JPH11305457A

JPH11305457A - フェニルベンゾフラノン誘導体を用いた電子写真感光体

Info

Publication number: JPH11305457A
Application number: JP11085498A
Authority: JP
Inventors: Nobuko Akiba; 伸子秋葉
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-11-05
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: JP3576803B2

Abstract

(57)【要約】【課題】残留電位を低くして、光感度を向上させるこ
とができ、特に単層型の感光体として好適に使用できる
電子写真感光体を提供する。【解決手段】電子写真感光体は、導電性基体上に、下
記一般式（１）で表されるフェニルベンゾフラノン誘導
体を含有する感光層を形成したものであり、単層構造の
ものに好適に用いられる。【化１】〔式中、Ｒ₁はＯＲ、ＯＣＯＲ（Ｒはアルキル基、アラ
ルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基）、
ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示し、Ｒ₂はアルキ
ル基、アラルキル基又は置換基を有していてもよいアリ
ール基を示す。〕前記単層構造の感光層は、少なくとも
電荷発生剤、前記一般式（１）で表されるフェニルベン
ゾフラノン誘導体よりなる電子輸送剤及び結着樹脂が分
散状態にある。この感光層は、さらにキノン系化合物等
の電子受容性化合物を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば静電式複
写機、ファクシミリ、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するものであ
る。さらに詳しくは、フェニルベンゾフラノン誘導体を
用いて光感度を向上させた電子写真感光体に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】カールソンプロセスを用いた複写機、フ
ァクシミリ、レーザープリンタ等の画像形成装置におい
ては、種々の材料からなる電子写真感光体が使用されて
いる。その１つはセレンのような無機材料を感光層に用
いた無機感光体であり、他は有機材料を感光層に用いた
有機感光体（ＯＰＣ）である。このうち、有機感光体は
無機感光体に比べて安価でしかも生産性が高く、無公害
である等の多くの利点を有していることから、広範な研
究が進められている。

【０００３】有機感光体としては、電荷発生層と電荷輸
送層とを積層した積層型の感光体、いわゆる機能分離型
の感光体が多いが、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も知ら
れている。

【０００４】これらの感光体に使用される電荷輸送剤に
はキャリヤ移動度が高いことが要求されているが、キャ
リヤ移動度が高い電荷輸送剤のほとんどが正孔輸送性で
あるため、実用に供されている有機感光体は、機械的強
度の観点から、最外層に電荷輸送層が設けられた負帯電
型の積層型有機感光体に限られている。しかし、負帯電
型の有機感光体は負極性コロナ放電を利用するため、オ
ゾンの発生量が多く、環境を汚染したり、感光体を劣化
させるなどの問題が生じる。

【０００５】そこで、このような欠点を排除するため
に、電荷輸送剤として電子輸送剤を使用することが検討
されており、例えば特開平１−２０６３４９号公報に
は、下記の化学式（８）で表されるジフェノキノン構造
を有する化合物を電子写真感光体用の電子輸送剤として
使用することが提案されている。

【０００６】

【化２】

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記化学式
（８）で表されるジフェノキノン構造を有する化合物な
どの従来の電子輸送剤は、電荷発生剤とのマッチングが
困難であり、電荷発生剤から電子輸送剤への電子注入が
不充分になる。また、かかる電子輸送剤は、結着樹脂と
の相溶性が乏しく、ホッピング距離が長くなるため、低
電界での電子移動が生じ難い。従って、従来の電子輸送
剤を含有する感光体は、残留電位が高くなり、感度が低
いという問題があった。

【０００８】また、前記のように現在、実用化されてい
る有機感光体の多くは積層型の感光層を備えたものであ
るが、これに比べて単層型の感光層を備えた感光体は構
造が簡単で製造が容易である上、被膜欠陥の発生を抑制
し、光学的特性を向上させる点でも多くの利点がある。

【０００９】しかも、このような単層型の感光層を備え
た感光体は、例えば電荷輸送剤として電子輸送剤と正孔
輸送剤とを併用することで、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、感光体の応用範囲を拡げ
られる可能性がある。しかしながら、前記した従来の電
子輸送剤は、正孔輸送剤との相互作用により、電子及び
正孔の輸送を阻害するという問題があるため、かかる単
層型の感光層を備えた感光体は、広く実用化されるには
至っていない。

【００１０】この発明は、以上のような従来技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、残留電位を低くして、光感度を向上させ
ることができ、特に単層型の感光体として好適に使用で
きる電子写真感光体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明における第１の発明の電子写真感光体は、
導電性基体上に、下記一般式（１）で表されるフェニル
ベンゾフラノン誘導体を含有する感光層を形成したもの
である。

【００１２】

【化３】〔式中、Ｒ₁はＯＲ、ＯＣＯＲ（Ｒはアルキル基、アラ
ルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基）、
ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示し、Ｒ₂はアルキ
ル基、アラルキル基又は置換基を有していてもよいアリ
ール基、ニトロ基、シアノ基、ＯＲ、ＮＲ₂（Ｒはアル
キル基）を示す。〕第２の発明の電子写真感光体は、第１の発明において、
前記感光層は、前記一般式（１）で表されるフェニルベ
ンゾフラノン誘導体よりなる電子輸送剤に加え、電子受
容性化合物を含有するものである。

【００１３】第３の発明の電子写真感光体は、第１又は
第２の発明において、前記感光層は、少なくとも電荷発
生剤、前記一般式（１）で表されるフェニルベンゾフラ
ノン誘導体よりなる電子輸送剤及び結着剤が分散状態に
ある単層構造のものである。

【００１４】従って、第１の発明においては、前記一般
式（１）で表されるフェニルベンゾフラノン誘導体が、
ナフトキノン類似環の有するカルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）
の作用に基づいて電子受容性に優れている。また、前記
基Ｒ₁、Ｒ₂及び２つのフェニル基の作用並びにフェニ
ルベンゾフラノン誘導体が非対称構造であることから、
溶剤への溶解性及び結着剤としての結着樹脂との相溶性
が良好で、感光層中に均一に分散される。

【００１５】加えて、前記フェニルベンゾフラノン誘導
体はＬＵＭＯ〔基底空分子軌道（Lowest Unoccupied Mo
lecular Orbital ）、つまり電子を有していない分子軌
道の中で最もエネルギー準位が低い軌道をいい、励起さ
れた電子は通常この軌道に移動する。〕の拡がりが大き
い。このため、電子のホッピング距離が短く、特に低電
界での電子輸送性に優れており、かつ電荷発生剤とのマ
ッチングが優れている。

【００１６】特に、前記フェニルベンゾフラノン誘導体
は、上記各置換基の作用によって本来的に電子輸送性及
び電子受容性に優れているので、さらに電子輸送性の向
上が見られるものと推測される。

【００１７】さらに、フェニルベンゾフラノン誘導体を
含む感光層は、低電界での電子輸送性に優れているとと
もに、層中で電子と正孔が再結合する割合が減少し、見
かけの電荷発生効率が実際の値に近づく結果、感光体の
感度が向上する。

【００１８】また、第２の発明においては、感光層に電
子受容性化合物が含有されており、その電子受容性化合
物はＬＵＭＯのエネルギー準位が電荷発生剤のそれより
も低いため、光照射による電荷発生剤での電子・正孔対
の生成の際に電荷発生剤から電子を引き抜く働きをし、
電荷発生効率が高められる。

【００１９】第３の発明においては、単層構造の感光層
は、少なくとも電荷発生剤、前記フェニルベンゾフラノ
ン誘導体よりなる電子輸送剤及び結着剤が分散状態にし
て形成される。この場合、フェニルベンゾフラノン誘導
体は、電子及び正孔の輸送を阻害したり、正孔輸送剤と
の相互作用を生じたりしないため、特に同じ層中に正孔
輸送剤が含有される単層型の感光層に使用した際に、よ
り高感度の感光体を構成することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の電子写真感光体
の実施形態について詳細に説明する。電子写真感光体
は、導電性基体上に、下記一般式（１）で表されるフェ
ニルベンゾフラノン誘導体を含有する感光層を形成した
ものである。

【００２１】

【化４】〔式中、Ｒ₁はＯＲ、ＯＣＯＲ（Ｒはアルキル基、アラ
ルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基）、
ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示し、Ｒ₂はアルキ
ル基、アラルキル基又は置換基を有していてもよいアリ
ール基、ニトロ基、シアノ基、ＯＲ、ＮＲ₂（Ｒはアル
キル基）を示す。〕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。

【００２２】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おればよい。
また、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。

【００２３】次に、感光層に含有される前記一般式
（１）のフェニルベンゾフラノン誘導体について説明す
る。一般式（１）において、Ｒ₁中のＲのアルキル基と
しては、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプ
ロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブ
チル、ペンチル、ヘキシルなどの炭素数１〜６のアルキ
ル基が好ましく、炭素数１〜４の低級アルキル基がさら
に好ましい。すなわち、アルコキシ基（ＯＲ）として
は、例えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロ
ポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｓ−ブトキシ、ｔ−
ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシなどの炭素
数１〜６のアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜４のア
ルコキシ基がさらに好ましい。

【００２４】また、アラルキル基としては、例えばベン
ジル、１−フェニルエチル、３−フェニルプロピル、４
−フェニルブチル、５−フェニルペンチル、６−フェニ
ルヘキシルなどのアルキル部分の炭素数が１〜６のアル
キル基であるアラルキル基が挙げられる。

【００２５】さらに、Ｒの置換基を有していてもよいア
リール基としては、例えばフェニル、トリル、キシリ
ル、ビフェニリル、ｏ−テルフェニル、ナフチル、アン
トリル、フェナントリルなどが挙げられる。その置換基
としては、アルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、
アルカノイル基、ハロゲン原子、アリール基又はアルコ
キシカルボニル基などが挙げられる。

【００２６】ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭
素及びヨウ素が挙げられる。基Ｒ₂はアルキル基、アラ
ルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基、ニ
トロ基、シアノ基、ＯＲ、ＮＲ₂（Ｒはアルキル基）で
あり、それらアルキル基、アラルキル基又はアリール基
としては前述したＲ₁におけるアルキル基、アラルキル
基又は置換基を有していてもよいアリール基が挙げられ
る。

【００２７】また、基Ｒ₂がアリール基であるフェニル
ベンゾフラノン誘導体は、特に電子輸送能に優れてお
り、より高感度の感光体が形成される。しかも、ガラス
転移温度Ｔｇが高いため、感光層のＴｇを向上させるこ
とができ、例えば感光体表面に圧接されたクリーニング
ブレードにより、装置の停止時に感光体の表面に圧接痕
がつくのを防止できるなどの効果を発揮できる。また、
上記アリール基に、置換基としてアルキル基を置換させ
たものは、溶剤への溶解性及び結着樹脂との相溶性が特
に良好である。

【００２８】さらに、Ｒ₂がＯＲ又はＮＲ₂である場合
のＲは、炭素数１〜４の低級アルキル基であることが好
ましい。一般式（１）で表されるフェニルベンゾフラノ
ン誘導体の具体例としては、例えば下記の化学式（２）
及び（３）で表される化合物が挙げられる。

【００２９】

【化５】この化学式（２）のフェニルベンゾフラノン誘導体は、
前記一般式（１）において、Ｒ₁はメトキシ基（−ＯＣ
Ｈ₃）、Ｒ₂はアリール基としてのｐ−トリル基（ＣＨ
₃Ｃ₆Ｈ₄−）である。

【００３０】

【化６】この化学式（３）のフェニルベンゾフラノン誘導体は、
前記一般式（１）において、Ｒ₁はアセトキシ基（−Ｏ
ＣＯＣＨ₃）、Ｒ₂はアリール基としてのｐ−トリル基
（ＣＨ₃Ｃ₆Ｈ₄−）である。

【００３１】電子写真感光体は、前述のように導電性基
体上に設けた感光層に前記一般式（１）で表されるフェ
ニルベンゾフラノン誘導体を含有する感光層を形成した
ものである。この電子写真感光体は、単層型と積層型の
いずれであってもよいが、単層型が電子輸送剤の使用に
よる効果を顕著に示すことから望ましい。

【００３２】感光層には、前記一般式（１）で表される
フェニルベンゾフラノン誘導体に加え、電子受容性化合
物を含有することが望ましい。この電子受容性化合物
は、ＬＵＭＯのエネルギー準位が電荷発生剤のそれより
も低いため、光照射による電荷発生剤での電子・正孔対
の生成の際に、電荷発生剤から電子を引き抜く働きをす
る。従って、電荷発生剤中での電子と正孔の再結合によ
る消失の割合が減少して、電荷発生効率が向上する。

【００３３】さらに、この電子受容性化合物は、電荷発
生剤から引き抜いた電子を、電子輸送剤であるフェニル
ベンゾフラノン誘導体に効率良く伝達する働きもする。
このため、フェニルベンゾフラノン誘導体に電子受容性
化合物を加えることにより、電荷発生剤からの電子の注
入と輸送が円滑に行われ、感光体の感度をさらに高める
ことができる。

【００３４】しかも、電子受容性化合物は、その酸化還
元電位が−０．８〜−１．４Ｖの範囲内であることが望
ましい。酸化還元電位が−０．８Ｖよりも低いと、電子
受容性化合物はトラップと脱トラップを繰り返しながら
移動する電子を脱トラップ不可能なレベルに落とし込
み、キャリヤトラップを生じるために電子輸送の妨げに
なり、感光体の感度が低下する。逆に、酸化還元電位が
−１．４Ｖより高いと、ＬＵＭＯのエネルギー準位が電
荷発生剤のそれよりも高くなり、電子・正孔対の生成の
際に電子を電荷発生剤から引き抜く働きをしないため、
電荷発生効率が向上せず、感光体の感度が低下する。

【００３５】そのような電子受容性化合物としては、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などが用いられる。

【００３６】但し、電荷発生剤や、前記フェニルベンゾ
フラノン誘導体との相性を考慮すると、上記例示の各化
合物の中でも、下記一般式（４）で表されるベンゾキノ
ン系化合物又は一般式（５）で表されるジフェノキノン
系化合物に属し、かつ酸化還元電位が前記の範囲内であ
る化合物が最も好適に使用される。

【００３７】

【化７】この一般式（４）中、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅及びＲ₆は、同
一又は異なるものであり、水素原子、アルキル基、アル
コキシ基、アリール基、アラルキル基、シクロアルキル
基又は置換基を有していてもよいアミノ基を示す。

【００３８】

【化８】この一般式（５）中のＲ₇、Ｒ₈、Ｒ₉及びＲ₁₀は、同
一又は異なるものであり、水素原子、アルキル基、アル
コキシ基、アリール基、アラルキル基、シクロアルキル
基又は置換基を有していてもよいアミノ基を示す。

【００３９】なお、シクロアルキル基としては、例えば
シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シク
ロヘキシルなどの、炭素数３〜６のシクロアルキル基が
挙げられる。

【００４０】また、置換基を有していてもよいアミノ基
としては、例えばアミノのほか、モノメチルアミノ、ジ
メチルアミノ、モノエチルアミノ、ジエチルアミノなど
が挙げられる。

【００４１】一般式（４）で表されるベンゾキノン系化
合物の具体例としては、ｐ−ベンゾキノン（酸化還元電
位−０．８１Ｖ）や２，６−ジ（ｔ−ブチル）−ｐ−ベ
ンゾキノン（酸化還元電位−１．３１Ｖ）などが挙げら
れる。

【００４２】一般式（５）で表されるジフェノキノン系
化合物の具体例としては、例えば、３，５−ジメチル−
３′，５′−ジ（ｔ−ブチル）−４，４′−ジフェノキ
ノン（酸化還元電位−０．８６Ｖ）や３，５，３′，
５′−テトラキス（ｔ−ブチル）−４，４′−ジフェノ
キノン（酸化還元電位−０．９４Ｖ）などが挙げられ
る。

【００４３】これらの電子受容性化合物は、それぞれ単
独で使用できる他、二種以上を併用することもできる。
この電子受容性化合物は電子輸送剤としても用いられ
る。また、電子受容性化合物（電子輸送剤）のほかに、
従来公知の他の電子輸送剤を感光層に含有させてもよ
い。そのような電子輸送剤としては、テトラシアノエチ
レン、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラキノン、無
水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸
等が用いられる。

【００４４】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、前記一般式（１）で表され
るフェニルベンゾフラノン誘導体よりなる電子輸送剤及
び結着剤が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いず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。

【００４５】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この順に
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）で表されるフェニルベンゾフラノン誘導
体を含有するものである。こ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。また、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、電荷発生層にもフェニルベンゾフラノン誘導
体を含有させるのが好ましい。

【００４６】電子写真感光体に使用するフェニルベンゾ
フラノン誘導体は、前述のように、溶剤への溶解性及び
結着樹脂との相溶性が良好であるとともに、電荷発生剤
とのマッチングに優れていることから、電子の注入が円
滑に行われ、とりわけ低電界での電子輸送性に優れてい
る。

【００４７】従って、例えば正帯電の単層型感光体で
は、感光体への露光により光を吸収した電荷発生剤は、
イオン対〔正孔（＋）と電子（−）〕を生成する。電荷
発生剤から放出された電子が前記一般式（１）で表され
るフェニルベンゾフラノン誘導体よりなる電子輸送剤に
スムーズに注入される。次いで、電子輸送剤間での電子
の授受により、電子が感光層の表面に移動し、あらかじ
め感光層表面に帯電された正電荷（＋）が打ち消され
る。一方、正孔（＋）は正孔輸送剤に注入されて、途中
でトラップされることなく導電性基体の表面に移動し、
導電性基体の表面の負電荷（−）を打ち消す。このよう
にして正帯電の単層型感光体の感度が向上するものと考
えられる。負帯電の単層型感光体は、上記と電荷移動の
方向が逆になるだけであって、同様に感度が向上する。

【００４８】前記電荷発生剤より生成したイオン対がフ
リーキャリヤとなり有効に表面電荷を打ち消すために
は、イオン対が再結合して消失してしまう割合が小さい
方がよい。

【００４９】電子写真感光体は、前記フェニルベンゾフ
ラノン誘導体とともに、他の電子輸送剤を併用すること
ができる。例えば、酸化還元電位が−０．８〜−１．４
Ｖである電子輸送剤が好適に使用される。その理由は以
下の通りである。

【００５０】酸化還元電位が−１．４Ｖより小さい電子
輸送剤を使用した場合は、ＬＵＭＯのエネルギー準位が
電荷発生剤よりも高くなり、イオン対の生成の際に電子
が電子輸送剤に移動せず、電荷発生効率の向上につなが
らない。

【００５１】これに対して、酸化還元電位が−１．４Ｖ
より大きい電子輸送剤を使用した場合は、ＬＵＭＯのエ
ネルギー準位が電荷発生剤よりも低いため、イオン対の
生成の際に電子が電子輸送剤へ移動し、イオン対がキャ
リヤへ分離し易くなるからである。すなわち、電子輸送
剤が電荷発生に作用し、その発生効率を向上させるので
ある。

【００５２】一方、高感度であるためには、フリーキャ
リヤの移動時に不純物によるキャリヤトラップが発生し
ないことも必要である。通常、フリーキャリヤの移動過
程には少量の不純物などによるトラップが存在し、フリ
ーキャリヤは、トラップと脱トラップを繰り返しながら
移動するが、酸化還元電位が−０．８Ｖよりも大きい電
子輸送剤を使用した場合は、分離したフリーキャリヤを
脱トラップ不可能なレベルに落とし込み、キャリヤトラ
ップを生じるため、その移動は中止される。

【００５３】かかる電子輸送剤としては、その酸化還元
電位が−０．８〜−１．４Ｖの範囲内である化合物であ
れば特に制限はなく、前述した電子輸送剤又は電子受容
性化合物が挙げられる。

【００５４】次に、上述した電荷発生剤としては、例え
ば無金属フタロシアニン、オキソチタニルフタロシアニ
ン、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、シアニン顔料などが
挙げられる。これらのうち、ペリレン顔料としては、下
記一般式（６）で表される化合物が挙げられる。

【００５５】

【化９】この一般式（６）中、Ｒ₁₁及びＲ₁₂は同一又は異なって
いてもよく、炭素数が１８以下の置換又は未置換のアル
キル基、シクロアルキル基、アリール基、アルカノイル
基又はアラルキル基を示す。

【００５６】この電荷発生剤としては、上記例示の電荷
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も用いられる。

【００５７】また、上記例示の電荷発生剤は、所望の領
域に吸収波長を有するように、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
導体レーザーなど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。なお、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。

【００５８】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。

【００５９】次に、正孔輸送剤について説明する。この
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、下記一般式（７）で表される化合物が挙
げられる。

【００６０】

【化１０】この一般式（７）中、Ｒ₁₃、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅、Ｒ₁₆、Ｒ₁₇及
びＲ₁₈は同一又は異なっていてもよく、水素原子、ハロ
ゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換
基を有していてもよいアルコキシ基又は置換基を有して
いてもよいアリール基を示す。ａ及びｂは同一又は異な
っていてもよく、１〜４の整数を示し、ｃ、ｄ、ｅ及び
ｆは同一又は異なっていてもよく、１〜５の整数を示
す。なお、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ又はｆが２以上のとき、
各Ｒ₁₃、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅、Ｒ₁₆、Ｒ₁₇及びＲ₁₈は異なってい
てもよい。

【００６１】これらの正孔輸送剤は、１種を単独で用い
るほか、２種以上を混合して用いてもよい。また、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。

【００６２】前記正孔輸送剤のうち、イオン化電位（Ｉ
ｐ）が４．８〜５．６ｅＶのものを使用するのが好まし
く、電界強度３×１０５Ｖ／ｃｍで１×１０^-6ｃｍ²
／Ｖ・秒以上の移動度を有するものがより好ましい。

【００６３】イオン化電位が前記範囲内にある正孔輸送
剤を用いることによって、より一層残留電位が低下し、
感度が向上する。その理由は必ずしも明らかではない
が、以下のようなものと考えられる。

【００６４】すなわち、電荷発生剤から正孔輸送剤への
電荷の注入のし易さは正孔輸送剤のイオン化電位と密接
に関係しており、正孔輸送剤のイオン化電位が前記範囲
よりも大きい場合には、電荷発生剤から正孔輸送剤への
電荷の注入の程度が低くなるか、あるいは正孔輸送剤間
での正孔の授受の程度が低くなるため、感度の低下が生
じるものと推測される。一方、正孔輸送剤と電子輸送剤
とが共存する系では、両者の間の相互作用、より具体的
には電荷移動錯体の形成に注意する必要がある。両者の
間にこのような錯体が形成されると、正孔と電子との間
に再結合が生じ、全体として電荷の移動度が低下する。
正孔輸送剤のイオン化電位が前記範囲よりも小さい場合
には、電子輸送剤との間に錯体を形成する傾向が大きく
なり、電子と正孔との再結合が生じるために、見掛けの
量子収率が低下し、感度の低下に結びつくものと思われ
る。

【００６５】さらに、電子輸送剤中に嵩高い基が存在す
る場合は、その立体障害により電荷移動錯体の形成を抑
制することができる。従って、電子輸送剤として用いら
れるフェニルベンゾフラノン誘導体には、できるだけ嵩
高い置換基を導入するのが好ましい。正孔輸送剤の具体
例としては、例えばベンジジン誘導体などが挙げられ
る。

【００６６】次に、結着樹脂について説明する。上記し
た各成分を分散させるための結着樹脂としては、従来よ
り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、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
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。

【００６７】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、所定の電子輸送
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。

【００６８】単層型の感光体においては、結着樹脂１０
０重量部に対して電荷発生剤は好ましくは０．１〜５０
重量部、さらに好ましくは０．５〜３０重量部の割合で
配合され、電子輸送剤は好ましくは５〜１００重量部、
さらに好ましくは１０〜８０重量部の割合で配合され
る。また、正孔輸送剤は好ましくは５〜５００重量部、
さらに好ましくは２５〜２００重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重量部に対して好ましくは２０〜５００重量
部、さらに好ましくは３０〜２００重量部である。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重量部に対し
て０．１〜４０重量部であることが望ましく、０．５〜
２０重量部であることがより望ましい。

【００６９】また、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。また、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、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
電荷輸送層が形成される。

【００７０】この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重量部に対して
電荷発生剤を好ましくは５〜１０００重量部、さらに好
ましくは３０〜５００重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重量部に対し
て好ましくは０．１〜４０重量部、さらに好ましくは
０．５〜２０重量部で配合するのが適当である。また、
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重量部に対して好ましくは０．５〜
５０重量部、さらに好ましくは１〜４０重量部で配合す
るのが適当である。

【００７１】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重量部に対して電子輸送剤を好まし
くは１０〜５００重量部、さらに好ましくは２５〜１０
０重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重量部に対して好ましくは０．１
〜４０重量部、さらに好ましくは０．５〜２０重量部で
配合するのが適当である。

【００７２】また、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。

【００７３】単層型感光体にあっては、導電性基体と感
光層との間に、また積層型感光体にあっては、導電性基
体と電荷発生層との間、導電性基体と電荷輸送層との間
又は電荷発生層と電荷輸送層との間に、感光体の特性を
阻害しない範囲でバリア層が形成されていてもよい。ま
た、感光体の表面には、保護層が形成されていてもよ
い。

【００７４】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。また、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。

【００７５】さらに、前記一般式（１）で表されるフェ
ニルベンゾフラノン誘導体とともに、高い電子輸送能を
有する種々の電子輸送剤を感光層に含有させてもよい。
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。すなわち、前
記例示の電荷発生剤、電荷輸送剤、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。

【００７６】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種又は
２種以上が混合して用いられる。

【００７７】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。以上の実施形態
の電子写真感光体によれば、次のような効果を奏する。

【００７８】・実施形態の電子写真感光体によれば、
前記一般式（１）で表されるフェニルベンゾフラノン誘
導体は、ナフトキノン類似環の有するカルボニル基（＞
Ｃ＝Ｏ）の作用に基づいて電子受容性に優れている。

【００７９】・実施形態の電子写真感光体によれば、
前記一般式（１）で表されるフェニルベンゾフラノン誘
導体の基Ｒ₁、Ｒ₂及び２つのフェニル基の作用によっ
て、溶剤への溶解性及び結着剤としての結着樹脂との相
溶性が良好で、感光層中に均一に分散される。

【００８０】・実施形態の電子写真感光体によれば、
前記フェニルベンゾフラノン誘導体は、ＬＵＭＯの拡が
りが大きい。このため、電子のホッピング距離が短く、
特に低電界での電子輸送性に優れており、かつ電荷発生
剤とのマッチングが優れている。

【００８１】・従って、実施形態の電子写真感光体に
よれば、かかるフェニルベンゾフラノン誘導体を電子写
真感光体における電子輸送剤として使用することによ
り、高感度な感光体を形成することができる。

【００８２】・実施形態の電子写真感光体によれば、
特に前記フェニルベンゾフラノン誘導体は、前記各置換
基の作用によって本来的に電子輸送性及び電子受容性に
優れているので、さらに電子輸送性を向上させることが
できる。

【００８３】・実施形態の電子写真感光体によれば、
電子写真感光体は、導電性基体上に感光層を設けたもの
であって、この感光層が、一般式（１）で表されるフェ
ニルベンゾフラノン誘導体を含有している。このフェニ
ルベンゾフラノン誘導体を含む感光層は、低電界での電
子輸送性に優れているとともに、層中で電子と正孔が再
結合する割合が減少し、見かけの電荷発生効率が実際の
値に近づくことから、感光体の感度を向上させることが
できる。

【００８４】特に、かかるフェニルベンゾフラノン誘導
体は、電子及び正孔の輸送を阻害したり、正孔輸送剤と
の相互作用を生じたりしないため、特に同じ層中に正孔
輸送剤が含有される単層型の感光層に使用した場合に、
より高感度の感光体を構成できる。

【００８５】・実施形態の電子写真感光体によれば、
感光体の残留電位が低くなり、繰り返し露光を行った際
の感光層の安定性及び耐久性を向上させることができ
る。・実施形態の電子写真感光体によれば、前記感光層が
−０．８〜−１．４Ｖの酸化還元電位を有する電子輸送
剤を含有すると、感光体の感度をさらに向上させること
ができる。これは、前記電子輸送剤が、電荷発生剤から
電子を引き抜いてフェニルベンゾフラノン誘導体に伝達
する働きを有するため、電荷発生剤からフェニルベンゾ
フラノン誘導体への電子の注入がさらに円滑になるため
と推測される。

【００８６】・実施形態における前記フェニルベンゾ
フラノン誘導体は前述のように高い電子輸送能を有して
いることから、その機能を利用して、太陽電池、ＥＬ素
子などの用途にも使用できる。

【００８７】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形
態をさらに具体的に説明する。（実施例１〜１８及び比較例１〜７）〔電子写真感光体の製造〕各実施例又は比較例の電子写
真感光体に用いた各成分は以下のとおりである。 (i) 電荷発生剤ＰｃＨ₂：無金属フタロシアニン〔イオン化ポテンシ
ャル（Ｉｐ）＝５．３８ｅＶ〕ＰｃＴｉＯ：オキソチタニルフタロシアニン（Ｉｐ＝
５．３２ｅＶ）ペリレン：前述の一般式（６）で表されるペリレン顔
料（Ｉｐ＝５．５０ｅＶ） (ii) 正孔輸送剤有：前述の一般式（７）で表されるベンジジン誘導
体（Ｉｐ＝５．５６ｅＶ）無：正孔輸送剤を含有しない (iii) 電子輸送剤（２）：前述の化学式（２）で表されるフェニルベン
ゾフラノン誘導体（３）：前述の化学式（３）で表されるフェニルベン
ゾフラノン誘導体 (iｖ) 電子受容性化合物又は電子輸送剤ａ：ｐ−ベンゾキノンｂ：２，６−ジ（ｔ−ブチル）−ｐ−ベンゾキノンｃ：３，５−ジメチル−３′，５′−ジ（ｔ−ブチ
ル）−４，４′−ジフェノキノンｄ：３，５，３′，５′−テトラ（ｔ−ブチル）−
４，４′−ジフェノキノン〔単層型電子写真感光体の作製〕表１及び表２に示す電
荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤及び電子受容体を、
結着樹脂と溶媒と共に以下に示す割合で配合し、ボール
ミルで５０時間混合分散して単層型感光層塗布液を調製
した。

【００８８】（成分）（重量部）電荷発生剤５正孔輸送剤５０電子輸送剤３０結着樹脂（ポリカーボネート）１００溶媒（テトラヒドロフラン）８００次いで、上記塗布液を、導電性基材であるアルミニウム
素管の表面にディップコート法にて塗布し、１００℃で
６０分間熱風乾燥させて膜厚１５〜２０μｍの単層型電
子写真感光体を作製した。〔積層型電子写真感光体の作製〕表１及び表２に示す電
荷発生剤１００重量部、結着樹脂（ポリビニルブチラー
ル）１００重量部及び溶媒（テトラヒドロフラン）２０
００重量部をボールミルで５０時間混合分散し、電荷発
生層用の塗布液を調製した。この塗布液を導電性基材で
あるアルミニウム素管の表面にディップコート法にて塗
布し、１００℃で６０分間熱風乾燥させて膜厚１μｍの
電荷発生層を形成した。

【００８９】次いで、表１及び表２に示す電子輸送剤１
００重量部、結着樹脂（ポリカーボネート）１００重量
部及び溶媒（トルエン）８００重量部をボールミルで５
０時間混合分散し、電荷輸送層用の塗布液を調製した。
そして、この塗布液を上記電荷発生層上にディップコー
ト法にて塗布し、１００℃で６０分間熱風乾燥させて膜
厚２０μｍの電荷輸送層を形成し、積層型電子写真感光
体を作製した。（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
の感度特性を評価した。（光感度試験）ジェンテック（ＧＥＮＴＥＣ）社製のド
ラム型の感度試験機を用い、上記各実施例及び比較例の
感光体に電圧を印加して＋７００Ｖに帯電させた。次い
で、この感光体に光を照射して露光させ、露光から３３
０ミリ秒後の感光体表面の電位を露光後電位Ｖ_r（Ｖ）
として測定した。

【００９０】なお、光照射の条件は、以下に示すよう
に、電荷発生剤がフタロシアニン系のものとペリレン系
のものとによって分けた。（１）フタロシアニン系顔料の場合＋７００Ｖに帯電させた感光体表面に、バンドパスフィ
ルターを用いて７８０ｎｍ（半値幅２０ｎｍ）に単色化
した光（ハロゲンランプ、光強度：１６μＷ／ｃｍ²）
８０ミリ秒間照射した。（２）ペリレン系顔料の場合＋７００Ｖに帯電させた感光体表面にハロゲンランプの
白色光（光強度：１４７μＷ／ｃｍ²）５０ミリ秒間照
射した。

【００９１】上記実施例及び比較例で使用した成分及び
露光後電位Ｖ_rの測定結果を表１及び表２に示す。

【００９２】

【表１】

【００９３】

【表２】表１に示したように、実施例１〜９の単層型又は積層型
の感光体は、前記化学式（２）で表されるフェニルベン
ゾフラノン誘導体を含有している。従って、従来の電子
輸送剤を用いた感光体（比較例１、２、４、５及び７）
あるいは電子輸送剤を使用しなかった感光体（比較例３
及び６）に比べて、露光後の電位が低下しており、高い
感度を発揮できることがわかる。

【００９４】また、表２に示したように、実施例１０〜
１８の単層型又は積層型の感光体は、前記化学式（３）
で表されるフェニルベンゾフラノン誘導体を含有してい
る。このため、従来の電子輸送剤を用いた感光体（比較
例１、２、４、５及び７）あるいは電子輸送剤を使用し
なかった感光体（比較例３及び６）に比べて、露光後の
電位が低下し、高感度を有することがわかる。

【００９５】なお、前記実施形態より把握される技術的
思想について以下に記載する。（i ）前記一般式（１）で表されるフェニルベンゾフ
ラノン誘導体中のＲ₁はＯＲ又はＯＣＯＲ（Ｒはアルキ
ル基、置換基を有していてもよいアリール基を示す。）
であり、Ｒ₂はアリール基である請求項１から請求項３
のいずれかに記載の電子写真感光体。

【００９６】このように構成した場合、電子写真感光体
における感光層の感度をより確実に発揮させることがで
きる。（ii）前記一般式（１）で表されるフェニルベンゾフ
ラノン誘導体中のＲ₁及びＲ₂のアルキル基は、炭素数
１から４の低級アルキル基である上記（i ）に記載の電
子写真感光体。

【００９７】このように構成した場合、感光層の感度を
さらに確実に発揮させることができる。（iii ）前記電子受容性化合物は、キノン系化合物で
ある請求項２に記載の電子写真感光体。

【００９８】このように構成した場合、感光層中の電子
受容性化合物であるキノン系化合物が電荷発生効率をよ
り確実に向上させることができる。（iv）前記電子輸送剤の含有量は、結着剤１００重量
部に対して５〜１００重量部である請求項３に記載の電
子写真感光体。

【００９９】このように構成した場合、電子輸送剤がそ
の機能を効果的に発揮でき、感光層の感度を向上させる
ことができる。（v ）前記電荷発生剤は、フタロシアニン系顔料又は
ペリレン系顔料である請求項３に記載の電子写真感光
体。

【０１００】このように構成した場合、電荷発生剤によ
る電荷の発生を有効に、しかも確実に行うことができ
る。

【０１０１】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。この発明における第
１の発明の電子写真感光体によれば、感光層に含有され
るフェニルベンゾフラノン誘導体は高い電子輸送能を有
することから、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、特に単層型の感光体として好適
に使用することができる。

【０１０２】また、第２の発明の電子写真感光体によれ
ば、第１の発明の効果に加え、感光層は電子受容性化合
物を含有することから、より一層残留電位が低下し、さ
らに光感度を向上させることができる。

【０１０３】さらに、第３の発明の電子写真感光体によ
れば、第１又は第２の発明の効果に加え、感光層の構成
が簡単で、被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。

【０１０４】従って、この発明の電子写真感光体を使用
することにより、複写機やプリンター等の高速化を図る
ことが可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に、下記一般式（１）で表
されるフェニルベンゾフラノン誘導体を含有する感光層
を形成した電子写真感光体。【化１】〔式中、Ｒ₁はＯＲ、ＯＣＯＲ（Ｒはアルキル基、アラ
ルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基）、
ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示し、Ｒ₂はアルキ
ル基、アラルキル基又は置換基を有していてもよいアリ
ール基、ニトロ基、シアノ基、ＯＲ、ＮＲ₂（Ｒはアル
キル基）を示す。〕
【請求項２】前記感光層は、前記一般式（１）で表さ
れるフェニルベンゾフラノン誘導体よりなる電子輸送剤
に加え、電子受容性化合物を含有する請求項１記載の電
子写真感光体。
【請求項３】前記感光層は、少なくとも電荷発生剤、
前記一般式（１）で表されるフェニルベンゾフラノン誘
導体よりなる電子輸送剤及び結着剤が分散状態にある単
層構造のものである請求項１又は請求項２に記載の電子
写真感光体。