KR100492168B1 - 전자사진용 유기감광체 - Google Patents

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KR100492168B1
KR100492168B1 KR10-2002-0014077A KR20020014077A KR100492168B1 KR 100492168 B1 KR100492168 B1 KR 100492168B1 KR 20020014077 A KR20020014077 A KR 20020014077A KR 100492168 B1 KR100492168 B1 KR 100492168B1
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Abstract

본 발명은 전자사진 방식의 프린터나 복사기 등에 이용되는 전자사진용 유기감광체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도전성 기판 위에 중간층, 전하발생층 및 전하수송층이 순차적으로 적층된 전자사진용 유기감광체에 있어서, 상기 전하수송층에 특정 구조의 불소 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체에 관한 것이며, 본 발명의 유기감광체는 장기 사용시에도 정전 특성이 저하되지 않고 막마모도가 적은 이점을 갖는다.

Description

전자사진용 유기감광체{ORGANIC PHOTOCONDUCTOR FOR USE IN ELECTROPHOTOGRAPH}
본 발명은 전자사진 방식의 프린터나 복사기 등에 이용되는 전자사진용 유기감광체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전하수송층 또는 전하수송층 상부의 보호층에 불소 수지를 첨가함으로써 장기사용에 의한 막마모도와 내크랙성이 향상되고 안정된 정전기적 특성을 지니게 된 전자사진용 유기감광체에 관한 것이다.
칼슨이 미국특허 제 2,297,691호에 소개한 전자사진법은 그간 복사기나 프린터 등에 폭넓게 응용되어 왔으며, 특히 최근 들어 정보 처리의 고도화, 고속화에 따라 디지털 처리에 적합한 반도체 레이저나 LED를 광원으로 한 전자사진 방식의 레이저 프린터와 디지털 복사기가 폭넓게 보급되고 있다. 반도체 레이저는 대략 790nm의 장파장 영역의 발광파장을 가지기 때문에, 이러한 장파장 광에 대해 충분한 감도를 가지는 전자사진용 감광체가 절실히 요구되고 있다．
현재의 전자사진용 유기감광체는 광 조사에 의하여 전하를 생성하는 전하발생층(Charge Generation Layer) 위에 전하발생층에서 생성된 전하를 드럼 표면으로 전달해주는 전하수송층(Charge Transport Layer)이 형성된 적층형이 주류를 이루고 있으며, 전하수송층, 특히 저분자 분산계 전하수송층이 표면층을 이루는 것이 일반적이다. 이러한 저분자 분산계 전하수송층은 전기적인 특성 면에서는 만족스럽지만, 저분자량의 전하수송재를 바인더 수지 중에 분산시켜 사용하기 때문에, 바인더 수지 본래의 기계적 성능이 저하되고, 그 결과 마모에 대해서 취약한 문제점이 있다. 따라서, 저분자 분산계 전하수송층의 내마모성을 향상시키기 위한 목적으로, 경질 미립자나 실리콘 오일과 같이 표면 에너지를 저하시키는 첨가제를 이용하는 방법이나, 일본국 특허공개 평6-282092호에 기재된 것처럼, 전하수송층 위에 별도의 보호층(Protective Layer)을 형성하는 방법이 제안된 바 있다. 그러나, 보호층 형성에 의해 내마모성은 개선할 수 있지만, 보호층에 사용된 재료 자체의 절연성이 높기 때문에 감광체의 전기적 특성의 컨트롤이 곤란하고, 특히 환경 변화에 대한 감광체의 안정성에 문제가 있는 것으로 지적되었다.
이러한 이유로 인하여, 예를 들면 미국특허 제 4,801,517호 등에 기재된 바와 같이 전하 수송성 고분자를 사용하여 전하수송층을 형성하거나, 또는 일본국 특허공개 평6-250423호에 기재된 바와 같이 기존의 저분자 분산계 전하수송층을 열처리에 의해 경화시킴으로써 전하수송층 자체의 내마모성을 보강하는 방법이 새롭게 제안되었다. 특히, 미국특허 '517호의 방법은 충분한 성능의 전하 수송성 고분자를 확보할 수만 있으면, 저분자량의 전하 수송성 물질을 바인더 수지 중에 분산시켜 사용할 필요가 없기 때문에, 완성된 전하수송층의 기계적인 성능을 대폭적으로 개량할 수 있고, 또한 종래의 유기감광체 제조설비를 그대로 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그렇지만, 공지의 전하 수송성 고분자의 성능으로는 실용성이 있는 유기감광체를 제공하는데 불충분하다.
또한, 지금까지 개발된 전자사진용 유기감광체는 대부분 장기 사용에 따른 전기적인 스트레스나 환경 변화의 영향에 의해 성능이 저하되는 단점이 있었고, 이에 대한 개선책으로서, 현재로서는 일반적으로 도전성 기판과 감광층 사이에 하층(underlayer) 또는 중간층(intermediate layer)이라고 불리우는 층을 개재시키는 방법이 행해지고 있다. 이러한 중간층을 형성하는데 사용가능한 물질로서, 예를 들어 일본국 특허공개 소62-284362호 등에는 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐 알코올, 에폭시 에틸렌 아크릴산 공중합체, 에틸렌 초산 비닐 공중합체, 카세인, 메틸 셀룰로오스, 니트로 셀룰로오스, 페놀 수지, 유기 금속 화합물 등이 제안되어 있으나, 이러한 물질들로 이루어진 중간층이 적용된 감광체에서는 전하의 수송을 주로 상기 물질들에 포함된 수분이 담당하기 때문에, 감광체의 성능이 습도에 민감하게 되는 결점이 있다. 이에 대응하여 습도에 의한 감광체의 특성 변화를 방지하기 위한 수단으로서, 중간층에 전자 공여성 물질을 도입하거나(예를 들면, 일본국 특허공개 소61-35551호 및 소60-218655호 참조), 또는 중간층에 n형 색소 또는 안료를 도입하거나 전자 이동성(electron-movable) 안료를 도입하는 방법(예를 들면, 일본국 특허공개 소58-209751호 및 소63-210848호 참조) 등 여러 가지 방안이 제안되어 왔다.
이와 같이, 아직까지는 전자사진 분야에서 감도, 수용전위, 전위 유지성, 전위 안정성, 잔류전위, 분광 특성, 내마모도와 같은 기계적 내구성, 습기, 열, 광 및 방전 생성물들에 대한 화학적 안정성, 절연 파괴에 대한 내성 등 모든 점에서 만족스러운 유기감광체가 제공되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 적층형 유기감광체의 전하수송층 또는 보호층 중 어느 한 층에 특정 구조의 불소 수지를 첨가함으로써 장기 사용에 의한 전기적인 스트레스나 환경 변화에 의한 성능 저하가 적고 기계적 내구성이 우수한 전자사진용 유기감광체를 제공함을 목적으로 한다.
즉, 본 발명의 한 측면은 도전성 기판 위에 중간층, 전하발생층 및 전하수송층이 순차적으로 적층된 전자사진용 유기감광체에 있어서, 상기 전하수송층에 하기 화학식 1 및/또는 2의 구조를 갖는 1종 이상의 불소 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체를 제공한다:
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 2에서,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 또는 탄소수 2 내지 10의 알킬 또는 시클로알킬이고, X는 1종의 할로겐 원소이며, n은 1 내지 50의 정수이다.
본 발명의 다른 측면은 도전성 기판 위에 중간층, 전하발생층, 전하수송층 및 표면보호층이 순차적으로 적층된 전자사진용 유기감광체에 있어서, 상기 보호층에 상기 화학식 1 및/또는 2의 구조를 갖는 1종 이상의 불소 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체를 제공한다.
본 발명자들은 전자사진용 유기감광체의 장기 사용 또는 환경 변화에 의한 전기적 특성 저하를 개선함과 동시에 내마모성을 향상시켜 감광체의 수명을 연장할 수 있는 방안을 모색하던 중, 전하수송층 또는 전하수송층 상부의 표면보호층에 특정 구조의 불소 수지를 첨가함으로써 전기적 성능의 안정성과 내구성이 크게 향상된 유기감광체를 제조할 수 있음을 발견하고 본 발명을 성안하게 되었다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서 도전성 기판으로는 알루미늄이나 알루미늄계 합금, 니켈, 스테인레스강 등의 금속, 또는 유리나 수지 필름 위에 전도성 처리를 실시한 것 등이 판형상, 원통형상, 필름형상 등의 각종 형상으로 사용된다.
이들 기판의 표면에는, 절연하기 위한 목적으로 중간층을 형성하는데, 본 발명에서 '중간층'이란 도전성 기판과 감광층 사이에 위치한 층으로서, 절연층(Block Layer), 알루마이트층 및 UCL(Undercoat Layer)층을 포괄하는 의미로 사용된다. 절연층은 주로 표면이 균일하고 기판에 대해 양호한 밀착성을 갖는 금속산화물 피막 또는 수지 피막이며, 통상적으로 이러한 수지 피막의 재료로는 카제인, 폴리비닐알코올, 폴리아마이드, 폴리이미드, 멜라민, 셀룰로오스 등의 절연성 고분자, 또는 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린 등의 전도성 고분자에 금속산화물 분말 등을 첨가한 혼합물이 이용된다.
한편, 본 발명의 유기감광체에 있어서 전하발생층은 전하 생성물질, 바인더 수지, 용제 및 기타 첨가제로 이루어진다. 상기 전하 생성물질로는 무금속 프탈로시아닌 및 그 유도체를 단독 혹은 2종 이상의 조합으로 사용하거나, 또는 프탈로시아닌 중심부에 금속이 치환된 금속 프탈로시아닌 및 그 유도체를 단독 혹은 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용가능한 금속 프탈로시아닌의 종류는 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한 특별히 제한되지 않으며, 대표적인 예에는 구리 프탈로시아닌(Cuppor Phthalocyanine), 알루미늄클로라이드 프탈로시아닌(Aluminium chloride Phthalocyanine), 티타닐프탈로시아닌(Titanyl Phthalocyanine), 바나디움옥사이드 프탈로시아닌(Vanadium oxide Phthalocyanine), 인듐클로라이드 프탈로시아닌(Indium chloride Phthalocyanine), 히드록시갈륨 프탈로시아닌(Hydroxy gallium Phthalocyanine), 틴옥사이드 프탈로시아닌(Tin oxide Phthalocyanine), 틴 프탈로시아닌(Tin Phthalocyanine) 및 이들의 유도체가 포함된다. 또한 무금속 프탈로시아닌 혹은 그 유도체 및 금속이 치환된 프탈로시아닌 혹은 그 유도체를 조합하여 사용할 수도 있다.
전하발생층에 사용되는 바인더 수지로는 비닐아세테이트, 비닐피롤리딘, 아크릴, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 에폭시, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세탈, 페녹시 수지, 실리콘 수지, 염화비닐 수지, 염화비닐리덴 수지, 포르말 수지, 셀룰로오스 수지 및 이들의 공중합 수지를 단독으로 또는 2종 이상을 적절히 조합하여 사용할 수 있으며, 이때 각 수지는 할로겐화물 또는 시아노에틸화합물의 형태로 사용될 수도 있다.
전하발생층에 사용되는 용제로는 메틸이소프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 4-메톡시-4-메틸-2-펜타논, 이소프로필아세테이트, 이소부틸아세테이트, 터셔리부틸아세테이트, 이소프로필알콜, 이소부틸알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 1,2-디클로로에탄, 1,2-디클로로프로판, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에탄, 디클로로메탄, 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디메틸설폭사이드, 메틸 셀로솔브, 부틸아민, 디에틸아민, 에틸렌디아민, 이소프로판올아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌디아민, N,N'-디메틸포름아미드, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메틸벤젠, 에틸벤젠, 시클로헥산 등을 단독으로 혹은 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
전하발생층에 사용되는 첨가제로는 전자사진용 유기감광체에 사용되는 통상의 분산제, 소포제, 계면활성제 등을 필요에 따라 적절히 사용한다.
본 발명의 유기감광체에 있어서 전하수송층은 하기 화학식 1 및/또는 2의 구조를 갖는 1종 이상의 불소 수지, 전하 전달물질, 바인더 수지, 용제 및 기타 첨가제로 이루어진다.
상기 식에서,
R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소원자, 또는 탄소수 2 내지 10의 알킬 또는 시클로알킬이고, X는 1종의 할로겐 원소이며, n은 1 내지 50의 정수이다.
상기 식에서,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 또는 탄소수 2 내지 10의 알킬 또는 시클로알킬이고, X는 1종의 할로겐 원소이며, n은 1 내지 50의 정수이다.
상기 불소 수지는 표면마찰을 줄임으로써 막마모율을 감소시키는 역할을 한다.
본 발명에서 사용가능한 전하 전달물질은 전하발생층에서 생성된 전하를 드럼 표면으로 전달하는 역할을 할 수 있는 것이면 된다. 대표적인 전하 전달물질의 예를 들면, 1,1-비스-(파라-디에틸아미노페닐)-4,4-디페닐-1,3-부타디엔, N,N'-비스(올소,파라-디메틸페닐)-N,N'-디페닐벤지딘, 3,3‘-디메틸-N,N,N'N'-테트라키스-4-메틸페닐-(1,1’-바이페닐)-4,4'-디아민, N-에틸-3-카보졸릴알데히드-N,N'-디페닐히드라존, 4-(N,N-비스(파라-톨루일)아미노)-베타페닐스틸벤, N,N,N',N'-테트라키스(3-메틸페닐)-1,3-디아미노벤젠, N,N-디에틸아미노벤즈알데히드디페닐-히드라존, N,N-디메틸아미노벤즈알데히드디페닐-히드라존, 4-디벤질아미노-2-메틸벤즈알데히드디페닐히드라존, 2,5-비스(4-아미노페닐)-[1,3,4]옥사디아졸, (2-페닐벤조[5,6-b]-4H-티오피란-4-일리덴)-프로판디니트릴-1,1-디옥사이드, 4-브로모-트리페닐아민, 4,4'-(1,2-에탄디일리덴)-비스(2,6-디메틸-2,5-시클로헥사디엔-1-온), 3,4,5-트리페닐-1,2,4-트리아졸, 2-(4-메틸페닐)-6-페닐-4H-티오피란-4-일리덴]-프로판디니트릴-1,1-디옥사이드, 4-디메틸아미노-벤즈알데히드-N,N-디페닐히드라존, 9-에틸카바졸-3-알데히드-N-메틸-N-페닐히드라존, 5-(2-클로로페닐)3-[2-(2-클로로페닐)에테닐]-1-페닐-4,5-디히드로-1H-피라졸, 4-디에틸아미노-벤즈알데히드-N,N-디페닐히드라존, N-비페닐일-N-페닐-N-(3-메틸페닐)아민, 9-에틸카바졸-3-알데히드-N,N-디페닐히드라존, 3,5-비스(4-tert-부틸페닐)4-페닐트리아졸, 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-tert-부틸페닐-1,2,4-트리아졸, 4-디페닐아미노-벤즈알데히드-N,N-디페닐히드라존, 5-(4-디에틸아미노페닐)-3-[2-(4-디에틸아미노페닐)-에테닐]-1-페닐-4,5-디히드로-1-피라졸, N,N'-디(4-메틸페닐)-N,N'-디페닐-1,4-페닐렌디아민, 4-디벤질아미노벤즈알데히드-N,N-디페닐히드라존, 4-디벤질아미노-3-메틸벤즈알데히드-N,N-디페닐히드라존, 4,4'-비스(카바졸-9-일)비페닐, N,N,N',N'-테트라페닐벤지딘, N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘, N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)벤지딘, N,N,N',N'-테트라키스(3-메틸페닐)벤지딘, 디(4-디벤질아미노페닐)에테르, N,N'-디(나프탈렌-2-일)-N,N'-디페닐벤지딘, N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘, 1,3-비스(4(4-디페닐아미노)페닐-1,3,4-옥사디아졸-2-일)벤젠, N,N'-디(나프탈렌-2-일)N,N'-디(3-메틸페닐)벤지딘, N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디(4-메틸페닐)벤지딘, N,N'-디(나프탈렌-2-일)-N,N'-디(3-메틸페닐)벤지딘, 1,1-비스(4-비스(4-메틸페닐)아미노페닐)시클로헥산, 4,4',4"-트리스(카바졸-9-일)-트리페닐아민, 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐아미노)-트리페닐아민, N,N'-비스(비페닐-1-일)-N,N'-비스(나프트-1-일)벤지딘, 4,4',4"-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐아미노)트리페닐아민, N,N,N',N'-테트라키스(비페닐-4-일)벤지딘, 4,4',4"-트리스(N-(1-나프틸)-N-페닐아미노)트리페닐아민, 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐아미노)트리페닐아민 등이 있으며, 이들을 단독 혹은 2종 이상 일정 비율로 조합하여 사용할 수 있다.
전하수송층에 사용되는 바인더 수지로는 폴리비닐부티랄 수지, 폴리비닐알콜 수지, 폴리아미드 수지, 폴리비닐아세테이트 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 폴리아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리메타크릴 수지, 폴리비닐리덴클로라이드 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체 수지, 스티렌-메타크릴산 메틸 수지, 비닐리덴 클로라이드-아크릴로니트릴 공중합체 수지, 비닐 클로라이드-비닐아세테이트 공중합체 수지, 비닐클로라이드-비닐아세테이트-무수 말레인산 공중합체 수지, 에틸렌-아크릴산 공중합체 수지, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 수지, 메틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 폴리실리콘 수지, 실리콘-알키드 수지, 페놀-포름알데히드 수지, 크레졸-포름알데히드 수지, 스티렌-알키드 수지, 폴리-N-비닐카바졸 수지, 폴리비닐포름알 수지, 폴리히드록시스티렌 수지, 폴리노보닐 수지, 폴리시클로올레핀 수지, 폴리비닐피롤리돈 수지, 폴리(2-에틸-옥사졸린) 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 아미노 수지, 이소시아네이트 수지, 에폭시 수지 등을 단독 혹은 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
전하수송층에 사용되는 용제로는 상기 전하발생층에 사용된 것과 동일한 용제를 사용할 수 있으며, 구체적인 예를 들면 메틸이소프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 4-메톡시-4-메틸-2-펜타논, 이소프로필아세테이트, 이소부틸아세테이트, 터셔리부틸아세테이트, 이소프로필알콜, 이소부틸알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 1,2-디클로로에탄, 1,2-디클로로프로판, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에탄, 디클로로메탄, 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디메틸설폭사이드, 메틸 셀로솔브, 부틸아민, 디에틸아민, 에틸렌디아민, 이소프로판올아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌디아민, N,N'-디메틸포름아미드, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메틸벤젠, 에틸벤젠, 시클로헥산 등을 단독 혹은 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
전하수송층에 사용되는 첨가제로는 통상적으로 사용되는 산화방지제, 소포제 등을 필요에 따라 적절히 선택하여 사용한다.
마지막으로 본 발명의 유기감광체는 상기 전하수송층 위에 표면 보호층을 추가로 구비할 수도 있는데, 상기 보호층은 상기 화학식 1 및/또는 2의 구조를 갖는 1종 이상의 불소 수지를 필수성분으로 포함하고, 그외 필요에 따라 통상의 금속산화물 등의 각종 첨가제가 첨가될 수 있으며, 본 발명의 유기감광체가 이러한 보호층을 구비한 경우 상기 전하수송층은 불소 수지를 포함하지 않는다.
본 발명의 유기감광체에 있어서, 전하수송층 또는 보호층 내에 함유된 불소 수지의 함량은 0.01 내지 0.1중량%인 것이 좋다. 불소 수지의 함량이 0.01중량% 미만이면 본 발명의 목적을 달성할 수 없는 반면, 불소 수지의 함량이 0.1중량%를 초과하면 정전특성이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명의 유기감광체는 특별한 제조장치나 방법을 필요로 하지 않으며, 통상의 적층형 유기감광체의 제조방법에 따라 제조가능하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1
전하 생성물질(TPL364; 일본자재(社), 일본) 4.6중량부, 폴리비닐부티랄 수지(Cat. No. 6000C; DENKI(社), 일본) 3.1중량부, 및 테트라히드로퓨란 81.6중량부를 유리구슬(1mm)과 함께 페인트 세이커와 볼밀을 이용하여 분산시켜 평균 입자크기 약 250nm의 분산액을 제조하였다. 상기 분산액을 3.8배 부피의 테트라히드로퓨란으로 희석하고 30분 동안 초음파를 주사하여 분산상태가 안정한, 전하발생층 형성용 코팅액을 완성하였다. 상기 코팅액을 알루마이트 처리된 알루미늄 드럼에 침지 코팅법으로 균일하게 코팅한 후, 120℃에서 30분간 건조시켜 알루마이트 층 위에 전하발생층을 형성시켰다.
이어서, 4-디벤질아미노-2-메틸벤즈알데히드디페닐히드라존(CTC-191; ANAN(社), 일본) 4.2중량부, 1,1-비스-(파라-디에틸아미노페닐)-4,4-디페닐-1,3-부타디엔(T-405; ANAN(社), 일본) 4.2중량부, 폴리카보네이트 수지(PCZ-400; Mitsubishi Gas(社), 일본) 11중량부, 산화방지제로서 디부틸히드록시톨루엔 0.4중량부, 불소 수지로 상기 화학식 2의 구조를 갖는 LF710(Lumifron(社), 일본) 0.4중량부, 테트라히드로퓨란 55.7중량부, 및 톨루엔 24중량부를 함께 교반하여 고체 성분들을 완전히 녹여 전하수송층 형성용 코팅액을 제조하였다. 상기에서 전하발생층이 형성된 드럼을 이 코팅액으로 다시 침지 코팅한 후, 120℃에서 30분간 건조시켜 전하발생층 위에 전하수송층을 형성시켰다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 불소 수지로서 Lumifron(社)의 LF710 대신에 동일제조사의 상기 화학식 1의 구조를 갖는 LF400을 사용한 것 외에는 동일한 방식으로 감광체 드럼을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 불소 수지로서 Lumifron(社)의 LF710 대신에 Exfluor Reserch(社)의 C18MEST를 사용한 것 외에는 동일한 방식으로 감광체 드럼을 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 불소 수지로 LF710 0.4중량부 대신에 불소 수지 LF710 0.2중량부와 실리콘 오일(KP-50; 신에츠(社), 일본) 1% 희석액 2중량부를 사용한 것 외에는 동일한 방식으로 감광체 드럼을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 불소 수지(LF710; Lumifron(社), 일본) 0.4중량부 대신에 실리콘 오일(KP-366; 신에츠(社), 일본) 1% 희석액 4중량부를 사용한 것 외에는 동일한 방식으로 감광체 드럼을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 불소 수지(LF710; Lumifron(社), 일본) 대신에 실리콘 오일(KF-50; 신에츠(社), 일본) 1% 희석액 4중량부를 사용한 것 외에는 동일한 방식으로 감광체 드럼을 제조하였다.
상기 실시예 1~4 및 비교예 1~2에서 제조된 감광체 드럼을 후술하는 평가방법에 따라 정전특성 및 내구성에 대해 평가하고, 그 결과를 하기 표 1~3에 나타내었다.
구분 정전특성
Vr E1/2 E100 DD1 DD5
실시예 1 10 0.572 1.284 98.28% 93.98%
14 0.546 1.220 98.39% 91.97%
실시예 2 15 0.583 1.311 96.45% 90.55%
20 0.553 1.178 96.99% 88.72%
실시예 3 16 0.591 1.655 98.65% 92.12%
28 0.613 1.701 95.84% 89.35%
실시예 4 10 0.494 1.265 97.27% 93.48%
14 0.508 1.295 94.80% 85.65%
비교예 1 12 0.601 1.365 96.98% 92.46%
62 0.613 1.521 96.84% 90.37%
비교예 2 20 0.510 1.303 96.12% 91.65%
26 0.496 1.262 96.70% 90.67%
구분 화상시험1) 액안정성2)
초기 30000매 인쇄후
실시예 1 ○ ○ ○
실시예 2 ○ ○ ○
실시예 3 ○ ○ ○
실시예 4 ○ ○ ○
비교예 1 ○ × ○
비교예 2 ○ ○ ○
1) ○: 양호; X: 불량
2) ○: 변화없음; X: 상온에서 1달 이내에 결정형성이나 상분리 또는 겔화 발생
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2
초기 19.50㎛ 20.30㎛ 22.00㎛ 21.40㎛ 22.00㎛ 20.80㎛
30000매 후 15.90㎛ 16.30㎛ 16.40㎛ 18.90㎛ 15.10㎛ 11.40㎛
평균두께변화량 4.40㎛ 4.73㎛ 6.20㎛ 3.74㎛ 7.42㎛ 10.60㎛
[평가방법]
* 정전 평가
각 감광체 드럼을 정전 전하 시험기(PDA-2000LA; QEA Inc., 미국)를 사용하여 -6KV~-7KV 코로나로 대전하고, 1.0초 후 1.0μJ/㎠의 에너지를 가진 780nm의 광을 1.0초간 조사한 다음, 적색 LED 광원으로 드럼 표면의 전위를 소거한 후 1.0초간 방치하는 전자사진 방식의 순환과정을 1000회 반복한 후, 드럼 표면에 형성되는 초기 대전전위 V0(-V), 노광 후 드럼 표면의 전위 Ve, 및 소거 작업 1.0초 후 드럼 표면의 전위 Vr을 각각 측정하였다(참조: 표 1).
또한 780nm의 광을 드럼에 조사하였을 때 노광 직전의 표면 전위가 1/2로 감소하기 까지의 단위면적당 노광에너지 E1/2(μJ/㎠)와 대전 후 표면 전위가 -100V로 감소하기 까지의 단위면적당 노광에너지 E100(μJ/㎠)를 측정하였으며, 대전 후 어두운 상태에서 1초와 5초간 방치한 후의 표면 전위 유지율 DD1(%) 및 DD5(%)를 각각 측정하였다(참조: 표 1).
* 화상시험 및 막두께 감소 평가
각 감광체 드럼을 전자사진 방식으로 이미지를 출력하는 전자사진 장치에 장착한 다음, Hewlett Packard LaserJet HP8000 프린터를 사용하여 A3 용지 30000매를 인쇄한 후 화상의 질을 육안으로 평가하였으며(참조: 표 2), 인쇄전과 30000매 인쇄후의 감광체의 막두께를 각각 측정하여 두께 변화량을 계산하였다(참조: 표 3). 이때 상기 두께 변화량은 각 감광체 드럼 표면의 20 군데 지점을 지정하여 각 부위에서의 두께 변화량을 측정한 후, 그 평균값으로 하였다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 유기감광체는 장기 사용시에도 정전특성이 저하되지 않고 막마모도가 적어 전자사진용 감광체로서 매우 유용하다.

Claims (2)

  1. 도전성 기판 위에 중간층, 전하발생층 및 전하수송층이 순차적으로 적층된 전자사진용 유기감광체에 있어서, 상기 전하수송층에 하기 화학식 1 및/또는 2의 구조를 갖는 1종 이상의 불소 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체:
    [화학식 1]
    [화학식 2]
    상기 화학식 1 및 2에서,
    R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 또는 탄소수 2 내지 10의 알킬 또는 시클로알킬이고, X는 1종의 할로겐 원소이며, n은 1 내지 50의 정수이다.
  2. 도전성 기판 위에 중간층, 전하발생층, 전하수송층 및 표면보호층이 순차적으로 적층된 전자사진용 유기감광체에 있어서, 상기 보호층에 하기 화학식 1 및/또는 2의 구조를 갖는 1종 이상의 불소 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
    [화학식 1]
    [화학식 2]
    상기 화학식 1 및 2에서,
    R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 또는 탄소수 2 내지 10의 알킬 또는 시클로알킬이고, X는 1종의 할로겐 원소이며, n은 1 내지 50의 정수이다.
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