KR101402816B1 - 전자사진 감광체의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물, 이를 포함한 전하 수송층 코팅액 및 이를 포함한 전자사진 감광체 - Google Patents

전자사진 감광체의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물, 이를 포함한 전하 수송층 코팅액 및 이를 포함한 전자사진 감광체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자사진 프로세스 방식의 프린터, 복합기, 팩시밀리, 복사기 등에 이용되는 전자사진 감광체의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물, 상기 바인더 조성물을 포함한 전하 수송층 코팅액 및 상기 코팅액 조성물을 포함한 상기 전자사진 감광체에 관한 것이다. 본 발명의 전자사진 감광체는 내구성과 내스크래치성이 강화되어 코팅 막의 손실이 적고 표면 스크래치가 잘 발생되지 않아 안정적인 광 감도와 고화질의 화상을 유지할 수 있다.

Description

전자사진 감광체의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물, 이를 포함한 전하 수송층 코팅액 및 이를 포함한 전자사진 감광체 {Binder Composition for Coating Solution of Charge-Transport Layer of Electrophotograph Photoconductor Unit, Coating Solution of Charge-Transport Layer Including the Same, and Electrophotograph Photoconductor Unit Including the Same}
본 발명은 전자사진 프로세스 방식의 프린터, 복합기, 팩시밀리, 복사기 등에 이용되는 전자사진 감광체의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물, 상기 바인더 조성물을 포함한 전하 수송층 코팅액 및 상기 코팅액 조성물을 포함한 상기 전자사진 감광체에 관한 것이다. 본 발명의 전자사진 감광체는 내구성과 내스크래치성이 강화되어 코팅 막의 손실이 적고 표면 스크래치가 잘 발생되지 않아 안정적인 광 감도와 고화질의 화상을 유지할 수 있다.
전자사진 프로세스 방식은 우선 광 도전층의 표면을 정전기적으로 균일하게 대전시킨 후 이미지 형성에 필요한 부분을 레이저 빔 (Laser Beam)으로 조사하는 단계로부터 시작된다. 이 때 레이저 빔으로 조사된 영역의 전하 발생층에서는 정전하와 부전하가 발생된다. 그리고 광 도전층에 대전된 전하와 반대 극성의 전하는 광 도전층의 표면으로 이동하여 대전된 전하를 중화시킨다. 따라서, 빛이 조사되는 영역은 표면 전하가 감소하게 되고 빛이 조사되지 않는 영역은 표면 전하가 그대로 남아 있기 때문에 표면에 전위 차이가 나타나게 되어 정전기적 잠상이 형성되는 것이다. 형성된 정전 잠상에 고체 또는 액체의 토너를 현상시킨 후 종이나 필름 등의 인쇄 매체에 전사하여 인쇄물을 만들어내는 것이다.
전자사진 프로세스 방식의 화상 형성 장치에 사용되는 감광체는 무기 감광체와 유기 감광체가 있다. 종래에는 셀레늄(Se), 비소-셀레늄(As-Se) 합금, 황화 카드뮴(CdS), 산화 아연(ZnO) 등의 무기물을 진공 증착법을 적용해 사용해왔으나 최근에는 무기 감광체에 비해 독성이 없고 제조가 용이할 뿐만 아니라 비용 또한 저렴한 유기 감광체가 개발되어 사용되고 있다. 이러한 유기 감광체는 단층형과 적층형으로 제조될 수 있다. 단층형의 경우 도전성 지지체 위에 전하 발생 물질과 전하 수송 물질 그리고 바인더 수지 등을 혼합하여 만든 코팅액에 딥핑(Dipping) 방식으로 코팅하여 제작한다. 그리고, 적층형은 도전성 지지체 위에 전하 발생 물질을 함유하고 있는 코팅액을 도포하여 전하 발생층을 형성한 후, 전하 수송 물질을 함유하고 있는 코팅액을 도포하여 전하 수송층을 형성하는 방식이다. 특히, 적층형 타입의 감광체는 절연 저항 형성 및 화상 품질 향상을 위해 하인층 (Under Coated Layer)과 표면 보호층 (Over Coated Layer)을 추가로 형성하는 경우도 있다.
그러나 이런 유기 감광체를 장시간 사용할 경우 대전 롤러, 현상 롤러, 현상제(토너), 종이, 클리닝 블레이드 등으로부터의 물리적인 외력이 누적되어 감광체 표면에 마모와 스크래치가 발생하게 된다. 이와 같이 발생된 마모와 스크래치는 감광체의 감도를 저하시키고 암감쇄율을 낮춰 화상 품질을 떨어뜨리고 감광체의 수명을 단축시키는 요인이 된다.
이와 같은 문제점 개선을 위해 종래에는 전자 사진 감광체의 전하 수송층 바인더 수지에 왁스를 첨가하여 사용하거나 폴리메틸메타크릴레이트 (poly methyl methacrylate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리염화비닐 등의 비닐(vinyl) 중합체 및 그 공중합체, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에스테르(polyester), 에폭시(epoxy) 수지, 실리콘(silicon) 수지 등을 사용해 왔으나 화상 품질 저하가 나타나거나 내마모성과 내스크래치성이 충분치 않아 개선이 필요했다.
일본 특허 특개2000-267315 일본 특허 특개2003-316058
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내구성과 내스크래치성이 강화되어 코팅 막의 손실이 적고 표면 스크래치가 잘 발생되지 않아 안정적인 광 감도와 고화질의 화상을 유지할 수 있는 적층형 전자사진 감광체 제조에 필요한 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기 바인더 조성물을 포함한 전하 수송층 코팅액을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기 전하 수송층 코팅액을 포함한 전자사진 감광체를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 전자사진 감광체의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 점도평균 분자량 35,000 내지 200,000인 하기 화학식 1의 폴리카보네이트 및 점도평균 분자량이 10,000 내지 30,000인 하기 화학식 2의 폴리카보네이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.:
Figure 112012012550640-pat00001
식 중, y / (x + y) = 0.35 내지 0.45임;
Figure 112012012550640-pat00002
식 중, y / (x + y) = 0.4 내지 0.5임.
또한, 본 발명의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물은 상기 화학식 2의 폴리카보네이트의 함량이 상기 화학식 1의 폴리카보네이트 함량의 5 내지 40 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량%일 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 전하 수송층 코팅액은 상기 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물, 전하 수송 물질, 용매 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 전자사진 감광체는 상기 전하 수송층 코팅액이 경화된 전하 수송층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 점도평균 분자량이 35,000 내지 200,000인 폴리카보네이트 및 점도평균 분자량이 10,000 내지 30,000인 폴리카보네이트의 혼합 조성물을 전하 수송층 코팅액용 바인더로서 사용하여 전하 수송층을 제작함으로써, 감광체의 반복 사용 시에도 전하 수송층의 코팅 막 손실과 스크래치 발생을 최소화할 수 있었다. 뿐만 아니라, 장시간 사용 후에도 단위 면적 당 대전 전위 반감 에너지의 증가폭이 적고, 표면전위 유지율의 감소폭 역시 적어, 본 발명의 전하 수송층 코팅액용 바인더를 포함한 전자사진용 유기 감광체는 광 감도가 안정적이고 고화질의 화상을 유지할 수 있음을 확인하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자사진용 유기 감광체의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 설명되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 전하 수송 물질, 바인더, 용매 및 첨가제를 포함하는 전자사진 감광체의 전하 수송층 코팅액에 있어서, 상기 바인더로서 상기 화학식 1 및 화학식 2의 폴리카보네이트를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물을 제공하는 데 그 특징이 있다.
본 발명의 전자사진 감광체의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물은 두 가지 폴리카보네이트, 구체적으로, 비스페놀 Z와 바이페놀의 공중합체인 화학식 1의 폴리카보네이트와 비스페놀 Z에 비스크라졸 플루오렌 (Biscrazole Fluorene)의 공중합체인 화학식 2의 폴리카보네이트를 필수적으로 포함하는 조성물이다.
[화학식 1]
Figure 112012012550640-pat00003
식 중, y / (x + y) = 0.35 내지 0.45임;
[화학식 2]
Figure 112012012550640-pat00004
식 중, y / (x + y) = 0.4 내지 0.5임.
특히 상기 화학식 1의 폴리카보네이트는 점도평균 분자량이 35,000 내지 200,000이고, 비스페놀 Z : 바이페놀이 0.55 내지 0.65 : 0.35 내지 0.45 몰비이다. 그리고, 상기 화학식 2의 폴리카보네이트는 점도평균 분자량이 10,000 내지 30,000이고, 비스페놀 Z : 비스크라졸 플루오렌이 0.5 내지 0.6 : 0.4 내지 0.5 몰비이다.
또한, 상기 화학식 2의 폴리카보네이트의 함량이 상기 화학식 1의 폴리카보네이트 함량의 5 내지 40 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량%일 수 있다. 상기 화학식 2의 폴리카보네이트의 함량이 상기 범위 미만이면 내스크래치성의 개선이 미미하여 장시간 사용 후 드럼 표면에 스크래치가 발생하며, 상기 범위를 초과하면 내마모성이 약화되어 장시간 사용 후 드럼 표면의 갈림이 심하게 나타나는 문제점이 있다.
본 발명의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물에는 상기 폴리카보네이트 외에 폴리비닐부티랄, 폴리비닐알콜, 폴리아미드, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리아크릴, 폴리우레탄, 폴리메타크릴, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-메타크릴산 메틸 수지, 비닐리덴클로라이드-아크릴로니트릴 공중합체, 비닐 클로라이드-비닐아세테이트 공중합체, 비닐클로라이드-비닐아세테이트-무수 말레인산 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 메틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 폴리실리콘, 실리콘-알키드 수지, 페놀-포름알데히드 수지, 크레졸-포름알데히드 수지, 스티렌-알키드 수지, 폴리-N-비닐카바졸, 폴리비닐포름알데히드, 폴리히드록시스티렌, 폴리노보닐, 폴리시클로올레핀, 폴리비닐피롤리돈, 폴리(2-에틸-옥사졸린), 멜라민 수지, 우레아 수지, 아미노 수지, 이소시아네이트 수지, 에폭시 수지 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 수지를 추가로 포함할 수 있다.
상기 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물은 전하 수송 물질, 용매 및 첨가제와 혼합되어 전하 수송층 코팅액을 구성하고, 상기 전하 수송층 코팅액은 경화되어 전자사진 감광체의 전하 수송층을 형성한다.
상기 전하 수송층 코팅액을 구성하는 상기 전하 수송 물질은 전하 발생층에서 생성된 전하를 드럼 표면으로 전달하는 역할을 하는 것으로, 구체적으로 1,1-비스-(파라-디에틸아미노페닐)-4,4-디페닐-1,3-부타디엔, N,N'-비스(오쏘,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-페닐 트리아졸, 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-1H-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, 4,4'4"-비스(4,4-디페닐-1,3-부타디에닐)트리페닐아민, 4,4'4"-트리스(4,4-디페닐-1,3-부타디에닐)트리페닐아민, 4,4'4"-비스(4,4-디(4-메톡시페닐)-1,3-부타디에닐)트리페닐아민, 4,4'4"-트리스(4,4-디(4-메톡시페닐)-1,3-부타디에닐)트리페닐아민, 4,4'4"-비스(4,4-디(3-메톡시페닐)-1,3-부타디에닐)트리페닐아민, 4,4'4"-트리스(4,4-디(3-메톡시페닐)-1,3-부타디에닐)트리페닐아민, 4,4'4"-비스(4,4-디(2-메톡시페닐)-1,3-부타디에닐)트리페닐아민, 4,4'4"-트리스(4,4-디(2-메톡시페닐)-1,3-부타디에닐)트리페닐아민, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(2-나프탈렌)-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민, N,N-비스[4-[4,4-비스(4-메틸페닐)-1,3-부타디에닐]페닐]-4-메톡시페닐아민 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택하여 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 N,N-비스[4-[4,4-비스(4-메틸페닐)-1,3-부타디에닐]페닐]-4-메톡시페닐아민을 사용한다.
용매로는 메틸이소프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 4-메톡시-4-메틸-2-펜타논, 이소프로필아세테이트, 이소부틸아세테이트, t-부틸아세테이트, 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, 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 용매를 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 테트라하이드로퓨란(THF)과 톨루엔을 혼합하여 사용한다.
첨가제로는 본 기술분야에서 공지된 산화방지제, 광안정제, 자외선흡수제, 레벨링(leveling)제 등이 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 적층형 전자사진 감광체는 다음과 같은 방법으로 제조된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층형 전자사진 유기 감광체의 단면도이다. 본 발명의 전자사진 감광체는 도전성 지지체(10) 위에 전하 절연층(20), 전하 발생층(30), 전하 수송층(40)을 순서대로 적층하여 형성된다. 그리고, 상기 전자 수송층(40) 위에 표면 보호층 (미도시)이 추가로 형성될 수도 있다.
우선 상기 도전성 지지체(10)로는 알루미늄이나 알루미늄 합금, 니켈, 크롬, 스테인리스강 등의 금속을 사용할 수 있으며, 유리나 수지의 필름 위에 전도성 처리를 한 소재 등을 코팅한 것도 가능하다. 이들 도전성 지지체(10)를 판형상, 원통형상, 필름형상 등으로 형성시켜, 본 발명의 감광체용 지지체(10)로 사용한다.
그리고, 상기 전하 절연층(20)은 도전성 지지체의 표면에 산화 피막 또는 수지 피막을 형성하여 이루어지며 지지체의 표면에 절연층을 균일하게 형성해 주어야 하고, 또한 전하 발생층과의 밀착성이 양호하도록 형성해 주어야 한다. 상기의 산화 피막으로는 알루미늄 산화물 등이 사용될 수 있으며 수지 피막의 재료로는 폴리비닐알콜, 폴리아마이드, 멜라민 수지, 셀룰로오스 등의 절연성 고분자를 들 수 있으며, 상기 절연성 고분자에 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린 등의 전도성 고분자 또는 금속산화물의 분말 등을 첨가한 것이 사용될 수 있다.
한편, 전하 발생층(30) 코팅액은 전하 발생 물질, 바인더, 용매 및 첨가제를 혼합하여 형성한다.
상기 전하 발생 물질로는 폴리비닐 카바졸, 프탈로시아닌계 화합물, 비스아조계 화합물 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 Y형 옥소티타닐 프탈로시아닌을 사용한다.
바인더로는 비닐아세테이트 수지, 비닐피롤리딘 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄, 카보네이트 수지, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 에폭시 수지, 폴리비닐부틸알, 폴리비닐아세탈, 페녹시 수지, 실리콘 수지, 염화비닐 수지, 염화비닐리덴 수지, 포르말 수지, 셀룰로오스, 또는 이들의 공중합체의 형태로 사용하거나 이들의 할로겐화물, 시아노에틸 화합물 등이 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 폴리비닐부틸알을 사용한다.
용매로는 메틸이소프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 4-메톡시-4-메틸-2-펜타논, 이소프로필아세테이트, 이소부틸아세테이트, t-부틸아세테이트, 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 1종 또는 2종 이상 적절히 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 테트라하이드로퓨란을 사용한다.
첨가제로는 본 기술분야에서 공지된 분산제, 소포제, 계면활성제 등을 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
전술한 전하 절연층(20) 위에 상기 전하 발생층(30) 코팅액을 코팅한 다음, 고온에서 일정 시간 건조시켜 전하 발생층(30)을 형성시킨다. 코팅 시에는 딥 코터, 스프레이 코터, 와이어바 코터, 블레이드 코터, 롤러 코터, 비드 코터 등과 같은 통상의 코팅 장치를 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 전하 발생층(30) 위에 본 발명의 전하 수송층(40) 코팅액을 코팅하여 전하 수송층(40)을 적층한다. 이 경우에도 상기 전하 발생층(30) 코팅시에 사용된 여러 코팅 방법이 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
실시예
제조예 1
N,N-비스[4-[4,4-비스(4-메틸페닐)-1,3-부타디에닐]페닐]-4-메톡시페닐아민 6.87 g, 상기 화학식 1의 폴리카보네이트 7.56 g, 상기 화학식 2의 폴리카보네이트 0.84 g, 테트라하이드로퓨란 61.92 g 및 톨루엔 20.64 g을 함께 넣어 완전히 용해하여 본 발명의 전하 수송층 코팅액을 제조하였다.
제조예 2
화학식 1의 폴리카보네이트를 6.72 g, 화학식 2의 폴리카보네이트를 1.68 g 넣는 것 외에는 제조예 1과 동일하게 코팅액을 제조하였다.
제조예 3
화학식 1의 폴리카보네이트를 5.88 g, 화학식 2의 폴리카보네이트를 2.52 g 넣는 것 외에는 제조예 1과 동일하게 코팅액을 제조하였다.
비교 제조예 1
화학식 2의 폴리카보네이트를 빼고 화학식 1의 폴리카보네이트를 8.40 g 넣는 것 외에는 제조예 1과 동일하게 코팅액을 제조하였다.
비교 제조예 2
화학식 1의 폴리카보네이트를 빼고 화학식 2의 폴리카보네이트를 8.40 g 넣는 것 외에는 제조예 1과 동일하게 코팅액을 제조하였다.
전술한 제조예를 표로 정리하면 다음과 같다.
구 분 점도평균 분자량이 35,000 ~ 200,000인 폴리카보네이트의 함량 점도평균 분자량이 10,000 ~ 30,000인 폴리카보네이트의 함량
제조예 1 7.56 g 0.84 g
제조예 2 6.72 g 1.68 g
제조예 3 5.88 g 2.52 g
비교 제조예 1 8.40 g 0
비교 제조예 2 0 8.40 g
실시예 1
외경이 30mm인 원통형 알루미늄 합금 도전성 지지체 위에 알루마이트(Alumite) 처리를 한 후 Y형 옥소티타닐 프탈로시아닌 (ST10/10.2 : 신텍社, 독일) 1.0 g, 폴리비닐부티랄 (XYHL, KS-5Z : 적수화학社, 일본) 1.0 g, 테트라하이드로퓨란 18.0 g을 지르코니아 볼(외경 1mm : 토레이社 제조)과 함께 볼밀을 이용하여 40시간 밀링하여 제조된 전하 발생용 코팅액을 딥(dip) 코팅 방법으로 두께 0.3㎛ 만큼 균일하게 코팅한 후, 120℃에서 30분 동안 열풍 건조하여 전하 발생층을 형성하였다. 그런 후, 제조예 1에서 제조된 전하 수송용 코팅액을 전하 발생층 위에 딥 코팅 방법으로 코팅하여 130℃에서 40분 동안 열풍 건조하여 막 두께 25㎛의 유기 감광체 드럼을 제조하였다. 제조된 유기 감광체 드럼을 Micro-Vickers 경도기 (Mitutoyo, 일본)로 10kgf의 부하를 가해 경도를 2회 반복 측정하여 평균 값을 얻었다. 그리고 당사에서 자체 제작한 마모성 테스트기에 제조된 유기 감광체 드럼을 장착한 다음 90rpm으로 회전시킨 후 15mm폭의 #1200 Sandpaper에 1kg 추를 매달아 10분 마모테스트를 실시한 후 드럼의 초기 무게와 마모 후 무게를 측정하여 마모량(mg)을 얻었다. 그리고 HP P4515 프린터에서 Solid, Gray(30% Black), White패턴을 각 3장씩 출력하여 드럼 원주 방향(화상의 세로 방향)의 세로선이 몇 개 발생했는지 확인하였다. 그리고 제조된 유기 감광체 드럼을 정전 특성 측정기에서 -6kV 내지 -7kV로 코로나 방전을 시켜 드럼 표면을 약 -650V로 대전한 다음 780nm 파장의 빛을 드럼에 주사하여 대전 전위가 반감하는데 필요한 단위 면적 당 에너지 즉, E1 /2 (uJ/㎠)를 측정하였으며, 대전 후 암소에서 1초 및 5초 때의 표면전위 유지율인 DD1과 DD5를 각각 측정하였다. 그리고 HP P4515 프린터에서 1매 간헐 모드로 30,000매 출력 후 E1 /2과 DD1, DD5를 동일한 방식으로 측정하였다.
실시예 2
유기 감광체 드럼 제조 시 실시예 2에 대해서 제조예 1의 전하 수송용 코팅액 대신 제조예 2의 전하 수송용 코팅액을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 코팅 및 평가하였다.
실시예 3
유기 감광체 드럼 제조 시 실시예 3에 대해서 제조예 1의 전하 수송용 코팅액 대신 제조예 3의 전하 수송용 코팅액을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 코팅 및 평가하였다.
비교예 1
유기 감광체 드럼 제조 시 비교예 1에 대해서 제조예 1의 전하 수송용 코팅액 대신 비교 제조예 1의 전하 수송용 코팅액을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 코팅 및 평가하였다.
비교예 2
유기 감광체 드럼 제조 시 비교예 2에 대해서 제조예 1의 전하 수송용 코팅액 대신 비교 제조예 2의 전하 수송용 코팅액을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 코팅 및 평가하였다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 및 2의 평가 결과를 표 2와 표 3에 나타내었다.
구분 점도평균 분자량이
35,000 ~ 200,000인
폴리카보네이트의 함량
(g)		 점도평균 분자량이
10,000 ~ 30,000인
폴리카보네이트의 함량
(g)		 Vickers
경도(Hv)		 마모량
(mg)		 세로선
발생개수
실시예1 7.56 0.84 23.3 2.05 0
실시예2 6.72 1.68 23.4 2.21 0
실시예3 5.88 2.52 24.2 2.92 0
비교예1 8.40 0 21.8 2.00 7
비교예2 0 8.40 27.9 19.34 17
구분
 점도평균
분자량이 35,000 ~ 200,000인
폴리카보네이트의 함량
(g)		 점도평균
분자량이 10,000 ~ 30,000인
폴리카보네이트의 함량
(g)		 초기
정전특성		 30,000매 출력 후
정전특성
E1/2
(uJ/㎠)		 DD1
(%)		 DD5
(%)		 E1/2
(uJ/㎠)		 DD1
(%)		 DD5
(%)
실시예1 7.56 0.84 0.160 98.22 96.02 0.164 97.11 92.35
실시예2 6.72 1.68 0.161 97.44 94.96 0.166 96.31 91.89
실시예3 5.88 2.52 0.160 97.38 95.00 0.166 95.64 90.02
비교예1 8.40 0 0.159 98.90 95.43 0.169 95.40 88.43
비교예2 0 8.40 0.163 97.94 93.84 0.191 95.13 82.32
상기 표 2에 의하면 본 발명의 전하 수송층을 포함한 전자사진 감광체는 마모량이 현저히 적고, 세로선이 전혀 발생하지 않아 내구성과 내스크래치성이 대단히 우수함을 알 수 있다. 그리고, 표 3에 의하면 장시간 사용 후에도 단위 면적 당 대전 전위 반감 에너지의 증가폭이 적고, 표면전위 유지율의 감소폭 역시 적어, 본 발명의 전하 수송층 코팅액용 바인더를 포함한 전자사진용 유기 감광체는 광 감도가 안정적이고 고화질의 화상을 유지할 수 있음을 확인하였다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시예에 국한해서 해석되어서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 도전성 지지체
20 : 전하 절연층
30 : 전하 발생층
40 : 전하 수송층

Claims (5)

  1. 전자사진 감광체의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물에 있어서, 점도평균 분자량 35,000 내지 200,000인 하기 화학식 1의 폴리카보네이트 및 점도평균 분자량이 10,000 내지 30,000인 하기 화학식 2의 폴리카보네이트를 포함하고, 상기 화학식 2의 폴리카보네이트의 함량이 상기 화학식 1의 폴리카보네이트 함량의 5 내지 40 중량%인 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112013104911835-pat00005

    식 중, y / (x + y) = 0.35 내지 0.45임;
    [화학식 2]
    Figure 112013104911835-pat00006

    식 중, y / (x + y) = 0.4 내지 0.5임.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 2의 폴리카보네이트의 함량이 상기 화학식 1의 폴리카보네이트 함량의 10 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3 중 어느 한 청구항의 전하 수송층 코팅액용 바인더 조성물, 전하 수송 물질, 용매 및 첨가제를 포함하는 전하 수송층 코팅액.
  5. 청구항 4의 전하 수송층 코팅액이 경화된 전하 수송층을 포함하는 전자사진 감광체.
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