電荷輸送分子の勾配
【課題】製造中にコーティングするのが簡単である電荷輸送層というだけでなく、画像形成体の性能を顕著に向上させる（例えば、欠損への耐性が高まり、長期間の電気サイクル中の変化が無視できるほどであり、耐摩耗性および耐亀裂性が高まる）。
【解決手段】デジタル装置を含む電子写真式装置で使用するための画像形成装置の部材および要素に有用な層に関する。電荷輸送層を備え、この層の中にたった１種類の電荷輸送層溶液を用いたシングルコーティングパスによって電荷輸送分子（ＣＴＭ）濃度勾配が作られる電子写真式画像形成体に関し、また、電荷輸送層の厚み方向に沿ってＣＴＭ勾配を測定する飛行時間型の方法に関する。
【解決手段】デジタル装置を含む電子写真式装置で使用するための画像形成装置の部材および要素に有用な層に関する。電荷輸送層を備え、この層の中にたった１種類の電荷輸送層溶液を用いたシングルコーティングパスによって電荷輸送分子（ＣＴＭ）濃度勾配が作られる電子写真式画像形成体に関し、また、電荷輸送層の厚み方向に沿ってＣＴＭ勾配を測定する飛行時間型の方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本開示は、一般的に、層状の画像形成体、感光体、光伝導体などに関する。より特定的には、本開示は、固定型またはドラム型の感光体に関し、また、多層可とう性ベルト画像形成体、または、基材のような任意要素の支持媒体と、光発生層と、電荷輸送層と、ポリマーコーティング層と、任意要素の接着層と、任意要素の正孔遮断層またはアンダーコート層とで構成されるデバイスに関する。本明細書に示した感光体は、いくつかの実施形態では、耐摩耗性に優れ、寿命が長く、画像形成体の１つ以上の表面層に対し望ましくない印刷欠陥が生じることがあるような（例えば、この引っかき傷が、作成した最終印刷物で見えてしまうような）引っかき傷を完全になくすか、または最低限にし、優れた電気特性を可能にし、長期間の電気サイクル（例えば、１０，０００回のシミュレーションサイクル）の後にサイクルアップが最低限であり、ＬＣＭとして知られる操作時の欠損への耐性が高まっており、機械的に丈夫である。さらに、いくつかの実施形態では、本明細書に開示されている画像形成体または光伝導体は、優れた、多くの場合に低いＶｒ（残留電位）をもち、適切な場合に、Ｖｒのサイクルアップを実質的に防ぎ、感度が高く、望ましいトナー洗浄性をもつ。
【０００２】
ゼログラフィー用感光体の機能性能を高めることが、切磋琢磨しつつ集中的に行われている。例えば、横方向の電荷移動（ＬＣＭ）を小さくし、機械強度を高めることが望ましい。また、長期間の電気サイクルの間にみられる電気特性の変化が最低限であることも望ましい。電荷輸送層（ＣＴＬ）の表面にある電荷輸送分子の濃度は、輸送分子の酸化によって生じる横方向の電荷移動（ＬＣＭ）の深刻さに関し、既知の因子である。また、ＣＴＬ全体の電荷輸送分子の濃度は、ＰＲデバイス中の応力による印刷されてしまうほどの亀裂生成に関し、既知の因子である。表面の輸送分子の濃度が小さいほど、ＬＣＭの深刻さは低い。また、全体的な輸送分子の濃度が小さいほど、そのデバイスに印刷されてしまうほどの亀裂を生じにくくなるだろう。ここで開示されている実施形態は、電荷輸送層を備え、その中に、電荷輸送分子（ＣＴＭ）の濃度勾配があり、ＣＴＬ表面でのＣＴＭの濃度が、ＣＴＬの基材側の濃度よりも低い、画像形成体または光伝導体に関する。
【発明の概要】
【０００３】
本明細書に示されている態様によれば、導電性基材と；電荷発生層と；電荷輸送分子およびポリマーバインダーを含む電荷輸送層とを含み、ここで、層の厚みが約１５〜約３５ミクロンであり、さらに、飛行時間型測定によって、いくつかの実施形態では、電荷輸送層の基材側から表面側への輸送を、電荷輸送層の表面側から基材側への輸送と比較して測定する、１０Ｖ／μｍの電界強度を用いた飛行時間型測定によって測定した場合の過渡光電流は、電荷が電荷輸送層自体に直接発生する場合に測定すると、差δが−０．５Ｖ／ｓ未満であり、または、電荷が電荷発生層近傍で発生する場合に測定すると、差δが−０．８Ｖ／ｓ未満であり、この差は、
δ＝α−β
に基づき、ここで、αは、基材側から表面側への過渡電流の平坦領域の傾きであり、βは、表面側から基材側への過渡電流の平坦領域の傾きである、画像形成体が提供される。別の実施形態は、電荷輸送層が、シングルコーティングパスで１種類の溶液を用い、電荷発生層の上部に塗布される画像形成体を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】図１Ａは、電荷がＣＴＬ内のＣＴＬ表面側で直接発生する、電荷輸送層に飛行時間型測定を行うために使用されるサンプルセルの断面図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、電荷がＣＴＬ内のＣＴＬ基材側で直接発生する、電荷輸送層に飛行時間型測定を行うために使用されるサンプルセルの断面図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、電荷が、ＣＴＬの基材側で、ＣＴＬ近傍の別個の発生層に発生する、電荷輸送層に飛行時間型測定を行うために使用されるサンプルセルの断面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、電荷が、ＣＴＬの表面側で、ＣＴＬ近傍の別個の発生層に発生する、電荷輸送層に飛行時間型測定を行うために使用されるサンプルセルの断面図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、配合された電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｂ】図３Ｂは、配合された別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｃ】図３Ｃは、配合された別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｄ】図３Ｄは、配合された別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｅ】図３Ｅは、別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｆ】図３Ｆは、別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｇ】図３Ｇは、別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図４】図４は、電荷輸送層について、基材側から表面側への飛行時間型の過渡光電流に対し、表面側から基材側への飛行時間型の過渡光電流を示し、さらに、それぞれの傾きを決定するときに使用されるそれぞれの過渡電流の線形領域の指定を示すグラフである。
【図５Ａ】図５Ａは、配合された電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｃ】図５Ｃは、別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｄ】図５Ｄは、別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｅ】図５Ｅは、別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｆ】図５Ｆは、配合された別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｇ】図５Ｇは、配合された別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｈ】図５Ｈは、比較例の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図６Ａ】図６Ａは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｃ】図６Ｃは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本実施形態にしたがって配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｅ】図６Ｅは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｆ】図６Ｆは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｇ】図６Ｇは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｈ】図６Ｈは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図７】図７は、比較例と、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスについて行われたスコロトロン欠損印刷試験の結果を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本実施形態では、電荷輸送層は、シングルパスで光発生層の上に配置される。より特定的には、本明細書には、１種類の溶液を用いるシングルパスコーティング方法によって作られる、支持基材と、正孔障壁層と、接着層と、光発生層と、電荷輸送層とで構成され、厚みが、例えば、約１〜約１００ミクロン、約１０〜約５０ミクロン、または約５〜約３０ミクロンである、感光体が開示されている。
【０００６】
さらに、本実施形態では、電荷輸送層は、特定の電荷輸送材料（ＣＴＭ）の濃度勾配をもつ。したがって、本実施形態は、特定の濃度勾配をもつ電荷輸送層、この層を特性決定する方法を提供する。輸送層の濃度勾配は、特定の溶媒（例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）およびジクロロメタン（ＤＣＭ）溶媒）中、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（ＴＰＤ）輸送分子を用いて調製したシクロヘキシルポリカーボネート（ＰＣＺ）またはビスフェノールＡポリカーボネート（ＰＣＡ）を用いる、単一溶液のシングルパスコーティング法によって作られる。したがって、本実施形態は、電荷輸送層内にＣＴＭ濃度勾配をもつ画像形成体を製造する単純で効率的な方法を提供する。この電荷輸送層は、製造中にコーティングするのが簡単であるというだけでなく、画像形成体の性能を顕著に向上させる（例えば、欠損への耐性（ＬＣＭ）が高まり、長期間の電気サイクル中の変化が無視できるほどであり、耐摩耗性および耐亀裂性が高まっている）。
【０００７】
バインダー分子量を大きくし、溶媒の種類を増やすと、濃度勾配の傾きが大きくなり、基材表面での濃度が大きくなることが観察されている。勾配の証拠は、電荷輸送層コーティングで測定される移動の過渡電流によって得られる。本実施形態の電荷輸送層を用いて作られた画像形成体は、現行の製造デバイスと同様の光誘起放電特性を示した。表面でのＣＴＭ濃度が低い画像形成体は、表面でのＣＴＭ濃度が高いサンプルよりも欠損が少ない印刷物を与えた。
【０００８】
いくつかの実施形態では、電荷輸送層は、電荷輸送層の底部で濃度が最も高く、電荷輸送層の上部に向かう方向に濃度が低下していくようなＣＴＭ勾配をもっており、そのため、濃度が最も低いのは、電荷輸送層の表面である。いくつかの実施形態では、ＣＴＬのＣＴＭ濃度勾配は、ＣＴＬの基材側から表面側への輸送を、ＣＴＬの表面側から基材側への輸送と比較して測定する飛行時間型過渡光電流の比較結果によって明らかになる。特定的には、ＣＴＭ濃度勾配の大きさおよび方向は、基材側から表面側への飛行時間型過渡光電流に対し、表面側から基材側への飛行時間型過渡光電流のそれぞれの平坦領域の傾きの差δによって定義される。
【０００９】
特定の実施形態では、電荷輸送分子は、以下の式を有するトリ−アリールアミンであってもよく、
【化１】
式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４およびＡｒ５は、それぞれ独立して置換または非置換のアリール基をあらわすか、または、Ａｒ５は、独立して、置換または非置換のアリーレン基をあらわし、ｋは、０または１をあらわす。Ａｒ５は、さらに、例えば、置換フェニル環、置換／非置換のフェニレン、置換／非置換の一価の結合した芳香族環、例えば、ビフェニル、ターフェニルなど、または置換／非置換の融合芳香族環、例えば、ナフチル、アントラニル、フェナントリル、などであると定義されてもよい。さらなる実施形態では、トリ−アリールアミンは、以下のいずれかの基
【化２】
【化３】
およびこれらの混合物のいずれかから選択されてもよく、ここで、Ｒは、水素原子、アリール基または場合により置換基を含むアルキル基をあらわす。特定の実施形態では、電荷輸送層のバインダーは、ポリ（４，４’−イソプロピリデン−ジフェニレン）カーボネート（ビスフェノール−Ａ−ポリカーボネートとも呼ばれる）、ポリ（４，４’−シクロヘキシリデンジフェニレン）カーボネート（ビスフェノール−Ｚ−ポリカーボネートとも呼ばれる）、ポリ（４，４’−イソプロピリデン−３，３’−ジメチル−ジフェニル）カーボネート（ビスフェノール−Ｃ−ポリカーボネートとも呼ばれる）からなる群から選択されてもよく、特定の実施形態では、溶媒は、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、モノクロロベンゼン、トルエン、メチルエチルケトン、およびこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。
【００１０】
電荷輸送層内の濃度勾配を評価するために、サンプルに対し、２種類の飛行時間型（ＴＯＦ）測定を行う。１つめの測定は、正孔電荷が輸送層の表面に発生し、基材に向かって移動するときに行われ、２つめの測定は、正孔電荷が輸送層の基材側に発生し、表面に向かって移動するときに行われる。これらの測定は、正孔の光電流が電荷輸送層を通って電荷輸送される方向のみについて比較するために、それぞれ同一の条件で行われる。
【００１１】
電荷輸送層を通るいずれかの方向で電荷輸送を測定する能力は、２種類の様式のどちらかで達成することができる。電荷輸送層が半透明の導電性基材に直接コーティングされており、半透明の導電性電極が、電荷輸送層の表面に塗布されている場合、電荷は、電荷輸送層自体に直接発生させることができる。これは、電荷輸送層の輸送分子の最大吸収に近い波長の光パルスを光らせることによって、電荷が発生するときにＴＯＦ測定を行うことによって達成される。基材側の電極または表面側の電極のいずれかを通る、波長を調整したパルスを光らせることによって、ＣＴＬの基材側または表面側のどちらかに電荷を発生させることができる。
【００１２】
または、典型的な二層感光体のように、電荷輸送層が、電荷発生層でオーバーコーティングされている導電性基材の上にコーティングされている場合、電荷が発生層に発生し、輸送層の基材側から表面へと移動させることができる。これとは逆に、輸送層の表面側から基材への輸送を測定するために、電荷輸送層の表面が第２の発生層でオーバーコーティングされているサンプルを調製する。これにより、このオーバーコーティングされた発生層によって電荷を発生させ、ＣＴＬの表面側に注入し、基材へと輸送することができる。輸送層の材料の吸光ピークとは相補的な吸光ピークをもつ発生層材料を選ぶことによって、電荷を輸送層ではなく、発生層にのみ発生させることができる。したがって、輸送層には最低限しか吸収されないが、発生層の顔料または染料には最大限吸収されるような波長の光パルスを光らせることによって、飛行時間型測定中に、電荷は、光によって発生層にのみ発生する。
【００１３】
この実施形態では、別個の電荷発生層に電荷を発生させる後者の方法が好ましい。別個の電荷発生層を使用することで、不透明支持材の上に調製されたデバイス（例えば、アルミニウムドラムの上にある感光体デバイスと一体化した電荷輸送層）を調べることができる。
【００１４】
図１Ａおよび図１Ｂは、飛行時間型測定に使用されるサンプルセルの断面を示し、電荷５は、電荷輸送層内に直接発生する。図１Ａは、電荷がＣＴＬの表面側２５に発生する場合を示し、図１Ｂは、電荷がＣＴＬの基材側２２に発生する場合を示す。電荷輸送層のサンプルは、上述のように調製される。電荷輸送層サンプル２０は、半透明の導電性支持材の上にコーティングされており、半透明の導電性支持材は、いくつかの実施形態では、約０．０５〜０．５ｕｍのシラン層３０でオーバーコートされており（支持基材１０の上部に金属電極１５を配置し、次いでシラン層３０を配置する）、これを周囲条件下で１２時間乾燥させ、次いで、強制換気オーブン中、１２０℃で３０分間熱処理し、次いで、周囲温度まで冷却させた。飛行時間型サンプルセルは、上側の電極アセンブリと底部の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）との間にＣＴＬ２０を挟むように、電荷輸送層サンプル２０の表面２５に対し加圧接触させ、上部の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）（例えば、半透明の金属化支持基材）を適用することによって組み立てられる。圧縮装置（飛行時間型測定のための光が、最低限の減衰でＣＴＬに到達することができるように透明な窓を備える）を用い、１ＭＰａの圧力を加え、上側の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）とＣＴＬサンプル表面２５との密な接点を作成する。次いで、電荷が、電荷輸送層２０の表面側２５に発生し、電荷輸送層２０の基材側２２に向かって動くとき、またはその逆に、電荷が、電荷輸送層２０の基材側２２に発生し、表面側２５に向かって動くときに、飛行時間型測定を行ってもよい。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（ＴＰＤ）およびポリカーボネートで構成されるＣＴＬの場合、波長３３７ｎｍの光パルスを約１０ｎｓ加え、ＣＴＬに電荷を直接発生させた。いくつかの実施形態では、電極１５は、例えば、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、クロム、ニッケル、銀、金、インジウムスズオキシド、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）およびこれらの混合物を含む金属を含んでいてもよい。
【００１５】
図２Ａおよび図２Ｂは、飛行時間型測定に使用されるサンプルセルの断面を示し、電荷は、電荷輸送層２０の近傍にある別個の発生層３５内で発生する。電荷輸送層のサンプルは、上述のように調製される。いくつかの実施形態では、電荷輸送層２０は、厚みが約２０μｍ〜３０μｍである。電荷発生層を使用することで、不透明基材１０の上にある感光体（例えば、ドラム感光体）の中の電荷輸送分子の勾配を評価することができる。したがって、これらの実施形態では、ＣＴＬの基材側２２に電荷５を発生させるために、このデバイスは、例えば図２Ａに示されるように、顔料含有層３５が、ＣＴＬの基材側２２に位置するような構成になっている。ＣＴＬの表面側２５に電荷を発生させるために、このデバイスは、例えば図２Ｂに示されるように、顔料含有層３５が、ＣＴＬの表面側２５に位置するような構成になっている。これらの発生層を含むサンプルは、上述と同様の様式で調製される。図２Ａのサンプルは、金属化された支持基材１０を約０．１ｕｍのシラン層３０でオーバーコーティングし、次いで、約０．５ｕｍの電荷発生層３５でオーバーコーティングすることによって調製される。次いで、電荷輸送層サンプル２０は、発生層３５でコーティングされた導電性支持基材１０の上にコーティングされ（支持基材１０の上部に金属電極１５を配置し、次いでシラン層３０、次いで発生層３５を配置する）、周囲条件下で１２時間乾燥させ、次いで、強制換気オーブン中、１２０℃で３０分間熱処理し、次いで、周囲温度まで冷却させた。図２Ｂのサンプルは、シラン３０でオーバーコーティングされ、次いで、約０．５ｕｍの電荷発生層３５でオーバーコートされた導電性支持材１０の上に電荷輸送層サンプル２０をコーティングすることによって調製される（支持基材１０の上部に金属電極１５を配置し、次いでシラン層３０、次いで発生層３５を配置する）。次いで、電荷輸送層２０を周囲条件下で１２時間乾燥させ、次いで、強制換気オーブン中、１２０℃で３０分間熱処理し、次いで、周囲温度まで冷却した。その後、電荷輸送層サンプルは、約０．５ｕｍの電荷発生層３５でオーバーコーティングされる。どちらの場合でも、飛行時間型サンプルセルは、その後に、上述したのと似た様式で組み立てられる。特に、飛行時間型サンプルセルは、上側の電極アセンブリと底部の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）との間にＣＴＬ２０およびＣＧＬ３５を挟むように加圧接触させ、上部の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）（例えば、半透明の金属化支持基材）を適用することによって組み立てられる。圧縮装置（飛行時間型測定のための光が、最低限の減衰でＣＴＬに到達することができるように透明な窓を備える）を用い、１ＭＰａの圧力を加え、上側の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）とＣＴＬサンプル表面２５との密な接点を作成する。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（ＴＰＤ）と、ポリカーボネートと、ヒドロキシガリウムフタロシアニンおよびポリカーボネートを含む電荷発生層とを含む電荷輸送層の場合、波長が６５０ｎｍの光パルスを約１０ｎｍ用い、発生層だけに電荷を発生させた。
【００１６】
上述の方法を用い、表面側から基材側への電荷輸送を、基材側から表面側への従来の電荷輸送と比較することによって、ＣＴＬ内のＣＴＭ濃度勾配を評価することができる。電荷をＣＴＬ内に直接発生させる方法の改変法を用い、数種類の異なる電荷輸送層配合物をこの様式で比較した。結果を図３Ａ〜３Ｇに示す。
【００１７】
図３Ａは、５０ｗｔ％のトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）および５０ｗｔ％のＰＣＺ−２００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約２０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が４０％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷は紫外（ＵＶ）光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル１の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが３０μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００１８】
図３Ｂは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−４００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約４０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が２８％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル２の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが２４μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００１９】
図３Ｃは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−８００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約８０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が１７％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル３の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが２６μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２０】
図３Ｄは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＭａｋｒｏｌｏｎ ５７０５（登録商標）（Ｆａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｙｅｒ Ａ．Ｇ．、分子量が約５０，０００〜約１００，０００のビスフェノールＡポリカーボネート）を含む、固体含有量が１７％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル４の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが４０μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２１】
図３Ｅは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−２００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約２０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が４４％のテトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル５の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが２７μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２２】
図３Ｆは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−４００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約４０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が３４％のテトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル６の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが３４μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２３】
図３Ｇは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−８００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約８０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が２４％のテトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル７の飛行時間型測定である。電荷輸送層は、厚みが３０μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２４】
飛行時間法を用い、ＣＴＬを流れる光電流の流れを時間の関数としてプロットし、得られた曲線は、過渡電流と呼ばれる。ＣＴＭがＣＴＬ全体に均一に分布している場合、ＣＴＬの表面側から基材側への電荷輸送の過渡電流は、ＣＴＬの基材側から表面側への電荷輸送の過渡電流と同じはずである。これは、過渡光電流が図３Ａに示されているサンプル１の場合であると考えられる。基材側から表面側へ移動するための全体的な光電流（上側の曲線）は、表面側から基材側へ移動するときの全体的な光電流（下側の曲線）よりもいくらか大きいという事実はあるものの、２つの過渡電流は、同じ形状をしている。最も重要なことは、この２つの過渡電流は、よく似た傾きの平坦部分を有しており、このことは、電荷を輸送する方向とは独立して、ＣＴＬを通る輸送が同じ速度で起こることを示している。
【００２５】
ＣＴＬの厚み方向に沿ってＣＴＭの分布に勾配がある場合、ＣＴＬの表面側から基材側への電荷輸送の過渡電流は、基材側から表面側への輸送の過渡電流とは異なっているだろう。例えば、それぞれ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆおよび図３Ｇのサンプル２、３、４、５、６および７を参照。これらの過渡電流の形状の差によって暗示される勾配の方向および大きさは、その平坦な領域の相対的な傾きを調べることによって決定することができる。この方法によってＣＴＭの絶対的な濃度勾配を算出することはできないが、基材側から表面側への飛行時間型の過渡光電流に対し、表面側から基材側への飛行時間型の過渡光電流のそれぞれの平坦な領域の勾配の差δを得ることによって、相対値を算出することができる。次いで、このパラメータδを用い、種々のサンプルのＣＴＭ勾配の方向および大きさを比較することができる。サンプル２の基材側から表面側への飛行時間型の過渡光電流に対し、表面側から基材側への飛行時間型の過渡光電流のそれぞれの平坦な領域の傾きを分析した結果を図４に示す。パラメータδは、式（１）によって算出される。
式（１）：δ＝α−β
式中、αは、基材側から表面側への過渡電流の平坦領域の傾きであり、βは、表面側から基材側への過渡電流の平坦領域の傾きである。完全に均質なＣＴＭ分布をもつＣＴＬの場合、過渡電流の平坦な領域の傾きは、理想的には平らなはずである。しかし、ＣＴＬにＣＴＭが均一に分布している場合であっても、実際の条件では、電荷を捕捉する固有の影響があり、いくらか負の傾きをもつ平坦部分を生じる。以上の観点から、平らな部分または正の傾きをもつ（上昇していく）平坦部分は、その輸送方向での電荷の流れが促進されていることの指標であり、一方、負の傾き（低下していく）は、その輸送方向の電荷の流れが減速していることの指標である。このように、ＣＴＭ濃度が高くなる場合、電荷の流れは、その輸送方向において、ＣＴＬの厚み方向に増加していなければならない。逆に、ＣＴＭ濃度を下げる電荷の流れは、その輸送方向においてＣＴＬの厚み方向に低下していなければならない。
【００２６】
しかし、濃度勾配は、電荷輸送層を通る全体的な輸送時間には影響を与えないことから、移動度にも影響を与えないということを留意しておくべきである。低濃度領域で移動度が小さいのは、高濃度領域で移動度が大きいことによって調節される。以下の表１は、図３Ａ〜３Ｇに示した過渡電流の平坦領域にわたって測定した傾きと、これらの傾きから算出して得られたパラメータδを示す。基材側から表面側への平坦部分の傾きと、表面側から基材側への平坦部分の傾きの差δが大きくなるほど、ＣＴＬの厚み方向にわたるＣＴＭ勾配の大きさが大きくなる。基材側から表面側への平坦部分の傾きと、表面側から基材側への平坦部分の傾きの差δが負の値のとき、基材側から表面側に向かう方向で、ＣＴＬの厚み方向にＣＴＭの濃度が低下している。基材側から表面側への平坦部分の傾きと、表面側から基材側への平坦部分の傾きの差δが正の値のとき、基材側から表面側に向かう方向で、ＣＴＬの厚み方向にＣＴＭの濃度が増加している。平坦部分の傾きの差δがゼロに近づくにつれて、ＣＴＬの厚み方向にＣＴＭ濃度勾配はない。
【表１】
【００２７】
上の実施形態に述べているように、ＣＴＬ内のＣＴＭ勾配を測定する方法には、２つの改変法がある。１つめの改変法では、電荷は、ＣＴＬ内に直接発生し、もう１つの改変法では、電荷は、近傍のＣＧＬに発生する。後者の改変法を示すために、数種類の異なる電荷輸送層配合物を、電荷が近傍のＣＧＬに発生する方法を用いて比較した。結果を図５Ａ〜５Ｈに示す。
【００２８】
図５Ａは、サンプル８の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−２００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約２０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が４０％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが２７μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２９】
図５Ｂは、サンプル９の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−４００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約４０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が２８％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが３２μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３０】
図５Ｃは、サンプル１０の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−８００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約８０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が１７％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが３３μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３１】
図５Ｄは、サンプル１１の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＭａｋｒｏｌｏｎ ５７０５（登録商標）（Ｆａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｙｅｒ Ａ．Ｇ．、分子量範囲が約５０，０００〜約１００，０００であるビスフェノールＡポリカーボネート）を含む、固体含有量が１７％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが２９μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３２】
図５Ｅは、サンプル１２の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−２００（登録商標）ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約２０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が４４％のテトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが３４μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３３】
図５Ｆは、サンプル１３の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−４００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約４０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が３４％テトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが３５μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３４】
図５Ｇは、サンプル１４の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−８００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約８０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が４０％のテトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが２９μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３５】
図５Ｈは、市販の感光体（ＸＥＲＯＸ（登録商標）Ｎｕｖｅｒａ（登録商標）製品の感光体）の飛行時間型測定を示し、この場合、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが約３０μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３６】
以下の表２は、図５Ａ〜５Ｈに示した過渡電流の平坦領域にわたって測定した傾きと、これらの傾きから算出して得られたパラメータδを示す。
【表２】
【００３７】
電荷輸送層は、いくつかの実施形態では、適切な添加剤、例えば、少なくとも１つのさらなるバインダーポリマー、例えば、１〜約５のポリマー、少なくとも１つのさらなる正孔輸送分子、例えば、１〜約７、１〜約４、または１〜約２の酸化防止剤（ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）などのような）をそのほかに含んでいてもよい。感光体基材層の厚みは、経済的な考慮事項、電気的な特性などを含む多くの因子によって変わり、したがって、この層は、かなり大きな厚み（例えば、３，０００ミクロンを超える厚み、例えば、約３００〜約１，０００ミクロン）をもっていてもよく、または最低限の厚みであってもよい。いくつかの実施形態では、この層の厚みは、約７５ミクロン〜約３００ミクロン、または約１００ミクロン〜約１５０ミクロンである。
【実施例】
【００３８】
（実施例１）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−２００（登録商標）（分子量平均が約２０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃから市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を２７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００３９】
（実施例２）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−４００（登録商標）（分子量平均が約４０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃから市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を２８重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４０】
（実施例３）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−８００（登録商標）（分子量平均が約８０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃから市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を１７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４１】
（実施例４）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＭＡＫＲＯＬＯＮ ５７５０（登録商標）（分子量平均が約５０，０００〜約１００，０００、Ｆａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｒｙ Ａ．Ｇ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を１７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４２】
（実施例５）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−２００（登録商標）（分子量平均が約２０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を４４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４３】
（実施例６）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−４００（登録商標）（分子量平均が約４０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を３４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４４】
（実施例７）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−８００（登録商標）（分子量平均が約８０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を２４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４５】
（実施例８）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−２００（登録商標）（分子量平均が約２０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を２７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４６】
（実施例９）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−４００（登録商標）（分子量平均が約４０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を２８重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４７】
（実施例１０）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−８００（登録商標）（分子量平均が約８０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を１７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４８】
（実施例１１）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＭＡＫＲＯＬＯＮ ５７５０（登録商標）（分子量平均が約５０，０００〜１００，０００、Ｆａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｒｙ Ａ．Ｇ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を１７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４９】
（実施例１２）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−２００（登録商標）（分子量平均が約２０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を４４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００５０】
（実施例１３）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−４００（登録商標）（分子量平均が約４０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を３４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００５１】
（実施例１４）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−８００（登録商標）（分子量平均が約８０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を２４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００５２】
（比較例１）
比較の目的で、市販されている感光体（ＸＥＲＯＸ（登録商標）Ｎｕｖｅｒａ（登録商標）製品の感光体）をベンチマークリファレンスデバイスとして用いた。
【００５３】
（試験結果）
（飛行時間型測定）
それぞれのサンプルの飛行時間型の過渡光電流測定を、実施例のデバイス１〜１４および比較例１を用い、上述の条件で測定した。電荷輸送層の基材側から表面側への輸送と、表面側から基材側への輸送について、過渡光電流を測定した。実施例のデバイス８〜１４および比較例１について、電荷が電荷輸送層近傍にある別個の電荷発生層内で発生する場合の表面側から基材側への輸送の飛行時間型測定について、図２Ｂに示されるように、電荷輸送層の上部にさらなる電荷発生層をコーティングした。このさらなる電荷発生層は、以下の手順にしたがって調製され、電荷輸送層の上に配置された。１２０ｍＬの褐色ガラス瓶に、ヒドロキシガリウムフタロシアニン２．４ｇ、ＰＣＺ−２００（登録商標）（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｉｎｃ．）０．４５ｇ、テトラヒドロフラン４４．６５ｇ、６０ｍＬの１／８インチステンレスショットを入れることによって、電荷発生層の粉砕基剤を調製し、褐色瓶の中の混合物をロールミルで、１２５ＲＰＭで８時間粉砕する。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、ＰＣＺ−２００（登録商標）（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ， Ｉｎｃ．）０．４１ｇ、テトラヒドロフラン６．４３ｇ、電荷発生層粉砕基材１０ｍｇを入れた。褐色瓶の中の混合物をロールミルで、１２５ＲＰＭで１５分間粉砕する。次いで、この混合物を、実施例のデバイス８〜１４および比較例１の電荷輸送層に手でブレードコーティングし、乾燥時の厚みは約０．５ミクロンであった。キャスト膜を室温、高湿度状態で１時間よりも長い時間乾燥させ、次いで、このシートを１２０℃で１５分間熱処理した。
【００５４】
上に述べたように飛行時間型測定のために飛行時間型のサンプルセルを組み立てた。つまり、図１および図２に示されるように、上部の電極（例えば、半透明の金属化支持基材）をサンプルの表面に加圧接触によって貼付した。上部の電極とサンプルとに、透明の窓がついた加圧装置を用いて圧力をかけ、１ＭＰａの圧力をかけ、上部の電極とサンプル表面の密な接点を作成した。適用電場１０Ｖ／μｍで飛行時間測定を行った。実施例１〜７の場合、電荷は、波長が３３７ｎｍ波長の光パルスを１０ｎｓかけ、電荷輸送層内に直接発生し、実施例８〜１４および比較例１では、波長６５０ｎｍの光パルス１０ｎｓによって、電荷が電荷輸送層近傍の別個の電荷発生層内で発生した。
【００５５】
実施例１〜１４および比較例１のそれぞれの飛行時間型の過渡光電流を、図３Ａ〜３Ｇ、図５Ａ〜５Ｈに示している。各サンプルの基材側から表面側への輸送および表面側から基材側への輸送の両平坦領域の傾きを図４に示すように分析した。次いで、傾きの差δを等式（１）によって算出した。傾きの分析および「δ」の計算結果を表１および表２に示す。これらの結果から、ＣＴＬの厚み方向にＣＴＭの勾配を作成してもよく、その結果、ＣＴＬの基材側のＣＴＭ濃度は、ＣＴＬの表面側と比べて大きく、ＣＴＭ勾配の大きさは、実施例１〜１４および比較例１の異なる配合物によってさまざまであることが明確にわかる。
【００５６】
（ＰＩＤＣ特性の比較）
ゼログラフィー電気特性スキャン装置を用いて電気特性および光放電特性を評価し、光誘起放電サイクルを得た後、１回の放電−露光−消去サイクルを連続して行い、それぞれのサイクルで一連の光誘起放電曲線（ＰＩＤＣ）を作成した後、光の強度を段階的に上げていき、種々の露光強度での感光性および表面電位を測定した。このスキャン装置にスコロトロンセットを取り付け、種々の表面電位で一定の電圧を加えた。−５００ボルトの表面電位光伝導体を試験し、一連の減光フィルタを制御することによって露光を段階的に上げていき、露光光源は、７８０ｎｍのキセノンランプであった。種々の露光強度での放電電位は、露光から１１７ｍｓ後に測定した。相対湿度４０％、２２℃の環境を制御した密閉した光のある部屋でゼログラフィーのシミュレーションを行った。
【００５７】
実施例のデバイス８〜１４および比較例１について、ＰＩＤＣの測定を行ない、測定結果を表３にまとめており、ここで、Ｖｏは、スコロトロンをチャージしてから３３６ｍｓ後の感光体表面の電圧であり、Ｖ１は、１ Ｅｒｇ／ｃｍ２まで露光してから１１７ｍｓ後の電圧であり、Ｖ３は、３ Ｅｒｇ／ｃｍ２まで露光してから１１７ｍｓ後の電圧であり、Ｖｒは残留電圧であり、１０ Ｅｒｇｓ／ｃｍ２より多く露光してから１１７ｍｓ後の平均放電量である。この結果は、本発明の実施例８〜１４のデバイスおよび比較例１のデバイスには、かなりわずかな差が示されている。このことは、デバイスの電気特性が、電荷輸送層中に勾配があることによって顕著な影響を受けないことを示す。したがって、電気特性の観点から、これらの結果は、本発明のデバイスが、比較例１と似た電気放電特性を持っていることを示唆している。
【表３】
【００５８】
（耐欠損性）
横方向の電荷移動（ＬＣＭ）を行う印刷試験スキームによって、横方向の電荷移動（ＬＣＭ）への耐性を評価した。上のようにして調製した手でコーティングした画像形成体の実施例８〜１４および比較例１を６インチ×１インチの試験片に切断した。それぞれのデバイスから、各試験片の片方の端を溶媒を用いて洗浄し、基材の上に金属性導電性層を広げる。次いで、露出した金属Ｔｉ−Ｚｒ導電性層の導電性を測定し、洗浄中に金属が除去されていないことを確認する。露出した金属層の周囲で抵抗を測定するためにマルチメーターを用い、露出した金属Ｔｉ−Ｚｒ導電性層の導電性を測定した（約１ＫＯｈｍ）。次いで、６０ｍｍ ＤＣ２５２ Ｘｅｒｏｘ（登録商標）標準感光ドラムを調製し、ドラムの周囲で試験片を露光させ、操作するときには、手でコーティングされたデバイスを接地した。操作中に手でコーティングされたデバイスが除去されないように、このドラムの筺体からクリーニングブレードを除去した。次いで、導電性銅テープを用い、実施例の画像形成体を感光ドラムに取り付け、デバイスの露出した導電性末端をドラムの露出したアルミニウムに接続し、導電性経路を接地し終えた。デバイスを取り付けた後、標準的なマルチメーターを用い、抵抗モードでデバイスとドラムの導電性を測定した。それぞれのデバイスとドラムとの間の抵抗は、それぞれの手でコーティングされたデバイスの導電性コーティングの抵抗と同じであると予想される。次いで、デバイスの末端を３Ｍ Ｓｃｏｔｃｈ（登録商標）テープを用いてドラムに固定し、すべての露出した導電性表面をＳｃｏｔｃｈ（登録商標）テープで覆った。次いで、ドラムをＤｏｃｕＣｏｌｏｒ ２５２ Ｘｅｒｏｘ（登録商標）（ＤＣ２５２）機に入れ、１ビット、２ビット、３ビット、４ビットおよび５ビットの線を含むテンプレートを印刷した。この機械の設定（現像時のバイアス、レーザの出力、グリッドバイアス）を、上の５本それぞれの線が肉眼で解像されるように調節した。１ビットの線がわずかに見える状態になったら設定を保存し、この印刷をリファレンスとするか、露光前の印刷物とした。ドラムを取り外し、帯電−放電装置に入れ、操作中にコロナ放電を行った。欠損（ＬＣＭ）を誘発させるために、帯電と放電（サイクル）を２５，０００サイクル繰り返した。次いで、ドラムをこの装置から取り外し、ＤＣ２５２機に入れ、再びテンプレートを印刷した。
【００５９】
実施例８〜１４および比較例１について、スコロトロン欠損印刷試験を行った。結果を図７に示し、この結果から、本発明の実施例１０、１３および１４のデバイスは、比較例１よりもかなり欠損への耐性が大きいことが明らかにされたことがわかる。
【００６０】
（耐摩耗性／耐亀裂性の向上）
電荷輸送層の表面層付近のＴＰＤ濃度が低いため、本発明の実施例１０、１３および１４のデバイスの耐亀裂性および耐摩耗性が向上していると推定される。
【００６１】
本実施形態の方法を、ドラムコーティングに十分に適用することができることをさらに注記しておく。
【背景技術】
【０００１】
本開示は、一般的に、層状の画像形成体、感光体、光伝導体などに関する。より特定的には、本開示は、固定型またはドラム型の感光体に関し、また、多層可とう性ベルト画像形成体、または、基材のような任意要素の支持媒体と、光発生層と、電荷輸送層と、ポリマーコーティング層と、任意要素の接着層と、任意要素の正孔遮断層またはアンダーコート層とで構成されるデバイスに関する。本明細書に示した感光体は、いくつかの実施形態では、耐摩耗性に優れ、寿命が長く、画像形成体の１つ以上の表面層に対し望ましくない印刷欠陥が生じることがあるような（例えば、この引っかき傷が、作成した最終印刷物で見えてしまうような）引っかき傷を完全になくすか、または最低限にし、優れた電気特性を可能にし、長期間の電気サイクル（例えば、１０，０００回のシミュレーションサイクル）の後にサイクルアップが最低限であり、ＬＣＭとして知られる操作時の欠損への耐性が高まっており、機械的に丈夫である。さらに、いくつかの実施形態では、本明細書に開示されている画像形成体または光伝導体は、優れた、多くの場合に低いＶｒ（残留電位）をもち、適切な場合に、Ｖｒのサイクルアップを実質的に防ぎ、感度が高く、望ましいトナー洗浄性をもつ。
【０００２】
ゼログラフィー用感光体の機能性能を高めることが、切磋琢磨しつつ集中的に行われている。例えば、横方向の電荷移動（ＬＣＭ）を小さくし、機械強度を高めることが望ましい。また、長期間の電気サイクルの間にみられる電気特性の変化が最低限であることも望ましい。電荷輸送層（ＣＴＬ）の表面にある電荷輸送分子の濃度は、輸送分子の酸化によって生じる横方向の電荷移動（ＬＣＭ）の深刻さに関し、既知の因子である。また、ＣＴＬ全体の電荷輸送分子の濃度は、ＰＲデバイス中の応力による印刷されてしまうほどの亀裂生成に関し、既知の因子である。表面の輸送分子の濃度が小さいほど、ＬＣＭの深刻さは低い。また、全体的な輸送分子の濃度が小さいほど、そのデバイスに印刷されてしまうほどの亀裂を生じにくくなるだろう。ここで開示されている実施形態は、電荷輸送層を備え、その中に、電荷輸送分子（ＣＴＭ）の濃度勾配があり、ＣＴＬ表面でのＣＴＭの濃度が、ＣＴＬの基材側の濃度よりも低い、画像形成体または光伝導体に関する。
【発明の概要】
【０００３】
本明細書に示されている態様によれば、導電性基材と；電荷発生層と；電荷輸送分子およびポリマーバインダーを含む電荷輸送層とを含み、ここで、層の厚みが約１５〜約３５ミクロンであり、さらに、飛行時間型測定によって、いくつかの実施形態では、電荷輸送層の基材側から表面側への輸送を、電荷輸送層の表面側から基材側への輸送と比較して測定する、１０Ｖ／μｍの電界強度を用いた飛行時間型測定によって測定した場合の過渡光電流は、電荷が電荷輸送層自体に直接発生する場合に測定すると、差δが−０．５Ｖ／ｓ未満であり、または、電荷が電荷発生層近傍で発生する場合に測定すると、差δが−０．８Ｖ／ｓ未満であり、この差は、
δ＝α−β
に基づき、ここで、αは、基材側から表面側への過渡電流の平坦領域の傾きであり、βは、表面側から基材側への過渡電流の平坦領域の傾きである、画像形成体が提供される。別の実施形態は、電荷輸送層が、シングルコーティングパスで１種類の溶液を用い、電荷発生層の上部に塗布される画像形成体を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】図１Ａは、電荷がＣＴＬ内のＣＴＬ表面側で直接発生する、電荷輸送層に飛行時間型測定を行うために使用されるサンプルセルの断面図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、電荷がＣＴＬ内のＣＴＬ基材側で直接発生する、電荷輸送層に飛行時間型測定を行うために使用されるサンプルセルの断面図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、電荷が、ＣＴＬの基材側で、ＣＴＬ近傍の別個の発生層に発生する、電荷輸送層に飛行時間型測定を行うために使用されるサンプルセルの断面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、電荷が、ＣＴＬの表面側で、ＣＴＬ近傍の別個の発生層に発生する、電荷輸送層に飛行時間型測定を行うために使用されるサンプルセルの断面図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、配合された電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｂ】図３Ｂは、配合された別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｃ】図３Ｃは、配合された別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｄ】図３Ｄは、配合された別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｅ】図３Ｅは、別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｆ】図３Ｆは、別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図３Ｇ】図３Ｇは、別の電荷輸送層のＣＴＬに電荷が直接発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図４】図４は、電荷輸送層について、基材側から表面側への飛行時間型の過渡光電流に対し、表面側から基材側への飛行時間型の過渡光電流を示し、さらに、それぞれの傾きを決定するときに使用されるそれぞれの過渡電流の線形領域の指定を示すグラフである。
【図５Ａ】図５Ａは、配合された電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｃ】図５Ｃは、別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｄ】図５Ｄは、別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｅ】図５Ｅは、別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｆ】図５Ｆは、配合された別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｇ】図５Ｇは、配合された別の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図５Ｈ】図５Ｈは、比較例の電荷輸送層の近傍にあるＣＧＬ内に電荷が発生する場合に行われた飛行時間型測定の結果を示すグラフである。
【図６Ａ】図６Ａは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｃ】図６Ｃは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本実施形態にしたがって配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｅ】図６Ｅは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｆ】図６Ｆは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｇ】図６Ｇは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図６Ｈ】図６Ｈは、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスに対して行われた光放電曲線（ＰＩＤＣ）測定の結果を示すグラフである。
【図７】図７は、比較例と、配合された電荷輸送層を備えるサンプルデバイスについて行われたスコロトロン欠損印刷試験の結果を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本実施形態では、電荷輸送層は、シングルパスで光発生層の上に配置される。より特定的には、本明細書には、１種類の溶液を用いるシングルパスコーティング方法によって作られる、支持基材と、正孔障壁層と、接着層と、光発生層と、電荷輸送層とで構成され、厚みが、例えば、約１〜約１００ミクロン、約１０〜約５０ミクロン、または約５〜約３０ミクロンである、感光体が開示されている。
【０００６】
さらに、本実施形態では、電荷輸送層は、特定の電荷輸送材料（ＣＴＭ）の濃度勾配をもつ。したがって、本実施形態は、特定の濃度勾配をもつ電荷輸送層、この層を特性決定する方法を提供する。輸送層の濃度勾配は、特定の溶媒（例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）およびジクロロメタン（ＤＣＭ）溶媒）中、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（ＴＰＤ）輸送分子を用いて調製したシクロヘキシルポリカーボネート（ＰＣＺ）またはビスフェノールＡポリカーボネート（ＰＣＡ）を用いる、単一溶液のシングルパスコーティング法によって作られる。したがって、本実施形態は、電荷輸送層内にＣＴＭ濃度勾配をもつ画像形成体を製造する単純で効率的な方法を提供する。この電荷輸送層は、製造中にコーティングするのが簡単であるというだけでなく、画像形成体の性能を顕著に向上させる（例えば、欠損への耐性（ＬＣＭ）が高まり、長期間の電気サイクル中の変化が無視できるほどであり、耐摩耗性および耐亀裂性が高まっている）。
【０００７】
バインダー分子量を大きくし、溶媒の種類を増やすと、濃度勾配の傾きが大きくなり、基材表面での濃度が大きくなることが観察されている。勾配の証拠は、電荷輸送層コーティングで測定される移動の過渡電流によって得られる。本実施形態の電荷輸送層を用いて作られた画像形成体は、現行の製造デバイスと同様の光誘起放電特性を示した。表面でのＣＴＭ濃度が低い画像形成体は、表面でのＣＴＭ濃度が高いサンプルよりも欠損が少ない印刷物を与えた。
【０００８】
いくつかの実施形態では、電荷輸送層は、電荷輸送層の底部で濃度が最も高く、電荷輸送層の上部に向かう方向に濃度が低下していくようなＣＴＭ勾配をもっており、そのため、濃度が最も低いのは、電荷輸送層の表面である。いくつかの実施形態では、ＣＴＬのＣＴＭ濃度勾配は、ＣＴＬの基材側から表面側への輸送を、ＣＴＬの表面側から基材側への輸送と比較して測定する飛行時間型過渡光電流の比較結果によって明らかになる。特定的には、ＣＴＭ濃度勾配の大きさおよび方向は、基材側から表面側への飛行時間型過渡光電流に対し、表面側から基材側への飛行時間型過渡光電流のそれぞれの平坦領域の傾きの差δによって定義される。
【０００９】
特定の実施形態では、電荷輸送分子は、以下の式を有するトリ−アリールアミンであってもよく、
【化１】
式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４およびＡｒ５は、それぞれ独立して置換または非置換のアリール基をあらわすか、または、Ａｒ５は、独立して、置換または非置換のアリーレン基をあらわし、ｋは、０または１をあらわす。Ａｒ５は、さらに、例えば、置換フェニル環、置換／非置換のフェニレン、置換／非置換の一価の結合した芳香族環、例えば、ビフェニル、ターフェニルなど、または置換／非置換の融合芳香族環、例えば、ナフチル、アントラニル、フェナントリル、などであると定義されてもよい。さらなる実施形態では、トリ−アリールアミンは、以下のいずれかの基
【化２】
【化３】
およびこれらの混合物のいずれかから選択されてもよく、ここで、Ｒは、水素原子、アリール基または場合により置換基を含むアルキル基をあらわす。特定の実施形態では、電荷輸送層のバインダーは、ポリ（４，４’−イソプロピリデン−ジフェニレン）カーボネート（ビスフェノール−Ａ−ポリカーボネートとも呼ばれる）、ポリ（４，４’−シクロヘキシリデンジフェニレン）カーボネート（ビスフェノール−Ｚ−ポリカーボネートとも呼ばれる）、ポリ（４，４’−イソプロピリデン−３，３’−ジメチル−ジフェニル）カーボネート（ビスフェノール−Ｃ−ポリカーボネートとも呼ばれる）からなる群から選択されてもよく、特定の実施形態では、溶媒は、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、モノクロロベンゼン、トルエン、メチルエチルケトン、およびこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。
【００１０】
電荷輸送層内の濃度勾配を評価するために、サンプルに対し、２種類の飛行時間型（ＴＯＦ）測定を行う。１つめの測定は、正孔電荷が輸送層の表面に発生し、基材に向かって移動するときに行われ、２つめの測定は、正孔電荷が輸送層の基材側に発生し、表面に向かって移動するときに行われる。これらの測定は、正孔の光電流が電荷輸送層を通って電荷輸送される方向のみについて比較するために、それぞれ同一の条件で行われる。
【００１１】
電荷輸送層を通るいずれかの方向で電荷輸送を測定する能力は、２種類の様式のどちらかで達成することができる。電荷輸送層が半透明の導電性基材に直接コーティングされており、半透明の導電性電極が、電荷輸送層の表面に塗布されている場合、電荷は、電荷輸送層自体に直接発生させることができる。これは、電荷輸送層の輸送分子の最大吸収に近い波長の光パルスを光らせることによって、電荷が発生するときにＴＯＦ測定を行うことによって達成される。基材側の電極または表面側の電極のいずれかを通る、波長を調整したパルスを光らせることによって、ＣＴＬの基材側または表面側のどちらかに電荷を発生させることができる。
【００１２】
または、典型的な二層感光体のように、電荷輸送層が、電荷発生層でオーバーコーティングされている導電性基材の上にコーティングされている場合、電荷が発生層に発生し、輸送層の基材側から表面へと移動させることができる。これとは逆に、輸送層の表面側から基材への輸送を測定するために、電荷輸送層の表面が第２の発生層でオーバーコーティングされているサンプルを調製する。これにより、このオーバーコーティングされた発生層によって電荷を発生させ、ＣＴＬの表面側に注入し、基材へと輸送することができる。輸送層の材料の吸光ピークとは相補的な吸光ピークをもつ発生層材料を選ぶことによって、電荷を輸送層ではなく、発生層にのみ発生させることができる。したがって、輸送層には最低限しか吸収されないが、発生層の顔料または染料には最大限吸収されるような波長の光パルスを光らせることによって、飛行時間型測定中に、電荷は、光によって発生層にのみ発生する。
【００１３】
この実施形態では、別個の電荷発生層に電荷を発生させる後者の方法が好ましい。別個の電荷発生層を使用することで、不透明支持材の上に調製されたデバイス（例えば、アルミニウムドラムの上にある感光体デバイスと一体化した電荷輸送層）を調べることができる。
【００１４】
図１Ａおよび図１Ｂは、飛行時間型測定に使用されるサンプルセルの断面を示し、電荷５は、電荷輸送層内に直接発生する。図１Ａは、電荷がＣＴＬの表面側２５に発生する場合を示し、図１Ｂは、電荷がＣＴＬの基材側２２に発生する場合を示す。電荷輸送層のサンプルは、上述のように調製される。電荷輸送層サンプル２０は、半透明の導電性支持材の上にコーティングされており、半透明の導電性支持材は、いくつかの実施形態では、約０．０５〜０．５ｕｍのシラン層３０でオーバーコートされており（支持基材１０の上部に金属電極１５を配置し、次いでシラン層３０を配置する）、これを周囲条件下で１２時間乾燥させ、次いで、強制換気オーブン中、１２０℃で３０分間熱処理し、次いで、周囲温度まで冷却させた。飛行時間型サンプルセルは、上側の電極アセンブリと底部の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）との間にＣＴＬ２０を挟むように、電荷輸送層サンプル２０の表面２５に対し加圧接触させ、上部の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）（例えば、半透明の金属化支持基材）を適用することによって組み立てられる。圧縮装置（飛行時間型測定のための光が、最低限の減衰でＣＴＬに到達することができるように透明な窓を備える）を用い、１ＭＰａの圧力を加え、上側の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）とＣＴＬサンプル表面２５との密な接点を作成する。次いで、電荷が、電荷輸送層２０の表面側２５に発生し、電荷輸送層２０の基材側２２に向かって動くとき、またはその逆に、電荷が、電荷輸送層２０の基材側２２に発生し、表面側２５に向かって動くときに、飛行時間型測定を行ってもよい。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（ＴＰＤ）およびポリカーボネートで構成されるＣＴＬの場合、波長３３７ｎｍの光パルスを約１０ｎｓ加え、ＣＴＬに電荷を直接発生させた。いくつかの実施形態では、電極１５は、例えば、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、クロム、ニッケル、銀、金、インジウムスズオキシド、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）およびこれらの混合物を含む金属を含んでいてもよい。
【００１５】
図２Ａおよび図２Ｂは、飛行時間型測定に使用されるサンプルセルの断面を示し、電荷は、電荷輸送層２０の近傍にある別個の発生層３５内で発生する。電荷輸送層のサンプルは、上述のように調製される。いくつかの実施形態では、電荷輸送層２０は、厚みが約２０μｍ〜３０μｍである。電荷発生層を使用することで、不透明基材１０の上にある感光体（例えば、ドラム感光体）の中の電荷輸送分子の勾配を評価することができる。したがって、これらの実施形態では、ＣＴＬの基材側２２に電荷５を発生させるために、このデバイスは、例えば図２Ａに示されるように、顔料含有層３５が、ＣＴＬの基材側２２に位置するような構成になっている。ＣＴＬの表面側２５に電荷を発生させるために、このデバイスは、例えば図２Ｂに示されるように、顔料含有層３５が、ＣＴＬの表面側２５に位置するような構成になっている。これらの発生層を含むサンプルは、上述と同様の様式で調製される。図２Ａのサンプルは、金属化された支持基材１０を約０．１ｕｍのシラン層３０でオーバーコーティングし、次いで、約０．５ｕｍの電荷発生層３５でオーバーコーティングすることによって調製される。次いで、電荷輸送層サンプル２０は、発生層３５でコーティングされた導電性支持基材１０の上にコーティングされ（支持基材１０の上部に金属電極１５を配置し、次いでシラン層３０、次いで発生層３５を配置する）、周囲条件下で１２時間乾燥させ、次いで、強制換気オーブン中、１２０℃で３０分間熱処理し、次いで、周囲温度まで冷却させた。図２Ｂのサンプルは、シラン３０でオーバーコーティングされ、次いで、約０．５ｕｍの電荷発生層３５でオーバーコートされた導電性支持材１０の上に電荷輸送層サンプル２０をコーティングすることによって調製される（支持基材１０の上部に金属電極１５を配置し、次いでシラン層３０、次いで発生層３５を配置する）。次いで、電荷輸送層２０を周囲条件下で１２時間乾燥させ、次いで、強制換気オーブン中、１２０℃で３０分間熱処理し、次いで、周囲温度まで冷却した。その後、電荷輸送層サンプルは、約０．５ｕｍの電荷発生層３５でオーバーコーティングされる。どちらの場合でも、飛行時間型サンプルセルは、その後に、上述したのと似た様式で組み立てられる。特に、飛行時間型サンプルセルは、上側の電極アセンブリと底部の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）との間にＣＴＬ２０およびＣＧＬ３５を挟むように加圧接触させ、上部の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）（例えば、半透明の金属化支持基材）を適用することによって組み立てられる。圧縮装置（飛行時間型測定のための光が、最低限の減衰でＣＴＬに到達することができるように透明な窓を備える）を用い、１ＭＰａの圧力を加え、上側の電極アセンブリ（１０、１５、３０を含む）とＣＴＬサンプル表面２５との密な接点を作成する。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（ＴＰＤ）と、ポリカーボネートと、ヒドロキシガリウムフタロシアニンおよびポリカーボネートを含む電荷発生層とを含む電荷輸送層の場合、波長が６５０ｎｍの光パルスを約１０ｎｍ用い、発生層だけに電荷を発生させた。
【００１６】
上述の方法を用い、表面側から基材側への電荷輸送を、基材側から表面側への従来の電荷輸送と比較することによって、ＣＴＬ内のＣＴＭ濃度勾配を評価することができる。電荷をＣＴＬ内に直接発生させる方法の改変法を用い、数種類の異なる電荷輸送層配合物をこの様式で比較した。結果を図３Ａ〜３Ｇに示す。
【００１７】
図３Ａは、５０ｗｔ％のトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）および５０ｗｔ％のＰＣＺ−２００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約２０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が４０％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷は紫外（ＵＶ）光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル１の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが３０μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００１８】
図３Ｂは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−４００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約４０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が２８％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル２の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが２４μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００１９】
図３Ｃは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−８００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約８０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が１７％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル３の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが２６μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２０】
図３Ｄは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＭａｋｒｏｌｏｎ ５７０５（登録商標）（Ｆａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｙｅｒ Ａ．Ｇ．、分子量が約５０，０００〜約１００，０００のビスフェノールＡポリカーボネート）を含む、固体含有量が１７％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル４の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが４０μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２１】
図３Ｅは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−２００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約２０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が４４％のテトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル５の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが２７μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２２】
図３Ｆは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−４００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約４０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が３４％のテトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル６の飛行時間型測定を示す。電荷輸送層は、厚みが３４μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２３】
図３Ｇは、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−８００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約８０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が２４％のテトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、電荷はＵＶ光パルスによってＣＴＬ内に直接発生するサンプル７の飛行時間型測定である。電荷輸送層は、厚みが３０μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２４】
飛行時間法を用い、ＣＴＬを流れる光電流の流れを時間の関数としてプロットし、得られた曲線は、過渡電流と呼ばれる。ＣＴＭがＣＴＬ全体に均一に分布している場合、ＣＴＬの表面側から基材側への電荷輸送の過渡電流は、ＣＴＬの基材側から表面側への電荷輸送の過渡電流と同じはずである。これは、過渡光電流が図３Ａに示されているサンプル１の場合であると考えられる。基材側から表面側へ移動するための全体的な光電流（上側の曲線）は、表面側から基材側へ移動するときの全体的な光電流（下側の曲線）よりもいくらか大きいという事実はあるものの、２つの過渡電流は、同じ形状をしている。最も重要なことは、この２つの過渡電流は、よく似た傾きの平坦部分を有しており、このことは、電荷を輸送する方向とは独立して、ＣＴＬを通る輸送が同じ速度で起こることを示している。
【００２５】
ＣＴＬの厚み方向に沿ってＣＴＭの分布に勾配がある場合、ＣＴＬの表面側から基材側への電荷輸送の過渡電流は、基材側から表面側への輸送の過渡電流とは異なっているだろう。例えば、それぞれ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅ、図３Ｆおよび図３Ｇのサンプル２、３、４、５、６および７を参照。これらの過渡電流の形状の差によって暗示される勾配の方向および大きさは、その平坦な領域の相対的な傾きを調べることによって決定することができる。この方法によってＣＴＭの絶対的な濃度勾配を算出することはできないが、基材側から表面側への飛行時間型の過渡光電流に対し、表面側から基材側への飛行時間型の過渡光電流のそれぞれの平坦な領域の勾配の差δを得ることによって、相対値を算出することができる。次いで、このパラメータδを用い、種々のサンプルのＣＴＭ勾配の方向および大きさを比較することができる。サンプル２の基材側から表面側への飛行時間型の過渡光電流に対し、表面側から基材側への飛行時間型の過渡光電流のそれぞれの平坦な領域の傾きを分析した結果を図４に示す。パラメータδは、式（１）によって算出される。
式（１）：δ＝α−β
式中、αは、基材側から表面側への過渡電流の平坦領域の傾きであり、βは、表面側から基材側への過渡電流の平坦領域の傾きである。完全に均質なＣＴＭ分布をもつＣＴＬの場合、過渡電流の平坦な領域の傾きは、理想的には平らなはずである。しかし、ＣＴＬにＣＴＭが均一に分布している場合であっても、実際の条件では、電荷を捕捉する固有の影響があり、いくらか負の傾きをもつ平坦部分を生じる。以上の観点から、平らな部分または正の傾きをもつ（上昇していく）平坦部分は、その輸送方向での電荷の流れが促進されていることの指標であり、一方、負の傾き（低下していく）は、その輸送方向の電荷の流れが減速していることの指標である。このように、ＣＴＭ濃度が高くなる場合、電荷の流れは、その輸送方向において、ＣＴＬの厚み方向に増加していなければならない。逆に、ＣＴＭ濃度を下げる電荷の流れは、その輸送方向においてＣＴＬの厚み方向に低下していなければならない。
【００２６】
しかし、濃度勾配は、電荷輸送層を通る全体的な輸送時間には影響を与えないことから、移動度にも影響を与えないということを留意しておくべきである。低濃度領域で移動度が小さいのは、高濃度領域で移動度が大きいことによって調節される。以下の表１は、図３Ａ〜３Ｇに示した過渡電流の平坦領域にわたって測定した傾きと、これらの傾きから算出して得られたパラメータδを示す。基材側から表面側への平坦部分の傾きと、表面側から基材側への平坦部分の傾きの差δが大きくなるほど、ＣＴＬの厚み方向にわたるＣＴＭ勾配の大きさが大きくなる。基材側から表面側への平坦部分の傾きと、表面側から基材側への平坦部分の傾きの差δが負の値のとき、基材側から表面側に向かう方向で、ＣＴＬの厚み方向にＣＴＭの濃度が低下している。基材側から表面側への平坦部分の傾きと、表面側から基材側への平坦部分の傾きの差δが正の値のとき、基材側から表面側に向かう方向で、ＣＴＬの厚み方向にＣＴＭの濃度が増加している。平坦部分の傾きの差δがゼロに近づくにつれて、ＣＴＬの厚み方向にＣＴＭ濃度勾配はない。
【表１】
【００２７】
上の実施形態に述べているように、ＣＴＬ内のＣＴＭ勾配を測定する方法には、２つの改変法がある。１つめの改変法では、電荷は、ＣＴＬ内に直接発生し、もう１つの改変法では、電荷は、近傍のＣＧＬに発生する。後者の改変法を示すために、数種類の異なる電荷輸送層配合物を、電荷が近傍のＣＧＬに発生する方法を用いて比較した。結果を図５Ａ〜５Ｈに示す。
【００２８】
図５Ａは、サンプル８の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−２００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約２０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が４０％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが２７μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００２９】
図５Ｂは、サンプル９の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−４００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約４０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が２８％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが３２μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３０】
図５Ｃは、サンプル１０の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−８００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約８０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が１７％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが３３μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３１】
図５Ｄは、サンプル１１の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＭａｋｒｏｌｏｎ ５７０５（登録商標）（Ｆａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｙｅｒ Ａ．Ｇ．、分子量範囲が約５０，０００〜約１００，０００であるビスフェノールＡポリカーボネート）を含む、固体含有量が１７％のジクロロメタン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが２９μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３２】
図５Ｅは、サンプル１２の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−２００（登録商標）ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約２０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が４４％のテトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが３４μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３３】
図５Ｆは、サンプル１３の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−４００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約４０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が３４％テトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが３５μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３４】
図５Ｇは、サンプル１４の飛行時間型測定を示し、この場合、５０ｗｔ％のＴＰＤおよび５０ｗｔ％のＰＣＺ−８００（登録商標）（ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＧＡＳ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ ＩＮＣ．、分子量が約８０，０００のビスフェノールＺポリカーボネート）を含む、固体含有量が４０％のテトラヒドロフラン溶液からキャスト成型した電荷輸送層について、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが２９μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３５】
図５Ｈは、市販の感光体（ＸＥＲＯＸ（登録商標）Ｎｕｖｅｒａ（登録商標）製品の感光体）の飛行時間型測定を示し、この場合、６５０ｎｍの光パルスによってＣＴＬの近傍にあるＣＧＬに電荷が発生する。電荷輸送層は、厚みが約３０μｍであり、飛行時間型測定は、１０Ｖ／μｍの電場をかけて行われた。
【００３６】
以下の表２は、図５Ａ〜５Ｈに示した過渡電流の平坦領域にわたって測定した傾きと、これらの傾きから算出して得られたパラメータδを示す。
【表２】
【００３７】
電荷輸送層は、いくつかの実施形態では、適切な添加剤、例えば、少なくとも１つのさらなるバインダーポリマー、例えば、１〜約５のポリマー、少なくとも１つのさらなる正孔輸送分子、例えば、１〜約７、１〜約４、または１〜約２の酸化防止剤（ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）などのような）をそのほかに含んでいてもよい。感光体基材層の厚みは、経済的な考慮事項、電気的な特性などを含む多くの因子によって変わり、したがって、この層は、かなり大きな厚み（例えば、３，０００ミクロンを超える厚み、例えば、約３００〜約１，０００ミクロン）をもっていてもよく、または最低限の厚みであってもよい。いくつかの実施形態では、この層の厚みは、約７５ミクロン〜約３００ミクロン、または約１００ミクロン〜約１５０ミクロンである。
【実施例】
【００３８】
（実施例１）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−２００（登録商標）（分子量平均が約２０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃから市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を２７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００３９】
（実施例２）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−４００（登録商標）（分子量平均が約４０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃから市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を２８重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４０】
（実施例３）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−８００（登録商標）（分子量平均が約８０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃから市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を１７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４１】
（実施例４）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＭＡＫＲＯＬＯＮ ５７５０（登録商標）（分子量平均が約５０，０００〜約１００，０００、Ｆａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｒｙ Ａ．Ｇ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を１７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４２】
（実施例５）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−２００（登録商標）（分子量平均が約２０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を４４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４３】
（実施例６）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−４００（登録商標）（分子量平均が約４０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を３４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４４】
（実施例７）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−８００（登録商標）（分子量平均が約８０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を２４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電極基材（感光体から電荷発生層と電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４５】
（実施例８）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−２００（登録商標）（分子量平均が約２０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を２７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４６】
（実施例９）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−４００（登録商標）（分子量平均が約４０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を２８重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４７】
（実施例１０）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−８００（登録商標）（分子量平均が約８０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を１７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４８】
（実施例１１）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＭＡＫＲＯＬＯＮ ５７５０（登録商標）（分子量平均が約５０，０００〜１００，０００、Ｆａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ Ｂａｒｙ Ａ．Ｇ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物を塩化メチレンに溶解し、固体を１７重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００４９】
（実施例１２）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−２００（登録商標）（分子量平均が約２０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を４４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００５０】
（実施例１３）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−４００（登録商標）（分子量平均が約４０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を３４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００５１】
（実施例１４）
以下の手順にしたがってサンプルデバイスを製造した。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、高品質ＴＰＤを１部、ＰＣＺ−８００（登録商標）（分子量平均が約８０，０００、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．から市販されている既知のポリカーボネート樹脂）を１部入れることによって電荷輸送層を調製した。次いで、得られた混合物をテトラヒドロフランに溶解し、固体を２４重量％含有する溶液を作成した。次いで、この溶液を、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）基材の上に電荷発生層、接着層、正孔障壁層、金属接地電極層で構成されるＮＵＶＥＲＡ（登録商標）製品のベース電荷発生層基材（感光体から電荷輸送層を引いたもの）に手でブレードコーティングし、乾燥させて厚みが約３０ミクロンの電荷輸送層を作成した。キャスト膜を室温、高湿度状態で約１２時間乾燥させ、次いで、１２０℃で３０分間熱処理した。
【００５２】
（比較例１）
比較の目的で、市販されている感光体（ＸＥＲＯＸ（登録商標）Ｎｕｖｅｒａ（登録商標）製品の感光体）をベンチマークリファレンスデバイスとして用いた。
【００５３】
（試験結果）
（飛行時間型測定）
それぞれのサンプルの飛行時間型の過渡光電流測定を、実施例のデバイス１〜１４および比較例１を用い、上述の条件で測定した。電荷輸送層の基材側から表面側への輸送と、表面側から基材側への輸送について、過渡光電流を測定した。実施例のデバイス８〜１４および比較例１について、電荷が電荷輸送層近傍にある別個の電荷発生層内で発生する場合の表面側から基材側への輸送の飛行時間型測定について、図２Ｂに示されるように、電荷輸送層の上部にさらなる電荷発生層をコーティングした。このさらなる電荷発生層は、以下の手順にしたがって調製され、電荷輸送層の上に配置された。１２０ｍＬの褐色ガラス瓶に、ヒドロキシガリウムフタロシアニン２．４ｇ、ＰＣＺ−２００（登録商標）（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｉｎｃ．）０．４５ｇ、テトラヒドロフラン４４．６５ｇ、６０ｍＬの１／８インチステンレスショットを入れることによって、電荷発生層の粉砕基剤を調製し、褐色瓶の中の混合物をロールミルで、１２５ＲＰＭで８時間粉砕する。３０ｍＬの褐色ガラス瓶に、ＰＣＺ−２００（登録商標）（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ， Ｉｎｃ．）０．４１ｇ、テトラヒドロフラン６．４３ｇ、電荷発生層粉砕基材１０ｍｇを入れた。褐色瓶の中の混合物をロールミルで、１２５ＲＰＭで１５分間粉砕する。次いで、この混合物を、実施例のデバイス８〜１４および比較例１の電荷輸送層に手でブレードコーティングし、乾燥時の厚みは約０．５ミクロンであった。キャスト膜を室温、高湿度状態で１時間よりも長い時間乾燥させ、次いで、このシートを１２０℃で１５分間熱処理した。
【００５４】
上に述べたように飛行時間型測定のために飛行時間型のサンプルセルを組み立てた。つまり、図１および図２に示されるように、上部の電極（例えば、半透明の金属化支持基材）をサンプルの表面に加圧接触によって貼付した。上部の電極とサンプルとに、透明の窓がついた加圧装置を用いて圧力をかけ、１ＭＰａの圧力をかけ、上部の電極とサンプル表面の密な接点を作成した。適用電場１０Ｖ／μｍで飛行時間測定を行った。実施例１〜７の場合、電荷は、波長が３３７ｎｍ波長の光パルスを１０ｎｓかけ、電荷輸送層内に直接発生し、実施例８〜１４および比較例１では、波長６５０ｎｍの光パルス１０ｎｓによって、電荷が電荷輸送層近傍の別個の電荷発生層内で発生した。
【００５５】
実施例１〜１４および比較例１のそれぞれの飛行時間型の過渡光電流を、図３Ａ〜３Ｇ、図５Ａ〜５Ｈに示している。各サンプルの基材側から表面側への輸送および表面側から基材側への輸送の両平坦領域の傾きを図４に示すように分析した。次いで、傾きの差δを等式（１）によって算出した。傾きの分析および「δ」の計算結果を表１および表２に示す。これらの結果から、ＣＴＬの厚み方向にＣＴＭの勾配を作成してもよく、その結果、ＣＴＬの基材側のＣＴＭ濃度は、ＣＴＬの表面側と比べて大きく、ＣＴＭ勾配の大きさは、実施例１〜１４および比較例１の異なる配合物によってさまざまであることが明確にわかる。
【００５６】
（ＰＩＤＣ特性の比較）
ゼログラフィー電気特性スキャン装置を用いて電気特性および光放電特性を評価し、光誘起放電サイクルを得た後、１回の放電−露光−消去サイクルを連続して行い、それぞれのサイクルで一連の光誘起放電曲線（ＰＩＤＣ）を作成した後、光の強度を段階的に上げていき、種々の露光強度での感光性および表面電位を測定した。このスキャン装置にスコロトロンセットを取り付け、種々の表面電位で一定の電圧を加えた。−５００ボルトの表面電位光伝導体を試験し、一連の減光フィルタを制御することによって露光を段階的に上げていき、露光光源は、７８０ｎｍのキセノンランプであった。種々の露光強度での放電電位は、露光から１１７ｍｓ後に測定した。相対湿度４０％、２２℃の環境を制御した密閉した光のある部屋でゼログラフィーのシミュレーションを行った。
【００５７】
実施例のデバイス８〜１４および比較例１について、ＰＩＤＣの測定を行ない、測定結果を表３にまとめており、ここで、Ｖｏは、スコロトロンをチャージしてから３３６ｍｓ後の感光体表面の電圧であり、Ｖ１は、１ Ｅｒｇ／ｃｍ２まで露光してから１１７ｍｓ後の電圧であり、Ｖ３は、３ Ｅｒｇ／ｃｍ２まで露光してから１１７ｍｓ後の電圧であり、Ｖｒは残留電圧であり、１０ Ｅｒｇｓ／ｃｍ２より多く露光してから１１７ｍｓ後の平均放電量である。この結果は、本発明の実施例８〜１４のデバイスおよび比較例１のデバイスには、かなりわずかな差が示されている。このことは、デバイスの電気特性が、電荷輸送層中に勾配があることによって顕著な影響を受けないことを示す。したがって、電気特性の観点から、これらの結果は、本発明のデバイスが、比較例１と似た電気放電特性を持っていることを示唆している。
【表３】
【００５８】
（耐欠損性）
横方向の電荷移動（ＬＣＭ）を行う印刷試験スキームによって、横方向の電荷移動（ＬＣＭ）への耐性を評価した。上のようにして調製した手でコーティングした画像形成体の実施例８〜１４および比較例１を６インチ×１インチの試験片に切断した。それぞれのデバイスから、各試験片の片方の端を溶媒を用いて洗浄し、基材の上に金属性導電性層を広げる。次いで、露出した金属Ｔｉ−Ｚｒ導電性層の導電性を測定し、洗浄中に金属が除去されていないことを確認する。露出した金属層の周囲で抵抗を測定するためにマルチメーターを用い、露出した金属Ｔｉ−Ｚｒ導電性層の導電性を測定した（約１ＫＯｈｍ）。次いで、６０ｍｍ ＤＣ２５２ Ｘｅｒｏｘ（登録商標）標準感光ドラムを調製し、ドラムの周囲で試験片を露光させ、操作するときには、手でコーティングされたデバイスを接地した。操作中に手でコーティングされたデバイスが除去されないように、このドラムの筺体からクリーニングブレードを除去した。次いで、導電性銅テープを用い、実施例の画像形成体を感光ドラムに取り付け、デバイスの露出した導電性末端をドラムの露出したアルミニウムに接続し、導電性経路を接地し終えた。デバイスを取り付けた後、標準的なマルチメーターを用い、抵抗モードでデバイスとドラムの導電性を測定した。それぞれのデバイスとドラムとの間の抵抗は、それぞれの手でコーティングされたデバイスの導電性コーティングの抵抗と同じであると予想される。次いで、デバイスの末端を３Ｍ Ｓｃｏｔｃｈ（登録商標）テープを用いてドラムに固定し、すべての露出した導電性表面をＳｃｏｔｃｈ（登録商標）テープで覆った。次いで、ドラムをＤｏｃｕＣｏｌｏｒ ２５２ Ｘｅｒｏｘ（登録商標）（ＤＣ２５２）機に入れ、１ビット、２ビット、３ビット、４ビットおよび５ビットの線を含むテンプレートを印刷した。この機械の設定（現像時のバイアス、レーザの出力、グリッドバイアス）を、上の５本それぞれの線が肉眼で解像されるように調節した。１ビットの線がわずかに見える状態になったら設定を保存し、この印刷をリファレンスとするか、露光前の印刷物とした。ドラムを取り外し、帯電−放電装置に入れ、操作中にコロナ放電を行った。欠損（ＬＣＭ）を誘発させるために、帯電と放電（サイクル）を２５，０００サイクル繰り返した。次いで、ドラムをこの装置から取り外し、ＤＣ２５２機に入れ、再びテンプレートを印刷した。
【００５９】
実施例８〜１４および比較例１について、スコロトロン欠損印刷試験を行った。結果を図７に示し、この結果から、本発明の実施例１０、１３および１４のデバイスは、比較例１よりもかなり欠損への耐性が大きいことが明らかにされたことがわかる。
【００６０】
（耐摩耗性／耐亀裂性の向上）
電荷輸送層の表面層付近のＴＰＤ濃度が低いため、本発明の実施例１０、１３および１４のデバイスの耐亀裂性および耐摩耗性が向上していると推定される。
【００６１】
本実施形態の方法を、ドラムコーティングに十分に適用することができることをさらに注記しておく。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基材と；
電荷発生層と；
電荷輸送分子およびポリマーバインダーを含む電荷輸送層とを含み、ここで、層の厚みが約１５〜約３５ミクロンであり、さらに、電荷輸送層の基材側から表面側への輸送を、電荷輸送層の表面側から基材側への輸送と比較して測定する、１０Ｖ／μｍの電界強度を用いた飛行時間型測定によって測定した場合の過渡光電流は、電荷が電荷輸送層自体に直接発生する場合に測定すると、差δが−０．５Ｖ／ｓ未満であり、または、電荷が電荷発生層近傍で発生する場合に測定すると、差δが−０．８Ｖ／ｓ未満であり、この差は、
δ＝α−β
に基づき、ここで、αは、基材側から表面側への過渡電流の平坦領域の傾きであり、βは、表面側から基材側への過渡電流の平坦領域の傾きである、画像形成体。
【請求項２】
前記差δが、電荷が電荷輸送層自体に直接発生する場合に測定すると−０．８Ｖ／ｓ未満であり、または、電荷が電荷発生層近傍で発生する場合に測定すると−０．９Ｖ／ｓ未満である、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項３】
前記電荷輸送層が、ポリマーバインダーの約４５重量％〜約６５重量％の濃度の電荷輸送分子を含む、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項４】
前記電荷輸送分子が、以下の一般式によってあらわされる三級アリールアミンを含み、
【化１】
式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４およびＡｒ５は、それぞれ独立して、置換または非置換のアリール基をあらわすか、または、Ａｒ５は、独立して、置換または非置換のアリーレン基をあらわし、ｋは、０または１をあらわす、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項５】
前記電荷輸送分子が、以下からなる群から選択されるトリ−アリールアミン
【化２】
【化３】
およびこれらの混合物を含み、ここで、Ｒが、水素原子、アリール基、またはアルキル基であり、場合により置換基を含む、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項６】
前記ポリマーバインダーが、ポリカーボネート、ポリアリレート、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）、エポキシ化合物、これらのランダムコポリマーまたは交互コポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項７】
前記電荷輸送層が、ポリマーバインダーであるビスフェノール−Ａポリカーボネートまたはビスフェノール−Ｚポリカーボネートを含む、請求項６に記載の画像形成体。
【請求項８】
前記電荷輸送層が、そのほかに酸化防止材料を含む、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項９】
前記酸化防止材料が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン酸化防止剤、チオエーテル酸化防止剤、亜リン酸系酸化防止剤、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、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、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項８に記載の画像形成体。
【請求項１０】
導電性基材と；
電荷発生層と；
電荷輸送分子およびポリマーバインダーを含む電荷輸送層とを含み、ここで、層の厚みが約１５〜約３５ミクロンであり、さらに、電荷輸送層の基材側から表面側への輸送を、電荷輸送層の表面側から基材側への輸送と比較して測定する、１０Ｖ／μｍの電界強度を用いた飛行時間型測定によって測定した場合の過渡光電流は、電荷が電荷輸送層自体に直接発生する場合に測定すると、差δが−０．５Ｖ／ｓ未満であり、または、電荷が電荷発生層近傍で発生する場合に測定すると、差δが−０．８Ｖ／ｓ未満であり、この差は、
δ＝α−β
に基づき、ここで、αは、基材側から表面側への過渡電流の平坦領域の傾きであり、βは、表面側から基材側への過渡電流の平坦領域の傾きであり、さらに、電荷輸送層が、シングルコーティングパスで１種類の溶液を用い、電荷発生層の上部に塗布される、画像形成体。
【請求項１】
導電性基材と；
電荷発生層と；
電荷輸送分子およびポリマーバインダーを含む電荷輸送層とを含み、ここで、層の厚みが約１５〜約３５ミクロンであり、さらに、電荷輸送層の基材側から表面側への輸送を、電荷輸送層の表面側から基材側への輸送と比較して測定する、１０Ｖ／μｍの電界強度を用いた飛行時間型測定によって測定した場合の過渡光電流は、電荷が電荷輸送層自体に直接発生する場合に測定すると、差δが−０．５Ｖ／ｓ未満であり、または、電荷が電荷発生層近傍で発生する場合に測定すると、差δが−０．８Ｖ／ｓ未満であり、この差は、
δ＝α−β
に基づき、ここで、αは、基材側から表面側への過渡電流の平坦領域の傾きであり、βは、表面側から基材側への過渡電流の平坦領域の傾きである、画像形成体。
【請求項２】
前記差δが、電荷が電荷輸送層自体に直接発生する場合に測定すると−０．８Ｖ／ｓ未満であり、または、電荷が電荷発生層近傍で発生する場合に測定すると−０．９Ｖ／ｓ未満である、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項３】
前記電荷輸送層が、ポリマーバインダーの約４５重量％〜約６５重量％の濃度の電荷輸送分子を含む、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項４】
前記電荷輸送分子が、以下の一般式によってあらわされる三級アリールアミンを含み、
【化１】
式中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、Ａｒ４およびＡｒ５は、それぞれ独立して、置換または非置換のアリール基をあらわすか、または、Ａｒ５は、独立して、置換または非置換のアリーレン基をあらわし、ｋは、０または１をあらわす、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項５】
前記電荷輸送分子が、以下からなる群から選択されるトリ−アリールアミン
【化２】
【化３】
およびこれらの混合物を含み、ここで、Ｒが、水素原子、アリール基、またはアルキル基であり、場合により置換基を含む、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項６】
前記ポリマーバインダーが、ポリカーボネート、ポリアリレート、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）、エポキシ化合物、これらのランダムコポリマーまたは交互コポリマー、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項７】
前記電荷輸送層が、ポリマーバインダーであるビスフェノール−Ａポリカーボネートまたはビスフェノール−Ｚポリカーボネートを含む、請求項６に記載の画像形成体。
【請求項８】
前記電荷輸送層が、そのほかに酸化防止材料を含む、請求項１に記載の画像形成体。
【請求項９】
前記酸化防止材料が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン酸化防止剤、チオエーテル酸化防止剤、亜リン酸系酸化防止剤、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、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、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項８に記載の画像形成体。
【請求項１０】
導電性基材と；
電荷発生層と；
電荷輸送分子およびポリマーバインダーを含む電荷輸送層とを含み、ここで、層の厚みが約１５〜約３５ミクロンであり、さらに、電荷輸送層の基材側から表面側への輸送を、電荷輸送層の表面側から基材側への輸送と比較して測定する、１０Ｖ／μｍの電界強度を用いた飛行時間型測定によって測定した場合の過渡光電流は、電荷が電荷輸送層自体に直接発生する場合に測定すると、差δが−０．５Ｖ／ｓ未満であり、または、電荷が電荷発生層近傍で発生する場合に測定すると、差δが−０．８Ｖ／ｓ未満であり、この差は、
δ＝α−β
に基づき、ここで、αは、基材側から表面側への過渡電流の平坦領域の傾きであり、βは、表面側から基材側への過渡電流の平坦領域の傾きであり、さらに、電荷輸送層が、シングルコーティングパスで１種類の溶液を用い、電荷発生層の上部に塗布される、画像形成体。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図５Ｈ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図６Ｈ】
【図７】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図５Ｈ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図６Ｈ】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２４２８２５（Ｐ２０１２−２４２８２５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９７５２２（Ｐ２０１２−９７５２２）
【出願日】平成２４年４月２３日（２０１２．４．２３）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２３日（２０１２．４．２３）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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