(57)【要約】【課題】フラーレン類を用いる感度に優れた電子写真感光体。【解決手段】結晶質フラーレンを感光層中に分散して用いることを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004037749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に感光層を形成し、該感光層中に電荷発生材料としてＣｕＫα特性Ｘ線回折測定により回折ピークが観測される、結晶質フラーレンまたはその誘導体を少なくとも一種含有し、かつそれらがバインダー樹脂と共に分散されていることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
結晶質フラーレンまたはその誘導体に対する溶解度の低い溶媒を用いて、前述フラーレン又はその誘導体を溶媒中に分散してなる分散液を用いて作成される、フラーレン分散膜を有することを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
分散液に用いる溶媒に対するフラーレン又はその誘導体の溶解度が０．１ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項２記載の電子写真感光体。
【請求項４】
フラーレン又はその誘導体を含有する感光層あるいは電荷発生層上に形成される機能分離層に用いる溶媒に対する前述フラーレン又はその誘導体の溶解度が０．２ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１乃至３記載の電子写真感光体。
【請求項５】
含有するフラーレンまたはその誘導体が炭素数６０からなるフラーレンＣ６０を含有することを特徴とする請求項１乃至３記載の電子写真感光体。
【請求項６】
含有するフラーレンまたはその誘導体が炭素数７０からなるフラーレンＣ７０を含有することを特徴とする請求項１乃至２記載の電子写真感光体。
【請求項７】
ＣｕＫα特性Ｘ線回折により求められる結晶形が面心立方格子である請求項５又は６記載の電子写真感光体。
【請求項８】
ＣｕＫα特性Ｘ線回折により求められる結晶形が六方最密方格子である請求項６記載の電子写真感光体。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれか記載の電子写真感光体、帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも１つの手段を一体に支持し、電子写真装置に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１乃至８いずれか記載の電子写真感光体を有することを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真感光体並びに該電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来電子写真感光体に、セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機光導性物質が広く用いられていた。一方、有機光導電性物質を用いた電子写真感光体としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールや２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールのような低分子の有機光導電性物質を用いたもの、更には、かかる有機光導電性物質と各種染料や顔料を組み合わせたもの等が知られている。
【０００３】
一方で近年、Ｃ６０やＣ７０といったフラーレン類の半導体物性に注目した研究が広くなされている。例えばＵＳＰ５，２５０，３７８号には、フラーレン類が光導電機能を有することが報告されており、また特開平９−７３１８０号公報には、更に高効率な電荷発生効率を有する光導電層を具現化する方法が開示されている。
【０００４】
フラーレン類を電荷発生物質として効率良く機能させるために、特定の結晶状態で利用することが検討されている。しかしながら、結晶状態でフラーレン類を用いて電子写真感光体を作成するには、感光層を形成する際の作成条件により結晶状態が変化してしまい、該電子写真感光体の電子写真特性が大幅に変化する問題となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上の問題点を鑑み、本発明は、電子写真に於いて、製造が容易で、かつ高感度を有するフラーレンを用いた光導電体を用いた電子写真感光体を安定的に提供すること、該電子写真感光体を用いたプロセスカートリッジ及び電子写真感光体を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、光導電層中に電荷発生物質としてフラーレン類を結晶状態に保ったまま、分散することを可能とし、塗布法による感光層の形成を可能とすることで、高感度かつ生産容易な電子写真感光体を実現することが可能となった。より詳しくは、ＣｕＫα特性Ｘ線回折測定により回折ピークが観測される、任意の結晶形にあるフラーレンまたはその誘導体の微粉末あるいは微結晶からなる粒子を作成し、微粉末のみ、あるいは微粉末とバインダー樹脂を共に分散した塗料を作成し、塗布を行うことで感光層を形成することで、電子写真感光体を作成する。
【０００７】
また、本発明は前記本発明の電子写真感光体、帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも１つの手段を一体に支持し、電子写真装置に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジから構成される。
【０００８】
また、本発明は前記本発明の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有することを特徴とする電子写真装置から構成される。
【０００９】
フラーレンとは、１２個の五員環と２個以上の六員環からなる、Ｃ２４以上のサイズの球殻状に閉じた炭素分子の総称である。一般的にはＣ６０以上の大きさの分子をフラーレンと呼ぶ。本発明において用いられるフラーレンとして、一般的なＣ６０の他、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ８２といった構成炭素数の多い高次フラーレンを用いることも可能である。また、これら球殻状のものの他に、円柱形のナノチューブや、球殻状で更に多重化したバッキーオニオンといったものがフラーレン類として挙げることが出来る。一方、これらフラーレンを元にした、フラーレン化合物や、フラーレンを形成する炭素で形成される籠の中に金属原子等を内包するフラーレンも、フラーレン類として挙げることが出来る。
【００１０】
本発明は、これらフラーレン類を少なくとも一種類を電荷発生物質として光導電層に用いられ、その際、光導電層中で該フラーレン類が完全な非晶質（アモルファス）状態ではなく、結晶状態で存在することを特徴とするものである。これら結晶質フラーレン類をバインダー樹脂を用いて分散することで、容易、かつ安定的な電子写真感光体を得ることを目的とする。
【００１１】
ここで光導電層中での非晶質フラーレンと結晶質フラーレンの比率は、結晶質フラーレンの比率が高い方が好ましい。しかしながら、結晶変換や成膜条件等により、非晶質フラーレンが光導電層中に存在する場合においても、光導電機能を妨げない範囲においては、その存在を特に問題とはならない。
【００１２】
結晶質フラーレンを得る方法として、各種結晶成長法や、析出、各種ミリング等による公知の方法を用いることが可能である。簡便な方法として、炭素化合物であるフラーレンが溶媒に溶解することを利用し、これらフラーレン類を溶解度の高い溶媒で溶解し、さらにフラーレン類の溶解度の低い溶媒を加えることで析出させ、純度の高い結晶質フラーレンを得る。ここで得られた結晶を再度溶解し、アモルファス化することがないように、結晶化したフラーレン類に対する溶解度の低い溶媒を用いて分散することで塗料化し、成膜することで、効率良く結晶質フラーレン類を含有する光導電層を得ることが可能である。
【００１３】
その他、乾燥による析出や真空蒸着、ＣＶＤなどの方法を用いてフラーレン類の結晶を作成し、得られたフラーレン類を回収し、塗料化することも可能である。その際、被成膜基体の温度等を制御することで、結晶制御、結晶成長を促す、あるいは結晶性を制御することができる。
【００１４】
本発明の電子写真感光体の構成は、導電性支持体上に感光層として電荷発生物質を含有する電荷発生層及び電荷輸送物質を含有する電荷輸送層をこの順に積層した構成、また、電荷発生物質と電荷輸送物質を同一層中に分散した単層からなる構成のいずれの構成をとることも可能である。前者の積層型においては電荷発生層あるいは電荷輸送層が二層以上の構成も可能である。これらのいずれの電子写真感光体に耐摩耗性能、環境特性の向上を目的として保護層を設けることが可能である。
これらいずれの場合においても、フラーレン類を少なくとも一種類を電荷発生物質として用いられ、その際、光導電層中で該フラーレン類が非晶質状態ではなく、結晶状態で存在していればよい。
【００１５】
またいずれの場合も、含有するフラーレン類の結晶性を阻害しないような層構成、溶媒選択を行う必要がある。
【００１６】
いずれの場合においても、含有するフラーレン類が結晶状態であることは、ＣｕＫα特性Ｘ線回折により、フラーレンに帰属する回折ピークが観測される状態を指し、非晶質状態に留まっているフラーレン類の量には依存しない。
【００１７】
積層感光体の電荷発生層を形成する際、電荷発生材料としてフラーレン類を用いる以外にバインダー樹脂を用いることができる。フラーレン類をバインダー樹脂と混合して光導電層を形成する場合においても、光導電層中でフラーレン類が結晶として存在する必要がある。その際、フラーレン類が非結晶状態で存在することの方が安定となる、あるいはフラーレン類が結晶状態にあることを阻害するようなバインダー樹脂の使用は好ましくない。反対に、フラーレン類を安定に結晶状態であるようなバインダー樹脂の使用が好ましい。
【００１８】
電荷発生材料としてフラーレン類を含有する光導電層あるいは電荷発生層を形成するにあたり、湿式塗布法等により製膜する際、塗料化のための溶媒は、電荷発生物質としての結晶質フラーレン類を必要以上に溶解しない必要がある。元来、フラーレンは炭素から成る物質（例えばカーボンブラックやグラファイト、ダイヤモンド等）としては例外的に溶媒に溶解することが知られている。そのため、電子写真特性の向上を目的として結晶変換等の操作を加えても、塗料化する際に用いる溶媒により、その結晶形が変化してしまうという事態となる。以上のことを鑑み、フラーレン類を変換した任意の結晶性を維持した状態で利用するには、用いる溶媒に対するフラーレン類の溶解度は低いことが好ましい。
【００１９】
積層感光体の場合の電荷輸送層あるいは保護層を前述のフラーレン類を含有する電荷発生層あるいは光導電層上に湿式塗布法により形成する場合も、フラーレン類を含有する電荷発生層あるいは光導電層に隣接するこれら電荷輸送層あるいは保護層に用いる溶媒による、電荷発生層あるいは光導電層に含有されるフラーレン類への影響が考慮される必要がある。フラーレン類を含有する電荷発生層あるいは光導電層に隣接して形成される機能分離層形成に際し、用いることの可能な溶媒は、これらフラーレン類の溶解度は０．２ｗｔ％以下であることが望まれる。なお、これら溶媒の影響を排除することが可能な層構成、例えば耐溶剤を目的として電荷輸送層を多層化する、あるいは中間層を設ける場合はこの限りではない。
【００２０】
電荷発生物質を分散処理する方法として、公知の方法、例えば、ボールミル、サンドミル、ロールミル等の方法を用いることができる。バインダー樹脂と電荷発生物質の混合方法としては、電荷発生物質の分散処理中にバインダー樹脂をそのままあるいはバインダー樹脂溶液として加え、同時に分散する方法、電荷発生物質の分散液をバインダー樹脂溶液中に混合する方法あるいは逆に電荷発生物質の分散液中にバインダー樹脂溶液を混合する方法のいずれでもよい。
【００２１】
いずれの方法においても、用いるフラーレン類は単一種である必要はなく、異なるものの混合物であってもよい。また、電荷発生材料に関しても、他の材料と同時に使用することを制限する必要もない。
【００２２】
作成されたフラーレン類を含有する膜の結晶性の有無は、一般的にＣｕＫα特性Ｘ線回折測定により判断することができる。
【００２３】
次に本発明による電子写真感光体を具体的に説明する。本発明の電子写真感光体の構成は、導電性支持体上に形成された感光層中に電荷発生物質としてフラーレンおよびその誘導体の少なくとも一種を含有する電荷発生層、及び電荷輸送物質を含有する電荷輸送層をこの順に積層した構成、または電荷発生物質としてのフラーレンおよびその誘導体の少なくとも一種と電荷輸送物質を同一層中に分散した単層からなる構成の、いずれの構成をとることも可能である。
【００２４】
単層の感光層では光キャリアの生成と移動が同一層内で行なわれ、また感光層そのものが表面層となる。一方積層の感光層では、光キャリアを生成する電荷発生層と生成したキャリアが移動する電荷輸送層とが積層された構成をとる。積層感光層において表面側の層となるのは、電荷発生層または電荷輸送層のどちらでもよい。また、単層、積層どちらの場合においても、感光層の上層に保護層を設けることが可能であり、この場合保護層が表面層となる。
【００２５】
本発明の電子写真感光体の導電性支持体は、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、チタン、鉛、ニッケル、スズ、アンチモン、インジウムなどの金属や合金、あるいは前記金属の酸化物、カーボン、導電性高分子などが使用可能である。形状は円筒状、円柱状などのドラム形状と、ベルト状、シート状のもののいずれも可能である。前記導電性材料は、そのまま成形加工される場合、塗料として用いられる場合、蒸着される場合や、エッチング、プラズマ処理により加工される場合もある。塗料の場合、支持体は前記金属、合金はもちろん、紙、プラスチック等も用いることが可能である。
【００２６】
更に、支持体上に支持体支持体のムラや欠陥の被覆及び画像入力がレーザー光の場合には散乱による干渉縞防止を目的とした導電層を設けることが好適である。これは、カーボンブラック、金属粒子、金属酸化物等の導電性粉体を、バインダー樹脂中に分散して形成することができる。
【００２７】
また、導電性支持体あるいは導電層と感光層との間に下引き層を設けてもよい。下引き層は、界面での電荷注入制御や接着層として機能する。下引き層は、主にバインダー樹脂から成るが、前記金属や合金、またはそれらの酸化物、塩類、界面活性剤などを含んでもよい。下引き層を形成するバインダー樹脂の具体例としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ナイロン、ポリサルフォン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール、ブチラール樹脂などが挙げられる。下引き層の膜厚は、好ましくは０．０５〜７μｍであり、より好ましくは０．１〜２μｍである。
【００２８】
本発明における感光層が機能分離型の感光層の層構成である場合には電荷発生層および電荷輸送層を積層する。しかしながら、成膜する順序は特に制限されるものではない。
【００２９】
本発明において電荷発生物質として、少なくとも一種類以上のフラーレン類が用いられており、該フラーレン類はＣｕＫα特性Ｘ線回折測定による回折ピークが観測されればよい。また、同時に他の電荷発生材料と共に用いられてもよい。
【００３０】
同時に用いることのできる電荷発生材料としては一般に、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、また各種の中心金属および結晶系、具体的には例えばα、β、γ、εおよびＸ型などの結晶型を有するフタロシアニン化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、およびキノシアニンなどが挙げられる。いずれの場合も含有されるフラーレンに帰属するＣｕＫα特性Ｘ線回折測定による回折ピークが観測されればよい。
【００３１】
また、電荷発生物質以外に、バインダー樹脂を用いることも可能である。結着樹脂の具体例として、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ナイロン、ポリサルフォン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール、ブチラール樹脂、ベンザール樹脂などが挙げられる。
【００３２】
電荷発生層を形成するにあたり、湿式塗布法等により製膜する際、塗料化のための溶媒は、電荷発生物質としての結晶質フラーレン類を必要以上に溶解しない必要がある。元来、フラーレンは炭素から成る物質（例えばカーボンブラックやグラファイト、ダイヤモンド等）としては例外的に溶媒に溶解することが知られている。そのため、電子写真特性の向上を目的として結晶変換等の操作を加えても、塗料化する際に用いる溶媒により、その結晶形が変化してしまうという事態となる。以上のことを鑑み、フラーレン類を変換した任意の結晶性を維持した状態で利用するには、用いる溶媒に対するフラーレン類の溶解度は低いことが好ましい。好ましくはフラーレン類の溶解度が０．１ｗｔ％以下である。なお、溶解度は雰囲気温度で異なることから、ここで用いる値は雰囲気温度２５℃で測定された値を用いるものとする。用いることの出来る溶媒の具体的例として、メタノール、エタノール等各種アルコール類、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサンなど、脂肪族類、ＭＥＫ、アセトン等各種ケトン類、テトラヒドロフラン等各種エーテル類、アミド類等が挙げられる。
【００３３】
電荷発生層の膜厚は、０．００１〜６μｍが好ましく、より好ましくは、０．０１〜２μｍである。電荷発生層に含有される電荷発生材料の量は、ｗｔ比で１０〜１００％が好ましく、より好ましくは５０〜１００％である。
【００３４】
電荷輸送材料の例としては、ピレン系物、Ｎ−アルキルカルバゾール系化合物、ヒドラゾン系化合物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン系化合物、ジフェニルアミン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、ピラゾリン系化合物、スチリル系化合物、スチルベン系化合物等が挙げられる。
【００３５】
電荷輸送層の厚さは好ましくは５〜７０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍである。電荷輸送層中に含まれる電荷輸送材料の量は、質量比で２０〜１００ｗｔ％が好ましく、より好ましくは３０〜１００ｗｔ％である。
【００３６】
結晶化したフラーレン類を含有する構成層上に電荷輸送層等の上層を形成する際、上層に形成される塗料の溶媒の選択は重要である。上層用塗料の溶媒により、フラーレン類の結晶状態が変化し、出来上がった電子写真感光体の特性に大きな影響を及ぼすことがある。このことを鑑み、結晶質フラーレン類を含有する構成層より、上部に形成する構成層に用いる溶媒は、含有するフラーレン類に対する溶解度は低いことが望ましい。具体的には０．２ｗｔ％以下の溶解度である。
【００３７】
本発明における感光層は単層で用いることも可能である。この場合、電荷発生機能と電荷輸送機能は同一膜が有することになる。感光層を単層で用いる場合にも、電荷発生物質としてＣｕＫα特性Ｘ線回折測定による回折ピークが観測されるフラーレン類を結晶として含有していればよい。フラーレン類以外の電荷発生物質を同時に含有してもよい。また、必要に応じてバインダー樹脂を用いることも可能である。電荷発生物質の具体例は、上記積層感光体の場合と同様である。また、電荷輸送物質を同時に含有する必要がある。具体例としては、上記積層感光体の場合と同様である。
【００３８】
単層感光体の場合においても、溶媒を用いる際には、含有するフラーレン類の溶媒に対する溶解度が重要である。含有するフラーレン類の溶媒に対する溶解度の好ましくは０．１ｗｔ％以下である。
【００３９】
単層感光層の膜厚は、８〜４０μｍが好ましく、より好ましくは１２〜３０μｍである。電荷発生物質や電荷輸送物質等の光導電性材料を好ましくは１０〜１００ｗｔ％含有するが、より好ましくは３０〜１００ｗｔ％である。
【００４０】
本発明の電子写真感光体には耐摩耗性能、環境特性の向上を目的として保護層を設けることが可能である。保護層を設ける場合、その膜厚は０．０１〜１０μｍが好ましく、より好ましくは０．１〜７μｍである。保護層は電荷発生物質または電荷輸送物質を含有してもよい。更に保護層中に金属及びその酸化物、窒化物、塩、合金やカーボン等の導電性材料を含有してもよい。かかる金属種としては、鉄、銅、金、銀、鉛、亜鉛、ニッケル、スズ、アルミニウム、チタン、アンチモン、インジウムなどが挙げられる。具体的には、ＩＴＯ、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３等が使用可能である。導電性材料は微粒子状のものを保護層中に分散させるが、その粒子径は好ましくは０．００１〜５μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍのものが用いられ、その保護層への添加量は、好ましくは１〜７０ｗｔ％、より好ましくは５〜５０ｗｔ％である。分散剤としてチタンカップリング剤、シランカップリング剤、各種界面活性などを用いてもよい。
【００４１】
感光層を構成する各層には、酸化防止剤や光劣化防止剤等各種添加剤を用いてもよい。また、表面層にはその滑性や撥水性を改善する目的で各種フッ素化合物やシラン化合物、金属酸化物等あるいはそれらの微粒子等を含有してもよい。これらの分散性を改善する目的で分散剤や界面活性剤を用いてもよい。表面層におけるこれら添加物の含有量は好ましくは１〜７０ｗｔ％、より好ましくは５〜５０ｗｔ％である。
【００４２】
本発明の電子写真感光体の製造方法としては、蒸着、塗布等の方法が用いられる。塗布による方法は、薄膜から厚膜まで広い範囲で、しかもさまざまな組成の膜が形成可能である。具体的には、バーコーター、ナイフコーター、浸漬塗布、スプレー塗布、ビーム塗布、静電塗布、ロールコーター、アトライター、粉体塗布などで塗布される。いずれの場合も、溶剤を同時に用いる際には、用いるフラーレン類に対する溶解度への配慮が必要となる。
【００４３】
次に、本発明のプロセスカートリッジ並びに電子写真装置について説明する。図１に本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す。図において、１はドラム状の本発明の電子写真感光体であり軸２を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。感光体１は回転過程で一次帯電手段３によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の露光手段３（不図示）からの露光光４を受ける。こうして感光体１の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【００４４】
形成された静電潜像は、次いで現像手段５によりトナー現像され、現像されたトナー画像は、不図示の給紙部から感光体１と転写手段６との間に感光体１の回転と同期取りされて給送された転写材７に、転写手段６により順次転写されていく。像転写を受けた転写材７は感光体面から分離されて像定着手段８へ導入されて像定着を受けることにより複写物（コピー）として機外へプリントアウトされる。像転写後の感光体１の表面はクリーニング手段９にて転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に前露光手段（不図示）からの前露光光１０により除電処理がされた後、繰り返し画像形成に使用される。なお、図に示すように、一次帯電手段３が帯電ローラー等を用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
【００４５】
本発明においては、上述の感光体１、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段９等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンター等の電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。例えば一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段９の少なくとも１つを感光体１と共に一体に支持してカートリッジ化し、装置本体のレール１２等の案内手段を用いて装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ１１とすることができる。また、露光光４は、電子写真装置が複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光や透過光、あるいは、センサーで原稿を読取り、信号化し、この信号に従って行われるレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動及び液晶シャッターアレイの駆動等により照射される光である。
【００４６】
本発明の電子写真感光体は、電子写真複写機に利用するのみならず、レーザービームプリンター、ＣＲＴプリンター、ＬＥＤプリンター、液晶プリンター、レーザー製版等の電子写真応用分野にも広く用いることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
［実施例１］
本実施例における電子写真感光体は以下の通りである。炭素数６０で構成される純度９９％のフラーレンＣ６０４部とブチラール樹脂（商品名ＢＭ−Ｓ、積水化学工業（株）製）２部をｏ−ジクロロベンゼン１００部に溶解し、溶液に貧溶媒であるメタノール２００部を滴下することで、析出したフラーレン類を、濾紙を用いて回収し、メタノール洗浄を施した上で真空乾燥してフラーレンを含有する粉末を得た。得られたフラーレンを含有する粉末は茶褐色の粉末であった。この粉末のＣｕＫα特性Ｘ線回折装置（波長１．５４０５６Å、管電圧５０．０ｋＶ、管電流３００．０ｍＡ、スキャン速度４．００ｄｅｇ／ｍｉｎ）で測定すると図３に示すようなＸ線回折パターンが得られ、結晶格子の幾何条件を考慮し、類推すると、この試料は面心立方格子であることがわかる。
【００４８】
次に導電層用の塗料を以下の手順で調製した。１０％の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン粉体５０部（質量部、以下同様）、レゾール型フェノール樹脂２５部、メチセロソルブ２０部、メタノール５部およびシリコーンオイル（ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量３０００）０．００２部を、φ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で２時間分散して調製した。上記塗料をφ３０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に浸漬塗布法で塗布し、１４０℃で３０分乾燥して、膜厚２０μｍの導電層を形成した。
【００４９】
次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン５部をメタノール９５部中に溶解し、下引き層用塗料を調製した。上記塗料を前記導電層上に浸漬塗布し、１００℃で２０分間乾燥して、膜厚０．６μｍの下引き層を形成した。
【００５０】
次に前記フラーレン類粉末２部にメタノール１００部を加え、ボールミル分散を２０時間行い、電荷発生層用塗料を調製した。上記塗料を前記下引き層上に浸漬塗布し、１００℃で２０分間乾燥して、膜厚０．１μｍの電荷発生層を形成した。なお、メタノールに対するフラーレンの溶解度は無いに等しい。
【００５１】
次いで電荷輸送材料として下記構造式のトリールアミン化合物１０部、
【００５２】
【化１】
2004037749.tif 000003
【００５３】
下記構造式の繰り返し単位を有するポリカーボネート（粘度平均分子量２２０００）１０部
【００５４】
【化２】
2004037749.tif 000004
【００５５】
をテトラヒドロフラン６０部に溶解した電荷輸送層用塗料を調製した。この塗料を前記電荷発生層上に浸漬塗布し、１２０℃で６０分間熱風乾燥して、膜厚２５μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を作成した。なお、テトラヒドロフランに対するフラーレンの溶解度は０．１ｗｔ％以下である。
【００５６】
作成した電子写真感光体について、その電子写真特性を１０ｃｍ２の導電性ガラスを用いて光放電特性を測定することによって評価した。光源として、ハロゲンランプを波長４０３ｎｍの干渉フィルターで単色光化したものを用いた。なお、試料である電子写真感光体への初期帯電電位は−７００Ｖとなるよう調整されている。このとき、帯電電位が半分になる半減露光量を求めると０．５μＪ／ｃｍ２であった。
【００５７】
［実施例２］
炭素数７０で構成される純度９９％のフラーレンＣ７０２部とブチラール樹脂（商品名ＢＭ−Ｓ、積水化学工業（株）製）２部をｏ−ジクロロベンゼン２００部に溶解した溶液を、洗浄後２００℃に加熱したパイレックス（Ｒ）ガラス板にスプレー塗布し、除冷後、塗布したフラーレン含有物を剥ぎ取り回収し、これを電荷発生物質として利用する。得られたフラーレンを含有する粉末をＣｕＫα特性Ｘ線回折装置で測定すると図４に示すようなＸ線回折パターンが得られ、結晶格子の幾何条件を考慮し、類推すると、この試料は面心六方最密格子であることがわかる。
【００５８】
前記電荷発生物質２部を、φ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で１０時間粉砕後、溶媒としてメタノール１００部を加え、更に１０時間ミリングして電荷発生層用塗料を作成した。上記電荷発生層塗料を用いた以外は、実施例１と同様に感光体を作成し、同様に半減露光量を求めると、０．７μＪ／ｃｍ２であった。
【００５９】
［実施例３］
炭素数６０で構成される純度９９％のフラーレンＣ６０２部とブチラール樹脂（商品名ＢＭ−Ｓ、積水化学工業（株）製）２部をｏ−ジクロロベンゼン２００部に溶解した溶液を、洗浄後２００℃に加熱したパイレックス（Ｒ）ガラス板にスプレー塗布し、除冷後、塗布したフラーレン含有物を剥ぎ取り回収し、これを電荷発生物質として利用する。前記電荷発生物質２部を、φ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で１０時間粉砕後、溶媒としてメタノール１００部を加え、更に１０時間ミリングして電荷発生層用塗料を作成した。上記電荷発生層塗料を用いた以外は、実施例１と同様に感光体を作成し、同様に半減露光量を求めると、０．８μＪ／ｃｍ２であった。
【００６０】
［比較例１］
実施例１において電荷発生層用塗料に用いる溶媒をモノクロロベンゼンとした以外は、実施例１と同様に感光体を作製した。実施例１と同様に、半減露光量を測定すると、７．０μＪ／ｃｍ２と実施例１と比較して低くなった。感度が低下した原因として、電荷発生層用塗料の溶媒として用いたモノクロロベンゼンに対するフラーレンの溶解度が０．６ｗｔ％と高く、フラーレン類が溶媒により再度溶解したことで非晶質化したためと考えられる。
【００６１】
［比較例２］
実施例１において電荷輸送層用塗料に用いる溶媒をモノクロロベンゼンとした以外は、実施例１と同様に感光体を作成した。実施例１と同様に、半減露光量を測定すると、７．０μＪ／ｃｍ２と実施例１と比較して低くなった。感度が低下した原因として、電荷輸送層用塗料の溶媒として用いたモノクロロベンゼンに、電荷発生層に含有されるフラーレン類が溶解し、非晶質化したと考えられる。
【００６２】
［比較例３］
実施例２において電荷輸送層用塗料に用いる溶媒をモノクロロベンゼンとした以外は、実施例１と同様に感光体を作成した。実施例１と同様に、半減露光量を測定すると、５．０μＪ／ｃｍ２と実施例１と比較して低くなった。感度が低下した原因として、電荷輸送層用塗料の溶媒として用いたモノクロロベンゼンに、電荷発生層に含有されるフラーレン類が溶解し、非晶質化したと考えられる。このことは、作成した感光体の吸光度の比較からも類推することができる。
【００６３】
［実施例４］
実施例１において電荷輸送材料を、下記構造式のスチリル化合物
【００６４】
【化３】
2004037749.tif 000005
【００６５】
に代えた他は、実施例１と同様に電子写真感光体を作成した。作成した電子写真感光体を導電性ガラスを用いて４９９ｎｍでの半減露光量を求めると、０．３μＪ／ｃｍ２と高感度であった。
【００６６】
［実施例５］
実施例２において電荷輸送材料を、記構造式のスチリル化合物
【００６７】
【化４】
2004037749.tif 000006
【００６８】
に代えた他は、実施例２と同様に電子写真感光体を作成した。作成した電子写真感光体を導電性ガラスを用いて４９９ｎｍでの半減露光量を求めると、０．２５μＪ／ｃｍ２と高感度であった。
【００６９】
［実施例６］
次に感光体表面に保護層を設けた。下記構造式のアクリル系モノマー６０部、
【００７０】
【化５】
2004037749.tif 000007
【００７１】
分散前の平均粒径が４００μｍの酸化スズ超微粒子６０部、ポリテトラフルオロエチレン微粒子（平均粒径０．１８μｍ）５０部、光重合開始剤としての２−メチルチオキサントン２０部、メタノール４００部をサンドミルにて、６６時間分散を行った。
【００７２】
この分散液を用いて、実施例１の電子写真感光体上に浸漬塗布法により、膜を形成し、高圧水銀灯にて、１５０Ｗ／ｃｍ２の光強度で、２０秒間、光硬化を行い、その後に１２０℃で、１時間、熱風乾燥して、保護層を形成した。この時得られた保護層の膜厚は３μｍであった。また、保護層用分散液の分散性は良く、保護層表面はムラの無い均一な面であった。
【００７３】
このようにして作成した電子写真感光体を、導電性ガラスを用いて４９９ｎｍでの半減露光量を求めると０．５μＪ／ｃｍ２であった。
【００７４】
［実施例７］
実施例１で得られたフラーレン類を含有する粉末２部をシクロヘキサノン４０部にφ１ｍｍのガラスビーズを用いてサンドミル装置で１０時間分散後、電荷輸送物質として、化１で示されるトリールアミン化合物１０部、化２で表わされる構造式の繰り返し単位を有するポリカーボネート１１部を、テトラヒドロフラン２０部を加えて溶解し、単層感光体用塗料を調製した。この塗料を用いて、実施例１と同様の方法でアルミシリンダー上に２０μｍの導電層、１μｍの下引き層を形成した上に、浸漬塗布で塗布し、１００℃６０分熱風乾燥し、膜厚１５μｍの感光層を形成することで単層電子写真感光体を作製した。作製した電子写真感光体の半減露光量を測定すると０．８μＪ／ｃｍ２であった。
【００７５】
［比較例４］
感光層用塗料に用いる溶媒をモノクロロベンゼンに代えた以外は、実施例７と同様に感光体を作製した。半減露光量は２０μＪ／ｃｍ２であった。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の電子写真感光体は、結晶質フラーレン類を得て、その結晶性を損なわないよう溶媒を選んで分散、製膜することで、高感度を可能とし、その際、フラーレン類の結晶性を操作することが高感度化に大きく寄与することを示した。また、フラーレン類を用いた光導電体は４００〜６００ｎｍと、従来の電子写真感光体より短波長側での感度に優れ、赤色あるいは赤外光を用いる電子写真装置と比較し、より解像度の高い電子写真装置に適用することが可能となるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す図。
【図２】本発明の電子写真感光体の層構成を示す図。
【図３】実施例１で用いたフラーレンＣ６０のＣｕＫα特性Ｘ線回折図。
【図４】実施例２で用いたフラーレンＣ７０のＣｕＫα特性Ｘ線回折図。
【符号の説明】
１　電子写真感光体
２　軸
３　帯電手段
４　露光部
５　現像手段
６　転写手段
７　転写材
８　定着手段
９　クリーニング手段
１０　前露光手段
１１　プロセスカートリッジ
１２　レール
Ｌ　レーザー光（走査露光光）
（１）　支持体（含導電層及び下引き層）
（２）　感光層
（３）　電荷発生層
（４）　電荷輸送層
（５）　保護層
【図１】
2004037749.tif 000008
【図２】
2004037749.tif 000009
【図３】
2004037749.tif 000010
【図４】
2004037749.tif 000011