JP5414442B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

Description

本発明は、例えば静電式複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に用いられる電子写真感光体に関し、特に、光感度に優れた電子写真感光体に関する。

カールソンプロセスを用いた画像形成装置の電子写真感光体には、有機材料を感光層に用いた有機感光体と、セレン等の無機材料を感光層に用いた無機感光体とがある。有機感光体は、無機感光体に比べて、製造が容易であるとともに、電荷発生剤、電荷輸送剤、結着樹脂等の感光体材料の選択肢が多様で構造設計の自由度が高いので、広範な研究が進められている。

有機感光体には、電荷発生剤を含有する電荷発生層と電荷輸送剤を含有する電荷輸送層との積層構造からなる、いわゆる積層型の感光体と、電荷発生剤と電荷輸送剤とを単一の感光層中に分散させた、いわゆる単層型の感光体とがある。

単層型有機感光体は、積層型有機感光体に比べて、構造が簡単で製造が容易であるとともに、被膜欠陥の発生を抑制して光学的特性を向上させるという利点がある。又、電荷輸送剤としてキャリア移動度の高い正孔輸送剤を用いる積層型有機感光体が負帯電型であるのに対して、単層型有機感光体は、電荷輸送剤として正孔輸送剤と電子輸送剤とを併用するので、１つの感光体を正帯電型及び負帯電型の両方に使用できる。

有機感光体（特に、単層型有機感光体）では、電荷移動度の高い電子輸送剤が求められているものの、電子輸送剤として一般に用いられるジフェノキノン誘導体やベンゾキノン誘導体は、電荷移動度が低く光感度が不十分であるという問題がある。

そこで、電子輸送剤として、下記化学式（６）で表されるアントラキノン誘導体を使用することが提案されている。化学式（６）において“ｔ−Ｂｕ”はｔ−ブチル基を表す。

特開平８−１７６０６０号公報

特許文献１に記載された化学式（６）で表されるアントラキノン誘導体は、アントラキノン環の２位にフェニルエテニル基を配置して、アントラキノン環で形成されたπ電子共役平面をさらにアントラキノン環のケトン基に対してほぼ垂直な方向に広げている。これにより、後述する実施例に記載の光感度試験において、１３８〜１５０Vの光感度を示す。しかしながら、次世代の画像形成装置として、より解像度の高い画像が形成できるものが求められており、これを実現するには、電荷移動度及び光感度をさらに向上させた電子写真感光体が必要となる。

本発明は、従来よりも光感度を向上させた電子写真感光体を提供することを目的とする。

本発明者は、アントラキノン環から特定の一方向に伸びたπ電子共役平面を有する従来のアントラキノン誘導体と比べて、アントラキノン環に対して旋回可能であってπ電子共役平面を持つ官能基を、当該アントラキノン環の１位に、ケトン基とほぼ平行になるように、且つ、互いに立体障害にならないように複数個配置することで、有機溶媒に対する溶解性を殆ど損なうことなく、π電子共役平面が複数方向に伸び、より幅広く且つより長く広がるであろうとの考えの下に、アントラキノン環の１，４，５，８位のそれぞれに芳香族単環式炭化水素基、芳香族多環式炭化水素基又は縮合多環式炭化水素基を配置したアントラキノン誘導体を合成し、この合成物を電子輸送剤に用いたところ、従来のアントラキノン誘導体と同程度の溶解性を備え、且つ電子写真感光体の光感度が格段に向上することを見出した。

本発明の電子写真感光体は、導電性基体と感光層とを備えた電子写真感光体であって、前記感光層が、下記一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を含有する電子写真感光体である。

（一般式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は同一又は異なって、炭素数１〜８の未置換若しくは置換のアルキル基、炭素数７〜１８の未置換若しくは置換のアラルキル基、炭素数６〜１８の未置換若しくは置換のアリール基、炭素数３〜１２の未置換若しくは置換のシクロアルキル基及び炭素数１〜８の未置換若しくは置換のアルコキシ基の少なくとも１つを有することのある炭素数６〜１８の未置換若しくは置換の芳香族単環式炭化水素基、芳香族多環式炭化水素基若しくは縮合多環式炭化水素基を示す。）

感光層が含有する一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体は、アントラキノン環の１，４，５，８位のそれぞれに、π電子共役平面を備えた芳香族単環式炭化水素基、芳香族多環式炭化水素基又は縮合多環式炭化水素基がケトン基とほぼ平行になるように配置されているため、アントラキノン環の２位にフェニルエテニル基を配置することで、アントラキノン環のケトン基に対してほぼ垂直な方向にπ電子共役平面を広げた化学式（６）で表されるアントラキノン誘導体に比して、四方向に且つ格段に広いπ電子共役平面を備えている。又、アントラキノン環の１，４，５，８位に配置された芳香族単環式炭化水素基、芳香族多環式炭化水素基又は縮合多環式炭化水素基は、それぞれアントラキノン環に対して旋回することができるので、化学式（６）で表されるアントラキノン誘導体と同程度の溶解性を示し、感光層中にほぼ均一に分散する。

このため、一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を含有する感光層は、低電界での電子輸送性が高くなり、層中で電子と正孔とが再結合する割合が減少し、見かけの電荷発生効率がさらに実際の値に近づくので、電子写真感光体は光感度がより向上する。

前記電子写真感光体において、前記感光体層が単層型であることが好ましい。単層構造の感光層中に分散している一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体は、電子及び正孔の輸送を阻害したり、感光層中の正孔輸送剤との相互作用を生じたりしないため、光感度がさらに向上した電子写真感光体となる。

本発明の電子写真感光体によれば、感光層が含有する前記一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体は、高い電子輸送能を有するので、残留電位が効果的に低下し、高い光感度を発揮することができる。

そして、本発明の電子写真感光体において、感光体層を単層型に特定することにより、感光層の構成が簡単で製造が容易になり、皮膜欠陥の発生を抑制でき、しかも光学的特性を向上させることができる。

（ａ）〜（ｃ）は、単層型感光体の構造を説明するために供する概略断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、積層型感光体の構造を説明するために供する概略断面図である。

以下、本発明に係る電子写真感光体について詳細に説明する。

本発明の電子写真感光体は、導電性基体と感光層とを備えた電子写真感光体であって、前記感光層が、前記一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を含有する電子写真感光体である。

［導電性基体］
上記導電性基体としては、導電性を有する種々の材料が使用され、例えばアルミニウム、鉄、銅、スズ、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮等の金属単体や、上記金属が蒸着又はラミネートされたプラスチック材料、ヨウ化アルミニウム、酸化スズ又は酸化インジウム等で被覆されたガラス等が挙げられる。

この導電性基体はシート状、ドラム状等の何れの形態であってもよく、基体自体が導電性を有するか、あるいは基体の表面が導電性を有していればよい。又、導電性基体は、使用に際して、充分な機械的強度を有するものが望ましい。

［アントラキノン誘導体］
次に、感光層に含有される一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体について説明する。

一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は、同一又は異なる基であって、炭素数６〜１８の未置換の芳香族単環式炭化水素基、炭素数６〜１８の置換の芳香族単環式炭化水素基、炭素数６〜１８の未置換の芳香族多環式炭化水素基、炭素数６〜１８の置換の水素芳香族多環式炭化水素基、炭素数６〜１８の未置換の縮合多環式炭化水素基及び炭素数６〜１８の置換の縮合多環式炭化水素基の中から適宜選択されるものである。これら炭素数６〜１８の未置換又は置換の芳香族単環式炭化水素基、芳香族多環式炭化水素基又は縮合多環式炭化水素基は、炭素数１〜８の未置換若しくは置換のアルキル基、炭素数７〜１８の未置換若しくは置換のアラルキル基、炭素数６〜１８の未置換若しくは置換のアリール基、炭素数３〜１２の未置換若しくは置換のシクロアルキル基及び炭素数１〜８の未置換若しくは置換のアルコキシ基の少なくとも１つを有していてもよい。

炭素数６〜１８の芳香族単環式炭化水素基は、π電子共役平面を形成するものであれば特に限定されない。例えば、フェニル基、シクロオクタテトラエニル基等が挙げられる。

炭素数６〜１８の芳香族多環式炭化水素基は、１つの環がπ電子共役平面を形成するものであれば特に限定されない。例えば、インダン基、テトラヒドロナフチル基等が挙げられる。溶解性の観点から、テトラヒドロナフチル基が好ましい。

炭素数６〜１８の縮合多環式炭化水素基は、π電子共役平面を形成するものであれば特に限定されない。例えば、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、アセナフタレニル基、フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基等が挙げられる。溶解性の観点から、ナフチル基が好ましい。

炭素数１〜８のアルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。

炭素数７〜１８のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、３−フェニルプロピル基、４−フェニルブチル基、５−フェニルペンチル基、６−フェニルヘキシル基、７−フェニルヘプチル基、８−フェニルオクチル基、９−フェニルノニル基、１０−フェニルデシル基、１１−フェニルドデシル基、１２−フェニルウンデシル基、ナフチルエチル基、ナフチルプロピル基、ナフチルブチル基、ナフチルペンチル基、ナフチルヘキシル基、ナフチルヘプチル基、ナフチルオクチル基、アントリルエチル基、アントリルプロピル基、アントリルブチル基等が挙げられる。

炭素数６〜１８のアリール基として、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｏ−クメニル基、ｍ−クメニル基、ｐ−クメニル基、２，３−キシリル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基等が挙げられる。

炭素数３〜１２のシクロアルキル基として、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等が挙げられる。

炭素数１〜８のアルコキシ基として、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等が挙げられる。

上記芳香族単環式炭化水素基、芳香族多環式炭化水素基、縮合多環式炭化水素基、アルキル基、アラルキル基、アリール基、シクロアルキル基及びアルコキシ基はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン基、アシル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ニトロ基、メルカプト基等が挙げられる。

有機溶媒に対する溶解性を向上させる観点から、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４のうち、少なくとも１つは、残りの官能基と異なることが好ましく、何れもが異なることがさらに好ましい。一方、一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を合成する際の収率を向上させる観点から、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４はすべて同一であることが好ましい。

（合成方法）
下記反応式（１）に示すように、式（２）で表されるアントラキノン１モル量と、式（３−１）、式（３−２）、式（３−３）及び式（３−４）で表されるボロン酸エステル各１モル量とを、遷移金属触媒であるカルボニルジヒドリドトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム（ＲｕＨ_２（ＣＯ）（ＰＰｈ_３）_３）の存在下で反応させて、アントラキノンの１位、４位、５位及び８位に、式（３−１）で表されるボロン酸エステルが有する官能基Ｒ^１、式（３−２）で表されるボロン酸エステルが有する官能基Ｒ^２、式（３−３）で表されるボロン酸エステルが有する官能基Ｒ^３及び式（３−４）で表されるボロン酸エステルが有する官能基Ｒ^４を導入することにより、一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体１モル量を合成することができる。

（具体例）
一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体の具体例としては、例えば、下記の化学式（１−１）、（１−２）及び（１−３）で表される化合物が挙げられる。化学式（１−１）、（１−２）及び（１−３）において、“Ｃ_６Ｈ_１３”はｎ−ヘキシル基を表し、“Ｍｅ”はメチル基を表す。

この化学式（１−１）で表されるアントラキノン誘導体は、一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４の何れもが４位にｎ−ヘキシル基を有するフェニル基であるアントラキノン誘導体を示す。分子量は８４９である。

この化学式（１−２）で表されるアントラキノン誘導体は、一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４の何れもが３位にメチル基を有するフェニル基であるアントラキノン誘導体を示す。分子量は５６９である。

この化学式（１−３）で表されるアントラキノン誘導体は、一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４の何れもが２位にメチル基を有するフェニル基であるアントラキノン誘導体を示す。分子量は５６９である。

［感光層の構成］
本発明の電子写真感光体において、一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を含有する感光層は、導電性基体上に設けられている。感光層の構成は、同一の層中に電荷発生剤と電荷輸送剤とを混在させる、いわゆる単層型感光体の場合と、電荷発生剤を含有する層（電荷発生層）と電荷輸送剤を含有する層（電荷輸送層）とを分離してなる、いわゆる積層型感光体の場合とで異なるが、何れの感光層も、電荷発生剤、電荷輸送剤等の各成分を結着樹脂等とともに溶媒中に溶解・分散させ、こうして得られた塗布液を導電基体上に（直接に又は下引き層を介して）塗布、乾燥することによって形成されるものである。

本発明の電子写真感光体は、単層型と積層型の何れであってもよいが、一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体の使用による効果は、単層型で顕著に現れる。

前記単層型の電子写真感光体は、導電性基体上に単一の感光層を設けたものであって、この感光層が、少なくとも、電荷発生剤、一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を含む電子輸送剤、及び結着樹脂の分散状態にある単層構造のものである。この感光層には、さらに正孔輸送剤が含有される。この単層型感光体は正帯電及び負帯電の何れにも適用可能であるが、特に正帯電型で使用するのが好ましい。例えば図１（ａ）に示すように、単層型電子写真感光体１０として、導電性基体１２の表面に感光層１４を形成したものがある。

一方、積層型電子写真感光体は、導電性基体上に少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層を設けたものであって、前記電荷輸送層に電子輸送剤として一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を含有するものである。積層型電子写真感光体２０として、例えば、図２（ａ）に示すように、は導電性基体１２上に電荷発生層２４及び電荷輸送層２２をこの順に設けたものや、図２（ｂ）に示すように、導電性基体１２上に電荷輸送層２２及び電荷発生層２４をこの順に設けたものがある。本発明の積層型電子写真感光体は、従来の積層型電子写真感光体に比べて残留電位が大きく低下しており、感度が向上している。又、電荷発生層から電荷輸送層への電子の授受をより円滑に行わせるために、電荷発生層にも一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を含有させるのが好ましい。

電子写真感光体には、電子輸送剤として、一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体とともに、種々の電子輸送剤を感光層に含有させてもよい。一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体以外の電子輸送剤を含有させたことによる電子写真感光体の光感度の低下を極力抑える観点から、高い電子輸送能を有する電子輸送剤が好ましい。

一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体以外の電子輸送剤としては、例えば、ベンゾキノン系化合物、ジフェノキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物等のキノン系化合物、マロノニトリル系化合物、チオピラン系化合物、２，４， ８−トリニトロチオキサントン、３， ４， ５， ７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン系化合物、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、ニトロアントラキノン等が挙げられる。

［電荷発生剤］
電荷発生剤としては、例えば、下記化学式（４−１）で表されるＸ型無金属フタロシアニン（ｘ−Ｈ_２Ｐｃ）、下記化学式（４−２）で表されるＹ型オキソチタニルフタロシアニン（Ｙ−ＴｉＯＰｃ）、ペリレン顔料、ビスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料等が挙げられる。

例示した電荷発生剤のほかに、例えばセレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、アモルファスシリコン等の無機光導電材料の粉末や、ピリリウム塩、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔料等の従来公知の電荷発生剤を用いてもよい。

電荷発生剤は、所望の領域に吸収波長を有するように、１種を単独で又は２種以上を混合して用いられる。さらに、電荷発生剤のうち、特に半導体レーザー等の光源を使用したレーザービームプリンタやファクシミリ等のデジタル光学系の画像形成装置には、７００ｎｍ以上の波長領域に感度を有する感光体が必要となるため、例えば無金属フタロシアニンやオキソチタニルフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料が好適に用いられる。尚、上記フタロシアニン系顔料の結晶形については特に限定されず、種々のものが使用される。

一方、ハロゲンランプ等の白色の光源を使用した静電式複写機等のアナログ光学系の画像形成装置には、可視領域に感度を有する感光体が必要となるため、例えばペリレン顔料やビスアゾ顔料等が好適に用いられる。

［正孔輸送剤］
正孔輸送剤としては、高い正孔輸送能を有する種々の化合物、例えばベンジジン誘導体、２，５−ジ（４−メチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセン等のスチリル系化合物、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、有機ポリシラン化合物、１−フェニル−３−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、トリアゾール系化合物等の含窒素環式化合物、縮合多環式化合物等が用いられる。これらのうち、ベンジジン誘導体としては、下記化学式（５）で表される化合物が挙げられる。化学式（５）において、“Ｍｅ”はメチル基を表す。

これら正孔輸送剤は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いられる。又、ポリビニルカルバゾール等の成膜性を有する正孔輸送剤を用いる場合には、結着樹脂は必ずしも必要でない。

［結着樹脂］
上述の各成分を分散させるための結着樹脂としては、従来から感光層に使用されている種々の樹脂を使用することができる。例えば、スチレン系重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アクリル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、アイオノマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、アルキド樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂や、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、その他架橋性の熱硬化性樹脂、さらにエポキシアクリレート樹脂、ウレタン−アクリレート共重合樹脂等の光硬化性樹脂等が挙げられる。これらの結着樹脂は１種を単独で又は２種以上が混合して用いられる。これらのうち、好適な樹脂は、スチレン系重合体、アクリル系重合体、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエステル、アルキド樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレート等である。

［電子写真感光体の製造方法］
次に、電子写真感光体の製造方法について説明する。

単層型の電子写真感光体は、一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を少なくとも含む電子輸送剤を、電荷発生剤、正孔輸送剤、結着樹脂等と共に適当な溶剤に溶解又は分散した塗布液を、塗布等の手段によって導電性基体上に塗布し、乾燥させることにより製造される。

単層型の感光体においては、結着樹脂１００質量部に対して電荷発生剤は好ましくは０．１〜５０質量部、さらに好ましくは０．５〜３０質量部の割合で配合され、電子輸送剤は好ましくは５〜１００質量部、さらに好ましくは１０〜８０質量部の割合で配合される。又、正孔輸送剤は好ましくは５〜５００質量部、さらに好ましくは２５〜２００質量部の割合で配合される。さらに、正孔輸送剤と電子輸送剤との総量は、結着樹脂１００質量部に対して好ましくは２０〜５００質量部、さらに好ましくは３０〜２００質量部である。単層型の感光層に電子受容性化合物を含有させる場合は、電子受容性化合物の含有量が結着樹脂１００質量部に対して０．１〜４０質量部であることが望ましく、０．５〜２０質量部であることがより望ましい。

又、単層型の感光層の厚さは好ましくは５〜１００μｍ、さらに好ましくは１０〜５０μｍである。

積層型の電子写真感光体を得るには、まず導電性基体上に、蒸着又は塗布等の手段によって電荷発生剤を含有する電荷発生層を形成する。次いで、この電荷発生層上に、一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を少なくとも含む電子輸送剤と、結着樹脂とを含有する塗布液を塗布等の手段によって塗布し、乾燥させることにより電荷輸送層を形成する。

積層型感光体においては、電荷発生層を構成する電荷発生剤と結着樹脂とは、種々の割合で使用することができるが、結着樹脂１００質量部に対して電荷発生剤を好ましくは５〜１０００質量部、さらに好ましくは３０〜５００質量部の割合で配合するのが適当である。電荷発生層に電子受容性化合物を含有させる場合は、電子受容性化合物を結着樹脂１００質量部に対して好ましくは０．１〜４０質量部、さらに好ましくは０．５〜２０質量部で配合するのが適当である。又、電荷発生層に電子輸送剤を含有させる場合は、電子輸送剤を結着樹脂１００質量部に対して好ましくは０．５〜５０質量部、さらに好ましくは１〜４０質量部で配合するのが適当である。

電荷輸送層を構成する電子輸送剤と結着樹脂とは、電荷の輸送を阻害しない範囲及び結晶化しない範囲で種々の割合で使用することができるが、光照射により電荷発生層で生じた電荷が容易に輸送できるように、結着樹脂１００質量部に対して電子輸送剤を好ましくは１０〜５００質量部、さらに好ましくは２５〜１００質量部の割合で配合するのが適当である。電荷輸送層に電子受容性化合物を含有させる場合は、電子受容性化合物を結着樹脂１００質量部に対して好ましくは０．１〜４０質量部、さらに好ましくは０．５〜２０質量部で配合するのが適当である。

又、積層型の感光層の厚さは、電荷発生層が望ましくは０．０１〜５μｍ程度、さらに望ましくは０．１〜３μｍ程度であり、電荷輸送層が望ましくは２〜１００μｍ、さらに望ましくは５〜５０μｍ程度である。

尚、単層型感光体にあっては、図１（ａ）に示す構成以外に、図１（ｂ）に示すように、導電性基体１２と感光層１４との間に、感光体の特性を阻害しない範囲で中間層１６が形成されていてもよいし、図１（ｃ）に示すように、感光体層１４の表面には、保護層１８が形成されていてもよい。又、中間層と保護層の両方が形成されていてもよい。一方、積層型感光体にあっては、図２（ａ）に示す構成及び図２（ｂ）に示す構成以外に、図２（ｃ）に示すように、導電性基体１２と電荷発生層２４との間に、感光体の特性を阻害しない範囲で中間層１６が形成されていてもよいし、図２（ｄ）に示すように、電荷発生層２４と電荷輸送層２２との間に中間層１６が形成されていてもよいし、図２（ｅ）に示すように、導電性基体１２と電荷輸送層２２との間に中間層１６が形成されていてもよいし、図２（ｆ）に示すように、電荷輸送層２２と電荷発生２４との間に中間層１６が形成されていてもよい。又、積層型感光体の表面には、保護層が形成されていてもよい。

単層型及び積層型の各感光層には、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、それ自体公知の種々の添加剤、例えば、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、一重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー等を配合することができる。又、感光層の感度を向上させるために、例えばテルフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレン等の公知の増感剤を電荷発生剤と併用してもよい。

導電性基体上に形成される感光層は、前記した各成分を含む樹脂組成物を溶剤に溶解ないし分散した塗布液を導電性基体上に塗布、乾燥して製造される。即ち、前記例示の電荷発生剤、電荷輸送剤（正孔輸送剤、電子輸送剤）、結着樹脂等を、適当な溶剤とともに、公知の方法、例えば、ロールミル、ボールミル、アトライタ、ペイントシェーカーあるいは超音波分散器等を用いて分散混合して塗布液を調製し、これを常法より塗布、乾燥すればよい。

塗布液を調製するための溶剤としては、種々の有機溶剤が使用可能であり、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、ｎ−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらの溶剤は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いられる。

さらに、電荷輸送材料や電荷発生材料の分散性、感光層表面の平滑性を良くするために界面活性剤、レベリング剤等を使用してもよい。

以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。尚、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。

［アントラキノン誘導体の合成］
（合成例１）
化学式（１−１）で表されるアントラキノン誘導体の合成を、下記反応式（１−１）に沿って次のように行った。

化学式（２）で表される化合物（即ち、アントラキノン）０．５ｍｍｏｌ、化学式（３−５）で表されるボロン酸エステル５ｍｍｏｌ及びカルボニルジヒドリドトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム０．１ｍｍｏｌを反応器に入れ、さらにピナコロン８ｍｍｏｌを加えて、窒素気流下１００〜１１０℃において２４時間攪拌還流した。そして、得られた反応生成物を真空乾燥させて、残渣をカラムクロマトグラフィーで精製した。これにより、化学式（１−１）で表されるアントラキノン誘導体０．３５ｍｍｏｌを得た。収率は７０％であった。尚、化学式（３−５）において、“Ｃ_６Ｈ_１３”はｎ−ヘキシル基を表す。

（合成例２）
化学式（１−２）で表されるアントラキノン誘導体の合成を、下記反応式（１−２）に沿って次のように行った。

化学式（３−５）で表されるボロン酸エステルに代えて同モル量の化学式（３−６）で表されるボロン酸エステルを用いたほかは、合成例１と同様にして反応を行うことにより、化学式（１−２）で表されるアントラキノン誘導体０．３ｍｍｏｌを得た。収率は６０％であった。尚、化学式（３−６）において“Ｍｅ”はメチル基を表す。

（合成例３）
化学式（１−３）で表されるアントラキノン誘導体の合成を、下記反応式（１−３）に沿って次のように行った。

化学式（３−５）で表されるボロン酸エステルに代えて同モル量の化学式（３−７）で表されるボロン酸エステルを用いたほかは、合成例１と同様にして反応を行うことにより、化学式（１−３）で表されるアントラキノン誘導体０．２５ｍｍｏｌを得た。収率は５０％であった。尚、化学式（３−７）において“Ｍｅ”はメチル基を表す。

ここで、化学式（２）で表されるアントラキノンの分子量は２０８である。そして、化学式（３−５）で表されるボロン酸エステルの分子量は２７４であり、化学式（３−６）で表されるボロン酸エステルの分子量は２０４であり、化学式（３−７）で表されるボロン酸エステルの分子量は２０４である。

［電子写真感光体の製造］
（実施例１）
電荷発生剤として化学式（４−１）で表されるＸ型無金属フタロシアニン（ｘ−Ｈ_２Ｐｃ）を使用し、正孔輸送剤として化学式（５）で表されるベンジジン誘導体を使用し、電子輸送剤として化学式（１−１）で表されるアントラキノン誘導体を使用した。上記電荷発生剤５質量部、正孔輸送剤５０質量部、電子輸送剤３０質量部及び結着樹脂（粘度平均分子量５０，０００のビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂）１００質量部を溶媒（テトラヒドロフラン）８００質量部とともにボールミルにて５０時間混合分散して、単層型感光層用の塗布液を作製した。次いでこの塗布液を導電性基材（アルミニウム素管）上にディップコート法にて塗布し、１００℃で６０分間熱風乾燥して、膜厚３０μｍの感光層を有する単層型電子写真感光体を製造した。

（実施例２）
電荷発生剤として、化学式（４−１）で表されるＸ型無金属フタロシアニン（ｘ−Ｈ_２Ｐｃ）に代えて化学式（４−２）で表されるＹ型オキソチタニルフタロシアニン（Ｙ−ＴｉＯＰｃ）を用いたほかは、実施例１と同様にして単層型感光体を製造した。
（実施例３）
電子輸送剤として、化学式（１−１）で表されるアントラキノン誘導体に代えて同質量の化学式（１−２）で表されるアントラキノン誘導体を用いたほかは、実施例１と同様にして単層型感光体を製造した。
（実施例４）
電荷発生剤として、化学式（４−１）で表されるＸ型無金属フタロシアニン（ｘ−Ｈ_２Ｐｃ）に代えて化学式（４−２）で表されるＹ型オキソチタニルフタロシアニン（Ｙ−ＴｉＯＰｃ）を用いたほかは、実施例３と同様にして単層型感光体を製造した。
（実施例５）
電子輸送剤として、化学式（１−１）で表されるアントラキノン誘導体に代えて同質量の化学式（１−３）で表されるアントラキノン誘導体を用いたほかは、実施例１と同様にして単層型感光体を製造した。
（実施例６）
電荷発生剤として、化学式（４−１）で表されるＸ型無金属フタロシアニン（ｘ−Ｈ_２Ｐｃ）に代えて化学式（４−２）で表されるＹ型オキソチタニルフタロシアニン（Ｙ−ＴｉＯＰｃ）を用いたほかは、実施例５と同様にして単層型感光体を製造した。

（比較例１）
電子輸送剤として、化学式（１−１）で表されるアントラキノン誘導体に代えて同質量の化学式（６）で表されるアントラキノン誘導体を用いたほかは、実施例１と同様にして単層型感光体を製造した。
（比較例２）
電荷発生剤として、化学式（４−１）で表されるＸ型無金属フタロシアニン（ｘ−Ｈ_２Ｐｃ）に代えて化学式（４−２）で表されるＹ型オキソチタニルフタロシアニン（Ｙ−ＴｉＯＰｃ）を用いたほかは、比較例１と同様にして単層型感光体を製造した。

［感光体特性の評価］
上記実施例及び比較例で得られた電子写真感光体について、下記の光感度試験を行い、その感度特性（光感度）を評価した。
（光感度試験）
ジェンテック（ＧＥＮＴＥＣ）社製のドラム感度試験機を用いて、上記各実施例及び比較例の感光体の表面に印加電圧を加え、その表面を＋７００Ｖに帯電させた。次いで、露光光源としての、ハロゲンランプの白色光からバンドパスフィルタを用いて取り出した波長７８０ｎｍ（半値幅２０ｎｍ、光強度１６μＷ／ｃｍ^２）の単色光を、前記感光体の表面に照射（照射時間８０ミリ秒）して露光させ、露光開始から３３０ミリ秒経過した時点での表面電位を残留電位Ｖｒ（単位：Ｖ）として測定した。

上記実施例及び比較例で得られた感光体について、使用した電荷発生剤、正孔輸送剤、及び電子輸送剤成分の種類を、光感度試験での残留電位Ｖｒの測定結果とともに表１に示す。

表１より明らかなように、電子輸送剤として一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を用いた実施例１〜６の感光体は、何れも対応する比較例１、２の感光体に比べて残留電位Ｖｒが小さく、光感度が優れている。そして、実施例３と実施例５の対比、及び実施例４と実施例６の対比から、Ｒ^１〜Ｒ^４中の芳香族単環式炭化水素基、芳香族多環式炭化水素基又は縮合多環式炭化水素基に結合する末端官能基の位置がｍ位よりもｏ位にあるときの方が、残留電位Ｖｒが小さい、即ち、光感度に優れることが分かる。これは、前記末端官能基の位置がｍ位よりもｏ位にあるときの方が一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体の相溶性が高まるためと推察される。

以上、詳述したように、本発明によれば、感光層に一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を含有させることにより、光感度に優れた電子写真感光体が得られるようになった。

従って、本発明の電子写真感光体は、複写機やプリンター等の各種画像形成装置における低コスト化、高性能化等に寄与することが期待される。

１０ 単層型電子写真感光体
１２ 導電性基体
１４ 感光層
１６ 中間層
１８ 保護層
２０ 積層型電子写真感光体
２２ 電荷輸送層
２４ 電荷発生層

Claims (4)

1. 導電性基体と感光層とを備えた電子写真感光体であって、
   前記感光層が、下記一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体を含有する電子写真感光体。
   

   

   （一般式（１）中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は同一又は異なって、炭素数１〜６のアルキル基置換のフェニル基を示す。）
2. 前記一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体が、下記式（１−１）〜（１−３）で表されるアントラキノン誘導体のいずれかである、請求項１記載の電子写真感光体。
   

   

   

   
3. 前記一般式（１）で表されるアントラキノン誘導体が、上記式（１−３）で表されるアントラキノン誘導体である、請求項１記載の電子写真感光体。
4. 前記感光体層が単層型である請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体。

Images