JPH11167215A - インドロカルバゾールを含む光伝導性の画像形成部材 - Google Patents

インドロカルバゾールを含む光伝導性の画像形成部材

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JPH11167215A
JPH11167215A JP10267540A JP26754098A JPH11167215A JP H11167215 A JPH11167215 A JP H11167215A JP 10267540 A JP10267540 A JP 10267540A JP 26754098 A JP26754098 A JP 26754098A JP H11167215 A JPH11167215 A JP H11167215A
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dihydroindolo
bis
indolocarbazole
aryl
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Nan-Xing Hu
ヒュー ナン−シング
Beng S Ong
エス オング ベング
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Xerox Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可視光線で感受性を有する改良されたインド
ロカルバゾールを含む光伝導性画像形成部材を提供す
る。 【解決手段】 次式の(Ia)、(IIa)、(III
a)、(IVa)、(Va)、または(VIa)で表される
インドロカルバゾール、または必要に応じてそれらの混
合物を含む電荷輸送層を含む光伝導性の画像形成部材で
あって、前記インドロカルバゾールの下記式中のR及び
R’は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル、アルコキ
シル、及びアリールからなる群から独自に選ばれ、m及
びnは0ないし4の数字、R1及びR2は、アルキル、ア
リール、ビニル、及びジアリールアミノアリールからな
る群から独自に選ばれ、R3及びR4は、水素原子、アル
キル、アルコキシ、アリール、またはハロゲン、及びp
は1ないし3の数字であることを特徴とする光伝導性の
画像形成部材である。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にインドロ
カルバゾール化合物と、それを用いた光伝導性画像形成
部材と、有機電荷輸送、特に正孔輸送に関し、また、実
施の形態においては積層エレクトロルミネセント(E
L)デバイスに適した有機正孔輸送分子に関する。本発
明は、熱的及び形態的に安定な正孔輸送成分の設計と製
作を可能とする有機正孔輸送分子に関する。また、当該
正孔輸送成分は、運転安定性が向上し、したがって寿命
も長い。更に詳しくは、本発明は、インドロカルバゾー
ル正孔輸送化合物、及びその製造法に関するが、当該イ
ンドロカルバゾール化合物は、光伝導性画像形成部材
用、熱的及び形態的に安定な薄膜正孔輸送層の調製に使
用できる。光伝導性画像形成部材は、電荷輸送成分とし
てインドロカルバゾール化合物を含む。更に詳しくは、
当該画像形成部材は、金属、またはアルミ化MYLAR
(商品名)のような金属化ポリマーなどの支持基板と、
例えばヒドロキシガリウムフタロシアニン、チタニルフ
タロシアニン、ペリレン、特にBZP、クロロインジウ
ムフタロシアニン、セレン、特に三方晶系セレンなどの
光電子発生層を含む。画像形成部材の支持基板、光電子
発生成分、及びその他の成分は、米国特許第4,26
5,990号、5,645,965号などいくつかの米
国特許に示されている。
【0002】本発明の画像形成部材は、反復安定性と独
自の層放電に優れ、性能が長期間実質的に変化しない。
前述の光反応性、または光伝導性の画像形成部材は、光
電子発生層を正孔輸送層と基板との間に配置すると負に
帯電する。画像形成プロセス、特にディジタル方式を含
む電子写真式画像形成及びプリンティングも、本発明の
範囲に含まれる。
【0003】更に詳しくは、積層光伝導性画像形成部材
は、いくつかの公知のプリンティングプロセス、例えば
電子写真式画像形成プロセス、特に、負または正に帯電
した画像を適切な電荷極性を有するトナー組成物を用い
て可視化する電子写真式画像形成及びプリンティングプ
ロセスに使用できる。本願に記載の画像形成部材は、実
施の形態においては、例えば約550から約900ナノ
メートル、特に約700から約850ナノメートルの範
囲の波長に感受性があるので、半導体レーザを光源とし
て使用できる。更に、本発明の画像形成部材は、好まし
くは、シングルパス方式で数色のカラープリンティング
ができるカラー電子写真に有用である。
【0004】
【従来の技術】積層光反応性画像形成部材に関しては、
米国特許第4,265,990号など、いくつかの米国
特許に記載がある。前記米国特許には、光電子発生層と
アリールアミンの正孔輸送層とを含む画像形成部材が示
されており、その開示内容はすべて本願に引用して援用
する。光電子発生層成分の例は三方晶系セレン、金属フ
タロシアニン類、バナジルフタロシアニン類、及び金属
フリーのフタロシアニン類などである。また、米国特許
第3,121,006号には、光伝導性の無機化合物の
微粒子を電気絶縁性の有機樹脂バインダに分散させた電
子写真用複合光伝導性部材が記載されている。前記特許
に開示されているバインダ材料は、光伝導性粒子によっ
て発生した注入電荷キャリアを全く輸送できない材料を
含む。
【0005】また、米国特許第4,555,463号に
は、クロロインジウムフタロシアニンの光電子発生層を
有する積層画像形成部材が示されており、当該開示内容
はすべて本願に引用して援用する。米国特許第4,58
7,189号には、例えばBZPペリレンなどの顔料光
電子発生成分を有する積層画像形成部材が示されてお
り、当該開示内容はすべて本願に引用して援用する。上
記特許はいずれも、正孔輸送層としてアリールアミン成
分を開示している。
【0006】米国特許第5,493,016号には、支
持基板と、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの光電子
発生層と、電荷輸送層と、BZPペリレンの光電子発生
層であって、好ましくはビスベンズイミダゾ(2,1−
a−1’,2’−b)アントラ(2,1,9−def:
6,5,10−d’e’f’)ジイソキノリン−6,1
1−ジオンとビスベンズイミダゾ(2,1−a:2’,
1’−a)アントラ(2,1,9−def:6,5,1
0−d’e’f’)ジイソキノリン−10,21−ジオ
ンとの混合物であるBZPペリレンの光電子発生層と、
最上層として第二の電荷輸送層とを含む画像形成部材が
示されており、当該開示内容はすべて本願に引用して援
用する。尚、前記BZPペリレン光電子発生層について
は米国特許第4,587,189号参照。また、その開
示内容はすべて本願に引用して援用する。米国特許第
4,587,189号には、ある種のペリレン類を有す
る光伝導性画像形成部材が示されている。また、米国特
許第5,482,811号には、タイプVヒドロキシガ
リウムフタロシアニンを有する光伝導性画像形成部材が
示されており、当該開示内容はすべて本願に引用して援
用する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記積
層光反応性画像形成部材では、可視光線で感受性がいま
一歩であった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、可視光
線に感受性を有する改良された積層光反応性画像形成部
材を提供することである。また、当該部材は電気的特性
及びコーティング特性が改善されており、電荷輸送分子
は光電子発生層への拡散がないか、または最小限であ
る。
【0009】また、本発明の別の特徴は、例えば約75
0から約950ナノメートルの近赤外線、及び約500
から約800ナノメートルの波長の可視光線に対する光
電感度を有する改良された積層光反応性画像形成部材の
提供に関する。
【0010】実施の形態において、本発明は画像形成部
材の調製に関する。更に詳しくは、当該光伝導性画像形
成部材は、必要に応じて支持基板と、例えばヒドロキシ
ガリウムフタロシアニン、BZPペリレンなど米国特許
第4,587,189号参照の光電子発生層と、インド
ロカルバゾールの電荷輸送層とを含む。
【0011】実施の形態において、本発明は、次式の
(Ia)、(IIa)、(IIIa)、(IVa)、(V
a)、または(VIa)で表されるインドロカルバゾー
ル、または必要に応じてそれらの混合物を含む電荷輸送
層を含む光伝導性画像形成部材であって、前記インドロ
カルバゾールの下記式中のR及びR’は、水素原子、ハ
ロゲン原子、アルキル、アルコキシル、及びアリールか
らなる群から独自に選ばれ;m及びnは0ないし4の数
字;R1及びR2は、アルキル、アリール、ビニル、及び
ジアリールアミノアリールからなる群から独自に選ば
れ;R3及びR4は、水素原子、アルキル、アルコキシ、
アリール、またはハロゲンからなる群から独自に選ば
れ;pは1ないし3の数字である。
【0012】
【化2】 式中、前記アリールは縮合芳香環である部材;前記縮合
環はベンゾである部材;アルキルは炭素原子1から約2
5個、アルコキシは炭素原子1から約25個、アリール
は炭素原子6から約30個を含む部材;アルキルは炭素
原子1から約10個、アルコキシは炭素原子2から約1
2個、アリールは炭素原子6から約18個を含む部材;
アルキルは炭素原子1から約6個、アルコキシは炭素原
子1から約6個を含む部材;アルキルは、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、またはヘ
キシルであり、アルコキシは、メトキシ、エトキシ、プ
ロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、またはヘプトキシで
ある部材;ハロゲンは、塩素、臭素、フッ素、またはヨ
ウ素原子である部材;アリールはフェニルである部材;
m及びnは、数字の1、2、3、または4である部材;
R及びR’は水素原子またはアルキル、R1及びR2はア
リールである部材;R3及びR4は水素原子である部材;
1及びR2は、フェニル、ナフチル、及びビフェニルか
らなる群から独自に選ばれる部材;R1またはR2は、次
式(VII)で表されるジアリールアミノアリールであっ
て、式中Aはアリーレン、Ar1及びAr2はアリールで
ある部材;
【化3】 上記式中、Aは、フェニレン及びビフェニレンからなる
群から選ばれ、Ar1及びAr2は、フェニル、トリル、
キシリル、クロロフェニル、アルコキシフェニル、及び
ナフチルからなる群から独自に選ばれるアリール基であ
る部材;インドロカルバゾール(Ia)または(IIa)
が選ばれる部材;前記インドロカルバゾールは、5,1
1−ジ−m−トリル−5,11−ジヒドロインドロ
[3,2−b]カルバゾール、5,11−ビス(3,4
−ジメチルフェニル)−5,11−ジヒドロインドロ
[3,2−b]カルバゾール、5,11−ジ−1−ナフ
チル−5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カル
バゾール、5,11−ビス(3−メトキシフェニル)−
5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾー
ル、または5,11−ビス[4’−(3−メチルジフェ
ニルアミノ)−1,1’−ビフェニル−4−イル]−
5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾー
ルである部材;支持基板と、光電子発生層と、電荷輸送
層とを含み、前記電荷輸送層は前記インドロカルバゾー
ル類を含む部材;前記光電子発生層は、セレン、金属フ
リーのフタロシアニン類、金属フタロシアニン類、ヒド
ロキシガリウムフタロシアニン類、ペリレン類、または
チタニルフタロシアニン類の光電子発生成分を含む部
材;前記光電子発生層は、基板と電荷輸送層との間に配
置され、前記電荷輸送層の成分は樹脂バインダに分散さ
れている部材;式(Ia)から(VIa)で表されるイン
ドロカルバゾール類の調製法であって、銅触媒の存在下
で、ジヒドロインドロカルバゾール(Ib)、(II
b)、(IIIb)、(IVb)、(Vb)または(VIb)
とハロゲン化アリールとの縮合を含むインドロカルバゾ
ール類の調製法において、前記ジヒドロインドロカルバ
ゾールの下記式中、R及びR’は、水素、ハロゲン、ア
ルキル、アルコキシル、ジアリールアミノアリール、及
びアリールからなる群から独自に選ばれ;m及びnは0
ないし4の数字;R3及びR4は、水素、アルキル、アル
コキシ、アリール、またはハロゲン;pは1ないし3の
数字であるインドロカルバゾール類の調製法;
【化4】 前記縮合が、約120℃から約250℃の反応温度に加
熱することによって実施される調製法;支持基板は導電
性基板またはポリマーを含み、光電子発生層は約0.0
5から約10μmの厚さを有し、インドロカルバゾール
の輸送層は約5から約30μmの厚さを有し、光電子発
生層成分は必要に応じて樹脂バインダ中に約5から約9
5重量%分散している画像形成部材;支持基板と、光電
子発生層と、電荷輸送層とを含み、前記電荷輸送層は、
式(Ia)、(IIa)、(IIIa)、(IVa)、(V
a)、または(VIa)で表されるインドロカルバゾール
を含む光伝導性画像形成部材に関する。前記インドロカ
ルバゾールの下記式中、R及びR’は、水素原子、ハロ
ゲン原子、アルキル、アルコキシル、及びアリールから
なる群から独自に選ばれ;m及びnは数字;R1及びR2
は、アルキル、アリール、及びジアリールアミノアリー
ルからなる群から独自に選ばれ;R3及びR4は、水素原
子、アルキル、アルコキシ、アリール、またはハロゲ
ン;pは数字である。
【0013】
【化5】 本発明の実施の形態は、支持基板、光電子発生層、本願
中に図示された式のインドロカルバゾールの順に配列さ
れた画像形成部材上に、静電潜像を形成し;潜像を現像
し;現像した静電画像を適切な基板に転写することを含
む画像形成法において、画像形成部材は約400から約
800ナノメートルの波長の光に露光される画像形成法
を含む。
【0014】実施の形態において、本発明の画像形成部
材は、いくつかの公知の方法によって調製できる。プロ
セスパラメータや層のコーティング順は、例えば求める
部材によって異なる。画像形成部材の光電子発生層と電
荷輸送層は、溶液または分散物として、スプレイ塗工
機、浸漬塗工機、押出し塗工機、ローラ塗工機、ワイヤ
バー塗工機、スロット塗工機、ドクターブレード塗工
機、グラビア塗工機などを使用して所定の基板上にコー
ティングし;40から約200℃で10分から数時間、
静置または空気流下で乾燥する。コーティングは、乾燥
後、約0.01から約30μm厚の最終コーティングを
して仕上げる。所定の光伝導層の製作条件は、最終の完
成部材が性能及びコストの面で最適となるように調整さ
れる。
【0015】本発明の画像形成部材に用いられる基板層
の例は、不透明、または実質的に透明であり、必要な機
械的性質を有する適切な材料である。したがって、基板
は、市販ポリマーのMYLAR(商品名)、チタン含有
MYLAR(商品名)などの無機または有機高分子材料
を含む絶縁材料層と、酸化スズインジウムまたはアルミ
ニウムなどの半導体表面層をその上に配置した有機また
は無機材料からなる層、または、アルミニウム、クロ
ム、ニッケル、真鍮などを含む導電材料の層とを含む。
基板は、フレキシブル、シームレス、または剛性で、形
状は、例えば、プレート、円筒状ドラム、スクロール、
エンドレス・フレキシブルベルトなど様々である。一実
施の形態では、基板はシームレスのフレキシブルベルト
の形態である。ある状況下においては、基板の裏面にコ
ーティングを施すのが望ましい。特に、基板が、例えば
MAKROLON(商品名)として市販されているポリ
カーボネート材料など、フレキシブルの有機高分子材料
の場合のカール防止層などである。
【0016】基板層の厚さは、経済性など多くの要因に
左右されるが、この層の実質的な厚さは、例えば3,0
00μmを越えるか、システムに悪影響を及ぼさない最
小厚である。実施の形態では、この層の厚さは約75か
ら約300μmである。
【0017】一般的に、光電子発生層の厚さは、他の層
の厚さやこの層に含まれる光電子発生材料の量など、い
くつかの要因に左右される。したがって、この層の厚さ
は、例えば約0.05から約15μm、更に詳しくは、
例えば、各光電子発生組成物、もしくは顔料が約30か
ら約75容積%含まれる場合、約0.25から約1μm
である。実施の形態における本層の最大厚は、主に、光
電感度、電気的性質、機械的性質などの要因によって決
まる。光電子発生層のバインダ樹脂は、必要に応じて適
切な様々な量、例えば約1から約20、更に詳しくは約
1から約10重量%存在し、いくつかの公知のポリマー
から選ばれる。例えば、ポリ(ビニルブチラール)、ポ
リ(ビニルカルバゾール)、ポリエステル類、ポリカー
ボネート類、ポリ(塩化ビニル)、ポリアクリレート類
及びメタクリレート類、塩化ビニルと酢酸ビニルのコポ
リマー類、フェノキシ樹脂類、ポリウレタン類、ポリ
(ビニルアルコール)、ポリアクリロニトリル、ポリス
チレンなどである。本発明の実施の形態では、コーティ
ング用の溶媒は、先に被覆されたデバイスの他の層を妨
害したり悪影響を及ぼさないものを選ぶのが望ましい。
光電子発生層のコーティング溶媒として選ばれる溶媒の
例は、ケトン類、アルコール類、芳香族炭化水素類、ハ
ロゲン化脂肪族炭化水素類、エーテル類、アミン類、ア
ミド類、エステル類などである。具体的には、シクロヘ
キサノン、アセトン、メチルエチルケトン、メタノー
ル、エタノール、ブタノール、アミルアルコール、トル
エン、キシレン、クロロベンゼン、四塩化炭素、クロロ
ホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、酢酸ブチル、酢
酸エチル、酢酸メトキシエチルなどである。
【0018】本発明の実施の形態における光電子発生層
のコーティングは、スプレー、浸漬、またはワイヤバー
法で行い、光電子発生層の最終乾燥厚を、例えば約40
から約150℃で約5から約90分乾燥後、例えば約
0.01から約30μm、好ましくは約0.1から約1
5μmとする。
【0019】光電子発生顔料に用いるポリマーバインダ
材料の実例は、本願中に記載のもの、及び米国特許第
3,121,006号に開示されているポリマーであ
る。
【0020】通常支持基板と接触する接着剤として、ポ
リエステル類、ポリアミド類、ポリ(ビニルブチラー
ル)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリウレタン、及び
ポリアクリロニトリルなどの各種の公知物質を必要に応
じて選ぶことができる。この層の厚さは、例えば、約
0.001から約1μmである。この層は、必要に応じ
て、有効な適量、例えば約1から約10重量%の導電性
及び非導電性粒子、例えば酸化亜鉛、二酸化チタン、窒
化ケイ素、カーボンブラックなどを含むことにより、例
えば、本発明の実施の形態においては更に望ましい電気
的及び光学的性質が提供される。
【0021】輸送層に用いる高絶縁の透明ポリマーバイ
ンダ材料の例は、米国特許第3,121,006号に記
載されている。具体的には、ポリカーボネート類、アク
リレートポリマー類、ビニルポリマー類、セルロースポ
リマー類、ポリエステル類、ポリシロキサン類、ポリア
ミド類、ポリウレタン類、及びエポキシ類、並びにそれ
らのブロック、ランダム、または交互共重合体である。
好ましい電気的に不活性のバインダは、分子量が約2
0,000から約100,000のポリカーボネート樹
脂を含むが、中でも分子量約50,000から約10
0,000のものが特に好ましい。一般的に、輸送層
は、約10から約75重量%の電荷輸送材料を含むが、
好ましくは約35から約50重量%である。
【0022】詳しくは、本発明の光伝導性画像形成部材
は、式(Ia)から(VIa)のいずれかで表され、式中
のR及びR’は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル、
アルコキシ、及びアリールからなる群から独自に選ば
れ;m及びnは0ないし4の数字;R1及びR2は、アル
キル、アリール、及びジアリールアミノアリールの各基
からなる群から独自に選ばれ;R3及びR4は、水素原
子、アルキル、アルコキシ、アリール、またはハロゲン
原子;pは1ないし3の数字であるインドロカルバゾー
ルを含む。インドロカルバゾール化合物は、本願中に示
されているとおり、いくつかの利点を有する。例えば、
優れた正孔輸送能力、優れた熱安定性を発揮し、また、
薄膜の正孔輸送成分として真空蒸着が可能である。イン
ドロカルバゾール類を正孔輸送成分として使用すると、
画像形成部材の運転性能と寿命が大幅に改善される。
【0023】R1及びR2に選ばれるアリール基の具体例
は本願に示したとおりで、例えば、フェニル、ビフェニ
ル、ナフチル、チエニルなど、及びそれらの置換誘導体
である。置換基は、アルキル、アルコキシ、アリール、
及びハロゲン原子などである。R1及びR2には、次式
(VII)で表されるアミノアリール基を選ぶこともでき
る。
【0024】
【化6】 ここで、Aはアリーレン;Ar1,Ar2は、例えば、フ
ェニル、トリル、キシリル、クロロフェニルなどのハロ
フェニル、アルコキシフェニル、ナフチルなどからなる
群から独自に選ばれる、炭素原子数約6から約30のア
リール基である。アリーレン基の実例は、炭素原子数約
7から約25の、例えば1,4−フェニレン、1,3−
フェニレン、4,4’−ビフェニレン、3,4’−ビフ
ェニレン、1,4−ナフチレン、2,6−ナフチレン、
1,5−ナフチレン、4,4’−テルフェニレン、及び
それらの置換誘導体で、置換基は、例えば、炭素原子数
1から約5のアルキル、フェニル、及び、ハロゲン原子
又は炭素原子数1から約12のアルキル及びアルコキシ
で置換されたアリールなどである。アリーレンは次式で
表される。
【0025】
【化7】 1及びR2がアリール基であるインドロカルバゾールの
正孔輸送化合物(Ia)から(VIa)は、式(Ib)か
ら(VIb)で表されるジヒドロインドロカルバゾールか
ら選ばれた、対応するジヒドロインドロカルバゾール前
駆物質とハロゲン化アリールを、銅触媒、特に、係属中
の米国特許出願第791,694号、第791,696
号、第790,669号、及び米国特許第5,538,
829号、第5,648,542号、第5,654,4
82号、及び第5,648,539号に記載の配位子銅
触媒の存在下で、ウルマン(Ullmann)縮合して
調製する。前記各特許の開示内容はすべて本願に引用し
て援用する。公知の文献法により容易に得られるジヒド
ロインドロカルバゾール類の具体例は、例えば、5,1
1−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾール、
5,7−ジヒドロインドロ[2,3−b]カルバゾー
ル、5,12−ジヒドロインドロ[3,2−c]カルバ
ゾール、5,10−ジヒドロインドロ[3,2−a]カ
ルバゾール、11,12−ジヒドロインドロ[2,3−
a]カルバゾールなどである。
【0026】ウルマン縮合に利用されるハロゲン化アリ
ールの実例は、ヨードベンゼン、3−ヨードトルエン、
4−ヨードトルエン、4−ヨード−1,2−キシレン、
1−ヨードナフタレン、2−ヨードナフタレン、4−ヨ
ードビフェニル、4−ヨード−4’−(3−メチルジフ
ェニルアミノ)−1,1’−ビフェニル、4−ヨード−
4’−(ジフェニルアミノ)−1,1’−ビフェニル、
N,N−ジフェニル−4−ヨードアニリン、N−フェニ
ル−N−3−トリル−4−ヨードアニリンなどである。
ウルマン縮合は、一般的に、例えばドデカン、トリデカ
ン、キシレン、スルホラン、沸点が例えば約150℃を
越える高沸点石油エーテルなどの不活性溶媒中で、90
から約300℃、好ましくは約150から250℃の反
応温度で行われる。銅粉末、酸化銅(I)、塩化銅
(I)、硫酸銅(II)、酢酸銅(II)など、ウルマン縮
合に適切な銅触媒は、いずれも本発明のプロセスに使用
できる。ジヒドロインドロカルバゾール化合物に対する
銅触媒の有効モル比は約0.01から約0.5である。
縮合反応は、塩基、例えばアルカリ金属の水酸化物また
は炭酸塩、具体的には水酸化カリウム、炭酸カリウム、
水酸化ナトリウムなどによって非常に促進される。縮合
後、反応混合物は室温付近まで冷却され、生成物は、例
えばろ過やクロマトグラフィーなど公知の分離技術によ
って単離される。生成物は、一般的に、IRやNMRな
どの公知の分析技術によって確認する。
【0027】インドロカルバゾールの正孔輸送分子は、
様々な用例に応じて、多くの形態で利用される。例え
ば、1つ以上のインドロカルバゾール化合物から形成さ
れる薄膜であったり、例えば、米国特許第4,265,
990号に記載のトリアリールアミン類をベースにした
他の公知の正孔輸送材料との混合物から形成された薄膜
として使用される。膜は、例えば、真空蒸着、スピンコ
ーティング、分子線エピタキシー法など、多くの製作技
術によって形成される。別の用例では、インドロカルバ
ゾール正孔輸送化合物を、輸送媒体中の活性正孔輸送成
分として、ポリマーマトリックス、またはゾルゲルマト
リックス中に分散させている。これらの用例に使用する
マトリックスバインダには、ポリカーボネート類、ポリ
エステル類、またはポリ炭化水素類、及び無機ポリマー
類などの従来のポリマーのいずれも使用される。
【0028】本発明の光伝導性画像形成部材に使用され
る、式(Ia)から(VIa)で表されるインドロカルバ
ゾール化合物の具体例は下記の通りであるが、中でも
(1)、(2)、(3)、(4)、(7)、(8)、
(11)、(13)、(19)、(24)、(25)、
(30)、(36)、(41)、(43)、(46)、
(48)、(49)、及び(51)が好ましい。
【0029】(1)5,11−ジ−m−トリル−5,1
1−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾール、
(2)5,11−ビス(3,4−ジメチルフェニル)−
5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾー
ル、(3)5,11−ジ−1−ナフチル−5,11−ジ
ヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾール、(4)
5,11−ビス[4’−(3−メチルジフェニルアミ
ノ)−1,1’−ビフェニル−4−イル]−5,11−
ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾール、(5)
5,11−ジフェニル−5,11−ジヒドロインドロ
[3,2−b]カルバゾール、(6)5,11−ビス
(1,1’−ビフェニル−4−イル)−5,11−ジヒ
ドロインドロ[3,2−b]カルバゾール、(7)5,
11−ビス(3−メトキシフェニル)−5,11−ジヒ
ドロインドロ[3,2−b]カルバゾール、(8)5,
11−ビス(4−クロロフェニル)−5,11−ジヒド
ロインドロ[3,2−b]カルバゾール、(9)5,1
1−ビス[4’−(4−メチルジフェニルアミノ)−
1,1’−ビフェニル−4−イル]−5,11−ジヒド
ロインドロ[3,2−b]カルバゾール、(10)5,
11−ビス[4’−(ジフェニルアミノ)−1,1’−
ビフェニル−4−イル]−5,11−ジヒドロインドロ
[3,2−b]カルバゾール、(11)5,11−ビス
[4’−(ジ−p−トリルアミノ)−1,1’−ビフェ
ニル−4−イル]−5,11−ジヒドロインドロ[3,
2−b]カルバゾール、(12)5,11−ビス[4’
−(3,4−ジメチルジフェニルアミノ)−1,1’−
ビフェニル−4−イル]−5,11−ジヒドロインドロ
[3,2−b]カルバゾール、(13)5,11−ビス
[4’−(3−メトキシジフェニルアミノ)−1,1’
−ビフェニル−4−イル]−5,11−ジヒドロインド
ロ[3,2−b]カルバゾール、(14)5,11−ビ
ス[4’−(3−クロロジフェニルアミノ)−1,1’
−ビフェニル−4−イル]−5,11−ジヒドロインド
ロ[3,2−b]カルバゾール、(15)5,11−ビ
ス[4’−(4−クロロジフェニルアミノ)−1,1’
−ビフェニル−4−イル]−5,11−ジヒドロインド
ロ[3,2−b]カルバゾール、(16)5,11−ビ
ス[4’−(ジフェニルアミノ)−1,1’−ビフェニ
ル−4−イル]−2,8−ジメチル−5,11−ジヒド
ロインドロ[3,2−b]カルバゾール、(17)5,
11−ビス[4’−(4−メチルジフェニルアミノ)−
1,1’−ビフェニル−4−イル]−2,8−ジメチル
−5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾ
ール、(18)5,11−ビス[4−(ジフェニルアミ
ノ)フェニル]−5,11−ジヒドロインドロ[3,2
−b]カルバゾール、(19)5,11−ビス[4−
(3−メチルジフェニルアミノ)フェニル]−5,11
−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾール、(2
0)5,11−ビス[4−(4−メチルジフェニルアミ
ノ)フェニル]−5,11−ジヒドロインドロ[3,2
−b]カルバゾール、(21)5,11−ビス[4−
(ジフェニルアミノ)フェニル]−2,8−ジメチル−
5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾー
ル、(22)5,11−ビス[4−(4−メチルジフェ
ニルアミノ)フェニル]−2,8−ジメチル−5,11
−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾール、(2
3)5,11−ビス[4−(1−ナフチルフェニルアミ
ノ)フェニル]−5,11−ジヒドロインドロ[3,2
−b]カルバゾール、(24)5,7−ジ−m−トリル
−5,7−ジヒドロインドロ[2,3−b]カルバゾー
ル、(25)5,7−ビス(3,4−ジメチルフェニ
ル)−5,7−ジヒドロインドロ[2,3−b]カルバ
ゾール、(26)5,7−ジ−1−ナフチル−5,7−
ジヒドロインドロ[2,3−b]カルバゾール、(2
7)5,7−ジフェニル−5,7−ジヒドロインドロ
[2,3−b]カルバゾール、(28)5,7−ビス−
(1,1−ビフェニル−4−イル)−5,7−ジヒドロ
インドロ[2,3−b]カルバゾール、(29)5,7
−ビス(3−メトキシフェニル)−5,7−ジヒドロイ
ンドロ[2,3−b]カルバゾール、(30)5,7−
ビス[4’−(3−メチルジフェニルアミノ)−1,
1’−ビフェニル−4−イル]−5,7−ジヒドロイン
ドロ[2,3−b]カルバゾール、(31)5,7−ビ
ス[4’−(ジフェニルアミノ)−1,1’−ビフェニ
ル−4−イル]−5,7−ジヒドロインドロ[2,3−
b]カルバゾール、(32)5,7−ビス[4’−(ジ
−p−トリルアミノ)−1,1’−ビフェニル−4−イ
ル]−5,7−ジヒドロインドロ[2,3−b]カルバ
ゾール、(33)5,7−ビス[4’−(ジフェニルア
ミノ)−1,1’−ビフェニル−4−イル]−2,10
−ジメチル−5,7−ジヒドロインドロ[2,3−b]
カルバゾール、(34)5,7−ビス[4−(ジフェニ
ルアミノ)フェニル]−5,7−ジヒドロインドロ
[2,3−b]カルバゾール、(35)5,7−ビス
[4−(3−メチルジフェニルアミノ)フェニル]−
5,7−ジヒドロインドロ[2,3−b]カルバゾー
ル、(36)5,8−ジフェニル−5,8−ジヒドロイ
ンドロ[2,3−c]カルバゾール、(37)5,8−
ジ−m−トリル−5,8−ジヒドロインドロ[2,3−
c]カルバゾール、(38)5,8−ビス−(1,1−
ビフェニル−4−イル)−5,8−ジヒドロインドロ
[2,3−c]カルバゾール、(39)5,8−ジ−1
−ナフチル−5,8−ジヒドロインドロ[2,3−c]
カルバゾール、(40)5,8−ビス−[4−(3−メ
チルジフェニルアミノ)フェニル]−5,8−ジヒドロ
インドロ[2,3−c]カルバゾール、(41)5,8
−ビス[4’−(3−メチルジフェニルアミノ)−1,
1’−ビフェニル−4−イル]−5,8−ジヒドロイン
ドロ[2,3−c]カルバゾール、(42)5,10−
ジフェニル−5,10−ジヒドロインドロ[3,2−
a]カルバゾール、(43)5,10−ジ−m−トリル
−5,10−ジヒドロインドロ[3,2−a]カルバゾ
ール、(44)5,10−ビス−(1,1−ビフェニル
−4−イル)−5,10−ジヒドロインドロ[3,2−
a]カルバゾール、(45)5,10−ジ−1−ナフチ
ル−5,10−ジヒドロインドロ[3,2−a]カルバ
ゾール、(46)5,10−ビス−[4−(3−メチル
ジフェニルアミノ)フェニル]−5,10−ジヒドロイ
ンドロ[3,2−a]カルバゾール、(47)5,12
−ジフェニル−5,12−ジヒドロインドロ[3,2−
c]カルバゾール、(48)5,12−ジ−m−トリル
−5,12−ジヒドロインドロ[3,2−c]カルバゾ
ール、(49)5,12−ビス−(1,1−ビフェニル
−4−イル)−5,12−ジヒドロインドロ[3,2−
c]カルバゾール、(50)5,12−ジ−1−ナフチ
ル−5,12−ジヒドロインドロ[3,2−c]カルバ
ゾール、(51)5,12−ビス−[4−(3−メチル
ジフェニルアミノ)フェニル]−5,12−ジヒドロイ
ンドロ[3,2−c]カルバゾール、(52)5,12
−ビス−[4’−(3−メチルジフェニルアミノ)−
1,1’−ビフェニル−4−イル]−5,12−ジヒド
ロインドロ[3,2−c]カルバゾール、(53)1
1,12−ジフェニル−11,12−ジヒドロインドロ
[2,3−a]カルバゾール、(54)11,12−ジ
−m−トリル−11,12−ジヒドロインドロ[2,3
−a]カルバゾール、(55)11,12−ジ−p−ト
リル−11,12−ジヒドロインドロ[2,3−a]カ
ルバゾール、など。
【0030】例えば、RやR’などの置換基は、ベンゼ
ン環などの芳香族成分の適当な様々な位置に入ることが
できる。
【0031】
【実施例】実施例I 5,11−ジ−m−トリル−5,11−ジヒドロインド
ロ[3,2−b]カルバゾール(1)の合成: 5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾー
ルの調製:メカニカルスラーラと凝縮器を備えた1.5
リットルのフラスコに、氷酢酸(100ml)と濃硫酸
(20ml)を加えた。この混合物を氷浴で10℃に保
冷し、これに、粉末のシクロヘキサン−1,4−ジオン
ビスフェニルヒドラゾン(22.0g)を攪拌しながら
少しずつ加えた。前述の添加が終了した後、氷浴を取り
除き、混合物を23℃に暖め、更に10分間攪拌した。
次に、この混合物を発熱反応が生じるまで約65℃に加
熱した。反応混合物を氷浴で冷却すると、5分以内に薄
茶色の固体が生成した。反応混合物は、室温約25℃で
約18時間放置した後、ろ過した。次に、ろ過ケークを
酢酸、水で洗浄し、沸騰メタノール中で30分間攪拌し
た。次いで、ろ過し、真空中で約2から5時間乾燥し、
7.2gの純5,11−ジヒドロインドロ[3,2−
b]カルバゾールを淡黄色結晶として得た。
【0032】5,11−ジ−m−トリル−5,11−ジ
ヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾールの調製:メ
カニカルスラーラ、還流凝縮器、アルゴン口を備えた2
00mlの三つ口丸底フラスコをアルゴン雰囲気下にし
た後、5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カル
バゾール(5.1g、0.02mol)、3−ヨードト
ルエン(8.69g、0.04mol)、硫酸銅5水塩
(0.25g、1.0mmol)、炭酸カリウム(5.
52g、0.04mol)、n−トリデカン(5.0m
l)を入れた。アルゴン雰囲気下で、反応混合物を加熱
マントルで約250℃に加熱し、この温度で反応を進
め、約6時間で反応を完了した。混合物を約100℃に
冷却し、100mlのトルエンと15mlの水を激しく
攪拌しながら加えた。得られた2相混合物を分液漏斗に
移し、層を分離した。所望の生成物を含む有機相を水洗
し、アルゴン雰囲気下で25gのアルミナで処理し、ろ
過した。次に、ろ液を蒸発させ、残留物をシクロヘキサ
ンから再結晶させて、純度約99.9%の5,11−ジ
−m−トリル−5,11−ジヒドロインドロ[3,2−
b]カルバゾール(1)6.8gを得た。
【0033】IR(KBr):1,604、1,58
8、1,490、1,475、1,450、1,32
1、1,201、1,153、760、745、701
cm-1
【0034】1H−NMR(CDCl3):δ2.51
(s)、7.18〜7.59(m)、8.05(s)、
8.12(d,J=8.5Hz)。
【0035】実施例II 5,11−ジ−ビス(3,4−ジメチルフェニル)−m
−5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾ
ール(2)の合成:メカニカルスラーラ、還流凝縮器、
アルゴン口を備えた200mlの三つ口丸底フラスコを
アルゴン雰囲気下にした後、5,11−ジヒドロインド
ロ[3,2−b]カルバゾール(5.1g、0.02m
ol)、3−ヨードトルエン(9.28g、0.04m
ol)、硫酸銅5水塩(0.25g、1.0mmo
l)、炭酸カリウム(5.52g、0.04mol)、
n−トリデカン(5.0ml)を入れた。アルゴン雰囲
気下で、反応混合物を加熱マントルで約250℃に加熱
し、この温度で反応を進め、約6時間で反応を完了し
た。反応混合物を約100℃に冷却し、100mlのト
ルエンと15mlの水を激しく攪拌しながら加えた。得
られた2相混合物を分液漏斗に移し、層を分離した。有
機相を水洗し、アルゴン雰囲気下で25gのアルミナで
処理し、ろ過した。ろ液を蒸発させ、残留物をシクロヘ
キサンから再結晶させて、純度約99.8%の5,11
−ジ−ビス(3,4−ジメチルフェニル)−m−5,1
1−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾール
(2)7.5gを得た。
【0036】IR(KBr):1,614、1,60
5、1,511、1,458、1,445、1,32
4、1,241、1,183、851、747、743
cm-1
【0037】1H−NMR(CDCl3):δ2.42
(s)、2.44(s)、7.14〜7.47(m)、
8.03(s)、8.12(d,J=8.5Hz)。
【0038】実施例III 5,11−ジ−1−ナフチル−5,11−ジヒドロイン
ドロ[3,2−b]カルバゾール(3)の合成:メカニ
カルスラーラ、還流凝縮器、アルゴン口を備えた200
mlの三つ口丸底フラスコをアルゴン雰囲気下にした
後、5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバ
ゾール(5.1g、0.02mol)、1−ヨードナフ
タレン(10.16g、0.04mol)、硫酸銅5水
塩(0.25g、1.0mmol)、炭酸カリウム
(5.52g、0.04mol)、n−トリデカン
(5.0ml)を入れた。アルゴン雰囲気下で、反応混
合物を加熱マントルで約250℃に加熱し、この温度で
反応を進め、約6時間で反応を完了した。反応混合物を
約100℃に冷却し、100mlのトルエンと15ml
の水を加え、30分間激しく攪拌した。得られた2相混
合物を分液漏斗に移し、層を分離した。所望の生成物を
含む有機相を水洗し、アルゴン雰囲気下で25gのアル
ミナで処理、ろ過した。ろ液を蒸発させ、残留物をトル
エンから再結晶し、純度約99.9%の5,11−ジ−
1−ナフチル−5,11−ジヒドロインドロ[3,2−
b]カルバゾール(3)2.5gを得た。
【0039】IR(KBr):1,612、1,59
5、1,576、1,506、1,476、1,46
8、1,450、1,320、1,293、1,23
5、1,189、1,147、803、775、746
cm-1
【0040】1H−NMR(CDCl3):δ6.98
(d,J=8.5Hz)、7.13〜7.48(m)、
7.54〜7.62(m)、7.71〜7.80
(m)、8.0〜8.15(m)。
【0041】実施例IV 5,11−ビス[4’−(3−メチルジフェニルアミ
ノ)−1,1’−ビフェニル−4−イル]−5,11−
ジヒドロインドロ−[3,2−b]カルバゾール(4)
の合成:メカニカルスラーラ、還流凝縮器、アルゴン口
を備えた100mlの三つ口丸底フラスコをアルゴン雰
囲気下にした後、5,11−ジヒドロインドロ[3,2
−b]カルバゾール(1.65g、6.45mmo
l)、4−ヨード−4’−(3−メチルジフェニルアミ
ノ)−1,1’−ビフェニル(7.1g、15.5mm
ol)、硫酸銅5水塩(0.12g、0.5mmo
l)、炭酸カリウム(2.1g、15.2mmol)、
n−トリデカン(5.0ml)を入れた。次に、アルゴ
ン雰囲気下で、反応混合物を加熱マントルで約250℃
に加熱し、この温度で反応を進め、約6時間で反応を完
了した。反応混合物を25℃に冷却し、反応生成物を析
出させた。固体生成物をろ過、水洗、ろ過した。粗生成
物は、溶出液に暖めたトルエンを用いてアルミナ上でカ
ラムクロマトグラフィーにより精製した。純度約99.
9%の5,11−ビス[4’−(3−メチルジフェニル
アミノ)−1,1’−ビフェニル−4−イル]−5,1
1−ジヒドロインドロ−[3,2−b]カルバゾール
(4)3.45gを得た。
【0042】IR(KBr):1,598、1,49
5、1,450、1,320、1,291、1,27
7、1,232、742、695cm-1
【0043】1H−NMR(DMSO−d6−CDC
3):δ2.30(s)、6.88〜7.51
(m)、7.66(d,J=8.6Hz)、7.76
(d,J=8.6Hz)、7.93(d,J=8.6H
z)、7.99(s)、8.17(s)、8.19
(d,J=8.6Hz)。
【0044】実施例V 光伝導性画像形成部材は、チタン化MYLAR(商品
名)の支持基板上に、光電子発生層と正孔輸送層を順次
コーティングして調製する。支持基板は、0.025μ
mの薄いシランブロッキング層と、0.1μmの薄いポ
リエステル接着層で予め被覆できる。光電子発生層は、
ヒドロキシガリウムフタロシアニンタイプVなど、いく
つかの光電子発生顔料を含む。タイプVのヒドロキシガ
リウムフタロシアニン(HOGaPC)の分散物は、1
/8インチ(0.3175cm)のステンレススチール
ボール70g入りの30mlガラスびんに9.0gのク
ロロベンゼンを入れ、その中で0.125gのタイプV
と0.125gのポリスチレン−b−ポリビニルピリジ
ンを粉砕して調製する。ガラスびんは、Nortonロ
ーラミルに置き、300rpmで20時間運転する。次
に、1milのフィルムアプリケータを用いて、分散物
をチタン化MYLAR(商品名)基板にコーティング
し、光電子発生層を形成する。形成した光電子発生層H
OGaPCは、135℃で20分乾燥すると、最終的に
約0.3μmの厚さになる。
【0045】正孔輸送層溶液は、上記実施例のようなイ
ンドロカルバゾール3gと3.5gのポリカーボネート
を40gのジクロロメタンに溶解して調製する。6mi
lのフィルムアプリケータを用いて、溶液をHOGaP
C発生層上にコーティングする。こうして得られた電荷
輸送層は、100から135℃で乾燥した。
【0046】画像形成部材の電子写真に関係する電気的
性質は、公知の手段で測定できる。例えば、コロナ放電
源を用いて画像形成部材の表面を静電気的に帯電させ、
表面電位の初期値V0が、電位計に取り付けた容量結合
プローブによる測定で約−800ボルトになるようにす
る。暗闇に0.5秒間置いた後、帯電した部材の表面電
位は暗現像電位Vddpになる。XBO150ワットの電
球を備えたフィルタ付きキセノンランプからの光に露光
すると、部材は光放電を誘発し、その結果、表面電位は
バックグラウンド電位Vbgに低下する。光放電の割合
は、100×(Vddp−Vbg)/Vddpで算出される。所
望の露光の波長とエネルギーはランプの前に置くフィル
タの種類で決めることができる。単色光の光電感度は、
狭帯域フィルタを用いて測定した。
【0047】ヒドロキシガリウムフタロシアニンと実施
例Iの電荷輸送層を有する帯電画像形成部材を、光度1
0ergs/cm2で830ナノメートルの光に露光す
ると、75%の光放電が観察された。画像形成部材を6
80と830ナノメートルの両方の光に露光すると完全
に放電した。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次式の(Ia)、(IIa)、(III
    a)、(IVa)、(Va)、または(VIa)で表される
    インドロカルバゾール、または必要に応じてそれらの混
    合物を含む電荷輸送層を含む光伝導性の画像形成部材で
    あって、 前記インドロカルバゾールの下記式中のR及びR’は、
    水素原子、ハロゲン原子、アルキル、アルコキシル、及
    びアリールからなる群から独自に選ばれ、m及びnは0
    ないし4の数字、R1及びR2は、アルキル、アリール、
    ビニル、及びジアリールアミノアリールからなる群から
    独自に選ばれ、R3及びR4は、水素原子、アルキル、ア
    ルコキシ、アリール、またはハロゲン、及びpは1ない
    し3の数字であることを特徴とする光伝導性の画像形成
    部材。 【化1】
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の部材において、 前記インドロカルバゾールは、5,11−ジ−m−トリ
    ル−5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバ
    ゾール、5,11−ビス(3,4−ジメチルフェニル)
    −5,11−ジヒドロインドロ[3,2−b]カルバゾ
    ール、5,11−ジ−1−ナフチル−5,11−ジヒド
    ロインドロ[3,2−b]カルバゾール、5,11−ビ
    ス(3−メトキシフェニル)−5,11−ジヒドロイン
    ドロ[3,2−b]カルバゾール、または5,11−ビ
    ス[4’−(3−メチルジフェニルアミノ)−1,1’
    −ビフェニル−4−イル]−5,11−ジヒドロインド
    ロ[3,2−b]カルバゾールであることを特徴とする
    画像形成部材。
JP10267540A 1997-10-02 1998-09-22 インドロカルバゾールを含む光伝導性の画像形成部材 Withdrawn JPH11167215A (ja)

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