JPH0973180A

JPH0973180A - 光導電体および感光体

Info

Publication number: JPH0973180A
Application number: JP31388495A
Authority: JP
Inventors: Akiko Hirao; 明子平尾; Hirohisa Miyamoto; 浩久宮本; Hideyuki Nishizawa; 秀之西沢; Masahiro Hosoya; 雅弘細矢; Masami Sugiuchi; 政美杉内
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】光照射により高い電荷発生効率を得ることが
できる光導電体を提供することを目的とする。【解決手段】結晶性の低いフラ−レン類を用いること
で、電荷発生効率の高い光導電層を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光導電体に係り、特
に、電荷発生効率の良好な光導電体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、Ｃ₆₀あるいはＣ₇₀などのフラーレ
ン類が様々な特性を有することが明らかになり、その研
究が盛んに行われるようになってきた。例えばＵＳＰ
５，２５０，３７８号では、前記フラーレン類の特性の
１つとして、光導電体としての機能があることが報告さ
れている。具体的には、フラーレンと電荷移動錯体を形
成するポリマー中に、飽和量以上のフラーレンを混入さ
せ、あるいはドナー性化合物とフラーレンとからなる電
荷移動錯体にした後にポリマー中に混入させ、フラーレ
ンの電荷移動錯体からなる光導電体を感光体として使用
した結果、電荷輸送能の高い光導電体が形成された旨報
告されている。

【０００３】しかしながら、例えば、［J. Mort, M. Mu
chorkin, R. Ziolo, and I. Chen,Appl. Phys. Left.,
61, 1829 (1992)] においても報告されているように、
フラーレンを用いた光導電体は、従来使用されてきた電
荷発生物質に比べ光キャリア発生効率が低く、ＵＳＰ
５，２５０，３７８号に記載された感光体においても電
荷発生効率がいまだ不十分であり、例えば電子写真感光
体としては実用には程遠いものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
フラーレンを用いた光導電体は、光照射による電荷生成
効率が低く、電荷発生材として実用に適さないものであ
った。本発明はこのように問題に鑑みなされたものであ
り、光照射により高い電荷発生効率を得ることができ、
光照射時と未照射時の伝導度の差の大きい光導電体を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、非晶
質フラーレンおよびその誘導体の少なくとも一種を含有
する光導電体である。本願第２の発明は、構造解析から
得られた２体分布関数ｇ（Ｒ）が距離３０オングストロ
−ム以上の領域で０．７〜１．３となる結晶構造のフラ
ーレンおよびその誘導体の少なくとも１種を含有する光
導電体である。

【０００６】本願第３の発明は、ガラス転移点以下の温
度における中性子非弾性散乱５ｍｅＶ以下の領域でボソ
ンピークが観測されるフラーレンおよびその誘導体の少
なくとも１種を含有する光導電体である。

【０００７】本願第４の発明は、５０Ｖの電圧下で暗導
電率が５×１０¹⁴以下であることを特徴とする請求項１
乃至３に記載の光導電体。本願第５の発明は、前記フラ
ーレンおよびその誘導体少なくとも１種の５０ｗｔ％以
上が、炭素数７０以上の基本骨格を有するカーボンクラ
スターである前記第１乃至第３の発明に記載の光導電体
である。

【０００８】本願第６の発明は、前記フラーレンおよび
その誘導体の少なくとも１種が、マトリックスポリマー
中に分子分散する前記第１の発明に記載の光導電体であ
る。本願第７の発明は、膜厚が５μｍ以上、３００μｍ
以下である前記第５の発明に記載の光導電体である。

【０００９】本願第８の発明は、実質的に電荷発生材料
のみからなる前記第１の発明に記載の光導電体である。
本願第９の発明は、膜厚が１μｍ以下である前記第８の
発明に記載の光導電体である。

【００１０】本願第１０の発明は、導電性支持体と、こ
の導電性支持体上に形成された電荷輸送層および前記第
１の発明に記載の光導電体からなる電荷発生層とを具備
するこ感光体である。

【００１１】本願第１１の発明は、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光導電体におい
て、（１）フラーレンおよびその誘導体の少なくとも一種の
結晶構造が非晶質である；（２）フラーレンおよびその誘導体の少なくとも一種の
構造解析から得られる２体分布関数ｇ（Ｒ）が距離３０
オングストロ−ム以上の領域で０．７〜１．３の範囲内
にある；および（３）ガラス転移点以下の温度における中性子非弾性散
乱５ｍｅＶ以下の領域でボソンピークが観測される；の
少なくとも１つの条件を満たす光導電体である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明者らは、カーボンクラスタ
ーの１種のフラーレンの中でも、結晶性を持たないか若
しくは結晶性の低いものが、光照射による高い電荷発生
効率を得ることが出来ることを見出だし、本発明をなす
に至った。

【００１３】本発明において用いられるフラーレンと
は、基本骨格が多くの場合炭素のみで構成され、５員環
や６員環などで構成された立体構造を有するカーボンク
ラスターである。例えば、Ｃ₆₀であり、これは６０個の
炭素原子が結合したサッカーボール状の分子である。Ｃ
₆₀はバックミンスターフラーレンとかバッキーボールと
呼ばれるものである。

【００１４】また、本発明において用いられるフラーレ
ンとして、Ｃ₆₀以外に、炭素原子の数がより多い、
Ｃ₇₀、Ｃ₇₆、Ｃ₇₈、Ｃ₈₂、Ｃ₈₄、Ｃ₇₂₀ 、Ｃ₉₆₀ 、更に
円筒状に長く延びたバッキーチューブやナノチューブと
呼ばれるＣ₅₀₀ ，Ｃ₅₄₀ や、バッキーボールが同心のい
れ子になっているバッキーオニオンが挙げられる。

【００１５】さらにフラーレンとしては、カーボンクラ
スター内部に金属原子、例えばＬａなどのアルカリ金属
をドープした、金属内包フラーレン、さらに具体的には
ＬａをドープしたＣ₈₂、ＳｃをドープしたＣ₈₂なども含
まれる。すなわち、本発明で用いられるフラーレンは、
炭素同志の結合のみで構成されるカーボンクラスター、
あるいはこのカーボンクラスター内に金属を内包したも
のである。

【００１６】本発明において用いられるフラーレン誘導
体は、様々な原子や原子団からなる置換基を、共有結合
あるいはファンデルワールス力結合のいずれかの結合の
みによってフラーレンに付加あるいは置換したものであ
る。

【００１７】さらに、ここでいうフラーレン誘導体には
錯体を形成しないものであれば主鎖、あるいは側鎖にフ
ラーレンを有するものも含まれる。具体的なフラーレン
誘導体としては、Ｃ₆₀Ｏ，Ｃ₆₀−１，３，ジオキソラン
や、フラーレンの一部をメチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基
あるいはベンジル基などのアルキル基などの置換基を共
有結合によって置換したものや、フラーレンを２量化、
３量化、４量化あるいは５量化したものが挙げられる。

【００１８】電荷移動錯体のように、イオン化したフラ
ーレンと、これと逆の電荷を持つイオン化した分子とが
結合したものはフラーレン誘導体ではない。すなわち、
電荷移動錯体はフラーレンとホスト分子とに電子と正孔
が分離し、この間のクーロン力で結合（イオン結合）し
た状態であり、この結果、光を未照射の場合の電荷が多
数存在し伝導度が高くなる。そのため、デバイスの性能
を左右する、光照射時と未照射時の伝導度の比（ゲイ
ン）が小さくなってしまう。このゲインが小さいと、例
えば感光体などに用いた場合には、初期帯電電位（露光
前電位）が小さくなるなど、光導電体としての機能が著
しく低下するため、本発明においては、イオン化したフ
ラーレンと、これと逆の電荷を持つイオン化した分子と
が結合したものは使用できない。

【００１９】以下、より詳細に説明する。これらフラ−
レン類の中でＣ₇₀等のより高次のフラ−レンを基本骨格
とするフラーレン類は、Ｃ₆₀を基本骨格とするフラーレ
ン類に比べ電荷発生効率が高く、電荷発生剤として好適
であり、全フラーレン中の高次フラーレンの量が５０ｗ
ｔ％以上、さらには８０ｗｔ％以上とすることが望まし
い。

【００２０】また、Ｃ₆₀は高次フラ−レンに比べ、精製
効率が高いために、量産性に優れる。このため全フラー
レン中のＣ₆₀の量を５０ｗｔ％以上とすることで光導電
体の量産性を高めることができる。

【００２１】光導電体であるフラーレン類は、光照射な
どによりエキシトンが生成され、その結果キャリアが発
生し、光導電体として機能する。そして前記エキシトン
にはフレンケルエキシトンと電荷移動エキシトンとがあ
る。電荷移動エキシトンはフレンケルエキシトンに比
べ、すみやかに自己束縛状態になり、光又は熱を放出し
基底状態に戻り失活する、すなわちフレンケルエキシト
ンの発生量を多くすることでキャリアの生成効率を向上
させることができる。

【００２２】ここで光導電体であるフラーレン類は、そ
の結晶性が高いと主に電荷移動エキシトンが発生しフレ
ンケルエキシトンの発生量は少なく、結晶性がなくなる
につれてフレンケルエキシトンの発生量が増大するもの
と思われる。このような知見に基づき本願第１の発明に
至った。

【００２３】すなわち、本願第１の発明における光導電
体は、Ｘ線回析によりフラーレン特有のピークが観測さ
れない、非晶質のフラーレンを含有する光導電体であ
る。非晶質のフラーレン類を含有する光導電体は、例え
ば、マトリックスポリマー中にフラーレン類を分子分散
させることで得られる。

【００２４】マトリックスポリマー中にフラーレン類を
分子分散させた光導電体は、例えば溶媒中にフラーレン
およびマトリックスポリマーを溶解し、この溶解物を加
熱等により乾燥させることで得られる。

【００２５】このとき、フラーレン類の量が溶媒の飽和
溶解度以上であると、溶媒に溶け切らないフラーレン類
は結晶状態のままとなり、マトリックスポリマー中に、
フラーレン類の結晶が残存する。本願第１の発明は、フ
ラーレン類が分子分散した系を具備していれば、このよ
うなフラーレン類の結晶を含んでいるものでも構わない
が、電荷発生効率を高めるためには光導電体中に含有さ
れるフラーレンの結晶は少ないことが望まれ、具体的に
は光導電体中のフラーレンの結晶の含有量を１０ｗｔ％
以下、より好ましくは光導電体中の全てのフラーレン非
晶質であることが望ましい。従って、前述したような光
導電体の製造方法を用いた場合には、フラーレン類の量
は溶媒の飽和溶解度以下にすることが望ましい。

【００２６】さらに、フラーレン類の結晶が多ければ、
その光透過性が低下するためにその深さ方向に比例して
光照射量が低減する。この面からも、マトリックスポリ
マー中に結晶を含ませないことで電荷発生効率を高める
ことができる。

【００２７】フラーレン類の量をマトリックスポリマー
の飽和溶解度以上にすると、マトリックスポリマー中
に、フラーレン類の結晶が生成される可能性があり、フ
ラーレン類の結晶が生成されたものを含んでいるものは
前述したように望ましくない。ただし、フラーレン類の
量が前記溶媒の飽和溶解度以下であれば、溶媒中でフラ
ーレン類は分子分散しており、たとえフラーレン類の量
がマトリックスポリマーの飽和溶解度以上であったとし
ても、この溶剤をフラーレン類が結晶化する前に急乾燥
させればフラーレン類の析出物は非晶質となる。また、
急乾燥させる際の乾燥速度によっては、結晶状態のフラ
ーレン類が一部析出される場合もあるが、この場合でも
マトリックスポリマー中の非晶質フラーレンの量を増や
すことができ、電荷発生量を向上させることが可能とな
る。

【００２８】このように電荷発生効率、電荷発生量など
必要に応じ、フラーレン類の含有量を適宜選択すればよ
い。前記急乾燥させる方法としては、常温常圧下で自然
乾燥した場合に比べ乾燥時間を早める方法であれば特に
制限されず、例えば真空乾燥あるいは加熱乾燥方法など
があげられる。ここで挙げる真空乾燥方法とは、例えば
０．１Ｔｏｒｒ以下の真空下で１０秒から３０分で試料
中の溶剤を蒸発させ乾燥させる方法である。また、加熱
乾燥方法とは組成物調製溶液を塗布した基板を溶剤の沸
点以下の温度で加熱し、例えば１０秒から３０分で試料
中の溶剤を蒸発させ乾燥させる方法である。また、乾燥
するときの雰囲気を低湿度にすることで乾燥時間を短く
することもできる。さらにこれらの乾燥方法を併用する
ことで乾燥時間をより早めることが可能となる。

【００２９】上述したような製法に用いる溶媒は、例え
ばアルコール類、ケトン類、アミド類、スルホキシド
類、エステル類、芳香族ハロゲン化炭化水素類、芳香族
などが挙げられるが、これらの中でもトルエン、二硫化
炭素、ベンゼン、塩化メチレンやノルマルヘキサンなど
は、フラーレンを溶解する量が多いために好適である。
また、前述のように電荷移動錯体を形成すると光導電体
としての機能を著しく低下させるため、用いる溶媒はフ
ラーレン類を電荷移動錯体に変化させるものを用いては
ならない。

【００３０】光導電体を構成するマトリックスポリマー
としては、フラーレン類と混合することで、本願発明で
規定するフラーレン類と異なる構造に変化させるものを
用いることはできない。具体的にはポリシラン化合物、
ポリビニルカルバゾールおよびその誘導体やポリビニル
トリフェニルアミンなどの、フラーレンと混合すること
で電荷移動錯体を形成するものは用いることができな
い。また、光学的に活性なポリマーはフラーレン類の量
子効率を低下させる恐れがあることから光学的に不活性
なものが望ましい。さらに電荷発生量を多くさせるため
にはマトリックスポリマー中に含有させるフラーレン類
の量を多くする必要があり、そのためフラーレン類の溶
解度が大きいことが望ましく、具体的にはフラーレン類
を０．１ｗｔ％以上溶解できるものを用いることが望ま
しい。

【００３１】前記マトリックスポリマーとして使用され
る具体例としては、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレ
ート樹脂、ブチラール樹脂、フェノール樹脂、スチレン
−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアセタール樹
脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリスルホン樹脂、アク
リル樹脂、酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド樹脂、
アルキド樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体樹
脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエステ
ルカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセター
ル、ポリアリレートなどが挙げられる。なお、これらの
マトリックスポリマーは１種類単独、あるいは２種以上
を混合するなどしても良い。

【００３２】本願第２、第３の発明は、前記第１の発明
に基づき成されたものである。本願第１の発明において
は、フラーレン特有のＸ線回析でフラーレン特有のピー
クが観測されない、非晶質のフラーレン類を含有するこ
とを規定しているが、本発明者らはさらに研究を進めた
結果、本発明の光導電体が優れている、即ち、光キャリ
ア発生効率が高いのは、結晶とは異なり、隣接する分子
との相互作用によりエネルギー準位がゆらぎ、それによ
って励起状態子の寿命が長くなるためと予測した。従っ
て、単結晶ではなく、準位がゆらぐような集合状態であ
れば、必ずしも非晶質、あるいは微晶質（非晶質フラー
レン類のなかに、結晶構造であるフラーレン類のドメイ
ンが存在する状態）である必要はなく、結晶構造の長距
離秩序が欠如してさえいれば多結晶であってもよいと考
え本願第２、及び第３の発明に至った。

【００３３】すなわち、フラーレンおよびフラーレン誘
導体の少なくとも１種からなるフラーレン類を含有し、
このフラーレン類の結晶状態が、構造解析から得られた
２体分布関数ｇ（Ｒ）が距離３０オングストロ−ム以上
の領域で０．７〜１．３である光導電体についても非晶
質のフラーレン類と同様のメカニズムで電荷発生効率を
高めることが可能になる。

【００３４】図１は、距離Ｒに対する２体分布関数ｇ
（Ｒ）を示す図である。２対分布関数ｇ（Ｒ）は、原点
に１個の原子があるときに、Ｒだけ離れた点に別の分子
を見出だす確率で、分子状態が完全にランダムな連続体
ではｇ（Ｒ）＝１となる。また完全な結晶構造の分子状
態の場合、その分子の粒系に起因するＲの位置にのみピ
ークが存在し、それ以外のＲの位置ではｇ（Ｒ）は０に
なる。例えば六方最密構造のＣ₆₀の場合、分子の直径は
１４．１７（Ａ）であり、Ｒが１４．１７（Ａ）、２０
（Ａ）、２４．５（Ａ）、３１．７（Ａ）、３４．７
（Ａ）、４０．１（Ａ）、４２．５（Ａ）、４４．８
（Ａ）、・・・の位置にのみピークが観測され、これら
の値以外ではｇ（Ｒ）は０となる。そして、結晶性が失
われるにしたがって、ｇ（Ｒ）は前記ピークの位置に起
因する極大値を持ちながらＲが１に収束する曲線とな
る。

【００３５】すなわち、本願第２の発明は、例えフラー
レン類が多結晶であったとしても、Ｒが３０（Ａ）の領
域で、ｇ（Ｒ）の最大値、および最小値が０．７〜１．
３の範囲内になる程度結晶性が失われていれば、非晶質
のフラーレン類と同様のメカニズムで電荷発生効率を高
めることが可能になる。

【００３６】さらに、隣接する分子との相互作用による
エネルギー準位のゆらぎは、以下のような場合にも存在
する。例えば、フラーレン類の結晶状態が、ガラス転移
点以下の温度における中性子非弾性散乱５ｍｅＶ以下の
領域でボソンピークが観測されるような光導電体につい
ても非晶質のフラーレン類と同様のメカニズムで電荷発
生効率を高めることが可能になる。

【００３７】以下に、非晶質、微晶質あるいは結晶構造
の長距離秩序が欠如した多結晶のいづれかの集合状態の
フラーレン類の製造方法を示す。例えば、次の２つのプ
ロセスを経て作製することが出来る。

【００３８】（１）まず、系を何らかの方法で高いエネ
ルギー状態にする。（２）次に、系からエネルギーを急速に奪う。ここでの高いエネルギー状態には、液体、気体、プラズ
マ状態などが含まれる。これら高いエネルギー状態の系
から、急速に熱を奪うために、冷たい物体に接触させた
り、基板の上に蒸着させたりする。具体的には、液体の
急冷、気体の物理蒸着などがあり、使用可能な方法は、
真空蒸着法、スパッタリング法、急冷法等がある。

【００３９】また、別の方法として、ある集合状態のも
のに、エネルギーを加え、集合状態を変化させる方法が
ある。フラーレン類の場合、結晶構造はファンデルワー
ルス力に基づくので、この方法でも比較的容易に、本発
明が所望する集合状態を達成できる。このような方法と
して、例えば機械的応力による処理法、溶媒に浸す処理
法、中性子照射、電子ビーム照射、レーザアブレーショ
ン等がある。

【００４０】次に、本発明において使用するフラーレン
類の集合状態を形成する具体的な方法につて説明する。
前者の典型的方法である熱蒸着による方法は、以下の通
りである。まず、最初に基板を蒸着装置に組み込む。こ
のとき、基板の温度は、低いほど得られる多結晶の結晶
構造の長距離秩序が欠如する、あるいは非晶質になる。
具体的には９０℃以下が適当であり、好ましくは、１０
℃〜５０℃に設定することが望まれる。次に蒸着ボード
上に、蒸着するフラーレンを保持する。

【００４１】続いて、例えばＣ₆₀の濃度が９９％以上の
フラーレン膜を用いて蒸着を行うが、その際に加熱等に
より前処理して、低沸点の不純物等は除いておくことが
望ましい。このため、基板にはマスクをした状態で、ロ
ータリーポンプや拡散ポンプなどにより蒸着装置内の大
気を除去し５×１０^-7Ｐａの真空度を達成させ、蒸着ボ
ードの温度を３２０℃〜５５０℃程度の適当な温度まで
加熱することが望ましい。

【００４２】そして、０．１［オングストロ−ム／ｍｉ
ｎ］以上の割合で成膜する。この結果、非晶質のＣ₆₀膜
を得ることができる。基板を所定の温度に制御していて
も、一時的にその温度よりも高くなることがあるが、そ
のようなことがあってもいっこうに構わない。また、蒸
着ボードの温度は、蒸着させるフラーレン類の構造、ボ
ードの形状、真空度等に依存するため、適宜適した温度
に設定すれば良い。例えば、上述の条件で蒸着源をＣ₆₀
からＣ₇₀にした場合、蒸着ボ−ドの温度は４２０℃〜６
８０℃程度に設定することが適当である。

【００４３】また蒸着速度は、速いことが好ましく、
０．１〜１０² ［オングストロ−ム／ｍｉｎ］の範囲が
好ましい。次に、スパッタリング法について説明する。
まず、ターゲットにフラーレン類をのせ、基板を保持
し、スパッタリング装置内を減圧しつつ不活性ガスを導
入させることで真空度を１０Ｐａから１０^-3Ｐａの範囲
内に設定する。その後、電圧を印加し、プラズマ放電さ
せ、ターゲットであるフラーレンに荷電粒子をぶつけ、
基板に付着させる。このとき、スパッタリング装置内の
荷電粒子は、Ａｒ、ＮやＸｅといった不活性ガスのほか
Ｏなど通常スパッタリングに使用される原子であれば特
に限定されずに使用される。

【００４４】急冷法は、液体または気体の状態のフラー
レン類を急冷する方法である。一例として、装置内を例
えば１０^-4Ｐａ〜１００Ｐａの真空度に減圧し、この装
置内でボード上のＣ₆₀を融点以上に加熱することで液体
状態とする。このあと、ボードごと例えば温度５０Ｋ〜
１５０Ｋの金属の上に移し、冷却する。すると、非晶質
のバルク状のフラーレン類集合体が生成する。この時の
金属の温度は低いほど得られたフラーレンの結晶性は低
い。

【００４５】また、後者の方法である、フラーレン集合
体にエネルギーを加え、集合状態を変える方法の１つと
して、溶媒中で機械的応力をかける方法がある。これを
具体的に述べると、以下の通りである。まず、この機械
的応力を加える方法には、ボールミルを用いる方法があ
る。これは、セラミック、金属、ガラス、ポリマー等か
らなる容器に、ボールを収容したものである。容器の大
きさは例えば、容量０．５ｍｌから１０００ｍｌまでさ
まざまなものがある。ボールは単数、または複数個容器
に収容し、例えば、空隙の体積も含めて、容器の３０％
〜７０％の容量に収まるようにする。

【００４６】具体的には、１００ｍｌの容器に直径５ｍ
ｍのボールを４００個導入する。ボ−ルを収容する容器
内に、例えば、溶媒としてトルエン２０ｍｌ、フラーレ
ンＣ₇₀を１ｇ、バインダーポリマーとしてポリスチレン
を２ｇをいれ、ボ−ルミリング装置で容器を回転させ、
ボールを容器にぶつけながらフラーレンにエネルギーを
加える。この処理を２時間以上好ましくは５０時間程度
継続させることにより、結晶構造の長距離秩序が欠如し
た集合状態を形成することができる。この処理時間を増
やすことでさらに結晶性を低減させ、非晶質にすること
が可能となる。

【００４７】このようにフラ−レン類にエネルギーを加
える方法としては、他に振とう器で攪拌する方法、超音
波で粉砕する方法、ホモジナイザー等の流体を剛体にぶ
つけたり、摩擦させたりする方法、ナノマイザー等によ
り、圧力をかけ狭いところを通過させることにより粉砕
する方法、赤外のレーザを照射させ、部分的にエネルギ
ーを加える方法、電子ビームなどを照射させる方法など
がある。

【００４８】また、トルエンなどの溶媒中にフラーレン
類を溶解し、この溶液を基板上に塗布した後、溶媒を蒸
発させ、基板表面にフラーレン膜を形成する際に、溶液
の乾燥速度を早めることで、結晶性を低減させ、結晶構
造の長距離秩序が欠如した多結晶、さらには非晶質にす
ることが可能となる。

【００４９】乾燥速度を早めるためには、例えば１３Ｐ
ａ以下の真空下で１０分以内で前記溶液を乾燥させれば
よく、より好ましくは５分以内で乾燥させることが好ま
しい。

【００５０】上述したようにして得られる光導電体はフ
ラーレン類を主体としたものであるが、フラーレン類の
高電荷発生効率を生かすためには、光導電体中のフラー
レン類の量は９０ｗｔ％以上とすることが望ましい。

【００５１】さらに、本願第１の発明の説明で述べたよ
うに、マトリックスポリマー中にフラーレン類を分子分
散させることでも、フラーレン類の集合状態を結晶構造
の長距離秩序が欠如した状態にすることも可能である。

【００５２】本願第１の発明において説明したように、
フラーレンに光を照射することで発生したエキシトンは
フラーレンの結晶表面上を拡散するために、その過程で
エキシトンは失活してしまう。

【００５３】本願第７、および第９の発明は、光導電体
の膜厚を小さくする、すなわちエキシトンが拡散する前
に光導電体表面に到達させることで、電荷発生効率を向
上させることを骨子としている。

【００５４】すなわち、例えば導電体上にフラーレン分
子が秩序正しく並んだ光導電体を形成し、この光導電体
に光照射した場合、光導電体の膜厚方向に深くなるほど
光の吸収量は少なくなる。したがって、励起されたエキ
シトンの数は光導電体表面近傍が最も多い。しかしなが
ら、光導電体表面近傍で発生されたエキシトンは導電体
に到達するまでの距離が長くなるためにその過程でエキ
シトンは失活してしまい、エキシトンの移動距離が長く
なれば電荷を発生するに至らなくなる。したがって膜全
体で発生する総電荷量は少なくなる。すなわち、電荷発
生効率の高い光導電体の表面近傍から電荷を享受する面
までの距離を短くすることで電荷発生効率を高めること
が可能となる。

【００５５】具体的には、光導電体を実質的にフラーレ
ンのみから構成する場合は、フラーレン類の膜厚を１μ
ｍ以下と薄くすれば良い。ただし０．０１μｍ未満にす
ると均一な膜を形成することが困難である。また、マト
リックスポリマー中にフラーレン類を分散させる系にお
いては、その膜厚を３００μｍ以下にすることが望まし
く、通常電荷発生効率を考慮して光導電体中のフラーレ
ン類の含有量を５ｗｔ％以下に抑えるため、電荷発生量
の絶対量を多くするためにはその膜厚は５μｍ以上とす
ることが望ましい。

【００５６】本発明の光導電体は、電子写真方式を用い
た複写機やプリンタ−の感光体、フォログラフィック素
子、光導電性トナー、レジスト、光メモリー、光セン
サ、光スイッチ、太陽電池、光電変換デバイス等の、光
導電現象を利用する機器などに適用できる。

【００５７】本発明の光導電体は暗伝導率が低く、特に
感光体などのように表面を帯電させる用途において有効
である。上述したような製法により得られる本発明の光
導電体は、より結晶性を低くすることで、５０Ｖを印加
した際の暗導電率を５×１０^-14 Ω^-1ｍ^-1以下にするこ
とが望ましい。

【００５８】以下に本発明の光導電体の応用例について
説明する。例えば、感光体として用いる場合には、導電
性支持体表面に電荷発生層および電荷輸送層を単層、あ
るいは積層構造で形成すれば良い。

【００５９】例えばポリマー中にフラーレン類を分散さ
せる場合には電荷輸送剤をポリマー中に添加すれば良い
が、フラーレン類自体は電荷発生機能以外にも電荷輸送
機能をも有するため、改めて電荷輸送層を形成する必要
はない。フラーレン類のみにより単層型の感光体を形成
する場合には、電荷発生機能の高いＣ₇₀と、電荷輸送機
能の高いＣ₆₀を混合してマトリックスポリマー中に分散
させることが好ましい。

【００６０】本願第９の発明のように光導電体の膜厚が
小さい場合、この光導電体を感光体として使用すると、
感光体自体のキャパシタンスが小さいため、表面電位が
小さくなり電位のコントラストが十分にとれなく恐れが
ある。したがって、本発明の光導電体とは別途電荷輸送
層を設け積層型とすることが望ましい。

【００６１】電荷輸送物質には正孔輸送物質と電子輸送
物質とがあるが、通常用いられるものであれば特に制限
されず用いることができる。正孔輸送物質の例として、
ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化
合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、チ
アジアゾール化合物、イミノ化合物、ケタジン化合物、
エナミン化合物、アミジン化合物、スチルベン化合物、
ブタジエン化合物、カルバゾール化合物などの低分子化
合物、およびこれらを高分子の主鎖または側鎖に導入し
た高分子化合物を挙げることができる。

【００６２】また、電子輸送物質の具体例として、例え
ば、クロロアニル、ブロモアニル、テトラシアノエチレ
ン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニト
ロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ
−９−テトラフルオレノン、２，４，７−トリニトロ−
９−ジシアノメチレンフルオレノン、２，４，５，７−
テトラニトロキサントン、２，４，９−トリニトロチオ
キサントン、Ｎ，Ｎ−ビス（３，５−ジメチルフェニ
ル）−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシイ
ミドなどの電子吸引物質あるいはこれらの電子吸引物質
を高分子の主鎖または側鎖に導入した高分子化合物を挙
げることができる。

【００６３】更に、アモルファス半導体として知られる
Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｅ，Ｓ，Ｔｅ，Ｂ，Ａｓ，Ｓｂ等の構造
不規則な半導体、ＳｉＣ，ＩｎＳｂ，ＧａＡｓ，ＧａＳ
ｂ，ＣｄＧｅ_x Ａｓ₂ ，Ｃｄ，Ｓｉ_x Ｐ₂ ，ＣｄＳｎ_x
Ａｓ₂ ，Ａｓ₂ Ｓｅ₃ ，Ａｓ₂ Ｓ₃ ，Ｇｅ−Ｓｂ−Ｓ
ｅ，Ｓｉ−Ｇｅ−Ａｓ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ａｓ−Ｓｅ，Ａｓ
₂ Ｓｅ₃ −Ａｓ₂ Ｔｅ₃ ，Ａｓ−Ｓｅ−Ｔｅ，Ｔｌ₂ Ｓ
ｅ−Ａｓ₂ ，（Ｃｕ1-_xＡｕ_x ）Ｔｅ₂ ，Ｖ₂ Ｏ₅ −Ｐ₂
Ｏ₅ ，ＭｎＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ ，Ｖ₂ Ｏ₅ −Ｐ₂
Ｏ₅ −ＢａＯ，ＣｏＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ ，Ｖ₂
Ｏ₅ −ＧｅＯ₂ −ＢａＯ，ＦｅＯ−Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ
₂ ，Ｖ₂ Ｏ₅ −ＰｂＯ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ ，ＴｉＯ₂ −Ｂ₂ Ｏ
₃ −ＢａＯ，ＳｉＯ_x ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ，ＺｒＯ₂ ，Ｔａ₂
Ｏ₃ ，Ｓｉ₃ Ｎ₄ ，ＢＮ等の組成も不規則な半導体、さ
らにはポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェ
ン、ポリアニリン等のπ共役系高分子やオリゴマー、ポ
リゲルマン等のσ共役系高分子やオリゴマー、アントラ
セン、ピレン、フェナントレン、コロネンなどの多環芳
香族化合物又はインドール、カルバゾール、オキサゾー
ル、インオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピ
ラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアヂアゾ
ール、トリアゾールなどの含窒素環式化合物を有する化
合物、またはこれらを主鎖または側鎖に有する化合物、
ヒドラゾン化合物、トリフェニルアミン類、トリフェニ
ルメタン類、ブタジエン類、スチルベン類、ＴＣＮＱ、
アントラキノン、ジフェノキノン等の誘導体などが使用
できる。

【００６４】電荷輸送層の厚さは、通常５〜５０μｍで
あり、好ましくは１０〜３０μｍが適当である。また、
本発明の光導電体は、高分子酸化防止剤、紫外線吸収剤
として一般に知られるものを含んでもよい。具体的には
通常感光体として用いられるような、例えば、ヒンダー
ド・フェノール類、芳香族アミン類、有機硫黄化合物、
亜リン酸エステル、キレート化剤、ベンゾフェノン系、
ベンゾトリアゾール系、ニッケル錯体などがある。

【００６５】本発明の光導電体を用いた感光体の製造に
あたっては、導電性基板上にフラーレンを溶解した溶剤
を塗布・乾燥することにより感光層を形成することが出
来る。そのためには、さまざまな有機溶剤が使用でき
る。具体的な有機溶剤としては、アルコール類、ケトン
類、アミド類、スルホキシド類、エーテル類、エステル
類、芳香族ハロゲン化炭化水素類、芳香族炭化水素類な
どを用いることができる。

【００６６】本発明の光導電体は、通常、導電性基体上
に形成して用いられることが多いが、使用される導電性
基体としては、具体的には例えば、アルミニウム、ニッ
ケル、銅、真鍮などの金属板もしくは金属箔、あるいは
プラスチックシート、プラスチック板、ガラス、布、紙
などの上にアルミニウム、ニッケル、クロム、パラジウ
ム、グラファイト、酸化インジウム、酸化錫などの導電
性物質を蒸着、スパッタリング、塗布などの各種導電化
コーティング処理を施したものなどを使用することがで
きる。

【００６７】使用する目的により異なるが、電子写真感
光体として光導電体を使用する場合には、上述の導電性
基体の中で特に望ましいものとして、例えば、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）シートなどのプラスチッ
クシートの表面上にアルミニウムを蒸着したものなど、
アルミニウムからなるものを挙げることができる。更
に、導電性基体として例えば真鍮、アルミニウム、金、
銀などの金属材料の表面をプラスチックの薄膜で被覆し
たもの；金属被覆紙、金属被覆プラスチックシート、酸
化クロムや酸化スズなどや、導電性ポリマーを被覆した
ガラス、プラスチックシートなどがあげられる。これら
は、適当な厚さ、硬さおよび屈曲性を有する円筒状シー
ト薄板として使用され、基体自身が導電性を有するか、
またはその表面が導電性を有し、取扱いに際して充分な
強度を有しているものであることが好ましい。

【００６８】電子写真感光体は、通常導電性基体の感光
層が形成された側から露光を行うが、導電性基体の感光
層が形成された面の裏側から露光する、いわゆる背面露
光の場合、使用される導電性基体は使用する光源の波長
域で透明であれば良く、例えば半導体レーザでは例えば
７８０ｎｍ、ＬＥＤでは６３０ｎｍ、ＥＬでは５８０ｎ
ｍである。通常の樹脂であれば可視域である４００〜６
００ｎｍの範囲で透明であり、長波長領域である８００
ｎｍ付近まで透明性を維持しているものも多い。従っ
て、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ア
クリル樹脂、ポリイミドなどが好ましい。

【００６９】感光層の下に形成される導電層および露光
面に形成される導電層は、基体同様、使用される光源の
波長域で透明なら良く、一般に金属、金属酸化物の蒸着
あるいはそれらを何等から形で塗布後焼成したもの、こ
のような導電性を有する微粉体をバインダに分散させ、
塗布乾燥させたものなどが挙げられる。これらの導電面
は、電気的に導通がとられ、接地されていてもよい。

【００７０】本発明の光導電体においては、必要に応じ
て感光層の表面に保護層を形成してもよい。前記保護層
の厚さは通常５〜５０μｍに、好ましくは１０〜３０μ
ｍに設定することが望ましい。保護層に用いられる物質
としては公知のいかなる物質でもよい。そのような物質
として、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂な
どの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂など
の熱硬化性樹脂、光硬化樹脂、ＥＢ硬化樹脂、Ｘ線硬化
樹脂、ＵＶ硬化樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。

【００７１】保護層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
老化防止剤等の少量添加剤を添加してもよい。そのよう
な添加剤としては、例えば、ヒンダード・フェノール
類、芳香族アミン類、有機硫黄化合物、亜リン酸エステ
ル、キレート化剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾ
ール系、ニッケル錯体などがある。

【００７２】本発明の光導電体をフォトリフラクティブ
素子等の光メモリー等に適用する場合、基体としては透
明導電性薄膜が特に望ましく、例えば、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）シートなどのプラスチックシー
トの表面に酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳ
Ａ）などの導電性物質を蒸着したもの、ガラス上にこれ
らを蒸着したものなどを挙げることができる。

【００７３】光メモリー材料として本発明の光導電体を
使用する場合、本発明の組成に加え、非線形光学物質を
分散する場合がある。非線形光学物質として、例えば、
３次の非線形光学物質である４−（ジエチルアミノ）−
β−ニトロスチレン、３−フロロ−４−（ジエチルアミ
ノ）−β−ニトロスチレン、（４−ピペリジノベンジリ
デン）マロノニトリル、２−［（α−メチルベンジル）
アミノ］−５−ニトロピリジン、４−メトキシ−２′−
（トリフロロメチル）−４′−ニトロスチルベン、４−
（ジエチルアミノ）−β−メチル−β−ニトロスチレ
ン、４−（ジエチルアミノ）−シナモニトリル等が挙げ
られる。

【００７４】

【実施例】

実施例１図２には本願発明の光導電体を用いた感光体を示す概略
断面図である。図２に示される感光体は、導電性基板と
なる電極基板１１上に、マトリックスポリマー１２中に
電荷発生物質１３と電荷輸送物質１４を分子分散させた
光導電体１５を形成している。

【００７５】電荷発生物質１３として高純度（９９％）
のＣ₇₀を０．０１６７ｇ、電荷輸送物質（正孔輸送物
質）１４として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）を０．４５１ｇ、マトリ
ックスポリマー１２としてポリスチレンを１．１６９
ｇ、それぞれを３５．６ｇのトルエン中に溶解し、トル
エン溶液を調製した（各成分の混合割合、電荷発生物
質：電荷輸送物質：マトリックスポリマー＝１：２９：
７０重量％）。このときトルエン溶液中にフラーレンの
沈殿は見られなかった。

【００７６】次にガラス上に酸化インジウム（ＩＴ０）
を蒸着した電極基板１１上に調製溶液を滴下し、６０℃
条件下で十分乾燥させ膜厚２５μｍの透明性の高い光導
電体膜を得た。

【００７７】得られた光導電体のＸ線回析パターンの測
定を行なった。その結果を図３に示す。図３から分かる
ように、本実施例によって得られた光導電体には、Ｃ₇₀
に起因するピークの存在はなく、フラーレンがマトリッ
クスポリマー中に分子分散した、非晶質のフラーレンを
含有した光導電体であることを確認できた。

【００７８】この光導電体膜の吸収スペクトルおよび量
子効率を測定した。その結果を図４に示す。図中、白丸
は吸収スペクトルを、黒丸は量子効率を表す。図４から
分かるように、光を吸収する領域において量子効率はほ
ぼ一定のη＝０．３であった。この値は、実用化されて
いる有機顔料の量子効率に比べ高く、良好な感光特性を
示した。

【００７９】実施例２電荷発生物質として高純度（９９％）のＣ₇₀を０．０１
６９ｇ、正孔輸送物質として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）を０．４
５５ｇ、マトリックスポリマーとしてポリスチレンを
０．０１３６ｇ、それぞれを３５．６ｇのトルエン中に
溶解し、トルエン溶液を調製した（各成分の混合割合、
電荷発生物質：電荷輸送物質：マトリックスポリマー＝
２２：６０：１８重量％）。このときトルエン溶液中に
フラーレンの沈殿は観測されなかった。

【００８０】次にガラス上に酸化インジウム（ＩＴ０）
を蒸着した電極基板１１上に調製溶液を滴下し、１．３
Ｐａの真空容器中で基板温度６０℃の条件下で５分間乾
燥させ膜厚１０μｍの光導電体膜を得た。

【００８１】得られた光導電体膜に対してＸ線回析パタ
ーンの測定を行ったが実施例１と同様にピークの存在は
なく、フラーレンがマトリックスポリマー中に分子分散
した、非晶質のフラーレンを含有した光導電体であるこ
とを確認できた。得られた光導電体は透明性が低くいも
のであった。

【００８２】この光導電体膜の吸収スペクトルおよび量
子効率を実施例１と同様の方法で測定した。その結果、
光を吸収する領域において量子効率はほぼ一定のη＝
０．３であった。

【００８３】実施例３図５は、本実施例の感光体の概略断面図である。図示す
るように、感光体は、円筒状のポリエステルフィルムか
らなる支持体１表面に電極層２を形成した導電性基体に
光導電体層３を形成し、さらに光導電体層３表面に電荷
輸送層４が形成されている。

【００８４】以下のようにして、図５に示すような感光
体を作成した。支持体となる厚さ１００μｍのポリエス
テルフィルム（２４０ｍｍ×２００ｍｍ）の両面に、表
面抵抗が５００Ω／□の電極層になるアルミニウム被膜
を形成した。このポリエステルフィルムを円筒状にして
アルミニウム被膜の両側の長辺を融着し、半径６０ｍｍ
で長さ２４０ｍｍの円筒を形成した。この円筒の外側表
面に、以下のようにして光導電体を成膜し、感光体を形
成した。

【００８５】まず、円筒の外側表面に厚さ０．２μｍの
水溶性ナイロン膜を形成し、その上にスプレーコーティ
ング法により厚さ１μｍの電荷発生層となる光導電体層
を形成した。この電荷発生層は、９０重量％以上が炭素
数７０以上の高次フラーレン類と、ブチラール樹脂との
重量比１：１の混合比である。

【００８６】次に、電荷発生層を形成した円筒体を、４
−ジベンジルアミノ−２−メチルベンズアルデヒド−
１，１−ジフェニル−ヒドラゾン２重量部と、８５重量
％以上が炭素数６０のフラーレンと、ポリカーボネート
（商品名：Ｋ−１３００ｗ，帝人化成社製）１重量部を
２重量部の１，１，２−トリクロロエタンに溶解、分散
させた分散溶液中に浸漬し、取り出して乾燥し、電荷発
生層上に膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。

【００８７】このようにして作成された感光体の感度
（半減露光量）を測定したところ、０．３（μＪ^-1・ｃ
ｍ² ）と高感度であった。なお、半減露光量とは、感光
体表面電位が初期電位から半減するのに必要な露光量で
あり、本実施例においては、５００Ｖに帯電した感光体
を２５０Ｖになるまで露光した。また、半減露光量の測
定には静電帯電試験装置ＥＰＡ−８１００（川口電機
製）を用いた。

【００８８】その後、この感光体を、背面露光システム
の電子写真装置に組み込んだ。背面露光システムとは、
感光体円筒の内側に光源を配置したものである。この電
子写真装置により、帯電、露光現像、転写を繰り返し、
毎分８０枚の速度で１０万枚の画像を出力したところ、
得られた画像は、初期の画像と比べ、ほとんど変化しな
かった。

【００８９】比較例１電荷発生物質としてフラーレンの代わりに銅フタロシア
ニンを用い、電荷発生層中にフラーレン類を含有させな
いことを除いて、実施例１と同様にして電子写真感光体
を作成し、実施例１と同様にその性能を評価した。その
結果、感度は１．５（μＪ^-1・ｃｍ² ）と低く、また毎
分２０枚以上の速度では画像形成を行うことができなか
った。また、ほぼ１０万枚の画像形成で印字に滲みが観
測された。

【００９０】実施例４〜６直径１０ｍｍの紙からなる３個のドラムのそれぞれの表
面に、表面抵抗が５０Ωとなるようにアルミニウムの被
膜を形成した。このドラムの外側表面に、以下のように
して光導電体を成膜し、感光体を作成した。

【００９１】まず、ドラムの外側表面に厚さ０．２μｍ
の水溶性ナイロン膜を形成し、その上に、８５重量％以
上が炭素数６０である高次フラーレンを有機溶媒と混合
分散させた液をスプレーコーティングし、電荷発生層を
形成した。この電荷発生層の平均膜厚は、０．０５μｍ
（実施例４）、０．１５μｍ（実施例５）、０．８μｍ
（実施例６）であった。

【００９２】このようにして形成した電荷発生層の上
に、１，１−ビス（ｐ−ジエチルアミノ−フェニル）−
４、４−ジエチル−１、３−ブタジエンと、８５重量％
以上が炭素数６０のフラーレンと、ポリカーボネート
（商品名：Ｋ−１３００ｗ、帝人化成社製）を重量比
２：１：２の割合で１，２−トリクロロエタンに溶解、
分散させた液を浸漬塗布し、乾燥し、膜厚２０μｍの電
荷輸送層を形成した。

【００９３】このようにして作成された感光体の感度を
実施例１と同様にして測定したところ、いずれもほぼ
０．５（μＪ^-1・ｃｍ² ）と高感度であった。その後、
この感光体を、実施例１と同じ電子写真装置に組み、帯
電、露光現像、転写を繰り返し、毎分６５枚の速度で１
０万枚の画像を出力したところ、得られた画像は、初期
の画像と比べ、ほとんど変化しなかった。

【００９４】また、現像時の画像部の電位と非画像部の
電位を測定したところ、図６に示す結果を得た。図６か
ら明らかなように、実施例４〜６の電子写真感光体は、
画像部の電位が低く、非画像部の電位が高く、優れた帯
電保持能力を有していることが分かる。これは、フラー
レンが電荷移動錯体を形成しておらず、このため暗伝導
度が小さいためである。

【００９５】比較例２、３電荷発生層の平均膜厚を０．００１μｍ（比較例２）、
２μｍ（比較例３）としたことを除いて、実施例４と同
様にして電子写真感光体を作成し、その感度を評価し
た。その結果、比較例２の電子写真感光体は測定不能で
あり、比較例３の電子写真感光体は１．２（μＪ^-1・ｃ
ｍ² ）と低感度であった。

【００９６】また、現像時の画像部の電位と非画像部の
電位を測定した。その結果を図６に併記する。図６から
明らかなように、比較例２の電子写真感光体は、画像部
の電位が高く、一方比較例３の電子写真感光体は、非画
像部の電位が低く、画像出力できないことが分かる。

【００９７】実施例７直径１５ｍｍのアルミニウムの丸棒に、以下のようにし
て成膜し、感光体を形成した。

【００９８】まず、丸棒の表面に、１−フェニル−１，
２，３，−テトラヒドロキノリン６−カルボキシアルヒ
デド−１，１−ジフェニルヒドラゾンと、ポリカーボネ
ート（商品名：Ｋ−１３００ｗ、帝人化成社製）を重量
比１：２の割合で１，２−トリクロロエタンに溶解、分
散させた液を浸漬塗布し、乾燥し、膜厚２０μｍの電荷
輸送層を形成した。

【００９９】このようにして作成された感光体の感度を
実施例１と同様にして測定したところ、いずれもほぼ
０．５（μＪ^-1・ｃｍ² ）と高感度であった。その後、
この感光体を、実施例１と同じ電子写真装置に組み、帯
電、露光現像、転写を繰り返し、毎分２０枚の速度で１
０万枚の画像を出力したところ、得られた画像は、初期
の画像と比べ、ほとんど変化しなかった。

【０１００】次に、この電荷輸送層上に、８５重量％以
上が炭素数７０以上の高次フラーレンを有機溶媒と分散
混合させた液をスプレーコーティングし、電荷発生層を
形成した。この電荷発生層の上に、熱硬化型シリコーン
樹脂を０．５μｍの厚さに塗布し、保護層を形成した。

【０１０１】このようにして作成された感光体の感度を
測定したところ、ほぼ０．２５（μＪ^-1・ｃｍ² ）と高
感度であった。その後、この感光体を、実施例１と同じ
電子写真装置に組み、帯電、露光現像、転写を繰り返
し、毎分４０枚の速度で１０万枚の画像を出力したとこ
ろ、得られた画像は、初期の画像と比べ、ほとんど変化
しなかった。

【０１０２】実施例８電荷発生層中のフラーレン類の９０重量％以上がＣ₆₀で
あることを除いて実施例７と同様にして電子写真感光体
を作成し、電子写真装置に組み込み、帯電、露光、現
像、転写を繰り返したところ、毎分３枚の速度では画像
を出力できた。

【０１０３】実施例９〜１３直径１０ｍｍの５本の円筒のそれぞれの表面に、表面抵
抗が５００Ω／□となるようにアルミニウムの被膜を形
成した。この被膜上に以下のようにして光導電層を成膜
し、感光体を作成した。

【０１０４】前記それぞれの円筒上の被膜上に、８５重
量％以上が炭素数７０以上のフラーレンを蒸着し、電荷
発生層となる光導電体を形成した。この電荷発生層の膜
厚は、０．００５μｍ（実施例９）、０．０１５μｍ
（実施例１０）、０．１５μｍ（実施例１１）、０．８
μｍ（実施例１２）、１．２μｍ（実施例１３）であっ
た。

【０１０５】このようにして形成した電荷発生層の上
に、実施例４と同様の電荷輸送層を形成した。このよう
にして作成された感光体の感度を実施例１と同様にして
測定したところ、それぞれほぼ１．０（μＪ^-1・ｃｍ
² ）（実施例９）、０．４（μＪ^-1・ｃｍ² ）（実施例
１０）、０．２（μＪ^-1・ｃｍ² ）（実施例１１）、
０．４３（μＪ^-1・ｃｍ² ）（実施例１２）、０．９
（μＪ^-1・ｃｍ² ）（実施例１３）と高感度であった。
これらの中では、電荷発生層の膜厚が０．０１μｍ以
上、１．０μｍ未満の範囲に含まれる実施例１０、１
１、１２の電子写真感光体が特に高い感度を示した。

【０１０６】実施例１４図５と同様な感光体を作製した。本実施例においては、
厚さ１００μｍのポリエステルフィルム（２４０ｍｍ×
２００ｍｍ）の両面に、表面抵抗が５００Ω／□の電極
層となる、膜厚２０００オングストロ−ムの金の被膜を
形成した。このフィルムの長辺同士を融着し、２４０ｍ
ｍ×６０ｍｍφの円筒を形成した。この円筒の外側表面
に、以下の方法で本発明の光導電体を形成した。

【０１０７】この円筒を真空装置の中に組み込み、Ｃ₇₀
の含有率が９９．５％以上のフラーレンを原料としてク
ヌッセンセルにセットした。次いで、真空度を５×１０
^-4Ｐａにし、セルを２７０℃に加熱して、２時間放置し
た。この時、セルの上部にはマスクをセットし、セルか
らの低温度蒸着物が円筒に到達しないようにした。ま
た、基板温度は４０℃に保持した。

【０１０８】次に、５℃／ｍｉｎの昇温速度でセルを加
熱し、５００℃まで昇温した。セルの温度が５００℃に
達する間に、セル内のフラーレンの５０％以上は気体と
なり、円筒にはフラーレンが付着し、フラーレンの薄膜
が形成された。なお、この時、円筒は常温に放置された
状態であったが、蒸着されたフラーレンとセルからの輻
射等により温度が数度高くなった。またこの時、円筒を
３０［ｒ．ｐ．ｍ］の回転速度で回転させ、円筒上に均
一にフラーレンの薄膜が蒸着されるようにした。

【０１０９】このようにして、電化発生層となるフラー
レンの薄膜を２０００（Ａ）の厚さに蒸着した。得られ
たフラーレン薄膜の２体分布関数ｇ（Ｒ）を求めた結果
を図７に示す。Ｒ＝１２（Ａ）付近で第１のピークを示
し、Ｒ≧２０（Ａ）の領域で０．７＜ｇ（Ｒ）＜１．２
となった。

【０１１０】得られたフラーレン薄膜をＣｕＫαにてＸ
線回析を行なった。その結果本実施例によって得られた
フラーレン薄膜には、Ｃ₇₀に起因するピークの存在はな
かった。

【０１１１】さらに、得られたフラーレンに１０Ｖ、５
０Ｖの電圧を印加した時の暗伝導率を測定したところ、
１．４３×１０^-14 Ω^-1ｍ^-1、４．６４×１０^-15 Ω^-1
ｍ^-1と十分な抵抗を得られた。

【０１１２】その後、フラーレン薄膜の上に、電荷輸送
分子としてＮＮ−シフェニル−ＮＮ−ビス（３−メチル
フェニル９−（１，１−ビフェニル）−４，４−ジアミ
ンをポリカーボネート樹脂に重量比１対１で１，１，２
−トリクロロエタンに溶解、均一溶液としたものを乾燥
後の膜厚が２０μｍになるように塗布し、電荷輸送層を
形成した。

【０１１３】このようにして作成した感光体を背面露光
方式の電子写真プリンターに組み込んだ。感光体表面を
５００Ｖに帯電した後、データ書き込み用照射光（５５
０ｎｍ）でデータを書き込んだ所、帯電量半減露光量は
０．５［μＪ^-1・ｃｍ² ］であった。

【０１１４】また、この感光体を繰り返し使用してもそ
の半減露光量は０．５［μＪ^-1・ｃｍ² ］のままであっ
た。比較例４蒸着時の円筒の温度を１２０℃に変更した以外は、実施
例１４と同様にしてフラーレン薄膜を形成し、さらに感
光体を作成した。さらに実施例１４と同様にしてＸ線回
折を行ったところ、入射Ｘ線と回折線のなす角２θ＝１
０近傍にＣ₇₀特有のピークが観測された。

【０１１５】このフラーレン薄膜の２体分布関数を図８
に示す。３０＜Ｒ＜４５（Ａ）の範囲でｇ（Ｒ）は０．
７以下であることが分かる。さらにこのフラーレン薄膜
に１０Ｖ、５０Ｖの電圧を印加し暗伝導率を測定したと
ころ、２．１３×１０^-12 Ω^-1ｍ^-1、１．５５×１０
^-14 Ω^-1ｍ^-1であり、十分な抵抗を得ることができなか
った。

【０１１６】さらに得られた感光体を、実施例１４と同
様に背面露光方式の電子写真プリンタに組み込み、感光
体表面を５００Ｖに帯電し、データ書き込み用照射光
（５５０ｎｍ）でデータを書き込んだところ、帯電量半
減露光量は１５０［μＪ^-1・ｃｍ² ］であり、実施例１
４により得た感光体と比較して非常に感度が低かった。
また、光照射後に、暗時の抵抗が小さくなり、再び帯電
しても帯電量を５０Ｖ以上にすることはできず、繰り返
し使用できなかった。

【０１１７】実施例１５直径５ｍｍのアルミニウムの棒状の支持体の外側表面
に、以下の方法で光導電層を形成した。即ち、支持体を
真空装置の中に組み込み、Ｃ₇₈の含有率８０％以上のフ
ラーレンを原料としてクヌッセンセルにセットし、実施
例１４と同様に、フラ−レン薄膜を１０００オングスト
ロームの厚さに蒸着した。その時、支持体の温度は５０
℃以下であった。

【０１１８】その後、蒸着膜の上に電荷輸送分子として
ＮＮ−ジフェニル−ＮＮ−ビス（３−メチルフェニル９
−（１，１−ビフェニル）−４，４−ジアミンをポリカ
ーボネート樹脂に重量比１対１で１，１，２−トリクロ
ロエタンに溶解し、均一溶液としたものを、乾燥した後
の膜厚が２０μｍになるように塗布し、電荷輸送層を形
成した。

【０１１９】この時、作製した光導電体の２体分布関数
ｇ（Ｒ）は、Ｒ≧２０（Ａ）以上の領域で０．７＜ｇ
（Ｒ）＜１．２となった。さらに実施例１４と同様にし
て光導電体のＸ線回折を行ったところ、Ｘ線回折パター
ンにＣ₇₈に起因するピークは観測されなかった。

【０１２０】このようにして作製した感光体を、背面露
光方式の電子写真プリンタに組み込んだ。これは感光体
円筒の内側に光源を組み込んだものである。データ書き
込み用照射光（５５０ｎｍ）でデータを書き込んだとこ
ろ、帯電量半減露光量は０．６［μＪ^-1・ｃｍ² ］と非
常に感度が高かった。

【０１２１】比較例５蒸着時の円筒の温度を２００℃に変更した以外は、実施
例１５と同様にして、感光体を作製し、実施例１５によ
り得た感光体と比較した。

【０１２２】この時、作製した光導電体の２体分布関数
ｇ（Ｒ）を図９に示す。Ｒ＝１２（Ａ）付近で第１のピ
ークを示し、３０＜Ｒ＜４５の範囲でｇ（Ｒ）は０．７
以下であった。

【０１２３】さらに実施例１４と同様にＸ線回折を行っ
たところ、Ｃ₇₈特有のピークが観測された。このように
して作製した感光体を実施例１４と同様に背面露光方式
の電子写真プリンタに組み込み、データ書き込み用照射
光（５５０ｎｍ）でデータを書き込んだところ、帯電量
半減露光量は５．０［μＪ^-1・ｃｍ² ］であり、実施例
１５により得た感光体と比較して非常に感度が低かっ
た。また、光照射後に、暗時の抵抗が小さくなり、繰り
返し使用することができなかった。

【０１２４】比較例６実施例１５と同様の支持体上にＣ₇₀とカルバゾールを共
蒸着し、１０００オングストロームのフラーレンを含む
電荷移動錯体を形成させたことを除いて実施例１５と全
く同様にして感光体を作成した。

【０１２５】この感光体では感光体表面に電荷を帯電さ
せることができず、半減露光量を測定することはできな
った。実施例１６厚さ１００μｍのポリエステルフィルム（２４０ｍｍ×
２００ｍｍ）の両面に、表面抵抗が５００Ωになるよう
に金の被膜を形成した。このフィルムの長辺を融着し、
２４０ｍｍ×６０ｍｍφの円筒を形成した。この円筒の
外側表面に以下の方法で本発明の光導電性像形成部材を
形成した。すなわち、Ｃ₇₀の含有率８０％以上のフラー
レンとＮＮ−ジフェニル−ＮＮ−ビス（３−メチルフェ
ニル９（１，１−ビフェニル）−４，４−ジアミンとポ
リカーボネート樹脂を重量比１対１対３で１，１，２−
トリクロロエタン中にボールミリングで１００時間分散
させ、均一な液としたものを外側に塗布し乾燥後の膜厚
が２０μｍになるようにした。

【０１２６】この時、作製した光導電体の２体分布関数
ｇ（Ｒ）はＲ＝１１（Ａ）付近で第１のピークを示し、
Ｒ≧１８（Ａ）以上の領域で０．７＜ｇ（Ｒ）＜１．２
となった。

【０１２７】このようにして作製した感光体を背面露光
方式の電子写真プリンタに組み込んだ。感光体を５００
Ｖに帯電した後、データ書き込み用照射光（５５０ｎ
ｍ）でデータを書き込んだところ、帯電量半減露光量は
０．７［μＪ^-1・ｃｍ² ］と非常に感度が高かった。

【０１２８】比較例７実施例１６とは、ボールミリングで分散させなかった以
外は、全て同様にして感光体を作製し実施例と比較し
た。このとき作製した光導電体のＸ線回折の測定から得
られる２体分布関数ｇ（Ｒ）はＲ＝１１（Ａ）付近で第
１のピークを示した。

【０１２９】この時、作製した光導電性部材すなわち感
光体の蒸着膜の２体分布関数ｇ（Ｒ）はＲ＝１１（Ａ）
付近で第１のピークを示し、３０＜Ｒ＜５０の範囲にｇ
（Ｒ）が０．７以下を示すＲが存在した。

【０１３０】このようにして作製した感光体を実施例１
４と同様に背面露光方式の電子写真プリンタに組み込
み、データ書き込み用照射光（５５０ｎｍ）でデータを
書き込んだところ、帯電量半減露光量は３０．０［μＪ
^-1・ｃｍ² ］と感度が低かった。また、光照射後に、暗
時の抵抗が小さくなり、繰り返し使用することができな
かった。

【０１３１】実施例１７本実施例は、本発明を光導電性トナーに適用した例を示
す。本発明に用いられるフラーレンは、キャリア発生効
率が高いため、トナーへの混合は少量でよく、様々な色
のトナーに用いることが出来る。

【０１３２】即ち、本実施例に用いたフラーレンは、ト
ルエンに溶解した状態から急乾燥しトルエンを気化させ
る方法によって無定形化したものを用いる。このフラー
レンは、Ｃ₇₀が８０％，Ｃ₆₀が２０％の組成からなる。

【０１３３】得られたフラーレン集合体は中性子非弾性
散乱５ｍｅＶ以下の領域でボソンピークを示した。ポリ
エステル樹脂１００重量部、フタロシアニン１０重量
部、ポリプロピレン３重量部、ワックス２重量部、荷電
制御材２重量部、及び上述のあらかじめ無晶質にしたフ
ラーレン１重量部を混合し、加熱ローラにより混練し、
冷却した後、粗砕し、さらに超高速ジェットミルにより
微粉砕し、次いで、風力分級機により分級することによ
り、平均粒径７μｍの着色微粒子（トナ−）を得た。

【０１３４】このトナーをドラム上に薄層化し、７８０
ｎｍのレーザにより画像情報を照射した。その結果、レ
ーザーの照射部のトナーのみがその光導電性により帯電
量が低下し、ドラムから剥離し、トナ−画像が得られ
た。得られたトナー画像を紙に転写し、良好な画質の画
像を得た。

【０１３５】比較例８ベンゼン溶液から溶媒を蒸発することによって得られ
た、中性子非弾性散乱５ｍｅＶ以下の領域でピークが観
測されない結晶状態のフラーレンを用いる以外は、実施
例１７と同様の手順でトナーを製造した。このトナ−を
実施例１７と同様に評価した。その結果、レーザー照射
部のトナーは、ドラムから剥離しなかった。

【０１３６】実施例１８本実施例は、本発明を電荷輸送材料と組み合わせてフォ
トリフラクティブホログラム媒体として用いた例を示
す。即ち、バインダーポリマー中にあらかじめ５００℃
から−２０℃に急冷することにより密度が１．７００
［ｇ／ｃｍ³ ］の非晶質状態になったＣ₇₀を１０ｗｔ％
混合し、さらにポリマーに対してホール輸送材であるジ
エチルアミノベンザルデハイドジフェニルヒドラゾンを
３０ｗｔ％混合させ、ホログラム媒体を得た。このホロ
グラム媒体を用いて、参照光と入射光を入射させ、３次
元情報を記録した。その結果、このホログラム媒体は、
キャリア発生効率が高いため、約１０μＪの総エネルギ
ーで１０００ｃｍ³ の３次元情報を書き込むことが出来
た。

【０１３７】比較例９フラ−レンとして、ベンゼン溶液から得られ、密度が
１．７１０［ｇ／ｃｍ³］の結晶化したＣ₇₀を用いたこ
と以外は、実施例１８と同様にしてホログラム媒体を作
製し、評価した。その結果、実施例１８と同様の３次元
情報を書き込むのに約１０００００μＪの総エネルギー
が必要であった。

【０１３８】実施例１９本実施例は、本発明をレジストに応用した例について示
す。ネガ型レジストの増感材として、あらかじめ実施例
１４と同様にしてガラス基板上に熱蒸着法で得たフラー
レン薄膜をガラス基板から剥離し、用いた。このＣ₇₀が
９９％以上であるフラーレンのガラス転移点は、３１０
Ｋであり、中性子非弾性散乱５ｍｅＶ以下の領域でボソ
ンピークを示した。混合比はレジストに対して５ｗｔ％
であった。その結果、このレジストは、フラーレンを混
合する前の感度の約６倍となった。

【０１３９】比較例１０増感材として用いたフラーレンが、９９％以上がＣ₇₀で
あり、ベンゼン溶液から析出した結晶で、ガラス転移点
をもたず、中性子非弾性散乱１０ｍｅＶ以下の領域でピ
ークも観測されないものであること以外は、実施例１９
と同様にしてネガ型レジストを作製し、評価した。その
結果、感度はフラーレンを混合する前と変化しなかっ
た。

【０１４０】実施例２０図１０は、光メモリの概略断面図である。図中、透明基
板２１上に、第１の下部電極２２、第２の下部電極２
３、光伝導体２４および上部電極２５が順次積層されて
いる。

【０１４１】本実施例は、このような積層体で非晶質相
と結晶相との間の相転移を利用した光メモリに利用した
例について示す。透明電極であるガラス基板の上に第１
の下部電極としてのＩＴＯ膜及び第２の下部電極として
のＡｌ半透明電極を形成し、更にその上に実施例１４と
同様にして、光導電体として熱蒸着によりＣ₇₀が９０％
以上のフラーレン膜を形成した。この時、ガラス基板の
温度は１００℃以下であった。このフラーレン膜をＸ線
回折で構造解析したところ、得られた２体分布関数ｇ
（Ｒ）が距離Ｒが４０オングストロ−ム以上の領域で
０．８〜１．２であった。

【０１４２】このフラーレン膜上にＡｕ電極をイオンス
パッタ法により形成し、図６に示すような光メモリ素子
を得た。この光メモリ素子を用い、ＩＴＯとＡｕ電極間
にバイアス電圧を印加しながらＩＴＯ側から情報を赤外
のレーザにより書き込んだ。その結果、光が当たったと
ころのみ相の転移が生じ、４９０ｎｍから７００ｎｍま
での領域における吸光係数が変化した。

【０１４３】実施例２１本実施例は、本発明を可視域の光センサに利用した例に
ついて示す。ＩＴＯ上にＡｕを蒸着し、その上にビスフ
ェノールＺ型ポリカーボネート中に１，１，ビス（４−
ジエチルアミノフェニル）−４，４′−ジフェニル−
１，３ブタジエンを３０ｗｔ％分子分散させた電荷輸送
膜２０μｍを形成し、さらにその上にスパッタリングで
Ｃ₆₀２０％、Ｃ₇₀７５％、その他５％のフラーレン類の
膜を設けた。この膜の中性子散乱のスペクトルは５ｍｅ
Ｖ以下の領域でボソンピークを示した。

【０１４４】更にこのフラーレン膜の上にＡｌの半透明
電極を設け、光センサ素子とした。この光センサを、Ａ
ｌとＡｕ電極間に約１００Ｖのバイアス電圧を印加した
状態で用いた。その結果、波長４００ｎｍから６８０ｎ
ｍまでの光の１０^-4［μＪ／ｃｍ² ］から１０³ ［μＪ
／ｃｍ² ］の領域の光パワーメーターとして用いること
ができた。

【０１４５】比較例１２実施例２１とは電荷輸送膜とフラーレン膜の形成順序を
変え、ＩＴＯ上にＡｕを蒸着し、その上にフラーレン膜
を形成した。このＩＴＯ／Ａｕ／フラーレン膜の構成の
試料を、温度３５０℃で３０時間アニーリングした。

【０１４６】このフラーレン膜からは中性子非弾性散乱
１０ｍｅＶ以下の領域でピークは観測されなかった。更
にフラーレン膜上に電荷輸送膜、Ａｕ電極を設けて光セ
ンサ素子とし、実施例２１と同様に評価した。この結
果、この光センサ素子は、波長４００ｎｍから５５０ｎ
ｍまでの光の強度１［μＪ／ｃｍ² ］から１０² ［μＪ
／ｃｍ² ］のパワーメーターとしてしか用いることが出
来なかった。

【０１４７】実施例２２本実施例は、本発明を光ゲートスイッチとして用いた例
を図１１を用いて示す。

【０１４８】図中、絶縁膜３１の片面には、ドレイン電
極２９とソ−ス電極３０がそれぞれ形成されており、両
電極を覆うように半導体層３３が形成されている。さら
に半導体層３３上には光導電体層２８と透明電極２７が
積層されている。そして絶縁膜の他面には光導電体層と
対向する位置にゲート電極３２が形成されている。

【０１４９】図７に示す構造の素子を以下のようにして
作製した。ドレイン電極１９、ソース電極２０、ゲート
電極２２は全てアルミニウムにより構成し、光導電体層
２８は、熱蒸着で設けたＣ₆₀が９０％以上の非晶質膜と
し、絶縁膜２１はＳｉＯ₂ により構成し、透明電極１７
はＩＴＯとした。

【０１５０】透明電極１７とソース電極２０は０Ｖ、ゲ
ート電極２２はそれらに対して−２０Ｖ、ドレイン電極
１９は−５Ｖの電圧を印加した。光が透明電極に照射さ
れると、ソース、ドレイン間に電流が流れた。その際に
必要な光量は、波長５００ｎｍの時、０．５［μＪ^-1・
ｃｍ² ］と非常に少なかった。

【０１５１】比較例１３フラーレン膜として結晶質のＣ₆₀（ｆ，Ｃ，Ｃ）を用い
た以外は、実施例２２と同様にして光ゲートスイッチを
作製した。この光ゲートスイッチを作動させるために
は、波長５００ｎｍのとき５００［μＪ^-1・ｃｍ² ］
と、実施例２２により得た光ゲートスイッチに比べ、大
量の光が必要であった。

【０１５２】実施例２３本実施例は、本発明を光変調素子に適用した例を図１２
に示す。光導電体層３４が石英基板２５上に形成されて
いる。

【０１５３】光変調素子は次のように作製した。まず、
基板となる石英上に真空蒸着によりＣ₆₀の非晶質膜を
０．０５μｍの厚さに成膜した。この膜の温度３００Ｋ
における４８８ｎｍの光励起によるラマン散乱のスペク
トルの１１４０［ｃｍ^-1］から１４８０［ｃｍ^-1］の領
域におけるピークの半値幅は、１２［ｃｍ^-1］であっ
た。この膜の中性子散乱のスペクトルは５ｍｅＶ以下の
領域でボソンピークを示した。

【０１５４】アルゴンイオンレーザ（波長５２８ｎｍ）
を用いて、１ｍＪ／ｃｍ² の光量におけるフラ−レン膜
の透過率を測定したところ、透過率は４０％であった。
次に、１０Ｊ／ｃｍ² の光量における透過率を測定した
ところ、透過率は２５％であった。この素子は、光量が
増加すると透過率が下がり、出力光（透過光）が制限さ
れると言う特性を有する、良好な光変調素子である。

【０１５５】比較例１４石英上に真空蒸着によりＣ₆₀の結晶膜を０．０５μｍの
厚さに成膜した。この膜の温度３００Ｋにおける４８８
ｎｍの光励起によるラマン散乱のスペクトルの１１４０
［ｃｍ^-1］の領域における半値幅は８［ｃｍ^-1］であっ
た。また、中性子非弾性散乱１０ｍｅＶ以下の領域でピ
ークは観測されなかった。

【０１５６】アルゴンイオンレーザ（波長５２８ｎｍ）
を用いて、１０Ｊ^-1・ｃｍ² の光量における透過率を測
定したところ、透過率は５％であった。次に、１ｍＪ^-1
・ｃｍ² の光量における透過は８％であった。このフラ
−レン膜中にはフラーレンが高分子化している領域が存
在した。この高分子化による特性の劣化が存在するた
め、結晶膜は光変調素子として利用できないものと思わ
れる。

【０１５７】実施例２４本実施例は、本発明を太陽電池に適用した例を図１３を
用いて示す。図中、石英基板３９の上に、光透過性の電
極３８、光導電体層３７および上部電極３６が順次積層
されている。

【０１５８】このような太陽電池は次のように作製し
た。まず、基板となる石英上にアルミニウムの半透明電
極を形成した基板の上に、真空蒸着によりＣ₇₀の非晶質
膜２７を０．３μｍの厚さに成膜し光導電体層を形成し
た。さらにその上に上部電極２６として金を蒸着した。
この時、この膜の中性子非弾性散乱のスペクトルは５ｍ
ｅＶ以下の領域でボソンピークを示した。

【０１５９】この太陽電池は、暗時はアルミニウム電極
を負に金電極を正にしたときは電流が流れるが、アルミ
ニウム電極を正に金電極を負にしたときは電流が殆ど流
れず、整流性を示した。アルミニウムの半透明電極側か
ら波長３８０ｎｍの単色光を照射した所、アルミニウム
電極を正、金電極を負とする過電力が発生し、良好な太
陽電池であることが判った。この太陽電池のエネルギー
変換効率は、５％であった。

【０１６０】比較例１５石英上にアルミニウムの半透明電極を形成した基板の上
に、真空蒸着によりＣ₇₀の多結晶膜を０．３μｍの厚さ
に成膜し、さらにその上に金を蒸着した。このようにし
て得た太陽電池は、暗時にアルミニウム電極を負に金電
極を正にしたときは電流が流れるが、アルミニウム電極
を正に、金電極を負にしたときは電流が殆ど流れず、整
流性を示した。アルミニウムの半透明電極側から波長３
８０ｎｍの単色光を照射したところ、アルミニウム電極
を正、金電極を負とする起電力が発生した。しかし、こ
の太陽電池のエネルギー変換効率は、０．０８％と、実
施例２４により得た太陽電池に比べ、非常に低かった。

【０１６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
光照射による高い電荷発生効率を得ることが可能なフラ
ーレン含有の光導電体を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】２体分布関数ｇ（Ｒ）が距離Ｒに対する依存
性を示す特性図。

【図２】ポリマー中にフラーレンを分子分散させた感
光体の断面図。

【図３】本発明の光導電体のＸ線回析パターンを示す
図。

【図４】本発明の光導電体の吸収スペクトルおよび量
子効率を示す図。

【図５】本発明の感光体の概略断面図。

【図６】本発明の光導電体を感光体として使用したと
きの現像時の電位と電荷発生層の膜厚との関係を示す
図。

【図７】本実施例におけるフラーレン薄膜の２体分布
関数ｇ（Ｒ）を示す図。

【図８】比較例におけるフラーレン薄膜の２体分布関
数ｇ（Ｒ）を示す図。

【図９】別の比較例におけるフラーレン薄膜の２体分
布関数ｇ（Ｒ）を示す図。

【図１０】本発明の他の実施例に係る光メモリ素子を
示す断面図。

【図１１】本発明の他の実施例に係る光ゲ−トスイッ
チを示す断面図。

【図１２】本発明の他の実施例に係る光変調素子を示
す断面図。

【図１３】本発明の他の実施例に係る太陽電池を示す
断面図。

【符号の説明】

１・・・支持体２・・・電極層３・・・光導電体４・・・電化輸送層１１・・・電極基板１２・・・ポリマー１３・・・電化発生物質１４・・・電化輸送物質１５・・・光導電体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者細矢雅弘神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者杉内政美神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非晶質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ことを特徴とする光導電体。
【請求項２】構造解析から得られた２体分布関数ｇ
（Ｒ）が距離３０オングストロ−ム以上の領域で０．７
〜１．３となる結晶構造のフラーレンおよびその誘導体
の少なくとも１種を含有することを特徴とする光導電
体。
【請求項３】ガラス転移点以下の温度における中性子
非弾性散乱５ｍｅＶ以下の領域でボソンピークが観測さ
れるフラーレンおよびその誘導体の少なくとも１種を含
有することを特徴とする光導電体。
【請求項４】５０Ｖの電圧下で暗導電率が５×１０¹⁴
以下であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の光
導電体。
【請求項５】前記フラーレンおよびその誘導体少なく
とも１種の５０ｗｔ％以上が、炭素数７０以上の基本骨
格を有するカーボンクラスターであることを特徴とする
請求項１乃至３に記載の光導電体。
【請求項６】前記フラーレンおよびその誘導体の少な
くとも１種が、マトリックスポリマー中に分子分散する
ことを特徴とする請求項１記載の光導電体。
【請求項７】膜厚が５μｍ以上、３００μｍ以下であ
ることを特徴とする請求項６記載の光導電体。
【請求項８】実質的に電荷発生材料のみからなること
を特徴とする請求項１記載の光導電体。
【請求項９】膜厚が１μｍ以下であることを特徴とす
る請求項８記載の光導電体。
【請求項１０】導電性支持体と、この導電性支持体上
に形成された電荷輸送層および前記請求項１記載の光導
電体からなる電荷発生層とを具備することを特徴とする
感光体。
【請求項１１】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光導電体において、（１）フラーレンおよびその誘導体の少なくとも一種の
結晶構造が非晶質である；（２）フラーレンおよびその誘導体の少なくとも一種の
構造解析から得られる２体分布関数ｇ（Ｒ）が距離３０
オングストロ−ム以上の領域で０．７〜１．３の範囲内
にある；および（３）ガラス転移点以下の温度における中性子非弾性散
乱５ｍｅＶ以下の領域でボソンピークが観測される；の
少なくとも１つの条件を満たすことを特徴とする光導電
体。