JPH10306084A - フルオレノン誘導体およびこれを用いた電子写真用感光体 - Google Patents

フルオレノン誘導体およびこれを用いた電子写真用感光体

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JPH10306084A
JPH10306084A JP9116892A JP11689297A JPH10306084A JP H10306084 A JPH10306084 A JP H10306084A JP 9116892 A JP9116892 A JP 9116892A JP 11689297 A JP11689297 A JP 11689297A JP H10306084 A JPH10306084 A JP H10306084A
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group
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fluorenone
compound
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JP9116892A
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Inventor
Makoto Furuune
誠 古畝
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感度、耐久性にすぐれた電子写真感光体を提
供する。 【解決手段】 下記一般式[I]で表わされるフルオレ
ノン誘導体。 【化1】 (式[I]中、K1 及びK2 は、カップリング能を有す
る水酸基を含むカップラー残基を表わす。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真感光体に関
する。さらに、詳しくは、本発明は新規なフルオレノン
構造を有するビスアゾ化合物を含有する高感度な電子写
真用感光体に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真用感光体としては、従来セレ
ン、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機系の光導電性物
質を用いた感光体が使用されていたが、最近は、無公害
で、製造、取扱いが容易であること、画質が良好である
こと、ドラム、シート、ベルトなど各種の形状の感光体
が簡単に得られることなどの多くの利点を有する有機系
の光導電性化合物(以下OPCと略す)を用いた、いわ
ゆるOPC感光体が普通紙複写機やプリンター用に採用
されるようになり、しかもその割合は年々増加してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】OPC感光体は、従来
の無機系の感光体に比べ多くの利点を有しているが、感
度や耐久性などでは劣っており、現在のところは主に低
速機分野に利用されている。このため、感度、耐久性に
すぐれたOPCの開発が望まれている。本発明はかかる
性能を有する新しいOPC及びこれを用いた感光体を提
供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決する手段】本発明者らは、高感度かつ高耐
久性の電子写真感光体を得るために新規なOPCについ
て鋭意検討した結果、特定のフルオレノン構造を有する
新規なビスアゾ化合物が好適であることを見い出し本発
明に到達した。すなわち、本発明の要旨は、導電性支持
体上に、下記一般式[I]
【0005】
【化4】
【0006】(式[I]中、K1 及びK2 は、カップリ
ング能を有する水酸基を含むカップラー残基を表わ
す。)で表わされるビスアゾ系化合物を含有する感光層
を有することを特徴とする電子写真感光体に存する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の電子写真用感光体に含有されるビスアゾ化合物
は前記一般式[I]で示される構造を有する。一般式
[I]において、K1 、K2 はそれぞれカップリング能
を有する水酸基を含むカップラー残基で、例えば以下の
一般式[II]〜[VI]の基が例として挙げられる。な
お、カップリング能を有する水酸基とは、その水酸基が
結合する芳香族環等に、ジアゾニウム塩とカップリング
し得る性質を付与する水酸基を意味する。
【0008】
【化5】
【0009】一般式[II]中、Yはベンゼン環と縮合し
て、ナフタレン環、アントラセン環、カルバゾール環、
ベンズカルバゾール環、ジベンゾフラン環、ベンゾナフ
トフラン環、ジフェニレンサルファイド環等の多環芳香
環若しくはヘテロ環を形成するに必要な残基を示し、こ
れらは置換基を有してもよい。R1 およびR2 は、水素
原子;置換基を有しても良い、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基等のアルキル基;置換基を有しても
良い、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等
のアラルキル基;置換基を有しても良い、フェニル基、
ジフェニル基、ナフチル基等のアリール基;カルバゾー
ル基、ジベンゾフラン基、ベンズイミダゾロン基、ベン
ズチアゾール基、チアゾール基、ピリジン基等の複素環
基;又はR1 およびR2 の結合する窒素原子と共に置換
基を有してもよい環状アミノ基を構成したものを示す。
1 とR2 は同一の基でも互いに異なる基でもよいが、
感度の点から一方を水素原子とし他方は水素原子以外の
基とすることが好ましい。Zは酸素原子又は硫黄原子を
表し、酸素原子が特に好ましい。nは0、1、2のいず
れかを表し、0か1が好ましい。
【0010】
【化6】
【0011】一般式[III ]および[IV]において、R
3 はR1 ,R2 と同じ例によって示され、水素原子、置
換基を有しても良い、アルキル基、アラルキル基、アリ
ール基又は複素環基を示す。
【0012】
【化7】
【0013】一般式[V−a,b]、[VI−a,b]に
おいてWは2価の芳香族炭化水素基、又は窒素原子を環
内に含む複素環基を示す。2価の芳香族炭化水素基とし
ては、例えば、o−フェニレン基等の単環式芳香族炭化
水素の2価基;o−ナフチレン基、peri−ナフチレ
ン基、1,2−アントラキノニレン基、9,10−フェ
ナントリレン基等の縮合多環式芳香族炭化水素の2価基
等が挙げられる。
【0014】また、窒素原子を環内に含む複素環の2価
基としては、例えば、3,4−ピラゾールジイル基、
2,3−ピリジンジイル基、5,5−ピリミジンジイル
基、6,7−インダゾールジイル基、5,6−ベンズイ
ミダゾールジイル基、6,7−キノリンジイル基等の窒
素原子、好ましくは、2個以下の窒素原子を環内に含む
5〜10員環の2価基等が挙げられる。感度及び耐久性
を考慮した場合、Wとしてはo−フェニレン基、o−ナ
フチレン基、peri−ナフチレン基、2,3−ピリジ
ンジイル基、4,5−ピリミジンジイル基、特に、o−
フェニレン基、o−ナフチレン基が好ましい。
【0015】本発明において、Wとして用いるこれら芳
香族炭化水素の2価及び窒素原子を環内に含む複素環の
2価基等は置換基を有してもよい。かかる置換基として
は、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i
−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、n−ヘキ
シル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロ
ポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基;ヒドロキシル
基;ニトロ基;シアノ基;アミノ基;ジメチルアミノ
基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基等の置換ア
ミノ基;弗素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等の
ハロゲン原子;カルボキシル基;エトキシカルボニル基
等のアルコキシカルボニル基;カルボモイル基;フェノ
キシ基等のアリーロキシ基;ベンジルオキシ基等のアリ
ールアルコキシ基;フェニロキシカルボニル基等のアリ
ーロキシカルボニル基等が挙げられる。中でもアルキル
基、アルコキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、ヒドロキ
シル基、カルボキシル基、特に、メチル基、メトキシ
基、ニトロ基、塩素原子、ヒドロキシル基等が好適であ
る。
【0016】なお、式[V−a]型の基を有する化合物
は、通常式[V−b]型の基を有する異性体との混合物
として存在することが多いので、本発明においては式
[V−a]型と式[V−b]型の基は同じ基として扱
う。また、式[VI−a]型の基についても同様に、[VI
−b]型の基と同じ基として扱う。これらのビスアゾ化
合物は、例えば下記式[VII ]
【0017】
【化8】
【0018】で表わされるジアミンを常法によりテトラ
ゾ化し、対応するカップラーとカップリングさせること
により容易に合成できる。かかるカップリング反応は、
公知の方法に従い、通常、水/又はジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド等の有機溶媒中、反応温度3
0℃以下にて1時間ないし10時間程度反応させればよ
い。カップラー残基K1 とK2 をお互いに異なった基と
させる場合には、対応する2種のカップラーを混合して
用いればよい。
【0019】なお、2種の異なるカップラー、例えば
k,k′を用いて適正な反応条件を選択してカップリン
グ反応を行えば、下記(a)の異性体混合物が高純度で
得られ、同時にK1 =K2 =kの化合物(b)及びK1
=K2 =k′の化合物(c)も混入する。
【0020】
【化9】
【0021】次いで、上記式[VII ]の製造例を具体的
に説明する。下式[VIII]で表される2−アミノ−9−
フルオレノン−7−カルボン酸と硫酸ヒドラジウムを発
煙硫酸中で縮合させることによりジアミン[VII ]が得
られる。
【0022】
【化10】
【0023】電子写真用感光体として有用な一般式
[I]のフルオレノン誘導体の代表例を下記の表−1に
示すが、本発明はこれら化合物に限定されるものではな
い。なお、表−1において、K1 とK2 が異なる場合あ
るいは異性体混合物である場合、式[I]の化合物は、
単独の化合物及び前述の各種化合物を包括したものをも
意味する。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】本発明の電子写真用感光体は上記一般式
[I]で表されるビスアゾ系化合物を1種又は2種以上
含有する感光層を有する。感光層は種々の形態のものが
周知であるが、本発明の感光体においては、そのいずれ
のタイプであってもよい。特に好適なのは、本発明のビ
スアゾ系化合物を電子発生材料としてバインダー中に分
散させ、これを電荷発生層とし、周知の電荷輸送材料を
含む電荷輸送層を積層した積層型感光体や、上記のビス
アゾ系化合物の分散中に、周知の電荷輸送材料を添加し
た単層型感光体などが挙げられる。
【0028】前記一般式[I]で示される本発明のビス
アゾ系化合物は電荷キャリヤーの発生効率及び電荷輸送
材料へのキャリヤー注入効率が高く、前記の積層型や単
層型の機能分離型感光体の電荷発生材料としてきわめて
すぐれた性能を有している。本発明のビスアゾ系化合物
と組合せて用いる電荷輸送材料は一般に電子の輸送媒体
とホールの輸送媒体の二種に分類されるが、本発明感光
体には両者とも使用することができ、またその混合物を
も使用できる。電子の輸送媒体としてはニトロ基、シア
ノ基、エステル基等の電子吸引性基を有する電子吸引性
化合物、例えば2,4,7−トリニトロフルオレノン、
2,4,5,7−テトラニトロフルオレノン等のニトロ
化フルオレノンあるいはテトラシアノジメタンが挙げら
れる。また、ホールの輸送媒体としては電子供与性の有
機光導電性化合物、例えばカルバゾール、インドール、
イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジア
ゾール、ピラゾール、ピラゾリン、チアジアゾール等の
複素環化合物;トリフェニルメタン等のトリアリールア
ルカン誘導体;トリフェニルアミン等のトリアリールア
ミン誘導体;フェニレンジアミン誘導体;N−フェニル
カルバゾール誘導体;スチルベン誘導体;ヒドラゾン化
合物などが挙げられ、特に、ジアルキルアミノ基、ジフ
ェニルアミノ基の様な置換アミノ基、あるいはアルコキ
シ基、アルキル基の様な電子供与性基、あるいはこれら
の電子供与性基が置換した芳香族環基が置換した電子供
与性の大きな化合物が挙げられる。又、ポリビニルカル
バゾールの様に、これらの化合物からなる基を主鎖もし
くは側鎖に有する重合体も挙げられる。そして本発明の
アゾ化合物と組み合わされる好適なものとしては、下記
表−2に示すような化合物を挙げることができる。
【0029】
【表4】
【0030】
【表5】
【0031】
【表6】
【0032】
【表7】
【0033】
【表8】
【0034】
【表9】
【0035】
【表10】
【0036】
【表11】
【0037】本発明の電子写真用感光体は常法に従って
製造できる。すなわち、本発明の電子写真用感光体は、
導電性支持体上に、本発明のビスアゾ系化合物を含有す
る電荷発生層と電荷輸送層を有する積層型か、ビスアゾ
系化合物が分散した感光層を有する単層型の感光体であ
り、これらの他に、接着層、ブロッキング層などの中間
層や、保護層など、電気特性、機械特性などの性能改良
のための層を設けてもよい。導電性支持体としては周知
の電子写真用感光体に採用されているものがいずれも使
用できる。具体的には例えばアルミニウム、銅等の金属
ドラム、シートあるいはこれらの金属箔のラミネート
物、蒸着物が挙げられる。更に、金属粉末、カーボンブ
ラック、ヨウ化銅、高分子電解質等の導電性物質を適当
なバインダーとともに塗布して導電処理したプラスチッ
クフィルム、プラスチックドラム、紙等が挙げられる。
また、金属粉末、カーボンブラック、炭素繊維等の導電
性物質を含有し、導電性となったプラスチックのシート
やドラムあるいは、酸化スズ、酸化インジウム等の導電
性金属酸化物層を表面に有するプラスチックフィルムな
どが挙げられる。
【0038】前記した積層型感光体では、通常は導電性
支持体上に電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層が
形成されるが、逆の構成でもよい。電荷発生層は、本発
明のビスアゾ系化合物とバインダーポリマーを含む塗布
液を塗布、乾燥して形成される。塗布液はビスアゾ系化
合物を溶解していてもよいが、通常は分散した状態で使
用される。塗布液調製用の溶媒としてはブチルアミン、
エチレンジアミン等の塩基性溶媒;テトラヒドロフラ
ン、1,4−ジオキサン等のエーテル類;メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キ
シレン等の芳香族炭化水素;N,N−ジメチルホルムア
ミド、アセトニトリル、N−メチルピロリドン、ジメチ
ルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒;メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;
酢酸エチル、蟻酸メチル、メチルセロソルブアセテート
等のエステル類;ジクロロエタン、クロロホルム等の塩
素化炭化水素などが挙げられる。
【0039】塗布液中にビスアゾ系化合物を分散する場
合は、1μm以下、好ましくは0.5μm以下の粒径に
することが必要である。バインダーとしては、スチレ
ン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エ
ステル、ビニルアルコール、エチルビニルエーテル等の
ビニル化合物の重合体及び共重合体、フェノキシ樹脂、
ポリスルホン、ポリビニルアセタール、ポリカーボネー
ト、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、セルロ
ースエステル、セルロースエーテル、エポキシ樹脂、け
い素樹脂等が挙げられる。
【0040】本発明のビスアゾ系化合物とバインダーポ
リマーとの割合は、特に制限されないが、一般には、ビ
スアゾ系化合物100重量部に対し、5〜500重量
部、好ましくは20〜300重量部のバインダーポリマ
ーを使用する。上記塗布液にはこの他にも分散安定剤、
塗布性改良剤、さらには、性能改良のための、色素、電
子吸引性化合物その他の添加剤を加えてもよい。電荷発
生層の膜厚は0.05〜5μm、好ましくは0.1〜2
μmになる様にする。
【0041】電荷発生層用の上記塗布液に前記電荷輸送
材料を1種又は2種以上溶解し、乾燥後の膜厚が5〜5
0μm、好ましくは10〜30μmになる様に導電性支
持体上に塗布すれば、単層型の感光体が得られる。ビス
アゾ系化合物とバインダーポリマーおよび電荷輸送材料
との割合は通常ビスアゾ系化合物10重量部に対しバイ
ンダーポリマーが10〜1000重量部、好ましくは3
0〜500重量部、電荷輸送材料が5〜1000重量
部、好ましくは20〜500重量部である。
【0042】積層型感光体においては、前記電荷発生層
の上に、電気輸送材料を含む塗布液を塗布し乾燥するこ
とにより、電荷輸送層が形成される。電荷輸送材料が成
膜性のある高分子化合物の場合は特にバインダーポリマ
ーを用いなくてもよいが、可とう性改良等のために混合
してもよい。低分子化合物の場合は、フィルム形成のた
めにバインダーポリマーを用いる。バインダーポリマー
としては前記のものが用いられ、その使用量は通常電荷
輸送材料100重量部に対し50〜3000重量部、好
ましくは70〜1000重量部の範囲である。電荷輸送
層の膜厚は5〜70μm、好ましくは10〜50μmの
範囲で形成される。
【0043】電荷輸送層には、この他にも性能改良や塗
膜の機械的強度、耐久性の向上のために種々の添加剤を
用いることができる。この様な添加剤としては、電子吸
引性化合物や色素類、紫外線吸収剤や酸化防止剤等の安
定剤、塗布性改良剤、可塑剤、架橋剤等が挙げられる。
電子吸引性化合物としては例えばクロラニル、2,3−
ジクロロ−1,4−ナフトキノン、2−メチルアントラ
キノン、1−ニトロアントラキノン、1−クロロ−5−
ニトロアントラキノン、2−クロロアントラキノン、フ
ェナントレンキノン等のキノン類;4−ニトロベンズア
ルデヒド等のアルデヒド類;9−ベンゾイルアントラセ
ン、インダンジオン、3,5−ジニトロベンゾフェノ
ン、3,3′,5,5′−テトラニトロベンゾフェノン
等のケトン類;無水フタル酸、4−クロロナフタル酸無
水物等の酸無水物;テトラシアノエチレン、テレフタル
マロノニトリル、4−ニトロベンザルマロノニトリル、
4−ベンゾイルオキシベンザルマロノニトリル、4−
(p−ニトロベンゾイルオキシ)ベンザルマロノニトリ
ル等のシアノ化合物;3−ベンザルフタリド、3−(α
−シアノ−p−ニトロベンザル)フタリド、3−(α−
シアノ−p−ニトロベンザル)−4,5,6,7−テト
ラクロロフタリド等のフタリド類等が挙げられる。
【0044】
【実施例】次に本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はその要旨をこえない限り、以下の実施
例に限定されるものではない。なお、実施例中[部]と
あるのは[重量部]を示す。
【0045】実施例1 フルオレノン誘導体の合成 硫酸ヒドラジウム6.0gを発煙硫酸100mL中55
℃で溶解し、そこに2−アミノ−9−フルオレノン−7
−カルボン酸20.0gを添加し、70℃で1時間撹拌
した。氷水1.0Lに注ぎ固体を析出させ、水酸化ナト
リウム水溶液で中和した後、水、メタノールで洗浄。ア
ルミナカラムで精製し、ジアミン(i)6.0gを得
た。この化合物は、分子式C28164 3 として分子
量は456.46であり、マススペクトルでM/e=4
56のピークを確認した。元素分析値は下記の通りであ
った。
【0046】
【表12】 C28164 3 として 計算値(%) C: 73.68 H: 3.53 N: 12.27 測定値(%) C: 72.96 H: 3.17 N: 12.16
【0047】上記ジアミン0.5gを水20ml、濃塩
酸5ml中に加えて冷却し、これに5℃以下で10%亜
硝酸ナトリウム水溶液1mlを滴下し、5℃以下で1時
間撹拌してテトラゾ化した。得られたテトラゾニウム塩
をジメチルスルホキシド50mlに溶解させこれを下記
構造のカップラー0.5gをジメチルスルホキシド10
0mlに溶かした液に加え、次い
【0048】
【化11】
【0049】で反応系に30%酢酸ナトリウム水溶液
1.7gを加えた後、3時間撹拌し、析出結晶をろ取し
た。これを希酢酸、水、テトラヒドロフランにより洗浄
した後、乾燥して得られた固体(ii)は赤紫色を呈して
おり元素分析値及び赤外吸収スペクトル測定により、こ
のものは目的のビスアゾ化合物(表1のNo.1)と同
定された。収量は0.4gで元素分析値は以下の通りで
あった。
【0050】
【表13】 C6238Cl2 8 7 として 計算値(%) C: 69.08 H: 3.55 N: 10.40 Cl: 6.58 測定値(%) C: 67.88 H: 3.16 N: 10.28 Cl: 6.11
【0051】実施例2 実施例1のビスアゾ化合物及び同様にして合成した表−
1のNo.2〜8のビスアゾ化合物それぞれ0.4部を
30部の4−メチル−4−メトキシ−2−ペンタノンと
共にサンドグラインダーにより分散させ、これにポリビ
ニルブチラール(積水化学工業(株)製、商標BH−
3)を0.4部添加溶解させた。得られたビスアゾ化合
物の分散液を厚さ75μmのポリエステルフィルムに蒸
着したアルミニウム蒸着層の上にワイヤーバーで乾燥膜
厚が0.4g/m2 となる様塗布乾燥した。このように
して得られた電荷発生層に4,4′−ビス{N−[4−
(α−スチリル)フェニル]−N−フェニルアミノ}ジ
フェノキシメタン110部及びポリカーボネート樹脂
(三菱化学(株)製、商標ノバレックス7025)11
0部をテトラヒドロフラン670部に溶解した液を乾燥
膜厚が28μmになる様に塗布し、電荷発生層を形成し
た。この様にして2層からなる感光層を有する電子写真
用感光体が得られた。
【0052】これらの感光体の感度として半減露光量
(E1/2)の値を表−3に示した。半減露光量は、前
記感光体を静電複写紙試験装置(川口電機製作所モデル
SP−428)により測定した。まず暗所で−6.5k
Vでコロナ放電により帯電させ、これを感度(E1/2
(lux・sec))を求めるため照度11uxの白色
光で露光し、表面電位が初期表面電位の半分に減衰する
ために必要な露光量を求めた。
【0053】
【表14】
【0054】比較例1 実施例1との比較のために実施例1で用いたビスアゾ化
合物の代わりに下記構造式で表わされるビスアゾ化合物
を使用する以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
この感光体の半減露光量は、1.74 lux・sec
であった。
【0055】
【化12】
【0056】
【発明の効果】本発明のビスアゾ系化合物を含有する電
子写真用感光体は、高感度で感色性も良好であり、特に
光疲労が少ないため、繰返し使用した場合、感度、帯電
性、残留電位の変動が少なく、安定性が高く、耐久性が
きわめてすぐれたものである。電子写真方式の普通紙複
写機のみでなく、性能の安定性、信頼性が特に要求され
るレーザープリンタ、液晶、シャッタープリンタ、LE
Dプリンタ等のプリンタ用感光体にも適した感光体であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得たジアミン(i)の赤外吸収スペ
クトル。
【図2】実施例1で得たビスアゾ化合物(ii)の赤外吸
収スペクトル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 5/06 351 G03G 5/06 351B 367 367

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式[I]で表わされるフルオレ
    ノン誘導体。 【化1】 (式[I]中、K1 及びK2 は、カップリング能を有す
    る水酸基を含むカップラー残基を表わす。)
  2. 【請求項2】 一般式[I]におけるK1 及び/又はK
    2 が、一般式[II]〜[VI−b]のいずれかであること
    を特徴とする請求項1記載のフルオレノン誘導体。 【化2】 【化3】 (式中、Yはベンゼン環と縮合環を形成する残基を示
    し、置換基を有してもよい。R1 、R2 及びR3 はそれ
    ぞれ独立して、水素原子、置換基を有してもよい、アル
    キル基、アラルキル基、アリール基、複素環基を示す。
    又はR1 、R2 は結合する窒素原子と共に置換基を有し
    てもよい環状アミノ基を形成してもよい。Zは酸素原子
    又は硫黄原子を表す。nは0、1または2を示す。Wは
    2価の芳香族炭化水素基又は窒素原子を環内に含む2価
    の複素環基を示し、これらは置換基を有してもよい。)
  3. 【請求項3】 導電性支持体上に請求項1又は2のいず
    れかに記載のフルオレノン誘導体を含有することを特徴
    とする電子写真用感光体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7371493B2 (en) 2005-03-11 2008-05-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Charge transport materials having a 1,3,6,8-tetraoxo-1,3,6,8-tetrahydrobenzo[lmn][3,8]phenanthroline-2,7-diyl group

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