KR101027899B1 - 전자 사진 감광체, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치 - Google Patents

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

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아끼오 마루야마
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아끼오 고가네이
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Abstract

장기 사용 시에도, 크리닝 성능을 향상시켜, 화상 재현성이 양호한 전자 사진 감광체, 그 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공한다. 전자 사진 감광체의 감광층의 표면에 복수 각각 독립된 오목 형상부를 갖고, 또한 오목 형상부의 장축 직경을 Rpc 및 오목 형상부의 최심부와 개공면의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부를 갖는다.
크리닝 블레이드, 오목 형상부, 감광층, 장축 직경, 평균 깊이

Description

전자 사진 감광체, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치{ELECTRONIC PHOTOGRAPHING PHOTOSENSITIVE BODY, PROCESS CARTRIDGE, AND ELECTRONIC PHOTOGRAPHING DEVICE}
본 발명은, 전자 사진 감광체, 그 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치에 관한 것이다.
전자 사진 감광체(이하, 간단히 「감광체」라고 하는 경우도 있음)로서는, 저가격 및 고생산성의 이점으로부터, 광 도전성 물질(전하 발생 물질이나 전하 수송 물질)로서 유기 재료를 이용한 감광층(유기 감광층)을 지지체 상에 형성하여 이루어지는 유기 전자 사진 감광체가 보급되어 있다. 유기 전자 사진 감광체로서는, 고감도 및 재료 설계의 다양성의 이점으로부터, 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층과, 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층을 적층하여 이루어지는 적층형 감광층을 갖는 전자 사진 감광체가 주류이다. 또한, 이 전하 발생 물질로서는, 광 도전성 염료나 광 도전성 안료를 들 수 있고, 전하 수송 물질로서는, 광 도전성 폴리머나 광 도전성 저분자 화합물을 들 수 있다.
전자 사진 감광체는, 그 표면에, 대전, 노광, 현상, 전사, 크리닝의 전기적 외력 및/또는 기계적 외력이 직접 가해지기 때문에, 이들 외력에 대한 내구성도 요 구된다. 구체적으로는, 이들 외력에 의한 표면의 손상이나 마모의 발생에 대한 내구성, 즉 내상성 및 내마모성이 요구된다.
내마모성의 향상에 관해서는, 전자 사진 감광체의 표면층용의 결착 수지로서, 종래, 폴리카보네이트 수지가 자주 사용되어 왔지만, 최근, 표면층용의 결착 수지로서, 폴리카보네이트 수지보다도 기계적 강도가 높은 폴리아릴레이트 수지를 사용함으로써, 전자 사진 감광체의 내구성을 더욱 향상시키는 제안이 이루어져 있다(예를 들면, 일본 특개평10-39521호 공보 참조). 폴리아릴레이트 수지는, 방향족 디 카르복실산 폴리에스테르 수지의 일종이다.
또한, 일본 특개평2-127652호 공보에는, 결착 수지로서 경화성 수지를 이용한 경화층을 표면층으로 한 전자 사진 감광체가 개시되어 있다. 또한, 일본 특개평5-216249호 공보 및 일본 특개평7-72640호 공보에는, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 결착 수지의 모노머와 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 전하 수송성 기능을 갖는 모노머를, 열 또는 광의 에너지에 의해 경화 중합시킴으로써 형성되는 전하 수송성 경화층을 표면층으로 한 전자 사진 감광체가 개시되어 있다. 또한, 일본 특개2000-66424호 공보 및 일본 특개2000-66425호 공보에는, 동일 분자 내에 연쇄 중합성 관능기를 갖는 정공 수송성 화합물을, 전자선의 에너지에 의해 경화 중합시킴으로써 형성되는 전하 수송성 경화층을 표면층으로 한 전자 사진 감광체가 개시되어 있다.
이와 같이, 최근, 유기 전자 사진 감광체의 둘레면의 내상성이나 내마모성을 향상시키는 기술로서, 전자 사진 감광체의 표면층을 경화층으로 함으로써, 표면층 의 기계적 강도를 높인다고 하는 기술이 제안되어 있다.
그런데, 전자 사진 감광체는, 일반적으로는 전술한 바와 같이, 대전 공정-노광 공정-현상 공정-전사 공정-크리닝 공정으로 이루어지는 전자 사진 화상 형성 프로세스에 이용된다. 전자 사진 화상 형성 프로세스 중, 전사 공정 후에 전자 사진 감광체에 잔류하는 전사 잔류 토너를 제거함으로써, 전자 사진 감광체의 둘레면을 크리닝하는 크리닝 공정은, 선명한 화상을 얻기 위해서 중요한 공정이다. 크리닝 블레이드를 이용하는 크리닝 방법은, 크리닝 블레이드와 전자 사진 감광체를 마찰함으로써 작용하는 크리닝 방법이다. 크리닝 블레이드와 전자 사진 감광체의 마찰력에 따라서는, 크리닝 블레이드의 움츠러짐이나 크리닝 블레이드의 걷어 올려짐이 라는 현상을 야기하는 경우가 있다. 여기에서, 크리닝 블레이드의 움츠러짐이란, 크리닝 블레이드와 전자 사진 감광체의 둘레면의 마찰 저항이 커짐으로써, 크리닝 블레이드가 진동하는 현상이다. 또한，크리닝 블레이드의 걷어 올려짐이란, 전자 사진 감광체의 이동 방향으로 크리닝 블레이드가 반전되게 되는 현상이다.
이들 크리닝 블레이드와 전자 사진 감광체에서의 과제는, 전자 사진 감광체의 표면층의 내마모성이 높아져 전자 사진 감광체의 둘레면이 마모되기 어렵게 될수록 현저해지는 경향이 보인다. 또한, 유기 전자 사진 감광체의 표면층은, 일반적으로 침지 도포법에 의해 형성되는 경우가 많고, 이 침지 도포법에 의해 형성된 표면층의 표면은 평활해지는 경향이 있다. 그 때문에，크리닝 블레이드와 전자 사진 감광체의 둘레면의 접촉 면적이 커지게 되어, 크리닝 블레이드와 전자 사진 감광체의 둘레면의 마찰 저항이 커지게 되어, 상기의 문제가 현저해지는 경향이 보인 다.
이들 크리닝 블레이드와 전자 사진 감광체에서의 과제(크리닝 블레이드의 움츠러짐이나 크리닝 블레이드의 걷어 올려짐)를 극복하는 방법의 하나로서, 전자 사진 감광체의 표면을 적절히 조면화하는 방법이 제안되어 있다.
전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술로서는, 일본 특개소53-92133호 공보에는, 전자 사진 감광체의 표면으로부터의 전사재의 분리를 쉽게 하기 위해서, 전자 사진 감광체의 표면 거칠기를 규정의 범위 내에 들어가게 하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 일본 특개소53-92133호 공보에는, 표면층을 형성할 때의 건조 조건을 제어함으로써, 전자 사진 감광체의 표면을 귤 껍질 형상으로 조면화하는 방법이 개시되어 있다. 일본 특개소52-26226호 공보에는, 표면층에 입자를 함유시킴으로써, 전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술이 개시되어 있다. 일본 특개소57-94772호 공보에는, 금속제의 와이어 브러시를 이용하여 표면층의 표면을 연마함으로써, 전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술이 개시되어 있다. 일본 특개평1-99060호 공보에는, 특정한 크리닝 수단 및 토너를 이용하여, 유기 전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술이 개시되어 있다. 일본 특개평1-99060호 공보에 의하면, 특정한 프로세스 스피드 이상의 전자 사진 장치에서 사용한 경우에 과제로 되는 크리닝 블레이드의 걷어 올려짐이나 엣지부의 이지러짐이 해결된다고 기재되어 있다. 일본 특개평2-139566호 공보에는, 필름 형상 연마재를 이용하여 표면층의 표면을 연마함으로써, 전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술이 개시되어 있다. 일본 특개평02-150850호 공보에는, 블러스트 처리에 의해 전자 사진 감광체 의 표면을 조면화하는 기술이 개시되어 있다. 단, 상기한 바와 같은 방법으로 조면화된 전자 사진 감광체의 표면 형상의 상세 내용은 구체적으로는 기재되어 있지 않다. 국제 공개 공보 2005/93518A1에는, 상기 블러스트 처리에 의해 전자 사진 감광체의 둘레면을 조면화하는 기술이 개시되고, 소정의 딤플 형상을 갖는 전자 사진 감광체가 개시되고, 고온 고습 하에서 발생하기 쉬운 화상의 퍼짐이나 토너의 전사성에 관한 개선이 도모되고 있는 것이 기재되어 있다. 또한, 일본 특개2001-066814호 공보에는, 웰형의 요철이 부착된 스탬퍼를 이용하여 전자 사진 감광체의 표면을 압축 성형 가공하는 기술이 개시되어 있다.
<발명의 개시>
그러나, 일본 특개소53-92133호 공보, 일본 특개소52-26226호 공보, 일본 특개소57-94772호 공보, 일본 특개평1-99060호 공보, 일본 특개평2-139566호 공보, 일본 특개평02-150850호 공보 및 국제 공개 공보2005/93518A1에 기재되어 있는 전자 사진 감광체의 표면에서는, 조면화된 표면 가공 영역의 수㎛ 정도의 범위를 관측하면, 미소 영역에서의 균일성이 얻어져 있지 않은 것을 확인할 수 있다. 또한, 크리닝 블레이드의 움츠러짐이나 크리닝 블레이드의 걷어 올려짐의 개선에 효과가 높은 조면화(표면의 요철 형상)가 이루어져 있다고는 할 수 없다. 이것이, 크리닝 블레이드의 움츠러짐이나 크리닝 블레이드의 걷어 올려짐의 과제를 충분히 해결하는 데에는 이르고 있지 않은 이유라고 생각되며, 한층 더한 개선이 요구되고 있다.
또한, 일본 특허 공개2001-066814호 공보에는, 미소한 가공이 이루어진 전자 사진 감광체의 표면에 관해서 기재되어 있지만, 크리닝 블레이드의 움츠러짐이나 크리닝 블레이드의 걷어 올려짐의 개선에 관해서는 기재되어 있지 않다.
본 발명의 과제는, 장기 사용 시에서도, 크리닝 성능을 향상시키고, 또한 화상 재현성이 양호한 전자 사진 감광체, 그 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 전자 사진 감광체의 표면에, 소정의 오목 형상부를 가짐으로써, 상기의 과제를 효과적으로 개선할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명의 전자 사진 감광체는, 지지체 상에 감광층을 갖는 전자 사진 감광체에서, 표면에 복수의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고, 또한 오목 형상부의 장축 직경을 Rpc 및 오목 형상부의 최심부와 개공면의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 상기의 전자 사진 감광체와, 대전 수단, 현상 수단 및 크리닝 수단으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 수단과 일체로 지지하고, 전자 사진 장치 본체에 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 상기의 전자 사진 감광체와, 대전 수단, 노광 수단, 현상 수단 및 전사 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치에 관한 것이다.
본 발명의 전자 사진 감광체는, 장기의 반복 사용 시에서도, 크리닝 성능이 향상되어, 화상 재현성이 양호한 전자 사진 감광체, 그 전자 사진 감광체를 구비하 는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공할 수 있다.
도 1A는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(표면)를 도시하는 도면, 도 1B는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(표면)를 도시하는 도면, 도 1C는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(표면)를 도시하는 도면, 도 1D는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(표면)를 도시하는 도면, 도 1E는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(표면)를 도시하는 도면, 도 1F는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(표면)를 도시하는 도면, 도 1G는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(표면)를 도시하는 도면.
도 2A는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(단면)를 도시하는 도면, 도 2B는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(단면)를 도시하는 도면, 도 2C는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(단면)를 도시하는 도면, 도 2D는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(단면)를 도시하는 도면, 도 2E는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(단면)를 도시하는 도면, 도 2F는 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(단면)를 도시하는 도면, 도 2G은 본 발명에서의 오목 형상부의 형상예(단면)를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에서 사용하는 마스크의 배열 패턴의 예(부분 확대도)를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에서 사용하는 레이저 가공 장치의 개략도의 예를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴의 예(부분 확대도)를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에서 사용하는 몰드에 의한 압접 형상 전사 가공 장치의 개략도의 예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에서 사용하는 몰드에 의한 압접 형상 전사 가공 장치의 개략도의 다른 예를 도시하는 도면.
도 8A는 본 발명에서 사용하는 몰드의 형상의 일례를 도시하는 도면으로서, (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 본 몰드 형상을 나타내는 도면, 도 8B는 본 발명에서 사용하는 몰드의 형상의 다른 예를 도시하는 도면으로서, (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 본 몰드 형상을 나타내는 도면.
도 9는 피셔 스코프 H100V(Fischer사제)의 출력 차트의 개략을 도시하는 도면.
도 10은 피셔 스코프 H100V(Fischer사제)의 출력 차트의 일례를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명에 따른 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지를 구비한 전자 사진 장치의 개략 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 12는 실시예 1에서 사용한 몰드의 형상(부분 확대도)을 도시하는 도면으로서, 도 12에서의 (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 본 몰드 형상을 나타내는 도면.
도 13은 실시예 1에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴(부분 확대도)을 도시하는 도면으로서, 도 13에서의 (1)은 감광체의 표면에 형성된 오목 형상부의 배열 상태를 나타내고, (2)는 오목 형상부의 단면 형상을 나타내는 도면.
도 14는 실시예 7에서 사용한 몰드의 형상(부분 확대도)을 도시하는 도면으로서, 도 14에서의 (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 부터 몰드 형상을 나타내는 도면.
도 15는 실시예 7에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴(부분 확대도)을 도시하는 도면으로서, 도 15에서의 (1)은 감광체의 표면에 형성된 오목 형상부의 배열 상태를 나타내고, (2)는 오목 형상부의 단면 형상을 나타내는 도면.
도 16은 실시예 8에서 사용한 몰드의 형상(부분 확대도)을 도시하는 도면으로서, 도 16에서의 (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 부터 몰드 형상을 나타내는 도면.
도 17은 실시예 8에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴(부분 확대도)을 도시하는 도면으로서, 도 17에서의 (1)은 감광체의 표면에 형성된 오목 형상부의 배열 상태를 나타내고, (2)는 오목 형상부의 단면 형상을 나타내는 도면.
도 18은 실시예 21에서 사용한 몰드의 형상(부분 확대도)을 도시하는 도면으로서, 도 18에서의 (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 부 터 몰드 형상을 나타내는 도면.
도 19는 실시예 21에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴(부분 확대도)을 도시하는 도면으로서, 도 19에서의 (1)은 감광체의 표면에 형성된 오목 형상부의 배열 상태를 나타내고, (2)는 오목 형상부의 단면 형상을 나타낸는 도면.
도 20은 실시예 24에서 사용한 마스크의 배열 패턴을 도시하는 도면(부분 확대도).
도 21은 실시예 24에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴(부분 확대도)을 도시하는 도면.
도 22는 실시예 26에서 사용한 마스크의 배열 패턴을 도시하는 도면(부분 확대도).
도 23은 실시예 26에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴(부분 확대도)을 도시하는 도면.
도 24는 실시예 27에서 제작된 감광체의 표면의 레이저 현미경에 의한 오목 형상부의 화상을 도시하는 도면.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 전자 사진 감광체는, 전술한 바와 같이, 지지체 상에 감광층을 갖는 전자 사진 감광체에서, 표면에 복수의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고, 또한 오목 형상부의 장축 직경을 Rpc 및 오목 형상부의 최심부와 개공면의 거리를 나타 내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고, 7.0 이하인 오목 형상부를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체이다.
본 발명에서의 각각 독립된 오목 형상부란, 개개의 오목 형상부가, 다른 오목 형상부와 명확하게 구분되어 있는 상태를 나타낸다. 본 발명에서의 전자 사진 감광체의 표면에 형성되어 있는 오목 형상부는, 감광체 표면의 관찰에서는, 예를 들면, 직선에 의해 구성되는 형상, 곡선에 의해 구성되는 형상 혹은 직선 및 곡선에 의해 구성되는 형상을 들 수 있다. 직선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들면, 삼각형, 사각형, 오각형 혹은 육각형을 들 수 있다. 곡선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들면, 원 형상 혹은 타원 형상을 들 수 있다. 직선 및 곡선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들면, 각이 둥근 사각형, 각이 둥근 육각형 혹은 부채형을 들 수 있다. 또한, 본 발명에서의 전자 사진 감광체의 표면의 오목 형상부는, 감광체 단면의 관찰에서는, 예를 들면, 직선에 의해 구성되는 형상, 곡선에 의해 구성되는 형상 혹은 직선 및 곡선에 의해 구성되는 형상을 들 수 있다. 직선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들면, 삼각형, 사각형 혹은 오각형을 들 수 있다. 곡선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들면, 부분 원 형상 혹은 부분 타원 형상을 들 수 있다. 직선 및 곡선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들면, 각이 둥근 사각형 혹은 부채형을 들 수 있다. 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목 형상부의 구체예로서는, 도 1A 내지 도 1G(오목 형상부의 형상예(표면)) 및 도 2A 내지 도 2G(오목 형상부의 형상예(단면))에서 도시되는 오목 형상부를 들 수 있다. 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목 형상부는, 개 개로 서로 다른 형상, 크기 혹은 깊이를 가져도 되고, 또한, 전부의 오목 형상부가 동일한 형상, 크기 혹은 깊이이어도 된다. 또한, 전자 사진 감광체의 표면은, 개개로 서로 다른 형상, 크기 혹은 깊이를 갖는 오목 형상부와, 동일한 형상, 크기 혹은 깊이를 갖는 오목 형상부가 조합된 표면이어도 된다.
본 발명에서의 장축 직경이란, 각 오목 형상부의 개공부를 가로지르는 직선 중, 최대로 되는 직선의 길이를 나타낸다. 구체적으로는, 도 1A 내지 도 1G 내의 장축 직경(Rpc) 및 도 2A 내지 도 2G 내의 장축 직경(Rpc)으로 나타내어져 있는 바와 같이, 전자 사진 감광체에서의 오목 형상부의 개공부 주위의 표면을 기준으로 하여, 각 오목 형상부에서의 표면 개공부의 최대 길이를 나타낸다. 예를 들면, 오목 형상부의 표면 형상이 원 형상인 경우에는 직경을 나타내고, 표면 형상이 타원 형상인 경우에는 긴 직경을 나타내고, 표면 형상이 사각형인 경우에는 대각선 중 긴 대각선을 나타낸다.
본 발명에서의 깊이는, 각 오목 형상부의 최심부와 개공면의 거리를 나타낸다. 구체적으로는, 도 2A 내지 도 2G 내의 깊이(Rdv)로 나타내어져 있는 바와 같이, 전자 사진 감광체에서의 오목 형상부의 개공부 주위의 표면을 기준(S)으로 하여, 오목 형상부의 최심부와 개공면의 거리를 나타낸다.
본 발명의 전자 사진 감광체는, 전자 사진 감광체 표면에, 상기의 오목 형상부의 장축 직경(Rpc)에 대한 깊이(Rdv)의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체이다. 이는, 전자 사진 감광체 표면에, 장축 직경보다도 큰 깊이를 갖는 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체인 것을 나타내고 있다.
본 발명의 오목 형상부는, 전자 사진 감광체의 적어도 표면에 형성되어 있다. 감광체 표면의 오목 형상부의 영역은, 감광체 표면의 전체 영역이어도 되고, 표면의 일부분에 형성되어 있어도 되지만, 양호한 크리닝성을 얻기 위해서는, 적어도 크리닝 블레이드와 접촉하는 표면 부위에 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 전자 사진 감광체를 이용함으로써, 크리닝 성능이 양호하게 유지되어, 각종 화상 결함의 발생이 억제된다. 그 이유는 명확하게는 이해되고 있지 않지만, 전자 사진 감광체 표면에, 장축 직경보다도 큰 깊이를 갖는 오목 형상부를 가짐으로써 마찰 저항이 저하되는 것에 기인하고 있다고 생각된다. 자세하게는, 전자 사진 감광체와 크리닝 블레이드의 마찰 저항은, 전자 사진 감광체의 표면에 요철 형상을 가짐으로써 접촉 면적이 감소함에 따라 감소하는 경향이 있다. 그러나, 크리닝 블레이드 자체는 탄성체이기 때문에, 전자 사진 감광체의 표면 형상에 어느 정도 추종하는 것이 생각되고, 표면 형상이 적절하지 않은 경우, 충분한 효과를 발휘할 수 없는 경우가 있다고 생각된다. 본 발명의 전자 사진 감광체에서는, 전자 사진 감광체 표면의 오목 형상부의 깊이가 장축 직경보다도 깊기 때문에, 상기의 크리닝 블레이드의 추종을 억제할 수 있는 경향이 있고, 이 때문에, 전자 사진 감광체와 크리닝 블레이드의 마찰 저항을 매우 감소시키고 있다고 생각된다. 그 결과로서, 크리닝 성능이 향상되고, 초기뿐만 아니라 장기 사용 시에서도 양호한 크리닝 성능이 유지되기 때문에, 각종 화상 결함의 발생이 억제되어 있다고 생 각된다.
본 발명의 전자 사진 감광체는, 상기한 바와 같이 전자 사진 감광체와 크리닝 블레이드의 마찰 계수가 매우 작아짐으로써, 현상제를 충분히 개재하지 않아도, 양호한 크리닝 성능이 유지되고 있는 것으로 생각된다. 또한 본 발명의 전자 사진 감광체에서는, 장축 직경보다도 큰 깊이를 갖는 오목 형상부를 가짐으로써, 오목 형상부 내에 토너 또는 외첨제와 같은 현상제를 유지할 수 있는 것도, 양호한 크리닝 성능에 기여하고 있다고 생각된다. 상세에 관해서는 불명확하지만, 일반적으로, 양호한 크리닝 성능이란, 전사되지 않고 감광체 표면에 잔존한 토너 또는 외첨제와 같은 현상제가, 크리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 사이에 개재됨으로써 발현되어 있는 상태라고 생각되고 있다. 즉, 종래 기술에서는, 전사되지 않고 남은 현상제의 일부를 이용함으로써 크리닝 성능을 발휘하고 있다고 생각되고, 전사되지 않고 남은 현상제의 잔존량의 증감에 의해, 경우에 따라서는 잔존한 현상제와 마찰 저항의 증대에 기인하는 융착 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 보다 구체적으로는, 전사되지 않고 남은 토너 또는 외첨제와 같은 현상제가 충분히 많은 경우에는, 양호한 크리닝 성능이 발현되고 있었다. 그러나, 인자 농도가 연한 패턴의 대량 인쇄 시 및 탠덤 형식의 전자 사진 시스템에서의 단색 연속 인쇄 시 등에는, 크리닝 블레이드와 전자 사진 감광체의 마찰 저항이 증대하기 쉬워, 결과적으로 현상제가 융착되기 쉬운 경향이 있다. 이는, 크리닝 블레이드에 개재하는 토너 또는 외첨제와 같은 현상제가 극단적으로 적어지기 때문이라고 생각된다. 이에 대하여, 본 발명의 전자 사진 감광체에서는, 장축 직경보다도 큰 깊이를 갖는 오목 형상부 를 가짐으로써, 오목 형상부 내에 토너 또는 외첨제와 같은 현상제를 유지 가능한 것도, 양호한 크리닝 성능에 기여하고 있다고 생각된다. 이에 의해, 인자 농도가 연한 대량 인쇄 시 및 탠덤 형식의 전자 사진 시스템에서, 단색 연속 인쇄한 경우에도, 크리닝의 문제점이 생기기 어렵다고 생각된다.
본 발명의 전자 사진 감광체의 표면에는, 전술한 오목 형상부의 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부를, 전자 사진 감광체 표면의 100㎛ 사방 내에 50개 이상 70,000개 이하 갖는 것이 바람직하다. 특정한 오목 형상부를 단위 면적당 많이 가짐으로써, 양호한 크리닝 특성을 갖는 전자 사진 감광체로 된다. 또한, 오목 형상부의 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부를, 100㎛ 사방 내에 100개 이상 50,000개 이하 갖는 것이 바람직하다. 또한, 단위 면적 내에 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부 이외의 오목 형상부를 가져도 된다. 또한, 상기의 100㎛ 사방의 영역은, 전자 사진 감광체의 표면을 감광체 회전 방향으로 4등분하고, 그 감광체 회전 방향과 직교하는 방향으로 25등분하여 얻어지는 합계 100개소의 영역의 각각의 내에, 1변 100㎛의 정방형의 영역을 설정하여 측정하고 있다.
또한, 전자 사진 감광체 표면에, 100㎛ 사방에 포함되는 모든 오목 형상부의 장축 직경을 측정하여 평균을 산출한 평균 장축 직경(Rpc-A)에 대한, 100㎛ 사방에 포함되는 모든 오목 형상부의 깊이를 측정하여 평균을 산출한 평균 깊이(Rdv-A)의 비(Rdv-A/Rpc-A)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 것이, 양호한 크리닝 특성의 점에서 바람직하다. 또한, 평균 장축 직경(Rpc-A)에 대한 평균 깊이(Rdv-A)의 비(Rdv-A/Rpc-A)가 1.3 이상 5.0 이하인 것이, 양호한 크리닝 특성의 점에서 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 사진 감광체에서의 오목 형상부의 깊이(Rdv)는, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 범위 내에서 임의이지만, 3.0㎛ 보다 크고 10.0㎛ 이하인 것이, 양호한 크리닝 특성의 점에서 바람직하다. 또한, 깊이(Rdv)가, 3.5㎛ 이상 8.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 사진 감광체 표면의 100㎛ 사방에 포함되는 모든 오목 형상부의 깊이를 측정하여 평균을 산출한 평균 깊이(Rdv-A)가 3.0㎛보다 크고 10.0㎛ 이하인 것이, 양호한 크리닝 특성의 점에서 바람직하다. 또한 평균 깊이(Rdv-A)가, 3.5㎛ 이상 8.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 사진 감광체에서의 장축 직경(Rpc)은, 3.0㎛보다 크고 10.0㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 장축 직경(Rpc)이, 3.5㎛ 이상 8.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 사진 감광체 표면의 100㎛ 사방에 포함되는 모든 오목 형상부의 장축 직경을 측정하여 평균을 산출한 평균 장축 직경(Rpc-A)이 0.1㎛ 이상 10.0㎛ 이하인 것이, 양호한 크리닝 특성의 점에서 바람직하다. 또한, 평균 장축 직경이 0.5㎛ 이상 8.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 사진 감광체의 표면에서의, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 배열은 임의이다. 자세하게는, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상 부가, 랜덤하게 배치되어도 되고, 규칙성을 갖고 배치되어도 된다. 크리닝 성능에 대한 표면의 균일성을 높이는 데에는, 규칙성을 갖고 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 전자 사진 감광체의 표면의 오목 형상부는, 예를 들면, 시판의 레이저 현미경, 광학 현미경, 전자 현미경 혹은 원자력간 현미경을 이용하여 측정가능하다.
레이저 현미경으로서는, 예를 들면, 이하의 기기가 이용 가능하다. 초심도형상 측정 현미경 VK-8550, 초심도 형상 측정 현미경 VK-9000 및 초심도 형상 측정 현미경 VK-9500(모두 (주)키엔스사제): 표면 형상 측정 시스템 Surface Explorer SX-520DR형기((주)료카 시스템사제): 주사형 공초점 레이저 현미경 OLS3000(올림푸스(주)사제): 리얼 컬러 컨포컬 현미경 오프텔릭스 C130(레이저텍(주)사제).
광학 현미경으로서는, 예를 들면, 이하의 기기가 이용 가능하다. 디지털 마이크로스코프 VHX-500 및 디지털 마이크로스코프 VHX-200(모두 (주)키엔스사제): 3D 디지털 마이크로스코프 VC-7700(옴론(주)사제).
전자 현미경으로서는, 예를 들면, 이하의 기기가 이용 가능하다. 3D 리얼 서페이스 뷰 현미경 VE-9800 및 3D 리얼 서페이스 뷰 현미경 VE-8800(모두 (주)키엔스사제): 주사형 전자 현미경 컨벤셔널/Variable Pressure SEM(에스아이아이 나노테크놀로지(주)사제): 주사형 전자 현미경 SUPER SCAN SS-550((주)시마즈 제작소사제).
원자력간 현미경으로서는, 예를 들면, 이하의 기기가 이용 가능하다. 나노 스케일 하이브리드 현미경 VN-8000((주)키엔스사제): 주사형 프로브 현미경 NanoNavi 스테이션(에스아이아이 나노테크놀로지(주)사제): 주사형 프로브 현미경SPM-9600((주)시마즈 제작소사제).
상기 현미경을 이용하여, 소정의 배율에 의해, 측정 시야 내의 오목 형상부의 장축 직경 및 깊이를 계측할 수 있다. 또한, 단위 면적당의 오목 형상부의 개공부 면적률을 계산에 의해 구할 수 있다.
일례로서, Surface Explorer SX-520DR형기에 의한 해석 프로그램을 이용한 측정 예에 대해서 설명한다. 측정 대상의 전자 사진 감광체를 워크 거치대에 설치하고, 틸트 조정하여 수평을 맞추고, 웨이브 모드에서 전자 사진 감광체의 둘레면의 3차원 형상 데이터를 취득한다. 그 때, 대물 렌즈의 배율을 50배로 하고, 100㎛×100㎛(10000㎛2)의 시야 관찰로 하여도 된다. 이 방법에서, 측정 대상의 감광체의 표면을 감광체 회전 방향으로 4등분하고, 그 감광체 회전 방향과 직교하는 방향으로 25등분하여 얻어지는 합계 100개소의 영역의 각각 중에, 1변 100㎛의 정방형의 영역을 설정하여 측정한다.
다음으로, 데이터 해석 소프트 중의 입자 해석 프로그램을 이용하여 전자 사진 감광체의 표면의 등고선 데이터를 표시한다.
오목 형상부의 형상, 장축 직경, 깊이 및 개공부 면적과 같은 오목 형상부의 구멍 해석 파라미터는, 형성된 오목 형상부에 의해 각각 최적화할 수 있다. 예를 들면, 장축 직경 10㎛ 정도의 오목 형상부의 관찰 및 측정을 행하는 경우, 장축 직경 상한을 15㎛, 장축 직경 하한을 1㎛, 깊이 하한을 0.1㎛ 및 체적 하한을 1㎛3 이 상으로 하여도 된다. 그리고, 해석 화면 상에서 오목 형상부라고 판별할 수 있는 오목 형상부의 개수를 카운트하고, 이것을 오목 형상부의 개수로 한다.
또한, 상기와 마찬가지의 시야 및 해석 조건에서, 상기 입자 해석 프로그램을 이용하여 구해지는 각 오목 형상부의 개공부 면적의 합계로부터 오목 형상부의 합계 개공부 면적을 산출하고, 이하의 식으로부터 오목 형상부의 개공부 면적률 (이하, 간단히 면적률이라고 표기한 것은, 이 개공부 면적률을 나타냄)을 산출해도 된다.
(오목 형상부의 합계 개공부 면적/오목 형상부의 합계 개공부 면적+비오목 형상부의 합계 면적)×100[%]
또한, 오목 형상부의 장축 직경이 1㎛ 정도 이하인 오목 형상부에 대해서는, 레이저 현미경 및 광학 현미경에 의한 관찰이 가능하지만, 보다 측정 정밀도를 높이는 경우에는, 전자 현미경에 의한 관찰 및 측정을 병용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법에 대하여 설명한다. 표면 형상의 형성 방법으로서는, 상기의 오목 형상부에 관련되는 요건을 만족시킬 수 있는 방법이면, 특별히 제한은 없다. 전자 사진 감광체 표면의 형성 방법의 예를 들면, 펄스 폭이 100㎱(나노초) 이하인 출력 특성을 갖는 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법, 소정의 형상을 갖는 몰드를 전자 사진 감광체의 표면에 압접하여 형상 전사를 행하는 표면의 형성 방법, 전자 사진 감광체의 표면층 형성 시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법을 들 수 있다.
펄스 폭이 100㎱(나노초) 이하인 출력 특성을 갖는 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법에 대해서 설명한다. 이 방법에서 이용하는 레이저의 구체적인 예로서는, ArF, KrF, XeF 또는 XeCl과 같은 가스를 레이저 매질로 하는 엑시머 레이저 혹은 티탄 사파이어를 매질로 하는 펨토초 레이저를 들 수 있다. 또한, 상기 레이저 조사에서의 레이저광의 파장은 1,000㎚ 이하인 것이 바람직하다.
상기 엑시머 레이저는, 이하의 공정에서 방출되는 레이저광이다. 우선，Ar, Kr 또는 Xe와 같은 희가스와, F 혹은 Cl과 같은 할로겐 가스의 혼합 기체에, 방전, 전자 빔 또는 X선과 같은 고에너지를 공급하고, 상기의 원소를 여기하여 결합시킨다. 그 후, 기저 상태로 떨어짐으로써 분해할 때, 엑시머 레이저광이 방출된다. 상기 엑시머 레이저에서 이용하는 가스로서는, ArF, KrF, XeCl 또는 XeF를 들 수 있지만, 어느 것을 이용해도 된다. 특히, KrF 혹은 ArF가 바람직하다.
오목 형상부의 형성 방법으로서는, 도 3에 도시되어 있는 레이저광 차폐부 a와 레이저광 투과부 b를 적절하게 배열한 마스크를 사용한다. 마스크를 투과한 레이저광만이 렌즈에 의해 집광되어, 전자 사진 감광체의 표면에 조사됨으로써, 원하는 형상과 배열을 가진 오목 형상부의 형성이 가능하게 된다. 상기 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법에서는, 일정 면적 내의 다수의 오목 형상부를, 오목 형상부의 형상 혹은 면적에 상관없이 순시로, 또한 동시에 가공할 수 있기 때문에, 표면 형성 공정은 단시간에 행하는 것이 가능하다. 마스크를 이용한 레이저 조사에 의해, 1회 조사당 전자 사진 감광체의 표면의 수㎟ 내지 수㎠의 영역이 가공된다. 레이저 가공에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 우선, 워크 회전 용 모터 d에 의해 전자 사진 감광체 f를 자전시킨다. 자전시키면서, 워크 이동 장치 e에 의해, 엑시머 레이저광 조사기 c의 레이저 조사 위치를 전자 사진 감광체 f의 축 방향 상으로 어긋나게 해 감으로써, 전자 사진 감광체의 표면의 광범위에 효율적으로 오목 형상부를 형성할 수 있다.
상기 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법에 의해, 표면층에 복수의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고, 또한 오목 형상부의 장축 직경을 Rpc 및 오목 형상부의 최심부와 개공면의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rbc)가 1.0보다 크고 7.0㎛ 이하인 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체를 제작할 수 있다. 오목 형상부의 깊이는, 상기 범위 내에서 임의이고, 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면을 형성하는 경우에는, 레이저 조사 시간, 횟수와 같은 제조 조건의 조정으로, 오목 형상부의 깊이는 제어할 수 있다. 제조상의 정밀도 혹은 생산성의 관점에서, 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면을 형성하는 경우에는, 1회의 조사에 의한 오목 형상부의 깊이는 0.1㎛ 이상 2.0㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 또한 0.3㎛ 이상 1.2㎛ 이하인 것이 바람직하다. 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법을 이용함으로써, 오목 형상부의 크기, 형상 및 배열의 제어성이 높고, 고정밀도 또한 자유도가 높은 전자 사진 감광체의 표면 가공을 실현할 수 있다.
또한, 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법에서는, 동일한 마스크 패턴을 이용하여 상기의 표면의 형성 방법을 복수의 부위 혹은 감광체 표면 전역에 실시하여도 된다. 이 방법에 의해, 감광체 표면 전체에 균일성이 높 은 오목 형상부를 형성할 수 있다. 그 결과, 전자 사진 장치에서 사용할 때의 크리닝 블레이드에 걸리는 역학적 부하는 균일하게 된다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 감광체의 임의의 둘레 방향 선 상(화살표로 나타냄)에, 오목 형상부 h 및 오목 형상 비형성부 g의 쌍방이 존재하는 배열로 되도록 마스크 패턴을 형성함으로써, 크리닝 블레이드에 걸리는 역학적 부하의 편재는 한층 더 방지할 수 있다.
다음으로, 소정 형상을 갖는 몰드를 전자 사진 감광체의 표면에 압접하여 형상 전사를 행하는 표면의 형성 방법에 대해서 설명한다.
도 6은, 본 발명에서의 몰드에 의한 압접 형상 전사 가공 장치의 개략도의 예를 도시하는 도면이다. 가압 및 해제를 반복하여 행할 수 있는 가압 장치 A에 소정의 몰드 B를 부착한 후, 전자 사진 감광체 C에 대하여 소정의 압력으로 몰드를 당접시켜 형상 전사를 행한다. 그 후, 가압을 일단 해제하고, 전자 사진 감광체 C를 회전시킨 후에, 다시 가압 그리고 형상 전사 공정을 행한다. 이 공정을 반복함으로써, 전자 사진 감광체 전체 둘레에 걸쳐 소정의 오목 형상부를 형성하는 것이 가능하다.
또한, 예를 들면 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 가압 장치 A에 전자 사진 감광체 C의 표면 일주 길이 정도의 소정 형상을 갖는 몰드 B를 부착한 후, 전자 사진 감광체 C에 대하여 소정의 압력을 가하면서, 전자 사진 감광체를 회전(화살표로 나타내는 방향으로), 이동(화살표로 나타내는 방향으로)시킴으로써, 감광체 전체 둘레에 걸쳐 소정의 오목 형상부를 형성해도 된다.
또한, 시트 형상의 몰드를 롤 형상의 가압 장치와 전자 사진 감광체 사이에 끼워, 몰드 시트를 이송하면서 표면 가공하는 것도 가능하다.
또한, 형상 전사를 효율적으로 행할 목적으로, 몰드나 전자 사진 감광체를 가열해도 된다. 몰드 및 전자 사진 감광체의 가열 온도는, 본 발명의 형상을 형성할 수 있는 범위에서 임의이지만, 형상 전사 시의 몰드의 온도(℃)를 감광체의 지지체 상의 감광층의 글래스 전이 온도(℃)보다 높게 하도록 가열되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 몰드의 가열 외에, 형상 전사 시의 지지체의 온도(℃)가 감광층의 글래스 전이 온도(℃)보다 낮게 제어되어 있는 것이, 전자 사진 감광체 표면에 전사된 오목 형상부를 안정적으로 형성하는 데에 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 사진 감광체가 전하 수송층을 갖는 감광체인 경우에는, 형상 전사 시의 몰드의 온도(℃)를 지지체 상의 전하 수송층의 글래스 전이 온도(℃)보다 높게 하도록 가열되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 몰드의 가열 외에, 형상 전사 시의 지지체의 온도(℃)가 전하 수송층의 글래스 전이 온도(℃)보다 낮게 제어되어 있는 것이, 감광체 표면에 전사된 오목 형상부를 안정적으로 형성하는 데에 바람직하다.
몰드 자체의 재질이나 크기, 형상은 적절하게 선택할 수 있다. 재질로서는, 미세 표면 가공된 금속 및 실리콘 웨이퍼의 표면에 레지스트에 의해 패터닝을 한 것, 미립자가 분산된 수지 필름 또는 소정의 미세 표면 형상을 갖는 수지 필름에 금속 코팅된 것을 들 수 있다. 몰드 형상의 일례를 도 8A 및 8B에 도시한다. 도 8A에서, (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 본 몰드 형상을 나타내는 도면이다. 또한, 도 8B에서, (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내 고, (2)는 옆으로부터 본 몰드 형상을 나타내는 도면이다.
또한, 감광체에 대하여 압력의 균일성을 부여할 목적으로, 몰드와 가압 장치 사이에 탄성체를 설치하여도 된다.
상기 소정의 형상을 갖는 몰드를 전자 사진 감광체의 표면에 압접하여 형상 전사를 행하는 표면의 형성 방법에 의해, 표면층에 복수의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고, 또한 오목 형상부의 장축 직경을 Rpc 및 오목 형상부의 최심부와 개공면의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체를 제작할 수 있다. 오목 형상부의 깊이는, 상기 범위 내에서 임의이지만, 소정의 형상을 갖는 몰드를 전자 사진 감광체의 표면에 압접하여 형상 전사를 행하는 표면의 형성을 행하는 경우에는, 깊이는 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 소정의 형상을 갖는 몰드를 전자 사진 감광체의 표면에 압접하여 형상 전사를 행하는 표면의 형성 방법을 이용함으로써, 오목 형상부의 크기, 형상 및 배열의 제어성이 높고, 고정밀도 또한 자유도가 높은 전자 사진 감광체의 표면 가공을 실현할 수 있다.
다음으로, 전자 사진 감광체의 표면층 형성 시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법을 설명한다. 전자 사진 감광체의 표면층 형성 시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법은, 결착 수지 및 특정한 방향족 유기 용제를 함유하고, 방향족 유기 용제의 함유량이 표면층용 도포액 내의 전체 용제 질량에 대하여 50질량% 이상 80질량% 이하로 함유하는 표면층용 도포액을 제작하고, 그 도포액을 도포하는 도포 공정, 다음으로, 그 도포액이 도포된 지지체를 유지하고, 그 도포액이 도포된 지지체의 표면을 결로시키는 결로 공정, 그 후, 지지체를 건조하는 건조 공정에 의해 표면에 각각 독립된 오목 형상부가 형성된 표면층을 제작하는 방법이다.
상기 결착 수지로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리술폰 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 알키드 수지 및 불포화 수지를 들 수 있다. 특히, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아릴레이트 수지 혹은 디아릴프탈레이트 수지가 바람직하다. 또한, 폴리카보네이트 수지 혹은 폴리아릴레이트 수지인 것이 바람직하다. 이들은 단독, 혼합 또는 공중합체로서 1종 또는 2종 이상 이용할 수 있다.
상기 특정의 방향족 유기 용제는, 물에 대하여 친화성이 낮은 용제이다. 구체적으로는，1,2-디메틸 벤젠, 1,3-디메틸 벤젠, 1,4-디메틸 벤젠, 1,3,5-트리메틸 벤젠 혹은 클로로벤젠을 들 수 있다.
상기 표면층 도포액 내에, 방향족 유기 용제를 함유하고 있는 것이 중요하지만, 오목 형상부를 안정적으로 제작할 목적으로, 표면층 도포액 내에, 또한 물과의 친화성이 높은 유기 용제 혹은 물을 표면층용 도포액 내에 함유해도 된다. 물과의 친화성이 높은 유기 용제로서는, (메틸술피닐)메탄(관용명: 디메틸 술폭시드), 티오란-1,1-디온(관용명: 술포란), N,N-디메틸카르복시아미드, N,N-디에틸카르복시아미드, 디메틸아세트아미드 혹은 1-메틸피롤리딘-2-온인 것이 바람직하다. 이들 유 기 용제는 단독으로 함유하는 것도, 2종 이상 혼합하여 함유할 수 있다.
상기 지지체의 표면을 결로시키는 결로 공정이란, 표면층 도포액이 도포된 지지체를, 지지체의 표면이 결로되는 분위기 하에서 일정 시간 유지하는 공정을 나타낸다. 이 표면 형성 방법에서의 결로란, 물의 작용에 의해 표면층 도포액을 도포된 지지체에 액적이 형성된 것을 가리킨다. 지지체의 표면을 결로시키는 조건은, 지지체를 유지하는 분위기의 상대 습도 및 도포액 용제의 휘발 조건(예를 들면 기화열)에 의해 영향을 받지만, 표면층 도포액 내에, 방향족 유기 용제를 전체 용제 질량에 대하여 50질량% 이상 함유하고 있기 때문에, 도포액 용제의 휘발 조건의 영향은 적고, 지지체를 유지하는 분위기의 상대 습도에 주로 의존한다. 지지체의 표면을 결로시키는 상대 습도는 40%∼100%이다. 또한 상대 습도 60% 이상 95% 이하인 것이 바람직하다. 지지체 유지 공정에는, 결로에 의한 액적 형성이 행해지는 데에 필요한 시간이 있으면 된다. 생산성의 관점에서 바람직하게는 1초∼300초이며, 또한 10초 내지 180초 정도인 것이 바람직하다. 지지체 유지 공정에는, 상대 습도가 중요하지만, 분위기 온도로서는 20℃ 이상 80℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 건조하는 건조 공정에 의해, 지지체 유지 공정에 의해 표면에 생긴 액적을, 감광체 표면의 오목 형상부로서 형성할 수 있다. 균일성이 높은 오목 형상부를 형성하기 위해서는, 빠른 건조인 것이 중요하기 때문에, 가열 건조가 행해지는 것이 바람직하다. 건조 공정에서의 건조 온도는, 100℃~150℃인 것이 바람직하다. 건조하는 건조 공정 시간은, 지지체 상에 도포된 도포액 내의 용제 및 결로 공정에 의해 형성한 물방울이 제거되는 시간이 있으면 된다. 건조 공정 시간은, 20분∼120분인 것이 바람직하고, 또한 40분∼100분인 것이 바람직하다.
상기 전자 사진 감광체의 표면층 형성 시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법에 의해, 감광체의 표면에는, 각각 독립된 오목 형상부가 형성된다. 전자 사진 감광체의 표면층 형성 시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법은, 물의 작용에 의해 형성되는 액적을, 물과의 친화성이 낮은 용제 및 결착 수지를 이용하여 오목 형상부를 형성하는 방법이다. 이 제조 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체 표면에 형성된 오목 형상부의 개개의 형상은, 물의 응집력에 의해 형성되기 때문에, 균일성이 높은 오목 형상부로 되어 있다. 이 제조 방법은, 액적 혹은 액적이 충분히 성장한 상태로부터 액적을 제거하는 공정을 거치는 제조 방법이기 때문에, 전자 사진 감광체의 표면의 오목 형상부는, 예를 들면, 액적 형상 혹은 벌집 형상(육각 형상)의 오목 형상부가 형성된다. 액적 형상의 오목 형상부란, 감광체 표면의 관찰에서는, 예를 들면, 원 형상 혹은 타원 형상으로 관찰되는 오목 형상부이며, 감광체 단면의 관찰에서는, 예를 들면, 부분 원 형상 혹은 부분 타원 형상으로 관찰되는 오목 형상부를 나타낸다. 또한, 벌집 형상(육각 형상)의 오목 형상부란, 예를 들면, 전자 사진 감광체의 표면에 액적이 최밀 충전된 것에 의해 형성된 오목 형상부이다. 구체적으로는, 감광체 표면의 관찰에서는, 예를 들면, 오목 형상부가 원 형상, 육각 형상 혹은 각이 둥근 육각 형상이며, 감광체 단면의 관찰에서는, 예를 들면, 부분 원 형상 혹은 각기둥과 같은 오목 형상부를 나타낸다.
전자 사진 감광체의 표면층 형성 시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법에 의해, 표면층에 복수의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고, 또한 오목 형상부의 장축 직경을 Rpc 및 오목 형상부의 최심부와 개공면의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체를 제작할 수 있다. 오목 형상부의 깊이는, 상기 범위 내에서 임의이지만, 개개의 오목 형상부의 깊이가, 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하로 되는 제조 조건인 것이 바람직하고, 또한 3.0㎛보다 크고 10.0㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 또한 3.5㎛ 이상 8.0㎛ 이하인 것이 보다 한층 더 바람직하다.
상기 오목 형상부는, 제조 방법에서 나타낸 범위 내에서 제조 조건의 조정을 행함으로써 제어 가능하다. 오목 형상부는, 예를 들면, 본 발명에 기재된 표면층 도포액 내의 용제종, 용제 함유량, 결로 공정에서의 상대 습도, 결로 공정에서의 유지 시간, 건조 온도에 의해 제어 가능하다.
다음으로, 본 발명에 따른 전자 사진 감광체의 구성에 대해서 설명한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 전자 사진 감광체는, 지지체와, 그 지지체 상에 형성된 유기 감광층(이하, 간단히 「감광층」이라고도 함)을 갖는다. 본 발명에 따른 전자 사진 감광체는, 일반적으로는, 원통 형상 지지체 상에 감광층을 형성한 원통 형상 유기 전자 사진 감광체가 널리 이용되지만, 벨트 형상 혹은 시트 형상 등의 형상도 가능하다.
감광층은, 전하 수송 물질과 전하 발생 물질을 동일한 층에 함유하는 단층형 감광층이어도, 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층과 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층으로 분리한 적층형(기능 분리형) 감광층이어도 된다. 본 발명에 따른 전자 사진 감광체는, 전자 사진 특성의 관점에서, 적층형 감광층이 바람직하 다. 또한, 적층형 감광층은, 지지체측으로부터 전하 발생층, 전하 수송층의 순으로 적층한 순층형 감광층이어도, 지지체측으로부터 전하 수송층, 전하 발생층의 순으로 적층한 역층형 감광층이어도 된다. 본 발명에 따른 전자 사진 감광체에서, 적층형 감광층을 채용하는 경우, 전자 사진 특성의 관점에서, 순층형 감광층이 바람직하다. 또한, 전하 발생층을 적층 구조로 하여도 되고, 또한, 전하 수송층을 적층 구성으로 하여도 된다. 또한, 내구 성능 향상 등을 목적으로 하여 감광층 상에 보호층을 형성하는 것도 가능하다.
지지체로서는, 도전성을 갖는 것(도전성 지지체)이 바람직하고, 예를 들면, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 스테인레스와 같은 금속제의 지지체를 이용할 수 있다. 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 경우에는, ED관, EI관이나, 이들을 절삭, 전해 복합 연마(전해 작용을 갖는 전극과 전해질 용액에 의한 전해 및 연마 작용을 갖는 지석에 의한 연마), 습식 또는 건식 호닝 처리한 것도 이용할 수 있다. 또한, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 산화 인듐-산화 주석 합금을 진공 증착에 의해 피막 형성된 층을 갖는 상기 금속제 지지체나 수지제 지지체(폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 페놀 수지, 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌 수지)를 이용할 수도 있다. 또한, 카본 블랙, 산화 주석 입자, 산화 티탄 입자 또는 은 입자와 같은 도전성 입자를 수지나 종이에 함침한 지지체나, 도전성 결착 수지를 갖는 플라스틱을 이용할 수도 있다.
지지체의 표면은, 레이저광 등의 산란에 의한 간섭 줄무늬의 방지 등을 목적으로 하여, 절삭 처리, 조면화 처리, 알루마이트 처리 등을 실시해도 된다.
지지체의 체적 저항율은, 지지체의 표면이 도전성을 부여하기 위해서 형성된 층인 경우, 그 층의 체적 저항율은, 1×1010Ω·㎝ 이하인 것이 바람직하고, 특히 1×106Ω·㎝ 이하인 것이 보다 바람직하다.
지지체와, 후술하는 중간층 또는 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 사이에는, 레이저광 등의 산란에 의한 간섭 줄무늬의 방지나, 지지체의 손상의 피복을 목적으로 한 도전층을 형성하여도 된다. 이는 도전성 분체를 적절한 결착 수지에 분산시킨 도포액을 도공함으로써 형성되는 층이다.
이러한 도전성 분체로서는, 이하와 같은 것을 들 수 있다. 카본 블랙, 아세틸렌 블랙; 알루미늄, 니켈, 철, 니크롬, 구리, 아연 또는 은과 같은 금속분; 도전성 산화 주석 또는 ITO와 같은 금속 산화물 분체.
또한, 동시에 이용되는 결착 수지로서는, 이하의 열가소 수지, 열경화성 수지 또는 광 경화성 수지를 들 수 있다. 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-무수 말레산 공중합체, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 폴리아세트산비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아릴레이트 수지, 페녹시 수지, 폴리카보네이트, 아세트산셀룰로스 수지, 에틸셀룰로스 수지, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐포말, 폴리비닐톨루엔, 폴리-N-비닐카바졸, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지 또는 알키드 수지.
도전층은, 상기 도전성 분체와 결착 수지를, 테트라히드로푸란 또는 에틸렌글리콜디메틸에테르와 같은 에틸계 용제; 메탄올과 같은 알코올계 용제; 메틸에틸케톤과 같은 케톤계 용제; 톨루엔과 같은 방향족 탄화 수소 용제로 분산하거나, 또는 용해하고, 이것을 도포함으로써 형성할 수 있다. 도전층의 평균 막 두께는 0.2㎛ 이상 40㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이상 35㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 또한 5㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 보다 한층 더 바람직하다.
도전성 안료나 저항 조절 안료를 분산시킨 도전층은, 그 표면이 조면화되는 경향이 있다.
지지체 또는 도전층과, 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 사이에는, 배리어 기능이나 접착 기능을 갖는 중간층을 형성하여도 된다. 중간층은, 예를 들면, 감광층의 접착성 개량, 도공성 개량, 지지체로부터의 전하 주입성 개량, 감광층의 전기적 파괴에 대한 보호를 위해서 형성된다.
중간층은, 경화성 수지를 도포한 후 경화시켜 수지층을 형성하거나, 혹은, 결착 수지를 함유하는 중간층용 도포액을 도전층 상에 도포하고, 건조함으로써 형성할 수 있다.
중간층의 결착 수지로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 폴리비닐알코올, 폴리비닐메틸에테르, 폴리아크릴산류, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 폴리글루타민산 또는 카제인과 같은 수용성 수지; 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드산 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지 또는 폴리글루타민산 에스테르 수지. 전기적 배리어성을 효과적으로 발현시키기 위해서는, 또한, 도공성, 밀착성, 내용제성 및 저항과 같은 관점에서, 중간층의 결착 수 지는 열가소성 수지가 바람직하다. 구체적으로는, 열 가소성 폴리아미드 수지가 바람직하다. 폴리아미드 수지로서는, 용액 상태에서 도포할 수 있는 저결정성 또는 비결정성의 공중합 나일론이 바람직하다. 중간층의 평균 막 두께는, 0.05㎛ 이상 7㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또한 0.1㎛ 이상 2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 중간층에서 전하(캐리어)의 흐름이 정체되지 않도록 하기 위해서, 중간층 내에, 반도전성 입자를 분산시키거나, 혹은, 전자 수송 물질(억셉터와 같은 전자 수용성 물질)을 함유시켜도 된다.
다음으로 본 발명에서의 감광층에 대해서 설명한다.
본 발명의 전자 사진 감광체에 이용되는 전하 발생 물질로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 모노아조, 디스아조 또는 트리스아조와 같은 아조 안료; 금속 프탈로시아닌 또는 비금속 프탈로시아닌과 같은 프탈로시아닌 안료; 인디고 또는 티오인디고와 같은 인디고 안료; 페릴렌산 무수물 또는 페릴렌산 이미드와 같은 페릴렌 안료; 안트라퀴논 또는 피렌 퀴논과 같은 다환 퀴논 안료; 스쿠와릴륨 색소, 피릴륨염 또는 티오피릴륨염, 트리페닐 메탄 색소; 셀레늄, 셀렌텔루루 또는 아몰퍼스 실리콘과 같은 무기 물질; 퀴나크리돈 안료, 아줄레늄염 안료, 시아닌 염료, 크산텐 색소, 퀴논 이민 색소 또는 스티릴 색소. 이들 전하 발생 재료는 1종만 이용해도 되고, 2종 이상 이용해도 된다. 이들 중에서도, 특히 옥시티타늄프탈로시아닌, 히드록시갈륨프탈로시아닌 혹은 클로로갈륨프탈로시아닌과 같은 금속 프탈로시아닌은, 고감도이기 때문에, 바람직하다.
감광층이 적층형 감광층인 경우, 전하 발생층에 이용하는 결착 수지로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아릴레이트 수지, 부티랄 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 아세트산 비닐 수지, 페놀 수지, 실리콘 수지, 폴리술폰 수지, 스티렌부타디엔 공중합체 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 요소 수지 또는 염화 비닐-아세트산 비닐 공중합체 수지. 특히, 부티랄 수지가 바람직하다. 이들은 단독, 혼합 또는 공중합체로서 1종 또는 2종 이상 이용할 수 있다.
전하 발생층은, 전하 발생 물질을 결착 수지 및 용제와 함께 분산하여 얻어지는 전하 발생층용 도포액을 도포하고, 건조함으로써 형성할 수 있다. 또한, 전하 발생층은, 전하 발생 물질의 증착막으로 하여도 된다. 분산 방법으로서는, 호모지나이저, 초음파, 볼 밀, 샌드 밀, 아트라이터 또는 롤 밀을 이용한 방법을 들 수 있다. 전하 발생 물질과 결착 수지와의 비율은, 10:1∼1:10(질량비)의 범위가 바람직하고, 특히 3:1∼1:1(질량비)의 범위가 보다 바람직하다.
전하 발생층용 도포액에 이용하는 용제는, 사용하는 결착 수지나 전하 발생 물질의 용해성이나 분산 안정성으로부터 선택된다. 유기 용제로서는, 알코올계 용제, 술폭시드계 용제, 케톤계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제 또는 방향족 탄화 수소 용제를 들 수 있다.
전하 발생층의 평균 막 두께는 5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 0.1∼2㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 전하 발생층에는, 다양한 증감제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및/또 는 가소제를 필요에 따라서 첨가할 수도 있다. 또한, 전하 발생층에서 전하(캐리어)의 흐름이 정체되지 않도록 하기 위해서, 전하 발생층에는, 전자 수송 물질(억셉터와 같은 전자 수용성 물질)을 함유시켜도 된다.
본 발명의 전자 사진 감광체에 이용되는 전하 수송 물질로서는, 트릴알릴아민 화합물, 히드라존 화합물, 스티릴 화합물, 스틸벤 화합물, 피라졸린 화합물, 옥사졸 화합물, 티아졸 화합물 또는 트리알릴메탄 화합물을 들 수 있다. 이들 전하 수송 물질은 1종만 이용해도 되고, 2종 이상 이용해도 된다.
전하 수송층은, 전하 수송 물질과 결착 수지를 용제에 용해시킴으로써 얻어지는 전하 수송층용 도포액을 도포하고, 이를 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 상기 전하 수송 물질 중 단독으로 성막성을 갖는 것은, 결착 수지를 이용하지 않고 그것 단독으로 성막하고, 전하 수송층으로 할 수도 있다.
감광층이 적층형 감광층인 경우, 전하 수송층에 이용하는 결착 수지로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 아크릴 수지, 스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리술폰 수지, 폴리페닐렌옥사이드 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 알키드 수지 또는 불포화 수지. 특히, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아릴레이트 수지 또는 디아릴프탈레이트 수지가 바람직하다. 이들은 단독, 혼합 또는 공중합체로서 1종 또는 2종 이상 이용할 수 있다.
전하 수송층은, 전하 수송 물질과 결착 수지를 용제에 용해하여 얻어지는 전하 수송층용 도포액을 도포하고, 건조함으로써 형성할 수 있다. 전하 수송 물질과 결착 수지의 비율은, 2:1∼1:2(질량비)의 범위가 바람직하다.
전하 수송층용 도포액에 이용하는 용제로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 아세톤 또는 메틸에틸케톤과 같은 케톤계 용제; 아세트산 메틸 또는 아세트산 에틸과 같은 에스테르계 용제; 테트라히드로푸란, 디옥솔란, 디메톡시메탄 또는 디메톡시에탄과 같은 에테르계 용제; 톨루엔, 크실렌 또는 클로로벤젠과 같은 방향족 탄화 수소 용제. 이들 용제는, 단독으로 사용해도 되지만, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 이들 용제 중에서도, 에틸계 용제 또는 방향족 탄화 수소 용제를 사용하는 것이, 수지 용해성과 같은 관점에서 바람직하다.
전하 수송층의 평균 막 두께는 5∼50㎛인 것이 바람직하고, 특히 10∼35㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 전하 수송층에는, 예를 들면 산화 방지제, 자외선 흡수제 및/또는 가소제를 필요에 따라서 첨가할 수도 있다.
본 발명에서 전자 사진 감광체에 요구되는 특성 중 하나인 내구 성능의 향상에 있어서는, 상기의 기능 분리형 감광체의 경우, 표면층으로 되는 전하 수송층의 재료 설계는 중요하다. 예를 들면, 고강도의 결착 수지를 이용하는 방법, 가소성을 나타내는 전하 수송 물질과 결착 수지와의 비율을 적정화하는 방법, 고분자 전하 수송 물질을 사용하는 방법을 들 수 있지만, 보다 내구 성능을 발현시키기 위해서는 표면층을 경화계 수지로 구성하는 것이 유효하다.
표면층을 경화계 수지로 구성하는 방법으로서는, 예를 들면, 전하 수송층을 경화계 수지로 구성하는 것을 들 수 있고, 또한, 상기의 전하 수송층 상에 제2 전 하 수송층 혹은 보호층으로서 경화계 수지층을 형성하는 것을 들 수 있다. 경화계 수지층에 요구되는 특성은, 막의 강도와 전하 수송 능력의 양립이며, 전하 수송 재료 및 중합 혹은 가교성의 모노머나 올리고머로 구성되는 것이 일반적이다.
이들 표면층을 경화계 수지로 구성하는 방법에는, 전하 수송 재료로서는, 공지의 정공 수송성 화합물 및 전자 수송성 화합물을 이용할 수 있다. 이들 화합물을 합성하는 재료로서는, 아크릴로일옥시기 또는 스티렌기를 갖는 연쇄 중합계의 재료를 들 수 있다. 또한, 수산기, 알콕시실릴기 또는 이소시아네이트기를 갖는 축차 중합계와 같은 재료를 들 수 있다. 특히, 표면층을 경화계 수지로 구성된 전자 사진 감광체의 전자 사진 특성, 범용성이나 재료 설계 및 제조 안정성의 관점에서 정공 수송성 화합물과 연쇄 중합계 재료의 조합이 바람직하다. 또한, 정공 수송성기 및 아크릴로일옥시기의 양자를 분자 내에 갖는 화합물을 경화시킨 표면층으로 구성된 전자 사진 감광체인 것이 특히 바람직하다.
경화 수단으로서는, 열, 광 또는 방사선과 같은 공지의 수단을 이용할 수 있다.
경화층의 평균 막 두께는, 전하 수송층의 경우에는, 5㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또한 10㎛ 이상 35㎛ 이하인 것이 바람직하다. 제2 전하 수송층 혹은 보호층의 경우에는, 0.1㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또한 1㎛ 이상 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 전자 사진 감광체의 각 층에는 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제로서는, 산화 방지제, 자외선 흡수제 혹은 대광 안정제와 같은 열화 방지제 나, 유기 미립자나 무기 미립자를 들 수 있다. 열화 방지제로서는, 힌더드페놀계 산화 방지제, 힌더드아민계 대광 안정제, 유황 원자 함유 산화 방지제, 인 원자 함유 산화 방지제를 들 수 있다. 유기 미립자로서는, 불소 원자 함유 수지 입자, 폴리스티렌 미립자, 폴리에틸렌 수지 입자와 같은 고분자 수지 입자를 들 수 있다. 무기 미립자로서는, 실리카, 알루미나와 같은 금속 산화물을 들 수 있다.
본 발명의 전자 사진 감광체는, 상기한 바와 같이, 특정한 오목 형상부를 전자 사진 감광체의 표면에 갖는다. 본 발명의 오목 형상부는, 표면이 마모되기 어려운 감광체에 적용했을 때에 효과적으로 작용한다.
본 발명의 전자 사진 감광체의 표면층의 탄성 변형률은, 40% 이상 70% 이하인 것이 바람직하고, 45% 이상 65% 이하인 것이 보다 바람직하고, 50% 이상 60% 이하인 것이 보다 한층 더 바람직하다. 또한, 본 발명의 전자 사진 감광체의 표면의 유니버셜 경도값(HU)은, 140N/㎟ 이상 240N/㎟ 이하인 것이 바람직하고, 또한, 150N/㎟ 이상 220N/㎟ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 전자 사진 감광체의 표면의 유니버셜 경도값(HU) 및 탄성 변형률은, 분위기 온도 25℃ 및 상대 습도 50%의 환경 하에, 미소 경도 측정 장치 피셔 스코프 H100V(Fischer사제)를 이용하여 측정한 값이다. 이 피셔 스코프 H100V는, 측정 대상(전자 사진 감광체의 둘레면)에 압자를 당접하고, 이 압자에 연속적으로 하중을 가하여, 하중하에서의 압입 깊이를 직접 판독함으로써 연속적 경도가 구해지는 장치이다. 본 발명에서는, 압자로서 대면각 136°의 비커스 4각추 다이아몬드 압자를 이용하고, 전자 사진 감광체의 둘레면에 압자를 꽉 눌러, 이하의 건에서 행하였다.
압자에 연속적으로 가하는 하중의 최종(최종 하중): 6mN
압자에 최종 하중 6mN을 가한 상태를 유지하는 시간(유지 시간): 0.1초
또한, 측정점은 273점으로 하였다.
도 9는, 피셔 스코프 H100V(Fischer사제)의 출력 차트의 개략을 도시하는 도면이다. 또한, 도 10은, 본 발명에 따른 전자 사진 감광체를 측정 대상으로 했을 때의 피셔 스코프 H100V(Fischer사제)의 출력 차트의 일례를 도시하는 도면이다. 도 9 및 도 10에서, 종축은 압자에 가한 하중 F(mN)를, 횡축은 압자의 압입 깊이 h(㎛)를 나타낸다. 도 9는, 압자에 가하는 하중을 단계적으로 증가시켜 하중이 최대로 된(A→B) 후, 단계적으로 하중을 감소시켰을(B→C) 때의 결과를 나타낸다. 도 10은, 압자에 가하는 하중을 단계적으로 증가시켜 최종적으로 하중을 6mN으로 하고, 그 후, 단계적으로 하중을 감소시켰을 때의 결과를 나타낸다.
유니버셜 경도값은, 압자에 최종 하중 6mN을 가했을 때의 해당 압자의 압입 깊이로부터 하기 식에 의해 구할 수 있다. 또한, 하기 식 중, HU는 유니버셜 경도를, Ff는 최종 하중(단위 N)을, Sf는 최종 하중을 가했을 때의 압자가 압입된 부분의 표면적(㎟)을 각각 나타낸다. 또한，hf는 최종 하중을 가했을 때의 압자의 압입 깊이(㎜)를 나타낸다.
Figure 112008061780903-pct00001
또한, 탄성 변형률은, 압자가 측정 대상(전자 사진 감광체의 둘레면)에 대해서 행한 일량(에너지), 즉, 압자의 측정 대상(전자 사진 감광체의 둘레면)에 대한 하중의 증감에 의한 에너지의 변화로부터 구할 수 있다. 구체적으로는, 탄성 변형 일량 We를 전체 일량 Wt로 나눈 값(We/Wt)이 탄성 변형률이다. 또한, 전체 일량 Wt는, 도 9에서의 A-B-D-A로 둘러싸이는 영역의 면적이며, 탄성 변형 일량 We는, 도 9에서의 C-B-D-C로 둘러싸이는 영역의 면적이다.
이상의 각 층의 도포액을 도포할 때는, 침지 코팅법, 스프레이 코팅법, 스피너 코팅법, 롤러 코팅법, 메이어 바 코팅법, 블레이드 코팅법 또는 링 코팅법과 같은 도포 방법을 이용할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치에 대해서 설명한다. 도 11은, 본 발명에 따른 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지를 구비한 전자 사진 장치의 개략 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11에서, 참조 부호 1은 원통 형상의 전자 사진 감광체로서, 축(2)을 중심으로 화살표 방향으로 둘레 속도로 회전 구동된다.
회전 구동되는 전자 사진 감광체(1)의 표면은, 대전 수단(1차 대전 수단: 예를 들면 대전 롤러)(3)에 의해, 플러스 또는 마이너스의 소정 전위로 균일하게 대전된다. 다음으로, 슬릿 노광이나 레이저 빔 주사 노광과 같은 노광 수단(도시하 지 않음)으로부터 출력되는 노광광(화상 노광광)(4)을 받는다. 이렇게 해서 전자 사진 감광체(1)의 표면에, 원하는 화상에 대응한 정전 잠상이 순차적으로 형성되어 간다.
전자 사진 감광체(1)의 표면에 형성된 정전 잠상은, 현상 수단(5)의 현상제에 포함되는 토너에 의해 현상되어 토너상으로 된다. 다음으로, 전자 사진 감광체(1)의 표면에 형성 담지되어 있는 토너상이, 전사 수단(예를 들면 전사 롤러)(6)으로부터의 전사 바이어스에 의해, 전사재 공급 수단(도시하지 않음)으로부터 전자 사진 감광체(1)와 전사 수단(6) 사이(당접부)에 전자 사진 감광체(1)의 회전과 동기해서 급송된 전사재(예를 들면 종이) P에 순차적으로 전사되어 간다.
토너상의 전사를 받은 전사재 P는, 전자 사진 감광체(1)의 표면으로부터 분리되어 정착 수단(8)에 도입되어서 상 정착을 받음으로써 화상 형성물(프린트, 카피)로서 장치 밖으로 프린트아웃된다.
토너상 전사 후의 전자 사진 감광체(1)의 표면은, 크리닝 수단(예를 들면 크리닝 블레이드)(7)에 의해 전사 나머지의 현상제(토너)의 제거를 받아서 청정면화된다. 또한, 전자 사진 감광체(1)의 표면은, 전노광 수단(도시하지 않음)으로부터 전노광광(도시하지 않음)에 의해 제전 처리된 후, 반복하여 화상 형성에 사용된다. 또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 대전 수단(3)이, 예를 들면 대전 롤러를 이용한 접촉 대전 수단인 경우에는, 전노광은 반드시 필요한 것은 아니다.
상기의 전자 사진 감광체(1), 대전 수단(3), 현상 수단(5) 및 크리닝 수단(7)의 구성 요소 중, 복수의 것을 용기에 넣어 프로세스 카트리지로서 일체로 결 합하여 구성해도 된다. 또한, 이 프로세스 카트리지를 복사기나 레이저 빔 프린터와 같은 전자 사진 장치 본체에 대하여 착탈 가능하게 구성해도 된다. 도 11에서는, 전자 사진 감광체(1)와, 대전 수단(3), 현상 수단(5) 및 크리닝 수단(7)을 일체로 지지하여 카트리지화하고, 전자 사진 장치 본체의 레일과 같은 안내 수단(10)을 이용하여 전자 사진 장치 본체에 착탈 가능한 프로세스 카트리지(9)로 하고 있다.
이하에, 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 또한, 실시예 중의 「부」는 「질량부」를 의미한다.
(실시예 1)
직경 30㎜, 길이 357.5㎜의 표면이 절삭 가공된 알루미늄 실린더를 지지체(원통 형상 지지체)로 하였다.
다음으로，이하의 성분으로 이루어지는 용액을 약 20시간, 볼 밀로 분산하여 도전층용 도료를 조제하였다.
산화 주석의 피복층을 갖는 황산 바륨 입자로 이루어지는 분체 60부
(상품명: 파스트란 PC1, 미쯔이 금속 광업(주)제)
산화 티탄 15부
(상품명:TITANIXJR, 테이카(주)제)
레졸형 페놀 수지 43부
(상품명: 페노라이트 J-325, 다이니폰 잉크 화학 공업(주)제, 고형분 70%)
실리콘 오일 0.015부
(상품명: SH28PA, 토레이 실리콘(주)제)
실리콘 수지 3.6부
(상품명: 토스펄120, 도시바 실리콘(주)제)
2-메톡시-1-프로판올 50부
메탄올 150부
상기 방법으로 조제한 도전층용 도료를, 상기 지지체 상에 침지법에 의해 도포하고, 140℃로 가열된 오븐 내에서 1시간, 가열 경화함으로써, 지지체 상단으로부터 170㎜ 위치의 평균 막 두께 15㎛인 중간층을 형성하였다.
다음으로，이하의 성분을 메탄올 400부/n-부탄올 200부의 혼합액에 용해한 중간층용 도료를, 상기 도전층 상에 침지 도포하고, 100℃로 가열된 오븐 내에서 30분간, 가열 건조함으로써, 지지체 상단으로부터 170㎜ 위치의 평균 막 두께가 0.45㎛인 중간층을 형성하였다.
공중합 나일론수 10부
(상품명: 아밀란 CM8000, 토레이(주)제)
메톡시메틸화 6나일론 수지 30부
(상품명: 트레진 EF-30T, 테이코쿠 화학(주)제)
다음으로，이하의 성분을, 직경 1㎜ 글래스 비즈를 이용한 샌드 밀 장치로 4시간 분산한 후, 아세트산 에틸 700부를 가해서 전하 발생층용 도료를 조제하였다.
히드록시갈륨프탈로시아닌 20부
(CuKα 특성 X선 회절에서, 7.5°, 9.9°, 16.3°, 18.6°, 25.1°, 28.3°(브래그 각도(2θ±0.2°))에 강한 회절 피크 갖는 것)
하기 화학식(1)
Figure 112008061780903-pct00002
로 나타내어지는 칼릭사렌 화합물 0.2부
폴리비닐 부티랄 10부
(상품명: 에스렉 BX-1, 세키스이화학제)
시클로헥사논 600부
상기 전하 발생층용 도료를 중간층 상에 침지 코팅법으로 도포하고, 80℃로 가열된 오븐 내에서 15분간, 가열 건조함으로써, 지지체 상단으로부터 170㎜ 위치의 평균 막 두께가 0.17㎛인 전하 발생층을 형성하였다.
다음으로, 이하의 성분을 클로로벤젠 600부 및 메티랄 200부의 혼합 용매 내에 용해하여 전하 수송층용 도료를 조제하였다. 이것을 이용하여, 상기 전하 발생층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 10O℃로 가열된 오븐 내에서 30분간, 가열 건조함으로써, 지지체 상단으로부터 170㎜ 위치의 평균 막 두께가 15㎛인 전하 수 송층을 형성하였다.
하기 화학식(2)
Figure 112008061780903-pct00003
로 나타내어지는 전하 수송 물질(정공 수송 물질) 70부
폴리카보네이트 수지 100부
(유피론 Z4O0, 미쯔비시 엔지니어링 플라스틱(주)사제)
다음으로, 이하의 성분을, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄(상품명: 제오롤러 H, 니폰제온(주)사제) 20부 및 1-프로판올 20부의 혼합 용제에 용해하였다.
불소 원자 함유 수지 0.5부
(상품명: GF-300, 토아고세이(주)사제)
상기 불소 원자 함유 수지가 용해된 용액에, 4불화 에틸렌 수지 분체(상품명: 루브론 L-2, 다이킨 공업(주)제) 10부를 가하였다. 그 후, 4불화 에틸렌 수지 분체를 가한 용액을, 고압 분산기(상품명: 마이크로플루이다이저 M-110EH, 미 Microfluidics사제)로 600kgf/㎠의 압력으로 4회의 처리를 실시하여, 균일하게 분산시켰다. 또한, 상기 분산 처리를 행한 용액을 폴리프론 필터(상품명 PF-040, 어드밴텍토요(주)사제)로 여과를 행하여, 분산액을 조제하였다. 그 후, 하기 화학식(3)
Figure 112008061780903-pct00004
으로 나타내어지는 전하 수송 물질(정공 수송 물질) 90부, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄 70부 및 1-프로판올 70부를 상기 분산액에 가하였다. 이것을, 폴리프론 필터(상품명: PF-020, 어드밴텍토요(주)사제)로 여과를 행하여, 제2 전하 수송층용 도료를 조제하였다.
상기 제2 전하 수송층용 도료를 이용하여, 상기 전하 수송층 상에 제2 전하 수송층용 도료를 도포한 후, 대기 중, 50℃의 오븐에서 10분간 건조하였다. 그 후, 질소 분위기 하에서 가속 전압 150KV 및 빔 전류 3.0mA의 조건에서 지지체를 200rpm으로 회전시키면서 1.6초간 전자선 조사를 행하였다. 계속해서, 질소 분위기 하에서, 지지체 주위의 온도를 25℃로부터 125℃까지 30초에 걸쳐 승온시켜, 제2 전하 수송층에 함유되는 물질의 경화 반응을 행하였다. 또한, 이 때의 전자선의 흡수선량을 측정한 바, 15KGy이었다. 또한, 전자선 조사 및 가열 경화 반응 분위기의 산소 농도는 15ppm 이하이었다. 상기 처리를 행한 지지체를, 대기 중에서 25 ℃까지 자연 냉각하고, 그 후, 100℃로 가열된 오븐 내에서 30분간, 대기 중에서, 가열 처리를 행하여, 지지체 상단으로부터 170㎜ 위치의 평균 막 두께가 5㎛인 보호층을 형성하고, 전자 사진 감광체를 얻었다.
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 도 7에 도시된 몰드에 의한 압접 형상 전사 가공 장치에서, 도 12에 도시된 형상 전사용의 몰드를 설치하여 표면 가공을 행하였다. 가공 시의 전자 사진 감광체 및 몰드의 온도는 110℃로 제어하고, 5MPa의 압력으로 가압하면서, 감광체를 둘레 방향으로 회전시켜 형상 전사를 행하였다. 도 12에서, (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 부터 몰드 형상을 나타내는 도면이다. 도 12에 도시하는 몰드는 원주 형상을 갖고 있고, 그 장축 직경 D는 1.0㎛, 높이 F는 3.0㎛이며, 몰드와 몰드의 간격 E는 1.0㎛이다.
<전자 사진 감광체의 표면 형상 측정>
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 초심도 형상 측정 현미경 VK-9500((주)키엔스사제)을 이용하여 표면 관찰을 행하였다. 측정 대상인 전자 사진 감광체를 원통 형상 지지체를 고정할 수 있도록 가공된 거치대에 설치하고, 전자 사진 감광체의 상단으로부터 170㎜ 떨어진 위치의 표면 관찰을 행하였다. 그 때, 대물 렌즈 배율을 50배로 하고, 감광체 표면의 100㎛ 사방을 시야 관찰로 하여, 측정을 행하였다. 측정 시야 내에 관찰된 오목 형상부를 해석 프로그램을 이용하여 해석을 행하였다.
측정 시야 내에 있는 각 오목 형상부의 표면 부분의 형상, 장축 직경(Rpc) 및 오목 형상부의 최심부와 개공면의 거리를 나타내는 깊이(Rdv)를 측정하였다. 전자 사진 감광체의 표면에는, 도 13에 도시되는 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 개수를 산출하면，2,500개이었다. 또한, 상기 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 평균 장축 직경(Rpc-A)은, 1.0㎛이었다. 또한, 오목 형상부와, 그 오목 형상부와 가장 가까운 거리에 있는 오목 형상부와의 평균 거리 I(이하, 오목 형상부 간격이라고 표기하는 경우도 있음)는, 1.0㎛의 간격으로 형성되어 있었다. 또한, 상기 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 평균 깊이(Rdv-A)는, 1.5㎛이었다. 또한, 면적률을 산출하면，20%이었다. 그 결과를 표 1에 나타낸다(표 1 내, 개수는, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0㎛ 이하인 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 개수를 나타낸다. Rpc-A는, 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 평균 장축 직경을 나타낸다. Rdv-A는, 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 평균 깊이를 나타낸다. Rdv-A/Rpc-A는, 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 평균 장축 직경에 대한 평균 깊이의 비를 나타낸다).
<전자 사진 감광체의 탄성 변형률 및 유니버셜 경도(HU)의 측정>
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체를, 분위기 온도 23℃, 상대 습도 50%의 환경 하에 24시간 방치한 후, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 55% 및 유니버셜 경도값은 180N/㎟이었다.
<전자 사진 감광체의 특성 평가>
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체를, 캐논(주)제의 전자 사진 복사기 GP55(코로나 대전 방식)에 장착하고, 이하와 같이 평가를 행하였다.
분위기 온도 23℃ 및 상대 습도 50%의 환경 하에서, 전자 사진 감광체의 암부전위(Vd)가 -700V, 명부 전위(Vl)가 -200V로 되도록 전위의 조건을 설정하고, 전자 사진 감광체의 초기 전위를 조정하였다.
다음으로，폴리우레탄 고무제의 크리닝 블레이드를, 전자 사진 감광체 표면에 대하여, 당접각 25° 및 당접압 30g/㎝로 되도록 설정하였다.
상기 평가 조건에서, 상기의 표면 가공된 전자 사진 감광체의 회전 모터의 초기의 구동 전류값(전류값 A)을 측정하였다. 이 평가는, 전자 사진 감광체와 크리닝 블레이드의 부하량을 평가한 것이다. 얻어진 전류값의 크기는, 전자 사진 감광체와 크리닝 블레이드의 부하량의 크기를 나타낸다. 또한, 마찬가지의 방법으로 얻어진 전자 사진 감광체에 대하여, 표면의 가공을 행하지 않았던 전자 사진 감광체를 이용하여, 전자 사진 감광체의 회전 모터의 초기의 구동 전류값(전류값 B)을 측정하였다. 이와 같이 하여 얻어진 표면 가공된 전자 사진 감광체의 회전 모터의 구동 전류값(전류값 A)과, 표면이 가공되어 있지 않은 전자 사진 감광체의 회전 모터의 구동 전류값(전류값 B)의 비를 산출하였다. 얻어진 (전류값 A)/(전류값 B)의 수치를, 상대적인 토크 비율로서 비교하였다. 이 상대적인 토크 비율의 수치는, 표면 가공된 전자 사진 감광체와 크리닝 블레이드의 부하량의 증감을 나타내고, 토크 비율의 수치가 작은 쪽이 전자 사진 감광체와 크리닝 블레이드의 부하량이 작은 것을 나타낸다.
그 후, A4지 사이즈를 2매 간헐의 조건에서, 50,000매의 통지 내구 시험을 행하였다. 또한, 테스트 차트는, 인자 비율 5%의 것을 이용하였다.
내구 중의 크리닝 성능을 반영하는 블레이드 소리의 평가를 행하였다. 블레이드 소리란, 전자 사진 감광체와 크리닝 블레이드가 접찰되어 있을 때, 전자 사진 감광체가 회전을 시작했을 때, 혹은 전자 사진 감광체의 회전이 정지할 때에, 크리닝 블레이드가 음을 내는 현상을 나타낸다. 블레이드 소리의 주요인으로서는, 전자 사진 감광체와 크리닝 블레이드 사이의 마찰력이 높은 것이 생각된다. 전자 사진 감광체와 크리닝 블레이드 사이의 마찰력 평가로서, 본 발명에서는 토크 비율을 이용하고 있다. 그 결과를 표 1에 나타낸다(표 1 중, 토크 비율은, 상기 방법에 의한 상대적인 토크 비율을 나타낸다. 50,000매 후의 블레이드 소리는, 상기 방법에 의한 통지 내구 시험 시에서의 블레이드 소리의 발생의 유무 혹은 블레이드 소리의 발생 매수를 나타낸다).
(실시예 2)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 2.4㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니 버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 55% 및 유니버셜 경도값은 180N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 0.5㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 0.5㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 2.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로，탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 55% 및 유니버셜 경도값은 180N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 0.2㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 0.2㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 2.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되 었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 0.2㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 55% 및 유니버셜 경도값은 180N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 5)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 0.5㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 0.2㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 2.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 0.2㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 40%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 55% 및 유니버셜 경도값은 180N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 6)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 0.5㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 0.1㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 2.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 0.1㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 55%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 55% 및 유니버셜 경도값은 180N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 7)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드를 도 14에 도시한 산형 형상의 몰드로 대체한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 도 14에서, (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 부터 몰드 형상을 나타내는 도면이다. 도 14에 도시하는 몰드는 산형 형상을 갖고 있고, 그 장축 직경 D는 1.0㎛, 높이 F는 3.0㎛이며, 몰드와 몰드의 간격 E는 1.0㎛이다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 도 15에 도시되는 산형의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 도 15에서, (1)은 감광체의 표면에 형성된 오목 형상부의 배열 상태를 나타내고, (2)는 오목 형상부의 단면 형상을 나타낸다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격 I는, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 55% 및 유니버셜 경도값은 180N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 8)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드를 도 16에 도시한 원추 형상의 몰드로 대체한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 도 16에서, (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 부터 몰드 형상을 나타내는 도면이다. 도 16에 도시하는 몰드는 원추 형상을 갖고 있고, 그 장축 직경 D는 0.2㎛, 높이 F는 2.0㎛이며, 몰드와 몰드의 간격 E는 0.2㎛이다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 도 17에 도시되는 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 도 17에서, (1)은 감광체의 표면에 형성된 오목 형상부의 배열 상태를 나타내고, (2)는 오목 형상부의 단면 형상을 나타낸다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격 I는, 0.2㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 55% 및 유니버셜 경도값은 180N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 9)
실시예 1에서, 불소 원자 함유 수지(상품명: GF-300, 토아고세이(주)사제) 및 4불화 에틸렌 수지 분체(상품명: 루브론 L-2, 다이킨 공업(주)제)를 가하지 않고 제2 전하 수송층용 도료를 조제하였다. 그 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 7에서 사용한 몰드를 사용하고, 실시예 7과 마 찬가지로 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 산형의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 62% 및 유니버셜 경도값은 200N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 10)
실시예 1의 제2 전하 수송층용 도료에서, 불소 원자 함유 수지(상품명: GF-300, 토아고세이(주)사제) 및 4불화 에틸렌 수지 분체(상품명: 루브론 L-2, 다이킨 공업(주)제)에 대해서 각각 2.0부 및 40부로서 조제하였다. 그 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 7에서 사용한 몰드를 사용하고, 실시예 7과 마찬가지로 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 산형의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 50% 및 유니버셜 경도값은 175N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 11)
실시예 1의 제2 전하 수송층용 도료에서, 불소 원자 함유 수지(상품명: GF-300, 토아고세이(주)사제) 및 4불화 에틸렌 수지 분체(상품명: 루브론 L-2, 다이킨 공업(주)제)에 대해서 각각 3.0부 및 60부로서 조제하였다. 그 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 7에서 사용한 몰드를 사용하고, 실시예 7과 마찬가지로 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 산형의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 45% 및 유니버셜 경도값은 165N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 12)
실시예 1과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다. 다음으로, 이하의 성분을 클로로벤젠 600부 및 메티랄 200부의 혼합 용매 내에 용해하여 전하 수송층용 도료를 조제하였다. 이것을 이용하여, 상기 전하 발생층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 110℃로 가열된 오븐 내에서 30분간, 가열 건조함으로써, 지지체 상단으로부터 170㎜ 위치의 평균 막 두께가 15㎛인 전하 수송층을 형성하였다.
상기 화학식(2)로 나타내어지는 전하 수송 물질(정공 수송 물질) 70부
하기 화학식(4)
Figure 112008061780903-pct00005
로 나타내어지는 공중합형 폴리아릴레이트 수지 100부
(식 중, m 및 n은 반복 단위의 본 수지에서의 비(공중합비)를 나타내고, 본 수지에서는，m:n=7:3이다. 또한, 공중합의 형태는, 랜덤 공중합체이다.)
또한, 상기 폴리아릴레이트 수지 내의 테레프탈산 구조와 이소프탈산 구조의 몰비(테레프탈산 구조:이소프탈산 구조)는 50:50이다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)은 130,000이다.
본 발명에서, 수지의 중량 평균 분자량은, 상법에 따라서, 이하와 같이 하여 측정된 것이다.
즉, 측정 대상 수지를 테트라히드로푸란 내에 넣어, 수시간 방치한 후, 진탕하면서 측정 대상 수지와 테트라히드로푸란을 잘 혼합하고(측정 대상 수지의 합일체가 없어질 때까지 혼합하고), 다시 12시간 이상 정치하였다.
그 후, 토소(주)제의 샘플 처리 필터 마이쇼리디스크 H-25-5를 통과시킨 것을 GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)용 시료로 하였다.
다음으로，40℃의 히트 챔버 내에서 컬럼을 안정화시키고, 이 온도에서의 컬럼에, 용매로서 테트라히드로푸란을 매분 1ml의 유속으로 흘리고, GPC용 시료를 10㎕ 주입하여, 측정 대상 수지의 중량 평균 분자량을 측정하였다. 컬럼에는, 토소(주)제의 컬럼 TSKgel SuperHM-M을 이용하였다.
측정 대상 수지의 중량 평균 분자량의 측정에 있어서는, 측정 대상 수지가 갖는 분자량 분포를, 수종의 단분산 폴리스티렌 표준 시료에 의해 작성된 검량선의 대수값과 카운트수의 관계로부터 산출하였다. 검량선 작성용의 표준 폴리스티렌 시료에는, 알드리치사제의 단분산 폴리스티렌의 분자량이, 3,500, 12,000, 40,000, 75,000, 98,000, 120,000, 240,000, 500,000, 800,000, 1,800,000의 것을 10점 이용하였다. 검출기에는 RI(굴절률) 검출기를 이용하였다.
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 6.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 42% 및 유니버셜 경도값은 230N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 13)
실시예 12와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 2.5㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 2.0㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 7.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 2.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 24%이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 14)
실시예 12와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 4.5㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 5.0㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 10.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 5.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 18%이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 15)
실시예 12와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 2.0㎛ 및 F로 나 타내어진 높이를 3.0㎛로부터 5.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 35%이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 16)
실시예 12와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 3.0㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 2.0㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 9.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 2.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 28%이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 17)
실시예 1과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음으로, 이하의 성분을 클로로벤젠 600부 및 메티랄 200부의 혼합 용매 내에 용해하여 전하 수송층용 도료를 조제하였다. 이것을 이용하여, 상기 전하 발생 층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 110℃로 가열된 오븐 내에서 30분간, 가열 건조함으로써, 지지체 상단으로부터 170㎜ 위치의 평균 막 두께가 15㎛인 전하 수송층을 형성하였다.
상기 화학식(2)으로 나타내어지는 전하 수송 물질(정공 수송 물질) 70부
하기 화학식(5)
Figure 112008061780903-pct00006
로 나타내어지는 공중합형 폴리아릴레이트 수지 100부
(식 중, m 및 n은 반복 단위의 본 수지에서의 비(공중합비)를 나타내고, 본 수지에서는，m:n=7:3이다. 또한, 공중합의 형태는, 랜덤 공중합체이다.)
또한, 상기 폴리아릴레이트 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 120,000이다.
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 5.5㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 5.0㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 12.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가 지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 5.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 22%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 43% 및 유니버셜 경도값은 240N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 18)
실시예 17과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 3.0㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 2.0㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 7.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 2.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 28%이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 19)
실시예 17과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 2.0㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 6.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 34%이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 20)
실시예 17과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 2.0㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 4.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 2.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예1)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 1.4㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 전자 사진 감광체 표면의 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 총수를 산출하면，2,500개의 오목 형상부가 형성되어 있었지만, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 형성은 보이지 않았다. 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 평균 장축 직경(Rpc-A) 및 평균 깊이(Rdv-A)를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 55% 및 유니버셜 경도값은 180N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 1.0㎛로부터 5.0㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 1.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 전자 사진 감광체 표면의 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 총수를 산출하면，278개의 오목 형상부가 형성되어 있었지만, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 형성은 보이지 않았다. 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 평균 장축 직경(Rpc-A) 및 평균 깊이(Rdv-A)를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 55%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 55% 및 유니버셜 경도값은 180N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
실시예 12와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 1에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 F로 나타내어진 높이를 3.0㎛로부터 1.6㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 전자 사진 감광체 표면의 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 총수를 산출하면，2,500개의 오목 형상부가 형성되어 있었지만, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 형성은 보이지 않았다. 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 평균 장축 직경(Rpc-A) 및 평균 깊이(Rdv-A)를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 20%이었다. 실시예 1과 마찬가지로, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도를 측정하였다. 그 결과, 탄성 변형률값은 42% 및 유니버셜 경도값은 230N/㎟이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 4)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 표면의 가공을 행하지 않았다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 통지 내구 시험 시에서의 블레이드 소리 발생 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 5)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 평균 입경 35㎛의 글래스 비즈를 감광체 표면에 내뿜는 샌드 블러스트법에 의해, 전자 사진 감광체의 표면의 소면화를 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 부분 구 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 전자 사진 감광체 표면의 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 총수를 산출하면，6개의 오목 형상부가 형성되어 있었지만, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 형성은 보이지 않았다. 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 평균 장축 직경(Rpc-A) 및 평균 깊이(Rdv-A)를 표 1에 나타낸다. 단, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가, 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 개수로서는, 100㎛ 사방 내에 완전하게 포함되어 있는 오목 형상부의 개수를 산출하여 이용하였다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 6)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 평균 입경 70㎛의 글래스 비즈를 감광체 표면에 내뿜는 샌드 블러스트법에 의해, 전자 사진 감광체의 표면의 소면화를 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 부분 구 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 전자 사진 감광체 표면의 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 총수를 산출하면，1개의 오목 형상부가 형성되어 있었지만, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 형성은 보이지 않았다. 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 평균 장축 직경(Rpc-A) 및 평균 깊이(Rdv-A)를 표 1에 나타낸다. 단, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가, 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 개수로서는, 100㎛ 사방 내에 완전하게 포함되어 있는 오목 형상부의 개수를 산출해서 이용하였다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
개수[개] Rpc-A[㎛] Rdv-A[㎛] Rdv-A/Rpc-A 토크 비율 50000매 후의 블레이드 소리
실시예1 2,500 1.0 1.5 1.5 0.35 양호
실시예2 2,500 1.0 1.2 1.2 0.45 45,000매 이후, 매우 경미하게 발생
실시예3 10,000 0.5 1.0 2.0 0.30 양호
실시예4 62,500 0.2 1.0 5.0 0.28 양호
실시예5 20,399 0.5 1.0 2.0 0.30 양호
실시예6 27,777 0.5 1.0 2.0 0.30 양호
실시예7 2,500 1.0 1.5 1.5 0.35 양호
실시예8 62,500 0.2 1.0 5.0 0.30 양호
실시예9 2,500 1.0 1.5 1.5 0.33 양호
실시예10 2,500 1.0 1.5 1.5 0.35 양호
실시예11 2,500 1.0 1.5 1.5 0.35 양호
실시예12 2,500 1.0 3.0 3.0 0.30 양호
실시예13 480 2.5 3.5 1.4 0.30 양호
실시예14 100 4.5 5.0 1.1 0.33 양호
실시예15 1,089 2.0 2.5 1.3 0.45 45,000매 이후, 매우 경미하게 발생
실시예16 400 3.0 4.5 1.5 0.35 양호
실시예17 81 5.5 6.0 1.1 0.35 양호
실시예18 400 3.0 3.5 1.2 0.43 양호
실시예19 1,089 2.0 3.0 1.5 0.38 양호
실시예20 2,500 1.0 2.0 2.0 0.30 양호
비교예1 0 1.0 0.7 0.7 0.65 40,000매 이후, 블레이드 소리 발생
비교예2 0 5.0 0.5 0.1 0.75 25,000매 이후, 블레이드 소리 발생
비교예3 0 1.0 0.8 0.8 0.70 10,000매 이후, 블레이드 소리 발생
비교예4 0 - - - - 초기부터, 블레이드 소리 발생
비교예5 0 35 0.5 0.01 0.78 35,000매 이후, 블레이드 소리 발생
비교예6 0 70 0.3 0.004 0.85 1,000매 이후, 블레이드 소리 발생
이상의 결과로부터, 본 발명의 실시예 1 내지 20과, 비교예 1 내지 6을 비교함으로써, 전자 사진 감광체의 표면에 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부를 갖고 있음으로써, 크리닝 특성, 특히 반복 사용 시에의 블레이드 소리를 양호화할 수 있는 결과가 나타내어져 있다. 본 발명의 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체의 토크 비율의 결과로부터, 본 발명의 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체에서는, 감광체와 크리닝 블레이드 사이의 마찰 저항이 저감되어 있다. 본 발명의 평가에서는, 직경 30㎜의 지지체 상에 형성된 감광층을 갖는 감광체에 대하여, 50,000매의 내구 평가를 행했지만, 이와 같은 평가 조건에서도 블레이드 소리를 저감하는 효과가 확인되었다. 감광체 사용 시의 초기에서는, 감광체 표면에 오목 형상부가 형성되어 있으면 블레이드 소리는 발생하지 않는 경향이 있지만, 반복 사용 시에는, 표면 오목 형상부의 형상의 차이에 의해 효과의 지속성이 상이한 결과로 되어 있다. 이는, 표면에 특정한 오목 형상부를 가짐으로써, 크리닝 블레이드와의 부하량 저감의 효과가 지속되어, 블레이드 소리를 양호화한 결과가 얻어져 있다고 생각된다.
(실시예 21)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하였다. 상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 도 7에 도시된 장치에서, 도 18에 도시된 니켈 재질의 형상 전사용의 몰드를 설치해서 표면 가공을 행하였다. 도 18에서, (1)은 위로부터 본 몰드 형상을 나타내고, (2)는 옆으로부터 부터 몰드 형상을 나타내는 도면이다. 도 18에 도시하는 몰드는 원주 형상을 갖고 있고, 그 장축 직경 D는 2.0㎛, 높이 F는 6.0㎛이며, 몰드와 몰드의 간격 E는 1.0㎛이다. 가공 시의 전자 사진 감광체의 온도 및 몰드의 온도를 110℃로 제어하고, 몰드를 5MPa의 압력으로 가압하면서, 감광체를 둘레 방향으로 회전시켜 형상 전사를 행하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 도 19에 도시되는 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 오목 형상부의 배열을 도시하는 도 19에서, (1)은 감광체 표면을 위로부터 본 도면이며, (2)는 오목 형상부의 단면 형상을 나타낸다. 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 개수, 평균 장축 직경(Rpc-A) 및 평균 깊이(Rdv-A)를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격 I는, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 46%이었다.
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체를, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다(표 2에서, 개수는, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부의 100㎛ 사방 내의 개수를 나타낸다. Rpc-A는, 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 평균 장축 직경을 나타낸다. Rdv-A는, 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 평균 깊이를 나타낸다. Rdv-A/Rpc-A는, 100㎛ 사방 내의 오목 형상부의 평균 장축 직경에 대한 평균 깊이의 비를 나타낸다. 토크 비율은, 실시예 1에 기재된 방법에 의한 상대적인 토크 비율을 나타낸다. 50,000매 후의 블레이드 소리는, 실시예 1에 기재된 방법에 의한 통지 내구 시험 시에의 블레이드 소리의 발생의 유무 혹은 블레이드 소리의 발생 매수를 나타낸다).
(실시예 22)
실시예 21과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 21에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 2.0㎛로부터 1.5㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 0.8㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 6.0㎛로부터 7.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 0.8㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 39%이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 23)
실시예 21과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 21에서 사용한 몰드에서, 도 12에서의 D로 나타내어진 장축 직경을 2.0㎛로부터 4.0㎛, E로 나타내어진 간격을 1.0㎛로부터 2.0㎛ 및 F로 나타내어진 높이를 6.0㎛로부터 9.0㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 원주 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 2.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하면 63%이었다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 24)
실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하였다. 얻어진 전자 사진 감광체의 표면에 대하여, 도 4에서 도시되는 바와 같은 KrF 엑시머 레이저(파장 λ=248㎚)를 이용한 오목 형상부 제작 방법을 이용하여, 오목 형상부를 형성하였다. 그 때에, 도 20에서 도시하는 바와 같이 직경 10㎛의 원형의 레이저광 투과부가 5.0㎛ 간격으로 도면과 같이 배열되는 패턴을 갖는 석영 글래스제의 마스크를 이용하고, 조사 에너지를 0.9J/㎤로 하였다. 또한，1회 조사당의 조사 면적은 2㎜ 사방에서 행하고, 2㎜ 사방의 조사 부위당 3회의 레이저광 조사를 행하였다. 마찬가지의 오목 형상부의 제작을, 도 4에 도시하는 바와 같이, 전자 사진 감광체를 회전시켜, 조사 위치를 축 방향으로 어긋나게 하는 방법에 의해, 감광체 표면에 대한 오목 형상부의 형성을 행하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 도 21에 도시되는 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.4㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 41%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 25)
실시예 24와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 2㎜ 사방의 조사 부위당 5회의 레이저광 조사를 행한 것 이외에는, 실시예 24와 마찬가지로 표면 형상 형성을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.4㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 41%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 26)
실시예 24와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 도 22에서 도시되는 직경 5.0㎛의 원형의 레이저광 투과부가 2.0㎛ 간격으로 도면과 같이 배열되는 패턴을 갖는 석영 글래스제의 마스크를 이용한 것 이외에는, 실시예 24와 마찬가지로 표면 형상 형성을 행하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 도 23에서 도시되는 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격 I는, 0.6㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 44%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 27)
실시예 1과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음으로, 상기 화학식(1)에서 나타내어지는 구조를 갖는 전하 수송 물질 10부, 결착 수지로서 폴리카보네이트 수지(유피론 Z-400, 미쯔비시 엔지니어링 플라스틱(주)제) 10부를, 클로로벤젠 65부 및 디메톡시메탄 35부의 혼합 용매에 용해하여, 전하 수송 물질을 함유하는 표면층용 도포액을 조합하였다. 이와 같이 조제한 표면층용 도포액을, 전하 발생층 상에 침지 코팅하고, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포하였다. 표면층용 도포액을 도포하는 공정은, 상대 습도 45% 및 분위기 온도 25℃의 상태에서 행하였다. 도포 공정 종료로부터 60초 후, 미리 장치 내를 상대 습도 70% 및 분위기 온도 60℃의 상태로 되어 있던 결로 공정용 장치 내에, 표면층용 도포액이 도포된 지지체를 120초간 유지하였다. 결로 공정 종료로부터 60초 후, 미리 장치 내가 120℃로 가열되어 있던 송풍 건조기 내에, 지지체를 넣어, 건조 공정을 60분간 행하였다. 이와 같이 하여, 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제작하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 도 24에, 실시예 27에서 제작된 전자 사진 감광체의 표면의 레이저 현미경에 의한 화상을 나타낸다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.8㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 44%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 전자 사진 감광체의 토크 비율 평가에서의 표면에 오목 형상부가 가공되어 있지 않은 전자 사진 감광체에는, 상기 감광체 제조 공정에서, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포한 후, 바로 건조 공정을 60분간 행하여, 표면에 오목 형상부를 갖지 않는 감광체를 이용하였다.
(실시예 28)
실시예 27과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하고, 결로 공정에서의 상대 습도를 70% 및 분위기 온도 45℃로 변경한 것 이외에는, 실시예 27과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하였다. 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 0.6㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 46%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 29)
실시예 1과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음으로, 상기 화학식(1)로 나타내어지는 구조를 갖는 전하 수송 물질 10부, 결착 수지로서 상기 화학식(5)로 나타내어지는 폴리아릴레이트 수지 10부를, 클로로벤젠 50부, 옥솔란 30부 및 디메톡시메탄 20부의 혼합 용매에 용해하여, 전하 수송 물질을 함유하는 표면층용 도포액을 조합하였다. 이와 같이 조제한 표면층용 도포액을, 전하 발생층 상에 침지 코팅하고, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포하였다. 표면층용 도포액을 도포하는 공정은, 상대 습도 45% 및 분위기 온도 25℃의 상태에서 행하였다. 도포 공정 종료로부터 60초 후, 미리 장치 내를 상대 습도 70% 및 분위기 온도 60℃의 상태로 되어 있던 결로 공정용 장치 내에, 표면층용 도포액이 도포된 지지체를 120초간 유지하였다. 결로 공정 종료로부터 60초 후, 미리 장치 내가 120℃로 가열되어 있던 송풍 건조기 내에, 지지체를 넣어, 건조 공정을 60분간 행하였다. 이와 같이 하여, 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제작하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 2.6㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 47%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 전자 사진 감광체의 토크 비율 평가에서의 표면에 오목 형상부가 가공되어 있지 않은 전자 사진 감광체에는, 상기 감광체 제조 공정에서, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포한 후, 바로 건조 공정을 60분간 행하여, 표면에 오목 형상부를 갖지 않는 감광체를 이용하였다.
(실시예 30)
실시예 1과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음으로, 상기 화학식(1)로 나타내어지는 구조를 갖는 전하 수송 물질 10부, 결착 수지로서 하기 식(6)
Figure 112008061780903-pct00007
으로 나타내어지는 폴리아릴레이트 수지 10부(상기 폴리아릴레이트 수지 내의 테레프탈산 구조와 이소프탈산 구조의 몰비(테레프탈산 구조:이소프탈산 구조)는 50:50이다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)은, 130,000임)를, 클로로벤젠 70부, 디메톡시메탄 32부 및 (메틸술피닐)메탄 3부의 혼합 용매에 용해하여, 전하 수송 물질을 함유하는 표면층용 도포액을 조합하였다. 이와 같이 조제한 표면층용 도포액을, 전하 발생층 상에 침지 코팅하고, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포하였다. 표면층용 도포액을 도포하는 공정은, 상대 습도 45% 및 분위기 온도 25℃의 상태에서 행하였다. 도포 공정 종료로부터 10초 후, 미리 장치 내를 상대 습도 50% 및 분위기 온도 30℃의 상태로 되어 있는 결로 공정용 장치 내에, 표면층용 도포액이 도포된 지지체를 10초간 유지하였다. 결로 공정 종료로부터 240초 후, 미리 장치 내가 120℃로 가열되어 있던 송풍 건조기 내에, 지지체를 넣어, 건조 공정을 60분간 행하였다. 이와 같이 하여, 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제작하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 67%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 전자 사진 감광체의 토크 비율 평가에서의 표면에 오목 형상부가 가공되어 있지 않은 전자 사진 감광체에는, 상기 감광체 제조 공정에서, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포한 후, 바로 건조 공정을 60분간 행하여, 표면에 오목 형상부를 갖지 않는 감광체를 이용하였다.
(실시예 31)
실시예 1과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음으로, 상기 화학식(1)로 나타내어지는 구조를 갖는 전하 수송 물질 10부, 결착 수지로서 상기 화학식(6)으로 나타내어지는 폴리아릴레이트 수지 10부(상기 폴리아릴레이트 수지 내의 테레프탈산 구조와 이소프탈산 구조의 몰비(테레프탈산 구조:이소프탈산 구조)는 50:50이다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)은, 130,000임)를, 클로로벤젠 70부, 디메톡시메탄 32부 및 (메틸술피닐)메탄 3부의 혼합 용매에 용해하여, 전하 수송 물질을 함유하는 표면층용 도포액을 조합하였다. 이와 같이 조제한 표면층용 도포액을, 도포액 온도를 15℃로 되도록 냉각하고, 전하 발생층 상에 침지 코팅하고, 지지체 상에 냉각된 표면층용 도포액을 도포하였다. 표면층용 도포액을 도포하는 공정은, 상대 습도 45% 및 분위기 온도 25℃의 상태에서 행하였다. 도포 공정 종료로부터 10초 후, 미리 장치 내를 상대 습도 50% 및 분위기 온도 28℃의 상태로 되어 있던 결로 공정용 장치 내에, 표면층용 도포액이 도포된 지지체를 60초간 유지하였다. 결로 공정 종료로부터 120초 후, 미리 장치 내가 120℃로 가열되어 있던 송풍 건조기 내에, 지지체를 넣어, 건조 공정을 60분간 행하였다. 이와 같이 하여, 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제작하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 0.3㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 72%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 전자 사진 감광체의 토크 비율 평가에서의 표면에 오목 형상부가 가공되어 있지 않은 전자 사진 감광체에는, 상기 감광체 제조 공정에서, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포한 후, 바로 건조 공정을 60분간 행하여, 표면에 오목 형상부를 갖지 않는 감광체를 이용하였다.
(실시예 32)
실시예 1과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음으로 상기 화학식(1)로 나타내어지는 구조를 갖는 전하 수송 물질 5부, 하기 화학식(7)
Figure 112008061780903-pct00008
로 나타내어지는 구조를 갖는 전하 수송 물질 4부, 상기 화학식(4)로 나타내어지는 폴리아릴레이트 수지 10부(상기 m 및 n은 반복 단위의 본 수지에서의 비(공중합비)를 나타내고, 본 수지에서는，m:n=7:3이며, 테레프탈산 구조와 이소프탈산 구조의 몰비(테레프탈산 구조:이소프탈산 구조)는 50:50이다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)은, 130,000임), 산화 방지제로서 IRGANOX 1330(치바 스페셜티 케미컬사제) 1부를, 클로로벤젠 70부, 디메톡시메탄 35부의 혼합 용매에 용해하여, 전하 수송 물질을 함유하는 표면층용 도포액을 조합하였다.
이것을 이용하여, 상기 전하 발생층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 110℃로 가열된 오븐 내에서 30분간, 가열 건조함으로써, 지지체 상단으로부터 170㎜ 위치의 평균 막 두께가 15㎛인 전하 수송층을 형성하였다.
상기 방법으로 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 실시예 18에서 이용한 몰드를 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 46%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 33)
실시예 32에서 이용한 산화 방지제 대신에, TINUVIN 622 LD(치바 스페셜티 케미컬사제)를 이용한 것 이외에는, 실시예 32와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 실시예 32와 마찬가지의 가공을 행하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 46%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 34)
실시예 1과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음으로, 4불화 에틸렌 수지 분체(상품명: 루브론 L-2, 다이킨 공업(주)제) 10부, 클로로벤젠 90부를 가한 용액을, 고압 분산기(상품명: 마이크로플루이다이저 M-110EH, 미 Microfluidics사제)로 600kgf/㎠의 압력으로 3회의 처리를 실시하여, 균일하게 분산시켰다. 또한, 상기 분산 처리를 행한 용액을 폴리프론 필터(상품명 PF-040, 어드밴텍토요(주)사제)로 여과를 행하여, 분산액을 조제하였다.
다음으로 상기 화학식(1)로 나타내어지는 구조를 갖는 전하 수송 물질 4부, 상기 화학식(7)로 나타내어지는 구조를 갖는 전하 수송 물질 4부, 상기 화학식(4)로 나타내어지는 폴리아릴레이트 수지 10부(상기 m 및 n은 반복 단위의 본 수지에서의 비(공중합비)를 나타내고, 본 수지에서는，m:n=7:3이며, 테레프탈산 구조와 이소프탈산 구조의 몰비(테레프탈산 구조:이소프탈산 구조)는 50:50이다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)은, 130,000임), 상기 분산액을 20부를, 클로로벤젠 58부, 디메톡시메탄 35부의 혼합 용매에 부가하여 전하 수송 물질을 함유하는 표면층용 도포액을 조합하였다.
이것을 이용하여, 상기 전하 발생층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 110℃로 가열된 오픈 내에서 30분간, 가열 건조함으로써, 지지체 상단으로부터 170㎜ 위치의 평균 막 두께가 15㎛인 전하 수송층을 형성하였다.
상기 방법으로 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 실시예 18에서 이용한 몰드를 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로 가공을 행하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 46%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 35)
실시예 34에서 이용한 4불화 에틸렌 수지 분체 대신에, 표면 처리 실리카 미립자(평균 입경 0.1㎛, 상품명: KMPX-100, 신에츠 화학 공업제)를 이용한 것 이외에는 실시예 34와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 마찬가지의 가공을 행하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 46%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 36)
실시예 34에서 이용한 4불화 에틸렌 수지 분체 대신에, 알루미나 미립자(평균 입경 0.1㎛, 상품명: LS-231, 일본 경금속제)를 이용한 것 이외에는 실시예 34와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 마찬가지의 가공을 행하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 46%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 37)
실시예 1과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음으로, 실시예 32와 마찬가지의 전하 수송 물질을 함유하는 표면층용 도포액을 조합하였다. 이와 같이 조제한 표면층용 도포액을, 전하 발생층 상에 침지 코팅하고, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포하였다. 표면층용 도포액을 도포하는 공정은, 상대 습도 45% 및 분위기 온도 25℃의 상태에서 행하였다. 도포 공정 종료로부터 10초 후, 미리 장치 내를 상대 습도 70% 및 분위기 온도 35℃의 상태로 되어 있던 결로 공정용 장치 내에, 표면층용 도포액이 도포된 지지체를 120초간 유지하였다. 결로 공정 종료로부터 240초 후, 미리 장치 내가 120℃로 가열되어 있던 송풍 건조기 내에, 지지체를 넣어, 건조 공정을 60분간 행하였다. 이와 같이 하여, 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제작하였다.
상기 방법으로 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.8㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 44%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 전자 사진 감광체의 토크 비율 평가에서의 표면에 오목 형상부가 가공되어 있지 않은 전자 사진 감광체에는, 상기 감광체 제조 공정에서, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포한 후, 바로 건조 공정을 60분간 행하여, 표면에 오목 형상부를 갖지 않는 감광체를 이용하였다.
(실시예 38)
실시예 37에서 이용한 산화 방지제 대신에, TINUVIN 622 LD(치바 스페셜티 케미컬사제)를 이용한 것 이외에는, 실시예 37과 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.8㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 44%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 전자 사진 감광체의 토크 비율 평가에서의 표면에 오목 형상부가 가공되어 있지 않은 전자 사진 감광체에는, 상기 감광체 제조 공정에서, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포한 후, 바로 건조 공정을 60분간 행하여, 표면에 오목 형상부를 갖지 않는 감광체를 이용하였다.
(실시예 39)
실시예 1과 마찬가지로 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음으로, 실시예 34와 마찬가지의 전하 수송 물질을 함유하는 표면층용 도포액을 조합하였다. 이와 같이 조제한 표면층용 도포액을, 전하 발생층 상에 침지 코팅하고, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포하였다. 표면층용 도포액을 도포하는 공정은, 상대 습도 45% 및 분위기 온도 25℃의 상태에서 행하였다. 도포 공정 종료로부터 10초 후, 미리 장치 내를 상대 습도 70% 및 분위기 온도 35℃ 상태로 되어 있던 결로 공정용 장치 내에, 표면층용 도포액이 도포된 지지체를 120초간 유지하였다. 결로 공정 종료로부터 240초 후, 미리 장치 내가 120℃로 가열되어 있던 송풍 건조기 내에, 지지체를 넣어, 건조 공정을 60분간 행하였다. 이와 같이 하여, 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제작하였다.
상기 방법으로 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.8㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 44%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 전자 사진 감광체의 토크 비율 평가에서의 표면에 오목 형상부가 가공되어 있지 않은 전자 사진 감광체에는, 상기 감광체 제조 공정에서, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포한 후, 바로 건조 공정을 60분간 행하여, 표면에 오목 형상부를 갖지 않는 감광체를 이용하였다.
(실시예 40)
실시예 39에서 이용한 4불화 에틸렌 수지 분체 대신에, 표면 처리 실리카 미립자(평균 입경 0.1㎛, 상품명: LS-231, 일본 경금속제)를 이용한 것 이외에는 실시예 39와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 마찬가지의 가공을 행하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.8㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 44%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 41)
실시예 39에서 이용한 4불화 에틸렌 수지 분체 대신에, 알루미나 미립자(평균 입경 0.1㎛, 상품명: LS-231, 일본 경금속제)를 이용한 것 이외에는 실시예 39 와 마찬가지로 전자 사진 감광체를 제작하고, 마찬가지의 가공을 행하였다.
실시예 1과 마찬가지로 표면 형상 측정을 행한 바, 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은, 1.8㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 44%이었다. 실시예 1과 마찬가지로 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
개수[개] Rpc-A[㎛] Rdv-A[㎛] Rdv-A/Rpc-A 토크 비율 50000매 후의 블레이드 소리
실시예21 1,280 2.0 3.0 1.5 0.38 양호
실시예22 2,200 1.5 3.5 2.3 0.3 양호
실시예23 320 4.0 4.5 1.1 0.30 양호
실시예24 625 2.9 3.2 1.1 0.35 양호
실시예25 625 2.9 5.3 1.8 0.33 양호
실시예26 2,890 1.4 3.5 2.5 0.3 양호
실시예27 320 4.2 6.0 1.4 0.33 양호
실시예28 2,600 1.5 2.0 1.3 0.40 양호
실시예29 120 6.8 7.2 1.1 0.35 양호
실시예30 940 3.0 3.5 1.2 0.33 양호
실시예31 1,475 2.5 2.7 1.1 0.33 양호
실시예32 400 3.0 3.5 1.2 0.43 양호
실시예33 400 3.0 3.5 1.2 0.43 양호
실시예34 400 3.0 3.5 1.2 0.50 양호
실시예35 400 3.0 3.5 1.2 0.40 양호
실시예36 400 3.0 3.5 1.2 0.40 양호
실시예37 320 4.2 6.0 1.4 0.33 양호
실시예38 320 4.0 6.0 1.5 0.33 양호
실시예39 320 4.0 5.5 1.4 0.45 양호
실시예40 320 4.5 6.0 1.3 0.30 양호
실시예41 320 4.2 6.0 1.4 0.33 양호
실시예 21 내지 41의 결과로부터, 전자 사진 감광체의 표면에 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부를 갖고 있음으로써, 전자 사진 감광체의 반복 사용 시에도 블레이드 소리를 양호화할 수 있는 결과가 나타내어져 있다.
본 출원은 2006년 1월 31일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2006-022896, 2006년 1월 31일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2006-022898, 2006년 1월 31일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2006-022899, 2006년 1월 31일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2006-022900, 및 2007년 1월 26일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2007-016216으로부터의 우선권을 주장하는 것이며, 그 내용을 인용하여 본 출원의 일부로 하는 것이다.

Claims (7)

  1. 지지체 상에 감광층을 갖는 전자 사진 감광체에 있어서,
    표면에 복수의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고, 또한 오목 형상부의 장축 직경을 Rpc 및 오목 형상부의 최심부와 개공면의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 장축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 오목 형상부를 전자 사진 감광체의 표면의 100㎛ 사방 내에 81개 이상 62,500개 이하 갖는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    표면에 제1항의 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체에서, 전자 사진 감광체 표면의 오목 형상부의 평균 깊이(Rdv-A)가 3.0㎛보다 크고 10.0㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
  4. 제1항에 있어서,
    표면에 제1항의 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체에서, 전자 사진 감광체 표면의 오목 형상부의 평균 장축 직경(Rpc-A)에 대한 평균 깊이(Rdv-A)의 비(Rdv-A/Rpc-A)가 1.0보다 크고 7.0 이하인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
  5. 제4항에 있어서,
    오목 형상부의 평균 장축 직경(Rpc-A)에 대한 평균 깊이(Rdv-A)의 비(Rdv-A/Rpc-A)가 1.3 이상 5.0 이하인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체.
  6. 제1항의 전자 사진 감광체와, 대전 수단, 현상 수단 및 크리닝 수단으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 수단을 일체로 지지하고, 전자 사진 장치 본체에 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  7. 제1항의 전자 사진 감광체, 대전 수단, 노광 수단, 현상 수단 및 전사 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치.
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