KR20060135197A - 전하발생층에 전자수송물질을 함유하는 전자사진 감광체 - Google Patents
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Abstract
전하발생층에 전자수송물질을 함유하는 전자사진 감광체가 개시된다. 본 발명에 따른 전자사진 감광체는 전도성 기판; 상기 전도성 기판 상에 형성되고 전하발생물질 및 전자수송물질을 포함하는 전하발생층; 상기 전하발생층 상에 형성되고 전하수송물질을 포함하는 전하수송층으로 구성되고, 상기 전자수송물질은 다음 화학식으로 표현되며,
상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 및 할로겐으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; A는 니트로기, 시아노기, 술폰기로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 l은 0 내지 4 사이의 자연수; 상기 m은 0 내지 4사이의 자연수; 및 상기 n은 1 내지 5 사이의 자연수;인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 높은 감도와 낮은 노광전위를 가지는 전기적 성능이 우수한 전자사진 감광체가 제공되는 효과가 있다.
전자사진감광체, 전자수송물질, 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체
Description
도 1은 종래기술에 따른 이층형 전자사진 감광체의 개략적인 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적층형 전자사진 감광체의 개략적인 단면도이다.
{도면의 주요 부호의 설명}
1OO...전하수송층 2OO...전하발생층
300...전도성 기판 210...전하발생물질
220...전자수송물질
본 발명은 전자사진 감광체에 관한 것이며, 보다 상세하게는 전자수송물질(Electron Transporting Material, ETM)로서 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체를 전하발생층에 포함하므로써 전기적 성능이 개선된 전자사진 감광체에 관한 것이다.
전자사진감광체는 팩시밀리, 복사기, 레이저 프린터와 같은 전자사진방식의 화상형성 장치에 사용되며, 전도성 기판 상에 전하발생물질(Charge Generating Material, CGM), 전하수송물질(Charge Transporting Material, CTM), 결합제 수지 등을 포함하는 감광층을 구비하여 형성되는 것이 일반적이다. 감광층에 사용할 수 있는 전하발생물질은 크게 유기 화합물과 무기 화합물로 구분되고, 최근 환경오염에 대한 염려 등으로 인하여 전하발생물질에는 유기화합물이 주로 사용되고 있다. 이에 따라 감광체를 유기 감광체라고도 일컫는다.
감광층은 구조적으로 전하발생물질과 전하수송물질이 하나의 층에 포함된 단층형과 전하발생물질을 포함하는 전하발생층(Charge Generating Layer, CGL)과 전하수송물질을 포함하는 전하수송층(Charge Transporting Layer, CTL)이 적층되어 있는 적층형이 있다. 단층형 감광체는 한개의 층에서 일련의 전기적 성질을 모두 만족시켜야 하는 반면에, 적층형 감광체는 각 층의 역할이 분리되어 있기 때문에 대전전위, 노광전위 등 각각의 전기적 성질을 설계하기 용이하다. 특히, 적층형 감광체는 얇게 코팅된 상태로 안정하게 전기장을 걸어줄 수 있기 때문에 동일한 전기장의 세기에서도 많은 전하량을 보유하게 되어 다량의 토너를 현상할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 기능분리형의 적층형이 주로 사용된다. 전도성 기판과 감광층과의 사이에 접착성의 향상, 또는 기판으로부터의 전하주입을 저지할 목적으로 중간층을 포함하거나, 감광층의 상부에 보호층을 포함하는 것과 같이 특정 기능을 목적으로 하는 기능층을 부가적으로 포함하여 형성되기도 한다.
한편, 전자사진 화상형성 과정은 다음과 같다. 기본적으로 감광성 물질을 전 기적으로 대전시키고 정전기적 잠상을 형성하기 위해서 감광성 물질을 화상형성광원에 노출시킨다. 그 다음, 현상 전압을 인가하여 화상에 토너를 현상시키고, 이 토너 화상을 종이 등의 기록 매체로 전사시킨 다음 화상을 형성하여 고정한다.
프린터 등 전자사진 화상형성 장치의 공정 속도 증가에 따라서 전자사진 감광체의 감도 향상이 요구되고 반복적인 전자사진공정 시의 노광전위 및 잔류전위의 상승에 대한 억제가 계속 요구되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 이층형 전자사진 감광체의 개략도이다. 즉, 전도성 기판(300) 상에 전하발생층(200)이 형성되고, 그 전하발생층(200) 상에 전하수송층(100)이 형성되어 적층형의 구조를 가지고 있다. 일반적으로 이층형 유기감광체의 경우, 전하발생층의 조성비 중 전하발생물질의 함량을 높여야 고감도 유기감광체를 얻을 수 있다. 그러나, 전하발생물질의 함량이 높은 경우, 감도가 높고 노광전위가 낮아지는 등 전기적 성능은 개선되나, 전하발생층 코팅 용액의 안정성이 저하되며, 이에 따라 전하발생층의 코팅 품질이 나빠지고 전하발생층과 감광체의 전도성 기판 및 전하수송층과의 접착성에도 문제가 있게 된다. 반면에, 전하발생물질의 함량이 낮아지면, 전하발생층의 코팅용액의 안정성, 코팅 품질 및 감광체의 전도성 기판/전하발생층, 전하발생층/전하수송층간 접착성 등 기계적 특성은 개선되나 감도가 떨어지고 노광전위가 상승하는 문제가 발생한다. 감도를 올리기 위해 전하발생층의 두께를 높인 경우, 전하발생물질에서 발생한 전자가 효과적으로 전도성 기판으로 이동하기 어렵고 이로 인해 전하발생도 원활하지 못해 감도는 저하되고 노광전위는 상승하게 된다.
일본공개특허 제2000-147806호, 일본공개특허 제2000-330306호, 일본공개특허 제2002-221809호, 및 일본공개특허 제2000-199979호는 전도성 기판상에 전하발생물질 및 전하수송물질을 함유하는 단층형 감광층에 전자수송물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 감광체를 개시하고 있다. 그러나, 개시된 발명에 따르면, 전기적 성능의 개선에 기여하기는 하나, 코팅물질의 안정성, 접착성 등의 저하를 해결하지는 못하였다. 미국 특허 제5,547,790호, 미국특허 제5,677,094호, 및 미국특허 제5,571,648호는 이층형 유기감광체의 전하발생층, 중간층, 또는 보호층에 폴리머성 전하수송물질, 특히, 정공수송물질을 첨가하여 전기적 특성 및 기계적 특성을 개선한 발명을 개시하고 있다. 동 특허들에 의하면, 전하발생층에서 충분한 전하가 발생될 수 있기 위해서는 전하발생물질과 전하수송물질의 접촉을 증가시켜야 하고 이를 해결하는 방안으로 폴리머성 정공수송물질을 전하발생층에 첨가하는 것을 개시한다. 그러나, 상술한 유기감광체들은 프린터의 공정 속도 증가에 따른 유기 감광체의 감도와 반복적인 전자사진공정시 노광전위 및 잔류전위 특성이 만족할 만한 수준에 이르지 못하여 여전히 개선의 여지가 많다. 또한, 현재 주로 사용되고 있는 전자수송물질의 전자 수송능은 정공수송물질의 정공 수송능보다 일반적으로 100배 이상 작기 때문에 감광체의 성능은 전자수송물질의 전자 수송능에 의해 크게 영향을 받는다. 따라서, 감광체의 성능을 개선하기 위해서 전자 수송능을 보강하는 것이 요구된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 요구에 부응하기 위해 안출된 것으로서, 전자수 송물질을 전하발생층에 첨가하여 전하발생층의 코팅 안정성, 접착성 등 기계적 특성을 저해하지 않으면서, 전하발생물질에서 발생된 전자를 전도성 기판까지 빠르고 원활하게 수송하고 전하발생층에서 전도성 기판으로의 전자주입을 용이하게 함으로써 고감도 및 낮은 노광전위를 갖는 전자사진 감광체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 전자사진 감광체를 채용함으로써 프린터의 공정속도 증가에 부응하여 감도가 향상되고, 반복적인 전자사진공정시 노광전위 및 잔류전위 상승이 효과적으로 억제된 전자사진 화상형성 장치 및 화상형성 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자사진 감광체는
전도성 기판;
상기 전도성 기판 상에 형성되고 전하발생물질 및 전자수송물질을 포함하는 전하발생층;
상기 전하발생층 상에 형성되고 전하수송물질을 포함하는 전하수송층으로 구성되고,
상기 전자수송물질은 다음 화학식으로 표현되며,
상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비 치환된 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 및 할로겐으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; A는 니트로기, 시아노기, 술폰기로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 l은 0 내지 4 사이의 자연수; 상기 m은 0 내지 4사이의 자연수; 및 상기 n은 1 내지 5 사이의 자연수;인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 목적에 따른 본 발명의 전자사진 감광체에서 전하발생물질은 TiOPc(티타닐옥시 프탈로시아닌)이다.
보다 바람직하게는 상기 목적에 따른 본 발명의 전자사진 감광체에서 전하발생물질은 y형 TiOPc이다.
상기 목적에 따른 전자사진 감광체에서 전자수송물질은 상기 식 중 A가 니트로기인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체이다.
또한, 상기 목적에 따른 전자사진 감광체에서 전자수송물질은 상기 식 중 A가 시아노기인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체이다.
또한, 상기 목적에 따른 전자사진 감광체에서 전자수송물질은 상기 식 중 A가 술폰기인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체이다.
상기 목적에 따른 전자사진 감광체에서 전하발생층의 전하발생물질의 함량은 바람직하게는 전하발생층의 약 40 중량% 내지 약 60 중량%이다.
상기 목적에 따른 전자사진 감광체에서 전자수송물질의 함량은 바람직하게는 전하발생층의 약 5 중량% 내지 약 17 중량%이다.
상기 목적에 따른 전자사진 감광체에서 전하수송물질은 바람직하게는 정공수송물질이다.
상기 목적에 따른 전자사진 감광체에서 바람직하게는 전도성 기판과 전하발생층 사이에 중간층이 더 포함된다.
상기 목적에 따른 전자사진 감광체는 바람직하게는 부대전형 이층형 감광체이다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자사진 화상형성 장치는,
(a) 복수개의 지지롤러;
(b) 상기 지지롤러가 작동함에 따라 작동하도록 체결된 전자사진 감광체로서,
전도성 기판;
상기 전도성 기판 상에 형성되고 전하발생물질 및 전자수송물질을 포함하는 전하발생층;
상기 전하발생층 상에 형성되고 전하수송물질을 포함하는 전하수송층으로 구성되고, 상기 전자수송물질은 다음 화학식으로 표현되며,
상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비 치환된 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 및 할로겐으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; A는 니트로기, 시아노기, 술폰기로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 l은 0 내지 4 사이의 자연수;상기 m은 0 내지 4사이의 자연수; 및 상기 n은 1 내지 5 사이의 자연수;인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체인 전자사진 감광체를 포함한다. 전자사진 화상형성 장치에는 레이저 프린터, 복사기, 팩시밀리 등이 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자사진 화상형성 방법은,
전도성 기판; 상기 전도성 기판 상에 형성되고 전하발생물질 및 전자 수송물질을 포함하는 전하발생층; 및 상기 전하발생층 상에 형성되고 전하수송물질을 포함하는 전하수송층으로 구성되고, 상기 전자수송물질은 다음 화학식으로 표현되며,
상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 및 할로겐으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 A는 니트로기, 시아노기, 술폰기로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 l은 0 내지 4 사이 의 자연수;상기 m은 0 내지 4사이의 자연수; 및 상기 n은 1 내지 5 사이의 자연수;인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체인 전자사진 감광체 표면에 전하를 인가하는 단계;
상기 전자사진 감광체 표면을 화상에 따라 조사광에 노광시켜 선택된 영역에서 전하를 소산시켜 상기 표면에 대전 영역 및 비대전 영역으로 된 패턴을 형성하는 단계;
상기 표면을 토너와 접촉시켜 토너 화상을 형성하는 단계; 및
상기 토너 화상을 지지체에 전사하는 단계를 포함한다.
이하에서 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 명세서에 첨부되는 각 도면에 사용되는 부호에 있어서, 동일한 부호는 동일한 구성요소를 의미한다.
본 발명에 따른 전자사진 감광체에서 전도성 기판은 도전성을 갖는 물질이어야 한다. 전도성 기판으로 사용가능한 물질은 예를 들면, 알루미늄, 구리, 주석, 플래티늄, 금, 은, 바나듐, 몰리브덴, 크롬, 카드뮴, 티타늄, 니켈, 인듐, 스테인레스강, 또는 황동 등과 같은 금속; 상기 금속이 증착된 또는 적층된 플라스틱 물질; 또는 요오드화 알루미늄, 산화 주석, 산화 인듐으로 코팅된 유리; 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전도성 기판은 상술한 바와 같은 물질을 드럼 또는 벨트형으로 형성하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 전자사진 감광체에서 전하발생물질은 광을 흡수하여 전하 캐리어를 생성하는 물질을 의미한다. 본 발명의 전하발생층을 형성하는 전하발생물질 로 적합한 화합물은 무금속 프탈로시아닌 또는 티타늄 프탈로시아닌, 구리 프탈로시아닌, 티타닐옥시 프탈로시아닌, 히드록시갈륨 프탈로시아닌과 같은 금속 프탈로시아닌을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 본 발명에서 전하발생물질은 티타닐옥시 프탈로시아닌(TiOPC)이고, 보다 바람직하게는 y형 TiOPC이다. 전하발생층에 전하발생물질의 양이 높으면 전기적 성능은 향상될 수 있으나, 코팅 용액의 안정성이 저하되고, 이에 의해 코팅 품질이 열화되며 전하발생층과 전도성 기판 및 전하수송층과의 접착력이 약해져서 고속의 전자사진 화상형성 장치에서 인쇄 품질의 저하 및 감광체 드럼의 수명 저하를 유발한다. 그러나, 전하발생물질의 양이 전하발생층의 약 40 중량% 내지 약 60 중량%로 낮아지면 전술된 문제들은 해소될 수 있으나, 노광 전위가 높아지고 감도가 낮아지는 문제가 발생한다. 그러나, 부대전형 이층형 유기감광체의 전하발생층에 전하발생물질의 함량은 낮추면서, 전자수송물질을 첨가하는 경우, 전자수송물질이 전도성 기판으로의 전자 수송을 촉진하면서 노광전위를 낮추고, 동시에 전하발생이 촉진되어 감도가 개선될 수 있다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적층형 전자사진 감광체의 개략적인 단면도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 전하발생층(200)에서 전하발생물질(210)에 의해 형성된 전자는 전자수송물질(220)을 통해 화살표 방향으로, 즉, 전하발생층(200)에서 전도성 기판(300)으로 이동된다. 전하발생층에 전자수송물질을 포함하는 본 발명에 따른 전자사진 감광체에서는 전하발생물질(210)의 양은 전하발생층(200)의 약 40-60 중량%인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 전자수송물질은 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유 도체로서, 발명자들이 출원한 특허출원 제 2003-0091437호에서 정대전형 단층형 유기감광체에서 사용된 바 있다. 본 발명에서 사용된 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체의 가능한 화합물의 예는 이하의 화학식 1 내지 화학식 18의 화합물들이 있으나, 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자수송물질의 함량이 전하발생층의 약 5 중량%보다 낮으면 그 첨가에 따른 전기적 성능의 개선 효과가 미미하고 약 17 중량%보다 높으면 상대적으로 전하발생물질의 함량이 낮아지게 되어, 전하발생이 충분치 못하고 이에 따라 전기적 성능이 저하된다. 따라서, 전하발생층 중의 전자수송물질의 함량은 약 5 중량% 내지 약 17 중량%가 바람직하다.
본 발명에서 전하수송물질은 정공수송물질이다.
본 발명에 사용할 수 있는 정공수송물질은 피렌계, 카바졸계, 히드라존계, 옥사졸계, 옥사디아졸계, 피라졸린계, 아릴아민계, 아릴메탄계, 벤지딘계, 티아졸계, 스티릴계 등의 함질소환식 화합물이나 축합다환식 화합물들이 있다. 또한, 이들의 치환기를 주쇄, 혹은 측쇄에 갖는 고분자 화합물이나 폴리실란계 화합물을 사용하는 것도 가능하다. 그러나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
감광층에 포함되는 상술된 전하발생물질 및 전하수송물질은 결합제 수지에 분산되어 있다. 본 발명에 사용할 수 있는 결합제 수지는 전기 절연성의 고분자 중합체가 바람직하고, 예를 들면, 폴리비닐부티랄, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 메타크릴수지, 아크릴수지, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 실리콘-알키드 수지, 스티렌-알키드 수지, 폴리-N-비닐카바졸, 페녹시수지, 에폭시수지, 폴리비닐아세탈, 폴리비닐포르말, 폴리술폰, 폴리비닐알콜, 에틸셀룰로오즈, 페놀수지, 폴리아미드, 카르복시-에틸셀룰로오즈, 폴리우레탄 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 고분자 중합체는 단독으로 사용할 수 있고, 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 전자사진 감광체는 전도성 기판과 감광층 간의 접착성을 향상시키고 전도성 기판으로부터 정공이 감광층으로 유입되는 것을 방지하기 위해서 전도성 기판과 감광층 사이에 중간층을 더 포함하여 형성되는 것이 바람직하다.
더 나아가, 본 발명에 따른 전자사진 감광체는 부대전형 적층형 유기 감광체인 것이 바람직하다.
부대전형 이층형 전자사진 감광체의 작동 원리를 설명하면, 다음과 같다. 감광체의 표면을 음전하로 대전시킨 후, 레이저 빔을 조사하면, 전하발생층에서 양, 음전하가 발생한다. 이때, 감광체에 걸려있는 전기장에 의해 음전하(전자)는 전도성 기판으로 이동하고, 표면전하를 중화시키기 위해 양전하(정공)는 전하수송층을 주입된 후 표면으로 이동한다. 그리하여 노광된 부분의 표면전위가 달라져 잠상이 형성되며, 이 잠상영역에 현상제가 현상되게 된다. 본 발명에 따른 전자사진 감광체에서는 전하발생층에 전자수송물질이 포함되어 전도성 기판으로의 전자 수송이 원활하게 이루어지고, 이에 따라 전하발생물질에 의한 전하발생도 촉진되어 감도 및 노광전위 등 전기적 성능이 향상된다.
이하 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
{실시예}
전자사진감광체의 제조
실시예 1
함량(중량부)
전하발생물질(CGM): y형 티타닐옥시 프탈로시아닌(y-TiOPc) 20
전자수송물질(ETM): 화학식 1의 화합물 2
결합제 수지: 폴리비닐부티랄(PVB) 13
용매: 테트라히드로퓨란(THF) 635
상기 성분들을 혼합해서 2시간 샌드밀링한 후 초음파로 분산시켜 전하발생층형성용 코팅액을 제조하였다. 이렇게 얻어진 코팅액으로 양극산화처리된 알루미늄 드럼위에 코팅한 후, 120℃에서 20분 건조하여 전하발생층을 제조하였다.
함량(중량부)
정공수송물질: 화학식 19의 화합물 45
결합제 수지: 폴리카보네이트(PCZ) 55
용매: THF/톨루엔 (4:1(v:v) 혼합용매) 426
상기 성분들을 혼합하고 용해시켜서 먼저 형성된 전하발생층에 코팅한 후, 120℃에서 30분 건조하여 전하수송층을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 이층형 유기감광체의 두께는 약 20㎛였다.
실시예 2
함량(중량부)
전하발생물질: y-TiOPc 20
전자수송물질: 화학식 1의 화합물 5
결합제 수지: 폴리비닐부티랄(PVB) 13
용매: 테트라히드로퓨란(THF) 635
상기 성분들을 혼합해서 2시간 샌드밀링한 후 초음파로 분산시켜 전하발생층 형성용 코팅액을 제조하였다. 이렇게 얻어진 코팅액으로 양극산화처리된 알루미늄 드럼위에 코팅한 후, 120℃에서 20분 건조하여 전하발생층을 제조하였다.
함량(중량부)
정공수송물질: 화학식 19의 화합물 45
결합제 수지: 폴리카보네이트(PCZ) 55
용매: THF/톨루엔 (4:1(v:v) 혼합용매) 426
상기 성분들을 혼합하고 용해시켜서 먼저 형성된 전하발생층에 코팅한 후, 120℃에서 30분 건조하여 전하수송층을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 이층형 유기감광체의 두께는 약 20㎛였다.
실시예 3
함량(중량부)
전하발생물질: y-TiOPc 20
전자수송물질: 화학식 1의 화합물 7
결합제 수지: 폴리비닐부티랄(PVB) 13
용매: 테트라히드로퓨란(THF) 635
상기 성분들을 혼합해서 2시간 샌드밀링한 후 초음파로 분산시켜 전하발생층 형성용 코팅액을 제조하였다. 이렇게 얻어진 코팅액으로 양극산화처리된 알루미늄 드럼위에 코팅한 후, 120℃에서 20분 건조하여 전하발생층을 제조하였다.
함량(중량부)
정공수송물질: 화학식 19의 화합물 45
결합제 수지: 폴리카보네이트(PCZ) 55
용매: THF/톨루엔 (4:1(v:v) 혼합용매) 426
상기 성분들을 혼합하고 용해시켜서 먼저 형성된 전하발생층 상에 코팅한 후, 120℃에서 30분 건조하여 전하수송층을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 이층형 유기감광체의 두께는 약 20㎛였다.
비교예 1
함량(중량부)
전하발생물질: y-TiOPc 20
결합제 수지: 폴리비닐부티랄(PVB) 18
용매: 테트라히드로퓨란(THF) 635
상기 성분들을 혼합해서 2시간 샌드밀링한 후 초음파로 분산시켜 전하발생층 형성용 코팅액을 제조하였다. 이렇게 얻어진 코팅액으로 양극산화처리된 알루미늄 드럼위에 코팅한 후, 120℃에서 20분 건조하여 전하발생층을 제조하였다.
함량(중량부)
정공수송물질: 화학식 19의 화합물 45
결합제 수지: 폴리카보네이트(PCZ) 55
용매: THF/톨루엔 (4:1(v:v) 혼합용매) 426
상기 성분들을 혼합하고 용해시켜서 먼저 형성된 전하발생층 상에 코팅한 후 , 120℃에서 30분 건조하여 전하수송층을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 이층형 유기감광체의 두께는 약 20㎛였다.
비교예 2
함량(중량부)
전하발생물질: y-TiOPc 20
결합제 수지: 폴리비닐부티랄(PVB) 13
용매: 테트라히드로퓨란(THF) 635
상기 성분들을 혼합해서 2시간 샌드밀링한 후 초음파로 분산시켜 전하발생층 형성용 코팅액을 제조하였다. 이렇게 얻어진 코팅액으로 양극산화처리된 알루미늄 드럼위에 코팅한 후, 120℃에서 20분 건조하여 전하발생층을 제조하였다.
함량(중량부)
정공수송물질: 화학식 19의 화합물 45
결합제 수지: 폴리카보네이트(PCZ) 55
용매: THF/톨루엔 (4:1(v:v) 혼합용매) 426
상기 성분들을 혼합하고 용해시켜서 먼저 형성된 전하발생층 상에 코팅한 후, 120℃에서 30분 건조하여 전하수송층을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 이층형 유기감광체의 두께는 약 20㎛였다.
비교예 3
함량(중량부)
전하발생물질: y-TiOPc 20
전자수송물질: 화학식 1의 화합물 7
결합제 수지: 폴리비닐부티랄(PVB) 13
용매: 테트라히드로퓨란(THF) 635
상기 성분들을 혼합해서 2시간 샌드밀링한 후 초음파로 분산시켜 전하발생층 형성용 코팅액을 제조하였다. 이렇게 얻어진 코팅액으로 양극산화처리된 알루미늄 드럼위에 코팅한 후, 120℃에서 20분 건조하여 전하발생층을 제조하였다.
함량(중량부)
정공수송물질: 화학식 19의 화합물 45
결합제 수지: 폴리카보네이트(PCZ) 55
용매: THF/톨루엔 (4:1(v:v) 혼합용매) 426
상기 성분들을 혼합하고 용해시켜서 먼저 형성된 전하발생층 상에 코팅한 후, 120℃에서 30분 건조하여 전하수송층을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 이층형 유기감광체의 두께는 약 20㎛였다.
{테스트}
각 감광체의 전자사진특성을 드럼감광체 평가장치(QEA사제, 'PDT-2000')를 사용하여 측정했다. 대전전위(V0) 값이 800V가 되도록 전압을 인가하고, 대전기와 감광체의 상대속도 100mm/sec의 조건으로 대전하며, 직후에 파장 780nm의 단색광을 조사하여, 노광후의 표면전위값을 기록하고 에너지 대 표면전위의 관계를 측정하였다. 그 측정 결과를 다음의 [표1]에 나타내었다.
CGM함량 (중량부) | 결합제 (중량부) | ETM 함량 (중량부) | E1/2 | E200 | E0.25 | E0.5 | |
실시예 1 | 20 | 13 | 2 | 0.096 | 0.156 | 71 | 29 |
실시예 2 | 20 | 13 | 5 | 0.094 | 0.154 | 63 | 25 |
실시예 3 | 20 | 13 | 7 | 0.095 | 0.155 | 64 | 27 |
비교예 1 | 20 | 18 | 0 | 0.098 | 0.162 | 104 | 57 |
비교예 2 | 20 | 13 | 0 | 0.099 | 0.160 | 79 | 35 |
비교예 3 | 20 | 13 | 5 | 0.104 | 0.187 | 112 | 65 |
여기에서, E1/2(μJ/cm2)는 감도 및 표면전위가 1/2이 되는데 필요한 에너지, E200(μJ/cm2)은 표면전위가 200V가 되는데 필요한 광에너지, E0.25는 0.25μJ/cm2의 광에너지를 조사했을때 표면 전위, E0.5는 0.5μJ/cm2의 광에너지를 조사했을때 표면 전위를 의미한다.
실시예 1 내지 3의 경우, 비교예 1 및 2보다 전반적으로 낮은 E1/2, E200, E0.25, 및 E0.5 값을 나타내었다. 특히, 비교예 1과 동일한 비율의 전하발생물질을 포함하고 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체(화학식 1의 화합물)를 전자수송물질로서 전하발생층에 첨가한 실시예 2의 경우, 전자수송물질을 첨가하지 않은 경우(비교예 1)와 비교해 보았을 때, 낮은 E1/2 및 E200 값을 나타내었고 특히, E0.25 및 E0.5 값에서는 비교예 1보다 탁월하게 낮은 값을 보인다. 이는 전하발생층 내에서 발생된 전자가 전자수송물질을 통해서 원활히 흐르고 이러한 원활한 전자 흐름때문에 전하발생도 촉진되어 E0.25 및 E0.5값이 낮아지기 때문인 것으로 보인다.
반면에, 다른 구조의 전자수송물질(화학식 20의 화합물)를 첨가한 비교예 3의 경우 전기적 성능이 개선되는 효과를 볼 수 없었다.
따라서, 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체를 전자수송물질로 첨가한 실시예 1 내지 3에서 전자사진 감광체의 전기적 특성이 향상됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의한 전자사진 감광체의 경우, 전하발생물질의 함량을 낮추었음에도 불구하고, 전하발생층 내에서 발생된 전자가 전자수송물질을 통해서 원활히 흐르고 이러한 원활한 전자 흐름 때문에 전하발생도 촉진되어 감도 개선 및 노광전위 하강과 같은 우수한 전기적 성능을 얻을 수 있었다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술된 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
Claims (13)
- 전도성 기판;상기 전도성 기판 상에 형성되고 전하발생물질 및 전자 수송물질을 포함하는 전하발생층;상기 전하발생층 상에 형성되고 전하수송물질을 포함하는 전하수송층으로 구성되고,상기 전자수송물질은 다음 화학식으로 표현되며,상기 식 중, 상기 R1 및 상기 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 및 할로겐으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 A는 니트로기, 시아노기, 술폰기로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 l은 0 내지 4 사이의 자연수; 상기 m은 0 내지 4사이의 자연수; 및 상기 n은 1 내지 5 사이의 자연수;인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- 제 1항에 있어서,상기 전하발생물질은 TiOPc(티타닐옥시 프탈로시아닌)인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- 제 1항에 있어서,상기 전하발생물질은 y형 TiOPc인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- 제 1항에 있어서,상기 전자수송물질은 상기 식 중 A가 니트로기인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- 제 1항에 있어서,상기 전자수송물질은 상기 식 중 A가 시아노기인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- 제 1항에 있어서,상기 전자수송물질은 상기 식 중 A가 술폰기인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- 제 1항에 있어서,상기 전하발생물질의 함량은 상기 전하발생층의 40중량% 내지 60 중량%인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- 제 1항에 있어서,상기 전자수송물질의 함량은 상기 전하발생층의 5 중량% 내지 17 중량%인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- 제 1항에 있어서,상기 전하수송물질은 정공수송물질인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- 제 1항에 있어서,상기 전도성 기판과 상기 전하발생층 사이에 중간층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- 제 1항에 있어서,상기 전자사진 감광체는 부대전형 이층형 감광체인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
- (a) 복수개의 지지롤러;(b) 상기 지지롤러가 작동함에 따라 작동하도록 체결된 전자사진 감광체로서,전도성 기판;상기 전도성 기판 상에 형성되고 전하발생물질 및 전자수송물질을 포함하는 전하발생층;상기 전하발생층 상에 형성되고 전하수송물질을 포함하는 전하수송층으로 구성되고, 상기 전자수송물질은 다음 화학식으로 표현되며,상기 식 중, 상기 R1 및 상기 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 및 할로겐으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 A는 니트로기, 시아노기, 술폰기로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 l은 0 내지 4 사이의 자연수; 상기 m은 0 내지 4사이의 자연수; 및 상기 n은 1 내지 5 사이의 자연수;인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체인 전자사진 감광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
- 전도성 기판;상기 전도성 기판 상에 형성되고 전하발생물질 및 전자 수송물질을 포함하는 전하발생층; 및상기 전하발생층 상에 형성되고 전하수송물질을 포함하는 전하수송층으로 구성되고,상기 전자수송물질은 다음 화학식으로 표현되며,상기 식 중, 상기 R1 및 상기 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 및 할로겐으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 A는 니트로기, 시아노기, 술폰기로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나; 상기 l은 0 내지 4 사이의 자연수;상기 m은 0 내지 4사이의 자연수; 및 상기 n은 1 내지 5 사이의 자연수;인 페닐아조메틸렌-사이클로헥사디에논 유도체인 전자사진 감광체 표면에 전하를 인가하는 단계;상기 전자사진 감광체 표면을 화상에 따라 조사광에 노광시켜 선택된 영역에서 전하를 소산시켜 상기 표면에 대전 영역 및 비대전 영역으로 된 패턴을 형성하는 단계;상기 표면을 토너와 접촉시켜 토너 화상을 형성하는 단계; 및상기 토너 화상을 지지체에 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
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JPH07219257A (ja) | 電子写真装置 |
Legal Events
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J801 | Dismissal of trial |
Free format text: REJECTION OF TRIAL FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20070328 Effective date: 20080122 |