JP3374342B2 - 電子写真感光体、ビスヒドラゾン化合物およびその中間体、並びにビスヒドラゾン化合物の製造方法、並びにビスヒドラゾン化合物の中間体の製造方法 - Google Patents

電子写真感光体、ビスヒドラゾン化合物およびその中間体、並びにビスヒドラゾン化合物の製造方法、並びにビスヒドラゾン化合物の中間体の製造方法

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JP3374342B2 JP08974297A JP8974297A JP3374342B2 JP 3374342 B2 JP3374342 B2 JP 3374342B2 JP 08974297 A JP08974297 A JP 08974297A JP 8974297 A JP8974297 A JP 8974297A JP 3374342 B2 JP3374342 B2 JP 3374342B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
に使用される電子写真感光体、それに好適に用いられる
ビスヒドラゾン化合物およびその中間体、並びにビスヒ
ドラゾン化合物の製造方法、並びにビスヒドラゾン化合
物の中間体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子写真プロセスにおいては種
々の方式がある。その代表的なものとしては、従来、直
接方式や潜像転写方式等が知られている。このような電
子写真プロセスに使用される電子写真感光体において、
光導電機能を有する感光層の材料としては、(1)暗所
において、コロナ放電による電荷の帯電性が高いこと、
(2)暗所において、コロナ放電により得られた電荷の
減衰が少ないこと、(3)光照射により電荷が速やかに
散逸すること、(4)光照射後の残留電荷が少ないこ
と、(5)繰り返し使用時に、残留電位の増加や初期電
位の減少が少ないこと、(6)気温および湿度により電
子写真特性の変化が少ないこと、等の基本的な性質が必
要とされる。
【0003】このような性質を有する材料としては、従
来、酸化亜鉛(特公昭57−19780号)、硫化カド
ミウム(特公昭58−46018号)、非晶質セレン合
金等の無機系の光導電性材料が用いられてきたが、近
年、以下のような問題点が指摘されるようになった。す
なわち、酸化亜鉛系材料においては、増感剤に起因して
コロナ放電による帯電劣化や露光による光退色が生じる
ので、長期にわたって安定した画像を得ることができな
い。また、硫化カドミウム系材料においては、多湿条件
下では安定した画像を得ることができない。さらに、セ
レン系材料においては、熱的不安定性、結晶化による特
性劣化、製造上の困難性等の問題がある。
【0004】そこで、将来的な展望から、資源の枯渇に
よる生産面の問題や毒性による公害の心配、さらには環
境面の問題がある無機系の材料よりも、そのような問題
の無い有機系の材料からなる電子写真感光体の研究が盛
んに行われるようになり、その結果、様々な有機化合物
を用いた電子写真感光体が研究されるようになった。特
に、ここ数年の研究開発においては機能分離型の感光層
の概念が積極的に導入される方向にあり、その中でも、
導電性支持体の上に電荷発生層と正孔移動性の電荷移動
層とを順次積層することにより、電荷移動表面を負に帯
電させる方式が主流になっている。
【0005】このように機能を分離させることにより、
電荷発生機能を有する材料と電荷移動機能を有する材料
とを独立して開発できるようになり、その結果、様々な
分子構造を有する電荷発生物質および電荷移動物質が多
数開発された。このうち、電荷移動物質の代表的なもの
について、構造的特徴の観点から分類すると、ヒドラゾ
ン系化合物(特開昭54−59143号)、スチルベン
・スチリル系化合物(特開昭58−1980443
号)、トリアリールアミン系化合物(特公昭58−32
372号)、フェノチアジン系化合物、トリアゾール系
化合物、キノキサリン系化合物、オキサジアゾール系化
合物、オキサゾール系化合物、ピラリゾン系化合物、ト
リフェニルメタン系化合物、ジヒドロニコチンアミド化
合物、インドリン化合物、セミカルバゾン化合物等が開
発されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように電荷移動物質として数多くの有機化合物が開発さ
れているにも拘らず、(a)結着剤に対する相溶性が低
い、(b)結晶が析出しやすい、(c)電子写真感光体
を繰り返し使用した場合、光に対する感度に変化が生じ
る、(d)帯電能および繰り返し特性が悪い、(e)残
留電位特性が悪い、等の問題点を全て解決することがで
きるような有機化合物は開発されておらず、また、上述
の(1)〜(6)に示したような電子写真感光体として
要求される基本的な性質や、さらには機械的強度や高耐
久性等を充分満足するものは未だに得られていないのが
現状である。
【0007】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、帯電性が高く、繰り返し
使用した場合でも光感度の低下が殆ど起こらない高感度
で高耐久性を有する電子写真感光体、並びにその電子写
真感光体に用いるのに好適な新規なビスヒドラゾン化合
物とその製造に必要な中間体と、およびそのビスヒドラ
ゾン化合物と中間体との製造方法を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高感度お
よび高耐久性を有する光導電性材料について研究を行っ
た結果、下記一般式(I)で示されるビスヒドラゾン化
合物を感光層中に含有せしめることが有効であることを
見い出した。
【0009】すなわち、本発明の電子写真感光体は、導
電性支持体上に設けられた感光層中に、下記一般式
(I)で示されるビスヒドラゾン化合物を含有せしめて
あり、そのことにより上記目的が達成される。
【0010】
【化10】
【0011】(式中、R1およびR2は置換基を含んでい
てもよいアリール基、置換基を含んでいても良いアラル
キル基、複素環基または炭素数が1〜4のアルキル基を
示し、aは炭素数が1〜3のアルキル基、炭素数が1〜
3のアルコキシ基、炭素数が1〜3のジアルキルアミノ
基、ハロゲン原子または水素原子を示し、nは1、2ま
たは3を示す。但し、nが2以上の場合、複数のaの各
々は同一のものであってもよく、異なるものであっても
よく、互いに環を形成していてもよい。) 前記一般式(I)で示されるビスヒドラゾン化合物が、
下記一般式(II)で示される化合物であってもよい。
【0012】
【化11】
【0013】(式中、R1、R2、aおよびnは上述した
ものと同義である。) 前記一般式(I)で示されるビスヒドラゾン化合物が、
下記一般式(III)で示される化合物であってもよい。
【0014】
【化12】
【0015】(式中、bは炭素数が1〜3のアルキル
基、炭素数が1〜3のアルコキシ基、炭素数が1〜3の
ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子または水素原子を示
し、mは1、2、3、4または5を示す。但し、mが2
以上の場合、複数のbの各々は同一のものであってもよ
く、異なるものであってもよく、互いに環を形成してい
てもよい。R1、R2、aおよびnは上述したものと同義
である。) 前記感光層が、電荷発生物質を含有せしめた電荷発生層
と、電荷移動物質を含有せしめた電荷移動層との積層構
造からなり、該電荷移動物質が前記ビスヒドラゾン化合
物からなっていてもよい。
【0016】前記感光層が、電荷発生物質と電荷移動物
質とを含有せしめた単一層からなり、該電荷移動物質が
前記ビスヒドラゾン化合物からなっていてもよい。
【0017】本発明のビスヒドラゾン化合物は、下記一
般式(I)で示されるビスヒドラゾン化合物であり、そ
のことにより上記目的が達成される。
【0018】
【化13】
【0019】(式中、R1、R2、aおよびnは上述した
ものと同義である。) 本発明のビスヒドラゾン化合物の中間体は、下記一般式
(I)で示されるビスヒドラゾン化合物を製造するため
の中間体であって、下記一般式(IV)で示される2−ホ
ルミルベンゾ[b]フラン化合物誘導体からなり、その
ことにより上記目的が達成される。
【0020】
【化14】
【0021】(式中、R1、R2、aおよびnは上述した
ものと同義である。) 本発明のビスヒドラゾン化合物の中間体は、下記一般式
(I)で示されるビスヒドラゾン化合物を製造するため
の中間体であって、下記一般式(V)で示される三環性
化合物誘導体からなり、そのことにより上記目的が達成
される。
【0022】
【化15】
【0023】(式中、R1、R2、aおよびnは上述した
ものと同義である。) 本発明のビスヒドラゾン化合物の中間体の製造方法は、
下記一般式(V)で示される三環性化合物誘導体からな
るビスヒドラゾン化合物の中間体を製造する方法であっ
て、下記一般式(VI)で示されるサリチルアルデヒド誘
導体化合物と、下記一般式(VII)で示されるエピハロ
ヒドリン誘導体とを反応させており、そのことにより上
記目的が達成される。
【0024】
【化16】
【0025】(式中、Xは塩素原子または臭素原子を示
し、aおよびnは上述したものと同義である。) 本発明のビスヒドラゾン化合物の中間体の製造方法は、
下記一般式(IV)で示される2−ホルミルベンゾ[b]
フラン化合物誘導体からなるビスヒドラゾン化合物の中
間体を製造する方法であって、下記一般式(V)で示さ
れる三環性化合物誘導体を酸性条件下で過ヨウ素酸塩に
より開裂した後、分子内アルドール環化反応させてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
【0026】
【化17】
【0027】(式中、aおよびnは上述したものと同義
である。) 本発明のビスヒドラゾン化合物の製造方法は、下記一般
式(I)で示されるビスヒドラゾン化合物を製造する方
法であって、下記一般式(IV)で示される2−ホルミル
ベンゾ[b]フラン化合物誘導体と、下記一般式(VII
I)で示されるヒドラジン試薬とを反応させており、そ
のことにより上記目的が達成される。
【0028】
【化18】
【0029】(式中、R1、R2、aおよびnは上述した
ものと同義である。) 以下、本発明の作用について説明する。
【0030】本発明のビスヒドラゾン化合物は新規な化
合物であり、上記一般式(I)に示したように広い共役
系を有しているため、電荷移動度を高くして電子写真感
光体の残留電位特性を向上させることができる。また、
本発明のビスヒドラゾン化合物は結着剤との相溶性に優
れているため、感光層中に多量に含有させて電子写真感
光体の光感度を向上させることができる。さらに、本発
明のビスヒドラゾン化合物は結晶として析出しにくいの
で、電子写真感光体の繰り返し使用時の特性を安定させ
ることができる。
【0031】本発明のビスヒドラゾン化合物の製造方法
およびその中間体の製造方法によれば、極めて容易に高
い収率で本発明のビスヒドラゾン化合物および必要な中
間体を製造することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
【0033】本発明のビスヒドラゾン化合物は、下記一
般式(I)で示される。
【0034】
【化19】
【0035】上記一般式(I)中、R1およびR2は置換
基を含んでいてもよいアリール基、置換基を含んでいて
も良いアラルキル基、複素環基または炭素数が1〜4の
アルキル基を示す。具体的なR1およびR2の例として
は、フェニル基、1−ナフチル基およびp−トリル基等
のアリール基、p−メチルベンジル基および1−チエニ
ルメチル基等のアラルキル基、1−ピリジル基等の複素
環基、メチル基、エチル基、n−プロピル基およびis
o−プロピル基等のアルキル基等が挙げられる。
【0036】また、上記一般式(I)中、aは炭素数が
1〜3のアルキル基、炭素数が1〜3のアルコキシ基、
炭素数が1〜3のジアルキルアミノ基、ハロゲン原子ま
たは水素原子を示す。具体的なaの例としては、メチル
基、エチル基、n−プロピル基およびiso−プロピル
基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基およびプロ
ポキシ基等のアルコキシ基、ジメチルアミノ基、ジエチ
ルアミノ基、ジ−iso−プロピルアミノ基およびジ−
n−ブチル基等のジアルキルアミノ基、フッ素および塩
素等のハロゲン原子、水素原子等が挙げられ、一般的に
は電子供与性置換基であるのが好ましい。
【0037】さらに、上記一般式(I)中、nは1、2
または3を示す。但し、nが2以上の場合、上述したa
は、複数のaの各々が同一のものであってもよく、異な
るものであってもよく、互いに環を形成していてもよ
い。
【0038】特に、上記一般式(I)で示されるビスヒ
ドラゾン化合物のうち、電子写真特性、コストおよび製
造等の観点から優れたものとしては、R1およびR2のう
ちのいずれか一方がフェニル基、p−メチルフェニル
基、1−ナフチル基または1−チエニルメチル基であ
り、他方がメチル基、エチル基、n−ブチル基、フェニ
ル基またはp−メチルフェニル基であるものが挙げられ
る。
【0039】上記一般式(I)で示されるビスヒドラゾ
ン化合物の具体的な例としては、下記表1〜4に示すよ
うなものが挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。
【0040】
【表1】
【0041】
【表2】
【0042】
【表3】
【0043】
【表4】
【0044】なお、表1〜4において、aが水素原子で
無い場合、nは水素原子以外のものの数を記してある。
また、表1で示されるような5位に置換基を有するビス
ヒドラゾン化合物において、aが水素原子でない、例え
ばアルキル基等の場合には、aは4位、6位および7位
のうちの5位の位置にあるのが合成上の観点から望まし
い。また、表2で示されるような6位に置換基を有する
ビスヒドラゾン化合物において、aが水素原子でない、
例えばアルキル基等の場合には、aは4位、5位および
7位のうちの5位の位置にあるのが合成上の観点から望
ましい。また、表3で示されるような4位に置換基を有
するビスヒドラゾン化合物において、aが水素原子でな
い、例えばアルキル基等の場合には、aは5位、6位お
よび7位のうちの5位の位置にあるのが合成上の観点か
ら望ましい。また、表4で示されるような7位に置換基
を有するビスヒドラゾン化合物において、aが水素原子
でない、例えばアルキル基等の場合には、aは4位、5
位および6位のうちの5位の位置にあるのが合成上の観
点から望ましい。
【0045】また、上記一般式(I)で示されるビスヒ
ドラゾン化合物のうち、下記一般式(II)で示されるも
のは、現時点において合成原料の調達が容易であり、大
量生産に適している。
【0046】
【化20】
【0047】上記一般式(II)中、R1、R2、aおよび
nは上述したものと同義である。
【0048】さらに、上記一般式(I)で示されるビス
ヒドラゾン化合物のうち、下記一般式(III)で示され
るものは、本発明のビスヒドラゾン化合物を合成する上
で必要となるヒドラジン試薬について、調達可能なもの
のバリエーションが多い。
【0049】
【化21】
【0050】上記一般式(III)中、bは炭素数が1〜
3のアルキル基、炭素数が1〜3のアルコキシ基、炭素
数が1〜3のジアルキルアミノ基、ハロゲン原子または
水素原子を示す。具体的なbの例は、aと同様である。
【0051】また、上記一般式(III)中、mは1、2
または3を示す。但し、mが2以上の場合、上述したb
は、複数のbの各々が同一のものであってもよく、異な
るものであってもよく、互いに環を形成していてもよ
い。
【0052】さらに、上記一般式(III)中、R1
2、aおよびnは上述したものと同義である。
【0053】本発明のビスヒドラゾン化合物は、例えば
以下のようにすれば容易に製造することができる。
【0054】まず、下記一般式(VI)で示されるサリチ
ルアルデヒド誘導体化合物と、下記一般式(VII)で示
されるエピハロヒドリン誘導体とを反応させることによ
り、下記一般式(V)で示される三環性化合物誘導体を
製造する。
【0055】
【化22】
【0056】上記一般式(V)および(VI)中、aおよ
びnは上述したものと同義である。また、上記一般式
(VII)中、Xは塩素原子および臭素原子等のハロゲン
原子を示す。特に、Xとして塩素原子または臭素原子
は、反応性および試薬の取扱いの容易さの点で優れてい
る。
【0057】この反応は、例えば、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
テルまたは1,4−ジオキサン等の溶剤中、または無溶
媒下において、上記一般式(VI)で示されるサリチルア
ルデヒド誘導体化合物の1.0当量と、上記一般式(VI
I)で示されるエピハロヒドリン誘導体の1.0当量〜
20.0当量とを、トリエチルアミン、ジイソプロチル
エチルアミン、ピリジン、1,8−ジアザビシクロ
[5.4.0]ウンデセ−7−エン、1,5−ジアザビ
シクロ[4.3.0]ノネ−5−エン等の有機アミン塩
基、または炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシ
ュウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシュ
ウム、シュウ酸カリウム、シュウ酸ナトリウム等の無機
塩基の0.01当量〜2.00当量と共に80℃〜13
0℃の温度で2時間〜8時間加熱攪拌することにより行
われる。
【0058】次に、得られた上記一般式(V)で示され
る三環性化合物誘導体を酸性条件下で過ヨウ素酸塩によ
り開裂した後、分子内アルドール環化反応させることに
より、下記一般式(IV)で示される2−ホルミルベンゾ
[b]フラン化合物誘導体を製造する。
【0059】
【化23】
【0060】上記一般式(IV)中、aおよびnは上述し
たものと同義である。
【0061】この反応は、例えば、アセトニトリル、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
ルまたは1,4−ジオキサン等の有機溶媒と水とを混合
比1:4〜4:1で混合した混合溶媒中において、酢
酸、塩酸、硫酸または硝酸等の酸性条件下、上記一般式
(V)で示される三環性化合物誘導体化合物の1.0当
量と、過塩素酸塩または過ヨウ素酸等の1.0当量〜
2.0当量とを、60℃〜90℃の温度で2時間〜4時
間加熱攪拌した後、ジクロロメタン、クロロホルム等の
有機溶媒で希釈し、トリエチルアミン、ジイソプロピル
エチルアミン、ピリジン、1,8−ジアザビシクロ
[5.4.0]ウンデセ−7−エン、1,5−ジアザビ
シクロ[4.3.0]ノネ−5−エン等の有機アミン塩
基、または炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシ
ュウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシュ
ウム、シュウ酸カリウム、シュウ酸ナトリウム等の無機
塩基の1.00当量〜5.00当量を加えて30℃〜5
0℃の温度で3時間〜6時間加熱攪拌することにより行
われる。
【0062】その後、得られた上記一般式(IV)で示さ
れる2−ホルミルベンゾ[b]フラン化合物誘導体と、
下記一般式(VIII)で示されるヒドラジン試薬とを反応
させることにより、上記一般式(I)で示される本発明
のビスヒドラゾン化合物が得られる。
【0063】
【化24】
【0064】上記一般式(VIII)中、R1およびR2は上
述したものと同義である。
【0065】この反応は、例えば、エタノール、メタノ
ール、アセトニトリル、テトラヒドロフランまたは1,
4−ジオキサン等の有機溶媒中において、上記一般式
(IV)で示される2−ホルミルベンゾ[b]フラン化合
物誘導体の1.0当量と、上記一般式(VIII)で示され
るヒドラジン試薬の2.00当量〜2.40当量とを、
酢酸、酢酸カリウム、酢酸カルシュウム、酢酸ナトリウ
ム等の0.0001当量〜0.001当量を触媒として
40℃〜80℃の温度で3時間〜10時間加熱攪拌する
ことにより行われる。
【0066】本発明の電子写真感光体は、導電性支持体
上に設けられた光導電機能を有する感光層中に、上記一
般式(I)で示される本発明のビスヒドラゾン化合物の
1種類または2種類以上を含有せしめてあり、帯電性が
高く、繰り返し使用時の光感度低下が殆ど起こらないと
いう優れた性能を有している。
【0067】上記感光層の態様としては種々のものが考
えられるが、電荷発生物質を含有せしめて電荷発生効率
を高めた電荷発生層と、電荷移動物質を含有せしめた電
荷移動層との積層構造、および電荷発生物質と電荷移動
物質とを含有せしめた単一層のいずれでも適用可能であ
り、例えば以下の図1〜5に示すような電子写真感光体
の構成が考えられる。
【0068】図1の電子写真感光体は機能分離型であ
り、導電性支持体1の上に設けられた感光層4が、電荷
発生層5と電荷移動層6との積層構造からなる。この電
荷発生層5には電荷発生物質2としての増感染料、また
はアゾ系顔料およびフタロシアニン系顔料等を代表とす
る顔料が主成分として重合性フィルム形成結合剤(バイ
ンダー)中に溶解または分散されており、電荷移動層6
には電荷移動物質3としての本発明のビスヒドラゾン化
合物と、必要に応じて添加される酸化防止剤や電子吸引
性化合物とがバインダー中に溶解または分散されてい
る。
【0069】図2の電子写真感光体は、図1と同様に、
導電性支持体1の上に設けられた感光層4が、電荷発生
層5と電荷移動層6との積層構造からなる機能分離型で
あるが、電荷移動層6と電荷発生層5との積層順序が図
1とは逆になっている。
【0070】図3の電子写真感光体は単層型であり、導
電性支持体1の上に設けられた感光層40が電荷発生層
としての機能と電荷移動層としての機能の両方を有して
いる。この感光層40には電荷移動物質3としての本発
明のビスヒドラゾン化合物と、電荷発生物質2としての
増感染料と、必要に応じて添加される化学増感剤や電子
吸引性化合物とがバインダー中に溶解または分散されて
いる。
【0071】図4の電子写真感光体は、図1と同様に、
導電性支持体1の上に設けられた感光層4が、電荷発生
層5と電荷移動層6との積層構造からなる機能分離型で
あるが、導電性支持体1と感光層4との間に中間層7が
設けられている。この中間層7は、保護機能や接着機能
を付与して塗工性を高め、さらには導電性支持体1から
感光層4への電荷注入改善を図ることを目的としたもの
である。
【0072】図5は、図3と同様に、導電性支持体1の
上に設けられた感光層40が、電荷発生物質2と電荷移
動物質3とを含有する単層型であるが、導電性支持体1
と感光層40との間に中間層7が設けられている。この
中間層7は、保護機能や接着機能を付与して塗工性を高
め、さらには導電性支持体1から感光層40への電荷注
入改善を図ることを目的としたものである。
【0073】上記感光層4、40中には、本発明のビス
ヒドラゾン化合物以外の電荷移動物質3を含有せしめて
もよく、例えば、4−(ジベンジルアミノ)ベンズアル
デヒド−N,N−ジフェニルヒドラゾン、4−(エチル
フェニルアミノ)ベンズアルデヒド−N,N−ジフェニ
ルヒドラゾン、4−ジ(p−トリルアミノ)ベンズアル
デヒド−N,N−ジフェニルヒドラゾン、3,3−ビス
−(4’−ジエチルアミノフェニル)−アクロレイン−
N,N−ジフェニルヒドラゾン、トリフェニルアミン化
合物(例えば4−メトキシ−4’−(4−メトキシスチ
リル)トリフェニルアミン、4−メトキシ−4’−スチ
リルトリフェニルアミン)等が挙げられる。
【0074】上記感光層4、40を構成する重合性フィ
ルム形成結合剤は、電子写真感光体の利用分野に応じて
種々のものを用いることができる。例えば、複写機用ま
たはプリンター用電子写真感光体の分野では、ポリスチ
レン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリスルホン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド
樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアリレ
ート樹脂等を用いるのが好ましい。これらは1種類を単
独で用いてもよく、2種類以上を混合して用いてもよ
い。特に、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアリレート樹脂等
は、体積抵抗値が1013Ω以上であり、皮膜形成性およ
び電位特性等にも優れているので好ましい。これらの結
合剤は、本発明のビスヒドラゾン化合物に対して重量比
で0.2倍〜20倍の割合で加えるのが好ましく、さら
に好ましくは0.5倍〜5倍の割合である。結合剤の割
合が0.5倍以下の場合にはビスヒドラゾン化合物が感
光層表面から析出してくるおそれがあり、結合剤の割合
が5倍以上の場合には著しい感度低下が生じる原因とな
る。また、印刷版に使用する場合には、アルカリ性結合
剤が必要である。ここで、アルカリ性結合剤とは、水ま
たはアルコール性のアルカリ性溶剤(混合系も含む)に
可溶な酸性基、例えば酸無水物基、カルボキシル基、フ
ェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基、
またはスルホンイミド基等を有する高分子物質のことを
称する。これらのアルカリ性結合剤は、通常、酸化が1
00以上の高い値を持っていることが好ましい。酸化の
値が高い結合剤は、アルカリ性溶剤に容易に溶解し、ま
たは容易に膨潤化するからである。このような結合剤と
しては、例えば、スチレン:無水マレイン酸共重合体、
酢酸ビニル:無水マレイン酸共重合体、酢酸ビニル:ク
ロトン酸共重合体、メタクリル酸:メタクリル酸エステ
ル共重合体、フェノール樹脂、メタクリル酸:スチレ
ン:メタクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。こ
れらの結合剤を本発明のビスヒドラゾン化合物に加える
割合は、複写機用の結合剤と大略同じ程度である。
【0075】上記感光層4、40中に含有される増感染
料としては、メチルバイオレット、クリスタルバイオレ
ット、ナイトブルー、ビクトリアブルー等に代表される
トリフェニルメタン系染料、エリスロシン、ローダミン
B、ローダミン3R、アクリジンオレンジ、フラペオシ
ン等に代表されるアクリジン染料、メチレンブルー、メ
チレングリーン等に代表されるチアジン染料、カプリブ
ルー、メルドラブルー等に代表されるオキサジン染料、
その他、シアニン染料、スチリル染料、ピリリウム塩染
料、チオピリリウム塩染料等が挙げられる。また、これ
らの増感染料は、感光層4、40中に電荷発生物質2と
して含有させてもよい。その場合、これらの増感染料を
単独で用いてもよいが、後述の顔料と共に用いると、更
に高い効率で電荷を発生させることができる場合が多
い。
【0076】上記感光層4、40中に、光吸収によって
極めて高い効率で電荷を発生させる光導電性の電荷発生
物質2として含有される顔料としては、例えば各種金属
フタロシアニン、無金属フタロシアニン、ハロゲン化無
金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、ペリレ
ンイミド、ペリレン酸無水物等のペリレン酸顔料、ビス
アゾ系顔料、トリスアゾ系顔料等のアゾ系顔料、その
他、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料等が挙
げられる。特に、無金属フタロシアニン顔料、チタニル
フタロシアニン顔料、フロレンやフロレノン環を含有す
るビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料や
トリスアゾ顔料を用いた場合、高い光感度を示す優れた
電子写真感光体が得られる。
【0077】また、上記感光層4、40中には、繰り返
し使用時の残留電位の増加や帯電電位の低下、感度の低
下等を防止する目的で、必要に応じて種々の化学物質を
添加することができる。このような化学物質としては、
1−クロルアントラキノン、ベンゾキノン、2,3−ジ
クロロナフトキノン、ナフトキノン、4,4’−ジニト
ロベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノ
ン、4−ニトロベンゾフェノン、4−ニトロベンザルマ
ロンジニトリル、α−シアノ−β−(p−シアノフェニ
ル)アクリル酸エチル、9−アントラセニルメチルマロ
ンジニトリル、1−シアノ−1−(p−ニトロフェニ
ル)−2−(p−クロルフェニル)エチレン、2,7−
ジニトロフルオレノン等の電子吸引性化合物が挙げられ
る。
【0078】さらに、上記感光層4、40中には、必要
に応じて酸化防止剤、カール防止剤、レベリング剤等を
添加することもできる。
【0079】上記中間層7を構成する材料としては、カ
ゼイン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコー
ル、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマ
ー、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン
610、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロン
等)、ポリウレタン、ゼラチン酸化アルミニウム等を用
いることができる。
【0080】本発明の電子写真感光体は、金属ドラム、
金属板、導電性加工を施した紙やプラスチックフィルム
等からなる導電性支持体1上に、上述のような重合体フ
ィルム形成性の結合剤の助けを借りて本発明のビスヒド
ラゾン化合物を含む感光層4、40を皮膜状に形成する
ことにより作製される。この場合、適切な塗布溶剤中に
本発明のビスヒドラゾン化合物を含む感光層材料を溶解
または分散させて塗布液を調整し、その塗布液を導電性
支持体1上に塗布して乾燥させることにより感光層4、
40が形成される。
【0081】上記塗布溶剤としては、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、モノクロルベンゼン等の芳香族炭化水
素、ジクロロメタン、ジクロロエタン等のハロゲン化炭
化水素、ジオキサン、ジメトキシメチルエーテル、ジメ
チルホルムアミド等の溶剤を単独で、または2種類以上
を混合して用いることができる。また、必要に応じて、
アルコール類やアセトニトリル、メチルエチルケトン等
の溶剤を更に加えて用いることもできる。さらに電子写
真感光体の感度を向上させるためには、上述の増感剤や
結合剤に対して可塑性を付与するような物質を加えて均
一な皮膜状にするのが望ましい。
【0082】以下に、本発明のさらに具体的な実施形態
について説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
【0083】(実施形態1)実施形態1では、表1の例
示化合物No.1に示したビスヒドラゾン化合物を製造
した。
【0084】(1)三環性化合物誘導体の製造 5−ホルミルサリチルアルデヒド8.28g(1.0当
量)をエピクロロヒドリン約35ml(8.1当量)に
溶解し、これにトリエチルアミン0.1mlを加えて1
20℃〜130℃の温度で約5時間反応を行った。
【0085】反応の終了を薄層クロマトグラフィー
(T.L.C)により確認した後で放冷し、過剰のエピ
クロロヒドリンをロータリーエバポレーターにより除去
してエタノールを加えることにより白色粉末が生じた。
【0086】この白色粉末を濾別してエタノールで充分
洗浄した後、エタノールから再結晶を行うことにより目
的とする三環性化合物誘導体8.9gが白色塊状結晶と
して得られた(収率78.3%)。
【0087】このようにして得られた三環性化合物誘導
体の構造確認は、1H−NMR、通常13C−NMR、D
EPT13513C−NMRを測定することにより行っ
た。1H−NMRの測定結果を図6および下記表5に示
し、通常13C−NMRの測定結果を図7および下記表6
に示し、通常13C−NMRの測定結果を図8および下記
表7に示す。なお、図7において、(b)は(a)の部
分拡大図である。このことは、以下の図8〜図13にお
いても同様である。
【0088】
【表5】
【0089】
【表6】
【0090】
【表7】
【0091】これらのNMRシグナルは、目的とする三
環性化合物誘導体の構造を良く支持している。
【0092】(2)2−ホルミルベンゾ[b]フラン化
合物誘導体の製造 上述のようにして得られた三環性化合物誘導体1.08
g(1.0当量)を室温でアセトニトリル20ml/水
5mlの混合溶媒に溶解し、過ヨウ素酸ナトリウム1.
57g(1.4当量)を加え、さらに1N−塩酸水溶液
0.5mlを加えて約80℃の温度で3時間加熱攪拌し
た。
【0093】開裂反応の終了をT.L.Cにより確認し
た後で放冷し、室温まで冷却した。
【0094】この反応溶液をジクロロメタン40mlで
希釈し、トリエチルアミン3〜4mlを加えて30℃〜
40℃の温度で5時間加熱攪拌した。
【0095】分子内アルドール反応の終了をT.L.C
により確認した後で放冷し、室温まで冷却して常法によ
り抽出処理を行った。
【0096】得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグ
ラフィー(富士シリシア化学社製、BW−200)、溶
出溶媒(ヘキサン/ジクロロメタン=9/1〜ジクロロ
メタン100%)を用いて精製することにより目的とす
る2,5−ビスホルミルベンゾ[b]フラン0.75g
が白色粉末状結晶として得られた(収率82.2%)。
【0097】このようにして得られた2,5−ビスホル
ミルベンゾ[b]フランの構造確認は、1H−NMR、
通常13C−NMR、DEPT13513C−NMRを測定
することにより行った。1H−NMRの測定結果を図9
および下記表8に示し、通常13C−NMRの測定結果を
図10および下記表9に示し、通常13C−NMRの測定
結果を図11および下記表10に示す。
【0098】
【表8】
【0099】
【表9】
【0100】
【表10】
【0101】これらのNMRシグナルは、目的とする
2,5−ビスホルミルベンゾ[b]フランの構造を良く
支持している。
【0102】(3)ビスヒドラゾン化合物の製造 上述のようにして得られた2,5−ビスホルミルベンゾ
[b]フラン0.6g(1.0当量)をエタノール10
mlに溶解し、N−フェニル−N−メチルヒドラジン
0.885g(2.1当量)と酢酸0.05mlとを加
えて60℃〜70℃の温度で5時間加熱攪拌した。
【0103】反応終了後、生成した固体を濾別してエタ
ノールで充分洗浄した後、エタノールから再結晶を行っ
て精製することにより目的とする例示化合物No.1の
ビスヒドラゾン化合物1.18gが黄色粉末として得ら
れた(収率95%)。
【0104】このようにして得られた例示化合物No.
1のビスヒドラゾン化合物の構造確認は、通常13C−N
MR、DEPT13513C−NMRを測定することによ
り行った。通常13C−NMRの測定結果を図12および
下記表11に示し、通常13C−NMRの測定結果を図1
3および下記表12に示す。
【0105】
【表11】
【0106】
【表12】
【0107】これらのNMRシグナルは、目的とする例
示化合物No.1のビスヒドラゾン化合物の構造を良く
支持している。
【0108】この実施形態1では、表1の例示化合物N
o.1に示したビスヒドラゾン化合物の製造について説
明したが、上記一般式(I)で示される本発明の他のビ
スヒドラゾン化合物についても同様にして製造すること
ができる。
【0109】(実施形態2)本実施形態2では、上記図
1に示した電荷移動層6に含有される電荷発生物質3と
して、表1の例示化合物No.1、3、5、6、9に示
したビスヒドラゾン化合物の各々を含有させた積層構造
の感光層4を形成して、5種類の電子写真感光体を製造
した。
【0110】まず、ポリビニルブチラール樹脂(日信化
学工業社製;エスレックB)を溶解した1%のTHF
(テトラヒドロフラン)溶液中に、下記構造式で示され
るビスアゾ顔料を樹脂と同重量だけ加え、ペイントコン
ディショナー(レッドレベル社製)中で直径1.5mm
のガラスビーズと共に約2時間分散させて塗布液を調整
した。
【0111】
【化25】
【0112】この塗布液を、アルミニウムを蒸着したポ
リエステルフィルム(膜厚80μm)からなる導電性支
持体1の上に塗布して乾燥した。このようにして得られ
た電荷発生層5の膜厚は0.2μmであった。
【0113】次に、表1の例示化合物No.1、3、
5、6、9に示したビスヒドラゾン化合物を各1gとポ
リアリレート樹脂(ユニチカ社製;U−100)1.2
gとを塩化メチレンに溶解させて15%溶液を調整し、
5種類の塗布液をとした。各塗布液を、電荷発生層5の
上にスキージングドクターにより塗布して乾燥した。こ
のようにして得られた電荷移動層(樹脂−ビスヒドラゾ
ン化合物固溶相)6の膜厚は25μmであった。以上に
より、積層構造からなる感光層4が形成され、5種類の
電子写真感光体が得られた。
【0114】得られた各電子写真感光体について、静電
記録紙試験装置(川口電機社製;SP−428)を用い
て電子写真特性を評価した。測定条件は、加電圧:−6
kV、スタティック:No.3であり、白色光照射(照
射光5ルックス)で−700Vから−100Vに減衰さ
せるのに必要な露光量E100(ルックス・秒)および初
期電位V0(−ボルト)を測定した。また、加電−除電
(除電光:白色光40ルックスで1秒照射)を1サイク
ルとして1万回同様の操作を行った後で露光量E
100(ルックス・秒)および初期電位V0(−ボルト)を
測定した。その測定結果を下記表13に示す。
【0115】
【表13】
【0116】上記表13から、本実施形態の電子写真感
光体は、いずれも、光感度が良好で帯電性が高く、繰り
返し特性にも優れていることがわかった。
【0117】(実施形態3)本実施形態3では、上記図
1に示した電荷移動層6に含有される電荷発生物質3と
して表1の例示化合物No.4に示したビスヒドラゾン
化合物を含有させた積層構造の感光層4を形成して、電
子写真感光体を製造した。
【0118】まず、塩化ビニル:酢酸ビニル共重合体樹
脂(積水化学社製;エスレックスM)0.3gを溶解し
た酢酸エチル溶液30ml中に、X型無金属フタロシア
ニン(大日本インキ社製;ファストゲンブルー812
0)0.4gを加え、ペイントコンディショナー(レッ
ドレベル社製)中で約20分間分散させて塗布液を調整
した。この塗布液を、アルミニウムを蒸着したポリエス
テルフィルムからなる導電性支持体1の上に塗布して乾
燥した。このようにして得られた電荷発生層5の膜厚は
0.4μmであった。
【0119】次に、表1の例示化合物No.4に示した
ビスヒドラゾン化合物を重量比で50%含有したポリア
リレート層を、電荷発生層5の上に形成した。以上によ
り、積層構造からなる感光層4を備えた電子写真感光体
が得られた。
【0120】得られた電子写真感光体の780nmにお
ける分光感度について、電位半減に要したエネルギーE
50および初期電位V0(−ボルト)を求めたところ、V0
=720(−ボルト)、E50=0.25(μJ/c
2)であり、非常に感度が高く、高帯電性の電子写真
感光体であった。
【0121】また、レーザープリンター(シャープ社
製;WD−580P)を改造してドラム部に本実施形態
の電子写真感光体を張り付け、連続空コピー(Non
Copy Aging)を1万回行った後、初期電位低
下および感度の低下の度合いを調べたところ、V0=7
10(−ボルト)、E50=0.27(μJ/cm2)で
あり、非常に優れた繰り返し特性を有していることがわ
かった。
【0122】(実施形態4)本実施形態4では、上記図
3に示した電荷発生物質3として、表1の例示化合物N
o.2、3、4、8に示したビスヒドラゾン化合物の各
々を含有させた単一層層の感光層4を形成して、4種類
の電子写真感光体を製造した。
【0123】まず、下記構造式で示されるポリアリレー
ト樹脂1.1g、N,N−3,5−キシリル−3,4−
キシリル−3,4,9,10−ペリレンテトラカルボキ
シルイミド0.15gおよび酸化防止剤(BHQ)0.
05gを塩化メチレン中に溶解して、イミド化合物が一
部分散状態となった塗布液を調整した。
【0124】
【化26】
【0125】上記式中、nは重合体合成時の条件による
が、一般に、100〜10000の整数を示す。
【0126】この塗布液を、アルミニウム基板表面をア
ルマイト加工(アルマイト層厚7μm)した導電性支持
体1の上にアプリケーターを用いて塗布して乾燥した。
このようにして得られた感光層40の膜厚は20μmで
あった。以上により、単一層からなる感光層40が形成
され、4種類の電子写真感光体が得られた。
【0127】得られた各電子写真感光体について、静電
記録紙試験装置(川口電機社製;SP−428)を用い
て電子写真特性を評価した。測定条件は、加電圧:+
5.5kV、スタティック:No.3であり、白色光照
射(照射光5ルックス)で+700Vから+100Vに
減衰させるのに必要な露光量E100(ルックス・秒)を
測定した。また、1万回の空コピーテストを行って感度
100(ルックス・秒)の低下の度合いを調べた。その
測定結果を下記表14に示す。
【0128】
【表14】
【0129】上記表14から、本実施形態の電子写真感
光体は、いずれも、正帯電においても光感度が良好で、
繰り返し特性にも優れていることがわかった。
【0130】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明のベンゾ
フラン骨格を有するビスヒドラゾン化合物は、今までに
無い新規な化合物である。また、本発明のビスヒドラゾ
ン化合物の製造方法およびその中間体の製造方法によれ
ば、本発明のビスヒドラゾン化合物を極めて容易に高収
率で製造することができる。
【0131】本発明のビスヒドラゾン化合物を感光層に
含有せしめた本発明の電子写真感光体によれば、高感度
で帯電特性が高く、繰り返し使用において光感度の低下
が殆ど生じない、非常に優れた電子写真感光体を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子写真感光体の一実施形態を示す断
面図である。
【図2】本発明の電子写真感光体の他の実施形態を示す
断面図である。
【図3】本発明の電子写真感光体の他の実施形態を示す
断面図である。
【図4】本発明の電子写真感光体の他の実施形態を示す
断面図である。
【図5】本発明の電子写真感光体の他の実施形態を示す
断面図である。
【図6】例示化合物No.1を合成するために必要な中
間体である三環性化合物誘導体の1H−NMRスペクト
ルである。
【図7】例示化合物No.1を合成するために必要な中
間体である三環性化合物誘導体の通常13C−NMRスペ
クトルである。
【図8】例示化合物No.1を合成するために必要な中
間体である三環性化合物誘導体のDEPT13513C−
NMRスペクトルである。
【図9】例示化合物No.1を合成するために必要な中
間体である2,5−ビスホルミルベンゾ[b]フランの
1H−NMRスペクトルである。
【図10】例示化合物No.1を合成するために必要な
中間体である2,5−ビスホルミルベンゾ[b]フラン
の通常13C−NMRスペクトルである。
【図11】例示化合物No.1を合成するために必要な
中間体である2,5−ビスホルミルベンゾ[b]フラン
のDEPT13513C−NMRスペクトルである。
【図12】例示化合物No.1のビスヒドラゾン化合物
の通常13C−NMRスペクトルである。
【図13】例示化合物No.1のビスヒドラゾン化合物
のDEPT13513C−NMRスペクトルである。
【符号の説明】
1 導電性支持体 2 電荷発生物質 3 電荷移動物質 4、40 感光層 5 電荷発生層 6 電荷移動層 7 中間層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小幡 孝嗣 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−92707(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 307/81 C07D 307/80 C07D 493/08 G03G 5/06 328 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体上に設けられた感光層中
    に、下記一般式(I)で示されるビスヒドラゾン化合物
    を含有せしめてある電子写真感光体。 【化1】 (式中、R1およびR2は置換基を含んでいてもよいアリ
    ール基、置換基を含んでいても良いアラルキル基、複素
    環基または炭素数が1〜4のアルキル基を示し、aは炭
    素数が1〜3のアルキル基、炭素数が1〜3のアルコキ
    シ基、炭素数が1〜3のジアルキルアミノ基、ハロゲン
    原子または水素原子を示し、nは1、2または3を示
    す。但し、nが2以上の場合、複数のaの各々は同一の
    ものであってもよく、異なるものであってもよく、互い
    に環を形成していてもよい。)
  2. 【請求項2】 前記一般式(I)で示されるビスヒドラ
    ゾン化合物が、下記一般式(II)で示される化合物であ
    る請求項1に記載の電子写真感光体。 【化2】 (式中、R1、R2、aおよびnは請求項1で示したもの
    と同義である。)
  3. 【請求項3】 前記一般式(I)で示されるビスヒドラ
    ゾン化合物が、下記一般式(III)で示される化合物で
    ある請求項1に記載の電子写真感光体。 【化3】 (式中、bは炭素数が1〜3のアルキル基、炭素数が1
    〜3のアルコキシ基、炭素数が1〜3のジアルキルアミ
    ノ基、ハロゲン原子または水素原子を示し、mは1、
    2、3、4または5を示す。但し、mが2以上の場合、
    複数のbの各々は同一のものであってもよく、異なるも
    のであってもよく、互いに環を形成していてもよい。R
    1、R2、aおよびnは請求項1で示したものと同義であ
    る。)
  4. 【請求項4】 前記感光層が、電荷発生物質を含有せし
    めた電荷発生層と、電荷移動物質を含有せしめた電荷移
    動層との積層構造からなり、該電荷移動物質が前記ビス
    ヒドラゾン化合物からなる請求項1乃至3のいずれか1
    つに記載の電子写真感光体。
  5. 【請求項5】 前記感光層が、電荷発生物質と電荷移動
    物質とを含有せしめた単一層からなり、該電荷移動物質
    が前記ビスヒドラゾン化合物からなる請求項1乃至3の
    いずれか1つに記載の電子写真感光体。
  6. 【請求項6】 下記一般式(I)で示されるビスヒドラ
    ゾン化合物。 【化4】 (式中、R1、R2、aおよびnは請求項1で示したもの
    と同義である。)
  7. 【請求項7】 下記一般式(I)で示されるビスヒドラ
    ゾン化合物を製造するための中間体であって、 下記一般式(IV)で示される2−ホルミルベンゾ[b]
    フラン化合物誘導体からなるビスヒドラゾン化合物の中
    間体。 【化5】 (式中、R1、R2、aおよびnは請求項1で示したもの
    と同義である。)
  8. 【請求項8】 下記一般式(I)で示されるビスヒドラ
    ゾン化合物を製造するための中間体であって、 下記一般式(V)で示される三環性化合物誘導体からな
    るビスヒドラゾン化合物の中間体。 【化6】 (式中、R1、R2、aおよびnは請求項1で示したもの
    と同義である。)
  9. 【請求項9】 下記一般式(V)で示される三環性化合
    物誘導体からなるビスヒドラゾン化合物の中間体を製造
    する方法であって、 下記一般式(VI)で示されるサリチルアルデヒド誘導体
    化合物と、下記一般式(VII)で示されるエピハロヒド
    リン誘導体とを反応させるビスヒドラゾン化合物の中間
    体の製造方法。 【化7】 (式中、Xは塩素原子または臭素原子を示し、aおよび
    nは請求項1で示したものと同義である。)
  10. 【請求項10】 下記一般式(IV)で示される2−ホル
    ミルベンゾ[b]フラン化合物誘導体からなるビスヒド
    ラゾン化合物の中間体を製造する方法であって、 下記一般式(V)で示される三環性化合物誘導体を酸性
    条件下で過ヨウ素酸塩により開裂した後、分子内アルド
    ール環化反応させるビスヒドラゾン化合物の中間体の製
    造方法。 【化8】 (式中、aおよびnは請求項1で示したものと同義であ
    る。)
  11. 【請求項11】 下記一般式(I)で示されるビスヒド
    ラゾン化合物を製造する方法であって、 下記一般式(IV)で示される2−ホルミルベンゾ[b]
    フラン化合物誘導体と、下記一般式(VIII)で示される
    ヒドラジン試薬とを反応させるビスヒドラゾン化合物の
    製造方法。 【化9】 (式中、R1、R2、aおよびnは請求項1で示したもの
    と同義である。)
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