KR100739689B1 - 폴리(아진)계 전하 수송 물질 - Google Patents

폴리(아진)계 전하 수송 물질 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 개선된 유기감광체는 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상에 형성된 광도전성 요소를 포함하며, 상기 광도전성 요소는 (a) 하기 화학식 1의 폴리머를 포함하는 전하 수송 물질:
<화학식 1>
본 발명에 따른 개선된 유기감광체는 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상에 형성된 광도전성 요소를 포함하며, 상기 광도전성 요소는 (a) 하기 화학식 1의 폴리머를 포함하는 전하 수송 물질:
<화학식 1>
Figure 112007007662046-pat00016
식중 X1 및 X2은 각각 독립적으로 연결기이고; Ar은 방향족 작용기를 나타내고; R1, R2, 및 R3는 각각 독립적으로 H, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족기, 또는 헤테로시클릭기를 나타내며; 그리고 n은 1과 100,000 사이의 정수의 분포값으로서 1보다 큰 평균값을 가지며, (b) 전하 발생 화합물을 포함한다.
대응하는 전자사진용 장치, 화상 형성 방법, 및 상기 전하 수송 물질의 제조방법을 기술한다.

Description

폴리(아진)계 전하 수송 물질 {Poly(azine)-based charge transport materials}
본 발명은 전자사진분야에서 사용하기 적합한 유기감광체, 구체적으로는 반복적인 방향족 아진기를 갖는 폴리머를 포함하는 전하 수송 물질을 함유하는 유기감광체에 관한 것이다. 또한 본 발명은 반복되는 방향족 아진기를 갖는 폴리머를 포함하는 전하 수송 물질의 제조방법을 더 포함한다.
전자사진법에 있어서, 도전성 지지체 (substrate) 상에 전기 절연성 광도전성 요소를 구비하는 플레이트, 디스크, 시트, 벨트, 드럼 등과 같은 형태의 유기감광체는, 먼저 광도전성 요소의 표면을 균일하게 정전기적으로 대전시키고, 대전된 표면을 광 패턴에 노출시킴으로써 화상이 형성된다. 광 노출은 표면에 광이 충돌하는 조사된 영역 중의 전하를 선택적으로 소산시킴으로써, 대전 및 비대전된 영역들의 패턴, 이른바 잠상 (latent image)을 형성하게 된다. 다음으로, 습식 또는 건식 토너가 잠상의 인접 부위에 제공되고, 토너 방울들 또는 입자들이 대전된 또는 비대전된 영역 중 어느 하나에 침적되어 광도전층의 표면 상에 톤 화상 (toned image)을 형성한다. 결과물인 톤 화상은 종이와 같은 적당한 최종 또는 중간 수용 표면으로 전사되거나, 또는 광도전성층이 화상에 대한 최종 수용체로서 기능할 수 있다. 화상 형성 공정은, 예를 들어, 완전한 컬러 최종 화상을 형성하기 위해서, 및/또는 부가적인 화상들을 재현하기 위해서, 구별되는 컬러들을 갖는 화상들을 중첩시키는 것과 같이, 구별되는 컬러 성분들 또는 효과 음영 화상들 (effect shadow images)을 중첩시킴으로써, 단일 화상을 완성하기 위하여 여러 번 반복될 수 있다.
단일층 및 다중층 광도전성 요소들이 모두 사용되어 왔다. 단일층인 경우에는, 전하 수송 물질 및 전하 발생 물질은 폴리머 바인더와 결합되고, 이어서 도전성 지지체 상에 적층된다. 다중층인 경우, 전하 수송 물질 및 전하 발생 물질은 별개층 중의 요소로서 존재하며, 이들 각각은 선택적으로 폴리머 바인더와 결합되어 도전성 지지체 상에 적층된다. 이중층 광도전성 요소에 대해서는 두 가지 배열이 가능하다. 한 가지 이중층 배열에서는 ("이중층 (dual layer)" 배열), 전하 발생층이 도전성 지지체 상에 적층되고, 전하 수송층이 전하 발생층의 위에 적층된다. 다른 이중층 배열에서는 ("역이중층 (inverted dual layer)" 배열), 전하 수송층과 전하 발생층의 순서가 반대로 된다.
단일층 및 다중층 광도전성 요소 모두에서, 전하 발생 물질의 목적은, 노광시에 전하 캐리어 (charge carrier) (즉, 정공 또는 전자)를 발생시키기 위한 것이다. 전하 수송 물질의 목적은, 이러한 전하 캐리어들 중의 적어나 한가지 유형을 수용하여 광도전성 요소 상의 표면 전하의 방출을 용이하게 하기 위하여 전하 수송층을 통하여 이들 전하 캐리어를 수송하는 것이다. 전하 수송 물질은 전하 수송 화합물, 전자 수송 화합물, 또는 양자의 조합일 수 있다. 전하 수송 화합물이 사용되 는 경우에는, 전하 수송 화합물은 정공 캐리어를 수용하여 전하 수송 화합물을 포함하는 층을 통하여 이들 정공 캐리어를 수송한다. 전자 수송 화합물이 사용되는 경우에는, 전자 수송 화합물은 전자 캐리어를 수용하여 전자 수송 화합물을 포함하는 층을 통하여 그들을 수송한다.
유기감광체들은 건식 및 습식 전자사진법 모두에 사용될 수 있다. 건식 및 습식 전자사진법 사이에는 많은 차이점들이 존재한다. 두드러진 차이점은 건식 토너는 건식 전자사진법에 사용되는 반면에, 습식 토너는 습식 전자사진법에 사용된다는 점이다. 습식 전자사진법의 잠재적 잇점은, 습식 토너 입자들이 일반적으로 건식 토너 입자들보다 일반적으로 현저하게 작기 때문에 건식 전자사진법에 비해서 높은 해상도 및 샤프한 이미지들을 제공할 수 있다는 점이다. 이러한 작은 크기로 인해서, 습식 토너들은 건식 토너들보다 더 높은 광학 밀도를 갖는 이미지들을 제공할 수 있다.
습식 전자사진법에서, 유기감광체는 토너가 건조되는 동안, 또는 수용 표면으로 전사되기 전까지는 습식 토너의 액체 캐리어와 접촉한다. 결과적으로, 광도전성 요소 중의 전하 수송 물질은 액체 캐리어에 의한 추출에 의해서 제거될 수 있다. 장시간 동안의 구동에 걸쳐서, 추출에 의해 제거되는 전하 수송 물질의 함량이 많아짐으로 인해 유기감광체의 성능에 해가 된다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 높은 Vacc 및 낮은 Vdis과 같은 우수한 정전 특성을 갖는 유 기감광체를 제공하는 것이다. 본 발명은 또한 액체 캐리어에 의한 추출에 의해 제거되는 함량이 적은 전하 수송 물질을 포함하는 유기감광체를 제공한다.
제1 태양에서, 본 발명은 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상에 형성된 광도전성 요소를 포함하며, 상기 광도전성 요소는:
(a) 하기 화학식 1의 폴리머를 포함하는 전하 수송 물질:
Figure 112005003776002-pat00002
식중 X1 및 X2은 각각 독립적으로 -(CH2)m-와 같은 연결기이고, 여기에서 m은 1 내지 20의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기들은 선택적으로 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiR eRf에 의해서 치환되며, 상기 Ra, Rb, Rc, Rd, Re 및 Rf는 각각 독립적으로 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 시클로알킬기 및 벤조기와 같은 고리기의 부분이고;
Ar은 방향족 C6H3기와 같은 방향족기를 나타내고;
R1, R2, 및 R3는 각각 독립적으로 H, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족기, 또는 헤테로시클릭기를 나타내며; 및
n은 1과 100,000 사이의 정수의 분포값으로서 1보다 큰 평균값을 갖는다; 및
(b) 전하 발생 화합물을 포함한다.
상기 별표(*)는 화학식 1의 폴리머의 말단기를 나타내며, 이들은 중합단계의 후반부에서 특정 중합 공정의 상태에 의존하는 상이한 폴리머 단위체들 사이에서 달라질 수 있다.
상기 유기감광체는, 예를 들어, 플레이트, 연성 벨트, 연성 디스크, 시트, 강성 드럼, 또는 강성 또는 유연성 (compliant) 드럼 둘레의 시트와 같은 형태로서 제공될 수 있다. 일 구현예로 상기 유기감광체는 (a) 전하 수송 물질, 전하 발생 화합물, 제2 전하 수송 물질, 및 폴리머 바인더를 포함하는 광도전성 요소; 및 (b) 도전성 지지체를 포함한다.
제2 태양에서, 본 발명은 (a) 광 화상 형성 성분; 및 (b) 상기 광 화상 형성 성분으로부터 광을 수용할 수 있도록 배향된 상술한 유기감광체를 포함하는 전자사진 화상 형성 장치를 제공한다. 본 장치는 추가로 습식 토너 분배기와 같은 토너 분배기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기술한 전하 수송 물질을 포함하는 감광체를 사용하는 전자사진 화상 형성방법이 기술되어 있다.
제3 태양에서, 본 발명은 (a) 상기 기술한 유기감광체의 표면에 전기적 전하를 인가하는 단계; (b) 선택된 영역들에서 전하를 소산시킴으로써 상기 표면 상에 최소한 상대적으로 대전 및 비대전된 영역들의 패턴을 형성하기 위하여 상기 유기감광체의 표면을 화상에 따라 노광시키는 단계; (c) 상기 표면을 톤 화상을 형성하기 위하여 유기 액체 중의 착색제 입자의 분산물을 포함하는 습식 토너와 같은 토너와 접촉시키는 단계; 및 (d) 상기 톤 화상을 지지체에 전사하는 단계를 포함하는 전자사진 화상 형성방법을 제공한다.
제4 태양에서, 본 발명은 상기 화학식 1의 폴리머를 포함하는 전하 수송 물질을 제공한다.
제5 태양에서, 본 발명은 폴리머성 전하 수송 물질의 제조방법을 제공하며, 상기 방법은 브리징기(bridging group) 및 2개 이상의 작용기를 갖는 브리징 화합물과 하기 화학식 2의 전하 수송 물질을 공중합하는 단계를 포함한다:
Figure 112005003776002-pat00003
식중 X3 및 X4은 각각 독립적으로 -(CH2)p-와 같은 연결기이고, 여기에서 p은 1 내지 10의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기들은 선택적으로 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRg기, CRh기, CRiRj기, 또는 SiR kRl에 의해서 치환되며, 상기 Rg, Rh, Ri, Rj, Rk 및 Rl는 각각 독립적으로 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카 르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 시클로알킬기 및 벤조기와 같은 고리기의 일부이고;
Ar은 방향족 C6H3기와 같은 방향족기를 나타내며;
R1, R2, 및 R3는 각각 독립적으로 H, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족기, 또는 헤테로시클릭기를 나타내고; 및
E1 및 E2는 각각 독립적으로 에폭시기, 티라닐기, 아지리디노기, 및 옥세타닐기와 같은 반응성 고리기를 나타낸다.
일부 구현예에서, 상기 브리징기는 -(CH2)k- 기이며, 상기 k는 1 내지 30의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기는 선택적으로 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRm기, CRn기, CRoRp기, 또는 SiRq Rr에 의해서 치환되며, 상기 Rm, Rn, Ro, Rp, Rq 및 Rr는 각각 독립적으로 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 시클로알킬기 및 벤조기와 같은 고리기의 일부를 나타낸다. 다른 구현예에서, 상기 작용기는 각각 독립적으로 히드록실기, 티올기, 카르복실기 및 아미노기를 나타낸다.
본 발명은 개선된 화학적 및 정전기적 성질을 모두 갖는 유기감광체용 전하 수송 물질을 제공한다. 이들 감광체는 습식토너 등과 같은 토너와 함께 사용되어 우수한 품질의 화상을 제공하게 된다. 아울러 이와 같은 고품질의 화상 처리 시스 템은 반복 사용 후에도 유지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징 및 장점을 하기 실시예 및 청구범위로부터 명백히 이해할 수 있다.
여기에 서술된 유기감광체는 도전성 지지체 및 광도전성 요소를 갖고, 상기 광도전성 요소는 전하 발생 화합물 및 전하 수송 물질을 포함하며, 상기 전하 수송 물질은 반복적인 방향족 아진기를 갖는 폴리머를 포함한다. 이러한 전하 수송 물질들은 전자 사진법을 위한 유기감광체들 중에서 그들의 성능에 의해서 입증되는 바와 같이 바람직한 특성을 갖는다. 특히 본 발명의 전하 수송 물질들은 높은 전하 캐리어 이동성 및 다양한 바인더 물질들과 우수한 양립성을 가지고, 탁월한 전자사진법적 특성들을 갖는다. 본 발명에 따른 유기감광체들은 일반적으로 싸이클 테스팅, 결정화, 및 유기감광체 벤딩 및 스트레칭에 대해서 높은 안정성, 높은 감광성, 낮은 잔류 포텐셜을 갖는다. 본 발명의 유기감광체들은 특히 전자사진법에 기초한 팩스기, 복사기, 스캐너 및 다른 전자 장치들 뿐만 아니라, 레이저 프린터 등에 있어서 특히 유용하다. 이러한 전하 수송 물질들의 이용은 하기에 레이저 프린터에 사용되는 경우에 있어서 더욱 상세하게 설명되지만, 전자사진법에 의하여 작동되는 다른 장치들에의 응용 또한 하기 서술된 바로부터 일반화될 수 있다.
특히 여러 번의 싸이클 이후에, 고화질의 화상들을 제조하기 위해서는, 상기 전하 수송 물질들이 폴리머 바인더와 균질한 혼합물을 형성하여 상기 물질의 싸이클링 동안 유기감광체 물질을 통하여 어느 정도 이상 균질하게 분포된 상태로 남아 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 전하 수송 물질이 수용할 수 있는 전하량 (수용 전압 또는 "Vacc"로 알려진 패러미터로 나타냄)을 증가시키고, 방전시 전하 보유 (방전 전압 또는 "Vdis"로 알려진 패러미터로 나타냄)를 감소시키는 것이 바람직하다.
전하 수송 물질들은 모노머 분자들 (예를 들어, N-에틸-카르바졸로-3-알데히드-N-메틸-N-페닐-히드라존), 다이머 분자들 (예를 들어, 미국특허 제6,140,004호 및 제6,670,085호에 개시된 것), 또는 폴리머 조성물들 (예를 들어, 폴리(비닐카르바졸))을 포함할 수도 있다. 더욱이, 전하 수송 물질들은 전하 수송 화합물 또는 전자 수송 화합물로 분류될 수 있다. 전자사진법을 위한 당업계에 공지된 많은 전하 수송 화합물들 및 전자 수송 화합물들이 존재한다. 전하 수송 화합물들의 비제한적인 예들은, 예를 들어, 피라졸린 유도체류, 플루오렌 유도체류, 옥사디아졸 유도체류, 스틸벤 유도체류, 엔아민 유도체류, 엔아민 스틸벤 유도체류, 히드라존 유도체류, 카르바졸 히드라존 유도체류, 트리아릴 아민과 같은 (N,N-이치환된)아릴아민류, 폴리비닐 카르바졸, 폴리비닐 피렌, 폴리아세나프틸렌, 및 미국특허 제6,689,523호, 제6,670,085호, 및 제6,696,209호, 및 미국특허출원 제10/431,135호, 제10/431,138호, 제10/699,364호, 제10/663,278호, 10/699,581호, 제10/449,554호, 제10,748,496호, 제10/789,094호, 제10/644,547호, 제10/749,174호, 제10/749,171호, 10/749,418호, 제10/699,039호, 제10/695,581호, 제10/692,389호, 제10/634,164호, 제10/663,970호, 제10/749,164호, 제10/772,068호, 제10/749,178호, 제10/758,869호, 제10/695,044호, 제10/772,069호, 제10/789,184호, 제10/789,077 호, 제10/775,429호, 제10/670,483호, 제10/671,255호, 제10/663,971호, 제10/760,039호에 서술된 전하 수송 화합물들을 포함한다. 상기 모든 특허들 및 특허출원들은 본 명세서에 참고문헌으로서 통합된다.
전자 수송 화합물들의 비제한적인 예들은, 예를 들어, 브로모아닐린, 테트라시아노에틸렌, 테트라시아노퀴노디메탄, 2,4,7-트리니트로-9-플루오레논, 2,4,5,7-테트라니트로-9-플루오레논, 2,4,5,7-테트라니트로크산톤, 2,4,8-트리니트로티오크산톤, 2,6,8-트리니트로-인데노[1,2-b]티오펜-4-온 및 1,3,7-트리니트로디벤조 티오펜-5,5-디옥사이드, (2,3-디페닐-1-인데닐리덴)말로노니트릴, 4H-티오피란-1,1-디옥사이드 및 4-디시아노메틸렌-2,6-디페닐-4H-티오피란-1,1-디옥사이드, 4-디시아노메틸렌-2,6-디-m-톨릴-4H-티오피란-1,1-디옥사이드와 같은 그의 유도체들, 및 4H-1,1-디옥소-2-(p-이소프로필페닐)-6-페닐-4-(디시아노메틸리덴)티오피란 및 4H-1,1-디옥소-2-(p-이소프로필페닐)-6-(2-티에닐)-4-(디시아노메틸리덴)티오피란과 같은 비대칭적으로 치환된 2,6-디아릴-4H-티오피란-1,1-디옥사이드, 포스파-2,5-시클로헥사디엔의 유도체, (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴, (4-펜에톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴, (4-카르비톡시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 및 디에틸(4-n-부톡시카르보닐-2,7-디니트로-9-플루오레닐리덴)-말로네이트와 같은 (알콕시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 유도체, 11,11,12,12-테트라시아노-2-알킬안트라퀴노디메탄 및 11,11-디시아노-12,12-비스(에톡시카르보닐)안트라퀴노디메탄과 같은 안트라퀴노디메탄 유도체, 1-클로로-10-[비스(에톡시카르보닐)메틸렌]안트론, 1,8-디클로로-10-[비스(에톡시카르보닐)메틸 렌]안트론, 1,8-디히드록시-10-[비스(에톡시카르보닐)메틸렌]안트론 및 1-시아노-10-[비스(에톡시카르보닐)메틸렌]안트론과 같은 안트론 유도체, 7-니트로-2-아자-9-플루오레닐리덴-말로노니트릴, 디페노퀴논 유도체, 벤조퀴논 유도체, 나프토퀴논 유도체, 퀴닌 유도체, 테트라시아노에틸렌시아노에틸렌, 2,4,8-트리니트로티오크산톤, 디니트로벤젠 유도체, 디니트로안트라센 유도체, 디니트로아크리딘 유도체, 니트로안트라퀴논 유도체, 디니트로안트라퀴논 유도체, 숙신산 무수물, 말레산 무수물, 디브로모 말레산 무수물, 피렌 유도체, 카르바졸 유도체, 히드라존 유도체, N,N-디알킬아닐린 유도체, 디페닐아민 유도체, 트리페닐아민 유도체, 트리페닐메탄 유도체, 테트라시아노퀴논디메탄, 2,4,5,7-테트라니트로-9-플루오레논, 2,4,7-트리니트로-9-디시아노메틸렌플루오레논, 2,4,5,7-테트라니트로크산톤 유도체, 및 2,4,8-트리니트로티오크산톤 유도체, 미국특허 제5,232,800호, 제4,468,444호, 및 제4,442,193호에 서술된 바와 같은 1,4,5,8-나프탈렌 비스-디카르복스이미드 유도체류, 및 미국특허 제6,472,514호에 서술된 바와 같은 페닐아조퀴놀리드 유도체류를 포함한다. 일부 관심 대상이 되는 구현예들에서, 상기 전자 수송 화합물은 (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴과 같은 (알콕시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 유도체, 및 1,4,5,8-나프탈렌 비스-디카르복스이미드 유도체들을 포함한다.
비록 많은 전하 수송 물질들이 이용가능하지만, 특정 전자사진 적용에 대한 다양한 요구사항들을 만족시키기 위해서 이들 외에 다른 전하 수송 물질들이 필요할 수 있다.
전자사진법 응용에 있어서, 유기감광체 내의 전하 발생 화합물은 광을 흡수하여 전자-정공 쌍들을 형성한다. 이러한 전자-정공 쌍들은 큰 전기장 하에서 적당한 시간대에 걸쳐 수송되어 전기장을 발생시키는 표면 전하를 국소적으로 방전한다. 특정 영역에서의 상기 전기장의 방전은 표면 대전 패턴을 야기하고, 이는 광에 의하여 그려진 패턴과 본질적으로 일치한다. 다음으로, 이 대전 패턴은 토너 적층을 가이드하는 데에 사용될 수 있다. 본 발명의 전하 수송 화합물들은 전하, 특히 전하 발생 화합물에 의해서 형성된 전자-정공 쌍들로부터의 특정 정공들을 수송하는 데에 있어서 특히 효율적이다. 일부 구현예들에서, 특정 전자 수송 화합물 또는 전하 수송 화합물이 또한 본 발명의 전하 수송 물질과 함께 사용될 수도 있다.
전하 발생 화합물 및 전하 수송 화합물들을 포함하는 물질의 층 또는 층들은 유기감광체 내에 존재한다. 유기감광체를 사용하여 2차원적인 화상을 인쇄하기 위하여, 상기 유기감광체는 최소한 화상의 일부분을 형성하기 위한 2차원 표면을 갖는다. 이어서, 화상 형성 공정은 유기감광체를 순환시킴으로써 계속되어 전체 화상 형성 및/또는 후속적인 화상들의 가공을 완성한다.
유기감광체는 플레이트, 연성 벨트, 디스크, 경성 드럼, 경성 또는 유연성 드럼 주위의 시트 등의 형태로 제공될 수도 있다. 전하 수송 물질은 전하 발생 화합물과 동일한 층, 및/또는 다른 층에 존재할 수도 있다. 또한, 하기 서술하는 바와 같이 부가적인 층들이 사용될 수도 있다.
일부 구현예들에서, 유기감광체 물질은, 예를 들어: (a) 전하 수송 물질 및 폴리머 바인더를 포함하는 전하 수송층; (b) 전하 발생 화합물 및 폴리머 바인더를 포함하는 전하 발생층; 및 (c) 도전성 지지체를 포함한다. 전하 수송층은 전하 발생층과 도전성 지지체 사이의 중간에 존재할 수도 있다. 다른 한편으로, 전하 발생층은 전하 수송층과 도전성 지지체 사이의 중간에 존재할 수도 있다. 다른 구현예에서, 유기감광체 물질은 폴리머 바인더 내에 전하 수송 물질 및 전하 발생 화합물 모두를 포함하는 단일층을 갖는다.
유기감광체는 레이저 프린터와 같은 전자사진 화상 형성 장치 내로 통합될 수도 있다. 이러한 장치들의 경우에, 화상은 물리적 구현예들로부터 형성되고, 표면 잠상 (latent image)을 형성하기 위하여 유기감광체 상으로 스캔되는 광 화상으로 변환된다. 표면 잠상은 유기감광체의 표면 상으로 토너를 유도하는 데에 사용될 수 있고, 여기에서 토너 화상은 유기감광체 상에 투영된 광 화상과 동일하거나 또는 그 네거티브 상이다. 상기 토너는 습식 토너 또는 건식 토너일 수 있다. 계속해서 토너는 유기감광체의 표면으로부터 한 장의 종이와 같은 수용 표면으로 전사된다. 토너의 전사 이후에, 전체 표면이 방전되며, 상기 물질은 다시 싸이클될 수 있도록 준비된다. 화상 형성 장치는, 예를 들어 매체를 수용하는 종이의 수송 및/또는 유기감광체의 이동을 위한 복수 개의 지지 롤러들, 광 화상을 형성하기에 적당한 광학적 성질을 갖는 광 화상 형성 성분, 레이저와 같은 광원, 토너 공급원 및 전달 시스템, 및 적당한 조절 시스템을 더 포함할 수도 있다.
전자사진 화상 형성 공정은 일반적으로 (a) 상기 서술한 유기감광체의 표면에 전기적 전하를 인가하는 단계; (b) 선택된 영역들에서 전하를 소산시킴으로써 상기 표면 상에 대전 및 비대전된 영역들의 패턴을 형성하기 위하여 상기 유기감광 체의 표면을 화상에 따라 노광시키는 단계; (c) 토너 화상을 형성하고, 상기 유기감광체의 대전된 또는 방전된 영역들로 토너를 유도하기 위하여 상기 표면을, 유기 액체 중에 착색제 입자의 분산물을 포함하는 습식 토너와 같은, 토너에 노출시키는 단계; 및 (d) 상기 토너 화상을 지지체에 전사하는 단계를 포함할 수 있다.
여기에 기재된 바와 같이, 유기감광체는 하기 화학식 1의 전하 수송 물질을 포함하며,
<화학식 1>
Figure 112005003776002-pat00004
식중 X1 및 X2은 각각 독립적으로 -(CH2)m-와 같은 연결기이고, 여기에서 m은 1 내지 20의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기들은 선택적으로 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiR eRf에 의해서 치환되며, 상기 Ra, Rb, Rc, Rd, Re 및 Rf는 각각 독립적으로 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 시클로알킬기 및 벤조기와 같은 고리기의 부분이고;
Ar은 방향족 C6H3기와 같은 방향족기를 나타내고;
R1, R2, 및 R3는 각각 독립적으로 H, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족기, 또는 헤테로시클릭기를 나타내고; 및
n은 1과 100,000 사이의 정수의 분포값으로서 1 보다 큰 평균값을 갖는다.
헤테로시클릭기는 고리 중에 적어도 하나의 헤테로원자 (예를 들어, O, S, N, P, B, Si 등)를 갖는 임의의 모노시클릭 또는 폴리시클릭 (예를 들어, 비시클릭, 트리시클릭 등) 고리 화합물을 포함한다.
방향족기는 4n+2π 전자를 함유하는 임의의 공액고리계 (conjugated ring system)가 될 수 있다. 방향성 (aromaticity)을 결정하기 위한 많은 기준이 존재한다. 방향성의 정량적 분석에 대해 널리 채용되는 척도는 공명 에너지 (resonance energy)이다. 일부 구현예들에서, 방향족기의 상기 공명 에너지는 10 KJ/몰보다 크다. 추가적인 구현예에서, 방향족기의 상기 공명에너지는 0.1 KJ/몰보다 크다. 방향족기는 4n+2π 전자 고리 중에 적어도 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 방향족 헤테로시클릭기, 또는 4n+2π 전자 고리 중에 헤테로 원자를 포함하지 않는 아릴기로 분류될 수 있다. 방향족기는 방향족 헤테로시클릭기 및 아릴기의 조합을 포함할 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 방향족 헤테로시클릭 또는 아릴기 중의 하나는 4n+2π 전자 고리에 부착된 치환체에서 적어도 하나 이상의 헤테로 원자를 가질 수 있다. 게다가, 방향족 헤테로시클릭 또는 아릴기 중의 하나는 모노시클릭 또는 폴리시클릭 (예를 들면, 바이시클릭, 트리시클릭 등)방향족 고리를 포함할 수 있다.
방향족 헤테로시클릭기의 비제한적인 예는 퓨라닐, 티오페닐, 피롤릴, 인돌릴, 카르바졸릴, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리다지닐, 피리미디닐, 피라지닐, 트리아지닐, 테트라지닐, 페타지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 신놀리닐, 프탈라지닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 나프티리디닐, 아크리디닐, 페난트리디닐, 페난트롤리닐, 안티리디닐, 퓨리닐, 프터리디닐, 알록사지닐, 페나지닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 페녹사티닐, 디벤조(1,4)디옥시닐, 티안트레닐, 및 이들의 조합물이다. 또한, 방향족 헤테로시클릭기는 결합 (비카르바졸릴에서와 같이) 또는 연결기 (1,6-디(10H-10-페노티아지닐)헥산에서와 같이) 중의 하나에 의해서 함께 결합된 상기의 방향족 헤테로시클릭기의 임의의 조합물을 포함할 수도 있다. 연결기는 지방족기, 방향족기, 헤테로시클릭기, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 게다가, 연결기는 O, S, Si 및 N과 같은 적어도 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있다.
아릴기의 비제한적인 예는 페닐기, 나프틸기, 벤질기, 톨라닐기, 섹시페닐렌, 페난트레닐, 안트라세닐, 코로네닐 및 톨라닐페닐이다. 또한, 아릴기는 결합 (비페닐기에서와 같이) 또는 연결기 (스틸베닐, 디페닐 술폰, 아릴아민기에서와 같이)에 의해서 함께 결합된 상기의 아릴기의 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 연결기는 지방족기, 방향족기, 헤테로시클릭기, 또는 이들의 조합물을 포함할 수도 있다. 게다가, 연결기는 O, S, Si 및 N과 같은 적어도 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수도 있다.
당업계에 알려진 바와 같이, 화학적 기들 (groups)에 대해서, 이동성, 민감 성, 가용성, 안정성 등과 같은 화합물의 특성에 다양한 물리적인 효과를 미치게 하는 치환이 자유롭게 허용된다. 화학적 치환기들의 서술에 있어서, 용어 사용에 반영되는, 당업계에 상식적인 소정 관습들이 존재한다. 기 (group)라는 용어는 포괄적으로 인용된 화학적 실체 (예를 들어, 알킬기, 페닐기, 방향족기, 아릴아민기 등)가 상기 기의 결합 구조와 일치하는 임의의 치환기를 그 위에 가질 수 있다는 것을 나타낸다. 예를 들어, '알킬기'라는 용어가 사용되는 경우에는, 그러한 용어가 메틸, 에틸, 이소프로필, t-부틸, 시클로헥실, 도데실 등과 같은 비치환된 선형, 분지 및 시클릭 알킬들을 포함할 뿐만 아니라, 3-에톡시프로필, 4-(N,N-디에틸아미노)부틸, 3-히드록시펜틸, 2-티올헥실, 1,2,3-트리브로모프로필 등과 같은 헤테로원자, 및 페닐, 나프틸, 카르바졸릴, 피롤 등과 같은 방향족기들 갖는 치환기도 포함한다. 그러나, 그와 같은 명명법에 일치되는 것과 같이, 골격기 (underlying group)의 기본적 결합 구조를 변화시키는 어떠한 치환도 상기 용어에 포함되지 않는다. 예를 들어, 페닐기가 인용된 경우에는, 2- 또는 4-아미노페닐, 2- 또는 4-(N,N-이치환된)아미노페닐, 2,4-디히드록시페닐, 2,4,6-트리티오페닐, 2,4,6-트리메톡시페닐 등과 같은 치환은 그 용어 내에서 허용가능하지만, 1,1,2,2,3,3-헥사메틸페닐의 치환은, 그와 같은 치환으로 인하여 페닐기의 고리 결합 구조가 비-방향족 형태로 변화될 것이 요구되기 때문에 허용되지 않는다. 알킬 모이어티 또는 페닐 모이어티와 같은 모이어티 (moiety)라는 용어가 사용된 경우에는, 상기 용어는 화학적 물질이 치환되지 않는다는 것을 의미한다. 알킬 모이어티라는 용어가 사용된 경우에는, 상기 용어는 분지형 사슬, 선형 사슬 또는 시클릭인, 비치환된 알킬 탄화수소기만을 의미한다.
유기감광체
유기감광체는 예를 들어 플레이트, 시트, 유연성 벨트, 디스크, 강성 드럼, 또는 강성 또는 유연한 드럼 주위의 시트의 형태일 수 있으며, 유연성 벨트 및 강성 드럼은 일반적으로 상업적 용도로 사용되는 것이다. 유기감광체는, 예를 들어 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상에 하나 이상의 층들의 형태로 광도전성 요소를 포함할 수도 있다. 광도전성 요소는, 일부 구현예들에서의 전하 수송 화합물 또는 전자 수송 화합물과 같은 제2 전하 수송 물질뿐만 아니라, 폴리머 바인더 중에 전하 수송 물질 및 전하 발생 화합물 양자 모두를 포함할 수도 있으며, 이는 동일한 층 내에 존재할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들어, 전하 수송 물질 및 전하 발생 화합물은 단일층 중에 존재할 수 있다. 그러나, 다른 구현예들에서는, 광도전성 요소는 전하 발생층 및 별개의 전하 수송층을 구비하는 이중층 구조를 포함한다. 전하 발생층은 도전성 지지체와 전하 수송층과의 사이에 중간층으로 위치할 수도 있다. 다른 한편으로, 광도전성 요소는 전하 수송층이 도전성 지지체와 전하 발생층의 사이에 중간층으로 존재하는 구조를 가질 수도 있다.
도전성 지지체는, 예를 들어 유연성 웹 (web) 또는 벨트의 형태의 유연한 것이거나, 또는 예를 들어 드럼 형태의 비유연한 것일 수 있다. 드럼은 화상 형성 과정 중에 상기 드럼을 회전시키는 드라이브에 상기 드럼이 부착될 수 있도록 하는 중공 실린더형 구조를 가질 수 있다. 통상적으로, 유연한 도전성 지지체는 전기 절 연성 지지체 및 광도전성 물질이 가해진 도전성 물질의 박막층을 포함한다.
전기 절연성 지지체는 종이 또는 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트), 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리비닐 수지, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리스티렌 등과 같은 필름 형성 폴리머일 수 있다. 지지체를 지지하는 폴리머들의 특정 예들은, 예를 들어 폴리에테르술폰 (STABARTM S-100, ICI로부터 구입 가능), 폴리비닐 플루오라이드 (TedlarTM E.I. DuPont de Nemours & Company로부터 구입 가능), 폴리비스페놀-A 폴리카보네이트 (MAKROFOLTM, Mobay Chemical Company로부터 구입 가능) 및 무정형 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (MELINARTM, ICI Americas, Inc.로부터 구입 가능)를 포함한다. 도전성 물질들은 흑연, 분산 카본 블랙, 요오드, 폴리피롤 및 Calgon(등록명) 도전성 폴리머 261 (Calgon Corporations, Inc., Pittsburgh, Pa.로부터 상업적으로 구입 가능)과 같은 도전성 폴리머들, 알루미늄, 티타늄, 크롬, 황동, 금, 구리, 팔라듐, 니켈, 또는 스테인레스 스틸과 같은 금속들, 또는 주석 산화물 또는 인듐 산화물과 같은 금속 산화물을 포함한다. 특정 구현예들에서, 도전성 물질은 알루미늄이다. 일반적으로, 광도전체 지지체는 요구되는 기계적 안정성을 제공하기에 적당한 두께를 갖는다. 예를 들어, 유연성 웹 지지체들은 일반적으로 약 0.01 내지 약 1 mm의 두께를 가지며, 드럼 지지체들은 일반적으로 약 0.5 내지 약 2 mm의 두께를 갖는다.
전하 발생 화합물은 염료 또는 안료와 같이, 전하 캐리어들을 발생시키기 위하여 광을 흡수할 수 있는 능력을 갖는 물질이다. 적당한 전하 발생 화합물들의 비제한적인 예들은, 예를 들어 금속-비함유 프탈로시아닌류 (예를 들어, ELA 8034 금속-비함유 프탈로시아닌, H.W. Sands, Inc.로부터 구입 가능, 또는 CGM-X01, Sanyo Color Works, Ltd.로부터 구입 가능), 티타늄 프탈로시아닌, 구리 프탈로시아닌, 옥시티타늄 프탈로시아닌 (티타닐 옥시프탈로시아닌으로도 불리며, 전하 발생 화합물로서 작용할 수 있는 임의의 결정상 또는 결정상들의 혼합물들을 포함), 히드록시갈륨 프탈로시아닌과 같은 금속 프탈로시아닌류, 스쿠아릴륨 염료 및 안료들, 히드록시-치환된 스쿠아릴륨 안료, 페릴이미드류, Allied Chemical Corporation으로부터 INDOFASTTM Double Scarlet, INDOFASTTM Violet Lake B, INDOFASTTM Brilliant Scarlet 및 INDOFASTTM Orange라는 상표명으로 구입 가능한 폴리뉴클리어 퀴논류, DuPont으로부터 MONASTRALTM Red, MONASTRALTM Violet 및 MONASTRALTM Red Y라는 상표명으로 구입 가능한 퀴나크리돈류, 페리논류, 테트라벤조포르피린류 및 테트라나프탈로포르피린류를 포함하는 나프탈렌 1,4,5,8-테트라카복실산 유도 안료들, 인디고- 및 티오인디고 염료들, 벤조티오크산텐 (benzothioxanthene) 유도체들, 페릴렌 3,4,9,10-테트라카복실산 유도 안료들, 비스아조-, 트리스아조- 및 테트라키스아조-안료들을 포함하는 폴리아조-안료들, 폴리메틴 염료들, 퀴나졸린기, 3차 아민류, 비정질 셀레늄, 셀레늄-텔루륨, 셀레늄-텔루륨-비소 및 셀레늄-비소와 같은 셀레늄 합금들, 카드뮴 술포셀레나이드, 카드뮴 셀레나이드, 카드뮴 술파이드, 및 그 혼합물들을 포함하는 염료들을 포함한다. 일부 구현예들에서, 전하 발생 화합물은 옥시티타늄 프탈로시아닌 (예를 들어, 그 임의의 상), 히드록시갈륨 프탈로시아닌 또는 그 조합을 포함한다.
본 발명의 광도전층은 전하 수송 화합물, 전자 수송 화합물, 또는 이들의 조합이 될 수 있는 제2 전하 수송 물질을 선택적으로 포함할 수 있다. 일반적으로, 당업계에 공지된 임의의 전하 수송 화합물 또는 전자 수송 화합물이 제2 전하 수송 물질로서 사용될 수 있다.
전자 수송 화합물 및 자외선 광 안정제는 광도전체 내에서 원하는 전자 흐름을 제공하기 위한 상승 관계를 가질 수 있다. 자외선 광 안정제들의 존재는 전자수송 화합물의 전자 수송 특성들을 변화시켜서, 복합체의 전자 수송 특성을 향상시킨다. 자외선 광안정제는 자유 라디칼들을 포획하는 자외선 광흡수제 (UV absorber) 또는 자외선 광저해제 (UV inhibitor)일 수 있다.
자외선 광흡수제는 자외선 복사를 흡수할 수 있으며, 그를 열로서 소산시킬 수 있다. 자외선 광저해제는 자외선에 의하여 생성된 자유 라디칼들을 포획하고, 자유 라디칼들을 포획한 이후에는, 연이은 에너지 소산으로 활성 안정제 모이어티들을 복원하는 것으로 생각된다. 자외선 안정제와 전자 수송 화합물과의 상승 관계를 고려할 때, 비록 자외선 안정화 능력이 시간에 걸친 유기감광체의 분해를 감소시키는 데에 있어서 더욱 이로울 수 있지만, 자외선 안정제의 특유한 잇점들은 그들의 자외선 안정화 능력이 아닐 수도 있다. 전자 수송 화합물과 자외선 안정제 모두를 포함하는 층들을 구비하는 유기감광체들의 개선된 상승 성능은, 함께 계류 중이며 2003년 4월 28일자로 출원되고, 인용에 의하여 본 명세서에 통합된, Zhu 등의 미국특허출원 일련번호 제10/425,333호, "Organophotoreceptor With A Light Stabilizer"에 상세히 서술되어 있다.
적당한 광안정제의 비제한적인 예들은, 예를 들어, Tinuvin 144 및 Tinuvin 292 (Ciba Specialty Chemicals, Terrytown, NY)와 같은 장애 트리알킬아민류, Tinuvin 123 (Ciba Specialty Chemicals)과 같은 장애 알콕시디알킬아민류, Tinuvin 328, Tinuvin 900 및 Tinuvin 928 (Ciba Specialty Chemicals)과 같은 벤조트리아졸류, Sanduvor 3041 (Claiant Corp., Charlotte, N.C.)과 같은 벤조페논류, Arbestab (Robinson brothers Ltd, West Midlands, Great Britain)과 같은 니켈 화합물들, 살리실레이트류, 시아노신나메이트류, 벤질리덴 말로네이트류, 벤조에이트류, Sanduvor VSU (Claiant Corp., Charlotte, N.C.)와 같은 옥사닐리드류, Cyagard UV-1164 (Cytec Industries Inc., N.J.)와 같은 트리아진류, Luchem (atochem North America, Buffalo, NY)과 같은 고분자 입체 장애 아민류 (polymeric sterically hindered amines)를 포함한다. 일부 구현예들에서는, 상기 광안정제는 하기 식을 갖는 장애 트리알킬아민류로 이루어진 군으로부터 선택된 것으로서:
Figure 112005003776002-pat00005
Figure 112005003776002-pat00006
상기 식에서, R1, R2, R3, R4, R6, R7 , R8, R10, R11, R12, R13, R15 , R16는, 독립적으로, 수소, 알킬기, 또는, 에스테르 또는 에테르기이고; R5, R9, 및 R14 는, 독립 적으로, 알킬기이고; X는 -O-CO-(CH2)m-CO-O-로 이루어진 군으로부터 선택된 연결기이고, 여기서 m은 2 내지 20이다.
바인더는 일반적으로, 적당한 구현예들에 대한 전하 수송 화합물 (전하 수송층 또는 단일층 구조의 경우) 및/또는 전하 발생 화합물 (전하 발생층 또는 단일층 구조의 경우)을 분산 또는 용해시킬 수 있다. 전하 발생층 및 전하 수송층 모두에 대한 적당한 바인더들의 예는 일반적으로, 예를 들면, 폴리스티렌-코-부타디엔, 폴리스티렌-코-아크릴로니트릴, 개질 아크릴계 폴리머, 폴리비닐 아세테이트, 스티렌-알키드 수지류, 소야-알킬 수지류, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트류, 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트류, 폴리메타아크릴레이트류, 스티렌 폴리머류, 폴리비닐 부티랄, 알키드 수지류, 폴리아미드류, 폴리우레탄류, 폴리에스테르류, 폴리술폰류, 폴리에테르류, 폴리케톤류, 페녹시 수지류, 에폭시 수지류, 실리콘 수지류, 폴리실록산류, 폴리(히드록시에테르) 수지류, 폴리히드록시스티렌 수지류, 노보락, 폴리(페닐글리시딜에테르)-코-디시클로펜타디엔, 상기 언급한 폴리머들에 사용된 모노머들의 공중합체, 및 그 조합을 포함한다. 바람직한 바인더로서는 예를 들어 폴리비닐 부티랄, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르를 들 수 있다. 폴리비닐 부티랄의 비한정적 예로서는 BX-1 및 BX-5 (Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan에서 입수가능)를 들 수 있다. 적합한 폴리카보네이트의 비제한적인 예로서는 비스페놀-A로부터 유도된 폴리카보네이트 A(예를 들어 Iupilon-A(Mitsubishi Engineering Plastics에서 입수가능) 또는 Lexan 145(General Electric에서 입수가능)); 시클로헥실리덴 비스페놀로부터 유도된 폴리카보네이트 Z (예를 들어, Iupilon-Z(Mitsubishi Engineering Plastics Corp, White Plain, New York에서 입수가능)); 및 메틸비스페놀 A로부터 유도된 폴리카보네이트 C (Mitsubishi Chemical Corporation에서 입수가능)을 들 수 있다. 적당한 폴리에스테르 바인더의 비제한적인 예는 오르쏘-폴리에틸렌 테레프탈레이트 (예를 들어, Kanebo, Ltd., Yamaguchi, Japan에서 입수가능한 OPET TR-4)이다.
임의의 어느 하나 이상의 층들에 사용되는 적당한 선택적인 첨가제들은, 예를 들면, 산화방지제, 커플링제, 분산제, 경화제, 계면활성제 및 이들의 조합을 포함한다.
광도전성 요소는 전체적으로 약 10 내지 약 45 미크론의 통상적인 두께를 갖는다. 개별적인 전하 발생층 및 개별적인 전하 수송층을 갖는 이중층 구조에서, 전하 발생층은 일반적으로 약 0.5 내지 약 2 미크론의 두께를 가지며, 전하 수송층은 약 5 내지 약 35 미크론의 두께를 갖는다. 전하 수송 화합물 및 전하 발생 화합물이 동일한 층에 존재하는 구현예들에서는, 상기 전하 발생 화합물 및 전하 수송 조성물을 포함하는 층은 일반적으로 약 7 내지 약 30 미크론의 두께를 갖는다. 구별되는 전자 수송층을 포함하는 구현예에서는, 상기 전자 수송층은 약 0.5 내지 약 10 미크론의 평균 두께를 가지며, 다른 구현예에서는 약 1 내지 약 3 미크론의 두께를 갖는다. 전자 수송 오버코트층은 일반적으로 기계적 내마모성을 증가시키고, 캐리어 액체 및 대기 수분에 대한 내성을 증가시키며, 코로나 기체에 의한 감광체의 열화를 감소시킨다. 당업자라면, 상기 명시된 범위 이내에서 부가적인 범위의 두께가 고려될 수 있으며, 이것도 본 발명의 범위 이내라는 점을 인식할 것이다.
일반적으로, 본 명세서에 서술된 유기감광체들의 경우에, 전하 발생 화합물은, 광도전층의 중량에 기초하여, 약 0.5 내지 약 25 중량%의 함량, 다른 구현예들에서는 약 1 내지 약 15 중량%의 함량, 또 다른 구현예들에서는 약 2 내지 약 10 중량%의 함량으로 존재한다. 전하 수송 화합물은, 광도전층의 중량에 기초하여, 약 10 내지 약 80 중량%의 함량, 다른 구현예들에서는 약 35 내지 약 60 중량%의 함량, 또 다른 구현예들에서는 약 45 내지 약 55 중량%의 함량으로 존재한다. 선택적인 제2 전하 수송 물질은, 존재하는 경우에는, 광도전층의 중량에 기초하여, 최소한 2 중량%의 함량, 다른 구현예들에서는 약 2.5 내지 약 25 중량%의 함량, 또 다른 구현예들에서는 약 4 내지 약 20 중량%의 함량으로 존재한다. 바인더는, 광도전층의 중량에 기초하여, 약 15 내지 약 80 중량%의 함량, 다른 구현예들에서는 약 20 내지 약 75 중량%의 함량으로 존재한다. 당업자라면, 상기 명시된 범위 이내에서 부가적인 조성물 범위들이 고려될 수 있으며, 이것도 본 발명의 범위 이내라는 점을 인식할 것이다.
개별적인 전하 발생층 및 전하 수송층을 구비하는 이중층 구현예들의 경우에는, 전하 발생층은, 일반적으로 바인더를, 전하 발생층의 중량에 기초하여, 약 10 내지 약 90 중량%, 다른 구현예들에서는 약 15 내지 약 80 중량%, 또 다른 구현예들에서는 약 20 내지 약 75 중량%의 함량으로 포함한다. 전하 발생층 중의 선택적인 전자 수송 물질은, 만약 존재한다면, 일반적으로 전하 발생층의 중량에 기초하여, 최소한 약 2.5중량%, 다른 구현예에서는 약 4 내지 약 30 중량%, 또 다른 구현 예들에서는 약 10 내지 약 25 중량%의 함량으로 존재할 수 있다. 전하 수송층은, 일반적으로 바인더를, 약 20 내지 약 70 중량%, 다른 구현예들에서는 약 30 내지 약 50 중량%의 함량으로 포함한다. 당업자라면, 상기 명시된 범위 이내에서 부가적인 범위의 이중층 구현예들에 대한 바인더 농도들이 고려될 수 있으며, 이것도 본 발명의 범위 이내라는 점을 인식할 것이다.
전하 발생 화합물 및 전하 수송 물질을 포함하는 단일층 구현예들의 경우에는, 광도전층은 일반적으로 바인더, 전하 수송 물질 및 전하 발생 화합물을 포함한다. 전하 발생 화합물은, 광도전층의 중량에 기초하여, 약 0.05 내지 약 25 중량%의 함량, 다른 구현예들에서는 약 2 내지 약 15 중량%의 함량으로 존재한다. 전하 수송 물질은, 광도전층의 중량에 기초하여, 약 10 내지 약 80 중량%의 함량, 다른 구현예들에서는 약 25 내지 약 65 중량%의 함량, 또 다른 구현예들에서는 약 30 내지 약 60 중량%의 함량, 또 다른 구현예들에서는 약 35 내지 약 55 중량%의 함량으로 존재하며, 광도전층의 나머지는 바인더, 및 선택적으로 임의의 통상적인 첨가제들과 같은 첨가제들을 포함한다. 전하 수송 조성물 및 전하 발생 화합물을 포함하는 단일층은, 일반적으로 바인더를, 약 10 내지 약 75 중량%의 함량, 다른 구현예들에서는 약 20 내지 약 60 중량%의 함량, 또 다른 구현예들에서는 약 25 내지 약 50 중량%의 함량으로 포함한다. 선택적으로, 전하 발생 화합물 및 전하 수송 물질을 포함하는 층은, 제2 전하 수송 물질을 포함할 수도 있다. 선택적인 제2 전하 수송 물질은, 만약 존재한다면, 일반적으로 광도전층의 중량에 기초하여, 최소한 약 2.5 중량%의 함량, 다른 구현예들에서는 약 4 내지 약 30 중량%의 함량, 또 다른 구현예들에서는 약 10 내지 약 25 중량%의 함량으로 존재한다. 당업자라면, 상기 명시된 범위 이내에서 부가적인 조성물 범위들이 고려될 수 있으며, 이것도 본 발명의 범위 이내라는 점을 인식할 것이다.
일반적으로, 전자 수송층을 포함하는 임의의 층은 바람직하게는 자외선 광 안정제를 추가로 포함할 수 있다. 특히, 전자 수송층은 일반적으로 전자 수송 화합물, 바인더 및 선택적인 자외선 광안정제를 포함할 수 있다. 전자 수송 화합물을 포함하는 오버코트층은, 여기에 인용에 의하여 본 명세서에 통합되며 함께 출원 중인, Zhu 등에 의한 미국 특허 출원 번호 제10/396,536호 "Organoreceptor with an electron transport layer"에 더욱 상세하게 서술되어 있다. 예를 들어, 상기 서술된 바와 같은 전자 수송 화합물은 본 발명의 이형층으로 사용될 수 있다. 전자 수송층 중의 전자 수송 화합물은, 전자 수송층의 중량에 기초하여, 약 10 내지 약 50 중량%, 다른 구현예에서는 약 20 내지 약 40 중량%의 함량일 수 있다. 당업자라면, 상기 명시된 범위 이내에서 조성물의 부가적인 범위들이 고려될 수 있으며, 이것도 본 발명의 범위 이내라는 점을 인식할 것이다.
광도전체의 하나 또는 그 이상의 적당한 층들 각각에 존재하는 자외선 광안정제는, 만약 존재한다면, 그 특정 층의 중량에 기초하여, 일반적으로 약 0.5 내지 약 25 중량%, 일부 구현예에서는 약 1 내지 약 10 중량%의 함량으로 존재한다. 당업자라면, 상기 명시된 범위 이내에서 조성물의 부가적인 범위들이 고려될 수 있으며, 이것도 본 발명의 범위 이내라는 점을 인식할 것이다.
예를 들어, 광도전층은, 하나 또는 그 이상의 전하 발생 화합물, 본 발명의 전하 수송 물질, 전하 수송 화합물 또는 전자 수송 화합물과 같은 제2 전하 수송 물질, 자외선 광안정제, 및 유기 용매 중의 폴리머 바인더와 같은 성분들을 분산 또는 용해시키고, 상기 분산액 및/또는 용액을 각각의 기저층 상에 코팅시키고, 상기 코팅을 건조시킴으로써 형성될 수 있다. 상기 성분들은 고전단 균질화 (high shear homogenization), 볼-밀링, 마찰 밀링 (attritor milling), 고에너지 비드 (모래) 밀링 또는 분산액을 형성함에 있어서 입자 크기 감소에 영향을 주는, 당업계에 공지된 다른 크기 감소 방법 또는 혼합 수단에 의해서 분산될 수 있다.
감광체는 또한 선택적으로 하나 또는 그 이상의 부가적인 층들을 포함할 수도 있다. 부가적인 층들은, 예를 들면 서브층 (sub-layer) 또는 배리어층 (barrier layers), 이형층 (release layers), 보호층 (protective layers), 또는 접착층 (adhesion layers)과 같은 오버코트층일 수 있다. 이형층 또는 보호층은 광도전성 요소의 최상단일층을 형성할 수 있다. 배리어층은 이형층과 광도전성 요소 사이에 개재될 수 있거나, 또는 광도전성 요소를 오버코트하는데 사용될 수 있다. 배리어층은 마모로부터 기저층을 보호한다. 접착층은 광도전성 요소, 배리어층 및 이형층, 또는 임의의 그 조합 사이에 위치하여 그들 사이의 접착을 향상시킨다. 서브층은 전하 차단일층일 수 있고, 도전성 지지체와 광도전성 요소 사이에 위치한다. 서브층은 또한 도전성 지지체와 광도전성 요소의 접착을 향상시킬 수도 있다.
적당한 배리어층들은 예를 들면, 가교가능한 실록사놀-콜로이달 실리카 코팅 및 히드록실화 실세스퀴옥산-콜로이달 실리카 코팅과 같은 코팅류, 및 폴리비닐 알코올, 메틸 비닐 에테르/말레산 무수물 코폴리머, 카제인, 폴리비닐 피롤리돈, 폴 리아크릴산, 젤라틴, 전분, 폴리우레탄류, 폴리이미드류, 폴리에스테르류, 폴리아미드류, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리카보네이트류, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 아세토아세탈, 폴리비닐 포르말, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트류, 폴리비닐 카바졸류, 상기 언급한 폴리머들에 사용된 모노머들의 코폴리머류, 비닐 클로라이드/비닐 아세테이트/ 비닐 알코올 터폴리머류, 비닐 클로라이드/비닐 아세테이트/말레산 터폴리머류, 에틸렌/비닐 아세테이트 코폴리머류, 비닐 클로라이드/비닐리덴 클로라이드 코폴리머류, 셀룰로오스 폴리머류, 및 이들의 혼합물들과 같은 유기 바인더류를 포함한다. 상기 배리어층 폴리머류는 선택적으로 퓸 실리카, 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아, 또는 이들의 조합과 같은 작은 무기 입자들을 포함할 수도 있다. 배리어층들은, Woo 등에 의한 미국 특허 제6,001,522호 "유기 폴리머 및 실리카를 포함하는 광도전제 성분용 배리어층(Barrier layer for photoconductor elements comprising an organic polymer and silica)"에 더욱 상세히 서술되어 있으며, 이는 인용에 의하여 여기에 통합된다. 이형층 상부코트는, 예를 들면 당업계에 공지된 임의의 이형층 조성물을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 이형층은 플루오르화 폴리머, 실록산 폴리머, 플루오로실리콘 폴리머, 실란, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴레이트, 또는 이들의 조합이다. 상기 이형층은 가교화된 폴리머류를 포함할 수도 있다.
이형층은 예를 들어, 당업계에 공지된 임의의 이형층 조성물을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 이형층은 플루오르화 폴리머, 실록산 폴리머, 플루오 로실리콘 폴리머, 폴리실란, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴레이트, 폴리(메틸 메타크릴레이트-코-메타크릴산), 우레탄 수지류, 우레탄-에폭시 수지류, 아크릴화-우레탄 수지류, 우레탄-아크릴계 수지류, 또는 그 조합을 포함한다. 다른 구현예들에서, 상기 이형층은 가교화된 폴리머류를 포함한다.
보호층은 유기감광체를 화학적 및 기계적 열화로부터 보호한다. 보호층은, 예를 들면 당업계에 공지된 임의의 보호층 조성물을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 보호층은 플루오르화 폴리머, 실록산 폴리머, 플루오로실리콘 폴리머, 폴리실란, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴레이트, 폴리(메틸 메타크릴레이트-코-메타크릴산), 우레탄 수지류, 우레탄-에폭시 수지류, 아크릴화-우레탄 수지류, 우레탄-아크릴계 수지류, 또는 이들의 조합이다. 일부 구현예들에서, 상기 보호층은 가교화된 폴리머류를 포함한다.
오버코트층은, 여기에 인용에 의하여 본 명세서에 통합되며 함께 출원 중이고, 2003년 3월 25일자로 출원된, Zhu 등에 의한 미국 특허 출원 일련 번호 제10/396,536호 "Organoreceptor with an electron transport layer"에 더욱 상세히 서술된 바와 같이, 전자 수송 화합물을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 전자 수송 화합물은, 상기에 서술된 바와 같이, 본 발명의 이형층 중에 사용될 수도 있다. 오버코트층 중의 전자 수송 화합물은, 이형층의 중량에 기초하여, 약 2 내지 약 50 중량%, 다른 구현예들에서는 약 10 내지 약 40 중량%의 함량으로 존재할 수 있다. 당업자라면, 상기 명시된 범위 이내에서 조성물의 부가적인 범위들이 고려될 수 있으며, 이것도 본 발명의 범위 이내라는 점을 인식할 것이다.
일반적으로, 접착층들은 폴리에스테르, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리(히드록시 아미노 에테르) 등과 같은 필름 형성 폴리머를 포함한다. 배리어층 및 접착층은 추가로 본 명세서에 참조자료로서 통합되어 있는 Ackley 등의 발명의 명칭이 "Organic Photoreceptors for Liquid Electrophotography"인, 미국 특허 제6,180,305호에 기재되어 있다.
서브층들은, 예를 들면 폴리비닐부티랄, 유기실란류, 가수분해성 실란류, 에폭시 수지류, 폴리에스테르류, 폴리아미드류, 폴리우레탄류, 셀룰로오스 수지 등을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 서브층은 약 20Å 내지 약 20,000Å의 건조 두께를 갖는다. 금속 산화물 도전성 입자들을 포함하는 서브층들은 약 1 내지 약 25 미크론의 두께일 수 있다. 당업자라면, 상기 명시된 범위 이내에서 조성물 및 두께의 부가적인 범위들이 고려될 수 있으며, 이것도 본 발명의 범위 이내라는 점을 인식할 것이다.
본 명세서에 서술된 전하 수송 물질들 및 이러한 화합물들을 포함하는 유기감광체들은, 건식 또는 습식 토너 현상에 의한 화상 형성 공정에 사용하기에 적당하다. 예를 들어, 당업계에 공지된 임의의 건식 토너류 및 습식 토너류가 본 발명의 방법 및 장치에 사용될 수 있다. 습식 토너 현상은, 건식 토너류에 비하여 고 해상도의 화상들을 제공하고, 화상을 고정하는 데에 더 낮은 에너지를 필요로 한다는 잇점을 제공하기 때문에, 더 바람직할 수도 있다. 적당한 습식 토너류의 예들은 당업계에 공지되어 있다. 습식 토너류는 일반적으로 캐리어 액체에 분산된 토너 입자들을 포함한다. 상기 토너 입자들은 일반적으로 착색제/안료, 수지 바인더, 및/ 또는 전하 디렉터 (charge director)를 포함할 수 있다. 습식 토너의 일부 구현예들에서는, 수지 대 안료 비가 1:1 내지 10:1일 수 있고, 다른 구현예들에서는, 4:1 내지 8:1일 수 있다. 습식 토너류는 공개된 미국 특허 출원 2002/0128349호 "Liquid inks comprising a stable organosol", 2002/0086916호 "Liquid inks comprising treated colorant particles", 및 미국 특허 제6,649,316호 "Phase change developer for liquid electrophotography"에 더욱 상세하게 서술되어 있으며, 이들 3가지 문헌들은 여기에 인용에 의하여 통합되어 있다.
전하 수송 물질
본 명세서에서 기술한 바와 같이, 유기감광체는 하기 화학식 1의 전하 수송 물질을 포함한다:
<화학식 1>
Figure 112005003776002-pat00007
식중 X1 및 X2은 각각 독립적으로 -(CH2)m-와 같은 연결기이고, 여기에서 m은 1 내지 20의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기들은 선택적으로 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiR eRf에 의해서 치환되며, 상기 Ra, Rb, Rc, Rd, Re 및 Rf는 각각 독립적으로 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카 르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 시클로알킬기 및 벤조기와 같은 고리기의 부분이고;
Ar은 방향족 C6H3기와 같은 방향족기를 나타내며;
R1, R2, 및 R3는 각각 독립적으로 H, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족기, 또는 헤테로시클릭기를 나타내고; 및
n은 1과 100,000 사이의 정수의 분포값으로서 1 보다 큰 평균값을 갖는다.
상기 화학식 1에 있어서, 특히, X1, X2, 및 Ar에 대해서 치환이 자유롭게 허용된다. X1, X2, 및 Ar의 다양한 치환(방향족기, 알킬기, 헤테로시클릭기, 및 벤조기와 같은 고리기와 같은 치환기들의 변화)은 이동성, 가용성, 양립성, 안정성, 흡광성, 분산성 등과 같은 화합물의 특성들에 다양한 물리적 효과들을 야기할 수 있으며, 이는 예를 들어, 특정 개질에 영향을 주는 당업계에 공지된 치환들을 포함한다.
일부 구현예들에서, 여기에 서술된 유기감광체들은 화학식 1의 개선된 전하 수송 물질을 포함할 수 있으며, 식중 X1은 -Y4-CH2- 기이며, X2 는 Y5-CH2CH(Y6H)CH2-Y1-Z1-Y2-Z2-Y3-CH2CH(Y7 H)- 기를 나타내며, 상기 Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 , Y6, 및 Y7는 각각 독립적으로 O, S, 또는 NR을 나타내고, 상기 R은 수소, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족 작용기, 또는 헤테로시클릭기이며; 그리고 Z1 및 Z2는 각각 독립적으로 방향족 작용기를 나타낸다. 다른 구현예에서, X1은 -O-CH2- 기를 나타내고, X 2는 -OCH2CH(OH)CH2-Y1-Z1-Y2-Z2-Y 3-CH2CH(OH)- 기를 나타낸다. 또 다른 구현예에서 X1은 -O-CH2-기이며, X2는 -OCH2CH(OH)CH2S-(C6H 4)S(C6H4)SCH2CH(OH)- 기를 나타낸다. 또 다른 구현예에서 Ar은 방향족 C6H3이며; R1 및 R2는 각각 독립적으로 [(N,N-이치환)아미노]아릴기와 같은 방향족 작용기를 나타낸다. 본 발명의 화학식 1의 화합물에 속하는 바람직한 전하 수송 물질의 비한정적 구체적 예로서는 하기 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다:
Figure 112005003776002-pat00008
식중 n은 1 및 100,000 사이에 속하는 정수의 분포값으로서 1보다 큰 평균값을 갖는다.
전하 수송 물질의 합성
당업자가 본 명세서의 개시를 기초로 다른 적당한 과정을 사용할 수 있다고 하더라도, 본 발명의 전하 수송 물질의 합성은 하기의 다단계 합성과정에 의하여 수행될 수 있다.
하기 합성 과정에 도시된 구조들 중의 문자들은 다음과 같이 정의된다: X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로 -(CH2)m-와 같은 연결기이고, 여기에서 m은 1 내지 20의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기들은 선택적으로 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiRe Rf에 의해서 치환되고, 여기에서 Ra, Rb, Rc, Rd, Re 및 Rf는 각각 독립적으로 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 시클로알킬기 또는 벤조기와 같은 고리기의 부분이다. Ar은 방향족기를 포함한다. R1, R2, 및 R3는, 각각 독립적으로 H, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족기, 또는 헤테로시클릭기를 포함한다. n이라는 용어는 1 및 100,000 사이의 정수의 분포값으로서 1보다 큰 평균값을 갖는다. Q1, Q2, Q3 및 Q 4는 각각 독립적으로 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 및 아미노기와 같은 작용기를 나타내며, 반응성 고리기와 반응한다. E1 및 E2는 각각 독립적으로 에폭시기, 티라닐기, 아지리디노기, 및 옥세타닐기와 같은 반응성 고리기를 나타낸다.
일반적 합성 과정
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제 1단계는 알데히드 또는 케톤과 과량의 히드라진 (H2N-NH2)을 반응시켜서 대응되는 화학식 4의 히드라존을 제조하는 히드라존 제조 반응이다. 이 반응은 황산 및 염산과 같은 산들을 촉매로 사용할 수 있다.
제 2단계에서는, 두 개의 관능기들 (반응성 고리기와 반응할 수 있는 Q1 및 Q2)을 갖는 방향족 알데히드 또는 케톤과 화학식 4의 히드라존을 반응시켜서, 대응되는 화학식 3의 아진 화합물을 제조하는 것이다. Q1 및 Q2는 동일하거나 또는 상이 수 있다. 일부 구현예들에서, Q1 및 Q2는, 각각 독립적으로, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 및 아미노기로 이루어진 군으로부터 선택된다. 상기 반응은 황산 및 염산과 같은 산들을 촉매로 사용할 수 있다.
제 3단계에서, 화학식 3의 아진 화합물은, 알카라인의 존재 하에서, 하나의 반응성 고리기를 포함하는 적어도 하나의 유기 할라이드와 반응하여, 두 개의 반응성 고리기들 (E1 및 E2)을 갖는 대응되는 화학식 2의 아진 화합물을 형성한다. E 1 및 E2는 동일하거나 또는 다를 수 있다. E1 및 E2가 동일할 것을 원하는 경우에는, 하나의 반응성 고리기를 갖는 하나의 유기 할라이드가 사용될 수 있다. E1 및 E2가 다를 것을 원하는 경우에는, 화학식 3의 아진 화합물은 동시에, 또는 순차적으로, 하나의 반응성 고리기를 갖는 두 개의 다른 유기 할라이드들과 반응할 수 있다. 목적하는 산물은 컬럼 크로마토그래피, 박막 크로마토그래피, 및 재결정화와 같은 통상적인 정제 기술들에 의해서 분리 및 정제될 수 있다.
반응성 고리기는 그 대응되는 개방-고리 구조보다 높은 스테레인 에너지 (strain energy)를 갖는 헤테로시클릭 고리기들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 스트레인 에너지에 대한 통상적인 정의는 실제 분자 및 동일한 구성을 갖는 완전 무스트레인 분자 사이의 에너지 차이를 나타낸다. 스트레인 에너지의 유래에 대한 더 많은 정보는 Wiberg 등에 의한 문헌 "A Theoretical Analysis of Hydrocarbon Properties: Ⅱ Additivity of group properties and the Origin of Strain Energy", J. Am. Chem. Soc. 109, 985 (1987)에서 찾을 수 있다. 상기 문헌은 여기에 참고문헌으로서 통합된다. 헤테로시클릭 고리기는 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 또는 12개의 멤버들을 가질 수 있으며, 다른 구현예들에서는 3, 4, 5, 7, 또는 8개의 멤버들을 가질 수 있고, 일부 구현예에서는 3, 4, 또는 8개의 멤버들을, 부가적인 구현예들에서는 3 또는 4개의 멤버들을 가질 수 있다. 그와 같은 헤테로시클릭 고리의 비제한적인 예들은 시클릭 에테르류 (예를 들어, 에폭시드류 및 옥세탄), 시클릭 아민류 (예를 들어, 아지리딘), 시클릭 설파이드류 (예를 들어, 티란), 시클릭 아미드류 (예를 들어, 2-아제티디논, 2-피롤리돈, 2-피페리돈, 카프로락탐, 에난토락탐, 및 카프릴락탐), N-카르복시-α-아미노산 알데히드류, 락톤류, 및 시클로실록산류이다. 상기 헤테로시클릭 고리들의 화학은 George Odian, "Principle of Polymerization", 2판, Chapter 7, p. 508-552 (1981)에 서술되어 있으며, 이는 여기에 참고문헌으로서 통합되어 있다. 일부 구현예들에서, E1 및 E2는, 각각 독립적으로, 에폭시기, 티라닐기, 아지리디노기, 및 옥세타닐기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 구현예들에서, E1 및 E2기들 중의 적어도 하나는 에폭시기이다. 반응성 고리기로서 에폭시기를 포함하는 적당한 유기 할라이드의 비제한적인 예들은 에피클로로히드린과 같은 에피할로히드린류이다. 에폭시기를 포함하는 유기 할라이드는 할라이드기를 갖는 대응되는 알켄의 에폭시화 반응에 의해서도 제조될 수 있다. 그와 같은 에폭시화 반응은 여기에 참고문헌으로서 통합된, Carey 등에 의한 "Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis", New York, 1983, pp. 494-498에 서술되어 있다. 할라이드기를 갖는 알켄은 적당한 알데히드 또는 케토 화합물과 적당한 Wittig 시약 사이의 Wittig 반응에 의해서 제조될 수 있다. Wittig 및 관련 반응들은, 여기에 참고문헌으로서 통합된, Carey 등에 의한 "Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis", New York, 1983, pp. 69-77에 서술되어 있다.
에폭시 화합물들에 대한 다양한 제조 방법들이 미국 특허출원 제10/749,178호, 제10/634,164호, 제10/695,581호, 제10/663,970호, 및 제10/692,389호, 및 미국 가출원 제60,444,001호 및 제60/459,150호에 개시되어 있다. 상기 모든 특허 참고문헌들은 여기에 참고문헌으로서 통합된다.
다른 구현예들에서, E1 및 E2기들 중의 적어도 하나는 티라닐 (thiiranyl)기이다. 상기 서술된 바와 같은 에폭시 화합물은 테트라히드로퓨란 중에서 에폭시 화합물 및 암모늄 티오시아네이트를 환류시킴으로써 대응되는 티라닐 화합물로 변환될 수 있다. 대안으로서, 대응되는 티라닐 화합물은 상기 서술한 에폭시 화합물의 용액을 3-(티오시아노)프로필-관능화 실리카 겔 (Aldrich, Milwaukee, WI로부터 상업적으로 구입가능)을 통과시킴으로써 얻어질 수도 있다. 대안으로서, 티라닐 화합물은 대응되는 에폭시 화합물의 티아-페인 재배열화 (thia-Payne rearrangement)에 의해서 얻어질 수도 있다. 티아-페인 재배열화는 Rayner, C. M. Synlett 1977, 11; Liu, Q. Y.; Marchington, A. P.; Rayner, C. M. Tetrahedron 1997, 53, 15729; Ibuka, T. Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 145; 및 Rayner, C. M. Contemporary Organic synthesis 1996, 3, 499에 서술되어 있다. 상기 모든 4개의 문헌들은 여기에 참고문헌으로서 통합되어 있다.
다른 구현예들에서, E1 및 E2기들 중의 적어도 하나는 아지리디닐기이다. 아지리디닌 화합물은 상기 서술된 바와 같은 에폭시 화합물들 중의 하나와 같은 대응되는 에폭시 화합물의 아자-페인 재배열화 (aza-Payne rearrangement)에 의해서 얻어질 수 있다. 티아-페인 재배열화는 Rayner, C. M. Synlett 1977, 11; Liu, Q. Y.; Marchington, A. P.; Rayner, C. M. Tetrahedron 1997, 53, 15729; 및 Ibuka, T. Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 145에 서술되어 있다. 상기 모든 3개의 문헌들은 여기에 참고문헌으로서 통합되어 있다. 대안으로서, 아지리딘 화합물은 적당한 니트렌 화합물 및 적당한 알켄 사이의 부가 반응 (addition reaction)에 의해서 제조될 수도 있다. 그와 같은 부가 반응은 Carey 등에 의한, "Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis", New York, 1983, pp. 446-448에 서술되어 있으며, 이는 여기에 참고문헌으로서 통합된다.
다른 구현예들에서, E1 및 E2기들 중의 적어도 하나는 옥세타닐 (oxetanyl) 기이다. 옥세탄 화합물은 적당한 카르보닐 화합물 및 적당한 알켄 사이의 패터노-부치 (Paterno-Buchi) 반응에 의해서 제조될 수 있다. 패터노-부치 반응은 Carey 등에 의한, "Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis", New York, 1983, pp. 335-336에 서술되어 있으며, 이는 여기에 참고문헌으로서 통합된다.
1-3 단계들의 순서는 여기에 개시된 것을 기초로 당업자에 의해서 변형될 수 있다. 예를 들어, 1 단계 및 2 단계는 순서가 바뀔 수 있다. 달리 말해서, 두 개의 관능기들을 갖는 방향족 알데히드 또는 케톤이 먼저 과량의 히드라진과 반응하여 대응되는 히드라존을 형성할 수 있고, 이는 다시 알데히드 또는 케톤과 반응하여 대응되는 화학식 3의 아진을 형성한다. 다른 예는 단계 2 및 3의 순서가 서로 뒤바뀌어 두 개의 반응성 관능기들을 갖는 방향족 알데히드 또는 케톤이 유기 할라이드와 먼저 반응하고, 이어서 화학식 4의 히드라존과 반응하여 대응되는 화학식 2의 아진을 형성하는 것이다.
제 4단계는 2개의 반응성 고리기(E1 및 E2)를 갖는 화학식 2의 대응하는 아진 화합물과 브리징 화합물(Q3-Z-Q4)를 트리에틸아민의 존재하에 공중합시켜 화학식 1의 대응하는 전하 수송 물질을 제조하는 공정이다. 상기 브리징 화합물은 브리징 작용기 Z 및 적어도 2개의 작용기(Q3 및 Q4; 예를 들어 히드록실기, 티올기, 아미노기 및 카르복실기)를 포함하며, 이들은 반응성 고리기 E1 및 E2에 대하여 반응성이 높다. 상기 브리징 작용기 Z의 비한정적 예로서는 -(CH2)k- 기가 있으며, 식중 k는 1 내지 30의 정수이며, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기는 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRm 기, CRn 기, CRoRp 기, 또는 SiRq Rr으로 선택적으로 대체되며, 상기 Rm, Rn, Ro, Rp, Rq, 및 Rr은 각각 독립적으로 단순결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기, 헤테로시클릭기, 방향족 작용기, 또는 시클로알킬 또는 벤조기와 같은 고리기의 일부를 나타낸다.
상기 브리징 화합물은 디올, 디티올, 디아민, 디카르복실산, 히드록실아민, 아미노산, 히드록실산. 티올산, 히드록시티올, 또는 티오아민을 나타낼 수 있다. 바람직한 디티올의 비한정적 예로서는 4,4'-티오비스벤젠티올, 1,4-벤젠디티올, 1,3-벤젠디티올, 술포닐-비스(벤젠티올), 2,5-디메캅토-1,3,4-티아디아졸, 1,2-에탄디티올, 1,3-프로판디티올, 1,4-부탄디티올, 1,5-펜탄디티올, 및 1,6-헥산디티올을 들 수 있다. 바람직한 디올의 예로서는 2,2'-비-7-나프톨, 1,4-디히드록시벤젠, 1,3-디히드록시벤젠, 10,10-비스(4-히드록시페닐)안트론, 4,4'-술포닐디페놀, 비스페놀, 4,4'-(9-플루오레닐리덴)디페놀, 1,10-데칸디올, 1,5-펜탄디올, 디에틸렌 글리콜, 4,4'-(9-플루오레닐리덴)-비스(2-페녹시에탄올), 비스(2-히드록시에틸) 테레프탈레이트, 비스[4-(2-히드록시에톡시)페닐] 술폰, 히드로퀴논-비스(2-페녹시에틸)에테르, 및 비스(2-히드록시에틸) 피페라진을 들 수 있다. 바람직한 디아민의 비한정적 예로서는 디아미노아렌, 및 디아미노알칸을 들 수 있다. 바람직한 디카르복실산의 비한정적 예로서는 프탈산, 테레프탈산, 아디프산, 및 4,4'-비페닐디카르복실산을 들 수 있다. 바람직한 히드록실아민의 비한정적 예로서는 p-아미노페놀 및 플루오레신아민을 들 수 있다. 바람직한 아미노산의 비한정적 예로서는 4-아미 노부티르산, 페닐알라닌, 및 4-아미노벤조산을 들 수 있다. 바람직한 히드록시티올의 비한정적 예로서는 모노티오히드로퀴논 및 4-메르캅토-1-부탄올을 들 수 있다. 바람직한 티오아민의 비한정적 예로서는 p-아미노벤젠티올을 들 수 있다. 바람직한 티올산의 비한정적 예로서는 4-메르캅토벤조산 및 4-메르캅토부티르산을 들 수 있다. 상기 대부분의 브리징 화합물은 알드리치 및 다른 화학약품 제조업체로부터 상업적으로 구입가능하다.
상기 화학식 1의 X1 및 X2는 X3-E1 및 Q3 사이, 그리고 X4-E2 및 Q4사이의 2개의 개환 반응에 의해 생성된다. X1 및 X2는 당업자에게 알려져 있는 다양한 방법에서 X3, E1, Q2, X4, E2 및 Q4를 기초로 분석(parsing)할 수 있다. 가능한 분석 방법의 비한정적 예로서는, E1'-Q3'이 E1 및 Q3 사이의 개환 반응 생성물인 경우 X1은 X3-E1'-Q3'이며; E2'-Q4'이 E2 및 Q4 사이의 개환 반응 생성물인 경우 X2는 X4-E2'-Q4'-Z가 될 수 있다. 가능한 분석방법의 비한정적 예로서는 X1은 X3이며; 그리고 E 2'-Q4'이 E2 및 Q4의 개환 반응 생성물이고 E1'-Q3'이 E1 및 Q3의 개환반응 생성물인 경우 X2는 X4-E2'-Q4'-Z-Q'3-E'1이다.
일부 구현예에서, Z는 Y1-Z1-Y2-Z2-Y3- 기를 포함하며, 상기 Y1, Y2, 및 Y3는 각각 독립적으로 O, S, 또는 NR을 나타내고, 상기 R은 H, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 방향족 작용기, 또는 헤테로시클릭기를 나타내며; 그리고 Z1 및 Z2는 각각 독 립적으로 방향족 작용기를 나타낸다. 또 다른 구현예에서, Y1, Y2 및 Y3 는 각각 독립적으로 S를 나타내며; 그리고 Z1 및 Z2는 각각 독립적으로 페닐렌기를 나타낸다.
반응성 고리기, 및 상기 반응성 고리기에 대하여 반응성이 높은 작용기 사이에서의 개환 반응이 상기 공중합 반응의 제 4단계에서 개시되었지만, 서로에 대하여 반응이 가능한 상이한 2개의 작용기 사이의 적절한 다른 합성 반응을 제 4단계에서 공중합을 위하여 사용할 수 있다. 예를 들어 Q3 및 Q4는 각각 독립적으로 히드록실 또는 아민기(또는 각각 독립적으로 카르복실산 또는 할라이드기)가 가능하며, E1 및 E2로서는 각각 독립적으로 카르복실산 또는 할라이드기(또는 각각 독립적으로 히드록실 또는 아민기)가 가능하며 히드록실기 또는 아민기와 반응하여 화학식 1의 전하 수송물질을 생성하고, 식중 X1 및 X2는 각각 독립적으로 에스테르 또는 아미드기 또는 이들의 조합을 포함한다. 또 다른 예로서는, Q3 및 Q4는 아미노기(또는 카르보닐기)이고 E1 및 E2는 카르보닐기(또는 아미노기)가 가능하며 아미노기(또는 카르보닐기와)와 반응하여 화학식 1의 전하 수송 물질을 생성하고, 여기서 X1 및 X2는 각각 독립적으로 이민기를 포함한다. 또 다른 예로서는, Q3 및 Q4는 이소시아네트기(또는 각각 독립적으로 히드록실기, 티올기 또는 아미노기)이고, E1 및 E2는 각각 독립적으로 히드록실기, 티올기, 또는 아민기(또는 이소시아네이트기)가 가능하며 이소시아네이트기(또는 히드록실기, 티올기, 또는 아민기)와 반응하여 화학식 1의 전하 수송 물질을 생성하고, 여기서 X1 및 X2는 각각 독립적으로 우레탄, 티오카바메이트, 또는 우레아기, 또는 이들의 조합을 포함한다. 본 명세서에서 개시된 내용을 기초로 다른 적절한 반응이 당업자에 의해 수행될 수 있다.
하기 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1- 전하 수송 물질의 합성 및 분석
본 실시예는 화합물 1의 합성 및 분석에 대해서 서술하며, 여기에서 화합물 번호는 상기 화학식 번호를 의미한다. 분석은 상기 화합물들의 화학적 분석을 포함한다. 상기 화합물로 제조된 물질들의 이동성 및 이온화 포텐셜과 같은 정전기적 특성은 하기 실시예 중에서 제공된다.
비스(4,4'-디에틸아미노)벤조페논 히드라존
250ml 2-프로판올 중의 비스(4,4'-디에틸아미노)벤조페논 (108.1g, 0.335 mol, Aldrich로부터 구입), 히드라진 모노수화물 (98%, 244ml, 5mol, Aldrich로부터 구입), 및 10 ml의 농축 염산 (Aldrich로부터 구입)의 용액을 환류 응축기 및 기계적 교반기를 구비한 1000ml 3구 원형 바닥 플라스크에 가하였다. 용액을, 비스(4,4'-디에틸아미노)벤조페논이 사라질 때까지 격렬하게 교반하면서, 대략 6 시간 동안 환류시켰다. 용액을 밤새 방치하였다. 방치 후 형성된 결정들을 여과하고, 2-프로판올로 세척하여 79.2g (70%)의 비스(4,4'-디에틸아미노)벤조페논 히드라존을 얻었다. 산물의 융점은 124-126℃ (2-프로판올로 재결정)로 관찰되었다. CDCl3 중의 산물의 1H-NMR 스펙트럼 (100 MHz)은 하기 화학적 시프트들로 관찰되었다 (δ, ppm): 7.37 (d, J= 9.0 Hz, 2H, Ar); 7.14 (d, J= 8.8 Hz, 2H, Ar); 6.74 (d, J=8.8 Hz, 2H, Ar); 6.58 (d, J=9.0 Hz, 2H, Ar); 4.85 (s, br, 2H, NH2); 3.36 (m, 8H, N(CH2CH3)2; 및 1.17 (m, 12H, N(CH2CH3) 2). 원소 분석은 중량%로 C 74.49; H 7.68; 및 N 15.12라는 결과를 나타내었으며, 이를 C21H30N4에 대한 중량% 계산값인, C 74.52; H 8.93; 및 N 16.55와 비교하였다.
4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 2,4-비스(1,2-에폭시프로폭시)벤즈알데히드 아진
4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 2,4-디히드록시벤즈알데히드_아진(33g, 0.072mol) 및 에피클로로히드린(85ml, 1.1mmol, Aldrich사 구입가능)의 혼합물을 출발물질인 디히드록시화합물 및 그의 일치환된 화합물이 사라질 때까지 5시간 동안 30 내지 35℃에서 격렬하게 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 5시간 동안 20 내지 25℃에서 유지하면서 12.2g(0.22mol)의 85% 수산화칼륨 분말 및 3.6g(28.8mmol)의 황산나트륨 무수물을 3부분으로 나누어 가하였다. 반응 종료 후, 상기 혼합물을 실온까지 냉각 후 여과하였다. 유기 여과물을 에틸 아세테이트로 처리하고, 세척에 사용된 물이 중성 pH가 될 때까지 증류수로 세척하였다. 이어서, 상기 유기층을 황산마그네슘 무수물로 건조하고, 활성탄으로 처리 후 여과하였다. 용매를 제거하고 잔사를 용리액으로서 아세톤:헥산 혼합물(1:4의 부피비)을 사용하여 크로마토그래피(실리카겔, 등급 62, 60-200메시, 150Å, Aldrich사 구입) 분석하였다. 생성물을 포함하는 분획을 수집하고 증발시켜 오일상 잔사 25.0g(63%)을 얻었다. 얻어진 오일상 잔사를 실온에서 한달 동안 방치하여 결정화시켰다. 상기 생성물의 1H-NMR 스펙트럼(100MHz, CDCl3)는 하기 값(δ, ppm)을 나타내었다: 8.95(s, 1H, CH=N); 8.02-7.18(m, 5H, Ar); 6.80-6.32 (m, 6H, Ar); 4.44-3.64 (m, 6H, OCH2CH); 3.39 (q, 8H, N(CH2CH3)2); 3.04-2.68 (m, 4H, 옥시란의 CH2); 및 1.22 (m, 12H, N(CH2CH3)2)
원소 분석 결과(중량%)는 C 71.37; H 7.28; 및 N 9.65이며, 이 값을 C34H42N 4O4의 계산값(중량%)인 C 71.55; H 7.42; 및 N 9.82와 비교하였다.
화합물 1
4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 2,4-비스(1,2-에폭시프로폭시)벤즈알데히드 아진 (1.61g, 2.83mmol), 4,4'-티오비스벤젠티올(0.709g, 2.8mmol, Aldrich 구입, Milwaukee, WI) 및 트리에틸아민(0.2ml, 1.415mmol, Aldrich사 구입, Milwaukee, WI)의 혼합물을 아르곤 대기하에 60시간 동안 테트라히드로퓨란(THF) 20ml 내에서 리플럭스하였다. 상기 반응 혼합물을 실온까지 냉각하고 실리카겔층(3-4cm 두께, 등급 62, 60-200메시, 150Å)을 통해 여과한 후 상기 실리카겔을 THF로 여과 세척하였다. THF 용액을 증발시켜 15-20ml로 농축한 후 강하게 교반하면서 20배 과량의 메탄올에 가하였다. 얻어진 침전을 여과하여 제거하고, 메탄올로 반복하여 세척한 후 5시간 동안 50℃ 진공 오븐에서 건조하였다. 생성물 수율은 1.4g(60.4%)이었다.
실시예 2 - 전하 이동도 측정
본 실시예는 전하 수송 물질, 특히 상기 화합물(1)에 대한 전하 이동도 및 이온화 포텐셜 측정을 서술한 것이다.
샘플 1
화합물(1) 0.1g 및 폴리카보네이트 Z 0.1g의 혼합물을 테트라히드로퓨란 2ml에 용해시켰다. 도전성 알루미늄층을 구비한 폴리에스테르 필름 상에 딥 롤러에 의해 상기 용액을 코팅하였다. 상기 코팅층을 1 시간 동안 80℃에서 건조시킨 후, 10 ㎛ 두께의 투명한 후막을 형성하였다. 상기 샘플의 정공 이동도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
이동도 측정
각 샘플을 표면 포텐셜 U까지 양의 값으로 코로나 대전시키고, 2ns 길이의 질소 레이저 광 펄스로 조사하였다. 정공 이동도 μ를, 본 명세서에 참고 문헌으로서 통합된, Kalade 등에 의한, "칼코게나이드 글래스의 전자사진층에서 전자 캐리 어 수송의 분석(Investigation of charge carrier transfer in electrophotographic layers of chalkogenide glasses)", Proceeding IPCS 1994: The Physics and Chemistry of Imaging Systems, Rochester, NY, pp. 747-752에 서술된 바와 같이 측정하였다. 정공 이동도 측정은 샘플을, 층 내부의 상이한 전기장 강도 E에 해당되는, 다른 U 수치들로 대전시키기 위해서, 대전 조건을 변화시키며 반복하였다. 전기장 강도에 대한 이러한 의존성은 하기 식에 의해서 근사된다:
Figure 112005003776002-pat00010
상기 식에서, E는 전기장 강도이고, μ0는 제로장 이동성이고, α는 풀-프렌켈 (Pool-Frenkel) 파라미터이다. 하기 표 1은 이러한 측적으로 결정된 특성 파라미터들인 μ0 및 α 수치들, 및 6.4X105 V/cm 장 강도에서의 이동도 수치이다.
샘플 μ0 (cm2/VㅇS) 6.4X105 V/cm에서의 μ(cm2/Vㅇs) α(cm/V)0.5 이온화 포텐셜 (eV)
샘플 1/화합물(1) 3.0X0-12 1.7X10-9 ~ 0.0079 5.42
실시예 3 - 이온화 포텐셜 측정
본 실시예는 상기 실시예 1에서 기술된 전하 수송 물질에 대한 이온화 포텐셜 측정방법을 서술한 것이다.
이온화 포텐셜 측정을 수행하기 위해서, 약 0.5 ㎛ 두께의 화합물 1의 박막 층을 테트라히드로퓨란 0.2 ml 중의 전하 수송 물질 2 mg 용액으로부터 20 cm2 기판 표면 상에 코팅하였다. 기판은 0.4㎛ 두께의 메틸셀룰로오즈 서브층으로 코팅된 알루미늄화 폴리에스테르 필름이었다.
이온화 포텐셜은 여기에 참고문헌으로서 통합된, Grigalevicius 등에 의한, "신규한 정공 수송 비정질 분자 물질들로서의 3,6-디(N-디페닐아미노)-9-페닐카르바졸 및 그 메틸-치환된 유도체 (3,6-Di(N-diphenylamino)-9-phenylcarbazole and its methyl-substituted derivative as novel hole-transporting amorphous molecular materials", Synthetic Metals 128 (2002), p. 127-131에 서술된 바와 같이 측정되었다. 구체적으로, 각각의 샘플을 중수소 램프 광원 (deuterium lamp source)을 갖는 쿼츠 모노크로메이터 (quartz monochromator)로부터 단파장광 (monochromatic light)으로 조사하였다. 입사광 빔의 출력은 2-5ㅇ10-8 W이었다. -300 V의 네가티브 전압이 샘플 기판에 공급되었다. 4.5X15 mm2 슬릿을 구비한 카운터 전극이 조사를 위해서 샘플 표면으로부터 8 mm 거리에 놓여졌다. 카운터 전극은, 광전류 측정을 위해서 개방 입력 레짐(open input regime)에서 작동되는 BK2-16 타입 일렉트로미터의 입력부에 연결되었다. 10-15-10-12 amp의 광전류가 조사 하의 회로 내에 흘렀다. 광전류 I는 입사 광자 에너지 hν에 강하게 의존하였다. I0.5=f(hν) 의존성을 도시하였다. 대개 입사광 양자 에너지에 대한 광전류의 제곱근의 의존성은 임계값 부근에서의 선형 관계에 의해서 잘 서술된다 (E. Miyamoto, Y. Yamaguchi, 및 M. Yokoyama에 의한 "Ionization Potential of Organic Pigment Film by Atmospheric Photoelectron Emission Analysis", "Photoemission in Solids", Electrophotography, 28, Nr. 4, p. 364 (1989); 및 M. Cordona 및 L. Ley에 의한 Topics in Applied Physics, 26, 1-103 (1978)를 참조할 수 있으며, 상기 양자는 모두 여기에 참고문헌으로서 통합되어 있다). 이러한 의존성의 선형 부분은 hν 축에 외삽되며, Ip 수치는 광자 에너지로서 교차점에서 광자 에너지로서 결정되었다. 이온화 포텐셜 측정은 ㅁ0.03 eV의 오차를 가졌다. 이온화 포텐셜 수치들은 상기 표1에 주어졌다.
당업자에 의해서 이해되는 바와 같이, 부가적인 치환, 치환기들 중의 변형, 및 합성 및 사용의 대체 방법들이 본 발명의 개시 범위 및 의도 내에서 수행될 수도 있다. 상기의 구현예들은 서술을 위한 것이며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 부가적인 구현예들은 청구범위 내에 속한다. 비록 본 발명이 특정 구현예들을 참조하여 서술되었지만, 당업자라면 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 형식 및 세부사항들에 있어서 변화가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
본 발명에 따르면, 높은 Vacc 및 낮은 Vdis과 같은 우수한 정전 특성을 갖는 유기감광체를 제공할 수 있으며, 또한, 폴리머 바인더와의 높은 양립성, 감소된 상분리, 또는 액체 캐리어에 의한 감소된 추출을 갖는 전하 수송 물질들을 제공할 수 있다.

Claims (37)

  1. 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상에 형성된 광도전성 요소를 포함하며,
    상기 광도전성 요소는,
    (a) 하기 화학식 1의 폴리머를 포함하는 전하 수송 물질:
    <화학식 1>
    Figure 112007007662046-pat00017
    식중 X1 및 X2은 서로 동일 또는 상이하며, 각각 연결기(linking group)이고;
    Ar은 탄소수 6 내지 24의 방향족기를 나타내고;
    R1, R2, 및 R3는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 H, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기를 나타내고; 그리고
    n은 1과 100,000 사이의 정수의 분포값으로서 1보다 큰 평균값을 가지며; 및
    (b) 전하 발생 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 탄소수 6 내지 24의 [(N,N-이치환된)아미노]아릴기를 나타내는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  3. 제1항에 있어서, X1 및 X2는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 -(CH2)m-와 같은 연결기(linking group)이고, 상기 m은 1 내지 20의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기는 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되며, 상기 Ra, Rb, Rc, Rd, Re 및 Rf는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 6 내지 18의 고리기의 일부인 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 X1이 -Y4-CH2- 기를 나타내고, X2가 Y5-CH2CH(Y6H)CH2-Y1-Z1-Y2-Z2-Y3-CH2CH(Y7H)- 기를 나타내며, 상기 Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, 및 Y7가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 O, S, 또는 NR을 나타내고, 상기 R이 수소, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기이며; 그리고 Z1 및 Z2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 탄소수 6 내지 24의 방향족기를 나타내는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 Y1, Y2, 및 Y3가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 S를 나타내고; Z1 및 Z2는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 페닐렌기를 나타내는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광도전성 요소가 제2 전하 수송 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 전하 수송 물질이 전자 수송 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 광도전성 요소가 바인더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  9. (a) 광 화상 형성 성분; 및
    (b) 상기 광 화상 형성 성분으로부터 광을 수용하도록 배향된 유기 감광체를 포함하는 전자사진 화상형성 장치로서,
    상기 유기감광체가 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상에 형성된 광도전성 요소를 포함하며,
    상기 광도전성 요소가
    (i) 하기 화학식 1의 폴리머를 포함하는 전하 수송 물질:
    <화학식 1>
    Figure 112007007662046-pat00012
    식중 X1 및 X2은 서로 동일 또는 상이하며, 각각 연결기(linking group)이고;
    Ar은 탄소수 6 내지 24의 방향족기를 나타내며;
    R1, R2, 및 R3는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 H, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기를 나타내고; 그리고
    n은 1과 100,000 사이의 정수의 분포값으로서 1보다 큰 평균값을 가지며; 및
    (ii) 전하 발생 화합물을 포함하는 유기감광체인 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 탄소수 6 내지 24의 [(N,N-이치환된)아미노]아릴기를 나타내는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  11. 제9항에 있어서, X1 및 X2는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 -(CH2)m-와 같은 연결기(linking group)이고, 상기 m은 1 내지 20의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기는 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되며, 상기 Ra, Rb, Rc, Rd, Re 및 Rf는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 6 내지 18의 고리기의 일부인 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 X1이 -Y4-CH2- 기를 나타내고, X2가 Y5-CH2CH(Y6H)CH2-Y1-Z1-Y2-Z2-Y3-CH2CH(Y7H)- 기를 나타내며, 상기 Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, 및 Y7가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 O, S, 또는 NR을 나타내고, 상기 R이 수소, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기이며; 그리고 Z1 및 Z2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 탄소수 6 내지 24의 방향족기를 나타내는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 광도전성 요소가 제2 전하 수송 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 전하 수송 물질이 전자 수송 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  15. 제9항에 있어서, 토너 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  16. (a) 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상에 형성된 광도전성 요소를 포함하며,
    상기 광도전성 요소가
    (i) 하기 화학식 1의 폴리머를 포함하는 전하 수송 물질:
    <화학식 1>
    Figure 112007007662046-pat00013
    식중 X1 및 X2은 서로 동일 또는 상이하며, 각각 연결기(linking group)이고;
    Ar은 탄소수 6 내지 24의 방향족기를 나타내고;
    R1, R2, 및 R3는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 H, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기를 나타내고; 그리고
    n은 1과 100,000 사이의 정수의 분포값으로서 1보다 큰 평균값을 가지며; 및
    (ii) 전하 발생 화합물을 포함하는 유기감광체의 표면에 전기적 전하를 인가하는 단계;
    (b) 선택된 영역들에서 전하를 소산시킴으로써 상기 표면 상에 최소한 상대적으로 대전 및 비대전된 영역들의 패턴을 형성하기 위하여 상기 유기감광체의 표면을 화상에 따라 노광시키는 단계;
    (c) 유기 액체 중의 착색제 입자의 분산물을 포함하는 습식 토너와 같은 토너와 상기 표면을 접촉시켜 톤 화상을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 톤 화상을 지지체에 전사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각, [(N,N-이치환된)아미노]아릴기를 나타내는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  18. 제16항에 있어서, X1 및 X2는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 -(CH2)m-와 같은 연결기(linking group)이고, 상기 m은 1 내지 20의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기는 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되며, 상기 Ra, Rb, Rc, Rd, Re 및 Rf는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 6 내지 18의 고리기의 일부인 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 X1이 -Y4-CH2- 기를 나타내고, X2가 Y5-CH2CH(Y6H)CH2-Y1-Z1-Y2-Z2-Y3-CH2CH(Y7H)- 기를 나타내며, 상기 Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, 및 Y7가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 O, S, 또는 NR을 나타내고, 상기 R이 수소, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기이며; 그리고 Z1 및 Z2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 탄소수 6 내지 24의 방향족기를 나타내는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 광도전성 요소가 제2 전하 수송 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제2 전하 수송 물질이 전자 수송 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  22. 제16항에 있어서, 상기 광도전성 요소가 바인더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  23. 제16항에 있어서, 상기 토너가 착색제 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  24. 하기 화학식 1의 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질:
    <화학식 1>
    Figure 112007007662046-pat00014
    식중 X1 및 X2은 서로 동일 또는 상이하며, 각각 연결기(linking group)이고;
    Ar은 탄소수 6 내지 24의 방향족기를 나타내며;
    R1, R2, 및 R3는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 H, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기를 나타내고; 그리고
    n은 1과 100,000 사이의 정수의 분포값으로서 1보다 큰 평균값을 가진다.
  25. 제24항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각, [(N,N-이치환된)아미노]아릴기를 나타내는 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질.
  26. 제24항에 있어서, 상기 X1 및 X2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 -(CH2)m-와 같은 연결기(linking group)이고, 상기 m은 1 내지 20의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기는 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되며, 상기 Ra, Rb, Rc, Rd, Re 및 Rf는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 6 내지 18의 고리기의 일부인 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질.
  27. 제26항에 있어서, 상기 X1이 -Y4-CH2- 기를 나타내고, X2가 Y5-CH2CH(Y6H)CH2-Y1-Z1-Y2-Z2-Y3-CH2CH(Y7H)- 기를 나타내며, 상기 Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, 및 Y7가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 O, S, 또는 NR을 나타내고, 상기 R이 수소, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기이며; 그리고 Z1 및 Z2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 탄소수 6 내지 24의 방향족기를 나타내는 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질.
  28. 제27항에 있어서, 상기 Y1, Y2, 및 Y3가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 S를 나타내고; Z1 및 Z2는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 페닐렌기를 나타내는 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질.
  29. 제24항에 있어서, 상기 Ar이 방향족 C6H3 기인 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질.
  30. 브리징기 및 적어도 2개의 작용기를 함유하는 브리징 화합물을 하기 화학식 2의 전하 수송 물질과 공중합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항에 따른 폴리머성 전하 수송 물질의 제조방법:
    <화학식 2>
    Figure 112007007662046-pat00015
    식중 X3 및 X4은 서로 동일 또는 상이하며, 각각 연결기(linking group)이고;
    Ar은 탄소수 6 내지 24의 방향족기를 나타내고;
    R1, R2, 및 R3는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 H, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기를 나타내며; 그리고
    E1 및 E2는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 반응성 탄소수 6 내지 18의 고리기이다.
  31. 제30항에 있어서, 상기 E1 및 E2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 에폭시기, 티라닐기, 아지리디노기, 또는 옥세타닐기인 것을 특징으로 하는 폴리머 전하 수송 물질의 제조방법.
  32. 제30항에 있어서, 상기 X3 및 X4가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 -(CH2)p-와 같은 연결기(linking group)이고, 여기에서 p은 1 내지 10의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기들은 선택적으로 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRg기, CRh기, CRiRj기, 또는 SiRkRl에 의해서 치환되며, 상기 Rg, Rh, Ri, Rj, Rk 및 Rl는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 6 내지 18의 고리기의 일부인 것을 특징으로 하는 폴리머 전하 수송 물질의 제조방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 X3 및 X4가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 O, S, 또는 NR을 나타내고, 상기 R은 H, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기인 것을 특징으로 하는 폴리머 전하 수송 물질의 제조방법.
  34. 제30항에 있어서, 적어도 2개의 상기 작용기가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 히드록실기, 티올기, 아미노기 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리머 전하 수송 물질의 제조방법.
  35. 제30항에 있어서, 상기 브리징기가 -(CH2)k- 기이며, 상기 k는 1 내지 30의 정수이고, 하나 또는 그 이상의 메틸렌기는 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, NRm기, CRn기, CRoRp기, 또는 SiRqRr에 의해서 선택적으로 치환되며, 상기 Rm, Rn, Ro, Rp, Rq 및 Rr는 서로 동일 또는 상이하며, 각각 단순 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 5 내지 17의 헤테로시클릭기, 탄소수 6 내지 24의 방향족기, 또는 탄소수 6 내지 18의 고리기의 일부를 나타내는 것을 특징으로 하는 폴리머 전하 수송 물질의 제조방법.
  36. 제30항에 있어서, 상기 브리징 화합물이 디올, 디티올, 디아민, 디카르복실산, 히드록실아민, 아미노산, 히드록실산, 티올산, 히드록시티올 및 티오아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리머 전하 수송 물질의 제조방법.
  37. 제30항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 서로 동일 또는 상이하며, 각각 [(N,N-이치환)아미노]아릴기인 것을 특징으로 하는 폴리머 전하 수송 물질의 제조방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7534540B2 (en) * 2004-03-31 2009-05-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Azine-based charge transport materials having two reactive rings
US9200106B2 (en) * 2013-02-06 2015-12-01 Avertica, Inc. Polymers, substrates, methods for making such, and devices comprising the same
JP6946845B2 (ja) * 2017-08-16 2021-10-13 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法及び画像形成装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0597128A1 (en) * 1992-05-01 1994-05-18 Idemitsu Kosan Company Limited Ester polymer, production thereof, and electrophotographic photoreceptor made therefrom
JPH06263707A (ja) * 1993-03-12 1994-09-20 Idemitsu Kosan Co Ltd ヒドラゾン誘導体及びこれを用いた電子写真感光体

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4297426A (en) 1979-05-28 1981-10-27 Ricoh Co., Ltd. Electrophotographic element with carbazole hydrazone or anile charge transport compounds
JPH0693127B2 (ja) 1986-05-20 1994-11-16 ミノルタ株式会社 感光体
GB8912456D0 (en) 1989-05-31 1989-07-19 Secr Defence Polymerisation of cyclic ether monomers capable of undergoing cationic oxonium ion ring-opening polymerisation
JP3141504B2 (ja) 1992-03-03 2001-03-05 東ソー株式会社 ポリ塩化ビニル系樹脂組成物
JP3257089B2 (ja) 1992-10-28 2002-02-18 東ソー株式会社 熱可塑性エラストマー組成物
JPH1059952A (ja) 1996-08-14 1998-03-03 Takasago Internatl Corp フェノチアジン誘導体、フェノキサジン誘導体、それを用いた電荷輸送材料及び電子写真感光体
US6066426A (en) 1998-10-14 2000-05-23 Imation Corp. Organophotoreceptors for electrophotography featuring novel charge transport compounds
JP4115056B2 (ja) 1999-12-13 2008-07-09 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
US6214503B1 (en) 1999-12-21 2001-04-10 Imation Corp. Organophotoreceptors for electrophotography featuring novel charge transport compounds based upon hydroxy-functional compounds
US6340548B1 (en) 2000-03-16 2002-01-22 Imation Corp. Organophotoreceptors for electrophotography featuring novel charge transport compounds
DE60229695D1 (de) 2001-08-10 2008-12-18 Samsung Electronics Co Ltd Elektrophotographischer organischer Photorezeptor mit Ladungsübertragungsmitteln
DE60229192D1 (de) 2001-09-14 2008-11-20 Samsung Electronics Co Ltd Elektrophotographischer organischer Photorezeptor
US6749978B2 (en) 2001-09-24 2004-06-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrophotographic organophotoreceptors with novel charge transport compounds
US6670085B2 (en) 2001-09-24 2003-12-30 Samsung Electronics Co. Ltd Electrophotographic organophotoreceptors with novel charge transport compounds
US7118839B2 (en) 2001-09-28 2006-10-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrophotographic organophotoreceptors with novel charge transport materials
US6689523B2 (en) * 2001-11-02 2004-02-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrophotographic organophotoreceptors with novel charge transport compounds
US6696209B2 (en) 2001-11-09 2004-02-24 Samsung Electronics Co. Ltd. Electrophotographic organophotoreceptors with novel charge transport compounds
US6905804B2 (en) 2002-02-08 2005-06-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrophotographic organophotoreceptors with novel charge transport materials
US6768010B1 (en) 2003-09-16 2004-07-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Organophotoreceptor with an epoxy-modified charge transport compound having an azine group

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0597128A1 (en) * 1992-05-01 1994-05-18 Idemitsu Kosan Company Limited Ester polymer, production thereof, and electrophotographic photoreceptor made therefrom
JPH06263707A (ja) * 1993-03-12 1994-09-20 Idemitsu Kosan Co Ltd ヒドラゾン誘導体及びこれを用いた電子写真感光体

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