KR100474470B1 - 전자 사진 감광체 및 전자 사진 감광체의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도포막의 농도 불균일, 두께 불균일이 현저하게 적은 전자 사진 감광체 및 그 전자 사진 감광체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

원통형 기체(基體)의 표면에 n층의 감광체 재료층을 적층하여 전자 사진 감광체를 제조하는 방법에 있어서, 제 n-1 층의 도포액의 점도를 제 n-2 층의 도포액 및 제 n 층의 도포액의 어느 점도보다도 크게 한 조건하에서 적어도 외주벽 상부에 용제 증기 누출 방지부를 구비하는 침지(浸漬) 도포 용기와 원통형 기체의 측부를 감싸는 신축성 후드를 마련한 침지 도포 장치를 이용하여 침지 도포에 의해 제 n-2 층 및 제 n-1 층을 형성하고, 분무 도포에 의해 제 n 층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자 사진 감광체 및 전자 사진 감광체의 제조 방법 {AN ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOCONDUCTOR AND PRODUCTION METHOD OF THE ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOCONDUCTOR}

본 발명은 전자 사진 감광체 및 그 제조 방법에 관한 것이고, 구체적으로는 침지 도포와 분무 도포를 조합하여 원통형 기체 상에 감광층, 보호층 등을 형성하는 전자 사진 감광체, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

근래, 전자 사진 방식을 이용한 정보 처리 시스템기에는 눈부신 발전이 있다. 특히, 정보를 디지털 신호로 변환하여 빛에 의해 정보 기록을 행하는 레이저 프린터는 그 프린트 품질, 신뢰성에 있어서 향상이 현저하다. 나아가, 이들의 고속화 기술과의 융합에 의해 풀 컬러 인쇄가 가능한 레이저 프린터에도 응용되고 있다.

이들 전자 사진 방식의 프린터나 복사기, 팩시밀리 등의 전자 사진 장치에 탑재되는 감광체에는 주로 기상(氣相) 성장(CVD)법에 의한 비정질(非晶質) 실리콘 감광체, 진공 증착법에 의한 셀레늄 감광체, 아조계 입료나 프탈로시아닌(phthalocyanine) 입료로 대표되는 유기계 감광체가 있는데 재료 선택의 폭이 넓은 등의 이유로부터 유기계 감광체가 가장 널리 이용되고 있다.

전자 사진 감광체는 전자 사진 장치의 구조·기구 등에 대응하여 원통형 감광체, 엔드리스 벨트형 감광체로서 제작된다. 여기서 원통형 감광체로서는 ①원통형 도전성 기체(基體)(아래, 단순히 [기체] 또는 [원통형 기체]라고 함) 상에 필요에 따라 마련되는 바닥층을 거쳐서 전하 발생재 및 전하 수송재를 함유하는 단층의 감광층을 마련한 것, ②상기 ①의 감광층 상에 보호층을 마련한 것, ③원통형 기체 상에 필요에 따라 마련되는 바닥층을 거쳐서 전하 발생재를 함유하는 전하 발생층, 전하 수송재를 함유하는 전하 수송층을 순차로 적층한 것, ④상기 ③의 적층 감광체 상에 보호층을 마련한 것(감광층이 전하 수송층/전하 발생층으로 이루어지는 역층(逆層) 감광체를 포함함) 등이 알려져 있는데, 일반적으로는 기능 분리형으로 강도 등에 신뢰성이 높은 기체/바닥층/전하 발생층/전하 수송층/보호층의 구성으로 이루어지는 전자 사진 감광체가 많이 이용된다.

이와 같은 전자 사진 감광체는 일반적으로 원통형 기체 상에 감광체 재료층(바닥층, 감광층, 표면 보호층 등)을 침지 도포법, 분무법 등을 이용하여 형성하고 있다. 특히 침지 도포법은 감광체 제조가 간편하고 생산성이 높으며, 장치나 비용이 저렴한 점으로부터 가장 널리 이용되고 있다.

실제의 침지 도포 방법으로서는 감광체 재료의 도포액을 수용한 용기(침지 도포 용기)와 원통형 기체를 상대 이동시켜서 원통형 기체를 도포액 용기 중의 도포액에 침지한 후 끌어올리고, 이어서 끌어올린 원통형 기체를 정지시켜 사전 건조(자연 건조)시키고, 그 후 오븐 건조 등으로 완전히 건조시키는 방법이 채용되고 있다. 여기서 말하는 자연 건조란, 기체(基體)에 도포액을 도포한 뒤, 건조기에 투입하기 전에 도포액 중의 용제가 기화하는 것(분위기 건조)을 의미한다.

그런데, 이 침지 도포 방법은 감광체 기재를 한번에 여러 개나 침지할 수 있기 때문에 대량 생산에 적합하지만, 도포막의 두께가 균일한 전자 사진 감광체를 단시간 내에 제조하기 위하여 도포액의 용매로서는 통상 신속히 건조시킬 수 있는 용매가 이용되고 있고, 이와 같은 용매를 이용한 경우, 원통형 기체에 부착되어 있는 도포액을 신속히 건조시켜 단시간 내에 고체화를 실행할 수 있지만, 침지한 후 끌어올려서부터 자연 건조할 때까지의 동안, 주위에 미약한 공기 유동이 있어도 이 유동에 의해 발생하게 되는 용매 증발의 흐름은 형성될 도포막에 두께 불균일을 초래시킨다.

이와 같은 감광체를 이용한 경우, 화상 불균일, 흰 반점, 토너 부착에 의한 바탕 오점 등 문제를 발생시키는 원인이 된다.

또, 감광체 재료층에 따라서는 용제 중에 분산된 안료 입자는 이용하는 용제나 그들의 분산성에 의해 도포막 상태나 도포면의 감광체 특성에 큰 영향을 미친다. 특히, 분산액 중이나 도포 직후의 도포막 상의 안료 입자는 용제의 증발 속도나 건조 상태, 온도, 습도 등에 의해 입자 사이의 상호 작용을 일으키고, 그 결과 도포막에 농담 불균일이 발생된다. 문자가 주체인 흑백 프린터와 비교하여 화상이 주체인 풀 컬러 프린터는 특히 이 영향이 큰 데, 농담 불균일이 화상에 직접 나타나거나 전위의 균일성을 저하시켜 화상 악화의 큰 원인으로 된다.

이와 같은 점을 고려하여 상기 도포막에 농담 불균일이나 두께 불균일을 초래시키지 않도록 하기 위하여 종래부터 여러 가지 방법이 고안되고 있다.

예컨대, 침지 도포 시에 원통형 기체의 외주면에 후드를 씌우고 도포액을 도포하는 방법이 있다. 이 방법에 있어서는 후드 아래의 측면으로부터 용제 증기를 배출시키는 방법이 제안되어 있고, 하단부 주위에 구멍을 마련한 통형 후드를 침지 도포 용기 위에 설치하여 바람 막이와 증발 용제의 희석을 행함으로써 브러싱을 방지하는 것을 특징으로 하는 도포막 형성 방법이 개시되어 있다(예컨대 일본 특허 공개 공보 소59-42060호). 그러나 이 방법으로는 바람이 구멍으로부터 불어 들어와 직접 도포막에 부딪히기 때문에 막 두께 불균일이 발생한다는 문제가 있다.

또, 신축 또는 상하로 이동 가능한 후드를 기체 유지 장치에 설치하고, 기체를 후드로 씌우고 침지 도포하는 도포막 형성 방법으로, 기체에 대한 후드의 크기를 규정하여 증기 농도를 조절하고자 하는 방법이 있는데(일본 특허 공개 평7-104488호), 이 방법은 증기를 밖으로 누출시키지 않으면 농도가 너무 올라가 도포막의 드리움이 발생한다는 문제가 있었다.

또, 도포 장치에 있어서, 도포액 상부에 증기층을 확보하기 위한 장치도 알려져 있다.

예컨대, 침지 용기의 액면 상에 발생하는 도포액 중의 용제의 증기 층 높이를 30㎜ 이하로 하고, 침지 용기의 외주면을 둘러싸는 받침 접시의 윗면에 덮여 도전성 기체를 삽입할 수 있는 구멍을 구비하는 덮개의 깊이를 30㎜ 이하로 하여 도포막 불균일을 적게 하는 것을 특징으로 하는 도포막 형성 장치(일본 특허 공개 평5-337430호), 착탈 가능한 상부 차단판과 측판을 구비하고, 상부 차단판과 측판의 분리 구동 기능을 부여하여 침지 도포시의 도포 불균일을 없애는 것을 특징으로 하는 도포막 형성 장치(일본 특허 공개 평7-144164호) 등이 있다.

나아가, 도포액 윗면에 근접하여 원통형 기체의 외주면을 거의 균등한 간격을 두고, 둘러싼 도포막으로부터의 용제 증기를 균등하게 제거할 수 있는 기능을 마련한 도포 보조구 내를 통과시켜 도포막 불균일 없이 막 두께가 균일한 전하 발생층을 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 도포막 형성 장치(일본 특허 공개 평9-114110호), 도포 용기 상부에 도료 성분인 용제의 수용부를 마련하든가, 별도의 용제 수용부 용제 증기의 공급 통로를 도포 용기 상부에 연통시켜 용제의 증기를 억제하여 도료의 점도 상승을 방지하고, 또 도포 용기의 감광액 액면에 복수의 동일 형태, 동일 면적을 갖는 창문을 마련하고 액면 분할 부동을 띄워서 막 두께 변동을 방지하는 것을 특징으로 하는 도포막 형성 장치(일본 특허 공개 평6-123989호) 등이 있다.

그러나, 상기 어느 장치에 있어서도 도포 불균일을 없애는 것은 어려운 실정이다.

또, 상기 문제를 해결하기 위하여, 아래와 같은 도포 방법의 조합을 제시하는 것도 있다.

예컨대, 2종류 이상의 층을 구비하는 층을 2종류 이상의 도포 방법으로 형성하는 도포막 형성 방법으로, 분무 도포 방법 또는 빔식 도포 방법인 1종류 방법과, 침지 도포 방법 또는 초음파 무화(霧化) 도포 방법인 다른 1종류의 방법으로 전하 발생층과 전하 수송층을 포함한 2종류 이상의 층 형성 방법(일본 특허 공개 평2-205855호), 2종류 이상의 도료를 따로따로 피도포물 상에 도포하는 도포막 형성 방법으로, 각각 도포 개시 위치가 상이한 것과, 도포법이 분무 도포와 빔식 도포 방법인 것을 특징으로 하는 도포막 형성 방법(일본 특허 공개 평2-205856호), 및 적어도 2회의 분무 도포 또는 침지 도포와 적어도 1회의 분무 도포로 2층의 전하 수송층을 형성하는 것을 특징으로 하는 도포막 형성 방법(일본 특허 공개 평5-72759호) 등도 알려져 있지만, 이들 방법에 의해서는 어느 것도 충분히 도포 불균일이 개선되지 않고, 또 최상층에 도포막이 형성되기 전에 그 아래층에 형성된 도포막에 불균일이나 막 두께 변화가 발생하여 충분하지 않았다.

그 밖에, 신축 후드를 기체 유지 장치에 설치하고, 기체를 후드로 씌우면서 침지 도포한 후, 후드 내부에 공기를 유입시켜 피도포물 상의 도포액의 용제 증발을 신속히 함으로써 브러싱을 방지하는 것(일본 특허 공개 공보 소63-78호), 구멍을 구비하는 원통형 후드를 마련함으로써 후드 내부의 증기 농도를 어느 관계식을 만족시키도록 조정하는 것(일본 특허 공개 공보 소60-110378호) 등도 알려져 있지만, 도포막의 불균일이나 막 두께 변화를 없애는 것은 곤란하다.

한편, 감광체 제조에는 침지 도포 방법 외에 분무 도포 방법도 이용되고 있다. 분무 도포 방법은 그 이점으로서 동일 용매계의 도포액이라도 층 사이의 변화나 아래층이 용융되어 나오는 것을 적게 형성할 수 있는 것이나, 층을 형성할 때마다 형성 도포층의 건조는 반드시 필요하지 않는 것, 즉 마지막 층을 형성한 후, 한꺼번에 건조가 가능한 것을 들 수 있다. 또, 도포 설비가 적은 공간을 차지하여 소량의 도포액으로 도포막을 형성할 수 있다는 이점도 있다.

그러나 문제점도 있는데, 예컨대 침지 도포법에 비하여 도포막 형성을 균일하게 하는 것이 어렵고, 적정 도포액이나 적정 분무 조건이 필요하여 이들을 소홀히 하면 도포면은 부분적으로 도포액이 많이 부착하거나, 또 반대로 도포액이 적은 부분이 곳곳에 발생하여 도포막 형성막의 불균일이 발생하는 문제점이 있다.

또, 유기계 전자 사진 감광체에 있어서는 내구성을 강화하기 위하여 감광체의 최상 층에 보호층을 마련하는 것이 바람직하지만, 정전 특성값 중의 정전 용량이 저하하는 것으로부터 전체 두께를 보호층만 증가시킬 수는 없고, 감광층을 전하 발생층/전하 수송층을 적층시켜 구성하고자 하면, 전하 수송층의 두께와 보호층을 가한 두께를 종래의 전하 수송층의 두께와 같은 정도로 할 필요가 있다. 또 감도를 유지하기 위해서는 보호층을 너무 두껍게 하는 것은 바람직하지 않다.

그 때문에 보호층을 될 수 있는 한 얇게 10.0㎛ 이내, 바람직하기는 3.0∼8.0㎛의 범위에서 균일하게 도포할 필요가 있다.

또, 보호층을 얇게 하면, 그 아래에 있는 전하 수송층의 요철의 영향을 쉽게 받기 때문에 전하 수송층의 요철도 적은 것이 바람직하지만, 앞서 서술한 방법을 조합하여도 양쪽 과제를 충분히 해결하지 못한다.

본 발명의 과제는 도포막의 농도 불균일, 두께 불균일을 최대한으로 감소시켜 감광체 재료층의 요철을 개선하고, 막 균일성을 향상시킨 전자 사진 감광체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 전자 사진 감광체의 제조 방법에 대하여 새롭게 검토를 행한 결과, 감광체 재료층 각층의 형성에는 동일 용매계의 도포액이 이용되는 것으로부터 원통형 기체상에 n층의 감광체 재료층이 형성되는 경우에는 제 n 층(최종 층, 즉 최상층)의 형성은 분무 도포에 의한 것이 유리하고, 이 제 n 층 이외의 층, 즉 제 n 층의 바로 아래의 제 n-1 층, 그 아래의 제 n-2 층, 나아가 그 아래의 제n-3층 등의 형성은 침지 도포로 행하면 좋고, 이 경우에 제 n-1 층 도포액의 점도를 제 n-2 층 도포액 및 제 n 층 도포액의 어느 점도보다도 크게 하여 층을 형성하면, 침지 도포법의 문제점인 불균일이 해소되고, 분무 도포법의 문제점인 요철이 해소되어 양질의 도포층을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이 발견에 근거하여 이루어진 것이다.

또한, 전자 사진 감광체의 층 구성은 상기한 바와 같지만, 이들과 제 n층, 제 n-1 층 및 제 n-2 층, 제n-3층 등의 관계는 예컨대, 감광체의 층 구성이 기체/바닥층/전하 발생층/전하 수송층/표면 보호층의 것에서는 제 n 층이 표면 보호층, 제 n-1 층이 전하 수송층, 제 n-2 층이 전하 발생층, 제n-3층이 바닥층이고, 또 감광체의 층 구성이 기체/바닥층/단층 감광층/표면 보호층의 것에서는 제 n 층이 표면 보호층, 제 n-1 층이 단층 감광층, 제 n-2 층이 바닥층이다.

또, 본 발명자들이 검토한 것에 따르면, 감광체는 기체/바닥층/전하 발생층/전하 수송층/표면 보호층의 층 구성이 가장 바람직하고, 또 층의 두께는 전하 발생층 < 바닥층 ≤보호층 < 전하 수송층인 것이 바람직하며, 원통형 기체의 두께에 대한 적층된 전체 막 두께는 1:1/15∼1:1/35인 것이 바람직한 것으로부터 침지 도포법에 의해 형성되는 전하 수송층이 표면 보호층의 표면 층의 균일성에 영향을 미치게 된다.

본 발명에 의하면, 아래 (1)∼(6)이 제공된다.

(1)원통형 기체 표면에 n층의 감광체 재료층을 적층하여 형성되는 전자 사진 감광체 및 그 전자 사진 감광체를 제조하는 방법에 있어서, 제 n-1 층의 도포액의 점도를 제 n-2 층의 도포액 및 제 n 층의 도포액의 어느 점도보다도 크게 한 조건하에서, 적어도 외주벽 상부에 용제 증기 누출 방지부를 구비하는 침지 도포 용기와 원통형 기체의 측부를 감싸는 신축성 후드를 마련한 침지 도포 장치를 이용하여 침지 도포에 의해 제 n-2 층 및 제 n-1 층을 형성하고, 분무 도포에 의해 제 n 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체 및 그 제조 방법.

(2) 제1항에 있어서, 제 n-2 층의 도포액의 점도가 6.0cps 이하, 제 n-1 층의 도포액의 점도가 150∼450cps, 제 n 층의 도포액의 점도가 3.0∼10.0cps 이하인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체 및 그 제조 방법.

(3) 제1항에 있어서, 제 n 층의 도포액의 용제가 제 n-1 층의 도포액에서 이용된 용제 중 적어도 1종류와, 그 용제 중의 가장 높은 비등점보다 더 높은 비등점을 구비하는 용제로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체 및 그 제조 방법.

(4) 제3항에 있어서, 비등점의 차이가 65∼91℃인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체 및 그 제조 방법.

(5) 제3항에 있어서, 제 n 층의 도포액의 용제 전체에서 점하는 제 n-1 층의 도포액에 이용된 것과 같은 용제가 60∼90중량%인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체 및 그 제조 방법.

(6) 제1 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 제 n-2 층이 전하 발생층, 제 n-1 층이 전하 수송층, 제 n 층이 표면 보호층인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체 및 그 제조 방법.

실시예

이하 본 발명을 더 상세히 설명한다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 최상층으로 되는 제 n 층을 분무 도포법으로 형성하고, 그 외의 층(제 n-1 층, 제 n-2 층···)을 침지 도포법으로 형성하는 전자 사진 감광체의 제조 방법에 있어서, 제 n-1 층 도포액의 점도 > 제 n-2 층 도포액의 점도, 또한 제 n-1 층 도포액의 점도 > 제 n 층 도포액 점도의 조건하에서, 침지 도포를 용제 증기 누출 방지부를 마련한 도포 용기와 신축성 후드를 설치한 침지 도포 장치를 더 이용하여 행하는 것이다. 이와 같이 도포함으로써 표면층의 균일성 도포와 분무 도포에서의 요철 감소를 동시에 행할 수 있다.

각 층 도포액의 점도가 상기 조건으로부터 벗어나면, 도포 불균일이나 도포막이 불균일하게 되는 등의 이유로부터 양호하게 층이 형성되지 않게 된다. 본 발명에 있어서는 제 n-2 층 도포액의 점도는 6.0cps 이하, 바람직하기는 3.0∼5.0cps이고, 제 n-1 층 도포액의 점도는 150∼450cps, 바람직하기는 180∼230 cps이며, 제 n 층 도포액의 점도는 3.0∼10.0cps, 바람직하기는 3.0∼5.0 cps이다. 이와 같은 액 점도의 도포액을 이용함으로써 특히 침지 도포에 의해 형성된 도포막은 자연 건조하는 사이에 도포액의 레벨링이 쉽게 발생하지 않아 보다 균등한 막 품질을 형성할 수 있게 된다.

침지법에서의 도포막 균일성에 대해서는 침지 도포가 완료, 건조 후에 시각 및 기계에 의해 판단한다.

기계의 조건은 도전성 지지체 상에 도포하여 건조 후 와전류(渦電流)식 막두께 측정계(휘셔 회사 제조, 휘셔 코프 MMS)로 측정하고, 둘레 방향 45°간격으로 총 8점, 길이 방향은 약 40㎜ 간격으로 총 8점 측정하고, 최대값과 최소값의 차이에 의해 도포막 균일성을 판단한다.

시각적으로는 5단계 평가로 평균적인 기준을 3으로 하고 수치가 크면 클 수록 평가가 높아지는 방법으로 행한다.

또 분무법에 의한 도포막의 요철에 대해서도 마찬가지로 둘레 방향, 길이 방향에 대하여 각각 8 곳에 대하여 행하고 그 평균값을 막 두께로 하며 최대값과 최소값의 차이를 측정한다.

본 발명에서는 나아가 제 n 층에서 이용되는 도포액의 용제가 제 n-1 층에서 이용되는 도포액 용제 중 적어도 1종류와, 그 용제 중의 가장 높은 비등점보다 더 높은 비등점을 구비하는 용제(고비등점 용제)로 구성됨으로써 도포 균일성, 요철 방지를 보다 더 양호하게 할 수 있다.

여기서 비등점의 차이는 65∼91℃ 정도가 적당하다. 비등점의 차이가 없으면 도포막이 완만하게 되기 전에 용제가 휘발하여 효과가 없고, 너무 높으면 반대로 형성 도포막 중의 용제 휘발이 늦어져 도포막의 도포액 늘어짐에 의한 흐름 불균일의 발생 원인으로 된다. 고비등점 용제의 구체예로서는 시클로헥사놀 (cyclohexanol), 시클로헥사논(cyclohexanone), 시클로펜타놀(cyclopentanol) 등이 있다.

또, 제 n 층 도포액에 이용되는 용제 중, 제 n-1 층 도포액의 용제와 같은 용제는 적어도 60중량% 이상 90중량% 이하, 바람직하기는 70중량%∼80중량%로 배합함으로써 도포막의 균일성, 요철 방지를 더 유효하게 행할 수 있다. 60중량%보다 적으면 형성 도포막 중의 용제 휘발이 늦어져 도포막의 도포액 드리움에 의한 흐름 불균일이 발생하고, 90중량%보다 많으면 반대로 도포막이 완만하게 되기 전에 용제가 휘발하여 효과가 없어진다.

또, 상기와 같은 용제를 이용함으로써 분무한 도포액이 레벨링하기 전에 자연 건조하거나, 좀처럼 건조하지 않음으로써 흐름 불균일이나 도포액의 늘어짐, 먼지가 부착하는 등의 문제를 최소한으로 억제할 수 있다.

계속하여 본 발명에 이용하는 침지 도포에 이용되는 도포 장치에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 이용되는 도포 장치의 구성을 모식적으로 나타내고 있는데, 원통형 기체에 도포액을 도포하기 전 및 도포한 후의 자연 건조 중의 상태를 나타낸 도면이다.

기체 지그 유지판(11)과 신축성 후드 상부 장착부(9)의 사이에는 높이 L1의 틈새(신축성 후드(1) 상단부 개구 높이)가 있다. 도포 용기 덮개(8)와 신축성 후드(1) 사이에는 높이 L2의 틈새(신축성 후드(1) 하단부 개구 높이)가 있다.

도 2는 원통형 기체가 도포액에 잠겨 있는 상태를 나타낸 도면이다.

높이 틈새 L1, L2를 마련하는 이유는 다음과 같다. L1 및 L2 양쪽을 마련하지 않는 경우에는 L2측 부근의 도포막이 거칠거나, 도포 불균일이 크게 발생하고, L1측의 막 두께가 얇아지는 경향이 있다. L1만을 설정하는 경우에는 L1측 부근 및 하단측의 도포막이 거칠어지거나 도포 불균일이 발생한다. 또, L2만을 설정하는 경우에는 주변부의 기류가 난류하여 도포막 거칠어짐이 발생한다. 이 때문에, L1 및 L2를 설정함으로써 침지 도포에 있어서의 상하 이동에 대하여 기류가 난류로 되지 않고 균등하게 흐름으로써 도포막 거침이나 도포 불균일을 억제할 수 있다.

L1 및 L2는 모두 5∼20㎜의 범위가 적당하다.

신축성 후드(1)는 내부에 배치되어 있는 지지 부재(2)를 통해서 기체 지그 유지판(11)에 고정되어 있다. 기체 지그 유지판(11)은 승강 나사(4)를 거쳐서 승강 모터(5)에 결합되어 있다. 승강 모터(5)가 소정의 방향으로 구동하면 승강 나사(4)가 그에 대응하는 방향으로 회전하고, 그 회전 방향에 따라서 기체 지그 유지판(11)은 상승 또는 하강한다. 신축성 후드(1)는 또한, 수축/신장 가능하게 복수 개의 구성 요소들로 이루어진 커버 부재(13)를 포함하고 있다. 신축성 후드(1)는 도 1의 상태(비침지 상태 또는 후드 신장 상태)로부터 도 2의 상태(침지 상태 또는 후드 수축 상태)로 이동할 때 커버 부재(13)가 수축함으로써 지지 부재(2)의 하단에 결합된 원통형 기체(3)가 도포액(7) 안으로 침지되는 형식으로 움직인다.

그리고, 신축성 후드(1)의 하단부가 도포 용기의 용제 증기 누출 방지부(T1)에 근접하면서 도포 용기 덮개(8)에 이르면, 신축성 후드(1)는 서서히 접히고 또는 수축을 시작한다. 신축성 후드(1)가 접히거나 수축할 때, 신축성 후드(1)는 바로 위의 신축성 후드의 부재 내측으로 접히는 구조로 되어 있다. 도 1 및 도 2에서는 내측으로 접히는 구조로 되어 있지만, 외측으로 접히는 구조라도 좋다.

신축성 후드는 상기 부재를 순차적으로 내측 또는 외측으로 접히는 구조의 것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 후드 전체가 신축성이 있는 형태로 되어도 좋다.

특히, 후드가 신축성 형태인 경우에는 접힐 때에 비뚤어지지 않고, 신축부의 볼록부 선단과 기체 사이의 거리가 유지되는 것이 바람직하다. 이와 같은 의미에서 신축부 하단에 자석을 달거나 도포 용기 덮개에 자력으로 고정하여 접는 동작을 실행할 수도 있다. 또, 골조가 스프링과 같이 나선형으로 그 주위가 덮히는 것도 이용할 수 있다.

신축성 후드(1)의 재료로서는 알루미늄, 스테인리스 등의 내용제성이 높은 금속, 나일론, 폴리 불화 에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 내용제성이 높은 수지, 유리, 고무 등을 이용할 수 있다.

후드의 높이의 설계는, 도 1에서 도시한 후드 신장 상태에서 지지 부재(2)와 원통형 기체(3)를 덮을 수 있고, 나아가 도 2에 도시한 후드 수축 상태에서 지지 부재(2)만을 덮으며, 도포 용기(6) 내의 도포액(7)에 원통형 기체(3)의 전체가 완전히 침지 상태로 되도록 행해져야 한다. 이 높이는 원통형 기체(3)의 전체 길이나 지지 부재(2)의 길이에 의해 칫수가 변하게 된다.

계속하여 도 2에 나타낸 바와 같이, 신축성 후드(1)는 수축 상태에서 원통형 기체(3)를 도포 용기(6)에 들어 있는 도포액(7)에 담근 후, 신장 상태에서 도포 용기의 용제 증기 누출 방지부(T1)를 통과하여 원통형 기체(3)를 끌어올린다.

용제 증기 누출 방지부(T1)는 원통형 기체(3)가 도포 용기(6) 내에 침지 하강할 때, 도포액(7)의 용제 증기가 흐트러지지 않도록 마련되어 있는데, 과잉 도포액이 도포 용기(6) 내에 되돌아감으로써 발생하는 공기압에 의해 도포액 상부에 떠있는 용제 증기가 흐트러져 도포 불균일, 막 두께 불균일이 초래되는 것을 억제하기 때문에 항상 도포액으로부터 증발하는 용제 증기를 안정하게 하여 침지 하강 시에 발생하는 도포 불균일, 막 두께 불균일을 최소한으로 억제할 수 있다.

상기 증기 누출 방지부(T1)의 형상, 특히 그 높이는 상술한 바와 같이 원통형 기체(3)가 도포 용기(6) 내에 침지 하강할 때, 도포액(7)으로부터의 용제 증기를 흩뜨리지 않도록 하는 기능을 발휘할 수 있는 범위 내에서 적당히 결정할 수 있다.

따라서, 예컨대 용제 증기 누출 방지부(T1)는 도포 용기(6)의 외주벽을 도포 용기 덮개(8)의 위치로부터 위쪽으로 연장하여 마련하든가, 새로 부재를 도포 용기 덮개(8)의 위치로부터 위쪽에서 도포막 외주벽의 위에 마련하든가 등에 의해 형성할 수 있다. 그 높이는 도포 용기(6) 중의 도포액(7) 면으로부터 10∼360㎜ 정도, 바람직하기는 30∼100㎜로 설치하면 좋다. 설치 높이가 10㎜ 미만에서는 상기 효과가 없고, 또 360㎜를 초과하여 설치하여도 효과는 있지만 원통형 기체(3)를 끌어올렸을 때, 용제 증기층에 있는 시간이 길어지기 때문에 두꺼운 막 도포(20㎛ 이상)에는 적합하지 않고, 게다가 레벨링이 너무 되어 두꺼운 막을 균일하게 형성하는데는 적합하지 않고, 장치가 복잡해지는 등의 문제가 발생한다.

후자의 새로운 부재로 용제 증기 누출 방지부(T1)를 형성하는 경우에는 그 부재의 재질로서는 알루미늄, 스테인리스 등의 내용제성, 내식성(耐蝕性)이 있는 금속, 나일론, 테플론(R), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 내용제성이 있는 플라스틱류, 유리 등을 이용할 수 있다.

도포 용기(6)에는 원통형 기체(3)의 침지·상승에 지장을 주지 않고 도포 용기(6) 구멍부를 덮는 용제 증기 발생 억제판(14)을 마련하는 것이 바람직하다. 이 용제 증기 발생 억제판(14)을 마련함으로써 침지 도포 중에는 도포 용제 증기가 외부로 누출되는 것이 현저하게 방지된다.

용제 증기 발생 억제판(14)의 재질로서는 상기 용제 증기 누출 방지부(T1)에서 예를 든 것과 같은 플라스틱류, 유리 등이 바람직하다.

도 2는 기체(3)를 침지하여 신축성 후드(1)가 가장 수축된 상태를 나타내고 있는데, 여기서 신축성 후드(1)의 최하단부(12)가 감광체 기체(基體) 개시부(10)보다 반드시 위쪽에 위치하는 구조이다.

신축성 후드(1)는 원통형 기체(3)가 도포 용기(6) 내의 최하단으로부터 도포 용기(6) 상부로 끌어올려질 때 도포 용기(6) 내에 들어가는 기류에 의해 불규칙적 기류가 발생하여 젖은 상태의 도포막을 충격하여 불균일이 발생하거나, 상하 방향으로 도포 불균일이 발생하는 것을 최대한으로 억제할 수 있다.

이 신축성 후드(1)는 침지 동작과 연동하고 있고 도포액(7)의 용제 증기에는 접촉하나 도포액(7)이나 도포막에는 접촉하지 않기 때문에 수지 등의 고착이 일어나지 않는다.

침지 도포층의 형성은 원통형 기체(3)를 도포액 최하단까지 침지하여 정지시킨 후, 5∼50㎜ 바람직하기는 15∼35㎜ 끌어올려 정지시키고, 재차 최하단까지 하강시켜 정지시킨 후, 용제 증기 누출 방지부(T1) 내를 통과하여 도포 용기(6) 상부를 벗어나도록 끌어올려진다.

최하단 상태에서의 정지 시간은 도포 용기(6) 내 도포액(7)의 대류에 의한 도포막 불균일을 방지하기 위하여 3∼30초, 바람직하기는 5∼20초이면 좋다. 3초 이하에서는 도포막 불균일이 해소되지 않고, 30초 이상 행하여도 효과는 변하지 않아 생산 비용 절감에 불합리하다.

또, 끌어올린 후의 정지 시간(자연 건조)은 도포막을 액 밖으로 끌어올릴 때의 도포액 드리움을 방지하고, 도포 개시로부터 균등한 도포막을 마련하는 목적이며, 3∼30초, 바람직하기는 5∼20초이다. 3초 이하에서는 효과가 적고 도포액의 드리움이 많아 목적을 달성할 수 없고, 30초 이상에서는 도포막중 용매의 기화가 많아 도포액 드리움이 어렵게 되어 레벨링성이 나빠짐으로써 막 두께 과다나 하부와의 막 두께 단차가 초래된다.

다음, 본 발명의 분무 도포에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 분무 도포 장치를 모식적으로 나타낸 것이고, 도 1 및 도 2의 침지 도포법으로 형성된 표면층(제 n-1 층) 도포가 완료된 감광체(15)(피도포물)를 지그에 장착한 후, 제 n 층을 분무 도포하는 모양을 모식도로 나타낸 것이다.

지그에 장착되어 지지된 침지 도포 완료된 감광체(15)는 회전 모터(16)에 의해 일정 속도로 회전하고, 제 n 층 도포액을 분무 도포용 총(17)으로 분무하며, 도포용 총 동작 범위(18), 또는 장착되어 침지 도포 완료된 감광체(15)의 전체 길이를 분무하여 도포막을 형성한다.

분무액(제 n 층 도포액) 농도는 1.0중량%∼10.0중량% 내에서 사용할 수 있고, 3.0중량%∼6.0중량%가 적합하다. 1.0중량% 이하에서는 목적의 막 두께를 부착시키기 위해 고농도액보다 많이 분무시키지 않으면 안되고, 그 때문에 젖은 상태에서의 막 두께(용제가 휘발하기 전의 막 두께)가 두꺼워져 용제의 휘발이 늦어지거나 레벨링이 많아져 흐름 불균일의 원인으로 된다. 한편, 10.0중량% 이상에서는 고농도액을 분무하기 때문에 피도포물(15)로의 부착이 불균일하게 되어 도포막 상태는 요철 상태로 되기 쉽고, 더욱이 용제 휘발이 빨라 젖은 상태의 막 두께가 얇기 때문에 레벨링 상태가 나빠 요철 차이가 많이 발생한다. 또, 액 점도는 3.0cps∼10.0cps가 적합하고, 바람직하기는 3.0cps∼5.0cps이며, 3.0cps 이하에서는 액 드리움에 의한 도포 불균일이 발생하고, 10.0cps 이상이면 도포막이 불균일하게 되는 일이 많아 요철 상태로 되는 문제점이 발생하는 경우가 있다.

피도포물과 분무 총의 거리(19)는 50㎜∼150㎜의 범위가 적합하고, 바람직하기는 60㎜∼80㎜이며, 50㎜ 이하에서는 도포의 무화 농도가 높아 분무 도포 표면이 요철로 되기 쉽고, 150㎜ 이상에서는 무화 상태의 도포액 밀도가 낮아져 부착 효율이 낮아지거나, 주위의 먼지나 미스트 등이 부착하는 등의 도포막 결함을 초래하기 쉽다.

분무 횟수는 1회에서는 요철 상태 채로 분무 도포막이 형성되기 때문에 2회 이상이 적합하고, 생산성 등을 고려하면 3회 이내의 범위에서 분무 횟수를 설정하는 것이 바람직하다. 2회 내지 3회로 함으로써 1회에서는 요철 도포막을 보수하기 어렵지만 젖은 상태에서 2회 또는 3회 분무를 실시하기 때문에 젖은 상태 막 두께가 적정해지고, 레벨링되어 요철 상태를 억제할 수 있다. 도포액을 분무시키는 무화 공기압은 1㎏f/㎠∼3㎏f/㎠가 적정하고, 1.5㎏f/㎠∼2.0㎏f/㎠가 바람직하다. 이 범위를 벗어나면 어느 것이나 오목볼록한 도포막 상태로 되는 문제점이 발생한다.

피도포물(15)의 회전수는 100rpm∼300rpm가 적합하고, 바람직하기는 180rpm∼230rpm이며, 100rpm 이하이면 요철 도포막이 많이 발생하고, 300rpm 이상이면 부착시킨 도포막의 용제가 빨리 휘발하여 레벨링하는 도중에서 휘발(자연 건조)이 완료하여 막 두께 불량을 초래한다.

분무 총(17)의 이동 속도는 10㎜/sec∼30㎜/sec가 적합하고, 바람직하기는 15㎜/sec∼20㎜/sec이며, 10㎜/sec 이하에서는 흐름 불균일이 발생하고, 30㎜/sec 이상에서는 오목볼록한 막 두께로 되기 쉽다.

피도포물(15)에 분무하여 형성한 젖은 상태의 도포막을 자연 건조시키는 시간은 30sec∼180sec가 적합하고, 바람직하기는 60sec∼120sec이다. 이 자연 건조 시간은 도포액 처방의 고체형분이나 부착량과 크게 관계하고 있고, 비등점이 낮 을수록, 용제 비율이 높을 수록, 고체형분이 높을 수록, 부착량이 적을 수록, 용제 휘발이 빨라 자연 건조 시간이 빨라진다.

제 n-1 층 위에 마련되는 제 n 층의 형성에는 제 n-1 층 도포액 용제의 적어도 1종류를 함유한 것을 사용하는 것이 제 n-1 층과 제 n 층의 층 사이 경계면의 접촉성을 향상시켜 감광체의 정전 특성을 유지하고 내구성을 향상시킬 수 있다는 이유로부터 바람직하지만, 그 때에는 제 n-1 층의 용융 회피법으로서 분무 도포 방법을 제 n 층의 도포막 형성 수단으로서 채용함으로써 용융을 방지하여 정전 수송층 표면에 악영향 없이 보호층 구조를 형성할 수 있다.

제 n 층은 제 n-1 층과는 재료 구성이 상이한 것이 바람직하고, 또 그 형성 목적은 반복 화상 출력에 의한 도포막 소모 방지 기능이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 원통형 기체(3)에 감광체 재료층을 형성함에 있어서, 침지 도포법 및 분무 도포법에서의 도포액 점도를 특정하고, 용제 증기 누출 방지부(T1)를 구비한 도포 용기(6)와 원통형 기체(3) 측부 둘레면을 감싸도록 배치된 신축성 후드(1)를 구비하는 특정의 구조를 한 침지 도포 장치에 의한 침지 도포와 분무 도포를 조합함으로써 과제를 달성할 수 있다.

다음, 본 발명에서 제조되는 전자 사진 감광체(여기서는 기체/바닥층(제n-3층)/전하 발생층(제 n-2 층)/전하 수송층(제 n-1 층)/표면 보호층(제 n 층)의 층 구성인 감광체로 한다)를 구성하는 재료에 대하여 설명한다.

원통형 기체(3)로서는 알루미늄, 동, 철, 아연, 니켈 등의 금속 원통형 형상, 플라스틱 또는 유리 위에 알루미늄, 동, 금, 은, 백금, 팔라듐, 티탄, 니켈-크롬, 스테인리스, 동-인듐 등의 금속을 증착하든가, 산화 인듐, 산화 주석 등의 도전성 금속 산화물을 증착하든가, 금속박을 입히든가, 또는 카본 블랙, 산화 인듐, 산화 주석-산화 안티몬 분말, 금속 분말, 요오드화동 등을 결착 수지에 분산하여 도포함으로써 도전 처리된 원통형 형상의 기체로 하는데, 공지의 재료를 이용할 수 있다.

또, 상기 원통형 기체(3)의 표면은 나아가 필요에 따라 화상품질에 영향이 없는 범위에서 표면의 산화 처리, 약품 처리, 착색 처리 등 각종 처리를 행할 수 있다.

바닥층:

원통형 기체(3)와 전하 발생층 사이에 바닥층을 더 마련하고, 이 바닥층은 대전시에 원통형 기체(3)로부터 적층 구조로 이루어지는 감광층으로 전하가 주입되는 것을 저지함과 동시에, 감광층을 원통형 기체(3)에 대하여 일체적으로 접착 유지할 수 있는 접착층으로서의 작용, 또는 원통형 기체(3)로부터의 반사광을 방지하는 작용 등을 한다.

이 바닥층에 이용하는 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리아미드 수지, 염화 비닐 수지, 초산 비닐 수지, 페놀수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리이미드 수지, 염화 비닐리덴 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 염화 비닐-초산 비닐 공중합체, 폴리 비닐알콜, 수용성 폴리에스테르, 니트로셀룰로오스(nitrocellulose) 또는 카세인, 젤타틴 등 공지의 수지를 이용할 수 있는데 이들에 한정되는 것은 아니다.

또, 바닥층의 두께는 0.5∼10㎛, 바람직하기는 1∼7㎛가 적당하다.

바닥층을 형성할 때에 이용하는 도포 방법으로서는 블레이드 코팅법, 와이어 바 코팅법, 분무 코팅법, 침지 코팅법, 비드 코팅법, 에어 나이프 코팅법, 커튼 코팅법 등 통상의 방법을 들 수 있다.

전하 발생층: 본 발명의 침지 도포에서의 최표면 바로 아래층

전하 발생층은 예컨대, 모노아조(monoazo) 색소, 디아조(diazo) 색소, 트리스아조(trisazo) 색소 등의 아조계 색소, 페릴렌(perylene)산 무수물, 페릴렌산 이미드 등의 페릴렌계 색소, 인디고(indigo), 티오인디고(thioindigo) 등의 인디고계 색소, 안트라퀴논(anthraquinone), 피렌퀴논(pyrenequinone) 및 플라반트론(flavanthrone)류 등의 다환 퀴논류, 퀴나크리돈(quinacridone)계 색소, 비스벤조이미다졸(bisbenzoimidazole)계 색소, 인단트론(indanthrone)계 색소, 금속 프탈로시아닌(phthalocyanine), 무금속 프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌계 안료, 피릴륨(pyrylium)염 색소, 티아피릴륨(thiapyrylium)염 색소와 폴리카보네이트(polycarbonate)로 형성되는 공정화합물 등, 공지의 각종 전하 발생 물질(캐리어 발생 물질)을 적당한 결착 수지 및 필요에 따라 전하 수송 물질(캐리어 수송 물질)과 함께 용매 중에 용해 또는 분산하여 도포함으로써 형성할 수 있다.

결착 수지로서는 주성분(50중량% 이상)으로서 부티랄(butyral) 수지가 적합하지만, 폴리아미드, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 폴리케톤, 폴리카보네이트, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 폴리 비닐 포르말(formal), 폴리 비닐 케톤, 폴리스티렌, 폴리 비닐 카르바졸(carbazole), 폴리 아크릴 아미드, 폴리 비닐 벤잘(benzal), 폴리에스테르, 페녹시(phenoxy) 수지, 염화비닐-초산비닐 공중합체, 폴리초산비닐, 폴리아미드, 폴리 비닐 피리딘(pyridine), 셀룰로오스(cellulose)계 수지, 카세인(casein), 폴리 비닐 알콜, 폴리 비닐 피롤리돈(pyrrolidone) 등을 필요에 따라 병용하여도 좋다.

결착 수지의 양은 전하 발생 물질 100중량부에 대하여 10∼500중량부, 바람직하기는 25∼300중량부이다.

전하 발생 물질을 수지 중에 분산시키는 방법으로서는 볼 밀 분산법, 아트라이터(attritor) 분산법, 샌드 밀 분산법 등을 이용할 수 있다.

이 때, 전하 발생 물질은 체적 평균 입경으로 5㎛ 이하, 바람직하기는 2㎛ 이하, 최적하기는 0.5㎛ 이하의 입자 크기로 하는 것이 유효하다.

이들 분산에 이용하는 용제로서 메타놀, 에타놀, n-프로파놀(propanol), n-부타놀(butanol), 벤질 알콜, 메틸 셀로솔브(methyl cellosolve), 에틸 셀로솔브, 아세톤(acetone), 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소프로필(isopropyl) 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논, 초산 메틸, 디옥산(deoxane), 테트라히드로푸란 (tetrahydrofuran), 메틸렌클로라이트, 클로로포름 (chloroform)1, 2-디클로로에탄 (dichloroethane), 모노클로로벤젠, 크실렌(xylene) 등의 통상의 유기 용제를 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 이용되는 전하 발생층의 막 두께는 0.1∼5㎛, 바람직하기는 0.2∼2㎛가 적당하다.

전하 수송층: 본 발명의 침지 도포에서의 최표면층

전하 수송층은 전하 수송 물질 및 결착 수지를 적당한 용제에 용해 또는 분리하고, 이것을 도포 건조하여 형성할 수 있다.

전하 수송층을 구성하는 전하 수송 물질로서는 2,5-비스(p-디에틸아미노페닐)-1, 3, 4-옥사디아졸 등의 옥사디아졸 유도체, 1, 3, 5-트리페닐-피라졸린, 1-[피리딜-(2)]-3-(p-디에틸아미노스티릴)-5-(p-디에틸아미노페닐)피라졸린 등의 피라졸린 유도체, 트리페닐아민, 스티릴트리페닐아민, 디벤질아닐린 등의 방향족, 제3급 아미노 화합물, N, N'-디페닐- N, N'-비스(3-메틸페닐)-1, 1-비페닐-4, 4'-디아민 등의 방향족 제3급 디아미노 화합물, 3-(4'-디메틸아미노페닐)-5, 6-디-(4'-메톡시페닐)-1, 2, 4-트리아진 등의 1, 2, 4-트리아진 유도체, 4-디에틸아미노벤즈알데히드-1, 1-디페닐히드라존 등의 히드라존 유도체, 2-페닐-4-스티릴-퀴나졸린 등의 퀴나졸린 유도체, 6-히드록시-2, 3-디(p-메톡시페닐)-벤조푸란 등의 벤조푸란 유도체, p-(2, 2-디페닐비닐)-N, N-디페닐아닐린 등의 α-스틸벤 유도체, Journal of Imaging Science 29:7∼10(1985)에 기재되어 있는 에나민 유도체, N-에틸카르바졸 등의 카르바졸 유도체, 폴리-N-비닐카르바졸 및 그 유도체, 폴리-N-카르바졸릴에틸클루타나이트 및 그 유도체, 나아가서는 피렌, 폴리비닐 피렌, 폴리비닐 안트라센, 폴리 비닐 아크리딘, 폴리-9-비페닐안트라센, 피렌-포름알데히드 수지, 에틸카르바졸 포름알데히드 수지 등의 공지의 전하 수송 물질을 이용할 수 있다.

또, 이들의 전하 수송 물질은 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

나아가, 전하 수송층에 있어서의 결착 수지로서는 폴리카보네이트 수지, 폴리 에스테르 수지, 메타크릴 수지, 아크릴 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리염화 비닐리덴 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리 비닐 아세테이트 수지, 부틸렌-부타디엔 공중합체, 염화비닐리덴-아크릴로니트릴 공중합체, 염화비닐-초산 비닐 공중합체, 염화비닐-초산비닐-무수말레산 공중합체, 실리콘 수지, 실리콘 알키드 수지, 페놀-포름알데히드 수지, 스티렌-알키드 수지, 폴리-N비닐카르바졸 등 공지의 수지를 이용할 수 있다.

또, 이들 결착 수지는 단독 또는 2종류 이상 혼합하여 이용할 수 있다.

전하 수송 재료와 결착 수지의 배합비(중량비)는 10:1∼1:5가 바람직하다. 전하 수송층의 막두께는 10∼30㎛가 바람직하다.

나아가, 전하 수송층을 마련할 때에 이용하는 용제로서는 수산기, 에테르기, 케톤기, 에스테르기, 아시드기 등의 극성 유기 용제이고, 구체적으로는 메타놀, 에타놀, 테트라히드로푸란, 디클로로에탄, 디클로로메탄 등으로부터 1종류를 선택한다.

보호층: 본 발명에서의 분무 도포층

보호층은 전하 수송층을 반복 화상 출력에 인한 도포막 소모에 의해 품질이 저하되는 것을 방지하고 초기 품질을 내구 품질로 유지시키는 목적으로 마련되어 있다.

그러나, 캐리어를 수송하는 기능도 구비되어 있지 않으면 안되어 전하 수송 물질 및 그 물질의 결착 수지는 전하 수송층 재료를 사용할 수 있고, 전하 수송층 막 소모를 방지하기 위하여 여기서는 무기 안료를 첨가하여 보호층 자체의 소모를 억제시키고 있다.

무기 안료로서는 Zn, Ti, Si, Al, Pb 등의 산화물을 사용할 수 있다. 전하 수송 재료와 결착 수지와의 배합비(중량비)는 5:10∼10:10이 바람직하다. 무기 안료는 전하 수송 재료와 결착 수지의 전체 중량의 5∼30%가 바람직하다.

도포막의 막 두께차는 2.5㎛ 이내가 적정하고, 특히 1.0㎛ 이내가 바람직하다.

나아가, 상술한 바와 같이 적층으로 구성된 도포막의 막두께가 전하 발생층 < 바닥층 ≤보호층 < 전하 수송층으로 하고, 및/또는 원통형 기체의 두께에 대한 적층 전체 막두께가 1:1/15∼1:1/35로 구성함으로써 생산 비용의 억제나 최종 외주경(外周徑)의 범위를 한정할 수 있어 품질을 관리할 수 있다는 이점이 있다. 또, 보호층까지의 4층 적층의 막두께가 전술한 바와 같이 길이 방향의 막두께 차가 1㎛ 이내로 한 것도 포함하여 초기부터 화상 바탕 오점도 없이 선명한 화상을 얻을 수 있다.

아래에 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다.

아래와 같이, φ100이고 두께 0.75㎜의 알루미늄 기체 상에 바닥층, 전하 발생층을 침지 도포 및 건조를 행하여 감광체 기본 구성을 순차적으로 형성하였다.

(기본 조성)

1. 바닥층 도포액의 조성

가용성 나일론(알라민 CM-8000, 도레이(회사명) 제) 5중량부

메타놀 95중량부

로 이루어지는 바닥층 도포액을 도 1에 나타낸 침지 도포 장치로 끌어내림 속도 51㎜/s, 침지 최하단 정지 시간 10sec, 끌어올림 속도 10㎜/s로 침지 도포한 후, 130℃/30min 건조시켜 막두께 5.0㎛의 바닥층을 형성하였다.

2. 전하 발생층 도포액의 조성(액 점도 6cps)

아래 구조식의 전하 발생층 10중량부

폴리비닐부티랄 7중량부

테트라히드로푸란 345중량부

를 볼 밀에 넣어 72시간 밀링한다. 그 전하 발생 도포액을 도 1에 나타낸 침지 도포 장치로 끌어내림 속도 51㎜/s, 침지 최하단 정지 시간 10sec, 끌어올림 속도 7㎜/s로 침지 도포한 후, 130℃/30min 건조시켜 막두께 1.0㎛의 전하 발생층을 형성하였다.

또, 침지 도포 전의 도포액은 동기 산업(회사명) 제의 R 점도계 시스템(R115L)을 사용하여 측정하고, 이 도포액을 샘플 병에 대략 10㎖ 채취하며, 측정 조건은 회전수 100rpm, 설정 시간은 1min, 항온 용기 온도 22±2℃, 원추체 타입은 134'×R24로 장치 조건을 설정한 후, 샘플 병으로부터 1.0∼1.2㎖를 즉석에서 유리 주사기로 채취하여 측정 컵에 넣고 측정 개시 단추를 누른다. 측정 횟수는 2회 실시하고, 측정 후의 데이터 처리는 프린터로 출력된 1min의 값을 판독하며, 2회의 평균값을 측정값으로 한다.

(실시예1)

상기 감광체 기본 구성에 대하여 전하 수송층을 침지 도포법으로, 보호층을 분무 도포법으로 형성하였다.

3. 전하 수송층 도포액의 조성 (점도 200cps)

아래 구조식의 전하 수송제 8중량부

폴리카보네이트(팬라이트C-1400, 테이진카세이(회사명) 제) 10중량부

테트라히드로푸란(비등점 65∼66℃) 82중량부

로 이루어지는 전하 수송층 도포액을 용해하여 도 1에 나타낸 침지 도포 장치로 끌어내림 속도 51㎜/s, 침지 최하단 정지 시간 0sec, 끌어올림 속도 8㎜/s로 침지 도포한 후, 110℃/30min 건조시켜 막두께 25㎛의 전하 수송층을 형성하였다.

또, 침지 도포 전의 도포액은 동기 산업(회사명) 제의 E형 점도계 시스템(ELD)을 사용하여 측정하고, 이 도포액을 대략 40㎖ 채취하며, 측정 조건은 회전수 50rpm, 설정 시간은 2min, 항온 용기 온도 22±2℃, 원추체 타입 E로 장치 조건을 설정한 후, 샘플 병으로부터 12∼13㎖를 즉석에서 유리 주사기로 채취하여 측정 컵에 넣고 측정 개시 단추를 누른다. 측정 횟수는 2회 실시하고, 측정 후의 데이터 처리는 프린터로 출력된 2min의 값을 판독하며, 2회의 평균값을 측정값으로 한다.

4. 보호층 도포액의 조성 (액 점도 3.0cps)

아래 구조식의 전하 수송제 7중량부

폴리카보네이트(팬라이트C-1400, 테이진카세이(회사명) 제) 10중량부

산화 알루미늄 3중량부

테트라히드로푸란(비등점 65∼66℃) 300중량부

점도 3.0cps

로 이루어지는 보호층 도포액을 도 3에 나타낸 장치로 피도포물과 분무 총 거리 70㎜, 분무 횟수 3회, 무화 공기압 1.5㎏f/㎠, 피도포물의 회전수 200rpm, 분무 총 이동 속도 20㎜/sec, 자연 건조 시간 60sec의 조건으로 도포를 행하고, 140℃/30min 건조시켜 막두께 7㎛의 보호층을 형성하였다. 또, 분무 총(도료 초정밀 분출 장치)는 구보다엔지링(회사명) 제의 SP95-25를 사용하였다.

또, 분무 도포 전의 도포액은 동기 산업(회사명)제의 R형 점도계 시스템(R115L)을 사용하여 측정하고, 이 도포액을 대략 10㎖ 채취하며, 측정 조건은 회전수 100rpm, 측정 시간은 1min, 항온 용기 설정 온도 22±2℃, 원추체 타입은 134'×R24로 장치 조건을 설정한 후, 샘플 용기로부터 1.0∼1.2㎖를 유리 주사기로 채취하여 측정 컵에 넣어 측정 개시 단추를 누른다. 측정 횟수는 2회 실시하고, 측정 후의 데이터 처리는 프린터로 출력된 1min의 값을 판독하며, 2회의 평균값을 측정값으로 한다.

막의 요철은 앞서 나타낸 방법으로 행하고 그 결과를 표1에 나타냈다.

또, 각층마다 막두께 또는 도포 불균일의 평가에 더하여 전자 사진 감광체 제작 후, 이마지오(상품명:imagio) 복사기로 전체 솔리드 패턴을 출력하고 화상 불균일의 평가를 실시했다.

화상 불균일에 대해서는 5단계 평가에서 3을 표준으로서 수치가 높아질 수록 평가가 높아지는 방법을 취했다.

(실시예2)

보호층 도포액의 조성 중, 용제로서 테트라히드로푸란 380 중량부, 시클로헥사논 20중량부(비등점 156℃)로 하고, 액 점도를 2.8cps로 바꾼 이외는 실시예1과 마찬가지로 하여 전자 사진 감광체를 제작하였다.

(실시예3)

보호층 도포액의 조성 중, 용제로서 테트라히드로푸란 300 중량부, 시클로헥사논 80중량부로 하고, 액 점도를 4.0cps로 변환한 이외는 실시예1과 마찬가지로 하여 전자 사진 감광체를 제작하였다.

(비교예1)

전하 수송층 도포액의 조성 중, 테트라히드로푸란을 82 중량부로부터 400 중량부로 증가시키고, 액 점도를 2.0cps로 한 이외는 실시예1과 마찬가지로 하여 전자 사진 감광체를 제작하였다.

(비교예2)

보호층 도포액의 조성 중, 용제를 테트라히드로푸란 80 중량부, 시클로헥사논 20중량부로 변환하고, 그 때의 액 점도를 250cps로 한 이외는 실시예1과 마찬가지로 하여 전자 사진 감광체를 제작하였다.

	액 드리움 발생 보호층 도포후: 시각적 순위	전하 수송층 (침지법에서의 최표면층) (길이방향 막 두께 차: ㎛)	전하 수송층 (침지법에서의 최표면층) (둘레방향 막 두께 차:㎛)	전하 수송층 (침지법에서의 표면층) 도포 불균일: 시각적 순위	보호층(분무 도포)에서의 요철 막 두께 차:㎛	화상 평가
실시예1	4	0.7∼1.3	0.8∼1.5	3	0.9∼1.1	3∼4
실시예2	4∼4.5	0.6∼1.1	0.7∼1.0	4	0.7∼1.0	4
실시예3	5	0.4∼0.8	0.5∼0.7	5	0.6∼0.9	5
비교예1	3	목표의 막두께 미부착	목표의 막두께 미부착	목표의 막두께 미부착:1 이하	4∼7	1
비교예2	4	0.3∼0.8	0.8∼1.5	4	정상 분무가 안되어 요철이 많이 발생 7이상	1∼2

시각적: 순위5(좋음)→1(나쁨)

본 발명에 의하면, 용이하게 도포액 드리움을 일으키지 않고 전하 수송층의 도포막 균일성을 개선하고, 최표면층의 요철(凹凸) 방지 및 균일성을 제어한 전자 사진 감광체 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에서 이용하는 침지 장치의 도포 전후의 구성을 모식적으로 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에서 이용하는 침지 장치의 침지 상태의 구성을 모식적으로 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 분무 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 신축성 후드

2 : 지지 부재

3 : 원통형 기체

4 : 승강 나사

5 : 승강 모터

6 : 도포 용기

7 : 도포액

8 : 도포 용기 덮개

9 : 신축성 후드 상부 장착부

10 : 감광체 기체 개시부

11 : 기체 지그 유지판

12 : 신축성 후드 최하부

13 : 커버 부재

14 : 용제 증기 발생 억제판

L1 : 신축 후드 상단부 개구(開口) 높이

L2 : 신축 후드 하단부 개구 높이

T1 : 증기 누출 방지부

15 : 감광체

16 : 회전 모터

17 : 분무 도포용 총

18 : 분무 도포용 총의 동작 범위

19 : 피도포물과 분무 총의 거리

Claims (12)

1. 원통형 기체(基體)의 표면에 n층의 감광체 재료층을 적층하여 형성하는 전자 사진 감광체에 있어서, 제 n-1 층의 도포액의 점도를 제 n-2 층의 도포액 및 제 n 층의 도포액의 어느 점도보다도 크게 한 조건하에서, 적어도 외주벽 상부에 용제 증기 누출 방지부를 구비하는 침지(浸漬) 도포 용기와 상기 원통형 기체의 측부를 감싸는 신축성 후드를 마련하는 침지 도포 장치를 이용하여 침지 도포에 의해 상기 제 n-2 층 및 상기 제 n-1 층을 형성하고, 분무 도포에 의해 상기 제 n 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
2. 제1항에 있어서, 상기 제 n-2 층의 도포액의 점도가 6.0cps 이하, 상기 제 n-1 층의 도포액의 점도가 150∼450cps, 상기 제 n 층의 도포액의 점도가 3.0∼10.0cps인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
3. 제1항에 있어서, 상기 제 n 층의 도포액의 용제는 상기 제 n-1 층의 도포액에서 이용된 용제 중 적어도 1종류와, 그 용제 중의 가장 높은 비등점보다 더 높은 비등점을 구비하는 용제로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
4. 제3항에 있어서, 비등점의 차가 65∼91℃인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
5. 제3항에 있어서, 상기 제 n 층의 도포액 중에서 상기 제 n-1 층의 도포액에서 이용된 것과 같은 용제는 용제 전체의 60∼90중량%를 점하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 n-2 층이 전하 발생층, 상기 제 n-1 층이 전하 수송층, 상기 제 n 층이 표면 보호층인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
7. 원통형 기체 표면에 n층의 감광체 재료층을 적층하여 전자 사진 감광체를 제조하는 방법에 있어서, 제 n-1 층의 도포액의 점도를 제 n-2 층의 도포액 및 제 n 층의 도포액의 어느 점도보다도 크게 한 조건하에서, 적어도 외주벽 상부에 용제 증기 누출 방지부를 구비하는 침지 도포 용기와 원통형 기체의 측부를 감싸는 신축성 후드를 구비한 침지 도포 장치를 이용하여 침지 도포에 의해 상기 제 n-2 층 및 상기 제 n-1 층을 형성하고, 분무 도포에 의해 상기 제 n 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 제 n-2 층 도포액의 점도가 6.0cps이하, 상기 제 n-1 층 도포액의 점도가 150∼450cps, 상기 제 n 층 도포액의 점도가 3.0∼10.0cps인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체의 제조 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 제 n 층 도포액의 용제는 상기 제 n-1 층 도포액에서 이용된 용제 중 적어도 1종류와, 그 용제 중의 가장 높은 비등점보다 더 높은 비등점을 구비하는 용제로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서, 비등점의 차가 65∼91℃인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체의 제조 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 제 n 층의 도포액 중에서 상기 제 n-1 층의 도포액에서 이용된 것과 같은 용제는 용제 전체의 60∼90중량%를 점하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체의 제조 방법.
12. 제7항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 n-2 층이 전하 발생층, 상기 제 n-1 층이 전하 수송층, 상기 제 n 층이 표면 보호층인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체의 제조 방법.