KR101447402B1 - 전자사진 감광체, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치 - Google Patents

전자사진 감광체, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지지체; 지지체의 위에 제공된 감광층을 포함하는 전자사진 감광체에 관한 것이며, 전자사진 감광체의 표면층은 특정 구조를 갖는 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지를 포함하며, 표면층과 접촉하여 제공되는 하층은 특정 구조를 갖는 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지 또는 폴리비닐 아세탈 수지를 포함한다.

Description

전자사진 감광체, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치{ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOSENSITIVE MEMBER, PROCESS CARTRIDGE, AND ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS}
본 발명은 전자사진 감광체, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치에 관한 것이다.
유기 전하 발생 물질을 함유하는 유기 전자사진 감광체(이하, "전자사진 감광체"로 지칭함)는 전자사진 장치에 장착된 전자사진 감광체로서 공지되어 있다. 전자사진 프로세스에서, 현상제, 대전체, 클리닝 블레이드, 종이 및 전사 부재와 같은 각종 부재(이하, 또한 총괄적으로 "접촉체 등"으로 지칭함)는 전자사진 감광체의 표면과 접촉된다. 그러므로, 전자사진 감광체는 상기 접촉체 등과의 접촉 스트레스로 인하여 화상 열화의 발생을 감소시키는 것이 요구된다. 특히, 최근 수년간, 전자사진 감광체는 전자사진 감광체의 내구성 개선과 함께 접촉 스트레스로 인한 화상 열화를 감소시키는 효과를 지닐 것이 요구되어 왔다.
접촉 스트레스를 완화시키기 위하여, 그의 분자쇄에서 실록산 구조를 갖는 실록산 함유 수지를 전자사진 감광체의 표면층으로 혼입시키기 위한 기술이 제안된다. 특허 문헌 1은 페놀-변성 실록산 구조를 폴리에스테르 수지의 말단에 혼입시켜 얻은 수지를 제안하며, 수지는 전위 변동 억제 효과 및 접촉 스트레스 감소 효과 모두를 나타낼 수 있는 것으로 개시되어 있다. 한편, 특허 문헌 2는 에테르-변성 말단 실록산 구조를 혼입하여 얻은 폴리카보네이트 수지를 제안하며 그리고, 수지가 감광체의 최외층의 더스트, 지문, 오일, 클리닝액, 다량의 토너 등에 대한 얼룩 방지성 또는 내오염성을 개선시킬 수 있는 것으로 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 공보 제2002-128883호 일본 특허 출원 공개 공보 제2009-180760호
그러나, 특허 문헌 1에 개시된 수지를 포함하는 전자사진 감광체는 표면층과 표면층 아래의 하층 사이의 계면에서 박리(막 박리)에 대하여서는 불충분하다. 이는 표면 에너지 성질이 낮은 실록산 부위가 표면 이행성(계면 이행성)이 높고 그리고 표면층과 접촉하는 하층과의 계면에 존재하는 경향이 있기 때문이다. 그러므로, 특허 문헌 1의 실록산 구조가 혼입된 수지를 표면층이 함유하는 경우, 실록산 부위의 함유량이 하층과의 계면 부근에서 더 높기 때문에 막 박리가 발생하기 쉬워진다.
한편, 특허 문헌 2에는 에테르-변성 말단 실록산 구조가 혼입된 폴리카보네이트 수지를 포함하는 감광체에서 내오염성을 개선시키고자 하는 시도가 기재되어 있다. 그러나, 실록산 부위의 반복 횟수는 작으며, 그래서 접촉 스트레스를 완화시키는 효과는 불충분하다.
본 발명은 접촉체 등과의 접촉 스트레스를 완화시키는 효과 및, 막 박리를 높은 수준에서 억제하는 효과 모두를 나타낼 수 있는 전자사진 감광체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 전자사진 감광체를 각각 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치를 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
전술한 목적은 하기 기재된 본 발명에 의하여 달성된다.
본 발명은
지지체, 지지체의 위에 제공되며 그리고 전하 발생 물질을 포함하는 전하 발생층; 전하 발생층의 위에 제공되며 그리고 전하 수송 물질을 포함하는 전하 수송층을 포함하며,
전자사진 감광체의 표면층은 하기 화학식 B로 나타낸 구조를 갖는 수지 B 및 하기 화학식 C로 나타낸 구조를 갖는 수지 C로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함하며;
표면층과 접촉하는 하층은, 하기 화학식 D로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 수지 D, 하기 화학식 E로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리에스테르 수지 E 및, 하기 화학식 F-A로 나타낸 반복 구조 단위, 하기 화학식 F-B로 나타낸 반복 구조 단위 및 하기 화학식 F-C로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리비닐 아세탈 수지 F로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함하는 전자사진 감광체에 관한 것이다:
<화학식 B>
Figure 112013044553852-pct00001
(상기 화학식 B에서, R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며; X1 및 X2는 각각 독립적으로 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자와 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타내며; Y1은 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타내며; "k"는 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며; "A"는 하기 화학식 A로 나타낸 구조를 나타냄).
<화학식 C>
Figure 112013044553852-pct00002
(상기 화학식 C에서, R21 내지 R24는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며; Y2는 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타내며; R25는 하기 화학식 R25-1, 화학식 R25-2 또는 화학식 R25-3으로 나타낸 구조를 나타내며; X3은 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자와 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타내며; "l"은 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며; "A"는 하기 화학식 A로 나타낸 구조를 나타냄).
<화학식 R25-1>
Figure 112013044553852-pct00003
<화학식 R25-2>
Figure 112013044553852-pct00004
<화학식 R25-3>
Figure 112013044553852-pct00005
(상기 화학식 R25-2 및 화학식 R25-3에서, X4는 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자와 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타냄);
<화학식 A>
Figure 112013044553852-pct00006
(상기 화학식 A에서, "a", "b" 및 "c"는 각각 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며, 수지 B 및 수지 C에서 "a"의 평균값은 10 내지 100 범위내이며, 수지 B 및 수지 C에서 "b"의 평균값은 1 내지 3 범위내이며, 수지 B 및 수지 C에서 "c"의 평균값은 2 내지 4 범위내이며; R31은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타냄).
<화학식 D>
Figure 112013044553852-pct00007
(상기 화학식 D에서,
R41 내지 R44는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며,
Y3은 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타냄);
<화학식 E>
Figure 112013044553852-pct00008
(상기 화학식 E에서,
R51 내지 R54는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며,
X5는 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자와 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타내며,
Y4는 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타냄);
<화학식 F-A>
Figure 112013044553852-pct00009
(상기 화학식 F-A에서, R61은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타냄);
<화학식 F-B>
Figure 112013044553852-pct00010
<화학식 F-C>
Figure 112013044553852-pct00011
추가로, 본 발명은 전자사진 감광체; 대전 디바이스, 현상 디바이스, 전사 디바이스 및 클리닝 디바이스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 디바이스를 일체형으로 지지하는, 전자사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 부착될 수 있는 프로세스 카트리지에 관한 것이다.
추가로, 본 발명은 전자사진 감광체; 대전 디바이스; 노광 디바이스; 현상 디바이스; 전사 디바이스를 포함하는 전자사진 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 접촉체 등과의 접촉 스트레스의 완화 효과 및 더 높은 레벨에서의 막 박리의 억제 효과 모두를 나타내는 전자사진 감광체를 제공할 수 있다. 게다가, 본 발명에 의하면, 전자사진 감광체를 각각 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 추가의 특징은 첨부된 도면을 참조하여 예시의 실시양태의 하기 설명으로부터 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 전자사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지를 포함하는 전자사진 장치의 구조의 일례의 개략도를 도시한다.
상기 기재한 바와 같이, 본 발명의 전자사진 감광체는 지지체, 지지체의 위에 제공되며 그리고 전하 발생 물질을 포함하는 전하 발생층 및, 전하 발생층의 위에 제공되며 그리고 전하 수송 물질을 포함하는 전하 수송층을 포함하는 전자사진 감광체이다. 전자사진 감광체의 표면층은 하기 화학식 B로 나타낸 구조를 갖는 수지 B 및 하기 화학식 C로 나타낸 구조를 갖는 수지 C로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함한다. 또한, 표면층과 접촉하는 하층은 하기 화학식 D로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 수지 D, 하기 화학식 E로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리에스테르 수지 E 및, 하기 화학식 F-A로 나타낸 반복 구조 단위, 하기 화학식 F-B로 나타낸 반복 구조 단위 및 하기 화학식 F-C로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리비닐 아세탈 수지 F로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함한다. 그 결과, 접촉체 등과의 접촉 스트레스의 완화 효과 및 더 높은 레벨에서 막 박리의 억제 효과 모두를 나타내는 전자사진 감광체를 제공할 수 있다.
본 발명의 발명자들은 본 발명의 전자사진 감광체가 하기와 같은 우수한 효과를 나타내는 이유를 추정하였다. 실록산의 반복 횟수가 큰 수지(실록산 부위의 함유량이 더 높은 수지)를 본 발명의 표면층에 혼입할 경우, 우수한 접촉 스트레스 완화 효과를 얻을 수 있으나, 실록산 부위를 갖는 수지가 표면층의 하층측의 계면으로 이동되므로 막 박리가 발생하기 쉬워진다. 본 발명의 수지 B 및 수지 C는 또한 각각 실록산의 반복 횟수가 큰 수지이다. 그러므로, 본 발명에서, 표면층에 포함된 수지 B 및 수지 C에서의 실록산 부위에 결합된 에테르 구조는 입체 힌더드가 적은 가요성 구조이며, 그리하여 수지 각각은 극성이 크게 된다. 본 발명자들은 수지 B 및 수지 C 각각이 상기 기재한 바와 같이 극성이 높다는 사실 및 표면층과 접촉하는 하층에 포함된 수지가 비교적 극성이 높은 카르보닐 기를 갖는다는 사실 사이의 상승 효과가 수지 둘다의 친화성을 향상시켜 우수한 막 박리 억제 효과를 생성하는 것으로 고려한다. 추가로, 본 발명자들은 수지 B 및 수지 C에 포함된 실록산 부위의 반복 횟수를 조절하여 접촉 스트레스 완화 효과 및 막 박리 억제 효과 모두가 더 높은 레벨로 나타날 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명의 표면층은 하기 화학식 B로 나타낸 구조를 갖는 수지 B 및 하기 화학식 C로 나타낸 구조를 갖는 수지 C로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함한다:
<화학식 B>
Figure 112013044553852-pct00012
(상기 화학식 B에서, R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며, X1 및 X2는 각각 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자를 통하여 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타내며, Y1은 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타내며, "k"는 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며, "A"는 하기 화학식 A로 나타낸 구조를 나타냄);
<화학식 C>
Figure 112013044553852-pct00013
(상기 화학식 C에서, R21 내지 R24는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며, Y2는 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 시클로헥실리덴 기, 페닐에틸리덴 기 또는 산소 원자를 나타내며, R25는 하기 화학식 R25-1로 나타낸 구조, 하기 화학식 R25-2로 나타낸 구조 또는 하기 화학식 R25-3으로 나타낸 구조를 나타내며, X3은 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자를 통하여 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타내며, "l"은 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며, "A"는 하기 화학식 A로 나타낸 구조를 나타냄):
<화학식 R25-1>
Figure 112013044553852-pct00014
<화학식 R25-2>
Figure 112013044553852-pct00015
<화학식 R25-3>
Figure 112013044553852-pct00016
(상기 화학식 R25-2 및 화학식 R25-3에서, X4는 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자를 통하여 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타냄);
<화학식 A>
Figure 112013044553852-pct00017
(상기 화학식 A에서, "a", "b" 및 "c"는 각각 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며, 수지 B 및 수지 C에서 "a"의 평균값은 10 내지 100 범위내이며, 수지 B 및 수지 C에서 "b"의 평균값은 1 내지 3 범위내이며, 수지 B 및 수지 C에서 "c"의 평균값은 2 내지 4 범위내이며, R31은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타냄).
본 발명의 수지 B 및 수지 C는 표면층내의 수지의 총 질량에 대하여 5 질량% 이상 및 100 질량% 이하의 함유량으로 포함되는 것이 바람직하다. 함유량이 5 질량% 이상 및 100 질량% 이하인 경우, 접촉 스트레스 완화 효과는 충분하게 나타난다.
화학식 B 및 화학식 C에서 "A"를 기재한다. "A"는 실록산 부위를 함유하며 그리고 전술한 화학식 A로 나타낸다. 화학식 A에서 "a"는 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며; 수지 B 및 수지 C에서 "a"의 평균값은 바람직하게는 10 이상 내지 100 이하이다. "a"의 평균값이 10 미만인 경우, 실록산 부위의 수가 작으므로 접촉 스트레스 완화 효과는 충분하지 않게 나타난다. 한편, "a"의 평균값의 평균값이 100보다 클 경우, 막 박리가 발생하기 쉬워서 실록산 부위의 수가 커서 막 박리 억제 효과가 불충분하게 된다. 또한, "a"의 평균값은 더욱 바람직하게는 20 이상 내지 40 이하이다. 추가로, 각각의 구조 단위에서 괄호내의 구조의 반복 횟수 "a"는 본 발명의 효과가 안정하게 나타날 수 있으므로 반복 횟수 "a"의 평균값으로서 나타낸 값의 ±10%의 범위내에 포함되는 것이 바람직하다. "b"는 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며; 수지 B 및 수지 C에서 "b"의 평균값은 1 이상 내지 3 이하이다. 또한, 각각의 구조 단위에서 괄호내의 구조의 반복 횟수 "b"의 최대값 및 최소값 사이의 차이는 0 이상 내지 2 이하이다. "c"는 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며; 수지 B 및 수지 C에서의 "c"의 평균값은 2 이상 내지 4 이하이다. 추가로, 각각의 구조 단위에서 괄호내의 구조의 반복 횟수 "c"의 최대값 및 최소값 사이의 차이는 0 이상 내지 2 이하이다. R31은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타낸다. 알킬 기의 예로는 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기 및 부틸 기를 들 수 있다. 이들 중에서, 메틸 기 및 t-부틸 기(3차 부틸 기)가 바람직하다.
하기 표 1은 화학식 A로 나타낸 구조예, 화학식 A에서 "a"의 평균값이 5인 비교 구조예 A-15 및 "a"의 평균값이 150인 비교 구조예 A-16을 나타낸다.
<표 1>
Figure 112013044553852-pct00018
전술한 화학식 B로 나타낸 구조를 갖는 수지 B를 기재한다. 전술한 화학식 B로 나타낸 구조를 갖는 수지 B는 실록산 부위를 가지며 그리고 전술한 화학식 A로 나타낸 구조를 수지의 양 말단에서 갖는다. 화학식 B에서 괄호내의 구조에서 각각의 반복 구조 단위는 동일하거나 또는 상이한 구조를 가질 수 있다.
전술한 화학식 B에서 "k"는 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타낸다. 수지 B에서 "k"의 평균값은 바람직하게는 5 이상 내지 400 이하이다. "k"는 중량 평균 분자량(이하, "Mw"로 지칭함)과 상관관계를 가지며, 수지 B의 Mw는 바람직하게는 5,000 이상 내지 200,000 이하이다. 수지 B의 중량 평균 분자량 및 화학식 A에서 괄호내의 구조의 반복 횟수 "a"의 평균값을 제어하여 "k"를 조절한다.
본 발명에서, 수지의 중량 평균 분자량은 통상의 절차에 의하여 일본 특허 출원 공개 공보 제2007-79555호에 기재된 방법에 의하여 측정된 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 지칭한다.
이하, 전술한 화학식 B로 나타낸 구조에서 괄호내의 구조의 구체예를 제시한다.
<화학식 B-1>
Figure 112013044553852-pct00019
<화학식 B-2>
Figure 112013044553852-pct00020
<화학식 B-3>
Figure 112013044553852-pct00021
<화학식 B-4>
Figure 112013044553852-pct00022
<화학식 B-5>
Figure 112013044553852-pct00023
<화학식 B-6>
Figure 112013044553852-pct00024
<화학식 B-7>
Figure 112013044553852-pct00025
<화학식 B-8>
Figure 112013044553852-pct00026
<화학식 B-9>
Figure 112013044553852-pct00027
<화학식 B-10>
Figure 112013044553852-pct00028
이들 중에서, 전술한 화학식 B-1, 화학식 B-2, 화학식 B-3, 화학식 B-5 또는 화학식 B-9로 나타낸 반복 구조 단위가 바람직하다.
화학식 B로 나타낸 구조를 갖는 수지 B는 수지 B의 총 질량에 대하여 10 질량% 이상 내지 50 질량% 이하의 함유량으로 실록산 부위를 함유한다. 수지 B의 총 질량에 대하여 실록산 부위의 함유량은 접촉 스트레스 완화 효과 및 막 박리 억제 효과 모두를 나타낼 수 있다는 점에서 10 질량% 이상 내지 50 질량% 이하가 바람직하다. 이는 아마도 10 질량% 이상 내지 50 질량% 이하 정도로 높은 함유량으로 실록산 부위를 수지 B에 혼입하여 접촉 스트레스 억제 효과가 충분하게 나타날 수 있기 때문이다. 이는 또한 아마도 실록산 부위를 함유하는 수지가 높은 함유량으로 표면층의 계면으로 이동하며 그리고 막 박리를 야기하기 쉽기는 하나, 막 박리는 수지 B의 말단에서 에테르 구조와 하층에서의 수지의 카르보닐 기의 상호작용에 의하여 막 박리가 억제되기 때문이다. 그래서, 접촉 스트레스 완화 효과 및 막 박리 억제 효과 모두는 수지 B의 사용으로 나타날 수 있다.
본 발명에서, 실록산 부위는 실록산 부위를 구성하는 두 말단에서 규소 원자 그리고, 그 원자에 결합된 기; 두 말단에서 규소 원자 사이에서 산소 원자, 규소 원자 및 그 원자에 결합된 기를 포함하는 부위이다. 구체적으로, 하기 화학식 B-S로 나타낸 구조의 경우에서, 실록산 부위는 파선으로 둘러싼 하기 부위이다:
<화학식 B-S>
Figure 112013044553852-pct00029
즉, 하기에 제시된 구조식은 실록산 부위를 나타낸다.
실록산 부위
Figure 112013044553852-pct00030
전술한 화학식 C로 나타낸 구조를 갖는 수지 C를 기재한다. 전술한 화학식 C로 나타낸 구조를 갖는 수지 C는 수지의 단 하나의 말단에서 실록산 부위를 갖는 전술한 화학식 A로 나타낸 구조를 갖는다. 화학식 C에서 괄호내의 구조에서 각각의 반복 구조 단위는 동일하거나 또는 상이한 구조일 수 있다.
전술한 화학식 C에서 "l"은 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타낸다. 수지 C에서 "l"의 평균값은 5 이상 내지 400 이하인 것이 바람직하다. "l"은 중량 평균 분자량(이하, "Mw"로 지칭함)과 상관관계를 가지며, 수지 C의 Mw는 5,000 이상 내지 200,000 이하인 것이 바람직하다. "l"은 수지 C의 중량 평균 분자량 및 화학식 A에서 괄호내의 구조의 반복 횟수 "a"의 평균값에 의하여 조절된다.
이하, 화학식 C로 나타낸 구조에서 괄호내의 구조의 구체예를 제시한다.
<화학식 C-1>
Figure 112013044553852-pct00031
<화학식 C-2>
Figure 112013044553852-pct00032
<화학식 C-3>
Figure 112013044553852-pct00033
<화학식 C-4>
Figure 112013044553852-pct00034
<화학식 C-5>
Figure 112013044553852-pct00035
<화학식 C-6>
Figure 112013044553852-pct00036
<화학식 C-7>
Figure 112013044553852-pct00037
<화학식 C-8>
Figure 112013044553852-pct00038
<화학식 C-9>
Figure 112013044553852-pct00039
<화학식 C-10>
Figure 112013044553852-pct00040
이들 중에서, 전술한 화학식 C-1, 화학식 C-2, 화학식 C-3, 화학식 C-5 또는 화학식 C-9로 나타낸 구조가 바람직하다.
화학식 C로 나타낸 구조를 갖는 수지 C는 수지 C의 총 질량에 대하여 5 질량% 이상 내지 25 질량% 이하의 함유량으로 실록산 부위를 함유한다. 수지 C의 총 질량에 대한 실록산 부위의 함유량은 접촉 스트레스 완화 효과 및 막 박리 억제 효과 모두가 나타날 수 있다는 점에서 5 질량% 이상 내지 25 질량% 이하가 바람직하다. 이는 아마도 접촉 스트레스 억제 효과가 5 질량% 이상 내지 25 질량% 이하 정도로 높은 함유량으로 실록산 부위를 수지 C에 혼입시켜 충분하게 나타날 수 있기 때문이다. 이는 또한 아마도 실록산 부위를 높은 함유량으로 함유하는 수지가 표면층의 계면으로 이동되어 막 박리를 야기하기 쉬운 경향이 있기는 하나, 막 박리는 수지 C의 말단에서 에테르 구조와 하층에서의 수지의 카르보닐 기의 상호작용에 의하여 억제되기 때문이다. 그래서, 접촉 스트레스 완화 효과 및 막 박리 억제 효과 모두는 수지 C의 사용으로 나타날 수 있다.
본 발명에서, 실록산 부위는 상기 언급한 바와 같다. 구체적으로, 예를 들면 하기 화학식 C-S로 나타낸 구조의 경우에서, 화학식 C로 나타낸 구조를 갖는 수지 C에서의 실록산 부위는 파선에 의하여 둘러싸인 하기 부위이다.
<화학식 C-S>
Figure 112013044553852-pct00041
즉, 하기 제시한 구조식은 실록산 부위를 나타낸다.
실록산 부위
Figure 112013044553852-pct00042
본 발명의 수지 B 및 수지 C의 총 질량에 대한 실록산 부위의 함유량은 일반적인 분석 기법에 의하여 분석될 수 있다. 분석 기법의 예는 하기에 제시한다.
우선, 전자사진 감광체의 표면층을 용매로 용해시킨다. 그후, 크기 배제 크로마토그래피 또는 고 분해능 액체 크로마토그래피 등과 같은 성분의 분리 및 수집이 가능한 분취 장치를 사용하여 표면층에 포함된 각종 물질을 분취시킨다. 수지 B 또는 수지 C에서의 구성 물질의 구조 및 물질의 함유량은 1H-NMR 측정에 의하여 측정된 수소 원자(수지를 구성하는 수소 원자)의 피크 위치 및 피크 면적비에 기초한 변환 방법에 의하여 결정될 수 있다. 실록산 부위의 반복 횟수 및 몰비를 결과로부터 계산하고, 함유량(몰비)으로 변환시킨다. 게다가, 분취된 수지 B 또는 수지 C는 예를 들면 알칼리의 존재하에서 가수분해되어 폴리실록산 기를 갖는 알콜 부위 또는 폴리실록산 기를 갖는 페놀 부위를 추출한다. 폴리실록산 기를 갖는 페놀 부위의 경우 핵 자기 공명 스펙트럼 분석 또는 질량 분석법을 수행하여 실록산 부위의 반복 회수 및 몰비를 계산하고, 이를 함유량(몰비)로 변환시킨다.
본 발명에서, 수지 B 및 수지 C에서의 실록산 부위의 함유량은 전술한 기법에 의하여 측정하였다.
추가로, 수지 B 및 수지 C에서의 실록산 부위의 함유량은 중합에서 실록산 부위를 함유하는 단량체 단위의 원료 물질의 양에 관한 것이다. 그래서, 사용된 원료의 양을 조절하여 실록산 부위의 소정의 함유량을 달성한다.
본 발명에 사용된 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지는 에스테르교환 방법, 계면 중합 방법 및 직접 중합 방법 등의 공지의 방법으로부터의 적절한 방법을 선택하여 제조할 수 있다.
본 발명에 사용된 수지 B 및 수지 C의 합성예는 하기에 제시한다.
화학식 A-1 및 화학식 B-3로 나타낸 구조를 갖는 수지 B(1)의 합성
4.6 g의 이소프탈산 염화물 및 4.6 g의 테레프탈산 염화물을 디클로로메탄에 용해시켜 산 할로겐화물 용액을 생성하였다. 산 할로겐화물 용액 이외에, 0.7 g의 하기 화학식 1로 나타낸 실록산 유도체 및 11.44 g의 하기 화학식 2로 나타낸 디올 을 수산화나트륨의 10% 수용액에 용해시켰다. 염화트리부틸벤질암모늄을 중합 촉매로서 추가로 첨가하고, 혼합물을 교반하여 디올 화합물 용액을 생성하였다.
<화학식 1>
Figure 112013044553852-pct00043
<화학식 2>
Figure 112013044553852-pct00044
그 다음, 전술한 산 할로겐화물 용액을 전술한 디올 화합물 용액에 교반하면서 첨가하여 중합을 개시하였다. 반응 온도를 25℃ 이하에서 유지하면서 중합 반응을 3 시간 동안 교반하면서 수행하였다. 그후, 아세트산을 첨가하여 중합 반응을 중지시키고, 수성상이 중성이 될 때까지 물을 사용한 세정을 반복하였다. 그후, 수지를 분취시키고, 크기 배제 크로마토그래피에 의하여 분리하고, 분취된 성분에 대하여 1H-NMR 측정을 수행하였다. 수지 중에서의 실록산 부위의 상대비에 기초하여 수지 조성을 측정하여 목적 수지 B(1)을 얻었다. 수지 B(1)에서의 실록산 부위 함유량은 하기와 같이 계산하여 30 질량%이었다. 한편, 수지 B(1)의 중량 평균 분자량은 20,000으로 밝혀졌다.
하기 표 2에 제시한 화학식 B로 나타낸 구조를 갖는 수지 B 및 하기 표 3에 제시한 화학식 C로 나타낸 구조를 갖는 수지 C는 전술한 합성예에서 제시한 합성 방법에 의하여 화학식 A, 화학식 B 및 화학식 C로 나타낸 구조에 적절한 원료 물질을 사용하여 합성하였다. 하기 표 2 및 표 3에는 합성된 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지(수지 B 및 수지 C)의 중량 평균 분자량 및 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지의 실록산 부위 함유량을 제시한다.
<표 2>
Figure 112013044553852-pct00045
Figure 112013044553852-pct00046
Figure 112013044553852-pct00047
<표 3>
Figure 112013044553852-pct00048
Figure 112013044553852-pct00049
Figure 112013044553852-pct00050
Figure 112013044553852-pct00051
구조예 A-1에서 "a"의 최대값 및 최소값은 각각 32 및 28인 점에 유의하여야 한다. "b"의 최대값 및 최소값 사이의 차이는 0이며, "c"의 최대값 및 최소값 사이의 차이는 0이었다. 구조예 A-2에서, "a"의 최대값 및 최소값은 각각 11 및 9이었다. "b"의 최대값 및 최소값 사이의 차이는 0이며, "c"의 최대값 및 최소값 사이의 차이는 0이었다. 구조예 A-6에서, "a"의 최대값 및 최소값은 각각 105 및 95이었다. "b"의 최대값 및 최소값 사이의 차이는 0이고, "c"의 최대값 및 최소값 사이의 차이는 0이었다.
<화학식 D로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 수지 D>
그 다음, 하기 화학식 D로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 수지 D를 기재한다. 하기 화학식 D에서 괄호내의 구조는 수지내에서 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
<화학식 D>
Figure 112013044553852-pct00052
(상기 화학식 D에서, R41 내지 R44는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며; Y3은 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타냄). 추가로, 폴리카보네이트 수지 D는 말단에서 히드록실 기 또는 t-부틸페닐 기를 갖는다.
이하, 화학식 D로 나타낸 괄호내의 구조의 구체예를 제시한다.
<화학식 D-1>
Figure 112013044553852-pct00053
<화학식 D-2>
Figure 112013044553852-pct00054
<화학식 D-3>
Figure 112013044553852-pct00055
<화학식 D-4>
Figure 112013044553852-pct00056
<화학식 D-5>
Figure 112013044553852-pct00057
<화학식 D-6>
Figure 112013044553852-pct00058
<화학식 D-7>
Figure 112013044553852-pct00059
<화학식 D-8>
Figure 112013044553852-pct00060
<화학식 D-9>
Figure 112013044553852-pct00061
이들 중에서, 전술한 화학식 D-1, 화학식 D-4, 화학식 D-7, 화학식 D-8 또는 화학식 D-9로 나타낸 반복 구조 단위가 바람직하다.
<화학식 E로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리에스테르 수지 E>
그 다음, 화학식 E로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리에스테르 수지 E를 기재한다. 하기 화학식 E에서 괄호내의 구조는 수지내에서 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
<화학식 E>
Figure 112013044553852-pct00062
(상기 화학식 E에서, R51 내지 R54는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며; X5는 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자를 통하여 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타내며; Y4는 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타냄). 추가로, 폴리에스테르 수지 E는 말단에서 히드록실 기 또는 t-부틸페닐 기를 갖는다.
이하, 화학식 E로 나타낸 괄호내의 구조의 구체예를 제시한다.
<화학식 E-1>
Figure 112013044553852-pct00063
<화학식 E-2>
Figure 112013044553852-pct00064
<화학식 E-3>
Figure 112013044553852-pct00065
<화학식 E-4>
Figure 112013044553852-pct00066
<화학식 E-5>
Figure 112013044553852-pct00067
<화학식 E-6>
Figure 112013044553852-pct00068
<화학식 E-7>
Figure 112013044553852-pct00069
<화학식 E-8>
Figure 112013044553852-pct00070
<화학식 E-9>
Figure 112013044553852-pct00071
<화학식 E-10>
Figure 112013044553852-pct00072
이들 중에서, 전술한 화학식 E-1, 화학식 E-2, 화학식 E-3, 화학식 E-5 또는 화학식 E-9로 나타낸 반복 구조 단위가 바람직하다.
<폴리비닐 아세탈 수지 F>
그 다음, 하기 화학식 F-A로 나타낸 반복 구조 단위, 하기 화학식 F-B로 나타낸 반복 구조 단위 및 하기 화학식 F-C로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리비닐 아세탈 수지 F를 기재한다.
<화학식 F-A>
Figure 112013044553852-pct00073
(상기 화학식 F-A에서, R61은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타내며, 수지내에서 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 알킬 기의 예로는 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기 및 부틸 기를 들 수 있음);
<화학식 F-B>
Figure 112013044553852-pct00074
<화학식 F-C>
Figure 112013044553852-pct00075
추가로, 폴리비닐 아세탈 수지 F는 말단에서 히드록실 기 또는 t-부틸페닐 기를 갖는다.
하기 표 4에는 전술한 폴리비닐 아세탈 수지의 구조예를 제시한다.
<표 4>
Figure 112013044553852-pct00076
본 발명의 전자사진 감광체에서, 표면층과 접촉하는 하층은 전술한 화학식 D로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 수지 D, 전술한 화학식 E로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리에스테르 수지 E 또는, 전술한 화학식 F-A로 나타낸 반복 구조 단위, 전술한 화학식 F-B로 나타낸 반복 구조 단위 및 전술한 화학식 F-C로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리비닐 아세탈 수지 F를 함유한다. 기타의 수지는 사용전 추가로 혼합할 수 있다. 사용전 혼합할 수 있는 기타의 수지의 예로는 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지 및 폴리비닐 아세탈 수지를 들 수 있다.
본 발명의 전자사진 감광체의 전하 수송층에 포함된 전하 수송 물질의 예로는 트리아릴아민 화합물, 히드라존 화합물, 스티릴 화합물, 스틸벤 화합물, 피라졸린 화합물, 옥사졸 화합물, 티아졸 화합물 및 트리아릴메탄 화합물을 들 수 있다. 이들 전하 수송 물질은 1종만을 사용할 수 있거나 또는 그의 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서, 트리아릴아민 화합물은 전자사진 성질을 개선시키는 면에서 전하 수송 물질로서 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 트리아릴아민 화합물 중에서, 하기 화학식 G로 나타낸 화합물이 바람직하다.
<화학식 G>
Figure 112013044553852-pct00077
(상기 화학식 G에서: Ar1 내지 Ar4는 각각 독립적으로 페닐 기, 톨릴 기, 크실릴 기, 나프틸렌 기 또는 불포화 결합을 갖는 페닐렌 기를 나타내며; Ar5 및 Ar6은 각각 페닐렌 기를 나타냄).
전술한 화학식 G로 나타낸 화합물의 예를 하기에 제시한다.
<화학식 G-1>
Figure 112013044553852-pct00078
<화학식 G-2>
Figure 112013044553852-pct00079
<화학식 G-3>
Figure 112013044553852-pct00080
<화학식 G-4>
Figure 112013044553852-pct00081
<화학식 G-5>
Figure 112013044553852-pct00082
<화학식 G-6>
Figure 112013044553852-pct00083
<화학식 G-7>
Figure 112013044553852-pct00084
이들 중에서, 화학식 G-1 또는 화학식 G-7이 바람직하다.
그 다음, 본 발명의 전자사진 감광체의 구조를 기재한다.
본 발명의 전자사진 감광체는 전자사진 감광체의 표면층내에 본 발명의 수지 B 및 수지 C로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 함유한다. 표면층은 전하 수송 물질을 함유할 수 있다. 본 발명의 전자사진 감광체의 표면층은 본 발명의 수지 B 및 수지 C를 함유하나, 기타의 수지를 사용전 추가로 혼합할 수 있다. 사용전 혼합할 수 있는 기타의 수지의 예로는 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지 및 폴리카보네이트 수지를 들 수 있다.
표면층과 접촉하는 하층이 전하 수송층인 경우, 전하 수송층은 본 발명의 전술한 화학식 D로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 수지 D 또는 전술한 화학식 E로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리에스테르 수지 E를 함유하는 것이 바람직하다. 표면층과 접촉하는 하층이 전하 발생층인 경우에서, 전하 발생층은 본 발명의 전술한 화학식 F-A로 나타낸 반복 구조 단위, 전술한 화학식 F-B로 나타낸 반복 구조 단위 및 전술한 화학식 F-C로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리비닐 아세탈 수지 F를 함유하는 것이 바람직하다.
일반적으로, 전자사진 감광체로서, 원통형 지지체의 위에 감광층을 형성하여 생성된 원통형 전자사진 감광체가 널리 사용되나, 부재는 또한 벨트 또는 시트 형상으로 할 수 있다.
지지체
본 발명의 전자사진 감광체에 사용하고자 하는 지지체는 전도성인 것(전도성 지지체)이 바람직하며, 예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 생성된 것을 들 수 있다. 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 생성된 지지체의 경우, 사용된 지지체는 ED관 또는 EI관일 수 있거나 또는, 관을 절삭, 전해 복합 연마 또는 습식 또는 건식 호닝(honing) 처리하여 얻은 것일 수 있다. 이의 추가의 예로는 금속 지지체 또는 수지 지지체의 위에 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 산화인듐-산화주석 합금 등과 같은 전도성 물질의 박막을 형성한 것을 들 수 있다. 지지체의 표면은 예를 들면 절삭 처리, 조면화 처리 또는 알루마이트 처리를 실시할 수 있다.
추가로, 간섭 프린지를 억제하기 위하여, 지지체의 표면이 적절하게 거칠게 되도록 하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 전술한 지지체의 표면을 호닝, 블라스트, 절삭 또는 전계 연마시켜 얻은 지지체 또는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 생성된 지지체의 위에 전도성 입자 및 수지를 포함하는 전도층을 갖는 지지체를 사용하는 것이 바람직하다. 전도층의 표면에서 반사된 광의 간섭으로 인하여 출력 화상에 간섭 프린지의 생성을 억제하기 위하여, 전도층의 표면을 거칠게 하기 위한 표면 조면화제를 전도층에 첨가할 수 있다.
전도층
본 발명의 전자사진 감광체는 지지체의 위에 전도성 입자 및 수지를 갖는 전도층을 포함할 수 있다. 지지체의 위에 전도성 입자 및 수지를 갖는 전도층을 형성하는 방법에서, 전도성 입자를 함유하는 분말은 전도층에 함유된다.
전도성 입자의 예로는 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 알루미늄, 니켈, 철, 니크롬, 구리, 아연 및 은으로 생성된 금속 분말 및, 예를 들면 전도성 산화주석 및 ITO로 생성된 금속 산화물 분말을 들 수 있다.
전도층에 사용하고자 하는 수지의 예로는 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지 및 알키드 수지를 들 수 있다. 이들 수지는 각각 단독으로 사용될 수 있거나 또는 그의 2종 이상의 유형을 조합하여 사용될 수 있다.
전도층 도포액에 사용되는 용매의 예로는 에테르계 용매, 알콜계 용매, 케톤계 용매 및 방향족 탄화수소 용매를 들 수 있다. 전도층의 두께는 바람직하게는 0.2 ㎛ 이상 내지 40 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1 ㎛ 이상 내지 35 ㎛ 이하, 여전히 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상 내지 30 ㎛ 이하이다.
중간층
본 발명의 전자사진 감광체는 지지체 또는 전도층 및 전하 발생층 사이에 중간층을 포함할 수 있다.
중간층은 지지체 또는 전도층의 위에 수지를 함유하는 중간층 도포액을 도포하고, 도포액을 건조 또는 경화시켜 형성될 수 있다.
중간층에 사용되는 수지의 예로는 폴리아크릴산, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드 산 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지 및 폴리우레탄 수지를 들 수 있다. 중간층에 사용되는 수지는 바람직하게는 열가소성 수지이며, 구체적으로 열가소성 폴리아미드 수지가 바람직하다. 폴리아미드 수지의 예로는 용액 상태로 도포될 수 있는 낮은 결정성 또는 무정형인 공중합체 나일론을 들 수 있다.
중간층의 두께는 바람직하게는 0.05 ㎛ 이상 내지 40 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상 내지 2 ㎛ 이하이다.
중간층은 반전도성 입자, 전자 수송 물질 또는 전자 수용 물질을 더 함유할 수 있다.
전하 발생층 및 전하 수송층
본 발명의 전자사진 감광체에서, 전하 발생층은 지지체, 전도층 또는 중간층의 위에 제공되며, 전하 수송층은 전하 발생층의 위에 제공된다. 전하 수송층은 적층 구조를 가질 수 있다. 표면층과 접촉하는 하층이 전하 발생층인 경우 및 표면층과 접촉하는 하층이 전하 수송층인 경우를 기재한다.
표면층인 전하 수송층과 접촉하는 하층이 전하 발생층인 경우를 기재한다.
본 발명의 전자사진 감광체에 사용하고자 하는 전하 발생 물질의 예로는 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 인디고 안료 및 페릴렌 안료를 들 수 있다. 이들 전하 발생 물질은 1종만을 사용할 수 있거나 또는 그의 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서, 옥시티탄 프탈로시아닌, 히드록시갈륨 프탈로시아닌 및 클로로갈륨 프탈로시아닌은 그의 감도가 높아서 특히 바람직하다.
표면층과 접촉하는 전하 발생층에 사용되는 수지의 예로는, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 D, 폴리에스테르 수지 E 및 폴리비닐 아세탈 수지 F로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 들 수 있다. 이들 중에서, 본 발명의 폴리비닐 아세탈 수지 F가 바람직하다. 기타의 수지는 사용전 추가로 혼합될 수 있다. 사용전 혼합될 수 있는 기타의 수지의 예로는 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐 아세탈 수지, 부티랄 수지, 아크릴 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 우레아 수지를 들 수 있다. 이들 수지는 단독으로 사용될 수 있거나 또는 그의 2종 이상의 유형이 혼합물로서 또는 공중합체로서 사용될 수 있다.
전하 발생 물질을 수지 및 용매와 함께 분산시켜 생성된 전하 발생층 도포액 도포한 후, 도포액 건조시켜 전하 발생층을 형성할 수 있다. 추가로, 전하 발생층은 또한 전하 발생 물질의 증착막일 수 있다.
분산 방법의 예로는 균질화기, 초음파, 볼 밀, 샌드 밀, 어트라이터(attritor) 또는 롤 밀을 사용하는 것을 들 수 있다.
전하 발생 물질 및 수지 사이의 비는 수지 1 질량부에 대하여 전하 발생 물질의 바람직하게는 0.1 질량부 이상 내지 10 질량부 이하, 특히 바람직하게는 1 질량부 이상 내지 3 질량부 이하이다.
전하 발생층 도포액 사용되는 용매의 예로는 알콜계 용매, 술폭시드계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매, 에스테르계 용매 및 방향족 탄화수소 용매를 들 수 있다.
전하 발생층의 두께는 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상 내지 5 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상 내지 2 ㎛ 이하이다. 추가로, 전하 발생층에 임의의 다양한 증감제, 산화방지제, UV 흡수제, 가소제 등을 필요에 따라 첨가할 수 있다. 또한, 전자 수송 물질 또는 전자 수용 물질을 전하 발생층에 첨가하여 전하 발생층에서 전하의 흐름이 방해되는 것을 방지할 수 있다.
전하 수송층(표면층)은 전하 발생층의 위에 제공된다.
본 발명의 전자사진 감광체의 표면층인 전하 수송층은 본 발명의 수지 B 및 수지 C를 함유한다. 기타의 수지는 사용전 추가로 혼합될 수 있다. 사용전 혼합될 수 있는 기타의 수지는 상기 기재된 바와 같다.
전하 수송 물질 및 전술한 수지를 용매에 용해시킨 후 도포액을 건조시켜 얻은 전하 수송층 도포액을 도포하여 전하 수송층을 형성할 수 있다. 전하 수송 물질 및 수지 사이의 비는 수지 1 질량부에 대하여 전하 수송 물질의 바람직하게는 0.4 질량부 이상 내지 2 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 질량부 이상 내지 1.2 질량부 이하이다.
전하 수송층 도포액에 사용되는 용매의 예로는 케톤계 용매, 에스테르계 용매, 에테르계 용매 및 방향족 탄화수소 용매를 들 수 있다. 이들 용매는 각각 단독으로 사용될 수 있거나 또는 그의 2종 이상의 유형의 혼합물로서 사용될 수 있다. 이들 용매 중에서, 수지 용해도의 면에서 임의의 에테르계 용매 및 방향족 탄화수소 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
전하 수송층은 두께가 바람직하게는 5 ㎛ 이상 내지 50 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이상 내지 35 ㎛ 이하이다. 추가로, 전하 수송층에 산화방지제, UV 흡수제 또는 가소제를 필요한 경우 첨가할 수 있다.
표면층인 전하 수송층과 접촉하는 하층이 전하 수송층(제2의 전하 수송층)인 경우를 기재한다.
표면층과 접촉하는 하층이 제2의 전하 수송층인 경우에서, 제2의 전하 수송층의 하층인 전하 발생층은 전하 발생층에 사용하고자 하는 수지의 유형을 제외하고 표면층과 접촉하는 하층이 전하 발생층인 경우에 대하여 기재한 바와 같다. 즉, 반드시 수지로서 본 발명의 폴리카보네이트 수지 D, 폴리에스테르 수지 E 및 폴리비닐 아세탈 수지 F를 사용하여야 하는 것은 아니며, 기타의 수지를 사용할 수 있다. 기타의 수지의 예로는 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐 아세탈 수지, 부티랄, 수지, 아크릴 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 우레아 수지를 들 수 있다. 이들 수지는 단독으로 사용될 수 있거나 또는 그의 2종 이상의 유형이 혼합물로서 또는 공중합체로서 사용될 수 있다.
제2의 전하 수송층은 표면층과 접촉하는 하층으로서 전하 발생층의 위에 제공된다.
표면층과 접촉하는 하층이 제2의 전하 수송층인 경우에서, 제2의 전하 수송층에 사용하고자 하는 수지는 본 발명의 폴리카보네이트 수지 D, 폴리에스테르 수지 E 및 폴리비닐 아세탈 수지 F로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함한다. 이들 중에서, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 D 또는 폴리에스테르 수지 E가 바람직하다. 기타의 수지는 사용전 추가로 혼합할 수 있다. 사용전 혼합할 수 있는 기타의 수지의 예로는 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐 아세탈 수지, 부티랄 수지, 아크릴 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 우레아 수지를 들 수 있다.
본 발명의 전자사진 감광체는 표면층인 전하 수송층에서 본 발명의 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지 및 전하 수송 물질을 함유한다. 기타의 수지는 사용전 추가로 혼합할 수 있다. 사용전 혼합할 수 있는 기타의 수지의 예로는 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐 아세탈 수지, 부티랄 수지, 아크릴 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 우레아 수지를 들 수 있다.
각종 첨가제는 본 발명의 전자사진 감광체의 각각의 층에 첨가할 수 있다. 첨가제의 예로는 열화 방지제, 예컨대 산화방지제, UV 흡수제 또는 광 안정화제; 미세 분말, 예컨대 유기 미세 입자 또는 무기 미세 입자를 들 수 있다. 열화 방지제의 예로는 힌더드 페놀계 산화방지제, 힌더드 아민계 광 안정화제, 황 원자-함유 산화방지제 및 인 원자-함유 산화방지제를 들 수 있다. 유기 미세 입자의 예로는 중합체 수지 입자, 예컨대 불소 원자-함유 수지 입자, 폴리스티렌 미세 입자 및 폴리에틸렌 수지 입자를 들 수 있다. 무기 미세 입자의 예로는 금속 산화물, 예컨대 실리카 및 알루미나를 들 수 있다.
전술한 각각의 층에 해당하는 각각의 도포액 도포의 경우, 임의의 도포 방법, 예컨대 딥 도포, 분무 도포, 스피너 도포, 롤러 도포, 메이어(Mayer) 바아 도포 및 블레이드 도포를 사용할 수 있다.
전자사진 장치
도 1은 본 발명의 전자사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지를 포함하는 전자사진 장치의 개략적 구조의 예를 도시한다.
도 1에서, 원통형 전자사진 감광체(1)는 축(2)를 중심으로 화살표로 나타낸 방향으로 소정의 주변 속도로 회전 구동될 수 있다. 회전 구동된 전자사진 감광체(1)의 표면은 회전 과정 동안 대전 디바이스(1차 대전 디바이스: 예컨대 대전 롤러)(3)에 의하여 음의 소정 전위에서 균일하게 대전된다. 그후, 전자사진 감광체(1)의 표면은 슬릿 노광 또는 레이저 빔 주사 노광 등의 노광 디바이스(도시하지 않음)로부터 발광되고 그리고 목적하는 화상 정보의 시간 계열 전기 디지탈 화상 시그날에 대응하여 강도 변조되는 노광 광(화상 노광 광)(4)을 수용한다. 이러한 방식으로, 전자사진 감광체(1)의 표면에 목적하는 화상 정보에 대응하는 정전 잠상이 순차적으로 형성된다.
전자사진 감광체(1)의 표면에 형성된 정전 잠상은 현상 디바이스(5)의 현상제에 포함된 토너로 반전 현상에 의하여 토너 화상으로 변환된다. 그후, 전자사진 감광체(1)의 표면에 형성 및 담지되는 토너 화상은 전사 디바이스(예컨대 전사 롤러)(6)로부터 전사 바이어스에 의하여 전사재(예컨대 종이)(P)에 순차적으로 전사된다. 전사재(P)는 전사재 공급 디바이스(도시하지 않음)로부터 전자사진 감광체(1)의 회전과 동시화하여 전자사진 감광체(1) 및 전사 디바이스(6) 사이의 부분(접촉부)에 공급된다는 점에 유의하여야 한다.
토너 화상의 전사를 수용하는 전사재(P)는 전자사진 감광체(1)의 표면으로부터 분리된 후, 정착 디바이스(8)로 투입된다. 전사재(P)를 토너 화상의 화상 정착으로 처리한 후, 장치로부터의 화상 형성된 생성물(인쇄 또는 복사)로서 프린팅한다.
토너 화상의 전사후 전자사진 감광체(1)의 표면을 클리닝 디바이스(예컨대 클리닝 블레이드)(7)에 의하여 전사후 잔존하는 현상제(잔존하는 토너)의 제거에 의하여 클리닝한다. 그후, 전자사진 감광체(1)의 표면을 예비-노광 디바이스(도시하지 않음)로부터 예비-노광 광(도시하지 않음)을 사용하는 여전(neutralization) 처리를 실시한 후, 화상 형성에 반복 사용하였다. 도 1에 도시한 바와 같이, 추가로, 대전 디바이스(3)가 대전 롤러를 사용한 접촉-대전 디바이스인 경우, 예비-노광이 항상 필요한 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 기재한 바와 같이 전자사진 감광체(1), 대전 디바이스(3), 현상 디바이스(5), 전사 디바이스(6) 및 클리닝 디바이스(7)를 포함하는 구성요소 중에서 복수의 것을 선택하고, 이를 용기에 수용한 후, 프로세스 카트리지로서 일체형으로 지지시킬 수 있다. 또한, 프로세스 카트리지는 복사기 또는 레이저 빔 프린터 등의 전자사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착될 수 있다. 도 1에서, 전자사진 감광체(1), 대전 디바이스(3), 현상 디바이스(5) 및 클리닝 디바이스(7)를 일체형으로 지지하고, 카트리지에 배치하여 프로세스 카트리지(9)를 형성한다. 프로세스 카트리지(9)를 전자사진 장치의 본체의 레일 등의 안내 디바이스(10)를 사용하여 전자사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착한다.
실시예
이하, 본 발명은 실시예 및 비교예를 참조하여 보다 구체적으로 기재한다. 그러나, 본 발명은 어떠한 방식으로도 하기 실시예로 한정되어서는 안된다. 또한, 실시예에서 "부"는 "질량부"를 의미한다.
실시예 1
직경이 30 ㎜, 길이가 357 ㎜인 알루미늄 실린더를 지지체로서 사용하였다. 그 다음, 10 부의 SnO2-도포된 황산바륨(전도성 입자), 2 부의 산화티탄(저항 조절용 안료), 6 부의 페놀 수지 및 0.001 부의 실리콘 오일(레벨링제)을 4 부의 메탄올 및 16 부의 메톡시프로판올의 혼합 용매와 함께 사용하여 전도층 도포액을 생성한다. 전도층 도포액을 딥 도포에 의하여 전술한 알루미늄 실린더의 위에 도포하고, 140℃에서 30 분 동안 경화(열 경화)시켜 두께가 15 ㎛인 전도층을 형성하였다.
그 다음, 3 부의 N-메톡시메틸화 나일론 및 3 부의 공중합체 나일론을 65 부의 메탄올 및 30 부의 n-부탄올의 혼합 용매에 용해시켜 중간층 도포액을 생성하였다. 중간층 도포액을 딥 도포에 의하여 전술한 전도층의 위에 도포하고, 100℃에서 10 분 동안 건조시켜 두께가 0.7 ㎛인 중간층을 형성하였다.
그 다음, CuKα 특성 X선 회절에서 7.5°, 9.9°, 16.3°, 18.6°, 25.1° 및 28.3°의 브래그(Bragg) 각(2θ±0.2°)에서 강한 피크를 나타내는 결정 구조를 갖는 10 부의 결정형 히드록시갈륨 프탈로시아닌(전하 발생 물질)을 생성하였다. 250 부의 시클로헥사논 및 5 부의 폴리비닐 부티랄 수지(덴키 가가쿠 고교 가부시키가이샤(Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha) 제조, 제품명 #6000C)를 결정형 히드록시갈륨 프탈로시아닌과 혼합하고, 생성된 혼합물을 23±3℃ 대기하에서 1 시간 동안 직경이 1 ㎜인 유리 비드를 사용하여 샌드 밀 장치에 의하여 분산시켰다. 분산후, 250 부의 에틸 아세테이트를 첨가하여 전하 발생층 도포액을 생성하였다. 전하 발생층 도포액을 딥 도포에 의하여 전술한 중간층의 위에 도포하고, 100℃에서 10 분 동안 건조시켜 두께가 0.26 ㎛인 전하 발생층을 형성하였다.
그 다음, 전술한 화학식 G-7로 나타낸 구조를 갖는 전하 수송 물질 10 부, 합성예 1에서 합성한 수지 B(1)을 함유하는 수지와 합성예 51에서 합성한 수지 C(1)을 95:5 비로 함유하는 수지 1 부 및 전술한 화학식 E-2로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리에스테르 수지(중량 평균 분자량: 50,000) 9 부를 20 부의 테트라히드로푸란 및 60 부의 톨루엔의 혼합 용매에 용해시켜 전하 수송층 도포액을 생성하였다. 전하 수송층 도포액을 딥 도포에 의하여 전술한 전하 발생층의 위에 도포하고, 110℃에서 1 시간 동안 건조시켜 두께가 16 ㎛인 전하 수송층(표면층)을 형성하였다.
하기 표 5에는 전하 수송층(표면층)에 포함된 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지(수지 B 및 수지 C) 및 기타의 수지, 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지와 기타의 수지의 혼합비 및 전하 수송 물질 및 표면층과 접촉하는 하층에 포함된 수지를 제시한다.
그 다음, 평가를 기재한다.
평가는 초기 사용시의 토크의 상대값 및 표면층의 밀착성에 대하여 수행하였다. 평가 장치로서 캐논 인코포레이티드(Canon Inc.)가 제조한 복사기 GP-40을 사용하여 23℃의 온도 및 50%의 상대 습도의 환경하에서 평가를 수행하였다.
<토크 상대값의 평가>
전자사진 감광체의 회전 모터의 구동 전류(전류 A)를 측정하였다. 이러한 평가는 전자사진 감광체 및 클리닝 블레이드 사이에서의 접촉 스트레스의 양을 평가하기 위하여 수행하였다. 생성된 전류는 전자사진 감광체 및 클리닝 블레이드의 사이의 접촉 스트레스의 양의 크기를 나타낸다.
게다가, 하기 방법에 의하여 토크 상대값을 비교하기 위하여 전자사진 감광체를 생성하였다. 전자사진 감광체는 수지로서 실시예 1의 전자사진 감광체의 표면층에 사용되는 수지 B(1) 및 수지 C(1)을 화학식 E-2로 나타낸 반복 구조를 갖는 폴리에스테르 수지(중량 평균 분자량: 60,000) 및 화학식 E-2로 나타낸 반복 구조를 갖는 유일한 폴리에스테르 수지로 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 생성하였다. 비교를 위하여 생성된 전자사진 감광체를 전자사진 감광체로서 사용하였다. 그리하여 생성된 전자사진 감광체를 사용하여 실시예 1과 동일한 방식으로 전자사진 감광체의 회전 모터의 구동 전류(전류 B)를 측정하였다.
본 발명에 의한 수지 B 및 수지 C를 함유하는 전자사진 감광체의 회전 모터의 구동 전류(전류 A) 대 수지 B 및 수지 C를 함유하지 않는 전자사진 감광체의 회전 모터의 구동 전류(전류 B)의 비를 계산하였다. (전류 A)/(전류 B)의 값은 토크 상대값으로서 비교하였다. 토크 상대값은 수지 B 및 수지 C의 사용에 의하여 전자사진 감광체 및 클리닝 블레이드 사이의 접촉 스트레스에서의 감소 정도를 나타낸다. 토크 상대값이 작아질수록, 전자사진 감광체 및 클리닝 블레이드 사이의 접촉 스트레스에서의 감소 정도가 커진다. 그 결과를 하기 표 13에서 "초기 토크 상대값" 컬럼에 제시한다.
<표면층의 내박리성 평가>
내박리성은 JIS K 5400에 명시된 크로스-컷 테이프 방법에 의하여 평가하였다. 평가는 반대의 의미로 명시하지 않는 한 JIS의 세부사항에 따라 수행하였다. 측정 절차는 하기에 제시한다.
1. 각각의 실시예에서 생성한 전자사진 감광체를 소정 위치에서 고정시킨 후, 그의 중앙 부분에서의 한 부위에 커터 칼을 사용하여 샘플에 대한 제품 규격에 규정된 간격으로 커터 가이드 등을 사용하여 크로스-컷하였다. 생성된 커트 선의 간격은 1 ㎜이고, 크로스-컷의 수는 100을 기준으로 한다. 표면층 및, 표면층과 접촉하는 하층 사이의 계면을 제외한 계면에서 박리된 크로스-컷은 측정으로부터 제외시켰다. 그러나, 크로스-컷의 절반 이상이 측정에서 제외된 경우, 커트 라인의 크로스-컷 사이의 간격을 1 ㎜ 단위로 순차적으로 증가시키고, 측정이 가능한 커트 선의 간격에서 측정을 실시한다.
2. 감광체를 커팅하기 위한 커터 나이프로서 항상 새로운 것을 사용하며, 도포면에 대하여 35 내지 45° 범위내의 일정한 각도를 유지하도록 나이프를 사용한다.
3. 커트 선이 도포막을 관통하여 전도성 지지체에 도달하도록 하나의 커트 선에 대하여 약 0.5 초에 걸쳐 일정한 속도로 나이프를 사용하여 커트 선을 생성한다.
4. 테이프의 접착부의 길이가 약 50 ㎜이 되도록 셀로판 감압 접착 테이프를 크로스-컷에 부착시키고, 테이프를 지우개로 문질러서 도포막에 강하게 부착시킨다.
5. 테이프 부착 후 1 내지 2 분에, 테이프의 한쪽 단부를 잡아서 도포면에 대하여 직각이 되도록 하고, 순간적으로 잡아당겨 박리시킨다.
6. 도포면 및 테이프를 관찰하여 표면층 및, 표면층과 접촉하는 하층 사이의 계면에서 크로스-컷 박리된 수를 구하고, 박리된 면적의 비를 계산한다. 내박리성을 위한 테스트는 전술한 감광체를 JIS에서 명시한 방법에 의하여 크로스-컷 부착 테스트에 의하여 수행하고, 100개의 크로스-컷 중 박리되지 않고 남아 있는 크로스-컷의 수를 센다. 하기 수학식으로부터 잔존율을 계산하고, 평가하였다. 본 발명에서, 하기 평가 기준의 부호 "A", "B" 및 "C"는 본 발명의 효과를 제공할 수 있는 레벨로서 판단하며, 부호 "D"는 본 발명의 효과를 어느 것도 제공할 수 없는 레벨로서 판단한다. 하기 표 13에 평가 결과를 제시한다.
잔존율 (%) = 박리되지 않은 크로스-컷의 수/크로스-컷의 총수(100 크로스-컷)
A: 90%<잔존율≤100%
B: 75%<잔존율≤90%
C: 60%<잔존율≤75%
D: 0%≤잔존율≤60%
실시예 2 내지 397
실시예 1에서 전하 수송층(표면층)에 포함된 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지(수지 B 및 수지 C) 및 기타의 수지, 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지 및 기타의 수지의 혼합비, 전하 수송 물질 및 표면층의 하층에 포함된 수지를 하기 표 5 내지 표 10에 제시된 바와 같이 변경시킨 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고, 평가하였다. 하기 표 13 및 표 14에 결과를 제시한다.
실시예 398
전술한 합성예, 즉 전술한 화학식 A-1 및 화학식 B-3 또는 화학식 C-3으로 나타낸 구조를 갖는 수지 B(1) 및 수지 C(1)의 합성에서, 중합 반응을 종결시켰다. 그후, 수성상이 중성이 될 때까지 물을 사용한 세정을 반복하고, 수지 B(1) 및 수지 C(1)을 분리하지 않고 생성물을 정제하고, 교반하면서 메탄올에 적가시켜 중합된 생성물을 침전시켰다. 중합된 생성물을 진공 건조시켜 수지 B(1) 및 수지 C(1)의 혼합물을 얻었다. 이 혼합물을 수지 M으로 지칭한다. 수지 M에서 수지 B(1) 대 수지 C(1)의 혼합비를 측정하고, 95/5로 밝혀졌으며, 수지 B(1) 및 수지 C(1)에서의 실록산 부위 함유량을 상기와 같이 계산하고, 수지 B(1)의 경우 30 질량% 및 수지 C(1)의 경우 15 질량%인 것으로 밝혀졌다. 폴리에스테르 수지 M의 중량 평균 분자량은 20,000인 것으로 밝혀졌다.
실시예 1의 전자사진 감광체의 표면층에 사용된 수지 B(1) 및 수지 C(1)을 수지 M으로 변경시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고 평가하였다. 하기 표 14에 결과를 제시한다.
실시예 399
전도층, 중간층 및 전하 발생층을 실시예 1과 동일한 방식으로 형성하였다. 그 다음, 전술한 화학식 G-1로 나타낸 구조를 갖는 전하 수송 물질 10 부 및 전술한 화학식 E-2로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리에스테르 수지(중량 평균 분자량: 60,000) 10 부를 20 부의 테트라히드로푸란 및 60 부의 톨루엔의 혼합 용매에 용해시켜 전하 수송층 도포액을 생성하였다. 전하 수송층 도포액을 딥 도포에 의하여 전하 발생층의 위에 도포하고, 110℃에서 1 시간 동안 건조시켜 두께가 16 ㎛인 전하 수송층을 형성하였다. 그 다음, 전술한 화학식 G-1로 나타낸 구조 단위를 갖는 전하 수송 물질 10 부, 합성예 1에서 합성한 수지 B(1) 및 합성예 51에서 합성한 수지 C(1)을 95:5의 비로 함유하는 수지 5 부 및 전술한 화학식 E-2로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리에스테르 수지(중량 평균 분자량: 50,000) 5 부를 20 부의 테트라히드로푸란 및 60 부의 톨루엔의 혼합 용매에 용해시켜 표면층 도포액을 생성하였다. 표면층 도포액을 분무 도포에 의하여 전하 발생층의 위에 도포하고, 110℃에서 1 시간 동안 건조시켜 두께가 5 ㎛인 표면층을 형성하였다.
하기 표 11에는 표면층에 포함된 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지(수지 B 및 수지 C) 및 기타의 수지, 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지 및 기타의 수지의 혼합비, 표면층의 하층에 포함된 전하 수송 물질 및 수지를 제시한다. 평가는 실시예 1과 동일한 방식으로 수행하며, 하기 표 14에 결과를 제시한다.
실시예 400 내지 488
실시예 399에서 표면층에 포함된 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지(수지 B 및 수지 C) 및 기타의 수지, 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지 및 기타의 수지의 혼합비, 표면층의 하층에 포함된 전하 수송 물질 및 수지를 하기 표 11 및 표 12에 제시된 바와 같이 변경시킨 것을 제외하고 실시예 399와 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고, 평가하였다. 하기 표 14에 결과를 제시한다.
실시예 489
실시예 399의 전자사진 감광체의 표면층에 사용된 수지 B(1) 및 수지 C(1)을 수지 M으로 변경시킨 것을 제외하고 실시예 399와 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고, 평가하였다. 하기 표 14에 결과를 제시한다.
비교예 1 내지 39
표면층에 포함된 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지(수지 B 및 수지 C) 및 기타의 수지, 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지 및 기타의 수지의 혼합비, 실시예 1에서 표면층의 하층에 포함된 전하 수송 물질 및 수지를 하기 표 15에 제시된 바와 같이 변경시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고, 평가하였다. 하기 표 17에 결과를 제시한다.
비교예 40 내지 58
실시예 1에서 수지 B 및 수지 C를 특허 문헌 1에 기재된 구조를 갖는 하기 화학식 J-1로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 수지 H로 변경시키고 그리고 하기 표 15에 제시된 바와 같은 기타의 변경을 실시한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고, 평가하였다. 하기 표 17에 결과를 제시한다.
<화학식 J-1>
Figure 112013044553852-pct00085
비교예 59 내지 77
실시예 1에서 수지 B 및 수지 C를 특허 문헌 1에 기재된 구조를 갖는 하기 화학식 J-2로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 수지 I로 변경시키고 그리고 표 15에 제시된 바와 같은 기타의 변경을 실시한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고, 평가하였다. 하기 표 17에 결과를 제시한다.
<화학식 J-2>
Figure 112013044553852-pct00086
비교예 78 내지 100
실시예 399에서 표면층에 포함된 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지(수지 B 및 수지 C) 및 기타의 수지, 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지 및 기타의 수지의 혼합비, 표면층의 하층에 포함된 전하 수송 물질 및 수지를 하기 표 16에 제시된 바와 같이 변경한 제외하고 실시예 399와 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고, 평가하였다. 하기 표 17에 결과를 제시한다.
비교예 101 내지 115
실시예 399에서 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지(수지 B 및 수지 C)를 특허 문헌 1에 기재된 구조를 갖는 전술한 화학식 J-1로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 수지 H로 변경시키고 그리고 하기 표 16에 제시된 바와 같은 기타의 변경을 실시한 것을 제외하고 실시예 399와 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고, 평가하였다. 하기 표 17에 결과를 제시한다.
비교예 116 내지 130
실시예 399에서 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지(수지 B 및 수지 C)를 특허 문헌 1에 기재된 구조를 갖는 전술한 화학식 J-2로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 수지 I로 변경시키고 그리고 하기 표 16에 제시된 바와 같은 기타의 변경을 실시한 것을 제외하고 실시예 399와 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고, 평가하였다. 하기 표 17에 결과를 제시한다.
비교예 131
실시예 1에서 수지 B 및 수지 C를 특허 문헌 2에 기재된 구조를 갖는 하기 화학식 K로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 수지 K로 변경시키고 그리고 하기 표 16에 제시된 바와 같은 기타의 변경을 실시한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 생성하고, 평가하였다. 하기 표 17에 결과를 제시한다.
<화학식 K>
Figure 112013044553852-pct00087
<표 5>
Figure 112013044553852-pct00088
Figure 112013044553852-pct00089
Figure 112013044553852-pct00090
<표 6>
Figure 112013044553852-pct00091
Figure 112013044553852-pct00092
Figure 112013044553852-pct00093
<표 7>
Figure 112013044553852-pct00094
Figure 112013044553852-pct00095
Figure 112013044553852-pct00096
<표 8>
Figure 112013044553852-pct00097
Figure 112013044553852-pct00098
Figure 112013044553852-pct00099
<표 9>
Figure 112013044553852-pct00100
Figure 112013044553852-pct00101
Figure 112013044553852-pct00102
<표 10>
Figure 112013044553852-pct00103
<표 11>
Figure 112013044553852-pct00104
Figure 112013044553852-pct00105
Figure 112013044553852-pct00106
<표 12>
Figure 112013044553852-pct00107
상기 표 5 내지 표 12에서의 구절 "수지 B 대 수지 C의 혼합비"는 질량비를 의미한다.
상기 표 5 내지 표 12에서의 구절 "실록산 함유 폴리에스테르 수지 대 기타의 수지의 혼합비"는 실록산 함유 폴리에스테르 수지 대 실록산 구조를 함유하지 않는 기타의 수지의 질량비를 의미한다. 상기 표 5 내지 표 12에서의 용어 "CTM"은 전하 수송 물질을 지칭한다.
<표 13>
Figure 112013044553852-pct00108
Figure 112013044553852-pct00109
Figure 112013044553852-pct00110
Figure 112013044553852-pct00111
<표 14>
Figure 112013044553852-pct00112
Figure 112013044553852-pct00113
Figure 112013044553852-pct00114
<표 15>
Figure 112013044553852-pct00115
Figure 112013044553852-pct00116
Figure 112013044553852-pct00117
Figure 112013044553852-pct00118
<표 16>
Figure 112013044553852-pct00119
Figure 112013044553852-pct00120
Figure 112013044553852-pct00121
상기 표 15 및 표 16에서의 구절 "수지 B 대 수지 C의 혼합비"는 질량비를 의미한다. 상기 표 15 및 표 16에서의 구절 "실록산 함유 폴리에스테르 수지 대 기타의 수지의 혼합비"는 실록산 함유 폴리에스테르 수지 대 실록산 구조를 함유하지 않는 기타의 수지의 질량비를 의미한다. 상기 표 15 및 표 16에서의 용어 "CTM"은 전하 수송 물질을 지칭한다.
상기 표 15 및 표 16에서 컬럼 "표면층과 접촉하는 하층에 포함된 수지"에서 폴리스티렌은 (미츠비시 몬산토 케미칼 컴파니(Mitsubishi Monsanto Chemical Company) 제조, 제품명: 디아렉스(Diarex) HF-55)를 나타내며, 페놀 수지는 (구네이 케미칼 인더스트리 컴파니, 리미티드(Gunei Chemical Industry Co., Ltd.) 제조, 제품명: PL-4804)를 나타낸다.
<표 17>
Figure 112013044553852-pct00122
Figure 112013044553852-pct00123
Figure 112013044553852-pct00124
실시예 및 비교예 1 내지 18 및 78 내지 88의 비교에 의하면, 표면층에서 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지(수지 B 및 수지 C)의 전술한 화학식 A에서 "a"의 평균값이 낮은 경우, 접촉 스트레스 완화 효과는 충분하게 나타나지 않는 것으로 밝혀졌다. 이는 초기 토크 감소 효과가 이러한 평가 방법에서 작다는 것을 뒷받침한다.
실시예 및 비교예 19 내지 36 및 89 내지 99의 비교에 의하면, 표면층에서 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지의 전술한 화학식 A에서 "a"의 평균값이 높은 경우, 막 박리 억제 효과가 충분하게 나타나지 않는 것으로 밝혀졌다. 이는 아마도 표면층 및 그의 하층 사이의 계면에서 낮은 표면 에너지 성질을 나타내는 다량의 실록산 부위의 존재에 의하여 밀착성이 감소되기 때문이다.
실시예 및 비교예 38 및 39의 비교에 의하면, 본 발명의 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지와 표면층의 하층에 포함된 수지의 조합에 의하여 우수한 막 박리 억제 효과가 나타나는 것으로 밝혀졌다. 이는 아마도 본 발명에서 표면층의 하층에 포함된 수지가 극성이 높은 카르보닐 기를 지녀서 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지에서의 에테르 구조 부위와 강하게 상호작용하기 때문이다.
실시예 및 비교예 40 내지 77 및 101 내지 130의 비교에 의하면, 본 발명의 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지와 표면층의 하층에 포함된 수지의 조합에 의하여 우수한 막 박리 억제 효과가 나타나는 것으로 밝혀졌다. 이는 아마도 본 발명의 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지에 포함된 에테르 구조가 통상의 페놀 구조에 비하여 입체 힌더드가 적고 그리고 극성이 매우 높아서 표면층의 하층에 포함된 수지와 강하게 상호작용하기 때문이다.
실시예 및 비교예 131의 비교에 의하면, 본 발명의 말단 실록산 함유 폴리에스테르 수지와 표면층의 하층에 포함된 수지의 조합에 의하여 우수한 막 박리 억제 효과가 나타나는 것으로 밝혀졌다. 비교예 131에서, 말단 실록산 함유 폴리카보네이트 수지에서의 디메틸실록산 구조의 반복 횟수는 4 정도로 작아서 접촉 스트레스 완화 효과가 충분하게 나타나지 않는다.
본 발명을 예시의 실시양태를 참조하여 기재하였으나, 본 발명은 개시된 예시의 실시양태로 한정되지 않는 것으로 이해하여야 한다. 하기 특허청구범위의 범주는 상기 모든 변형 및 등가의 구조 및 작용을 포괄하도록 광의의 해석에 따라야 한다.
본 출원은 2010년 10월 29일자로 출원된 일본 특허 출원 제2010-244361호를 우선권주장으로 하며, 이 출원의 개시내용은 그 전문이 본원에 포함된다.

Claims (8)

  1. 지지체,
    지지체의 위에 제공되며 그리고 전하 발생 물질을 포함하는 전하 발생층 그리고
    전하 발생층의 위에 제공되며 그리고 전하 수송 물질을 포함하는 전하 수송층을 포함하며;
    전자사진 감광체의 표면층이 하기 화학식 B로 나타낸 구조를 갖는 수지 B 및 하기 화학식 C로 나타낸 구조를 갖는 수지 C로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함하며;
    표면층과 접촉하는 하층이, 하기 화학식 D로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 수지 D, 하기 화학식 E로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리에스테르 수지 E 및, 하기 화학식 F-A로 나타낸 반복 구조 단위, 하기 화학식 F-B로 나타낸 반복 구조 단위 및 하기 화학식 F-C로 나타낸 반복 구조 단위를 갖는 폴리비닐 아세탈 수지 F로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함하는 전자사진 감광체:
    <화학식 B>
    Figure 112013044648116-pct00125

    (상기 화학식 B에서,
    R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며,
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자와 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타내며,
    Y1은 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타내며,
    "k"는 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며,
    "A"는 하기 화학식 A로 나타낸 구조를 나타냄);
    <화학식 C>
    Figure 112013044648116-pct00126

    (상기 화학식 C에서,
    R21 내지 R24는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며,
    Y2는 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타내며,
    R25는 하기 화학식 R25-1, 화학식 R25-2 또는 화학식 R25-3으로 나타낸 구조를 나타내며,
    X3은 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자와 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타내며,
    "l"은 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며,
    "A"는 하기 화학식 A로 나타낸 구조를 나타냄);
    <화학식 R25-1>
    Figure 112013044648116-pct00127

    <화학식 R25-2>
    Figure 112013044648116-pct00128

    <화학식 R25-3>
    Figure 112013044648116-pct00129

    (상기 화학식 R25-2 및 화학식 R25-3에서, X4는 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자와 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타냄);
    <화학식 A>
    Figure 112013044648116-pct00130

    (상기 화학식 A에서, "a", "b" 및 "c"는 각각 괄호내의 구조의 반복 횟수를 나타내며, 수지 B 및 수지 C에서 "a"의 평균값은 10 내지 100 범위내이며, 수지 B 및 수지 C에서 "b"의 평균값은 1 내지 3 범위내이며, 수지 B 및 수지 C에서 "c"의 평균값은 2 내지 4 범위내이며; R31은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타냄);
    <화학식 D>
    Figure 112013044648116-pct00131

    (상기 화학식 D에서,
    R41 내지 R44는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며;
    Y3은 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타냄);
    <화학식 E>
    Figure 112013044648116-pct00132

    (상기 화학식 E에서,
    R51 내지 R54는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸 기를 나타내며,
    X5는 m-페닐렌 기, p-페닐렌 기 또는, 산소 원자와 결합된 2개의 p-페닐렌 기를 갖는 2가 기를 나타내며,
    Y4는 단결합, 메틸렌 기, 에틸리덴 기, 프로필리덴 기, 페닐에틸리덴 기, 시클로헥실리덴 기 또는 산소 원자를 나타냄);
    <화학식 F-A>
    Figure 112013044648116-pct00133

    (상기 화학식 F-A에서, R61은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타냄);
    <화학식 F-B>
    Figure 112013044648116-pct00134

    <화학식 F-C>
    Figure 112013044648116-pct00135
  2. 제1항에 있어서,
    수지 B에서 실록산 부위의 함유량이 수지 B의 총 질량에 대하여 10 질량% 이상 및 50 질량% 이하이고,
    수지 C에서 실록산 부위의 함유량이 수지 C의 총 질량에 대하여 5 질량% 이상 및 25 질량% 이하인 전자사진 감광체.
  3. 제1항에 있어서,
    표면층과 접촉하는 하층이 전하 수송층이고,
    전하 수송층이 폴리카보네이트 수지 D 및 폴리에스테르 수지 E로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함하는 전자사진 감광체.
  4. 제1항에 있어서,
    표면층과 접촉하는 하층이 전하 발생층이고,
    전하 발생층이 폴리비닐 아세탈 수지 F를 포함하는 전자사진 감광체.
  5. 제1항에 있어서,
    수지 B 및 수지 C의 함유량이 표면층내의 전체 수지의 총 질량에 대하여 5 질량% 이상 및 100 질량% 이하인 전자사진 감광체.
  6. 제1항에 있어서,
    화학식 A에서, 수지 B 및 수지 C에서의 "a"의 평균값이 20 내지 40 범위내인 전자사진 감광체.
  7. 제1항에 기재된 전자사진 감광체; 및
    대전 디바이스, 현상 디바이스, 전사 디바이스 및 클리닝 디바이스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 디바이스를 일체식으로 지지하는, 전자사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 부착될 수 있는 프로세스 카트리지.
  8. 제1항에 기재된 전자사진 감광체; 대전 디바이스; 노광 디바이스; 현상 디바이스; 전사 디바이스를 포함하는 전자사진 장치.
KR1020137012953A 2010-10-29 2011-10-25 전자사진 감광체, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치 KR101447402B1 (ko)

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