KR20040047676A - 전자수송화합물의 염을 함유하는 오버코트층을 가지는전자사진용 유기감광체, 이를 이용한 전자사진 화상형성장치 및 방법 - Google Patents

전자수송화합물의 염을 함유하는 오버코트층을 가지는전자사진용 유기감광체, 이를 이용한 전자사진 화상형성장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도전성 지지체; 전하발생화합물 및 전자수송화합물의 염을 함유하는 광도전 요소를 포함하는 개선된 유기감광체를 제공한다. 몇몇 구현예에서, 상기 광도전 요소는 상기 도전성 지지체 상부에 위치하고 전하발생화합물을 가지는 광도전층; 및 상기 광도전층 상부에 위치하고 전자수송화합물의 염을 함유하는 오버코트층을 포함한다

Description

전자수송화합물의 염을 함유하는 오버코트층을 가지는 전자사진용 유기감광체, 이를 이용한 전자사진 화상형성 장치 및 방법{Organophotoreceptor for electrophotography having an overcoat layer with a salt of an electron transport compound, electrophotographic imaging apparatus and process using the same}
본 출원은 본 출원에 참조로써 통합된 "전자 수송 화합물의 염을 함유하는 신규한 오버코트층(Novel Overcoat Layer Having A Salt Of An Electron Transport Compound)"이란 표제하의 공동계류중인 미국 특허 가출원 제 60/429,716호에 대한 우선권 주장 출원이다.
본 발명은 전자사진법에 사용하기 적합한 유기감광체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자 수송 화합물의 염을 함유하는 유기감광체에 관한 것이다.
전자사진법에 있어서 도전성 지지체 상에 절연성 광도전층을 가지는 플레이트, 디스크, 시트, 벨트, 드럼 등의 형태의 유기감광체는 먼저 광도전층 표면을 정전기적으로 균일하게 대전시킨 다음, 대전된 표면을 광 패턴에 노출시킴으로써 화상을 형성한다. 노광으로 인해 전하가 광이 표면과 충돌하는 조사영역에서 선택적으로 소산되어 대전 영역과 비대전 영역으로 된 패턴(이하 잠상이라 함)이 형성된다. 상기 잠상의 부근에 액상 또는 고상의 토너가 공급되고, 작은 토너 방울 또는 입자는 대전 또는 비대전 영역 중 하나의 근처에 부착하여 상기 광도전층의 표면상에 톤 화상을 형성할 수 있게 된다. 그 결과 형성된 톤 화상은 종이와 같은 적당한 최종 또는 매개성 수용체 표면으로 전사되거나, 또는 상기 광도전층은 그 화상을 위한 최종 수용체로써 작용할 수 있다. 상기 화상 형성 공정을 수 회 반복하여, 예를 들면 별개의 색채 성분으로 된 화상을 중첩시켜, 단일한 화상을 완성하거나, 별개의 색채의 화상을 중첩하는 것과 같이, 음영 화상을 발생하여 풀칼라 최종 화상을 형성 및/또는 추가 화상을 재생산한다.
유기감광체에는 단층 및 다층의 광도전 요소가 사용되어 왔다. 단층의 구현예에서는, 전하수송물질과 전하발생물질이 고분자 결합제와 결합된 후, 상기 도전성 지지체 상에 부착된다. 다층의 구현예에서는 전하수송물질과 전하발생물질이 별개의 층에서 요소로서 존재하고, 그 각각은 선택적으로 고분자 결합제와 결합하여 도전성 지지체 상에 부착된다. 이 경우 두가지 배열이 가능하다. 첫번째 이중층의배열('이중층'(dual layer) 배열)에서는 전하발생층이 도전성 지지체 상에 부착되고 전하수송층은 전하발생층 상부에 부착된다. 두번째 이중층의 배열('역 이중층'(inverted dual layer) 배열)에서는 전하수송층과 전하 발생층의 순서가 뒤바뀐다.
단층 및 다층의 광도전 요소에서, 전하발생물질의 목적은 노광시에 전하캐리어(즉 정공 및/또는 전자)를 발생시키는 것이다. 전하수송물질은, 광도전 요소상의표면전하의 방전을 촉진시키기 위하여 상기 전하 캐리어 중의 적어도 한가지 타입(일반적으로 정공)을 수용하고 이를 전하수송층을 통하여 수송하는 것을 목적으로 한다. 그 전하수송물질은 전하수송화합물, 전자수송화합물, 또는 이들의 조합물이 될 수 있다. 전하수송화합물이 사용되는 경우, 전하수송화합물은 정공 캐리어를 수용하고 상기 정공 캐리어를 전하수송화합물을 가지는 층을 통하여 수송한다. 전자수송화합물이 사용되는 경우에는, 전자수송화합물은 전자 캐리어를 수용하고 상기 전자 캐리어를 전자수송화합물을 가지는 층을 통하여 수송한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광전특성이 개선된 유기감광체, 및 이를 이용한 전자사진 화상형성 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 "Vacc" 및 "Vdis"와 같은 유기감광체의 광전 특성을 개선하기 위하여 전자수송화합물의 염을 함유하는 신규한 광도전요소를 제공한다.
제 1 태양에서, 본 발명은 (a) 도전성 지지체; 및 (b) 상기 도전성 지지체 상부에 위치하여 전하발생화합물 및 전자수송화합물의 염을 함유하는 광도전 요소를 포함하는 유기감광체를 제공한다. 상기 광도전 요소는, 전하발생화합물을 포함하는 광도전층; 및 상기 광도전층의 상부에 위치하고 전자수송화합물의 염을 함유하는 오버코트층을 포함할 수 있다.
제 2 태양에서, 본 발명은 (a) 광 화상 형성 장치; 및 (b) 상기 광 화상 형성 성분으로부터 광을 수용하기 위한 상기 유기감광체를 포함하는 전자사진 화상형성 장치를 제공한다. 상기 장치는 토너 공급기(dispenser)를 더 포함할 수 있다.
제 3 태양에서, 본 발명은 (a) 상기한 유기감광체 표면에 전하를 인가하는 단계; (b) 상기 유기감광체 표면을 화상 방식대로(image-wise) 노광시켜 선택된 영역에서 전하를 소산시킴으로써 상기 유기감광체 표면상에 대전 영역 및 비대전 영역의 패턴을 형성하는 단계; (c) 상기 표면을 토너에 접촉시켜 톤 화상(toned image)을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 톤 화상을 지지체에 전사시키는 단계를 포함하는 전자사진 화상형성방법을 제공한다.
개선된 유기감광체는 적어도 하나의 전하 발생 화합물 및 전자수송화합물의 염을 함유하는 광도전 요소를 포함한다. 몇몇 구현예에서, 비록 선택적 또는 추가적으로 상기 전자수송화합물의 염이 광도전층에 존재할 수 있다 하더라도, 상기 광도전 요소는 상기 전자수송화합물의 염을 가지는 오버코트층을 포함한다. 일반적으로, 상기 오버코트층은 광도전층의 상부에 위치하고, 예를 들면, 단일층 또는 역전 이중층이 가능하다. 상기 오버코트층은, 예를 들면, 유기감광체의 표면에 이형층으로써 공급될 수 있다. 상기 유기감광체에 존재하는 상기 전자수송화합물의 염은 전자사진 분야에서 유기감광체의 성능을 향상시킬 수 있고, 특히 습식 토너에 기초한 장치를 포함하여, 양의 표면 전하를 가지고 작동되도록 고안된 유기감광체의 경우 더욱 그러하다. 몇몇 구현예에서, 적어도 하나의 전자수송화합물의 염을 가진 오버코트층은, 높은 "Vacc", 낮은 "Vdis", 사이클링에 대한 우수한 기계적 마모성, 및 오존, 캐리어 유체, 및 오염물질에 대한 우수한 화학적 내성을 제공한다.
전하 수송 조성물이 수용할 수 있는 전하량은 수용 전압(Vacc)으로 알려진 파라미터로 나타내지고, 방전시 전하 보유량은 방전 전압(Vdis)으로 알려진 파라미터에 의해 나타내어진다. 고품질의 화상 얻기 위해, Vacc는 증가시키고, Vdis는 감소시키는 것이 바람직하다.
유기감광체는 그 아래에 놓여진 층 들을 기계적인 열화, 캐리어 유체, 코로나 가스, 및 오존과 같은 화학물질에 의한 공격으로부터 보호하는 오버코트층을 포함할 수 있다. 일반적으로 상기 오버코트층이 바람직한 보호를 부여하기위해서, 상기 유기감광체는 특정한 기계적인 특성을 가지고 있어야 하고, 일반적으로 실질적으로 균일한 두께로 적용되어야 한다. 또한, 오버코트 재료는 수용할 수 있는 함량 을 넘어서 유기감광체의 광전 특성에 불리한 영향을 주지 않도록 선택되어져야 한다.
상기 오버코트층은, 높은 Vacc가 얻어지고 표면에 따라 생기는 잠상 스프레드(latent image spread:LIS)가 대체로 낮을 수 있도록 일반적으로 고 전도율을 가진 최상부면을 가져서는 안 된다. 그러나 오버코트층은 일반적으로 아래의 전하 발생층(단일층 또는 역 이중층)으로부터의 전자에 대하여, 또는 전하수송층(이중층)으로부터의 정공에 대하여 높은 전기저항율을 가지지 않는 결과, 오버코트층이 바람직하지 않게 높은 "Vdis" 값에 기여하거나 또는 광도전체의 극성에 반대되는 전하를 포획하지는 않는다.
아래 층을 보호하기 위해서 본 기술 분야에서 기술된 유기감광체를 위한 오버코트층이 있다. 상기 오버코트층의 대부분은 매우 작은 도전성을 가지는 고분자결합제를 포함한다. 그 결과, 고분자 오버코트층을 가지는 유기감광체의 "Vdis"는 반대로 영향을 받을 수 있다. 고분자 오버코트층을 가지는 유기감광체의 "Vdis"를 향상시키기 위하여, 고분자 오버코트층의 도전성을 증가시키는 새로운 방식이 바람직하다. 높은 "Vacc", 낮은 "Vdis", 익스텐디드 사이클링(extended cycling) 및 프린팅 동안의 우수한 기계적인 마모 내성, 및 오존, 캐리어 유체, 및 오염물질에 대한 우수한 화학적 내성을 부여하는 오버코트층을 가지는 추가적인 유기감광체를 위한 특별한 구현예가 계속 요구된다.
오버코트를 가지는 유기감광체의 광전 특성을 개선시키는 전자수송화합물을 포함하는 오버코트층은, 참조로써 본원에 통합된 미국출원번호 10/396,536(발명의 명칭 : 전자 수송층을 가지는 유기감광체, 출원인 : Zhu)에 더 상세하게 기술되어있다. 더 나아가, 특히 양의 표면 전하를 가지고 사용되는 유기감광체를 위해서, 광도전 요소를 통하여 전자 수송을 개선하는 것이 바람직 할 것이다.
일반적으로, 상기 전자수송조성물은, 중합체를 가진 복합물에서 적당한 전자이동성(electron mobility)을 나타내는 반면, 잠재적인 전자 포획에 비하여 큰 전자친화도를 가진다. 몇몇 구현예에서, 상기 전자수송조성물은 산소보다 더 작은 환원 전위(reduction potential)를 갖는다. 전하수송조성물이 일반적으로 산화되기 쉽고 환원되기 어려운 반면, 일반적으로 전자수송조성물은 환원되기 쉽고 산화되기 어렵다. 몇몇 구현예에서, 상기 전자수송화합물은 상온에서, 적어도 약 1 x 10-13cm2/Vs의 영자기마당 전자이동성(zero field electron mobility)을 가지고, 또 다른구현예에서는, 적어도 약 1 x 10-10cm2/Vs, 추가적인 구현예에서는, 적어도 약 1 x 10-8cm2/Vs, 및 다른 구현예에서는 적어도 약 1 x 10-6cm2/Vs의 영자기마당 전자이동성을 가진다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 명시된 범위 내에서 전자이동성의 다른 범위가 예상되고, 현 개시 내용 범위 안에 있음을 인식할 것이다.
전자수송화합물의 염을 상기 광도전성 요소로 혼합하는 것은 특히 Vdis를 낮추는 면에서, 상기 광도전 요소의 성능을 개선할 수 있다. 상기 전자수송화합물의 염은, 예를 들면, 광도전층 및/또는 오버코트층 내에 존재할 수 있다. 예를 들면, 상기 전자수송화합물의 염은, 전자수송화합물로부터 유도된 양이온 및 음이온을 포함할 수 있다. 염은 대체로 적어도 화합물 중의 두가지 종류, 즉 양이온과 음이온 사이에 중요한 정도의 이온결합을 갖고 있는 화합물을 지칭한다. 상기 음이온과 양이온은 그 자체로 이온 내에 공유결합을 가질 수 있다. 또한, 염은 일반적으로 세 개의 이온을 가지는 염화마그네슘(MgCl2)과 같은 두 개 이상의 이온을 포함할 수 있다.
본원에서 기술된 유기감광체는 사진복사기(photocopiers), 스캐너, 및 전자사진법에 기초한 다른 전자 장치뿐만 아니라 레이저 프린터 등에서 특히 유용하다. 상기 유기감광체의 용도는 아래 레이저 프린터 용도에 관한 부분에서 더 상세하게 기술되어 있으나, 전자사진술에 의해 가동되는 다른 장치에 대한 응용은 아래 논의로부터 일반화 될 수 있다. 고품질의 화상, 특히 다중 사이클 후에 고화질의 화상을 형성하기 위해서, 각각의 층 내의 조성물이 특별한 층을 형성하기 위한 고분자 결합제와 균일한 용액을 형성하고 상기 물질의 사이클링동안 오버코트층을 통하여 거의 균일하게 분포되어 있도록 하는 것이 바람직하다.
전자사진적 응용에서, 유기감광체 내에 전하 발생 화합물은 빛을 흡수하여 전자-정공 쌍을 형성한다. 이 전자-정공 쌍은, 큰 전기장 아래에서 적당한 시간 프레임(time frame)에 걸쳐 수송되어, 상기 전기장을 발생하는 표면 전하를 국부적으로 방전 시킬 수 있다. 특정 위치에 상기 전기장의 방전을 통해 광에 의해 그려진 패턴에 본질적으로 부합되는 표면 전하 패턴을 이룬다. 그 다음에 이 전하 패턴은 토너 부착을 유도하기 위해 사용될 수 있다. 본원에서 기술된 상기 유기감광체는 특히 전하를 수송하는데 효과적이며, 특히 전하 발생 화합물에 의해 형성된 전자-정공 쌍으로부터 정공을 수송할 때 효과적이다. 게다가, 특정의 전자 수송 화합물은 또한 전하를 수송하기 위하여 상기 전하수송 조성물과 함께 사용될 수도 있다. 개선된 전자수송화합물의 염의 형태는 본원에 기재되어 있다.
상기 전하발생화합물 및 상기 적당한 수송 조성물을 포함하는 재료로 된 층 또는 층들은 유기감광체내에 존재한다. 상기 유기감광체를 사용하여 이차원의 화상을 프린트하기 위해, 상기 유기감광체는 적어도 화상 일부를 형성하기 위한 이차원의 표면을 가지고 있다. 그 다음에 화상 형성 공정은 유기감광체의 사이클링에 의해 전체 화상의 형성을 완성하고/또는 후속 화상을 계속 처리한다. 상기 유기감광체는 플레이트, 시트, 유연성 벨트, 디스크, 경질(rigid) 드럼, 경질 또는 연질 드럼을 둘러싼 시트 등의 형태로 제공될 수 있다.
상기 유기감광체는 도전성 지지체, 및 전하 발생층을 특징으로 하는 광도전 요소를 포함할 수 있다. 상기 광도전 요소는, 일반적으로 빛을 흡수하여 전자와 정공 쌍을 발생하는 전하 발생 물질을 포함한다. 상기 광도전 요소는 정공, 즉 양전하 캐리어를 수송하는데 효과적인 전하수송화합물을 더 포함할 수도 있다. 몇몇 구현예에서, 상기 광도전 요소는 고분자 결합제 내에 전하수송조성물 및 전하발생화합물 모두를 가지는 단일 층을 가진다. 그 밖에 구현예에서는, 전하발생화합물이 전하 발생층과 별개의 전하 수송층에 존재한다. 또한, 상기 전하 발생층은 상기 전하 수송층과 상기 도전성 지지체 사이에 개재될 수 있다. 전하발생화합물 및 전하수송화합물을 포함하는 하나의 층을 가지는 단일층 구조는, 양의 표면전하를 가지고 사용되는 유기감광체용으로 특히 적당할 수 있다.
상기 유기감광체는 레이저 프린터와 같은 전자사진 화상 장치에 포함될 수 있다. 이 장치에서, 화상은 물리적 구현예로부터 형성되고, 유기감광체 상부에서 스캐닝되어 표면 잔상을 형성하는 광 화상으로 변환된다. 상기 표면 잠상은 상기 유기감광체의 표면 상부에 토너를 끌어당기기 위해 사용될 수 있으며, 이 때 상기 토너 화상은, 상기 유기감광체 상부에 투사된 상기 광 화상과 동일하거나 네거티브 화상이다. 상기 토너로는 습식이나 건식토너를 사용할 수 있다. 상기 토너는 상기 유기감광체의 표면에서부터 종이 시트와 같은 수용 표면으로 연속적으로 전사된다. 상기 토너의 전사 후에, 전체 표면은 방전되고, 상기 감광 물질은 다시 사이클을 할 준비를 한다. 상기 화상 형성 장치는, 예를 들면, 종이 수용매체를 전달 및/또는 감광체의 운동을 위한 복수의 지지롤러(support roller), 광 화상을 형성하기위한 적당한 광학기기, 레이저와 같은 광원, 토너 소스(toner source) 및 공급시스템 및 적절한 조절시스템을 포함한다.
전기사진 화상 형성 방법은 일반적으로 (a) 상술한 유기감광체의 표면에 전하를 인가하는 단계, (b) 상기 유기감광체 표면을 화상 방식대로 노광시켜 선택된 영역의 전하를 소산시킴으로써 상기 표면에 대전 및 비대전된 패턴을 형성하는 단계, (c) 상기 표면을 유기 액체에 착색제 입자를 분산시킨 분산액을 포함하는 습식 토너와 같은 토너와 접촉시켜 토너를 상기 유기감광체의 대전 또는 비대전된 영역으로 끓어 들임으로써 톤 화상을 형성하는 단계, 및 (d) 지지체에 상기 톤 화상을 전사하는 단계를 포함할 수 있다.
구조식과 기(group)의 정의에 의해 화합물을 기술하는데 있어, 화학적으로 용인되는 명명형식으로 몇 가지 용어가 사용된다. "기", "모이어티(moiety)" 및 "유도체(derivative)"라는 용어는 특별한 의미를 가진다. 기라는 용어는 총칭적인 화학물질(예를 들면 알킬기, 스틸베닐기, 페닐기 등)이 그 기의 결합구조와 일치하는 임의의 치환기를 가질 수 있음을 나타낸다. 예를 들면 알킬기는 메틸 에틸, 프로필 이소-옥틸, 도데실 등과 같은 알킬 물질을 포함하고, 또한 클로로메틸, 디브로모에틸, 1,3-디시아노프로필, 1,3,5-트리히드록시헥실, 1,3,5-트리플루오로시클로헥실, 1-메톡시-도데실, 페닐프로필 등과 같은 치환된 알킬을 포함한다. 그러나 상기 명명법과 일치하더라도 근원적인 기의 근본적인 결합구조를 변경시키는 어떠한 치환도 이 용어의 범위 내에 포함되지 않는다. 예를 들면, 스틸베닐기를 언급하는 경우, 3-메틸스틸베닐과 같은 치환은 상기 용어에 포함되지만, 반면에 3,3-디메틸스티베닐의 치환은 이러한 치환으로 인해 페닐기의 고리결합구조가 비방향족 형태로 변하므로 허용되지 않는다.
알킬 모이어티 또는 페닐 모이어티와 같은, 모이어티라는 용어가 사용되는 경우, 그 용어는 화학물질이 치환되지 않음을 가르킨다. 예를 들면, 알킬 모이어티라는 용어는 분지쇄, 직쇄, 고리의 형태에 상관없이, 비치환된 알킬 탄화수소기만을 나타낸다. 유도체라는 용어가 사용되는 경우, 상기 용어는 어느 하나의 화합물이 다른 화합물로부터 유도되거나 얻어지고 모체(parent substance)가 되는 필수적인 요소를 포함하는 것을 가르킨다.
유기감광체
상기 유기감광체는, 예를 들면, 플레이트, 시트, 유연성 벨트, 디스크, 경질 드럼, 또는 경질 또는 연질 드럼을 둘러싼 시트의 형태가 가능하며, 유연성 벨트와 경질 드럼은 일반적으로 시판되는 것을 사용한다. 상기 유기감광체는, 예를 들면, 도전성 지지체 및 상기 도전성 지지체 상부에 하나 또는 복수층의 형태로 위치한 광도전 요소를 포함할 수 있다. 상기 광도전 요소는 전하 발생층 및 선택적으로 추가층을 포함하는 광도전층에 대하여 하나 또는 복수의 오버코트 또는 언더코트(undercoats)를 더 포함할 수 있다.
상기 광도전 요소는, 몇몇 구현예에서의 전자 수송 화합물 뿐만 아니라 고분자 결합제에 전하수송화합물 및 전하발생화합물 모두를 포함할 수 있는데, 상기 물질들은 동일한 층 및/또는 별도의 층에 존재할 수 있다. 예를 들면, 전하수송화합물 및 전하발생화합물은 단일층에 존재 할 수 있다. 그러나, 다른 구현예에서는,상기 광도전 요소는 전하 발생층 및 이와 별개의 전하 수송층을 특징으로 하는 이중층 구조를 포함한다. 상기 전하 발생층은 상기 도전성 지지체 및 상기 전하 수송층 사이에 개재할 수 있다. 또한, 상기 광도전 요소는 상기 전하 수송층이 상기 도전성 지지체 및 상기 전하 발생층 사이에 개재된 구조를 가질 수 있다.
도전성 지지체는, 예를 들어 유연성 웹(web) 또는 벨트의 형태의 유연성을 가질 수 있거나, 예를 들어 드럼의 형태의 비유연성일 수 있다. 드럼은 화상 형성 공정 동안 드럼을 회전시키는 드라이브에 드럼을 부착시킨 중공 실린더 구조(hollow cylindrical structure)를 가질 수 있다. 통상적으로, 유연성 있는 도전성 지지체는 절연 지지체 및 광도전 재료에 적용되는 박층의 도전 재료를 포함한다.
절연 지지체는 폴리에스터(예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트), 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리비닐 수지, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리스티렌 등과 같은 중합체를 형성하는 종이 또는 필름이 될 수 있다. 예를 들면, 지지용 기재로 사용되는 중합체의 특수한 예는, 폴리에테르술폰(상품명 Stabar S-100, ICI로부터 구입가능), 폴리비닐 풀루오라이드(상품명 Tedlar E.I DuPont de Nemours & Company로부터 구입가능), 폴리비스페놀-A 폴리카보네이트(상품명 Makrofol, Mobay Chemical Company로부터 구입가능), 및 무정형의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(상품명 Melinar, ICI Americas,Inc.로부터 구입가능)를 포함한다. 상기 도전성 재료는,그라파이트(graphite); 분산된 카본블랙; 요오드화물; 폴리피롤 및 상품명 Calgon 도전성 고분자 261(Calgon Corporation, Inc, Pittsburgh, Pa.로부터 상업적으로 구입가능)과 같은 도전성 중합체; 알루미늄, 티타늄, 크롬, 황동, 금, 구리, 팔라듐, 니켈, 또는 스테인리스 스틸과 같은 금속; 또는 주석 산화물 또는 인듐 산화물과 같은 금속 산화물이 사용될 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 상기 도전성 물질은 알루미늄이다. 일반적으로 상기 광도전체 지지체는 요구되는 기계적 안정성을 부여하기 위한 적절한 두께를 가진다. 예를 들면, 유연성 웹 지지체는 일반적으로 약 0.01 내지 약 1mm 두께를 가지는 반면, 드럼 지지체는 일반적으로 약 0.5mm 내지 약 2mm 사이의 두께를 가진다.
전하발생화합물은, 빛을 흡수하여 염료 또는 안료와 같은 전하 캐리어를 발생시킬 수 있는 물질이다. 적당한 전하 발생 화합물의 비제한적인 예로는, 금속 불포함(metal-free) 프탈로시아닌류(H.W. Sandis, Inc. 제품인 ELA 8034 금속불포함 프탈로시아닌 또는 Sanyo Color Works, Ltd. 제품인 CGM-X01); 티탄 프탈로시아닌, 구리 프탈로시아닌, 옥시티탄 프탈로시아닌(또는 "티타닐 옥시 프탈로시아닌"으로 칭하고, 전하 발생 화합물로써 작용할 수 있는 결정상 또는 결정상의 혼합물을 포함), 히드록시갈륨 프탈로시아닌과 같은 금속 프탈로시아닌류; 스쿠아릴륨(squarylium)계 염료 및 안료; 히드록시치환 스쿠아릴륨계 안료; 페릴이미드류; 다핵 퀴논류(상품명 Indofast Double Scarlet, 상품명 Indofast Violet Lake B, 상품명 Indofast Brilliant Scarlet 및 상품명 Indofast Orange란 상품명으로 Allied Chemical Corporation으로부터 구입 가능함); 퀴나크리돈류(상품명 Monastral Red, 상품명 Monastral Violet 및 상품명 Monastral Red Y 라는 상품명으로 DuPont으로부터 구입가능); 페리논류를 포함하는 나프탈렌 1,4,5,8-테트라카복실산 유도체 안료; 테트라벤조포르피린류와 테트라나프탈로포르피린류; 인디고계 및 티오인디고계 염료; 벤조티오크산틴(benzothioxanthene) 유도체; 페릴렌 3,4,9,10-테트라카복실산 유도체 안료; 비스아조-, 트리스아조- 및 테트라키스아조 안료를 포함하는 폴리아조 안료; 폴리메틴계 염료; 퀴나졸린기를 포함하는 염료; 3차 아민류; 비정질 셀레늄; 셀레늄-텔루륨, 셀레늄-텔루륨-비소 및 셀레늄-비소, 카드뮴 술포셀레나이드, 카드뮴셀레나이드, 카드뮴 설파이드 및 이들의 혼합물과 같은 셀레늄 합금을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 상기 전하발생화합물은 옥시티탄 프탈로시아닌(예를 들면, 임의의 상(phase)도 가능), 히드록시갈륨 프탈로시아닌 또는 이들의 조합물을 포함한다.
전자사진법에 이용할 수 있는 전하수송화합물에는 여러 종류가 있다. 본원에서 기술한 유기 광도전체로서, 당해 기술분야에서 알려진 임의의 전하 수송화합물도 사용될 수 있다. 적당한 전하수송화합물로는 피라졸린 유도체, 플루오렌 유도체, 옥사디아졸 유도체, 스틸벤 유도체, 히드라존 유도체, 카바졸 히드라존 유도체, 트리아릴 아민류, 폴리비닐 카바졸, 폴리비닐 피렌, 폴리아세나프틸렌, 또는 적어도 2 이상의 히드라존기 및 트리페닐아민과, 카바졸, 줄롤리딘(julolidine), 페노티아진(phenothiazine), 페나진, 페녹사진, 페녹사티인(phenoxathiin), 티아졸, 옥사졸, 이소옥사졸, 디벤조(1,4)디옥신, 티안트렌(thianthrene), 이미다졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 벤조옥사졸, 벤즈이미다졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 인돌, 인다졸, 피롤, 퓨린, 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 트리아졸, 옥사디아졸, 테트라졸, 티아디아졸, 벤즈이소옥사졸, 벤즈이소티아졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 티오펜, 티아나프텐, 퀴나졸린 또는 시놀린 같은 헤테로사이클류로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 2 이상의 기를 포함하는 다중 히드라존(multi-hydrazone) 화합물을 포함하지만 이들에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 구현예에서, 전하 수송 화합물은 Mitsubishi Paper Mills(Tokyo, Japan)의 MPCT-10, MPCT-38, MPCT-46과 같은 스틸벤 유도체이다.
몇몇 구현예에서, 본 발명의 상기 광도전 요소는 하나 이상의 전자수송화합물을 포함한다. 상기 전자수송화합물의 염은 광도전층 및/또는 오버코트층과 같은, 광도전 요소에 사용되기에 바람직할 수 있다. 상기 전자수송화합물의 염은 광도전 요소에서 단독으로 또는 중성의 전자수송화합물과 같은 추가적인 전자수송화합물과 함께 사용될 수 있다. 복수의 전자수송화합물이 사용되는 경우, 상기의 다른 전자수송화합물은 동일한 층 및/또는 별개의 층에 존재할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 광도전층은 중성의 전자수송화합물을 포함하고, 오버코트층은 전자수송화합물의 염을 포함한다.
일반적으로, 적당한 구현예에서, 당해 기술분야에서 알려진 하나 이상의 전자수송화합물도 사용될 수 있다. 적당한 전자수송화합물의 비제한적인 예로는 브로모아닐린, 테트라시아노에틸렌, 테트라시아노퀴노디메탄, 2,4,7-트리니트로-9-플루오레논, 2,4,5,7-테트라니트로-9-플루오레논, 2,4,5,7-테트라니트로크산톤, 2,4,8-트리니트로티오크산톤, 2,6,8-트리니트로-인데노-4H-인데노[1,2-b]티오펜-4-온 및 1,3,7-트리니트로디벤조티오펜-5,5-디옥사이드, (2,3-디페닐-1-인데닐리덴)말로노니트릴, 4H-티오피란-1,1-디옥사이드 및 그 유도체(예를 들어, 4-디시아노메틸렌-2,6-디페닐-4H-티오피란-1,1-디옥사이드, 4-디시아노메틸렌-2,6-디-m-톨릴-4H-티오피란-1,1-디옥사이드) 및 비대칭치환된 2,6-디아릴-4H-티오피란-1,1-디옥사이드(예를 들어, 4H-1,1-디옥소-2-(p-이소프로필페닐)-6-페닐-4-(디시아노메틸리덴)티오피란 및 4H-1,1-디옥소-2-(p-이소프로필페닐)-6-(2-티에닐)-4-(디시아노메틸리덴)티오피란), 포스파-2,5-시클로헥사디엔의 유도체, (알콕시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 유도체(예를 들어, (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴, (4-페네톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴, (4-카바톡시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴), 및 디에틸(4-n-부톡시카르보닐-2,7-디니트로-9-플루오레닐리덴)-말로네이트, 안트라퀴노 디메탄 유도체(예를 들어, 11, 11, 12, 12-테트라시아노-2-알킬안트라퀴노디메탄 및 11, 11-디시아노-12,12-비스(에톡시카르보닐)안트라퀴노디메탄), 안트론 유도체(예를 들어, 1-클로로-10-[비스(에톡시카르보닐)메틸렌]안트론, 1,8-디클로로-10-[비스(에톡시카르보닐)메틸렌]안트론, 1,8-디히드록시-10-[비스(에톡시카르보닐)메틸렌]안트론, 및 1-시아노-10-[비스(에톡시카르보닐)메틸렌]안트론), 7-니트로-2-아자-9-플루오레닐리덴말로노니트릴, 디페노퀴논 유도체, 벤조퀴논 유도체, 나프토퀴논 유도체, 퀴닌 유도체, 테트라시아노에틸렌, 2,4,8-트리니트로티오크산톤, 디니트로벤젠 유도체, 디니트로안트라센 유도체, 디니트로아크리딘 유도체, 니트로안트라퀴논 유도체, 디니트로안트라퀴논유도체, 숙신산 무수물, 말레산 무수물, 디브로모말레산 무수물, 피렌 유도체, 카바졸 유도체, 히드라존 유도체, N,N-디알킬아닐린 유도체, 디페닐아민 유도체, 트리페닐아민유도체, 트리페닐메탄 유도체, 테트라시아노퀴논 디메탄, 2,4,5,7-테트라니트로-9-플루오레논, 2,4,7-트리니트로-9-디시아노메틸렌 플루오레논, 2,4,5,7-테트라니트로크산톤 유도체, 및 2,4,8-트리니트로티오크산톤 유도체를 포함한다. 관심있는 몇몇 구현예에서는, 상기 전자수송화합물은 (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오르에닐리덴)말로노니트릴, (4-펜에톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴, (4-카비톡시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴과 같은 (알콕시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 유도체, 및 디에틸(4-n-부톡시카르보닐-2,7-디니트로-9-플루오레닐리덴)-말로네이트를 포함한다.
결합제를 가지는 오버코트에 전자수송화합물의 염을 첨가하는 것이 상기 오버코트를 포함하는 유기감광체의 Vdis를 감소시킬 수 있다고 밝혀져왔다. 적당한 전자수송화합물의 염은, 예를 들면, 전자수송화합물로부터 유도된 양이온 및 음이온으로 이루어진 염을 포함한다. 적당한 양이온의 비제한적인 예로는 NH4+, K+, Li+, Na+, Rb+, Cs+, Ca+2, Mg+2, Sr+2, Ba+2, Al+3, Co+2, Ni+2, Cu+2, 및 Zn+2을 포함한다. 산성기를 가지는 임의의 중성 전자수송화합물은 염기에 의해 본 발명에 적당한 대응되는 음이온으로 전환될 수 있다. 예를 들면, 당해 기술분야에서 알려진 전자수송화합물의 구조에서 산 무수물(acid anhydride)기, 카르복시산기, 술폰산기, 및 포스포닉산기는, 대응되는 카르복실레이트기, 술폰네이트기, 및 포스포네이트기로 각각 변환될 수 있다. 염 유도체로부터 형성될 수 있는 적당한 전자수송화합물의 비제한적인 예로는, 예를 들면, 니트로-9-플루오레논 유도체, 디니트로-9-플루오레논 유도체, 트리니트로-9-플루오레논 유도체, 테트라니트로-9-플루오레논 유도체, 테트라시아노퀴노디메탄 유도체, 2,4,5,7-테트라니트로크산톤 유도체, 2,4,8-트리니트로티오크산톤 유도체, 2,6,8-트리니트로-인데노-4H-인데노[1,2-b]티오펜-4-온 유도체, 및 1,3,7-트리니트로디벤조티오펜-5,5-디옥사이드, (2,3-디페닐-1-인데닐리덴)말로노니트릴 유도체, 4H-티오피란-1,1-디옥사이드 유도체, 비대칭치환된 2,6-디아릴-4H-티오피란-1,1-디옥사이드 유도체, 포스파-2,5-시클로헥사디엔 유도체, (알콕시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 유도체, 안트라퀴노디메탄 유도체, 안트론 유도체, 7-니트로-2-아자-9-플루오레닐리덴-말로노니트릴 유도체, 디페노퀴논 유도체, 벤조퀴논 유도체, 나프토퀴논 유도체, 퀴닌 유도체, 2,4,8-트리니트로티오크산톤, 디니트로벤젠 유도체, 디니트로안트라센 유도체, 디니트로아크리딘 유도체, 니트로안트라퀴논 유도체, 디니트로안트라퀴논유도체, 숙신산 무수물, 말레산 무수물, 디브로모말레산 무수물, 피렌 유도체, 카바졸 유도체, 히드라존 유도체, N,N-디알킬아닐린 유도체, 디페닐아민 유도체, 트리페닐아민유도체, 트리페닐메탄 유도체, 2,4,7-트리니트로-9-디시아노메틸렌 플루오레논 유도체, 2,4,5,7-테트라니트로크산톤 유도체, 및 2,4,8-트리니트로티오크산톤 유도체를 포함한다. 관심있는 몇몇 구현예에서, 본 발명을 위한 전자수송화합물의 음이온은 다음의 화학식으로 구성된 군으로부터 선택된다.
(1),(2),(3)
상기 전자수송화합물의 염을 형성하기 위해서, 상기 산성 전자수송화합물은 적당한 염기와 결합할 수 있고, 상기 염기의 양이온은 상기 염의 양이온이 되고 상기 전자수송화합물의 음이온은 상기 염의 음이온이 된다. 일반적으로, 상기 염의 형성은 수용액 상에서 이루어지는데, 예를 들면, 과량의 염기와 산을 첨가하여 상기 전자수송화합물의 염을 얻게 된다. 몇몇 구현예에서, 상기 염은 다른 용제, 일반적으로, 알코올과 같은 극성 용제에서 형성될 수 있다. 상기 전자수송화합물의 염을 얻은 후에, 결합제 및/또는 다른 화합물을 상기 염과 결합하고자 한다면, 상기 염과 적당한 적당한 용액에서 용해되고 /또는 분산될 수 있는 결합제 및/또는 다른 화합물을 선택할 수 있다.
UV 흡수제는 자외선을 흡수한 후, 열로써 발산시킬 수 있다. UV 억제제는 자외선에 의해 발생된 자유 라디칼을 포획한 후에, 에너지 발산과 함께 활성 안정제 모이어티를 재생성하는 것으로 간주된다. 전자 수송 화합물과 UV 안정제와의 상승효과 관계의 면에서, UV 안정화 능력이 시간 경과에 따른 상기 유기감광체의 열화를 감소시키는데 더 유리하다고 하더라도, UV 안정제의 특별한 장점이 UV 안정화 성능인 것은 아니다. 이론에 의해 제한되고 싶지는 않지만, UV 안정제에 의해 기여되는 상승효과 관계는 화합물의 전자적 성질과 관계되고, 결국 이는 UV 안정화 기능에 기여하고, 전자 수송 화합물과 공동으로 전자 유도 경로를 설정하는데 더욱기여하게 된다. 특히, 전자 수송 화합물과 UV 안정제가 결합되어 이루어진 유기감광체는 사이클이 거듭될 수록 더 안정한 수용 전압 Vacc을 나타낼 수 있다. 전자 수송 화합물 및 UV 안정제 모두를 포함하는 층을 가진 유기감광체의 개선된 상승효과 작용은, 참조로 본원에 통합된 미국특허출원번호 10/425,333(발명의 명칭 : 광안정제를 포함하는 유기감광체, 출원인 : Zhu, 출원일 : 2003년 4월 28일)에 더 자세하게 기술되어 있다.
적당한 광안정제의 비제한적인 예로서, 예를 들면, Tinuvin 144 및 Tinuvin 292(Ciba Specialty Chemical, Terrytown, NY으로부터 구입가능함)와 같은 힌더드 트리알킬아민, Tinuvin 123(Ciba Specialty Chemical로부터 구입가능함)과 같은 힌더드 알콕시디알킬아민, Tinuvin 328, Tinuvin 900, 및 Tinuvin 928(Ciba Specialty Chemical로부터 구입가능함)과 같은 벤조트리아졸, Sanduvor 3041(Clariant Corp., Charlotte, N.C.로부터 구입가능함)과 같은 벤조페논, Arbestab(Robinson Brothers Ltd, West Midlands, Great Britain으로부터 구입가능함)과 같은 니켈 화합물, 살리실레이트, 시아노신나메이트, 벤질리덴 말로네이트, 벤조에이트, Sanduvor VSU(Clariant Corp., Charlotte, N.C.로부터 구입가능함)과 같은 옥사닐리드, Cyagard UV-1164(Cytec Industries Inc., N.J.로부터 구입가능함)와 같은 트리아진, Luchem(Atochem North America, Buffalo, NY로부터 구입가능함)과 같은 고분자 스테릭컬리 힌더드 아민(polymeric sterically hindered amines)을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 광안정제는 다음의 화학식을 가지는 힌더드 트리알킬아민으로 구성된 군으로부터 선택된다.
,,
상기에서 R1, R2, R3, R4, R6, R7, R8, R10, R11, R12, R13, R15는, 서로 독립적으로 수소, 알킬기, 또는 에스테르, 또는 에테르기이고, R5, R9 및 R14는 서로 독립적으로 알킬 기이고, X는, -O-CO-(CH2)m-CO-O-(m은 2 내지 20사이이다.)로 구성된 기로부터 선택된 연결기이다.
일반적으로 상기 결합제는, 적당한 구현예의 경우 전하 수송 화합물(전하 수송층 또는 단일층 구조의 경우에), 전하 발생 화합물(전하 발생층 또는 단일층 구조의 경우에), 및/또는 전자 수송 화합물을 분산시키거나 용해시킬 수 있다. 예를 들면, 전하발생층 및 전하수송층의 모두의 경우에 사용되는 적당한 고분자 결합제의 예로는 일반적으로, 폴리스티렌-co-부타디엔, 폴리스티렌-co-아크릴로니트릴, 개질 아크릴계 중합체, 폴리비닐아세테이트, 스티렌-알키드 수지, 소야(soya)-알킬 수지, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트류, 폴리아크릴산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트류, 스티렌 중합체, 폴리비닐부티랄, 알키드 수지, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르류, 폴리술폰류, 폴리에테르류, 폴리케톤류, 페녹시계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 폴리실록산류, 폴리(히드록시에테르)계 수지, 폴리히드록시스티렌계 수지, 노볼락, 폴리(페닐글리시딜에테르)-co-디시클로펜타디엔, 상기한 중합체에 사용된 단량체의 공중합체 및 그 조합물이 있다. 몇몇 구현예에서 폴리카보네이트 결합제및/또는 폴리비닐부티랄 결합제가 특히 바람직하다. 예를 들면, 적당한 폴리카보네이트 결합제의 예로는 비스페놀-A로부터 유도된 폴리카보네이트 A, 시클로헥실리덴 비스페놀로부터 유도된 폴리카보네이트 Z, 메틸비스페놀 A로부터 유도된 폴리카보네이트 C 및 폴리에스테르카보네이트를 포함한다. 적당한 폴리비닐부티랄 바인더는, 예를 들어 일본 Sekisui Chemical Co. Ltd.으로부터 구입가능한 BX-1과 BX-5가 있다. 상기 결합제는 수성계 또는 수분산 고분자 결합제이다. 본원에서 기술한 오버코트층에 적당한 수성계 고분자 결합제로서 비제한적인 예로는, 상품명 Andura-50,-100, 및 -200(Air Product로부터 구입가능), Shakopee, MN 55379와 같은 폴리우레탄, 상품명 Hybridur-560,-570, 및 -580(Air Product로부터 구입가능), 우레탄-아크릴 수지, 상품명 Ancarez Ar 550(Air Product로부터 구입가능), 및 상품명 Beckpox(Solutia Inc., St. Louis, MO로부터 구입가능)와 같은 에폭시 수지이다.
하나 또는 그 이상의 층을 위한 적당한 선택적인 첨가제로는, 예를 들어 산화방지제, 커플링제(coupling agent), 분산제, 경화제, 계면활성제 및 이것들의 조합 등이 가능하다.
상기 광도전 요소는 통상적으로 약 10 내지 약 45 미크론의 두께를 가지고 바람직하게는 약 12 내지 약 40 미크론의 두께를 가진다. 별개의 전하 발생층 및 별개의 전하 수송층을 가지는 이중층의 구현예에서, 전하 발생층은 일반적으로 약 0.5에서 약 2 미크론의 두께를 가지고, 전하 수송층은 일반적으로 약 5 내지 약 35 미크론의 두께를 가진다. 전하 수송 화합물과 전하 발생 화합물이 동일한 층에 함유된 구현예에서, 전하 발생 화합물과 전하 수송 조성을 가지는 층은 약 7 내지 약 30 미크론의 두께를 가진다. 별개의 전자 수송층을 가지는 구현예에서, 전자 수송층은 약 0.5 내지 약 10 미크론, 더 바람직한 구현예에서는 약 1 미크론 내지 약 3 미크론의 평균 두께를 가진다. 일반적으로, 전자 수송 오버코트층은 기계적 내마모성을 증가시키고, 캐리어 유체와 대기중 수분에 대한 저항성을 증가시키고, 코로나 가스에 의한 감광체의 열화를 감소시킬 수 있다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기의 명시된 범위 내에서 두께의 범위를 다르게 설정할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 속함을 인식할 것이다.
일반적으로, 본원에서 기술한 유기감광체의 경우, 전하 발생 화합물의 양은, 광도전층의 중량 기준으로 약 0.5 내지 약 25 중량 %이고, 바람직하게는 약 1 내지 15 중량%이고, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 10 중량 %이다. 전하 수송 화합물의 양은, 광도전층의 중량 기준으로 약 10 내지 약 80 중량 %이고, 바람직하게는 약 35 내지 약 60 중량 %이고, 보다 바람직하게는 약 45 내지 약 55 중량 %이다. 현재, 선택적인 전자 수송 화합물의 양은 광도전층의 중량 기준으로 적어도 약 2 중량 %이고, 바람직 하게는 약 2.5 내지 약 25 중량 %이고, 보다 바람직하게는 약 4 내지 20 중량 %이다. 결합제의 양은, 광도전층의 중량 기준으로 약 15 내지 80 중량 %이고, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 75 중량 %이다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 상기 조성의 명시된 범위내에서 결합제 함량의 범위를 다르게 설정할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위내에 있음을 인식할 것이다.
별개의 전하 발생층과 전하 수송층을 가진 이중층을 구비하는 구현예의 경우, 전하 발생층은 일반적으로, 전하 발생층의 중량 기준으로, 약 10 내지 90 중량 %이고, 바람직하게는 약 15 내지 약 80 중량 %이고, 보다 바람직하게는 약 20 내지 75 중량 %의 결합제를 포함한다. 전하 발생층에서 선택적인 전자 수송 화합물의 함량은, 전하 발생층의 중량 기준으로, 일반적으로 약 2.5 중량 %이고, 바람직하게는 약 4 내지 30 중량 %이고, 보다 바람직하게는 약 10 내지 25 중량 %가 될 수 있다. 전하 수송층은 일반적으로 약 20 내지 70 중량 %의 결합제를 포함하고, 바람직하게는 약 30 내지 50 중량 %의 결합제를 포함한다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기의 명시된 범위내에서 이중층 구현예의 결합제 농도의 범위를 다르게 설정할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위내에 속함을 인식할 것이다.
전하 발생 화합물과 전하 수송 화합물을 가지는 단일층의 구현예에서, 광도전층은 일반적으로 결합제, 전하 수송 화합물 및 전하 발생 화합물을 포함한다. 전하 발생 화합물의 양은, 광도전층의 중량 기준으로, 약 0.05 내지 25 중량 %이고, 바람직하게는 약 2 내지 15 중량 %이다. 전하 수송 화합물의 함량은, 통상적인 첨가물과 같은 선택적인 첨가물 및 결합제를 포함하는 광도전층의 잔류물과 함께, 광도전층의 중량 기준으로 약 10 내지 80 중량 %, 바람직하게는 약 25 내지 약 65 중량 %, 보다 바람직하게는 약 30 내지 약 60 중량 %, 보다 더 바람직하게는 약 35 내지 55 중량 %이다. 전하 수송 조성물과 전하 발생 화합물을 가진 단일층은, 일반적으로 약 10 내지 약 75 중량 %, 바람직하게는 약 20 내지 약 60 중량 %, 바람직하게는 약 25 내지 약 50 중량 %의 결합제를 포함한다. 선택적으로, 상기 전하 발생 화합물과 전하 수송 화합물을 가진 층은 전자 수송 화합물을 포함할 수 있다. 선택적인 전자 수송 화합물의 함량은, 광도전층의 중량 기준으로, 일반적으로 적어도 약 2.5 중량 %이고, 바람직하게는 약 4 내지 30 중량 %이고, 보다 바람직하게는 약 5 내지 25 중량 %이고, 더욱더 바람직하게는 약 10 내지 20 중량%이다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기의 층에 대한 명시된 범위내에서 조성 범위를 다르게 설정할 수 있고, 이는 본 발명의 범위에 속함을 인식할 것이다.
일반적으로, 전자 수송 층을 가진 임의의 층은, UV 광안정제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 전자 수송층은 일반적으로 전자 수송 화합물, 결합제, 및 선택적인 UV 광안정제를 포함할 수 있다. 전자 수송 화합물을 포함하는 오버코트층은, 참조로써 본원에 통합된 미국출원번호 10/396,536(발명의 명칭 : 전자 수송층을 가지는 유기감광체, 출원인 : Zhu)에 더 상세하게 기술되어있다. 예를 들면, 상기 기술된 전자 수송 화합물은, 본원에서 기술된 광도전체의 이형층에서 사용될 수 있다. 전자 수송층의 전자 수송 화합물은, 전자 수송층의 중량 기준으로, 약 1 내지 50 중량 %의 양이고, 바람직하게는 약 5 내지 40 중량 %의 양이고, 더 바람직하게는 약 10 내지 약 30 중량%이고, 더욱더 바람직하게는 약 20 내지 25 중량%이다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기의 층에 대한 명시된 범위내에서 조성 범위를 다르게 설정할 수 있고, 이는 본 발명의 범위에 속함을 인식할 것이다.
광도전체의 하나 또는 그 이상의 적절한 임의 층에서 상기 UV 광안정제는, 특정 층의 중량 기준으로, 일반적으로 약 0.5 내지 25 중량%의 함량으로 사용되고, 바람직하게는 약 1 내지 10 중량%의 양이다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기의 층에 대한 명시된 범위내에서 조성 범위를 다르게 설정할 수 있고, 이는 본 발명의 범위에 속함을 인식할 것이다.
예를 들면, 상기 광도전층은, 유기 용매에 하나 또는 그 이상의 전하 발생 화합물, 전하 수송 화합물, 전자 수송 화합물, UV 광안정제, 및 고분자 결합제와 같은 성분들을 분산하거나 용해시키고, 각각의 아래층 상부에 상기 분산액 및/또는 용액을 코팅하고, 이를 건조함으로써 형성될 수 있다. 특히, 상기 성분들은 고전단력의 균질화, 볼-밀링, 애트리터(attritor)-밀링, 고에너지 비드(샌드) 밀링 또는 분산액을 형성함에 있어서 입경 감소에 효과적이라고 알려진 기타 크기 감소 공정 또는 믹싱 수단에 의해 분산될 수 있다. 다중층을 가진 광도전 요소의 경우, 상기 층은 일반적으로 바람직한 구조를 형성하기 위해 연속적으로 적용될 수 있다.
감광체는 그 상부에 선택적으로 하나 또는 복수의 부가층을 가질 수 있다. 상기 부가층으로는, 장벽층, 이형층, 보호층, 또는 접착층과 같은 서브-층 또는 오버코트층이 가능하다. 이형층 또는 보호층은 광도전체 요소의 최상부에 형성된다. 장벽층은 이형층과 광도전 요소의 사이에 개재되거나, 광도전 요소를 오버코트하는데 사용된다. 장벽층은 그 아래층이 마모되는 것을 보호한다. 접착층은, 광도전 요소, 장벽층 및 이형층, 또는 이들의 조합의 사이에 위치하여 접착성을 개선시킨다. 서브-층은 전하 차단층이고 도전성 지지체와 광도전 요소사이에 위치한다. 서브-층은 또한 도전성 지지체와 광도전 요소사이에 위치하여 이들의 접착성을 개선시킨다.
예를 들면, 오버코트층을 위한 결합제에는, 플루오르화 중합체, 실록산 중합체, 플루오로실리콘 중합체, 실란, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴레이트, 폴리(메틸 메타크릴레이트-co-메타크릴산), 우레탄 수지, 우레탄-에폭시 수지, 아크릴레이트-우레탄 수지, 우레탄-아크릴 수지, 에폭시 수지, 또는 이들의 조합물과 같은 중합체가 가능하다. 상기의 결합제는 솔벤트계이거나 수성계 모두 가능하다. 몇몇 구현예에서, 오버코트 결합제는 수성계 또는 수분산 고분자 결합제이다. 본원에서 기술한 오버코트층에 적당한 수성계 고분자 결합제로서 비제한적인 예로는, 상품명 Andura-50,-100, 및 -200(Air Product로부터 구입가능), Shakopee, MN 55379와 같은 폴리우레탄, 상품명 Hybridur-560,-570, 및 -580(Air Product로부터 구입가능), 우레탄-아크릴 수지, 상품명 Ancarez Ar 550(Air Product로부터 구입가능), 및 상품명 Beckpox(Solutia Inc., St. Louis, MO로부터 구입가능)와 같은 에폭시 수지이다. 상기 오버코트 결합제는 수성계 폴리우레탄인 것이 바람직하다. 그러나, 상기 고분자 결합제의 대부분은 작은 전기도전도를 갖고 따라서 변경되지 않는 한 높은 Vdis를 나타낸다.
예를 들면, 적당한 장벽층은, 가교능력이 있는 실록산놀-콜로이달 실리카 코팅 및 히드록실레이트 실세스퀴옥산-콜로이달 실리카 코팅과 같은 코팅과, 폴리비닐알콜, 메틸비닐 에테르/말레산무수물 공중합체, 카세인, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 젤라틴, 녹말, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리카보네이트, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세토아세탈, 폴리비닐포르말, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트류, 폴리비닐카바졸류, 상기한 중합체에 사용된 단량체의 공중합체, 비닐클로라이드/비닐아세테이트/비닐알코올 삼원공중합체, 비닐클로라이드/비닐아세테이트/말레산 삼원공중합체, 에틸렌/비닐아세테이트 공중합체, 비닐클로라이드/비닐리덴 클로라이드 공중합체, 셀룰로오스 중합체 및 이들의 혼합물과 같은 유기 결합제를 포함한다. 상기 장벽층은 선택적으로 퓸드 실리카(Fumed Silica), 실리카, 티타니아, 알루미나, 지르코니아, 또는 이들의 조합물과 같은 작은 무기입자를 함유할 수도 있다. 장벽층은 참조로써 본원에 통합된 미국특허출원번호 6,001,522(명칭 : 유기 중합체 및 실리카를 포함하는 광도전 요소용 장벽층, 출원인 : Woo)에서 더 상세하게 기재되어 있다. 최상부에 코팅된 이형층은 본 발명의 기술분야에서 알려진 임의의 이형층 조성을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이형층은 플루오리네이티드 중합체, 실록산 중합체, 플루오로실리콘 중합체, 실란, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴레이트, 또는 이들의 조합이다. 이형층은 가교된 중합체를 포함할 수 있다.
상기 이형층은 예를 들어 본 발명의 기술분야에서 알려진 임의의 이형층 조성을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이형층은 플루오르화 중합체, 실록산 중합체, 플루오로실리콘 중합체, 실란, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴레이트, 폴리(메틸 메타크릴레이트-co-메타크릴산), 우레탄 수지, 우레탄-에폭시 수지, 아크릴레이트-우레탄 수지, 우레탄-아크릴 수지, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 보다 바람직하게는, 이형층은 가교된 중합체를 포함한다.
상기 보호층은 화학적 및 기계적 열화로부터 유기감광체를 보호할 수 있다. 보호층은 본 발명의 기술분야에서 알려진 임의의 보호층 조성을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 보호층은 플루오르화 중합체, 실록산 중합체, 플루오로실리콘 중합체, 폴리실란, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴레이트, 폴리(메틸 메타크릴레이트-co-메타크릴산), 우레탄 수지, 우레탄-에폭시 수지, 아크릴레이트-우레탄 수지, 우레탄-아크릴 수지, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 보다 바람직하게는, 보호층은 가교된 중합체를 포함한다.
오버코트층은, 참조로써 본원에 통합된 미국특허출원번호 10/396,536(명칭 : 전자 수송층을 가지는 유기감광체, 출원인 : Zhu, 출원일 : 2003년 3월 25일) 에 더 자세하게 기술되어 있다. 본원에 기술된 바대로, 전자수송화합물의 염은 오버코트층으로 치환되어, 상기 오버코트를 가진 유기감광체의 광전 특성을 향상시킬 수 있다. 상기 전자 수송 화합물은 예를 들어 본 발명의 이형층에 사용될 수 있다. 오버코트층의 전자 수송 화합물의 양은, 이형층의 중량 기준으로 약 1 내지 약 50 중량 %이고, 바람직하게는 약 2 내지 약 40 중량 %이고, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 30 중량 %이고, 보다 더 바람직하게는 약 10 내지 약 20 중량 %이다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기의 명시된 범위내에서 조성의 범위를 다르게 설정할 수 있으며 이는 본 발명의 범위 내에 속함을 인식할 것이다.
일반적으로, 접착층은 폴리에스테르, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리(히드록시 아미노 에테르) 등과 같은 필름 형성용 중합체를 포함한다.
서브-층은, 예를 들면, 폴리비닐부티랄, 유기실란, 가수분해성 실란(Hydrolyzable silanes), 에폭시 수지, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 실리콘 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 서브-층은 약 20 내지 약 2,000 Å사이의 건조 두께를 가진다. 금속산화물 도전성 입자를 포함하는 서브-층은 약 1 내지 25 미크론 사이의 두께를 가진다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기의 명시된 범위 내에서 조성과 두께의 범위를 다르게 설정할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 속함을 인식할 것이다.
본원에서 기재된 유기감광체는 건식 또는 습식 토너 현상과 관련된 화상 형성 공정에 사용하기에 적당하다. 예를 들면, 본 발명의 기술 분야에서 알려진 모든 건식 또는 습식 토너가 본 발명의 공정과 장치에 사용될 수 있다. 습식 토너 현상은 고해상도의 화상을 제공하고 건식 토너에 비하여 화상 정착에 필요한 에너지가 더 작기 때문에 바람직하다. 적당한 습식 토너가 본 발명의 기술 분야에서 알려져 있다. 습식 토너는 일반적으로 캐리어 유체에 분산된 토너 입자를 포함한다. 토너 입자는 착색제/안료, 수지 결합제, 및/또는 전하 제어제를 포함할 수 있다. 습식 토너의 몇몇 구현예에서는, 수지 대 안료의 비는 1:1 내지 10:1일 수 있고, 바람직하게는 4:1 내지 8:1이다. 습식 토너는 미국특허공개공보 2002/0128349(발명의 명칭 : 안정한 오가노졸을 포함하는 액상 잉크), 미국특허공개공보 2002/0086916(발명의 명칭 : 처리된 착색 입자를 포함하는 액상 잉크), 미국특허공개공보 2002/0197552(발명의 명칭 : 액상 전자사진용 상변화 현상제)에 더 상세하게 기재되어 있고, 이들 모두는 참조로써 본원에 통합되어있다.
발명은 지금부터 아래의 실시예에 의해 더 상세하게 기재하기로 한다.
실 시 예
실시예 1-전자 수송 화합물의 합성
본 실시예는, 몇몇 구현예에서 유기감광체의 형성을 위한 전자수송화합물의 염을 포함하는 전자수송화합물의 합성 또는 입수하는 방법에 관하여 기재하고 있다.
(4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴) 말로노니트릴의 제조
460g의 농축 황산 (Sigma-Aldrich 제품, Milwaukee, WI, 4.7 몰, 분석급)과 100g의 디펜산 (0.41몰, Acros Fisher Scientific Company Inc.제품, Hanover Park, IL)을 온도계, 기계적 교반기 및 환류 컨덴서가 구비된 1리터 3구 둥근 플라스크에 첨가하였다. 가열 맨틀을 사용하여 상기 플라스크를 135-145℃로 12분동안 가열한 다음 실온으로 냉각시켰다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 용액을 3 리터의 물을 함유한 4리터 삼각플라스크에 첨가하였다. 상기 혼합물을 기계적으로 교반하고 1시간동안 완만하게 가열하였다. 황색고체를 여과한 다음 세척수의 pH가 중성이 될 때까지 뜨거운 물로 세척하였다. 상기 고체를 공기 중에서 하룻밤동안 건조 시켰다. 상기 황색 고체는 융점이 223-224℃인 플루오레논-4-카복실산(75g, 80% 수율)이었다. 플루오레논-4-카복실산의 1H-NMR 스펙트럼은 브루커 인스트루먼트(Bruker Instrument)로부터 300MHz NMR로 d6-DMSO에서 얻었다. 피크는 δ=7.39-7.50(m,2H); δ=7.79-7.70(q,2H), δ=7.74-7.85(d,1H),δ=7.88-8.00(d, 1H); 및 δ=8.18-8.30(d,1H)에서 발견되었는데, 여기서 d는 이중선, t는 삼중선, m은 다중선이고; dd는 복 이중선(double doublet), q는 오중선이다.
70g의 플루오레논-4-카르복실산(0.312몰), 480g의 n-부탄올(Fisher Scientific Company Inc., Hanover Park, IL에서 시판용으로 구입(6.5몰), 톨루엔 1000ml, 및 진한 황산 4ml를 딘 스탁(Dean Stark) 장치가 연결된 환류 콘텐서와 교반기가 구비된 2리터 둥근바닥 플라스크에 첨가하였다. 격렬한 교반과 환류로, 상기 용액을 5시간 동안 환류하였으며, 그 동안에 약 6g의 물이 딘 스탁 장치에 수집되었다. 그런 다음 상기 플라스크를 실온으로 냉각시켰다. 상기 용매를 증발시키고, 잔류물을 4리터의 3% 중탄산나트륨 수용액에 교반하면서 첨가하였다. 상기 고체를 여과한 다음 세척액의 pH가 중성이 될 때까지 물로 세척하고 후드에서 하룻밤동안 건조시켰다. 상기 생성물은 n-부틸 플루오레논-4-카복실레이트 에스테르(70g, 80 %수율)였다. n-부틸 플루오레논-4-카복실레이트 에스테르의 1H-NMR 스펙트럼은 브루커 인스트루먼트로부터 300MHz NMR로 CDCl3에서 얻었다. 피크는 δ=0.87-1.09(t,3H); δ=1.42-1.70(m,2H); δ=1.75-1.88(q,2H); δ=4.26-4.64(t,2H); δ=7.29-7.45(m,2H); δ=7.46-7.58(m,1H); δ=7.60-7.68(dd,1H); δ=7.75-7.82(dd,1H); δ=7.90-8.00(dd,1H); δ=8.25-8.35(dd,1H)에서 얻었다.
n-부틸 플루오레논-4-카르복실레이트 에스테르 70g(0.25몰), 순수한 메탄올 750ml, 말로노니트릴(Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI에서 시판용으로 구입)37g(0.55몰), 피페리딘(Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI에서 시판용으로 구입) 20방울을 교반기와 환류 콘덴서가 구비된 2리터의 3구 둥근바닥 플라스크에 첨가하였다. 상기 용액을 8시간 동안 환류한 후 상기 플라스크를 상온으로 냉각시켰다. 오렌지색의 조생성물을 여과한 다음, 메탄올 70ml에 두 번, 물 150ml에 한번씩 세척하고, 후드에서 하룻밤 동안 건조시켰다. 상기 오렌지색의 조생성물을 활성탄을 사용하여 아세톤 600ml와 메탄올 300ml의 혼합물로 재결정하였다. 상기 플라스크를 16시간동안 0℃에서 두었다. 상기 결정을 여과하고, 50℃의 진공오븐에서 6시간동안 건조시키, 순수한 (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 60g을 얻었다. 상기 고형분의 녹는점(m.p.)은 99-100℃로 밝혀졌다. (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴의 1H-NMR 스펙트럼은 브루커 인스트루먼트(Bruker Instrument)로부터 300MHz NMR로 CDCl3에서 얻었다. 피크는 δ=0.74-1.16(t,3H); δ=1.38-1.72(m,2H); δ=1.70-1.90(q,2H); δ=4.29-4.55(t,2H); δ=7.31-7.43(m,2H); δ=7.45-7.58(m,1H); δ=7.81-7.91(dd,1H); δ=8.15-8.25(dd,1H); δ=8.42-8.52(dd,1H); δ=8.56-8.66(dd,1H)에서 얻었다.
9-플루오레논-4-카르복실산의 제조
460g의 농축 황산(4.7몰, Sigma-Aldrich 제품, Milwaukee, WI, 분석급)과 100g의 디펜산(0.41몰, Acros Fisher Scientific Company Inc.제품, Hanover Park, IL)을 온도계, 기계적 교반기 및 환류 컨덴서가 구비된 1리터 3구 둥근 플라스크에 첨가하였다. 가열 맨틀을 사용하여 상기 플라스크를 135-145℃로 12분 동안 가열한다음 실온으로 냉각시켰다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 용액을 3 리터의 물을 함유한 4리터 삼각플라스크에 첨가하였다. 상기 혼합물을 기계적으로 교반하고 1시간동안 완만하게 가열하였다. 황색 고체를 여과한 다음, 세척수의 pH가 중성이 될 때까지 뜨거운 물로 세척하였다. 상기 고체를 공기중에서 하룻밤동안 건조시켰다. 상기 황색 고체는 융점이 223-224℃인 플루오레논-4-카르복실산(75g, 80% 수율)이었다. 플루오레논-4-카르복실산의1H-NMR 스펙트럼은 브루커 인스트루먼트(Bruker Instrument)로부터 300MHz NMR로 d6-DMSO에서 얻었다. 피크(ppm)는 δ =7.39-7.50(m,2H); δ=7.70-7.79(q,2H), δ=7.74-7.85(d,1H), δ=7.88-8.00(d,1H); 및 δ=8.18-8.30(d, 1H)에서 발견되었는데, 여기서 d는 이중선, t는 삼중선, m은 다중선이고; dd는 복 이중선(double doublet), q는 오중선이다. 상기 전구체는, 하기에 기재된 바대로, 전자수송화합물을 합성하는데 사용되었다.
(4-카르복시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴의 제조
208g의 9-플루오레논-4-카르복실산(0.93몰), 3리터의 메탄올(Across Fisher Scientific Company Inc.제품, Hanover Park, IL), 237.8g의 말로노니트릴(3.6몰, Aldrich Chemicals Co.로부터 구입) 및 2.81g의 피페리딘(0.033몰, Aldrich Chemicals Co.로부터 구입)을 기계적 교반기와 환류 컨덴서를 구비한 5리터 3구 둥근 플라스크에 첨가하였다. 상기 용액을 하룻밤동안 환류시켰다. 그 다음, 상기 플라스크를 실온으로 냉각시키고, 오렌지색의 생성물을 여과하였다. 상기 오렌지색 생성물을 1리터의 메탄올에서 교반하고, 30분동안 끓이고, 여과한 후, 100ml의 메탄올로 세척한 다음 60℃에서 8시간동안 진공 오븐에서 건조하였다. 상기 화합물은 상기의 화학식(1)의 음이온을 가진 염을 형성하는데 사용될 수 있다.
(4-카르복시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴의 나트륨 염의 제조
5g의 (4-카르복시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 및 95g의 증류수를 8oz 병에 첨가하였다. 고형의 수산화나트륨을 모든 고형분이 용해될 때 까지 과량으로 첨가하였다. 1N HCl의 용액을 pH가 10-11에서 7-8로 떨어질 때까지 첨가하였다. 그 다음 상기 용액을 여과하고, 상기 여과액은 이후 평가 및 감광체를 구성하는데 사용하였다.
(4-카르복시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴의 암모늄 염의 제조
1g의 (4-카르복시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴 및 99g의 증류수를 8oz 병에 첨가하였다. 그 다음, 과량의 수산화 암모늄 용액을 모든 고형분이 용해될 때 까지 첨가하였다. 1N HCl의 용액을 pH가 10-11에서 7-8로 떨어질 때까지 첨가하였다. 그 다음 상기 용액을 여과하고, 상기 여과액은 이후 평가 및 감광체를 구성하는데 사용하였다.
2,7-디니트로플루오레논-4-카르복실산의 제조
2,7-디니트로플루오레논-4-카르복실산은 하기의 방법에 의해 제조될 수 있다. 9-플루오레논-4-카르복실산(11.2g, 0.05몰)을 500ml의 둥근 플라스크에 놓는다. 그 다음, 300ml의 붉은 증기를 띄는 질산을 10분에 걸쳐 상온에서 상기 플라스크에 첨가한다. 그리고 나서 50ml의 농축 황산을 5분에 걸쳐 첨가한다. 그 결과 용액을 10분 동안 상온에서 교반하고 그 다음 일정하게 교반을 하면서 1.5리터의얼음 냉수에 천천히 붓는다. 상기 고형 생성물을 여과에 의해 수집하고, 5% 염산 수용액으로 세척하고, 그 다음 24시간 동안 60℃에서 진공으로 건조한다.
(2,7-디니트로플루오레논-4-카르복실산)말로노니트릴의 제조
1몰의 2,7-디니트로플루오레논-4-카르복실산, 3리터의 메탄올, 3.6몰의 말로노니트릴(Aldrich Chemicals Co.로부터 구입) 및 2.81g의 피페리딘(0.033몰, Aldrich Chemicals Co.로부터 구입)을 기계적 교반기와 환류 컨덴서를 구비한 5리터 3구 둥근 플라스크에 첨가하였다. 상기 용액을 하룻밤동안 환류시켰다. 그 다음, 상기 플라스크를 실온으로 냉각시키고, 오렌지색의 생성물을 여과하였다. 상기 오렌지색 생성물을 1리터의 메탄올에서 교반하고, 30분동안 끓이고, 여과한 후, 100ml의 메탄올로 세척한 다음 60℃에서 8시간동안 진공 오븐에서 건조하였다. 그 결과, (2,7-디니트로플루오레논-4-카르복실산)말로노니트릴 생성물이 얻어졌다. 상기 생성 화합물은 상기의 화학식(2)의 음이온을 가진 염을 형성하는데 사용될 수 있다.
(2,7-디니트로플루오레논-4-카르복실산)말로노니트릴의 나트륨 염의 제조
(2,7-디니트로플루오레논-4-카르복실산)말로노니트릴의 나트륨 염은 하기의 방법에 의해 제조될 수 있다. 5g의 (2,7-디니트로플루오레논-4-카르복실산)말로노니트릴 및 95g의 증류수를 8oz 병에 첨가한다. 고형의 수산화나트륨을 모든 고형분이 용해될 때 까지 과량으로 첨가한다. 1N HCl의 용액을 pH가 10-11에서 7-8로 떨어질 때까지 첨가하였다. 그 다음 상기 용액을 여과하고, 상기 여과액은 이후 평가 및 감광체를 구성하는데 사용하였다.
(2,7-디니트로플루오레논-4-카르복실산)말로노니트릴의 암모늄 염의 제조
1g의 (2,7-디니트로플루오레논-4-카르복실산)말로노니트릴 및 99g의 증류수를 8oz 병에 첨가한다. 수산화 암모늄 용액을 모든 고형분이 용해될 때까지 과량으로 첨가한다. 1N HCl의 용액을 pH가 10-11에서 7-8로 떨어질 때까지 첨가하였다. 그 다음 상기 용액을 여과하고, 상기 여과액은 이후 평가 및 감광체를 구성하는데 사용하였다.
2,4-디니트로벤젠술폰산 나트륨 염
2,4-디니트로벤젠술폰산 나트륨 염(카달로그 번호 25,993-4)은 Aldrich, Milwaukee, WI,의 제품으로 구입할 수 있다. 상기 생성 화합물은 상기의 화학식(3)의 음이온을 가진 염을 형성하는데 사용될 수 있다.
실시예 2-유기감광체의 제조
본 실시예는 5개의 유기감광체 샘플 및 3개의 비교 샘플의 제조에 관하여 기재하고 있다. 이들 샘플 및 비교 샘플은 하기의 실시예에서 평가되었다.
비교 샘플 A
비교샘플 A는 증기 코팅된 알루미늄(CP Films, Martinsville, VA로부터 시판용으로 구입)의 층으로 이루어진 76.2 미크론(3mil) 두께의 폴리에스테르 지지체를 가지는 단일층의 유기감광체이다. 단일층 유기감광체용 코팅 용액은, 테트라히드로퓨란(Sigma-Aldrich, Milwaukee, WI에서 시판용으로 구입)에 용해된 892.5g의 20% (4-n-부톡시카르보닐-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴, 테트라히드로퓨란에 용해된 2475.2g의 25% MPCT-10(Mitsubishi Paper Mills, Tokyo, Japan에서 시판용으로 구입한 전하수송화합물), 테트라히드로퓨란에 용해된 2128.9g의 14% 폴리비닐 부티랄 수지(BX-1, Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan으로부터 시판용으로 구입), 테트라히드로퓨란에 용해된 158.67g의 15% 상표명Tinuvin-292, 및 130.9g의 15% 상표명Tinuvin-928 (두개 모두 Ciba Specialty Chemicals, Inc., Terrytown, NY로부터 시판용으로 구입), 및 939.9g의 테트라히드로퓨란을 예비혼합하여 제조한다. 그 다음에 상기 혼합물에, 19% 티타닐 옥시프탈로시아닌(H.W.Sands Corp., Jupiter, FL에서 시판용으로 구입) 및 폴리비닐 부티랄 수지(BX-5, Sekisui Chemical Co. Ltd., Japan으로부터 시판용으로 구입)를 2.3:1의 중량비로 포함하는 CGM 안료분산액(mill-base) 273.9g을 첨가하였다. 상기 CGM 안료분산액은, 1미크론의 지르코늄 비드를 가지는 수평 샌드밀(모델 LMC12 DCMS, Netzsch Incorporated, Exton, PA로부터 시판용으로 구입)로 651g의 메틸에틸케톤에서 49g의 폴리비닐 부티랄 수지(BX-5)와 112.7g의 티타닐 옥시프탈로시아닌(H.W.Sands Corp., Jupiter, FL)을, 6시간동안 리사이클 모드를 사용하여 밀링하여 얻어졌다. 모든 상기 코팅 성분을 혼합한 후에, 상기 코팅 용액을 40 미크론 필터를 통하여 여과하였다. 상기 여과된 코팅 용액은 분당 10피트의 웹 속도로 웹 코터에 의해 상기 기술된 지지체에 코팅되고, 그 다음에 110℃의 20피트 오븐에서 건조(즉, 110℃에서 2분간 건조)한다. 상표명 Fisherscope Multi Measuring System(Fisher Technology, Inc., Windsor, CT의 Version-Permascope)을 사용하여 건조 코팅 두께를 측정한 결과, 약 13미크론이었다.
비교 샘플 B
비교샘플 B는 비교샘플 A용으로 기재된 유기감광체의 상부에 코팅된 오버코트층으로 구성되었다. 오버코트층용 코팅 용액은, 47.4g의 조용제(co-solvent) 상표명 ARCOSOLV DPNB(즉,디프로필렌 글리콜 노르말 부틸 에테르, Lyondell Chemical, Newtown Square, PA로부터 시판용으로 구입)내에서 1.0g의 계면활성제 상표명 BYK-333(즉, 폴리에테르 개질 폴리디메틸-실록산, 상표명 BYK-Chemie USA, Wallingford, CT로부터 시판용으로 구입)을 예비혼합함으로써 제조되었다. 오버코팅층용 코팅 용액을 제조하기 위해서, 별개의 용기에서 71.4g의 상표명 Macekote-8539(즉, 수분산된 폴리우레탄, Mace Adhesives & Coatings Co., Inc., Dudley, MA로부터 시판용으로 구입)를 404.8g의 탈이온수로 희석하고, 그 다음에 예비혼합 용액 24.2g을 첨가하였다. 혼합후에, 상기 코팅 용액을 50미크론의 간격을 가지는 나이프 코터를 사용하여 비교샘플 A용으로 기재된 유기감광체 지지체 위에 코팅하고, 그 다음에 95℃의 오븐에서 5분 동안 건조하였다.
비교 샘플 C
비교샘플 C는, 오버코트를 위한 코팅용액이 더 많은 고형분의 함량을 가진다는 점을 제외하고는 비교 샘플 B와 거의 유사하게 제조되고, 증기 코팅된 알루미늄층(CP Films, Martinsville, VA로부터 시판용으로 구입)을 갖는 76.2 미크론(3mil) 두께의 폴리에스테르 지지체 상부에 코팅되었고, 상기 최종 샘플은 광전도층을 가지고 있지 않는바, 저항도 측정이 필요하지 않다. 예비 혼합용액은, 조용제(co-solvent)인 상품명 ARCOSOLV DPNB(즉, Lyondell Chemical, Newtown Square, PA로부터 시판용으로 구입한 디프로필렌 글리콜 노르말 부틸 에테르)의22.5g 내에서 계면활성제인 상품명 BYK-333(즉, 상품명 BYK-Chemie USA, Wallingford, CT로부터 시판용으로 구입한 폴리에테르 모디파이드 폴리-디메틸-실록산)의 0.5g을 예비혼합함으로써 제조되었다. 별개의 용기에서 상품명 Macekote-8539(즉, Mace Adhesives & Coatings Co., Inc., Dudley, MA로부터 시판용으로 구입한 수분산된 폴리우레탄) 7.14g을 탈이온수 16.7g으로 희석시키고, 그 다음에 예비혼합 용액 1.15g을 상기 폴리우레탄 용액에 첨가하여 상기 코팅 용액을 제조하였다. 상기 오버코트는, 그 다음에 비교 샘플 B와 함께 상기 지지체에 적용되었다. 상기 코팅의 두께는, 상품명 Fischerscope Multi Measuring System(Version-Permascope by Fischer Technology, Inc., Windsor,CT)을 사용하여 측정한 결과 3.1미크론이었다.
샘플 1
샘플 1은 비교 샘플 B용으로 제조된 28.5g의 코팅 용액을 1.5g의 (4-카르복시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴의 나트륨염과 혼합함으로써 제조된다는 점을 제외하고는, 비교 샘플 B에 기재된 것과 동일한 방법에 따라 제조되었다.
샘플 2
샘플 2는 비교 샘플 B용으로 제조된 27.0g의 코팅 용액을 3.0g의 (4-카르복시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴의 나트륨염과 혼합함으로써 제조된다는 점을 제외하고는, 비교 샘플 B에 기재된 것과 동일한 방법에 따라 제조되었다.
샘플 3
샘플 3은, 오버코트층용 코팅용액이 4.1g의 상품명 Macekote-8539(즉, 수분산된 폴리우레탄, Mace Adhesives & Coatings Co., Inc., Dudley, MA로부터 시판용으로 구입)를 17.0g의 탈이온수로 희석하고, 그 다음에 비교샘플 B용으로 제조된 1.45g의 예비혼합 용액과 7.5g의 (4-카르복시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴의 암모늄염을 첨가하여 제조되었다는 점을 제외하고는 비교 샘플 B에 기재된 것과 동일한 방법에 따라 제조되었다.
샘플 4
샘플 4는, 오버코트층용 코팅용액이, 3.9g의 상품명 Macekote-8539(즉, 수분산된 폴리우레탄, Mace Adhesives & Coatings Co., Inc., Dudley, MA로부터 시판용으로 구입)를 9.7g의 탈이온수로 희석하고, 그 다음에 비교샘플 B용으로 제조된 1.45g의 예비혼합 용액과 15.0g의 (4-카르복시-9-플루오레닐리덴)말로노니트릴의 암모늄염을 첨가하여 제조되었다는 점을 제외하고는, 비교 샘플 B에 기재된 것과 동일한 방법에 따라 제조되었다.
샘플 5
샘플 5는, 오버코트층을 위한 코팅용액이, 상품명 Macekote-8539(즉, Mace Adhesives & Coatings Co., Inc., Dudley, MA로부터 시판용으로 구입한 수분산된 폴리우레탄)의 4.0g을 탈이온수 8.2g으로 희석시키고, 여기에 샘플 B의 예비혼합 용액 0.3g과 (4-카르복시-9-플루오네닐리덴)말로니트닐 3.1g을 첨가한 것을 제외하고는, 비교샘플 C와 유사하게 제조되었다. 상기 건조된 코팅의 두께는, Fischerscope Multi Measuring System(Version-Permascope by Fischer Technology, Inc., Windsor,CT)을 사용하여 측정한 결과 약 3.1미크론이었다.
실시예 3-정전기 테스트
본 실시예는 실시예 2에서 기술된 내용으로 제조된 유기감광제 샘플에 대한 정전기 테스트의 결과를 보여준다.
염을 포함하는 오버코트층을 가진 본원에서 기재된 유기감광체의 정전기 사이클링 성능은, 예를 들면 160mm의 지름의 드럼 둘레에 랩핑된 세 개의 샘플 스트립까지 시험할 수 있는 출원인의 연구소에서 고안되고 개발된 테스트 베드를 사용하여 측정되었다. 상기 샘플들에 대한 결과는, 유기감광체를 지지하기 위한 벨트, 드럼 등과 같은 다른 지지체 구조물을 가지고 얻어진 결과를 나타낸다.
160mm의 지름의 드럼을 사용한 테스트에서, 각각 8.8cm의 폭과 50cm의 길이를 갖는 세 개의 코팅된 샘플 스트립을 나란하게 하여, 50.3cm의 원주를 가진 알루미늄 드럼의 주변으로 완벽하게 고정시켰다. 바람직하게는, 적어도 상기 스트립 중의 적어도 하나는 정밀하게 웹 코팅되며 내부 참조 포인트로써 사용되는 컨트롤 샘플(control sample)이다. 역 이중층 구조를 가지는 컨트롤 샘플은 테스터의 내부적인 체크로써 사용되었다. 본 정전기 싸이클링 테스터에서, 상기 드럼은 8.13cm/sec(3.2ips)의 속도로 회전하고, 테스터에서 각 스테이션의 선정은 하기 표에 나타나 있다.
8.13cm/sec에서 드럼(지름:160mm)의 주위의 정전기 테스트 스테이션
스테이션 각도(도) 전체 거리 (cm) 전체 시간 (sec)
프런트 이레이즈 바 에지 0 초기, 0 cm 초기, 0 s
이레이즈 바 0 - 7.2 0 - 1.0 0 - 0.12
스코트론(scorotron) 대전기 113.1-135.3 15.8-18.9 1.94-2.33
레이저 스트라이크 161.0 22.5 2.77
제 1 프로브 181.1 25.3 3.11
제 2 프로브 251.2 35.1 4.32
이레이즈 바 360 50.3 6.19
상기 이레이즈 바는 유기감광체의 표면에 방전시키는 720nm의 파장을 가지는 레이저 발광 다이오드(LED)의 배열이다. 스코로트론(scorotron) 대전기는 유기감광체의 표면에 목적하는 양의 전하의 수송을 가능케 하는 와이어를 포함한다.
상기의 표 1에 의하면, 제 1 정전 프로브(상품명 Trek 344 정전기 미터, Trek, Inc. Medina, NY)는 상기 레이저 스트라이크 스테이션 후의 0.34초 및 스코로트론 후의 0.78초에 일어나는 반면, 상기 제 2 프로브(상품명 Trek 344 정전기 미터)는 상기 제 1 프로브로부터 1.21초 및 스코로트론으로부터 1.99초에 위치한다. 모든 측정은 분위기 온도와 상대습도에서 수행된다.
정전 측정값은 테스트 상기 스테이션상에서 수회 수행한 값을 모아서 얻어졌다. 처음 세 개의 진단 테스트(초기 프로드테스트(prodtest), 초기 VlogE, 초기 다크 디케이(dark decay))는 새로운 샘플의 정전기 사이클링을 측정하기 위함이고, 마지막 세 개의 동일한 진단 테스트(최종 프로드테스트, 최종 VlogE, 최종 다크 디케이)는 상기 샘플의 사이클링 후에 진행된다. 또한, 상기 측정들은 아래의 "롱런(long run)"하에서 기재된 대로 테스트 동안 주기적으로 행해졌다. 상기 레이저는 780nm의 파장, 600dpi, 50미크론의 스폿 크기, 60 나노세컨드/화소(pixel)의 노광 시간, 초당 1,800줄의 스캔 속도, 및 100%의 듀티 사이클(duty cycle)로써 조절된다. 상기 듀티 사이클이란 화소 클락 주기의 노광 퍼센트이다. 즉, 레이저는 100% 듀티 사이클에서 화소당 60 나노세컨드로 완전히 조사되는 것이다.
정전 테스트 항목
1)프로드테스트: 이레이즈 바는 진단테스트 동안 켜지고, 샘플은 각 사이클당 회전의 초기에 재대전된다(대전기가 꺼진 것으로 표시되는 경우는 제외). 3회의 완전한 드럼 회전(레이져 오프상태)동안 샘플을 코로나 대전 (이레이즈 바 항상 온상태) 하고; 제 4 회전에서 레이저로 방전(780nm 및 600 dpi, 50㎛ 스팟 사이즈, 60나노세컨드/픽셀의 노광, 1800 라인/초의 스캔 속도 및 100% 듀티 사이클 사용)하고; 다음 3회전(레이저 오프상태)동안 완전 대전하고; 제 8 회전(코로나 및 레이저 오프상태)에서 720nm의 이레이즈 램프만으로 방전하여 잔류 전압(Vres)을 얻고; 마지막으로 최종 3회(레이저 오프상태)동안 완전 대전시켰다. 콘트라스트 전압(Vcon)은 Vacc와 Vdis의 차이를 말하고, 기능적인 다트 디케이(Vdd)는 제 1 프로브 및 제 2 프로브에 의해 측정된 전하 수용 전위 차이를 말한다.
2)VLOGE: 이 테스트는 고정된 노광 시간과 일정한 초기 전위를 가진 레이저 전력(노광 지속시간 50ns)의 함수로서 벨트의 방전전압을 모니터링하여, 다양한 레이저 강도 수준에 대한 광도전체의 광유도된 방전을 측정한다. 상기의 완전한 샘플은 각 드럼의 회전당 증가하는 레이저 전압 수준에서 대전되고 방전되었다. 상기 샘플의 기능적인 감광도, S(780nm), 및 작동 전력 장치를 확인한 결과, 세미-로그적 플롯(Voltage versus log E)이 생긴다.
3) 다크 디케이(DARK DECAY) : 이 테스트는 90초 동안 레이저 또는 이레이즈조사를 하지 않고 시간에 따른 어둠에서의 전하 수용 손실을 측정하며, i) 전하 발생층으로부터 전하수송층으로 잔류 정공의 주입, ii) 포획된 전하의 열 방출, 및 iii) 표면 또는 알루미늄 바닥면으로부터 전하의 주입의 지표로서 사용될 수 있다. 상기 샘를은 완전 대전된 후에 멈춰지고, 프로브는 90초의 주기 동안 표면 전압을 측정하였다. 초기 전압에서 디케이는 시간에 따라 플롯되었다.
4)롱런(LONGRUN): 상기 샘플을 각 샘플-드럼 회전마다 하기 순서에 따라 100회의 드럼 회전동안 정전기적으로 사이클링하였다. 상기 샘플을 코로나로 대전하였으며, 상기 레이저를 주기적으로 켰다 껐다 하여(80-100도 섹션) 샘플의 일부를 방전시키고, 마지막으로 이레이즈 램프는 다음 사이클을 준비하기 위해 전 샘플을 방전시켰다. 상기 레이저는, 샘플의 제 1 섹션은 결코 노광되지 않고, 제 2 섹션은 항상 노광되고, 제 3 섹션은 결코 노광되지 않고, 마지막 섹션은 항상 노광되도록 사이클링하였다. 이 패턴을 총 100회의 드럼 회전 동안 반복하며, 100 사이클 롱런동안 매 5회째 싸이클 후에 주기적으로 데이터를 기록하였다.
5) 롱런 테스트 후, 프로드테스트, VLOGE, 다크 디케이 진단 테스트를 다시 수행하였다.
하기 표는 초기 및 최종 프로드테스트 진단의 결과를 나타낸다. 대전 수용 전압(Vacc, 제 3 사이클로부터 얻은 제 1 프로브 평균 전압), 방전 전압(Vdis, 제 4사이클로부터 얻은 제 1 프로브 평균 전압), 및 잔류 전압(Vres, 제 8 사이클로부터 얻은 제 1 프로브 평균 전압)에 대한 값을 초기 사이클 및 최종 사이클에 대해 기록하였다.
100 사이클 후의 정전 결과
샘플 프로드테스트 초기 프로드테스트 최종-100 사이클 변화치
Vacc Vdis Vres Vacc Vdis Vres △Vacc △Vdis
비교샘플A 729 37 14 701 37 13 -28 0
비교샘플B 736 154 143 668 233 176 -68 79
샘플 1 745 135 95 725 157 102 -20 22
샘플 2 720 120 77 665 132 78 -55 12
샘플 3 708 139 95 678 171 110 -30 32
샘플 4 715 124 74 617 141 82 -98 17
참고 :
1) Vacc,Vdis, 및 Vres 는 각각 대전 수용 전압, 방전 전압, 및 잔류 전압이다.
2) △Vacc, △Vdis는 사이클의 시작과 끝에서 대전 수용 전압과 방전 전압의 차이이다.
3) 표에서 열거된 각각의 실시예에 대한 정전 결과는 100사이클 정전의 1 내지 3 회의 정전기 테스트 실시 후에 각 샘플의 1 내지 5 구역에서 얻어진 평균값이다.
실시예 4-체적 저항률(Resistivity) 측정
비교샘플 C 및 샘플 5의 체적 저항률은 참조로써 본원에서 통합된 ASTM D-257 테스트법(명칭 : Standard Test Methods for DC Resistance or Conductance of Insulating materials)에 따라서 측정되었다.
저항/저항률(Resistance/Resistivity) 프로브(Model-803B by electro-Tech System Inc., Glenside, PA)를 이용하여 200V 전압 하에서 전류를 측정하였다. 상기 코팅막의 체적저항률(V.Rm, in ohm.cm)은 제조업자에 의해 제시된 하기의 식에따라서 계산되었다.
V.Rm = 7.1*Rm/t
여기서 Rm은 인가 전압 U(즉, Rm = U/I, 여기서 U = 200볼트)하에서 측정된 전류 I(nA)로부터 계산된 코팅막의 저항을 말하고, t는 코팅된 재료의 두께(cm)의 측정값이다.
오버코트 샘플에서의 체적 저항률
샘플 시간(s) 0.5 1 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420
비교샘플C 전류(nA) 45 28 4.20 2.40 1.90 1.60 1.40 1.3 1.2 1.1 1 0.9 0.9 0.8 0.8 0.8
V.Rm(Ohm.cm E+14) 1.0 1.6 10.9 19.1 24.1 28.6 32.7 35.2 38.2 41.6 45.8 50.9 50.9 57.3 57.3 57.3
실시예5 전류(nA) 81 63 24.2 21.5 20.0 19.2 18.5 18.1 17.7 17.4 17.2 16.7 16.6 16.4 16.3 16.2
V.Rm(Ohm.cmE+14) 0.6 0.8 2.0 2.2 2.4 2.5 2.6 2.6 2.7 2.7 2.8 2.8 2.9 2.9 2.9 2.9
참조 : 측정된 전류에 대한 데이터는 전압을 인가한 직후(즉, 0.5 및 1초) 측정되었고, 그 다음 측정된 전류가 안정화 되는 7분까지 매 30초마다 측정되어 수집하였다.
상기의 측정 결과는 상기 전자수송화합물의 염을 첨가한 샘플이 염이 없는 비교샘플의 경우 보다 주목할 만큼 더 작은 체적 저항률을 가진다는 사실을 설명해준다.
추가적인 치환, 치환기 사이의 변경, 및 다른 합성 방법과 용도가 본 발명이 개시한 목적과 범위 내에 속함을 당업자들은 이해할 수 있다. 상기의 구현예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 추가적인 구현예는 청구범위 내에 속한다. 본 발명이 특정 구현예들을 참고로 기술되어있지만, 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않고 다양한 형태 및 내용의 변화가 행해질 수 있음을 당업자라면 인식할 수 있을 것이다.
본 발명의 전자수송 화합물의 염을 함유하는 신규한 오버코트층을 구비한 유기감광체를 이용하면, "Vacc" 및 "Vdis"와 같은 광전 특성을 최적화함으로써 사이클을 반복한 후에도 뛰어난 토너 화상을 얻을 수 있다.

Claims (27)

  1. (a) 도전성 지지체; 및
    (b) 상기 도전성 지지체 상부에 위치하고 전하발생화합물 및 전자수송화합물의 염을 함유하는 광도전 요소를 포함하는 유기감광체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광도전 요소가 전하수송화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전하수송화합물이 스틸베닐기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광도전 요소가, 상기 전하발생화합물을 함유하는 광도전층; 및 상기 광도전층 상부에 위치하고 제 1 결합제와 상기 전자수송화합물의 염을 함유하는 오버코트층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 광도전층이 적어도 하나의 전자수송화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 결합제가 수성계 고분자 결합제인 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 오버코트층의 염의 함량이 1 내지 50 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 오버코트층의 염의 함량이 5 내지 25 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 염이 하기의 화학식의 음이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체
    ,, 또는.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 광도전 요소가 제 2 결합제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 지지체 및 상기 광도전 요소 사이에 위치한 하부층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  12. 제 4 항에 있어서, 상기 오버코트층과 상기 광도전층 사이에 위치한 장벽층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기감광체.
  13. (a) 광 화상형성 성분; 및
    (b) 상기 광 화상형성 성분으로부터 광을 수용하고, 도전성 지지체; 상기 도전성 지지체 상부에 위치하고 적어도 하나의 전하발생화합물 및 적어도 하나의 전자수송화합물의 염을 함유하는 광도전 요소를 가지는 유기감광체를 포함하는 전자사진 화상형성 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 광도전 요소가, 상기 전하발생화합물을 함유하는광도전층, 및 상기 광도전층 상부에 위치하고 제 1 결합제와 상기 전자수송화합물의 염을 함유하는 오버코트층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 광도전층이 적어도 하나의 전자수송화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 결합제가 수성계 고분자 결합제인 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 오버코트층의 염의 함량이 1 내지 50 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 염이 하기의 화학식의 음이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
    ,, 또는.
  19. 제 13 항에 있어서, 상기 광도전 요소가 제 2 결합제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 장치.
  20. (a) 도전성 지지체; 상기 도전성 지지체 상부에 위치하고, 전하발생화합물 및 전자수송화합물의 염을 함유하는 광도전 요소를 포함하는 유기감광체의 표면에 전하를 인가하는 단계;
    (b) 상기 유기감광체 표면을 조사광에 화상 방식대로 노광시키고, 선택된 영역에서 전하를 소산시켜 상기 표면에 대전 지역 및 비대전 지역으로 된 패턴을 형성하는 단계;
    (c) 상기 표면을 토너와 접촉시켜 톤 화상을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 톤 화상을 지지체에 전사하는 단계를 포함하는 전자사진화상 형성 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 광도전 요소가 전자수송화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 광도전 요소가 전하수송화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 광도전 요소가, 상기 전하발생화합물을 함유하는 광도전층; 및 상기 상기 광도전층 상부에 위치하고 제 1 결합제와 상기 전자수송화합물의 염을 함유하는 오버코트층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 결합제가 수성계 고분자 결합제인 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 오버코트층의 염의 함량이 1 내지 50 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
  26. 제 20 항에 있어서, 상기 염이 하기 화학식의 음이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
    ,, or.
  27. 제 20 항에 있어서, 상기 광도전 요소가 제 2 결합제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진 화상형성 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9867800B2 (en) 2012-08-10 2018-01-16 Hallstar Innovations Corp. Method of quenching singlet and triplet excited states of pigments, such as porphyrin compounds, particularly protoporphyrin IX, with conjugated fused tricyclic compounds have electron withdrawing groups, to reduce generation of reactive oxygen species, particularly singlet oxygen
US9125829B2 (en) 2012-08-17 2015-09-08 Hallstar Innovations Corp. Method of photostabilizing UV absorbers, particularly dibenzyolmethane derivatives, e.g., Avobenzone, with cyano-containing fused tricyclic compounds
US9145383B2 (en) 2012-08-10 2015-09-29 Hallstar Innovations Corp. Compositions, apparatus, systems, and methods for resolving electronic excited states

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4963439A (ko) 1972-10-17 1974-06-19
US4015984A (en) 1973-05-17 1977-04-05 Kabushiki Kaisha Ricoh Inorganic photoconductor in glass binds with glass overcoat layer
US4152152A (en) 1973-10-04 1979-05-01 Eastman Kodak Company Additives for contrast control in organic photoconductor compositions and elements
JPS54141643A (en) 1978-04-27 1979-11-05 Canon Inc Electrophotographic photoreceptor
US4845263A (en) * 1984-11-08 1989-07-04 Xerox Corporation Layered photoresponsive imaging members with sulfur incorporated dicyanomethylenefluorene carboxylate compositions of matter
JPS61188543A (ja) 1985-02-18 1986-08-22 Dainippon Ink & Chem Inc 電子写真感光体
US4933246A (en) 1989-01-03 1990-06-12 Xerox Corporation Electrophotographic imaging member with a copolymer blocking layer
JP2858324B2 (ja) 1989-08-22 1999-02-17 三菱化学株式会社 電子写真感光体
US5288573A (en) 1991-04-10 1994-02-22 Eastman Kodak Company Photoconductive elements which are sensitive to near-infrared radiation
JP3515133B2 (ja) 1991-07-24 2004-04-05 株式会社リコー 電子写真用感光体
US5389477A (en) * 1991-09-13 1995-02-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Photosensitive material for electrophotography and method for making the photosensitive material
US5204201A (en) 1991-12-18 1993-04-20 Xerox Corporation Polymeric systems for overcoating organic photoreceptors used in liquid development xerographic applications
US5342178A (en) * 1992-01-29 1994-08-30 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Coolant gas guiding mechanism in compressor
US5731117A (en) 1995-11-06 1998-03-24 Eastman Kodak Company Overcoated charge transporting elements and glassy solid electrolytes
US5693442A (en) 1995-11-06 1997-12-02 Eastman Kodak Company Charge generating elements having modified spectral sensitivity
JP3272257B2 (ja) 1997-02-26 2002-04-08 京セラミタ株式会社 電子写真感光体
JP2000056488A (ja) 1998-08-06 2000-02-25 Fuji Electric Co Ltd 電子写真用感光体
US6066425A (en) 1998-12-30 2000-05-23 Eastman Kodak Company Electrophotographic charge generating element containing primer layer
US6187491B1 (en) 1999-02-08 2001-02-13 Eastman Kodak Company Electrophotographic charge generating element containing acid scavenger in overcoat
JP2000242023A (ja) 1999-02-19 2000-09-08 Mitsubishi Chemicals Corp 電子写真感光体
JP2000267321A (ja) 1999-03-17 2000-09-29 Toshiba Corp 電子写真感光体とこれを用いた電子写真装置
US6383699B1 (en) 2001-01-24 2002-05-07 Xerox Corporation Photoreceptor with charge blocking layer containing quaternary ammonium salts
US7147978B2 (en) 2001-10-26 2006-12-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrophotographic photoreceptors with novel overcoats

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