JPS63188146A - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JPS63188146A
JPS63188146A JP2006187A JP2006187A JPS63188146A JP S63188146 A JPS63188146 A JP S63188146A JP 2006187 A JP2006187 A JP 2006187A JP 2006187 A JP2006187 A JP 2006187A JP S63188146 A JPS63188146 A JP S63188146A
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JP
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photoreceptor
group
layer
pyrazoline
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JP2006187A
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Masami Kuroda
昌美 黒田
Yoichi Nakamura
洋一 中村
Noboru Kosho
古庄 昇
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
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    • GPHYSICS
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    • G03G5/0644Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings
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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〕 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは導電性基体
上に形成せしめた感光層の中に新規なピラゾリン化合物
を含有することを特徴とする電子写真用感光体に関する
〔従来の技術〕
従来より電子写真用感光体(以下感光体とも称する)の
感光材料としてはセレンまたはセレン合金などの無機光
導電性物質、酸化亜鉛あるいは硫化カドミウムなどの無
機光導電性物質を樹脂結着剤中に分散させたもの、ポI
J −N−ビニールカルバゾールまたはポリビニールア
ントラセンなどの有機光導電性物質、フタロシアニン化
合物あるいはビスアゾ化合物などの有機光導電性物質、
または、これら有機光導電性物質を樹脂結着剤中に分散
させたものなどが利用されている。
また、感光体には暗所で表面電荷を保持する機能、光を
受容して電荷を発生する機能、同じく光を受容して電荷
を輸送する機能とが必要であるが、一つの層でこれらの
機能をあわせもったいわゆる単層型感光体と、主として
電荷発生に寄与する層と暗所での表面電荷の保持と光受
容時の電荷輸送に寄与する層とに機能分離した層を積層
したいわゆる積層型感光体がある。これらの感光体を用
いた電子写真法による画像形成には、例えばカールソン
方式が適用される。この方式での画像形成は暗所での感
光体へのコロナ放電による帯電、帯電された感光体表面
上への露光による原稿の文字や絵などの静電潜像の形成
、形成された静電潜像のトナーによる現像、現像された
トナー像の紙などの支持体への転写、定着により行われ
、トナー像転写後の感光体は除電、残留トナーの除去、
光除電などを行った後、再使用に供される。
近年、可撓性、熱安定性、膜形成性などの利点により、
有機材料を用いた電子写真用感光体が実用化されてきて
いる。例えば、ポリ−N−ビニールカルバゾールと2.
4.7−)ジニトロフルオレン−9−オンとからなる感
光体(米国特許第3484237号明細書に記載)、有
機顔料を主成分とする感光体(特開昭47−37543
号公報に記載)、染料と樹脂とからなる共晶錯体を主成
分とする感光体(特開昭47−10735−号公報に記
載)などである。さらに、新規ヒドラゾン化合物も数多
く実用化されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、有機材料は無機材料にない多くの長所を
持つが、電子写真用感光体に要求されるすべての特性を
充分に満足するものはまだ得られていないのが現状であ
り、特に光感度および繰り返し連続使用時の特性に問題
があった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、感
光層に電荷輸送性物質として今まで用いられたことのな
い新しい有機材料を用いることにより、高感度で繰り返
し特性の優れた複写機用およびプリンタ用の電子写真用
感光体を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明によれば、下記一
般式(1)に示したピラゾリン化合物のうちの、少なく
とも一種類を含む感光層を有する電子写真用感光体とす
る。
8% (式(1)中、R1は置換もしくは無置換のアリール基
を表し、nは0またはlを表し、X、およびX2はそれ
ぞれ を示し、R澹乃至RI4 はそれぞれ水素原子、へロゲ
ン原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、ア
リル基、カルボキシル基、エステル基。
アリール基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アルキル
アミノ基またはアリールアミノ基を表し、mは0,1.
2.3.4または5の整数値を表し、かつ、XlとX、
とが同じ場合も含む。)〔作用〕 前記一般式(I)で示されるピラゾリン化合物を感光層
に用いた例は知られていない。本発明者らは、前記目的
を達成するために各有機材料について鋭意検討を進める
なかで、これらピラゾリン化合物について数多くの実験
を行った結果、その技術的解明はまだ充分にはなされて
いないが、このような前記一般式(1)で示される特定
のピラゾリン化合物を電荷輸送性物質として使用するこ
とが、電子写真特性の向上に極めて有効であることを見
出し、高感度で繰り返し特性の優れた感光体を得るに至
ったのである。
〔実施例〕
本発明に用いられる前記一般式(1)のピラゾリン化合
物は、通常の方法により合成することができる。すなわ
ち、必要に応じて縮合剤として少量の酸を用い、アルコ
ールなどの適当な有機溶媒中でα、β不飽和ケトンとア
リールヒドラジン類を縮合させることにより得られる。
こうして得られる一般式(1)で表されるピラゾリン化
合物の具体例を例示すると次の通りである。
リしi6 ω     Nα50 υしM3 Q      Nα134 ON(L236 本発明の感光体は前述のようなピラゾリン化合物を感光
層中に含有させたものであるが、これらピラゾリン化合
物の応用の仕方によって、第1図、第2図、あるいは第
3図に示したごとくに用いることができる。
第1図〜第3図は本発明の感光体のそれぞれ異なる実施
例の概念的断面図で、■は導電性基体。
20、21.22は感光層、3は電荷発生物質、4は電
荷発生層、5は電荷輸送性物質、6は電荷輸送層。
7は被覆層である。
第1図は、導電性基体l上に電荷発生物質3と電荷輸送
性物質5であるピラゾリン化合物を樹脂バインダー(結
着剤)中に分散した感光層20(通常単層型感光体と称
せられる構成)が設けられたものである。
第2図は、導電性基体1上に電荷発生物質3を主体とす
る電荷発生層4と、電荷輸送性物質5であるピラゾリン
化合物を含有する電荷輸送層6との積層からなる感光層
21(通常積層型感光体と称せられる構成)が設けられ
たものである。
第3図は、第2図の逆の層構成のものである。
この場合、電荷発生層4を保護するために被覆層7が設
けられるのが一般的であり、感光層22は電荷輸送層6
.電荷発生層4.被覆層7で構成されている。
第2図および第3図に示す二種類の層構成とする理由と
して、感光体は正帯電方式または負帯電方式で用いられ
るが、負帯電方式として第2図の層構成が通常用いられ
る。第2図の層構成で正帯電方式で用いようとしても、
これに適合する電荷輸送性物質が見つかっていないのが
現状であり、したがって、正帯電方式の感光体として本
発明者らがすでに提案したように、第3図に示す層構成
が有効なものとして挙げられるのである。
第1図の感光体は、電荷発生物質を電荷発生物質右よび
樹脂バインダーを溶解した溶液中に分散せしめ、この分
散液を導電性基体上に塗布することによって作製できる
第2図の感光体は、導電性基体上に電荷発生物質を真空
蒸着するか、あるいは電荷発生物質の粒子を溶剤または
樹脂バインダー中に分散して得た分散液を塗布、乾燥し
、その上に電荷輸送性物質および樹脂バインダーを溶解
した溶液を塗布、乾燥することにより作製できる。
第3図の感光体は、電荷輸送性物質および樹脂バインダ
ーを溶解した溶液を導電性基体上に塗布、乾燥し、その
上に電荷発生物質を真空蒸着するか、あるいは電荷発生
物質の粒子を溶剤または樹脂ノイインダー中に分散して
得た分散液を塗布、乾燥し、さらにその上に被覆層を形
成することにより作製できる。
導電性基体1は感光体の電極としての役目と同時に他の
各層の支持体となっており、円筒状、板状、フィルム状
のいずれでも良く、材質的にはアルミニウム、ステンレ
ス鋼、ニッケルなどの金属、あるいはガラス、樹脂など
の上に導電処理をほどこしたものでも良い。
電荷発生層4は、前記したように電荷発生物質3の粒子
を樹脂バインダー中に分散させた材料を塗布するか、あ
るいは、真空蒸着などの方法により形成され、光を受容
して電荷を発生する。また、その電荷発生効率が高いこ
とと同時に発生した電荷の電荷輸送層6および被覆層7
への注入性が重要で、電場依存性が少なく低電場でも注
入の良いことが望ましい。電荷発生物質としては、無金
属フタロシアニン、チタニルフタロシアニンなどのフタ
ロシアニン化合物、各種アゾ、キノン、インジゴ顔料あ
るいは、セレンまたはセレン化合物などが用いられ、画
像形成に使用される露光光源の光波長領域に応じて好適
な物質を選ぶことができる。電荷発生層は電荷発生機能
を有すればよいので、その膜厚は電荷発生物質の光吸収
係数より決まり一般的には5μm以下であり、好適には
1μm以下である。電荷発生層は電荷発生物質を主体と
してこれに電荷輸送性物質などを添加して使用すること
も可能である。樹脂バインダーとしては、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、エポ
キシ、シリコン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体お
よび共重合体などを適宜組み合わせて使用することが可
能である。
電荷輸送層6は樹脂バインダー中に有機電荷輸送性物質
として前記一般式<1)で示されるピラゾリン化合物を
分散させた塗膜であり、暗所では絶縁体層として感光体
の電荷を保持し、光受容時には電荷発生層から注入され
る電荷を輸送する機能を発揮する。樹脂バインダーとし
ては、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、エポキシ、シリコン樹脂、メタクリル酸
エステルの重合体および共重合体などを用いることがで
きる。
被覆層7は暗所ではコロナ放電の電荷を受容して保持す
る機能を有しており、かつ電荷発生層が感応する光を透
過する性能を有し、露光時に光を透過し、電荷発生層に
到達させ、発生した電荷の注入を受けて表面電荷を中和
消滅されることが必要である。被覆材料としては、ポリ
エステル、ポリアミドなどの有機絶縁性皮膜形成材料が
適用できる。また、これら有機材料とガラス樹脂、81
02などの無機材料さらには金属、金属酸化物などの電
気抵抗を低減せしめる材料とを混合して用いることもで
きる。被覆材料としては有機絶縁性皮膜形成材料に限定
されることはな(Sin、などの無機材料さらには金属
、金属酸化物などを蒸着、スパッタリングなどの方法に
より形成することも可能である。被覆材料は前述の通り
電荷発生物質の光の吸収極大の波長領域にふいてできる
だけ透明であることが望ましい。
被覆層自体の膜厚は被覆層の配合組成にも依存するが、
繰り返し連続使用したとき残留電位が増大するなどの悪
影響が出ない範囲で任意に設定できる。
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
実施例1 ボールミルで150時間粉砕した無金属フタロシアニン
(東京化成製)50重量部と前記化合物Nα1で示され
るピラゾリン化合物100重量部をポリエステル樹脂(
バイロン:東洋紡製)100重量部とテトラヒドロフラ
ン(THF)溶剤とともに3時間混合機により混練して
塗布液を調整し、導電性基体であるアルミ蒸着ポリエス
テルフィルム(Al−PET)上に、ワイヤーバー法に
て塗布して、乾燥後の膜厚が15μmになるように感光
層を形成し、第1図に示した構成の感光体を作製した。
実施例2 実施例1において、ピラゾリン化合物の前記化合物kl
を化合物に29に変え、その他は実施例1と同様にして
感光層を形成し、感光体を作製した。
実施例3 実施例1において、ピラゾリン化合物の前記化合物−1
を化合物NCL78に変え、その他は実施例1と同様に
して感光層を形成し、感光体を作製した。
実施例4 まず、α型無金属フタロシアニンを出発原料とし、2つ
のリニアモーターを対向して配置した間にα型無金属フ
タロシアニンと作用小片としてテフロンピースを内蔵し
た非磁性離体を右いて粉砕するL I MMA C(L
inear Induction Motor Mix
−ing and Crashing :富士電機製)
処理を20分間行い微粉末化した。この微粉末化された
試料1重量部とDMF (N、N−ジメチルホルムアミ
ド)溶剤50重量部とを超音波分散処理を行った。その
後、試料とDMFとを分離濾過し、乾燥して無金属フタ
ロシアニンの処理を行った。
次に、前記化合物klで示されるピラゾリン化合物10
0重量部をテトラヒドロフラン(THF)700重量部
に溶かした液とポリメタクリル酸メチルポリマー(PM
MA :東京化成)100重量部をトルエン700重量
部に溶かした液とを混合してできた塗液をアルミ蒸着ポ
リエステルフィルム基体上にワイヤーバーにて塗布し、
乾燥後の膜厚が15μmになるように電荷輸送層を形成
した。このようにして得られた電荷輸送層上に上記の処
理をされた無金属フタロシアニン50重量部、ポリエス
テル樹脂(商品名パイロン200:東洋紡製)50重量
部、PMMA50重量部とTHF溶剤とともに3時間混
合機により混練して塗布液を調整し、ワイヤーバーにて
塗布し、乾燥後の膜厚が1μmになるように電荷発生層
を形成し、第3図に示した構成に対応する感光体を作製
した。ただし、本発明に直接関与しない被覆層は設けな
かった。
実施例5 実施例4において、ピラゾリン化合物の前記化合物N1
1Llを化合物Nα29に変え、その他は実施例4と同
様にして感光体を作製した。
実施例6 実施例4において、ピラゾリン化合物の前記化合物No
、 lを化合物Nα78に変え、その他は実施例4と同
様にして感光体を作製した。
実施例7 実施例1の感光層の組成を、無金属フタロシアニン50
重量部、前記化合物Nα1で示されるピラゾリン化合物
100重量部、ポリエステル樹脂(商品名バイロン20
0:東洋紡製)50重量部、PMMA50重量部とに変
更して、実施例1と同様に感光層を形成し感光体を作製
した。
実施例8.9 実施例7にふいて、ピラゾリン化合物の前記化合物Nα
1をそれぞれ化合物11h29. Nα78に変え、そ
の他は実施例7と同様にして実施例8.9の感光体を作
製した。
実施例10.11.12 実施例7.8.9において、無金属フタロシアニンに変
えて、例えば特開昭47−37543号公報に示される
ようなビスアゾ顔料であるフクロダイアンプル−を用い
、その他はそれぞれ実施例7,8゜9と同様にして、実
施例10.11.12の感光体を作製した。
このようにして得られた感光体の電子写真特性を川口電
機製静電記録紙試験装置r S P−428Jを用いて
測定した。
感光体の表面電位V、(ボルト)は暗所で+6.9kV
のコロナ放電を10秒間行って感光体表面を正帯電せし
めたときの初期の表面電位であり、続いてコロナ放電を
中止した状態で2秒間暗所保持したときの表面電位V6
(ボルト)を測定し、さらに続いて感光体表面に照度2
ルツクスの白色光を照射してV、が半分になるまでの時
間(秒)を求め半減衰露光量E1/2(ルックス・秒)
とした。また、照度2ルツクスの白色光を10秒間照射
したときの表面電位を残留電位V、(ボルト)とした。
また、フタロシアニン化合物を電荷発生物質とした感光
体については、長波長光での高感度が期待できるので、
波長T80nmの単色光をもちいたときの電子写真特性
も同時に測定した。すなわち、vdまでは同様に測定し
、次に白色光の替わりにlμWの単色光(780nm)
を照射して半減衰露光量(μJ/cat)を求め、また
、この光を10秒間感光体表面に照射したときの残留電
位V、(ボルト)を測定した。測定結果を第1表に示す
第  1  表  (その1) 第 1 表 (その2) 第1表に見られるように、ピラゾリン化合物の前記化合
物N11Ll、Nα29またはNα78を電荷輸送性物
質とした実施例1〜12の感光体は表面電位V%+半減
衰露光量El/□、残留電位Vrともに良好であった。
また、780nmの長波長光に対しても、フタロシアニ
ン化合物を電荷発生物質とした実施例1〜9の感光体は
高感度であった。
実施例13 厚さ500μmのアルミニウム板上に、セレンを厚さ1
.5μmに真空蒸着し電荷発生層を形成し、次に、前記
化合物Nα2で示されるピラゾリン化合物100重量部
をテトラヒドロフラン(THF)700重1部に溶かし
た液とポリメタクリル酸メチルポリマー(PMMA :
東京化成> 100重量部をトルエン700重量部に溶
かした液とを混合してできた塗液をワイヤーバーにて塗
布し、乾燥後の膜厚が20μmになるように電荷輸送層
を形成し、第2図に示した構成の感光体を作製した。
この感光体の電子写真特性を川口電機製静電記録紙試験
装置r S P−428Jを用いて測定した。暗所で感
光体表面に−6,0kVのコロナ放電を0.2秒間行っ
て感光体表面を負帯電したところ、表面電位V、=−7
90ボルトが得られ、また、照度2ルツク′  スの白
色光を照射したときの半減衰露光量E1/2=4.4ル
ックス・秒、照度2ルツクスの白色光を10秒間照射し
たときの残留電位V、=−100ボルトと良好な結果が
得られた。
実施例14 実施例13において、ピラゾリン化合物の前記化合物N
α2を化合物Nα30に変え、その他は実施例13と同
様にして感光体を作製し、電子写真特性を測定したとこ
ろ、表面電位v、=−750ボルト、半減衰露光量E+
/2=4.4ルックス・秒、残留電位vr−−80ボル
トと良好な結果が得られた。
実施例15 実施例13において、ピラゾリン化合物の前記化合物N
α2を化合物N[L79に変え、その他は実施例13と
同様にして感光体を作製した。
この感光体について、実施例13と同様に電子写真特性
を測定したところ、表面電位va=’rooボルト、半
減衰露光量E l/2 =5. フルックス・秒、残留
電位V、 =−100ボルトと良好な結果が得られた。
実施例16 実施例1で処理された無金属フタロシアニン50重量部
、ポリエステル樹脂(商品名バイロン200:東洋紡製
)50重量部、PMMA50重量部をTHF溶剤ととも
に3時間部合機により混練して塗布液を調整し、アルミ
ニウム支持体上に約1μmになるように塗布し、電荷発
生層を形成した。次に、前記化合物Nα3で示されるピ
ラゾリン化合物100重量部、ポリカーボネート樹脂(
パンライトL−1250) 100重量部、シリコンオ
イル0.1重量部をTHF700重量部とトルエン70
0重量部で混合し、電荷発生層の上に約15μmとなる
ように塗布し、電荷輸送層を形成し、第2図に示した構
成の感光体を作製した。
このようにして得られた感光体を実施例13と同様にし
て、電子写真特性を測定したところ、表面電位V、=−
690ボルト、半減衰露光量E、12=5.フルックス
・秒と良好な結果が得られた。
実施例17 実施例16において、ピラゾリン化合物の前記化合物N
α3を化合物N1131に変え、その他は実施例16と
同様にして感光体を作製し、電子写真特性を測定したと
ころ、表面電位v、=−680ボルト、半減露光量E 
l/2 =4.1ルツクス・秒と良好な結果が得られた
実施例18 実施例16に右いて、ピラゾリン化合物の前記化合物N
α3を化合物Na80に変え、その他は実施例16と同
様にして感光体を作製し、電子写真特性を測定したとこ
ろ、表面電位V、=−750ボルト、半減衰露光量E+
7□=4.9ルックス・秒と良好な結果が得られた。
実施例19 ピラゾリン化合物の前記化合物Nα4〜Nα28のそれ
ぞれについて実施例1Oと同様にして感光層を形成して
第1図に示した構成の感光体を作製し、川口電機製静電
記録紙試験装置r S P−428Jを用いて、電子写
真特性を測定した。そのうち、暗所で+(i、QkVの
コロナ放電を10秒間行って感光体表面を正帯電させ、
照度2ルツクスの白色光を照射して測定した半減衰露光
量E、7.の結果を第2表に示す。
第 2 表(その1) 第 2 表(その2) 第2表に見られるように、前記化合物NcL4〜Nα2
8で示されたピラゾリン化合物を電荷輸送性物質として
用いた感光体は、良好な半減衰露光量を有し、優れた光
感度を有することが判る。
実施例20 ピラゾリン化合物の前記化合物Nα32〜Nα77のそ
れぞれについて、実施例19と同様にして感光体を作製
し、電子写真特性を測定した。そのうちの半減衰露光量
E、/、の測定結果を第3表に示す。
第 3 表(その1) 第 3 表(その2) 第 3 表(その3) 第3表に見られるように、前記化合物Na32〜に77
で示されたピラゾリン化合物を電荷輸送性物質として用
いた感光体も良好な光感度を有することが判る。
実施例21 ピラゾリン化合物の前記化合物Nα81〜Nα266の
それぞれについて、実施例19と同様にして感光体を作
製し、電子写真特性を測定した。そのうちの半減衰露光
量E17.の測定結果を第4表に示す。
第 4 表(その1) 第 4 表(その2) 第 4 表(その3) 第 4 表(その4) 第 4 表(その5) 第 4 表(その6) 第 4 表(その7) 第 4 表(その8) 第 4 表(その9) 第 4 表(その10) 第 4 表(その11) 第 4 表(その12) 第4表に見られるように、前記化合物Nα81〜Nα2
66で示されたピラゾリン化合物を電荷輸送性物質とし
て用いた感光体も良好な光感度を有することが判る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、導電性基体上に設ける感光層の電荷輸
送性物質として前記一般式(1)で示されるピラゾリン
化合物を用いることとしたため、正帯電および負帯電に
おいても高感度でしかも繰り返し特性の優れた感光体を
得ることができる。また、電荷発生物質は露光光源の種
類に対応して好適な物質を選ぶことができ、−例をあげ
るとフタロシアニン化合物およびある種のビスアゾ化合
物を用いれば半導体レーザプリンターに使用可能な感光
体を得ることができる。さらに、必要に応じて表面に被
覆層を設置して耐久性を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1.2および3図は本発明の感光体のそれぞれ異なる
実施例を示す概念的断面図である。 1 導電性基体、3 電荷発生物質、4−電荷発生層、
5 電荷輸送性物質、6− 電荷輸送層、7 被覆層、
20.21.22  感光層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)下記一般式( I )に示したピラゾリン化合物のう
    ちの、少なくとも一種類を含む感光層を有することを特
    徴とする電子写真用感光体。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式( I )中、R_1は置換もしくは無置換のアリー
    ル基を表し、nは0または1を表し、X_1およびX_
    2はそれぞれ ▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学
    式、表等があります▼ を示し、R_2乃至R_1_4はそれぞれ水素原子、ハ
    ロゲン原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基
    、アリル基、カルボキシル基、エステル基、アリール基
    、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アルキルアミノ基ま
    たはアリールアミノ基を表し、mは0、1、2、3、4
    または5の整数値を表し、かつ、X_1とX_2とが同
    じ場合も含む。)
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