KR100435017B1 - 전자사진 감광체, 및 이 감광체를 포함하는 프로세스카트리지 및 전자사진 장치 - Google Patents

전자사진 감광체, 및 이 감광체를 포함하는 프로세스카트리지 및 전자사진 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 감광층을 특정한 보호층으로 코팅하여 내구성이 양호하며 환경 변화에 상관 없이 전자사진 성능이 안정한 전자사진 감광체를 제공한다. 보호층은 두께가 1 내지 7 ㎛이며, 경화된 페놀 수지 및 여기에 분산된 금속 입자 또는 금속 산화물 입자를 포함한다.

Description

전자사진 감광체, 및 이 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치 {Electrophotographic Photosensitive Member, and Process Cartridge and Electrophotographic Apparatus Including the Photosensitive Member}
본 발명은 전자사진 감광체, 특히 특정 입자 및 특정 수지를 포함하는 보호층을 갖는 특징이 있는 전자사진 감광체, 및 또한 이러한 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치에 관한 것이다.
전자사진 감광체는 대전, 노광, 현상, 전사, 세정, 전하 제거 등의 단계들을 포함하는 화상 형성 사이클이 반복된다. 대전 및 노광에 의해 형성된 정전 잠상은 토너라 불려지는 미분 현상제로 현상되어 감광체상에 토너 화상을 형성한다. 그후, 토너 화상은 종이와 같은 전사(수용) 재료 상에 전사되지만, 모든 토너가 전사되지 않고 그 일부는 감광체 상에 잔류 토너로 남는다.
잔류 토너가 다량 생긴다면, 또다른 전사 실패를 조장하여 전사 재료 상에 화상부 및 화상 균일성이 상당히 부족한 토너 화상을 초래할 수 있다. 또한, 잔류토너는 감광체 상에 토너의 용융 점착 및 막형성과 같은 문제점들을 일으킨다. 이러한 문제들을 극복하기 위해, 방출성이 개선된 표면층을 갖는 전자사진 감광체가 요구된다.
또한, 전자사진 감광체에 전기 및 기계적 외력을 직접 가하게 되므로, 감광체는 이러한 힘에 대한 내구성이 필요하다. 보다 구체적으로, 감광체는 마찰에 의한 표면 마모 및 손상, 및 감광체의 대전 단계 중에 발생하는 오존이나 NOx와 같은 활성 물질의 부착으로 인한 표면층 열화에 대한 내구성이 필요하다.
상기한 감광체 요건을 따르기 위해, 각종 보호층을 배치하는 것이 제안되어 왔다. 예를 들어, 일본 공개 특허 출원 제57-30846호는 금속 산화물이 저항률 조절용 전도성 분말로 첨가되는 수지를 포함하는 보호층을 개시하고 있다.
전자사진 감광체의 이러한 보호층 중의 전도성 분말의 분산은 주로 전자사진 화상 형성 사이클이 반복됨에 따라 발생되기 쉬운 감광체에서의 잔류 전위의 증가를 막기 위해 보호층 자체의 전기 저항률을 조절할 목적으로 수행된다. 보호층의 부피 저항률의 적당한 범위는 1010내지 1015ohm.cm인 것으로 공지되어 있다. 보호층의 상기한 범위의 저항률은 이온성 전도에 의해 영향받기 쉬우므로 환경 변화로 인해 저항률에서의 상당한 변화가 생기기 쉽다. 특히, 분산되어 있는 금속 산화물 분말을 함유하는 수지 필름의 경우, 금속 산화물 분말 표면이 고흡습성을 나타내므로 여러 환경 조건에서 보호층의 저항률을 상기한 범위로 유지하는 것은 매우 어렵다. 또한, 대부분의 수지 자체가 고흡습성을 나타내므로, 이러한 수지로 형성된 보호층의 저항률은 낮아지기가 쉽다.
특히, 고습 환경에서는 감광체의 표면층이 오존이나 NOx와 같은 활성 물질의 정치 또는 반복적인 표면 부착에 의해 더 낮은 저항률을 갖기 쉬울 뿐 아니라, 토너 방출성을 낮추기 때문에 화상 흐름 및 불충분한 화상 균일성과 같은 화상 결함을 일으킨다.
보호층에 전도성 입자를 분산시키는 경우에는, 일반적으로 분산된 입자로 인한 입사광의 산란을 방지하기 위해 입자는 입사광의 파장보다 더 작은 입도(입경), 즉, 최대 0.3 ㎛를 갖는 것이 바람직하다. 더우기, 전도성 입자는 일반적으로 수지 용액 중에 분산될 경우 서로 응집되는 경향이 있어서 분산이 어렵고, 일단 분산되더라도 또다른 응집 또는 침전을 일으키기 쉬워서 최대 0.3 ㎛의 입도를 갖는 미립자가 균일하게 분산되는 수지막을 형성하는 것이 어려웠다. 또한, 보다 양호한 투명성 및 보다 균일한 전도성을 갖는 보호층을 제공하기 위해, 미립자 (1차 입도가 최대 0.1 ㎛임)를 분산시키는 것이 특히 바람직하지만, 이러한 미립자는 훨씬 불량한 분산성 및 분산 안정성을 나타내기 쉽다.
상기한 어려움들을 경감시키기 위해, 일본 공개 특허 출원 제1-306857호에는 플루오르 함유 실란 커플링제 또는 티타네이트 커플링제, 또는 C7F15NCO와 같은 화합물을 함유하는 보호층이 기재되어 있으며, 일본 공개 특허 출원 제62-295066호에는 결착 수지에 분산시 개선된 분산성 및 내습성을 위해 발수 처리를 한 금속 또는 금속 산화물 미분체를 함유하는 보호층이 기재되어 있으며, 일본 공개 특허 출원 제2-50167호에는 티타네이트 커플링제, 플루오르 함유 실란 커플링제 또는 결착 수지에 분산된 아세토알콕시-알루미늄 디이소프로필레이트로 표면 처리된 금속 산화물 미분체를 함유하는 보호층을 기재하고 있다.
그러나, 이러한 보호층조차 낮은 저항률을 나타내어 고습 환경하에서는 화상 번짐을 일으키며, 마찰로 인한 마모 또는 손상에 대한 내구성이 불충분하므로 최근 고화질에 요구되는 전자사진 성능을 제공하기 위한 보호층으로 충분히 만족스럽지 못하다.
한편, 보호층을 제공하기 위해 열경화성 페놀 수지를 포함하는 각종 결착 수지와 함께 적당히 전도성인 입자로서 플루오르화 탄소를 사용하는 것이 일본 공개 특허 출원 제62-19254호에 제안되었다. 그러나, 얻어진 보호층은 플루오르화 탄소의 분산성 및 저항률의 환경 안정성 측면에서 충분하지 않으므로 저습 환경에서는 저항률 및 잔류 전위를 증가시키기 쉬우며 고습 환경에서는 화상 번짐을 야기시킨다.
보호층을 제공하기 위해 페놀 수지를 비롯한 여러가지 열경화성 수지를 금속 산화물을 비롯한 여러가지 충전재와 함께 사용하는 것이 일본 공개 특허 출원 제5-181299호에 제안되었다. 그러나, 여기에 기재된 금속 산화물 미립자는 바람직하게는 0.05 내지 3 ㎛의 입도를 갖는 비전도성 강화 입자이다. 따라서, 이 금속 산화물 입자는 낮은 저항률을 나타내는 보호층을 제공하기에 효과적이지 않으며, 투명한 보호층의 제공에 대해서도 충분히 고려되지 않았다.
상기한 바 대로, 요구되는 여러 특성들을 높은 수준으로 만족하는 보호층을 실현시키는 것은 매우 어려웠다.
따라서, 본 발명의 포괄적인 목적은 통상적인 전자사진 감광체의 상기한 문제점들이 해결된 전자사진 감광체를 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 목적은 저습 환경에서는 잔류 전위가 실질적으로 증가되지 않으며 고습 환경에서는 화상 번짐 또는 화상 흐름이 없는 고품질의 화상을 제공할 수 있는 전자사진 감광체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 탁월한 방출성 및 마모와 손상에 대한 탁월한 내구성을 나타내는 표면층을 가지므로 고품질의 화상을 유지할 수 있는 전자사진 감광체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 전자사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 지지체, 감광층 및 보호층을 이러한 순서로 포함하는 전자사진 감광체가 제공되는데, 상기 보호층은 두께가 1 내지 7 ㎛이며 경화된 페놀 수지 및 여기에 분산된 금속 입자 또는 금속 산화물 입자를 포함한다.
본 발명에 따라, 또한 상기한 전자사진 감광체, 및 대전 수단, 현상 수단 및 세정 수단으로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상의 수단을 포함하는 프로세스 카트리지가 제공되는데, 상기 전자사진 감광체 및 상기 하나 이상의 수단은 전자사진 장치의 주요 어셈블리에 일체형으로 조립되며 분리가능하게 장착된다.
본 발명은 또한 상기한 전자사진 감광체, 및 이 전자사진 감광체와 대향되게각각 위치한 대전 수단, 현상 수단 및 전사 수단을 포함하는 전자사진 장치를 제공한다.
본 발명의 이러한 목적 및 기타 목적, 특징 및 이점은 첨부하는 도면과 함께 하기의 본 발명의 바람직한 실시태양의 기재를 고려할 때 보다 명백해질 것이다.
도 1a 내지 1c는 각각이 본 발명에 따른 전자사진 감광체의 한 실시태양의 라미네이트 구조를 보여주는 개략적 단면도.
도 2는 본 발명의 전자사진 감광체를 사용하는 프로세스 카트리지를 포함하는 전자사진 장치의 개략적 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 보호층
2: 전하 수송층
3: 전하 발생층
4: 전도성 지지체
5: 하도층
6: 전도층
11: 감광체
12: 축
13: 제1 대전기
14: 화상식 광
15: 현상 수단
16: 전사 대전기
17: 전사(수용) 재료
18: 정착 장치
19: 세정 수단
20: 예비-광
본 발명에 따른 전자사진 감광체는 지지체, 감광층 및 보호층이 이러한 순서로 적층되어 포함되며, 상기 보호층은 두께가 1 내지 7 ㎛이며 경화된 페놀 수지 및 경화된 페놀 수지에 분산된 금속 입자 또는 금속 산화물 입자를 포함한다.
보호층에 사용된 금속 입자의 예에는 알루미늄, 아연, 구리, 크롬, 니켈, 은 및 스테인레스 강과 같은 금속 입자, 및 이들 금속의 증착막으로 도포된 플라스틱 입자가 포함될 수 있다. 금속 산화물 입자의 예로는 산화아연, 산화티타늄, 산화안티몬, 산화인듐, 산화비스무트, 주석 도핑된 산화인듐, 안티몬 도핑된 산화주석, 탄탈룸 도핑된 산화주석 및 안티몬 도핑된 산화지르코늄과 같은 금속 산화물이 포함될 수 있다. 이들 금속 또는 금속 산화물 입자는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 2종 이상을 조합하여 사용할 경우, 이들을 혼합물로 간단히, 또는 고용체 형태나 용융 부착된 형태로 사용할 수 있다.
금속 또는 금속 산화물 입자의 부피 평균 입도는 얻어지는 보호층의 투명성 측면에서 최대 0.3 ㎛가 바람직하며, 특히 0.1 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 평균 입도는 보호층을 위한 코팅액 중의 입자에 대해 초원심 입도 분포 측정 장치를 사용하여 측정할 수 있다. 금속 또는 금속 산화물 입자의 부피 저항률은, 시료 입자약 0.5 g을 바닥 면적이 2.23 cm2인 실린더에 놓고, 15 압력하에 한쌍의 전극 사이에 샌드위칭시켜 23 ℃/50 %RH의 환경에서 100 볼트를 인가하여 저항값을 측정하는 타블렛법으로 측정시 10-1내지 106ohm.cm가 바람직하고, 100내지 105ohm.cm가 보다 바람직하다.
얻어진 보호층의 투명성 측면에서 금속 산화물 입자를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
보호층은 바람직하게는 플루오르 함유 수지 입자, 규소 입자 또는 실리콘 입자, 보다 바람직하게는 플루오르 함유 수지 입자를 포함할 수 있는 윤활 입자를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 2종 이상의 윤활 입자를 혼합물로 사용하는 것도 가능하다.
바람직한 종류의 윤활 입자를 제공하는 플루오르 함유 수지의 예에는 테트라플루오로-에틸렌 수지, 트리플루오로클로로에틸렌, 헥사플루오로에틸렌-프로필렌 수지, 비닐 플루오라이드 수지, 비닐리덴 플루오라이드 수지, 디플루오로디클로로에틸렌 수지 및 이들의 공중합체가 포함될 수 있다. 이러한 수지 입자는 단독으로 또는 적당히 선택된 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 테트라플루오로에틸렌 수지 및 비닐리덴 플루오라이드 수지의 입자가 특히 바람직하다. 이들 수지 입자의 분자량 및 입도는 적당히 선택할 수 있으며, 특별히 제한될 필요는 없다.
이러한 플루오르 함유 수지 입자를 보호층의 코팅 수지액 중에서 금속 또는 금속 산화물 입자와 함께 분산시키는 경우, 금속 또는 금속 산화물 입자가 플루오르 함유 수지 입자와 함께 응집되는 것을 최소화하기 위해 금속 또는 금속 산화물 입자를 분산시키키 전에 코팅액에 플루오르 함유 화합물을 가하거나, 또는 금속 또는 금속 산화물 입자를 첨가하기 전에 이들을 플루오르 함유 화합물로 표면 처리하는 것이 바람직하다. 이와 같이 플루오르 함유 화합물을 가하거나 또는 플루오르 함유 화합물로 표면 처리함으로써 코팅액 중에서의 금속 또는 금속 산화물 입자와 플루오르 함유 수지 입자의 분산성 및 분산 안정성을 상당히 개선시킬 수 있게 된다. 또한, 금속 또는 금속 산화물 입자를 플루오르 함유 화합물과 함께 분산시키거나, 또는 플루오르 함유 화합물로 표면 처리된 금속 또는 금속 산화물 입자를 분산시키는 방법으로 코팅액에 플루오르 함유 수지 입자를 분산시킴으로써 시간에 따른 분산 안정성이 양호하며 분산 입자의 2차 입자가 형성되지 않는 코팅액을 얻을 수 있게 된다.
상기 목적에 적합하게 사용할 수 있는 플루오르 함유 화합물은 플루오르 함유 실란 커플링제, 플루오르화 실리콘유 또는 플루오르 함유 계면활성제일 수 있으며, 그 예들이 하기에 열거된다. 그러나, 이들로 제한되지는 않는다.
[플루오르 함유 실란 커플링제]
[플루오르화 실리콘유]
[플루오르 함유 계면활성제]
금속 또는 금속 산화물 입자를 표면 처리하는 경우, 표면 처리제 (플루오르 함유 화합물)를 금속 또는 금속 산화물 입자 상에 부착시키기 위해 금속 또는 금속 산화물 입자를 적당한 용매 중에서 표면 처리제와 혼합하여 처리할 수 있다. 분산시키는 경우에는, 볼밀 또는 샌드밀과 같은 통상적인 분산 장치를 사용할 수 있다. 그후, 분산액으로부터 용매를 제거하여 표면 처리제를 금속 또는 금속 산화물 입자 상에 고정시키고, 그후 경우에 따라 열처리할 수 있다. 바람직하게는, 표면 처리후 금속 또는 금속 산화물 입자를 분해 또는 분쇄할 수 있다.
플루오르 함유 화합물은 표면 처리되는 금속 또는 금속 산화물 입자의 총 중량을 기준으로 표면 처리량 1 내지 65 중량%, 바람직하게는 1 내지 50 중량%를 제공하도록 사용할 수 있다. 표면 처리량은 표면 처리된 금속 또는 금속 산화물 입자를 505 ℃까지 가열한 후 TG-DTA (열무게차 열분석기)에 의한 가열 중량 손실을 기준으로 측정하거나, 또는 도가니에서 2 시간 동안 500 ℃로 가열 시 강열 감량을 기준으로 측정할 수 있다.
상기 기재한 대로, 플루오르 함유 화합물을 첨가한 후 또는 플루오르 함유 화합물로 표면 처리한 후 코팅액 중에 금속 또는 금속 산화물 입자를 분산시킴으로써 플루오르 함유 수지 입자의 분산을 안정화시켜 미끄러짐성 및 박리성이 탁월한 보호층을 제공하는 것이 가능하게 된다. 그러나, 최근 컬러 화상 형성, 고품질 화상 및 고안정성에 대한 더 큰 바램과 함께 보호층은 더 개선된 환경 안정성을 나타내는 것이 요구된다.
본 발명에서는 보호층의 결착 수지 또는 매트릭스 수지로서 환경 변화에 대하여 저항률이 거의 변화지 않으며, 탁월한 내마모성을 갖는 단단한 표면을 제공하고, 미립자가 양호하고 안정하게 분산되는 경화된 페놀 수지를 사용한다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시태양에서는, 금속 또는 금속 산화물 입자를 코팅액 중에 분산시키기 전에 하기 화학식 1로 나타내어지는 실록산 화합물을 코팅액에 가하거나, 또는 이러한 실록산 화합물로 금속 또는 금속 산화물 입자를 표면 처리하여 보다 양호한 환경 안정성을 나타내는 페놀 수지를 제공한다:
식 중, 각 A는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내되, 단 수소 원자는 A 부위의 0.1 내지 50 %를 차지하며 n은 0 이상인 정수이다.
실록산 화합물을 첨가하거나, 또는 실록산 화합물로 표면 처리한 후 금속 또는 금속 산화물 입자를 분산시켜 얻어진 코팅액을 사용함으로써 시간에 따른 분산 안정성이 양호하며 분산된 입자의 2차 입자가 형성되지 않는 코팅액을 얻을 수 있으며, 이러한 코팅액을 사용함으로써 고투과도와 탁월한 환경 안정성을 갖는 보호층을 제공한다. 추가로, 결합제로서 경화된 페놀 수지를 포함하는 보호층을 형성하는 경우, 얻어진 보호층은 불규칙적인 줄무늬 또는 베나드(Benard) 공동이 수반되기 쉬운데, 상기한 바와 같은 실록산 화합물을 사용함으로써 얻어진 코팅액은 이러한 불규칙한 줄무늬 또는 베나드 공동의 형성을 억제하여 매끄러운 표면층을 형성할 수 있다. 따라서, 실록산 화합물은 예기치 않은 레벨링 효과도 나타냈다.
화학식 1로 나타내어진 실록산 화합물의 분자량은 특별히 한정될 필요는 없지만, 표면 처리의 경우 표면 처리의 용이성을 위해 점도가 지나치게 커지는 것을 막기 위해 중량 평균 분자량이 수백 내지 수천 정도인 것이 바람직할 수 있다.
표면 처리는 건식이나 습식으로 수행할 수 있다. 습식 처리의 경우, 금속 또는 금속 산화물 입자를 적당한 용매 중에서 실록산 화합물과 함께 혼합 및 분산시켜 실록산 화합물을 입자 표면에 부착시킬 수 있다. 분산을 위해서는, 볼밀 또는 샌드밀과 같은 보통의 분산 장치를 사용할 수 있다. 실록산 화합물을 부착시키도록 용매를 제거하기 위해 가열하는 동안, 실록산 결합에서의 Si-H 결합은 공기 중의 산소와 산화되어 새로운 실록산 결합을 형성함으로써 금속 또는 금속 산화물 입자가 커버되는 실록산의 3차원 그물 구조가 형성된다. 이런 방법으로, 실록산 화합물을 금속 또는 금속 산화물 입자에 부착시켜 표면 처리가 완성되지만, 원한다면 이렇게 표면 처리된 입자를 추가 분해 또는 분쇄할 수 있다.
건식 처리에서는, 용매를 사용하지 않고 실록산 화합물과 금속 또는 금속 산화물 입자를 혼합 및 혼련시켜 실록산 화합물을 입자 표면에 부착시킨다. 그 후, 입자를 가열하고, 분쇄 또는 분해하여 표면 처리를 완성시킨다.
실록산 화합물로의 표면 처리량은 표면 처리되는 입자를 기준으로 1 내지 50 중량%가 바람직하고, 3 내지 40 중량%가 보다 바람직하지만, 이는 입도 및 실록산 화합물 중에서의 메틸/수소의 비율에 좌우될 수 있다.
본 발명에서는, 결착 수지 또는 보호층의 매트릭스 수지로서 경화된 페놀 수지를 사용한다. 열경화성 레졸형 페놀 수지를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 레졸형 페놀 수지는 보통 염기성 촉매의 존재하에 페놀 화합물과 알데히드 화합물간의 반응을 통해 제조된다. 페놀 화합물의 예로는 페놀, 크레졸, 크실레놀, 파라-알킬페놀, 파라페닐-페놀, 레조르신 및 비스페놀이 포함될 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 한편, 알데히드 화합물의 예로는 포름알데히드, 파라-포름알데히드, 푸르푸랄 및 아세트알데히드가 포함되지만, 이들로 제한되지는 않는다.
이러한 페놀 화합물과 알데히드 화합물을 염기성 촉매의 존재하에 반응시켜 모노메틸페놀, 디메틸올페놀 및 트리메틸올페놀과 같은 단량체 단독 또는 혼합물, 이들의 올리고머 및 단량체와 올리고머의 혼합물인 레졸을 제공한다. 이들 중에서 하나의 반복 단위를 갖는 분자를 단량체라 부르고, 2 내지 약 20의 반복 단위를 갖는 비교적 큰 분자는 올리고머라 부른다. 레졸 형성에 사용되는 염기성 촉매에는 알칼리 금속 수산화물 및 알칼리 토금속 수산화물, 예컨대 NaOH, KOH 및 Ca(OH)2를 비롯한 금속계 촉매, 및 암모늄 및 아민을 비롯한 염기성 질소 화합물이 포함될 수 있다. 얻어진 페놀 수지의 고습 환경에서의 저항률 변화 측면에서 염기성 질소 화합물 촉매, 특히 코팅액의 안정성 측면에서 아민 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 아민 촉매의 예로는 헥사메틸렌테트라민, 트리메틸아민, 트리에틸아민 및 트리에탄올아민이 포함된다. 그러나, 이들로 제한되지는 않는다.
경화된 페놀 수지와 금속 또는 금속 산화물 입자 간의 비율은 보호층의 저항률을 직접 결정하는 요소이며 1010내지 1016ohm.cm, 보다 바람직하게는 1011내지 1014ohm.cm, 더 바람직하게는 1011내지 1013ohm.cm 범위의 저항률을 갖는 보호층을 제공하도록 정해진다. 페놀 수지의 기계적 강도는 금속 또는 금속 산화물 입자의 함량이 증가됨에 따라 감소하기 때문에 금속 또는 금속 산화물 입자의 함량은 보호층의 저항률 및 잔류 전위가 허용 범위 내에 유지되는 정도 내에서 가능한한 작게 억제되어야 한다.
보호층은 경화된 페놀 수지를 포함하며, 가열에 의해 경화시키는 것이 바람직하다. 경화 온도는 바람직하게는 100 내지 200 ℃, 특히 120 내지 180 ℃이다.페놀 수지의 경화된 상태는 메탄올 또는 에탄올과 같은 알콜 용매 중에서의 불용성으로 확인될 수 있다.
보호층의 두께는 1 내지 7 ㎛ 범위 내로 정한다. 1 ㎛ 미만에서는 충분한 내구성이 얻어질 수 없고, 7 ㎛ 초과에서는 보호층이 불량한 표면 특성을 갖게됨으로써 화상 결함 및 잔류 전위의 증가를 초래하기 쉽다.
보호층은 항산화제와 같은 또다른 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.
이어서, 감광층의 구성이 기재될 것이다.
본 발명의 전자사진 감광체는 전하 발생 재료 및 전하 전사 재료를 함유하는 단일층형 감광층, 또는 전하 발생 재료를 함유하는 전하 발생층 및 전하 전사 재료를 함유하는 전하 수송층을 포함하는 라미네이트형 감광층을 가질 수 있다. 그러나, 전자사진 성능 측면에서 전하 발생층 및 전하 수송층을 포함하는 라미네이트형 감광층을 사용하는 것이 바람직하다.
도 1a 내지 1c는 이러한 라미네이트형 감광층을 각각 포함하는 전자사진 감광체의 라미네이트 구조의 3가지 실시형태를 보여준다. 보다 구체적으로, 도 1a에 도시된 전자사진 감광체는 그 위에 연속적으로 배치되는 전도성 지지체 (4), 전하 발생층 (3) 및 전하 수송층 (2), 및 최외각층으로서 추가의 보호층 (1)을 포함한다. 도 1b 및 1c에서 도시된 대로, 감광체는 하도층 (5), 및 추가로 예를 들어 방해 프린지가 생기는 것을 막기 위한 전도층 (6)을 더 포함할 수 있다.
전도성 지지체 (4)는 그 자체가 전도성을 나타내는 물질, 예컨대 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 스테인레스 강으로 이루어질 수 있으며, 알루미늄, 알루미늄합금 또는 인듐 산화물-주석 산화물 복합체의 증착층으로 코팅된 전도성 지지체 또는 플라스틱 지지체, 적합한 결착 수지와 함께 카본 블랙과 같은 전도성 미립자, 및 산화주석, 산화티타늄 및 은 미립자로 함침된 플라스틱 또는 종이를 포함하는 지지체, 또는 전도성 수지를 포함하는 조형된 지지체가 있다.
장벽 기능과 접착 기능을 갖는 하도층 (5)를 전도층 (4)와 감광층 (2 및 3) 사이에 배치할 수 있다. 보다 구체적으로, 하도층 (5)는 그 위에 있는 감광층의 접착력을 개선시키고, 감광층의 도포성을 개선시키고, 지지체를 보호하며, 지지체 상에서의 결점을 매립하고, 지지체로부터 전하 주입을 개선시키고, 감광층이 절연 파괴되는 것을 막기 위해 삽입한다. 하도층 (5)는 예를 들어 카제인, 폴리비닐 알콜, 에틸 셀룰로오스, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 폴리아미드, 개질된 폴리아미드, 폴리우레탄, 젤라틴 또는 산화알루미늄으로 형성될 수 있다. 하도층 (5)의 두께는 최대 5 ㎛인 것이 바람직하고, 특히 0.2 내지 3 ㎛가 바람직하다.
전하 발생층 (3)을 구성하는 전하 발생 재료의 예로는 프탈로시아닌 안료, 아조 안료, 인디고 안료, 폴리시클릭 퀴논 안료, 페릴렌 안료, 퀸아크리돈 안료, 아줄레늄 염 안료, 피릴륨 염료, 티오피릴륨 염료, 스콸리륨 염료, 시아닌 염료, 크산텐 염료, 퀴논이민 염료, 트리페닐메탄 염료, 스티릴 염료, 셀레늄, 셀레늄-텔루륨, 비결정질 규소, 카드뮴 술피드 및 산화아연이 포함될 수 있다.
전하 발생층 (3)을 형성하기 위한 페인트 형성용 용매는 사용된 전하 발생 재료인 수지의 용해도 및 분산 안정성에 따라 선택할 수 있으며, 예를 들어 알콜, 술폭시드, 케톤, 에테르, 에스테르, 지방족 할로겐화 탄화수소 및 방향족 화합물과 같은 유기 용매이다.
전하 발생층 (3)은 전하 발생 재료를 그의 중량 0.3 내지 4배의 결착 수지 및 용매와 함께 균질기, 초음파 분산기, 볼밀, 샌드밀, 마쇄기 또는 롤밀에 의해 분산 및 혼합하여 코팅액을 형성한 후, 도포 및 건조시켜 전하 발생층 (3)을 형성한다. 두께는 최대 5 ㎛가 바람직하고, 0.01 내지 1 ㎛의 범위가 특히 바람직하다.
전하 수송층은 예를 들어 히드라존 화합물, 피라졸린 화합물, 스티릴 화합물, 옥사졸 화합물, 티아졸 화합물, 트리아릴메탄 화합물 및 폴리아릴알칸 화합물 중에서 선택할 수 있다.
전하 수송층 (2)는 통상적으로 전하 전사 재료 및 결착 수지를 용매에 용해시켜 코팅액을 형성한 후 이 코팅액을 도포하고 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 전하 전사 재료와 결착 수지는 약 2:1 내지 1:2의 중량비로 혼합할 수 있다. 용매의 예로는 케톤, 예를 들면 아세톤 및 메틸 에틸 케톤, 방향족 탄화수소, 예를 들면 톨루엔 및 크실렌, 및 염소화 탄화수소, 예를 들면 클로로벤젠, 클로로포름 및 사염화탄소가 포함될 수 있다.
코팅액을 도포하기 위해, 딥 코팅법, 분무 코팅법 또는 스피너 코팅법과 같은 코팅법을 사용할 수 있다. 건조는 10 내지 200℃, 바람직하게는 20 내지 150℃의 온도에서 5분 내지 5시간, 바람직하게는 10분 내지 2시간 동안 공기를 불어넣거나 정치시켜 수행할 수 있다.
전하 수송층 (2)를 형성하기 위한 결착 수지의 예로는 아크릴 수지, 스티렌 수지, 폴리에스테르, 폴리카보네이트 수지, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥시드, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 알킬 수지 및 불포화 수지가 포함될 수 있다. 이들 중 특히 바람직한 예로는 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리카보네이트 수지 및 디알릴 프탈레이트 수지가 포함될 수 있다. 전하 수송층 (2)는 두께가 5 내지 40 ㎛, 바람직하게는 10 내지 30 ㎛일 수 있다.
그러나, 얻어진 화상 품질 측면, 특히 도트 재현성 측면에서 두께가 얇은 것이 일반적으로 바람직하며, 두께가 25 ㎛ 이상인 전하 수송층은 특히 페놀 수지를 포함하는 보호층이 그 위에 배치될 경우 화상 품질이 현저하게 불량해질 수 있다. 따라서, 전하 수송층 (2) 상에 페놀 수지를 포함하는 보호층 (1)을 포함하는 본 발명의 감광체에 있어서, 전하 수송층 (2)는 고습 환경과 같은 혹독한 조건하에서 흑점을 감소시키기 위해 두께가 바람직하게는 5 내지 24 ㎛, 보다 바람직하게는 10 내지 24 ㎛일 수 있다.
전하 발생층 (3) 또는 전하 수송층 (2)은 다양한 첨가제, 예를 들면 항산화제, 자외선 흡수제 및 윤활제를 추가로 함유할 수 있다.
이어서, 본 발명에 따른 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치에 관해서 설명할 것이다.
도 2는 본 발명의 전자사진 감광체를 사용하는 프로세스 카트리지를 포함하는 전자사진 장치의 개략적인 구조도이다. 도 2에서, 드럼 형태의 감광체 (11)은 감광체 (11) 안에 나타낸 화살표의 방향으로 소정의 원주 속도로 축 (12) 주위를 회전한다. 감광체 (11)의 외면은 제1 대전기 (13)에 의해 균일하게 대전되어 소정의 양전위 또는 음전위를 갖는다. 노광 부분에서, 감광체 (11)은 화상 노광 수단 (나타내지 않음)을 사용하여 광 (14)에 화상식 노광되며 (슬릿 노광 또는 레이저 빔-주사 노광), 이로 인해 정전 잠상이 감광체 (11)의 표면에 연속적으로 형성된다. 이와 같이 형성된 정전 잠상이 현상 수단 (15)에 의해 현상되어 토너 화상을 형성한다. 토너 화상은, 공급부 (나타내지 않음)에서부터 감광체 (11)과 전사 대전기 (16) 사이의 위치까지 감광체 (11)과 동일한 회전 속도로 공급되는 전사 (수용) 재료 (17)에 전사 대전기 (16)에 의해 연속적으로 전사된다. 토너 화상을 운반하는 전사 재료 (17)를 감광체 (11)로부터 분리하여 정착 장치 (18)로 이송한 후, 화상 정착에 의해 전자사진 장치 외부에 복사본으로 전사 재료 (17)에 인쇄한다. 전사 작업후 감광체 (11)의 표면에 잔류한 잔류 토너 입자를 세정 수단 (19)로 제거하여 세정된 표면을 제공하고, 감광체 (11)의 표면 상의 잔류 전하는 예비-광 (20)을 조사하여 미리 노광시킴으로써 제거하여 다음 사이클을 준비한다. 예비-노광 장치는 경우에 따라서 생략될 수도 있다.
본 발명에 따라, 전자사진 장치에 있어서 복수개의 부재 또는 그의 성분, 예를 들면 상기 언급한 감광체 (11), 제1 대전기 (대전 수단, 13), 현상 수단 및 세정 수단 (19)를 장치 주요부, 예를 들면 복사기 또는 레이저 빔 프린터에 분리가능하게 장착가능한 프로세스 카트리지에 일체형으로 조립할 수 있다. 프로세스 카트리지는, 예를 들면 장치 몸체의 레일과 같은 유도 수단 매개체에 의해 장치 몸체에 부착되거나 분리될 수 있는 단일 유니트로 일체형으로 조립되는 감광체 (11), 및 제1 대전 수단 (13), 현상 수단 (15) 및 세정 수단 (19) 중 하나 이상으로 구성될 수 있다.
전자사진 장치가 복사기 또는 프린터로 사용되는 경우, 예를 들면 화상식 광 (14)는 원형으로부터의 반사광 또는 투과광, 또는 센서에 의해 원형을 판독하고, 판독된 데이타를 신호로 전환하고, 신호에 기준하여 레이저 빔을 주사하거나 광방출 장치, 예를 들면 LED 어레이 또는 액정 셔터 어레이를 구동함으로써 얻어지는 신호광으로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 전자사진 감광체는 전자사진 복사기 및 레이저 빔 프린터로 사용될 뿐만 아니라 다른 전자사진술-적용 장치, 예를 들면 CRT 프린터, LED 프린터, 팩시밀리 기기, 액정 프린터 및 레이저 판 제조기로 사용될 수 있다.
이하에서, 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명할 것이며, 여기서 성분 또는 재료의 상대량을 설명하기 위해 사용된 "부" 및 "%"는 달리 구체적으로 언급되지 않는다면 중량 기준이다.
<실시예>
<실시예 1>
지지체로 직경 30 mm, 길이 260.5 mm의 알루미늄 실린더를 메탄올 중의 폴리아미드 수지 ("AMILAN CM 8000", 토레이 가부시끼가이샤 제품) 용액 5 중량%를 포함하는 코팅액에 침지시켜 코팅한 후, 건조시켜 0.5 ㎛ 두께의 하도층을 형성하였다.
별도로, 하기 화학식 2로 나타내어지며, Cu Kα특징적인 X-선 회절에 따른 브라그의 각도 (20 ±0.2°) 9.0°, 14.2°, 23.9°및 27.1°에서 강한 피크를 나타내는 것을 특징으로 하는 옥시티타늄 프탈로시아닌 안료 4 부와 폴리비닐 부티랄 수지 ("BX-1", 세끼슈이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제품) 2 부 및 시클로헥사논 80 부를 혼합하고, 이 혼합액을 4시간 동안 직경 1 mm의 유리 비드를 함유하는 샌드밀에서 분산시켜 전하 발생층을 제공하기 위한 코팅액을 제조하였다. 이 코팅액에 하도층을 침지시켜 코팅액을 도포하고 105℃에서 10분 동안 가열 건조시켜 0.2 ㎛ 두께의 전하 발생층을 형성하였다.
이어서, 모노클로로벤젠 100 부 중 하기 화학식 3의 스티릴 화합물 10 부 및 비스페놀 Z-형 폴리카보네이트 수지 ("Z-200", 미쯔비시 가스 가가꾸 가부시끼가이샤 제품) 110 부의 용액에 전하 발생층을 침지시킴으로써 용액을 도포하고 105℃에서 1시간 동안 가열 건조시켜 20 ㎛ 두께의 전하 수송층을 형성하였다.
이어서, 보호층을 제공하기 위한 코팅액을 하기와 같이 제조하였다. 우선, 하기 화학식 4의 7%의 플루오르-함유 실란 커플링제로 표면-처리된, 안티몬-도핑된 산화 주석 미립자 50 부를 에탄올 150 부와 샌드밀에서 66시간 동안 분산 혼합하여 부피 평균 입도 (Dv) 0.03 ㎛의 산화 주석 입자를 함유하는 분산액을 형성하고, 이어서 폴리테트라플루오로-에틸렌 미립자 (Dv = 0.18 ㎛) 20 부를 첨가한 후, 2시간 동안 더 분산시켰다. 이어서, 레졸형 페놀 수지 ("PL-4804", 군에이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제품, 아민 촉매 존재하에 합성됨) 30 부 (수지로서)를 상기 형성된 분산액에 용해시켜 코팅액을 형성하였다. 부수적으로, 표면-처리된 안티몬-도핑된 산화 주석 미립자는 1 x 1012ohm·cm의 부피 저항률 (Rv)을 나타냈다.
이어서, 코팅액에 상기 형성된 전하 수송층을 침지시켜 코팅액을 도포하고 145℃의 고온 공기를 사용하여 가열함으로써 건조 및 경화시켜 보호층을 형성하였는데, 이 보호층의 두께는 광 간섭을 사용하는 동시 다중-광도계 시스템 ("MCPD-2000", 오쯔까 덴시 가부시끼가이샤 제품)에 의해 측정시 3 ㎛였다. 코팅액 내부의 입자는 양호하게 분산되었고, 얻어진 보호층의 표면은 어떠한 불규칙성도 없이 균일하였다.
보호층의 부피 저항률은 상기 제조한 코팅액을 사용하여 180 ㎛의 갭을 갖는, 빗 모양의 증착된 금 전극이 제공된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 상에 별도의 층을 형성한 후, 유사한 방법으로 1시간 동안 145℃의 고온의 공기로 건조 및경화시킴으로써 측정되었다. 이와 같이 형성된 세 조각의 필름 샘플을 23℃/50%RH, 23℃/5%RH 및 30℃/80%RH (온도/습도)와 같은 세 종류의 환경에 각각 방치한 후, 시험기 ("PA-METER 4140B", 요꼬가와 휴렛팩커드 가부시끼가이샤 제품)에 의해 100 V의 전압을 인가하여 각각의 환경에서의 부피 저항률을 측정하였다.
표면 특성의 평가를 위해 육안으로 관찰한 후, 상기 제조한 전자사진 감광체를 시판중인 레이저 빔 프린터 ("LASER JET 4000", 휴렛-팩커드사 제품; 롤러 접촉 대전, AC/DC 적용)에 설치하고, 감도 측정 (암부 전위 -600 V로 균일하게 대전하고 조사량 0.4 μJ/cm2에 노광시킨 후 명부 전위 (- V)에서)을 행하고, 이어서 각각 23℃/50%RH의 환경에서 3000 매의 시이트에 연속적으로 화상을 형성하였다. 이후, 표면층의 마모를 측정하고, 30℃/80%RH의 환경에 정치한 후, 화상을 형성하고 화상 품질에 대해 평가하였다.
별도로, 감광체를 -600 V로 대전한 후 23℃/5%RH 환경에서 드럼 시험기 (젠텍 가부시끼가이샤 제품)에 의해 10 lux·sec에서 0.2 초 동안 강하게 노광시킨 후, 잔류 전위 (- V)를 측정하였다. 또한, 보호층 코팅액을 3 개월 동안 방치하여 저장 안정성을 평가하였다.
저항률 측정 결과는 표 1에, 다른 평가 결과는 표 2에 하기한 실시예 및 비교예의 결과를 함께 나타냈다.
<실시예 2>
보호층의 두께를 7 ㎛으로 증가시킨 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하였다.
<실시예 3 및 4>
화학식 4의 7% 플루오르-함유 실란 커플링제로 표면-처리된 안티몬-도핑된 산화 주석 미립자의 양을 50 부에서 20 부로 감소시키고, 하기 화학식 1의 20% 실록산 화합물 (메틸하이드로겐실리콘 오일, "KF-99", 신에쓰 실리콘 가부시끼가이샤 제품)로 표면-처리된 안티몬-도핑된 산화 주석 미립자 30 부를 더 첨가하여 얻어진 보호층 코팅액 (즉, 보호층을 제공하는 코팅액)을 사용하는 것을 제외하고는 각각 실시예 1 및 2와 동일한 방법으로 감광체를 제조하고 평가하였다.
<화학식 1>
표면-처리된 산화 주석 입자는 Rv = 5 x 102ohm·cm를 나타냈다.
<실시예 5>
화학식 4의 플루오르-함유 실란 커플링제로 표면-처리된 안티몬-도핑된 산화 주석 미립자 대신 표면-비처리된 안티몬-도핑된 산화 주석 미립자 ("T-1", 미쯔비시 머티리얼 가부시끼가이샤 제품, Rv = 1 x 100ohm·cm) 50 부를 사용하고, 화학식 4의 플루오르-함유 실란 커플링제 ("LS-1090", 신에쓰 실리콘 가부시끼가이샤 제품) 5 부를 더 첨가하여 얻어진 보호층 코팅액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감광체를 제조하고 평가하였다.
<실시예 6>
화학식 1의 메틸하이드로겐실리콘 오일 ("KF99", 신에쓰 실리콘 가부시끼가이샤 제품) 5 부를 더 첨가하여 얻어진 보호층 코팅액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 감광체를 제조하고 평가하였다.
<비교예 1>
(금속 산화물 입자로) 표면-처리된 안티몬-도핑된 산화 주석 미립자 및 폴리테트라플루오로에틸렌 미립자를 빼고 얻어진 보호층 코팅액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 감광체를 제조하고 평가하였다.
<실시예 7 내지 9>
레졸형 페놀 수지 ("PL-4804") 대신 각각 레졸형 페놀 수지 ("PL-4852", 군에이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제품, 아민 촉매 존재하에 합성), 레졸형 페놀 수지 ("BK-316", 쇼와 고분시 가부시끼가이샤 제품, 아민 촉매 존재하에 합성) 및 레졸형 페놀 수지 ("PL-5294", 군에이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제품, 금속계 염기성 촉매 존재하에 합성)를 사용하여 얻어진 보호층 코팅액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 세 종류의 감광체를 제조하고 평가하였다.
<실시예 10>
레졸형 페놀 수지 ("PL-4804") 대신 노볼락형 페놀 수지 ("CMK-2400", 쇼와 고분시 고교 가부시끼가이샤 제품) 30 부 및 헥사메틸렌테트라민 (경화제) 1.5 부를 사용하여 얻어진 보호층 코팅액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 감광체를 제조하고 평가하였다.
<비교예 2 및 3>
레졸형 페놀 수지 ("PL-4804")를 하기 화학식 5의 아크릴 단량체 30 부 및 2-메틸-티오크산톤 (광중합 개시제) 2 부로 대체함으로써 얻어진 보호층 코팅액을 사용하고, 고압 수은 램프로 800 mW/cm2에서 60초 동안 광조사함으로써 코팅층을 경화한 후 2시간 동안 120℃의 고온 공기로 건조시켜 3 ㎛ 두께의 보호층을 형성하는 것을 제외하고는 각각 실시예 1 및 3과 동일한 방법으로 두 종류의 감광체를 제조하고 평가하였다.
<비교예 4 및 5>
용매를 에탄올에서 테트라히드로푸란으로 바꾸고 레졸형 페놀 수지 ("PL-4804")를 폴리카보네이트 수지 ("Z-200", 미쯔비시 가스 가가꾸 가부시끼가이샤 제품) 30 부로 대체함으로써 얻어진 보호층 코팅액을 사용하여 분무 코팅법에 의해 3 ㎛ 두께의 보호층을 형성하는 것을 제외하고는 각각 실시예 1 및 3과 동일한 방법으로 두 종류의 감광체를 제조하고 평가하였다.
<비교예 6>
헥사메틸렌테트라민 (경화제)를 빼고 열가소성 수지로 노볼락형 페놀 수지를 사용함으로써 얻어진 보호층 코팅액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 감광체를 제조하고 평가하였다.
<비교예 7>
전도성 입자로 불소화 탄소 (하기 화학식 6으로 나타냄, Dv = 1㎛) 10 부, 레졸형 페놀 수지 ("Pli-O-Phen J325", 다이닛뽄 잉크 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제품, 암모니아 촉매 존재하에 합성) 100 부 및 분산 및 용해를 위한 메탄올 500 부를 혼합함으로써 얻어진 보호층 코팅액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 감광체를 제조하고 평가하였다.
-(CF)n-
<실시예 11>
357.5 mm의 보다 긴 길이의 알루미늄 실린더를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 감광체를 제조하고, 복사기 ("GP-55", 캐논 가부시끼가이샤 제품, 코로나 대전기를 사용함)에 설치하여 실시예 3과 동일하게 평가하였다.
<실시예 12>
레졸형 페놀 수지 ("PL-4804") 대신 노볼락형 페놀 수지 ("CMK-2400", 쇼와 고분시 가부시끼가이샤 제품) 30 부 및 헥사메틸렌테트라민 (경화제) 1.5 부를 사용하여 얻어진 보호층 코팅액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 11과 동일하게감광체를 제조하고 평가하였다.
<실시예 13>
레졸형 페놀 수지 ("PL-4804") 대신 레졸형 페놀 수지 ("Pli-O-Phen J325", 다이닛뽄 잉크 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제품, 암모니아 촉매의 존재하에 합성)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 감광체를 제조하고 평가하였다.
<비교예 8>
레졸형 페놀 수지 ("PL-4804")를 상기 화학식 5의 아크릴 단량체 30 부 및 2-메틸-티오크산톤 (광중합 개시제) 2 부로 대체함으로써 얻어진 보호층 코팅액을 사용하고, 고압 수은 램프로 800 mW/cm2에서 60초 동안 광조사함으로써 코팅층을 경화한 후 2시간 동안 120℃의 고온 공기로 건조시켜 3 ㎛ 두께의 보호층을 형성하는 것을 제외하고는 실시예 11과 동일한 방법으로 감광체를 제조하고 평가하였다.
<비교예 9>
헥사메틸렌테트라민 (경화제)를 빼고 열가소성 수지로 노볼락형 페놀 수지를 사용함으로써 얻어진 보호층 코팅액을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 12와 동일한 방법으로 감광체를 제조하고 평가하였다.
<비교예 10>
보호층의 두께를 11 ㎛으로 증가시키는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 감광체를 제조하고 평가하였다.
상기 실시예 및 비교예의 결과를 모두 하기 표 1 및 2에 나타낸다.
부피 저항률 (ohm·cm)
23℃/50%RH 23℃/5%RH 30℃/80%RH
실시예 1 3.5 x 1012 3.5 x 1012 1.5 x 1012
실시예 2 3.5 x 1012 3.5 x 1012 1.5 x 1012
실시예 3 4.0 x 1012 4.0 x 1012 3.0 x 1012
실시예 4 4.0 x 1012 4.0 x 1012 3.0 x 1012
실시예 5 3.0 x 1012 3.0 x 1012 1.2 x 1012
실시예 6 3.5 x 1012 3.5 x 1012 2.5 x 1012
실시예 7 4.0 x 1012 4.0 x 1012 3.0 x 1012
실시예 8 5.0 x 1012 5.0 x 1012 4.0 x 1012
실시예 9 4.0 x 1012 4.0 x 1012 3.0 x 1012
실시예 10 3.5 x 1012 3.5 x 1012 1.5 x 1012
실시예 11 3.5 x 1012 3.5 x 1012 1.5 x 1012
실시예 12 5.0 x 1012 5.0 x 1012 4.0 x 1012
실시예 13 4.5 x 1012 5.5 x 1012 1.0 x 1012
비교예 1 ≥1.0 x 1014 ≥1.0 x 1014 ≥1.0 x 1014
비교예 2 5.0 x 1012 2.0 x 1013 9.0 x 109
비교예 3 5.0 x 1012 1.0 x 1013 3.0 x 1010
비교예 4 3.0 x 1012 5.0 x 1012 8.0 x 1011
비교예 5 3.5 x 1012 5.0 x 1012 1.2 x 1012
비교예 6 3.5 x 1012 3.5 x 1012 1.5 x 1012
비교예 7 8.0 x 1012 3.0 x 1013 2.0 x 1011
비교예 8 5.0 x 1012 1.0 x 1013 3.0 x 1010
비교예 9 3.5 x 1012 3.5 x 1012 1.5 x 1012
비교예 10 3.5 x 1012 3.5 x 1012 1.5 x 1012
3000 매 인쇄후 23℃/5%RH에서의잔류 전위(V) 액체저장 안정성 표면 특성 감도*4(V)
마모(㎛) 30℃/80%RH에서의 화상
실시예12345678910111213 0.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.110.1 양호양호양호양호양호양호양호양호양호양호*1양호양호양호*1 40704575384045504540454550 양호양호양호양호양호양호양호양호양호양호양호양호겔화*2 양호공동*3양호양호양호양호양호양호양호양호양호양호흐림 150170150175155150150160155150150155180
비교예12345678910 0.10.10.1332.50.10.120.1 저밀도화상 번짐화상 번짐자국자국자국화상 번짐화상 번짐자국자국 350110905045451309045110 양호양호양호양호양호양호겔화*2양호양호양호 양호양호양호양호양호양호흐림양호양호공동*3 450200190155150150230195155205
*1: 양호하지만 약간의 자국이 존재*2: 3일 내에 겔화됨*3: 베나드 공동이 약간 수반됨*4; 0.4 μJ/cm2, 23℃/50%RH
표 1 및 2에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 감광체의 보호층은 환경의 변화에도 불구하고 안정한 저항률을 나타내고, 저온/저습 환경과 같은 혹독한 환경에서도 단지 작은 잔류 전위만을 나타내고, 마모가 적은 강한 필름 강도를 나타내며, 심지어는 고습 환경에서도 실질적으로 화상 흐름이 없는 양호한 화상을 안정하게 얻을 수 있다.

Claims (11)

  1. 지지체, 감광층 및 보호층을 이러한 순서로 포함하며, 상기 보호층은 두께가 1 내지 7 ㎛이며, 촉매로서 아민 화합물의 존재하에 합성된 레졸형 페놀 수지의 경화물 및 여기에 분산된 금속 입자 또는 금속 산화물 입자를 포함하는 전자사진 감광체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 아민 화합물이 헥사메틸렌테트라민, 트리메틸아민, 트리에틸아민 및 트리에탄올아민으로 구성된 군 중에서 선택되는 감광체.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 페놀 수지가 윤활 입자를 포함하는 감광체.
  7. 제6항에 있어서, 윤활 입자가 플루오르 함유 수지를 포함하는 감광체.
  8. 제1항 또는 제5항에 있어서, 감광층이 전하 발생층 및 이 전하 발생층 상에 배치된 전하 수송층을 포함하는 감광체.
  9. 제8항에 있어서, 전하 수송층의 두께가 5 내지 24 ㎛인 감광체.
  10. 전자사진 감광체, 및 대전 수단, 현상 수단 및 세정 수단으로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상의 수단을 포함하며,
    상기 전자사진 감광체 및 상기 하나 이상의 수단은 전자사진 장치의 주요 어셈블리에 일체형으로 조립되며 분리가능하게 장착되며,
    상기 전자사진 감광체는 지지체, 감광층 및 보호층을 이러한 순서로 포함하고, 상기 보호층은 두께가 1 내지 7 ㎛이며, 촉매로서 아민 화합물의 존재하에 합성된 레졸형 페놀 수지의 경화물 및 여기에 분산된 금속 입자 또는 금속 산화물 입자를 포함하는 프로세스 카트리지.
  11. 전자사진 감광체, 및 이 전자사진 감광체와 대향되게 각각 위치한 대전 수단, 현상 수단 및 전사 수단을 포함하며,
    상기 전자사진 감광체는 지지체, 감광층 및 보호층을 이러한 순서로 포함하고, 상기 보호층은 두께가 1 내지 7 ㎛이며, 촉매로서 아민 화합물의 존재하에 합성된 레졸형 페놀 수지의 경화물 및 여기에 분산된 금속 입자 또는 금속 산화물 입자를 포함하는 전자사진 장치.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3734735B2 (ja) * 2000-11-02 2006-01-11 株式会社リコー 電子写真感光体
US6790572B2 (en) 2000-11-08 2004-09-14 Ricoh Company Limited Electrophotographic photoreceptor, and image forming method and apparatus using the photoreceptor
US6830858B2 (en) * 2001-06-27 2004-12-14 Ricoh Company, Ltd. Electrophotographic photosensitive member, preparation method thereof, image forming process, apparatus and process cartridge using the same
US6913862B2 (en) * 2001-12-21 2005-07-05 Canon Kabushiki Kaisha Phenolic compound, novel resol resin, cured products thereof, electrophotographic photosensitive member containing them, and process cartridge and electrophotographic apparatus which have the electrophotographic photosensitive member
MXPA02012553A (es) * 2001-12-21 2004-09-03 Canon Kk Miembro electrofotografico fotosensible, cartucho de proceso y aparato electrofotografico.
KR100457529B1 (ko) * 2002-06-24 2004-11-17 삼성전자주식회사 폴리아미노에테르를 이용한 유기 감광체의 오버코트층형성용 조성물 및 이로부터 형성된 오버코트층을 채용한유기 감광체
JP4134753B2 (ja) * 2002-06-26 2008-08-20 富士ゼロックス株式会社 電子写真用感光体、電子写真用部材、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
US6841094B2 (en) * 2002-09-19 2005-01-11 Industrial Technology Research Institute Fine conductive particles for making anisotropic conductive adhesive composition
CN100373262C (zh) * 2002-11-18 2008-03-05 佳能株式会社 电摄影感光体、电摄影装置及成像处理盒
US6911288B2 (en) * 2003-05-15 2005-06-28 Xerox Corporation Photosensitive member having nano-size filler
US7166396B2 (en) * 2004-04-14 2007-01-23 Xerox Corporation Photoconductive imaging members
US7811731B2 (en) * 2005-10-14 2010-10-12 Xerox Corporation Photoconductive members
JP4905228B2 (ja) * 2007-04-09 2012-03-28 富士ゼロックス株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
US8021811B2 (en) * 2008-01-23 2011-09-20 Xerox Corporation Photoreceptor and method of making same
JP5239691B2 (ja) * 2008-09-26 2013-07-17 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP6015160B2 (ja) * 2012-06-22 2016-10-26 富士ゼロックス株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
US9651878B2 (en) 2014-12-26 2017-05-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic photoconductor and electrophotographic apparatus and process cartridge including the organic photo conductor
JP2016188950A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体、画像形成装置および画像形成方法
US10261430B2 (en) 2016-01-14 2019-04-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Photoreceptor for electrophotography and image forming apparatus employing the same
JP6815758B2 (ja) 2016-06-15 2021-01-20 キヤノン株式会社 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、該電子写真感光体を有する電子写真装置およびプロセスカートリッジ
CN108828920A (zh) * 2018-06-08 2018-11-16 淮安展德光电科技有限公司 一种高硬度有机光导鼓涂布工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59229571A (ja) * 1983-06-06 1984-12-24 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真方法
JPH02207268A (ja) * 1989-02-08 1990-08-16 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体
JPH02271363A (ja) * 1989-04-12 1990-11-06 Toshiba Corp 電子写真感光体
JPH05181299A (ja) * 1992-01-06 1993-07-23 Konica Corp 電子写真感光体
JPH0950145A (ja) * 1995-08-09 1997-02-18 Minolta Co Ltd 感光体
JPH09204059A (ja) * 1995-11-24 1997-08-05 Canon Inc 電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5730846A (en) 1980-07-31 1982-02-19 Fuji Xerox Co Ltd Electrophotographic receptor
US4409309A (en) 1980-07-31 1983-10-11 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrophotographic light-sensitive element
JPS6219254A (ja) 1985-07-16 1987-01-28 バブコツク日立株式会社 異常振動防止型ボ−ルミル
JP2790830B2 (ja) 1988-05-26 1998-08-27 株式会社リコー 電子写真用感光体
JP2742264B2 (ja) 1988-06-03 1998-04-22 株式会社リコー 電子写真用感光体
JPH02161449A (ja) * 1988-12-15 1990-06-21 Toshiba Corp 電子写真感光体
EP0775942B1 (en) 1995-11-24 2000-02-16 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member, and process cartridge and electrophotographic aparatus having the same
US5693443A (en) * 1995-11-24 1997-12-02 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member, and process cartridge and electrophotographic apparatus having the same
US5728499A (en) * 1997-06-13 1998-03-17 Sinonar Corp. Protective layer composition of electrophotographic photoreceptor
US6030733A (en) 1998-02-03 2000-02-29 Ricoh Company, Ltd. Electrophotographic photoconductor with water vapor permeability

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59229571A (ja) * 1983-06-06 1984-12-24 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真方法
JPH02207268A (ja) * 1989-02-08 1990-08-16 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体
JPH02271363A (ja) * 1989-04-12 1990-11-06 Toshiba Corp 電子写真感光体
JPH05181299A (ja) * 1992-01-06 1993-07-23 Konica Corp 電子写真感光体
JPH0950145A (ja) * 1995-08-09 1997-02-18 Minolta Co Ltd 感光体
JPH09204059A (ja) * 1995-11-24 1997-08-05 Canon Inc 電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2351136C (en) 2005-06-28
AU757082B2 (en) 2003-01-30
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EP1172702A1 (en) 2002-01-16
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CN1196033C (zh) 2005-04-06

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