KR20140077832A - 전자 사진 감광체, 프로세스 카트리지, 전자 사진 장치 및 프탈로시아닌 결정 - Google Patents

전자 사진 감광체, 프로세스 카트리지, 전자 사진 장치 및 프탈로시아닌 결정 Download PDF

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Abstract

전자 사진 감광체는 지지체, 및 지지체 상에 형성된 전하 발생층 및 전하 수송층을 포함한다. 전하 발생층은 특정 아민 화합물을 함유한다.

Description

전자 사진 감광체, 프로세스 카트리지, 전자 사진 장치 및 프탈로시아닌 결정{ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOSENSITIVE MEMBER, PROCESS CARTRIDGE, ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS AND PHTHALOCYANINE CRYSTAL}
본 발명은, 전자 사진 감광체, 각각 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치, 및 프탈로시아닌 결정에 관한 것이다.
전자 사진 감광체의 상 노광 디바이스에 통용되는 반도체 레이저는 650 내지 820 nm 범위의 장파장의 발진 파장을 갖기 때문에, 장파장 범위의 빛에 대해 고감도를 갖는 전자 사진 감광체가 현재 개발되고 있다. 고해상도의 화상을 달성하기 위해, 단파장의 발진 파장을 갖는 반도체 레이저의 빛에 대해 고감도를 갖는 전자 사진 감광체 또한 현재 개발되고 있다.
아조 안료 및 프탈로시아닌 안료가 장파장 영역 내지 단파장 영역 범위의 빛에 대해 고감도를 갖는 전하 발생 물질로서 공지되어 있다.
아조 안료 또는 프탈로시아닌 안료를 사용한 전자 사진 감광체는 우수한 감도 특성을 갖기는 하나, 생성된 포토 캐리어가 감광층에 잔류되어 메모리로서 작용하는 경향이 있어, 일부 경우에 고스트 현상과 같은 전위 변동을 일으키기 쉽다는 것이 문제이다.
프탈로시아닌 안료의 문제를 해결하기 위해, 프탈로시아닌 안료를 특정 아조 안료와 조합하여 사용하고 있다.
전자 사진 감광체에 사용하기 위한 아세토페논 화합물이 일본 특허 출원 공개 번호 S59-30541, 일본 특허 출원 공개 번호 2007-138153 및 일본 특허 출원 공개 번호 2009-301016에 기재되어 있다.
프탈로시아닌 증착 필름의 흡수 파장 이동제로서 사용하기 위한 아세틸화 벤젠 유도체가 일본 특허 출원 공개 번호 S59-30541에 기재되어 있다.
프탈로시아닌 결정 전구체와 플루오로벤젠 유도체를 접촉시킴으로써 제조된, CuKα선을 이용한 X-선 회절에서 27.2°의 브래그(Bragg)각 2θ에서 주 피크를 갖는 티타닐프탈로시아닌 결정이 일본 특허 출원 공개 번호 2007-138153에 기재되어 있다. 그의 기재에 따르면, 이렇게 제조된 티타닐프탈로시아닌 결정은 향상된 결정 안정성 및 향상된 감도 둘 다를 갖는다.
일본 특허 출원 공개 번호 2009-301016에 따르면, 경화성을 향상시키기 위해 중합 개시제로서 α-아미노아세토페논 화합물이 감광체의 보호층에 첨가된다.
상기와 같이 전자 사진 감광체를 개선시키기 위한 다양한 시도가 이루어졌다. 최근 고화질에 대한 추가 개선을 위해, 다양한 환경에서 고스트 현상으로 인한 화질 열화를 막는 것이 요망된다.
본 발명의 목적은, 상기 문제를 해결하고, 상온 상습 환경 하에서 뿐만 아니라 저온 저습 환경, 특히 혹독한 조건 하에서도 고스트 현상으로 인한 화상 결함을 감소시키는 전자 사진 감광체를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 각각 상기 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또한 또 다른 목적은, 결정 중에 특정 아민 화합물을 함유하는 프탈로시아닌 결정을 제공하는 것이다.
본 발명은, 지지체; 및 지지체 상에 형성된 전하 발생층 및 전하 수송층을 포함하며; 전하 발생층이 전하 발생 물질; 및 하기 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 포함하는 것인 전자 사진 감광체를 제공한다.
<화학식 1>
Figure pat00001
화학식 1에서, R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시 기, 카르복실 기, 알콕시카르보닐 기, 아릴옥시카르보닐 기, 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 치환된 또는 비치환된 알콕시 기, 치환된 또는 비치환된 아릴옥시 기, 치환기를 갖는 아미노 기, 또는 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기를 나타낸다. R1 내지 R5 중 적어도 하나는 치환된 또는 비치환된 아릴 기로 치환된 아미노 기, 치환된 또는 비치환된 알킬 기로 치환된 아미노 기, 또는 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기이다.
본 발명은 또한, 상기 전자 사진 감광체, 및 대전 디바이스, 현상 디바이스, 전사 디바이스 및 클리닝 디바이스로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 디바이스를 일체형으로 지지하는, 전자 사진 장치의 본체에 탈착가능하게 부착가능한 프로세스 카트리지를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 전자 사진 감광체와, 대전 디바이스, 상 노광 디바이스, 현상 디바이스 및 전사 디바이스를 갖는 전자 사진 장치를 제공한다.
본 발명은 또한 화학식 1로 표시되는 화합물이 함유된 프탈로시아닌 결정을 제공한다.
본 발명은, 상온 상습 환경 하에서 뿐만 아니라 저온 저습 환경, 특히 혹독한 조건 하에서도 고스트 현상으로 인한 화상 결함을 감소시키는 전자 사진 감광체를 제공할 수 있다. 본 발명은 또한, 각각 상기 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공할 수 있다. 본 발명은 또한, 전하 발생 물질로서 우수한 특성을 갖는 프탈로시아닌 결정을 제공할 수 있다.
본 발명의 추가의 특징은, 첨부된 도면을 참조로 하여 하기 예시적 실시양태의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지가 제공된 전자 사진 장치의 개략도이다.
도 2는 실시예 1-1에서 얻어진 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정의 분말 X-선 회절 차트이다.
도 3은 참조예 1-1에서 얻어진 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정의 분말 X-선 회절 차트이다.
이제, 본 발명의 바람직한 실시양태를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.
본 발명의 전자 사진 감광체의 전하 발생층 중에 함유된 아민 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는다.
<화학식 1>
Figure pat00002
화학식 1에서, R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시 기, 카르복실 기, 알콕시카르보닐 기, 아릴옥시카르보닐 기, 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 치환된 또는 비치환된 알콕시 기, 치환된 또는 비치환된 아릴옥시 기, 치환기를 갖는 아미노 기, 또는 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기를 나타낸다. R1 내지 R5 중 적어도 하나는 치환된 또는 비치환된 아릴 기로 치환된 아미노 기, 치환된 또는 비치환된 알킬 기로 치환된 아미노 기, 또는 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기이다.
화학식 1에서 R1 내지 R5 중 적어도 하나는 치환된 또는 비치환된 알킬 기로 치환된 아미노 기일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 치환된 또는 비치환된 알킬 기로 치환된 아미노 기는 특히 디알킬아미노 기이다.
또한 바람직하게는, 디알킬아미노 기는 디메틸아미노 기 또는 디에틸아미노 기이다.
더욱 바람직하게는, 아민 화합물은 특히 하기 화학식 2로 표시되는 아민 화합물이다.
<화학식 2>
Figure pat00003
화학식 2에서, R6 또는 R7은 각각 독립적으로 메틸 기 또는 에틸 기를 나타낸다.
화학식 1에서 R1 내지 R5 중 적어도 하나는 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기일 수 있다. 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기의 예는 치환된 또는 비치환된 피페라지닐 기, 치환된 또는 비치환된 피롤리디닐 기, 치환된 또는 비치환된 피롤릴 기, 치환된 또는 비치환된 트리아졸릴 기, 치환된 또는 비치환된 이미다졸릴 기, 치환된 또는 비치환된 피리딜 기, 치환된 또는 비치환된 피라지닐 기, 치환된 또는 비치환된 피리미디닐 기, 치환된 또는 비치환된 트리아지닐 기, 치환된 또는 비치환된 퀴놀릴 기, 치환된 또는 비치환된 인돌리닐 기, 치환된 또는 비치환된 아크리디닐 기, 치환된 또는 비치환된 모르폴리닐 기, 치환된 또는 비치환된 피페리딜 기, 모르폴리노 기, 및 치환된 또는 비치환된 피페리디노 기를 포함한다. 시클릭 아미노 기는 3 내지 8원 시클릭 아미노 기일 수 있다. 고리를 구성하는 탄소 원자 중 적어도 하나는 산소 원자, 질소 원자 등으로 치환될 수 있다. 6원 시클릭 아미노 기인 모르폴리노 기 또는 피페리디노 기가 특히 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 아민 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 아민 화합물이다.
<화학식 3>
Figure pat00004
화학식 1에서 치환된 알킬 기, 치환된 알콕시 기, 치환된 아릴옥시 기, 치환된 아미노 기, 치환된 아릴 기 및 치환된 시클릭 아미노 기가 각각 가질 수 있는 치환기의 예는 알킬 기, 예컨대 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기 및 부틸 기, 아릴알킬 기, 예컨대 벤질 기, 알콕시 기, 예컨대 메톡시 기 및 에톡시 기, 디알킬아미노 기, 예컨대 디메틸아미노 기 및 디에틸아미노 기, 알콕시카르보닐 기, 예컨대 메톡시카르보닐 기 및 에톡시카르보닐 기, 페닐 기, 나프틸 기, 비페닐릴 기, 니트로페닐 기, 톨릴 기, 브로모페닐 기, 시아노페닐 기, 메톡시페닐 기, 아세틸페닐 기, 니트로 기, 시아노 기, 포르밀 기, 알콕시 기, 아세틸 기, 할로겐 원자, 예컨대 플루오린 원자, 염소 원자 및 브로민 원자, 히드록시 기 및 할로메틸 기를 포함한다. 특히 알킬 기가 바람직한 치환기이다.
본 발명의 전하 발생층은, 결정 중에 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 함유하는 프탈로시아닌 결정을 함유하는 층일 수 있다.
프탈로시아닌 결정 중에 함유되는 화학식 1에서의 R1 내지 R5의 바람직한 치환기는 전하 발생층 중에 함유되는 화학식 1로 표시되는 아민 화합물의 바람직한 치환기와 동일하다.
본 발명의 전자 사진 감광체의 전하 발생층 중에 함유되는 아민 화합물 및 프탈로시아닌 결정 중에 함유되는 아민 화합물의 구체적 예 (예시 화합물)를 하기에 기재하지만, 본 발명이 이들로 제한되는 것은 아니다.
Figure pat00005
Figure pat00006
본 발명에서 사용되는 아민 화합물은 상업적으로 입수가능한 것일 수 있거나 또는 예를 들어 하기에 기재되는 바와 같이 합성될 수 있다.
아미노아세토페논이 원료로서 사용된다. 아미노아세토페논과 할로겐화물 사이의 치환 반응을 통해 치환기가 아미노 기에 도입될 수 있다. 특히 금속 촉매의 존재 하에서의 아미노아세토페논과 방향족 할로겐화물 사이의 반응이 아릴 기로 치환된 아민 화합물의 합성에 유용하다. 다르게는, 환원적 아미노화 반응이 알킬 기로 치환된 아민 화합물의 합성에 유용하다.
다르게는, 할로겐화 아세토페논이 원료로서 사용된다. 할로겐화 아세토페논과 아민 사이의 치환 반응을 통해 아미노 기가 할로겐 기의 위치에 도입될 수 있다.
예시 화합물 (3)의 구체적 합성예를 하기에 기재한다. 합성예에서, "부"는 "질량부"를 의미한다. 적외선 (IR) 흡수 스펙트럼은 푸리에(Fourier) 변환 적외선 분광 광도계 (상표명: FT/IR-420, 자스코사(Jasco Corporation) 제조)로 측정하였다. 핵 자기 공명 (NMR) 스펙트럼은 핵 자기 공명 장치 (상표명: R-90, 히다치사(Hitachi, Ltd) 제조)로 측정하였다.
[합성예 1]
예시 화합물 (3)의 합성
질소 스트림 하에 톨루엔 1,500부를 함유하는 가지형 플라스크 내에, 건조 탄산세슘 344부, 아세트산팔라듐 3.4부, (s)-BINAP (2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-비나프틸) 13부, 4'-브로모아세토페논 150부, 모르폴린 100부를 첨가하였다. 혼합물을 가열하고, 100℃에서 15시간 동안 진탕시켰다. 냉각 후, 클로로포름 500부를 첨가하고, 반응액을 셀라이트가 깔린 여과기로 여과하였다. 여액 내의 용매를 감압 하에 증류시켰다. 잔류물을 실리카 겔 컬럼 (용매: 톨루엔/에틸 아세테이트)에서 정제하여 예시 화합물 (3)의 황색 결정 82부를 수득하였다.
측정된 IR 흡수 스펙트럼 및 측정된 1H-NMR 스펙트럼의 특징적 피크를 하기에 기재한다.
IR (cm-1, KBr): 2844, 1661, 1600, 1244, 1121, 930, 822
1H-NMR (ppm, CDCL3): δ = 7.88 (d, 2H), 6.86 (d, 2H), 3.8-3.9 (m, 4H), 3.2-3.4 (m, 4H), 2.52 (s, 3H)
전하 발생층 중에 함유된 전하 발생 물질은, 고감도를 갖는 것으로 인해, 프탈로시아닌 안료 또는 아조 안료일 수 있다. 프탈로시아닌 안료 또는 프탈로시아닌 결정이 특히 더욱 바람직하다.
프탈로시아닌 안료 또는 프탈로시아닌 결정의 예는 무금속 프탈로시아닌 및 금속 프탈로시아닌을 포함하며, 이들은 축 리간드 또는 치환기를 포함할 수 있다. 프탈로시아닌 안료 및 프탈로시아닌 결정 중, 옥시티타늄 프탈로시아닌 결정 및 갈륨 프탈로시아닌 결정이 바람직하고, 이는 고스트 현상을 일으키기 쉬우면서 우수한 감도를 가져서, 본 발명에 있어 효과적이다.
갈륨 프탈로시아닌 결정 중, CuKα선의 X-선 회절에서 7.4°± 0.3° 및 28.2°± 0.3°의 브래그각 2θ에서 피크를 갖는 결정 형태의 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정, CuKα선의 X-선 회절에서 7.4°, 16.6°, 25.5° 및 28.3°의 브래그각 2θ±0.2°에서 피크를 갖는 결정 형태의 클로로갈륨 프탈로시아닌 결정이 바람직하다. 옥시티타늄 프탈로시아닌 결정 중, 27.2°± 0.2°의 브래그각 2θ에서 피크를 갖는 결정 형태의 옥시티타늄 프탈로시아닌 결정이 바람직하다.
7.4°± 0.3°및 28.2°± 0.3°의 브래그각 2θ에서 피크를 갖는 결정 형태의 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정이 특히 바람직하다.
7.3°, 24.9° 및 28.1°의 브래그각 2θ ± 0.2°에서 피크를 가지며 28.1°에서 가장 강한 피크를 갖는 결정 형태의 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정이 특히 더욱 바람직하다. 7.5°, 9.9°, 16.3°, 18.6°, 25.1° 및 28.3°의 브래그각 2θ ± 0.2°에서 피크를 갖는 결정 형태의 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정이 또한 바람직하다.
결정 중에 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 함유하는 프탈로시아닌 결정을 구성하는 프탈로시아닌의 예는 무금속 프탈로시아닌 및 축 리간드를 가질 수 있는 금속 프탈로시아닌을 포함한다. 프탈로시아닌은 치환기를 가질 수 있다. 옥시티타늄 프탈로시아닌 결정 및 갈륨 프탈로시아닌 결정이 특히 바람직하고, 이는 고스트 현상을 일으키기 쉬우면서 우수한 감도를 가져서, 본 발명에 있어 효과적이다.
하기에 기재되는 바와 같이, 결정 중에 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 함유하는 갈륨 프탈로시아닌 결정을 구성하는 갈륨 프탈로시아닌의 예는 갈륨 원자가 할로겐 원자, 히드록시 기 또는 알콕시 기의 축 리간드를 갖는 갈륨 프탈로시아닌 분자를 포함한다. 프탈로시아닌 고리는 할로겐 원자 등의 치환기를 포함할 수 있다.
결정 중에 N,N-디메틸아미노포름아미드를 추가로 함유하는 갈륨 프탈로시아닌 결정이 바람직하다.
갈륨 프탈로시아닌 결정 중, 우수한 감도를 갖는, 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정, 브로모-갈륨 프탈로시아닌 결정 및 아이오도-갈륨 프탈로시아닌 결정이 바람직하고, 본 발명에 있어 효과적이다. 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정이 특히 바람직하다. 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정은 히드록시 기의 축 리간드를 갖는 갈륨 원자를 포함한다. 브로모-갈륨 프탈로시아닌 결정은 브로민 원자의 축 리간드를 갖는 갈륨 원자를 포함한다. 아이오도-갈륨 프탈로시아닌 결정은 아이오딘 원자의 축 리간드를 갖는 갈륨 원자를 포함한다.
히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 중, CuKα선의 X-선 회절에서 7.4°± 0.3° 및 28.3°± 0.3°의 브래그각 2θ에서 피크를 갖는 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정이 특히 더욱 바람직하고, 고스트 현상으로 인한 화상 결함 감소에 있어 효과를 갖는다.
프탈로시아닌 결정 중에 함유되는 화학식 1로 표시되는 아민 화합물의 함량은 0.05 질량% 이상 3.0 질량% 이하일 수 있다.
결정 중에 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 함유하는 프탈로시아닌 결정에서, 화학식 1로 표시되는 아민 화합물은 결정 중에 혼입되어 있다.
결정 중에 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 함유하는 프탈로시아닌 결정의 제조 방법을 하기에 기재한다. 결정 중에 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 함유하는 프탈로시아닌 결정은, 산 페이스팅에 의해 제조된 프탈로시아닌 및 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 용매와 함께 혼합하고, 습식 밀링 처리에 의해 결정으로 전환시킴으로써 얻어질 수 있다.
밀링 처리는 분산제, 예컨대 유리 비드, 강철 비드 및 알루미나 볼을 사용하여 밀링 디바이스, 예컨대 샌드 밀 및 볼 밀에서 처리하는 것이다. 밀링 시간은 약 10 내지 60시간일 수 있다. 특히 바람직한 방법에서는, 샘플링을 결정의 브래그각 검사를 위해 5 내지 10시간의 간격으로 수행한다. 밀링 처리에서 분산제의 양은 질량 기준으로 갈륨 프탈로시아닌의 양의 10 내지 50배일 수 있다. 사용되는 용매의 예는 아미드 용매, 예컨대 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세토아미드, N-메틸포름아미드, N-메틸아세토아미드 및 N-메틸프로피온아미드, 할로겐 용매, 예컨대 클로로포름, 에테르 용매, 예컨대 테트라히드로푸란, 술폭시드 용매, 예컨대 디메틸 술폭시드를 포함한다. 사용되는 용매의 양은 질량 기준으로 프탈로시아닌의 양의 5 내지 30배일 수 있다. 사용되는 화학식 1로 표시되는 아민 화합물의 양은 질량 기준으로 프탈로시아닌의 양의 0.1 내지 30배일 수 있다.
본 발명에서는, NMR 측정 및 열중량 (TG) 측정에 의한 얻어진 프탈로시아닌 결정의 측정 데이터를 분석하여 본 발명의 프탈로시아닌 결정이 결정 중에 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 함유하는지를 결정하였다.
예를 들어, 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 용해시키는 용매를 사용하여 밀링 처리를 수행하거나, 또는 밀링 후에 클리닝을 수행하는 경우에는, 얻어진 프탈로시아닌 결정의 NMR 측정을 수행하였다. 얻어진 프탈로시아닌 결정으로부터 화학식 1로 표시되는 화합물이 검출된 경우, 화학식 1로 표시되는 아민 화합물이 결정 중에 함유된 것으로 결정하였다.
한편, 화학식 1로 표시되는 아민 화합물이 밀링 처리에 사용되는 용매 중에서 불용성이고 밀링 후 클리닝 용매 중에서 불용성인 경우에는, 얻어진 프탈로시아닌 결정의 NMR 측정을 수행하였다. 화학식 1로 표시되는 아민 화합물이 검출된 경우, 하기 방법에 의해 결정하였다.
화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 첨가하여 얻어진 프탈로시아닌 결정, 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일한 방식으로 제조된 프탈로시아닌 결정, 및 단독의 화학식 1로 표시되는 아민 화합물 각각의 TG 측정을 개별적으로 수행하였다. 아민 화합물을 첨가하여 얻어진 프탈로시아닌 결정의 TG 측정 결과가, 아민 화합물 첨가 없이 제조된 프탈로시아닌 결정과 아민 화합물의 개별적 측정 결과를 소정 비율로 혼합한 것으로 해석되는 경우, 프탈로시아닌 결정 및 아민 화합물이 단순 혼합물을 형성한 것으로, 또는 아민 화합물이 프탈로시아닌 결정의 표면에 부착된 것으로 결정하였다.
한편, 아민 화합물을 첨가하여 얻어진 프탈로시아닌 결정의 TG 측정 결과가, 아민 화합물의 첨가 없이 제조된 프탈로시아닌 결정의 TG 측정 결과에 비해, 아민 화합물 중량 감소의 완료 온도보다 더 높은 온도에서 중량 감소 증가를 나타내는 경우, 화학식 1로 표시되는 아민 화합물이 결정 중에 함유된 것으로 결정하였다.
본 발명의 프탈로시아닌 결정의 TG 측정, X-선 회절 분석 및 NMR 측정은 하기 조건 하에 수행하였다.
[TG 측정]
측정 기기: 세이코 인스트루먼츠사(Seiko Instruments Inc.)에서 제조된 동시 TG/DTA 측정 디바이스 (상표명: TG/DTA 220U)
분위기: 질소 스트림 (300 cm3/min)
측정 범위: 35℃ 내지 600℃
온도 증가 속도: 10℃/min
[분말 X-선 회절 분석]
측정 기기: 리가쿠사(Rigaku Corporation)에서 제조된 X-선 회절 분석기 RINT-TTRII
X-선 튜브: Cu
X-선 튜브 전압: 50 KV
X-선 튜브 전류; 300 mA
스캐닝 방법: 2θ/θ 스캔
스캐닝 속도: 4.0°/min
샘플링 간격: 0.02°
출발 각도 (2θ): 5.0°
중단 각도 (2θ): 40.0°
부착: 표준 샘플 홀더
필터: 사용 안함
인시던트 모노크롬: 사용함
카운터 모노크로미터: 사용 안함
발산 슬릿: 개방
수직 발산 제한 슬릿: 10.00 mm
산란 슬릿: 개방
광 수용 슬릿: 개방
평판 모노크로미터: 사용함
카운터: 섬광 카운터
[NMR 측정]
측정 기기: 브루커(Bruker)에서 제조된 어반스(AVANCE) III 500
용매: 중수소황산 (D2SO4)
결정 중에 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유하는 프탈로시아닌 결정은 광도전 재료로서 우수한 기능을 갖고, 전자 사진 감광체 이외에도, 태양 전지, 센서, 스위칭 디바이스 등에 적용가능하다.
본 발명의 전자 사진 감광체는, 감광층으로서, 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층 및 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층을 포함한다. 전하 발생층 및 전하 수송층 중 어느 한쪽이 상부층 (표면측)일 수 있지만, 전하 발생층이 하부층 (지지체측)인 것이 더욱 바람직하다.
도전성을 갖는 지지체 (도전성 지지체)가 사용하기에 적합하다. 도전성 지지체의 예는 금속 (합금), 예컨대 알루미늄 및 스테인레스 강철로 제조된 지지체 및 도전성 필름으로 코팅된 표면을 갖는 금속, 합금, 플라스틱 또는 종이로 제조된 지지체를 포함한다. 지지체의 형상은, 예를 들어, 실린더 형상 또는 필름 형상일 수 있다.
지지체와 감광층 (전하 수송층 또는 전하 발생층) 사이에는 배리어 기능 및 접착 기능을 갖는 언더코트층 (또한 중간층으로서 언급됨)이 배치될 수 있다.
언더코트층은, 언더코트층용 코팅액을 지지체 또는 하기하는 도전층 상에 도포하고 제조된 코팅 필름을 건조시킴으로써 형성될 수 있다. 코팅액은 수지를 용매 중에 용해시킴으로써 제조된다. 수지의 예는 폴리비닐 알콜, 폴리에틸렌 옥시드, 에틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 카세인, 폴리아미드, 글루 및 젤라틴을 포함한다. 언더코트층은 0.3 내지 5.0 ㎛의 필름 두께를 가질 수 있다.
지지체 표면 상의 불균일성 및 결함을 피복하고 간섭 줄무늬를 감소시키기 위해, 지지체와 언더코트층 사이에는 도전층이 배치될 수 있다.
도전층은, 지지체 상에 도전층용 코팅액을 도포하고, 제조된 코팅 필름을 건조 및 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 도전층용 코팅액은, 도전성 입자, 예컨대 카본 블랙, 금속 입자 및 금속 산화물 입자 및 결착 수지를 용매 중에 분산시킴으로써 제조된다. 도전층은 5 내지 40 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 ㎛의 필름 두께를 가질 수 있다.
전하 발생층은, 전하 발생층용 코팅액을 도포하고, 제조된 코팅 필름을 건조시킴으로써 형성될 수 있다. 전하 발생층용 코팅액은, 아민 화합물 및 전하 발생 물질, 또는 아민 화합물을 함유하는 프탈로시아닌 결정, 및 결착 수지를 용매 중에 분산시킴으로써 제조된다. 전하 발생층은 0.05 내지 1 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.3 ㎛의 필름 두께를 가질 수 있다.
전하 발생층 내의 아민 화합물의 함량은 전하 발생층의 총 질량에 대하여 0.05 질량% 이상 15 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 질량% 이상 10 질량% 이하일 수 있다. 전하 발생층 내의 아민 화합물의 함량은, 전하 발생 물질에 대하여, 0.1 질량% 이상 20 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 질량% 이상 10 질량% 이하일 수 있다.
전하 발생층 내의 전하 발생 물질의 함량은 전하 발생층의 총 질량에 대하여 30 질량% 이상 90 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 50 질량% 이상 80 질량% 이하일 수 있다.
전하 발생층 중에 함유된 아민 화합물은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 2종 이상의 아민 화합물을 조합하여 사용할 수 있다.
전하 발생층에 사용되는 결착 수지의 예는 폴리에스테르, 아크릴 수지, 페녹시 수지, 폴리카르보네이트, 폴리비닐부티랄, 폴리스티렌, 폴리비닐 아세테이트, 폴리술폰, 폴리아릴레이트, 비닐리덴 클로라이드, 아크릴로니트릴 공중합체 및 폴리비닐 벤잘을 포함한다. 폴리비닐부티랄 및 폴리비닐 벤잘이 특히 바람직하다.
전하 수송층은, 전하 수송층용 코팅액을 도포하고, 제조된 코팅 필름을 건조시킴으로써 형성될 수 있다. 전하 수송층용 코팅액은 전하 수송 물질 및 결착 수지를 용매 중에 용해시킴으로써 제조된다.
전하 수송층은 5 내지 40 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 25 ㎛의 필름 두께를 가질 수 있다.
전하 수송 물질의 함량은 전하 수송층의 총 질량에 대하여 20 질량% 이상 80 질량% 이하, 더욱 바람직하게는 30 질량% 이상 60 질량% 이하일 수 있다.
전하 수송 물질의 예는 트리아릴아민 화합물, 히드라존 화합물, 스틸벤 화합물, 피라졸린 화합물, 옥사졸 화합물, 티아졸 화합물 및 트리알릴메탄 화합물을 포함한다. 트리아릴아민 화합물이 특히 바람직하다.
전하 수송층에 사용되는 결착 수지의 예는 폴리에스테르, 아크릴 수지, 페녹시 수지, 폴리카르보네이트, 폴리스티렌, 폴리비닐 아세테이트, 폴리술폰, 폴리아릴레이트, 비닐리덴 클로라이드, 아크릴로니트릴 공중합체를 포함한다. 폴리카르보네이트 및 폴리아릴레이트가 특히 바람직하다.
각 층용 코팅액의 도포 방법의 예는 침적 코팅 (딥 코팅), 분무 코팅, 스피너 코팅, 비드 코팅, 블레이드 코팅 및 빔 코팅을 포함한다.
감광층 (전하 발생층 또는 전하 수송층)을 보호하기 위해 감광층 상에 보호층이 제공될 수 있다.
보호층은, 수지를 용매 중에 용해시킴으로써 제조된 보호층용 코팅액을 감광층 상에 도포하고, 제조된 코팅 필름을 건조 및 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 코팅 필름은 가열, 전자 빔 또는 자외선으로 경화시킬 수 있다. 보호층에 사용되는 수지의 예는 폴리비닐부티랄, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트 (예를 들어, 폴리카르보네이트 Z 및 개질된 폴리카르보네이트), 나일론, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리우레탄, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-아크릴산 공중합체 및 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 포함한다.
보호층은 0.05 내지 20 ㎛의 필름 두께를 가질 수 있다.
보호층은 도전성 입자, 자외선 흡수제, 또는 윤활 입자, 예컨대 플루오린 원자-함유 수지 입자를 함유할 수 있다. 도전성 입자의 예는 금속 산화물 입자, 예컨대 산화주석 입자를 포함한다.
도 1은 본 발명의 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지가 제공된 전자 사진 장치의 개략도이다.
실린더 형상 (드럼 형상)을 갖는 전자 사진 감광체 (1)은, 화살표 방향으로 소정의 원주 속도 (프로세스 속도)로 축 (2)를 중심으로 하여 회전 구동된다.
전자 사진 감광체 (1)의 표면은 회전 과정 동안 대전 디바이스 (3)에 의해 소정의 양 또는 음전위로 대전된다. 이어서, 전자 사진 감광체 (1)의 표면에 상 노광 디바이스 (도시하지 않음)로부터 상 노광 광 (4)가 조사되어, 목적 화상 정보에 상응하는 정전 잠상이 형성된다. 상 노광 광 (4)는, 예를 들어, 슬릿 노광 또는 레이저 빔 주사 노광의 상 노광 디바이스로부터 출력된, 목적 화상 정보의 시계열 전기 디지탈 화상 신호에 대응하여 강도-변조된다.
전자 사진 감광체 (1)의 표면 상에 형성된 정전 잠상은, 현상 디바이스 (5)에 저장된 토너로 현상 (정상 현상 또는 반전 현상)되어 전자 사진 감광체 (1)의 표면 상에 토너 상을 형성한다. 전자 사진 감광체 (1)의 표면 상에 형성된 토너 상은 전사 디바이스 (6)에 의해 전사재 (7)로 전사된다. 이 때, 전사 디바이스 (6)에는, 바이어스 전원 (도시하지 않음)으로부터 토너 상에 보유된 전하에 대해 역극성을 갖는 바이어스 전압이 인가된다. 종이 전사재 (7)이 급지부 (도시하지 않음)로부터 취출되어 전자 사진 감광체 (1)과 전사 디바이스 (6) 사이에 전자 사진 감광체 (1)의 회전에 동기하여 공급된다.
전자 사진 감광체 (1)로부터 전사된 토너 상을 갖는 전사재 (7)은, 전자 사진 감광체 (1)의 표면으로부터 분리되어 토너 상의 정착을 위한 화상 정착 디바이스 (8)로 수송된다. 따라서, 화상 형성물 (프린트 또는 카피)이 전자 사진 장치로부터 출력된다.
전사재 (7)에 토너 상이 전사된 후, 전자 사진 감광체 (1)의 표면은 클리닝 디바이스 (9)로 클리닝되어 토너 (전사 후 잔류 토너) 등의 부착 물질이 제거된다. 최근에 개발된 클리너-리스(cleaner-less) 시스템에서는, 토너가 현상 장치 등으로 전사된 후에 직접 제거될 수 있다. 이어서, 전자 사진 감광체 (1)의 표면은, 전-노광 디바이스 (도시하지 않음)로부터의 전-노광 광 (10)에 의해 제전처리되고, 이어서 화상 형성을 위해 반복 사용된다. 대전 롤러를 갖는 접촉 대전 디바이스 (3)의 경우에는 전-노광 디바이스가 반드시 필요하지는 않다.
전자 사진 감광체 (1), 대전 디바이스 (3), 현상 디바이스 (5) 및 클리닝 디바이스 (9)로 이루어진 군으로부터 선택된 다수의 구성요소가 용기 내에 함유되어 일체형으로 지지되어 전자 사진 장치 본체에 탈착가능한 프로세스 카트리지를 형성할 수 있다. 예를 들어, 대전 디바이스 (3), 현상 디바이스 (5) 및 클리닝 디바이스 (9)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 전자 사진 감광체 (1)과 함께 일체형으로 지지되어 카트리지를 형성한다. 카트리지는 전자 사진 장치 본체의 레일 등의 안내 디바이스 (12)에 의해 전자 사진 장치 본체에 탈착가능한 프로세스 카트리지 (11)을 구성한다.
복사기 및 프린터 등의 전자 사진 장치에서, 상 노광 광 (4)는, 원고 시트로부터의 반사 빔 또는 그를 통과하는 투과 빔일 수 있다. 다르게는, 상 노광 광 (4)는 원고 판독 센서로부터의 신호에 대응하는 레이저 빔의 주사, LED 어레이의 구동 또는 액정 셔터 어레이의 구동에 의해 생성된 방사 빔일 수 있다.
본 발명의 전자 사진 감광체 (1)은, 레이저 빔 프린터, CRT 프린터, LED 프린터, FAX, 액정 프린터 및 레이저 조판 등의 전자 사진 응용 분야에서 폭넓게 사용될 수 있다.
[실시예]
본 발명을 하기에서 구체적 실시예를 들어 상세히 추가로 설명하지만, 본 발명이 이들로 제한되는 것은 아니다. 실시예 및 비교예에서의 전자 사진 감광체의 각 층의 필름 두께는 와전류 필름 두께 계측기 (피셔 인스트루먼츠사(Fischer Instruments K.K.)에서 제조된 피셔스코프(Fischerscope))를 사용하여 얻은 것이거나, 또는 단위 면적 당 질량으로부터 환산된 비중에 기초한 것이다.
[실시예 1-1]
일본 특허 출원 공개 번호 2011-94101에 기재된 합성예 1 및 후속 실시예 1-1에서와 동일한 처리에 의해 히드록시갈륨 프탈로시아닌을 제조하였다. 이어서, 히드록시갈륨 프탈로시아닌 0.5부, 예시 화합물 (1) (제품 코드: D1575, 도쿄 케미칼 인더스트리사(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 제조) 1.0부, 및 N,N-디메틸포름아미드 9.5부를 0.8 mm의 직경을 갖는 유리 비드 15부와 함께 볼 밀에 넣어 실온 (23℃)에서 48시간 동안 밀링하였다. N,N-디메틸포름아미드를 사용하여 분산액으로부터 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정을 제조하였다. 여과시, 여과기를 테트라히드로푸란으로 충분히 클리닝하였다. 여과물을 진공 건조시켜 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 0.5부를 수득하였다. 제조된 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정의 분말 X-선 회절 차트를 도 2에 나타내었다.
NMR 측정에 의해, 양성자 비율로부터의 환산에 기초하여 0.39 질량%의 예시 화합물 (1) 및 1.83 질량%의 N,N-디메틸포름아미드가 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 중에 함유되었음을 확인하였다. 예시 화합물 (1)은 N,N-디메틸포름아미드 중에서 가용성이기 때문에, 예시 화합물 (1)이 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 중에 함유된 것으로 나타났다.
[실시예 1-2]
실시예 1-1에서의 예시 화합물 (1)을 합성예 1에서 제조된 예시 화합물 (3)으로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 1-1에서와 동일한 처리에 의해 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 0.45부를 수득하였다. 생성된 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정의 분말 X-선 회절 차트는 도 2에서와 같았다.
NMR 측정에 의해, 0.42 질량%의 예시 화합물 (3) 및 1.83 질량%의 N,N-디메틸포름아미드가 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 중에 함유되었음을 확인하였다. 예시 화합물 (3)은 N,N-디메틸포름아미드 중에서 가용성이기 때문에, 예시 화합물 (3)이 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 중에 함유된 것으로 나타났다.
[실시예 1-3]
실시예 1-2에서의 예시 화합물 (3) 1.0부를 0.5부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 1-2에서와 동일한 처리에 의해 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 0.45부를 수득하였다. 생성된 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정의 분말 X-선 회절 차트는 도 2에서와 같았다.
NMR 측정에 의해, 0.23 질량%의 예시 화합물 (3) 및 1.89 질량%의 N,N-디메틸포름아미드가 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 중에 함유되었음을 확인하였다.
[참조예 1-1]
실시예 1-1에서의 예시 화합물 (1) 1.0부를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1-1에서와 동일한 처리에 의해 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 0.4부를 수득하였다. 생성된 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정의 분말 X-선 회절 차트를 도 3에 나타내었다.
[실시예 2-1]
먼저, 산화주석으로 코팅된 황산바륨 입자 (상표명: 패스트란(Passtran) PC1, 미츠이 마이닝 & 스멜팅사(Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) 제조) 60부, 산화티타늄 입자 (상표명: 티타닉스(TITANIX) JR, 태이카사(Tayca Corporation) 제조) 15부, 레졸형 페놀 수지 (상표명: 페놀라이트(Phenolite) J-325, DIC사(DIC Corporation) 제조, 고형분: 70 질량%) 43부, 실리콘 오일 (상표명: SH28PA, 다우 코닝 도레이사(Dow Corning Toray Co., Ltd.) 제조) 0.015부, 실리콘 수지 (상표명: 토스펄(Tospearl) 120, 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈사(Momentive Performance Materials Inc.) 제조) 3.6부, 2-메톡시-1-프로판올 50부, 및 메탄올 50부를 볼 밀에 넣고, 20시간 동안 분산시켜 도전층용 코팅액을 제조하였다.
도전층용 코팅액을 지지체로서 알루미늄 실린더 (직경: 24 mm) 상에 침적 코팅에 의해 도포하고, 생성된 코팅 필름을 140℃에서 30분 동안 건조시켜, 15 ㎛의 필름 두께를 갖는 도전층을 형성하였다.
이어서, 공중합체 나일론 수지 (상표명: 아밀란(Amilan) CM8000, 도레이 인더스트리즈사(Toray Industries, Inc.) 제조) 10부 및 메톡시메틸화 6-나일론 수지 (상표명: 트레신(Tresin) EF-30T, 나가세 켐텍스사(Nagase Chemtex Corporation) 제조) 30부를 메탄올 400부 및 n-부탄올 200부의 혼합 용매 중에 용해시켜 언더코트층용 코팅액을 제조하였다.
언더코트층용 코팅액을 도전층에 침적 코팅에 의해 도포하고, 생성된 코팅 필름을 건조시켜 0.5 ㎛의 필름 두께를 갖는 언더코트층을 형성하였다.
이어서, 실시예 1-1에서 제조된 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 (전하 발생 물질) 10부, 폴리비닐부티랄 (상표명: S-LEC BX-1, 세키스이 케미칼사(Sekisui Chemical Co., Ltd.) 제조) 5부, 및 시클로헥산온 250부를 1 mm의 직경을 갖는 유리 비드를 사용하는 샌드 밀에 넣어 4시간 동안 분산 처리하였다. 분산액에, 에틸 아세테이트 250부를 첨가하여 이를 희석하고, 이로써 전하 발생층용 코팅액을 제조하였다.
전하 발생층용 코팅액을 언더코트층에 침적 코팅에 의해 도포하였다. 생성된 코팅 필름을 100℃에서 10분 동안 건조시켜 0.16 ㎛의 필름 두께를 갖는 전하 발생층을 형성하였다.
이어서, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 (전하 수송 물질) 8부 및 폴리카르보네이트 (상표명: 이우필론(Iupilon) Z-200, 미츠비시 엔지니어링-플라스틱스사(Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) 제조) 10부를 모노클로로벤젠 70부 중에 용해시켜 전하 수송층용 코팅액을 제조하였다.
<화학식 4>
Figure pat00007
전하 수송층용 코팅액을 전하 발생층에 침적 코팅에 의해 도포하였다. 생성된 코팅 필름을 110℃에서 1시간 동안 건조시켜 23 ㎛의 필름 두께를 갖는 전하 수송층을 형성하였다.
따라서, 실린더 형상 (드럼 형상)의 실시예 2-1의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[실시예 2-2]
실시예 2-1에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정을 실시예 1-2에서 제조된 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정으로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-1에서와 동일한 방식으로 실시예 2-2의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[실시예 2-3]
실시예 2-1에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정을 실시예 1-3에서 제조된 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정으로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-1에서와 동일한 방식으로 실시예 2-3의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[실시예 2-4]
실시예 2-1에서 전하 발생층용 코팅액 제조를 하기와 같이 변화시킨 것을 제외하고는, 실시예 2-1에서와 동일한 방식으로 실시예 2-4의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
먼저, 참조예 1-1에서 제조된 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정 (전하 발생 물질) 10부, 예시 화합물 (1) 0.5부, 폴리비닐부티랄 (상표명: S-LEC BX-1, 세키스이 케미칼사 제조) 5부, 및 시클로헥산온 250부를 1 mm의 직경을 갖는 유리 비드를 사용하는 샌드 밀에 넣어 4시간 동안 분산 처리하였다. 이어서, 에틸 아세테이트 250부를 분산액에 첨가하여 희석하여, 전하 발생층용 코팅액을 제조하였다.
[실시예 2-5]
실시예 2-4에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 예시 화합물 (1) 0.5부를 1.0부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-4에서와 동일한 방식으로 실시예 2-5의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[실시예 2-6]
실시예 2-4에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 예시 화합물 (1) 0.5부를 예시 화합물 (3) 0.1부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-4에서와 동일한 방식으로 실시예 2-6의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[실시예 2-7]
실시예 2-4에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 예시 화합물 (1) 0.5부를 예시 화합물 (3) 0.5부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-4에서와 동일한 방식으로 실시예 2-7의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[실시예 2-8]
실시예 2-4에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 예시 화합물 (1) 0.5부를 예시 화합물 (3) 1.0부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-4에서와 동일한 방식으로 실시예 2-8의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[실시예 2-9]
실시예 2-4에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 예시 화합물 (1) 0.5부를 예시 화합물 (6) 0.5부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-4에서와 동일한 방식으로 실시예 2-9의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[실시예 2-10]
실시예 2-4에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 예시 화합물 (1) 0.5부를 예시 화합물 (8) 0.5부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-4에서와 동일한 방식으로 실시예 2-10의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[실시예 2-11]
실시예 2-4에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 예시 화합물 (1) 0.5부를 예시 화합물 (9) (제품 코드: D1446, 도쿄 케미칼 인더스트리사 제조) 0.5부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-4에서와 동일한 방식으로 실시예 2-11의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[비교예 2-1]
실시예 2-1에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정을 참조예 1-1에서 제조된 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정으로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-1에서와 동일한 방식으로 비교예 2-1의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[비교예 2-2]
실시예 2-4에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 예시 화합물 (1) 0.5부를 아세토페논 0.5부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-4에서와 동일한 방식으로 비교예 2-2의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[비교예 2-3]
실시예 2-4에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 예시 화합물 (1) 0.5부를 2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질-1-부탄온 0.5부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-4에서와 동일한 방식으로 비교예 2-3의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[비교예 2-4]
실시예 2-4에서 전하 발생층용 코팅액 제조에서 예시 화합물 (1) 0.5부를 3-클로로-4-플루오로아세토페논 0.5부로 대체한 것을 제외하고는, 실시예 2-4에서와 동일한 방식으로 비교예 2-4의 전자 사진 감광체를 제조하였다.
[실시예 2-1 내지 2-11 및 비교예 2-1 내지 2-4의 전자 사진 감광체의 평가]
실시예 2-1 내지 2-11 및 비교예 2-1 내지 2-4의 전자 사진 감광체를 고스트 화상에 대해 평가하였다.
휴렛 팩커드 재팬사(Hewlett Packard Japan, Ltd)에서 제조된 레이저 빔 프린터 (상표명: 컬러 레이저 젯(Color Laser Jet) CP3525dn)를 평가를 위한 전자 사진 장치로서 사용하기 위해 개조하였다. 개조 결과, 전-노광 광이 점등되지 않았고, 대전 조건 및 상 노광량은 가변적으로 조절되었다. 또한, 제조된 전자 사진 감광체를 시안색용 프로세스 카트리지에 장착하고, 시안용 프로세스 카트리지의 스테이션에 부착하여, 다른 색용 프로세스 카트리지를 레이저 빔 프린터 본체에 장착하지 않고 작동시켰다.
화상 출력시에는, 시안색용 프로세스 카트리지만을 본체에 부착하여 시안 토너만을 사용하여 단색 화상을 출력하였다.
대전 조건 및 상 노광량을, 23℃/55% RH의 상온 상습 환경 하에 초기 전위가 암부에서 -500V 및 명부에서 -100V로 설정되도록 조정하였다. 전위 설정에서 드럼 형상의 전자 사진 감광체의 표면 전위 측정에서는, 카트리지를 개조하여, 현상 위치에 전위 프로브 (상표명: 모델 6000B-8, 트렉 재팬사(Trek Japan Co., Ltd.) 제조)를 장착하였다. 실린더 형상의 전자 사진 감광체의 중앙부에서의 전위를 표면 전위계 (상표명: 모델 344, 트렉 재팬사 제조)로 측정하였다.
이어서, 동일한 조건 하에 고스트 화상을 평가하였다. 이어서, 1,000매의 종이를 통과시켜 내구성 시험을 수행하고, 내구성 시험 직후 및 15시간 후 고스트 화상을 평가하였다. 상온 상습 환경 하에서의 평가 결과를 표 1에 기재하였다.
이어서, 전자 사진 감광체를 평가를 위한 전자 사진 장치와 함께 15℃/10% RH의 저온 저습 환경 하에 3일 동안 방치시켜 고스트 화상을 평가하였다. 동일한 조건 하에 1,000매의 종이를 통과시켜 내구성 시험을 수행하고, 내구성 시험 직후 및 15시간 후 고스트 화상을 평가하였다. 저온 저습 환경 하에서의 평가 결과를 또한 표 1에 기재하였다.
종이 통과 내구성 시험에서는, 1%의 인쇄율로 문자 E의 화상을 시안 단색으로 A4 크기의 보통 용지 상에 형성시켰다.
고스트 화상을 하기와 같이 평가하였다. 평가는 하기 순서로 연속하여 출력되는 총 8매 상의 고스트 화상에 기초하여 수행하였다: 제1매 상에 베타(solid) 백화상을 출력하고, 총 4매에 4종의 고스트 차트를 각각 출력하고, 1매 상에 베타 흑화상을 출력하고, 다시 한번 총 4매에 4종의 고스트 차트를 각각 출력하였다. 고스트 차트는, 베타 백배경으로서 출력 화상의 출발 위치 (종이 상단으로부터 10 mm)로부터 30 mm-폭 영역에서 등간격으로 평행하게 배열된 25 mm 변의 4개의 베타 흑 정사각형 화상을 포함하였다. 출력 화상의 출발 위치로부터 30 mm-폭 영역 하부 영역에서는, 4종의 하프톤 출력 패턴을 출력하여 등급을 분류하였다.
4종의 고스트 차트는 출력 화상의 출발 위치로부터 30 mm-폭 영역 하부 영역에 배열된 차트이며, 하프톤 패턴만 차이가 있었다. 하프톤 패턴은 하기 4종류를 포함하였다:
(1) 횡* 방향으로 1 도트 및 1 스페이스의 인쇄 패턴 (레이저 노광);
(2) 횡* 방향으로 2 도트 및 2 스페이스의 인쇄 패턴 (레이저 노광);
(3) 횡* 방향으로 2 도트 및 3 스페이스의 인쇄 패턴 (레이저 노광); 및
(4) "케이마(keima)" (나이트 점프(knight's jump)와 유사) 패턴의 인쇄 패턴 (레이저 노광) (나이트 점프 방향과 유사한 일본 체스에서 "케이마" 피스의 이동과 같은, 6개 정사각형 내에 인쇄된 2 도트의 패턴).
*: 횡 방향은 레이저 스캐너의 스캐닝 방향 (출력된 용지의 수평 방향)을 의미한다.
고스트 화상을 하기와 같은 등급으로 분류하였다. 본 발명의 효과는 등급 4, 5 및 6에서는 불충분한 것으로 결정되었다.
등급 1: 임의의 고스트 차트에서 고스트 현상이 보이지 않음.
등급 2: 특정 고스트 차트에서 고스트 현상이 흐리게 보임.
등급 3: 임의의 고스트 차트에서 고스트 현상이 흐리게 보임.
등급 4: 특정 고스트 차트에서 고스트 현상이 보임.
등급 5: 임의의 고스트 차트에서 고스트 현상이 보임.
등급 6: 특정 고스트 차트에서 고스트 현상이 선명하게 보임.
[표 1] 고스트 화상의 평가 결과
Figure pat00008
본 발명을 예시적 실시양태를 참조로 하여 설명하였지만, 본 발명이 개시된 예시적 실시양태로 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기 특허청구범위의 범주는 모든 이러한 변형 및 등가 구조 및 기능을 포함하도록 가장 광범위한 해석에 따라야 한다.

Claims (19)

  1. 지지체; 및
    지지체 상에 형성된 전하 발생층 및 전하 수송층을 포함하며;
    전하 발생층이
    전하 발생 물질; 및
    하기 화학식 1로 표시되는 아민 화합물을 포함하는 것인 전자 사진 감광체.
    <화학식 1>
    Figure pat00009

    상기 화학식 1에서, R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시 기, 카르복실 기, 알콕시카르보닐 기, 아릴옥시카르보닐 기, 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 치환된 또는 비치환된 알콕시 기, 치환된 또는 비치환된 아릴옥시 기, 치환기를 갖는 아미노 기, 또는 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기를 나타내고;
    R1 내지 R5 중 하나 이상은 치환된 또는 비치환된 아릴 기로 치환된 아미노 기, 치환된 또는 비치환된 알킬 기로 치환된 아미노 기, 또는 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기이다.
  2. 제1항에 있어서, R1 내지 R5 중 하나 이상은 치환된 또는 비치환된 알킬 기로 치환된 아미노 기인 전자 사진 감광체.
  3. 제2항에 있어서, 치환된 또는 비치환된 알킬 기로 치환된 아미노 기가 디알킬아미노 기인 전자 사진 감광체.
  4. 제3항에 있어서, 디알킬아미노 기가 디메틸아미노 기 또는 디에틸아미노 기인 전자 사진 감광체.
  5. 제1항에 있어서, 아민 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는 아민 화합물인 전자 사진 감광체.
    <화학식 2>
    Figure pat00010

    상기 식에서, R6 및 R7은 각각 독립적으로 메틸 기 또는 에틸 기를 나타낸다.
  6. 제1항에 있어서, R1 내지 R5 중 하나 이상은 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기인 전자 사진 감광체.
  7. 제6항에 있어서, 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기가 모르폴리노 기 또는 피페리디노 기인 전자 사진 감광체.
  8. 제1항에 있어서, 아민 화합물이 하기 화학식 3으로 표시되는 아민 화합물인 전자 사진 감광체.
    <화학식 3>
    Figure pat00011
  9. 제1항에 있어서, 전하 발생층 내의 아민 화합물의 함량이 전하 발생 물질에 대하여 0.1 질량% 이상 20 질량% 이하인 전자 사진 감광체.
  10. 제1항에 있어서, 전하 발생 물질이 프탈로시아닌 결정인 전자 사진 감광체.
  11. 제10항에 있어서, 프탈로시아닌 결정이 갈륨 프탈로시아닌 결정인 전자 사진 감광체.
  12. 제11항에 있어서, 갈륨 프탈로시아닌 결정이, CuKα선의 X-선 회절에서 7.4°± 0.3° 및 28.2°± 0.3°의 브래그각 2θ에서 피크를 갖는 결정 형태의 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정인 전자 사진 감광체.
  13. 제1항에 있어서, 전하 발생층은 화학식 1로 표시되는 아민 화합물이 함유된 프탈로시아닌 결정을 함유하는 층인 전자 사진 감광체.
  14. 제13항에 있어서, 프탈로시아닌 결정이 갈륨 프탈로시아닌 결정인 전자 사진 감광체.
  15. 제14항에 있어서, 갈륨 프탈로시아닌 결정은, CuKα선의 X-선 회절에서 7.4°± 0.3° 및 28.2°± 0.3°의 브래그각 2θ에서 피크를 갖는 결정 형태의 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정인 전자 사진 감광체.
  16. 제12항에 있어서, 프탈로시아닌 결정 내의 아민 화합물의 함량이 0.05 질량% 이상 3.0 질량% 이하인 전자 사진 감광체.
  17. 제1항에 따른 전자 사진 감광체; 및 대전 디바이스, 현상 디바이스, 전사 디바이스 및 클리닝 디바이스로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 디바이스를 일체형으로 지지하는, 전자 사진 장치의 본체에 탈착가능하게 부착가능한 프로세스 카트리지.
  18. 제1항에 따른 전자 사진 감광체와;
    대전 디바이스, 상 노광 디바이스, 현상 디바이스 및 전사 디바이스를 포함하는 전자 사진 장치.
  19. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 함유된 프탈로시아닌 결정.
    <화학식 1>
    Figure pat00012

    상기 화학식 1에서, R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시 기, 카르복실 기, 알콕시카르보닐 기, 아릴옥시카르보닐 기, 치환된 또는 비치환된 알킬 기, 치환된 또는 비치환된 알콕시 기, 치환된 또는 비치환된 아릴옥시 기, 치환기를 갖는 아미노 기, 또는 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기를 나타내고;
    R1 내지 R5 중 하나 이상은 치환된 또는 비치환된 아릴 기로 치환된 아미노 기, 치환된 또는 비치환된 알킬 기로 치환된 아미노 기, 또는 치환된 또는 비치환된 시클릭 아미노 기이다.
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