JPH07325411A - 単層型電子写真用感光体 - Google Patents

単層型電子写真用感光体

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JPH07325411A
JPH07325411A JP13954094A JP13954094A JPH07325411A JP H07325411 A JPH07325411 A JP H07325411A JP 13954094 A JP13954094 A JP 13954094A JP 13954094 A JP13954094 A JP 13954094A JP H07325411 A JPH07325411 A JP H07325411A
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JP13954094A
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Ikuko Yamada
郁子 山田
Emi Kawahara
恵美 河原
Masayuki Shiyoji
正幸 所司
Akio Kojima
明夫 小島
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、帯電性、感度に優れ、また
複写プロセスを繰返しても静電特性の安定性に富んだ単
層型電子写真用感光体を提供すること。 【構成】 少なくとも電荷発生物質、有機正孔移動物質
及び有機アクセプター性化合物が結着剤中に分散され、
かつ該有機アクセプター化合物としてペンタジエン化合
物を用いた感光層を有する単層型電子写真用感光体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真用感光体に関
し、詳しくは、電子写真プロセスを用いた複写機、プリ
ンター等に用いられる単層型電子写真用感光体に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真プロセスは静電力による潜像の
可視化を原理として用いたものであるため、そのプロセ
スの実施に用いられる電子写真用感光体には、暗所での
良好な帯電性と光照射による迅速な表面電位の減衰とが
要求される。かかるプロセス上で電子写真用感光体に必
要な特性は、固体物性値である暗抵抗の高さと良好な量
子効率、高い電荷移動度等に依存している。
【0003】これらの物性値を満足するものとして、従
来より、セレン、セレン−テルル合金、砒化セレン等の
無機化合物から構成された感光体が採用され多くの複写
機で用いられてきた。しかしながら、これらの材料は毒
性が強い、アモルファス状態で用いられるため取扱いが
厄介である、数十μmの厚さに真空蒸着する必要からコ
スト高である等の欠点があり、感光体としての必要機能
を十分満たしているとはいえないものであった。
【0004】これらの欠点を改良乃至解消するため、有
機材料を用いた電子写真感光体(OPC)の開発が積極
的になされ実用に供されるようになってきた。実用化さ
れたOPCのほとんどは、その感光層が電荷発生機能を
有する層(CGL)と電荷輸送機能を有する層(CT
L)とからなる積層型の構成であり、もっぱら負帯電プ
ロセスに用いられている。その理由は、使用される材料
を混合し、単に単層として形成した感光体では、帯電
性、感度、静電的特性の疲労現象が実用の程度以下まで
低下する欠点が露呈してしまう場合が多いのに対し、積
層型ではこれらの欠点が極力抑えられ、且つ、機械的強
度に富み、厚膜の設計が可能なCTLを表面に配置する
ことで、プロセスに供された状態で十分な機械的耐久性
を感光体に保持させることが可能となるからである。ま
た高速電子写真プロセスにおいても支障のない程度の高
い電荷移動度を示す有機材料は現在のところほとんど正
孔移動の性質のみを有するドナー化合物に限られ、その
ため、ドナー化合物で形成されたCTLを表面側に配置
した積層感光体では動作原理上、その極性は負帯電に限
定されているものである。しかしながら、このような機
能分離構造の電子写真用感光体は新たな問題を生じさせ
ているのが実情である。
【0005】その1つ目は感光体の負帯電に由来するも
のである。電子写真プロセスにおける信頼性の高い帯電
方式はコロナ放電によるものであり、ほとんどの複写
機、プリンタにはこの方式が採用されている。だが周知
のごとく、正極性と較べ負極性のコロナ放電は不安定で
あり、このためスコロトロンによる帯電方式が採用され
コストアップの一要因となっている。また、負極性のコ
ロナ放電は化学的損傷をひきおこす物質であるオゾンの
発生をより多く伴うため、その外部排出を防ぐべく負帯
電方式の複写機、プリンタにはオゾンフィルタが用いら
れている場合が多く、コストアップの一要因となってい
る。。正帯電方式であればオゾン発生量は非常に少なく
抑えられる。また、現状で広く用いられている2成分系
トナーは感光体が正帯電の方が環境変動が少なく、安定
な画像が得られ、この面からも正帯電用の感光体が望ま
しい。
【0006】その2つ目は感光体の積層構造に由来する
ものである。有機材料を用いた感光体の製造では、真空
蒸着法と較べ安価な溶液塗布法を用いることが可能であ
るが、この様な積層タイプの感光体を製造するためには
少なくとも2回の塗布操作、通常は感光体の帯電性確保
のため基板のすぐ上(基板と感光層との間)に下引き層
を設けてあるため3回の塗布操作が必要であり、これら
複数回の塗布操作は感光体のコストアップにつながる。
さらに、感度及び耐久性のバランスを保ちまた良好な画
像を得るため、CGLの厚さをサブミクロンの範囲で管
理することも製造コストを一層引き上げる要因となって
いる。
【0007】こうした問題を考慮すると、有機材料を用
いた電子写真感光体としては、正帯電プロセスでの使用
可能な単層型(感光層が一層からなるタイプのもの)構
成が望ましいことが理解される。さらに、該感光体がそ
のまま、あるいは若干の変更で負帯電プロセスに用いる
ことが可能であれば、安価で使用環境の自由度が高い利
点を有する感光体を創製することが出来ることも理解さ
れる。しかしながら、この条件を満足する感光体の例は
非常に少ない。単層型の有機感光体として市販されたも
のとしては(USP 3,484,237)、ポリビ
ニルカルバゾールとトリニトロフルオレノンとからなる
電荷移動錯体感光体、チアピリリウム染料とポリカー
ボネートとからなる共晶錯体感光体(J.Appl.P
hys.49 5555(1978))、ペリレン系
顔料及びヒドラゾンドナーが樹脂中に分散された感光体
(特開平2−37354号)、等を数えるのみである。
このうち、は感度が低い、繰り返し使用の点で問題
があった。また負帯電プロセスに用いられていたためオ
ゾン発生の欠点を伴っており、また、は感光体の感度
が低いため、高速の複写プロセスには不適な欠点を伴っ
ていた。さらに、実用化されている積層型感光体の成分
を単に分散した場合には、帯電電位と感度が低く、特に
繰返し使用でそれらが大きく変動する欠点も克服出来て
いない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、帯電
性、感度に優れ、また複写プロセスを繰返しても静電特
性の安定性に富んだ単層型電子写真用感光体を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、少なくとも電荷発生物
質、有機正孔移動物質、有機アクセプター性化合物が結
着剤中に分散され、かつ有機アクセプター性化合物とし
て、ペンタジエン化合物を用いた感光層を有する感光体
が上記目的に対して有効であることを見出し、本発明に
至った。すなわち、本発明によれば、導電性基体上に直
接又は下引き層を介して単層の感光層を設けてなり、そ
の感光層は少なくとも電荷発生物質、有機正孔移動物質
及び有機アクセプター性化合物が結着剤中に分散され、
かつ、該有機アクセプター性化合物がペンタジエン化合
物であることを特徴とする単層型電子写真用感光体が提
供される。
【0010】このような感光体は帯電性と感度に優れ、
低速から高速の複写プロセスまで好適であり、また、電
荷発生物質を変えることで分光感度域が制御でき、モノ
クロ又はフルカラー用のアナログ複写機から光書き込み
用にLD光を使用したページプリンタの感光体にまで適
用することが可能となる。本発明に係わる感光層で特に
重要なのは有機アクセプター性化合物としてペンタジエ
ン化合物を用いたことである。このことにより、感光体
の高感度化、帯電特性及び静電特性の向上が図られる。
従来の単層型電子写真用感光体のうち電荷発生物質を樹
脂に分散させた形態のものでは電荷発生物質が電荷移動
機能も兼ねており、且つ、正孔及び電子の両方の電荷と
も移動特性が良好な顔料が少ないため、感度が低い、少
数電荷が蓄積し、繰り返しにより帯電電位が低下する等
の欠点や、光照射後直ちに光減衰が開始しない誘導期間
が存在し(インダクション効果)、静電潜像電位のラチ
チュードが狭い等の欠点があった。またこのような感光
体の正孔移動度を向上させるため、単に正孔移動物質を
添加した感光体では帯電性が低い、繰り返し使用で帯電
電位が著しく低下する等の欠点が克服出来てはいなかっ
た。本発明は少なくとも電荷発生物質、有機正孔移動物
質、有機アクセプター性化合物を結着剤中に分散し、該
有機アクセプター性化合物としてペンタジエン化合物を
用いることにより、上記の欠点を解消したものである。
この改良機構は現時点では定かでないが次のように推定
される。電荷発生物質は感光層中で粒子形態で存在して
いる。従って、光照射下で発生した電子の感光層中にお
ける移動は電荷発生物質粒子中と比べ電荷発生物質粒子
間で極めて悪くなり、この過程が感光層中の電子移動、
寿命を決定していると考えられる。このため、電荷発生
物質を分散保持しているマトリックス中に電子移動に優
れたアクセプター性化合物が存在すると、電子は電荷発
生物質粒子からアクセプター性化合物へ注入され、マト
リックスを通るスムーズな移動が達成できるものと考え
られる。ペンタジエン化合物は電子を引き付ける能力が
高く、光照射により電荷発生物質中で発生した大多数の
電子をアクセプター性化合物側に移動させることが出
来、感光体の実用に支障を来さない帯電性、感度、静電
特性の長寿命化が実現される。さらに、本発明では正孔
移動に優れた正孔移動物質も樹脂マトリックス中に存在
しているため、感光層中の正孔移動もそれがないときに
比べスムーズになされる。
【0011】以下に本発明を添付の図面に沿って、さら
に詳細に説明する。図1は本発明に係わる感光体の一例
を示しており、1は導電性基体、2は感光層、21は電
荷発生物質、22は結着剤中に有機正孔移動物質と有機
アクセプター性化合物(ペンタジエン化合物)とが分子
状に分散されたマトリックスを表わしている。
【0012】本発明の感光層2においては、前記したよ
うに有機アクセプター性化合物としてペンタジエン化合
物が用いられるが、かかるペンタジエン化合物としては
好適には下記一般式(I)で示される化合物が用いられ
る。
【化1】 (式中、R1、R4は水素原子、置換もしくは無置換のア
ルキル基、置換もしくは無置換の芳香族基、置換もしく
は無置換の複素環基、置換もしくは無置換のアルコキシ
カルボニル基、置換もしくは無置換のカルバモイル基、
置換もしくは無置換のアシル基、シアノ基、ニトロ基及
びハロゲン原子よりなる群から選ばれた少なくとも一種
の基を表し、同一でも異なっていてもよい。R2、R
3は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置
換もしくは無置換の芳香族基及び置換もしくは無置換の
複素環基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を
表し、同一でも異なっていてもよい。Xは、=O、下式
(II)及び(III)で表される基よりなる群から選ばれた
少なくとも1種の基を表す。 =C(A1)(B1) (II) =N−R5 (III) (式(II)において、A1、B1は水素原子、ハロゲン原
子、シアノ基、置換もしくは無置換の芳香族基、および
−COOR6よりなる群から選ばれた少なくとも1種の
基を表し、同一でも異なっていてもよい。式(III)にお
いて、R5は置換もしくは無置換のアルキル基、置換も
しくは無置換の芳香族基、又はシアノ基を表す。前記R
6は置換もしくは無置換のアルキル基又は置換もしくは
無置換の芳香族基を表す。)
【0013】これら置換基について、例を挙げて説明す
る。上記(I)におけるR1、R4において置換もしくは
無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イ
ソプロピル基、t−ブチル基、n−ブチル基、ヘキシル
基、オクチル基などのアルキル基、シクロヘキシル基、
シクロペンチル基等のシクロアルキル基、トリフルオロ
メチル基、クロロメチル基、ブロモエチル基、フルオロ
プロピル基などのハロゲン置換アルキル基、ベンジル基
などがそれぞれ例示される。
【0014】置換もしくは無置換の芳香族基としては、
フェニル基、ナフチル基、アントラセン基、ピレン基な
どの芳香族基が例示され、その置換基としては、クロロ
基、ブロモ基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、
t−ブチル基、n−ブチル基、ニトロ基、シアノ基、メ
トキシ基、エトキシ基、アセトキシ基、メトキシカルボ
ニル基、エトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル
基、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、N,N
−ジメチルアミノ基、ベンゾオキシアミノ基、N,N−
ジメチルアミド基、メチルチオキシ基、トリフルオロメ
チル基、フェニル基などがそれぞれ例示される。置換も
しくは無置換の複素環基としては、フラン基、チオフェ
ン基、ピリジン基、ベンゾフラン基、ベンゾチオフェン
基、キノキサリン基、ピペラン基などが例示され、その
置換基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル
基、t−ブチル基、n−ブチル基、クロロ基、ブロモ
基、ニトロ基、シアノ基、メトキシカルボニル基などが
それぞれ例示される。置換もしくは無置換のアルコキシ
カルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキ
シカルボニル基、ブトキシカルボニル基、フェノキシカ
ルボニル基、3−クロロブトキシカルボニル基、4−メ
チルフェノキシカルボニル基などがそれぞれ例示され
る。置換もしくは無置換のカルバモイル基としては、
N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジヘキシル
カルバモイル基、N−エチルカルバモイル基、N,N−
ジトリルカルバモイル基などがそれぞれ例示される。置
換もしくは無置換のアシル基としては、メチルカルボニ
ル基、エチルカルボニル基、ヘキシルカルボニル基、ト
リルカルボニル基などがそれぞれ例示される。ハロゲン
原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などがそれ
ぞれ例示される。上式(I)におけるR2、R3におい
て、置換もしくは無置換のアルキル基、芳香族基、複素
環基の例は先に挙げたR1、R4のそれらの例と同様であ
る。上式(II)におけるA1、B1において、置換もしく
は無置換の芳香族基の例は先に挙けたR1、R4のそれら
の例と同様である。上式(II)および(III)におけるR
5、R6においても置換もしくは無置換のアルキル基、芳
香族基の例は先に挙げたR1、R4のそれらの例と同様で
ある。
【0015】本発明の一般式(I)で示される化合物の
具体例を表1に示すが、これらに限定されるものではな
い。
【0016】
【表1−(1)】
【0017】
【表1−(2)】
【0018】
【表1−(3)】
【0019】
【表1−(4)】
【0020】
【表1−(5)】
【0021】本発明で用いる有機アクセプター性化合物
であるペンタジエン化合物の感光層2全体に占める量は
1〜40重量%、好ましくは5〜40重量%である。
【0022】本発明の感光層においては、必須成分とし
て有機正孔移動物質が含まれている。感光層中での正孔
移動物質の役割は電荷発生物質で発生した正孔を感光層
中で移動させることである。この移動機能により電荷発
生物質中で正孔が蓄積されず、電荷発生物質の電荷発生
機能を十分に発揮させることが可能となる。
【0023】本発明で用いられる有機正孔移動物質とし
ては、分子中にトリフェニルアミン部位を有する化合
物、ヒドラゾン化合物、トリフェニルメタン化合物、ピ
ラゾリン化合物、オキサジアゾール化合物、カルバゾー
ル基を含む化合物、スチリル系化合物、ブタジエン系化
合物、ポリシラン化合物、ポリビニルカルバゾール等の
ドナー性化合物が挙げられる。有機正孔移動物質の感光
層2全体に占める量は15重量%以上好ましくは20〜
40重量%である。
【0024】感光層2における結着剤の役割は電荷発生
物質21の良好な分散と、有機正孔移動物質、アクセプ
ター性化合物の分子状の分散ばかりでなく、複写プロセ
スで必要とされる感光層の機械的強度も担っている。こ
のため、結着剤の組成比が低い場合には、これらの諸性
質が損なわれることとなる。従って、感光層に占める結
着剤の量はむやみに低くはできない。これら結着剤の感
光層全体に占める割合は30〜90重量%好ましくは4
0〜70重量%が適当である。本発明で用いられる結着
剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル
樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹
脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の付加重合
型樹脂、重付加型樹脂、重縮合型樹脂、並びにこれらの
繰り返し単位のうち2つ以上を含む共重合体樹脂、例え
ば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−
酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂などを挙げる
ことができる。
【0025】本発明の単層型電子写真用感光体では電荷
発生物質も必須成分である。本発明で用いることのでき
る電荷発生物質としては、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔
料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、キナクリドン
顔料、インジゴ顔料、多環キノン顔料等が挙げられる。
これらのうち、アゾ顔料の中心骨格としてはカルバゾー
ル基やスチリル基、ジフェニルアミン基、トリフェニル
アミン基のような電子供与性が好ましい。これら電荷発
生物質(顔料)の感光層2に占める量は0.1〜40重
量%好ましくは0.3〜25重量%くらいが適当であ
る。
【0026】本発明の感光層2の厚さは5〜100μm
好ましくは10〜40μmくらいが適当である。5μm
より薄いと帯電性が低下し、逆に、100μmより厚い
と感度の低下をもたらす。
【0027】本発明で用いることができる導電性基体1
としては、アルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス等
の金属板、金属ドラムまたは金属箔、アルミニウム、酸
化錫、ヨウ化銅などの薄膜を蒸着あるいは塗布したプラ
スチックフィルムあるいはガラス等が挙げられる。
【0028】また、本発明の感光体では帯電性を改良す
る目的で、感光層2と導電性基体1との間に下引き層を
設けることができる。下引き層の材料としては前記結着
剤材料の他に、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコー
ル、カゼイン、ポリビニルピロリドン等を用いることが
できる。下引き層の厚さは0.01〜10μm好ましく
は0.1〜5μmくらいが適当である。
【0029】本発明の感光体をつくるには、前記の材料
を有機溶媒中に溶解またはボールミル、超音波等で分散
して感光層形成液を調製し、これを浸漬法やブレード塗
布法、スプレー塗布法等で導電性基体1上に塗布し乾燥
して感光層2を形成すればよい。
【0030】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
これにより本発明が限定されるものではない。
【0031】実施例1 X型無金属フタロシアニン0.5gをポリカーボネート
Z(PC−Z、帝人化成社製)溶液10g(テトラヒド
ロフラン中に10重量%の濃度になるように溶解したも
の)、テトラヒドロフラン9gとともにボールミリング
した後、顔料組成2重量%、PC−Z組成が50重量
%、ペンタジエン化合物(具体例NO.2)が20重量
%、下記化2で示される有機正孔移動物質が28%とな
るように10重量%のポリカーボネートZ溶液、ペンタ
ジエン化合物、有機正孔移動物質を加え、十分に撹拌
し、感光層形成液を調整した。このようにして調製した
塗布液をアルミニウムを1000Åの厚さに蒸着した7
5μm厚のポリエステルフィルム上にドクターブレード
にて塗布し、乾燥後の膜厚が15μmの感光層を有する
単層型電子写真用感光体を作製した。
【化2】
【0032】以上のようにして作製した電子写真用感光
体を川口電機(株)製の静電複写紙試験装置(SP−4
84)を用い、+6KVのコロナ放電を20秒間行なっ
て帯電せしめた後の表面電位Vs(V)、次いで20秒間
暗減衰させ、その時の表面電位Vo(V)、及び、その時
点から感光体表面の照度が20ルックスになるようにし
てタングステン光を照射し、Voが1/2になるのに要する
露光量E1/2(ルックス・秒)、光照射30秒後の表面
電位V30(V)を測定した。測定結果を表2に示す。
【0033】比較例1 実施例1において、ペンタジエン化合物を除いた以外は
実施例1と同様の条件で感光体を作製し、同様の評価を
行なった。その結果を表2に示す。
【0034】実施例2 実施例1において、ペンタジエン化合物を具体例No.
3の化合物に代えた以外は実施例1と同様の条件で感光
体を作製し、同様の評価を行なった。その結果を表2に
示す。
【0035】実施例3 実施例1において、ペンタジエン化合物を具体例No.
18の化合物に代えた以外は実施例1と同様の条件で感
光体を作製し、同様の評価を行なった。その結果を表2
に示す。
【表2】
【0036】
【発明の効果】本発明の単層型電子写真用感光体は帯電
性、感度に優れ、また複写プロセスを繰返しても静電特
性の安定性に富んだものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる単層型電子写真用感光体の一例
の概略図。
【符号の説明】
1 導電性基体 2 感光層 21 電荷発生顔料 22 結着剤マトリックス中に有機正孔移動物質と有機
アクセプター性化合物とが分子状に分散された層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 明夫 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性基体上に直接又は下引き層を介し
    て単層の感光層を設けてなり、その感光層は少なくとも
    電荷発生物質、有機正孔移動物質及び有機アクセプター
    性化合物が結着剤中に分散され、かつ、該有機アクセプ
    ター性化合物がペンタジエン化合物であることを特徴と
    する単層型電子写真用感光体。
  2. 【請求項2】 ペンタジエン化合物が下記一般式1(化
    1)で表わされる化合物であることを特徴とする請求項
    1記載の単層型電子写真用感光体。 【化1】 (式中、R1、R4は水素原子、置換もしくは無置換のア
    ルキル基、置換もしくは無置換の芳香族基、置換もしく
    は無置換の複素環基、置換もしくは無置換のアルコキシ
    カルボニル基、置換もしくは無置換のカルバモイル基、
    置換もしくは無置換のアシル基、シアノ基、ニトロ基及
    びハロゲン原子よりなる群から選ばれた少なくとも一種
    の基を表し、同一でも異なっていてもよい。R2、R
    3は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置
    換もしくは無置換の芳香族基及び置換もしくは無置換の
    複素環基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を
    表し、同一でも異なっていてもよい。Xは、=O、下式
    (II)及び(III)で表される基よりなる群から選ばれた
    少なくとも1種の基を表す。 =C(A1)(B1) (II) =N−R5 (III) (式(II)において、A1、B1は水素原子、ハロゲン原
    子、シアノ基、置換もしくは無置換の芳香族基、および
    −COOR6よりなる群から選ばれた少なくとも1種の
    基を表し、同一でも異なっていてもよい。式(III)にお
    いて、R5は置換もしくは無置換のアルキル基、置換も
    しくは無置換の芳香族基、又はシアノ基を表す。前記R
    6は置換もしくは無置換のアルキル基又は置換もしくは
    無置換の芳香族基を表す。)
JP13954094A 1994-05-30 1994-05-30 単層型電子写真用感光体 Pending JPH07325411A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09319104A (ja) * 1996-05-24 1997-12-12 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体

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JPH09319104A (ja) * 1996-05-24 1997-12-12 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体

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