KR20030083345A - 전자사진용 감광체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자사진용 감광체에 관한 것으로, 도전성 기체상에 단층형 감광층을 갖는 전자사진용 감광체에 있어서, 전하수송물질과 전하발생물질 및 전자수송물질로 구성된 단층형 감광층중에 전자수송물질이 해당 하기일반식(I),
(상기 식중 R1내지 R4는 서로 같거나 달라도 좋으며, 수소원자, 할로겐 원자, 치환기를 가져도 좋은 방향족 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 지방족 탄화수소기 또는 하기 일반식( I a),
＜상기 식중 R5는 치환기를 가져도 좋은 다환 방향족 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 복소환 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 지방족 탄화수소기를 나타낸다.＞를 나타낸다.)로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전자수송성 및 결착수지와의 상용성이 우수하기 때문에 전자수송제로서 아주 적당히 사용할수 있는 폴리아세틸렌 및 그 화합물을 사용한 고감도의 단층형 전자사진감광체를 제공한다.

Description

전자사진용 감광체{ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOCONDUCTOR}
본발명은 테트라티아풀바린(tetrathiafulvalene) 및 그 화합물을 사용한 전자사진감광체에 관한 것이다.
정전식복사기, 레이저프린터, 보통지팩시밀리장치등의 화상형성장치에 있어서는 광조사에 의해 전하를 발생시키는 전하발생제, 발생한 전하를 수송하는 전하수송제 및 이들 물질이 분산되는 결착수지등으로된 감광층을 도전성기체상에 형성한 소위 유기감광체라고 불리는 전자사진감광체가 널리 사용되고 있다.
유기감광체에는 대별해서 전하발생제와 전하수송제를 동일한 층중에 함유시킨 단층형의 감광체와 전하발생제를 함유하는 전하발생층과 전하수송제를 함유하는 전하수송층과를 적층한 적층형의 감광체가 있고, 이중 적층형의 감광체가 일반적이다.
통상의 적층형의 감광체는 일반적으로 기계적강도의 면에 대한 고려로부터도전성기체의 표면에 전하발생층 및 이보다 막의 두께가 두꺼운 전하수송층을 이 순서로 형성하고 있다.
전하수송제로서는 정공수송제와 전자수송제가 있으나 현재 알려진 전하수송제 중 감광체에 실용적인 감도를 부여할 수 있는 캐리어 이동도가 높은 것은 그 대부분이 정공수송제이다.
이 때문에 현재 실용화되고 있는 유기감광체는 그 표면측에 전하수송층을 형성한 적층형의 경우 부대전형이된다.
그러나 부대전형의 적층형감광체는 오존의 발생량이 많은 부극성 코로나방전에 의해 대전시킬 필요가 있다.
그 때문에 오존에 의한 환경에의 영향이나 감광체 자체의 열화가 문제가 된다.
또 상기와 같이 현재 상용화되고 있는 유기감광체의 대부분은 적층형의 감광체이지만 이에 비해서 단층형의 감광체는 구조가 간단하고 제조가 용이한 것 외에 피막결함의 발생을 억제하고 광학적특성을 향상시킬수 있는 것등의 많은 이점이 있다.
더구나 단층형의 감광체는 예를 들면 전하수송제로서 전자수송제와 정공수송제를 병용하므로서 하나의 감광체를 정대전형 및 부대전형의 양쪽으로 사용할수 있고 감광체의 응용범위를 확대할 가능성이 있다.
그러나 전하발생제와 매칭(matching)이 우수하고 전하발생제로부터의 전자주입이 원할한 실질적인 단층형 감광체가 제시되어지지 않고 있다.
상기한 이유때문에 단층형의 감광체는 널리 실용화되기에 이르지 않은 것이 실정이다.
본 발명의 주된 목적은 전자수송성 및 결착수지와의 상용성이 우수하기 때문에 전자수송제로서 아주 적당히 사용할수 있는 테트라티아풀바린(tetrathiafulvalene) 및 그 화합물을 사용한 고감도의 단층형 전자사진감광체를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 정대전형 및 부대전형의 양쪽에 사용할 수 있는 고감도의 단층형의 전자사진감광체를 제공하는데 있다.
[과제해결을 위한 수단]
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 전자사진용 감광체는 도전성 기체상에 단층형 감광층을 갖는 전자사진용 감광체에 있어서, 전하수송물질과 전하발생물질 및 전자수송물질로 구성된 단층형 감광층중에 전자수송물질이 해당 하기일반식(I),
(상기 식중 R1내지 R4는 서로 같거나 달라도 좋으며, 수소원자, 할로겐 원자, 치환기를 가져도 좋은 방향족 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 지방족 탄화수소기 또는 하기 일반식( I a),
＜상기 식중 R5는 치환기를 가져도 좋은 다환 방향족 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 복소환 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 지방족 탄화수소기를 나타낸다.＞를 나타낸다.)로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또는, 본 발명의 전자사진용 감광체는 도전성 기체상에 단층형 감광층을 갖는 전자사진용 감광체에 있어서, 전하수송물질과 전하발생물질 및 전자수송물질로 구성된 단층형 감광층중에 전자수송물질이 해당 하기일반식(Ⅱ),
(상기 식중 R6과 R7는 서로 같거나 달라도 좋으며, 치환기를 가져도 좋은 다환방향족 탄화수소기 또는 치환기를 가져도 좋은 복소환 탄화수소기를 나타낸다.)로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자사진용 감광체를 도시한 모식적 단면도 이다.
본 발명의 주된 목적인 전자수송성 및 결착수지와의 상용성이 우수하기 때문에 전자수송제로서 아주 적당히 사용할 수 있는 테트라티아풀바린 및 그 화합물을 사용한 고감도의 단층형 전자사진 감광체의 제공과, 본 발명의 다른 목적은 정대전형 및 부대전형의 양쪽에 사용할 수 있는 고감도의 단층형의 전자사진 감광체를 제공하기 위하여,
본 발명은, 도전성 기체상에 단층형 감광층을 갖는 전자사진용 감광체에 있어서, 전하수송물질과 전하발생물질 및 전자수송물질로 구성된 단층형 감광층중에 전자수송물질이
해당 하기일반식(I),
(상기 식중 R1내지 R4는 서로 같거나 달라도 좋으며, 수소원자, 할로겐 원자, 치환기를 가져도 좋은 방향족 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 지방족 탄화수소기 또는 하기 일반식( I a),
＜상기 식중 R5는 치환기를 가져도 좋은 다환 방향족 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 복소화 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 지방족탄화수소기를 나타낸다.＞를 나타낸다.)로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 이용할 수 있는 테트라티아풀바린(tetrathia-fulvalene) 화합물의 구체 예를 이하의 구조식(I-1)내지 구조식(I-10)에 도시하지만, 본 발명에있어서는 이들에 한정되는 것은 아니다.
또는, 도전성 기체상에 단층형 감광층을 갖는 전자사진용 감광체에 있어서, 전하수송물질과 전하발생물질 및 전자수송물질로 구성된 단층형 감광층중에 전자수송물질이
해당 하기일반식(Ⅱ),
(상기 식중 R6과 R7는 서로 같거나 달라도 좋으며, 치환기를 가져도 좋은 다환방향족 탄화수소기 또는 치환기를 가져도 좋은 복소환 탄화수소기를 나타낸다.)로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 이용 할 수 있는 테트라티아풀바린(tetrathiafulvalene) 화합물의 구체예를 이하의 구조식(Ⅱ-1)내지 (Ⅱ-4)에 도시한다.
이 화합물은 공지이며, 이하에 열거하는 문헌 등에 기재되어 있다. 본 발명에 있어서는 이러한 화합물로서 시판하는 것을 이용하여도 좋고, 또한 하기 문헌예 등의 기재에 따라 합성한 것을 이용할 수도 있다.
Harald Dietmar Muller et. al., 미국특허 제5817837호 명세서
Martin Louis Kaplan et. al., 미국특허 제3941809호 명세서
Dennis C. Green et. al., 미국특허 제4312992호 명세서
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명 감광체의 한 구성 예를 도시하는 모식적 단면도이며, 도전성 기체(S1) 위에 하인층(S2)을 끼워서 감광층(S3)이 마련된 구성의 단층형 전자사진용 감광체를 도시하고 있다.
도전성 기체(S1)는 감광체의 한 전극으로서의 역할과 동시에 감광체를 구성하는 각 층의 지지체로도 되어 있으며, 원통형상, 판형상, 필름형상 등 어느 형상이라도 좋으며, 재질적으로는 알루미늄, 스테인레스강철, 니켈 등의 금속류, 또는 유리, 수지 등의 표면에 도전 처리를 한 것이라도 좋다.
하인층(S2)은 수지를 주성분으로 하는 층이나 알루마이트 등의 금속 산화피막으로 이루어지고, 도전성 기체로부터 감광층으로의 전하주입성의 제어, 기체 표면의 결함 피복, 감광층과 기체와의 접착성 향상 등을 목적으로 필요에 따라 마련할 수 있다. 하인층에 이용되는 수지재료로서는 카세인, 폴리비닐알코올, 폴리아미드, 멜라민, 셀룰로오스 등의 절연성 고분자, 폴리티오펜(polythiophene), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline)등의 도전성 고분자가 열거되어 있으며, 이들 수지를 단독으로 또는 적절히 조합시켜 혼합하여 이용할 수 있다. 또한 이들의 수지에 이산화티탄이나 산화아연 등의 금속 산화물을 함유하는 것도 가능하다.
감광층(S3)은 전하발생물질과 정공수송물질 및 본 발명의 특징인 전자수송물질로 구성된다.
전하 발생물질로서는, X형 무금속 프탈로시아닌, ι형 무금속 프탈로시아닌, α형 티타닐프탈로시아닌, β형 티타닐프탈로시아닌, Y형 티타닐프탈로시아닌, 어모퍼스형 티타닐프탈로시아닌, ε형 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물, 각종 아조안료, 안토안트론(anthoanthrone)안료, 티아피릴륨(thiapyrylium)안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 스쿠아릴륨 안료, 퀴나크리돈 안료 등을 단독 또는 적절히 조합시켜 이용하거나, 또는, 셀렌 또는 셀렌 화합물 등을 이용할 수도 있고, 화상 형성에 사용하는 노광 광원의 광 파장 영역에 따라 적절한 물질을 선택할 수 있다.
정공수송물질로서는, 각종 히드라존 화합물, 스티릴 화합물, 디아민 화합물, 부타디엔 화합물, 인돌 화합물 등을 단독으로 또는 적절히 조합시켜 혼합하여 이용할 수 있으며, 또한 수지 바인더로서는 비스페놀A형, 비스페놀Z형, 비스페놀A형-비페닐 공중합체 등의 폴리카보네이트수지, 폴리스티렌수지, 폴리페닐렌수지 등을 각각 단독으로, 또는 적절히 조합시켜 혼합하여 사용할 수 있다.
전자수송물질로서는 본 발명이 제시하는
해당 하기일반식(I),
(상기 식중 R1내지 R4는 서로 같거나 달라도 좋으며, 수소원자, 할로겐 원자, 치환기를 가져도 좋은 방향족 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 지방족 탄화수소기 또는 하기 일반식( I a),
＜상기 식중 R5는 치환기를 가져도 좋은 다환 방향족 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 복소환 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 지방족탄화수소기를 나타낸다.＞를 나타낸다.)로 나타내어지는 테트라티아풀바린 및 그 화합물을 사용한다.
또는, 해당하기 일반식(Ⅱ)
(상기 식중 R6과 R7는 서로 같거나 달라도 좋으며, 치환기를 가져도 좋은 다환방향족 탄화수소기 또는 치환기를 가져도 좋은 복소환 탄화수소기를 나타낸다.)로 나타내어지는 테트라티아풀바린(tetrathiafulvalene) 및 그 화합물을 사용한다.
{실시예 1}
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 상세히 설명한다.
도전성 기체(S1)로서의 외경 30mm, 길이 254mm의 알루미늄 원통의 외주에, 하인층으로서 알코올 가용성 나일론(아라민CM8000, 도오레(주) 제) 5중량부를 메탄올 90중량부로 용해시켜 조제한 도포액을 침지도장하고 온도 100℃에서 30분간 건조하여 막 두께 약 2㎛의 하인층(S2)을 형성하였다.
이 하인층(S2)상에, 전하발생재료로서의 X형 무금속 프탈로시아닌 1.5중량부와 수지 바인더로서의 폴리카보네이트 수지(터프 ZB-300, 이데미쓰흥산(주) 제) 100중량부를, 디클로로메탄과 디클로로에탄과의 등량 혼합물 60중량부와 전자 수송재료로서의 상기 구조식(I-1)으로 나타내는 화합물(신텍(주) 제) 100중량부와 정공수송재료로서의 히드라존 화합물(미쯔비시제지(주) 제) 100중량부를, 균질기를 이용하여 용해 분산시켜 만든 단층형 감광층용 분산액을 침지도포법에 의해 도포하고, 온도 90℃에서 60분간 건조하여 막 두께 약 25㎛의 전하수송층을 형성하여 전자사진용 감광체를 제작한다.
{실시 예 2}
이하, 본 발명을 또 다른 실시예에 기초하여 상세히 설명한다. 도전성 기체(S1)로서의 외경 30mm, 길이 254mm의 알루미늄 원통의 외주에, 하인층으로서알코올 가용성 나일론(아라민CM8000, 도오레(주) 제) 5중량부를 메탄올 90중량부로 용해시켜 조제한 도포액을 침지도장하고 온도 100℃에서 30분간 건조하여 막 두께 약 2㎛의 하인층(S2)을 형성하였다.
이 하인층(S2)상에, 전하발생재료로서의 X형 무금속 프탈로시아닌 1.5중량부와 수지 바인더로서의 폴리카보네이트수지(터프 ZB-300, 이데미쓰흥산(주) 제) 100중량부를, 디클로로메탄과 디클로로 에탄과의 등량 혼합물 60중량부와 전자 수송재료로서의 상기 구조식(Ⅱ-1)으로 나타내는 화합물(신텍(주) 제) 100중량부와 정공수송재료로서의 벤지딘 화합물(청화사(주) 제) 100중량부를 균질기를 이용하여 용해 분산시켜 만든 단층형 감광층용 분산액을 침지도포법에 의해 도포하고, 온도 90℃에서 60분간 건조하여 막 두께 약 25㎛의 전하수송층을 형성하여 전자사진용 감광체를 제작한다.
그리하여 상기한 실시예에서 얻어진 각 전자 사진 감광체의 대전특성 및 강광특성을 조사하기 위해 정전복사시험장치(젠텍사 제품 젠텍 신디아-00)를 사용해서 전기한 전자 사진 감광체를 회전시키면서 정으로 대전시켰다.
또한 회전하는 각 전자사진 감광체의 대전전위(V)를 측정함과 아울러 780nm의 파장을 가지는 레이저다이오드를 사용해서 전자사진 감광체 표면을 노출하고 상기한 표면전위 가 1/2가 되기까지의 시간을 구하고, 반감노출량 E1/2(μJ/㎠)을 산출했다. 또 노출후 0.15초 경과후의 표면전위를 잔류전위 Vr(V)로 했다.
상기한 실시예에서 얻어진 각 전자 사진 감광체의 대전특성 및 감광특성 등의 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1로부터 본 발명에 제시하는 단층형의 감광체는 정대전 방식의 전자사진에 이용할 수 있음을 알 수 있다. 또한 상기 감광체는 구조가 간단하고 용이한 것 외에 피막결함의 발생을 억제하고 광학적특성을 향상시킬 수 있는 것 등의 많은 이점이 있다.
더구나 단층형의 감광체는 예를 들면 전하수송제로서 전자수송제와 정공수송제와를 병용하므로서 하나의 감광체를 정대전형 및 부대전형의 양쪽으로 사용할 수 있고 감광체의 응용범위를 확대할 가능성이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

  1. 도전성 기체상에 정공수송물질,전하발생물질 및 전자수송물질로 구성된 단층형 전자사진용감광체에 있어서,
    해당 감광층이 하기 일반식(I),
    (상기 식중 R1내지 R4는 서로 같거나 달라도 좋으며, 수소원자, 할로겐 원자, 치환기를 가져도 좋은 방향족 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 지방족 탄화수소기 또는 하기 일반식( I a),
    ＜상기 식중 R5는 치환기를 가져도 좋은 다환 방향족 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 복소환 탄화수소기, 치환기를 가져도 좋은 지방족 탄화수소기를 나타낸다.＞를 나타낸다.)로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 감광체.
  2. 도전성 기체상에 정공수송물질,전하발생물질 및 전자수송물질로 구성된 단층형 전자사진용감광체에 있어서,
    해당 감광층이 하기 일반식(Ⅱ),
    (상기 식중 R6과 R7는 서로 같거나 달라도 좋으며, 치환기를 가져도 좋은 다환방향족 탄화수소기 또는 치환기를 가져도 좋은 복소환 탄화수소기를 나타낸다.)로 나타내는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 감광체.
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