DE602005001412T2 - Polyhydrazonbasierende Ladungstransportverbindungen - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft Organophotorezeptoren, die zur Verwendung in der Elektrophotographie geeignet sind und spezieller Organophotorezeptoren, die ein Ladungstransportmaterial beinhalten, das ein Polymer mit sich wiederholenden Hydrazongruppen umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials, umfassend ein Polymer mit sich wiederholenden Hydrazongruppen.
  • In der Elektrophotographie wird ein Organophotorezeptor in Form einer Platte, einer Scheibe, eines Blattes, eines Bandes, einer Trommel oder Ähnlichem mit einem elektrisch isolierenden photoleitenden Element auf einem elektrisch leitenden Substrat mit einem Bild versehen, indem zuerst die Oberfläche der photoleitenden Schicht gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann die aufgeladene Oberfläche einem Lichtmuster ausgesetzt wird. Die Belichtung führt selektiv die Ladung in den belichteten Bereichen ab, wo Licht die Oberfläche trifft, wodurch ein Muster von geladenen und ungeladenen Bereichen gebildet wird, das als latentes Bild bezeichnet wird. Ein flüssiger oder fester Toner wird dann in der Nachbarschaft des latenten Bildes bereitgestellt, und Tonertröpfchen oder -teilchen scheiden sich in der Nachbarschaft von entweder den geladenen oder ungeladenen Bereichen ab, wodurch ein Tonerbild auf der Oberfläche der photoleitenden Schicht gebildet wird. Das erhaltene Tonerbild kann dann auf eine geeignete End- oder Zwischenempfangsoberfläche, wie Papier, überführt werden, oder die photoleitende Schicht kann als Endrezeptor für das Bild wirken. Das Bilderzeugungsverfahren kann oft wiederholt werden, um ein einzelnes Bild fertigzustellen, zum Beispiel durch Übereinanderlagern von Bildern von verschiedenen Farbkomponenten oder um Schattenbilder hervorzurufen, wie das Übereinanderlagern von Bildern von verschiedenen Farben zum Bilden eines Vollfarb-Endbildes und/oder zum Reproduzieren zusätzlicher Bilder.
  • Es sind sowohl photoleitende Einzelschicht- als auch Mehrschichtelemente verwendet worden. In Einzelschichtausführungsformen werden ein Ladungstransportmaterial und ein ladungserzeugendes Material mit einem polymeren Bindemittel kombiniert und dann auf dem elektrischleitenden Substrat abgeschieden. In Mehrschichtausführungsformen liegen das Ladungstransportmaterial und das ladungserzeugende Material in dem Ele ment in getrennten Schichten vor, von denen jede optional mit einem polymeren Bindemittel, das auf dem elektrisch leitenden Substrat abgeschieden ist, kombiniert werden kann. Für ein photoleitendes Zweischichtelement sind zwei Anordnungen möglich. In einer Zweischicht-Anordnung (die "Dualschicht"-Anordnung) wird die ladungserzeugende Schicht auf dem elektrisch leitenden Substrat abgeschieden und die Ladungstransportschicht wird auf der ladungserzeugenden Schicht abgeschieden. In einer anderen Zweischicht-Anordnung (die „umgekehrte Dualschicht"-Anordnung) ist die Reihenfolge der Ladungstransportschicht und der ladungserzeugenden Schicht umgekehrt.
  • Sowohl in photoleitenden Einzel- 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, wenigstens einen Typ dieser Ladungsträger aufzunehmen und sie durch die Ladungstransportschicht zu transportieren, um die Entladung einer Oberflächenaufladung auf dem photoleitenden Element zu erleichtern. 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 mit der Ladungstransportverbindung. Wenn eine Elektronentransportverbindung verwendet wird, nimmt die Elektronentransportverbindung die Elektronenträger auf und transportiert sie durch die Schicht mit der Elektronentransportverbindung.
  • Organophotorezeptoren können sowohl für trockene als auch für flüssige Elektrophotographie verwendet werden. Es gibt viele Unterschiede zwischen trockener und flüssiger Elektrophotographie. Ein wesentlicher Unterschied ist, dass ein trockener Toner in der trockenen Elektrophotographie verwendet wird, wohingegen ein flüssiger Toner in der flüssigen Elektrophotographie verwendet wird. Ein möglicher Vorteil der flüssigen Elektrophotographie ist, dass diese eine höhere Auflösung und folglich schärfere Bilder als die trockene Elektrophotographie bereitstellen kann, da flüssige Tonerteilchen im allgemeinen wesentlich kleiner als trockene Tonerteilchen sein können. Als ein Ergebnis ihrer kleineren Große sind flüssige Toner im Stande, Bilder von höherer optischer Dichte als trockene Toner bereitzustellen.
  • Sowohl in der trockenen als auch in der flüssigen Elektrophotographie sollte das für den Organophotorezeptor verwendete Ladungstransportmaterial kompatibel sein mit dem polymeren Bindemittel in dem photoleitfähigen Element. Die Auswahl eines geeigneten polymeren Bindemittels für ein bestimmtes Ladungstransportmaterial kann der Bildung eines photoleitfähigen Elements Beschränkungen auferlegen. Falls das Ladungstransportmaterial nicht mit dem polymeren Bindemittel kompatibel ist, kann das Ladungstransportmaterial sich in Phasen auftrennen oder in der polymeren Bindemittelmatrix kristallisieren, oder es kann an die Oberfläche der Schicht diffundieren, die das Ladungstransportmaterial enthält. Falls solche Inkompatibilitäten auftreten, kann der Organophotorezeptor damit aufhören, Ladungen zu transportieren.
  • Weiterhin wird die flüssige Elektrophotographie mit einem weiteren Punkt konfrontiert. Der Organophotorezeptor für die flüssige Elektrophotographie ist insbesondere in Kontakt mit dem flüssigen Transportmaterial eines flüssigen Toners, während der Toner trocknet oder wenn eine Übertragung auf eine Empfangsoberfläche bevorsteht. Als ein Ergebnis kann das Ladungstransportmaterial in dem photoleitfähigen Element durch Extraktion mit dem flüssigen Träger entfernt werden. Über eine lange Betriebsdauer kann die Menge an Ladungstransportmaterial, das durch Extraktion entfernt wurde, signifikant sein und folglich schädlich für die Leistung des Photorezeptors sein.
  • Obwohl viele Ladungstransportmaterialien bekannt sind, besteht ein Bedarf an anderen Ladungstransportmaterialien, um die verschiedenartigen Erfordernisse bestimmter elektrophotographischer Anwendungen zu erfüllen. Dies stellt ein Ziel der vorliegenden Erfindung dar.
  • Zum Herstellen von Bildern hoher Qualität, insbesondere nach zahlreichen Zyklen, ist es für die Ladungstransportmaterialien erwünscht, dass sie eine homogene Lösung mit dem polymeren Bindemittel bilden und in dem Organophotorezeptormaterial während des periodischen Durchlaufens des Materials annähernd homogen verteilt bleiben. Zusätzlich ist es erwünscht, die Ladungsmenge zu erhöhen, die das Ladungstransportmaterial aufnehmen kann (angegeben durch einen Parameter, der als Aufnahmespannung oder "Vacc" bekannt ist), und die Retention dieser Ladung beim Entladen (angegeben durch einen Parameter, der als Entladungsspannung oder "Vdis" bekannt ist) zu verringern.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es folglich, Organophotorezeptoren, ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät, elektrophotographische Bilderzeugungsverfahren, Ladungstransportmaterialien und Verfahren zum Herstellen eines Ladungstransportmaterials bereitzustellen, umfassend ein Polymer, das typischer Weise im allgemeinen (eine) gute und/oder nützliche und/oder wertvolle Eigenschaft(en) oder Kombinatio nen solcher Eigenschaften aufweist und typischer Weise vorzugsweise wenigstens eines oder mehrere der Probleme und Beschränkungen im Stand der Technik angeht.
  • Es gibt viele Ladungstransportmaterialien, die für die Elektrophotographie zur Verfügung stehen, einschließlich z.B. Pyrazolinderivate, Fluorenderivate, Oxadiazolderivate, Stilbenderivate, Hydrazonderivate, Carbazol-Hydrazon-Derivate, Triarylamine, Polyvinylcarbazol, Polyvinylpyren und Polyacenaphthylen. Wenigstens einige der erhältlichen Ladungstransportmaterialien können jedoch einige Nachteile aufweisen und es besteht folglich immer Bedarf an Ladungstransportmaterialien, um die verschiedenartigen Erfordernisse der Elektrophotographieanwendungen zu erfüllen. Dies stellt ein Ziel der vorliegenden Erfindung dar.
  • Ein bevorzugtes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Organophotorezeptoren mit guten elektrostatischen Eigenschaften zur Verfügung zu stellen.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ziel der vorliegenden Erfindung oder von Ausführungsformen derselben ist es, verbesserte Organophotorezeptoren, insbesondere mit verbesserten Eigenschaften wie verbesserten elektrostatischen Eigenschaften, insbesondere verglichen mit bekannten Organophotorezeptoren, bereitzustellen.
  • Weiterhin ist es ein bevorzugtes Ziel der vorliegenden Erfindung oder von Ausführungsformen derselben, Ladungstransportmaterialien für Organophotorezeptoren bereitzustellen, die gute mechanische und/oder chemische und/oder elektrostatische Eigenschaften und/oder eine Kombination aus guten mechanischen und elektrostatischen Eigenschaften aufweisen.
  • Ein weiteres Ziel von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es, Organophotorezeptoren und ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät zur Verfügung zu stellen, die zum Bereitstellen qualitativ hochwertiger Bilder auch nach wiederholtem periodischem Durchlaufen verwendet werden können, ein elektrophotographisches Gerät bereitzustellen, das die Organophotorezeptoren verwendet und elektrophotographische Bilderzeugungsverfahren bereitzustellen, die die Organophotorezeptoren/Ladungstransportmaterialien verwenden.
  • Andere Ziele und/oder Vorteile der Erfindung werden in dem folgenden Teil der Beschreibung dargelegt und werden aus der Beschreibung ersichtlich oder offensichtlich, oder können durch die Ausführung der Erfindung ersichtlich oder erfahren werden.
  • Entsprechend sucht die Erfindung Organophotorezeptoren mit guten elektrostatischen Eigenschaften, wie einem hohen Vacc und niedrigen Vdis, bereitzustellen. Die Erfindung sucht auch, Ladungstransportmaterialien mit einer verminderten Extraktion durch flüssige Träger, was den Bedarf an polymerem Bindemittel reduziert, bereitzustellen.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Organophotorezeptor, ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät, ein elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren, ein Ladungstransportmaterial und Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials, umfassend ein Polymer wie in den anhängigen Ansprüchen beschrieben, bereitgestellt. Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung ersichtlich.
  • In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Organophotorezeptor, umfassend ein elektrisch leitfähiges Substrat und ein photoleitfähiges Element auf dem elektrisch leitfähigen Substrat bereitgestellt, wobei das photoleitfähige Element umfasst:
    • (a) ein Ladungstransportmaterial, umfassend ein Polymer entsprechend Anspruch 1 und
    • (b) eine ladungserzeugende Verbindung.
  • Die Sternchen (*) zeigen terminale Gruppen an dem Polymer an, die sich zwischen verschiedenen Polymermolekülen in Abhängigkeit von dem Zustand des jeweiligen Polymerisationsverfahrens am Ende des Polymerisationsschritts unterscheiden können.
  • Vorzugsweise umfasst X, eine Bindung oder eine -(CH2)m-Gruppe, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
  • Vorzugsweise ist m 1.
  • Vorzugsweise ist Y eine Carbazolylgruppe.
  • Vorzugsweise sind R2 und R3 unabhängig voneinander eine Arylgruppe.
  • Vorzugsweise umfasst das photoleitfähige Element weiter ein zweites Ladungstransportmaterial.
  • Vorzugsweise umfasst das zweite Ladungstransportmaterial eine Elektronentransportverbindung.
  • Vorzugsweise umfasst das photoleitfähige Element weiter ein Bindemittel.
  • Der Organophotorezeptor kann zum Beispiel in Form einer Platte, eines flexiblen Bandes, einer flexiblen Scheibe, eines Blattes, einer starren Trommel oder einer Folie um eine starre oder nachgiebige Trommel herum bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform umfaßt der Organophotorezeptor (a) ein photoleitfähiges Element, umfassend das Ladungstransportmaterial, die ladungserzeugende Verbindung, ein zweites Ladungstransportmaterial und ein polymeres Bindemittel, und (b) das elektrisch leitfähige Substrat.
  • In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät bereitgestellt, das (a) eine Lichtbild erzeugende Komponente und (b) den hierin beschriebenen Organophotorezeptor umfasst, der so angeordnet ist, dass er Licht von der Lichtbild erzeugenden Komponente empfängt. Das Gerät kann weiterhin eine Tonerabgabevorrichtung wie eine flüssige Tonerabgabevorrichtung umfassen. Das Verfahren der elektrophotographischen Abbildung mit Photorezeptoren, welche die vorstehend beschriebenen Ladungstransportmaterialien enthalten, wird ebenfalls beschrieben.
  • In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren bereitgestellt, umfassend (a) das Anlegen einer elektrischen Ladung an eine Oberfläche eines Organophotorezeptors wie hierin beschrieben, (b) das bildweise Aussetzen der Oberfläche des Organophotorezeptors gegenüber einer Strahlung, um Ladung in ausgewählten Bereichen abzuleiten und dadurch ein Muster aus wenigstens relativ geladenen und ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche zu bilden, (c) das In-Kontakt-bringen der Oberfläche mit dem Toner, wie einem flüssigen Toner, der eine Dispersion der Farbpartikel in einer organischen Flüssigkeit beinhaltet, um ein Tonerbild zu erzeugen, und (d) das Übertragen des Tonerbildes auf ein Substrat.
  • In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ladungstransportmaterial bereitgestellt, das ein Polymer gemäß Anspruch 20 umfasst.
  • In einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Methode oder ein Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials umfassend ein Polymer bereitgestellt, wobei die Methode oder das Verfahren den Schritt der Ringöffungspolymerisation eines Ladungstransportmaterials gemäß Anspruch 25 umfasst.
  • In einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Methode oder ein Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials umfassend ein Polymer bereitgestellt, wobei die Methode oder das Verfahren die Schritte umfasst:
    • a) Umsetzen eines Polymers, umfassend Moleküle mit sich wiederholenden Arylamingruppen, mit einem Acylierungsmittel, um ein Aldehydderivat oder ein Ketonderivat zu bilden; und
    • b) Umsetzen des Aldehydderivats oder des Ketonderivats mit einem N,N-disubstituierten Hydrazin.
  • Das Polymer, umfassend Moleküle mit sich wiederholenden Carbazolylgruppen oder Arylamingruppen, ist ein Polymer gemäß Anspruch 29.
  • Vorzugsweise ist m 1.
  • Vorzugsweise ist das Acylierungsmittel eine Mischung aus Phosphoroxychlorid und einem N,N-Dialkylamid.
  • Vorzugsweise ist das N,N-Dialkylamid N,N-Dimethylformamid.
  • Typischer Weise stellt die Erfindung geeignete Ladungstransportmaterialien für Organophotorezeptoren bereit, die eine Kombination aus guten mechanischen und elektrostatischen Eigenschaften aufweisen. Diese Photorezeptoren können erfolgreich mit flüssigen Toner verwendet werden, um Bilder hoher Qualität herzustellen. Die hohe Qualität des Bilderzeugungssystems kann nach wiederholtem periodischem Durchlaufen aufrecht erhalten werden. Die Erfindung und/oder Ausführungen derselben stellen Organophotorezeptoren mit guten elektrostatischen Eigenschaften, wie hohem V und niedrigem Vdis, bereit. Die Erfindung und/oder Ausführungen derselben stellen auch Ladungstransportmaterialien mit einer verminderten Extraktion durch flüssige Träger bereit, wobei der Bedarf an einem polymeren Bindemittel reduziert wird.
  • Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der besonderen Ausführungsformen derselben und aus den Ansprüchen ersichtlich.
  • Merkmale und Ausführungsformen, wie hier für die ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Aspekte der vorliegenden Erfindung beschrieben, können als bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen einer, einiger oder aller anderen Aspekte der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
  • Ein Organophotorezeptor, wie hierin beschrieben, hat ein elektrisch leitfähiges Substrat und ein photoleitfähiges Element einschließlich einer ladungserzeugenden Verbindung und ein Ladungstransportmaterial, das ein Polymer mit zwei sich wiederholenden Hydrazongruppen umfasst. In einigen Ausführungsformen sind die Hydrazongruppen Arylaminhydrazongruppen und eine jede der Arylaminhydrazongruppen ist mit dem Rückgrad des Polymers durch eine Verbindungsgruppe verbunden. Diese Ladungstransportmaterialien haben typischer Weise wünschenswerte Eigenschaften, wie durch ihre Leistung in Organophotorezeptoren für die Elektrophotographie gezeigt. Insbesondere haben die Ladungstransportmaterialien dieser Erfindung hohe Beweglichkeiten des Ladungsträgers und eine gute Verträglichkeit mit verschiedenen Bindemittelmaterialien, und besitzen ausgezeichnete elektrophotographische Eigenschaften. Die Organophotorezeptoren gemäß dieser Erfindung haben allgemein eine hohe Photoempfindlichkeit, ein niedriges Restpotential und eine hohe Stabilität mit Bezug auf die Zyklusprüfung, die Kristallisation und die Biegung und Streckung des Organophotorezeptors. Die Organophotorezeptoren sind insbesondere sowohl in Laserdruckern und Ähnlichem als auch in Faxmaschinen, Photokopierern, Scannern und anderen elektronischen Vorrichtungen auf der Grundlage der Elektrophotographie verwendbar. Die Verwendung dieser Ladungstranspartmaterialien wird im Einzelnen nachstehend in Verbindung mit einer Verwendung für Laserdrucker beschrieben, obwohl ihre Anwendung in anderen Geräten, die durch Elektrophotographie betrieben werden, aus der nachstehenden Diskussion verallgemeinert werden kann.
  • Wie oben erwähnt, ist es zum Herstellen von Bildern hoher Qualität, insbesondere nach zahlreichen Zyklen, für die Ladungstransportmaterialien erwünscht, dass sie eine homogene Lösung mit dem polymeren Bindemittel bilden und in dem Organophotorezeptormaterial während des periodischen Durchlaufens des Materials annahernd homogen verteilt bleiben. Zusätzlich ist es erwünscht, die Ladungsmenge zu erhöhen, die das Ladungstransportmaterial aufnehmen kann (angegeben durch einen Parameter, der als Aufnahmespannung oder "Vacc" bekannt ist), und die Retension dieser Ladung beim Entladen (angegeben durch einen Parameter, der als Entladungsspannung oder "Vdis" bekannt ist) zu verringern.
  • Die Ladungstransportmaterialien können monomere Moleküle (z.B. N-Ethyl-carbazol-3-aldehyd-N-methyl-N-phenylhydrazon), dimere Moleküle (z.B. offenbart in den US-Patent Nm. 6140004 und 6670085 ) oder polymere Zusammensetzungen (z.B. Poly(vinylcarbazol)) umfassen. Weiterhin können die Ladungstransportmaterialien als eine Ladungstransportverbindung oder eine Elektronentransportverbindung klassifiziert werden. Es sind viele Ladungstransportverbindungen und Elektronentransportverbindungen für die Elektrophotographie bekannt. Nicht beschränkende Beispiele der Ladungstransportverbindungen beinhalten z.B. Pyrazolinderivate, Fluorenderivate, Oxadiazolderivate, Stilbenderivate, Enaminderivate, Enaminstilberderivate, Hydrazonderivate, Carbazolhydrazonderivate, N,N-disubstituierte Arylamine wie Triarylamine, Polyvinylcarbazol, Polyvinylpyren, Polyacenaphthylen oder Multihydrazonverbindungen, umfassend wenigstens zwei Hydrazongruppen und wenigstens zwei Gruppen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N,N-disubstituiertem Arylamin wie Triphenylamin und Heterocyclen wie Carbazol, Julolidin, Phenothiazin, Phenazin, Phenoxazin, Phenoxathiin, Thiazol, Oxazol, Isoxazol, Dibenzo(1,4)dioxin, Thianthren, Imidazol, Benzothiazol, Benzotriazol, Benzoxazol, Benzimidazol, Chinolin, Isochinolin, Chinoxalin, Indol, Indazol, Pyrrol, Purin, Pyridin, Pyridazin, Pyrimidin, Pyrazin, Triazol, Oxadiazol, Tetrazol, Thiadiazol, Benzisoxazol, Benzisothiazol, Dibenzofuran, Dibenzothiophen, Thiophen, Thianaphthen, Chinazolin oder Cinnolin.
  • 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-Patent Nrn. 5232800 , 4468444 und 4442193 beschrieben, und Phenylazochinolidderivate, wie in der US-Patent Nr. 6472514 beschrieben. In einigen interessierenden Ausführungsformen umfasst die Elektronentransportverbindung ein (Alkoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitrilderivat, wie (4-n-Butoxycarbonyl-9-fluorenyliden)malononitril und 1,4,5,8-Naphthalinbisdicarboximidderivate.
  • Obwohl zahlreiche Ladungstransportmaterialien erhältlich sind, besteht ein Bedarf an anderen Ladungstransportmaterialien, um die verschiedenen Erfordernisse von besonderen Elektrophotographieanwendungen zu erfüllen.
  • In Elektrophotographieanwendungen absorbiert eine ladungserzeugende Verbindung in einem Organophotorezeptor 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 Organophotorezeptor. Um ein zweidimensionales Bild unter Verwendung des Organophotorezeptors zu drucken, hat der Organophotorezeptor eine zweidimensionale Oberfläche zum Bilden wenigstens eines Teils des Bildes. Das Bilderzeugungsverfahren setzt sich dann fort durch periodisches Durchlaufen des Organophotorezeptors zum Vervollständigen der Bildung des gesamten Bildes und/oder zur Verarbeitung von nachfolgenden Bildern.
  • Der Organophotorezeptor kann in Form einer Platte, eines flexiblen Bandes, einer Scheibe, einer starren Trommel, einer Folie 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 Organophotorezeptormaterial 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 Organophotorezeptormaterial eine Einzelschicht mit sowohl einem Ladungstransportmaterial als auch einer ladungserzeugenden Verbindung in einem polymeren Bindemittel.
  • Die Organophotorezeptoren können in ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät, wie Laserdrucker, eingearbeitet sein. In solchen Vorrichtungen wird ein Bild aus physikalischen Ausführungsformen gebildet und in ein Lichtbild umgewandelt, das auf den Organophotorezeptor zum Bilden eines latenten Oberflächenbildes gescannt wird. Das latente Oberflächenbild kann verwendet werden, um Toner auf die Oberfläche des Organophotorezeptors anzuziehen, in welchem das Tonerbild das gleiche oder das Negativ des auf den Organophotorezeptor projizierten Lichtbildes ist. Der Toner kann ein flüssiger Toner oder ein trockener Toner sein. Der Toner wird anschließend von der Oberfläche des Organophotorezeptors 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. Das Bilderzeugungsgerät kann weiter z.B. eine Mehrzahl von Trägerwalzen zum Transportieren eines Papierempfangsmediums und/oder zur Bewegung des Photorezeptors, 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 elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren kann allgemein umfassen: (a) das Anlegen einer elektrischen Ladung an eine Oberfläche des hierin beschriebenen Organophotorezeptors; (b) das bildweise Aussetzen der Oberfläche des Organophotorezeptors gegenüber einer Strahlung, um Ladung in ausgewählten Bereichen abzuleiten und dadurch ein Muster aus geladenen und ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche zu bilden; (c) das In-Kontakt-Bringen der Oberfläche mit einem Toner, wie einem flüssigem 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 Organophotorezeptors anzuziehen; und (d) das Übertragen des Tonerbildes auf ein Substrat.
  • Wie hierin beschrieben, umfasst ein Organophotorezeptor ein Ladungstransportmaterial, umfassend ein Polymer mit der Formel:
    Figure 00120001
    worin X1 eine Bindung oder eine Verbindungsgruppe ist;
    X2 eine -(CH2)m-Gruppe ist, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind;
    Y eine Carbazolylgruppe oder eine N-substituierte Arylamingruppe umfasst;
    Z eine Bindung, O, S oder NR4 umfasst;
    R1 und R4 unabhängig voneinander H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen;
    R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; und
    n eine Verteilung ganzer Zahlen zwischen 1 und 100.000 mit einem Durchschnittswert von größer als 1 ist.
  • Vorzugsweise umfasst X1 eine Bindung oder eine -(CH2)m-Gruppe, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Re, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
  • Vorzugsweise ist m 1.
  • Vorzugsweise ist Y eine Carbazolylgruppe.
  • Vorzugsweise sind R2 und R3 unabhängig voneinander eine Arylgruppe.
  • Vorzugsweise umfasst das photoleitfähige Element des Organophotorezeptors weiter ein zweites Ladungstransportmaterial.
  • Vorzugsweise umfasst das zweite Ladungstransportmaterial eine Elektronentransportverbindung.
  • Vorzugsweise umfasst das photoleitfähige Element des Organophotorezeptors weiter ein Bindemittel.
  • In einigen Ausführungsformen sind X1 und X2 gleich.
  • In einigen Ausführungsformen sind X1 und X2 verschieden.
  • In einigen Ausführungsformen sind X1 und X2 unabhängig voneinander eine Verbindungsgruppe wie eine -(CH2)m-Gruppe, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich, bevorzugt zwischen 1 und 8 einschließlich, stärker bevorzugt zwischen 1 und 4 einschließlich und insbesondere 1 ist, und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe wie Cycloalkylgruppen oder einer Benzogruppe sind. Geeigneter Weise ist innerhalb dieser Ausführungsformen die -(CH2)m-Gruppe nicht wie oben optional angegeben ersetzt. Vorzugsweise sind X1 und X2 unabhängig voneinander eine Bindung oder eine -CH2-Gruppe, insbesondere eine -CH2-Gruppe.
  • In einigen Ausführungsformen ist Z eine Bindung, O, S oder NR4, bevorzugt ist Z O oder S, und stärker bevorzugt ist Z O.
  • In einigen Ausführungsformen sind R1 und R4 unabhängig voneinander H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe. In einigen Ausführungsformen ist R1 H.
  • In einigen Ausführungsformen sind R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe. In einigen Ausführungsformen sind R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, insbesondere Methyl, oder eine aromatische Gruppe, bevorzugt eine Arylgruppe, stärker bevorzugt eine Phenylgruppe.
  • Y ist eine Carbazolylgruppe oder eine N-substituierte Arylamingruppe. Die Carbazolylgruppe kann eine N-Carbazolylgruppe oder eine C-Carbazolylgruppe sein. Stärker bevorzugt ist Y eine Carbazolylgruppe und noch stärker bevorzugt eine N-Carbazolylgruppe.
  • Eine heterocyclische Gruppe beinhaltet eine jegliche monocyclische oder polycyclische (z.B. bicyclische, tricyclische etc.) Ringverbindung mit wenigstens einem Heteroatom (z.B. O, S, N, P, B, Si, etc.) in dem Ring.
  • Eine aromatische Gruppe kann jedes konjugierte Ringsystem sein, das 4 n + 2 pi-Elektronen enthält. Es sind viele Kriterien zum Bestimmen der Aromatizität verfügbar. Ein in weitem Umfang 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-Elektronenring enthält, oder als eine Arylgruppe, die kein Heteroatom in dem 4 n + 2 pi-Elektronenring enthält, klassifiziert werden. Die aromatische Gruppe kann eine Kombination von aromatischer heterocyclischer Gruppe und Arylgruppe umfassen. Nichtsdestoweniger kann entweder die aromatische heterocyclische Gruppe oder die Arylgruppe wenigstens ein Heteroatom in einem Substituent enthalten, der an den 4 n + 2 pi-Elektronenring gebunden ist. Weiterhin kann entweder die aromatische heterocyclische Gruppe oder die Arylgruppe einen monocyclischen oder polycyclischen (wie bicyclischen, tricyclischen 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, Isochinolinyl, 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 eine 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 die Verbindungsgruppe wenigstens ein Heteroatom, wie O, S, Si und N, umfassen.
  • Nicht beschränkende Beispiele der Arylgruppe sind die Phenyl-, Naphthyl-, Benzyl- oder Tolanylgruppe, die Sexiphenylen-, Phenanthrenyl-, Anthracenyl-, Coronenyl- und Tolanylphenylgruppe. Die Arylgruppe kann auch jede Kombination der vorstehenden Arylgruppen umfassen, die entweder durch eine Bindung (wie in der Biphenylgruppe) oder durch eine Verbindungsgruppe (wie in der Stilbenyl-, Diphenylsulfon- und einer Arylamingruppe) 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 der Verbindungsgruppe wenigstens ein Heteroatom, wie O, S, Si und N, umfassen.
  • Eine Substitution ist in weitem Umfang an den chemischen Gruppen erlaubt, um verschiedene physikalische Wirkungen auf die Eigenschaften der Verbindungen zu beeinflussen, wie Beweglichkeit, Empfindlichkeit, Löslichkeit, Stabilität und Ähnliches, wie es allgemein in der Technik bekannt ist. Bei der Beschreibung chemischer Substituenten gibt es bestimmte in der Technik übliche Praktiken, die sich in der Verwendung der Sprache widerspiegeln. Der Ausdruck Gruppe zeigt an, dass die generisch wiedergegebene chemische Einheit (z.B. Alkylgruppe, Phenylgruppe, aromatische Gruppe, Arylamingruppe, Julolidingruppe, Carbazolgruppe, N,N-disubstituierte Arylamingruppe usw.) daran jeden Substituent haben kann, der mit der Bindungsstruktur dieser Gruppe vereinbar ist. Wo z.B. der Ausdruck "Alkylgruppe" verwendet wird, umfasst dieser Ausdruck nicht nur unsubstituierte lineare, verzweigte und cyclische Alkylgruppen, wie Methyl, Ethyl, Isopropyl, tert-Butyl, Cyclohexyl, Dodecyl und Ähnliche, sondern auch Substituenten mit Heteroatom, wie 3-Ethoxypropyl, 4-(N,N-Diethylamino)butyl, 3-Hydroxypentyl, 2-Thiolhexyl, 1,2,3-Tribrompropyl und Ähnliche, und eine aromatische Gruppe, wie Phenyl, Naphthyl, Carbazolyl, Pyrrol und Ähnliche. Wie es mit einer solchen Nomenklatur vereinbar ist, ist jedoch keine Substitution von dem Ausdruck umfasst, welche die grundlegende Bindungsstruktur der zugrunde liegenden Gruppe verändern würde. Wo z.B. eine Phenylgruppe wiedergegeben ist, würde eine Substitution, wie 2- oder 4-Aminophenyl, 2- oder 4-N,N-disubstituiertes Aminophenyl, 2,4-Dihydroxyphenyl, 2,4,6-Trithiophenyl, 2,4,6-Trimethoxyphenyl und Ähnliches, in der Terminologie annehmbar sein, während eine Substitution 1,1,2,2,3,3-Hexamethylphenyl nicht annehmbar wäre, da diese Substitution erfordern würde, dass die Ringbindungsstruktur der Phenylgruppe in eine nicht-aromatische Form geändert würde. Ähnlich würde bei Bezugnahme auf die Arylamingruppe die erwähnte Verbindung oder der erwähnte Substituent eine jegliche Substitution beinhalten, die die chemische Natur der Arylamingruppe in der Formel nicht substantiell ändert. Wo der Ausdruck Komponente (moiety) verwendet wird, wie Alkylkomponente oder Phenylkomponente, zeigt diese Terminologie an, dass das chemische Material nicht substituiert ist. Wo der Ausdruck Alkylkomponente verwendet wird, bedeutet dieser Ausdruck nur eine unsubstituierte Alkylkohlenwasserstoffgruppe, verzweigt, geradkettig oder cyclisch.
  • Im Allgemeinen und ausgenommen, wo es hierin anders angegeben ist, gilt das Folgende. Bevorzugte Alkyl-(oder Alk-, wie z.B. in Alkoxy-)gruppen sind C1-24-Alkyl, insbesondere C1 -16-Alkyl, insbesondere C1-12-Alkyl, weiter insbesondere C1-8-Alkyl, noch weiter insbesondere C1-6-Alkyl, noch weiter insbesondere C1-4-Alkyl, entweder substituiert oder unsubstituiert, entweder linear, verzweigt oder cyclisch (wo anwendbar), z.B. linear oder verzweigt. Bevorzugte Alkenylgruppen sind C2-20-Alkenyl, insbesondere C2-16-Alkenyl, insbesondere C2-12-Alkenyl, weiter insbesondere C2-8-Alkenyl, noch weiter insbesondere C2-6-Alkenyl, noch weiter insbesondere C2-4-Alkenyl, entweder substituiert oder unsubstituiert, entweder linear, verzweigt oder cyclisch (wo anwendbar), z.B. linear oder verzweigt. Bevorzugte Alkinylgruppen sind C2-20-Alkinyl, insbesondere C2-16-Alkinyl, insbesondere C2-12-Alkinyl, weiter insbesondere C2-8-Alkinyl, noch weiter insbesondere C2-6-Alkinyl, noch weiter insbesondere C2-4-Alkinyl, entweder substituiert oder unsubstituiert, entweder linear, verzweigt oder cyclisch (wo anwendbar), z.B. linear oder verzweigt. Bevorzugteres Cycloalkyl sind C5-20-Cycloalkyl, insbesondere C5-10-Cycloalkyl. Bevorzugtes Amino ist -NH2.
  • Organophotorezeotoren
  • Der Organophotorezeptor kann z.B. in Form einer Platte, eines Blattes, eines flexiblen Bandes, einer Scheibe, einer starren Trommel oder einer Folie um eine starre oder nachgiebige Trommel herum vorliegen, wobei flexible Bänder und starre Trommeln gewöhnlich in industriellen Ausführungsformen verwendet werden. Der Organophotorezeptor kann z.B. ein elektrisch leitendes Substrat und auf dem elektrisch leitenden Substrat ein photoleitendes Element in Form einer oder mehrerer Schichten umfassen. Das photoleitende Element kann in einigen Ausführungsformen sowohl ein Ladungstransportmaterial und eine ladungserzeugende Verbindung in einem polymeren Bindemittel, das in der gleichen Schicht vorliegen oder nicht vorliegen kann, als auch ein zweites Ladungstransportmaterial, wie eine Ladungstransportverbindung oder eine Elektronentransportverbindung, umfassen. So kann z.B. das Ladungstransportmaterial und die ladungserzeugende Verbindung in einer einzigen Schicht vorliegen. In anderen Ausführungsformen umfasst das photoleitende Element jedoch eine Zweischichtkonstruktion, die eine ladungserzeugende Schicht und eine getrennte Ladungstransportschicht aufweist. Die ladungserzeugende Schicht kann zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und der Ladungstransportschicht angeordnet sein. Alternativ kann das photoleitende Element eine Struktur haben, in welcher 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, sein. Eine Trommel kann eine Hohlzylinderstruktur haben, die eine Befestigung der Trommel an einen Antrieb vorsieht, welcher die Trommel während des Bilderzeugungsverfahrens dreht. Typischer Weise umfasst ein flexibles elektrisch leitendes Substrat ein elektrisch isolierendes Substrat und eine dünne Schicht von elektrisch leitendem Material, auf welches das photoleitende 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 Ähnliches. Spezielle Beispiele von Polymeren für Trägersubstrate umfassen z.B. Polyethersulfon (STARAR® 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 Graphit, dispergierter Ruß, Iod, leitende Polymere, wie Polypyrrole und leitendes Polymer 261 Calgon® (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 besonders interessierenden Ausführungsformen ist das elektrisch leitende Material Aluminium. Gewöhnlich hat das Photoleitersubstrat 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 befähigt ist, Licht zu absorbieren, um Ladungsträger zu erzeugen (wie ein Farbstoff oder 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 Titanyloxyphthalo cyanin bezeichnet und jede kristalline Phase oder Mischungen von kristallinen Phasen umfassend, die als ladungserzeugende Verbindung wirken kann), Hydroxygalliumphthalocyanin, Squaryliumfarbstoffe und -Pigmente, hydroxysubstituierte Squaryliumpigmente, Perylimide, mehrkernige Chinone, erhältlich von Allied Chemical Corporation unter der Handelsbezeichnung INDOFAST® Double Scarlet, INDOFAST® Violet Lake B, INDO-FAST® Brilliant Scarlet und INDOFAST® Orange, Chinacridone, erhältlich von DuPont unter der Handelsbezeichnung MONASTRAL® Red, MONASTRAL® Violet und MONA-STRAL® 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, Chinazolingruppen 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 photoleitende Schicht dieser Erfindung kann optional ein zweites Ladungstransportmaterial enthalten, das eine Ladungstransportverbindung, eine Elektronentransportverbindung oder eine Kombination von beiden sein kann. Gewöhnlich kann jede Ladungstransportverbindung oder Elektronentransportverbindung, die in der Technik bekannt ist, als zweites Ladungstransportmaterial verwendet werden.
  • Eine Elektronentransportverbindung und ein UV-Lichtstabilisator können eine synergistische Beziehung zur Bereitstellung eines erwünschten Elektronenflusses in dem Photoleiter haben. Die Anwesenheit von UV-Lichtstabilisatoren ändert die Elektronentransporteigenschaften der Elektronentransportverbindungen zum Verbessern der Elektronentransporteigenschaften des Verbundes. UV-Lichtstabilisatoren können Ultraviolettlichtabsorber oder Ultraviolettlichtinhibitoren, die freie Radikale einfangen, sein.
  • UV-Lichtabsorber können Ultraviolettstrahlung absorbieren und sie als Wärme abführen. Es wird angenommen, dass UV-Lichtinhibitoren freie Radikale einfangen, die durch das Ultraviolettlicht erzeugt werden, und nach dem Einfangen der freien Radikale anschließend aktive Stabilisatorkomponenten unter Energieabführung regenerieren. Im Hinblick auf die synergistische Beziehung der UV-Stabilisatoren mit Elektronentransportverbin dungen ist es möglich, dass die besonderen Vorteile der UV-Stabilisatoren nicht ihre UV-stabilisierenden Fähigkeiten sind, obwohl die UV-stabilisierende Fähigkeit weiter vorteilhaft bezüglich der Verringerung des Abbaus des Organophotorezeptors mit der Zeit sein kann. Das verbesserte synergistische Verhalten von Organophotorezeptoren mit Schichten, die sowohl eine Elektronentransportverbindung als auch einen UV-Stabilisator umfassen, sind weiter in der anhängigen US-Patentanmeldung Serial Number 10/425333 , 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 (vom 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 Ind., 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:
    Figure 00200001
    worin R1, R2, R3, R4, R6, R7, R8, R10, R11, R12, R13, R15 und R16 jeweils unabhängig Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Ester- 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 eine ganze Zahl zwischen 2 bis 20 ist.
  • Das Bindemittel ist gewöhnlich befähigt, das Ladungstransportmaterial (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, Soya-Alkyl-Harze, 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, Copoplymere von Monomeren, die in den vorstehend genannten Polymeren verwendet werden, und Kombinationen davon. Spezielle geeignete Bindemittel umfassen z.B. Polyvinylbutyral, Polycarbonat und Polyester. Nicht beschränkende Beispiele von Polyvinylbutyral umfassen BX-1 und BX-5 von Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan. Nicht beschränkende Beispiele von geeignetem Polycarbonat umfassen Polycarbonat A, das von Eisphenol A abgeleitet ist (z.B. Iupilon-A von Mitsubishi Engineering Plastics, oder Lexan 145 von General Electric), Polycarbonat Z, das von Cyclohexylidenbisphenol abgeleitet ist (z.B. Iupilon-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. Antioxidantien, Kupplungsmittel, Dispergiermittel, Härter, oberflächenaktive Stoffe und Kombinationen davon.
  • Das photoleitende Element hat insgesamt typischer Weise eine Dicke von etwa 10 Mikrometer bis etwa 45 Mikrometer. In den Doppelschicht-Ausführungsformen mit einer getrennten ladungserzeugenden Schicht und einer getrennten Ladungstransportschicht hat die Ladungserzeugungsschicht gewöhnlich eine Dicke von etwa 0,5 Mikrometer bis etwa 2 Mikrometer, und die Ladungstransportschicht hat in Ausführungsformen typischer Weise eine Dicke von etwa 5 Mikrometer bis etwa 35 Mikrometer. In Ausführungsformen, in welchen das Ladungstransportmaterial und die ladungserzeu gende Verbindung in der gleichen Schicht vorliegen, hat die Schicht mit der ladungserzeugenden Verbindung und der Ladungstransportzusammensetzung gewöhnlich eine Dicke von etwa 7 Mikrometer bis etwa 30 Mikrometer. In Ausführungsformen mit einer getrennten Elektronentransportschicht hat die Elektronentransportschicht typischer Weise in Ausführungsformen eine mittlere Dicke von etwa 0,5 Mikrometer bis etwa 10 Mikrometer und in werteren Ausführungsformen von etwa 1 Mikrometer bis etwa 3 Mikrometer. Im Allgemeinen kann eine Überzugsschicht für die Elektronentransportschicht die mechanische Abriebbeständigkeit erhöhen, erhöht die Beständigkeit gegen Trägerflüssigkeit und Atmosphärenfeuchtigkeit und vermindert den Abbau des Photorezeptors durch Coronagase. 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 Organophotorezeptoren 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 photoleitenden Schicht. In Ausführungsformen liegt das Ladungstransportmaterial in geeigneter Weise in einer Menge von etwa 10 bis etwa 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der photoleitenden 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 photoleitenden 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 photoleitenden Schicht, und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von etwa 4 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der photoleitenden Schicht, vorliegen. In Ausführungsformen liegt das Bindemittel in geeigneter Weise in einer Menge von etwa 15 bis etwa 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der photoleitenden Schicht, und in weiteren Ausführungsformen in einer Menge von etwa 20 bis etwa 75 Gew.-% vor, bezogen auf das Gewicht der photoleitenden 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 Zweischichtausführungsformen mit einer getrennten ladungserzeugenden Schicht und einer Ladungstransportschicht umfasst die Ladungserzeugungsschicht ge wöhnlich ein Bindemittel in einer Menge von etwa 10 bis etwa 90 Gew.-%, in werteren 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, vorliegen. 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 Zweischichtausführungsformen 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 photoleitende 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 photoleitenden 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 photoleitenden Schicht, vorliegen, wobei der Rest der photoleitenden Schicht das Bindemittel und optional 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 vor 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.-% vorliegen, bezogen auf das Gewicht der photoleitenden Schicht. 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 Nr. 10/396536 (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 Photoleiter verwendet werden. Die Elektronentransportverbindung in einer Elektronentransportschicht kann 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 Photoleiters 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 photoleitende 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 Hochscherhomogenisie rung, Kugelmahlen, Attritormahlen, Hochenergieperlmahlen (Hochenergiesandmahlen) oder andere Größenverringerungsverfahren oder Mischeinrichtungen, die in der Technik zur Teilchengrößenverringerung beim Bilden einer Dispersion bekannt sind, dispergiert werden.
  • Der Photorezeptor 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 Photoleiterelements bilden. Eine Sperrschicht kann zwischen der Trennschicht und dem photoleitenden Element angeordnet sein oder zum Überziehen des photoleitenden Elements verwendet werden. Die Sperrschicht stellt einen Schutz gegen den Abrieb der Unterschichten bereit. Eine Klebstoffschicht lokalisiert und verbessert die Haftung zwischen einem photoleitenden 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 photoleitenden Element. Die Unterschicht kann auch die Haftung zwischen dem elektrisch leitenden Substrat und dem photoleitenden 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/Maleinsaureanhydrid-Copolymer, Casein, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Gelatine, Stärke, Polyurethane, Polyimide, Polyester, Polyamide, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polycarbonate, Polyvinylbutyral, Polyvinylacetoacetal, Polyvinylformal, Polyacrylnitril, Polymethylmethacrylat, Polyacrylate, Polyvinylcarbazole, Copolymere von Moriomeren, 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 pyrogene Kieselsäure, Siliciumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid oder eine Kombination davon. Sperrschichten sind weiter in dem US-Patent 6001522 (Woo et al.) mit dem Titel "Barrier Layer For Photoconductor Elements Comprising An Organic Polymer And Silica" beschrieben. Die Trennschicht-Deckschicht kann jede Trennschichtzusammensetzung umfassen, die in der Technik bekannt ist. In einigen Ausführungsformen ist die Trennschicht ein fluoriertes Polymer, Siloxanpolymer, Fluorsiliconpolymer, Silan, 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-Acrylharze oder eine Kombination davon. In anderen Ausführungsformen umfassen die Trennschichten vernetzte Polymere.
  • Die Schutzschicht kann den Organophotorezeptor vor chemischem und mechanischem Abbau 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 Elektronentransportschicht umfassen, wie weiter in der anhängigen US-Patentanmeldung Serial Nr. 10/396536 , 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 dem US-Patent 6180305 (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 Mikrometer dick sein. Ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass zusätzliche Bereiche von Zusammensetzungen und Dicke innerhalb der expliziten Bereiche in Betracht bezogen sind und innerhalb der vorliegenden Beschreibung sind.
  • Die Ladungstransportmaterialien, wie hierin beschrieben, und diese Verbindungen enthaltende Photorezeptoren sind zur Verwendung in einem Bilderzeugungsverfahren 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 Harzbindemittel und/oder einen Ladungsdirektor (charge director) 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 dem US-Patent Nr. 6649316 mit dem Titel "Phase Change Developer For Liquid Electrophotography" beschrieben.
  • Ladungstransportmaterial
  • Wie hierin beschrieben, umfasst ein Organophotorezeptor ein Ladungstransportmaterial, umfassend ein Polymer mit der Formel
    Figure 00280001
    worin X1 eine Bindung oder eine Verbindungsgruppe ist;
    X2 eine -(CH2)m-Gruppe ist, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind;
    Z eine Bindung, O, S oder NR4 umfasst;
    R1 und R4 unabhängig voneinander H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen;
    R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; und
    n eine Verteilung ganzer Zahlen zwischen 1 und 100.000 mit einem Durchschnittswert von größer als 1 ist;
    Y eine Carbazolylgruppe oder eine N-substituierte Arylamingruppe umfasst.
  • Vorzugsweise umfasst X, eine Bindung oder eine -(CH2)m-Gruppe, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rd, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Al kenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclsche Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
  • Vorzugsweise ist m 1.
  • Vorzugsweise ist Y eine Carbazolylgruppe.
  • Vorzugsweise sind R2 und R3 unabhängig voneinander eine Arylgruppe.
  • Vorzugsweise umfasst das photoleitfähige Element des Organophotorezeptors weiter ein zweites Ladungstransportmaterial.
  • Vorzugsweise umfasst das zweite Ladungstransportmaterial eine Elektronentransportverbindung.
  • Vorzugsweise umfasst das photoleitfähige Element des Organophotorezeptors werter ein Bindemittel.
  • In einigen Ausführungsformen sind X1 und X2 gleich.
  • In einigen Ausführungsformen sind X1 und X2 verschieden.
  • In einigen Ausführungsformen sind X1 und X2 unabhängig voneinander eine Verbindungsgruppe wie eine -(CH2)m-Gruppe, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich, bevorzugt zwischen 1 und 8 einschließlich, stärker bevorzugt zwischen 1 und 4 einschließlich, und insbesondere 1 ist, und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Re, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe, wie Cycloalkylgruppen, oder eine Benzogruppe sind. Geeigneter Weise wird innerhalb dieser Ausführungsformen die -(CH2)m-Gruppe nicht durch eine oben erwähnte optionale Gruppe ersetzt. Vorzugsweise sind X1 und X2 unabhängig voneinander eine Bindung oder eine -CH2-Gruppe, insbesondere eine -CH2-Gruppe.
  • In einigen Ausführungsformen ist Z eine Bindung, O, S oder NR4, bevorzugt ist Z O oder S, stärker bevorzugt ist Z O.
  • In einigen Ausführungsformen sind R1 und R4 unabhängig voneinander H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe. In einigen Ausführungsformen ist R1 H.
  • In einigen Ausführungsformen sind R1 und R2 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe.
  • In einigen Ausführungsformen sind R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, insbesondere Methyl, oder eine aromatische Gruppe, insbesondere eine Arylgruppe, stärker bevorzugt Phenyl.
  • Y ist eine Carbazolylgruppe oder eine N-substituierte Arylamingruppe. Die Carbazolylgruppe kann eine N-Carbazolylgruppe oder eine C-Carbazolylgruppe sein. Stärker bevorzugt ist Y eine Carbazolylgruppe, noch stärker bevorzugt eine N-Carbazolylgruppe.
  • Wenn Y eine Carbazolylgruppe ist, kann Y eine N-Carbazolylgruppe sein, worin das N-Atom des Carbazolylrings direkt an die Gruppe X2 gebunden ist oder eine C-Carbazolylgruppe sein, worin eines der Kohlenstoffatome in dem Carbazolylring direkt an die Gruppe X2 gebunden ist. Wenn Y eine Arylamingruppe ist, ist X2 an das N-Atom der Arylamingruppe gebunden. In einigen Ausführungsformen ist Y eine N-substituierte Arylamingruppe. In anderen Ausführungsformen sind X1 und X2 unabhängig voneinander eine Bindung oder eine -(CH2)m-Gruppe. In weiteren Ausführungsformen sind X1 und X2 unabhängig voneinander eine Bindung oder eine CH2-Gruppe, und Z ist O oder S.
  • Im Hinblick auf Formel (I) ist eine Substitution in wertem Umfang erlaubt, insbesondere an X1, X2, Y und Z. Variationen der Substituenten, wie eine aromatische Gruppe, eine Alkylgruppe, eine heterocyclische Gruppe und eine Ringgruppe, wie eine Benzogruppe, an X1 und X2, Y und Z können zu verschiedenen physikalischen Wirkungen auf die Eigenschaften der Verbindungen führen, wie Beweglichkeit, Löslichkeit, Verträglichkeit, Stabilität, spektrale Absorbtion, Dispergierbarkeit und ähnliche, einschließlich zum Beispiel Substitutionen, die in der Technik zum Bewirken besonderer Modifikationen bekannt sind.
  • In einigen Ausführungsformen, wie hierin beschrieben, können die Organophotorezeptoren ein verbessertes Ladungstransportmaterial der Formel (I) umfassen, worin X1 und X2 unabhängig voneinander eine Bindung oder eine -CH2-Gruppe sind, Z O ist und Y eine N-Carbazolylgruppe ist. Spezielle nicht-beschränkende Beispiele geeigneter Ladungstransportmaterialien der Formel (I) der vorliegenden Erfindung haben die folgenden Strukturen (1)-(2):
    Figure 00310001
  • Synthese von Ladungstransportmaterialien
  • Die Synthese der Ladungstransportmaterialien dieser Erfindung kann durch die folgenden Mehrschritt-Syntheseverfahren A-D durchgeführt werden, obwohl andere geeignete Syntheseverfahren von einem Durchschnittsfachmann auf der Grundlage der Beschreibung hierin verwendet werden können.
  • Die Buchstabengruppen in den Strukturen der Verfahren A-D unten sind wie folgt definiert. X2 ist eine -(CH2)m-Gruppe, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rd, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind, und Y eine Carbazoylgruppe und ein N-substituiertes Arylamin umfasst. Z umfasst eine Bindung, O, S, oder NR4. R1 und R4 umfassen je unabhängig voneinander H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe. R2 und R3 umfassen je unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe. Der Begriff n ist eine Verteilung ganzer Zahlen zwischen 1 und 100.000 mit einem Durchschnittswert, der größer als 1 ist. X1 ist eine Bindung oder eine Verbindungsgruppe. Allgemeines Syntheseverfahren A
    Figure 00320001
  • Der erste Schritt des Verfahrens A ist die Bildung einer reaktiven Ringverbindung der Formel (IV) durch Umsetzen eines geeigneten Arylamins mit einem organischen Halo genid, das eine reaktive Ringgruppe, wie eine Epoxygruppe, eine Thiiranylgruppe und eine Aziridinogruppe, enthält.
  • Die reaktive Ringgruppe kann ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus heterocyclischen Ringgruppen, die eine höhere Formänderungsenergie als ihre entsprechende Offen-Ring-Struktur haben. Die herkömmliche Definition der Formänderungsenergie ist, dass sie den Unterschied in der Energie zwischen dem tatsächlichen Molekül und einem völlig spannungsfreien Molekül der gleichen Zusammensetzung wiedergibt. Wertere Informationen betreffend die Herkunft der Formänderungsenergie finden sich in der Veröffentlichung von Wiberg et al., "A Theoretical Analysis of Hydrocarbon Properties: II Additivity of Group Properties and the Origin of Strain Energy", J. Am. Chem. Soc. 109, 985 (1987). Die heterocyclische Ringgruppe kann 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 Glieder, in weiteren Ausführungsformen 3, 4, 5, 7 oder 8 Glieder, in einigen Ausführungsformen 3, 4 oder 8 Glieder und in zusätzlichen Ausführungsformen 3 oder 4 Glieder haben. Nichtbeschränkende Beispiele solcher heterocyclischer Ringe sind cyclische Ether (z.B. Epoxide und Oxetane), cyclische Amine (z.B. Aziridin), cyclische Sulfide (z.B. Thiiran), cyclische Amide (z.B. 2-Azetidinon, 2-Pyrrolidon, 2-Piperidon, Caprolactam, Enantholactam und Capryllactam), N-Carboxy-α-aminosäureanhydride, Lactone und Cyclosiloxane. Die Chemie der vorstehenden heterocyclischen Ringe ist beschrieben in George Odian, „Principle of Polymerization," zweite Auflage, Kapitel 7, Seiten 508-552 (1981).
  • In einigen Ausführungsformen von Interesse ist die reaktive Ringgruppe eine Epoxygruppe. Nicht-beschränkende Beispiele geeigneter organischer Halogenide, umfassend eine Epoxygruppe als die reaktive Ringgruppe, sind Epihalohydrine, wie Epichlorhydrin. Das organische Halogenid, das eine Epoxygruppe umfasst, kann auch durch die Epoxidationsreaktion des entsprechenden Alkens mit einer Halogenidgruppe hergestellt werden. Eine solche Epoxidationsreaktion ist beschrieben in Carey et al., "Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis," New York, 1983, Seiten 494-498, hierin durch Bezugnahme eingeschlossen. Das Alken mit einer Halogenidgruppe kann durch die Wittig-Reaktion zwischen einer geeigneten Aldehyd- oder Keto-Verbindung und einem geeigneten Wittig-Reagenz hergestellt werden. Die Wittig-Reaktion und verwandte Reaktionen sind in Carey et al., "Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis," New York, 1983, Seiten 69-77 beschrieben.
  • Die verschiedenartigen Herstellungsverfahren von Epoxyverbindungen wurden in den US-Patentanmeldungsnummern 10/749178 (veröffentlicht als US 2005/147904 A1 ), 10/634164 (veröffentlicht als US 2004/0081903 A1 ), 10/695,581 (veröffentlicht als US 2005/89781 A1 ), 10/663970 ( US Patent-Nr. 6768010 ) und 10/692389 (veröffentlicht als US 2005/89780 A1 ) und US Provisional Patentanmeldungsnummern 60/444001 (von der US Patentanmeldungsnummer 10/749164 die Priorität beansprucht (claims the benefit), veröffentlicht als US 2004/0157145 A1 ) und 60/459150 (von der US Patentanmeldungsnummer 10/772068 die Priorität beansprucht, veröffentlicht als US 2004/0161685 A1 ) veröffentlicht.
  • In einigen Ausführungsformen von Interesse ist die reaktive Ringgruppe eine Thiiranylgruppe. Eine Epoxyverbindung, wie jene oben beschriebenen, kann in die entsprechende Thiiranylverbindung umgewandelt werden durch Erwärmen der Epoxyverbindung und von Ammoniumthiocyanat in Tetrahydrofuran unter Rückfluss. Alternativ kann die entsprechende Thiiranylverbindung durch Durchleiten einer Lösung der oben beschriebenen Epoxyverbindung durch ein 3-(Thiocyano)propyl-funktionalisiertes Kieselsäuregel erhalten werden (im Handel erhältlich von Aldrich, Milwaukee, WI). Alternativ kann eine Thiiranylverbindung durch die Thia-Payne-Umlagerung einer entsprechenden Epoxyverbindung erhalten werden. Die Thia-Payne-Umlagerung ist beschrieben in Rayner, C. M. Synlett 1997, 11; Liu, Q. Y., Marchington, A. P., Rayner, C. M., Tetrahedron 1997, 53, 15729; Ibuka, T. Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 145; und Rayner, C. M., Contemporary Organic Synthesis 1996, 3, 499.
  • In einigen Ausführungsformen von Interesse ist die reaktive Ringgruppe eine Aziridinylgruppe. Eine Aziridinverbindung kann durch die Aza-Payne-Umlagerung einer entsprechenden Epoxyverbindung, wie eine der vorstehend beschriebenen Epoxyverbindungen, erhalten werden. Die Aza-Payne-Umlagerung ist beschrieben in Rayner, C.M. Synlett 1997, 11; Liu, Q. Y., Marchington, A.P., Rayner, C.M. Tetrahedron 1997, 53, 15729; und Ibuka, T. Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 145. Alle drei oben genannten Artikel sind hierin durch Bezugnahme eingeschlossen. Alternativ kann eine Aziridinverbindung durch die Additionsreaktion zwischen einer geeigneten Nitrenverbindung und einem geeigneten Alken hergestellt werden. Eine solche Additionsreaktion ist in Carey et al., "Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis," New York, 1983, Seiten 446-448 beschrieben.
  • In einigen Ausführungsformen von Interesse ist die reaktive Ringgruppe eine Oxetanylgruppe. Eine Oxetanverbindung kann durch die Paterno-Büchi-Reaktion zwischen einer geeigneten Carbonylverbindung und einem geeigneten Alken hergestellt werden.
  • Die Paterno-Büchi-Reaktion ist in Carey et al., „Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis," New York, 1983, Seiten 335-336 beschrieben.
  • Der zweite Schritt ist die Ringöffnungspolymerisation der reaktiven Ringverbindung der Formel (IV), um ein Polymer der Formel (III) mit sich wiederholenden Arylamingruppen zu bilden. Ein Initiator wie protonenhaltige (protonic) Säuren, Lewis-Säuren, Carbeniumionen, Oxoniumionen, Triethylaluminium und Diethylzink, und ein Promotor, wie Epihalohydrine, können für die Ringöffnungspolymerisation verwendet werden. Die Ringöffnungspolymerisation ist in der Literatur beschrieben, wie in G. Odian, „Principles of Polymerization," 2. Auflage, Kapitel 7, Seiten 508-565.
  • Der dritte Schritt ist die Acylierung des Polymers der Formel (III) mit einer Mischung aus Phosphoroxychlorid (POCl3) und einem Dialkylamid, wie N,N-Dimethylformamid, unter Bildung eines Polymers der Formel (II) mit sich wiederholenden Aldehyd- oder Keton-Gruppen, die an eine Carbazoylgruppe oder eine Arylamingruppe gebunden sind. Die Vilsmeier-Haack-Acylierung und verwandte Acylierungsreaktionen sind beschrieben in Carey et al., „Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis," New York, 1983, Seiten 380-393. Die Reihenfolge der Schritte 2 und 3 kann umgekehrt werden, d.h. der Acylierungsschritt kann vor dem Ringöffnungspolymerisationsschritt stattfinden.
  • Der vierte Schritt ist die Hydrazonbildung durch Umsetzen eines N,N-disubstituierten Hydrazins mit dem Polymer der Formel (II), um ein Ladungstransportmaterial der Formel (I) zu bilden. Die Reaktion kann mit einer Säure, wie Schwefelsäure und Chlorwasserstoffsäure, katalysiert werden. Allgemeines Syntheseverfahren B
    Figure 00360001
  • Der erste Schritt des Verfahrens B ist die Hydrazonbildung durch Umsetzen eines Arylamins mit einer Aldehyd- oder einer Keton-Gruppe mit einem N,N-disubstituierten Hydrazin unter Bildung eines Hydrazons der Formel (V). Die Reaktion kann mit einer Säure, wie Schwefelsäure und Chlorwasserstoffsäure, katalysiert werden.
  • Der zweite Schritt ist die Bildung einer reaktiven Ringverbindung der Formel (VI) durch Umsetzen des Hydrazons der Formel (V) mit einem organischen Halogenid, das eine reaktive Ringgruppe wie eine Epoxygruppe, eine Thiiranylgruppe oder eine Aziridinogruppe enthält. Die Herstellung organischer Halogenide enthaltend eine reaktive Ringgruppe wurde oben offenbart, welche hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist. In einigen Ausführungsformen sind die organischen Halogenide umfassend eine reaktive Ringgruppe Epihalohydrine, wie Epichlorhydrin. Die Reihenfolge von Schritt 1 und Schritt 2 kann umgekehrt werden, d.h. eine reaktive Ringverbindung kann vor der Bildung des Hydrazons gebildet werden.
  • Der dritte Schritt ist die Ringöffnungspolymerisation der reaktiven Ringverbindung der Formel (VI), um ein Ladungstransportmaterial der Formel (I) zu bilden. Es können ein Initiator wie protonenhaltige (protonic) Sauren, Lewis-Säuren, Carbeniumionen, Oxoniumionen, Triethylaluminium und Diethylzink, und ein Promotor wie Epihalohydrine für die Ringöffnungspolymerisation verwendet werden. Die Ringöffnungspolymerisationsreaktion ist in der Literatur beschrieben, wie in G. Odian, „Principles of Polymerization," 2. Auflage, Kapitel 7, Seiten 508-565. Allgemeines synthetisches Verfahren C
    Figure 00370001
  • Der erste Schritt des Verfahrens ist die Acylierung der Arylamingruppen in einem Polyvinylpolymer mit sich wiederholenden Arylamingruppen, wie Poly(9-vinylcarbazol), das erhältlich ist von Aldrich, Milwaukee, WI, mit einer Mischung aus Phosphoroxychlorid (POCl3) und einem Dialkylamid, wie N,N-Dimethylformamid, unter Bildung eines Polymers der Formel (VII) mit sich wiederholender Aldehyd- oder Keton-Gruppe, gebunden an eine Arylamingruppe wie eine Carbazoylgruppe. Die Vilsmeier-Haack-Acylierung und verwandte Acylierungsreaktionen sind beschrieben in Carey et al., „Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis," New York, 1983, Seiten 380-393.
  • Der zweite Schritt ist die Hydrazonbildung durch Umsetzen eines N,N-disubstituierten Hydrazins mit dem Polymer der Formel (VII), um ein Ladungstransportmaterial der Formel (I) zu bilden, worin X2 und Z je unabhängig voneinander eine Bindung sind. In einigen Ausführungsformen ist Y eine Arylamingruppe wie eine Carbazolylgruppe. Die Re aktion kann mit einer Säure, wie Schwefelsäure und Chlorwasserstoffsäure, katalysiert sein. Allgemeine Syntheseverfahren D
    Figure 00380001
  • Das Verfahren D erfordert lediglich die Hydrazonbildung durch Umsetzen eines N,N-disubstituierten Hydrazins mit einem Polyvinylpolymer mit einer Carbonylgruppe, wie Poly(vinylmethylketon), das im Handel erhältlich ist von ACROS Organics, Morris Plains, NJ, um das Ladungstransportmaterial der Formel (I) zu bilden, worin Y und Z je unabhängig voneinander eine Bindung sind. In einigen Ausführungsformen ist X2 eine Bindung und R1 kann eine Alkylgruppe oder eine aromatische Gruppe, wie eine Arylamingruppe einschließlich einer Carbazolylgruppe, sein. In anderen Ausführungsformen kann X2 eine -O-(CH2)k-O-Ar-Gruppe sein, worin Ar eine aromatische Gruppe umfasst und k eine ganze Zahl zwischen 1-10 ist. Das Polyvinylpolymer mit einer Carbonylgruppe und einer X2-Gruppe, umfassend eine -O-(CH2)k-O-Ar-Gruppe, kann durch Polymerisation der entsprechenden Vinylmonomere mit einer Carbonylgruppe und einer X2-Gruppe, umfassend eine -O-(CH2)k-O-Ar-Gruppe, hergestellt werden. Solche Vinylmonomere sind in der Literatur offenbart, wie in Lee, et al., „Synthesis And Free Radical Polymerization Of Vinyl Ethers Containing Two Electron Acceptors," Bull. Korean Chem. Soc. 1999, Vol. 20, Nr. 11, Seite 1355. Die Reaktion kann mit einer Säure, wie Schwefelsäure und Chlorwasserstoffsäure, katalysiert werden.
  • Die Erfindung wird nun weiter durch die folgenden Beispiele beschrieben. Diese Beispiele sind als spezielle Materialien erläuternd zu betrachten, die in die breitere vorstehend vorgelegte Beschreibung fallen.
  • Beispiele
  • Beispiel 1 – Synthese und Charakterisierung von Ladungstransportmaterialien
  • Dieses Beispiel beschreibt die Synthese und Charakterisierung der Verbindungen 1-2, in welchem die Zahlen sich auf die vorstehenden Formelnummern beziehen. Die Charakterisierung umfasst die chemische Charakterisierung der Verbindungen. Die elektrostatische Charakterisierung, wie Beweglichkeit und Ionisationspotential, der mit den Verbindungen gebildeten Materialien wird in einem nachfolgenden Beispiel dargestellt.
  • Poly(9-(2,3-epoxypropyl)-3-formylcarbazol)
  • Dimethylformamid (DMF) (2,4 ml, 30,66 mmol, von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI) wurde in einen 25 ml Dreihalsrundkolben zugegeben, der mit einem magnetischen Rührer, einem Thermometer und einem Tropftrichter ausgerüstet war. Der Kolben und dessen Inhalt wurden in einem salzhaltigen Eisbad abgekühlt. Sobald die Temperatur innerhalb des Kolbens 0° C erreichte, wurde Phosphoroxychlorid (POCl3, 2,8 ml, 30,66 mmol, erhalten von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI) langsam in den Kolben unter Verwendung eines Tropftrichters zugegeben. Während der Zugabe von POCl3 wurde die Temperatur innerhalb des Kolbens bei oder unter 5° C gehalten. Nachdem die Zugabe von POCl3 beendet war, lies man die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur kommen. Poly[9-(2,3-epoxypropyl)carbazol] (6,5 g, erhalten von "Biolar", Rupnicustr. 3, Olaine LV-2114, Lettland; Telefon: +371 7964101, Fax: +371 7966555) wurde in 7 ml DMF der Reaktionsmischung in dem Kolben zugegeben. Nachdem die Reaktionsmischung bei 90° C für 6 Stunden unter Verwendung eines Heizmantels gehalten worden war, wurde die Reaktionsmischung in zerhacktes Eis geschüttet und manuell mit einem Stab gerührt. Anschließend wurde die Mischung mit Natriumacetat (erhalten von Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI) neutralisiert, gerührt und auf einem Eisbad für 8 Stunden gekühlt, um das Produkt Poly(9-(2,3-epoxypropyl)-3-formylcarbazol) in Form eines festen Niederschlags zu erhalten. Das Produkt wurde abfiltriert, wiederholt mit Wasser und anschließend mit einer kleinen Menge Isopropanol gewaschen, und in einem Vakuumofen bei 50° C für 6 Stunden getrocknet. Die Ausbeute war 6,2 g (93%). Das IR-Spektrum des Produkts in einem KBr-Salz-Fenster zeigte die folgenden charakteristischen Schwin gungsfrequenzen, ν (cm–1): 360-3220 (OH), 3050 (aromatisches CH); und 2933, 2870, 2729 (aliphatisches CH); 1685 (CHO); 905, 808, 766, 750 und 730 (Carbazol).
  • Verbindung (1)
  • Eine Mischung aus [9-(2,3-Epoxypropyl)-3-formylcarbazol] (1,5 g) und Tetrahydrofuran (5 ml) wurde in einen 25 ml Dreihalsrundkolben zugegeben, der mit einem Rückflusskühler und einem mechanischen Rührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur gerührt. Nachdem alle Feststoffe in Lösung gegangen waren, wurde N-Methyl-N-phenylhydrazon (1,5 g, 12 mmol, erhalten von Aldrich) der Mischung zugegeben. Die Mischung wurde für annähernd 2 Stunden unter Rückfluss erwärmt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Mischung wurde durch eine Schicht aus Kieselsäuregel (Grad 62, 60-200 mesh, 150 Å) mit einer Dicke von 3-4 cm filtriert und das Kieselsäuregel wurde mit Tetrahydrofuran gewaschen. Eine Tetrahydrofuranlösung wurde gesammelt und durch Verdampfen auf 5 ml konzentriert. Das 5 ml Konzentrat wurde in einen 20-fachen Überschuss Hexan unter intensivem Rühren geschüttet. Der resultierende Niederschlag wurde filtriert, wiederholt mit 2-Propanol gewaschen und in einem Vakuumofen bei 50° C für 5 Stunden getrocknet. Die Ausbeute der Verbindung (1) war 1,2 g (80%). Das IR-Spektrum der Verbindung (1) in einem KBr-Salz-Fenster zeigte die folgenden charakteristischen Schwingungsfrequenzen, ν (cm–1): 3590-3280 (OH), 3050 (aromatisches CH); und 2930, 2874, 2810 (aliphatisches CH); 902, 802, 748 und 692 (Carbazol und monosubstituiertes Benzol). Das UV-Spektrum der Verbindung (1) in Tetrahydrofuran war durch die folgenden Absorptionswellenlängen charakterisiert (nm, log ε): 208 (4,31); 242 (4,40); 310 (4,20) und 343 (4,37).
  • Verbindung (2)
  • Eine Mischung aus [9-(2,3-Epoxypropyl)-3-formylcarbazol] (1,5 g) und Tetrahydrofuran (5 ml) wurde in einen 25 ml Dreihalsrundkolben zugegeben, der mit einem Rückflusskühler und einem mechanischen Rührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur gerührt. Nachdem alle Feststoffe in Lösung gegangen waren, wurde N,N-Diphenylhydrazin-Hydrochlorid (2,8 g, 0,0123 mol, erhalten von Aldrich) in Ethanol der Mischung zugegeben. Die Mischung wurde für annähernd 2 Stunden unter Rückfluss erwärmt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Mischung wurde durch eine Schicht aus Kieselsäuregel (Grad 62, 60-200 mesh, 150 Å) mit einer Dicke von 3-4 cm filtriert und das Kieselsäuregel wunde mit Tetrahydrofuran gewaschen. Eine Tetrahydrofuranlösung wurde gesammelt und durch Verdampfen auf 5 ml konzentriert. Das 5 ml Konzentrat wurde in einen 20-fachen Überschuss Hexan unter intensivem Rühren geschüttet. Der resultierende Niederschlag wurde filtriert, wiederholt mit 2-Propanol gewaschen und in einem Vakuumofen bei 50° C für 5 Stunden getrocknet. Die Ausbeute der Verbindung (2) war 1,1 g (73%). Das IR-Spektrum der Verbindung (2) in einem KBr-Salz-Fenster zeigte die folgenden charakteristischen Schwingungsfrequenzen, ν (cm–1): 3590-3250 (End-OH), 3055 (aromatisches CH); 2929, 2870 (aliphatisches CH); 748 und 700 (Carbazol und monosubstituiertes Benzol). Das UV-Spektrum der Verbindung (2) in Tetrahydrofuran war durch die folgenden Absorptionswellenlängen charakterisiert (nm, log ε): 210 (4,44); 243 (4,39); 309 (4,18) und 347 (4,31).
  • Beispiel 2 – Messungen der Ladungsbeweglichkeit
  • Dieses Beispiel beschreibt die Messung der Ladungsbeweglichkeit für Ladungstransportmaterialien, speziell die Verbindungen (1)-(2) wie oben beschrieben.
  • Probe 1
  • Eine Mischung aus 0,1 g der Verbindung (1) und 0,1 g Polycarbonat Z wurde in 2 ml Tetrahydrofuran aufgelöst. Die Lösung wurde auf einen Polyesterfilm mit einer leitenden Aluminiumschicht mittels einer Tauchwalze aufgebracht. Nachdem die Beschichtung 1 Stunde bei 80° C getrocknet war, war eine 10 μm dicke Schicht gebildet. Die Löcherbeweglichkeit der Probe wurde gemessen und die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 wiedergegeben.
  • Probe 2
  • Eine Probe 2 wurde ähnlich wie Probe 1 hergestellt und getestet, mit der Ausnahme, dass die Verbindung (2) die Verbindung (1) ersetzte.
  • Beweglichkeitsmessungen
  • Jede Probe wurde durch eine Corona-Entladung positiv auf ein Oberflächenpotential U aufgeladen und 2 ns mit einem Stickstofflaser-Lichtpuls bestrahlt. Die Löcherbeweglichkeit μ wurde bestimmt wie in Kalade et al., "Investigation of charge carrier transfer in electrophotographic layers of chalkogenide glasses," Proceeding IPCS 1994: The Physics and Chemistry of Imaging Systems, Rochester, NY, Seiten 747-752 beschrieben. Die Löcherbeweglichkeitsmessung wunde mit geeigneten Änderungen der Ladungsbe dingungen zum Aufladen der Probe auf verschiedene U-Werte wiederholt, welche der verschiedenen elektrischen Feldstärke im Inneren der Schicht E entsprachen. Diese Abhängigkeit von der elektrischen Feldstärke wurde approximiert durch die Formel
    Figure 00420001
  • Hier ist E die elektrische Feldstärke, μo ist die Nullfeld-Beweglichkeit und α ist der Pool-Frenkel-Parameter. Die Tabelle 1 führt die die Beweglichkeit charakterisierenden Parameter μo und α-Werte und den Beweglichkeitswert bei einer Feldstärke von 6,4 × 105 V/cm auf, wie durch diese Messungen für die zwei Proben bestimmt. Tabelle 1
    Probe μo(cm2/V·s) μ(cm2/V·s) bei 6,4·105 V/cm α(cm2/V)0,5 Ionisations-Potential (eV)
    Probe 1/Verbindung (1) - – - 5,43
    Probe 2/Verbindung (2) 2,6 × 10–12 1,5 × 10–9 ∼0,008 5,49
  • Beispiel 3 – Messungen des Ionisationspotentials
  • Dieses Beispiel beschreibt die Messung des Ionisationspotentials für die 2 in Beispiel 1 beschriebenen Ladungstransportmaterialien.
  • Um die Messungen des Ionisationspotentials durchzuführen, wurde eine dünne Schicht des Ladungstransportmaterials mit einer Dicke von etwa 0,5 μm aus einer Lösung von 2 mg des Ladungstransportmaterials in 0,2 ml Tetrahydrofuran auf eine Substratoberfläche von 20 cm2 aufgebracht. Das Substrat war ein aluminisierter Polyesterfilm, der mit einer 0,4 μm dicken Methylcellulose-Unterschicht überzogen war.
  • Das Ionisationspotenzial wunde gemessen, wie in Grigalevicius et al., "3,6-Di(N-diphenylamino)-9-phenylcarbazole and its methyl-substituted derivative as novel hole-transpor ting amorphous molecular materials", Synthetic Metals 128 (2002), Seiten 127-131 beschrieben. Im Einzelnen wurde jede Probe mit monochromatischem Licht aus dem Quarzmonochromator mit einer Deuterium-Lampenquelle bestrahlt. Die Leistung des einfallenden Lichtstrahls betrug 2 – 5 × 10–8 W. Eine negative Spannung von –300 V wurde an das Probesubstrat angelegt. Eine Gegenelektrode mit einem Schlitz von 4,5 × 15 mm2 für die Bestrahlung wurde in einem Abstand von 8 mm von der Probeoberfläche angeordnet. Die Gegenelektrode wurde für die Photostrommessung mit dem Eingang eines Elektrometers vom BK2-16-Typ verbunden, der unter offenen Eingangsbedingungen arbeitete. Unter Bestrahlung floss ein Photostrom von 10–15 – 10–12 A in dem Schaltkreis. Der Photostrom I hing stark von der Photonenergie hν des einfallenden Lichtes ab. Die Abhängigkeit 10,5 = f(hν) wurde aufgetragen. Gewöhnlich wird die Abhängigkeit der Quadratwurzel des Photostroms von der Quantenenergie des einfallenden Lichtes gut durch eine lineare Beziehung nahe des Schwellenwertes beschrieben (vgl. die Veröffentlichungen "Ionization Potential of Organic Pigment Film by Atmospheric Photoelectron Emission Analysis," Electrophotography, 28, Nr. 4, Seite 364 (1989) von E. Miyamoto, Y. Yamaguchi und M. Yokoyama; und "Photoemission in Solids," Topics in Applied Physics, 26, 1-103 (1978) von M. Cordona und L. Ley). Der lineare Teil dieser Abhängigkeit wurde auf die hν-Achse extrapoliert, und der Ip-Wert wurde als die Photonenergie an dem Achsenschnittpunkt bestimmt. Die Messung des Ionisationspotenzials hatte einen Fehler von ± 0,03 eV. Die Werte des Ionisationspotenzials sind in der vorstehenden Tabelle 1 angegeben.
  • Wie von dem Fachmann verstanden, können zusätzliche Substitution, Variation unter Substituenten und alternative Syntheseverfahren und Verwendung innerhalb des Bereichs und der Absicht der vorliegenden Beschreibung der Erfindung durchgeführt werden. Die vorstehenden Ausführungsformen sollen erläuternd und nicht beschränkend sein. Zusätzliche Ausführungsformen sind von den Patentansprüchen umfasst. Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf besondere Ausführungsformen beschrieben worden ist, erkennt der Fachmann, dass Änderungen in der Form und in Einzelheiten gemacht werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
  • Obwohl einige bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden sind, ist es für den Fachmann klar, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne den Bereich der Erfindung, wie in den beigefügten Patentansprüchen definiert, zu verlassen.

Claims (33)

  1. Organophotorezeptor, umfassend ein elektrisch leitfähiges Substrat und ein photoleitfähiges Element auf dem elektrisch leitfähigen Substrat, wobei das photoleitfähige Element: (a) ein Ladungstransportmaterial, umfassend ein Polymer mit der Formel:
    Figure 00440001
    worin X1 eine Bindung oder eine Verbindungsgruppe ist; X2 eine -(CH2)m-Gruppe ist, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls ersetzt ist durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind; Y eine Carbazolylgruppe oder eine N-substituierte Arylamingruppe umfasst; Z eine Bindung, O, S oder NR4 umfasst; R1 und R4 unabhängig voneinander H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; und n eine Verteilung ganzer Zahlen zwischen 1 und 100.000 mit einem Durchschnittswert von größer als 1 ist; und (b) eine ladungserzeugende Verbindung umfasst.
  2. Organophotorezeptor gemäß Anspruch 1, worin X1 eine Bindung oder eine -(CH2)m-Gruppe umfasst, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRb oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Alkenylgruppe, Alkinylgruppe, eine heterocyclsche Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
  3. Organophotorezeptor gemäß Anspruch 2, worin m 1 ist.
  4. Organophotorezeptor gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, worin das photoleitfähige Element weiter ein zweites Ladungstransportmaterial umfasst.
  5. Organophotorezeptor gemäß Anspruch 4, worin das zweite Ladungstransportmaterial eine Elektronentransportverbindung umfasst.
  6. Organophotorezeptor gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das photoleitfähige Element werter ein Bindemittel umfasst.
  7. Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät, umfassend: (a) eine mit Licht bilderzeugende Komponente; und (b) einen zum Empfangen von Licht aus der mit Licht bilderzeugenden Komponente ausgerichteten Organophotorezeptor, wobei der Organophotorezeptor ein elektrisch leitfähiges Substrat und ein photoleitfähiges Element auf dem elektrisch leitfähigen Substrat umfasst, und das photoleitfähige Element: (i) ein Ladungstransportmaterial, umfassend ein Polymer mit der Formel:
    Figure 00460001
    worin X1 eine Bindung oder eine Verbindungsgruppe ist; X2 eine -(CH2)m-Gruppe ist, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls ersetzt ist durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf, worin Ra, Rb, Rd, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind; Y eine Carbazolylgruppe oder eine N-substituierte Arylamingruppe umfasst; Z eine Bindung, O, S oder NR4 umfasst; R1 und R4 unabhängig voneinander H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; und n eine Verteilung ganzer Zahlen zwischen 1 und 100.000 mit einem Durchschnittswert von größer als 1 ist; und (ii) eine ladungserzeugende Verbindung umfasst.
  8. Ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 7, worin X1 eine Bindung oder eine -(CH2)m-Gruppe umfasst, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Alkenylgruppe, Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
  9. Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 8, wobei m 1 ist.
  10. Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das photoleitfähige Element weiter ein zweites Ladungstransportmaterial umfasst.
  11. Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 10, wobei das zweite Ladungstransportmaterial eine Elektronentransportverbindung umfasst.
  12. Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, das weiter eine Torierabgabevorrichtung umfasst.
  13. Elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren, umfassend: (a) das Anlegen einer elektrischen Ladung an eine Oberfläche eines Organophotorezeptors, der ein elektrisch leitfähiges Substrat und ein photoleitfähiges Element auf dem elektrisch leitfähigen Substrat umfasst, wobei das photoleitfähige Element (i) eine Ladungstransportmaterial, umfassend ein Polymer mit der Formel
    Figure 00470001
    worin X1 eine Bindung oder eine Verbindungsgruppe ist; X2 eine -(CH2)m-Gruppe ist, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls ersetzt ist durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf, worin Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind; Y eine Carbazolylgruppe oder eine N-substituierte Arylamingruppe umfasst; Z eine Bindung, O, S oder NR4 umfasst; R1 und R4 unabhängig voneinander H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; und n eine Verteilung ganzer Zahlen zwischen 1 und 100.000 mit einem Durchschnittswert von größer als 1 ist; und (ii) eine ladungserzeugende Verbindung umfasst; (b) das bildweise Aussetzen der Oberfläche des Organophotorezeptors gegenüber einer Strahlung, um Ladung in ausgewählten Bereichen abzuleiten und dadurch ein Muster aus geladenen und ungeladenen Bereichen auf der Oberfläche zu bilden; (c) das In-Kontak-bringen der Oberfläche mit einem Toner, um ein Tonerbild zu erzeugen; und (d) das Übertragen des Tonerbildes auf ein Substrat.
  14. Elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren gemäß Anspruch 13, worin X1 eine Bindung oder eine -(CH2)m-Gruppe umfasst, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Alkenylgruppe, Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
  15. Elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren gemäß Anspruch 14, wobei m 1 ist.
  16. Elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, worin das photoleitfähige Element weiter ein zweites Ladungstransportmaterial umfasst.
  17. Elektrophotografisches Bilderzeugungsverfahren gemäß Anspruch 16, wobei das zweite Ladungstransportmaterial eine Elektronentransportverbindung umfasst.
  18. Elektrophotografisches Bilderzeugungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das photoleitfähige Element weiter ein Bindemittel umfasst.
  19. Elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei der Toner Farbmittelteilchen umfasst.
  20. Ladungstransportmaterial, umfassend ein Polymer mit der Formel
    Figure 00490001
    worin X1 eine Bindung oder eine Verbindungsgruppe ist; X2 eine -(CH2)m-Gruppe ist, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls ersetzt ist durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind; Y eine Carbazolylgruppe oder eine N-substituierte Arylamingruppe umfasst; Z eine Bindung, O, S oder NR4 umfasst; R1 und R4 unabhängig voneinander H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; und n eine Verteilung ganzer Zahlen zwischen 1 und 100.000 mit einem Durchschnittswert von größer als 1 ist.
  21. Ladungstransportmaterial gemäß Anspruch 20, worin X1 eine Bindung oder eine -(CH2)m-Gruppe umfasst, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Alkenylgruppe, Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
  22. Ladungstransportmaterial gemäß Anspruch 21, wobei m 1 ist.
  23. Ladungstransportmaterial gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, worin Y eine Carbazolylgruppe ist.
  24. Ladungstransportmaterial gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, worin R2 und R3 unabhängig voneinander eine Arylgruppe sind.
  25. Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials, umfassend ein Polymer, wobei das Verfahren den Schritt der Ringöffnungspolymerisation eines Ladungstransportmaterials mit der Formel:
    Figure 00510001
    umfasst, worin X1 eine Verbindungsgruppe ist; X2 eine Bindung oder eine Verbindungsgruppe ist; Y eine Bindung oder eine Arylamingruppe umfasst; Z O, S oder NR4 umfasst; R1 und R4 unabhängig voneinander H, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen; und R2 und R3 unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine aromatische Gruppe oder eine heterocyclische Gruppe umfassen.
  26. Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials gemäß Anspruch 25, worin Y eine Carbazolylgruppe oder eine N-substituierte Arylamingruppe umfasst.
  27. Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials gemäß einem der Ansprüche 25 und 26, worin X1 eine -(CH2)m-Gruppe umfasst, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRCRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Alkenylgruppe, Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind und X2 eine Bindung oder eine -(CH2)m-Gruppe umfasst, worin m eine ganze Zahl zwi schen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls ersetzt ist durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
  28. Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials gemäß Anspruch 27, wobei m 1 ist.
  29. Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials, umfassend ein Polymer, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Umsetzen eines Polymers, umfassend Moleküle mit sich wiederholenden Carbazolylgruppen oder Arylamingruppen mit der folgenden Formel:
    Figure 00520001
    worin X1 eine Bindung oder eine Verbindungsgruppe ist; X2 eine -(CH2)m-Gruppe ist, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls ersetzt ist durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CRcRd oder eine Gruppe SiReRf, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind; Y eine Carbazolylgruppe oder eine N-substituierte Arylamingruppe umfasst; Z eine Bindung, O, S oder NR4 umfasst; und n eine Verteilung ganzer Zahlen zwischen 1 und 100.000 mit einem Durchschnittswert von größer als 1 ist, mit einem Acylierungsmittel unter Bildung eines Aldehydderivats oder eines Ketonderivats; und b) Umsetzen des Aldehydderivats oder des Ketonderivats mit einem N,N-disubstituierten Hydrazin.
  30. Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials gemäß Anspruch 29, worin X1 eine Bindung oder eine -(CH2)m-Gruppe umfasst, worin m eine ganze Zahl zwischen 1 und 10 einschließlich ist und eine oder mehrere der Methylengruppen gegebenenfalls durch O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, eine Gruppe NRa, eine Gruppe CRb, eine Gruppe CReRd oder eine Gruppe SiReRf ersetzt ist, worin Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf unabhängig voneinander eine Bindung, H, eine Hydroxylgruppe, eine Thiolgruppe, Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Alkenylgruppe, Alkinylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder ein Teil einer Ringgruppe sind.
  31. Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials gemäß einem der Ansprüche 29 und 30, wobei m 1 ist.
  32. Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials gemäß einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei das Acylierungsmittel eine Mischung aus Phosphoroxychlorid und einem N,N-Dialkylamid ist.
  33. Verfahren zum Bilden eines Ladungstransportmaterials gemäß Anspruch 32, worin das N,N-Dialkylamid N,N-Dimethylformamid ist.
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