KR100862780B1 - 전자 사진 감광체, 공정 카트리지 및 전자 사진 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내구성이 높으며, 노광광으로서 단파장의 빛, 특히 파장이 380 내지 450 nm의 빛을 이용한 경우에도 감도의 저하가 발생하기 어려운 전자 사진 감광체, 및 상기 전자 사진 감광체를 갖는 공정 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 전자 사진 감광체의 표면층이 특정한 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지를 함유한다.
전자 사진 감광체, 공정 카트리지, 전자 사진 장치

Description

전자 사진 감광체, 공정 카트리지 및 전자 사진 장치{ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOSENSITIVE MEMBER, PROCESS CARTRIDGE AND ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS}
본 발명은 전자 사진 감광체, 및 전자 사진 감광체를 갖는 공정 카트리지 및 전자 사진 장치에 관한 것이다.
전자 사진 장치에 탑재되는 전자 사진 감광체에 이용되는 광 도전성 물질(전하 발생 물질이나 전하 수송 물질)로는 셀레늄, 카드뮴 설파이드, 산화아연 등의 무기 광 도전성 물질이 있지만, 최근에는 무공해성, 고생산성 및 재료 설계의 용이성 등의 관점에서 유기 광 도전성 물질의 개발이 활발히 행해지고 있다.
유기 광 도전성 물질을 이용한 전자 사진 감광체(유기 전자 사진 감광체)는 유기 광 도전성 물질이나 결착 수지를 용매에 용해·분산시켜 얻어지는 도포액을 지지체 상에 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 형성된 감광층을 갖는 것이 일반적이다. 또한, 감광층의 층 구성에 대해서는, 지지체측으로부터 전하 발생층, 전하 수송층의 순서대로 적층하여 이루어지는 적층형(순층형(順層型))이 일반적이다.
유기 광 도전성 물질을 이용한 전자 사진 감광체는 상기한 이점을 갖고 있지만, 전자 사진 감광체로서 필요로 하는 특성을 모두 높은 차원에서 충족하고 있는 것은 아니고, 특히 출력 화상의 화질이나 내구성의 추가적인 향상이 요망되고 있 다.
화질의 향상에 관해서는, 최근 출력 화상의 해상도를 보다 더 높이기 위해서, 전자 사진 감광체에 조사하는 노광광(화상 노광광)으로서 종래 이용되어 온 빛보다도 파장이 짧은 빛을 이용하는 것이 제안되고 있다(일본 특허 공개 (평)09-240051호 공보 등).
또한, 노광광에 대한 층의 투과율은 전자 사진 감광체의 감도에 영향을 주기 때문에, 예를 들면 일본 특허 공개 제2000-105471호 공보에는 적층형(순층형) 감광층의 전하 수송층을 단파장의 노광광에 대한 투과율이 높은 층으로 하는 기술이 개시되어 있다. 구체적으로는, 전하 수송 물질로서 특정한 구조의 화합물을 이용하고, 결착 수지로서 폴리카르보네이트 수지(비스페놀 Z형 폴리카르보네이트)를 이용함으로써, 단파장의 노광광에 대한 투과율이 높은 전하 수송층을 형성하고 있다.
한편, 내구성 향상에 관해서는, 전자 사진 감광체의 표면층용 결착 수지로서 종래 폴리카르보네이트 수지가 자주 사용되어 왔지만, 최근 표면층용 결착 수지로서 폴리카르보네이트 수지보다도 기계적 강도가 높은 폴리아릴레이트 수지를 사용함으로써, 전자 사진 감광체의 내구성을 더욱 향상시키는 제안이 이루어지고 있다(일본 특허 공개 (평)10-039521호 공보 등). 폴리아릴레이트 수지는 방향족 디카르복실산 폴리에스테르 수지의 일종이다.
그러나 일본 특허 공개 (평)10-039521호 공보 등에 개시되어 있는 폴리아릴레이트 수지는 기계적 강도가 높고, 이것을 전자 사진 감광체의 표면층에 이용한 경우에는, 내구성이 높은 전자 사진 감광체로 할 수 있지만, 폴리아릴레이트 수지를 이용한 층은 단파장의 빛, 특히 파장이 380 내지 450 nm인 빛에 대한 투과율이 비교적 낮고, 전자 사진 감광체의 감도가 저하되는 경우가 있었다.
한편, 일본 특허 공개 제2000-105471호 공보에 구체적으로 개시되어 있는 전자 사진 감광체는, 그 표면층(전하 수송층)의 단파장의 빛에 대한 투과율이 높고, 고화질화를 위해 노광광으로서 단파장의 빛을 이용한 경우에 감도의 저하가 발생하기 어렵지만, 표면층의 결착 수지로서 폴리아릴레이트 수지보다도 기계적 강도가 떨어지는 폴리카르보네이트 수지를 이용하고 있기 때문에, 내구성의 관점에서 충분하다고는 할 수 없다.
본 발명의 목적은 내구성이 높으며, 노광광으로서 단파장의 빛, 특히 파장이 380 내지 450 nm인 빛을 이용한 경우에도 감도의 저하가 발생하기 어려운 전자 사진 감광체, 및 상기 전자 사진 감광체를 갖는 공정 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 지지체, 및 상기 지지체 상에 설치되며 전하 발생 물질 및 전하 수송 물질을 함유하는 감광층을 포함하는 전자 사진 감광체에서, 상기 전자 사진 감광체의 표면층이 하기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체이다.
Figure 112007026950957-pct00001
화학식 1 중, R11 내지 R18은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기를 나타낸다. X11은 주쇄를 구성하는 탄소 원자수가 3 내지 10인 치환 또는 비치환된 알킬렌기, 환을 구성하는 탄소 원자수가 5 내지 10인 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기, 또는 환을 구성하는 탄소 원자수가 5 내지 10인 치환 또는 비치환된 비시클로알킬렌기를 나타낸다. Y11은 단결합, 16족 원소, 또는 하기 화학식 2로 표시되는 구조를 갖는 2가의 기를 나타낸다.
Figure 112007026950957-pct00002
화학식 2 중, R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 불화알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기를 나타내거나, R21과 R22는 서로 결합하여 시클로알킬리덴기 또는 플루오레닐리덴기를 형성한다.
또한, 본 발명은 상기 전자 사진 감광체를 갖는 공정 카트리지 및 전자 사진 장치이다.
본 발명에 따르면, 내구성이 높으며, 노광광으로서 단파장의 빛, 특히 파장이 380 내지 450 nm인 빛을 이용한 경우에도 감도의 저하가 발생하기 어려운 전자 사진 감광체, 및 상기 전자 사진 감광체를 갖는 공정 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공할 수 있다.
도 1(a), 1(b), 1(c) 및 1(d)는 본 발명의 전자 사진 감광체의 층 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 전자 사진 감광체를 갖는 공정 카트리지를 구비한 전자 사진 장치의 개략 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 전자 사진 감광체를 갖는 공정 카트리지를 구비한 컬러 전자 사진 장치(인라인 방식)의 개략 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
본 발명의 전자 사진 감광체는 상술한 바와 같이, 그 표면층에 하기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지를 함유하는 것을 특징으로 하다.
<화학식 1>
Figure 112007026950957-pct00003
상기 화학식 1 중, R11 내지 R18은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기를 나타낸다. X11은 주쇄를 구성하는 탄소 원자수가 3 내지 10인 치환 또는 비치환된 알킬렌기, 환을 구성하는 탄소 원자수가 5 내지 10인 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기, 또는 환을 구성하는 탄소 원자수가 5 내지 10인 치환 또는 비치환된 비시클로알킬렌기를 나타낸다. Y11은 단결합, 16족 원소, 또는 하기 화학식 2로 표시되는 구조를 갖는 2가의 기를 나타낸다.
<화학식 2>
Figure 112007026950957-pct00004
화학식 2 중, R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 불화알킬기, 알콕시기 또는 아릴기를 나타내거나, R21과 R22는 서로 결합하여 시클로알킬리덴기 또는 플루오레닐리덴기를 형성한다.
상기 화학식 1 중 R11 내지 R18의 알킬기로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등을 들 수 있고, 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등을 들 수 있으며, 아릴기로는 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기, 페닐기가 바람직하다.
상기 화학식 1 중 X11로 표시되는 주쇄를 구성하는 탄소 원자수가 3 내지 10인 치환 또는 비치환된 알킬렌기로는 치환 또는 비치환된 프로필렌기, 치환 또는 비치환된 부틸렌기, 치환 또는 비치환된 펜틸렌기, 치환 또는 비치환된 헥실렌기, 치환 또는 비치환된 헵틸렌기, 치환 또는 비치환된 옥틸렌기, 치환 또는 비치환된 노닐렌기, 치환 또는 비치환된 데실렌기를 들 수 있지만, 이들 중에서도 치환 또는 비치환된 부틸렌기, 치환 또는 비치환된 펜틸렌기, 치환 또는 비치환된 헥실렌기, 치환 또는 비치환된 헵틸렌기, 또는 치환 또는 비치환된 옥틸렌기가 바람직하다.
또한, 상기 화학식 1 중 X11로 표시되는 환을 구성하는 탄소 원자수가 5 내지 10인 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기로는 치환 또는 비치환된 시클로펜틸렌기, 치환 또는 비치환된 시클로헥실렌기, 치환 또는 비치환된 시클로헵틸렌기, 치환 또는 비치환된 시클로옥틸렌기, 치환 또는 비치환된 시클로노닐렌기, 치환 또는 비치환된 시클로데실렌기를 들 수 있지만, 이들 중에서도 치환 또는 비치환된 시클로헥실렌기가 바람직하다.
또한, 상기 화학식 1 중 X11로 표시되는 환을 구성하는 탄소 원자수가 5 내 지 10인 치환 또는 비치환된 비시클로알킬렌기로는 치환 또는 비치환된 비시클로펜틸렌기, 치환 또는 비치환된 비시클로헥실렌기, 치환 또는 비치환된 비시클로헵틸렌기, 치환 또는 비치환된 비시클로옥틸렌기, 치환 또는 비치환된 비시클로노닐렌기, 치환 또는 비치환된 비시클로데실렌기를 들 수 있지만, 이들 중에서도 치환 또는 비치환된 비시클로데실렌기가 바람직하고, 특히 2,5-비시클로[4.4.0]데실렌기가 보다 바람직하다.
상기 알킬렌기, 시클로알킬렌기 및 비시클로알킬렌기가 가질 수 있는 치환기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 알킬기나, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기 등의 불화알킬기나, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 알콕시기 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도 메틸기, 트리플루오로메틸기 등이 바람직하다. 또한, 비치환된 알킬렌기, 비치환된 시클로알킬렌기, 비치환된 비시클로알킬렌기도 바람직하다.
상기 화학식 1 중 Y11의 16족 원소는 산소 원자 또는 황 원자인 것이 바람직하다.
상기 화학식 2 중 R21 및 R22의 알킬기로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등을 들 수 있고, 불화알킬기로는 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기 등을 들 수 있고, 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등을 들 수 있으며, 아릴기로는 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도 메틸기, 에틸기, 프로필기(특히 이소프로필기), 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸 렌기가 바람직하다.
또한, 상기 화학식 2 중 R21과 R22가 결합하여 형성되는 시클로알킬리덴기로는, 시클로펜틸리덴기, 시클로헥실리덴기, 시클로헵틸리덴기 등을 들 수 있지만, 이들 중에서도 시클로헥실리덴기가 바람직하다.
상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위 중에서 바람직한 반복 구조 단위로는 이하의 것을 들 수 있다.
·상기 화학식 1의 R11 내지 R18 중 하나 이상은 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기이고, Y11이 단결합인 것.
·상기 화학식 1 중 Y11이 산소 원자 또는 황 원자인 것.
·상기 화학식 1의 R11 내지 R18 중 하나 이상이 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기이고, Y11이 상기 화학식 2로 표시되는 구조를 갖는 2가의 기이며, 상기 화학식 2 중 R21 및 R22가 각각 독립적으로 알킬기 또는 불화알킬기인 것.
·상기 화학식 1의 R11 내지 R13 중 하나 이상이 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기이고, Y11이 상기 화학식 2로 표시되는 구조를 갖는 2가의 기이며, 상기 화학식 2 중 R21 및 R22는 서로 결합하여 시클로헥실리덴기를 형성하는 것.
이하에 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위의 구체예를 나타낸다.
Figure 112007026950957-pct00005
Figure 112007026950957-pct00006
Figure 112007026950957-pct00007
Figure 112007026950957-pct00008
Figure 112007026950957-pct00009
Figure 112007026950957-pct00010
Figure 112007026950957-pct00011
Figure 112007026950957-pct00012
Figure 112007026950957-pct00013
Figure 112007026950957-pct00014
Figure 112007026950957-pct00015
Figure 112007026950957-pct00016
본 발명의 전자 사진 감광체의 표면층에 이용되는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지는 상술한 바와 같이 중량 평균 분자량이 80000 이상인 것이다. 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지 중 중량 평균 분자량이 80000 미만인 것은 기계적 강도가 낮고, 전자 사진 감광체의 내구성의 향상에 불충분하다. 또한, 중량 평균 분자량이 90000 이상인 것이 바람직하다.
한편, 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지의 분자량이 지나치게 크면, 이것을 함유하는 도포액의 도포성이 나빠지는 경우가 있기 때문에, 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지의 중량 평균 분자량은 400000 이하인 것이 바람직하고, 특히 300000 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에서의 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량 이다.
본 발명의 전자 사진 감광체의 표면층에 이용되는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지는 수산기를 갖는 화합물과 디카르복실산에스테르와의 에스테르 교환법에 의해서 합성하거나, 디카르복실산 할라이드 등의 2가의 산 할라이드와 비스페놀 등의 수산기를 갖는 화합물과의 중합 반응에 의해서 합성할 수 있지만, 중량 평균 분자량이 상기 범위인 것을 제조하기 위해서는, 후자의 합성 방법에 의해서 합성하는 것이 바람직하다.
(합성예)
이하에 합성예로서, 상기 화학식 (1-5)로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지의 합성 방법을 나타낸다.
하기 화학식 (1-5-1)로 표시되는 구조를 갖는 디카르복실산 할라이드(수베르산클로라이드)를 디클로로메탄에 용해시켜 수베르산클로라이드 용액을 제조하였다.
Figure 112007026950957-pct00017
또한, 수베르산클로라이드 용액과는 별도로, 하기 화학식 (1-5-2)로 표시되는 구조를 갖는 비스페놀(테트라메틸비페놀)을 10 ％ 수산화나트륨 수용액에 용해시키고, 이것에 중합 촉매로서 트리부틸벤질암모늄클로라이드를 첨가하여 교반하여 테트라메틸비페놀 용액을 제조하였다.
Figure 112007026950957-pct00018
이어서, 수베르산클로라이드 용액을 테트라메틸비페놀 용액에 교반하면서 첨가하여, 중합을 개시하였다. 중합은 반응 온도를 25 ℃ 이하로 유지하고, 교반하면서 3 시간 동안 행하였다.
그 후, 아세트산의 첨가에 의해 중합 반응을 종료시키고, 수상이 중성이 될 때까지 물로 세정을 반복하였다.
세정 후, 교반하의 메탄올에 적하하여 중합물을 침전시키고, 이 중합물을 진공 건조시켜서 상기 화학식 (1-5)로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지를 얻었다. 이 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지의 중량 평균 분자량은 150000이었다.
본 발명에서 수지의 중량 평균 분자량은 통상법에 따라서 이하와 같이 하여 측정된 것이다.
즉, 측정 대상 수지를 테트라히드로푸란 중에 넣고, 수 시간 동안 방치한 후, 교반하면서 측정 대상 수지와 테트라히드로푸란을 잘 혼합하고(측정 대상 수지의 합일체가 없어질 때까지 혼합하고), 추가로 12 시간 이상 정치하였다.
그 후, 도소(주) 제조의 샘플 처리 필터 마이쇼리 디스크(Maishori Disk) H-25-5에 통과시킨 것을 GPC(겔 투과 크로마토그래피)용 시료로 하였다.
이어서, 40 ℃의 히트 챔버 중에서 칼럼을 안정화시키고, 이 온도에서의 칼 럼에 용매로서 테트라히드로푸란을 매분 1 ㎖의 유속으로 흘리고, GPC용 시료를 10 ㎕ 주입하여 측정 대상 수지의 중량 평균 분자량을 측정하였다. 칼럼에는 도소(주) 제조의 칼럼 TSI gel Super HM-M을 이용하였다.
측정 대상 수지의 중량 평균 분자량의 측정에 있어서는, 측정 대상 수지가 갖는 분자량 분포를 수종의 단분산 폴리스티렌 표준 시료에 의해 제조된 검량선의 로그값과 카운트수와의 관계로부터 산출하였다. 검량선 제조용 표준 폴리스티렌 시료에는 시그마-알드리치사 제조의 분자량 800 내지 2000000의 단분산 폴리스티렌 10개를 이용하였다. 검출기에는 RI(굴절률) 검출기를 이용하였다.
이어서, 본 발명의 전자 사진 감광체의 구성에 대해서 설명한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전자 사진 감광체는 지지체 및 상기 지지체 상에 설치된 감광층을 갖는 전자 사진 감광체이다.
감광층은 전하 수송 물질과 전하 발생 물질을 동일층에 함유하는 단층형 감광층이거나, 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층과 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층으로 분리된 적층형(기능 분리형) 감광층일 수 있지만, 전자 사진 특성의 관점에서는 적층형 감광층이 바람직하다. 또한, 적층형 감광층에는 지지체측으로부터 전하 발생층, 전하 수송층의 순서대로 적층한 순층형 감광층과, 지지체측으로부터 전하 수송층, 전하 발생층의 순서대로 적층한 역층형 감광층이 있지만, 전자 사진 특성의 관점에서는 순층형 감광층이 바람직하다. 또한, 전하 발생층을 적층 구조로 할 수도 있으며, 전하 수송층을 적층 구성으로 할 수도 있다.
또한, 감광층 상에는 상기 감광층을 보호하는 것을 목적으로 한 보호층을 설 치할 수도 있다.
도 1(a), 1(b), 1(c) 및 1(d)에 본 발명의 전자 사진 감광체의 층 구성의 예를 나타낸다.
도 1(a)에 도시한 층 구성의 전자 사진 감광체는, 지지체 (101) 상에 전하 발생 물질 및 전하 수송 물질을 함유하는 단층형 감광층 (104)가 설치되어 있다. 도 1(a)에 도시한 층 구성의 전자 사진 감광체에서는 단층형 감광층 (104)가 표면층이고, 이 단층형 감광층 (104)는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지를 함유한다.
도 1(b)에 도시한 층 구성의 전자 사진 감광체는 지지체 (101) 상에 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층 (1041)이 설치되어 있고, 전하 발생층 (1041) 상에 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층 (1042)가 설치되어 있다. 즉, 도 1(b)에 도시한 층 구성의 전자 사진 감광체의 감광층 (104)는 전하 발생층 (1041) 및 전하 수송층 (1042)를 갖는 적층형(순층형) 감광층이다. 도 1(b)에 도시한 층 구성의 전자 사진 감광체에서는, 전하 수송층 (1042)가 표면층이고, 이 전하 수송층 (1042)는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지를 함유한다.
또한, 도 1(c), (d)에 도시한 바와 같이 전자 사진 감광체의 표면층으로서 감광층 (104) 상에 보호층 (105)를 설치할 수도 있다. 도 1(c), (d)에 도시한 층 구성의 전자 사진 감광체에서는 보호층 (105)가 표면층이고, 이 보호층 (105)는 상 기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지를 함유한다.
그 밖에, 전자 사진 감광체의 표면층, 즉 전자 사진 감광체의 최외측 표면에 위치하는 층이 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지를 함유하는 한 어떠한 층 구성도 사용할 수도 있다.
지지체로는 도전성을 가질 수도 있고(도전성 지지체), 예를 들면 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인레스강 등의 금속제(합금제)의 지지체를 이용할 수 있다. 또한, 알루미늄, 알루미늄 합금, 산화인듐-산화주석 합금 등을 진공 증착에 의해서 피막 형성한 층을 갖는 상기 금속제 지지체나 플라스틱제 지지체를 이용할 수도 있다. 또한, 카본 블랙, 산화주석 입자, 산화티탄 입자, 은 입자 등의 도전성 입자를 적당한 결착 수지와 함께 플라스틱이나 종이에 함침한 지지체나, 도전성 결착 수지를 갖는 플라스틱제의 지지체 등을 이용할 수도 있다. 또한, 지지체의 형상으로는 원통상, 벨트상 등을 들 수 있지만, 원통상이 바람직하다.
또한, 지지체의 표면은 레이저광 등의 산란에 의한 간섭 줄무늬의 방지 등을 목적으로, 절삭 처리, 조면화 처리, 알루마이트 처리 등을 실시할 수도 있다.
지지체와 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 또는 후술하는 중간층 사이에는, 레이저광 등의 산란에 의한 간섭 줄무늬의 방지나, 지지체상의 스크래치의 피복을 목적으로 도전층을 설치할 수도 있다.
도전층은 카본 블랙, 금속 입자, 금속 산화물 입자 등의 도전성 입자를 결착 수지에 분산시켜서 형성할 수 있다.
도전층의 막 두께는 1 내지 40 ㎛인 것이 바람직하고, 특히 2 내지 20 ㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 지지체와 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 사이나 도전층과 감광층 사이에 배리어 기능이나 접착 기능을 갖는 중간층을 설치할 수도 있다. 중간층은 감광층의 접착성 개량, 도공성 개량, 지지체로부터의 전하 주입성 개량, 감광층의 전기적 파괴에 대한 보호 등을 위해 형성된다.
중간층은 아크릴 수지, 알릴 수지, 알키드 수지, 에틸셀룰로오스 수지, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에폭시 수지, 카제인 수지, 실리콘 수지, 젤라틴 수지, 나일론, 페놀 수지, 부티랄 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리알릴에테르 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리술폰 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리프로필렌 수지, 요소 수지 등의 수지나 산화알루미늄 등의 재료를 이용하여 형성할 수 있다.
중간층의 막 두께는 0.05 내지 5 ㎛인 것이 바람직하고, 특히 0.3 내지 1 ㎛인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 전자 사진 감광체에 이용되는 전하 발생 물질로는, 예를 들면 모노아조, 디스아조, 트리스아조 등의 아조 안료나, 금속 프탈로시아닌, 비금속 프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 안료나, 인디고, 티오인디고 등의 인디고 안료나, 페 릴렌산 무수물, 페릴렌산이미드 등의 페릴렌 안료나, 안트라퀴논, 피렌퀴논, 디벤조피렌퀴논 등의 다환 퀴논 안료나, 스쿠아리움(squarilium) 색소나, 피릴륨염, 티아피릴륨염이나, 트리페닐메탄 색소나, 셀레늄, 셀렌-텔루르, 비정질 실리콘 등의 무기 물질이나, 퀴나크리돈 안료나, 아줄레늄염 안료나, 퀴노시아닌 등의 시아닌 염료나, 안트안트론 안료나, 피란트론 안료나, 크산텐 색소나, 퀴논이민 색소나, 스티릴 색소나, 카드뮴 설파이드나, 산화아연 등을 들 수 있다. 이들 전하 발생 물질은 1종만 이용하거나, 2종 이상 이용할 수도 있다.
감광층이 적층형 감광층이고, 전하 발생층이 전자 사진 감광체의 표면층이 아닌 경우, 전하 발생층에 이용되는 결착 수지로는, 예를 들면 아크릴 수지, 알릴 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체, 나일론, 페놀 수지, 부티랄 수지, 벤잘 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아릴에테르 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리술폰 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리프로필렌 수지, 메타크릴 수지, 요소 수지, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 아세트산비닐 수지, 염화비닐 수지 등을 들 수 있다. 특히 부티랄 수지 등이 바람직하다. 이들은 단독, 혼합 또는 공중합체로서 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
전하 발생층이 전자 사진 감광체의 표면층인 경우, 전하 발생층에는 결착 수지로서 적어도 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지가 이용된다. 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기에 예시한 다른 수지를 병용할 수도 있지만, 그 경우에는 전하 발생층에서의 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지의 비율은 전하 발생층에 함유되는 결착 수지의 전체 질량에 대하여 50 질량％ 이상인 것이 바람직하다.
전하 발생층은 전하 발생 물질을 결착 수지 및 용제와 함께 분산하여 얻어지는 전하 발생층용 도포액을 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 분산 방법으로는, 균질화기, 초음파 분산기, 볼밀, 샌드밀, 롤밀, 진동밀, 아트라이터, 액충돌형 고속 분산기 등을 이용한 방법을 들 수 있다. 전하 발생 물질과 결착 수지와의 비율은 1:0.3 내지 1:4(질량비)의 범위가 바람직하다.
전하 발생층용 도포액에 이용되는 용제는 사용하는 결착 수지나 전하 발생 물질의 용해성이나 분산 안정성에 따라 선택되는데, 유기 용제로는 알코올, 술폭시드, 케톤, 에테르, 에스테르, 지방족 할로겐화 탄화수소, 방향족 화합물 등을 들 수 있다.
전하 발생층의 막 두께는 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 0.1 내지 2 ㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 전하 발생층에는 여러 가지 증감제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및/또는 가소제 등을 필요에 따라서 첨가할 수도 있다.
본 발명의 전자 사진 감광체에 이용되는 전하 수송 물질로는, 예를 들면 트 리아릴아민 화합물, 히드라존 화합물, 스티릴 화합물, 스틸벤 화합물, 피라졸린 화합물, 옥사졸 화합물, 티아졸 화합물, 트리아릴메탄 화합물 등을 들 수 있다. 이들 전하 수송 물질은 1종만 이용하거나, 2종 이상 이용할 수도 있다.
감광층이 적층형 감광층이고, 전하 수송층이 전자 사진 감광체의 표면층이 아닌 경우, 전하 수송층에 이용되는 결착 수지로는, 예를 들면 아크릴 수지, 아크릴로니트릴 수지, 알릴 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 나일론, 페놀 수지, 페녹시 수지, 부티랄 수지, 폴리아크릴아미드 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아릴에테르 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리술폰 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리페닐렌옥시드 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리프로필렌 수지, 메타크릴 수지, 요소 수지, 염화비닐 수지, 아세트산비닐 수지 등을 들 수 있다. 특히 폴리아릴레이트 수지, 폴리카르보네이트 수지 등이 바람직하다. 이들은 단독, 혼합 또는 공중합체로서 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
전하 수송층이 전자 사진 감광체의 표면층인 경우, 전하 수송층에는 결착 수지로서 적어도 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지가 이용된다. 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기에 예시한 다른 수지를 병용할 수도 있지만, 그 경우에는 전하 수송층에서의 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지의 비율은 전하 수송층에 함유되는 결착 수지의 전체 질량에 대하여 50 질량％ 이상인 것이 바람직하다.
전하 수송층은 전하 수송 물질과 결착 수지를 용제에 용해시켜 얻어지는 전하 수송층용 도포액을 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 전하 수송 물질과 결착 수지와의 비율은 2:1 내지 1:2(질량비)의 범위가 바람직하다.
전하 수송층용 도포액에 이용되는 용제로는 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤, 아세트산메틸, 아세트산에틸 등의 에스테르, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화 수소, 1,4-디옥산, 테트라히드로푸란 등의 에테르, 클로로벤젠, 클로로포름, 사염화탄소 등의 할로겐 원자로 치환된 탄화 수소 등이 이용된다.
전하 수송층의 막 두께는 5 내지 40 ㎛인 것이 바람직하고, 특히 10 내지 35 ㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 전하 수송층에는 산화 방지제, 자외선 흡수제 및/또는 가소제 등을 필요에 따라서 첨가할 수도 있다.
감광층이 단층형 감광층이고, 상기 단층형 감광층이 전자 사진 감광체의 표면층이 아닌 경우, 상기 단층형 감광층은 상기 전하 발생 물질 및 상기 전하 수송 물질을 결착 수지 및 상기 용제와 함께 분산하여 얻어지는 단층형 감광층용 도포액을 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 형성할 수 있다.
감광층이 단층형 감광층이고, 상기 단층형 감광층이 전자 사진 감광체의 표면층이 아닌 경우, 상기 단층형 감광층의 결착 수지로는 상기한 각종 수지를 이용할 수 있다.
단층형 감광층이 전자 사진 감광체의 표면층인 경우, 단층형 감광층에는 결착 수지로서 적어도 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지가 이용된다. 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기에 예시한 다른 수지를 병용할 수도 있지만, 그 경우에는 단층형 감광층에서의 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지의 비율은 단층형 감광층에 함유되는 결착 수지의 전체 질량에 대해서 50 질량％ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상술한 바와 같이 감광층 상에는 상기 감광층의 보호를 목적으로 한 보호층을 설치할 수도 있다. 보호층은 결착 수지를 용제에 용해시켜 얻어지는 보호층용 도포액을 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 형성할 수 있다.
전자 사진 감광체의 표면층이 되는 보호층에는, 결착 수지로서 적어도 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지가 이용된다. 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기에 예시한 다른 수지를 병용할 수도 있지만, 이 경우에는 보호층에서의 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지의 비율은 보호층에 함유되는 결착 수지의 전체 질량에 대하여 50 질량％ 이상인 것이 바람직하다.
보호층의 막 두께는 0.5 내지 10 ㎛인 것이 바람직하고, 특히 1 내지 5 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 각 층의 도포액을 도포할 때에는, 예를 들면 침지 코팅법, 분무 코팅법, 스피너 코팅법, 롤러 코팅법, 마이어 바 코팅법, 블레이드 코팅법 등의 도포 방법을 이용할 수 있다.
도 2에 본 발명의 전자 사진 감광체를 갖는 공정 카트리지를 구비한 전자 사진 장치의 개략 구성의 일례를 나타낸다.
도 2에서, 부호 (1)은 원통상의 전자 사진 감광체로, 축 (2)를 중심으로 화살표 방향으로 일정한 주연 속도로 회전 구동된다.
회전 구동되는 전자 사진 감광체 (1)의 표면은 대전 수단(1차 대전 수단: 대전 롤러 등) (3)에 의해, 양 또는 음의 소정 전위로 균일하게 대전되고, 이어서 슬릿 노광이나 레이저빔 주사 노광 등의 노광 수단(도시되지 않음)으로부터 출력되는 노광광(화상 노광광) (4)를 받는다. 이와 같이 하여 전자 사진 감광체 (1)의 표면에 목적으로 하는 화상에 대응하는 정전 잠상이 차례로 형성된다.
전자 사진 감광체 (1)의 표면에 형성된 정전 잠상은 현상 수단 (5)의 현상제에 포함되는 토너에 의해 현상되어 토너상이 된다. 이어서, 전자 사진 감광체 (1)의 표면에 형성 담지되어 있는 토너상이 전사 수단(전사 롤러 등) (6)으로부터의 전사 바이어스에 의해서 전사재 공급 수단(도시되지 않음)으로부터 전자 사진 감광체 (1)과 전사 수단 (6) 사이(접촉부)에 전자 사진 감광체 (1)의 회전과 동일한 시기에 취출되어 급송된 전사재(종이 등) (P)에 차례로 전사된다.
토너상이 전사된 전사재 (P)는 전자 사진 감광체 (1)의 표면으로부터 분리되어 정착 수단 (8)에 도입되어 상 정착된 후, 화상 형성물(인쇄물, 복사물)로서 장 치 밖으로 프린트 아웃된다.
토너상 전사 후의 전자 사진 감광체 (1)의 표면은 클리닝 수단(클리닝 블레이드 등) (7)에 의해서 전사 잔여물인 현상제(토너)를 제거하여 청정 면화하고, 예비 노광 수단(도시되지 않음)으로부터의 예비 노광광(도시되지 않음)에 의해 제전 처리된 후, 반복하여 화상 형성에 사용된다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이 대전 수단 (3)이 대전 롤러 등을 이용한 접촉 대전 수단인 경우 예비 노광은 불필요하다.
상술한 전자 사진 감광체 (1), 대전 수단 (3), 현상 수단 (5), 전사 수단 (6) 및 클리닝 수단 (7) 등의 구성 요소 중 복수개의 것을 용기에 넣고 공정 카트리지로서 일체로 결합하여 구성하고, 이 공정 카트리지를 복사기나 레이저빔 프린터 등의 전자 사진 장치 본체에 대해서 착탈이 자유롭도록 구성할 수도 있다. 도 2에서는, 전자 사진 감광체 (1), 대전 수단 (3), 현상 수단 (5) 및 클리닝 수단 (7)을 일체로 지지하여 카트리지화하여, 전자 사진 장치 본체의 레일 등의 안내 수단 (10)을 이용하여 전자 사진 장치 본체에 착탈이 자유로운 공정 카트리지 (9)로 하고 있다.
도 3에 본 발명의 전자 사진 감광체를 갖는 공정 카트리지를 구비한 컬러 전자 사진 장치(인라인 방식)의 개략 구성의 일례를 나타낸다.
도 3에서, 부호 (1Y, 1M, 1C, 1K)는 원통상의 전자 사진 감광체(제1색 내지 제4색용 전자 사진 감광체)로, 각각 축 (2Y, 2M, 2C, 2K)를 중심으로 화살표 방향으로 소정의 주연 속도로 회전 구동된다.
회전 구동되는 제1색용 전자 사진 감광체 (1Y)의 표면은 제1색용 대전 수단(1차 대전 수단: 대전 롤러 등) (3Y)에 의해 양 또는 음의 소정 전위로 균일하게 대전되고, 이어서 슬릿 노광이나 레이저빔 주사 노광 등의 노광 수단(도시되지 않음)으로부터 출력되는 노광광(화상 노광광) (4Y)를 받는다. 노광광 (4Y)는 목적으로 하는 컬러 화상의 제1색 성분상(예를 들면 옐로우 성분상)에 대응하는 노광광이다. 이와 같이 하여 제1색용 전자 사진 감광체 (1Y)의 표면에 목적으로 하는 컬러 화상의 제1색 성분상에 대응하는 제1색 성분 정전 잠상(옐로우 성분 정전 잠상)이 차례로 형성된다.
신장 롤러 (12)에 의해서 신장된 전사재 반송 부재(전사재 반송 벨트) (14)는, 화살표 방향으로 제1색 내지 제4색용 전자 사진 감광체 (1Y, 1M, 1C, 1K)와 거의 동일한 주연 속도(예를 들면 제1색 내지 제4색용 전자 사진 감광체 (1Y, 1M, 1C, 1K)의 주연 속도에 대하여 97 내지 103 ％)로 회전 구동된다. 또한, 전사재 공급 수단 (17)로부터 공급된 전사재(종이 등) (P)는 전사재 반송 부재 (14)에 정전기적으로 담지(흡착)되고, 제1색 내지 제4색용 전자 사진 감광체 1Y, 1M, 1C, 1K와 전사재 반송 부재 사이(접촉부)에 차례로 반송된다.
제1색용 전자 사진 감광체 (1Y)의 표면에 형성된 제1색 성분 정전 잠상은 제1색용 현상 수단 (5Y)의 토너에 의해 현상되어 제1색 토너 화상(옐로우 토너 화상)이 된다. 이어서, 제1색용 전자 사진 감광체 (1Y)의 표면에 형성 담지되어 있는 제1색 토너 화상이 제1색용 전사 수단(전사 롤러 등) (6Y)로부터의 전사 바이어스에 의해서, 제1색용 전자 사진 감광체 (1Y)와 제1색용 전사 수단 (6Y) 사이를 통과 하며 전사재 반송 부재 (14)에 담지된 전사재 (P)에 차례로 전사되어 간다.
제1색 토너 화상 전사 후의 제1색용 전자 사진 감광체 (1Y)의 표면은 제1색용 클리닝 수단(클리닝 블레이드 등) (7Y)에 의해서 전사 잔류 토너를 제거하여 청정 면화된 후, 반복하여 제1색 토너 화상 형성에 사용된다.
제1색용 전자 사진 감광체 (1Y), 제1색용 대전 수단 (3Y), 제1색 성분상에 대응하는 노광광 (4Y)를 출력하는 제1색용 노광 수단, 제1색용 현상 수단 (5Y) 및 제1색용 전사 수단 (6Y)를 아울러 제1색용 화상 형성부라 칭한다.
제2색용 전자 사진 감광체 (1M), 제2색용 대전 수단 (3M), 제2색 성분상에 대응하는 노광광 (4M)을 출력하는 제2색용 노광 수단, 제2색용 현상 수단 (5M) 및 제2색용 전사 수단 (6M)을 포함하는 제2색용 화상 형성부, 제3색용 전자 사진 감광체 (1C), 제3색용 대전 수단 (3C), 제3색 성분상에 대응하는 노광광 (4C)를 출력하는 제3색용 노광 수단, 제3색용 현상 수단 (5C) 및 제3색용 전사 수단 (6C)를 포함하는 제3색용 화상 형성부 및 제4색용 전자 사진 감광체 (1K), 제4색용 대전 수단 (3K), 제4색 성분상에 대응하는 노광광 (4K)를 출력하는 제4색용 노광 수단, 제4색용 현상 수단 (5K) 및 제4색용 전사 수단 (6K)를 포함하는 제4색용 화상 형성부의 동작은 제1색용 화상 형성부의 동작과 마찬가지로, 전사재 반송 부재 (14)에 담지되고, 제1색 토너 화상이 전사된 전사재 (P)에 제2색 토너 화상(마젠타 토너 화상), 제3색 토너 화상(시안 토너 화상), 제4색 토너 화상(블랙 토너 화상)이 차례로 전사된다. 이와 같이 하여 전사재 반송 부재 (14)에 담지된 전사재 (P)에 목적으로 하는 컬러 화상에 대응하는 합성 토너 화상이 형성된다.
합성 토너 화상이 형성된 전사재 (P)는 전사재 반송 부재 (14)의 표면으로부터 분리되어 정착 수단 (8)에 도입되어 상정착된 후, 컬러 화상 형성물(인쇄물, 복사물)로서 장치 밖으로 프린트 아웃된다.
또한, 제1색 내지 제4색용 클리닝 수단 (7Y, 7M, 7C, 7K)에 의한 전사 잔류 토너 제거 후의 제1색 내지 제4색용 전자 사진 감광체 (1Y, 1M, 1C, 1K)의 표면을 예비 노광 수단으로부터의 예비 노광광에 의해 제전 처리할 수도 있지만, 도 3에 도시한 바와 같이 제1색 내지 제4색용 대전 수단 (3Y, 3M, 3C, 3K)가 대전 롤러 등을 이용하는 접촉 대전 수단인 경우 예비 노광은 반드시 필요한 것은 아니다.
상술한 전자 사진 감광체, 대전 수단, 현상 수단, 전사 수단 및 클리닝 수단 등의 구성 요소 중 복수개의 것을 용기에 넣고 공정 카트리지로서 일체로 결합하여 구성하고, 이 공정 카트리지를 복사기나 레이저빔 프린터 등의 전자 사진 장치 본체에 대해서 착탈이 자유롭도록 구성할 수도 있다. 도 3에서는, 화상 형성부마다 전자 사진 감광체, 대전 수단, 현상 수단 및 클리닝 수단을 일체로 지지하여 카트리지화하여, 전자 사진 장치 본체의 레일 등의 안내 수단(도시되지 않음)을 이용하여 전자 사진 장치 본체에 착탈이 자유로운 공정 카트리지 (9Y, 9M, 9C, 9K)로 하고 있다.
이하에 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중 "부"는 "질량부"를 의미한다. 또한, "Mw"는 "중량 평균 분자량"을 의미한다.
(실시예 1-1)
직경 30 mm, 길이 260.5 mm의 알루미늄 실린더를 지지체로 하였다.
이어서 SnO2 코팅 처리된 황산바륨(도전성 입자) 10부, 산화티탄(저항 조절용 안료) 2부, 페놀 수지(결착 수지) 6부, 실리콘 오일(레벨링제) 0.001부 및 메탄올 4부/메톡시프로판올 16부의 혼합 용제를 이용하여 도전층용 도포액을 제조하였다.
이 도전층용 도포액을 지지체 상에 침지 도포하고, 이것을 30 분간 140 ℃에서 경화(열 경화)시킴으로써, 층 두께가 15 ㎛인 도전층을 형성하였다.
이어서, N-메톡시메틸화 나일론 3부 및 공중합 나일론 3부를 메탄올 65부/n-부탄올 30부의 혼합 용제에 용해시킴으로써, 중간층용 도포액을 제조하였다.
이 중간층용 도포액을 도전층 상에 침지 도포하고, 이것을 10 분간 100 ℃에서 건조시킴으로써, 층 두께가 0.7 ㎛인 중간층을 형성하였다.
이어서, CuKα 특성 X선 회절에서의 브래그각 2θ±0.2°의 7.5°, 9.9°, 16.3°, 18.6°, 25.1° 및 28.3°로 강한 피크를 갖는 결정형의 히드록시갈륨프탈로시아닌(전하 발생 물질) 10부를 시클로헥사논 250부에 폴리비닐부티랄 수지(상품명: S-LEC BX-1, 세끼스이 가가꾸 고교(주) 제조) 5부를 용해시킨 액에 첨가하고, 직경 1 mm의 유리 비드를 이용한 샌드밀 장치로 23±3 ℃ 분위기하에 1 시간 동안 분산한 후, 아세트산에틸 250부를 첨가함으로써, 전하 발생층용 도포액을 제조하였다.
이 전하 발생층용 도포액을 중간층 상에 침지 도포하고, 이것을 10 분간 100 ℃에서 건조시킴으로써, 층 두께가 0.26 ㎛인 전하 발생층을 형성하였다.
이어서, 하기 화학식 (CTM-1)로 표시되는 구조를 갖는 아민 화합물(전하 수송 물질) 8부, 및 상기 화학식 (1-2)로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지(결착 수지, 단독 중합체, Mw: 150000) 10부를 모노클로로벤젠 80부에 용해시킴으로써, 전하 수송층용 도포액을 제조하였다.
Figure 112007026950957-pct00019
이 전하 수송층용 도포액을 전하 발생층 상에 침지 도포하고, 이것을 1 시간 동안 120 ℃에서 건조시킴으로써, 층 두께가 19 ㎛인 전하 수송층을 형성하였다.
이와 같이 하여 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제조하였다.
이어서 평가에 대해서 설명한다. 평가는 명부 전위 및 내구 시험에 의한 암부 전위의 변동량 및 표면의 마모량에 대해서 행하였다.
평가 장치로는, 캐논(주) 제조의 레이저빔 프린터 LBP-2510(대전(1차 대전): 접촉 대전 방식, 공정 속도: 94.2 mm/s)을 전자 사진 감광체의 대전 전위(암부 전위)를 조정할 수 있도록 개조하여 이용하였다.
평가는 10 ℃, 10 ％ RH 환경하에서 행하였다.
평가 장치의 780 nm의 레이저 광원의 노광량(화상 노광량)에 대해서는, 전자 사진 감광체 표면에서의 광량이 0.3 μJ/㎠가 되도록 설정하였다.
전자 사진 감광체의 표면 전위(암부 전위 및 명부 전위)의 측정은 전자 사진 감광체의 단부로부터 130 mm 떨어진 위치에 전위 측정용 프로브가 위치하도록 고정된 지그와 현상기를 교환하고, 현상기 위치에서 행하였다.
전자 사진 감광체의 미노광부의 암부 전위(VD)가 -450 V가 되도록 설정하고, 레이저광을 조사하여 암부 전위(VD)로부터 광 감쇄시킨 명부 전위(VL)를 평가하였다.
또한, A4 크기의 보통지를 이용하고, 연속하여 화상 출력을 2000매 행하고, 그 전후에서의 암부 전위(VD)의 변동량(ΔVD)을 평가하였다.
ΔVD=2000매 화상 출력 후의 VD-초기의 VD
또한, A4 크기의 보통지를 이용하여 1매 화상 출력을 행할 때마다 1도 정지하는 간헐 모드로 5000매의 화상 출력을 행하고, 5000매의 화상 출력 후, 전자 사진 감광체의 표면의 초기와 비교한 마모량에 대해서 평가하였다. 이때 층 두께의 측정은 피셔(주) 제조의 막 두께 측정기 피셔 MMS 와전류법 프로브 EAW 3.3으로 행하였다.
결과를 하기 표 4에 나타낸다.
(실시예 1-2 내지 1-47, 비교예 1-1 내지 1-25)
실시예 1-1에서 전하 수송층의 결착 수지를 하기 표 1 내지 3에 나타낸 바와 같이 한 것 이외에는, 실시예 1-1과 마찬가지로 하여 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제조하여 평가하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.
Figure 112007026950957-pct00020
Figure 112007026950957-pct00021
Figure 112007026950957-pct00022
표 3 중, (C-1) 내지 (C-13)은 하기와 같다.
Figure 112007026950957-pct00023
Figure 112007026950957-pct00024
Figure 112007026950957-pct00025
Figure 112007026950957-pct00026
Figure 112007026950957-pct00027
(실시예 2-1)
알루미늄판을 지지체로 하였다.
이어서, N-메톡시메틸화 나일론 3부 및 공중합 나일론 3부를 메탄올 65부/n-부탄올 30부의 혼합 용제에 용해시킴으로써, 중간층용 도포액을 제조하였다.
이 중간층용 도포액을 지지체 상에 마이어 바로 도포하고, 이것을 10 분간 100 ℃에서 건조시킴으로써, 층 두께가 0.7 ㎛인 중간층을 형성하였다.
이어서, 하기 화학식 (CGM-1)로 표시되는 구조를 갖는 아조 안료(전하 발생 물질) 20부 및 부티랄 수지(부티랄화도 65 mol％) 10부를 테트라히드로푸란 400부에 첨가하고, 직경 1 mm의 유리 비드를 이용한 샌드밀 장치에서 23±3 ℃ 분위기하에 20 시간 동안 분산함으로써, 전하 발생층용 도포액을 제조하였다.
Figure 112007026950957-pct00028
이 전하 발생층용 도포액을 중간층 상에 마이어 바로 도포하고, 이것을 10 분간 100 ℃에서 건조시킴으로써, 층 두께가 0.4 ㎛인 전하 발생층을 형성하였다.
이어서, 하기 화학식 (CTM-2)로 표시되는 구조를 갖는 아민 화합물(전하 수송 물질) 8부, 및 상기 화학식 (1-2)로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지(결착 수지, 단독 중합체, Mw: 150000) 10부를 모노클로로벤젠 80부에 용해시킴으로써, 전하 수송층용 도포액을 제조하였다.
Figure 112007026950957-pct00029
이 전하 수송층용 도포액을 전하 발생층 상에 마이어 바로 도포하고, 이것을 1 시간 동안 120 ℃에서 건조시킴으로써, 층 두께가 24 ㎛인 전하 수송층을 형성하였다.
이와 같이 하여, 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제조하였다.
이어서, 평가에 대해서 설명한다. 평가는 감도 및 테이버 마모량에 대해서 행하였다.
감도의 평가 장치로는 (주)가와구찌 덴끼 세이사꾸쇼 제조의 정전 복사지 시험 장치 EPA-8100을 이용하였다.
코로나 대전기로 전자 사진 감광체의 표면 전위가 -600 V(암부 전위)가 되도록 대전하고, 이어서 LED에서 파장 400 nm, 430 nm, 450 nm의 빛을 조사(노광)하여 표면 전위가 -300 V(명부 전위)까지 감쇠하는 데에 필요한 광량을 측정하고, 반감 노광 감도(E1 /2)를 각각의 파장에서 산출하였다.
결과를 하기 표 8에 나타낸다. 또한, 표 8 중, 파장 400 nm의 빛에 대한 감도를 E1 /2(400)으로 하고, 파장 430 nm의 빛에 대한 감도를 E1 /2(430)으로 하고, 파장 450 nm의 빛에 대한 감도를 E1 /2(450)으로 한다.
또한, 테이버 마모량의 평가 장치로는, (주)야스다 세이끼 세이사꾸쇼제의 회전식 테이버 마모 시험기를 이용하였다. 마모륜에는 후지 필름(주) 제조의 래핑 필름 C2000을 장착한 테이버 인스트루먼트사 제조의 마모륜 CS-0을 2개 이용하고, 각각에 500 g의 하중을 가했다. 회전 마모 전후에서의 질량의 감소를 측정하고, 테이버 마모량으로 하였다.
결과를 하기 표 9에 나타낸다.
(실시예 2-2 내지 2-47, 비교예 2-1 내지 2-25)
실시예 2-1에서, 전하 수송층의 결착 수지를 하기 표 5 내지 7에 나타낸 바와 같이 한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지로 하여 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제조하여 평가하였다. 결과를 표 8 및 9에 나타낸다.
Figure 112007026950957-pct00030
Figure 112007026950957-pct00031
Figure 112007026950957-pct00032
표 7 중, (C-1) 내지 (C-13)은 상기한 바와 같다.
Figure 112007026950957-pct00033
Figure 112007026950957-pct00034
본 출원은 이에 참고로서 포함되는 일본 특허 출원 제2004-264221호(2004년 9월 10일 출원)의 우선권을 청구한다.

Claims (11)

  1. 지지체, 및 상기 지지체 상에 설치되며 전하 발생 물질 및 전하 수송 물질을 함유하는 감광층을 갖고, 또한 전자 사진 감광체에 대하여 파장 380 내지 450 nm의 빛을 노광광으로서 조사하기 위한 노광 수단을 갖는 전자 사진 장치에 이용되는 전자 사진 감광체에 있어서,
    상기 전자 사진 감광체의 표면층이 중량 평균 분자량 80000 이상의 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지를 함유하고,
    상기 지방족 디카르복실산 폴리에스테르 수지가 반복 구조 단위로는 하기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위만을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
    <화학식 1>
    Figure 112008034942127-pct00035
    (화학식 1 중, R11 내지 R18은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기를 나타내고, X11은 주쇄를 구성하는 탄소 원자수가 3 내지 10인 치환 또는 비치환된 알킬렌기, 환을 구성하는 탄소 원자수가 5 내지 10인 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌기, 또는 환을 구성하는 탄소 원자수가 5 내지 10인 치환 또는 비치환된 비시클로알킬렌기를 나타내며, Y11은 단결합, 16족 원소, 또는 하기 화학식 2로 표시되는 구조를 갖는 2가의 기를 나타낸다.
    <화학식 2>
    Figure 112008034942127-pct00036
    화학식 2 중, R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 불화알킬기, 알콕시기 또는 아릴기를 나타내거나, R21과 R22는 서로 결합하여 시클로알킬리덴기 또는 플루오레닐리덴기를 형성한다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 R11 내지 R18 중 하나 이상이 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기이고, Y11이 단결합인 전자 사진 감광체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1 중 Y11이 산소 원자 또는 황 원자인 전자 사진 감광체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 R11 내지 R18 중 하나 이상이 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기이고, Y11이 상기 화학식 2로 표시되는 구조를 갖는 2가의 기이며, 상기 화학식 2 중 R21 및 R22가 각각 독립적으로 알킬기 또는 불화알킬기인 전자 사진 감광체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 R11 내지 R18 중 하나 이상이 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기이고, Y11이 상기 화학식 2로 표시되는 구조를 갖는 2가의 기이며, 상기 화학식 2 중 R21 및 R22는 서로 결합하여 시클로헥실리덴기를 형성하는 전자 사진 감광체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1 중 X11이 치환 또는 비치환된 부틸렌기, 치환 또는 비치환된 펜틸렌기, 치환 또는 비치환된 헥실렌기, 치환 또는 비치환된 헵틸렌기, 치환 또는 비치환된 옥틸렌기, 또는 치환 또는 비치환된 시클로헥실렌기인 전자 사진 감광체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 감광층이 상기 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층 및 상기 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층을 포함하는 적층형 감광층이고, 상기 전하 수송층이 전자 사진 감광체의 표면층인 전자 사진 감광체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전하 발생 물질이 아조 안료인 전자 사진 감광체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 전자 사진 감광체와, 대전 수단, 현상 수단, 전사 수단 및 클리닝 수단으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수단을 일체로 지지하고, 또한 전자 사진 감광체에 대하여 파장 380 내지 450 nm의 빛을 노광광으로서 조사하기 위한 노광 수단을 갖는 전자 사진 장치 본체에 착탈이 자유로운 것을 특징으로 하는 공정 카트리지.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 전자 사진 감광체, 대전 수단, 노광 수단, 현상 수단 및 전사 수단을 갖고, 또한 상기 노광 수단이 전자 사진 감광체에 대하여 파장 380 내지 450 nm의 빛을 노광광으로서 조사하기 위한 노광 수단인 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 노광 수단이 380 내지 450 nm의 범위의 발진 파장을 갖는 레이저를 갖는 전자 사진 장치.
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