KR0158921B1 - 전자 사진용 감광성 부재, 이를 사용한 전자 사진 장치 및 장치 유닛 - Google Patents

전자 사진용 감광성 부재, 이를 사용한 전자 사진 장치 및 장치 유닛 Download PDF

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Abstract

전자 사진용 감광성 부재는 전도성 지지체 위에 보호층과 감광층을 순차적으로 배치시킴으로써 구성된다. 이 보호층은 전도성 입자, 불소계 수지 입자 및 결합제 수지를 함유하는 것을 특징으로 한다. 보호층은 고감광도 및 저잔류 전위와 같은 우수한 전자 사진 특성을 나타내는 전자 사진 장치를 제공하는 데 적합하고, 또한 임의의 환경 조건하에서 양호한 화상 형상 특성과, 개선된 퍼즈 메모리 특성 및 감소된 전사 메모리를 제공하는 데에도 적합하다.

Description

전자 사진용 감광성 부재, 이를 사용한 전자 사진 장치 및 장치 유닛
제1도는 본 발명에 따른 전자 사진용 감광성 부재를 사용한 전자 사진 장치의 개략적인 구조도.
제2도는 본 발명에 따른 전자 사진 장치를 프린터로서 사용한 팩시밀리기의 블록 다이어그램.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 감광성 부재 2 : 충전기
3 : 노광부 4 : 현상 수단
5 : 전사 충전기 6 : 클리너
7 : 예비 노광 수단 8 : 정착기
10 : 화상 판독부 11 : 제어기
12 : 수신 회로 13 : 전송 회로
14 : 송수신 전화기 15 : 회로
16 : 화상 메모리 17 : CPU
18 : 프린터 제어기 19 : 프린터
본 발명은 전자 사진용 감광성 부재(이하, 감광성 부재라고 약칭함)에 관한 것으로, 구체적으로는 특정 보호층을 갖는 감광성 부재에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 감광성 부재를 각각 사용하는 전자 사진 장치 및 장치 유닛(device unit)에 관한 것이다.
지금까지 감광성 부재는 일반적으로 충전-노광-현상-전사-클리닝-전하 소거 단계들을 포함하는 전자 사진 처리에 응용되는 것으로 알려져 있다. 더욱 구체적으로 말하자면, 충전 및 노광 단계를 통하여 형성된 정전 잠상은 현상 단계에서 토너(toner)라고 하는 현상 미립자에 의해 토너 화상으로 가시화된다. 이 토너 화상은 전사 수단에 의하여 전사 수용재에 전사된다. 이 때, 토너 입자가 모두 전사되지는 않고, 토너 입자 중의 일부는 감광 부재의 표면에 남게 된다.
이러한 잔류 토너 입자가 감광성 부재의 표면에 다량으로 존재하게 되면, 전사 수용재 위에 형성될 생성 화상은 토너 입자가 상당히 감소되어 얼룩진 형태 또는 반점 형태를 가짐으로써 화상의 균일성을 제공하지 못한다. 더욱이, 감광성 부재는 이 감광성 부재의 표면에 토너가 점착되는 문제나 성막 현상이 발생되는 문제를 갖고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 감광성 부재가 그의 표면에서 개선된 박리능을 갖는 것이 요구된다.
또한, 상기한 전자 사진 처리에 사용된 감광성 부재에는 전기적 힘과 기계적 힘 등의 외력이 직접 인가되기 때문에, 감광성 부재는 이러한 외력에 대한 내구성을 갖는 것이 요구된다. 더욱 구체적으로 말하자면, 감광성 부재는 마찰로 인한 마모와 손상에 대한 저항과, 충전시에 발생되는 오존, NOx 등의 활성 물질의 부착으로 인한 표면층의 열화에 대한 내성을 갖는 것이 요구된다.
이러한 특성들을 만족시키기 위하여, 감광성 부재의 각종 보호층, 특히 수지를 주성분으로 하는 보호층이 연구 제안되었다. 그 가운데서도, 보호층의 전기 저항을 조절하기 위하여 수지에 금속 또는 금속 산화믈을 첨가하여 형성된 다양한 보호층들이 제안되었다. 그러나, 이러한 보호층을 사용하는 감광성 부재는 빛이 이 보호층에 흡수되어 감광층에 도달하는 빛의 양이 감소되기 때문에 감광도가 현저히 감소되는 문제를 갖고 있다. 따라서, 예컨대 일본국 공개 특허 제30846/1982호에 개시된 바와 같이, 전도성 입자로서 평균 입자경이 최대 0.2㎛인 금속 산화물을 보호층에 분산시켜 가시광선에 대한 투명성을 개선시킴으로써 감광도의 감소를 방지하는 방법이 제안되었다.
이와 같은 감광성 부재의 보호층에 금속 산화물을 분산시키는 것은 일반적으로 보호층만의 전기 저항을 제어하여 감광성 부재 내의 잔류 전위의 증가를 억제하기 위하여 수행된다. 감광성 부재의 보호층은 1010∼1013Ω·㎝ 범위의 전기 저항률을 갖는 것이 적합한 것으로 알려져 있다. 그러나, 상기 저항률 범위에서 보호층의 전기 저항은 이온 전도도에 따라 변하기 쉽고, 그 결과 전기 저항값이 온도와 습도 등의 환경 조건에 따라 큰 폭으로 변할 수 있다. 특히, 금속 산화물 입자가 보호층에 분산되었을 때, 금속 산화물 입자가 일반적으로 그의 표면에서 상당한 흡습성을 가지기 때문에, 지금까지는 다양한 환경 조건하에서 반복적인 전자 사진 처리 중에 보호층의 저항률을 상기 저항률 범위 내에서 유지시키기가 어려웠었다. 또한, 고습 조건하에서는 충전에 의해 발생되는 오존 및 NOx와 같은 활성 물질이 감광성 부재의 표면에 반복적으로 부착되어 감광성 부재의 표면에서의 저항률과 토너 입자의 박리능을 감소시킴으로써 화상 유동이 발생되고 화상의 균일성이 불충분하게 되는 결과를 가져온다.
이러한 결점을 해소하기 위하여, 일본국 공개 특허 제306857/1989호에 개시된 바와 같은 불소계 실란 커플링제, 티탄산염 커플링제 또는 C7F15NCO 등의 첨가제를 함유하는 보호층, 또는 일본국 공개 특허 제295066/1987호에 개시된 바와 같은 결합제 수지와 함께 금속 또는 금속 산화물 미립자로 발수 처리함으로써 분산성과 내습성을 개선시킨 금속 또는 금속 산화물 미립자 함유 보호층, 또는 미합중국 특허 제5,008,172호에 대응하는 일본국 공개 특허 제50167/1990호에 개시된 바와 같은 결합제 수지와 함께 티탄산염 커플링제, 불소계 실란 커플링제 또는 아세토알콕시 알루미늄 디이소프로필레이트 등의 시약으로 표면 처리된 금속 산화물 미립자를 함유하는 보호층 등의 다양한 보호층들이 제시되었다.
그러나, 이들 보호층은 보호층을 위해 자체적으로 사용되는 결합제 수지의 박리능, 마찰로 인한 마모 및 손상에 대한 저항, 그리고 오존 및 NOx와 같은 활성 물질에 대한 저항에 있어서 여전히 불충분하여, 아직까지는 작금의 개선된 화질 요구에 부응하는 전자 사진 특성을 충족시키지 못하고 있다.
작금의 개선된 내구성 및 고화질의 요건과 함께, 감광성 부재는 열화 현상의 하나인 퍼즈 메모리 특성(pause memory characteristic)의 새로운 문제에 봉착하게 되었다. 더욱 구체적으로 말하자면, 퍼즈 메모리 특성은 감광성 부재의 회전이 반복 복사 중에 중지될 때 코로나 충전기 바로 아래의 감광성 부재의 일부에서 충전능이 감소되어 감광성 부재의 일부가 정상 현상 시스템에서 감소된 화상 밀도를 가지며 반전 현상 시스템에서 증가된 화상 밀도를 가지는 현상을 의미한다. 이러한 현상(즉, 퍼즈 메모리 특성)은 장시간 반복 사용후에 발생하기 쉬우며, 따라서 이는 감광성 부재의 수명 연장과 더불어 보다 심각한 문제이다.
더욱이, 최근의 디지탈 복사 시스템이 갖고 있는 반전 현상 시스템에 있어서, 층전능에 의한 소위 전사 메모리는 1차 충전과 전사 충전이 서로 반대되는 극성들을 사용하여 수행되기 때문에 전사 전류의 유무 여하에 따라 변화되며, 따라서 균일치 않은 화상 밀도가 얻어지는 결과를 가져온다.
본 발명은 상기 요건에 부응하기 위하여 이루어졌다.
본 발명의 목적은 그 표면이 고박리능과 우수한 내마모성 및 내손상성 등의 잇점을 갖지며, 또한 고화질을 유지할 수 있는 전자 사진용 감광성 부재를 제공하는 것이다.
본 발명은 다른 목적은 반복 사용으로 발생된 활성 물질의 부착으로 인한 표면 저항(저항률)의 감소가 일어나지 않고, 고습 조건하에서도 고화질을 유지할 수 있는 감광성 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반복 사용되었을 때에도 잔류 전위의 축적과 감광도의 감소가 쉽게 일어나지 않는 안정한 전자 사진 특성을 나타내는 감광성 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반전 현상 시스템에서도 감소된 전사 메모리를 갖는 감광성 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 퍼즈 메모리 특성이 개선된 전자 사진용 감광성 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 각각 전자 사진용 감광성 부재를 포함하는 전자 사진장치 및 장치 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 전도성 지지체와, 이 전도성 지지체 위에 순차적으로 배치된 감광층 및 보호층으로 이루어지며, 이 보호층은 전도성 입자, 불소계 수지 입자 및 결합체 수지로 이루어지는 것인 전자 사진용 감광성 부재가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상술한 전자 사진용 감광성 부재를 포함하는 전자 사진 장치 및 장치 유닛이 제공된다.
본 발명은 상기 목적, 특징 및 잇점과 다른 목적, 특징 및 잇점은 첨부 도면과 관련하여 이하에 기술하는 본 발명의 바람직한 실시태양을 고려하면 더욱 분명해질 것이다.
본 발명에 따른 전자 사진용 감광성 부재는 보호층이 전도성 입자, 불소계 수지 입자 및 결합제 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 전도성 입자로서는 금속, 금속 산화물 및 카본 블랙으로 이루어진 것들을 들 수 있다. 금속의 예로서는 알루미늄, 아연, 구리, 크롬, 니켈, 스테인레스강, 은 등의 금속과, 표면이 이들 금속으로 증착 피복되어 있는 플라스틱 입자를 들 수 있다. 금속 산화물의 예로서는 산화아연, 산화티탄, 산화주석, 산화안티몬, 산화인듐, 산화비스무트, 주석으로 도우핑된 산화인듐, 안티몬으로 도우핑된 산화주석 및 안티몬으로 도우핑된 산화지르코늄을 들 수 있다. 이들 재료는 단독으로 사용할 수 있거나 2종 이상을 병용할 수 있다. 이들 재료중 2종 이상을 사용할 때, 그들은 간단히 혼합될 수 있거나 고상 용액 또는 용융 혼합물로 형성될 수 있다.
본 발명에 사용되는 전도성 입자는 감광도의 감소를 방지하는 측면에서 그의 평균 입자경을 바람직하기로는 최대 0.3㎛, 더욱 바람직하기로는 최대 0.1㎛인 것이 좋다.
상기 전도성 입자 재료 중, 특히 상기한 금속 산화물은 투명성 등의 견지에서 바람직하다.
본 발명에 사용되는 불소계 수지 입자로서는 테트라플루오로에틸렌 수지, 클로로트리플루오로에틸렌 수지, 헥사플루오르화 에틸렌 프로필렌 수지, 불화비닐 수지, 불화비닐리덴 수지, 디클로로디플루오로에틸렌 수지 등의 중합체 및 이들 중합체의 공중합체로 이루어지는 입자를 들 수 있다. 이들 재료 중에서 테트라플루오로에틸렌 수지 및 불화비닐리덴 수지가 바람직하게 사용될 수 있다.
불소계 수지 입자는 다양한 분자량 및 입자경을 갖는 상기 재료로부터 적당히 선택될 수 있다. 불소계 수지 입자는 일반적으로 그 중량 평균 분자량(Mw)이 3,000∼10,000,000이고, 평균 입자경은 0.01~2㎛이다.
보호층에 사용되는 결합제 수지로서는 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 셀룰로오스 수지, 염화비닐 수지, 포스파젠 수지, 멜라민 수지, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체 등의 각종 수지를 들 수 있다. 이들 결합제 수지는 단독으로 사용될 수 있거나 2종이상이 병용될 수 있다.
상기 결합제 수지들 중 표면 경도, 내마모성, 미립자 분산성 및 분산 안정성 등의 보호층의 물성을 고려할 때, 경화가능한 수지(즉, 열 중합 또는 광 중합을 통하여 얻어진 열경화성 수지 또는 중합체)가 바람직하게 사용될 수 있다. 더욱 구체적으로 말하자면, 바람직한 실시태양에서, 전도성 입자와 불소계 수지 입자는 적당한 용매 중에서 열 또는 광 경화(또는 중합)될 수 있는 경화성(또는 중합성) 단량체 또는 올리고머의 용액 중에 분산되어 보호층용 코팅액을 형성한다. 이 코팅액은 감광층 위에 도포되고, 이어서 가열이나 광 조사에 의해 경화(중합)되어 보호층을 형성한다. 이와 같이 형성된 보호층은 분산성, 경도, 내마모성 등을 고려하여 본 발명에서 바람직하게 사용될 수 있다.
일반적으로, 열 또는 광 경화성(또는 중합성) 단량체 또는 올리고머는, 그 말단기에 예를 들면 열 에너지 또는 광 에너지를 사용하면 중합 반응을 개시하는 적어도 1개의 관능기를 가질 수 있다. 본 명세서에서, 반복 구조 단위가 2~20개인 비교적 고분자량 화합물을 올리고머라고 하며, 분자량이 이러한 올리고머보다 적은 비교적 저분자량 화합물은 단량체라고 한다.
중합 반응을 일으키는 상기 관능기의 예로서는 아크릴로일기, 메타크릴로일기 및 비닐기와 같이 C=C의 이중 결합을 갖는 기; 실란올기; 시클릭 에테르기와 같이 개환 중합을 일으키는 기; 및 페놀과 포름알데히드와 같이 그 사이에서 중합 반응을 일으키는 2종 이상의 화합물을 들 수 있다.
보호층은 바람직하기로는 1010~1015Ω·㎛ 의 저항률을 가질 수 있다. 보호층의 저항률은 전도성 입자의 함량에 따라 변한다. 보호층의 상기 바람직한 저항률을 고려하면, 보호층은 전도성 입자를 바람직하기로는 10~80 중량%, 더욱 바람직하기로는 20~70 중량% 함유를 할 수 있다.
보호층은 불소계 수지 입자를 바람직하기로는 5~70 중량%, 더욱 바람직하기로는 10~60 중량% 함유할 수 있다. 70 중량%를 초과하면, 보호층의 기계적 강도가 저하되기 쉽다. 5 중량% 미만이면, 보호층은 박리능, 내마모성 및 내손상성 등의 물성을 충분하게 가질 수 없다.
보호층은 그 두께가 바람직하기로는 0.2~10㎛, 더욱 바람직하기로는 0.5~6㎛인 것이 좋다.
본 발명의 바람직한 실시태양에 있어서, 보호층은 추가로 실란 커플링제 또는 티탄산염계 커플링제와 같은 커플링제, 실리콘 오일 및 발수성기를 갖는 그라프트 중합체 등의 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유할 수 있다. 이러한 화합물 중, 특히 불소 원자를 함유하는 화합물은 상기 불소계 수지 입자와의 상용성 개선 측면에서 더욱 바람직하다.
이러한 화합물의 바람직한 예를 이하에 예시하지만, 하기 화합물로 한정되지는 않는다.
실란 커플링제
불소계 실란 커플링제
불소 변성 실리콘 오일
여기에서, R은 -CH2CH2CF3을 나타내고, m 및 n은 양의 정수이다.
불소계 계면 활성제
상기에서, R은 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기를 나타내고, X는 -CF3, -C4F9또는 -C8F17과 같은 플루오로카본기를 나타낸다.
불소계 그라프트 중합체
상기에서 m, n, l 및 k는 각각 정수이다.
상기 화합물들(즉, 커플링제, 계면 활성제 등)은 적어도 1종의 상기 화합물로 전도성 입자의 표면을 처리하거나, 적어도 1종의 상기 화합물을 보호층용 코팅액에 간단히 첨가함으로써 보호층 중에 함유시킬 수 있다. 본 발명에서는 전자의 방법(즉, 표면 처리)가 바람직하게 적용될 수 있다.
전도성 입자의 표면 처리를 행하는 방법은 다음과 같다.
전도성 압자와 표면 처리제(즉, 상기 화합물)를 볼 밀 또는 샌드 밀 등의 통상의 분산 수단에 의하여 적당한 용매 중에 혼합 분산시키면, 표면 처리제는 전도성 입자의 표면에 부착 또는 흡착된다. 이어서, 이 분산물로부터 용매를 제거하여 전도성 입자의 표면에 표면 처리제를 보유 또는 정착시킨 후, 필요에 따라 열 처리를 행한다. 추가로, 표면 처리를 촉진시키는 촉매를 상기 분산물에 첨가해도 좋다. 표면처리 후 분쇄하는 것도 가능하다.
전도성 입자 중의 표면 처리제의 함량은 전도성 입자의 입자경에 따라 변한다. 이 함량은 전도성 입자의 총량에 대해 바람직하기로는 1~65 중량%, 더욱 바람직하기로는 10~50 중량% 일 수 있다.
상기 화합물들(즉, 커플링제, 계면 활성제 등)이 단지 첨가에 의해 사용되는 경우, 화합물들은 전도성 입자의 총량에 대해 1~100 중량%, 특히 5~50 중량%의 양으로 보호층 중에 바람직하게 함유될 수 있다.
본 발명에 있어서, 보호층은 분산성, 결합성, 내후성 등을 개선시키기 위하여 라디칼 스캐빈저 및 산화 방지제 등의 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 감광성 부재의 감광층은 전하 발생재(CGM) 및 전하 수송재(CTM)을 함유하는 단층으로 이루아진 소위 단층형 구조, 또는 CGM을 함유하는 전하 발생층(CGL)과 CTM을 함유하는 전하 수송층(CTL)로 이루어진 소위 기능 분리형 구조를 포함하는 층 구조를 가질 수 있다. 감광층은 바람직하기로는 기능 분리형 층 구조를 가지는 것이 좋다.
이러한 기능 분리형 층 구조는 전도성 지지체 위에 CGL과 CTL을 순차적으로 또는 역순으로 배치시킴으로써 형성될 수 있다.
CGL은 결합제 중에 적당한 용매와 함께 CGM을 분산시켜서 코팅액을 형성하고, 이 코팅액을 전도성 지지체 또는 CTL 위에 도포한 후, 코팅을 건조시킴으로써 형성될 수 있다. 이 때, 이러한 CGM의 예로서는 모노아조 안료, 비스아조 안료 및 트리스아조 안료 등의 아조계 안료; 피렌퀴논 및 안트라퀴논 등의 퀴논계 안료; 퀴논시아닌 안료; 페릴렌 안료; 인디고 및 티오인디고 등의 인디고 안료; 아줄레늄염 안료; 및 프탈로시아닌 안료를 들 수 있다. 결합제로서는 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐벤잘, 폴리아릴레이트, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리비닐 아세테이트, 아크릴계 수지, 폴리우레탄, 폴리비닐 피롤리돈, 에틸 셀룰로오스 및 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트를 들 수 있다.
CGL은 그 두께가 바람직하기로는 최대 5㎛, 더욱 바람직하기로는 0.05~3㎛인 것이 좋다.
CTL은, CTM이 CGM 대신에 사용되고, 코팅액이 전도성 지지체 또는 CGL 위에 도포되는 것 이외에는 CGL의 경우에서와 동일한 방법으로 형성될 수 있다. 이 경우, 이러한 CTM의 예로서는 비페닐렌, 안트라센, 피렌 및 페난트렌 등의 폴리시클릭 방향족 화합물; 인돌, 카르바졸, 옥사디아졸 및 피라졸린 등의 헤테로시클릭 화합물; 히드라존 화합물; 및 스티릴계 화합물을 들 수 있다. 또한, CTM용 결합제로서는 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 아크릴 수지, 폴리아릴레이트, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리비닐 카르바졸 및 폴리비닐 안트라센을 들 수 있다.
CTL은 그 두께를 바람직하기로는 5~40㎛, 더욱 바람직하기로는 10~30㎛로 가질 수 있다.
단층형 층 구조의 감광층은 CGM 및 CTM에 대해 상기한 재료들을 포함할 수 있다. 또한, 폴리비닐 카르바졸 및 트리니트로플루오렌으로 이루어진 전하 수송 착물을 함유하는 것도 가능하다. 단층형 층 구조를 갖는 감광층은 그 두께가 바람직하기로는 5~40㎛, 더욱 바람직하기로는 10~30㎛일 수 있다.
본 발명에서는 부착성, 코팅성 등을 개선시키기 위하여 감광층과 보호층 사이에 중간층을 배치할 수 있다. 이 중간층에 사용하기 위한 재료로서는 카제인, 폴리비닐 알코올, 니트로셀룰로오스, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 알코올 가용성 폴리아미드, 폴리우레탄, 젤라틴 및 산화알루미늄을 들 수 있다.
중간층은 그 두께가 바람직하기로는 0.1~10㎛, 더욱 바람직하기로는 0.3~2㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 감광성 부재를 구성하는 전도성 지지체로서는 모든 전도성 재료를 들 수 있다. 더욱 구체적으로 말하자면, 전도성 재료의 예로서는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 크롬, 니켈, 아연 또는 스테인레스강 등의 금속 또는 합금; 알루미늄, 구리 등의 금속박으로 피복된 적층 플라스틱 필름; 증착에 의하여 알루미늄, 산화인듐, 산화주석 등으로 피복된 플라스틱 필름; 및 전도성 물질 및 필요에 따라 임의의 적당한 결합제 및(또는) 용매로 이루어진 코팅액을 도포하여 형성된 전도층으로 각각 피복된 금속, 플라스틱 필름 또는 종이를 들 수 있다.
이러한 전도성 재료의 예로서는 알루미늄, 구리, 니켈 또는 은으로 각각 이루어진 금속 분말, 금속 박 및 금속 단섬유; 산화안티몬, 산화인듐 또는 산화주석 등의 전도성 금속 산화물; 폴리피롤, 폴리아닐린 또는 폴리엘렉트롤리트 등의 전도성 중합체; 탄소 섬유, 카본 블랙 또는 그래파이트로 이루어진 분말 재료; 유기 또는 무기 전해질; 상기 전도성 물질로 코팅된 전도성 분말을 들 수 있다.
전도성 지지체는 그 형태가 바람직하기로는 실린더 또는 드럼상, 시트상 또는 벨트상일 수 있다.
본 발명에서는 전도성 지지체와 감광층 사이에 장벽 기능과 접착 기능을 갖는 하도층을 배치할 수 있다. 하도층의 재료로서는 상기 중간층에 대해 기술한 재료들을 들 수 있다.
본 발명에 사용되는 하도층은 금속, 금속 산화물 및 카본 블랙과 같은 전도성 재료를 함유하거나 함유하지 않는 두께 0.1~5㎛, 특히 0.5~3㎛의 단층일 수 있다. 또한, 하도층은 전도성 지지체 위에 순차적으로 배치된 전도성 재료를 함유하는 제1하도층과 전도성 재료를 함유하지 않는 제2하도층으로 이루어진 라미네이트된 층일 수 있다. 이 경우, 제1하도층은 그 두께가 바람직하기로는 0.1~50㎛, 특히 0.5~40㎛일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기한 각종 층들은 일반적으로 각 층들에 사용될 재료를 적당한 용매 중에 분산시키고, 생성된 코팅액을 침지, 스피너 코팅, 롤러 코팅, 와이어 바 코팅, 분무 코팅 또는 빔 코팅 등의 공지된 코팅 방법에 의하여 전도성 지지체 위에 도포한 후, 이 코팅을 건조시킴으로써 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 감광성 부재는 복사기, 레이저 빔 프린터, 발광 다이오드(LED) 프린터, 음극선관(CRT) 프린터, 액정 셔터식 프린터 등의 통상의 전자 사진 장치 뿐만 아니라, 예컨대 디스플레이, 레코딩, 인쇄, 팩시밀리 및 레이저 플레이트 메이킹을 비롯한 다른 전자 사진 기술 응용 분야에 이용될 수 있다.
제1도는 본 발명의 전자 사진용 감광성 부재를 사용하는 전자 사진 장치의 개략적인 구조도를 도시한 것이다. 제1도에 있어서, 화상 운반 부재로서 감광 드럼(즉, 감광성 부재)(1)은 축(1a)를 중심으로 감광 드럼(1)의 내부에 나타낸 화살표 방향으로 정해진 주변 속도로 회전된다. 감광 드럼의 표면은 정해진 양성 또는 음성 전위를 갖도록 충전기(2)에 의해 균일하게 충전된다. 노광부(3)에서, 감광 드럼(1)은 화상 노광 수단(도시하지 않음)을 사용하여 광-화상(L)에 노광(예를 들면, 슬릿 노광 또는 레이저 빔 주사 노광)시킴으로써 노광 화상에 대응하는 정전 잠상이 감광 드럼(1)의 표면 위에 연속적으로 형성된다. 정전 잠상은 현상 수단(4)에 의해 현상되어 토너 화상을 형성한다. 이 토너 화상은 감광 드럼(1)의 회전 속도와 동기화되어 공급부(도시하지 않음)로부터 감광 드럼(1)과 전사 충전기(5) 사이의 위치로 공급되는 전사재(P)에 전사 충전기(5)에 의하여 연속적으로 전사된다. 토너 화상이 형성된 전사재(P)는 감광 드럼(1)로부터 분리되어 정착기(8)로 운반되고, 이어서 화상을 정착시킴으로써 전자 사진 장치의 외면에 복사물로서 전사재(P)를 인쇄한다. 전사된 후 감광 드럼(1)의 표면 위에 잔류하는 토너 입자들은 클리너(6)에 의해 제거되어 깨끗한 표면을 제공하고, 감광 드럼(1)의 표면 위에 잔류하는 전하는 예비 노광 수단(7)에 의해 소거되어 다음 사이클을 위해 준비된다. 감광 드럼(1)을 균일하게 충전시키기 위한 충전기(2)로서는 코로나 충전기가 일반적으로 널리 사용된다. 전사 충전기(5)로서는 이러한 코로나 충전기가 또한 일반적으로 널리 사용된다.
본 발명에 따르면, 전자 사진 장치에는 필요시에 부착시키거나 또는 분리시킬 수 있도록 감광성 부재(1)(감광 드럼), 충전기(2), 현상 수단(4), 클리너(6) 등을 포함하거나, 또는 이들로부터 선택된 두 가지 이상의 수단들을 포함하는 장치 유닛을 제공하는 것이 가능하다. 이 장치 유닛은 예를 들면 감광성 부재와 충전기, 현상 수단 및 클리너 중의 적어도 1종의 장치로 구성되어, 본체 속의 레일과 같은 유도 수단을 사용함으로써 전자 사진 장치의 본체에 부착되거나 또는 그로부터 분리될 수 있는 단일 장치 유닛을 마련할 수 있다.
전자 사진 장치가 복사기 또는 프린터로서 사용되는 경우에, 노광-화상(L)은 반사광 또는 광원으로부터 전송된 광을 사용하거나, 또는 센서에 의해 광원 상의 데이타를 판독하고, 이 데이타를 신호로 전환시키고, 그 신호에 따라 레이저 빔을 주사하거나, 또는 LED 어레이 또는 액정 셔터 어레이를 구동시킴으로써 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 전자 사진 장치가 팩시밀리기의 프린터로서 사용되는 경우에, 노광-화상(L)은 수신된 데이타를 인쇄하기 위한 노광에 의해 나타난다. 제2도는 이러한 경우를 설명하는 실시태양의 블록 다이어그램을 도시한 것이다. 제2도에 있어서, 제어기(11)은 화상 판독부(10)과 프린터(19)를 제어한다. 전체 제어기(11)은 CPU(중앙처리 장치)(17)에 의하여 제어된다. 화상 판독부에서 판독된 데이타는 전송 회로(13)을 통하여 파트너 스테이션(partner station)으로 전송되고, 한편 파트너 스테이션으로부터 수신된 데이타는 수신 회로(12)를 통하여 프린터(19)에 보내진다. 화상 메모리(16)은 지시된 화상 데이타를 기억한다. 프린터 제어기(18)은 프린터(19)를 제어하며, 참조 숫자(14)는 송수신 전화기를 나타낸다.
회로(15)를 통하여 수신된 화상(연결된 원격 터미널로부터 회로를 통하여 보내진 화상 데이타)는 수신 회로(12)에 의하여 복조되며, 계속해서 화상 데이타의 신호 복원 처리 후 화상 메모리(16)에 저장된다. 적어도 1 페이지의 화상이 화상 메모리(16)에 저장될 때, 그 페이지의 화상 기록이 실시된다. CPU(17)은 화상 메모리(16)으로부터 1 페이지의 화상 데이타를 판독하여, 신호를 복원 처리한 그 1 페이지의 화상 데이타를 프린터 제어기(18)에 보낸다. 이 프린터 제어기(18)은 CPU(17)로부터 1 페이지의 화상 데이타를 수신하고, 화상 데이타를 기록하기 위하여 프린터(19)를 제어한다. 또한, CPU(17)은 프린터(19)로 기록하는 도중에 후속 페이지의 화상을 수신하도록 한다. 상기한 바와 같이, 화상의 수신 및 기록이 수행된다.
이하, 실시예와 관련하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 하기 실시예에서 부는 중량부를 의미한다.
[실시예 1]
메탄올 150부 및 부탄올 150부의 혼합 용매 중의 알코올 가용성 폴리아미드수지(Amilan CM-8000, 도레이 가부시끼가이샤(Toray K.K.)제) 10부 및 메톡시메틸화 6-나일론 수지(Toresin EF-30T, 데이꼬꾸 가가꾸 가부시끼가이샤(Teikoku Kagaku K.K.)제) 30부의 용액을 알루미늄 실린더 위에 침지 코팅법으로 도포한 후, 90℃에서 10분 동안 건조시켜서 1㎛ 두께의 하도층을 형성하였다.
하기 식
의 비스아조 안료 4부 및 부티랄 수지(S-LEC BL-S, 세끼스이 가가꾸 가부시끼가이샤(Sekisui Kagaku K.K.)제) 2부의 혼합물을 시클로헥사논 100부 중에 샌드 밀을 사용하여 48시간 동안 분산시키고, 이 혼합물에 테트라히드로푸란(THF) 100부를 첨가하여 전하 발생층(CGL)용 코팅액을 제조하였다. 이와 같이 제조된 코팅액을 상기 제조된 하도층 위에 침지 코팅법으로 도포한 후, 80℃에서 15분 동안 건조시켜서 0.15㎛두께의 CGL을 형성하였다.
이 CGL 위에, 디클로로메탄 20부 및 모노클로로벤젠 50부의 혼합 용매 중의
하기 식
의 트리아릴아민 화합물 10부 및 폴리카르보네이트 수지(Iupiron Z-200, 미쓰비시 가스 가가꾸 가부시끼가이샤(Mitsubishi Gas Kagaku K.K.)제) 10부의 용액을 침지도포한 후, 120℃에서 60분 동안 건조시켜 20㎛ 두께의 전하 수송층(CTL)을 형성하였다. 그리하여, 감광층을 전도성 지지체 위에 배치시켰다.
이어서, 보호층용 분산물을 다음과 같이 제조하였다.
안티몬 함유 산화주석 미립자(T-1, 미쓰비시 매터리얼 가부시끼가이샤(Mitsubishi Material K.K.)제, 평균 입자경 : 0.02㎛) 100부, (3,3,3-트리플루오로프로필)트리메톡시실란(신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤(Shinetsu Kagaku Kogyo K.K.)제) 30부 및 에탄올/물(95/5)의 혼합 용매 300부를 분쇄기로 1시간 동안 분쇄시켰다. 분쇄후, 혼합물을 여과하고, 여액을 에탄올로 세척한 후, 건조시키고, 120℃에서 1시간 동안 열처리하여 미립자의 표면 처리를 실시하였다. 이어서, 결합제 수지로서 사용되는 하기 식
의 아크릴 중합성 단량체 25부, 광중합 개시제로서 2-메틸티옥산톤 0.1부, 상기 제조된 표면 처리된 안티몬 함유 산화주석 미립자 35부 및 톨루엔 300부를 샌드 밀로 96시간 동안 혼합하였다. 이 혼합물에 테트라플루오로에틸렌 수지 입자(Lublon L-2, 다이낑 고교 가부시끼가이샤(Daikin Kogyo K.K.)제) 25부를 첨가한 후, 샌드 밀로 8시간 동안 교반하여 보호층용 분산물을 형성하였다.
이와 같이 제조된 분산물을 감광층 위에 분무 코팅시켜 도포하고 건조시킨 다음, 고압 수은 램프를 사용하여 광도 800 mW/㎠의 자외선을 15초 동안 조사하였다.
그리하여 5㎛ 두께의 보호층을 감광층 위에 배치시켜 본 발명의 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 2]
보호층용 분산물을 형성하는 단계에서 테트라플루오로에틸렌 수지 입자 45부 및 표면 처리된 안티몬 함유 산화주석 미립자 45부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1에서 사용한 아크릴 중합성 단량체 대신에 하기 식
의 아크릴 중합성 단량체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 4]
다음과 같은 방법으로 보호층용 분산물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
안티몬 함유 산화주석 미립자(T-1, 미쓰비시 매터리얼 가부시끼가이샤제, 평균 입자경 : 0.02㎛) 100부, 불소 변성 실리콘 오일(FL-100, 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제) 30부 및 톨루엔 300부를 분쇄기로 1시간 동안 분쇄시켰다. 분쇄후, 혼합물을 여과하고, 여액을 톨루엔으로 세척한 다음, 건조시키고, 300℃에서 10분 동안 열 처리하여 미립자의 표면 처리를 실시하였다. 이어서, 결합제로서 사용되는 하기 식
의 아크릴 중합성 단량체 25부, 광중합 개시제로서 2-메틸티옥산톤 0.1부, 상기 제조된 표면 처리된 안티몬 함유 산화주석 미립자 50부 및 톨루엔 300부를 샌드 밀로 96시간 동안 혼합하였다. 이 혼합물에 테트라플루오로에틸렌 수지 입자(Lublon L-2, 다이낑 고교 가부시끼가이샤제) 35부를 첨가한 다음, 샌드 밀로 4시간 동안 교반하였다.
[실시예 5]
테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 클로로트리플루오로에틸렌 수지 입자(Diflon, 다이낑 고교 가부시끼가이샤제)로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 6]
산소가 부족한 산화주석, 즉, 산소의 함량이 화학양론적 양보다 적은 산화주석(Pastran IV/P-1, 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시끼가이샤(Mitsui Kinzoku Kogyo K.K.)제, 평균 입자경 : 0.1㎛)으로 코팅시킨 황산바륨 미립자로 이루어진 전도성 입자를 안티몬 함유 산화주석 미립자 대신에 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 7]
CGL 및 CTL을 역순으로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 8]
다음과 같은 방법으로 감광층과 보호층 사이에 추가로 중간층을 배치시킨 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
중간층의 두께가 건조후에 0.2㎛로 되도록 리그로인 중의 실리콘 수지(AY42-441, 도레이 실리콘 가부시끼가이샤제)의 용액을 감광층 위에 분무 코팅시켜 도포한 후, 건조시켜 중간층을 얻었다.
[실시예 9]
전도성 입자의 표면 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 1]
보호층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 2]
보호층에 사용된 테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 3]
보호층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 7에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
이와 같이 제조된 감광성 부재들을 각각 전자 사진 복사기에서 1.5초/사이클의 사이클 속도로 충전-노광-현상-전사-클리닝의 단계들을 포함하는 화상 형성 처리를 행하여 조립하고, 초기 단계에서 상온(20 ℃) 및 정상 습도(50 % RH) 조건(이후, N/N으로 약칭함), 저온(10 ℃) 및 저습(15 % RH) 조건(이후, L/L로 약칭함), 고온(35 ℃) 및 고습(85 % RH) 조건(이후, H/H로 약칭함) 등의 환경 조건하에서 화상 형성을 실시하여 화상 형성 특성을 평가하였다. 추가로, 각각의 감광성 부재들을 이용하여 N/N 하에서 50,000장에 연속적으로 화상 형성을 실시하였다(내구성 시험). 그 결과를 이후에 기재하는 표 1에 나타낸다.
50,000장의 화상 형성 후, 각각의 감광성 부재에서 마모도, 즉 마모로 제거된 부분의 감광성 부재의 두께(㎛)를 관찰하였다. 그 결과도 표 1에 나타낸다.
N/N하에 상기 화상 형성의 초기 단계에서, 각각의 감광성 부재에 대하여 초기 암소 전위 VDARK(V), 감도(lux.초) 및 잔류 전위 VR(V)을 포함한 전자 사진 특성을 측정하였다.
위에서, 초기 암소 전위는 코로나 방전기(-5KV 또는 +5KV(실시예 7에서 제조된 감광성 부재에 한함))를 사용하여 충전시킬 때 감광성 부재의 표면 전위(V)를 의미한다. 표 1에서 초기 암소 전위의 절대값이 보다 큰 것은 충전성이 보다 양호함을 나타낸다. 또한, 감도는 700 V(절대값)의 표면 전위를 200 V(절대값)의 표면 전위로 감소시키는 데 필요한 노광량(E2/7; lux.초)을 의미한다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
별도로, 각각의 감광성 부재를 복사기(NP-3825, 캐논 가부시끼가이샤(Canon K.K.)제)를 개조한 복사기 속에 조립하여 퍼즈 메모리 특성을 평가하였다. 더욱 구체적으로 말하자면, 감광성 부재가 초기 단계에서 -650 V의 암소 전위(VDO) 및 -150 V의 명소 전위(VLO)를 갖도록 하였다. 이어서, 복사기로 10,000장의 연속 복사 시험을 실시하였다. 복사 시험 후, 암소 전위(VD1) 및 명소 전위(VL1)를 측정하여 전위 VL0및 VD1에서의 변화도(%) 및 전위 VL0및 VL1에서의 변화도(%)를 각각 측정하였다. 예를 들면, 2 %의 변화도는 13V(즉, 650 x 2/100)의 전위 변화를 의미한다. 이어서, 감광성 부재를 복사기 속에 24시간 동안 스탠딩시킨 채로 놔두었다. 24시간 후, 충전기 바로 아래의 위치에서의 전위와 다른 위치(즉, 충전기 바로 아래의 위치가 아닌 다른 위치)에서의 전위를 측정하여 그 전위차(ΔV(V), 절대값)를 얻었다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 10~17]
전사 메모리를 평가하기 위하여, CGL을 다음과 같은 방법으로 제조한 것을 제외하고는 실시예 1~8에서와 동일한 방법으로 실시예 10~17에 대한 8개의 감광성 부재를 각각 제조하였다.
옥시티타늄프탈로시아닌 4.5부 및 부티랄 수지(S-LEC BL-S, 세끼스이 가가꾸 가부시끼가이샤제) 2부를 시클로헥사논 100부 중에 샌드 밀을 사용하여 36시간 동안 분산시키고, 이 혼합물에 THF 100부를 첨가하여 CGL용 코팅액을 제조하였다. 이와 같이 제조된 코팅액을 침지 코팅법으로 하도층 위에 도포한 후, 80 ℃에서 15분 동안 건조시켜 0.15㎛ 두께의 CGL을 형성하였다.
[실시예 18]
전도성 입자의 표면 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 10에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하여 평가하였다.
[실시예 19]
전도성 입자의 표면 처리를 생략한 것을 제외하고는 실시예 15에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하여 평가하였다.
[비교예 4]
보호층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 10에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하여 평가하였다.
[비교예 5]
보호층에 사용된 테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 10에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 6]
보호층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 15에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
상기 제조된 각각의 감광성 부재를 전자 사진 프린터로서 반도체 레이저가 장착되어 있고 반전 현상 시스템을 이용하는 레이저 빔 프린터(상표명 : LBP-SX, 캐논 가부시끼가이샤제)를 개조한 프린터기 속에 조립하고, 전사 전류를 인가하지 않을 때의 1차 충전 전압 (Vd1)과 전사 전류를 인가할 때의 2차 충전 전압(Vd2)을 측정하여 전사 메모리(｜Vd1｜-｜Vd1｜(V); 절대값)를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
상기 표 1에서, 내구성 시험의 각각의 평가 결과는 다음과 같은 상태를 의미한다.
양호 : 실질적으로 화상 결함이 없는 양호한 화상이 얻어졌음.
전사 실패 : 토너 화상이 전사 수용재에 충분히 전사되지 않아 얼룩덜룩하거나 반점이 있는 화상이 형성되었음.
화상 유동 : 화상 유동이 관찰되었음.
화상 밀도 부족 : 생성된 화상이 부족한 화상 밀도를 가졌음.
화상 흐림 : 화상 흐림이 관찰되었음.
- : CGL이 상당히 마모되었기 때문에 감광성 부재가 측정되거나 관찰되지 않았음.
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 실시예 1~8에서 제조된 감광성 부재는 모든 환경 조건(즉, N/N, L/L, H/H)하에서 양호한 전자 사진 특성, 화상 형성 특성을 제공하였다. 또한, 본 발명에 따라 실시예 9에서 제조된 감광성 부재는 초기 단계에서는 양호한 전자 사진 특성을 제공하였으나, 35,000장 가량을 복사한 후에는 충전성의 감소로 인하여 다소 불량한 화상을 제공하였고, 50,000장 후에는 화상 유동을 제공하였다. 그러나, 실시예 9에서 제조된 감광성 부재의 이와 같은 특성도 역시 실제 사용 기준에 맞는 것이었다.
비교예 1~3에서 제조된 비교용 감광성 부재와 관련하여, 각각의 평가 결과는 다음과 같았다.
[비교예 1]
비교용 감광성 부재는 초기 단계에서는 양호한 전자 사진 특성을 나타내었으나, 10,000장 정도를 복사한 후에는 충전성이 감소되어 양호한 화상을 제공하지 못하였다.
[비교예 2]
비교용 감광성 부재는 초기 단계에서부터 다양한 영역에 걸쳐 양질의 화상을 제공하지 못하였으며, H/H하에서는 화상 흐림을 제공하였다. 또한, 50,000장을 복사한 후에는 화상 유통이 관찰되었다.
[비교예 3]
H/H하에서는 화상 흐림이 발생되었으며, 10,000장 정도로 복사한 후에는 CGL의 마모로 인한 감광도의 현저한 감소 때문에 양호한 화상이 얻어지지 않았다.
또한, 비교예 1~3에서 제조된 비교용 감광성 부재들은 본 발명에 따라 실시예 1~9에서 제조된 감광성 부재들과 비교했을 때 상당히 불량한 퍼즈 메모리 특성을 나타내었다.
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 실시예 10~19에서 제조된 감광성 부재들은 비교예 4~6에서 제조된 감광성 부재들과 비교했을 때 양호한 전사 메모리를 제공하였다.
[실시예 20]
실시예 1에서 제조된 CGL에 사용하기 위한 비스아조 안료 대신에 하기 식
의 비스아조 안료를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 알루미늄 실린더 위에 하도층, CGL 및 CTL을 순서대로 형성하였다.
이어서, 다음과 같이 보호층용 분산물을 제조하였다.
결합제 수지로서의 하기 식
의 아크릴 중합성 단량체 25부, 광중합 개시제로서 2-메틸티옥산톤 2.0부, 안티몬 함유 산화주석 미립자(T-1, 미쓰비시 매터리얼 가부시끼가이샤제, 평균 입자경 : 0.02㎛) 45부 및 톨루엔 300부를 샌드 밀로 72시간 동안 혼합하였다. 이 혼합물에 테트라플루오로에틸렌 수지 입자(Lublon L-2, 다이낑 고교 가부시끼가이샤제) 25부 및 불소계 실란 커플링제(C4F9CH2Si(OCH3)3) 20부를 첨가한 다음, 샌드 밀로 4시간 동안 교반하여 보호층용 분산물을 형성하였다.
이와 같이 제조된 분산물을 감광층 위에 분무 코팅시켜 도포하고, 건조시킨 다음, 고압 수은 램프를 사용하여 광도 800mW/㎠의 자외선을 20초 동안 조사하였다.
그리하여, 감광층 위에 6㎛ 두께의 보호층을 배치시켜 본 발명의 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 21]
보호층용 분산물 형성 단계에서 테트라플루오로에틸렌 수지 입자 45부 및 불소계 실란 커플링제 35부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 22]
다음과 같은 방법으로 감광층과 보호층 사이에 중간층을 배치시킨 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
중간층의 두께가 건조후 0.2㎛로 되도록 리그로인 중의 실리콘 수지(AY42-441, 도레이 실리콘 가부시끼가이샤제)의 용액을 감광층 위에 분무 코팅시켜 도포한 후, 건조시켜 중간층을 얻었다.
[실시예 23]
실시예 20에서 사용된 불소계 실란 커플링제 대신에 불소계 실란 커플링제(CF3CH2CH2Si(OCH3)3)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 24]
불소계 실란 커플링제 20부를 하기 식
(중량 평균 분자량(Mw) : 25,000; 불소 함량 : 22 %)의 불소계 그라프트 중합체 10부로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 25]
불소계 실란 커플링제 대신에 불소 변성 실리콘 오일(FL-100, 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 26]
불소계 실란 커플링제 대신에 불소계 계면 활성제(C4F9SO2NCH3CH2COOH)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 27]
테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 클로로트리플루오로에틸렌 수지 입자(Diflon, 다이낑 고교 가부시끼가이샤제)로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 28]
불소계 실란 커플링제 20부를 불소계 실란 커플링제(C4F9CH2CH2Si(OCH3)3) 10부 및 불소계 계면 활성제(C4F9SO2NCH3CH2COOH) 10부로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 29]
실시예 20에서 사용된 아크릴 중합성 단량체 대신에 하기 식
의 아크릴 중합성 단량체를 사용하고, 실시예 20에서 사용된 불소계 실란 커플링제 대신에 불소계 실란 커플링제(C8F17CH2CH2ScH2CH2Si(OCH3)3)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 30]
CGL 및 CTL을 역순서로 형성한 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 31]
안티몬 함유 산화주석 미립자를 산소가 부족한 산화주석, 즉 산소 함량이 화학양론적 양보다 적은 산화주석(Pastran IV/P-1, 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시끼가이샤제; 평균 입자경 : 0.1㎛)으로 코팅시킨 황산바륨 미립자로 이루어진 전도성 입자로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 32]
불소계 실란 커플링제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 8]
보호층에 사용된 테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 9]
보호층에 사용된 테트라플루오로에틸렌 수지 입자와 불소계 실란 커플링제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 10]
보호층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 30에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
이와 같이 제조된 각각의 감광성 부재를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 이후 기재하는 표 3에 나타낸다.
[실시예 33~39]
실시예 10에서와 동일한 방법으로 CGL을 제조한 것을 제외하고는 각각 실시예 20~26에서와 동일한 방법으로 실시예 33~39에서 7개의 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 40]
불소계 실란 커플링제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 33에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 41]
불소계 계면 활성제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 39에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 11]
보호층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 33에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하여 평가하였다.
[비교예 12]
보호층에 사용된 테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 33에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 13]
불소계 실란 커플링제 및 테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 33에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
상기 제조된 각각의 감광성 부재를 실시예 10에서와 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 이후 기재하는 표 4에 나타낸다.
상기 표 3에서, 내구성 시험의 각각의 평가 결과는 다음과 같은 상태를 의미한다.
양호 : 실질적으로 화상 결함이 없는 양호한 화상이 얻어졌음.
전사 실패 : 토너 화상이 전사 수용재에 충분히 전사되지 않아 얼룩덜룩하거나 반점이 있는 화상이 형성되었음.
화상 유동 : 화상 유동이 관찰되었음.
화상 밀도 부족 : 생성된 화상이 부족한 화상 밀도를 가졌음.
화상 흐림 : 화상 흐림이 관찰되었음.
- : CGL이 상당히 마모되었기 때문에 감광성 부재가 측정되거나 관찰되지 않았음.
표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 실시예 20~31에서 제조된 감광성 부재는 모든 환경 조건(즉, N/N, L/L, H/H)하에서 양호한 전자 사진 특성, 화상 형성 특성을 제공하였다. 또한, 본 발명에 따라 실시예 32에서 제조된 감광성 부재는 초기 단계에서는 양호한 전자 사진 특성을 제공하였으나, 50,000장을 복사한 후에는 화상 유동을 제공하였다. 그러나, 실시예 32에서 제공된 감광성 부재의 이와 같은 특성도 역시 실제 사용 기준에 맞는 것이었다.
비교예 7~10에서 제조된 비교용 감광성 부재와 관련하여, 각각의 평가 결과는 다음과 같았다.
[비교예 7]
비교용 감광성 부재는 초기 단계에서는 양호한 전자 사진 특성을 나타내었으나, 10,000장 정도를 복사한 후에는 충전성이 감소되어 양호한 화상을제공하지 못하였다.
[비교예 8 및 9]
비교용 감광성 부재는 초기 단계에서부터 다양한 영역에 걸쳐 양질의 화상을 제공하지 못하였으며, H/H 하에서 화상 흐림을 제공하였다. 또한 50,000장을 복사한 후에는 화상 유동이 관찰되었다.
[비교예 10]
H/H 하에서는 화상 흐림이 발생되었으며, 10,000장 정도를 복사한 후에는 CGL의 마모로 인한 감광도의 현저한 감소 때문에 양호한 화상이 얻어지지 않았다.
또한, 비교예 7~10에서 제조된 비교용 감광성 부재들은 본 발명에 따라 실시예 20~32에서 제조된 감광성 부재들과 비교했을 때 상당히 불량한 퍼즈 메모리 특성을 나타냈다.
표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 실시예 33~39에서 제조된 감광성 부재들은 비교예 11~13에서 제조된 감광성 부재들과 비교했을 때 양호한 전사 메모리를 제공하였다.
[실시예 42]
실시예 1에서 제조된 CGL에 사용하기 위한 비스아조 안료 대신에 하기 식
의 비스아조 안료를 사용하고, 실시예 1에서 제조된 CTL에 사용하기 위한 트리아릴아민 대신에 하기 식
의 트리아릴아민 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 알루미늄 실린더 위에 하도층, CGL 및 CTL을 순서대로 형성하였다.
이어서, 다음과 같이 보호층용 분산물을 제조하였다.
결합제 수지로서 하기 식
의 아크릴 중합성 단량체 25부, 광중합 개시제로서 2-메틸티옥산톤 0.1부, 안티몬 함유 산화주석 미립자(T-1, 미쓰비시 매터리얼 가부시끼가이샤제, 평균 입자경 : 0.02㎛) 50부 및 톨루엔 300부를 샌드 밀로 96시간 동안 혼합하였다. 이 혼합물에 테트라플루오로에틸렌 수지 입자(Loblon L-2,다이낑 고교 가부시끼가이샤제) 35부릴 첨가한 다음, 샌드 밀로 4시간 동안 교반하여 보호층용 분산물을 형성하였다.
이와 같이 제조된 분산물을 감광층 위에 분무 코팅시켜 도포하고, 건조시킨 다음, 고압 수은 램프를 사용하여 광도 800mW/㎠의 자외선을 10초동안 조사시켰다.
그리하여, 감광층 위에 4㎛ 두께의 보호층을 배치시켜 본 발명의 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 43]
아크릴 중합성 단량체를 하기 식
의 아크릴 중합성 단량체로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 20에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 44]
다음과 같은 방법으로 미립자의 표면 처리를 수행한 것을 제외하고는 실시예 43에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
안티몬 함유 산화주석 미립자(T-1, 미쓰비시 매터리얼 가부시끼가이샤제; 평균 입자경 : 0.02㎛) 100부, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(KBM-503, 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제) 10부, 아세트산 1부 및 물 1,000부를 분쇄기로 60시간 동안 분쇄시켰다. 분쇄 후, 혼합물을 여과하고, 여액을 120℃에서 5시간 건조시켜 미립자의 표면 처리를 실시하였다.
[실시예 45]
보호층용 분산물에 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(KBM-503, 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제) 2.5부를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 43에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 46]
테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 클로로트리플루오로에틸렌 수지 입자(Diflon, 다이낑 고교 가부시끼가이샤제)로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 43에서와 동일한 방법으로 감광성 부재를 제조하였다.
[실시예 47]
CGL 및 CTL을 역순서로 형성한 것을 제외하고는 실시예 42에서와 동일한 방법으로 감광성부재를 제조하였다.
[실시예 48]
실시예 10에서와 동일한 방법으로 알루미늄 실린더 위에 하도층 및 CGL을 형성하였다.
이 CGL 위에, 디클로로메탄 20부 및 모노클로로벤젠 60부의 혼합 용매 중의 하기 식
의 트리아릴아민 화합물 10부 및 폴리카르보네이트 수지(Iupiron Z-200 미쓰비시 가스 가가꾸 가부시끼가이샤제) 10부의 용액을 침지 코팅법으로 도포한 후, 120℃에서 60분 동안 건조시켜 15㎛ 두께의 CTL을 형성하였다. 그리하여 감광층을 전도성 지지체 위에 배치시켰다.
이어서, 보호층용 분산물을 다음과 같이 제조하였다.
결합제 수지로서 열 경화성 아크릴 수지(DIANAL HR-620, 미쓰비시 레이온 가부시끼가이샤(Mitsubishi Rayon K.K.)제) 30부, 안티몬 함유 산화주석 미립자(T-1 미쓰비시 매터리얼 가부시끼가이샤제, 평균 입자경 : 0.02㎛) 50부, 메틸에틸케톤 150부 및 에틸 셀로솔브 아세테이트 150부를 분쇄기로 48시간 동안 분쇄시켰다. 이 혼합물에 테트라플루오로에틸렌 수지 입자(Lublon L-2, 다이낑 고교 가부시끼가이샤제) 30부를 첨가한 다음, 샌드 밀로 10시간 동안 교반하여 보호층용 분산물을 형성하였다.
이와 같이 제조된 분산물을 감광층 위에 분무 코팅시켜 도포하고, 140℃에서 4시간 동안 건조시켰다.
그리하여 6㎛ 두께의 보호층을 감광층 위에 배치시켜 본 발명의 감광성 부재를제조하였다.
[비교예 14]
보호층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 43에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 15]
보호층에 사용된 테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 43에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 16]
보호층에 사용된 테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 48에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 17]
보호층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 47에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 18]
보호층에 사용된 안티몬 함유 주석 산화물 미립자를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 42에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
이와 같이 제조된 각각의 감광성 부재를 복사지 50,000장에서 30,000장으로 바꾸어 실시예 1에서와 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 이후 기재하는 표 5에 나타낸다.
[실시예 49~54]
실시예 42에서와 동일한 방법으로 CGL을 제조한 것을 제외하고는 각각 실시예 42~47에서와 동일한 방법으로 실시예 49~54에서 6개의 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 19]
보호층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 49에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 20]
보호층에 사용된 테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 49에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 21]
보호층에 사용된 테트라플루오로에틸렌 수지 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 50에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
[비교예 22]
보호층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 54에서와 동일한 방법으로 비교용 감광성 부재를 제조하였다.
상기 제조된 각각의 감광성 부재를 실시예 10에서와 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과를 이후에 기재하는 표 6에 나타낸다.
상기 표 5에서 , 내구성 시험의 각각의 평가 결과는 다음과 같은 상태를 의미한다.
양호 : 실질적으로 화상 결함이 없는 양호한 화상이 얻어졌음.
전사 실패 : 토너 화상이 전사 슈용재에 충분히 전사되지 않아 얼룩덜룩하거나 반점이 있는 화상이 형성되었음.
화상 유동 : 화상 유동이 관찰되었음.
화상 밀도 부족 : 생성된 화상이 부족한 화상 밀도를 가졌음.
화상 흐림 : 화상 흐림이 관찰되었음.
- : CGL이 상당히 마모되었거나 잔류 전위가 너무 컸기 때문에 감광성 부재가 측정 또는 관찰되지 않았음.
표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 실시예 42~48에서 제조된 감광성 부재는 모든 환경 조건(즉, N/N, L/L, H/H)하에서 양호한 전자 사진 특성, 화상 형성 특성을 제공하였다.
비교예 14~18에서 제조된 비교용 감광성 부재와 관련하여, 각각의 평가 결과는 다음과 같았다.
[비교예 14]
비교용 감광성 부재는 초기 단계에서는 양호한 전자 사진 특성을 나타내었으나, 10,000장 정도를 복사한 후에는 충전성의 감소로 인하여 양호한 화상을 제공하지 못하였다.
[비교예 15 및 16]
비교용 감광성 부재는 초기 단계에서부터 다양한 영역에 걸쳐 양질의 화상을 제공하지 못하였으며, H/H 하에서는 화상 흐림을 제공하였다. 또한, 50,000장을 복사한 후에는 화상 유동이 관찰되었다.
[비교예 17]
H/H 하에서는 화상 흐림이 발생되었으며, 8,000장 정도를 복사한 후에는 CGL의 마모로 인한 감광도의 현저한 감소 때문에 양호한 화상이 얻어지지 않았다.
[비교예 18]
비교용 감광성 부재는 상당히 높은 잔류 전위를 나타내었으며, 따라서 화상 형성 특성, 마모도, 퍼즈 메모리 특성을 평가할 만한 가치가 없었다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 실질적으로 감광도가 감소되지 않고 잔류 전위가 증가하지 않는 양호한 전자 사진 특성을 갖는 감광성 부재가 제공된다.
이 감광성 부재는 표면 박리능, 내마모성 및 환경 안정성이 탁월한 보호층을 갖기 때문에 반복 사용되었을 때에는 고품질의 화상을 안정적으로 제공한다.
또한, 본 발명의 감광성 부재는 퍼즈 메모리 특성 및 전사 메모리의 개선을 제공한다.
또한, 비교예 14~18에서 제조된 비교용 감광성 부재들은 본 발명에 따라 실시예 42~48에서 제조된 감광성 부재들과 비교했을 때 상당히 불량한 퍼즈 메모리 특성을 나타내었다.
표 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 실시예 49~54에서 제조된 감광성 부재들은 비교예 19~22에서 제조된 감광성 부재들과 비교했을 때 양호한 전사 메모리를 제공하였다.

Claims (13)

  1. 전도성 지지체, 이 전도성 지지체 위에 순차적으로 배치된 감광층 및 보호층으로 이루어지며, 상기 보호층은 전도성 입자, 불소계 수지 입자 및 결합제 수지로 이루어진 것인 전자 사진용 감광성 부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전도성 입자가 금속 산화물로 이루어진 것인 감광성 부재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전도성 입자의 평균 입자경이 0.3㎛ 이하인 것인 감광성 부재.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전도성 입자의 평균 입자경이 0.1㎛ 이하인 것인 감광성 부재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 불소계 수지 입자가 테트라플루오로에틸렌 수지 또는 불화비닐리덴 수지로 이루어진 것인 감광성 부재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지가 경화성 단량체 또는 올리고머를 경화시켜 생성된 것인 감광성 부재.
  7. 제1항에 있어서, 상기 보호층이 커플링제, 계면 활성제, 실리콘 오일, 및 발수성 기를 갖는 그라프트 중합체로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 1종 이상을 추가로 함유하는 것인 감광성 부재.
  8. 제7항에 있어서, 상기 화합물이 불소 원자를 함유하는 것인 감광성 부재.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 전도성 입자가 표면 처리된 것인 감광성 부재.
  10. 제1항에 있어서, 상기 감광층이 전하 발생층과 전하 수송층으로 이루어진 것인 감광성 부재.
  11. 제1항에 있어서, 상기 전도성 지지체와 상기 감광층 사이에 배치된 중간층을 추가로 함유하는 것인 감광성 부재.
  12. 제1항 기재의 전자 사진용 감광성 부재, 정전 잠상을 형성하는 수단, 형성된 정전 잠상을 현상하는 수단 및 현상된 화상을 전사 수용재에 전사하는 수단으로 이루어지는 전자 사진 장치.
  13. 제1항 기재의 전자 사진용 감광성 부재와, 충전 수단, 현상 수단 및 클리닝 수단으로부터 선택된 1종 이상의 수단을 포함하며, 상기 감광성 부재와, 상기 충전 수단, 현상 수단 및 클리닝 수단으로부터 선택된 1종 이상의 수단은 일체적으로 지지되어 필요에 따라 장치 본체에 연결될 수 있거나 그로부터 분리될 수 있는 단일 유닛을 형성하는 것인 장치 유닛.
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