KR20040094307A - 아진-기초 화합물을 갖는 유기감광체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상의 광도전성 요소를 포함하는 유기감광체로서, 상기 광도전성 요소가:
(a) 화학식 1을 갖는 전하 수송 물질;
<화학식 1>
상기 식에서,
R은 수소, 알킬기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 또는 방향족기를 포함하고; X는 아릴아민기를 포함하고; 또한 Y는 적어도 하나 이상의 가용성 치환기를 갖는 9-플루오레닐리덴기를 포함하고; 및
(b) 전하 발생 화합물
을 포함하는 개선된 유기감광체에 관한 것이고, 대응되는 전자사진 장치 및 전자사진 화상 형성방법도 기술되어 있다.

Description

아진-기초 화합물을 갖는 유기감광체 {Organophotoreceptor with azine-based compounds}
본 발명은 전자사진법에 이용하기 적합한 유기감광체 (organophotoreceptor)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 아릴아민기 및 적어도 하나 이상의 가용성 치환기를 갖는 9-플루오레닐리덴기를 포함하는 아진 화합물을 갖는 유기감광체에 관한 것이다.
전자사진법에 있어서, 도전성 지지체 (substrate) 상에 전기 절연성 광도전성 요소를 구비하는 플레이트, 디스크, 시트, 벨트, 드럼 등의 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 제공될 수 있고, 토너 방울들 또는 입자들이 토너의 특성에 따라서 대전된 또는 비대전된 영역 중 어느 하나에 침적되어 광도전층의 표면 상에 톤 화상 (toned image)을 형성할 수 있다. 결과물인 톤 화상은 종이와 같은적당한 최종 또는 중간 수용 표면으로 전사되거나, 또는 광도전성 요소가 화상에 대한 최종 수용체로서 기능할 수 있다. 화상 형성 공정은, 단일 화상을 완성하기 위하여 여러번 반복될 수 있고, 단일층은 예를 들어, 완전한 컬러 완성 화상을 완성하기 위하여 구별되는 색상 성분들 또는 효과 음영 화상들 (effect shadow images)을 중첩시키는 것을 포함할 수 있으며, 및/또는 부가적인 화상들을 재현하기 위하여 화상 형성 공정이 여러 번 반복될 수 있다.
단일층 및 다중층 광도전성 요소들이 모두 사용되어 왔다. 단일층인 경우에는, 전하 발생 화합물, 전자 수송 화합물, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 전하 발생 화합물, 및 전하 수송 물질은 폴리머 바인더와 결합되고, 이어서 도전성 지지체 상에 적층된다. 전하 수송 화합물을 기초로 한 다중층인 경우, 전하 수송 화합물 및 전하 발생 화합물은 별개층의 형태이며, 이들 각각은 선택적으로 폴리머 바인더와 결합되어 도전성 지지체 상에 적층된다. 이에는 두 가지 배열이 가능하다. 한 가지 배열에서는 ("이중층 (dual layer)" 배열), 전하 발생층이 도전성 지지체 상에 적층되고, 전하 수송층이 전하 발생층의 위에 적층된다. 다른 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 캐리어를 수용하여 광도전성 요소의 표면 전하를 방전하기 위하여 전하 수송층을 통하여 이들 전하 캐리어를 수송하는것이다. 전하 수송 물질은 전하 수송 화합물, 전자 수송 화합물, 또는 양자의 조합일 수 있다. 전하 수송 화합물이 사용되는 경우에는, 전하 수송 화합물은 정공 캐리어를 수용하여 전하 수송 화합물이 위치하는 층을 통하여 이들 정공 캐리어를 수송한다. 전자 수송 화합물이 사용되는 경우에는, 전자 수송 화합물은 전자 캐리어를 수용하여 전자 수송 화합물이 위치하는 층을 통하여 이들 전자 캐리어를 수송한다.
전하 수송 물질은 가공 및 유기감광체의 제조를 위하여 폴리머 바인더와 양립성이 있으며, 유기 용매에 우수한 가용성을 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 대부분 전하 수송 물질은 방향성이고 공액이다. 결과적으로, 이들은 폴리머 바인더와 충분하게 양립할 수 없고, 용이한 가공을 위한 유기 용매 중에 충분하게 용해될 수 없는 강성 화합물 (rigid compound)이다.
본 발명은 높은 Vacc및 낮은 Vdis과 같은 우수한 정전 특성을 갖는 유기감광체를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 폴리머 바인더와의 증가된 양립성, 가공용 유기 용매 중에 개선된 가용성을 갖는 전하 수송 물질을 제공하는 것이다.
제1 태양에서, 본 발명은 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상의 광도전성 요소를 포함하는 유기감광체로서, 상기 광도전성 요소는:
(a) 화학식 1을 갖는 전하 수송 물질;
상기 식에서,
R은 수소, 알킬기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 또는 방향족기를 포함하고; X는 p-(N,N-이치환된)아릴아민기, 카르바졸기, 또는 줄로리딘기와 같은 아릴아민기를 포함하고; 또한, Y는 -(CH2)nH기를 포함하는 적어도 하나 이상의 가용성 치환기를 갖는 9-플루오레닐리덴기를 포함하고, 상기 식에서 n은 1 내지 50의 정수이고, 하나 이상의 메틸렌기가 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, 헤테로시클릭기, 방향족기, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되고, 여기서 Ra, Rb, Rc, Rd, Re, 및 Rf는 각각 독립적으로, 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 고리기의 부분이고; 및
(b) 전하 발생 화합물
을 포함하는 유기감광체를 제공한다.
상기 유기감광체는, 예를 들어, 플레이트, 연성 벨트, 연성 디스크, 시트, 강성 드럼, 또는 강성 또는 유연성 (compliant) 드럼 둘레의 시트의 형태로서 제공될 수 있다. 일 구현예로 유기감광체는 (a) 전하 수송 물질, 전하 발생 화합물,선택적으로 제2 전하 수송 물질, 및 선택적으로 폴리머 바인더를 포함하는 광도전성 요소; 및 (b) 도전성 지지체를 포함한다.
제2 태양에서, 본 발명은 (a) 광 화상 형성 성분; 및 (b) 광 화상 형성 성분으로부터 광을 수용할 수 있도록 배향된 상기 기술된 유기감광체를 포함하는 전자사진 화상 형성 장치를 제공한다. 본 장치는 추가로 습식 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 일반 화학식 (1)을 갖는 전하 수송 물질을 제공한다.
본 발명은 우수한 기계적, 정전기적, 및 용해도 특성의 조합을 특징으로 하는 유기감광체에 대하여 적당한 전하 수송 물질을 제공한다. 이러한 광감체는 고화질의 화상을 제조하기 위하여 습식 토너 및 건식 토너와 같은 토너와 함께 성공적으로 사용될 수 있다. 상기 화상 형성 시스템의 고품질은 반복된 싸이클링 이후에도 유지될 수 있다.
본 발명의 기타 특징 및 잇점은 하기 특정 구현예들에 대한 설명 및 청구범위로부터 명백할 것이다.
본 명세서에 기술된 유기감광체는 도전성 지지체 및 광도전성 요소를 갖고, 상기 광도전성 요소는 전하 발생 화합물 및 전하 수송 물질을 포함하며, 상기 전하 수송 물질은 아릴아민기 (예: p-(N,N-이치환된)아릴아민기, 카르바졸기, 또는 줄로리딘기) 및 적어도 하나 이상의 가용성 치환기 (예: -(CH2)nH기)를 갖는 9-플루오레닐리덴기를 갖는다. 상기 9-플루오레닐리덴기 및 아릴아민기는 화학식 =N-N=CR-을 갖는 아진 연결 (azine linkage)을 통하여 결합되어 있다. 이러한 전하 수송 물질은 전자 사진법을 위한 유기감광체 중에서 이들의 성능에 의해 입증된 것과 같이 바람직한 특성을 갖는다. 특히, 본 발명의 전하 수송 물질은 높은 전하 캐리어 유동성 및 다양한 바인더 물질과 우수한 양립성을 갖고, 또한, 탁월한 전자사진 특성을 보유한다. 일반적으로 본 발명에 따르는 유기감광체는 높은 광감도, 낮은 잔류 전위, 및 싸이클 테스팅, 결정화 및 유기감광체의 벤딩과 스트레칭에서 높은 안정성을 갖는다. 본 발명의 유기감광체들은 특히 전자사진법에 기초한 팩스기, 복사기, 스캐너 및 다른 전자 장치들 뿐만 아니라, 레이저 프린터에 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 용액을 형성하여 상기 물질의 싸이클링 동안 유기감광체 물질을 통하여 대략적으로 균질하게 분포된 상태로 남아 있는 것이 바람직하다. 부가하여, 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 전하 수송 화합물 또는 전자 수송 화합물로 분류될 수 있다. 전자사진법에 이용 가능한 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, 에나민 유도체류, 에나민 스틸벤 유도체류, 히드라존 유도체류, 카르바졸 히드라존 유도체류, 트리아릴 아민류, 폴리비닐 카르바졸, 폴리비닐 피렌, 폴리아세나프틸렌, 또는 적어도 두 개의 히드라존기 및 트리페닐아민 및 카르바졸, 줄로리딘, 페노티아진, 페나진, 페녹사진, 페녹사틴 (phenoxathiin), 티아졸, 옥사졸, 이소옥사졸, 디벤조(1,4)디옥신, 티안트렌, 이미다졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 벤즈옥사졸, 벤즈이미다졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 인돌, 인다졸, 피롤, 퓨린, 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 트리아졸, 옥사디아졸, 테트라졸, 티아디아졸, 벤즈이소옥사졸, 벤즈이소티아졸, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 티오펜, 티아나프텐, 퀴나졸린 또는 시놀린과 같은 헤테로싸이클류와 같은 (N,N-이치환된)아릴아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 두 개의 기들을 포함하는 다중-히드라존 화합물들 (multihydrazone compound)을 포함한다.
전자 수송 화합물들의 비제한적인 예는, 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)메틸렌]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 유도체를 포함한다. 일부 관심 대상이 되는 구현예들에서, 상기 전자 수송 화합물은 (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴과 같은 (알콕시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 유도체를 포함한다.
비록 많은 전하 수송 물질들이 이용가능하지만, 특정 전자사진 적용에 대한 다양한 요구사항들을 만족시키기 위해서 다른 전하 수송 물질들에 대한 필요성이 존재한다.
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 화합물이 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 화합물 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. 다른구현예에서, 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 유기감광체의 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 노출시키는단계; 및 (d) 상기 토너 화상을 지지체에 전사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 기재된 바와 같이, 유기감광체는 다음 화학식 1의 전하 수송 물질을 포함하며,
<화학식 1>
상기 식에서,
R은 수소, 알킬기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 또는 방향족기를 포함하고; X는 아릴아민기를 포함하고; 또한, Y는 적어도 하나 이상의 가용성 치환기를 갖는 9-플루오레닐리덴기를 포함한다.
아릴아민기는 p-(N,N-이치환된)아릴아민기 (예를 들어, 트리아릴아민기, 알킬디아릴기, 및 디알킬아릴아민기이다), 줄로리딘기, 및 카르바졸기를 포함한다. 아릴아민기는 2,4-비스(디페닐아미노)페닐기와 같은 하나 이상의 아민기를 가질 수 있다.
9-플루오레닐리덴기는 -(CH2)nH기를 포함하는 적어도 하나 이상의 가용성 치환기를 갖고, 상기 식에서 n은 1 내지 50의 정수이고, 하나 이상의 메틸렌기가 선택적으로 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, 헤테로시클릭기, 방향족기, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf기에 의해 치환되고, 여기서, Ra, Rb, Rc, Rd, Re및 Rf는 각각 독립적으로, 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기,알콕시기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 고리기의 부분이다. 특유의 바인더를 갖는 전하 수송 물질의 양립성은 그들의 Hildebrand 용해도 파라미터 수치들 간의 차를 기준으로 하여 측정할 수 있다. 만일, 그 차가 0이거나 또는 작으면(5.0MPa1/2이하), 전하 수송 물질이 바인더와 양립가능할 것이다. 그러나, 만일 그 차가 크면(5.0MPa1/2초과), 전하 수송 물질은 바인더와 양립가능할 수 없다. Hildebrand 용해도 파라미터의 계산은 인용에 의하여 본 명세서에 통합된,Polymer Handbook, 3rd Ed., J. Brandrup & E.H.Immergut, John Wiley, NY,p. VII/522(1989)에서 찾을 수 있다. 가용성 치환기의 Hildebrand 용해도 파라미터는 하나 이상의 메틸렌기를 상기 열거한 바와 같은 다른 기(group)와 치환하여 조절될 수 있다. 일반적으로, 광범위한 Hildebrand 용해도 파라미터를 갖는 가용성 치환기는 그러한 기술에 의해서 형성될 수 있다. 일부의 구현예에서, 인접한 두 메틸렌기는 산소 원자 및 C=O기에 의해 치환되어 에스테르기를 형성할 수 있다. 다른 구현예에서, 인접한 두 메틸렌기는 NR1기 및 C=O기에 의해 치환되어 아미드기를 형성할 수 있다. 추가적인 구현예에서, 인접한 두 메틸렌기는 CR2기에 의해 치환되어 알케닐 가용성 치환기를 형성할 수 있다.
9-플루오레닐리덴기는 하나 이상의 치환기, 또한 가용성 치환기를 추가로 포함할 수 있다. 9-플루오레닐리덴기에서의 적당한 치환기의 비한정적인 예는 할로겐, NO2기, 시아노기, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아민기, 에스테르기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 방향족기, 및 이들의 조합이다.
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 10KJ/몰보다 크다. 추가적인 구현예에서, 방향족기의 상기 공명에너지는 0.1KJ/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. 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 비한정적인 예는 퓨라닐, 티오페닐, 피롤릴, 인돌릴, 카르바졸릴, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리다지닐, 피리미디닐, 피라지닐, 트리아지닐, 테트라지닐, 페타지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 신놀리닐, 프탈라지닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 나프티리디닐, 프테리디닐, 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 모든 조합물을 포함할 수 있다. 연결기는 지방족기, 방향족기, 헤테로시클릭기, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 게다가, 연결기 내의 지방족기 또는 방향족기는 O, S 및 N과 같은 적어도 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있다.
아릴기의 비한정적인 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 수 있다. 연결기는 지방족기, 방향족기, 헤테로시클릭기, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 게다가, 연결기 내의 지방족기 또는 방향족기는 O, S, Si 및 N과 같은 적어도 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있다.
당업계에 알려진 바와 같이, 화학적 기(group)에 대해서, 예를 들어, 이동성, 민감성, 가용성, 양립성, 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, 알케닐기, 방향족기, 아릴아민기, 9-플루오레닐리덴기 등)가 상기 기의 결합 구조와 일치하는 임의의 치환기를 그 위에 나타낸다. 예를 들어, '알킬기'라는 용어가 사용되는 경우에는, 그러한 용어가 메틸, 에틸, 이소프로필, t-부틸, 시클로헥실, 도데실등과 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 상기 용어 내에서 허용되지만, 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 모이어티가 치환되지 않는다는 것을 의미한다. 알킬 모이어티를 언급한 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 물질 뿐만 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 절연성 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 (STABARTMS-100, ICI로부터 구입 가능), 폴리비닐 플루오라이드 (TedlarE.I. DuPont de Nemours & Company로부터구입 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, 요오드화물 (iodide), 폴리피롤 및 Calgon도전성 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 비한정적인 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 INDOFASTTMDouble Scarlet, INDOFASTTMViolet Lake B, INDOFASTTMBrilliant Scarlet 및 INDOFASTTMOrange라는 상표명으로 구입 가능한 폴리뉴클리어 퀴논류, DuPont으로부터 MONASTRALTMRed, MONASTRALTMViolet 및 MONASTRALTMRed 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 혼합물들 를 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 임의로 포함할 수 있다. 일반적으로, 당 업계에 공지된 임의의 전하 수송 화합물 또는 전자 수송 화합물은 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 비한정적인 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:
상기 식에서, R1, R2, R3, R4, R6, R7, R8, R10, R11, R12, R13, R15, R16는, 서로 독립적으로, 수소, 알킬기, 또는, 에스테르 또는 에테르기이고; R5, R9, 및 R14는, 서로 독립적으로, 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), 전하 발생 화합물 (전하 발생층 또는 단일층 구조의 경우) 및/또는 전자 수송 화합물을 분산 또는 용해시킬 수 있다. 전하 발생층 및전하 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. 적당한 특정 바인더들은, 예를 들어, 폴리비닐 부티랄, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르이다. 폴리비닐 부티랄의 비한정적인 예는 Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan으로부터의 BX-1 및 BX-5이다. 적당한 폴리카보네이트의 비한정적인 예는 비스페놀-A로부터 유도된 폴리카보네이트 A (예를 들어, Mitsubishi Engineering Plastics으로부터의 Iupilon-A, 또는 General Electric으로부터의 Lexan 145); 시클로헥실리덴 비스페놀로부터 유도된 폴리카보네이트 Z (예를 들어, Mitsubishi Engineering Plastics Corp, White Plain, New York으로부터의 Iupilon-Z); 및 메틸비스페놀 A로부터 유도된 폴리카보네이트 C (Mitsubishi Chemical Corporation으로부터)이다. 적당한 폴리에스테르 바인더의 비한정적인 예는 오르쏘-폴리에틸렌 테레프탈레이트 (예를 들어, Kanebo, Ltd., Yamaguchi, Japan로부터의 OPET TR-4)이다.
임의의 어느 하나 이상의 층들에 사용되는 적당한 선택적인 첨가제들은, 예를 들면, 산화방지제, 커플링제, 분산제, 경화제, 계면활성제 및 그 조합들을 포함한다.
광도전체 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 전자 수송 화합물은, 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 화합물은, 만약 존재한다면, 일반적으로 전하 발생층의 중량에 기초하여, 최소한 약2.5중량%, 다른 구현예에서는 약 4 내지 약 30 중량%, 또 다른 구현예들에서는 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 화합물을 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 화합물은, 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. 더욱 구체적으로, 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. 더욱 구체적으로, 상기 성분들은 고전단 균질화 (high shear homogenization), 볼-밀링, 마찰 밀링 (attritormilling), 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, 폴리아크릴산, 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 "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, 플루오로실리콘 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 forLiquid 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 20 Å 내지 약 20,000 Å의 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 화합물들 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 미국 공개 특허 출원 2002/0128349호 "Liquid inks comprising a stable organosol", 2002/0086916호 "Liquid inkscomprising 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 명세서에 서술된 바와 같이, 유기감광체는 하기 식을 갖는 전하 수송 화합물을 포함하며,
<화학식 1>
상기 식에서,
R은 수소, 알킬기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 또는 방향족기를 포함하고; X는 p-(N,N-이치환된)아릴아민기, 카르바졸기, 또는 줄로리딘기와 같은 아릴아민기를 포함하고; 또한, Y는 -(CH2)nH기를 포함하는 적어도 하나 이상의 가용성 치환기를 갖는 9-플루오레닐리덴기를 포함하고, 상기 식에서 n은 1 내지 50의 정수이고, 하나 이상의 메틸렌기가 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, 헤테로시클릭기, 방향족기, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되고, 여기서 Ra, Rb, Rc, Rd, Re, 및 Rf는 각각 독립적으로, 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 고리기의 부분이다.
화학식 (1)에 관하여, 특히 9-플루오레닐리덴기 및 아릴아민기 상에서 치환이 자유롭게 허용된다. 이러한 기들에 있어 치환기의 변화는 예를 들어, 특유한 개질을 부여하기 위하여 당업계에 공지된 치환을 포함하여, 유동성, 용해도, 양립성, 안정성, 스펙트럼 흡광도, 분산성 등과 같은 화합물의 특성에 물리적인 영향을 줄 수 있다.
일부의 구현예에서, 유기감광체는 화학식 2를 갖는 전하 수송 물질을 포함할 수 있다:
상기 식에서,
X는 p-(N,N-이치환된)아릴아민기, 카르바졸기, 또는 줄로리딘기와 같은 아릴아민기를 포함하고; R6은 수소, 알킬기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 또는 방향족기를 포함하고, R7은 -(CH2)nH기를 포함하고, 상기 식에서 n은 1 내지 50의 정수이고, 하나 이상의 메틸렌기는 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, 헤테로시클릭기, 방향족기, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되고, 상기 식에서Ra, Rb, Rc, Rd, Re, 및 Rf는 각각 독립적으로, 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 고리기의 부분이고; R8은 수소, 할로겐, NO2기, 시아노기, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아민기, 에스테르기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 또는 방향족기를 포함한다.
본 발명의 화학식 내의 적합한 전하 수송 물질의 특정의, 비한정적인 예는 하기의 화학식을 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.
적당한 첫 단계는 상기 대응되는 히드라존을 제조하기 위한, 약 1:1의 몰비로 9-플루오레논 화합물과 히드라진, NH2NH2사이의 반응이다. 다음 단계는 아릴아민기 및 9-플루오레닐리덴기를 갖는 아진 화합물을 제조하기 위한, 히드라존과 알데히드기 또는 케토기를 갖는 아릴아민 사이의 반응이다. 알데히드기 또는 케토기를 갖는 아릴아민은 대응되는 아릴아민과 산화염화인 (POCl3) 및 디알킬아미드 (예: N,N-디메틸포름아미드)의 혼합물을 반응시키는 빌스마이어-학크 (Vilsmeier-Haack) 아실레이션에 의하여 제조될 수 있다. 빌스마이어-학크 아실레이션 및 관계된 반응은 인용에 의하여 본 명세서에 통합되어 있는 Carey 등의 "Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis", New York, 1983, pp.380-393 등에 기술되어 있다. 일부의 구현예에 있어서, 이들 두 반응성 단계의 순서는 바뀔 수 있다.
화합식 (2) 내지 화학식 (6)의 특정 에스테르 화합물의 제조하기 위하여 초기에, 9-플루오레논 카르복실산을 선택된 알콜과 반응시켜 대응되는 알킬 9-플루오레논-카르복실레이트 에스테르를 제조한다. 이어서, 상기 기술된 바와 같이 알킬 9-플루오레논-카르복실레이트 에스테르는 히드라진, NH2NH2, 및 알데히드기를 갖는 아릴아민과 반응한다. 추가적인 상세내용은 하기의 실시예에 나타나 있다.
본 발명은 하기 실시예의 방식에 의해 보다 상세히 기술될 것이다.
실시예
비교 전하 수송 물질의 합성
화합물 (2) 내지 (6)은 전하 수송 물질, 특히 정공 캐리어를 수송하기 위한 전하 수송 화합물로서 이용하기에 적합하다는 것으로 이해되었다. 하기의 비교실시예, (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴은 비교 전자 수송 화합물로서 사용되었다. (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴의 합성은 하기에 기술되어 있다.
(4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴의 제조
기계적 교반기 및 딘 스타크 장치 (Dean Stark apparatus)를 갖는 환류 응축기를 구비한 2리터 둥근 바닥 플라스크에 9-플루오레논-4-카르복실산 (70g, 0.312몰, Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI로부터 구입), n-부탄올 (480g, 6.5몰, Fisher Scientific Company Inc., Hanover Park, IL로부터 구입), 톨루엔 (1000ml), 및 진한 황산 (4ml)의 혼합물을 가하였다. 격렬하게 교반하고, 상기 용액을 5시간 동안 환류시키고, 그 동안 약 6g 이하의 물을 딘 스타크 장치 중에서 수집하였다. 환류시킨 이후에, 플라스크를 실온으로 냉각하였다. 용매를 증발시키고, 상기 잔류물을 3% 비카르바네이트 나트륨 수용액 4리터에 교반하면서 가하였다. 상기 고체를 여과한 후, 세척수의 pH가 중성이 될 때까지 물로 세척하였고 후드에서 밤새 건조하였다. 상기 생성물이 n-부틸 플루오레논-4-카르복실레이트 에스테르였다. 수율은 80% (70g)이였다. Bruker Instrument로부터의 300MHz NMR을 사용하여 CDCl3중에서 n-부틸 플루오레논-4-카르복실레이트 에스테르의1H-NMR 스펙트럼을 얻었다.1H-NMR 스펙트럼은 하기의 화학적 이동에 의해 분석되었다: (δ, ppm): 0.87 - 1.09 (t, 3H); 1.42 - 1.70 (m, 2H); 1.75 - 1.88 (q, 2H); 4.26 - 4.64 (t, 2H); 7.29 - 7.45 (m, 2H); 7.46 - 7.58 (m, 1H); 7.60 - 7.68 (dd, 1H); 7.75 - 7.82 (dd, 1H); 7.90 - 8.00 (dd, 1H); 및 8.25 - 8.35 (dd, 1H).
기계적 교반기 및 환류 응축기를 구비한 2리터-3구 둥근 바닥 플라스크에 n-부틸 플루오레논-4-카르복실레이트 에스테르 70g (0.25몰), 무수 메탄올 750ml, 말로노니트릴 (Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI로부터의) 37g(0.55몰), 피페리딘 (Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI로부터의) 20방울의 혼합물을 가하였다. 상기 용액을 8시간 동안 환류시키고, 플라스크를 실온으로 냉각시켰다. 상기 오렌지색 조생성물을 여과하고, 메탄올 70ml로 두 번, 물 150ml로 한 번 세척한 다음, 후드에서 밤새 건조하였다. 이 오렌지색 조생성물을 활성탄을 사용하여 아세톤 600ml 및 메탄올 300ml의 혼합물로부터 재결정하였다. 플라스크를 0℃에 16시간 동안 두었다. 형성된 결정을 여과하고 50℃ 진공 오븐에서 6시간 동안 건조하여 순수한 (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 60g을 얻었다. 상기 고체의 융점은 99 내지 100℃였다. Bruker Instrument로부터의 300MHz NMR을 사용하여 CDCl3중에서 (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로니트릴의1H-NMR 스펙트럼을 얻었다.1H-NMR 스펙트럼은 하기의 화학적 이동에 의해 분석되었다: (δ, ppm): 0.74 - 1.16 (t, 3H); 1.38 - 1.72 (m, 2H); 1.70 - 1.90 (q, 2H); 4.29 - 4.55 (t, 2H); 7.31 - 7.43 (m, 2H); 7.45 - 7.58 (m, 1H); 7.81 - 7.91 (dd, 1H); 8.15 - 8.25 (dd, 1H); 8.42 - 8.52 (dd, 1H ); 및 8.56 - 8.66 (dd, 1H).
실시예 1-전하 수송 물질의 합성 및 분석
본 실시예는 화합물 (2) 내지 (6)의 합성 및 분석에 대해서 서술하며, 여기에서 화합물 번호는 상기 화학식 번호를 의미한다. 분석은 화학적 분석을 포함하며, 상기 화합물로 형성된 물질들의 전기적 분석은 이어지는 실시예들에서 서술된다.
화합물(2)
기계적 교반기 및 환류 응축기를 구비한 500ml 3구 둥근 바닥 플라스크에 n-부틸 플루오레논-4-카르복실레이트 에스테르 56g (0.2몰, 첫 단계에서 제조됨), 에탄올 200ml, 무수히드라진 12.82g (0.4몰, Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI로부터의)의 혼합물을 가하였다. 상기 플라스크를 74℃에서 5시간 동안 가열하였다. 상기 용액을 0℃로 밤새 두었다. 상기 형성된 황색 고체를 여과하고 에탄올 50ml로 세척하고 50℃의 진공 오븐에서 8시간 동안 건조하였다. 상기 생성물은 n-부틸 (9-플루오레닐리덴)히드라존-4-카르복실레이트 에스테르이였다. 수율은 83% (49g)이었다. CDCl3중에서 상기 생성물의1H-NMR 스펙트럼 (300MHz)은 하기의 화학적 이동에 의해 분석되었다: (δ, ppm): 0.93 - 1.06 (t, 3H); 1.42 - 1.62 (m, 2H); 1.73 - 1.89 (q, 2H); 4.36 - 4.51 (t, 2H); 6.38 - 6.55 (NH2, 두 개의 넓은 싱글렛); 및 6.38 - 8.50 (방향족 양성자).
환류 응축기 및 기계적 교반기를 구비한 500ml 3구 둥근 바닥 플라스크에 n-부틸 (9-플루오레닐리덴)히드라존-4-카르복실레이트 에스테르 (12g, 0.04몰, 전 단계에서 제조됨), 에탄올 100ml, (4-디페닐아미노)벤즈알데히드 (11.14g, 0.04몰, Fluka Co.로부터의), 및 37% 염산 수용액 2방울의 혼합물을 가하였다. 상기 용액을 반 시간 동안 환류시켰다. 용매를 증발시켜 상기 조생성물을 분리하고, 활성탄을 사용하여 테트라히드로퓨란 및 에탄올의 혼합물로부터 4번 재결정하였다. 상기 오렌지색 생성물을 여과하고 50℃의 진공 오븐에서 8시간 동안 건조하였다. 화합물 (2)의 수율은 40% (8.7g)이었다. CDCl3중에서 화합물 (2)의1H-NMR 스펙트럼(300MHz)은 하기의 화학적 이동에 의해 분석되었다: (δ, ppm): 0.94 - 1.05 (t, 3H); 1.43 - 1.59 (m, 2H); 1.74 - 1.88 (q, 2H); 4.38 - 4.48 (t, 2H); 및 7.06 - 8.92 (방향족 양성자).
화합물 (3)
화합물 (3)은 n-에틸-3-카르바졸 카르복스알데히드 (Aldrich Chemicals, Milwaukee, WI로부터의)가 (4-디페닐아미노)벤즈알데히드로 대체되는 것을 제외하고 화합물 (2)와 유사하게 제조하였다. 오렌지색 고체를 얻었다. 수율은 7g (35%)이었다. CDCl3중에서 화합물 (3)의1H-NMR 스펙트럼 (300MHz)은 하기의 화학적 이동에 의해 분석되었다: (δ, ppm): 0.94 - 1.07 (t, 3H); 1.43 - 1.60 (m, 2H); 1.74 - 1.90 (q, 2H); 4.37 - 4.50 (t, 2H); and 7.27 - 8.84 (방향족 양성자)
화합물 (4)
화합물 (4)는 n-펜틸-3-카르바졸 카르복스알데히드 (하기의 과정에 따라 제조됨)가 (4-디페닐아미노)벤즈알데히드로 대체되는 것을 제외하고 화합물 (2)와 유사하게 제조되었다.
기계적 교반기 및 환류 응축기를 구비한 3리터-3구 둥근 바닥 플라스크에 카르바졸 (250g, 1.5몰, Aldrich , Milwaukee, WI로부터의), 1-브로모헵탄 (242g, 1.6몰, Aldrich , Milwaukee, WI로부터의), 염화 벤질트리에틸암모늄 (17g, 0.075몰, Aldrich , Milwaukee, WI로부터의), 톨루엔 1리터 및 50%의 수산화나트륨 수용액 600g의 혼합물을 가하였다. 상기 플라스크를 반 시간의 주기 동안 실온에서 교반하였고, 이어서 5시간 동안 환류시켰다. 박막 크로마토그래피가 출발물질이 사라지고 생성물을 형성하는 것을 나타낼 때, 상기 플라스크를 실온으로 냉각하였다. 유기상을 분리하고 세척수의 pH가 중성이 될 때까지 물로 7번 세척하였다. 상기 유기상을 황화마그네슘 상에서 건조시키고 여과하여 용매를 증발시켰다. 수율은 90% (320g)이었다.
환류 응축기 및 기계적 교반기를 구비한 2리터 3구 둥근 바닥 플라스크에 n-펜틸카르바졸 (320g, 1.35몰) 및 디메틸포름아미드 600ml의 혼합물을 가하였다. 상기 플라스크를 얼음 중탕으로 냉각하였다. 용액 온도가 0℃에 도달할 때, 적가 깔대기를 이용하여 산화염화인 (1.5몰, 230g, Aldrich , Milwaukee, WI로부터의)을 적가하였다. 산화염화인을 부가하는 동안 내부온도를 5℃ 이하로 유지하였다. 산화염화인의 부가가 완료되었을 때, 플라스크를 스팀 중탕에서 2시간 동안 두었다. 이어서, 플라스크를 실온으로 냉각시키고, 내용물을 과량의 물에 가하였다. 상기 고체를 여과하고 세척수의 pH가 중성이 될 때까지 물로 반복적으로 세척하였다. 상기 생성물, 화합물 (4)를 50℃의 진공 오븐에서 4시간 동안 건조하였다. 수율은 80% (286g)이였다.
화합물 (5)
화합물 (5)는 n-에틸 플루오레논-4-카르복실레이트 에스테르가 n-부틸 플루오레논-4-카르복실레이트 에스테르로 대체되는 것을 제외하고 화합물 (2)와 유사하게 제조되었다. 에탄올이 n-부탄올로 대체되는 것을 제외하고는 n-에틸 플루오레논-4-카르복실레이트 에스테르는 n-부틸 플루오레논-4-카르복실레이트 에스테르와 유사하게 제조된다.
화합물 (6)
화합물 (6)은 줄로리딘 알데히드 (하기의 과정에 따라 제조됨)가 4-(디페닐아미노)벤즈알데히드로 대체되는 것을 제외하고 화합물 (2)와 유사하게 제조될 수 있다.
500ml 3구 둥근 바닥 플라스크에 줄로리딘 (100g, 0.6몰, Aldrich , Milwaukee, WI로부터의) 및 N,N-디메틸포름아미드 (DMF, Aldrich로부터 상업적으로 구입) 200ml를 가한다. 줄로리딘이 용해된 이후, 상기 플라스크를 얼음 중탕에서 0℃로 냉각한다. 이어서, 온도를 5℃ 이하로 유지하면서, 산화염화인 (107g, 0.7몰, Aldrich로부터 입수가능)을 적가 깔대기를 통하여 적가한다. 산화염화인의 부가가 완료된 이후에, 플라스크를 실온으로 가온하고, 교반이 이루어지는 스팀 중탕에서 1시간 동안 둔다. 이어서, 플라스크를 실온으로 냉각시키고, 과량의 증류수에 상기 용액을 교반하면서 천천히 가한다. 2시간 동안 교반을 계속한다. 상기 줄로리딘 알데히드 고체를 여과하고 세척수의 pH가 중성이 될 때까지 물로 반복적으로 세척한다. 상기 생성물은 50℃의 진공 오븐에서 4시간 동안 건조될 수 있다.
실시예 2-유기감광체의 제조
광도전성 요소는 유기 용매 중에 전하 발생 화합물, 전하 수송 화합물, 광안정제, 전자 수송 화합물 및/또는 폴리머 바인더와 같은 성분들을 분산 또는 용해시키고, 각 기저층 상에 분산물 및/또는 용액을 도포하고, 또한 도포물을 건조시킴으로써 편리하게 제조될 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 상기 성분들은 분산물을 형성하는 데 있어서 효과적인 입자크기의 감소를 위하여 당업계에 공지된, 고 전단 균질화 (high shear homogenization), 볼-밀링, 분쇄 밀링 (attritor milling), 고에너지 비드 (샌드)밀링 또는 다른 크기 감소 공정 또는 혼합수단에 의하여 제조될 수 있다. 상기 코팅은 예를 들면, 나이프 코팅, 압출, 딥코팅, 또는 당업계에 공지된 코팅을 포함하는 다른 적절한 코팅법을 이용하여 도포될 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 여러 개의 층들이 순차적인 코팅으로 도포될 수 있다. 상기 층들은 차후의 층들의 도포에 앞서 건조될 수 있다. 일부 특정 실시예들을 하기에 나타낸다.
하기 실시예는 상기 유기감광체 샘플의 제조를 추가로 기술한다. 샘플들은 화합물 (2) 및 화합물 (3)을 갖는 두 개의 유기감광체 샘플과 (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴로 제조된 두 개의 비교 유기감광체 샘플을 포함한다.
샘플 1
샘플 (1)은 증기-코트된 알루미늄층 (CP Films, Martinsville, VA로부터 구입)을 갖는 두께가 76.2미크론 (3mil)인 폴리에스테르 지지체를 갖는 단일층 유기감광체이었다. 상기 단일층 유기감광체용 코팅 용액은 테트라히드로퓨란 중에 20중량%의 화합물 (2) 2.4g, 테트라히드로퓨란 중에 25중량%의 MPCT-10 6.66g (전하 수송 물질, Mitsubishi Paper Mills, Tokyo, Japan으로부터 구입), 테트라히드로퓨란 중에 12중량%의 폴리비닐 부티랄 수지 7.65g (BX-1, Sekisui Chemical Co.Ltd., Japan으로부터 구입)의 예비혼합에 의하여 제조하였다. 이어서, 상기 혼합물에 2.3:1의 비율로 19중량%의 티타닐 옥시 프탈로시아닌 및 폴리비닐 부티랄 수지 (BX-5, Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan으로부터 구입)를 포함하는 CGM 밀-베이스 0.74g을 가하였다. CGM 밀-베이스는 MEK 651g 중에 티타닐 옥시프탈로시아닌 112.7g (H.W. Sands Corp., Jupiter, FL)과 폴리비닐 부티랄 수지 49g (BX-5)을 1-미크론 지르코니아 비드(zirconia beads)를 갖는 수평 샌드밀 (model LMC12 DCMS, Netzsch Incorporated, Exton, PA로부터 구입)에서 재회전 모드를 사용하여 4시간 동안 밀링하여 제조하였다. ∼1 시간 동안 기계적 교반기 상에서 혼합 후, 단일층 코팅 용액을 94미크론으로 고정된 구멍을 갖는 나이프 도포기를 사용하여 상기 기술한 지지체 상에 코팅하였다. 상기 코팅을 110℃에서 5분 동안 건조시켰다.
샘플 (2)
샘플 (2)는 화합물 (3)이 화합물 (2)를 대체하는 것을 제외하고, 샘플 (1)의 과정에 따라서 유사하게 제조되었다.
비교 샘플 A
비교 샘플 A는 (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴이 화합물 (2)를 대체하는 것을 제외하고, 샘플 (1)의 과정에 따라서 유사하게 제조되었다.
샘플 (3)
샘플 (3)은 화합물 (2)가 MPCT-10을 대체하는 것을 제외하고, 비교 샘플 A의과정에 따라서 유사하게 제조되었다.
실시예 3-유기감광체의 정전기 테스팅 및 특성
본 실시예는 실시예 1에서 기술된 바와 같이 제조된 유기감광체 샘플 상에서의 정전기 테스팅 결과를 제공한다.
본 명세서에 기술되어 있는 아진 화합물을 갖는 유기감광체의 정전기 싸이클링 성능은 예를 들면, 160mm 드럼 둘레에 싸여진 샘플 스트립과 같은 테스팅이 가능한 사내 고안 및 개발된 테스트 베드를 사용하여 결정할 수 있다. 이들 샘플들에 대한 결과는 유기감광체를 지지하기 위한 벨트, 드럼 등과 같은 기타 지지 구조들을 사용하여 얻을 수 있는 결과들에 대한 지표가 된다.
160mm 드럼을 사용하는 테스팅을 위하여, 각각 길이 50cm, 폭 8.8cm의 세 개의 코팅된 샘플 스트립들을 알루미늄 드럼 (원주 50.3cm)의 둘레에 나란히 완전하게 고정한다. 일부 구현예에서, 적어도 하나 이상의 스트립은 정밀 웹코팅되고, 내부 기준점으로 사용되는 비교 샘플이다. 이러한 정전기 싸이클링 테스트기에서, 드럼은 8.13cm/초(3.2ips)의 비율로 회전하고, 상기 테스트기에서의 각 스테이션의 위치 (거리 및 싸이클 당 경과시간)는 하기 표 1에서 나타낸 것과 같다:
8.13cm/초에서 160cm 드럼 둘레의 정전기 테스트 스테이션
스테이션 각도 총 거리, cm 총 시간, 초
프런트 이레이즈 바 에지 0° 초기, 0cm 초기, 0초
이레이즈 바 0-7.2° 0-1.0 0-0.12
스코로트론 챠저 113.1-135.3° 15.8-18.9 1.94-2.33
레이저 스트라이크 161.0° 22.5 2.77
프로브#1 181.1° 25.3 3.11
프로브#2 251.2° 35.1 4.32
이레이즈 바 360° 50.3 6.19
이레이즈 바는 유기감광체의 표면을 방전시키는 720nm 파장을 갖는 발광 다이오드(LED)의 배열이다. 스크로트론 챠저는 유기감광체의 표면에 적당량의 전하의 이동을 허용하는 와이어를 포함한다.
상기 표 1로부터, 제1 정전기 프로브 (TREK 344TMelectrostatic meter, Trek Inc., Medina, NY)는 레이져 스트라이크 스테이션보다 0.34초 후에 위치하고, 스코로트론보다 0.78초 후에 위치하고, 제2 프로브 (TREK 344TMelectrostatic meter)는 제1 프로브로부터 1.21초, 스코로트론으로부터 1.99초 후에 위치한다. 모든 측정들은 주위온도 및 상대습도에서 수행된다.
정전기 측정은 상기 테스트 스테이션 상에서의 여러 실험들을 종합하여 얻었다. 처음 3가지의 진단 테스트 (초기 prodtest, 초기 VlogE, 초기 암감쇄 (initial dark decay))는 신규의, 신선한 샘플의 정전기 싸이클링을 평가하기 위하여 고안된 것이고, 나중 3가지의, 동일한 진단 테스트 (최종 prodtest, 최종 VlogE, 최종 암감쇄 (final dark decay))는 상기 샘플의 싸이클링 이후에 수행되었다. 또한, 하기의 "longrun"에 기술된 바와 같이, 상기 테스트 동안에 주기적으로 측정하였다. 레이저를 파장 780nm, 600dpi, 50미크론 스팟 크기 (spot size), 60나노초/픽셀 노출 시간, 초당 1,800 라인 스캔 속도, 및 100% 듀티 싸이클 (duty cycle)에서 작동하였다. 듀티 싸이클은 픽셀 클럭 시간 (pixel clock period)의 노출 백분율이며, 즉, 100% 듀티 싸이클에서 상기 레이저가 픽셀 당 60 나노초 동안 내내 켜져 있다는 것이다.
정전기 테스트 수트(Suite):
1) PRODTEST: 상기 샘플을 세 번의 완전한 드럼 회전 동안 코로나 대전 (이레이즈 바는 항상 온)에 두어 전하 수용 (Vacc) 및 방전 전압 (Vdis)(레이져 오프)을 측정하였다; 네 번째 회전 (50um 스팟 크기, 60 나노초/픽세 노출 시간, 초 당 1,800 라인 스캔 속도, 및 100% 듀티 싸이클)에서 레이져 @780nm & 600dpi로 방전하고; 다음 3회 회전 동안 완전히 대전시키고 (레이져 오프); 8 번째 회전에서, @720nm에서, 잔류 전압 (Vres)을 얻기 위하여 이레이즈 램프만으로 방전하고 (코로나 및 레이져 오프); 마지막으로, 마지막 3회 회전 동안 완전히 대전시켰다 (레이져 오프). 콘트라스트 전압 (Vcon)은 Vacc및 Vdis의 차이이고, 함수적 암감쇄 (functional dark deday) (Vdd)는 프로브 #1 및 #2에 의하여 측정되는 전하 수용 포텐셜의 차이다.
2) VLOGE: 본 테스트는 광도전체의 다양한 레이져 강도에 따른 광유도 방전 (photoinduced discharge)을, 고정 노출 시간 및 일정한 초기 포텐셜을 갖는 레이져 출력 (노출 지속 시간 50 나노초)의 함수로서 샘플의 방전 전압을 모니터링함으로써 측정한다. 함수적 광감도, S780nm, 및 작동 파워 세팅은 상기 진단 테스트로부터 결정될 수 있다.
3) 암감쇄: 본 테스트는 90초 동안 레이져 또는 이레이즈 조사 (illumination) 없이 시간에 따른 어두운 곳에서의 전하 수용 상실도를 측정하고, ⅰ) 전하 발생층으로부터 전하 수송층으로의 잔류 정공들의 주입, ⅱ) 트랩된 전하들의 열적 방출, 및 ⅲ) 표면 또는 알루미늄 그라운드 평면으로부터의 전하의 주입을 나타내기 위한 지표로서 사용될 수 있다.
4) LONGRUN: 샘플을 각 샘플-드럼 회전 당 하기 순서에 따라서 100 드럼 회전수 동안 정전기적으로 싸이클링시켰다. 샘플은 코로나에 의하여 대전되었으며, 레이져를 온 및 오프 싸이클링하여 (80 내지 100°구간) 샘플의 일부분을 방전시키고, 마지막으로, 이레이즈 램프는 다음 싸이클에 대비하여 전체 샘플을 방전시켰다. 상기 레이져는 샘플의 첫 번째 구간이 노광되는 일이 없고, 두 번째 구간은 항상 노광되며, 세 번째 구간은 노광되는 일이 없고, 마지막 구간은 항상 노광되도록 싸이클링 되었다. 이러한 패턴은 총 100 드럼 회전 동안 반복되었으며, 상기 데이터를, 100회 싸이클 롱런 동안 매 5번째 싸이클마다 주기적으로 기록하였다.
5) LONGRUN 테스트 이후에, PRODTEST, VLOGE, 암감쇄 진단 테스트를 다시 수행하였다.
하기 표 2는 초기 prodtest 및 최종 prodtest 진단 테스트로부터의 결과를 나타낸다. 전하 수용 전압 (Vacc, 3 번째 싸이클로부터 얻은 프로브 #1 평균전압), 방전 전압 (Vdis, 4 번째 싸이클로부터 얻은 프로브 #1 평균 전압)에 대한 값을 최초 및 최종 싸이클에 대하여 기록하였다.
100회 싸이클 이후의 건조 정전기 테스트
샘플 초기 Prodtest 최종 Prodtest
Vacc Vdis Vcon S780nm Vres Vacc Vdis Vcon Vres
샘플 1 853 90 763 222 34 564 62 502 29
샘플 2 840 92 748 199 34 587 65 222 31
샘플 3 727 191 536 164 96 614 228 386 122
비교샘플 A 905 61 844 210 21 618 58 560 22
참조: 상기 데이터는 싸이클링 시작시 및 100회 싸이클 이후에 새로운 샘플을 사용하여 얻었다.
상기 표에서, 전자사진 공정의 조사 감도 (S780nm, m2/J 단위의 780nm에서의 감도)는 초기 포텐셜의 1/2에 광감체를 방전시키는 데 요구되는 레이저 파워의 결과, 노출 지속시간, 및 1/스팟 크기의 역수를 계산함으로써 VLOGE 진단 작동 동안 얻어진 정보로부터 결정되었다.
당업자계에서 알려진 바대로, 부가적인 치환, 치환체 중의 변화, 및 합성과 사용의 다른 방법들이 본 발명의 본 개시의 범위 및 한도내에서 실시될 수 있다. 상기의 구현예들은 서술을 위한 것이며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 부가적인 구현예는 청구범위 내에 속한다. 본 발명이 특유의 구현예와 관련하여 기술하였지만, 당업자라면 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 형식 및 세부사항들에 있어서 변화가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
본 발명은, 전하 수용 전압 (Vacc)을 최대화하고, 전하 방출시에 방출 전압(Vdis)을 최소화하여 고품질의 화상을 생산하는 것이 가능하고, 반복된 싸이클 이후에도 고품질의 화상을 유지할 수 있으며, 전자사진에 유용하게 응용될 수 있는 신규의 유기감광체를 제공한다.

Claims (27)

  1. 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상의 광도전성 요소를 포함하는 유기감광체로서, 상기 광도전성 요소가:
    (a) 화학식 1을 갖는 전하 수송 물질;
    <화학식 1>
    상기 식에서,
    R은 수소, 알킬기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 또는 방향족기를 포함하고; X는 아릴아민기를 포함하고; 또한, Y는 -(CH2)nH기를 포함하는 적어도 하나 이상의 가용성 치환기를 갖는 9-플루오레닐리덴기를 포함하고, 상기 식에서 n은 1 내지 50의 정수이고, 하나 이상의 메틸렌기가 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, 헤테로시클릭기, 방향족기, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되고, 여기서 Ra, Rb, Rc, Rd, Re, 및 Rf는 각각 독립적으로, 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 고리기의 부분이고; 및
    (b) 전하 발생 화합물
    을 포함하는 유기감광체.
  2. 제1항에 있어서, X가 p-(N,N-이치환된)아릴아민기, 카르바졸기, 또는 줄로리딘기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  3. 제1항에 있어서, 가용성 치환기가 -C(=O)O-R5기를 포함하고, 상기 식에서 R5가 알킬기, 알케닐기, 또는 방향족기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  4. 제1항에 있어서, 9-플루오레닐리덴기가 할로겐, NO2기, 시아노기, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아민기, 에스테르기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 및 방향족기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 치환기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  5. 제1항에 있어서, 광도전성 요소가 제2 전하 수송 물질을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  6. 제5항에 있어서, 제2 전하 수송 물질이 전자 수송 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  7. 제1항에 있어서, 유기감광체가 드럼 또는 벨트의 형태인 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  8. (a) 광 화상 형성 성분; 및
    (b) 광 화상 형성 성분으로부터 광을 수용하도록 배향되어 있으며,
    도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상의 광도전성 요소를 포함하는 유기감광체로서, 상기 광도전성 요소가:
    (i) 화학식 1을 갖는 전하 수송 물질;
    <화학식 1>
    상기 식에서,
    R은 수소, 알킬기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 또는 방향족기를 포함하고; X는 아릴아민기를 포함하고; 또한, Y는 -(CH2)nH기를 포함하는 적어도 하나 이상의가용성 치환기를 갖는 9-플루오레닐리덴기를 포함하고, 상기 식에서 n은 1 내지 50의 정수이고, 하나 이상의 메틸렌기가 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, 헤테로시클릭기, 방향족기, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되고, 여기서 Ra, Rb, Rc, Rd, Re, 및 Rf는 각각 독립적으로, 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 고리기의 부분이고; 및
    (ii) 전하 발생 화합물
    을 포함하는 유기감광체를 포함하는 전자사진 화상 형성 장치.
  9. 제8항에 있어서, X가 p-(N,N-이치환된)아릴아민기, 카르바졸기, 또는 줄로리딘기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성 장치.
  10. 제8항에 있어서, 가용성 치환기가 -C(=O)O-R5기를 포함하고, 상기 식에서 R5가 알킬기, 알케닐기, 또는 방향족기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성 장치.
  11. 제8항에 있어서, 9-플루오레닐리덴기가 할로겐, NO2기, 시아노기, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아민기, 에스테르기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 및 방향족기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 치환기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성 장치.
  12. 제8항에 있어서, 광도전성 요소가 제2 전하 수송 물질을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성 장치.
  13. 제12항에 있어서, 제2 전하 수송 물질이 전자 수송 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성 장치.
  14. 제8항에 있어서, 토너 분배기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성 장치.
  15. (a) 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상의 광도전성 요소를 포함하는 유기감광체로서, 상기 광도전성 요소가:
    (i) 화학식 1을 갖는 전하 수송 물질;
    <화학식 1>
    상기 식에서,
    R은 수소, 알킬기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 또는 방향족기를 포함하고; X는 아릴아민기를 포함하고; 또한, Y는 -(CH2)nH기를 포함하는 적어도 하나 이상의 가용성 치환기를 갖는 9-플루오레닐리덴기를 포함하고, 상기 식에서 n은 1 내지 50의 정수이고, 하나 이상의 메틸렌기가 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, 헤테로시클릭기, 방향족기, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되고, 여기서 Ra, Rb, Rc, Rd, Re, 및 Rf는 각각 독립적으로, 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 고리기의 부분이고; 및
    (ii) 전하 발생 화합물
    을 포함하는 유기감광체의 표면에 전기적 전하를 인가하는 단계;
    (b) 선택된 영역들에서 전하를 소산시킴으로써 상기 유기감광체의 표면 상에 최소한 상대적으로 대전 및 비대전된 영역들의 패턴을 형성하기 위하여 상기 유기감광체의 표면을 화상에 따라 노광시키는 단계;
    (c) 톤 화상을 형성하기 위하여 상기 표면을 토너와 접촉시키는 단계; 및
    (d) 상기 톤 화상을 지지체에 전사하는 단계를 포함하는 전자사진 화상 형성방법.
  16. 제15항에 있어서, X가 p-(N,N-이치환된)아릴아민기, 카르바졸기, 또는 줄로리딘기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성방법.
  17. 제15항에 있어서, 가용성 치환기가 -C(=O)O-R5기를 포함하고, 상기 식에서 R5가 알킬기, 알케닐기, 또는 방향족기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성방법.
  18. 제15항에 있어서, 9-플루오레닐리덴기가 할로겐, NO2기, 시아노기, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아민기, 에스테르기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 및 방향족기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 치환기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성방법.
  19. 제15항에 있어서, 광도전성 요소가 제2 전하 수송 물질을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성방법.
  20. 제19항에 있어서, 제2 전하 수송 물질이 전자 수송 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상 형성방법.
  21. 화학식 1을 갖는 전하 수송 물질:
    <화학식 1>
    상기 식에서,
    R은 수소, 알킬기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 또는 방향족기를 포함하고; X는 아릴아민기를 포함하고; 또한, Y는 -(CH2)nH기를 포함하는 적어도 하나 이상의 가용성 치환기를 갖는 9-플루오레닐리덴기를 포함하고, 상기 식에서 n은 1 내지 50의 정수이고, 하나 이상의 메틸렌기가 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, 헤테로시클릭기, 방향족기, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되고, 여기서 Ra, Rb, Rc, Rd, Re, 및 Rf는 각각 독립적으로, 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 고리기의 부분이다.
  22. 제21항에 있어서, X가 p-(N,N-이치환된)아릴아민기, 카르바졸기, 또는 줄로리딘기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질.
  23. 제21항에 있어서, 가용성 치환기가 -C(=O)O-R5기를 포함하고, 상기 식에서 R5가 알킬기, 알케닐기, 또는 방향족기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질.
  24. 제21항에 있어서, 9-플루오레닐리덴기가 할로겐, NO2기, 시아노기, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아민기, 에스테르기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 및 방향족기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 치환기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질.
  25. 제21항에 있어서, 상기 전하 수송 물질이 하기의 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질:
    상기 식에서,
    R6은 수소, 알킬기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 또는 방향족기를 포함하고; R7은 -(CH2)nH기를 포함하고, 상기 식에서 n은 1 내지 50의 정수이고, 하나 이상의 메틸렌기는 O, S, N, C, B, Si, P, C=O, O=S=O, 헤테로시클릭기, 방향족기, NRa기, CRb기, CRcRd기, 또는 SiReRf에 의해 선택적으로 치환되고, 상기 식에서 Ra, Rb, Rc, Rd, Re, 및 Rf는 각각 독립적으로, 결합, H, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 헤테로시클릭기, 방향족기, 또는 고리기의 부분이고; R8은 수소, 할로겐, NO2기, 시아노기, 히드록실기, 티올기, 카르복실기, 아민기, 에스테르기, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 또는 방향족기를 포함하고; X는p-(N,N-이치환된)아릴아민기, 카르바졸기, 또는 줄로리딘기와 같은 아릴아민기를 포함한다.
  26. 제25항에 있어서, R8이 수소이고, R7이 -C(=O)O-R13기를 포함하고, 상기 식에서 R13은 알킬기, 알케닐기, 또는 방향족기인 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질.
  27. 제25항에 있어서, X가 p-(N,N-이치환된)아릴아민기, 카르바졸기, 또는 줄로리딘기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 수송 물질.
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