JPH0310257A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JPH0310257A
JPH0310257A JP14600989A JP14600989A JPH0310257A JP H0310257 A JPH0310257 A JP H0310257A JP 14600989 A JP14600989 A JP 14600989A JP 14600989 A JP14600989 A JP 14600989A JP H0310257 A JPH0310257 A JP H0310257A
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JP
Japan
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titanyl phthalocyanine
compounds
carrier
group
binder
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JP14600989A
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Inventor
Akira Kinoshita
木下 昭
Hisahiro Hirose
尚弘 廣瀬
Kazumasa Watanabe
一雅 渡邉
Akihiko Itami
明彦 伊丹
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真感光体に関するものであり、特にプリ
ンタ、複写機等に有効に用いることができ、半導体レー
ザ光及LEDに対して高感度を示す電子写真感光体に関
するものである。
〔従来技術〕
電子写真感光体としては、古くからセレン、酸化亜鉛、
硫化カドミウム等の無機光導電物質を主成分とする感光
層を設けた無機感光体か広く使用されてきたが、このよ
うな無機感光体は例えは、セレンは熱や指紋の汚れ等に
よって結晶化するために特性が劣化しやすく、硫化カド
ミウムは耐湿性、耐久性に劣り、酸化亜鉛も又耐久性に
劣る等の問題があって、近年は種々の利点を有する有機
光導電性物質が広く電子写真感光体に用いられるように
なってきた。なかでもフタロシアニン化合物は光電変換
の量子効率が高く、又近赤外線領域まで高い分光感度を
示すため、特に半導体レーザ光源に適応する電子写真感
光体用として注目されてきた。
そのような目的に対して、銅フタロンアニン、無金属フ
タロシアニン、クロルインジウム7タロシアニン、クロ
ルガリウムフタロシアニンなどを用いた電子写真感光体
か報告されているが、近年特にチクニルフタロンアニン
が注目されるようになり、例えば特開昭61−2392
48号、同62−670943号、同62−27227
2号、同63−116158号のようにチタニルフタロ
シアニンを用いた電子写真感光体が多く技術開示されて
いる。
般に、フタロンアニン化合物は、フタロジニ[・リルや
1.3−ジイミノイソインドリンなとと金属化合物を反
応させて製造されるが、電子写真感光体用のチタニル7
タロンアニンの製造においては、反応性の点で専ら四塩
化チタンが原料どして用いられてきた。例えば、チタニ
ルフタロシアニンに構造の類似したバナジルフタロシア
ニンの製造においては塩化バナジルや、バナジルアセチ
ルアセト不イトなどが原料として使用可能であるか、チ
クニルフタロシアニンの製造においてはチタニルアセチ
ルアセトネイトを原料として用いると収率が著しく低下
し、純度もまた低下する。このため、電子写真感光体用
のチタニルフタロシアニンの製造法としては、上述の特
開昭61−239248号、同62670943号、同
62−272272号、同63−116158号の他に
も、特開昭61−171771号、同61−10905
6号、同59166959号、同62−256868号
、同62−256866号、同62256867号、同
63−80263号、同62−286059号、同63
366号、同63−37163号、同62−13465
1号に開示されているがこれらの全ての場合において四
塩化チタンを用いた方法かとられている。
〔発明か解決しよとする問題点〕
前記のようなチタン塩化物を原料に用いた場合には、フ
タロシアニン核の塩素反応が伴われる。
その上従来の製造法においては180°C以上の高温度
条件を必要とするために塩素化の副反応を促進する原因
ともなっている。このため従来のチタニルフタロシアニ
ンには、かなりの量の塩素化チタニル70シアニンの含
有は避けられず、又−旦混入した塩素化チタニルフタロ
シアニンは無置換のチタニルフタロシアニンと物理的、
化学的な特性が類似しているため、再結晶や昇華精製に
よってさえ殆と除去不能であり、従来、電子写真感光体
に用いられていたチタニルフタロシアニンは塩素化合物
を含んだものであった。例えば上述の公開公報に開示さ
れたチクニルフタロシアニンの製造例における塩素含有
量の実測値を挙げると表1の(注)M+=610は一塩
素化チタニルフタロシアニンに対応する。
このように従来のチクニルフタロシアニンにおいては0
.4wt%程度の塩素の含有は避けられないものであっ
た。塩素原子としての0.4wt%という値は、塩素化
ヂタニルフタロシアニン濃度に換算すると7.0wt%
(6,6モル%)の含有量に相当するものであり、不純
物濃度としては非常に高い値である。
方、フタロシアニン化合物の電子写真特性は、その結晶
状態によって著しく異なり、チタニルフタロンアニンに
おいても特定の結晶型を有するときに優れた特性か得ら
れることが知られている。
このうよに構造敏感な性質を持つ電子写真特性において
、不純物の存在は構造的な欠陥部位を導入することにな
り、特定の結晶型の持つ優れた電子写真特性を損わせる
原因となるものである。
そのような点に関して、我々は高純度のチタニルフタロ
シアニンを得るへく鋭意検討を行った結果、塩素化反応
を伴わない製造法を適用することに成功し、そうして得
られた塩素含有量の少ないチタニルフタロシアニンを特
定の結晶構造にすることによって、優れた電子写真感光
体を作成することがてきたものである。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、高感度にしてかつ残留電位が小さく、
又繰返し使用においても電位特性が安定し、特に電位保
持能に優れ、帯電電位の安定した電子写真感光体を提供
することにある。
〔発明の構成及び作用効果〕
本発明の上記の目的は、Cu−にα線に対するX線回折
スペクトルがブラッグ角2θの6.9゜±0.2゜、1
5.5゜±0,2゜、 23.4゜±0.2°にピーク
を示す結晶型を有し、かつ塩素の含有量が0.2wt%
以下、好ましくは0.1wt%以下のチタニルフタロシ
アニンを感光層中に含有させることによって達成するこ
とができる。
X線回折スペクトルは次の条件で測定され、前記ピーク
とは、ノイズと明瞭に異なった鋭角の突出部のことであ
る。
X線管球     Cu 電  圧          40.OKV電  流 
        100            mA
スタート角度   6.Odeg。
ストップ角度   35.Odeg。
ステップ角度    0.02      deg。
測定時間      0.50 塩素含有量は通常の元素分析測定によっても決定される
が、三菱化成社製塩素・硫黄分析装置rTSX−10J
を用いた元素分析によって決定することもできる。
本発明において、最も望ましい塩素含有l2しては、こ
れらの測定方法において、検出限界以下となるものであ
る。
本発明のチタニルフタロシアニンは下記−形式〔I〕で
表されるチタン化合物を用いることによって、塩素化を
伴わずに、高純度で製造することが形式〔I〕 1 Xz  Ti  Xz(Y)n 3 式中、X、、X2、X、、X4バーOR,、−5R2、
−0S02Rjここで、R1−R6は水素原子、アルキ
ル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、アシ
ール基、アリロイル基、複素環基を表し、これらの基は
任意の置換基を有してもよい。又X1〜X、は任意の組
合せによって結合し、環を形成してもよい。
Yは、配位子を表し、nは0,1.2を表ず。なかでも
特にx1〜X4が−OR,であるものは、反応性や、取
扱い易さ、価格などの点で、望ましいものとして挙げる
ことができる。
製造方法きしては種々の反応形式が可能であるが、代表
的な方法として、次の反応式で表される方法か用いられ
る。
式中R+−R+6は、水素原子もしくは置換基を表す。
本発明におけるこのような製造方法においては活性な塩
素の攻撃を受けることかないので、フタロシアニン核の
塩素化を完全に回避することができる。又従来の四塩化
チタンを用いる方法に比べて反応性が高く、より穏やか
な環境下で反応を進行させることかでるため製造条件に
とって有利であるばかりでなく、副反応を防止し不純物
を最小に抑えることができるもである。
本反応において有用なチタン化合物の具体例を次に示す
(1)   (c、H3o)、Ti (2)   (i−C3H,O)、Ti(3)   C
CzH5C))* T+(4)   (i  C+H0
O)tTi(5)   (C+aH3yO)tTi(6
)   (03Hyo)+T+ (7)   (i−C3■、0)2Ti(CH,C0C
HCOCH3)2(10) (CaH+ 70)tTi
 [P(OC3H□)2]2H 11 2 1) (12)  IC3H70TI [OP  01 P(OCBHI 7)2] 3 R (13)  i  CAf(70Ti(OCJtNHC
2HfNH2)3(14)  (C8t(+70)tT
i[P(OC+3827)2]2ミ H (15)  [(CH2=CHCH20CH2)2CC
H20]4TI2H5 [P(OC13H27)2]2 H 1 (19)  i  C3H70T1(OCC17H35
)3反応の溶媒としては種々のものを用いることか可能
である。例えばジオキサン、シクロヘキサン、スルホラ
ン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、メチルペンタノン等の脂肪族溶媒
、クロルベンゼン、ジクロルベンゼン、ブロムベンゼン
、ニトロベンゼン、クロルナフタレン、テトラリン、ピ
リジン、キノリン等の芳香族溶媒などが代表的なものと
して挙げられるが、高純度の生成物を得るためには、チ
タニルフタロシアニンに対しである程度の溶解性を持つ
ものが望ましい。
反応温度は、チタンカップリング剤の種類によって異な
るが、だいたい100〜180°Cで行うことができる
。この点でも従来の反応か180〜240°Cという3 高温を必要どしていたのに対して、副反応防止という観
点から有利である。
こうして得られた高純度のチタニルフタロシアニンは適
当な溶媒で処理することによって、目的の結晶型を得る
ことかできか、処理に用いられる装置としては一般的な
撹拌装置の他に、ホモミキザー ディスバイザ、アジタ
ー、或いはボールミル、ザンドミル、アトライタ等を用
いることができる。
本発明の電子写真感光体において、上記のチタニルフタ
ロシアニンはキャリア発生物質として用いられるか、そ
の他に、他の゛キャリア発生物質を併用してもよい。そ
のようなキャリア発生物質としては本発明とは結晶型に
おいて異なるチタニルフタロシアニンをはしめ、他のフ
タロシアニン顔料、アゾ顔料、アントラキノン顔料、ペ
リレン顔料、多環キノン顔料、スクェアリウム顔料等が
挙げられる。
本発明の感光体におけるキャリア輸送物質としては、種
々のものが使用できるが、代表的゛なものとしでは例え
は、オキサソール、オキサシアソール、チタノール、チ
アシアソール、イミダゾール等に代表される含窒素複素
環核及びその縮合環核を有する化合物、ポリアリールア
ルカン系の化合物、ピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系
化合物、トリアリールアミン系化合物、スチリル系化合
物、スチリル1−リフェニルアミン系化合物、β−フェ
ニルスチリルトリフェニルアミン系化合物、ブタジェン
系化合物、ヘキザトリエン系化合物、カルバゾール系化
合物、縮合多環系化合物等が挙げられる。これらのキャ
リア輸送物質の具体例としては、例えば特開昭61−1
07356号に記載のキャリア輸送物質を挙げることが
できるが、特に代表的なものの構造を次に示す。
−1 5 6− −6− −7− −8 −5 −9 T−10 T−14 T −11 −15 −12 −16 −13 −17 C2H。
9 0 −18 −19 感光体の構成は種々の形態が知られている。本発明の感
光体はそれらのいずれの形態をもとりうるが、積層型も
しくは分散型の機能分離型感光体とするのが望ましい。
この場合、通常は第1図から第6図のような構成となる
。第1図に示す層構成は、導電性支持体1上にキャリア
発生層2を形成し、これにキャリア輸送層3を積層して
感光層4を形成したものであり、第2図はこれらのキャ
リア発生層2とキャリア輸送層3を逆にした感光層4′
を形成したものである。第3図は第】図の層構成の感光
層4と導電性支持体1の間に中間層5を設け、第4図は
第2図の層構成の感光層4′と導電性支持体1との間に
中間層5を設けたものである。第5図の層構成はキャリ
ア発生物質6とキャリア輸送物質7を含有する感光層4
″を形成したものであり、第6図はこのような感光層4
″と導電性支持体1との間に中間層5を設けたものであ
る。
第1図〜第6図の構成において、最表層には、更に、保
護層を設けることかできる。
感光層の形成においては、ギヤリア発生物質或はキャリ
ア輸送物質を単独で、もしくはバインダや添加剤ととも
に溶解させた溶液を塗布する方法が有効である。しかし
又、一般にキャリア発生物質の溶解度は低いため、その
ような場合キャリア発生物質を超音波分散機、ボールミ
ル、サンドミル、ホモミキサー等の分散装置を用いて適
当な分散媒中に微粒子分散させた液を塗布する方法か有
効となる。この場合、バインダや添加剤は分散液中に添
加して用いられるのが通常である。
感光層の形成に使用される溶剤或は分散媒としては広く
任意のものを用いることができる。例えは、ブチルアミ
ン、エチレンジアミン、N、N−ジメチルホルムアミド
、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキザノン、
テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、メヂルセルソルブ、エチルセルソルブ、エチレン
グリコールジメチルエーテル、トルエン、キシレン、ア
セトフェノン、クロロホルム、ジクロルメタン、ジクロ
ルエタン、トリクロルエタン、メタノール、エタノール
、プロパツール、ブタノール等が挙げられる。
キャリア発生層もしくはキャリア輸送層の形成にバイン
ダを用いる場合に、バインダとして任意のものを選ぶこ
とかできるか、特に疎水性でかつフィルム形成能を有す
る高分子重合体が望ましい。
このような重合体としては例えば次のものを挙げること
かできるが、これらに限定されるものではない。
ボリノJ−ボネート  ポリカーボネー1− Z樹脂ア
クリル樹脂    メタクリル樹脂 ポリ塩化上ニル   ポリ塩化ビニリデンポリスチレン
 スチレン−ブタジェン共重合体ポリ酢酸上ニル   
ポリビニルホルマールポリビニルブチラール ポリビニ
ルアセクールポリビニル力ルバゾール スチレン−アル
キッド樹脂 シリコーン樹脂 シリコーン−アルキッド樹脂ポリエス
テル    フェノール樹脂 ポリウレタン    エポキシ樹脂 塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体 塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体バイ
ンダに対するキャリア発生物質の割合は10〜600w
t%が望ましく、更には50〜400wt%が好ましい
。バインダに対するキャリア輸送物質の割合は10〜5
00wt%とするのが望ましい。キャリア発生層の厚さ
は、0.01〜20μmとされるが、更には3 0.05〜5μmか好ましい。キャリア輸送層の厚みは
1〜100μmであるが、更には5〜30μmが好まし
い。
上記感光層には感度の向上や残留電位の減少、或いは反
復使用時の疲労の低減を目的として、電子受容性物質を
含有させることができる。このような電子受容性物質と
しては例えば、無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム
無水琥珀酸、無水フタル酸、テトラクロル無水フタル酸
、テトラブロム無水フタル酸、3−ニトロ無水フタル酸
、4−ニトロ無水7タル酸、無水ピロメリット酸、無水
メリット酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノ
ジメタン、0−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼ
ン、1,3.5−トリニトロベンゼン、p−ニトロベン
ゾニトリル、ピクリルクロライド、キノンクロルイミド
、クロラニル、クロラニル、ジクロルジシアノ−p−ベ
ンゾキノン、アントラキノン、ジニトロアントラキノン
、9−フルオレニリデンマロノジニトリル、ポリニトロ
−9−フルオレニリデンマロノジニトリル、ピクリン酸
、0−ニトロ安息香酸、4 p−ニトロ安息香酸、3,5−ジニトロ安息香酸、ペン
。タフルオロ安息香酸、5−二トロサリチル酸、3,5
ジニトロサリチル酸、フタル酸、メリット酸、その他の
電子親和力の大きい化合物を挙げることかできる。電子
受容性物質の添加割合はキャリア発生物質の重量100
に対して0.O1〜200wt/wtが望ましく、更に
は0.1〜100wt/wtが好ましい。
又、上記感光層中には保存性、耐久性、耐環境依存性を
向上させる目的で酸化防止剤や光安定剤等の劣化防止剤
を含有させることができる。そのような目的に用いられ
る化合物としては例えば、トコロフエロール等のクロマ
ノール誘導体及rJソのエーテル化化合物もしくはエス
テル化化合物、ポリアリールアルカン化合物、ハイドロ
キノン誘導体及びそのモノ及びジエーテル化化合物、ベ
ンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、チオ
エーテル化合物、ホスホン酸エステル、亜燐酸エステル
、フェニレンジアミン誘i体、7−%/ル化合物、ヒン
ダードフェノール化合物、直鎖アミン化合物、環状アミ
ン化合物、ヒンダ−ドアミン化合物、なとか有効である
。特に有効な化合物の具体例としては、rlRGANO
X l0IOJ、rlRGANOX565J(チバ・カ
イギー社製)、「スミライザーBHTJ 。
「スミライザーMDPJ (細大化学工業社製)等のヒ
ンダードフェノール化合物、「→ノ”ノールLS−26
26J 、 rサノールLs−622LD」(三共社製
)等のヒンダードアミン化合物か挙げられる。
中間層、保護層等に用いられる/<インタとしては、上
記のキャリア発生層及びキャリア輸送層用に挙げたもの
を用いることかできるが、その他にポリアミド樹脂、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ヒニルー
無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ヒニルーメタ
クリル酸共重合体等のエチレン系樹脂、ボリヒニルアル
コール、セルロース誘導体等が有効である。又、メラミ
ン、エポキシ、インシアネート等の熱硬化或いは化学的
硬化を利用した硬化をのバインダを用いることかできる
導電性支持体としては、金属層、金属ドラムか用いられ
る他、導電性ポリマーや酸化インジウム等の導電性化合
物、もしくはアルミニウム、パラジウム等の金属の薄層
を塗布、蒸着、ラミイ、−1・等の手段により紙やプラ
スチックフィルムなとの基体の上に設けたものを用いる
ことができる。
本発明の感光体は以上のような構成であって、以下の実
施例からも明らかなように、帯電特性、感度特性、繰返
し特性に優れたものである。
〔実施例〕
次に本発明における具体的な実施例を示す。
合成例1 1.3−ジイミノイソインドリン;29.2gとスルホ
ラン;200m+2を混合し、チタニウムトライソプロ
ポキシド;17.Ogを加え、窒素雰囲気下に140°
Cで2時間反応させた。放冷した後析出物を濾取し、ク
ロロホルムで洗浄、2%−塩酸水溶液で洗浄、水洗、メ
タノール洗浄して、乾燥の後25.5g(88,8%)
のチタニルフタロシアニンを得た。元素分析法において
塩素は検出限界以下であった。
生成物は20倍量の濃硫酸に溶解し、1(lf)倍量の
水にあけて析出させて、濾取した後ウェットケアキを0
〜ジクロルベンセンで処理して第7図に示すX線回折ス
ペクI−ルをもつ結晶型とした。
比較合成例(1) フタロジニトリル;25.6gとα−クロルナフタレン
;150mαの混合物中に窒素気流下で6.5mαの四
塩化チタンを滴下し、200〜220°Cの温度で5時
間反応させた。析出物を濾取し、α−クロルナフタレン
で洗浄した後、クロロホルムで洗浄し、続いてメタノー
ルで洗浄した。次いでアンモニア水中で還流して加水分
解を完結させた後、水洗、メタツル洗浄し乾燥の後、チ
タニルフタロシアニン;21、8g(75.6%)を得
た。元素分析による塩素の含有量は0.46wt%であ
った。
生成物は10倍量の濃硫酸に溶解し、100倍量の水に
あけて析出させて、濾取、乾燥後にジメチルスルホキシ
ドで処理して第8図に示すX線回折スペク1−ルをもつ
結晶型とした。
実施例1 合成例1において得られた第7図のX線回折パターンを
有するチタニルフタロシアニン:1部、バインダ樹脂と
してポリヒドロキシスチレン[しンンMl(丸首石油化
学社製);1部、分散媒としてエタノール:100部を
サンドミルを用いて分散し、これをアルミニウムを蒸着
したポリエステルベス上にワイヤバーを用いて塗布して
、膜厚0.4μmのキャリア発生層を形成した、次いで
、キャリア輸送物質Tー6;1部とポリカーボネート樹
脂[ニーピロン Z200J(三菱瓦斯化学社製);1
.:(部、及び添加剤として、「ザノールLS−262
6J(三共社製)0、03部、微量のシリコーンオイル
rKp−54r(信越化学社製)を、■,2ージクロル
エタン;10部に溶解した液をブレード塗布機を用いて
塗布し乾燥した後、膜厚20μmのキャリア輸送層を形
成した。このようにして得られた感光体をサンプルlと
する。
比較例(1) 実施例1における、第7図のチタニルフタロシアニンを
比較合成例(1)で得た、塩素含有量か0、46wt%
のチタニルフタロシアニンに代えた他は実施例1と同様
にして比較用の感光体を得た。これを比較サンプル(1
)とする。
(評価) 以」二のようにして得られたザンプルは、ペーパアナラ
イザEPA−8100(川口電気社製)を用いて、以下
のような評価を行った。まず、−80μAの条件て5秒
間のコロナ帯電を行い、帯電直後の表面電位Va及び5
秒間放置後の表面電位Viを求め、続いて表面照度か2
 (l ux)となるような露光を行い、表面電位を1
 /2 Viとするのに必要な露光量El/□を求めた
。又D= 100(Va−Vi)/ Va(%)の式よ
り暗減衰率りを求めた。結果は表1に示した。
表1 0ンアニンのX線回折図、第8図は比較合成例において
得られるチタニルフタロシアニンのX線回折図である。
■・・・導電性支持体  2・・・キャリア発生層3・
・・キャリア輸送層 4.4’4″・・・感光層5・・
・中間層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Cu−Kα線に対するX線回折スペクトルが、ブ
    ラッグ角2θの6.9゜±0.2゜、15.5゜±0.
    2゜、23.4゜±0.2゜にピークを持つ結晶型にお
    いて、塩素含有量が0.2重量%以下のチタニルフタロ
    シアニンを含有してなる電子写真感光体。
  2. (2)前記チタニルフタロシアニンが、下記一般式〔
    I 〕で表されるチタン化合物を用いる方法によって製造
    された請求項1に記載の電子写真感光体。 一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、X_1、X_2、X_3、X_4は−OR_1
    、−SR_2、−OSO_2R_3▲数式、化学式、表
    等があります▼を表す。 ここでR_1〜R_5は、水素原子、アルキル基、アル
    ケニル基、アリール基、アラキル基、アシール基、アリ
    ロイル基、複素環基を表し、これらの基は任意の置換基
    を有していてもよい。又、X_1〜X_4は任意の組合
    わせによって結合し、環を結成してもよい。Yは配位子
    を表し、nは0、1、2を表す。〕
  3. (3)前記チタニルフタロシアニンがキャリア発生物質
    として用いられる請求項1又は2のいづれかに記載の電
    子写真感光体。
JP14600989A 1989-06-07 1989-06-07 電子写真感光体 Pending JPH0310257A (ja)

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JP14600989A JPH0310257A (ja) 1989-06-07 1989-06-07 電子写真感光体

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