KR20140070397A - 전자사진 감광체, 전자사진 감광체의 제조 방법, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치 - Google Patents

전자사진 감광체, 전자사진 감광체의 제조 방법, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치 Download PDF

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KR20140070397A
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하루노부 오가키
유키 야마모토
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Abstract

전자사진 감광체의 전하 수송층은 수지 A1 및 수지 A2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지 및 특이적인 실리콘 오일을 포함하는 도메인, 및 수지 C 및 전하 수송 물질을 포함하는 매트릭스를 갖는 매트릭스-도메인 구조를 가지며, 여기서 상기 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위 및 상기 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 함량은 상기 수지 A1과 수지 A2의 총 질량을 기준으로 하여 10 질량% 내지 40 질량%이다.

Description

전자사진 감광체, 전자사진 감광체의 제조 방법, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치{ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOSENSITIVE MEMBER, METHOD FOR PRODUCING ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOSENSITIVE MEMBER, PROCESS CARTRIDGE AND ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS}
본 발명은 전자사진 감광체, 프로세스 카트리지 및 전자사진 감광체를 포함하는 전자사진 장치에 관한 것이다.
전자사진 장치에 장착되는 전자사진 감광체로서, 유기 광도전성 물질을 함유하는 전자사진 감광체가 잘 알려져 있다. 전자사진 감광체는 일반적으로 지지체 및 상기 지지체상에 형성되고 유기 광도전성 물질을 함유하는 감광층을 함유한다. 또한, 감광층은 일반적으로 지지체상에 순서대로 적층된 전하 발생층 및 전하 수송층을 함유하는 적층형(순층형)의 감광층이다.
전자사진 공정에서, 전자사진 감광체의 표면이 현상제, 대전 부재, 클리닝 블레이드, 종이, 및 전사 부재를 비롯한 다양한 재료(이하에서는 "접촉 부재"로 언급함)와 접촉한다. 그러므로, 전자사진 감광체에 요구되는 특성중 하나는 이러한 접촉 부재 등에 의해 유발되는 접촉 스트레스로부터 유도되는 화상 열화를 감소시키는 것이다. 특히, 최근에 전자사진 감광체의 내구성이 개선됨에 따라서 접촉 스트레스로부터 유도되는 화상의 열화를 감소시키는 효과의 지속성이 일층 개선될 필요가 있다.
전자사진 감광체의 반복된 사용시에 접촉 스트레스의 지속적인 완화 및 전위 변동의 억제와 관련하여, 국제 특허 공개 공보 WO2010/008095호는 실록산 구조가 분자 사슬에 통합된 실록산 수지를 사용해서 표면층에 매트릭스-도메인(matrix-domain) 구조를 형성하는 방법을 제안하고 있다. 상기 공보는 통합된 특이적인 실록산 구조를 갖는 폴리에스테르 수지를 사용해서 접촉 스트레스의 지속적인 이완과 전자사진 감광체의 반복된 사용시 전위 변동의 억제를 둘다 달성할 수 있음을 시사하고 있다.
국제 특허 공개 공보 WO2010/008095호에 개시된 전자사진 감광체는 접촉 스트레스의 지속적인 완화와 반복 사용시 전위 변동의 억제를 둘다 달성하지만, 보다 높은 속도에서 작동할 수 있고 다수의 인쇄 사본을 생성할 수 있는 전자사진 장치를 구현하기 위해 일층 개선이 요구된다. 본 발명자들에 의한 연구 결과, 전자사진 감광체가 매트릭스-도메인 구조를 형성할 때 특이적인 화합물을 함유하도록 함으로써 일층 개선을 달성할 수 있다는 것이 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 접촉 스트레스의 지속적인 완화와 반복 사용시 전위 변동의 억제를 둘다 높은 수준에서 달성하는 전자사진 감광체 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 전자사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 전자사진 감광체는, 지지체; 상기 지지체상에 형성된 전하 발생층; 및 상기 전하 발생층상에 형성된 전하 수송층을 포함하며, 여기서 상기 전하 수송층은 상기 전자사진 감광체의 표면층이고, 상기 전하 수송층은 하기 화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위, 및 2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 폴리에테르기, 아르알킬기, 에폭시기 및 알릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기를 갖는 실리콘 오일; 및 하기 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위 및 하기 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 A1, 및 하기 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위 및 하기 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 A2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함하는 도메인; 및 하기 화학식 (C)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 C 및 전하 수송 물질을 포함하는 매트릭스를 갖는 매트릭스-도메인 구조를 갖고; 상기 화학식 (A-1)로 표시되는 구조 단위 및 상기 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 함량은 상기 수지 A1과 수지 A2의 총 질량을 기준으로 하여 10 질량% 내지 40 질량%이다:
[화학식 A-1]
Figure pat00001
상기 식에서, m11은 0 또는 1을 나타내고, X11은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내고, Z11 및 Z12는 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타내며, R11 내지 R14는 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 또는 페닐기를 나타내고, n11은 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내며, 수지 A1에서 n11의 평균은 20 내지 150 범위이다.
[화학식 A-2]
Figure pat00002
상기 식에서, m21은 0 또는 1을 나타내고, X21은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며, Z21 내지 Z23은 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타내고, R16 내지 R27은 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 또는 페닐기를 나타내며, n21, n22 및 n23은 각각 독립적으로 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내고, 수지 A2에서 n21의 평균은 1 내지 10범위이고, 수지 A2에서 n22의 평균은 1 내지 10범위이며, 수지 A2에서 n23의 평균은 20 내지 200 범위이다.
[화학식 B]
Figure pat00003
상기 식에서, m31은 0 또는 1을 나타내고, X31은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며, Y31은 단일 결합, 메틸렌기, 에틸리덴기, 프로필리덴기, 시클로헥실리덴기, 페닐메틸렌기, 페닐에틸리덴기 또는 산소 원자를 나타내고, R31 내지 R38은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
[화학식 C]
Figure pat00004
상기 식에서, m41은 0 또는 1을 나타내고, X41은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며, Y41은 단일 결합, 메틸렌기, 에틸리덴기, 프로필리덴기, 시클로헥실리덴기, 페닐메틸렌기, 페닐에틸리덴기 또는 산소 원자를 나타내고, R41 내지 R48은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
[화학식 O-1]
Figure pat00005
또한, 본 발명은 전자사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 부착가능한 프로세스 카트리지에 관한 것이며, 상기 프로세스 카트리지는 상기 전자사진 감광체, 및 대전 디바이스, 현상 디바이스, 전사 디바이스 및 클리닝 디바이스로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 디바이스를 일체로 지지한다.
또한, 본 발명은 상기 전자사진 감광체, 대전 디바이스, 노광 디바이스, 현상 디바이스 및 전사 디바이스를 포함하는 전자사진 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 접촉 스트레스의 지속적인 완화 및 전자사진 감광체의 반복 사용시 전위 변동의 억제를 둘다 높은 수준에서 달성하는 우수한 전자사진 감광체 및 그의 제조 방법이 제공될 수 있다. 이외에도, 상기 전자사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치가 제공될 수 있다.
이하에서 첨부 도면과 관련하여 예시적인 실시양태들을 설명함으로써 본 발명의 특징을 명확하게 파악할 수 있을 것이다.
도 1은 전자사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지를 구비한 전자사진 장치의 개요적인 구조의 일례를 도시한 다이아그램이다.
도 2a 및 도 2b는 전자사진 감광체의 적층 구조의 예들을 도시한 다이아그램이다.
이하에서는 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시양태들을 설명하고자 한다.
본 발명에 의하면, 전자사진 감광체의 전하 수송층은 하기 매트릭스 및 하기 도메인을 포함하는 매트릭스-도메인 구조를 갖는다.
도메인은 하기 화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위, 및 2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 폴리에테르기, 아르알킬기, 에폭시기 및 알릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기를 갖는 실리콘 오일을 포함한다. 상기 도메인은 하기 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위 및 하기 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 A1, 및 하기 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위 및 하기 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 A2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 더 포함한다.
상기 매트릭스는 하기 화학식 (C)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 C 및 전하 수송 물질을 포함한다.
상기 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위 및 상기 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 함량은 상기 수지 A1과 수지 A2의 총 질량을 기준으로 하여 10 질량% 내지 40 질량%이다.
[화학식 A-1]
Figure pat00006
상기 화학식 (A-1)에서, m11은 0 또는 1을 나타내고; X11은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내고; Z11 및 Z12는 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타내며; R11 내지 R14는 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 또는 페닐기를 나타내고; n11은 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내며; 수지 A1에서 n11의 평균은 20 내지 150 범위이다.
[화학식 A-2]
Figure pat00007
상기 화학식 (A-2)에서, m21은 0 또는 1을 나타내고; X21은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며; Z21 내지 Z23은 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타내고; R16 내지 R27은 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 또는 페닐기를 나타내며; n21, n22 및 n23은 각각 독립적으로 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내고, 수지 A2에서 n21의 평균은 1 내지 10 범위이고; 수지 A2에서 n22의 평균은 1 내지 10 범위이며, 수지 A2에서 n23의 평균은 20 내지 200 범위이다.
[화학식 B]
Figure pat00008
상기 화학식 (B)에서, m31은 0 또는 1을 나타내고; X31은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며; Y31은 단일 결합, 메틸렌기, 에틸리덴기, 프로필리덴기, 시클로헥실리덴기, 페닐메틸렌기, 페닐에틸리덴기 또는 산소 원자를 나타내고; R31 내지 R38은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
[화학식 C]
Figure pat00009
상기 화학식 (C)에서, m41은 0 또는 1을 나타내고; X41은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며; Y41은 단일 결합, 메틸렌기, 에틸리덴기, 프로필리덴기, 시클로헥실리덴기, 페닐메틸렌기, 페닐에틸리덴기 또는 산소 원자를 나타내고; R41 내지 R48은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
[화학식 O-1]
Figure pat00010
실리콘 오일이 화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위, 및 2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 폴리에테르기, 아르알킬기, 에폭시기 및 알릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기(이하 "특이적인 치환기(들)"로도 언급함)를 갖기 때문에, 실리콘 오일은 수지 A1과 수지 A2를 함유하는 도메인에 함유된다. 그 이유는 실리콘 오일의 특이적인 치환기가 고정(anchor) 유닛으로서 작용하여 Si 부분 이외의 수지 A1 및 수지 A2의 구조와의 친화도를 증가시키며, 이것이 실리콘 오일이 수지 A1 및 수지 A2의 분자 사슬과 쉽게 엉키게 만들도록 유도하기 때문인 것으로 생각된다. 이것이 실리콘 오일이 수지 A1 및 수지 A2를 함유하는 도메인에 함유되는 이유로 보인다.
본 발명의 전하 수송층은 전하 수송 물질 및 수지 C를 함유하는 매트릭스, 및 상기 매트릭스에 함유되고 수지 A1, 수지 A2 및 실리콘 오일을 함유하는 도메인을 포함하는 매트릭스-도메인 구조를 갖는다. 이러한 매트릭스-도메인 구조를 "바다-섬" 구조와 비교하면, 매트릭스는 바다 부분에 대응하고 도메인은 섬 부분에 대응한다.
수지 A1, 수지 A2 및 실리콘 오일을 함유하는 각각의 도메인은 전하 수송 물질과 수지 C를 함유하는 매트릭스에 형성된 과립상(섬) 구조를 갖는다. 수지 A1, 수지 A2 및 실리콘 오일을 각각 함유하는 도메인은 서로 각기 이격되어 매트릭스에 독립적으로 존재한다. 이와 같은 매트릭스-도메인 구조는 전하 수송층의 표면 또는 전하 수송층의 횡단면을 관찰함으로써 확인할 수 있다.
매트릭스-도메인 구조의 상태 관찰 또는 도메인의 측정은, 예를 들면, 시판되는 레이저 현미경, 광학 현미경, 전자 현미경 또는 원자력 현미경을 사용해서 수행할 수 있다. 이러한 현미경을 매트릭스-도메인 구조의 상태를 관찰하거나 각 도메인의 구조를 측정하기 위한 소정의 배율로 사용할 수 있다.
도메인의 수 평균 입자 크기는 100 nm 내지 3,000 nm일 수 있다. 또한, 각각의 도메인의 입자 크기 분포는 코팅 필름 균일도 및 스트레스 이완 효과의 관점에서 보다 작을 수 있다. 수 평균 입자 크기를 계산하기 위해서, 임의의 100개의 도메인을 전하 수송층의 수직 횡단면에서 현미경으로 관찰한 도메인으로부터 선택한다. 선택된 도메인의 최대 직경을 측정하고, 수 평균 입자 크기를 계산하기 위해서 도메인의 최대 직경을 평균한다. 부수적으로, 전하 수송층의 횡단면을 현미경으로 관찰할 때, 깊이 방향을 따르는 영상 정보를 얻어서 전하 수송층의 입체 영상을 획득할 수 있다.
전하 수송층의 매트릭스-도메인 구조는 다음과 같이 형성될 수 있다: 전하 수송층 코팅액의 코팅 필름을 형성하기 위해서 전하 수송 물질, 수지 A1, 수지 A2, 실리콘 오일 및 수지 C를 함유하는 전하 수송층 코팅액을 제조하고, 상기 코팅 필름을 건조시킴으로써, 전하 수송층을 형성한다.
수지 A1, 수지 A2 및 실리콘 오일을 함유하는 도메인이 전하 수송층에 효율적으로 형성될 경우에, 접촉 스트레스의 지속적인 이완이 더욱 효과적으로 나타날 수 있다. 수지 A1, 수지 A2 및 실리콘 오일을 함유하는 도메인이 형성되기 때문에, 전하 수송층과 전하 발생층 사이의 계면상에서 실리콘 오일의 편재화가 억제됨으로써, 전자사진 감광체의 반복 사용시 발생하는 전위 변동이 억제될 수 있다. 그 이유는 전술한 바와 같은 도메인을 형성함으로써, 전하 발생층으로부터 전하의 이동시에, 전하 수송층과 전하 발생층 사이의 계면상에서 실록산 성분의 편재화에 의해 유발되는 전하 이동에 대한 장벽이 감소될 수 있기 때문인 것으로 생각된다.
(수지 A1 및 수지 A2)
이어서, 수지 A1 및 수지 A2를 설명한다.
화학식 (A-1)에서, X11은 단일의 기 또는 2개 이상의 기일 수 있다. Z11 및 Z12는 각각 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타내며, 구체적인 예로서는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기 및 부틸렌기를 들 수 있다. 접촉 스트레스 이완 효과의 관점에서, Z11 및 Z12는 각각 프로필렌기를 나타낸다. R11 내지 R14는 각각 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 나타내며, 구체적인 예로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기 및 부틸기를 들 수 있다. 접촉 스트레스 이완 효과의 관점에서, R11 내지 R14는 각각 메틸기를 나타낼 수 있다.
수지 A1에서 n11의 평균이 20 내지 150 범위일 경우에, 수지 A1, 수지 A2 및 실리콘 오일을 함유하는 도메인이 전하 수송 물질과 수지 C를 함유하는 매트릭스에 효율적으로 형성될 수 있다. 구체적으로, n11의 평균은 40 내지 80 범위일 수 있다.
화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위의 예를 하기 표 1에 나타내었다.
Figure pat00011
화학식 (A-2)에서, X21은 단일의 기 또는 2개 이상의 기일 수 있다. Z21 내지 Z23은 각각 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타내고, 구체적인 예로서는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기 및 부틸렌기를 들 수 있다. 접촉 스트레스의 이완 효과의 관점으로부터, Z21 및 Z22는 각각 프로필렌기를 나타낼 수 있고 Z23은 에틸렌기를 나타낼 수 있다. R16 내지 R27이 각각 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 나타낼 경우, 구체적인 예로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기 및 부틸기를 들 수 있다. 접촉 스트레스의 이완 효과의 관점으로부터, R16 내지 R27은 각각 메틸기를 나타낼 수 있다.
수지 A2에서 n21의 평균은 1 내지 10 범위이고, 수지 A2에서 n22의 평균은 1 내지 10 범위이며, 수지 A2에서 n23의 평균은 20 내지 200 범위이다. 이러한 평균치들이 상기 범위내에 있을 경우에, 수지 A1, 수지 A2 및 실리콘 오일을 함유하는 도메인이 전하 수송 물질과 수지 C를 함유하는 매트릭스에 효율적으로 형성될 수 있다. n21 및 n22의 평균은 1 내지 5 범위일 수 있고, n23의 평균은 40 내지 120 범위일 수 있다. 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 예들을 하기 표 2에 나타내었다.
Figure pat00012
표 2에 나타낸 예들 중에서, 화학식 (A-1-2), (A-1-3), (A-1-5), (A-1-10), (A-1-15), (A-1-17), (A-2-5), (A-2-10), (A-2-15), (A-2-16) 및 (A-2-17)을 적당하게 사용할 수 있다.
또한, 수지 A1 및 수지 A2는 각각 말단 구조로서 하기 화학식 (A-E)로 표시되는 실록산 구조를 가질 수 있다:
[화학식 A-E]
Figure pat00013
화학식 (A-E)에서, n51은 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내며, 수지 A1 또는 수지 A2에서 n51의 평균은 20 내지 60 범위이다.
화학식 (B)에서, X31은 단일의 기 또는 2개 이상의 기일 수 있다.
화학식 (B)로 표시되는 구조 단위의 예들을 하기 표 3에 나타내었다.
Figure pat00014
표 3에서, "프로필리덴"은 2,2-프로필리덴기를 가리키고, "페닐에틸리덴"은 1-페닐-1,1-에틸리덴기를 가리킨다.
또한, 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위 및 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 함량은 수지 A1과 수지 A2의 총 질량을 기준으로 하여 10 질량% 내지 40 질량%이다. 구체적으로, 수지 A1이 함유되지만 수지 A2가 함유되지 않을 경우에, {화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위의 질량}/(수지 A1의 질량)은 10 질량% 내지 40 질량%이다. 다른 예로서, 수지 A2가 함유되지만 수지 A1이 함유되지 않을 경우에는, {화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 질량}/(수지 A2의 질량)은 10 질량% 내지 40 질량%이다. 수지 A1과 수지 A2가 둘다 함유될 경우에, {화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위의 질량 + 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 질량}/(수지 A1의 질량 + 수지 A2의 질량)은 10 질량% 내지 40 질량%이다. 또한, 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위의 함량은 수지 A1과 수지 A2의 총 질량을 기준으로 하여 60 질량% 내지 90 질량%이다. 구체적으로, 수지 A1이 함유되지만 수지 A2가 함유되지 않을 경우에, {화학식 (B)로 표시되는 구조 단위의 질량}/(수지 A1의 질량)은 60 질량% 내지 90 질량%이다. 다른 예로서, 수지 A2가 함유되지만 수지 A1이 함유되지 않을 경우에는, {화학식 (B)로 표시되는 구조 단위의 질량}/(수지 A2의 질량)은 60 질량% 내지 90 질량%이다. 수지 A1과 수지 A2가 둘다 함유될 경우에, {화학식 (B)로 표시되는 구조 단위의 질량}/(수지 A1의 질량 + 수지 A2의 질량)은 60 질량% 내지 90 질량%이다.
화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위 및 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 함량이 10 질량% 내지 40 질량%일 경우, 전하 수송 물질 및 수지 C를 함유하는 매트릭스에 도메인이 효율적으로 형성될 수 있다. 그러므로, 접촉 스트레스의 이완 효과가 지속적으로 나타날 수 있다. 또한, 전하 수송층과 전하 발생층 사이의 계면상에서 수지 A1 및 수지 A2의 편재화가 억제될 수 있으므로, 전위 변동을 억제할 수 있다.
또한, 매트릭스에 도메인을 효율적으로 형성하는 관점에서, 수지 A1과 수지 A2의 총 함량은 전하 수송층에 함유된 모든 수지의 총 질량을 기준으로 하여 5 질량% 내지 50 질량%인 것이 바람직하다. 총 함량이 10 질량% 내지 40 질량%인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명의 효과가 지체되지 않는 한, 수지 A1 및 수지 A2는 비스페놀-유도 구조 단위를 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위, 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위 및 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위 이외의 구조 단위로서 함유할 수 있다. 이 경우에, 비스페놀-유도 구조 단위의 함량은 수지 A1과 수지 A2의 총 질량을 기준으로 하여 30 질량% 이하일 수 있다.
수지 A1은 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위 및 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 공중합체이다. 수지 A2는 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위와 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 공중합체이다. 이러한 수지의 공중합 형태는 블록 공중합, 랜덤 공중합, 교대 공중합 등중 어느 하나일 수 있다.
수지 A1 및 수지 A2의 중량 평균 분자량은 전하 수송 물질과 수지 C를 함유하는 매트릭스에 도메인을 형성하는 관점에서 30,000 내지 200,000 범위인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 40,000 내지 150,000인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에서, 수지의 중량 평균 분자량은 통상의 방법, 구체적으로 일본 특허 공개 제2007-79555호에 개시된 방법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 의미한다.
수지 A1의 공중합 비율 및 수지 A1의 공중합 비율은 일반적으로 실시하는 바와 같이 수지의 1H-NMR을 측정함으로써 얻은 수소 원자(수지에 함유된 수소 원자)의 피이크 면적비를 사용하는 환산법에 의해서 입증할 수 있다.
본 발명에 사용된 수지 A1 및 수지 A2는 국제 특허 공보 WO2010/008095호에 개시된 방법에 의해서 합성할 수 있다.
(수지 C)
이하에서는 화학식 (C)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 C를 설명한다. 화학식 (C)에서, X41은 단일의 기 또는 2개 이상의 기일 수 있다. Y41은 프로필리덴기일 수 있다. 바람직하게는, Y41은 2-2-프로필리덴기일 수 있다.
화학식 (C)로 표시되는 구조 단위의 예들을 하기 표 4에 나타내었다.
Figure pat00015
표 4에서, "프로필리덴"은 2,2-프로필리덴기를 의미하고 "페닐에틸리덴"은 1-페닐-1,1-에틸리덴기를 의미한다.
표 4에 나타낸 것들 중에서, 화학식 (C-2), (C-3), (C-4), (C-5), (C-10), (C-16), (C-18), (C-19), (C-24), (C-25) 및 (C-26)중 어느 하나로 표시되는 구조 단위를 적당하게 사용할 수 있다.
(실리콘 오일)
이어서, 실리콘 오일을 설명한다.
2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬기의 예로서는 다음을 들 수 있다: 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, n-헥실기, 이소헥실기, 2-에틸헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 아이코실기, 헨아이코실기, 도코실기, 트리코실기, 테트라코실기, 펜타코실기, 헥사코실기, 헵타코실기, 옥타코실기, 노나코실기 및 트리아콘틸기. 3 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 더욱 적당하게 사용할 수 있다.
폴리에테르기는 산소 원자에 결합된 알킬렌기이다(-O-: 에테르 결합). 특히, (C2H4O)a(C3H6O)b로 표시되는 구조를 갖는 폴리에테르기를 적당하게 사용할 수 있으며, 여기서 a와 b는 각각 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내고, 각각 독립적으로 3 내지 350 범위이다.
아르알킬기의 예로서는 벤질기, 1-페닐에틸기, 2-페닐에틸기, 2-메틸-2-페닐에틸기, 1-페닐이소프로필기, 2-페닐이소프로필기 및 페닐-tert-부틸기를 들 수 있다. 이들 중에서, 1-페닐에틸기, 2-페닐에틸기, 2-메틸-2-페닐에틸기, 1-페닐이소프로필기 및 2-페닐이소프로필기를 적당하게 사용할 수 있다.
에폭시기의 예로서는 3,4-에폭시부틸기, 7,8-에폭시옥틸기, 9,10-에폭시데실기, 글리시딜옥시프로필기 및 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸기를 들 수 있다.
실리콘 오일은 이러한 특이적인 치환개를 단 1개 또는 다수개 가질 수 있다.
또한, 실리콘 오일은 하기 화학식 (O-E)로 표시되는 구조를 말단 구조로서 가질 수 있다.
[화학식 O-E]
Figure pat00016
화학식 (O-E)에서, R62는 메틸기, 메타크릴기, 3-(메트)아크릴옥시메틸기, 3-(메트)아크릴옥시에틸기, 3-(메트)아크릴옥시프로필기, 3-(메트)아크릴옥시부틸기, 3-(메트)아크릴옥시펜틸기, 3-(메트)아크릴옥시헥실기, 3,4-에폭시부틸기, 7,8-에폭시옥틸기, 9,10-에폭시데실기, 글리시딜옥시프로필기, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸기 또는 폴리스티렌기를 나타낸다.
폴리스티렌기는 하기 화학식으로 표시되고, 식에서 l은 괄호안의 구조를 반복 수를 나타내며, 실리콘 오일에서 l의 평균은 10 내지 300 범위이다.
Figure pat00017
실리콘 오일의 점도는 10 내지 5,000 ㎟/s인 것이 바람직하다. 실리콘 오일("Si 오일로 언급되기도 함)의 예들을 하기 표 5에 제시하였다. 한편, 이하에 언급한 실리콘 오일 D-1 내지 D-56 각각은 화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위를 갖는다.
Figure pat00018
실리콘 오일은 구체적으로 다음과 같이 변성 실리콘 화합물로서 시판되고 있다:
화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위 및 에폭시기를 갖는 실리콘 오일: KF101 및 X-22-9002(신에츠 케미컬 컴패니, 리미티드 제조)
화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위, 및 에폭시기와 아르알킬기를 갖는 실리콘 오일: X-22-3000T(신에츠 케미컬 컴패니, 리미티드 제조)
화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위 및 알릴기를 갖는 실리콘 오일: X-22-164B(신에츠 케미컬 컴패니, 리미티드 제조)
화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위 및 2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 갖는 실리콘 오일: KF414(신에츠 케미컬 컴패니, 리미티드 제조)
화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위 및 폴리에테르기를 갖는 실리콘 오일: KF945(신에츠 케미컬 컴패니, 리미티드 제조)
화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위, 2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 폴리에테르기 및 아르알킬기를 갖는 실리콘 오일: X-22-2516(신에츠 케미컬 컴패니, 리미티드 제조)
다른 예로서, 표 5에 나타낸 실리콘 오일을 일본 특허 출원 공개 H02-88639호, H03-234768호, H04-168126호 및 H04-169589호에 개시된 합성법에 의해서 합성할 수 있다. 본 발명에서도, 실리콘 오일(이하, "Si 오일"로 언급하기도 함)을 표 5에 나타낸 치환기에 대응하는 원료를 사용해서 유사한 방법에 의해 합성하였다. 합성된 실리콘 오일의 조성 및 점도를 하기 표 6에 제시하였다.
Figure pat00019
또한, 실리콘 오일 D-56-1, D-56-2 및 D-56-3은 일본 특허 출원 공개 제 2010-66669호에 개시된 방법에 의해 합성할 수 있다. 상기 실리콘 오일은 구체적으로 다음의 구조를 갖는 화합물이다:
Figure pat00020
실리콘 오일의 함량은 수지 A1과 수지 A2의 총 질량을 기준으로 하여 1 질량% 내지 50 질량%인 것이 바람직한데, 이로써 실리콘 오일이 수지 A1과 수지 A2를 함유하는 도메인에 효율적으로 형성될 수 있기 때문이다.
또한, 반복 사용시 전위 변동을 억제하는 관점에서, 실리콘 오일의 함량은 전하 수송층에 함유된 모든 수지의 총 질량을 기준으로 하여 0.1 질량% 내지 20 질량%일 수 있다.
본 발명의 전하 수송층은 전하 수송 물질 및 수지 C를 함유하는 매트릭스, 및 상기 매트릭스에 형성되고 실리콘 오일 및 수지 A1과 수지 A2중 1종 이상을 함유하는 도메인을 포함하는 매트릭스-도메인 구조를 갖는다.
이하에서는 수지 A1 및 수지 A2의 합성예를 설명한다.
수지 A1 및 수지 A2는 국제 특허 공보 WO2010/008095호에 개시된 합성법에 의해서 합성할 수 있다. 본 발명에서도, 표 7에서 합성예로서 나타낸 수지 A1 및 수지 A2를 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위, 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위 및 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위에 대응하는 원료를 사용함으로써 유사한 방법에 의해 합성하였다. 합성된 수지 A1 및 A2의 조성 및 중량 평균 분자량을 표 7에 나타내었다. 한편, 수지 A1 및 수지 A2를 "수지 A"로서 포괄적으로 명명할 수 있다.
Figure pat00021
표 7에서, "화학식 (A-1) 또는 (A-2)"는 각 수지 A1에 함유되는 화학식 (A-1)로 표시되는 구조 단위 또는 각 수지 A2에 함유되는 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위를 의미한다. 화학식 (A-1)으로 표시되는 다수의 구조 단위들 또는 화학식 (A-2)로 표시되는 다수의 구조 단위들을 혼합해서 사용할 경우, 구조 단위의 유형 및 혼합비(몰비)를 나타낸다. "화학식 (B)"는 각 수지 A1 또는 A2에 함유된 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 의미한다. 화학식 (B)로 표시되는 다수의 구조 단위들을 혼합해서 사용할 경우, 구조 단위들의 유형 및 혼합비(몰비)를 나타낸다. 이외에도, "화학식 (A-E)에서 n51"은 각 수지 A1 또는 A2에 함유되는 화학식 (A-E)로 표시되는 구조 단위에서 반복 수의 평균을 의미한다. "화학식 (A-1) 또는 (A-2)의 함량(질량%)"는 각 수지 A1에서 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위의 함량(질량%) 및 각 수지 A2에서 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 함량(질량%)을 의미한다. "화학식 (B)의 함량(질량%)"는 각 수지 A1 또는 A2에서 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위의 함량(질량%)을 의미한다. "화학식 (A-E)의 함량(질량%)"은 각 수지 A1 또는 A2에서 화학식 (A-E)로 표시되는 구조 단위의 함량(질량%)을 의미한다. "Mw"는 각 수지 A1 또는 A2의 중량 평균 분자량을 의미한다.
전자사진 감광체의 표면층에 해당하는 전하 수송층은 수지 A1 및 수지 A2중 1종 이상, 및 수지 C, 및 또 다른 수지를 혼합해서 사용할 수 있다. 혼합해서 사용할 수 있는 또 다른 수지의 예로서는 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지 및 폴리카보네이트 수지를 들 수 있다.
또한, 매트릭스-도메인 구조를 효율적으로 형성하는 관점에서, 수지 C가 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위도 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위도 함유하지 않는 것이 바람직하다.
전하 수송층은 전하 수송 물질을 함유한다. 전하 수송 물질의 예로서는 트리아릴아민 화합물, 히드라존 화합물, 부타디엔 화합물 및 엔아민 화합물을 들 수 있다. 이러한 전하 수송 물질중 하나를 단독으로 사용하거나, 이들중 2종 이상을 함께 사용할 수 있다. 이러한 화합물들 중에서, 전자사진 특성의 개선의 관점에서트리아릴아민 화합물을 전하 수송 물질로서 적당하게 사용할 수 있다.
전하 수송 물질의 구체적인 예는 다음과 같다:
[화학식 E-1]
Figure pat00022
[화학식 E-2]
Figure pat00023
[화학식 E-3]
Figure pat00024
[화학식 E-4]
Figure pat00025
전하 수송 물질과 수지 사이의 비율은 4:10 내지 20:10(질량비)인 것이 바람직하고, 5:10 내지 12:10(질량비)인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 전하 수송 물질의 함량은 전하 수송층의 총 질량을 기준으로 하여 25 질량% 내지 70 질량%일 수 있다.
전하 수송층 코팅액에 사용되는 용제의 예로서는 케톤 용제, 에스테르 용제, 에테르 용제, 및 방향족 탄화수소 용제를 들 수 있다. 이러한 용제들 중 하나를 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용할 수 있다. 이러한 용제들 중에서, 수지 용해도의 관점에서 에테르 용제 및 방향족 탄화수소 용제를 적당하게 사용할 수 있다.
전하 수송층의 두께는 바람직하게는 5 ㎛ 내지 50 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 내지 35 ㎛이다.
이외에도, 전하 수송층에 항산화제, UV 흡수제, 가소제 등을 필요에 따라서 첨가할 수 있다.
전하 수송층은 수지 A1과 수지 A2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상, 실리콘 오일, 전하 수송 물질 및 수지 C를 용제에 용해시킴으로써 제조된 전하 수송층 코팅액의 코팅 필름으로부터 형성될 수 있다.
이어서, 본 발명의 전자사진 감광체의 구조를 설명한다.
전자사진 감광체는 지지체, 상기 도전성 지지체상에 제공되는 전하 발생층, 및 상기 전하 발생층상에 제공되는 전하 수송층을 포함한다. 또한, 상기 전하 수송층은 전자사진 감광체의 표면층(최외곽층)이다. 또한, 상기 전하 수송층은 적층형 구조를 가질 수 있으며, 이 경우에는 적어도 전하 수송층의 표면(최외곽) 부분이 매트릭스-도메인 구조를 갖는다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 전자사진 감광체의 적층형 구조의 예들을 도시한 다이아그램이다. 도 2a 및 2b에서, 도면부호(101)은 지지체를, 도면부호(102)는 전하 발생층을, 도면 부호(103)은 전하 수송층(제1 전하 수송층)을, 그리고 도면부호(104)는 제2 전하 수송층을 가리킨다.
전자사진 감광체의 형태에 관해서, 원통형 지지체상에 감광층(전하 발생층 및 전하 수송층)을 형성함으로써 수득한 원통형 전자사진 감광체가 일반적으로 널리 사용되지만, 전자사진 감광체는 벨트, 시트 등의 형태로 존재할 수도 있다.
(지지체)
지지체는 도전성을 가진 것(도전성 지지체)일 수 있고, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 스테인레스 스틸 등의 금속으로 제조된 지지체를 사용할 수 있다. 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조된 지지체로서, ED 튜브, EI 튜브, 또는 절단, 전해복합연마, 또는 습식- 또는 건식-호닝(honing) 등으로 처리함으로써 얻은 지지체를 사용할 수 있다. 다른 예로서, 금속 지지체 또는 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 산화인듐-산화주석 합금이 증착에 의해 표면상에 형성된 수지 지지체를 사용할 수 있다. 지지체의 표면을 절단, 표면 조면화, 알루마이트 처리 등으로 처리할 수 있다.
또 다른 예로서, 수지 등에 도전성 입자, 예컨대 카본 블랙, 산화주석 입자, 산화티타늄 입자 또는 은 입자를 함침시킴으로써 얻은 지지체, 또는 도전성 수지를 함유하는 플라스틱 지지체를 사용할 수 있다.
상기 지지체와 후술하는 언더코팅층 또는 전하 발생층 사이에 레이저 빔 등의 산란으로부터 유도된 간섭 프린지(fringe)를 억제하고 지지체의 흠결을 커버할 목적으로 도전층이 제공될 수 있다. 이와 같은 도전층은 수지에 도전성 입자를 분산시킴으로써 얻은 도전층 코팅액을 사용해서 형성한다.
도전성 입자의 예로서는 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 알루미늄, 니켈, 철, 니크롬, 구리, 아연, 은 등의 금속 분체, 및 도전성 산화주석 또는 ITO의 금속 산화물 분체를 들 수 있다.
도전층에 사용되는 수지의 예로서는, 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.
도전층 코팅액에 사용되는 용제의 예로서는, 에테르 용제, 알코올 용제, 케톤 용제, 및 방향족 탄화수소 용제를 들 수 있다.
도전층의 두께는 0.2 ㎛ 내지 40 ㎛인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 내지 35 ㎛인 것이 더욱 바람직하며, 5 ㎛ 내지 30 ㎛인 것이 보다 더 바람직하다.
지지체 또는 도전층과 전하 발생층 사이에, 언더코팅층이 제공될 수 있다.
언더코팅층은 도전층상에 수지를 함유하는 언더코팅층 코팅액을 도포하고, 코팅 필름을 건조 또는 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
언더코팅층에 사용되는 수지의 예로서는 폴리아크릴산, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아믹산 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지 및 폴리올레핀 수지를 들 수 있다. 언더코팅층용 수지는 열가소성 수지일 수 있다. 구체적으로 열가소성 폴리아미드 수지 또는 폴리올레핀 수지를 적당하게 사용할 수 있다. 폴리아미드 수지로서는, 용액 상태로 도포될 수 있는 저결정질 또는 비결정질 공중합 나일론을 적당하게 사용할 수 있다. 폴리올레핀 수지는 입자 분산액으로서 사용 가능한 상태로 존재할 수 있다. 이외에도, 폴리올레핀 수지를 수성 매체에 분산시킬 수 있다.
언더코팅층의 두께는 0.05 ㎛ 내지 7 ㎛인 것이 바람직하고, 0.1 ㎛ 내지 2 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 언더코팅층은 반도체 입자, 전자 수송 물질 또는 전자 수용 물질을 함유할 수 있다.
(전하 발생층)
지지체, 도전층 또는 언더코팅층상에 전하 발생층이 제공된다.
전자사진 감광체에 사용되는 전하 발생 물질의 예로서는, 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 인디고 안료 및 페릴렌 안료를 들 수 있다. 이러한 전하 발생 물질들 중 하나를 단독으로 사용하거나, 이들중 2종 이상을 함께 사용할 수 있다. 이러한 물질들 중에서, 금속 프탈로시아닌, 예컨대 옥시티타늄 프탈로시아닌, 히드록시갈륨 프탈로시아닌 및 클로로갈륨 프탈로시아닌을 사용하는 것이 높은 감도로 인하여 특히 적당할 수 있다.
전하 발생층에 사용되는 수지의 예로서는 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 부티랄 수지, 폴리비닐 아세탈 수지, 아크릴 수지, 비닐 아세테이트 수지 및 우레아 수지를 들 수 있다. 이러한 수지 중에서, 부티랄 수지를 특히 적당하게 사용할 수 있다. 이러한 수지중 하나를 단독으로 사용하거나, 이들중 1종, 2종 이상을 혼합물 또는 공중합체의 형태로 사용할 수 있다.
전하 발생층은 전하 발생 물질을 수지 및 용제와 분산시키고, 그로써 수득한 코팅 필름을 건조시킴으로써 얻은 전하 발생층 코팅액의 코팅 필름을 형성함으로써 형성될 수 있다. 다른 예로서, 전하 발생층은 전하 발생 물질의 증착 필름으로서 형성될 수 있다.
분산법으로서는, 예컨대 균질화기, 초음파, 볼밀, 샌드 밀, 아트리터(attritor) 또는 로울 밀을 사용하는 방법을 이용할 수 있다.
전하 발생 물질과 수지 사이의 비율은 1:10 내지 10:1(질량비)인 것이 바람직하고, 1:1 내지 3:1(질량비)인 것이 특히 더 바람직하다.
전하 발생층 코팅액에 사용되는 용제의 예로서는 알코올 용제, 술폭시드 용제, 케톤 용제, 에테르 용제, 에스테르 용제 및 방향족 탄화수소 용제를 들 수 있다.
전하 발생층의 두께는 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.1 ㎛ 내지 2 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 다양한 첨가제, 예컨대 감광제, 항산화제, UV 흡수제 및 가소제를 필요에 따라서 전하 발생층에 첨가할 수 있다. 더욱이, 전하 발생층은 전하 발생층에서 전하의 흐름을 정체시키지 않도록 전자 수송 물질 또는 전자 수용 물질을 함유할 수 있다.
전하 발생층상에 전하 수송층이 제공된다.
전자사진 감광체의 각 층에 다양한 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제의 예로서는 열화방지제, 예컨대 항산화제, UV 흡수제 또는 광 안정제, 및 미립자, 예컨대 유기 미립자 또는 무기 미립자를 들 수 있다. 열화방지제의 예로서는 입체장애 페놀 항산화제, 입체장애 아민 광 안정제, 황 원자 함유 항산화제 및 인 원자 함유 항산화제를 들 수 있다. 유기 미립자의 예로서는 중합체 수지 입자, 예컨대 플루오르 원자 함유 수지 입자, 폴리스티렌 미립자 및 폴리에틸렌 수지 입자를 들 수 있다. 무기 미립자의 예로서는 금속 산화물, 예컨대 실리카 및 알루미나의 미립자를 들 수 있다.
각 층에 사용되는 코팅액을 도포할 때, 도포법, 예컨대 침적 도포법(침지 코팅법), 분무 코팅법, 스핀 코팅법, 로울러 코팅법, 메이어 바아 코팅법 또는 블레이드 코팅법을 사용할 수 있다.
또한, 전하 수송층, 즉, 전자사진 감광체의 표면층의 표면이 표면거칠기(요철)를 구비할 수 있다. 요철은 임의의 공지된 방법에 의해 형성할 수 있다. 요철을 형성하는 방법의 예로서는 다음을 들 수 있다: 연마 입자를 표면에 대해 폭발하여 오목부를 형성하는 방법; 요철 표면을 가진 금형을 압력하에 상기 표면과 접촉시켜서 표면거칠기를 형성하는 방법; 도포된 표면층 코팅액의 코팅 필름의 표면상에 이슬을 형성한 후에 이슬을 건조시킴으로써 오목부를 형성하는 방법; 및 표면에 레이저빔을 조사하여 오목부를 형성하는 방법을 들 수 있다. 이러한 방법들 중에서, 요철 표면을 갖는 금형을 압력하에 전자사진 감광체의 표면과 접촉시켜서 표면거칠기를 형성하는 방법을 적당하게 사용할 수 있다. 다른 예로서, 도포된 표면층 코팅액의 코팅 필름의 표면상에 이슬을 형성한 후에 이슬을 건조시킴으로써 오목부를 형성하는 방법을 적당하게 사용할 수 있다.
(전자사진 장치)
도 1은 전자사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지를 구비한 전자사진 장치의 개요적인 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 1에서, 도면 부호(1)은 원통형 전자사진 감광체를 가리키며, 이것은 소정의 원주 속도하에 화살표로 도시된 방향으로 축(2) 주위로 회전하도록 구동된다. 회전하도록 구동되는 전자사진 감광체(1)의 표면은 대전 디바이스(3)(주요 대전 디바이스, 예컨대 대전 로울러)에 의해서 특정한 양 또는 음 전위로 균일하게 대전된다. 이어서, 전자사진 감광체(1)에 슬릿 노광, 레이저빔 스캐닝 노광 등에 사용되는 노광 디바이스(도시 생략)로부터 방출된 노광(4)(화상 노광)이 조사된다. 이런 식으로, 소정의 화상에 대응하는 정전 잠재 화상이 전자사진 감광체(1)의 표면상에 순차적으로 형성된다.
이어서, 전자사진 감광체(1)의 표면상에 형성된 정전 잠재 화상을 현상 디바이스(5)에 의해 공급된 현상제에 함유된 토너에 의해 토너 화상으로 현상한다. 이어서, 전자사진 감광체(1)의 표면상에 형성되고 보유된 토너 화상을 전사 디바이스(6)(예: 전사 로울러)에 의해 가해진 전사 바이어스에 의해서 전사재(P)(예: 종이)상에 순차적으로 전사한다. 한편, 전사재(P)는 전자사진 감광체(1)의 회전과 동시에 전사재 공급 디바이스(도시 생략)으로부터 취출되어, 전자사진 감광체(1)과 전사 디바이스(6) 사이의 부분(접촉부)로 공급된다.
토너 화상이 전사된 전사재(P)는 전자사진 감광체(1)의 표면으로부터 분리되어 정착 디바이스(8)로 도입되고, 여기서 화상이 정착됨으로써, 화상형성물(인쇄물 또는 복사물)가 장치로부터 배출된다.
토너 화상의 전사 이후에 전자사진 감광체(1)의 표면을 클리닝 디바이스(예: 클리닝 블레이드)(7)를 사용해서 세정하여 잔류하는 현상제(토너)를 제거한다. 이어서, 예비 노광 디바이스(도시 생략)으로부터 발광된 예비 노광(도시 생략)으로 전자사진 감광체를 제전 처리하여, 화상을 형성하는데 반복해서 사용한다. 한편, 대전 디바이스(3)이 도 1에 도시한 바와 같은 대전 로울러 등을 사용하는 접촉형 대전 디바이스인 경우에는, 예비 노광이 반드시 제공될 필요가 없다.
전자사진 감광체(1), 대전 디바이스(3), 현상 디바이스(5), 전사 디바이스(6) 및 클리닝 디바이스(7)과 같은 부품들 중에서, 일부를 용기에 수용하여, 프로세스 카트리지로서 일체화한다. 이러한 프로세스 카트리지는 복사기 또는 레이저빔 프린터와 같은 전자사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 부착될 수 있다. 도 1에서, 전자사진 감광체(1), 대전 디바이스(3), 현상 디바이스(5), 및 클리닝 디바이스(7)이 프로세스 카트리지로서 일체로 지지되어, 가이드 디바이스(10), 예컨대 전자사진 장치의 본체상에 구비된 레일을 사용하여 전자사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 제공될 수 있는 프로세스 카트리지(9)를 제공한다.
실시예
이하에서는 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하나, 본 발명이 후술하는 실시예에 제한되는 것은 아니다. 하기 실시예에서, 용어 "부"는 "질량부"를 의미함을 유의하여야 한다.
(실시예 1)
24 mm의 직경 및 257 mm의 길이를 갖는 알루미늄 실린더를 지지체(도전성 지지체)로서 사용하였다.
이어서, SnO2-코팅된 황산바륨 입자(도전성 입자로서 사용됨) 10부, 산화티타늄 입자(저항 조정용 안료로서 사용됨) 2부, 페놀 수지 6부, 실리콘 오일(레벨링제로서 사용됨) 0.001부 및 메탄올 4부와 메톡시프로판올 16부의 혼합 용제를 사용해서 도전층 코팅액을 제조하였다. 도전층 코팅액을 지지체상에 침지 코팅하여 코팅 필름을 얻고, 상기 코팅 필름을 140℃에서 30분 동안 경화(열 경화)시켜서, 15 ㎛의 두께를 갖는 도전층을 형성하였다.
이어서, N-메톡시메틸화 나일론 3부 및 공중합 나일론 3부를 메탄올 65부와 n-부탄올 30부의 혼합 용제에 용해시킴으로써 언더코팅층 코팅액을 제조하였다. 언더코팅층 코팅액을 도전층상에 침지 코팅하여 코팅 필름을 형성하고, 코팅 필름을 100℃에서 10분동안 건조시킴으로써, 0.7 ㎛의 두께를 갖는 언더코팅층을 형성하였다.
이어서, 히드록시갈륨 프탈로시아닌 (CuKα 특성 X선 회절에서 브래그 각도(2θ±0.2°) 7.5°, 9.9°, 16.3°, 18.6°, 25.1° 및 28.3°에 강한 피크를 가짐) 10부를 전하 발생 물질로서, 시클로헥산온 250부에 용해된 폴리비닐부티랄 수지(등록 상표명: S-lec BX-1, 세키스이 케미컬 컴패니, 리미티드 제조) 5부의 용액에 첨가하였다. 수득한 용액을 23±3℃의 대기중에서 1 시간 동안 1 mm의 직경을 갖는 유리 비이드를 사용하는 샌드밀 장치를 이용하여 분산 처리하였다. 분산시킨 후에, 에틸 아세테이트 250부를 수득한 용액에 첨가하여 전하 발생층 코팅액을 제조하였다. 전하 발생층 코팅액을 언더코팅층상에 첨적 코팅하여 코팅 필름을 형성하고, 코팅 필름을 100℃에서 10분 동안 건조시켜서 0.26 ㎛의 두께를 갖는 전하 발생층을 형성하였다.
이어서, 디메톡시메탄 30부와 오르토-크실렌 50부의 혼합 용제에, 화학식 (E-1)로 표시되는 화합물(전하 수송 물질로서 사용됨) 6.4부, 화학식 (E-2)로 표시되는 화합물(전하 수송 물질로서 사용됨) 0.8부, 합성예 1로서 합성된 수지 A(1) 3부, 화학식 (C-2)로 표시되는 구조 단위 및 화학식 (C-3)으로 표시되는 구조 단위를 5:5의 몰비로 함유하는 수지 C(120,000의 중량 평균 분자량을 가짐) 7부, 및 실리콘 오일(KF414, 신에츠 케미컬 컴패니, 리미티드 제조) 0.03부를 용해시킴으로써 전하 수송층 코팅액을 제조하였다.
상기 전하 수송층 코팅액을 전하 발생층상에 침지 코팅하고, 코팅 필름을 120℃에서 1 시간 동안 건조시킴으로써, 16 ㎛의 두께를 갖는 전하 수송층을 형성하였다. 이와 같이 형성된 전하 수송층은 수지 A(1)과 실리콘 오일을 함유하고 전하 수송 물질과 수지 C를 함유하는 매트릭스에 형성된 도메인을 갖는 것으로 확인되었다.
이런 식으로, 전하 수송층을 표면층으로서 갖는 전자사진 감광체를 제조하였다. 전하 수송층에 함유된 실리콘 오일 및 수지의 조성을 하기 표 8에 나타내었다.
이어서, 평가에 관해 설명한다.
5,000장의 사본을 만들기 위한 반복 사용시에 유발되는 명부의 전위 변동(전위 변동), 초기 단계 및 5,000장의 사본을 만들기 위한 반복 사용후에 얻어진 토오크의 상대값, 및 토오크 측정시 전자사진 감광체의 표면 관찰에 관하여 평가를 수행하였다.
<전위 변동의 평가>
평가 장치로서, 휴렛-팩커드에서 제조한 레이저빔 프린터인 컬러 레이저 젯(Color Laser JET) CP4525dn을 사용하였다. 평가는 23℃의 온도 및 50%의 상대 습도의 환경하에 수행하였다. 평가 장치의 780 nm 레이저 광원의 노광(화상 노광)을, 전자사진 감광체의 표면상에서 0.37 μJ/㎠의 광량에 도달할 수 있도록 설정하였다. 현상 디바이스를 전위 측정용 탐침이 전자사진 감광체의 단부로부터 130 mm 떨어진 위치에 위치하도록 고정된 지그(jig)로 교체함과 동시에, 전자사진 감광체의 표면 전위(암부 전위 및 명부 전위)를 현상 디바이스의 위치에서 측정하였다. 전자사진 감광체의 미노광 부분의 암부 전위를 -500 V로 설정하고, 암부 전위로부터의 광 감쇠로 유발된 명부 전위를 측정하기 위해 레이저빔을 조사하였다. 또한, A4 크기 무괘선지를 사용해서 5,000장의 화상을 연속적으로 출력하고, 연속 작업을 통해 유발된 명부 전위의 변동을 평가하였다. 인자율이 5%인 시험 차트를 사용하였다. 그 결과를 하기 표 12에서 "전위 변동" 란에 나타내었다.
<토오크 상대값의 평가>
전자사진 감광체에 대한 회전 모터의 구동 전류(전류값 A)를 전술한 전위 변동의 평가에 사용한 것과 동일한 조건하에 측정하였다. 여기서는 전자사진 감광체와 클리닝 블레이드 사이의 접촉 스트레스의 양을 평가하였다. 수득한 전류값의 크기는 전자사진 감광체와 클리닝 블레이드 사이의 접촉 스트레스의 양의 크기에 대응한다.
또한, 토오크 상대값 측정시 대조군으로 사용되는 전자사진 감광체를 다음과 같은 방법에 의해 제조하였다. 실시예 1의 전자사진 감광체의 전하 수송층에 수지로서 사용된 수지 A(1)을 화학식 (C-2)로 표시되는 구조 단위 및 화학식 (C-3)으로 표시되는 구조 단위를 5:5의 몰비로 함유하는 수지 C로 대체하였다. 실리콘 오일(KF414)를 사용하지 않고 수지 C만을 수지로서 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 전자사진 감광체를 제조하였으며, 수득한 전자사진 감광체를 대조군 전자사진 감광체로서 사용하였다.
이와 같이 제조된 대조군 전자사진 감광체를 사용해서 실시예 1과 같은 방식으로 전자사진 감광체에 대한 회전 모터의 구동 전류값(전류값 B)을 측정하였다.
이와 같이 측정한 수지 A1 또는 수지 A2를 함유하는 전자사진 감광체에 대한 회전 모터의 구동 전류값(전류값 A)와 수지 A1 및 수지 A2를 함유하지 않는 전자사진 감광체에 대한 회전 모터의 구동 전류값(전류값 B) 사이의 비율을 계산하였다. 계산된 (전류값 A)/(전류값 B)의 값을 토오크 상대값으로서 비교하였다. 상기 토오크 상대값은 전자사진 감광체와 클리닝 블레이드 사이의 접촉 스트레스의 양의 감소도에 대응하며, 토오크 상대값이 작을수록, 전자사진 감광체와 클리닝 블레이드 사이의 접촉 스트레스의 양의 감소도가 커진다. 그 결과를 하기 표 12의 "초기 토오크 상대값" 란에 나타내었다.
이어서, A4-크기 무괘선지를 사용해서 연속적으로 5,000장의 사본을 출력하였다. 인자율이 5%인 시험 차트를 사용하였다. 이어서, 5,000장의 사본을 만드는데 반복 사용한 후에 도달한 토오크 상대값을 측정하였다. 5,000장의 사본을 만드는데 반복 사용한 후에 도달한 토오크 상대값은 초기 토오크 상대값과 동일한 방식으로 측정하였다. 이 경우에, 대조군 전자사진 감광체도 5,000장의 사본을 반복해서 출력하는데 사용하고, 반복 사용시에 얻어진 회전 모터의 구동 전류값을 사용해서 5,000장의 사본을 만드는데 반복 사용한 후 도달되는 토오크 상대값을 계산하였다. 그 결과를 하기 표 12의 "5,000장의 복사후 토오크 상대값"란에 나타내었다.
<매트릭스-도메인 구조의 평가>
전술한 바와 같이 제조한 전자사진 감광체에서, 전하 수송층을 수직 절단함으로써 얻은 전하 수송층의 횡단면을 초심화 형상 측정 현미경 VK-9500(키엔스 코오포레이션 제조)을 사용해서 관찰하였다. 관찰시에, 대물 렌즈의 배율을 50x로 설정하고, 전자사진 감광체의 표면상에서 100 ㎛ 제곱마이크로미터(10,000 ㎛2)의 면적을 관찰 시야로서 관찰하고, 관찰 시야에서 형성되고 무작위로 선택된 100개의 도메인의 최대 직경을 측정하였다. 수득한 최대 직경을 기준으로 하여 평균치를 수 평균 입자 크기로서 계산하였다. 표 12에 그 결과를 나타내었다.
(실시예 2 내지 44)
실리콘 오일을 표 8에 나타낸 바와 같이 변경하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 전자사진 감광체를 제조하고, 제조된 전자사진 감광체를 실시예 1과 같은 방식으로 평가하였다. 각각의 전자사진 감광체의 전하 수송층에서 수지 A1과 실리콘 오일을 함유하는 도메인이 전하 수송 물질과 수지 C를 함유하는 매트릭스에 형성된 것으로 확인되었다. 그 결과를 하기 표 12 및 표 13에 나타내었다.
한편, 수지 C의 중량 평균 분자량은 다음과 같다:
(C-2)/(C-3)= 5/5(몰비): 120,000.
(실시예 45 내지 53)
전하 수송층에 사용된 수지 C를 표 8 및 표 9에 나타낸 바와 같이 변경하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 전자사진 감광체를 제조하고, 제조된 전자사진 감광체를 실시예 1과 같은 방식으로 평가하였다. 각각의 전자사진 감광체의 전하 수송층에서 수지 A1과 실리콘 오일을 함유하는 도메인이 전하 수송 물질과 수지 C를 함유하는 매트릭스에 형성된 것으로 확인되었다. 그 결과를 하기 표 12 및 표 13에 나타내었다.
한편, 수지 C의 중량 평균 분자량은 다음과 같다:
(C-10): 100,000;
(C-5): 110,000;
(C-2)/(C-5)= 3/7(몰비): 110,000;
(C-2)/(C-10)= 7/3(몰비): 120,000;
(C-16): 140,000;
(C-19): 160,000;
(C-24): 130,000;
(C-25): 140,000; 및
(C-26): 130,000.
(실시예 54 내지 144)
수지 A1, 수지 C 및 실리콘 오일을 표 9 및 표 10에 나타낸 바와 같이 변경하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 전자사진 감광체를 제조하고, 제조된 전자사진 감광체를 실시예 1과 같은 방식으로 평가하였다. 각각의 전자사진 감광체의 전하 수송층에서 수지 A1과 실리콘 오일을 함유하는 도메인이 전하 수송 물질과 수지 C를 함유하는 매트릭스에 형성된 것으로 확인되었다. 그 결과를 하기 표 13 및 표 14에 나타내었다.
한편, 수지 C의 중량 평균 분자량은 다음과 같다:
(C-4): 100,000; 및
(C-18): 140,000.
(비교예 1)
수지 A(1) 및 실리콘 오일(KF414)를 사용하지 않고 대신에 화학식 (C-2)로 표시되는 구조 단위와 화학식 (C-3)으로 표시되는 구조 단위를 5:5의 몰비로 함유하는 수지 C를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 전자사진 감광체를 제조하였다. 상기 전자사진 감광체의 전하 수송층은 수지 A1, 수지 A2 및 실리콘 오일을 함유하지 않기 때문에, 전하 수송층에서 매트릭스-도메인 구조가 발견되지 않았다. 전자사진 감광체를 실시예 1과 같은 방식으로 평가하였다. 그 결과를 하기 표 15에 나타내었다.
(비교예 2 내지 29)
수지 C 및 실리콘 오일을 표 11에 나타낸 바와 같이 변경한 것을 제외하고는, 비교예 1과 같은 방식으로 전자사진 감광체를 제조하였다. 상기 전자사진 감광체의 전하 수송층은 수지 A1 및 수지 A2를 함유하지 않기 때문에, 전하 수송층에서 매트릭스-도메인 구조가 발견되지 않았다. 전자사진 감광체를 실시예 1과 같은 방식으로 평가하였다. 그 결과를 하기 표 15에 나타내었다.
(비교예 30)
실리콘 오일을 디메틸폴리실록산(KF96, 신에츠 케미컬 컴패니, 리미티드 제조)로 대체하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 전자사진 감광체를 제조하였다. 매트릭스에 도메인이 형성된 것으로 확인되었다. 전자사진 감광체를 실시예 1과 같은 방식으로 평가하였다. 그 결과를 하기 표 15에 나타내었다. 한편, 디메틸실록산은 화학식 (O-1)로 표시되는 구조를 갖지만 2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 폴리에테르기, 아르알킬기, 에폭시기 및 알릴기와 같은 특이적인 치환기를 전혀 갖지 않는 화합물이다.
(비교예 31 내지 35)
비교예 30의 수지 A1, 수지 C 및 실리콘 오일의 함량을 표 11에 나타낸 바와 같이 대체한 것을 제외하고는, 비교예 30과 같은 방식으로 전자사진 감광체를 제조하였다. 각각의 전자사진 감광체에서 매트릭스에 도메인이 형성된 것으로 확인되었다. 전자사진 감광체를 실시예 1과 같은 방식으로 평가하였다. 그 결과를 하기 표 15에 나타내었다.
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
표 8 내지 11의 "수지 A"는 화학식 (A-1)로 표시되는 구조 단위와 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 A1, 또는 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위와 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 A2를 의미한다. 표 8 내지 11의 "수지 C"는 화학식 (C)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 C를 의미한다. 표 8 내지 11의 "수지 A/수지 C 혼합비"는 수지 A 및 수지 C의 혼합비(질량비)를 의미한다. 표 8 내지 11의 "실리콘 오일"은 화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위, 및 2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 폴리에테르기, 아르알킬기, 에폭시기 및 알릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기를 갖는 실리콘 오일, 또는 KF96을 의미한다. 표 8 내지 11의 "수지 A에 대한 실리콘 오일의 질량%"는 전하 수송층에 함유된 수지 A1과 수지 A2의 총 질량에 대한 각 전하 수송층에 함유된 실리콘 오일의 질량% 비율을 의미한다.
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
실시예와 비교예 1 내지 29의 비교에 근거하여, 각각의 비교예에서는 전하 수송층이 수지 A1도 수지 A2도 함유하지 않기 때문에 접촉 스트레스를 지속적으로 완화하는 효과가 달성될 수 없다. 초기 단계와 5,000장의 사본 출력 후에 전술한 바와 같이 수행한 평가에서 토오크가 충분히 감소되지 않았다는 이유가 이를 입증한다.
실시예와 비교예 2 내지 29의 비교에 근거하여, 각각의 비교예에서는 전하 수송층이 수지 A1도 수지 A2도 함유하지 않기 때문에, 전위 변동을 억제하는 효과가 충분히 나타날 수 없다. 이외에도, 도메인이 거의 형성되지 않기 때문에, 실리콘 오일이 표면 및 전하 발생층과의 계면으로 이동하는데, 그 이유는 각각의 비교예에서는 전하 수송층이 수지 A1도 수지 A2도 함유하지 않기 때문이다. 이와 같이 전하 발생층과의 계면으로 이동한 실리콘 오일이 전하 이동에 대한 장벽을 형성하므로 전위 변동이 충분히 억제될 수 없는 것으로 생각된다.
실시예와 비교예 30 내지 35의 비교에 근거하여, 각각의 비교예에서는 접촉 스트레스를 지속적으로 완화하는 효과가 나타날 수 있지만, 전위 변동이 크다. 또한, 상기 비교예에서는 매트릭스-도메인 구조가 발견된다. 따라서, KF96이 수지 A1, 수지 A2 및 수지 C와 함께 매트릭스-도메인 구조를 형성하지만 KF96이 도메인 내부에 잔류하지 않는다. 그 이유는 KF96이 본 발명의 실리콘 오일의 구조를 갖지 않기 때문에 수지 A1 및 수지 A2와의 친화도가 낮아서 KF96이 표면 및 전하 발생층과의 계면으로 이동하기 때문인 것으로 생각된다.
이러한 결과에 근거하여, 실리콘 오일과 수지 A1 및 A2 사이의 친화도가 높아서 실리콘 오일이 도메인 내부에 잔류할 수 있기 때문에 접촉 스트레스를 지속적으로 완화하고 전위 변동을 억제하는 효과가 나타날 수 있는 것으로 보인다.
이상에서는 예시적인 실시양태에 의거하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시양태에 제한되지 않음을 알아야 한다. 첨부된 특허 청구의 범위는 모든 변형예 및 등가의 구조와 기능을 모두 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 전자사진 감광체이며,
    지지체;
    상기 지지체상에 형성된 전하 발생층; 및
    상기 전하 발생층상에 형성된 전하 수송층을 포함하며,
    상기 전하 수송층은 상기 전자사진 감광체의 표면층이고,
    상기 전하 수송층은,
    하기 화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위, 및 2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 폴리에테르기, 아르알킬기, 에폭시기 및 알릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기를 갖는 실리콘 오일; 및 하기 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위 및 하기 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 A1, 및 하기 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위 및 하기 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 A2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함하는 도메인; 및
    하기 화학식 (C)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 C 및 전하 수송 물질을 포함하는 매트릭스를 갖는 매트릭스-도메인 구조를 갖고;
    상기 화학식 (A-1)로 표시되는 구조 단위 및 상기 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 함량은 상기 수지 A1과 수지 A2의 총 질량을 기준으로 하여 10 질량% 내지 40 질량%인, 전자사진 감광체:
    [화학식 A-1]
    Figure pat00034

    상기 식에서, m11은 0 또는 1을 나타내고,
    X11은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내고,
    Z11 및 Z12는 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타내며,
    R11 내지 R14는 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 또는 페닐기를 나타내고,
    n11은 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내며, 수지 A1에서 n11의 평균은 20 내지 150 범위이다.
    [화학식 A-2]
    Figure pat00035

    상기 식에서, m21은 0 또는 1을 나타내고,
    X21은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며,
    Z21 내지 Z23은 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타내고,
    R16 내지 R27은 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 또는 페닐기를 나타내며,
    n21, n22 및 n23은 각각 독립적으로 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내고, 수지 A2에서 n21의 평균은 1 내지 10범위이고, 수지 A2에서 n22의 평균은 1 내지 10범위이며, 수지 A2에서 n23의 평균은 20 내지 200 범위이다.
    [화학식 B]
    Figure pat00036

    상기 식에서, m31은 0 또는 1을 나타내고,
    X31은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며,
    Y31은 단일 결합, 메틸렌기, 에틸리덴기, 프로필리덴기, 시클로헥실리덴기, 페닐메틸렌기, 페닐에틸리덴기 또는 산소 원자를 나타내고,
    R31 내지 R38은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
    [화학식 C]
    Figure pat00037

    상기 식에서, m41은 0 또는 1을 나타내고,
    X41은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며,
    Y41은 단일 결합, 메틸렌기, 에틸리덴기, 프로필리덴기, 시클로헥실리덴기, 페닐메틸렌기, 페닐에틸리덴기 또는 산소 원자를 나타내고,
    R41 내지 R48은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
    [화학식 O-1]
    Figure pat00038
  2. 제1항에 있어서, 상기 전하 수송층중의 실리콘 오일의 함량이 수지 A1과 수지 A2의 총 질량을 기준으로 하여 1 질량% 내지 50 질량%인 전자사진 감광체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 오일이 3 내지 25개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, (C2H4O)a(C3H6O)b로 표시되는 구조를 갖는 폴리에테르기, 1-페닐에틸기, 2-페닐에틸기, 2-메틸-2-페닐에틸기, 1-페닐이소프로필기, 2-페닐이소프로필기, 3,4-에폭시부틸기, 7,8-에폭시옥틸기, 9,10-에폭시데실기, 글리시딜옥시프로필기 및 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기를 가지며, a 및 b는 각각 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내고, 각각 독립적으로 3 내지 350 범위인 전자사진 감광체.
  4. 제1항에 있어서, 실리콘 오일의 함량이 전하 수송층에 함유된 모든 수지의 총 질량을 기준으로 하여 0.1 질량% 내지 20 질량%인 전자사진 감광체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전하 수송 물질이 트리아릴아민 화합물, 히드라존 화합물, 부타디엔 화합물 및 엔아민 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 전자사진 감광체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전하 수송 물질의 함량이 전하 수송층의 총 질량을 기준으로 하여 25 질량% 내지 70 질량%인 전자사진 감광체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수지 A1과 수지 A2의 총 함량이 전하 수송층에 함유된 모든 수지의 총 질량을 기준으로 하여 5 질량% 내지 50 질량%인 전자사진 감광체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 전자사진 감광체, 및
    대전 디바이스, 현상 디바이스, 전사 디바이스 및 클리닝 디바이스로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 디바이스를 일체로 지지하는, 전자사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 부착될 수 있는 프로세스 카트리지.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 전자사진 감광체, 및
    대전 디바이스, 노광 디바이스, 현상 디바이스 및 전사 디바이스를 포함하는 전자사진 장치.
  10. 지지체, 상기 지지체상에 형성된 전하 발생층, 및 상기 전하 발생층상에 형성된 전하 수송층을 포함하며, 상기 전하 수송층은 상기 전자사진 감광체의 표면층인 전자사진 감광체의 제조 방법이며,
    하기 화학식 (O-1)로 표시되는 구조 단위, 및 2 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 폴리에테르기, 아르알킬기, 에폭시기 및 알릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기를 갖는 실리콘 오일;
    하기 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위 및 하기 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 A1, 및 하기 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위 및 하기 화학식 (B)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 A2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지;
    하기 화학식 (C)로 표시되는 구조 단위를 갖는 수지 C; 및
    전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층 코팅액을 제조하는 단계;
    상기 전하 수송층 코팅액의 코팅 필름을 형성하고 상기 코팅 필름을 건조시킴으로써 전하 수송층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 화학식 (A-1)으로 표시되는 구조 단위 및 상기 화학식 (A-2)로 표시되는 구조 단위의 함량은 상기 수지 A1과 수지 A2의 총 질량을 기준으로 하여 10 질량% 내지 40 질량%인, 전자사진 감광체의 제조 방법.
    [화학식 A-1]
    Figure pat00039

    상기 식에서, m11은 0 또는 1을 나타내고,
    X11은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내고,
    Z11 및 Z12는 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타내며,
    R11 내지 R14는 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 또는 페닐기를 나타내고,
    n11은 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내며, 수지 A1에서 n11의 평균은 20 내지 150 범위이다.
    [화학식 A-2]
    Figure pat00040

    상기 식에서, m21은 0 또는 1을 나타내고,
    X21은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며,
    Z21 내지 Z23은 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기를 나타내고,
    R16 내지 R27은 각각 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 또는 페닐기를 나타내며,
    n21, n22 및 n23은 각각 독립적으로 괄호안의 구조의 반복 수를 나타내고, 수지 A2에서 n21의 평균은 1 내지 10범위이고, 수지 A2에서 n22의 평균은 1 내지 10범위이며, 수지 A2에서 n23의 평균은 20 내지 200 범위이다.
    [화학식 B]
    Figure pat00041

    상기 식에서, m31은 0 또는 1을 나타내고,
    X31은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며,
    Y31은 단일 결합, 메틸렌기, 에틸리덴기, 프로필리덴기, 시클로헥실리덴기, 페닐메틸렌기, 페닐에틸리덴기 또는 산소 원자를 나타내고,
    R31 내지 R38은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
    [화학식 C]
    Figure pat00042

    상기 식에서, m41은 0 또는 1을 나타내고,
    X41은 오르토-페닐렌기, 메타-페닐렌기, 파라-페닐렌기, 메틸렌기와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기, 또는 산소 원자와 결합된 2개의 파라-페닐렌기를 갖는 2가의 기를 나타내며,
    Y41은 단일 결합, 메틸렌기, 에틸리덴기, 프로필리덴기, 시클로헥실리덴기, 페닐메틸렌기, 페닐에틸리덴기 또는 산소 원자를 나타내고,
    R41 내지 R48은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
    [화학식 O-1]
    Figure pat00043
KR1020130142880A 2012-11-30 2013-11-22 전자사진 감광체, 전자사진 감광체의 제조 방법, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치 KR20140070397A (ko)

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