DE602004012653T2

DE602004012653T2 - Azin-basierte Ladungtransportmaterialien

Info

Publication number: DE602004012653T2
Application number: DE602004012653T
Authority: DE
Inventors: Nusrallah St. Paul Jurban; Kam W. Woodbury Law; Zbigniew Woodbury Tokarski
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2024-05-29
Also published as: KR100608055B1; CN1601388A; KR20040103473A; US20040241562A1; CN100394307C; EP1482377B1; DE602004012653D1; EP1482377A1; US7501216B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Organofotorezeptoren, die zur Verwendung in der Elektrofotografie geeignet sind, und spezieller auf Organofotorezeptoren mit Ladungstransportmaterialien, die zwei Fluorenonazingruppen umfassen.
In der Elektrofotografie wird ein Organofotorezeptor in Form einer Platte, einer Scheibe, eines Blattes, eines Bandes, einer Trommel oder Ähnlichem mit einem elektrisch isolierenden fotoleitenden Element auf einem elektrisch leitenden Substrat durch ein erst gleichmäßiges elektrostatisches Aufladen der Oberfläche eines fotoleitenden Elements und anschließendes Aussetzen der aufgeladenen Oberfläche gegen ein Lichtmuster mit einem Bild versehen. Das Aussetzen gegen Licht leitet selektiv die Ladung in den belichteten Bereichen ab, wo Licht auf die Oberfläche trifft, wodurch ein Muster von geladenen und ungeladenen Bereichen gebildet wird, das als latentes Bild bezeichnet wird. Ein flüssiger oder fester Toner kann dann in der Nachbarschaft des latenten Bildes bereitgestellt werden, und Tonertröpfchen oder -teilchen können in entweder den geladenen oder ungeladenen Bereichen abhängig von den Eigenschaften des Toners abgeschieden werden, wodurch ein Tonerbild auf der Oberfläche des fotoleitenden Elements gebildet wird. Das resultierende Tonerbild kann auf eine geeignete Endempfangsoberfläche oder eine Zwischenempfangsoberfläche, wie Papier, übertragen werden, oder das fotoleitende Element kann als ein Endrezeptor für das Bild wirken. Das Bildherstellungsverfahren kann oft wiederholt werden, um ein einzelnes Bild zu vervollständigen, z. B. durch Übereinanderschichten von Bildern verschiedener Farbkomponenten oder zum Bewirken von Schattenbildern zum Bilden eines vollständigen Bildes und/oder zum Wiedergeben zusätzlicher Bilder.
Es sind sowohl fotoleitende Einzelschicht- als auch Mehrschichtelemente verwendet worden. In der Einzelschichtausführungsform werden eine ladungserzeugende Verbindung und ein Ladungstransportmaterial, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Ladungstransportverbindung, einer Elektronentransportverbindung oder einer Kombination von beiden, mit einem polymeren Bindemittel vereinigt und dann auf dem elektrisch leitenden Substrat abgeschieden. In den Mehrschichtausführungsformen auf der Grundlage einer Ladungstransportverbindung sind die Ladungstransportverbindung und die ladungserzeugende Verbindung in Form von getrennten Schichten vorhanden, wobei jede von ihnen optional mit einem polymeren Bindemittel, abgeschieden auf dem elektrisch leitenden Substrat, kombiniert werden kann. Es sind zwei Anordnungen möglich. In einer Anordnung (die "Doppel schicht"-Anordnung) wird die ladungserzeugende Schicht auf dem elektrisch leitenden Substrat abgeschieden, und die Ladungstransportschicht wird auf der Oberseite der ladungserzeugenden Schicht abgeschieden. In einer alternativen Doppelschichtanordnung (die "umgekehrte Doppelschicht"-Anordnung) ist die Reihenfolge der Ladungstransportschicht und der ladungserzeugenden Schicht umgekehrt.
In sowohl den fotoleitenden Einzelschicht- als auch Mehrschichtelementen ist der Zweck des ladungserzeugenden Materials, Ladungsträger (d. h. Löcher und/oder Elektronen) beim Belichten mit Licht zu erzeugen. Der Zweck des Ladungstransportmaterials ist, diese Ladungsträger aufzunehmen und sie durch die Ladungstransportschicht zu transportieren, um eine Oberflächenladung auf dem fotoleitenden Element zu entladen. Das Ladungstransportmaterial kann eine Ladungstransportverbindung, eine Elektronentransportverbindung oder eine Kombination von beiden sein. Wenn eine Ladungstransportverbindung verwendet wird, nimmt die Ladungstransportverbindung die Löcherträger auf und transportiert sie durch die Schicht, in welcher sich die Ladungstransportverbindung befindet. Wenn eine Elektronentransportverbindung verwendet wird, nimmt die Elektronentransportverbindung die Elektronenträger auf und transportiert sie durch die Schicht, in welcher sich die Elektronentransportverbindung befindet.
Die US-Patentschrift Nr. 4415640 (Konishiroku Photo Industry Co., Ltd.) beschreibt elektrofotografische lichtempfindliche Elemente, die substituierte oder unsubstituierte Fluorenonhydrazone als ladungserzeugende Materialien oder Ladungstransportmaterialien enthalten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, Organofotorezeptoren und Ladungstransportmaterialien bereitzustellen, die vorteilhafte Eigenschaften aufweisen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Organofotorezeptor, eine elektrofotografische Abbildungsvorrichtung, ein elektrofotografisches Abbildungsverfahren und ein Ladungstransportmaterial bereitgestellt, wie in den beigefügten Patentansprüchen angegeben.
Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Diese Erfindung hat zum Ziel, Organofotorezeptoren mit guten elektrostatischen Eigenschaften, wie hohe V_acc und niedrige V_dis, bereitzustellen.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Organofotorezeptor bereitgestellt, der ein elektrisch leitendes Substrat und ein fotoleitendes Element auf dem elektrisch leitenden Substrat umfasst, wobei das fotoleitende Element umfasst: Y=N-N=X=N-N=Y' (1)

a) ein Ladungstransportmaterial mit der folgenden Formel: worin Y und Y' jeweils unabhängig eine 9-Fluorenylidengruppe umfassen und X eine konjugierte Verbindungsgruppe ist, welche die Delokalisierung von pi-Elektronen in der Formel (1) über wenigstens Y und Y' erlaubt, und worin X eine 1,2-Ethandiylidengruppe, eine 1,4-Phenylendimethylidingruppe, eine 2,4-Cyclohexadienylidengruppe, eine 2,5-Cyclohexadienylidengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,5,2',5'-tetraengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,4,2',4'-tetraengruppe oder eine Kombination davon umfasst, oder worin X eine (C₆R₁R₂R₃R₄)_n-Gruppe umfasst, worin die C₆-Gruppe eine Cyclohexadienylidengruppe mit Substituenten R₁R₂R₃R₄ ist; n eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 einschließlich ist; und R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind; und
b) eine ladungserzeugende Verbindung.

Der Organofotorezeptor kann z. B. in Form einer Platte, eines flexiblen Bandes, einer flexiblen Scheibe, eines Blattes, einer starren Trommel oder eines um eine starre oder eine nachgiebige Trommel herum angeordneten Blattes bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform umfasst der Organofotorezeptor (a) ein fotoleitendes Element, welches das Ladungstransportmaterial, die ladungserzeugende Verbindung, optional ein zweites Ladungstransportmaterial und optional ein polymeres Bindemittel enthält, und (b) das elektrisch leitende Substrat.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrofotografische Abbildungsvorrichtung bereitgestellt, die (a) eine Lichtabbildungskomponente und (b) den vorstehend beschriebenen Organofotorezeptor enthält, der so angeordnet ist, dass er Licht von der Lichtabbildungskomponente empfangt. Die Vorrichtung kann ferner einen Tonerspender enthalten. Das Verfahren der elektrofotografischen Abbildung mit Fotorezeptoren, welche das vorstehend beschriebene Ladungstransportmaterial enthalten, wird ebenfalls beschrieben.
In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrofotografisches Abbildungsverfahren bereitgestellt, umfassend (a) Aufbringen einer elektrischen Ladung auf eine Oberfläche des vorstehend beschriebenen Organofotorezeptors, (b) bildweises Aussetzen der Oberfläche des Organofotorezeptors gegen Strahlung, um Ladung in ausgewählten Bereichen abzuführen und dadurch ein Muster von wenigstens relativ geladenen und ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche zu bilden, (c) Inberührungbringen der Oberfläche mit einem Toner, wie ein Flüssigtoner, der eine Dispersion von Färbemittelteilchen in einer organischen Flüssigkeit enthält, zum Erzeugen eines Tonerbildes und (d) Übertragen des Tonerbildes auf ein Substrat.
In einem vierten Aspekt der vorliegenden. Erfindung wird ein Ladungstransportmaterial mit der vorstehenden Formel (1) bereitgestellt.
Die Erfindung hat zum Ziel, geeignete Ladungstransportmaterialien für Organofotorezeptoren bereitzustellen, die eine Kombination von guten mechanischen, elektrostatischen und Löslichkeitseigenschaften aufweisen. Diese Fotorezeptoren können erfolgreich mit Tonern, wie flüssige Toner und trockene Toner, zum Herstellen qualitativ hochwertiger Bilder verwendet werden. Die hohe Qualität des Abbildungssystems kann nach wiederholten Zyklen aufrechterhalten werden.
Merkmale der ersten, zweiten, dritten und vierten Aspekte der vorliegenden Erfindung können als bevorzugte Merkmale der anderen Aspekte der vorliegenden Erfindung angesehen werden, ausgenommen, wo sie sich gegenseitig ausschließen.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden als der folgenden Beschreibung der speziellen Ausführungsformen davon und aus den Patentansprüchen ersichtlich.
Ein Organofotorezeptor, wie hierin beschrieben, umfasst ein elektrisch leitendes Substrat und ein fotoleitendes Element, das eine ladungserzeugende Verbindung und eine Ladungstransportmaterial mit zwei 9-Fluorenonazingruppen umfasst, die durch eine konjugierte Verbindungsgruppe miteinander verbunden sind. Diese Ladungstransportverbindungen haben allgemein erwünschte Eigenschaften, wie durch ihr Verhalten in Organofotorezeptoren für die Elektrofotografie ersichtlich ist. Insbesondere haben die Ladungstransportmaterialien dieser Erfindung hohe Beweglichkeiten der Ladungsträger und eine gute Verträglichkeit mit verschiedenen Bindemittelmaterialien und besitzen ausgezeichnete elektrofotografische Eigenschaften. Die Organofotorezeptoren gemäß dieser Erfindung haben allgemein eine hohe Lichtempfindlichkeit, ein niedriges Restpotenzial und eine hohe Stabilität bezüglich der Zyklenprüfung, der Kristallisation und des Biegens und Streckens des Organofotorezeptors. Die Organofotorezeptoren sind insbesondere sowohl in Laserdruckern und Ähnlichem als auch in Faxmaschinen, Fotokopierern, Scannern und anderen Vorrichtungen für die Elektrofotografie verwendbar. Die Verwendung dieser Ladungstransportmaterialien wird im Einzelnen nachstehend im Zusammenhang mit der Verwendung für Laserdrucker beschrieben, obwohl ihre Anwendung in anderen Vorrichtungen, die elektrofotografisch betrieben werden, aus der nachstehenden Diskussion verallgemeinert werden kann.
Wie vorstehend genannt, ist es zum Herstellen von qualitativ hochwertigen Bildern, insbesondere nach vielen Zyklen, für die Ladungstransportmaterialien erwünscht, dass sie eine homogene Lösung mit dem polymeren Bindemittel bilden und annähernd in dem Organofotorezeptormaterial während des Zyklus des Materials homogen verteilt bleiben. Darüber hinaus ist es erwünscht, die Ladungsmenge, die das Ladungstransportmaterial, wie eine Ladungstransportverbindung, aufnehmen kann (angegeben durch einen Parameter, der als Aufnahmespannung oder "V_acc" bekannt ist), zu erhöhen und die Zurückhaltung dieser Ladung bei der Entladung (angegeben durch einen Parameter, der als Entladungsspannung oder "V_dis" bekannt ist) zu verringern.
Die Ladungstransportmaterialien können als Ladungstransportverbindung oder als Elektronentransportverbindung klassifiziert werden. Für die Elektrofotografie sind zahlreiche Ladungstransportverbindungen und Elektronentransportverbindungen bekannt. Nicht beschränkende Beispiele von Ladungstransportverbindungen umfassen z. B. Pyrazolinderivate, Fluorenderivate, Oxadiazolderivate, Stilbenderivate, Enaminderivate, Enamin-Stilben-Derivate, Hydrazonderivate, Carbazolhydrazonderivate, N,N-disubstituierte Arylamine, wie Triarylamine, Polyvinylcarbazol, Polyvinylpyren, Polyacenaphthylen oder Multihydrazonverbindungen, die wenigstens zwei Hydrazongruppen und wenigstens zwei Gruppen enthalten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N,N-disubstituiertem Arylamin, wie Triphenylamin, und Heterocyclen, wie Carbazol, Julolidin, Phenothiazin, Phenazin, Phenoxazin, Phen oxathiin, 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.
Nicht beschränkende Beispiele von Elektronentransportverbindungen umfassen z. B. Bromanilin, Tetracyanethylen, Tetracyanchinodimethan, 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-Trinitroindeno[1,2-b]thiophen-4-on und 1,3,7-Trinitrodibenzothiophen-5,5-dioxid, (2,3-Diphenyl-1-indenyliden)malononitril, 4H-Thiopyran-1,1-dioxid und seine Derivate, wie 4-Dicyanmethylen-2,6-diphenyl-4H-thiopyran-1,1-dioxid, 4-Dicyanmethylen-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-(dicyanmethyliden)thiopyran und 4H-1,1-Dioxo-2-(p-isopropylphenyl)-6-(2-thienyl)-4-(dicyanmethyliden)thiopyran, Derivate von Phospha-2,5-cyclohexadien, (Alkoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitrilderivate, wie (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril, (4-Phenethoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril, (4-Carbitoxy-9-fluorenyliden)malononitril und Diethyl(4-n-butoxycarbonyl-2,7-dinitro-9-fluorenyliden)malonat, Anthrachinodimethanderivate, wie 11,11,12,12-Tetracyan-2-alkylanthrachinodimethan und 11,11-Dicyan-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-Cyan-10-[bis(ethoxycarbonyl)methylen]anthron, 7-Nitro-2-aza-9-fluorenylidenmalononitril, Diphenochinonderivate, Benzochinonderivate, Naphthochinonderivate, Chininderivate, Tetracyanethylencyanethylen, 2,4,8-Trinitrothioxanthon, Dinitrobenzolderivate, Dinitroanthracenderivate, Dinitroacridinderivate, Nitroanthrachinonderivate, Dinitroanthrachinonderivate, Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Dibrommaleinsäureanhydrid, Pyrenderivate, Carbazolderivate, Hydrazonderivate, N,N-Dialkylanilinderivate, Diphenylaminderivate, Triphenylaminderivate, Triphenylmethanderivate, Tetracyanchinodimethan, 2,4,5,7-Tetranitro-9-fluorenon, 2,4,7-Trinitro-9-dicyanmethylenfluorenon, 2,4,5,7-Tetranitroxanthonderivate, 2,4,8-Trinitrothioxanthonderivate, 1,4,5,8-Naphthalinbisdicarboximidderivate, wie in den US-Patentschriften Nr. 5,232,800 , 4,468,444 und 4,442,193 beschrieben, und Phenylazochinolidderivate, wie in der US-Patentschrift Nr. 6,472,514 beschrieben. In einigen interessierenden Ausführungsformen umfasst die Elektronentransportverbindung ein (Alkoxycarbonyl-9-fluorenyli den)malononitrilderivat, wie (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril und 1,4,5,8-Naphthalinbisdicarboximidderivate.
Obwohl zahlreiche Ladungstransportmaterialien erhältlich sind, besteht ein Bedürfnis für andere Ladungstransportmaterialien, um die verschiedenen Erfordernisse von besonderen Elektrofotografieanwendungen zu erfüllen.
In Elektrofotografieanwendungen absorbiert eine ladungserzeugende Verbindung in einem Organofotorezeptor Licht zur Bildung von Elektron-Loch-Paaren. Diese Elektronen und Löcher können über einen geeigneten Zeitrahmen unter einem starken elektrischen Feld transportiert werden, wobei eine Oberflächenladung, welche das Feld erzeugt, lokal entladen wird. Die Entladung des Feldes an einer besonderen Stelle führt zu einem Oberflächenladungsmuster, das im Wesentlichen dem durch das Licht gezogenen Muster entspricht. Dieses Ladungsmuster kann dann verwendet werden, um die Tonerabscheidung zu leiten. Die hierin beschriebenen Ladungstransportmaterialien sind besonders wirksam beim Transportieren von Ladung und insbesondere von Löchern von den Elektron-Loch-Paaren, die durch die ladungserzeugende Verbindung gebildet werden. In einigen Ausführungsformen kann eine spezielle Elektronentransportverbindung oder Ladungstransportverbindung auch zusammen mit dem Ladungstransportmaterial dieser Erfindung verwendet werden.
Die Schicht oder Schichten von Materialien, welche die ladungserzeugende Verbindung und die Ladungstransportmaterialien enthalten, befinden sich in einem Organofotorezeptor. Um ein zweidimensionales Bild unter Verwendung des Organofotorezeptors zu drucken, hat der Organofotorezeptor eine zweidimensionale Oberfläche zum Bilden wenigstens eines Teils des Bildes. Das Abbildungsverfahren setzt sich dann fort durch periodisches Durchlaufen des Organofotorezeptors zum Vervollständigen der Bildung des gesamten Bildes und/oder zur Verarbeitung von nachfolgenden Bildern.
Der Organofotorezeptor kann in Form einer Platte, eines flexiblen Bandes, einer Scheibe, einer starren Trommel, eines Blattes um eine starre oder nachgiebige Trommel herum oder Ähnlichem bereitgestellt werden. Das Ladungstransportmaterial kann in der gleichen Schicht wie die ladungserzeugende Verbindung und/oder in einer von der ladungserzeugenden Verbindung verschiedenen Schicht vorhanden sein. Zusätzliche Schichten können ebenfalls verwendet werden, wie nachstehend weiter beschrieben.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Organofotorezeptormaterial z. B. (a) eine Ladungstransportschicht, die das Ladungstransportmaterial und ein polymeres Bindemittel umfasst, (b) eine ladungserzeugende Schicht, welche die ladungserzeugende Verbindung und ein polymeres Bindemittel umfasst, und (c) das elektrisch leitende Substrat. Die Ladungstransportschicht kann sich zwischen der ladungserzeugenden Schicht und dem elektrisch leitenden Substrat befinden. Alternativ kann sich die ladungserzeugende Schicht zwischen der Ladungstransportschicht und dem elektrisch leitenden Substrat befinden. In weiteren Ausführungsformen hat das Organofotorezeptormaterial eine Einzelschicht mit sowohl einem Ladungstransportmaterial als auch einer ladungserzeugenden Verbindung in einem polymeren Bindemittel.
Die Organofotorezeptoren können in eine elektrofotografische Abbildungsvorrichtung, wie Laserdrucker, eingearbeitet sein. In diesen Vorrichtungen wird ein Bild aus physikalischen Ausführungsformen gebildet und in ein Lichtbild umgewandelt, das auf den Organofotorezeptor zum Bilden eines latenten Oberflächenbildes gescannt wird. Das latente Oberflächenbild kann verwendet werden, um Toner auf die Oberfläche des Organofotorezeptors anzuziehen, in welchem das Tonerbild das gleiche oder das Negativ des auf den Organofotorezeptor projizierten Lichtbildes ist. Der Toner kann ein flüssiger Toner oder ein trockener Toner sein. Der Toner wird anschließend von der Oberfläche des Organofotorezeptors auf eine Empfangsoberfläche, wie ein Blatt Papier, übertragen. Nach der Übertragung des Toners wird die Oberfläche entladen, und das Material ist wieder zum Zyklisieren bereit. Die Abbildungsvorrichtung kann weiter z. B. eine Mehrzahl von Trägerwalzen zum Transportieren eines Papierempfangsmediums und/oder zur Bewegung des Fotorezeptors, eine Lichtabbildungskomponente mit geeigneter Optik zum Bilden des Lichtbildes, eine Lichtquelle, wie ein Laser, eine Tonerquelle und ein Zufuhrsystem und ein geeignetes Kontrollsystem umfassen.
Ein elektrofotografisches Abbildungsverfahren kann allgemein umfassen (a) das Aufbringen einer elektrischen Ladung auf eine Oberfläche des vorstehend beschriebenen Organofotorezeptors, (b) das bildweise Aussetzen der Oberfläche des Organofotorezeptors gegen Strahlung, um Ladung in ausgewählten Bereichen abzuführen und dadurch ein Muster von geladenen und ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche zu bilden, (c) das in Berührungbringen der Oberfläche mit einem Toner, wie ein flüssiger Toner, der eine Dispersion von Färbemittelteilchen in einer organischen Flüssigkeit umfasst, um ein Tonerbild zu erzeugen, um Toner auf die geladenen oder ungeladenen Bereiche des Organofotorezeptors anzuziehen, und (d) das Übertragen des Tonerbildes auf ein Substrat.
Die hierin beschriebenen Ladungstransportmaterialien umfassen wenigstens zwei Azingruppen. Speziell haben die verbesserten Ladungstransportmaterialien die Formel: Y=N-N=X=N-N=Y' (1)worin Y und Y' jeweils unabhängig eine 9-Fluorenylidengruppe umfassen und X eine konjugierte Verbindungsgruppe ist, welche die Delokalisierung von pi-Elektronen über wenigstens Y und Y' erlaubt, worin X eine 1,2-Ethandiylidengruppe, eine 1,4-Phenylendimethylidingruppe, eine 2,4-Cyclohexadienylidengruppe, eine 2,5-Cyclohexadienylidengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,5,2',5'-tetraengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,4,2',4'-tetraengruppe oder eine Kombination davon umfasst, oder worin X eine Gruppe (C₆R₁R₂R₃R₄)_n umfasst, worin die C₆-Gruppe eine Cyclohexadienylidengruppe mit Substituenten R₁R₂R₃R₄ ist; n eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 einschließlich ist; und R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
Eine heterocyclische Gruppe kann jede cyclische Gruppe sein, die wenigstens ein Heteroatom hat, wie S, O, N, P und B, in dem cyclischen Ring. Nicht beschränkende Beispiele von geeigneten heterocyclischen Gruppen umfassen eine Epoxygruppe, eine Thiiranylgruppe, eine Aziridinylgruppe, eine Oxetanylgruppe, eine Tetrahydrofuranylgruppe, eine Tetrahydrothiophenylgruppe, eine Tetrahydropyrrolylgruppe, eine Pyrrolidenylgruppe, eine Piperidinylgruppe und die nachstehend beschriebenen aromatischen heterocyclischen Gruppen.
Eine konjugierte Verbindungsgruppe dieser Erfindung ist jede Verbindungsgruppe, welche die Delokalisierung der pi-Elektronen in der Formel (1) gemäß Anspruch 1 über wenigstens die Gruppen Y und Y' erlaubt. Geeignete konjugierte Verbindungsgruppen umfassen eine 1,2-Ethandiylidengruppe, eine 1,4-Phenylendimethylidingruppe, eine 2,4-Cyclohexadienylidengruppe, eine 2,5-Cyclohexadienylidengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,5,2',5'-tetraengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,4,2',4'-tetraengruppe oder eine Kombination davon.
Eine aromatische Gruppe kann jedes konjugierte Ringsystem sein, das 4 n + 2 pi-Elektronen enthält. Es sind zahlreiche Kriterien zum Bestimmen der Aromatizität verfügbar. Ein weit verwendetes Kriterium für die quantitative Bewertung der Aromatizität ist die Resonanzenergie. Speziell hat eine aromatische Gruppe eine Resonanzenergie. In einigen Ausführungsformen beträgt die Resonanzenergie der aromatischen Gruppe wenigstens 10 kJ/mol. In weiteren Ausführungsformen ist die Resonanzenergie der aromatischen Gruppe größer als 0,1 kJ/mol. Aromatische Gruppen können als eine aromatische heterocyclische Gruppe, die wenigstens ein Heteroatom in dem 4 n + 2 pi-Elektronen-Ring enthält, oder als eine Arylgruppe, die kein Heteroatom in dem 4 n + 2 pi-Elektronen-Ring enthält, klassifiziert werden. Die aromatische Gruppe kann eine Kombination einer aromatischen heterocyclischen Gruppe und einer Arylgruppe sein. Trotzdem kann entweder die aromatische heterocyclische Gruppe oder die Arylgruppe wenigstens ein Heteroatom in einem Substituent haben, der an den 4 n + 2 pi-Elektronen-Ring gebunden ist. Weiterhin kann entweder die aromatische heterocyclische Gruppe oder die Arylgruppe einen monocyclischen oder polycyclischen (wie bicyclisch, tricyclisch usw.) Ring umfassen.
Nicht beschränkende Beispiele der aromatischen heterocyclischen Gruppe sind Furanyl, Thiophenyl, Pyrrolyl, Indolyl, Carbazolyl, Benzofuranyl, Benzothiophenyl, Dibenzofuranyl, Dibenzothiophenyl, Pyridinyl, Pyridazinyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl, Triazinyl, Tetrazinyl, Pentazinyl, Chinolinyl, Isocinolinyl, Cinnolinyl, Phthalazinyl, Chinazolinyl, Chinoxalinyl, Naphthyridinyl, Pteridinyl, Acridinyl, Phenanthridinyl, Phenanthrolinyl, Anthyridinyl, Purinyl, Pteridinyl, Alloxazinyl, Phenazinyl, Phenothiazinyl, Phenoxazinyl, Phenoxathiinyl, Dibenzo(1,4)dioxinyl, Thianthrenyl und eine Kombination davon. Die aromatische heterocyclische Gruppe kann auch jede Kombination der vorstehenden aromatischen heterocyclischen Gruppen umfassen, die entweder durch eine Bindung (wie in Bicarbazolyl) oder durch eine Verbindungsgruppe (wie in 1,6-Di(10H-10-phenothiazinyl)hexan) miteinander verbunden sind. Die Verbindungsgruppe kann eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Kombination davon umfassen. Weiterhin kann entweder eine aliphatische Gruppe oder eine aromatische Gruppe in einer Verbindungsgruppe wenigstens ein Heteroatom, wie O, S und N, umfassen. Nicht beschränkende Beispiele der Arylgruppe sind die Phenylgruppe, Naphthylgruppe, Benzylgruppe oder Tolanylgruppe, Sexiphenylengruppe, Phenanthrenylgruppe, Anthracenylgruppe, Coronenylgruppe und Tolanylphenylgruppe. Die Arylgruppe kann auch jede Kombination der vorstehenden Arylgruppen umfassen, die miteinander durch eine Bindung (wie in der Biphenylgruppe) oder durch eine Verbindungsgrup pe (wie in der Stilbenylgruppe, der Diphenylsulfongruppe oder einer Arylamingruppe) verbunden sind. Die Verbindungsgruppe kann eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, eine heterocyclische Gruppe oder eine Kombination davon umfassen. Weiterhin kann entweder eine aliphatische Gruppe oder eine aromatische Gruppe in einer Verbindungsgruppe wenigstens ein Heteroatom, wie O, S und N, umfassen.
Eine Substitution ist frei an den chemischen Gruppen erlaubt, um verschiedene physikalische Wirkungen auf die Eigenschaften der Verbindungen zu bewirken, wie Beweglichkeit, Empfindlichkeit, Löslichkeit, Verträglichkeit, Stabilität und Ähnliche, wie es allgemein in der Technik bekannt ist. Bei der Beschreibung chemischer Substituenten gibt es gewisse in der Technik gemeinsame Praktiken, die sich in der Verwendung der Sprache widerspiegeln. Der Ausdruck Gruppe gibt die generisch wiedergegebene chemische Einheit an (z. B. Alkylgruppe, Alkenylgruppe, heterocyclische Gruppe, aromatische Gruppe, 9-Fluorenylidengruppe, eine 1,2-Ethandiylidengruppe, eine 1,4-Phenylendimethylidingruppe, eine 2,4-Cyclohexadienylidengruppe, eine 2,5-Cyclohexadienylidengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,5,2',5'-tetraengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,4,2',4'-tetraengruppe usw.), die einen Substituent daran haben kann, der mit der Bindungsstruktur dieser Gruppe konsistent ist. Wo z. B. der Ausdruck "Alkylgruppe" verwendet wird, umfasst dieser Ausdruck nicht nur unsubstituierte, lineare, verzweigte und cyclische Alkyle, wie Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert-Butyl, Cyclohexyl, Dodecyl und Ähnliche, sondern auch Substituenten mit Heteroatom, wie 3-Ethoxylpropyl, 4-(N,N-Diethylamino)butyl, 3-Hydroxypentyl, 2-Thiolhexyl, 1,2,3-Tribrompropyl und Ähnliche, und aromatische Gruppen, wie Phenyl, Naphthyl, Carbazolyl und Ähnliche. Wie es mit einer solchen Nomenklatur konsistent ist, ist jedoch keine Substitution von dem Ausdruck umfasst, welche die grundlegende Bindungsstruktur der zugrunde liegenden Gruppe ändern würde. Wo z. B. eine Phenylgruppe genannt ist, ist eine Substitution, wie 2- oder 4-Aminophenyl, 2- oder 4-N,N-disubstitutiertes Aminophenyl, 2,4-Dihydroxyphenyl, 2,4,6-Trithiophenyl, 2,4,6-Trimethoxyphenyl und Ähnliche annehmbar innerhalb der Terminologie, während eine Substitution von 1,1,2,2,3,3-Hexamethylphenyl nicht annehmbar ist, da diese Substitution erfordern würde, dass die Ringbindungsstruktur der Phenylgruppe aufgrund der Substitution in eine nicht-aromatische Form geändert würde. Wo der Ausdruck Komponente (moiety) verwendet wird, wie Alkylkomponente oder Phenylkomponente, zeigt diese Terminologie, dass die chemische Komponente nicht substituiert ist. Wenn auf eine Alkylkomponente Bezug genommen wird, bedeutet der Ausdruck lediglich eine unsubstituierte Alkylkohlenwasserstoffgruppe, ob verzweigt, geradkettig oder cyclisch.
Das Ladungstransportmaterial kann oder kann nicht symmetrisch sein. So können z. B. Y und Y' gleich oder verschieden sein; und die X-Gruppe selbst kann oder kann nicht symmetrisch sein. Zusätzlich ist beabsichtigt, dass die vorstehend beschriebene Formel für das Ladungstransportmaterial Isomere umfasst.
Organofotorezeptoren
Der Organofotorezeptor kann z. B. in Form einer Platte, eines Blattes, eines flexiblen Bandes, einer Scheibe, einer starren Trommel oder eines um eine starre oder nachgiebige Trommel herum angeordneten Blattes sein, wobei flexible Bänder und starre Trommeln gewöhnlich in industriellen Ausführungsformen verwendet werden. Der Organofotorezeptor kann z. B. ein elektrisch leitendes Substrat und auf dem elektrisch leitenden Substrat ein fotoleitendes Element in Form einer oder mehrerer Schichten umfassen. Das fotoleitende Element kann sowohl ein Ladungstransportmaterial und eine ladungserzeugende Verbindung in einem polymeren Bindemittel, die in der gleichen Schicht vorliegen oder nicht vorliegen können, als auch ein zweites Ladungstransportmaterial, wie eine Ladungstransportverbindung oder eine Elektronentransportverbindung, in einigen Ausführungsformen umfassen. So können z. B. das Ladungstransportmaterial und die ladungserzeugende Verbindung in einer einzigen Schicht vorliegen. In anderen Ausführungsformen umfasst jedoch das fotoleitende Element eine Zweischichtkonstruktion, die eine ladungserzeugende Schicht und eine getrennte Ladungstransportschicht aufweist. Die ladungserzeugende Schicht kann sich zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der Ladungstransportschicht befinden. Alternativ kann das fotoleitende Element eine Struktur haben, in welchem sich die Ladungstransportschicht zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der ladungserzeugenden Schicht befindet.
Das elektrisch leitende Substrat kann flexibel, z. B. in Form eines flexiblen Gewebes oder eines Bandes oder nicht flexibel, z. B. in Form einer Trommel, vorliegen. Eine Trommel kann eine Hohlzylinderstruktur haben, welche die Verbindung der Trommel mit einem Antrieb vorsieht, welcher die Trommel während des Abbildungsverfahrens dreht. Typischerweise umfasst ein flexibles elektrisch leitendes Substrat ein elektrisch isolierendes Substrat und eine dünne Schicht von elektrisch leitendem Material, auf welchem das fotoleitende Material aufgebracht ist.
Das elektrisch isolierende Substrat kann Papier oder ein filmbildendes Polymer sein, wie Polyester (z. B. Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat), Polyimid, Polysulfon, Polypropylen, Nylon, Polyester, Polycarbonat, Polyvinylharz, Polyvinylfluorid, Polystyrol und Ähnliche. Spezielle Beispiele von Polymeren für Trägersubstrate umfassen z. B. Polyethersulfon (Stabar^® S-100, erhältlich von ICI), Polyvinylfluorid (Tedlar^®, erhältlich von E. I. DuPont de Nemours & Company), Polybisphenol-A-Polycarbonat (Makrofol^®, erhältlich von Mobay Chemical Company) und amorphes Polyethylenterephthalat (Melinar^®, erhältlich von ICI Americas, Inc.). Die elektrisch leitenden Materialien können Grafit, dispergierter Ruß, Iod, leitende Polymere, wie Polypyrrole und leitendes Polymer Calgon^® 261 (im Handel erhältlich von Calgon Corporation, Inc., Pittsburgh, Pa.), Metalle, wie Aluminium, Titan, Chrom, Messing, Gold, Kupfer, Palladium, Nickel oder nicht-rostender Stahl, oder Metalloxid, wie Zinnoxid oder Indiumoxid, sein. In Ausführungsformen von besonderem Interesse ist das elektrisch leitende Material Aluminium. Gewöhnlich hat das Fotoleitersubstrat eine passende Dicke, um die erforderliche mechanische Stabilität bereitzustellen. So haben z. B. flexible Gewebesubstrate gewöhnlich eine Dicke von etwa 0,01 bis etwa 1 mm, während Trommelsubstrate gewöhnlich eine Dicke von etwa 0,5 mm bis etwa 2 mm haben.
Die ladungserzeugende Verbindung ist ein Material, das zum Absorbieren von Licht zum Erzeugen von Ladungsträgern befähigt ist, wie ein Farbstoff oder ein Pigment. Nicht beschränkende Beispiele von geeigneten ladungserzeugenden Verbindungen umfassen z. B. metallfreie Phthalocyanine (z. B. metallfreies Phthalocyanin ELA 8034, erhältlich von H. W. Sands, Inc. oder Sanyo Color Works, Ltd., CGM-X01), Metallphthalocyanine, wie Titanphthalocyanin, Kupferphthalocyanin, Oxytitanphthalocyanin (auch als Titanyloxyphthalocyanin bezeichnet, und umfassen jede kristalline Phase oder Mischungen von kristallinen Phasen, die als ladungserzeugende Verbindung wirken können), Hydroxygalliumphthalocyanin, Squaryliumfarbstoffe und -pigmente, hydroxysubstituierte Squaryliumpigmente, Perylimide, mehrkernige Chinone, erhältlich von Allied Chemical Corporation unter der Handelsbezeichnung INDOFAST^® Double Scarlet, INDOFAST^® Violet Lake B, INDOFAST^® Brilliant Scarlet und INDOFAST^® Orange, Chinacridone, erhältlich von DuPont unter der Handelsbezeichnung MONASTRAL^® Red, MONASTRAL^® Violet und MONASTRAL^® Red Y, von Naphthalin-1,4,5,8-tetracarbonsäure abgeleitete Pigmente, einschließlich die Perinone, Tetrabenzoporphyrine und Tetranaphthaloporphyrine, Indigo- und Thioindigofarbstoffe, Benzothioxanthenderivate, von Perylen-3,4,9,10-tetracarbonsäure abgeleitete Pigmente, Polyazopigmente, einschließlich Bisazo-, Trisazo- und Tetrakisazopigmente, Polymethinfarbstoffe, Chinazo lingruppen enthaltende Farbstoffe, tertiäre Amine, amorphes Selen, Selenlegierungen, wie Selen-Tellur, Selen-Tellur-Arsen und Selen-Arsen, Cadmiumsulfoselenid, Cadmiumselenid, Cadmiumsulfid und Mischungen davon. Für einige Ausführungsformen umfasst die ladungserzeugende Verbindung Oxytitanphthalocyanin (z. B. eine Phase davon), Hydroxygalliumphthalocyanin oder eine Kombination davon.
Die fotoleitende Schicht dieser Erfindung kann optional ein zweites Ladungstransportmaterial enthalten, das eine Ladungstransportverbindung, eine Elektronentransportverbindung oder eine Kombination von beiden sein kann. Allgemein können jede Ladungstransportverbindung oder Elektronentransportverbindung, die in der Technik bekannt sind, als das zweite Ladungstransportmaterial verwendet werden.
Eine Elektronentransportverbindung und ein UV-Lichtstabilisator können eine synergistische Beziehung zum Erhalt eines erwünschten Elektronenflusses in dem Fotoleiter haben. Die Anwesenheit der UV-Lichtstabilisatoren ändert die Eigenschaften des Elektronentransports der Elektronentransportverbindungen und verbessert die Elektronentransporteigenschaften des Verbundes. UV-Lichtstabilisatoren können Ultraviolettlicht-Absorber oder Ultraviolettlicht-Inhibitoren sein, die freie Radikale einfangen.
UV-Lichtabsorber können Ultraviolettlichtstrahlung absorbieren und sie als Wärme abführen. Von UV-Lichtinhibitoren wird angenommen, dass sie freie Radikale einfangen, die durch das Ultraviolettlicht erzeugt werden, und nach dem Einfangen der freien Radikale anschließend aktive Stabilisatorkomponenten unter Energieabfuhr regenerieren. Im Hinblick auf die synergistische Beziehung der UV-Stabilisatoren mit Elektronentransportverbindungen können die besonderen Vorteile der UV-Stabilisatoren nicht ihre UV-stabilisierenden Fähigkeiten sein, obwohl die UV-stabilisierende Fähigkeit weiter vorteilhaft bei der Verringerung einer Verschlechterung des Organofotorezeptors im Verlauf der Zeit sein kann. Die verbesserte synergistische Leistung von Organofotorezeptoren mit Schichten, die sowohl eine Elektronentransportverbindung als auch einen UV-Stabilisator enthalten, sind weiter in der anhängigen US-Patentanmeldung Serial Number 10/425,333, eingereicht am 28. April 2003 (Zhu) mit dem Titel "Organophotoreceptor With A Light Stabilizer," veröffentlicht als US 2003/0228534 A1 , beschrieben.
Nicht beschränkende Beispiele von geeigneten Lichtstabilisatoren umfassen z. B. sterisch gehinderte Trialkylamine, wie Tinuvin 144 und Tinuvin 292 (von Ciba Specialty Chemicals, Terrytown, NY), sterisch gehinderte Alkoxydialkylamine, wie Tinuvin 123 (von Ciba Specialty Chemicals), Benzotriazole, wie Tinuvan 328, Tinuvin 900 und Tinuvin 928 (von Ciba Specialty Chemicals), Benzophenone, wie Sanduvor 3041 (von Clariant Corp., Charlotte, N. C.), Nickelverbindungen, wie Arbestab (von Robinson Brothers Ltd., West Midlands, Großbritannien), Salicylate, Cyancinnamate, Benzylidenmalonate, Benzoate, Oxanilide, wie Sanduvor VSU (von 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 ist der Lichtstabilisator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus sterisch gehinderten Trialkylaminen mit der folgenden Formel:
worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₆, R₇, R₈, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₅ und R₁₆ jeweils unabhängig Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Estergruppe oder eine Ethergruppe sind und R₅, R₉ und R₁₄ jeweils unabhängig eine Alkylgruppe sind und X eine Verbindungsgruppe ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus -O-CO-(CH₂)_m-CO-O-, worin m zwischen 2 bis 20 beträgt.
Das Bindemittel ist gewöhnlich befähigt, die Ladungstransportverbindung (in dem Fall der Ladungstransportschicht oder einer Einzelschichtkonstruktion), die ladungserzeugende Verbindung (in dem Fall der ladungserzeugenden Schicht oder einer Einzelschichtkonstruktion) und/oder eine Elektronentransportverbindung für geeignete Ausführungsformen zu dispergieren oder aufzulösen. Beispiele von geeigneten Bindemitteln für sowohl die ladungserzeugende Schicht als auch die Ladungstransportschicht umfassen allgemein z. B. Polystyrol-co-Butadien, Polystyrol-co-Acrylnitril, modifizierte Acrylpolymere, Polyvinylacetat, Styrol-Alkyd-Harze, Soja-Alkylharze, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylnitril, Polycarbonate, Polyacrylsäure, Polyacrylate, Polymethacrylate, Styrolpolymere, Polyvinylbutyral, Alkydharze, Polyamide, Polyurethane, Polyester, Polysulfone, Polyether, Polyketone, Phenoxyharze, Epoxyharze, Siliconharze, Polysiloxane, Poly(hydroxyether)harze, Polyhydroxystyrolharze, Novolak, Poly(phenylglycidylether)-co-Dicyclopentadien, Copolymere von in den vorstehend genannten Polymeren verwendeten Monomeren und Kombinationen davon. Spezielle geeignete Bindemittel umfassen z. B. Polyvinylbutyral, wie BX-1 und BX-5 von Sekisui Chemi cal Co. Ltd., Japan. Nicht beschränkende Beispiele von geeignetem Polycarbonat umfassen Polycarbonat A, das von Bisphenol A abgeleitet ist (z. B. lupilon-A von Mitsubishi Engineering Plastics, oder Lexan 145 von General Electric); Polycarbonat Z, das von Cyclohexylidenbisphenol abgeleitet ist (z. B. lupilon-Z von Mitsubishi Engineering Plastics Corp, White Plain, New York); und Polycarbonat C, das von Methylbisphenol A abgeleitet ist (von Mitsubishi Chemical Corporation). Nicht beschränkende Beispiele von geeigneten Polyesterbindemitteln umfassen ortho-Polyethylenterephthalat (z. B. OPET TR-4 von Kanebo Ltd., Yamaguchi, Japan).
Geeignete optionale Zusätze für eine oder mehrere der Schichten umfassen z. B. Antioxidanzien, Kupplungsmittel, Dispergiermittel, Härter, oberflächenaktive Stoffe und Kombinationen davon.
Das fotoleitende Element hat insgesamt typischerweise eine Dicke von etwa 10 Mikron bis etwa 45 Mikron. In den Doppelschicht-Ausführungsformen mit einer getrennten ladungserzeugenden Schicht und einer getrennten Ladungstransportschicht hat die Ladungserzeugungsschicht gewöhnlich eine Dicke von etwa 0,5 Mikron bis etwa 2 Mikron, und die Ladungstransportschicht hat eine Dicke von etwa 5 Mikron bis etwa 35 Mikron. In Ausführungsformen, in welchen das Ladungstransportmaterial und die ladungserzeugende Verbindung in der gleichen Schicht vorliegen, hat die Schicht mit der ladungserzeugenden Verbindung und der Ladungstransportzusammensetzung gewöhnlich eine Dicke von etwa 7 Mikron bis etwa 30 Mikron. In Ausführungsformen mit einer getrennten Elektronentransportschicht hat die Elektronentransportschicht eine mittlere Dicke von etwa 0,5 Mikron bis etwa 10 Mikron und in weiteren Ausführungsformen von etwa 1 Mikron bis etwa 3 Mikron. Im Allgemeinen kann eine Überzugsschicht für die Elektronentransportschicht die mechanische Abriebbeständigkeit erhöhen, erhöht die Beständigkeit gegen Trägerflüssigkeit und Atmosphärenfeuchtigkeit und erniedrigt die Verschlechterung des Fotorezeptors durch Koronagase. Der Durchschnittsfachmann erkennt, dass zusätzliche Dickenbereiche innerhalb der vorstehenden expliziten Bereiche in Betracht gezogen sind und innerhalb der vorliegenden Beschreibung sind.
Für die hierin beschriebenen Organofotorezeptoren liegt gewöhnlich die Ladungserzeugungsverbindung in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 25 Gew.-%, in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von etwa 1 bis etwa 15 Gew.-% und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von etwa 2 bis etwa 10 Gew.-% vor, bezogen auf das Gewicht der fotoleitenden Schicht. In Ausführungsformen liegt das Ladungstransportmaterial in geeigneter Weise in einer Menge von etwa 10 bis etwa 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fotoleitenden Schicht, in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von etwa 35 bis etwa 60 Gew.-% und in anderen Ausführungsformen von etwa 45 bis etwa 55 Gew.-% vor, bezogen auf das Gewicht der fotoleitenden Schicht. Das optionale zweite Ladungstransportmaterial, wenn es vorhanden ist, kann in einer Menge von wenigstens etwa 2 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen von etwa 2,5 bis etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fotoleitenden Schicht, und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von etwa 4 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fotoleitenden Schicht, vorliegen. In geeigneter Weise liegt das Bindemittel in einer Menge von etwa 15 bis etwa 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fotoleitenden Schicht, und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von etwa 20 bis etwa 75 Gew.-% vor, bezogen auf das Gewicht der fotoleitenden Schicht. Ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass zusätzliche Bereiche innerhalb der expliziten Bereiche von Zusammensetzungen in Betracht gezogen sind und innerhalb der vorliegenden Beschreibung sind.
Für die Doppelschichtausführungsformen mit einer getrennten ladungserzeugenden Schicht und einer Ladungstransportschicht umfasst die Ladungserzeugungsschicht gewöhnlich ein Bindemittel in einer Menge von etwa 10 bis etwa 90 Gew.-%, in weiteren Ausführungsformen von etwa 15 bis etwa 80 Gew.-% und in einigen Ausführungsformen in einer Menge von etwa 20 bis etwa 75 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Ladungserzeugungsschicht. Das optionale Ladungstransportmaterial in der ladungserzeugenden Schicht, wenn es vorhanden ist, kann gewöhnlich in einer Menge von wenigstens etwa 2,5 Gew.-%, in weiteren Ausführungsformen von etwa 4 bis etwa 30 Gew.-% und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von etwa 10 bis etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der ladungserzeugenden Schicht, vorhanden sein. Die Ladungstransportschicht umfasst gewöhnlich ein Bindemittel in einer Menge von etwa 20 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-% und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von etwa 30 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%. Ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass zusätzliche Bereiche von Bindemittelkonzentrationen für die Doppelschichtausführungsformen innerhalb der vorstehenden expliziten Bereiche in Betracht gezogen sind und innerhalb der vorliegenden Beschreibung sind.
Für die Ausführungsformen mit einer Einzelschicht mit einer ladungserzeugenden Verbindung und einem Ladungstransportmaterial umfasst die fotoleitende Schicht gewöhnlich ein Bindemittel, ein Ladungstransportmaterial und eine Ladungserzeugungsverbindung. Die Ladungserzeugungsverbindung kann in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 25 Gew.-% und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von etwa 2 bis etwa 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fotoleitenden Schicht, vorliegen. Das Ladungstransportmaterial kann in einer Menge von etwa 10 bis etwa 80 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen von etwa 25 bis etwa 65 Gew.-%, in zusätzlichen Ausführungsformen von etwa 30 bis etwa 60 Gew.-% und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von etwa 35 bis etwa 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fotoleitenden Schicht, vorliegen, wobei der Rest der fotoleitenden Schicht das Bindemittel und optionale Zusätze, wie herkömmliche Zusätze, umfasst. Eine Einzelschicht mit einer Ladungstransportzusammensetzung und einer ladungserzeugenden Verbindung umfasst gewöhnlich ein Bindemittel in einer Menge von etwa 10 Gew.-% bis etwa 75 Gew.-%, in anderen Ausführungsformen von etwa 20 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% und in weiteren Ausführungsformen von etwa 25 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%. Optional kann die Schicht mit der ladungserzeugenden Verbindung und dem Ladungstransportmaterial ein zweites Ladungstransportmaterial umfassen. Das optionale zweite Ladungstransportmaterial, wenn es vorhanden ist, kann gewöhnlich in einer Menge von wenigstens etwa 2,5 Gew.-%, in weiteren Ausführungsformen von etwa 4 bis etwa 30 Gew.-% und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von etwa 10 bis etwa 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fotoleitenden Schicht, vorliegen. Ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass zusätzliche Zusammensetzungsbereiche innerhalb der expliziten Zusammensetzungsbereiche für die vorstehenden Schichten in Betracht gezogen sind und innerhalb der vorliegenden Beschreibung sind.
Im Allgemeinen kann eine Schicht mit einer Elektronentransportschicht in vorteilhafter Weise weiter einen UV-Lichtstabilisator umfassen. Insbesondere kann die Elektronentransportschicht gewöhnlich eine Elektronentransportverbindung, ein Bindemittel und einen optionalen UV-Lichtstabilisator umfassen. Eine Überzugsschicht, die eine Elektronentransportverbindung umfasst, ist ferner in der anhängigen US-Patentanmeldung Serial No. 10/396,536 (Zhu et al.) mit dem Titel "Organophotoreceptor With An Electron Transport Layer", veröffentlicht als US 2003/0194626 A1 , beschrieben. So kann z. B. eine Elektronentransportverbindung, wie vorstehend beschrieben, in der Trennschicht der hierin beschriebenen Fotoleiter verwendet werden. Die Elektronentransportverbindung in einer Elektronentransportschicht kann in geeigneter Weise in einer Menge von etwa 10 bis etwa 50 Gew.-% und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von etwa 20 bis etwa 40 Gew.-% vorliegen, bezogen auf das Gewicht der Elektronentransportschicht. Ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass zusätzliche Bereiche von Zusammensetzungen innerhalb der expliziten Bereiche in Betracht gezogen sind und innerhalb der vorliegenden Beschreibung sind.
Der UV-Lichtstabilisator, wenn er vorhanden ist, liegt in einer oder mehreren geeigneten Schichten des Fotoleiters gewöhnlich in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 25 Gew.-% und in einigen Ausführungsformen in einer Menge von etwa 1 bis etwa 10 Gew.-% vor, bezogen auf das Gewicht der jeweiligen Schicht. Ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass zusätzliche Bereiche von Zusammensetzungen innerhalb der expliziten Bereiche in Betracht gezogen sind und innerhalb der vorliegenden Beschreibung sind.
Die fotoleitende Schicht kann z. B. gebildet werden durch Dispergieren oder Auflösen der Komponenten, wie eine oder mehrere ladungserzeugende Verbindungen, das Ladungstransportmaterial dieser Erfindung, ein zweites Ladungstransportmaterial, wie eine Ladungstransportverbindung oder eine Elektronentransportverbindung, ein UV-Lichtstabilisator und ein polymeres Bindemittel in organischem Lösemittel, Aufbringen der Dispersion und/oder Lösung auf die darunter liegende Schicht und Trocknen der Beschichtung. Insbesondere können die Komponenten durch Hochscherhomogenisierung, Kugelmahlen, Attritormahlen, Hochenergieperlmahlen (Hochenergiesandmahlen) oder andere Größenverringerungsverfahren oder Mischeinrichtungen, die in der Technik zur Teilchengrößenverringerung beim Bilden einer Dispersion bekannt sind, dispergiert werden.
Der Fotorezeptor kann optional ebenfalls eine oder mehrere zusätzliche Schichten haben. Eine zusätzliche Schicht kann z. B. eine Unterschicht oder eine Überzugsschicht, wie eine Sperrschicht, eine Trennschicht, eine Schutzschicht oder eine Klebstoffschicht, sein. Eine Trennschicht oder eine Schutzschicht kann die oberste Schicht des Fotoleiterelements bilden. Eine Sperrschicht kann zwischen der Trennschicht und dem fotoleitenden Element angeordnet sein oder zum Überziehen des fotoleitenden Elements verwendet werden. Die Sperrschicht stellt einen Schutz gegen den Abrieb der Unterschichten bereit. Eine Klebstoffschicht lokalisiert und verbessert die Haftung zwischen einem fotoleitenden Element, einer Sperrschicht und einer Trennschicht oder einer Kombination davon. Eine Unterschicht ist eine Ladungsblockierungsschicht und befindet sich zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und dem fotoleitenden Element. Die Unterschicht kann auch die Haftung zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und dem fotoleitenden Element verbessern.
Geeignete Sperrschichten umfassen z. B. Beschichtungen, wie eine vernetzbare Beschichtung aus Siloxanol und kolloidalem Siliciumdioxid und eine Beschichtung aus hydroxyliertem Silsesquioxan und kolloidalem Siliciumdioxid, und organische Bindemittel, wie Polyvinylalkohol, Methylvinylether/Maleinsäureanhydrid-Copolymer, Casein, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Gelatine, Stärke, Polyurethane, Polyimide, Polyester, Polyamide, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polycarbonate, Polyvinylbutyral, Polyvinylacetoacetal, Polyvinylformal, Polyacrylnitril, Polymethylmethacrylat, Polyacrylate, Polyvinylcarbazole, Copolymere von Monomeren, die in den vorstehend genannten Polymeren verwendet werden, Vinylchlorid/Vinylacetat/Vinylalkohol-Terpolymere, Vinylchlorid/Vinylacetat/Maleinsäure-Terpolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Copolymere, Cellulosepolymere und Mischungen davon. Die vorstehenden Sperrschichtpolymere können optional kleine anorganische Teilchen enthalten, wie Quarzstaub, Siliciumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid oder eine Kombination davon. Sperrschichten sind weiter in der US-Patentschrift 6,001,522 (Woo et al.) mit dem Titel "Barrier Layer For Photoconductor Elements Comprising An Organic Polymer And Silica" beschrieben. Die Deckschicht der Trennschicht kann jede Trennschichtzusammensetzung umfassen, die in der Technik bekannt ist. In einigen Ausführungsformen ist die Trennschicht ein fluoriertes Polymer, Siloxanpolymer, Fluorsiliconpolymer, Polysilan, Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylat oder eine Kombination davon. Die Trennschichten können vernetzte Polymere umfassen.
Die Trennschicht kann z. B. eine in der Technik bekannte Trennschichtzusammensetzung umfassen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Trennschicht ein fluoriertes Polymer, Siloxanpolymer, Fluorsiliconpolymer, Polysilan, Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylat, Poly(methylmethacrylat-co-methacrylsäure), Urethanharze, Urethan-Epoxy-Harze, acrylierte Urethanharze, Urethan-Acryl-Harze oder eine Kombination davon. In anderen Ausführungsformen umfassen die Trennschichten vernetzte Polymere.
Die Schutzschicht kann den Organofotorezeptor vor chemischer und mechanischer Verschlechterung schützen. Die Schutzschicht kann eine in der Technik bekannte Schutzschicht umfassen. In einigen Ausführungsformen ist die Schutzschicht ein fluoriertes Polymer, Siloxanpolymer, Fluorsiliconpolymer, Polysilan, Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylat, Poly(methylmethacrylat-co-methacrylsäure), Urethanharze, Urethan-Epoxy-Harze, acrylierte Urethanharze, Urethan-Acryl-Harze oder eine Kombination davon. In einigen besonders interessierenden Ausführungsformen sind die Trennschichten vernetzte Polymere.
Eine Überzugsschicht kann eine Elektronentransportverbindung umfassen, wie weiter in der anhängigen US-Patentanmeldung Serial No. 10/396,536, eingereicht am 25. März 2003 (Zhu et al.) mit dem Titel "Organoreceptor With An Electron Transport Layer", veröffentlicht als US 2003/0194626 A1 , beschrieben. So kann z. B. eine Elektronentransportverbindung, wie vorstehend beschrieben, in der Trennschicht dieser Erfindung verwendet werden. Die Elektronentransportverbindung in der Überzugsschicht kann in einer Menge von etwa 2 bis etwa 50 Gew.-% und in anderen Ausführungsformen in einer Menge von etwa 10 bis etwa 40 Gew.-% vorliegen, bezogen auf das Gewicht der Trennschicht. Ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass zusätzliche Bereiche der Zusammensetzung innerhalb der expliziten Bereiche in Betracht gezogen sind und innerhalb der vorliegenden Beschreibung sind.
Gewöhnlich umfassen Klebstoffschichten ein filmbildendes Polymer, wie Polyester, Polyvinylbutyral, Polyvinylpyrrolidon, Polyurethan, Polymethylmethacrylat, Poly(hydroxyaminoether) und Ähnliches. Sperrschichten und Klebstoffschichten sind weiter in der US-Patentschrift 6,180,305 (Ackley et al.) mit dem Titel "Organic Photoreceptors for Liquid Electrophotography" beschrieben.
Unterschichten können z. B. Polyvinylbutyral, Organosilane, hydrolysierbare Silane, Epoxyharze, Polyester, Polyamide, Polyurethane, Celluloseverbindungen und Ähnliches umfassen. In einigen Ausführungsformen hat die Unterschicht eine Trockendicke zwischen etwa 20 Angström und etwa 20000 Angström. Unterschichten, die leitende Metalloxidteilchen enthalten, können zwischen etwa 1 und etwa 25 Mikron dick sein. Ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass zusätzliche Bereiche von Zusammensetzungen und Dicke innerhalb der expliziten Bereiche in Betracht gezogen sind und innerhalb der vorliegenden Beschreibung sind.
Die Ladungstransportmaterialien, wie hierin beschrieben, und diese Verbindungen enthaltende Fotorezeptoren sind zur Verwendung in einem Abbildungsverfahren mit entweder Trocken- oder Flüssigtonerentwicklung geeignet. So können z. B. in der Technik bekannte Trockentoner und Flüssigtoner in dem Verfahren und der Vorrichtung dieser Erfindung verwendet werden. Eine Flüssigtonerentwicklung kann erwünscht sein, da sie die Vorteile bietet, dass Bilder mit höherer Auflösung bereitgestellt werden und weniger Energie zum Bildfixieren im Vergleich zu Trockentonern erforderlich ist. Beispiele von geeigneten Flüssigtonern sind in der Technik bekannt. Flüssigtoner umfassen gewöhnlich in einer Trägerflüssigkeit dispergierte Tonerteilchen. Die Tonerteilchen können ein Färbemittel/Pigment, ein Harz bindemittel und/oder einen Ladungsdirektor umfassen. In einigen Ausführungsformen des Flüssigtoners kann ein Verhältnis von Harz zu Pigment von 1:1 bis 10:1 und in anderen Ausführungsformen von 4:1 bis 8:1 vorliegen. Flüssigtoner sind weiter in den veröffentlichten US-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 der US-Patentschrift Nr. 6,649,316 mit dem Titel "Phase Change Developer For Liquid Electrophotography" beschrieben.
Ladungstransportmaterial
Wie hierin beschrieben, umfasst ein Organofotorezeptor ein Ladungstransportmaterial der Formel Y=N-N=X=N-N=Y' (1)worin Y und Y' jeweils unabhängig eine 9-Fluorenylidengruppe umfassen und X eine konjugierte Verbindungsgruppe ist, welche die Delokalisierung der pi-Elektronen in der Formel (1) über wenigstens Y und Y' erlaubt, und X eine 1,2-Ethandiylidengruppe, eine 1,4-Phenylendimethylidingruppe, eine 2,4-Cyclohexadienylidengruppe, eine 2,5-Cyclohexadienylidengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,5,2',5'-tetraengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,4,2',4'-tetraengruppe oder eine Kombination davon ist, oder worin X eine Gruppe (C₆R₁R₂R₃R₄)_n umfasst, worin die C₅-Gruppe eine Cyclohexadienylidengruppe mit Substituenten R₁R₂R₃R₄ ist; n eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 einschließlich ist; und R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
Die X-Gruppe der Formel (1) hat klar ersichtlich wenigstens 2 sp²-hybridisierte Kohlenstoffatome, die an die benachbarten Stickstoffatome zur Vervollständigung der Azingruppen binden. Die konjugierte Kette der X-Gruppe kann eine lineare Kette und/oder cyclische Gruppen sein, die aromatisch oder nicht aromatisch sein können.
Mit Bezug auf die Formel (1) ist die Substitution frei erlaubt, insbesondere an X, Y und Y'. Eine Variation der Substituenten, wie eine aromatische Gruppe, eine Alkylgruppe, eine heterocyclische Gruppe und eine Ringgruppe, wie eine Benzogruppe, an X, Y und Y', kann zu verschiedenen physikalischen Wirkungen auf die Eigenschaften der Verbindungen führen, wie Beweglichkeit, Löslichkeit, Verträglichkeit, Stabilität, spektrale Absorption und Dispergierbarkeit, einschließlich z. B. Substitutionen, die in der Technik zum Erzielen besonderer Modifikationen bekannt sind.
Die konjugierte Verbindungsgruppe ist eine Gruppe (C₆R₁R₂R₃R₄)_n, worin C₆ eine Cyclohexadienylidengruppe mit Substituenten R₁R₂R₃R₄ ist, n eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 einschließlich ist, z. B. zwischen 1 und 4 einschließlich, insbesondere ist n 1 oder 2, und R₁, R₂, R₃ und R₄ sind jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe. In weiteren Ausführungsformen hat die Gruppe C₆R₁R₂R₃R₄ in der Gruppe (C₆R₁R₂R₃R₄)_n eine der folgenden Formeln:
In einigen Ausführungsformen kann die 9-Fluorenylidengruppe die folgende Formel haben:
worin R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁ und R₁₂ jeweils unabhängig jeder Substituent sein können, der den 9-Fluorenylidenring nicht zerstört. Weiterhin kann jeder der Substituenten ein Teil einer Ringgruppe sein, der sich an die 9-Fluorenylidengruppe addieren oder diese expandieren kann. Nicht beschränkende Beispiele von geeigneten Substituenten umfassen ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder einen Teil einer Ringgruppe.
Speziell haben einige erläuternde Beispiele der Ladungstransportmaterialien dieser Erfindung die folgenden Formeln:
In jeder der Formeln (2) bis (13) ist n 1 oder 2.
Diese Fotorezeptoren können erfolgreich mit Tonern, wie flüssige Toner und trockene Toner, zum Herstellen qualitativ hochwertiger Bilder verwendet werden. Die hohe Qualität der Bilder kann nach wiederholten Zyklen aufrechterhalten werden.
Allgemeine Synthese von Ladungstransportmaterialien
Ladungstransportmaterialien, wie hierin beschrieben, können durch die folgende Mehrschrittsynthese hergestellt werden. Ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass alternative Synthesen auf der Grundlage der hierin beschriebenen Lehre für die Synthese verwendet werden können.
Symmetrische Ladungstransportmaterialien können nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden. In dem ersten Schritt reagiert ein 9-Fluorenon oder eine Derivatverbindung mit einem Überschuss von Hydrazin bei 50 bis 70°C während 1 bis 6 Stunden zum Herstellen einer 9-Fluorenonhydrazonverbindung oder eines Derivats davon. Dann kann die 9-Fluorenonhydrazonverbindung isoliert und gereinigt werden. In dem nächsten Schritt reagiert das 9-Fluorenonhydrazon mit einer Verbindungsverbindung mit 2 Aldehydgruppen oder Ketongruppen, wie OCH-CHO, einem Chinonderivat oder einem Diphenochinonderivat, in einem Molverhältnis von 2:1 (2 mol Hydrazonderivat mit 1 mol der Verbindungsverbindung). Das erwünschte Produkt kann isoliert und durch Umkristallisation und/oder Säulenchromatografie gereinigt werden.
Unsymmetrische Ladungstransportmaterialien können unter Verwendung einer unsymmetrischen Verbindungsverbindung, wie 6-Dimethyl-1,4-benzochinon, hergestellt werden. Alternativ können unsymmetrische Ladungstransportmaterialien nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden. In dem ersten Schritt reagiert ein erstes 9-Fluorenon oder ein Derivat davon mit einem Überschuss von Hydrazin bei 50 bis 70°C während 1 bis 6 Stunden zum Herstellen einer ersten 9-Fluorenonhydrazonverbindung oder eines Derivats davon. Dann kann die erste 9-Fluorenonhydrazonverbindung isoliert und gereinigt werden. In einem darauffolgenden Schritt reagiert ein zweites 9-Fluorenonderivat mit einem Überschuss von Hydrazin bei 50 bis 70°C während 1 bis 6 Stunden zum Herstellen eines zweiten 9-Fluorenonhydrazonderivats. Dann kann das zweite 9-Fluorenonhydrazonderivat isoliert und gereinigt werden. in einem anderen Schritt reagiert das erste 9-Fluorenonhydrazonderivat mit einer Verbindungsgruppe mit 2 Aldehydgruppen oder Ketongruppen, wie OCH-CHO, einem Chinonderivat oder einem Diphenochinonderivat, in einem Molverhältnis von 1:1 zum Bilden einer 9-Fluorenonazinverbindung mit einer Aldehyd- oder Ketongruppe. In dem nächsten Schritt reagiert das zweite 9-Fluorenonhydrazonderivat mit der 9-Fluorenonazinverbindung in einem Molverhältnis von 1:1 zum Bilden des erwünschten Produkts. Das erwünschte Produkt kann isoliert und durch Umkristallisation und/oder Säulenchromatografie gereinigt werden. Ein Durchschnittsfachmann kann die Menge von symmetrischen Nebenprodukten verringern, und diese symmetrischen Nebenproduktverbindungen können in den Reinigungsschritten abgetrennt werden.
Die Erfindung wird nun weiter durch die folgenden erläuternden und nicht beschränkenden Beispiele beschrieben. Diese Beispiele sind als erläuternd für spezielle Materialien zu betrachten, die in die breitere vorstehend vorgelegte Beschreibung fallen und sind nicht als die breitere Beschreibung in irgendeiner Weise beschränkend zu betrachten.
BEISPIELE
Beispiel 1 – Synthese und Charakterisierung von Ladungstransportmaterialien
Dieses Beispiel beschreibt die Synthese und Charakterisierung der Verbindungen 2 bis 13, in welchen sich die Nummern auf die vorstehenden Formelnummern beziehen. Die Charakterisierung umfasst die chemische Charakterisierung von Materialien, die mit den Verbindungen gebildet sind. Die elektrostatische Charakterisierung der Verbindungen wird später beschrieben. Die Synthese einer Referenzladungstransportverbindung wird ebenfalls beschrieben.
Herstellung von (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril
Eine Mischung von 9-Fluorenon-4-carbonsäure (70 g, 0,312 mol, von Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI), n-Butanol (480 g, 6,5 mol, von Fisher Scientific Company Inc., Hanover Park, IL), Toluol (1000 ml) und konzentrierter Schwefelsäure (4 ml) wurde in einen 2 Liter-Rundkolben eingebracht, der mit einem mechanischen Rührer, einem Rückflusskühler und einer Dean-Stark-Vorrichtung ausgerüstet war. Die Lösung wurde unter heftigem Rühren 5 Stunden unter Rückfluss erwärmt. Während der Zeit von 5 Stunden wurde Wasser (~6 g) in der Dean-Stark-Vorrichtung gesammelt. Der Kolben wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Lösemittel wurden eingedampft, und der Rückstand wurde unter Rühren in 4 Liter einer 3 gew.-%igen wässrigen Lösung von Natriumbicarbonat eingebracht. Der Feststoff wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen, bis der pH des Waschwassers neutral war und im Abzug über Nacht getrocknet. Das Produkt war n-Butylfluorenon-4-carboxylatester. Die Ausbeute betrug 70 g (80%). Ein ¹H-NMR-Spektrum von n-Butylfluorenon-4-carboxylatester wurde in CDCl₃ mit einem 300 MHz NMR von Bruker Instrument erhalten und war durch die folgenden chemischen Verschiebungen (δ, ppm) charakterisiert: 0,87-1,09 (t, 3H); 1,42-1,70 (m, 2H); 1,75-1,88 (q, 2H); 4,26-4,64 (t, 2H); 7,29-7,45 (m, 2H); 7,46-7,58 (m, 1H); 7,60-7,68 (dd, 1H); 7,75-7,82 (dd, 1H); 7,90-8,00 (dd, 1H); und 8,25-,35 (dd, 1H).
Eine Mischung von 70 g (0,25 mol) n-Butylfluorenon-4-carboxylatester, 750 ml absolutem Methanol, 37 g (0,55 mol) Malononitril (von Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI), 20 Tropfen Piperidin (von Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI) wurde in einen 2 Liter-Dreihalsrundkolben eingebraucht, der mit einem mechanischen Rührer und einem Rückflusskühler ausgerüstet war. Die Lösung wurde 8 Stunden unter Rückfluss erwärmt, und der Kolben wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Das orangefarbene Rohprodukt wurde abfiltriert, zweimal mit 70 ml Methanol und einmal mit 150 ml Wasser gewaschen und über Nacht in einem Abzug getrocknet. Dieses orangefarbene Rohprodukt wurde aus einer Mischung von 600 ml Aceton und 300 ml Methanol unter Verwendung von Aktivkohle umkristallisiert. Der Kolben wurde 16 Stunden bei 0°C gehalten. Die gebildeten Kristalle wurden abfiltriert und in einem Vakuumofen 6 Stunden bei 50°C getrocknet unter Erhalt von 60 g reinem (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril. Der Schmelzpunkt des Feststoffs wurde als 99 bis 100°C festgestellt. Ein ¹H-NMR-Spektrum von (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril wurde in CDCl₃ mit einem 300 MHz NMR von Bruker Instrument erhalten und war durch die folgenden chemischen Verschiebungen (δ, ppm) charakterisiert: 0,74-1,16 (t, 3H); 1,38-1,72 (m, 2H); 1,70-1,90 (q, 2H); 4,29-4,55 (t, 2H); 7,31-7,43 (m, 2H); 7,45-7,58 (m, 1H); 7,81-7,91 (dd, 1H); 8,15-8,25 (dd, 1H); 8,42-8,52 (dd, 1H); und 8,56-8,66 (dd, 1H).
Verbindung (2)
Eine Mischung von 36 g 9-Fluorenon (0,2 mol, von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI), 200 ml Ethanol, 12,82 g wasserfreiem Hydrazin (0,4 mol, von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI) wurde in einen 500 ml-Dreihalsrundkolben eingebracht, der mit einem mechanischen Rührer und einem Rückflusskühler ausgerüstet war. Der Kolben wurde 5 Stunden auf 74°C erwärmt. Nach dem vollständigen Erwärmen wurde die Lösung über Nacht bei 0°C gehalten. Ein gelber Feststoff wurde abfiltriert, mit 50 ml Ethanol gewaschen und 8 Stunden in einem Vakuumofen bei 50°C getrocknet. Die Ausbeute betrug 35 g (92%). Das ¹H-NMR-Spektrum (300 MHz) des Produkts 9-Fluorenonhydrazon in CDCl₃ war durch die folgenden chemischen Verschiebungen (δ, ppm) charakterisiert: 6,17 bis 6,25 (NH₂, ein breites Singlett); und 7,21 bis 7,94 (m, 8 aromatische Protonen).
Eine Mischung von 4,85 g 9-Fluorenonhydrazon (0,025 mol, hergestellt in dem vorhergehenden Schritt), 200 ml Ethanol, 1,35 g 1,4-Benzochinon (0,0125 mol, von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI) und 7 Tropfen 37%ige wässrige Chlorwasserstoffsäure wurde in einen 500 ml-Dreihalsrundkolben eingebracht, der mit einem Rückflusskühler und einem mechanischen Rührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde 5,5 Stunden unter Rückfluss erwärmt. Die Verbindung (2) wurde abfiltriert und 8 Stunden bei 50°C in einem Vakuumofen getrocknet. Die Ausbeute betrug 2,3 g (40%).
Verbindung (3)
Eine Mischung von 9-Fluorenon-4-carbonsäure (70 g, 0,312 mol, von Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI), Ethylalkohol (300 g, 6,5 mol, erhalten von Aldrich, Milwaukee, WI), 1000 ml Toluol und 4 ml konzentrierter Schwefelsäure wurden in einen 2 Liter-Rundkolben eingebracht, der mit einem mechanischen Rührer, einem Rückflusskühler und einer Dean-Stark-Vorrichtung ausgerüstet war. Die Lösung wurde 5 Stunden unter heftigem Rühren unter Rückfluss erwärmt. Während der 5 Stunden wurde Wasser (etwa 6 g) in der Dean-Stark-Vorrichtung gesammelt. Der Kolben wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Lösemittel wurden eingedampft, und der Rückstand wurde unter Rühren in 4 Liter einer 3 gew.-%igen wässrigen Natriumbicarbonatlösung eingebracht. Der Rückstand wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen, bis der pH des Waschwassers neutral war und in einer Abzugshaube über Nacht getrocknet. Das Produkt war Ethyl-9-fluorenon-4-carboxylatester. Die Ausbeute betrug 65 g (83%). Das ¹H-NMR-Spektrum (300 MHz) des Produkts in CDCl₃ war die durch die folgenden chemischen Verschiebungen (δ, ppm) charakterisiert: 1,38-1,53 (t, 3H); 4,40-4,59 (q, 2H); und 7,30-8,33 (m, aromatische Protonen).
Eine Mischung von Ethyl-9-fluorenon-4-carboxylatester (50,45 g, 0,2 mol, hergestellt in dem vorhergehenden Schritt), 200 ml Ethanol und wasserfreiem Hydrazin (12,82 g, 0,4 mol, von Aldrich, Milwaukee, WI) wurde in einen 500 ml-Dreihalsrundkolben eingebracht, der mit einem mechanischen Rührer und einem Rückflusskühler ausgerüstet war. Der Kolben wurde 5 Stunden auf 74°C erwärmt. Nach dem vollständigen Erwärmen wurde die Lösung über Nacht bei 0°C gehalten. Ein gelber Feststoff wurde abfiltriert, mit 50 ml Ethanol gewaschen und 8 Stunden bei 50°C in einem Vakuumofen getrocknet. Die Ausbeute betrug 40 g (76%).
In einen 500 ml-Dreihalsrundkolben, der mit einem Rückflusskühler und einem mechanischen Rührer ausgerüstet war, wurden 6,35 g Fluorenoncarboxylatesterhydrazin (0,025 mol, hergestellt in dem vorhergehenden Schritt), 200 ml Ethanol, 1,35 g 1,4-Benzochinon (0,0125 mol, erhalten von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI) und 7 Tropfen 37%ige wässrige HCl eingebracht. Die Losung wurde 5 1/2 Stunden unter Rückfluss erwärmt. Das Rohprodukt wurde isoliert und viermal aus Tetrahydrofuran/Ethanol mit Aktivkohle umkristallisiert. Das Produkt wurde abfiltriert und 8 Stunden bei 50°C in einem Vakuumofen getrocknet. Es wurden 2,9 g (40% Ausbeute) erhalten.
Verbindung (4)
Die Verbindung (4) wurde in ähnlicher Weise entsprechend dem Verfahren für die Verbindung (3) hergestellt mit der Ausnahme, dass Ethylalkohol durch n-Butanol ersetzt wurde. Das ¹H-NMR-Spektrum (300 MHz) des Produkts in CDCl₃ war durch die folgenden chemischen Verschiebungen (δ, ppm) charakterisiert: 0,95-1,06 (t, 6H); 1,42-1,59 (m, 4H); 1,73-1,89 (q, 4H); 4,38-4,50 (t, 4H); und 7,26-8,40 (m, aromatische Protonen).
Verbindung (5)
Die Verbindung (5) kann in ähnlicher Weise entsprechend dem Verfahren für die Verbindung (2) hergestellt werden mit der Ausnahme, dass 1,4 Benzochinon durch 2,6-Dimethyl-1,4-benzoquinon (von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI) ersetzt wird.
Verbindung (6)
Die Verbindung (6) wurde in ähnlicher Weise entsprechend dem Verfahren für die Verbindung (3) hergestellt mit der Ausnahme, dass 1,4 Benzochinon durch 2,6-Dimethyl-1,4-benzochinon ersetzt wurde. Das ¹H-NMR-Spektrum (300 MHz) des Produkts in CDCl₃ war durch die folgenden chemischen Verschiebungen (δ, ppm) charakterisiert: 1,39-1,52 (t, 6H); 4,40-4,58 (q, 4H); und 7,26-8,42 (m, aromatische Protonen).
Verbindung (7)
Die Verbindung (7) wurde in ähnlicher Weise entsprechend dem Verfahren für die Verbindung (4) hergestellt mit der Ausnahme, dass 1,4-Benzochinon durch 2,6-Dimethyl-1,4-benzochinon ersetzt wurde. Das ¹H-NMR-Spektrum (300 MHz) des Produkts in CDCl₃ war durch die folgenden chemischen Verschiebungen (δ, ppm) charakterisiert: 0,92-1,08 (t, 6H); 1,40-1,62 (m, 4H); 1,72-1,89 (q, 4H); 4,36-4,51 (t, 4H); und 7,21-8,46 (m, aromatische Protonen).
Verbindung (8)
Die Verbindung (8) kann in ähnlicher Weise entsprechend dem Verfahren für die Verbindung (2) hergestellt werden mit der Ausnahme, dass 1,4-Benzochinon durch Durochinon (von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI) ersetzt wird.
Verbindung (9)
Die Verbindung (9) kann in ähnlicher Weise entsprechend dem Verfahren für die Verbindung (3) hergestellt werden mit der Ausnahme, dass 1,4-Benzochinon durch Durochinon (von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI) ersetzt wird.
Verbindung (10)
Die Verbindung (10) kann in ähnlicher Weise entsprechend dem Verfahren für die Verbindung (4) hergestellt werden mit der Ausnahme, dass 1,4-Benzochinon durch Durochinon (von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI) ersetzt wird.
Verbindung (11)
Die Verbindung (11) wurde in ähnlicher Weise entsprechend dem Verfahren für die Verbindung (3) hergestellt mit der Ausnahme, dass 1,4-Benzochinon durch 3,3',5,5'-Tetramethyldiphenochinon ersetzt wurde. Die Ausbeute betrug 5,0 g (34%). Das ¹H-NMR-Spektrum (300 MHz) des Produkts in CDCl₃ war durch die folgenden chemischen Verschiebungen (δ, ppm) charakterisiert: 1,41-1,52 (t, 6H); 4,42-4,57 (q, 4H); und 7,27-8,41 (m, aromatische Protonen).
Verbindung (12)
Die Verbindung (12) wurde in ähnlicher Weise entsprechend dem Verfahren für die Verbindung (4) hergestellt mit der Ausnahme, dass 1,4-Benzochinon durch 3,3',5,5'-Tetramethyldiphenochinon ersetzt wurde. Das ¹H-NMR-Spektrum (300 MHz) des Produkts in CDCl₃ war durch die folgenden chemischen Verschiebungen (δ, ppm) charakterisiert: 0,94-1,06 (t, 6H); 1,40-1,60 (m, 4H); 1,73-1,89 (m, 4H); 4,37-4,50 (t, 4H); und 7,27-8,40 (m, aromatische Protonen).
Verbindung (13)
Die Verbindung (13) kann in ähnlicher Weise entsprechend dem Verfahren für die Verbindung (2) hergestellt werden mit der Ausnahme, dass 1,4-Benzochinon durch 3,3',5,5'-Tetramethyldiphenochinon ersetzt wird.
Beispiel 2 – Herstellung von Organofotorezeptoren
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von 9 Organofotorezeptoren mit den Verbindungen (4), (6), (7), (11), (12) und drei Vergleichsorganofotorezeptoren, hergestellt mit einer Vergleichselektronentransportverbindung (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril.
Vergleichsprobe A
Die Vergleichsprobe A war ein Einzelschicht-Organofotorezeptor mit einem 76,2 Mikron (3 mil) dicken Polyestersubstrat mit einer Schicht aus dampfbeschichtetem Aluminium (im Handel erhältlich von CP Films, Martinsville, VA). Die Beschichtungslösung für den Einzelschicht-Organofotorezeptor wurde hergestellt durch Vormischen von 2,4 g 20 gew.-%igem (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril in Tetrahydrofuran, 6,66 g 25 gew.-%igem MPCT-10 (ein Ladungsübertragungsmaterial, im Handel erhalten von Mitsubishi Paper Mills, Tokio, Japan) in Tetrahydrofuran, 7,65 g 12 gew.-%igem Polyvinylbutyralharz (BX-1, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran. Eine Menge von 0,74 g einer CGM-Mahlgrundlage, enthaltend 20 Gew.-% Titanyloxyphthalocyanin und ein Polyvinylbutyralharz (BX-5, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in einem Gewichtsverhältnis von 2,3:1 wurde dann zu der vorstehenden Mischung zugesetzt. Die CGM-Mahlgrundlage wurde erhalten durch Vermahlen von 112,7 g Titanyloxyphthalocyanin (im Handel erhalten von H. W. Sands Corp., Jupiter, FL) mit 49 g des Polyvinylbuty ralharzes (BX-5) in 651 g Methylethylketon auf einer horizontalen Sandmühle (Modell LMC12 DCMS, im Handel erhalten von Netzsch Incorporated, Exton, PA) mit 0,8 mm Zirconiumperlen unter Verwendung eines Kreislaufmodus für 4 Stunden. Nach dem Vermischen auf einem mechanischen Schüttler für ~1 Stunde wurde die Beschichtungslösung der Einzelschicht auf das vorstehend beschriebene Substrat unter Verwendung eines Messerbeschichters mit einem Spaltabstand von 94 Mikron aufgebracht, gefolgt von 5-minütigem Trocknen in einem Ofen bei 110°C. Die Trockenbeschichtungsdicke betrug 10 μm ± 0,5 μm.
Probe 1
Die Probe 1 war ein Einzelschicht-Organofotorezeptor mit einem 76,2 Mikron (3 mil) dicken Polyestersubstrat mit einer Schicht aus dampfbeschichtetem Aluminium (im Handel erhalten von CP Films, Martinsville, VA). Die Beschichtungslösung für den Einzelschicht-Organofotorezeptor wurde hergestellt durch Vormischen von 2,4 g 20 gew.-%iger Verbindung (4) in Tetrahydrofuran, 6,66 g 25 gew.-%igem MPCT-10 (ein Ladungsübertragungsmaterial, im Handel erhalten von Mitsubishi Paper Mills, Tokio, Japan) in Tetrahydrofuran, 7,65 g 12 gew.-%igem Polyvinylbutyralharz (BX-1, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran. Eine Menge von 0,74 g einer CGM-Mahlgrundlage wurde dann zu der vorstehenden Mischung zugesetzt. Die CGM-Mahlgrundlage enthielt 20 Gew.-% Titanyloxyphthalocyanin und ein Polyvinylbutyralharz (BX-5, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in einem Verhältnis von 2,3:1. Die CGM-Mahlgrundlage wurde erhalten durch Vermahlen von 112,7 g Titanyloxyphthalocyanin (im Handel erhalten von H. W. Sands Corp., Jupiter, FL) mit 49 g des Polyvinylbutyralharzes (BX-5) in 651 g MEK auf einer horizontalen Sandmühle (Modell LMC12 DCMS, im Handel erhalten von Netzsch Incorporated, Exton, PA) mit 0,8 mm Zirconiumperlen unter Verwendung eines Kreislaufmodus für 4 Stunden. Nach dem Vermischen auf einem mechanischen Schüttler für ~1 Stunde wurde die Beschichtungslösung der Einzelschicht auf das vorstehend beschriebene Substrat unter Verwendung eines Messerbeschichters mit einem Spaltabstand von 94 Mikron aufgebracht, gefolgt von 5-minütigem Trocknen in einem Ofen bei 10°C. Die Trockenbeschichtungsdicke betrug 10 μm ± 0,5 μm.
Probe 2
Die Probe 2 war ein Einzelschicht-Organofotorezeptor mit einem 76,2 Mikron (3 mil) dicken Polyestersubstrat mit einer Schicht aus dampfbeschichtetem Aluminium (im Handel erhalten von CP Films, Martinsville, VA). Die Beschichtungslösung für den Einzelschicht-Organofotorezeptor wurde hergestellt durch Vormischen von 2,4 g 20 gew.-%iger Verbindung (7) in Tetrahydrofuran, 6,66 g 25 gew.-%igem MPCT-10 (ein Ladungsübertragungsmaterial, im Handel erhalten von Mitsubishi Paper Mills, Tokio, Japan) in Tetrahydrofuran, 7,65 g 12 gew.-%igem Polyvinylbutyralharz (BX-1, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran. Eine Menge von 0,74 g einer CGM-Mahlgrundlage wurde dann zu der vorstehenden Mischung zugesetzt. Die CGM-Mahlgrundlage enthielt 19% Titanyloxyphthalocyanin und ein Polyvinylbutyralharz (BX-5, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in einem Verhältnis von 2,3:1. Die CGM-Mahlgrundlage wurde erhalten durch Vermahlen von 112,7 g Titanyloxyphthalocyanin (im Handel erhalten von H. W. Sands Corp., Jupiter, FL) mit 49 g des Polyvinylbutyralharzes (BX-5) in 651 g MEK auf einer horizontalen Sandmühle (Modell LMC12 DCMS, im Handel erhalten von Netzsch Incorporated, Exton, PA) mit 0,8 mm Zirconiumperlen unter Verwendung eines Kreislaufmodus für 4 Stunden. Nach dem Vermischen auf einem mechanischen Schüttler für 1 Stunde wurde die Beschichtungslösung der Einzelschicht auf das vorstehend beschriebene Substrat unter Verwendung eines Messerbeschichters mit einem Spaltabstand von 94 Mikron aufgebracht, gefolgt von 5-minütigem Trocknen in einem Ofen bei 110°C. Die Trockenbeschichtungsdicke betrug 10 μm ± 0,5 μm.
Probe 3
Die Probe 3 war ein Einzelschicht-Organofotorezeptor mit einem 76,2 Mikron (3 mil) dicken Polyestersubstrat mit einer Schicht aus dampfbeschichtetem Aluminium (im Handel erhalten von CP Films, Martinsville, VA). Die Beschichtungslösung für den Einzelschicht-Organofotorezeptor wurde hergestellt durch Vormischen von 2,4 g 20 gew.-%iger Verbindung (6) in 1,1,2-Trichlorethanan, 6,66 g 25 gew.-%igem MPCT-10 (ein Ladungsübertragungsmaterial, im Handel erhalten von Mitsubishi Paper Mills, Tokio, Japan) in Tetrahydrofuran, 7,65 g 12 gew.-%igem Polyvinylbutyralharz (BX-1, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran. Eine Menge von 0,74 g einer CGM-Mahlgrundlage wurde dann zu der vorstehenden Mischung zugesetzt. Die CGM-Mahlgrundlage enthielt 19% Titanyloxyphthalocyanin und ein Polyvinylbutyralharz (BX-5, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in einem Verhältnis von 2,3:1. Die CGM-Mahlgrundlage wurde erhalten durch Vermahlen von 112,7 g Titanyloxyphthalocyanin (im Handel erhalten von H. W. Sands Corp., Jupiter, FL) mit 49 g des Polyvinylbutyralharzes (BX-5) in 651 g MEK auf einer horizontalen Sandmühle (Modell LMC12 DCMS, im Handel erhalten von Netzsch Incorporated, Exton, PA) mit 0,8 mm Zirconiumperlen unter Verwendung eines Kreislaufmodus für 4 Stunden. Nach dem Vermischen auf einem mechanischen Schüttler für ~1 Stunde wurde die Beschichtungslösung der Einzelschicht auf das vorstehend beschriebene Substrat unter Verwendung eines Messerbeschichters mit einem Spaltabstand von 94 Mikron aufgebracht, gefolgt von 5-minütigem Trocknen in einem Ofen bei 110°C. Die Trockenbeschichtungsdicke betrug 10 μm ± 0,5 μm.
Probe 4
Die Probe 4 war ein Einzelschicht-Organofotorezeptor mit einem 76,2 Mikron (3 mil) dicken Polyestersubstrat mit einer Schicht aus dampfbeschichtetem Aluminium (im Handel erhalten von CP Films, Martinsville, VA). Die Beschichtungslösung für den Einzelschicht-Organofotorezeptor wurde hergestellt durch Vormischen von 2,4 g 20 gew.-%igem (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril in Tetrahydrofuran, 6,66 g 25 gew.-%iger Verbindung (4) in Tetrahydrofuran, 7,65 g 12 gew.-%igem Polyvinylbutyralharz (BX-1, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran. Eine Menge von 0,74 g einer CGM-Mahlgrundlage wurde dann zu der vorstehenden Mischung zugesetzt. Die CGM-Mahlgrundlage enthielt 20 Gew.-% Titanyloxyphthalocyanin und ein Polyvinylbutyralharz (BX-5, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in einem Verhältnis von 2,3:1. Die CGM-Mahlgrundlage wurde erhalten durch Vermahlen von 112,7 g Titanyloxyphthalocyanin (im Handel erhalten von H. W. Sands Corp., Jupiter, FL) mit 49 g des Polyvinylbutyralharzes (BX-5) in 651 g MEK auf einer horizontalen Sandmühle (Modell LMC12 DCMS, im Handel erhalten von Netzsch Incorporated, Exton, PA) mit 0,8 mm Zirconiumperlen unter Verwendung eines Kreislaufmodus für 4 Stunden. Nach dem Vermischen auf einem mechanischen Schüttler für ~1 Stunde wurde die Beschichtungslösung für die Einzelschicht auf das vorstehend beschriebene Substrat unter Verwendung eines Messerbeschichters mit einem Spaltabstand von 94 Mikron aufgebracht, gefolgt von 5-minütigem Trocknen in einem Ofen bei 10°C. Die Trockenbeschichtungsdicke betrug 10 μm ± 0,5 μm.
Vergleichsprobe B
Die Vergleichsprobe B war ein Einzelschicht-Organofotorezeptor, der auf einem anodisierten Aluminiumtrommelsubstrat mit 30 mm Durchmesser aufgebracht war. Die Beschichtungslösung für den Einzelschicht-Organofotorezeptor wurde hergestellt durch Vormischen von 2,4 g 20 gew.-%igem (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril, 6,66 g 25 gew.-%igem MPCT-10 (ein Ladungsübertragungsmaterial, im Handel erhalten von Mitsubishi Paper Mills, Tokio, Japan) in Tetrahydrofuran, 7,65 g 12 gew.-%igem Polyvinylbutyralharz (BX-1, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran. Eine Menge von 0,74 g einer CGM-Mahlgrundlage, die 20 Gew.-% Titanyloxyphthalocyanin und ein Polyvinylbutyralharz (BX-5, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in einem Gewichtsverhältnis von 2,3:1 enthält, wurde dann zu der vorstehenden Mischung zugesetzt. Die CGM-Mahlgrundlage wurde durch Vermahlen von 112,7 g Titanyloxyphthalocyanin (im Handel erhalten von H. W. Sands Corp., Jupiter, FL) mit 49 g des Polyvinylbutyralharzes (BX-5) in 651 g Methylethylketon auf einer horizontalen Sandmühle (Modell LMC12 DCMS, im Handel erhalten von Netzsch Incorporated, Exton, PA) mit 0,8 mm Zirconiumperlen unter Verwendung eines Kreislaufmodus für 4 Stunden erhalten.
Nach dem Vermischen der Lösung auf einem mechanischen Schüttler für ~1 Stunde wurde die Beschichtungslösung für die Einzelschicht auf die anodisierte Aluminiumtrommel mit 30 mm Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 112 mm/min ringbeschichtet, gefolgt von 5- bis 10-minütigem Trocknen in einem Ofen bei 110°C. Die Trockenfilmdicke des Fotoleiters betrug 16 μm ± 0,5 μm.
Vergleichsprobe C
Die Vergleichsprobe C wurde ähnlich zu der Vergleichsprobe B hergestellt mit der Ausnahme, dass die Ringbeschichtungsrate erhöht wurde, um eine Trockenfilmdicke von 20 μm herzustellen.
Probe 5
Die Probe 5 war ein Einzelschicht-Organofotorezeptor, der auf einem anodisierten Aluminiumtrommelsubstrat mit 30 mm Durchmesser aufgebracht war. Die Beschichtungslösung für den Einzelschicht-Organofotorezeptor wurde hergestellt durch Vormischen von 2,4 g 20 gew.-%iger Verbindung (11) in 1,1,2-Trichlorethan, 6,66 g 25 gew.-%igem MPCT-10 (ein Ladungsübertragungsmaterial, im Handel erhalten von Mitsubishi Paper Mills, Tokio, Japan) in Tetrahydrofuran, 7,65 g 12 gew.-%igem Polyvinylbutyralharz (BX-1, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran. Eine Menge von 0,74 g einer CGM-Mahlgrundlage wurde dann zu der vorstehenden Mischung zugesetzt. Die CGM-Mahlgrundlage enthielt 20 Gew.-% Titanyloxyphthalocyanin und ein Polyvinylbutyralharz (BX-5, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in einem Verhältnis von 2,3:1. Die CGM-Mahlgrundlage wurde erhalten durch Vermahlen von 112,7 g Titanyloxyphthalocyanin (im Handel erhalten von H. W. Sands Corp., Jupiter, FL) mit 49 g des Polyvinylbutyralharzes (BX-5) in 651 g MEK auf einer horizontalen Sandmühle (Modell LMC12 DCMS, im Handel erhalten von Netzsch Incorporated, Exton, PA) mit 0,8 mm Zirconiumperlen unter Verwendung eines Kreislaufmodus für 4 Stunden.
Nach dem Vermischen der Lösung auf einem mechanischen Schüttler für ~1 Stunde wurde die Beschichtungslösung für die Einzelschicht auf die anodisierte Aluminiumtrommel mit 30 mm Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 112 mm/min ringbeschichtet, gefolgt von 5- bis 10-minütigem Trocknen in einem Ofen bei 110°C. Die Trockenfilmdicke des Fotoleiters betrug 16 μm ± 0,5 μm.
Probe 6
Die Probe 6 wurde ähnlich zu der Probe 5 hergestellt mit der Ausnahme, dass die Ringbeschichtungsrate erhöht wurde, um eine Trockenfilmdicke von 20 μm herzustellen.
Probe 7
Die Probe 7 war ein Einzelschicht-Organofotorezeptor, der auf einem anodisierten Aluminiumtrommelsubstrat mit 30 mm Durchmesser aufgebracht war. Die Beschichtungslösung für den Einzelschicht-Organofotorezeptor wurde hergestellt durch Vermischen von 2,4 g 20 gew.-%iger Verbindung (12) in Tetrahydrofuran, 6,66 g 25 gew.-%igem MPCT-10 (ein Ladungsübertragungsmaterial, im Handel erhalten von Mitsubishi Paper Mills, Tokio, Japan) in Tetrahydrofuran, 7,65 g 12 gew.-%igem Polyvinylbutyralharz (BX-1, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran. Eine Menge von 0,74 g einer CGM-Mahlgrundlage wurde dann zu der vorstehenden Mischung zugesetzt. Die CGM-Mahlgrundlage enthielt 20 Gew.-% Titanyloxyphthalocyanin und ein Polyvinylbutyralharz (BX-5, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in einem Verhältnis von 2,3:1. Die CGM-Mahlgrundlage wurde erhalten durch Vermahlen von 112,7 g Titanyloxyphthalo cyanin (im Handel erhalten von H. W. Sands Corp., Jupiter, FL) mit 49 g des Polyvinylbutyralharzes (BX-5) in 651 g MEK auf einer horizontalen Sandmühle (Modell LMC12 DCMS, im Handel erhalten von Netzsch Incorporated, Exton, PA) mit 0,8 mm Zirconiumperlen unter Verwendung eines Kreislaufmodus für 4 Stunden. Nach dem Vermischen der Lösung auf einem mechanischen Schüttler für ~1 Stunde wurde die Beschichtungslösung für die Einzelschicht auf die anodisierte Aluminiumtrommel mit 30 mm Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 112 mm/min ringbeschichtet, gefolgt von 5- bis 10-minütigem Trocknen in einem Ofen bei 110°C. Die Trockenfilmdicke des Fotoleiters betrug 16 μm ± 0,5 μm.
Probe 8
Die Probe 8 wurde ähnlich zu der Probe 7 hergestellt mit der Ausnahme, dass die Ringbeschichtungsrate erhöht wurde, um eine Trockenfilmdicke von 20 μm herzustellen.
Probe 9
Die Probe 9 war ein Einzelschicht-Organofotorezeptor, der auf einem anodisierten Aluminiumtrommelsubstrat mit 30 mm Durchmesser aufgebracht war. Die Beschichtungslösung für den Einzelschicht-Organofotorezeptor wurde hergestellt durch Vormischen von 2,4 g 20 gew.-%igem (4n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril in Tetrahydrofuran, 6,66 g 25 gew.-%iger Verbindung 12 in Tetrahydrofuran, 7,65 g 12 gew.-%igem Polyvinylbutyralharz (BX-1, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in Tetrahydrofuran. Eine Menge von 0,74 g einer CGM-Mahlgrundlage wurde dann zu der vorstehenden Mischung zugesetzt. Die CGM-Mahlgrundlage enthielt 20 Gew.-% Titanyloxyphthalocyanin und ein Polyvinylbutyralharz (BX-5, im Handel erhalten von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan) in einem Verhältnis von 2,3:1. Die CGM-Mahlgrundlage wurde erhalten durch Vermahlen von 112,7 g Titanyloxyphthalocyanin (im Handel erhalten von H. W. Sands Corp., Jupiter, FL) mit 49 g des Polyvinylbutyralharzes (BX-5) in 651 g MEK auf einer horizontalen Sandmühle (Modell LMC12 DCMS, im Handel erhalten von Netzsch Incorporated, Exton, PA) mit 0,8 mm Zirconiumperlen unter Verwendung eines Kreislaufmodus für 4 Stunden. Nach dem Vermischen der Lösung auf einem mechanischen Schüttler für 1 Stunde wurde die Beschichtungslösung für die Einzelschicht auf die anodisierte Aluminiumtrommel mit 30 mm Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 112 mm/min ringbeschichtet, gefolgt von 5- bis 10-minütigem Trocknen in einem Ofen bei 110°C. Die Trockenfilmdicke des Fotoleiters betrug 16 μm ± 0,5 μm.
Beispiel 3 – Elektrostatische Prüfung und Eigenschaften von Organofotorezeptoren
Dieses Beispiel ergibt Ergebnisse der elektrostatischen Prüfung der Organofotorezeptorproben, die wie vorstehend beschrieben, hergestellt sind.
Die elektrostatische Zyklusleistung von hierin beschriebenen Organofotorezeptoren mit Azinverbindungen kann durch hausintern konstruierte und entwickelte Prüfbetten bestimmt werden, die z. B. zur Prüfung der um 160 mm- oder 30 mm-Aluminumtrommeln herum gewickelte Prüfproben befähigt sind. Die Ergebnisse dieser Proben zeigen die Ergebnisse an, die mit anderen Trägerstrukturen, wie Bänder, Trommeln und Ähnlichem, zum Tragen der Organofotorezeptoren erhalten würden.

Für die Prüfung unter Verwendung einer 160 mm-Trommel wurden drei beschichtete Probestreifen, jeweils mit den Abmessungen von 50 cm lang und 8,8 cm breit, Seite an Seite und vollständig um eine Aluminiumtrommel (50,3 cm Umfang) herum befestigt. In einigen Ausführungsformen ist wenigstens einer der Streifen ein Vergleichsbeispiel, das ein beschichtetes Präzisionsgewebe ist und als innerer Referenzpunkt verwendet wird. In diesem elektrostatischen Zyklusprüfer rotierte die Trommel mit einer Geschwindigkeit von 8,13 cm/s (3,2 ips), und der Ort jeder Station in dem Prüfgerät (Abstand und verstrichene Zeit pro Zyklus) ist in der nachfolgenden Tabelle gezeigt. Tabelle 1 Elektrostatische Prüfstationen um die 160 mm-Trommel bei 8,13 cm/s

Station	Grad	Gesamtabstand, cm	Gesamtzeit, Sekunden
Vordere Löschstabkante	0°	Anfang, 0 cm	Anfang, 0 Sekunden
Löschstab	0–7,2°	0–1,0	0–0,12
Scorotronauflader	113,1–135,3°	15,8–18,9	1,94–2,33
Laser Strike	161,0°	22,5	2,77
Sonde Nr. 1	181,1°	25,3	3,11
Sonde Nr. 2	251,2°	35,1	4,32
Löschstab	360°	50,3	6,19

Der Löschstab ist eine Anordnung von laseremittierenden Dioden (LED) mit einer Wellenlänge von 720 nm, der die Oberfläche des Organofotorezeptors entlädt. Der Scorotronauflader umfasst einen Draht, der die Übertragung einer erwünschten Ladungsmenge auf die Oberfläche des Organofotorezeptors erlaubt.
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, dass die erste elektrostatische Sonde (elektrostatisches Messgerät TREK 344^®, Trek, Inc. Medina, NY) 0,34 Sekunden nach der Laser-Strike-Station und 0,78 Sekunden nach dem Scorotron angeordnet ist, während die zweite Sonde (elektrostatisches Messgerät TREK^® 344) 1,21 Sekunden von der ersten Sonde und 1,99 Sekunden von dem Scorotron angeordnet ist. Sämtliche Messungen wurden bei Umgebungstemperatur und relativer Feuchtigkeit der Umgebung durchgeführt.
Die hierin beschriebene elektrostatische Zyklusleistung von Organofotorezeptoren mit Fluoranverbindungen kann durch ein hausintern konstruiertes und entwickeltes Prüfbett bestimmt werden. Die elektrostatische Bewertung auf dem 30 mm-Trommelprüfbett ist so konstruiert, dass die elektrostatische Ermüdung während ausgedehntem Zyklisieren durch Erhöhen der Ladungs-Entladungs-Zyklusfrequenz und Erniedrigen der Erholungszeit im Vergleich zu Trommelprüfbetten mit längeren Verfahrensgeschwindigkeiten beschleunigt wird. Die Anordnung jeder Station in dem Prüfgerät (Abstand und verstrichene Zeit pro Zyklus) ist wie folgt angegeben.
Elektrostatische Messungen wurden als Zusammenstellung einiger Läufe auf der Prüfstation erhalten. Die ersten drei diagnostischen Prüfungen (Anfangs-Prüfspitze, Anfangs-VlogE, Anfangsdunkelabfall) sind so konstruiert, dass das elektrostatische Zyklisieren einer neuen frischen Probe und die letzten drei identischen diagnostischen Prüfungen (End-Prüfspitze, End-VlogE, Enddunkelabfall) nach dem Zyklisieren der Probe ablaufen. Zusätzlich wurden Messungen periodisch während der Prüfung durchgeführt, wie nachstehend unter "Langlauf" beschrieben. Der Laser wird bei einer Wellenlänge von 780 nm, 600 dpi, 50 Mikron Punktgröße, 60 Nanosekunden/Pixelexpositionszeit, 1800 Linie pro Sekunde Abtastgeschwindigkeit und einem 100% Leistungszyklus betrieben. Der Leistungszyklus ist die prozentuale Exposition der Pixeltaktperiode, d. h. der Laser ist für die volle 60 Nanosekunden pro Pixel bei einem 100% Leistungszyklus angeschaltet.
Elektrostatische Prüfsuite:

1) Prüfspitze: Die Ladungsaufnahmespannung (V_acc) und die Entladungsspannung (V_dis) wurden etabliert, indem die Proben einer Koronaaufladung (der Löschstab war immer angeschaltet) für drei vollständige Trommelumdrehungen (Laser abgeschaltet) unterworfen wurden; Entladen mit dem Laser bei 780 nm und 600 dpi bei der vierten Umdrehung (50 μm Punktgröße, Exposition 60 Nanosekunden/Pixel, Lauf bei einer Abtastgeschwindigkeit von 1800 Linien pro Sekunde und Verwendung eines 100% Leistungszyklus); vollständig aufgeladen für die nächsten drei Umdrehungen (Laser abgeschaltet); Entladen mit lediglich der Löschlampe bei 720 nm bei der achten Umdrehung (Korona und Laser abgeschaltet) zum Erhalt der Restspannung (V_res); und schließlich vollständig aufgeladen für die letzten drei Umdrehungen (Laser abgeschaltet). Die Kontrastspannung (V_con) ist der Unterschied zwischen V_acc und V_dis, und der funktionale Dunkelabfall (V_dd) ist der Unterschied des Ladungsaufnahmepotenzials, gemessen von den Sonden Nr. 1 und Nr. 2.
2) VlogE: Diese Prüfung misst die fotoinduzierte Entladung des Fotoleiters für verschiedene Laserintensitätswerte durch Überwachen der Entladungsspannung der Probe als Funktion der Laserleistung (Expositionsdauer 50 Nanosekunden) mit fixierten Expositionszeiten und konstanten Anfangspotenzialen. Die funktionale Fotoempfindlichkeit S_780nm und die operativen Leistungseinstellungen können aus dieser diagnostischen Prüfung bestimmt werden.
3) DUNKELABFALL: Diese Prüfung misst den Verlust der Ladungsaufnahme im Dunkeln mit der Zeit ohne Laser oder bei Löschbeleuchtung für 90 Sekunden und kann als Indikator für i) die Injektion von restlichen Löchern aus der Ladungserzeugungsschicht in die Ladungstransportschicht, ii) die thermische Freisetzung von eingefangenen Ladungen und iii) die Injektion von Ladung aus der Oberfläche oder einer Aluminiumgrundebene verwendet werden.
4) LANGLAUF: Die Probe wurde elektrostatisch für 500 Trommelumdrehungen gemäß der folgenden Sequenz für jede Probe-Trommelumdrehung zyklisiert. Die Probe wurde durch Korona aufgeladen, der Laser wurde an und aus zyklisiert (80- bis 100°-Abschnitte), um einen Teil der Probe zu entladen, und schließlich entlud die Löschlampe die gesamte Probe zur Vorbereitung für den nächsten Zyklus. Der Laser wurde so zyk lisiert, dass der erste Abschnitt der Probe niemals exponiert wurde, der zweite Abschnitt immer exponiert wurde, der dritte Abschnitt niemals exponiert wurde und der Endabschnitt immer exponiert wurde. Dieses Muster wurde für insgesamt 500 Trommelumdrehungen wiederholt, und die Daten wurden periodisch nach jedem 25. Zyklus aufgezeichnet.
5) Nach der Langlaufprüfung, der Prüfspitze, dem VlogE und dem Dunkelabfall wurden wieder diagnostische Prüfungen laufen gelassen.

Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse der diagnostischen Prüfspitze-Anfangsprüfungen und der Prüfspitze-Endprüfungen. Die Werte für die Ladungsaufnahmespannung (V_acc, Sonde Nr. 1, mittlere Spannung, erhalten aus dem dritten Zyklus), Entladungsspannung (V_dis, Sonde Nr. 1, mittlere Spannung, erhalten aus dem vierten Zyklus) sind für die Anfangs- und Endzyklen wiedergegeben. Tabelle 2. Trockene elektrostatische Prüfergebnisse nach 500 Zyklen

Probe	Anfangs-Prüfspitze					Prüfspitze nach500 Zyklen
	V_acc	V_dis	V_con	S_780nm	V_res	V_acc	V_dis	V_con	V_res
Probe 1	833	88	745	222	33	563	67	496	32
Probe 2	999	99	900	236	37	764	80	684	32
Probe 3	1145	126	1019	199	45	952	156	796	45
Probe 4	1009	993	16	NA	733	1122	1083	39	886
Probe 5	1120	86	1034	236	34	858	67	791	31
Probe 6	1180	82	1098	222	30	956	71	885	29
Probe 7	1187	114	1073	236	44	900	92	808	41
Probe 8	1292	126	1166	236	50	975	103	872	46
Probe 9	1736	1725	11	NA	1601	1813	1744	69	1631
Vergleichsprobe A	905	61	844	210	21	618	58	560	22
Vergleichsprobe B	967	54	913	236	21	652	55	597	30
Vergleichsprobe C	1266	62	1204	290	25	864	63	801	34

In der vorstehenden Tabelle wurde die Strahlungsempfindlichkeit (Empfindlichkeit bei 780 nm in m²/J) des xerografischen Verfahrens bestimmt aus der Information, die während des diagnostischen VlogE-Laufs erhalten wurde, indem der reziproke Wert des Produkts der Laserleistung berechnet wurde, die erforderlich ist, um den Fotorezeptor auf 1/2 seines Anfangspotenzials zu entladen, der Expositionsdauer und der 1/Punktgröße.
Die vorstehenden Ausführungsformen sollen erläuternd und nicht beschränkend sein. Zusätzliche Ausführungsformen befinden sich innerhalb der Patentansprüche. Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf besondere Ausführungsformen beschrieben worden ist, erkennt der Fachmann, dass Änderungen in Form und Einzelheiten gemacht werden können, ohne den Bereich der Erfindung gemäß den Patentansprüchen zu verlassen.
Obwohl einige bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden sind, ist es dem Fachmann klar, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne den Bereich der Erfindung, wie in den beigefügten Patentansprüchen definiert, zu verlassen.

Claims

Organofotorezeptor, umfassend ein elektrisch leitendes Substrat und ein fotoleitendes Element auf dem elektrisch leitenden Substrat, wobei das fotoleitende Element umfasst: a) ein Ladungstransportmaterial der Formel Y=N-N=X=N-N=Y' worin Y und Y' jeweils unabhängig eine 9-Fluorenylidengruppe umfassen und X eine konjugierte Verbindungsgruppe ist, welche die Delokalisierung von pi-Elektronen über wenigstens Y und Y' erlaubt, und worin X eine 1,2-Ethandiylidengruppe, eine 1,4-Phenylendimethylidingruppe, eine 2,4-Cyclohexadienylidengruppe, eine 2,5-Cyclohexadienylidengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,5,2',5'-tetraengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,4,2',4'-tetraengruppe oder eine Kombination davon umfasst, oder worin X eine (C₆R₁R₂R₃R₄)_n-Gruppe umfasst, worin die C₆-Gruppe eine Cyclohexadienylidengruppe mit Substituenten R₁R₂R₃R₄ ist; n eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 einschließlich ist; und R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind; und b) eine ladungserzeugende Verbindung.
Organofotorezeptor gemäß Anspruch 1, worin n 1 oder 2 ist.
Organofotorezeptor gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, worin die C₆R₁R₂R₃R₄-Gruppe eine der folgenden Formeln hat:
Organofotorezeptor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin Y und Y' jeweils unabhängig die folgende Formel haben:
worin R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁ und R₁₂ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
Organofotorezeptor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Ladungstransportmaterial die folgenden Formeln hat:
Organofotorezeptor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: (a) eine Ladungstransportschicht, umfassend das Ladungstransportmaterial und ein polymeres Bindemittel; und (b) eine ladungserzeugende Schicht, umfassend die ladungserzeugende Verbindung und ein polymeres Bindemittel.
Organofotorezeptor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das fotoleitende Element weiter ein zweites Ladungstransportmaterial umfasst.
Organofotorezeptor gemäß Anspruch 7, worin das zweite Ladungstransportmaterial eine Ladungstransportverbindung umfasst.
Organofotorezeptor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Organofotorezeptor in der Form einer Trommel oder eines Bandes vorliegt.
Elektrofotografische Abbildungsvorrichtung, umfassend: (a) eine Lichtabbildungskomponente; und (b) einen Organofotorezeptor, der so orientiert ist, dass er Licht von der Lichtabbildungskomponente empfängt, wobei der Organofotorezeptor ein elektrisch leitendes Substrat und ein fotoleitendes Element auf dem elektrisch leitenden Substrat umfasst, wobei das fotoleitende Element umfasst: (i) ein Ladungstransportmaterial der Formel Y=N-N=X=N-N=Y' worin Y und Y' jeweils unabhängig eine 9-Fluorenylidengruppe umfassen und X eine konjugierte Verbindungsgruppe ist, welche die Delokalisierung von pi-Elektronen über wenigstens Y und Y' erlaubt, und worin X eine 1,2-Ethandiylidengruppe, eine 1,4-Phenylendimethylidingruppe, eine 2,4-Cyclohexadienylidengruppe, eine 2,5-Cyclohexadienylidengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,5,2',5'-tetraengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,4,2',4'-tetraengruppe oder eine Kombination davon umfasst, oder worin X eine (C₆R₁R₂R₃R₄)_n-Gruppe umfasst, worin die C₆-Gruppe eine Cyclohexadienylidengruppe mit Substituenten R₁R₂R₃R₄ ist; n eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 einschließlich ist; und R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind; und (ii) eine ladungserzeugende Verbindung.
Elektrofotografische Abbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, die weiter einen Tonerspender umfasst.
Elektrofotografische Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 und 11, worin der Organofotorezeptor weiter ein zweites Ladungstransportmaterial umfasst.
Elektrofotografische Abbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, worin das zweite Ladungstransportmaterial eine Ladungstransportverbindung umfasst.
Elektrofotografische Abbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, worin n 1 oder 2 ist.
Elektrofotografische Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, worin die C₆R₁R₂R₃R₄-Gruppe eine der folgenden Formeln hat:
Elektrofotografische Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, worin Y und Y' jeweils unabhängig die folgende Formel haben:
worin R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁ und R₁₂ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
Elektrofotografische Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, worin das Ladungstransportmaterial die folgenden Formeln hat:
Elektrofotografisches Abbildungsverfahren, umfassend: (a) Aufbringen einer elektrischen Ladung auf eine Oberfläche eines Organofotorezeptors, der ein elektrisch leitendes Substrat und ein fotoleitendes Element auf dem elektrisch leitenden Substrat umfasst, wobei das fotoleitende Element umfasst (i) ein Ladungstransportmaterial der Formel Y=N-N=X=N-N=Y' worin Y und Y' jeweils unabhängig eine 9-Fluorenylidengruppe umfassen und X eine konjugierte Verbindungsgruppe ist, welche die Delokalisierung von pi-Elektronen über wenigstens Y und Y' erlaubt, und worin X eine 1,2-Ethandiylidengruppe, eine 1,4-Phenylendimethylidingruppe, eine 2,4 Cyclohexadienylidengruppe, eine 2,5-Cyclohexadienylidengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,5,2',5'-tetraengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,4,2',4'-tetraengruppe oder eine Kombination davon umfasst, oder worin X eine (C₆R₁R₂R₃R₄)_n-Gruppe umfasst, worin die C₆-Gruppe eine Cyclohexadienylidengruppe mit Substituenten R₁R₂R₃R₄ ist; n eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 einschließlich ist; und R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocydische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind; und (ii) eine ladungserzeugende Verbindung; (b) bildweises Aussetzen der Oberfläche des Organofotorezeptors gegen Strahlung, um Ladung in ausgewählten Bereichen abzuleiten und dadurch ein Muster von geladenen und ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche zu bilden; (c) Inberührungbringen der Oberfläche mit einem Toner zum Erzeugen eines Tonerbildes; und (d) Übertragen des Tonerbildes auf ein Substrat.
Elektrofotografisches Abbildungsverfahren gemäß Anspruch 18, worin der Organofotorezeptor weiter ein zweites Ladungstransportmaterial umfasst.
Elektrofotografisches Abbildungsverfahren gemäß Anspruch 19, worin das zweite Ladungstransportmaterial eine Ladungstransportverbindung umfasst.
Elektrofotografisches Abbildungsverfahren gemäß Anspruch 18, worin n 1 oder 2 ist.
Elektrofotografisches Abbildungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 18 oder 21, worin die die C₆R₁R₂R₃R₄-Gruppe eine der folgenden Formeln hat:
Elektrofotografisches Abbildungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 22, worin Y und Y' jeweils unabhängig die folgende Formel haben:
worin R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁ und R₁₂ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
Elektrofotografisches Abbildungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 23, worin das Ladungstransportmaterial die folgenden Formeln hat:
Ladungstransportmaterial der Formel Y=N-N=X=N-N=Y' worin Y und Y' jeweils unabhängig eine 9-Fluorenylidengruppe umfassen und X eine konjugierte Verbindungsgruppe ist, welche die Delokalisierung von pi-Elektronen über wenigstens Y und Y' erlaubt, und worin X eine 1,2-Ethandiylidengruppe, eine 1,4-Phenylendimethylidingruppe, eine 2,4-Cyclohexadienylidengruppe, eine 2,5-Cyclohexadienylidengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,5,2',5'-tetraengruppe, eine Bicyclohexyliden-2,4,2',4'-tetraengruppe oder eine Kombination davon umfasst, oder worin X eine (C₆R₁R₂R₃R₄)_n-Gruppe umfasst, worin die C₆-Gruppe eine Cyclohexadienylidengruppe mit Substituenten R₁R₂R₃R₄ ist; n eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 einschließlich ist; und R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
Ladungstransportmaterial gemäß Anspruch 25, worin n 1 oder 2 ist.
Ladungstransportmaterial gemäß einem der Ansprüche 25 oder 26, worin die C₆R₁R₂R₃R₄-Gruppe eine der folgenden Formeln hat:
Ladungstransportmaterial gemäß einem der Ansprüche 25 bis 27, worin Y und Y' jeweils unabhängig die folgende Formel haben
worin R₅, R₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁ und R₁₂ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Cyangruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
Ladungstransportmaterial gemäß einem der Ansprüche 25 bis 28, worin das Ladungstransportmaterial die folgenden Formeln hat: