DE602004007085T2 - Organischer Photorezeptor mit einem polymeren Hydrazon- Ladungstransportmaterial - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft Organophotorezeptoren, die zur Verwendung in der Elektrophotografie geeignet sind, und insbesondere Organophotorezeptoren mit einem Ladungstransportmaterial, das ein Polymer mit einer Hydrazongruppe und einer aromatischen Gruppe in der Wiederholungseinheit enthält. Zudem betrifft die Erfindung zusätzlich Verfahren zur Herstellung eines Organophotorezeptors mit einem Polymer, das eine Hydrazongruppe und eine aromatische Gruppe enthält.
  • In der Elektrophotografie wird ein Organophotorezeptor in der Form einer Platte, einer Scheibe, eines Blattes, eines Bandes, einer Trommel oder Ähnlichem mit einem elektrisch isolierenden photoleitenden Element auf einem elektrisch leitenden Substrat durch zuerst das einheitliche elektrostatische Aufladen der Oberfläche der photoleitenden Schicht und dann das Belichten der geladenen Oberfläche mit einem Lichtmuster abgebildet. Die Belichtung mit Licht entlädt selektiv die Ladung in den beleuchteten Bereichen, in denen Licht auf die Oberfläche trifft, wodurch ein Muster aus geladenen und ungeladenen Bereichen gebildet wird, das als ein latentes Bild bezeichnet wird. Ein flüssiger oder trockener Toner wird dann in dem Umfeld des latenten Bildes bereit gestellt und Tonertröpfchen oder -teilchen lagern sich entweder im Umfeld der geladenen oder der ungeladenen Bereiche ab, um ein getöntes Bild auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht zu bilden. Das resultierende getönte Bild kann auf eine geeignete letzte oder intermediäre Aufnahmeoberfläche wie Papier übertragen werden, oder die photoleitende Schicht kann als ein letzter Aufnehmer für das Bild dienen. Das bildgebende Verfahren kann viele Male wiederholt werden, um ein einzelnes Bild zu vervollständigen, zum Beispiel durch das Übereinanderlegen von Bildern mit verschiedenen Farbkomponenten oder um Schattenbilder zu bewirken, wie durch das Übereinanderlegen von Bildern mit unterschiedlichen Farben zur Ausbildung eines fertigen Vollfarbbildes und/oder um weitere Bilder zu reproduzieren.
  • Es wurden sowohl einzelschichtige wie auch mehrschichtige photoleitende Elemente verwendet. In einzelschichtigen Ausführungsformen werden eine Ladungstransportmaterial und ein ladungsgenerierendes Material mit einem polymeren Bindemittel verbunden und dann auf dem elektrisch leitenden Substrat abgeschieden. In mehrschichtigen Ausführungsformen sind das Ladungstransportmaterial und das ladungs generierende Material in dem Element in getrennten Schichten vorhanden, wobei jedes davon optional mit einem polymeren Bindemittel verbunden werden kann, und diese auf dem elektrisch leitenden Substrat abgeschieden sind. Es sind zwei Anordnungen für ein zweischichtiges photoleitendes Element möglich. In einer zweischichtigen Anordnung (der „Dualschicht" – Anordnung) wird die ladungsgenerierende Schicht auf dem elektrisch leitenden Substrat abgeschieden und die Ladungstransportschicht wird oben auf der ladungsgenerierenden Schicht abgeschieden. In einer alternativen zweischichtigen Anordnung (der „umgekehrten Dualschicht" – Anordnung) ist die Reihenfolge der Ladungstransportschicht und der ladungsgenerierenden Schicht umgekehrt.
  • In sowohl den einzel- wie auch mehrschichtigen photoleitenden Elementen ist der Zweck des ladungsgenerierenden Materials die Generierung von Ladungsträgern (d. h. Löcher und/oder Elektronen) bei Bestrahlung mit Licht. Der Zweck des Ladungstransportmaterials ist es, wenigstens eine Art von diesen Ladungsträgern aufzunehmen und diese durch die Ladungstransportschicht zu transportieren, um die Entladung einer Oberflächenladung auf dem photoleitenden Element zu erleichtern. Das Ladungstransportmaterial kann eine Ladungstransportverbindung, eine Elektronentransporterbindung oder eine Kombination aus Beiden sein. Wenn eine Ladungstransportverbindung verwendet wird, nimmt die Ladungstransportverbindung die Lochträger auf und transportiert diese durch die Schicht mit der Ladungstransportverbindung. Wenn eine Elektronentransportverbindung verwendet wird, dann nimmt die Elektronentransportverbindung die Elektronenträger auf und transportiert diese durch die Schicht mit der Elektronentransportverbindung.
  • Obwohl viele Ladungstransportmaterialien bekannt sind, gibt es einen Bedarf an anderen Ladungstransportmaterialien, die die verschiedenen Voraussetzungen von besonderen elektrophotographischen Anwendungen erfüllen.
  • Um hoch qualitative Bilder herzustellen, insbesondere nach mehreren Zyklen, ist es für die Ladungstransportmaterialien wünschenswert, eine homogene Lösung mit dem polymeren Bindemittel zu bilden und in etwa homogen verteilt innerhalb des Organophotorezeptormaterials während der zyklischen Verwendung des Materials zu verbleiben. Zusätzlich ist es wünschenswert, die Menge an Ladung zu erhöhen, die das Ladungstransportmaterial aufnehmen kann (was durch einen Parameter angezeigt wird, der als Aufnahmespannung oder als „Vacc" bekannt ist) und die Retention der Ladung beim Entladen zu verringern (was durch einen Parameter angezeigt wird, der als Entladungsspannung oder "Vdis" bekannt ist).
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Organophotorezeptoren, elektrophotografische bildgebende Vorrichtungen, elektrophotografische bildgebende Verfahren und Ladungstransportmaterialien bereit zu stellen, die im Allgemeinen (a) gute und/oder vorteilhafte und/oder nützliche Eigenschaften oder Kombinationen von solchen Eigenschaften zeigen und vorzugsweise wenigstens eines oder einige der Probleme auf dem Gebiet ansprechen.
  • Es sind für die Elektrophotografie viele Ladungstransportmaterialien verfügbar, einschließlich zum Beispiel Pyrazolinderivate, Fluorenderivate, Oxadiazolderivate, Stilbenderivate, Hydrazonderivate, Carbazolhydrazonderivate, Triarylamine, Polyvinylcarbazol, Polyvinylpyren und Polyacenaphthylen. Jedoch können wenigstens einige der verfügbaren Ladungstransportmaterialien an einigen Nachteilen leiden und somit gibt es immer den Bedarf an Ladungstransportmaterialien, die die verschiedenen Voraussetzungen für elektrophotografischen Anwendungen erfüllen. Dies stellt eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung dar.
  • Eine bevorzugte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Organophotorezeptoren mit guten elektrostatischen Eigenschaften.
  • Zudem ist es eine weitere bevorzugte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Ladungstransportmaterialien für Organophotorezeptoren bereit zu stellen, die gute mechanische und/oder chemische Eigenschaften und/oder eine Kombination von guten mechanischen und elektrostatischen Eigenschaften zeigen.
  • Geeigneter Weise ist es eine weitere Aufgabe von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, Organophotorezeptoren und elektrophotografische bildgebende Vorrichtungen, die verwendet werden können, um hoch qualitative Bilder sogar nach wiederholter zyklischer Verwendung bereit zu stellen, elektrophotografische Vorrichtungen unter Verwendung der Organophotorezeptoren und elektrophotografische bildgebende Verfahren unter Verwendung der Organophotorezeptoren/Ladungstransportmaterialien bereit zu stellen.
  • Andere Aufgaben und/oder Vorteile der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargestellt und werden sich teilweise aus der Beschreibung ergeben oder daraus offensichtlich sein oder durch die Durchführung der Erfindung erlernt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Organophotorezeptor, eine elektrophotografische bildgebende Vorrichtung, ein elektrophotografisches bildgebendes Verfahren, ein Ladungstransportmaterial, ein Verfahren und eine polyfunktionelle Verbindung zur Verfügung gestellt, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargestellt werden. Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung ergeben.
  • Dementsprechend bemüht sich diese Erfindung, Organopotorezeptoren mit guten elektrostatischen Eigenschaften wie einer hohen Vacc und einer niedrigen Vdiss zur Verfügung zu stellen.
  • In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Organophotorezeptor bereit gestellt, der ein elektrisch leitendes Substrat und ein photoleitendes Element auf dem elektrisch leitenden Substrat umfasst, wobei das photoleitende Element das Folgende umfasst:
    • (a) ein Ladungstransportmaterial mit der Formel:
      Figure 00040001
      worin X eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind; R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind; Y eine aromatische Gruppe wie eine (N,N-disubstituierte) Arylamingruppe ist; und n eine Verteilung ganzer Zahlenwerte von mehr als 2 ist; und
    • (b) eine ladungsgenerierende Verbindung.
  • Vorzugsweise umfasst Y ein N,N-disubstituiertes Arylamin. Vorzugsweise ist die N,N-disubstituierte Arylamingruppe eine p-(N,N-disubstituierte) Arylamingruppe. Vorzugsweise umfasst die (N,N-disubstituierte) Arylamingruppe eine Triphenylamingruppe, eine Carbazolgruppe oder eine Julolidingruppe.
  • Vorzugsweise umfasst das photoleitende Element zusätzlich eine Elektronentransportverbindung. Vorzugsweise umfasst das photoleitende Element zusätzlich ein polymeres Bindemittel. Vorzugsweise sind das polymerere Bindemittel und das Ladungstransportmaterial durch ein Vernetzungsmittel vernetzt. Vorzugsweise umfasst das Vernetzungsmittel eine Epoxybindung. Vorzugsweise ist ein Vernetzungsmittel zwischen der Epoxybindung und dem polymeren Bindemittel gebunden.
  • Vorzugsweise ist die R4-Gruppe eine Phenylgruppe und R2 ist ein Wasserstoff.
  • Der Organophotorezeptor kann in der Form einer Platte, eines flexiblen Bandes, einer flexiblen Scheibe, eines Blattes, einer starren Trommel oder eines Blattes um eine starre oder biegsame Trommel herum vorliegen. In einer Ausführungsform umfasst der Organophotorezeptor: (a) ein photoleitendes Element, das das Ladungstransportmaterial, die ladungsgenerierende Verbindung, ein zweites Ladungstransportmaterial und ein polymeres Bindemittel umfasst, und (b) das elektrisch leitende Substrat.
  • In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrophotografische bildgebende Vorrichtung bereit gestellt, die (a) eine Lichtbild-gebende Komponente und (b) den hierin beschriebenen Organophotorezeptor umfasst, der so orientiert ist, um Licht von der Lichtbild-gebenden Komponente aufzunehmen. Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise zusätzlich eine Dispensiervorichtung wie eine Dispensiervorrichtung für flüssigen Toner. Das Verfahren der elektrophotografischen Bildgenerierung mit Photorezeptoren, die die hierin genannten Ladungstransportmaterialien enthalten, wird auch beschrieben.
  • In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt die Erfindung ein elektro-photografisches bildgebendes Verfahren, das (a) das Auftragen einer elektrischen Ladung auf eine Oberfläche des hierin beschriebenen Organophotorezeptors; (b) das bildweise Belichten der Oberfläche des Organophotorezeptors mit Strahlung zum Dissipieren der Ladung in ausgewählten Bereichen und dadurch das Bilden eines Musters von wenigstens relativ geladenen und ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche; (c) das in Kontaktbringen der Oberfäche mit einem Toner wie einem flüssigen Toner, der eine Dispersion aus Farbmittelteilchen in einer organischen Flüssigkeit umfasst, zur Generierung eines getönten Bildes; und (d) das Übertragen des getönten Bildes auf ein Substrat umfasst.
  • In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Ladungstransportmaterialien mit der oben gezeigten allgemeinen Formel, d.h. der folgenden Formel, zur Verfügung gestellt:
    Figure 00060001
    worin X eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6- Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind;
    R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind;
    Y eine aromatische Gruppe ist; und
    n eine Verteilung ganzer Zahlenwerte von mehr als 2 ist.
  • In einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines polymeren Ladungstransportmaterials durch die Polymerisationsreaktion von Monomeren mit der folgenden Formel zur Verfügung gestellt:
    Figure 00060002
    worin X' eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind;
    R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind;
    Y' eine aromatische Gruppe ist;
    Z eine erste reaktive funktionelle Gruppe ist; und
    E eine zweite reaktive funktionelle Gruppe ist, die kovalent an die reaktive funktionelle Gruppe Z gebunden werden kann. In einigen Ausführungsformen ist die erste reaktive funktionelle Gruppe aus der Gruppe ausgewählt, die aus einer Hydroxylgruppe, einer Carboxylgruppe, einer Aminogruppe und einer Thiolgruppe besteht. Die zweite reaktive funktionelle Gruppe kann eine Epxoygruppe sein. Die Polymerisationsreaktion kann zum Beispiel durch das geeignete Anpassen des pH-Wertes oder einer anderen geeigneten Änderung der Bedingungen gestartet werden.
  • In einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung mit der folgenden Formel zur Verfügung gestellt:
    Figure 00070001
    worin X' eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Ester-gruppe, eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind;
    R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind;
    Y' eine aromatische Gruppe ist;
    Z eine erste reaktive funktionelle Gruppe ist; und
    E eine zweite reaktive funktionelle Gruppe ist, die kovalent an die reaktive funktionelle Gruppe Z gebunden werden kann.
  • Die Erfindung stellt im Allgemeinen Organophotorezeptoren mit guten elektrostatischen Eigenschaften wie einer hohen V und einer niedrigen Vdis zur Verfügung. Diese Photorezeptoren können erfolgreich mit Toner wie flüssigen Toner verwendet werden, um hoch qualitative Bilder zu produzieren. Die hohe Qualität des bildgebenden Systems wird nach wiederholter zyklischer Verwendung beibehalten.
  • Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden sich aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen davon und aus den Ansprüchen ergeben.
  • Die hierin beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Aspekte der vorliegenden Erfindung können jeweils als bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen der anderen Aspekte der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
  • Polymere mit wünschenswerten Eigenschaften als Ladungstransportmaterialien haben Wiederholungseinheiten, die eine Hydrazongruppe enthalten, die an wenigstens eine aromatische Gruppe gebunden ist. Diese Ladungstransportmaterialien können im Allgemeinen wünschenswerte Eigenschaften zur Verwendung in Organophotorezeptoren zur Elektrophotographie aufweisen. Insbesondere können die Ladungstransportmaterialien dieser Erfindung im Allgemeinen hohe Ladungsträgermobilitäten und eine gute Kompatibilität mit verschiedenen Bindemittelmaterialien aufweisen, können in sowohl die einzelwie auch mehrschichtigen photoleitenden Elemente aufgenommen werden und können exzellente elektrophotographische Eigenschaften besitzen.
  • Die Organophotorezeptoren gemäß dieser Erfindung können im Allgemeinen eine hohe Photoempfindlichkeit, ein niedriges Restpotenzial und eine hohe Stabilität in Bezug auf zyklische Tests, Kristallisation und die Biegung und Dehnung von Organophotorezeptoren aufweisen. Die Organophotorezeptoren sind besonders in Laserdruckern und Ähnlichem wie Faxmaschienen, Photokopierern, Scanner und anderen elektronischen Vorrichtungen, die auf Elektrophotografie basieren, nützlich. Die Verwendung dieser Ladungstransportmaterialien wird in mehr Detail unten in dem Zusammenhang der Verwendung mit einem Laserdruckers beschrieben, obwohl deren Anwendung in anderen Vorrichtungen, die durch Elektrophotografie betrieben werden, aus der unten gegebenen Diskussion verallgemeinert werden kann.
  • Wie es oben erwähnt wird, ist es für die Ladungstransportmaterialien wünschenswert, eine homogene Lösung mit dem polymeren Bindemittel zu bilden und in etwa homogen verteilt in dem Organophotorezeptormaterial während der zyklischen Verwendung des Materials zu verbleiben, um hoch qualitative Bilder, insbesondere nach mehreren Zyklen, herzustellen. Zusätzlich ist es wünschenswert, die Menge an Ladung, die das Ladungstransportmaterial aufnehmen kann, zu erhöhen (was durch einen Parameter angezeigt wird, der als Aufnahmespannung oder „Vacc" bekannt ist) und die Retention dieser Ladung nach dem Entladen zu verringern (was durch einen Parameter angezeigt wird, der als Entladungsspannung oder „Vdis" bekannt ist).
  • Die Ladungstransportmaterialien können als Ladungstransportverbindung oder als Elektronentransportverbindung klassifiziert werden. Es gibt viele Ladungstransportverbindungen und Elektronentransportverbindungen, die auf dem Gebiet der Elektrophotografie bekannt sind. Nicht einschränkende Beispiele von Ladungstransportverbindungen umfassen zum Beispiel Pyrazolinderivate, Fluorenderivate, Oxadiazolderivate, Stilbenderivate, Enaminderivate, Enaminstilbenderivate, Hydrazonderivate, Carbazolhydrazonderivate, Triarylamine, Polyvinylcarbazol, Polyvinylpyren, Polyacenaphthylen oder Multihydrazonverbindungen, die wenigstens zwei Hydrazongruppen sowie wenigstens zwei Gruppen umfassen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus p-(N,N-disubstituiertem) Arylamin wie Triphenylamin sowie Heterocyclen wie Carbazol, Julolidin, Phenothiazin, Phenazin, Phenoxazin, Phenoxathiin, Thiazol, Oxazol, Isoxazol, Dibenzo(1,4)dioxin, Thianthren, Imidazol, Benzothiazol, Benzotriazol, Benzoxazol, Benzimidazol, Chinolin, Isochinolin, Chinoxalin, Indol, Indazol, Pyrrol, Purin, Pyridin, Pyridazin, Pyrimidin, Pyrazin, Triazol, Oxadiazol, Tetrazol, Thiadiazol, Benzisoxazol, Benzisothiazol, Dibenzofuran, Dibenzothiophen, Thiophen, Thianaphthen, Chinazolin oder Cinnolin besteht.
  • Im Allgemeinen hat eine Elektronentransportzusammensetzung eine Elektronenaffinität, die zu potentiellen Elektronenfallen relativ groß ist, während sie eine geeignete Elektronenmobilität in einem Verbund mit einem Polymer ergibt. In einigen Ausführungsformen hat die Elektronentransportzusammensetzung ein Reduktionspotential von weniger als dem von O2. Im Allgemeinen sind Elektronentransportzusammensetzungen leicht zu reduzieren und schwer zu oxidieren, wohingegen Ladungstransportzusammen setzungen im Allgemeinen leicht zu oxidieren und schwer zu reduzieren sind. In einigen Ausführungsformen haben die Elektronentransportverbindungen eine Nullfeld-Elektro-nenmobilität bei Raumtemperatur von wenigstens ungefähr 1 × 10–13 cm2/Vs, in weiteren Ausführungsformen von wenigstens ungefähr 1 × 10–10 cm2/Vs, in zusätzlichen Ausführungsformen von wenigstens ungefähr 1 × 10–8 cm2/Vs und in anderen Ausführungsformen von wenigstens ungefähr 1 × 10–6 ccm2/Vs. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass andere Bereiche der Elektronenmobilität innerhalb der explizit genannten Bereiche vorgesehen sind und in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
  • Nicht einschränkende Beispiele von Elektronentransportverbindungen umfassen zum Beispiel Bromanilin, Tetracyanoethylen, Tetracyanochinodimethan, 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon, 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon, 2,4,5,7-Tetranitroxanthon, 2,4,8-Trinitrothioxanthon, 2,6,8-Trinitro-indeno[1,2-b]thiophen-4-on und 1,3,7-Trinitrodibenzothiophen-5,5-dioxid, (2,3-Diphenyl-1-indenyliden)malonnitril, 4H-Thiopyran-1,1-dioxid und seine Derivate wie 4-Dicyanomethylen-2,6-diphenyl-4H-thiopyran-1,1-dioxid, 4-Dicyanomethylen-2,6-di-m-tolyl-4H-thiopyran-1,1-dioxid und unsymmetrisch substituiertes 2,6-Diaryl-4H-thiopyran-1,1-dioxid wie 4H-1,1-Dioxo-2-(p-isopropylphenyl)-6-phenyl-4-(dicyanomethyliden)thiopyran und 4H-1,1-Dioxo-2-(p-isopropylphenyl)-6-(2-thienyl)-4-(dicyanomethyliden)thiopyran, Derivate von Phospha-2,5-cyclohexadien, Alkoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonitrilderivate wie (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitril, (4-Phenethoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitril, (4-Carbitoxy-9-fluorenyliden)malonnitril und Diethyl(4-n-butoxycarbonyl-2,7-dinitro-9-fluorenyliden)-malonat, Anthrachinodimethanderivate wie 11,11,12,12-Tetracyano-2-alkylanthrachinodimethan und 11,11-Dicyano-12,12-bis(ethoxycarbonyl)anthrachinodimethan, Anthronderivate wie 1-Chlor-10-[bis(ethoxycarbonyl)methylen]anthron, 1,8-Dichlor-10-[bis(ethoxycarbonyl)methylen]-anthron, 1,8-Dihydroxy-10-[bis(ethoxycarbonyl)methylen]anthron und 1-Cyano-10[bis-(ethoxycarbonyl)methylen]anthron, 7-Nitro-2-aza-9-fluorenylidenmalonnitril, Diphenochinonderivate, Benzochinonderivate, Naphtochinonderivate, Chininderivate, Tetracyanoethylencyanoethylen, 2,4,8-Trinitrothioxanton, Dinitrobenzolderivate, Dinitroanthracenderivate, Dinitroacridinderivate, Nitroanthrachinonderivate, Dinitroanthrachinonderivate, Bemsteinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Dibrommaleinsäureanhydrid, Pyrenderivate, Carbazolderivate, Hydrazonderivate, N,N-Dialkylanilinderivate, Diphenylaminderivate, Triphenylaminderivate, Triphenylmethanderivate, Tetracyanochinodimethan, 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon, 2,4,7-Trinitro-9-dicyanomethylenfluorenon, 2,4,5,7-Tetranitroxanthonderivate, und 2,4,8-Trinitrothioxanthonderivate. In einigen Ausführungs formen von Interesse umfasst die Elektronentransportverbindung ein (Alkoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitrilderivat wie (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malonnitril.
  • Obwohl viele Ladungstransportmaterialien zur Verfügung stehen, gibt es einen wie oben erwähnten Bedarf an anderen Ladungstransportmaterialien, um die verschiedenen Voraussetzungen von bestimmten elektrophotografischen Anwendungen zu erfüllen.
  • In elektrophotografischen Anwendungen absorbiert eine ladungsgenerierende Verbindung in einem Organophotorezeptor Licht, um Elektronenlochpaare zu bilden. Diese Elektronen und Löcher können über ein geeignetes Zeitfenster unter einem großen elektrischen Feld transportiert werden, um lokal eine Oberflächenladung, die das Feld generiert, zu entladen. Die Entladung des Feldes in einer bestimmten Position resultiert in einem Oberflächenbeladungsmuster, das im Wesentlichen dem Muster entspricht, das mit dem Licht erzeugt wird. Dieses Ladungsmuster kann dann zur Führung der Tonerabscheidung verwendet werden. Die hierin beschriebenen Ladungstransportmaterialien sind im Allgemeinen effektiv für den Transport von Ladung, Löchern und/oder Elektronen aus den Elektronen-Lochpaaren, die durch die ladungsgenerierende Verbindung gebildet wurden. In einigen Ausführungsformen kann auch eine spezifische Elektronentransportverbindung oder eine Ladungstransportverbindung zusammen mit dem Ladungstransportmaterial dieser Erfindung verwendet werden.
  • Die Schicht oder Schichten von Materialien, die die ladungsgenerierende Verbindung und die Ladungstransportmaterialien enthalten, befinden sich in einem Organophotorezeptor. Um ein zweidimensionales Bild unter Verwendung des Organophotorezeptors zu drucken, hat der Organophotorezeptor eine zweidimensionale Oberfläche zur Ausbildung von wenigstens einem Teil des Bildes. Das bildgebende Verfahren wird dann durch die zyklische Bearbeitung des Organophotorezeptors zur Vervollständigung der Bildung des gesamten Bildes und/oder zur Verarbeitung der folgenden Bilder weiter ausgeführt.
  • Der Organophotorezeptor kann in der Form einer Platte, eines flexiblen Bandes, einer Scheibe, einer starren Trommel, eines Blattes um eine starre oder biegsame Trommel herum oder Ähnliches bereitgestellt werden. Das Ladungstransportmaterial kann in der gleichen Schicht wie die ladungsgenerierende Verbindung vorliegen und/oder in einer von der ladungsgenerierenden Verbindung verschiedenen Schicht vorliegen. Zusätzliche Schichten können auch verwendet werden, wie es weiter unten beschrieben wird.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Organophotorezeptormaterial zum Beispiel: (a) eine Ladungstransportschicht, die das Ladungstransportmaterial und ein polymeres Bindemittel umfasst, (b) eine ladungsgenerierende Schicht, die die ladungsgenerierende Verbindung und ein polymeres Bindemittel umfasst, und (c) das elektrisch leitende Substrat. Die Ladungstransportschicht kann zwischen der ladungsgenerierenden Schicht und dem elektrisch leitenden Substrat vorliegen. Alternativ dazu kann die ladungsgenerierende Schicht zwischen der Ladungstransportschicht und dem elektrisch leitenden Substrat vorliegen. In weiteren Ausführungsformen weist das Organophotorezeptormaterial eine einzelne Schicht mit sowohl einem Ladungstransportmaterial wie auch einer ladungsgenerierenden Verbindung in einem polymeren Bindemittel auf.
  • Die Organophotorezeptoren können in eine elektrophotografische bildgebende Vorrichtung wie Laserdrucker eingebracht werden. In diesen Vorrichtungen wird ein Bild von physikalischen Ausführungsformen abgebildet und in ein Lichtbild umgesetzt, das auf den Organophotorezeptor übertragen wird, um ein latentes Oberflächenbild zu formen. Das latente Oberflächenbild kann verwendet werden, um Toner auf die Oberfläche des Organophotorezeptors anzuziehen, wobei das Tonerbild die gleiche oder die Negativform des Lichtbildes ist, das auf den Organophotorezeptor projiziert wird. Der Toner kann ein flüssiger Toner oder ein trockener Toner sein. Der Toner wird anschließend von der Oberfläche des Organophotorezeptors auf eine aufnehmende Oberfläche wie ein Blatt Papier übertragen. Nach dem Übertragen des Toners wird die gesamte Oberfläche entladen und das Material ist zur weiteren zyklischen Verwendung bereit. Die bildgebende Vorrichtung kann zusätzlich zum Beispiel eine Vielzahl von Stützrollen zum Transport eines aufnehmenden Mediums aus Papier und/oder zur Bewegung des Photorezeptors, eine Lichtbild-gebende Komponente mit geeigneten optischen Vorrichtungen zur Bildung des Lichtbildes, eine Lichtquelle wie einen Laser, eine Tonerquelle und ein Fördersystem sowie ein geeignetes Steuersystem umfassen.
  • Ein elektrophotografisches bildgebendes Verfahren kann im Allgemeinen das Folgende umfassen: (a) das Auftragen einer elektrischen Ladung auf eine Oberfläche des hierin beschriebenen Organophotorezeptors, (b) das bildweise Belichten der Oberfläche des Organophotorezeptors mit Strahlung zum Dissipieren der Ladung in ausgewählten Bereichen und dadurch das Bilden eines Musters aus geladenen und ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche, (c) das Inkontaktbringen der Oberfläche mit einem Toner wie einem flüssigen Toner, der eine Dispersion aus Farbstoffteilchen in einer organischen Flüssigkeit umfasst, zur Generierung eines getönten Bildes, um Toner zu den geladenen oder ungeladenen Bereichen des Organophotorezeptors anzuziehen, und (d) das Übertragen des Tonerbildes auf ein Substrat.
  • Verbesserte multifunktionelle Zusammensetzungen können als Monomere zum Einbringen in polymere Ladungstransportmaterialien fungieren. Die polymeren Ladungstransportmaterialien können durch die Polymerisation der Monomere und das anschließende Einbringen in einen Organophotorezeptor gebildet werden, was die Kombination mit einem Bindemittel und/oder anderen Elementen einer Schicht eines Organophotorezeptors involvieren kann. In zusätzlichen oder alternativen Ausführungsformen kann die Polymerisation der Monomereinheiten in der Gegenwart eines vernetzbaren polymeren Bindemittels zur Bildung eines vernetzten Polymers durchgeführt werden, was die enge Vernetzung des Ladungstransportpolymers mit dem Bindemittel als ein integrierter Verbundstoff involviert.
  • Die Monomereinheiten haben geeigneter Weise zwei oder mehrere funktionelle Gruppen, wobei wenigstens eine der funktionellen Gruppen reaktiv ist, um an eine zweite funktionelle Gruppe zu binden. In einigen Ausführungsformen ist eine der funtionellen Gruppen eine Epoxygruppe, während eine zweite Gruppe einen aktiven Wasserstoff zur Bindung an die Epoxygruppe enthält. Die monomere Verbindung kann durch die folgende Formel dargestellt werden:
    Figure 00130001
    worin Z eine erste reaktive funktionelle Gruppe ist und E eine zweite funktionelle Gruppe ist, die Z unter geeigneten Bedungen binden kann. R1, R2, X', Y', Z und E werden weiter unten beschrieben.
  • Das Monomer kann unter geeigneten Bedingungen polymerisiert werden, um ein polymeres Ladungstransportmaterial zu bilden. Das polymere Ladungstransportmaterial kann durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden:
    Figure 00130002
    worin die ganze Zahl n eine Verteilung von Werten darstellt, die dem Poylmerisationsgrad entspricht, wie es auf dem Gebiet der Chemie in Bezug auf Polymere allgemein verstanden wird. Das Polymer kann ein Homopolymer oder ein Polymer sein, das mit einem Bindemittelpolymer vernetzt ist, um einen Polymerverbundstoff zur Verfügung zu stellen, der eine stabile Schicht für ein Organophotorezeptorelement zur Verfügung stellen kann. Wenn ein vernetztes Polymer gebildet wird, dann kann eine funktionelle Gruppe des Ladungstransportmaterials als Monomer direkt an eine funktionelle Gruppe des Bindemittels oder indirekt durch ein Vernetzungsmittel binden, das das Ladungstransportmaterial mit dem Bindemittel vernetzt. Ein geeignetes Vernetzungsmittel hat geeigneter Weise eine Mehrfachfunktionalität, um mit einer funktionellen Gruppe des Ladungstransportmaterials sowie einer funktionellen Gruppe des Bindemittels zu reagieren. Das Homopolymer sowie das mit einem polymeren Bindemittel vernetzte Polymer können durch die oben genannte Formel dargestellt werden.
  • Die Substitution auf den chemischen Gruppen ist freizügig gestattet, um verschiedene physikalische Wirkungen auf die Eigenschaften der Verbindungen wie Mobilität, Empfindlichkeit, Löslichkeit, Stabilität und Ähnliches, wie es auf dem Gebiet im Allgemeinen bekannt ist, zu beeinflussen. In der Beschreibung der chemischen Substituenten gibt es bestimmte Vorgehensweisen, die auf dem Gebiet üblich sind, die in der Verwendung der Sprache reflektiert werden. Der Begriff „Gruppe" zeigt an, dass die generisch genannte chemische Einheit (z. B. Alkylgruppe, Phenylgruppe, aromatische Gruppe, etc.) jeglichen Substituenten darauf aufweisen kann, der mit der Bindungsstruktur dieser Gruppe konsistent ist. Zum Beispiel würde, wenn der Begriff „Alkylgruppe" verwendet wird, der Begriff nicht nur nicht-substituierte lineare, verzweigte und zyklische Alkyle wie Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert-Butyl, Cyclohexyl, Dodecyl und Ähnliche, sondern auch Substituenten wie Hydroxyethyl, Cyanobutyl, 1,2,3-Trichlorpropyl und Ähnliche bedeuten. Jedoch würde, so wie es mit dieser Nomenklatur konsistent ist, keine Substitution von diesem Begriff mit umfasst werden, die die fundamentale Bindungsstruktur der zugrunde liegenden Gruppe ändern würde. Zum Beispiel wäre, wenn eine Phenylgruppe genannt wird, eine Substitution wie 1-Hydroxyphenyl, 2,4-Fluorphenyl, Orthocyanophenyl, 1,3,5-Trimethoxyphenyl und Ähnliches in dieser Terminologie akzeptabel, wohingegen die Substitution von 1,1,2,2,3,3-Hexamethylphenyl nicht akzeptabel wäre, da diese Substitution erfordern würde, dass die Ringbindungsstruktur der Phenylgruppe in eine nichtaromatische Form wegen der Substitution verändert wird. In ähnlicher Weise umfasst, wenn auf eine Epoxygruppe Bezug genommen wird, die genannte Verbindung oder der Substituent jede Substitution, die die chemische Natur des Epoxyringes in der Formel nicht wesentlich verändert. Wenn auf eine p-(N,N- disubstituierte) Arylamingruppe Bezug genommen wird, dann können die zwei an dem Stickstoff gebundenen Substituenten jede Gruppe sein, die die chemische Natur der Amingruppe nicht wesentlich verändert. Wenn auf eine aromatische Gruppe Bezug genommen wird, dann kann der zitierte Substituent jede Substitution umfassen, die die chemische Natur des 4n + 2 pi-Elektronensystems nicht wesentlich verändert. Wenn der Begriff „Rest" verwendet wird, wie Alkylrest oder Phenylrest, dann zeigt diese Terminologie, dass das chemische Material nicht substituiert ist. Wenn der Begriff „Alkylrest" verwendet wird, dann steht dieser Begriff nur für eine nicht substituierte Alkylkohlenwasserstoffgruppe, egal ob verzweigt, geradkettig oder zyklisch.
  • Im Allgemeinen und außer, wenn es anderweitig hierin dargestellt wird, gilt das Folgende: Bevorzugte Alkylgruppen sind C1-16-Alkyl, besonders C1-12-Alkyl, mehr bevorzugt C1-8-Alkyl, sogar noch mehr bevorzugt C1-4-Alkyl, geeignet substituiert oder nicht substituiert, geeignet linear, verzweigt oder zyklisch. Bevorzugte Halogenatome sind Brom, Fluor und Chlor.
  • Organophotorezeptoren
  • Die Organophotorezeptoren können zum Beispiel in der Form einer Platte, eines Blattes, eines flexiblen Bandes, einer Scheibe, einer festen Trommel oder eines Blattes um eine starre oder biegsame Trommel herum vorliegen, wobei flexible Bänder und starre Trommeln im Allgemeinen in kommerziellen Ausführungsformen verwendet werden. Der Organophotorezeptor kann zum Beispiel ein elektrisch leitendes Substrat und auf dem elektrisch leitenden Substrat ein photoleitendes Element in der Form einer oder mehrerer Schichten umfassen. Das photoleitende Element kann sowohl ein Ladungstransportmaterial wie auch eine ladungsgenerierende Verbindung in einem polymeren Bindemittel umfassen, die in der gleichen Schicht oder auch nicht vorliegen können, sowie in einigen Ausführungsformen ein zweites Ladungstransportmaterial wie eine Ladungstransportverbindung oder eine Elektronentransportverbindung. Zum Beispiel können das Ladungstransportmaterial und die ladungsgenerierende Verbindung in einer einzigen Schicht vorliegen. In anderen Ausführungsformen umfasst das photoleitende Element jedoch eine Doppelschichtkonstruktion, die eine ladungsgenerierende Schicht und eine getrennte Ladungstransportschicht aufweist. Die ladungsgenenerende Schicht kann zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der Ladungstransportschicht positioniert sein. Alternativ dazu kann das photoleitende Element eine Struktur aufweisen, in der die Ladungstransportschicht zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der ladungsgenerierenden Schicht vorliegt.
  • Das elektrisch leitende Substrat kann flexibel sein, zum Beispiel in der Form eines flexiblen Gewebes oder eines Bandes oder zum Beispiel unflexibel in der Form einer Trommel vorliegen. Eine Trommel kann eine hohle zylindrische Struktur aufweisen, die eine Befestigungsmöglichkeit der Trommel für einen Antrieb bereitstellt, der die Trommel während des bildgebenden Verfahrens rotiert. Typischer Weise umfasst ein flexibles elektrisch leitendes Substrat ein elektrisch isolierendes Substrat und eine dünne Schicht aus elektrisch leitendem Material, auf dem das photoleitende Material aufgetragen ist.
  • Das elektrisch isolierende Substrat kann Papier oder ein filmbildendes Polymer wie Polyester (z. B. Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat), Polyimid, Polysulfon, Polypropylen, Nylon, Polyester, Polycarbonat, Polyvinylharz, Polvinylfluorid, Polystyrol und Ähnliches sein. Spezifische Beispiele von Polymeren als Träger von Substraten umfassen zum Beispiel Polyethersulfon (STARAR® S-100, das von ICI verfügbar ist), Polyvinylfluorid (Tedlar®, das von E. I. DuPont de Nemours & Company verfügbar ist), Polybisphenol-A Polycarbonat (MAKROFOL®, das von der Mobay Chemical Company verfügbar ist) und amorphes Polyethylenterephthalat (MELINAR®, das von ICI Americas, Inc. verfügbar ist). Die elektrisch leitenden Materialien können Grafit, dispergiertes Russ, Iod, leitende Polymere wie Polypyrrole und Calgon® leitendes Polymer 261 sein (das kommerziell von der Calgon Corporation, Inc., Pittsburgh, Pa. verfügbar ist), Metalle wie Aluminium, Titan, Chrom, Messing, Gold, Kupfer, Palladium, Nickel oder Edelstahl oder Metalloxid wie Zinnoxid oder Indiumoxid sein. In Ausführungsformen von besonderem Interesse ist das elektrisch leitende Material Aluminium. Im Allgemeinen hat das photoleitende Substrat eine Dicke, die ausreicht, um die benötigte mechanische Stabilität bereit zu stellen. Zum Beispiel können flexible Gewebesubstrate im Allgemeinen eine Dicke von ungefähr 0,01 bis ungefähr 1 mm aufweisen, während Trommelsubstrate im Allgemeinen eine Dicke von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 2 mm aufweisen.
  • Die ladungsgenerierende Verbindung ist ein Material, das in der Lage ist, Licht wie ein Farbstoff oder ein Pigment zu absorbieren, um Ladungsträger zu generieren. Nicht einschränkende Beispiele von geeigneten ladungsgenerierenden Verbindungen umfassen zum Beispiel metallfreie Phthalocyanine (z. B. ELA 8034 metallfreies Phthalocyanin, das von H. W. Sands, Inc. oder Sanyo Color Works, Ltd., CGM-X01 verfügbar ist), Metallphthalocyanine wie Titanphthalocyanin, Kupferphthalocyanin, Oxytitanphthalocyanin (wird auch als Titanyloxyphthalocyanin bezeichnet und umfasst jegliche kristalline Phase oder Mischungen von kristallinen Phasen, die als eine ladungsgenerierende Verbindung wirken können), Hydroxygalliumphthalocyanin, Squaryliumfarbstoffe und Pigmente, Hydroxy-substituierte Squaryliumpigmente, Perylimide, polynukleare Chinone, die von der Allied Chemical Corporation unter dem Markennamen INDOFAST® Double Scarlet, INDOFAST® Violet Lake B, INDOFAST® Brilliant Scarlet und INDOFAST® Orange verfügbar sind, Chinacridone, die von DuPont unter dem Markennamen MONASTRAL® Red, MONASTRAL® Violet und MONASTRAL® Red Y verfügbar sind, aus Naphthalin-1,4,5,8-tetracarbonsäure abgeleitete Pigmente, die die Perinone, Tetrabenzoporphyrine und Tetranaphthaloporphyrine umfassen, Indigo- und Thioindigofarbstoffe, Benzothioxanthenderivate, aus Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäure abgeleitete Pigmente, Polyazopigmente einschließlich Bisazo-, Trisazo- und Tetrakisazopigmente, Polymethinfarbstoffe, Farbstoffe, die Chinazolingruppen enthalten, tertiäre Amine, amorphes Selen, Selenlegierungen wie Selen-Tellur, Selen-Tellur-Arsen und Selen-Arsen, Cadmiumsulphoselenid, Cadmiumselenid, Cadmiumsulfid und Mischungen davon. Für einige Ausführungsformen umfasst die ladungsgenerierende Verbindung Oxytitanphthalocyanin (z. B. jegliche Phase davon) Hydroxygalliumphthalocyanin oder eine Kombination davon.
  • Die photoleitende Schicht dieser Erfindung kann optional ein zweites Ladungstransportmaterial enthalten, das eine Ladungstransportverbindung, eine Elektronentransportverbindung oder eine Kombination von beiden sein kann. Im Allgemeinen kann jede Ladungstransportverbindung oder Elektronentransportverbindung, die auf dem Gebiet bekannt ist, als das zweite Ladungstransportmaterial verwendet werden.
  • Eine Elektronentransportverbindung und ein UV-Lichtstabilisator können ein synergistisches Verhältnis zur Bereitstellung des gewünschten Elektronenflusses innerhalb des Photoleiters aufweisen. Das Vorhandensein der UV-Lichtsabilisatoren verändert die Elektronentransporteigenschaften der Elektronentransportverbindungen zur Verbesserung der elektronentransportierten Eigenschaften des Verbundstoffes. UV-Lichtstabilisatoren können ultraviolette Lichtabsorber oder ultraviolette Lichthemmer sein, die freie Radikale einfangen.
  • UV-Lichtabsorber können ultraviolette Strahlung absorbieren und als Hitze dissipieren. Von UV-Lichthemmern wird angenommen, dass sie freie Radikale einfangen, die durch das ultraviolette Licht gebildet werden, und nach dem Einfangen der freien Radikale anschließend aktive Stabilisatorenreste unter Energieentladung regenerieren. Im Hinblick auf das synergistische Verhältnis der UV-Stabilisatoren zu den Elektronentransportverbindungen müssen die besonderen Vorteile der UV-Stabilisatoren nicht unbedingt deren UV-stabilisierenden Fähigkeiten sein, obwohl die UV-stabilisierende Fähigkeit zusätzlich bei der Verringerung des Abbaus des Organophotorezeptors mit der Zeit vorteilhaft sein kann. Die verbesserte synergistische Leistungsfähigkeit der Organophotorezeptoren bei Schichten, die sowohl eine Elektronentransportverbindung wie auch einen UV-Stabilisator umfassen, wird zusätzlich in der korrespondierenden U.S. Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/425,333 beschrieben, die am 28. April 2003 von Zhu unter dem Titel Organophotoreceptor With A Light Stabilizer", angemeldet wurde, die als US 2003/0228534 A1 veröffentlicht wurde.
  • Nicht einschränkende Beispiele von geeigneten Lichtstabilisatoren umfassen zum Beispiel gehinderte Trialkylamine wie Tinuvin 144 und Tinuvin 292 (von Ciba Specialty Chemicals, Terrytown, NY), gehinderte Alkoxydialkylamine wie Tinuvin 123 (von Ciba Specialty Chemicals), Benzotriazole wie Tinuvin 328, Tinuvin 900 und Tinuvin 928 (von Ciba Specialty Chemicals), Benzophenone wie Sanduvor 3041 (von der Clariant Corp., Charlotte, NC.), Nickelverbindungen wie Arbestab (von Robinson Brothers Ltd., West Midlands, Great Britain), Salicylate, Cyanocinnamate, Benzylidenmalonate, Benzoate, Oxanilide wie Sanduvor VSU (von der Clariant Corp., Charlotte, N.C.), Triazine wie Cyagard UV-1164 (von Cytec Industries Inc., N.J.), polymere sterisch gehinderte Amine wie Luchem (von Atochem North America, Buffalo, NY). In einigen Ausführungsformen wird der Lichtstabilisator aus der Gruppe ausgewählt, die aus gehinderten Trialkylaminen mit der folgenden Formel besteht:
    Figure 00180001
    worin R1, R2, R3, R4, R6, R7, R8 , R10, R11, R12, R13, R15 und R16 unabhängig voneinander gleich Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Ester- oder Ethergruppe sind; und R5, R9 und R14 jeweils unabhängig voneinander eine Alkylgruppe sind; und X eine Verbindungsgruppe ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus -O-CO-(CH2)m-CO-O- besteht, worin m zwischen 2 und 20 liegt.
  • Das Bindemittel ist im Allgemeinen in der Lage, das Ladungstransportmaterial (in dem Fall der Ladungstransportschicht oder einer Einzelschichtkonstruktion), die ladungsgenerierende Verbindung (in dem Fall der ladungsgenerierenden Schicht oder einer Einzelschichtkonstruktion) und/oder ein zweites Ladungstransportmaterial für geeignete Ausführungsformen zu dispergieren oder aufzulösen. Beispiele von geeigneten Bindemitteln für sowohl die ladungsgenerierende Schicht wie auch die Ladungstransportschicht umfassen im Allgemeinen zum Beispiel Polystyrol-co-butadien, Polystyrol-co-acrylnitril, modifizierte acrylische Polymere, Polyvinylacetat, Styrol-Alkyd-harze, Soja-Alkylharze, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylnitril, Polycarbonate, Polyacrylsäure, Polyacrylate, Polymethacrylate, Styrolpolymere, Polyvinylbutyral, Alkydharze, Polyamide, Polyurethane, Polyester, Polysulfone, Polyether, Polyketone, Phenoxyharze, Epoxyharze, Silikonharze, Polysiloxane, Poly(hydroxy-ether)-harze, Polyhydroxystyrolharze, Novolak, Poly(phenylglycidylether)-co-dicyclo-pentadien, Copolymere aus Monomeren, die in den oben genannten Polymeren verwendet werden und Kombinationen davon.
  • Das Bindemittel ist im Allgemeinen in der Lage, das Ladungstransportmaterial (in dem Fall der Ladungstransportschicht oder einer Einzelschichtkonstruktion), die ladungsgenerierende Verbindung (in dem Fall der ladungsgenerierenden Schicht oder einer Einzelschichtkonstruktion) und/oder ein zweites Ladungstransportmaterial für geeignete Ausführungsformen zu Dispergieren oder Aufzulösen. Beispiele von geeigneten Bindemitteln für sowohl eine ladungsgenerierende Schicht wie auch eine Ladungstransportschicht umfassen im Allgemeinen zum Beispiel Polystyrol-co-butadien, Polystyrol-co-acrylnitril, modifizierte Acrylpolymere, Polyvinylacetat, Styrol-akydharze, Sojaalkylharze, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylnitril, Polycarbonate, Polyacrylsäure, Polyacrylate, Polymethacrylate, Styrolpolymere, Polyvinylbutyral, Alkydharze, Polyamide, Polyurethane, Polyester, Polysulfone, Polyether, Polyketone, Phenoxyharze, Epoxyharze, Silikonharze, Polysiloxane, Poly(hydroxyether)harze, Polyhydroxystyrolharze, Novolak, Poly(phenylglycidylether)-co-dicyclopentadien, Copolymere aus Monomeren, die in den oben genannten Polymeren verwendet werden, und Kombinationen derselben.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Bindemittel ein Polymer mit einer reaktiven funktionellen Gruppe, die an eine reaktive funktionelle Gruppe des polymeren Ladungstransportmaterials bindet oder entsprechend an eine reaktive funktionelle Gruppe des Monomers bindet, das polymerisiert, um das polymere Ladungstransportmaterial zu bilden. Für Ausführungsformen, bei denen das Monomer eine Epoxygruppe aufweist, kann das polymere Bindemittel eine aktive Wasserstofffunktionalität wie Hydroxyl, Thiol, Amin (primäres Amin oder sekundäres Amin), eine Carboxylgruppe oder eine Kombination derselben umfassen, die mit dem Epoxyring des Ladungstransportmaterials oder einem korrespondierenden Monomer reagiert. In einigen Ausführungsformen reagiert das Polymerbindemittel mit einer funktionellen Gruppe eines Vernetzungsmittels, wie eines zyklischen Säureanhydrids. In dem Organophotorezeptor kann die funktionelle Gruppe des Polymers direkt an die Epoxygruppe oder indirekt durch ein co-reaktives Vernetzungsmittel, zum Beispiel eine zyklische Säureanhydridgruppe, gebunden werden, um das entsprechende und voraussagbare Reaktionsprodukt zu bilden. Geeignete Bindemittel mit reaktiver Funktionalität umfassen zum Beispiel Polyvinylbutyral wie BX-1 und BX-5 von der Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan.
  • Optional kann die photoleitende Schicht ein Vernetzungsmittel umfassen, das das Ladungstransportmaterial und das Bindemittel verbindet. Wie es im Allgemeinen für Vernetzungsmittel in verschiedenen Zusammenhängen wahr ist, umfasst das Vernetzungsmittel eine Vielzahl von funktionellen Gruppen oder wenigstens eine funktionelle Gruppe mit der Fähigkeit, eine Mehrfachfunktionalität aufzuzeigen. In Ausführungsformen mit einem Ladungstransportmaterial mit einer epoxyfunktionellen Gruppe kann ein geeignetes Vernetzungsmittel wenigstens eine funktionelle Gruppe umfassen, die mit einer Epoxygruppe reagiert, sowie wenigstens eine funktionelle Gruppe, die mit einer funktionellen Gruppe des polymeren Bindemittels reagiert. Geeignete funktionelle Gruppen zur Umsetzung mit der Epoxygruppe umfassen zum Beispiel eine reaktive aktive Wasserstofffunktionalität wie Hydroxyl, Thiol, Amino (primäres Amino und sekundäres Amino), eine Carboxylgruppe oder eine Kombination derselben. In einigen Ausführungsformen reagiert die reaktive funktionelle Gruppe zur Umsetzung mit dem polymeren Bindemittel mit der Epoxygruppe nicht wesentlich. Im Allgemeinen kann ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet die geeignete funktionelle Gruppe des Vernetzungsmittels so wählen, dass sie mit dem polymeren Bindemittel reagiert, oder in ähnlicher Weise kann ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet geeignete funktionelle Gruppen des Bindemittels so wählen, um mit der funktionellen Gruppe des Vernetzungsmittels zu reagieren. Geeignete funktionelle Gruppen des Vernetzungsmittels, die nicht wesentlich mit der Epoxygruppe reagieren, wenigstens nicht unter den gewählten Bedingungen, umfassen zum Beispiel Epoxygruppen, Aldehyde und Ketone. Geeignete reaktive funktionelle Gruppen des Bindemittels zur Umsetzung mit den Aldehyden und Ketonen umfassen zum Beispiel Amine.
  • In einigen Ausführungsformen ist ein optionales Vernetzungsmittel ein zyklisches Säureanhydrid, das wirksam wenigstens bifunktionell ist. Nicht einschränkende Beispiele von geeigneten zyklischen Säureanhydriden umfassen zum Beispiel 1,8-Naphthalindicarboxylsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid, Fumarsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäureanhydrid und Terephthalsäureanhydrid sowie Maleinsäureanhydrid.
  • Geeignete optionale Additive für eine einzelne oder mehrere der Schichten umfassen zum Beispiel Antioxidantien, Kopplungsmittel, dispergierende Mittel, Härtungsmittel, Tenside und Kombinationen davon.
  • Das photoleitende Element hat im Ganzen typischer Weise eine Dicke von ungefähr 10 bis ungefähr 45 Mikron. In den Dualschicht-Ausführungsformen mit einer getrennten ladungsgenerierenden Schicht und einer getrennten Ladungstransportschicht hat die ladungsgenenerende Schicht im Allgemeinen eine Dicke von ungefähr 0,5 bis ungefähr 2 Mikron und die Ladungstransportschicht hat eine Dicke von ungefähr 5 bis ungefähr 35 Mikron. In Ausführungsformen, bei denen das Ladungstransportmaterial und die ladungsgenerierende Verbindung in der gleichen Schicht vorliegen, hat die Schicht mit der ladungsgenerierenden Verbindung und der Ladungstransportzusammensetzung im Allgemeinen eine Dicke von ungefähr 7 bis ungefähr 30 Mikron. In Ausführungsformen mit einer getrennten Elektronentransportschicht hat die Elektronentransportschicht eine mittlere Dicke von ungefähr 0,5 Mikron bis ungefähr 10 Mikron und in weiteren Ausführungsformen von ungefähr 1 Mikron bis ungefähr 3 Mikron. Im Allgemeinen kann eine Elektronentransportdeckschicht die Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischem Abrieb erhöhen, die Widerstandsfähigkeit gegenüber der Feuchtigkeit der Trägerflüssigkeit und der Atmosphäre erhöhen und den Abbau des Photorezeptors durch Koronagase verringern. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche Dickenbereiche innerhalb der oben explizit genannten Bereiche vorgesehen sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen.
  • Im Allgemeinen liegt die ladungsgenerierende Verbindung für die hierin beschriebenen Organophotorezeptoren in einer Menge von ungefähr 0,5 bis ungefähr 25 Gewichtsprozent, in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 1 bis ungefähr 15 Gewichtsprozent und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 2 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der photoleitenden Schicht vor. Geeigneter Weise liegt das Ladungstransportmaterial in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 80 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der photoleitenden Schicht, in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 35 bis ungefähr 60 Gewichtsprozent und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 45 bis ungefähr 55 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der photoleitenden Schicht vor. Das optionale zweite Ladungstransportmaterial kann, falls es vorhanden ist, in einer Menge von wenigstens ungefähr 2 Gewichtsprozent vorliegen, in anderen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 2,5 bis ungefähr 25 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der photoleitenden Schicht und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 4 bis ungefähr 20 Gewichtsprozent basierend auf der photoleitenden Schicht vorliegen. Das Bindemittel liegt geeigneter Weise in einer Menge von ungefähr 15 bis ungefähr 80 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der photoleitenden Schicht vor und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 20 bis ungefähr 75 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der photoleitenden Schicht vor. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche Bereiche innerhalb der explizit genannten Bereiche der Zusammensetzungen vorgesehen sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen.
  • Für die Ausführungsformen als Dualschicht mit einer getrennten ladungsgenerierenden Schicht und einer Ladungstransportschicht umfasst die ladungsgenerierende Schicht im Allgemeinen ein Bindemittel in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 90 Gewichtsprozent, in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 15 bis ungefähr 80 Gewichtsprozent und in einigen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 20 bis ungefähr 75 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der ladungsgenerierenden Schicht. Das optionale zweite Ladungstransportmaterial in der ladungsgenerierenden Schicht kann im Allgemeinen, falls es vorhanden ist, in einer Menge von wenigstens ungefähr 2,5 Gewichtsprozent, in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 4 bis ungefähr 30 Gewichtsprozent und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 25 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der ladungsgenerierenden Schicht vorliegen. Die Ladungstransportschicht umfasst im Allgemeinen ein Bindemittel in einer Menge von ungefähr 20 Gewichtsprozent bis ungefähr 70 Gewichtsprozent und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 30 Gewichtsprozent bis ungefähr 50 Gewichtsprozent. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche Bereiche der Bindemittelkonzentrationen für die Ausführungsformen als Dualschicht innerhalb der oben explizit genannten Bereiche vorgesehen sind und in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
  • Für die Ausführungsformen mit einer Einzelschicht mit einer ladungsgenerierenden Verbindung und einem Ladungstransportmaterial umfasst die photoleitende Schicht im Allgemeinen ein Bindemittel, ein Ladungstransportmaterial und eine ladungsgenerierende Verbindung. Die ladungsgenerierende Verbindung kann in einer Menge von ungefähr 0,05 bis ungefähr 25 Gewichtsprozent und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 2 bis ungefähr 15 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der photoleitenden Schicht vorliegen. Das Ladungstransportmaterial kann in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 80 Gewichtsprozent vorliegen, in anderen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 25 bis ungefähr 65 Gewichtsprozent, in zusätzlichen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 30 bis ungefähr 60 Gewichtsprozent und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 35 bis ungefähr 55 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der photoleitenden Schicht vorliegen, wobei der Rest der photoleitenden Schicht das Bindemittel und optionale Additive wie jegliche konventionellen Additive umfasst. Eine Einzelschicht mit einem Ladungstransportmaterial und einer ladungsgenerierenden Verbindung umfasst im Allgemeinen ein Bindemittel in einer Menge von ungefähr 10 Gewichtsprozent bis ungefähr 75 Gewichtsprozent, in anderen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 20 Gewichtsprozent bis ungefähr 60 Gewichtsprozent und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 25 Gewichtsprozent bis ungefähr 50 Gewichtsprozent. Optional kann die Schicht mit der ladungsgenerierenden Verbindung und dem Ladungstransportmaterial ein zweites Ladungstransportmaterial umfassen. Das optionale zweite Ladungstransportmaterial kann im Allgemeinen, falls es vorhanden ist, in einer Menge von wenigstens ungefähr 2,5 Gewichtsprozent vorhanden sein, in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 4 bis ungefähr 30 Gewichtsprozent und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 25 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der photoleitenden Schicht vorhanden sein. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche Bereiche der Zusammensetzungen innerhalb der explizit genannten Bereiche der Zusammensetzungen für die oben genannten Schichten vorgesehen sind und innerhalb der vorliegenden Offenbarung liegen.
  • Im Allgemeinen kann jede Schicht mit einer Elektronentransportverbindung vorteilhafter Weise zusätzlich einen UV-Lichtstabilisator umfassen. Insbesondere kann die Elektro entransportschicht im Allgemeinen eine Elektronentransportverbindung, ein Bindemittel und optional einen UV-Lichtstabilisator umfassen. Eine Deckschicht, die eine Elektronentransportverbindung umfasst, wird zusätzlich in der korrespondierenden U.S. Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/396,536 von Zhu et al. mit dem Titel "Organophotoreceptor With An Electron Transport Layer" beschrieben, die als U.S. 2003/0194626 A1 veröffentlicht wurde. Zum Beispiel kann eine Elektronentransportverbindung, wie sie oben beschrieben wird, in der Freisetzungsschicht der hierin beschriebenen Photoleiter verwendet werden. Die Elektronentransportverbindung in einer Elektronentransportschicht kann in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 50 Gewichtsprozent vorliegen und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 20 bis ungefähr 40 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der Elektronentransportschicht vorliegen. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche Bereiche der Zusammensetzungen innerhalb der explizit genannten Bereiche vorgesehen sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen.
  • Der UV-Lichtstabilisator liegt im Allgemeinen, falls er in einer oder mehreren geeigneten Schichten des Photoleiters vorhanden ist, in einer Menge von ungefähr 0,5 bis ungefähr 25 Gewichtsprozent vor und in einigen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der jeweiligen Schicht vor. Zudem kann das optionale Vernetzungsmittel wie eine zyklisches Säureanhydrid in der photoleitenden Schicht, wenn es vorhanden ist, in einer Menge von ungefähr 0,1 bis ungefähr 16 Gewichtsprozent und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 1 bis ungefähr 15 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der photoleitenden Schicht vorhanden sein. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche Bereiche der Zusammensetzungen innerhalb der explizit genannten Bereiche vorgesehen sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen.
  • Zum Beispiel kann die photoleitende Schicht durch das Dispergieren oder Auflösen der Komponenten, wie einer oder mehrerer ladungsgenerierenden Verbindung(en), eines Ladungstransportmaterials, wie es hierin beschrieben wird, eines zweiten Ladungstransportmaterials wie eine Ladungstransportverbindung oder eine Elektronentransportverbindung, eines UV-Lichtstabilisators und eines polymeren Bindemittels, in einem organischen Lösungsmittel, das Beschichten der Dispersion und/oder Lösung auf die jeweils darunter liegende Schicht und das Trocknen der Beschichtung hergestellt werden. Insbesondere können die Komponenten durch stark scherende Homogenisation, Kugelmahlen, Abriebmahlen, hochenergetisches Kugel-(Sand-) mahlen oder andere die Größe verringernde Verfahren oder Mischvorrichtungen, die auf dem Gebiet bekannt sind, zur Bewirkung einer Verringerung der Partikelgröße bei der Bildung einer Dispersion dispergiert werden.
  • Der Photorezeptor kann optional auch eine oder mehrere zusätzliche Schichten aufweisen. Eine zusätzliche Schicht kann zum Beispiel eine Unterschicht oder eine Deckschicht wie eine Sperrschicht, eine Freisetzungsschicht, eine Schutzschicht oder eine Haftschicht sein. Eine Freisetzungsschicht oder eine Schutzschicht können die oberste Schicht des photoleitenden Elements bilden. Eine Sperrschicht kann zwischen der Freisetzungsschicht und dem photoleitenden Element vorliegen oder zur Überschichtung des photoleitenden Elements verwendet werden. Die Sperrschicht stellt einen Schutz vor Abrieb für die darunter liegenden Schichten dar. Eine Haftschicht lokalisiert und verbessert die Haftung zwischen einem photoleitenden Element, einer Sperrschicht und einer Freisetzungsschicht oder jeglicher Kombination davon. Eine Unterschicht ist eine ladungsblockierende Schicht und liegt zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und dem photoleitenden Element vor. Die Unterschicht kann auch die Haftung zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und dem photoleitenden Element verbessern.
  • Geeignete Sperrschichten umfassen zum Beispiel Beschichtungen wie eine vernetzbare kolloidale Siloxanol-Siliziumdioxid-Beschichtung und eine kolloidale hydroxylierte Silsesquioxan-Silizumdioxid-Beschichtung und organische Bindemittel wie Polyvinylalkohol, Methylvinylether-/Maleinsäureanhydrid-Copolymer, Casein, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Gelatine, Stärke, Polyurethane, Polyimide, Polyester, Polyamide, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polycarbonate, Polyvinylbutyral, Polyvinylacetoacetal, Polyvinylformiat, Polyacrylnitril, Polymethylmethacrylat, Polyacrylate, Polyvinylcarbazole, Copolymere aus Monomeren, die in den oben genannten Polymeren verwendet werden, Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-Terpolymere, Vinylchlorid/Vinylacetat/Maleinsäure-Terpolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Copolymere, Cellulosepolymere und Mischungen davon. Die oben genannten Sperrschichtpolymere können optional kleine anorganische Teilchen wie pyrogenes Siliziumdioxid, Siliziumdioxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder eine Kombination davon, enthalten. Sperrschichten werden zusätzlich in dem U.S. Patent 6,001,522 von Woo et al. mit dem Titel „Barrier Layer For Photoconductor Elements Comprising An Organic Polymer And Silica" beschrieben. Die Deckschicht der Freisetzungsschicht kann jede Freisetzungsschichtzusammensetzung, die auf dem Gebiet bekannt ist, umfassen. In einigen Ausführungsformen ist die Freisetzungsschicht ein fluoriertes Polymer, Siloxanpolymer, Fluorsilikonpolymer, Silan, Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylat oder eine Kombination davon. Die Freisetzungsschichten können vernetzte Polymere umfassen.
  • Die Freisetzungsschicht kann zum Beispiel jegliche Freisetzungsschichtzusammensetzung, die auf dem Gebiet bekannt ist, umfassen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Freisetzungsschicht ein fluoriertes Polymer, Siloxanpolymer, Fluorsilikonpolymer, Polysilan, Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylat, Poly(methylmethacrylat-comethacrylsäure), Urethanharze, Urethanepoxyharze, acrylierte Urethanharze, Urethanacrylsäureharze oder eine Kombination davon. In weiteren Ausführungsformen umfassen die Freisetzungsschichten vernetzte Polymere.
  • Die Schutzschicht kann den Organophotorezeptor vor chemischem und mechanischem Schaden schützen. Die Schutzschicht kann jegliche Schutzschichtzusammensetzung, die auf dem Gebiet bekannt ist, umfassen. In einigen Ausführungsformen ist die Schutzschicht ein fluoriertes Polymer, Siloxanpolymer, Fluorsilikonpolymer, Polysilan, Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylat, Poly(methylmethacrylat-co-methacrylsäure), Urethanharze, Urethanepoxyharze, acrylierte Urethanharze, Urethanacrylsäureharze oder eine Kombinationen davon. In einigen Ausführungsformen von besonderem Interesse sind die Freisetzungsschichten vernetzte Polymere.
  • Die Deckschicht kann eine Elektronentransportverbindung umfassen, wie sie zusätzlich in der korrespondierenden U.S. Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/396,536 beschrieben wird, die am 25. März 2003 von Zhu et al. angemeldet wurde, mit dem Titel "Organoreceptor With An Electron Transport Layer", die als U.S. 2003/0194626 A1 veröffentlicht wurde. Zum Beispiel kann eine Elektronentransportverbindung, wie sie oben beschrieben wird, in einer Freisetzungsschicht verwendet werden. Die Elektronentransportverbindung in der Deckschicht kann in einer Menge von ungefähr 2 bis ungefähr 50 Gewichtsprozent und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von ungefähr 10 bis ungefähr 40 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht der Freisetzungsschicht vorliegen. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche Bereiche der Zusammensetzung in den explizit genannten Bereichen vorgesehen sind und innerhalb der vorliegenden Offenbarung liegen.
  • Im Allgemeinen umfassen Haftschichten ein filmbildendes Polymer wie Polyester, Polyvinylbutyral, Polyvinylpyrrolidin, Polyurethan, Polymethalmethacrylat, Poly(hydroxyaminoether) und Ähnliche. Sperr- und Haftschichten werden zusätzlich in dem U.S. Patent 6,180,305 von Ackley et al. mit dem Titel „Organic Photoreceptors for Liquid Electrophotography" beschrieben.
  • Unterschichten können zum Beispiel Polyvinylbutyral, Organosilane, hydrolysierbare Silane, Epoxyharze, Polyester, Polyamide, Polyurethane und Ähnliche umfassen. In einigen Ausführungsformen hat die Unterschicht eine Trockendicke zwischen ungefähr 20 Angström und ungefähr 2000 Angström. Unterschichten, die leitende Metalloxidteilchen enthalten, können zwischen ungefähr 1 bis ungefähr 25 Mikron dick sein. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche Bereiche der Zusammensetzungen und der Dicke in den explizit genannten Bereichen vorgesehen sind und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen.
  • Die hierin beschriebenen Ladungstransportmaterialien und Photorezeptoren, die diese Verbindungen umfassen, sind zur Verwendung in einem bildgebenden Verfahren mit entweder einer Trockentoner- oder Flüssigtonerentwicklung geeignet. Zum Beispiel können jegliche trockenen Toner und flüssigen Toner, die auf dem Gebiet bekannt sind, in dem Verfahren und mit der Vorrichtung dieser Erfindung verwendet werden. Die flüssige Tonerentwicklung kann wünschenswert sein, weil sie die Vorteile der Bereitstellung höher auflösender Bilder und die Notwendigkeit niedrigerer Energie zur Bildfixierung im Vergleich zu trockenen Tonern bietet. Beispiele von geeigneten flüssigen Tonern sind auf dem Gebiet bekannt. Flüssige Toner umfassen im Allgemeinen Tonerteilchen, die in einer Trägerflüssigkeit dispergiert sind. Die Tonerteilchen können ein Farbmittel/Pigment, ein Harzbindemittel und/oder einen Ladungsrichter umfassen. In einigen Ausführungsformen des flüssigen Toners kann das Verhältnis von Harz zu Pigment bei 1: 1 bis 10 : 1 liegen und in anderen Ausführungsformen bei 4 : 1 bis 8: 1 liegen. Flüssige Toner werden zusätzlich in den veröffentlichten U.S. Patentanmeldungen 2002/0128349 mit dem Titel „Liquid Inks Comprising A Stable Organosol" und 2002/0086916 mit dem Titel „Liquid Inks Comprising Treated Colorant Particles" und in dem U.S. Patent Nr. 6,649,316 mit dem Titel „Phase Change Developer For Liquid Electrophotography" beschrieben.
  • Ladungstransportmaterial
  • Der hierin beschriebene Organophotorezeptor umfasst ein Ladungstransportmaterial mit der Formel:
    Figure 00280001
    worin X eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind;
    R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind;
    Y eine aromatische Gruppe wie eine (N,N-disubstituierte) Arylamingruppe ist; und
    n eine Verteilung ganzer Zahlenwerte von mehr als 2 ist.
  • Vorzugsweise ist die (N,N-disubstituierte) Arylamingruppe eine p-(N,N-disubstituierte) Arylamingruppe. Vorzugsweise umfasst die (N,N-disubstituierte) Arylamingruppe eine Triphenylamingruppe, eine Carbazolgruppe oder eine Julolidingruppe.
  • Vorzugsweise umfasst das Ladungstransportmaterial eine Epoxybindung.
  • Vorzugsweise umfasst das photoleitende Element der Organophotorezeptoren der Erfindung zusätzlich ein polymeres Bindemittel, mehr bevorzugt ist das polymere Bindemittel mit dem Ladungstransportmaterial vernetzt, zum Beispiel durch ein Vernetzungsmittel, mehr bevorzugt ist das Vernetzungsmittel zwischen der Epoxybindung und dem polymeren Bindemittel gebunden.
  • Vorzugsweise ist die Gruppe R1 eine Phenylgruppe und R2 ist Wasserstoff.
  • Im Allgemeinen hängt die Verteilung der Zahlenwerte n von den Polymerisationsbedingungen ab. Das Vorhandensein des Polymers der Formel (1) schließt das Vorhandensein nicht umgesetzten Monomers und von Dimeren innerhalb des Organophotorezeptors nicht aus, obwohl die Konzentrationen von Monomeren und Dimeren im Allgemeinen klein wären, wenn nicht sogar extrem klein oder nicht nachweisbar. Das Ausmaß der Polymerisation, wie es durch n spezifiziert wird, kann die Eigenschaften des resultierenden Polymers beeinflussen. In einigen Ausführungsformen kann ein mittlerer Wert von n in den Hunderten oder Tausenden liegen, obwohl der mittlere Wert von n jeder Wert von 3 oder größer und in einigen Ausführungsformen jeder Wert von 5 oder größer und in zusätzlichen Ausführungsformen der mittlere Wert von n 10 oder größer sein kann. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass zusätzliche Bereiche der mittleren n-Werte vorgesehen sind und in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
  • Das Polymer der Formel (1) kann aus Monomeren mit der folgenden Formel hergestellt werden:
    Figure 00290001
    worin X' eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Ester-gruppe, eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind;
    R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind;
    Y eine aromatische Gruppe mit einer ersten reaktiven funktionellen Gruppe Z ist; und
    E eine zweite reaktive funktionelle Gruppe ist, die kovalent an die reaktive funktionelle Gruppe Z gebunden werden kann.
  • Vorzugsweise umfasst Y' ein N,N-disubstituiertes Arylamin. Vorzugsweise umfasst E eine Epoxygruppe. Vorzugsweise ist Z aus der Gruppe ausgewählt, die aus Hydroxyl, Thiol, Amin (primäres Amin oder sekundäres Amin), einer Carboxylgruppe oder einer Kombination derselben besteht.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren Zur Herstellung der Polymerladungstransportmaterialien, die hierin beschrieben werden, zusätzlich das Vernetzen des Polymers mit einem polymeren Bindemittel, wobei die Vernetzung mehr bevorzugt mit einem Vernetzungsmittel durchgeführt wird.
  • Vorzugsweise wird die Polymerisation in Lösung mit einem polymeren Bindemittel durchgeführt, mehr bevorzugt einem Bindemittel, das eine funktionelle Gruppe umfasst, das an E oder Z bindet.
  • In einigen bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Lösung zusätzlich ein Vernetzungsmittel, das an das Monomer und an das polymere Bindemittel bindet.
  • In weiteren bevorzugten Ausführungsformen wird die Polymerisation durch die Anpassung des pH-Wertes, der Temperatur, der Konzentration und einer Kombination derselben gestartet.
  • Im Prinzip kann die Verbindung (2), die durch die Formel (2) dargestellt wird, als ein Ladungstransportmaterial verwendet werden, aber die polymerisierte Form, die durch die Formel (1) dargestellt wird, wäre im Allgemeinen erwartungsgemäß stabiler. Bei der Herstellung des Polymers reagieren die reaktiven funktionellen Gruppen Z und E, um eine gebundene funktionelle Gruppe zu bilden. Die gebundene funktionelle Gruppe kann in einer sinnvollen Weise unter Verwendung chemischer Konventionen als Z und E' geschrieben werden, so dass Z'–Y' = Y und X'–E' = X, worin X und Y der Formel (1) entsprechen. Obwohl das Umschreiben der gebundenen funktionellen Gruppe in Z' und E' nicht eindeutig sein könnte, gibt es im Allgemeinen höchstens ein paar wenige chemisch sinnvolle Wege, die Komponenten umzuschreiben, und die Polymere der Formel (1) sind auch dann gleichwertig, wenn sie eine leicht abweichende Beschreibung haben.
  • Als ein besonderes Beispiel einer reaktiven funktionellen Gruppe hat eine Epoxygruppe die folgende Struktur:
    Figure 00300001
    worin die nicht markierte Bindung der Bindung zu der Trägerverbindung entspricht, R7, R8 und R9, jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine Alkarylgruppe sind, obwohl R8 und R9 miteinander verbunden sein können, um einen fünfgliedrigen, sechsgliedrigen oder höhergliedrigen Ring zu bilden. Die Reaktion einer Epoxyfunktionalität resultiert in einer bestimmten chemischen Struktur mit einer Hydroxylgruppe an einer Position im Abstand von einem Kohlenstoffatom relativ zu einem Kohlenstoffatom, das an ein Atom des Bindemittels oder eine funktionelle Gruppe des Vernetzungsmittels gebunden ist, die in eine nukleophile Addition an die epoxyfunktionelle Gruppe involviert ist. Genauer gesagt hat die resultierende Verbindung eine gebundene Funktionsgruppenstruktur von U-CR7R9CR8-OH-V, worin U ein Nichtkohlenstoffatom umfasst, das eine Bindung an einen aktiven Wasserstoff bei der Bildung einer Bindung mit der Epoxygruppe ergibt. Aus Gründen der Vereinfachung wird die gebundene Epoxyfunktionalität U-CR7R9CR8OH-V hierin als eine Epoxybindung bezeichnet, die zudem eine chemische Gruppe ist, wie sie hierin verwendet wird. Wenn diese Reaktion eine Einheit des Polymers der Formel (1) bildet, dann kann CR7R9CR8OH-V im Allgemeinen entweder mit U oder X assoziiert sein, und U ist geeignet mit dem anderen Mitglied von Y oder X assoziiert, obwohl andere Abweichungen der Struktur möglich sind. In einigen Ausführungsformen kann U der umgesetzte Teil einer funktionellen Gruppe sein, die mit dem polymeren Bindemittel oder mit dem Vernetzungsmittel assoziiert sind.
  • Wie es oben erwähnt wird, kann das polymere Ladungstransportmaterial der Formel (1) mit einem polymeren Bindemittel direkt oder durch ein Vernetzungsmittel vernetzt sein. Solch eine Vernetzung an das Bindemittel kann die Struktur des Organophotorezeptors und die Verteilung des Ladungstransportmaterials innerhalb der Struktur stabilisieren. Die genaue Natur der Struktur hängt im Allgemeinen von dem Ansatz zur Durchführung der Vernetzung durch. Nichtsdestotrotz umfasst die resultierende vernetzte Struktur Einheiten mit der Struktur der Formel (1), die in dem vernetzten Verbundstoff eingebettet sind. Der Vernetzungsgrad beeinflusst im Allgemeinen die physikalischen Eigenschaften des vernetzten Verbundstoffes. Der Vernetzungsgrad kann im Allgemeinen durch die Natur des polymeren Bindemittels und die Verarbeitungsbedingungen, die zur Durchführung der Vernetzung verwendet werden, gesteuert werden.
  • Optional kann die photoleitende Schicht ein Vernetzungsmittel umfassen, das das Ladungstransportmaterial und das Bindemittel verbindet. Wie es im Allgemeinen für Vernetzungsmittel in verschiedenen Zusammenhängen wahr ist, umfasst das Ver netzungsmittel eine Vielzahl von funktionellen Gruppen oder wenigstens eine funktionelle Gruppe mit der Fähigkeit, eine Mehrfachfunktionalität aufzuzeigen. Insbesondere umfasst ein geeignetes Vernetzungsmittel im Allgemeinen wenigstens eine funktionelle Gruppe, die mit wenigstens einer funktionellen Gruppe des Monomers der Formel (2) reagiert, sowie wenigstens eine funktionelle Gruppe, die mit einer funktionellen Gruppe des polymeren Bindemittels reagiert. Für geeignete Ausführungsformen umfassen geeignete funktionelle Gruppen zur Umsetzung mit zum Beispiels einer Epoxygruppe eine reaktive aktive Wasserstofffunktionalität wie Hydroxyl, Thiol, Amino (primäres Amino und sekundäres Amino), eine Carboxylgruppe oder eine Kombination derselben. In einigen Ausführungsformen reagiert die reaktive funktionelle Gruppe zur Umsetzung mit dem Polymer mit der Epoxygruppe nicht wesentlich. Geeignete funktionelle Gruppen des Vernetzungsmittels, die nicht wesentlich mit der Epoxygruppe reagieren, wenigstens nicht unter den gewählten Bedingungen, umfassen zum Beispiel Epoxygruppen, Aldehyde und Ketone. Geeignete reaktive funktionelle Gruppen des Bindemittels zur Umsetzung mit den Aldehyden und Ketonen umfassen zum Beispiel Amine. Im Allgemeinen kann ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet die geeignete funktionelle Gruppe des Vernetzungsmittels so wählen, dass sie mit dem polymeren Bindemittel reagiert, oder in ähnlicher Weise kann ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet geeignete funktionelle Gruppen des Bindemittels so wählen, um mit der funktionellen Gruppe des Vernetzungsmittels zu reagieren.
  • In Bezug auf die aromatische Gruppe Y haben sich verschiedene aromatische Gruppen als besonders nützlich zur Bildung der Ladungstransportmaterialien herausgestellt. Beispiele dieser nützlichen aromatischen Gruppen umfassen N,N-disubstituierte Arylamingruppen wie Carbazolgruppen, Julolidingruppen und p-(N,N-disubstituierte) Arylamingruppen (z. B., Triphenylamin), aromatische heterocyclische Gruppen wie Pyrrolylgruppen, Tetrazolylgruppen und Benzotriazolylgruppen sowie Arylgruppen wie Naphthylgruppen und Stilbenylgruppen.
  • Synthese von Ladungstransportmaterialien
  • Die Synthese des Ladungstransportmaterials involviert im Allgemeinen zwei Schritte, die Bildung des Monomers und die Polymerisation des Monomers. Das Monomer und die entsprechende Polymerwiederholungseinheit weisen ein Hydrazon auf, das an eine aromatische Gruppe gebunden ist. Die Synthese des Monomers kann durch die Gegenwart von wenigstens zwei reaktiven funktionellen Gruppen verkompliziert werden.
  • Jedoch gibt es existierende Ansätze der organischen Synthese, die das zeitweilige Vorhandensein von Schutzgruppen zur Verhinderung der unerwünschten Umsetzung einer funktionellen Gruppe während der Synthese des verbleibenden Teils der Verbindung verhindern. Die Polymerisationsreaktion kann auf konventioneller Polymerchemie basieren.
  • Die Synthese des Hydrazons kann im Allgemeinen auf der Umsetzung eines substituierten Hydrazins mit einem aromatischen Aldehyd oder Keton basieren. Das aromatische Aldehyd/Keton kann derivatisiert sein, um wenigstens eine funktionelle Gruppe des Monomers zu bilden, welche die Gruppe Z der Formel (2) ist, wohingegen andere Teile des aromatischen Aldehyds Y' bilden. Das Hydrazon oder Hydrazin, falls die Reaktion vor der Bildung des Hydrazons durchgeführt wird, kann an dem geeigneten Stickstoff derivatisiert sein, um die X'-E-Gruppe der Formel (2) zu bilden. Eine oder beide der funktionellen Gruppen können während der geeigneten Teile der Synthese geschützt werden, um eine unerwünschte Umsetzung der funktionellen Gruppe zu verhindern.
  • Insbesondere kann ein Hydrazin mit einem geeigneten aromatischen Aldehyd oder Keton umgesetzt werden, um eine gewünschte Hydrazonladungstransferverbindung zu bilden. Die Reaktionen können zum Beispiel mit einer geeigneten Menge konzentrierter Säure, insbesondere Schwefelsäure, katalysiert werden. Nach dem Einmischen der katalytischen Menge der Säure mit dem Hydrazin und dem aromatischen Aldehyd kann die Mischung für ungefähr 2 Stunden bis ungefähr 16 Stunden zum Sieden erhitzt werden. Das erste Produkt kann durch Umkristallisieren aufgereinigt werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein derivatisiertes Hydrazin in einer angesäuerten Hydrochloridform erhalten werden. Bei diesen Ausführungsformen kann das Hydrazinhydrochlorid mit einer wässrigen Carbonatbase unter Rühren der Mischung vor der Bildung des Hydrazons umgesetzt werden. Ein Überschuss der Carbonatbasis kann hinzu gegeben werden, wie 1,2 Mol Kaliumcarbonat für Ausführungsformen mit einem Mol Hydrazinhydrochlorid pro Mol Hydrazin oder 2,4 Mol Kaliumcarbonat für Ausführungsformen mit einem Mol Hydrazindihydrochlorid pro Mol Hydrazin.
  • In einigen Ausführungsformen von Interesse ist die Gruppe E eine Epoxygruppe. Zum Beispiel reagiert das aromatisch substituierte sekundäre Amin des Hydrazons mit dem Epichlorhydrin durch den aktiven Wasserstoff des sekundären Amins in einer durch Base katalysierten Reaktion zur Bildung der Epoxygruppe mit einer -CH2-Gruppe (als die Gruppe X' der Formel (2)) zwischen der Epoxygruppe und dem Amin. Alternativ dazu können andere Gruppen X' gebildet werden, z. B. durch Verwendung einer bifunktionellen Gruppe mit einem Halogen und mit einer Vinylgruppe (C=C) oder einer substituierten Vinylgruppe. Die Halogenidgruppe kann durch eine Bindung an die sekundären Amingruppe des Hydrazons durch eine nukleophile Substitution ersetzt werden. Die Vinyl- oder substituierte Vinylgruppe kann in die Epoxygruppe in einer Epoxydierungsreaktion umgesetzt werden, zum Beispiel durch die Umsetzung mit Perbenzoesäure oder einer anderen Peroxysäure in einer elektrophilen Additionsreaktion. Somit kann die Identität von X wie gewünscht durch die Einführung einer difunktionellen Verbindung mit einer Halogengruppe und einer Vinyl-/substituierten Vinylgruppe ausgewählt werden.
  • Wenn E eine Epoxygruppe ist, umfassen geeignete Gruppen Z der Formel (2) zum Beispiel Hydroxyl, Thiol, Amin (primäres Amin oder sekundäres Amin), eine Carboxylgruppe oder eine Kombination derselben. Die Gruppe Z kann während der Bildung der Epoxygruppe geschützt werden.
  • Wie es oben erwähnt wird, kann eine Epoxygruppe mit der Gruppe Z des Monomers umgesetzt werden, um das polymere Ladungstransportmaterial zu bilden, oder mit funktionellen Gruppen eines polymeren Bindemittels direkt oder durch ein Vernetzungsmittel umgesetzt werden. Die Reaktionen von Epoxygruppen mit geeigneten funktionellen Gruppen werden zusätzlich in C. A. May, Herausgeber, „Epoxy Resins Chemistry And Technology," (Marcel Dekker, New York, 1988) und in B. Ellis, Herausgeber, Chemistry And Technology Of Epoxy Resins," (Blackie Academic And Professional, London, 1993) beschrieben.
  • Hydrazine
  • Obwohl eine ganze Reihe von Hydrazonverbindungen den Formeln (1) und (2) entspricht, haben die Eigenschaften von vielen Ladungstransportmaterialien Vorteile durch die Gegenwart zusätzlicher aromatischer Gruppen in den Verbindungen. Somit kann es in einigen Ausführungsformen wünschenswert sein, dass R1 und/oder R2 der Formeln (1) und (2) aromatische Gruppen sind. Für die Herstellung von Verbindungen mit einer aromatischen Gruppe R1 werden die Synthesen von einigen repräsentativen Hydrazinen wie folgt beschrieben.
  • 1.1-Dinaphthylhydrazin
  • 1,1-Dinaphthylhydrazin kann entsprechend dem in Staschkow, L. I.; Matevosyan, R. O. Journal of the General Chemistry (1964) 34, 136, beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Eine Suspension aus 0,07 Mol Naphthylnitrosamins in 750 ml Ether wird auf 5 – 8 °C gekühlt und mit 150 g Zinkstaub behandelt. Essigsäure (70 ml) wird dann tropfenweise unter Rühren hinzu gegeben. Um die Umsetzung zu vervollständigen, werden 40 g Zinkstaub hinzu gegeben. Die Reaktionsmischung wird erwärmt und aus der Schlämmung abfiltriert. Die Mutterlauge wird mit 10 % Natriumcarbonatiösung gewaschen und mit festem Kaliumhydroxid (KOH) getrocknet. Der Ether wird abdestilliert, um das kristalline Hydrazin zu ergeben, das aus Ethanol oder Butanol kristallisiert wird. Andere symmetrisch disubstituierte Hydrazine können basierend auf einem gleichertigen Verfahren synthetisiert werden.
  • N-Phenyl-N-sulfolan-3-ylhydrazin
  • N-Phenyl-N-sulfolan-3-ylhydrazin kann entsprechend dem Verfahren hergestellt werden, das in dem britischen Patent Nr. 1,047,525 von Mason beschrieben wird. Zu einer Mischung aus 0,5 Mol Butadiensulfon (kommerziell von Aldrich, Milwaukee, WI, verfügbar) und 0,55 Mol Phenylhyrazin (kommerziell von Aldrich, Milwaukee, WI, verfügbar) wurden 0,005 Mol 40 %ige wässrige Kaliumhydroxidlösung hinzu gegeben. Die Mischung wurde für 2 Stunden bei 60 °C gehalten, woraufhin sich ein Feststoff abtrennte. Nach 10 Stunden wurde der Feststoff abfiltriert, um N-Phenyl-N-sulfolan-3-ylhydrazin (53 %) mit einem Schmelzpunkt von 120 – 121 °C (aus Methanol umkristallisiert) zu ergeben.
  • N-Pyrrol-2-yl-N-phenylhydrazin
  • N-Pyrrol-2-yl-N-phenylhydrazin kann entsprechend dem Verfahren hergestellt werden, das in dem japanischen Patent Nr. 05148210 von Myamoto beschrieben wird.
  • 1-Phenyl-1-(1-benzvl-1H-tetrazol-5-yl)hydrazin
  • 1-Phenyl-1-(1-benzyl-1H-tetrazol-5-yl)hydrazin kann entsprechend dem Verfahren hergestellt werden, das in Tetrahedron (1983), 39(15), 2599 – 2608, von Atherton et al. beschrieben wird.
  • N-(4-Stilbenyl)-N-phenylhydrazin
  • N-(4-Stilbenyl)-N-phenylhydrazin kann entsprechend dem Verfahren hergestellt werden, das in Zh. Org. Khim. (1967), 3 (9), 1605 – 1613 von Matevosyan et al. beschrieben wird. Nach diesem Verfahren wurde Natrium langsam zu einer Mischung aus Phenylhydrazin (97 g, 0,9 Mol, kommerziell verfügbar von Aldrich, Milwaukee, WI) und p-Chlorstilben (21,4 g, 0,1 Mol, kommerziell von Spectrum Quality Products, Inc. Gardena, CA; Web: www.spectrumchemical.com), die auf Siedetempertaur erwärmt wurde, hinzu gegeben, bis es keine Entladung einer roten Färbung mehr gab. Nach dem Sieben für einige Zeit wurde die Mischung in 1.750 ml Ethanol gelöst und auf –15 °C gekühlt. Das gefällte Produkt wurde umkristallisiert, um 28 % N-(4-stilbenyl)-N-phenylhydrazin zu ergeben.
  • N-(5-benzotriazolyl)-N-phenylhydrazin
  • N-(5-benzotriazolyl)-N-phenylhydrazin kann entsprechend dem folgenden Verfahren hergestellt werden. Zu einer Mischung aus Phenylhydrazin (97 g, 0,9 Mol, kommerziell von Aldrich, Milwaukee, WI, verfügbar) und 5-Chlorbenzotriazol (15,4 g, 0,1 Mol, kommerziell von Aldrich, Milwaukee, WI, verfügbar), die auf Siedetemperatur erwärmt wird, wird langsam Natrium hinzu gegeben, bis es zu keiner roten Färbung mehr kommt. Nach dem Sieden für einige Zeit wird die Mischung auf Raumtemperatur gekühlt. Das Produkt wird isoliert und gereinigt.
  • N-Phenyl-N-sulfolan-3-ylhydrazin
  • N-Phenyl-N-sulfolan-3-ylhydrazin kann entsprechend dem Verfahren hergestellt werden, das in dem britischen Patent Nr. 1,047,525 von Mason beschrieben wird. Nach diesem Verfahren wurde eine 0,005 Mol, 40%ige wässrige Lösung Kaliumhydroxid zu einer Mischung aus 0,5 Mol Butadiensulfon (kommerziell von Aldrich, Milwaukee, WI, verfügbar) und 0,55 Mol Phenylhyrazin (kommerziell von Aldrich, Milwaukee, WI, verfügbar) hinzu gegeben. Die Mischung wurde für 2 Stunden bei 60 °C gehalten, woraufhin sich ein Feststoff abtrennte. Nach 10 Stunden wurde der Feststoff abfiltriert, um N-Phenyl-N-sulfolan-3-ylhydrazin (I) (93 %) mit einem Schmelzpunkt von 119 – 120 °C (aus Methanol umkristallisiert) zu ergeben.
  • N-4-[(9H-fluoren-9-yliden)benzyl]-N-phenylhydrazin
  • N-4-[(9H-fluoren-9-yliden)benzyl]-N-phenylhydrazin kann ähnlich zu dem Verfahren hergestellt werden, das in Zh. Org. Khim. (1967), 3 (9), 1605 – 1613 von Matevosyan et al. beschrieben wird. Nach diesem Verfahren wurde Natrium langsam zu einer Mischung aus Phenylhydrazin (97 g, 0,9 Mol, kommerziell verfügbar von Aldrich, Milwaukee, WI) und p-9-(4-Chlorbenzyliden)fluoren (28,9 g, 0,1 Mol, kommerziell verfügbar von Aldrich, Milwaukee, WI), die zum Sieden erwärmt wurde, hinzu gegeben, bis es keine weitere rote Färbung mehr gab. Nach dem Sieden für einige Zeit wurde die Mischung in 1.750 ml Ethanol gelöst und auf –15 °C gekühlt. Das gefällte Produkt wurde umkristallisiert, um N-4-[(9H-fluoren-9-yliden)benzyl]-N-phenylhydrazin zu ergeben.
  • 5-Methyl-1-phenyl-3-(1-phenylhydrazino)-pyrazol
  • 5-Methyl-1-phenyl-3-(1-phenylhydrazino)-pyrazol kann entsprechend dem Verfahren hergestellt werden, das im J. Chem. Soc. C (1971), (12), 2314 – 2317 von Boyd et al. beschrieben wird.
  • 4-Methylsulfonylphenylhydrazin (Register Nummer 877-66-7)
  • 4-Methylsulfonylphenylhydrazin ist kommerziell von Fisher Scientific USA, Pittsburgh, PA (1-800-766-7000) verfügbar.
  • 1.1'-(Sulfonyl-di-4,1-phenylen)bishydrazin (Register Nummer 14052-65-4)
  • 1,1'-(Sulfonyl-di-4,1-phenylen)bishydrazin ist kommerziell von Vitas-M, Moskau, Russland; (Telefon: +7 (095) 939-5737) verfügbar.
  • Arylaldehyde/Ketone
  • Repräsentative Arylaldehyde zur Umsetzung mit einem Hydrazin oder einem Hydrazinderivat zur Bildung von Hydrazonen können wie folgt erhalten werden und es können auch ähnliche Ketone verwendet werden. Diese Arylaldehyde können derivatisiert werden, um die funktionelle Gruppe Z zu bilden, die an das aromatische Y der Formel (2) gebunden ist. Ein entsprechendes Beispiel davon wird im Detail beschrieben.
  • Synthese von Julolidinaldehyd
  • Julolidin (100 g, 0,6 Mol, kommerziell von Aldrich Chemicals Co., Milwaukee, WI 53201 erhalten) wurde in Dimethylformamid (DMF) (200 ml, kommerziell erhalten von Aldrich) in einem 500 ml Dreihalsrundbodengefäß aufgelöst. Das Gefäß wurde auf 0 °C in einem Eisbad gekühlt. POCl3 (107 g, 0,7 Mol, Aldrich) wurde tropfenweise hinzu gegeben, während die Temperatur unter 5 °C gehalten wurde. Nachdem die Zugabe des POCl3 vollständig war, wurde das Gefäß auf Raumtemperatur erwärmt und in ein Dampfbad unter Rühren für den Zeitraum einer Stunde gestellt. Das Gefäß wurde auf Raumtemperatur gekühlt und die Lösung wurde langsam zu einem großen Überschuss an destilliertem Wasser unter gutem Rühren gegeben. Das Rühren wurde für weitere 2 Stunden durchgeführt. Der Feststoff wurde abfiltriert und wiederholt mit Wasser gewaschen, bis das Waschwasser neutral wurde. Das Produkt wurde in einem Vakuumofen bei 50 °C für 4 Stunden getrocknet.
  • Andere Arylaldehyde
  • Geeignete kommerziell verfügbare (N,N-disubstituierte) Arylaminaldehyde sind von Aldrich (Milwaukee, WI) verfügbar und umfassen zum Beispiel Diphenylaminobenzaldehyd ((C6H5)2MC6H4CHO) und 9-Ethyl-3-carbazolcarboxyaldehyd.
  • Synthese eines Carbazol-Hydrazon-derivatisierten Monomers
  • Das folgende darstellende Beispiel beschreibt die Synthese eines Epoxy-, Hydroxyderivatisierten Carbazol-Hydrazonverbindung. Andere wünschenswerte Monomere können basierend auf den hierin gemachten Lehren, sowohl in diesem darstellenden Beispiel wie auch in der darüber wiedergebenen Beschreibung, synthetisiert werden. Die Synthese wird mit fünf Schritten beschrieben, die in den folgenden fünf Reaktionen beschrieben werden.
  • Figure 00390001
  • In Schritt (I) können Carbazol (8,10 g, 48,5 mmol, Aldrich), 4-Iodanisol (12,4 g, 53,5 mmol, Aldrich), Kupferpulver (0,38 g, 6,08 mmol, Aldrich), 18-Kronen-6-ether (4,28 g, 16,2 mmol, Aldrich), Kaliumcarbonat (7,24 g, 53,4 mmol), 100 ml o-Dichlorbenzol zu einem 500 ml Dreihalsrundbodengefäß hinzu gegeben werden, das mit einem Rückflusskühler und einem mechanischen Rührer ausgestattet ist. Das Gefäß kann unter eine trockene Stickstoffatmosphäre gestellt werden und in ein Silikonölbad getaucht werden. Das Gefäß wird dann auf 180 °C für 24 Stunden erwärmt. Nachdem die Reaktion vollständig ist, wird die Lösung heiß filtriert, um unlösliche Feststoffe zu entfernen. Das Filtrat kann in einem Verdampfer konzentriert werden, um ein öliges Produkt zu erhalten, das dann zu 200 ml Ethanol unter Rühren gegeben wird. Das Produkt kann als ein Präzipitat erhalten werden, das gesammelt und umkristallisiert werden kann, um das Produkt zu ergeben, von dem erwartet wird, dass es ein weißer Feststoff ist.
  • In Schritt (II) wird Dimethylformamid (DMF) in einem Eisbad auf 0 °C gekühlt. Phosphoroxychlorid wird langsam zu dem DMF bei Aufrechterhaltung einer Temperatur unter 5 °C gegeben. Das Zwischenprodukt aus Schritt (I) wird hinzu gegeben und die Mischung wird in einem Dampfbad für eine Stunde erwärmt. Das feste Produkt kann isoliert und gereinigt werden.
  • In Schritt (III) wird das Zwischenprodukt aus Schritt (II) in Ethylalkohol aufgelöst. Ein leichter stochiometrischer Überschuss Phenylhydrazin wird hinzu gegeben und die Mischung kann zum Sieden erhitzt werden, bis eine Dünnschichtchromatographie das Verschwinden des Ausgangsmaterials zeigt. Es kann ein festes Produkt isoliert und umkristallisiert werden.
  • In Schritt (IV) werden das Zwischenprodukt aus Schritt (III) und Epichlorhydrin zu einem 250 ml Dreihalsrundbodengefäß gegeben, das mit einem Rückflusskühler, einem Thermometer und einem mechanischen Rührer ausgestattet ist. Die Reaktionsmischung kann intensiv bei 35 – 40 °C für 24 Stunden gerührt werden. Sechs periodisch hinzu gegebene Portionen aus gepulvertem 85 %-igen Kaliumhydroxid und wasserfreiem Natriumsulfat können während der Reaktionszeit hinzu gegeben werden und die Reaktionsmischung wird vor jeder Zugabe zeitweilig auf 20 – 25 °C gekühlt. Nach der Beendigung der Umsetzung wird die Mischung auf Raumtemperatur gekühlt und filtriert. Die organische Phase kann mit Ethylacetat behandelt werden und mit destilliertem Wasser gewaschen werden, bis das Waschwasser neutral ist. Die organische Schicht wird über getrocknetem Magnesiumsulfat getrocknet, mit Aktivkohle behandelt und filtriert. Das Lösungsmittel kann dann entfernt werden. Der Rest kann einer Säulenchromatographie zur Aufreinigung des gewünschten Produkts ausgesetzt werden.
  • In Schritt (V) kann das Zwischenprodukt aus Schritt (IV) in Methylenchlorid bei 0 °C gelöst werden. Eine Menge von 100 ml Bortribromid (1 M) in Methylenchlorid kann langsam unter Beibehaltung der Temperatur von 0 °C hinzu gegeben werden. Die Mischung kann dann bei 0 °C für 24 Stunden gerührt werden. Dann kann die Mischung mit destilliertem Wasser gewaschen werden. Die gewaschene organische Lösung kann verdampft werden, um das Rohprodukt zu erhalten. Das Rohprodukt kann durch Um kristallisieren aus einer Mischung aus Heptan und Methylenchlorid in einem Volumenverhältnis von jeweils 8:1 gereinigt werden.
  • Bildung des Polymerladungstransportmaterials
  • Im Allgemeinen können die Reaktionsbedingungen so gewählt werden, um die Monomereinheiten zu polymerisieren, wenn es erwünscht ist, das Polymer zu bilden. Zum Beispiel können die Bedingungen für Ausführungsformen, bei denen die Gruppe E ein Epoxy ist, basisch gemacht werden, um die Reaktion zu katalysieren. Andere geeignete Variationen in den Reaktionsbedingungen können für andere funktionelle Gruppen durchgeführt werden. Der Polymerisierungsgrad kann durch das Variieren der Reaktionsbedingungen wie der Temperatur, des pH-Wertes, der Lösungsmittelmenge und/oder der gewählten Zeit und einer gewählten Konzentration einer Verbindung, die die Polymerisationsreaktion beendet, wie ein monofunktioneller Alkohol für epoxyhaltige Monomere, gesteuert werden.
  • Das polymere Ladungstransportmaterial kann mit einem polymeren Bindemittel und anderen gewünschten Zusammensetzungen kombiniert werden, wie sie oben zur Bildung des Organophotorezeptors beschrieben werden. In einigen Ausführungsformen wird das Ladungstransportmaterial mit dem Bindemittel vernetzt, das so ausgewählt wird, dass es vernetzbare funktionelle Gruppen hat, wie es oben beschrieben werden. Die Polymerisationsreaktion kann so gesteuert werden, um zu enden, wenn immer noch ein festgelegter Teil nicht umgesetzter funktioneller Gruppen vorhanden ist. Diese nicht umgesetzten funktionellen Gruppen wären dann zur Umsetzung mit den funktionellen Gruppen des Bindemittels verfügbar. Zusätzlich kann die gesamte Polymerisationsreaktion in der Gegenwart des polymeren Bindemittels durchgeführt werden. Die Durchführung der Polymerisationsreaktion in der Gegenwart des polymeren Bindemittels würde dazu tendieren, eine integrierte vernetzte Zusammensetzung zu bilden. Das Vernetzungs-/Polymerisationsverfahren kann durch die Anpassung der Konzentration der Zusammensetzungen in dem Lösungsmittel sowie der Temperatur und des pH-Wertes gesteuert werden. Die Vernetzungs-/Polymerisationsreaktion kann durchgeführt werden, um gleichzeitig mit dem Beschichtungsverfahren abzulaufen, und zwar bei Ausführungsformen, bei denen die vernetzte Zusammensetzung schwer zu dispergieren oder zu lösen wäre, nachdem die Reaktion vollständig ist.
  • Wie die Fachleute auf dem Gebiet es verstehen, können zusätzliche Substitutionen, Variationen unter den Substituenten und alternative Syntheseverfahren und Verwendungen im Umfang und im Vorsatz der vorliegenden Offenbarung der Erfindung durchgeführt werden. Die oben genannten Ausführungsformen sind als illustrativ und nicht als beschränkend vorgesehen. Zusätzliche Ausführungsformen liegen im Umfang der Ansprüche. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass Änderungen in der Form und im Detail ohne Abweichung vom Umfang der Erfindung durchgeführt werden können.
  • Obwohl ein paar bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, werden die Fachleute auf dem Gebiet verstehen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen ohne Abweichung vom Umfang der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert wird, durchgeführt werden können.

Claims (38)

  1. Ein Organophotorezeptor, der ein elektrisch leitendes Substrat und ein photoleitendes Element auf dem elektrisch leitenden Substrat umfasst, wobei das photoleitende Element das Folgende umfasst: (a) ein Ladungstransportmaterial mit der Formel:
    Figure 00430001
    worin X eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind; R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind; Y eine aromatische Gruppe ist; und n eine Verteilung ganzer Zahlenwerte von mehr als 2 ist; und (b) eine ladungsgenerierende Verbindung.
  2. Ein Organophotorezeptor gemäß Anspruch 1, wobei das photoleitende Element zusätzlich eine Elektronentransportverbindung umfasst.
  3. Ein Organophotorezeptor gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei Y ein N,N-disubstituiertes Arylamin umfasst.
  4. Ein Organophotorezeptor gemäß Anspruch 3, wobei die (N,N-disubstituierte) Arylamingruppe eine p-(N,N-disubstituierte) Arylamingruppe ist.
  5. Ein Organophotorezeptor gemäß Anspruch 3, wobei die (N,N-disubstituierte) Arylamingruppe eine Triphenylamingruppe, eine Carbazolgruppe oder eine Julolidingruppe umfasst.
  6. Ein Organophotorezeptor gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das photoleitende Element zusätzlich ein Polymerbindemittel umfasst.
  7. Ein Organophotorezeptor gemäß Anspruch 6, wobei das Polymerbindemittel mit dem Ladungstransportmaterial vernetzt ist.
  8. Ein Organophotorezeptor gemäß Anspruch 7, wobei das Polymerbindemittel und das Ladungstransportmaterial durch ein Vernetzungsmittel vernetzt sind.
  9. Ein Organophotorezeptor gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ladungstransportmaterial eine Epoxybindung umfasst.
  10. Ein Organophotorezeptor gemäß Ansprach 9, wobei ein Vernetzungsmittel zwischen der Epoxybindung und dem Polymerbindemittel gebunden ist.
  11. Ein Organophotorezeptor gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die R1-Gruppe eine Phenylgruppe ist und R2 ein Wasserstoff ist.
  12. Eine elektrophotografische, bildgebende Vorrichtung, umfassend: (a) eine lichtbildgebende Komponente; und (b) einen Organophotorezeptor, der so orientiert ist, um Licht aus der lichtbildgebenden Komponente aufzunehmen, wobei der Organophotorezeptor ein elektrisch leitendes Substrat und ein photoleitendes Element auf dem elektrisch leitenden Substrat umfasst, wobei das photoleitende Element das Folgende umfasst: (i) ein Ladungstransportmaterial mit der Formel:
    Figure 00440001
    worin X eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind; R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind; Y eine aromatische Gruppe ist; und n eine Verteilung ganzer Zahlenwerte von mehr als 2 ist; und (ii) eine ladungsgenerierende Verbindung.
  13. Eine elektrophotografische, bildgebende Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei Y ein N,N-disubstituiertes Arylamin umfasst.
  14. Eine elektrophotografische, bildgebende Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die (N,N-disubstituierte) Arylamingruppe eine Triphenylamingruppe, eine Carbazolgruppe oder eine Julolidingruppe umfasst.
  15. Eine elektrophotografische, bildgebende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das photoleitende Element zusätzlich eine Elektronentransportverbindung umfasst.
  16. Eine elektrophotografische, bildgebende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das photoleitende Element zusätzlich ein Bindemittel umfasst.
  17. Eine elektrophotografische, bildgebende Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das Bindemittel mit dem Ladungstransportmaterial vernetzt ist.
  18. Eine elektrophotografische, bildgebende Vorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei ein Vernetzungmittel chemische Vernetzungen zwischen dem Ladungstransportmaterial und dem Bindemittel bildet.
  19. Eine elektrophotografische, bildgebende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, die zusätzlich eine Dispensiervorrichtung für flüssigen Toner umfasst.
  20. Ein elektrophotografisches, bildgebendes Verfahren, umfassend: (a) das Auftragen einer elektrischen Ladung auf eine Oberfläche eines Organophotorezeptors, der ein elektrisch leitendes Substrat und ein photoleitendes Element auf dem elektrisch leitenden Substrat umfasst, wobei das photoleitende Element das Folgende umfasst: (i) ein Ladungstransportmaterial mit der Formel:
    Figure 00460001
    worin X eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind; R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind; Y eine aromatische Gruppe ist; und n eine Verteilung ganzer Zahlenwerte von mehr als 2 ist; und (ii) eine ladungsgenerierende Verbindung. (b) das bildweise Belichten der Oberfläche des Organophotorezeptors mit Strahlung zum Dissipieren von Ladung in ausgewählten Bereichen und dadurch das Bilden eines Musters aus geladenen und ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche; (c) das in Kontaktbringen der Oberfläche mit einem Toner zur Herstellung eines getönten Bildes; und (d) das Übertragen des getönten Bildes auf ein Substrat.
  21. Ein elektrophotografisches, bildgebendes Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei Y ein N,N-disubstituiertes Arylamin umfasst.
  22. Ein elektrophotografisches, bildgebendes Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 und 21, wobei das photoleitende Element zusätzlich eine Elektronentransportverbindung umfasst.
  23. Ein elektrophotografisches, bildgebendes Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei das photoleitende Element zusätzlich ein Polymerbindemittel umfasst.
  24. Ein elektrophotografisches, bildgebendes Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei das Polymerbindemittel mit dem Ladungstransportmaterial vernetzt ist.
  25. Ein elektrophotografisches, bildgebendes Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei ein Vernetzungsmittel das Polymerbindemittel und das Ladungstransportmaterial verbindet.
  26. Ein elektrophotografisches, bildgebendes Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei der Toner einen flüssigen Toner umfasst, der eine Dispersion aus Farbstoffpartikeln in einer organischen Flüssigkeit enthält.
  27. Ein Ladungstransportmaterial mit der Formel:
    Figure 00470001
    worin X eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind; R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind; Y eine aromatische Gruppe ist; und n eine Verteilung ganzer Zahlenwerte von mehr als 2 ist.
  28. Ein Ladungstransportmaterial gemäß Anspruch 27, wobei Y ein N,N-disubstituiertes Arylamin umfasst.
  29. Ein Verfahren zur Herstellung eines Polymerladungstransportmaterials, wobei das Verfahren das Polymerisieren eines Monomers mit der folgenden Formel umfasst:
    Figure 00480001
    worin X' eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind; R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind; Y' eine aromatische Gruppe ist; Z eine erste reaktive funktionelle Gruppe ist und aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Hydroxylgruppe, einer Thiolgruppe, einer Aminogruppe (primäre Amino- oder sekundäre Aminogruppe), einer Carboxylgruppe und einer Kombination davon besteht; und E eine zweite reaktive funktionelle Gruppe ist, die kovalent an die reaktive funktionelle Gruppe Z unter geeigneten Reaktionsbedingungen gebunden werden kann und eine Epoxygruppe umfasst.
  30. Ein Verfahren gemäß Anspruch 29, wobei Y ein N,N-disubstituiertes Arylamin umfasst.
  31. Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 29 bis 30, das zusätzlich die Vernetzung des Polymers mit einem Polymerbindemittel umfasst.
  32. Ein Verfahren gemäß Ansprach 31, wobei das Vernetzen mit einem Vernetzungsmittel durchgeführt wird.
  33. Ein Verfahren gemäß Anspruch 29, wobei die Polymerisation in Lösung mit einem Polymerbindemittel durchgeführt wird.
  34. Ein Verfahren gemäß Anspruch 33, wobei das Polymerbindemittel eine funktionelle Gruppe umfasst, die an E oder Z bindet.
  35. Ein Verfahren gemäß Anspruch 33, wobei die Lösung zusätzlich ein Vernetzungsmittel umfasst, das mit dem Monomer und mit dem Polymerbindemittel bindet.
  36. Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 29 bis 35, wobei die Polymerisation durch die Anpassung des pH-Wertes, der Temperatur, der Konzentration oder einer Kombination davon gestartet wird.
  37. Eine polyfunktionelle Verbindung mit der Formel:
    Figure 00490001
    worin X' eine Verbindungsgruppe mit der Formel -(CH2)m- ist, die verzweigt oder linear ist, worin m eine ganze Zahl zwischen und einschließlich 0 und 20 ist und eine oder mehrere der Methylengruppen optional durch O, S, C=O, O=S=O, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Urethan, Harnstoff, eine Estergruppe, eine NR3-Gruppe, eine CHR4-Gruppe oder eine CR5R6-Gruppe ersetzt ist, worin R3, R4, R5 und R5 jeweils unabhängig voneinander H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Arylgruppe sind; R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoff, ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe sind; Y' eine aromatische Gruppe ist; Z eine erste reaktive funktionelle Gruppe ist und aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Hydroxylgruppe, einer Thiolgruppe, einer Aminogruppe (primäre Amino- oder sekundäre Aminogruppe), einer Carboxylgruppe und einer Kombination davon besteht; und E eine zweite reaktive funktionelle Gruppe ist, die kovalent an die reaktive funktionelle Gruppe Z unter geeigneten Reaktionsbedingungen gebunden werden kann und eine Epoxygruppe umfasst.
  38. Eine Verbindung gemäß Anspruch 37, wobei Y' ein N,N-disubstituiertes Arylamin umfasst.
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