KR101167370B1 - 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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Abstract

본 발명은, 마찰 메모리가 발생하기 어려운 전자 사진 감광체, 상기 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공한다. 전자 사진 감광체의 감광층의 표면층에 복수의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고, 또한 오목 형상부의 단축 직경을 Rpc로 하고, 오목 형상부의 최심부와 개공면과의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를 감광체의 표면에 갖고, 이온화 퍼텐셜이 4.5eV 이상 5.3eV 이하인 전하 수송 물질을 감광층이 갖는다.
지지체, 전자 사진 감광층, 표면층, 오목 형상부, 단축 직경, 대전 수단, 현상 수단, 클리닝 수단, 프로세스 카트리지, 전자 사진 장치

Description

전자 사진 감광체, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치 {ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOSENSITIVE MATERIAL, PROCESS CARTRIDGE AND ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS}
본 발명은 전자 사진 감광체, 상기 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치에 관한 것이다.
전자 사진 감광체로서는, 저가격 및 고생산성 등의 이점으로부터, 광도전성 물질(전하 발생 물질이나 전하 수송 물질)로서 유기 재료를 사용한 감광층(유기 감광층)을 지지체 상에 형성하여 이루어지는 전자 사진 감광체, 소위 유기 전자 사진 감광체가 보급되어 있다. 유기 전자 사진 감광체로서는 고감도 및 재료 설계의 다양성 등의 이점으로부터, 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층과, 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층을 적층하여 이루어지는 감광층, 소위 적층형 감광층을 갖는 전자 사진 감광체가 주류이다. 또한, 이 전하 발생 물질로서는, 광도전성 염료나 광도전성 안료 등을 들 수 있고, 전하 수송 물질로서는 광도전성 중합체나 광도전성 저분자 화합물 등을 들 수 있다.
전자 사진 감광체는, 그 표면에 대전, 노광, 현상, 전사, 클리닝 등의 전기적 외력 및/또는 기계적 외력이 직접 가해지기 때문에, 이들에 대한 내성이 요구된 다. 구체적으로는 클리닝 블레이드나 종이에 의한 표면의 흠집이나 마모 발생에 대한 내구성, 광에 대한 내메모리성, 접촉 부재와의 마찰 대전에 대한 내메모리성, 접촉 부재에 의한 크랙 및 오목부에 대한 내성, 및 토너에 대한 내부착성이 요구된다.
전술한 바와 같은 여러가지 과제 중 하나로서, 마찰 메모리라고 하는 현상을 들 수 있다. 이 현상은 감광체와 감광체에 접촉되어 있는 대전 부재나 클리닝 블레이드가, 물류에 의한 진동이나 낙하에 의한 충격을 받았을 때, 그것들이 마찰되어 감광체 표면에 플러스 전하가 발생하는 것에 기인한 메모리 현상 중 하나이다.
이러한 문제에 대하여, 일본 특허 공개 평10-142813호 공보에는, 바인더의 말단에 불소를 치환한 페닐기를 도입함으로써, 클리닝 블레이드와의 마찰을 저감하는 기술이 개시되어 있다. 일본 특허 공개 제2000-75517호 공보에는, 특정 구조의 전하 수송 물질과 특정 구조의 폴리카보네이트 수지를 조합함으로써 메모리의 발생을 억제하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 감광체와 대전 부재나 블레이드와의 마찰을 저감한다고 하는 관점에서, 감광체의 표면 형상을 변화시키는 것이 하나의 수단이라고 생각된다. 예를 들어, 일본 특허 공개 제2001-066814호 공보에는, 우물형의 요철이 붙은 스탬퍼를 사용하여 전자 사진 감광체의 표면을 압축 성형 가공하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 일본 특허 공개 평10-142813호 공보 및 일본 특허 공개 제2000-75517호 공보에 기재되어 있는 전자 사진 감광체를 사용한 경우에도, 보다 엄격한 조건하에서는 특히 대전 부재와의 마찰에 기인한 메모리가 발생하는 경우가 있어, 한층 더 개선이 요구되고 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2001-066814호 공보에 기재되어 있는 미소한 가공이 이루어진 전자 사진 감광체를 사용한 경우, 오목 형상이 얕은 감광체에서는 감광체 표면과 탄성체인 대전 부재나 클리닝 블레이드와의 접촉 면적을 저감시킬 수 없다. 그 때문에 마찰 메모리에 대한 억제 효과가 얻어지지 않는 경우가 있었다.
본 발명의 과제는 마찰 메모리가 발생하기 어려운 전자 사진 감광체, 상기 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 전자 사진 감광체의 표면에 소정의 오목 형상부 및 소정의 정공 수송 물질을 가짐으로써, 전술한 과제를 효과적으로 개선할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명의 전자 사진 감광체는, 지지체 상에 감광층을 갖는 전자 사진 감광체에 있어서, 상기 전자 사진 감광체가, 표면층의 표면 전역에 단위 면적(100㎛×100㎛)당 100개 이상의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고 있고, 상기 오목 형상부가, 오목 형상부의 단축 직경을 Rpc로 하고, 오목 형상부의 최심부와 개공면과의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부이며, 또한 감광층이 이온화 퍼텐셜이 4.5eV 이상 5.3eV 이하인 정공 수송 물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 전자 사진 감광체와, 대전 수단, 현상 수단 및 클리닝 수단으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 수단을 일체적으로 지지하고, 전자 사진 장치 본체에 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 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, 마찰 메모리가 발생하기 어려운 전자 사진 감광체, 상기 전자 사진 감광체를 구비하는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(표면)를 도시하는 도면.
도 1b는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(표면)를 도시하는 도면.
도 1c는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(표면)를 도시하는 도면.
도 1d는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(표면)를 도시하는 도면.
도 1e는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(표면)를 도시하는 도면.
도 1f는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(표면)를 도시하는 도면.
도 1g는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(표면)를 도시하는 도면.
도 2a는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(단면)를 도시하는 도면.
도 2b는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(단면)를 도시하는 도면.
도 2c는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(단면)를 도시하는 도면.
도 2d는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(단면)를 도시하는 도면.
도 2e는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(단면)를 도시하는 도면.
도 2f는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(단면)를 도시하는 도면.
도 2g는, 본 발명에 있어서의 오목 형상부의 일 형상예(단면)를 도시하는 도면.
도 3은, 본 발명에 있어서의 마스크의 배열 패턴의 예(부분 확대도)를 도시하는 도면.
도 4는, 본 발명에 있어서의 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 발명에 있어서의 몰드에 의한 압접 형상 전사 가공 장치의 개략도의 예를 도시하는 도면.
도 7은, 본 발명에 있어서의 몰드에 의한 압접 형상 전사 가공 장치의 개략도의 다른 예를 도시하는 도면.
도 8a는, 본 발명에 있어서의 몰드의 형상의 예를 도시하는 도면.
도 8b는, 본 발명에 있어서의 몰드의 형상의 예를 도시하는 도면.
도 9는, 본 발명에 의한 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지를 구비한 전자 사진 장치의 개략 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 10은, 실시예 1에서 사용한 몰드의 형상(부분 확대도)을 도시하는 도면.
도 11은, 실시예 1에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴(부분 확대도)을 도시하는 도면.
도 12는, 실시예 14에서 사용한 몰드의 형상(부분 확대도)을 도시하는 도면.
도 13은, 실시예 14에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴(부분 확대도)을 도시하는 도면.
도 14는, 실시예 15에서 사용한 몰드의 형상(부분 확대도)을 도시하는 도면.
도 15는, 실시예 15에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패 턴(부분 확대도)을 도시하는 도면.
도 16은, 실시예 56에서 사용한 몰드의 형상(부분 확대도)을 도시하는 도면.
도 17은, 실시예 56에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴(부분 확대도)을 도시하는 도면.
도 18은, 실시예 57에서 사용한 마스크의 배열 패턴을 도시하는 도면(부분 확대도).
도 19는, 실시예 57에 의해 얻어진 감광체 최표면의 오목 형상부의 배열 패턴(부분 확대도)을 도시하는 도면.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 전자 사진 감광체는, 전술한 바와 같이 지지체 상에 감광층을 갖는 전자 사진 감광체에 있어서, 표면층에 복수의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고, 또한 오목 형상부의 단축 직경을 Rpc로 하고, 오목 형상부의 최심부와 개공면과의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를 감광체의 표면에 갖고, 이온화 퍼텐셜이 4.5eV 이상 5.3eV 이하인 정공 수송 물질을 감광층이 갖는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체이다.
본 발명에 있어서의 각각 독립된 오목 형상부란, 개개의 오목 형상부가, 다른 오목 형상부와 명확하게 구분되어 있는 상태를 나타낸다. 본 발명에 있어서의 전자 사진 감광체의 표면에 형성되어 있는 오목 형상부는, 감광체 표면의 관찰에서 는, 예를 들어 직선에 의해 구성되는 형상, 곡선에 의해 구성되는 형상 혹은 직선 및 곡선에 의해 구성되는 형상을 들 수 있다. 감광체 표면의 오목 형상부의 예를 도 1a 내지 도 1g에 도시한다. 직선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들어 삼각형(도 1e), 사각형(도 1c, 도 1d), 오각형(도 1f) 혹은 육각형(도 1g)을 들 수 있다. 곡선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들어 원 형상(도 1a) 혹은 타원 형상(도 1b)을 들 수 있다. 직선 및 곡선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들어 각이 둥근 사각형, 각이 둥근 육각형 혹은 부채형을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 전자 사진 감광체의 표면의 오목 형상부는, 감광체 단면의 관찰에서는, 예를 들어 직선에 의해 구성되는 형상, 곡선에 의해 구성되는 형상 혹은 직선 및 곡선에 의해 구성되는 형상을 들 수 있다. 직선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들어 삼각형, 사각형 혹은 오각형을 들 수 있다. 곡선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들어 부분 원 형상 혹은 부분 타원 형상을 들 수 있다. 직선 및 곡선에 의해 구성되는 형상으로서는, 예를 들어 각이 둥근 사각형 혹은 부채형을 들 수 있다. 본 발명에 있어서의 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 발명에 있어서의 전자 사진 감광체 표면의 오목 형상부의 단면 형상으로서는, 예를 들어 원추, 사각 방추, 삼각 방추, 반구 형상 등과 같이 감광체 표면으로부터 보았을 때의 면적이 표면 개공부에서 가장 크고, 내부 쪽이 면적이 작은 형상인 것이 마찰 메모리 특성의 점에서 바람직하다. 본 발명에 있어서의 전자 사진 감광체 표면의 오목 형상부는, 개별적으로 상이한 형상, 크기 혹은 깊이를 가져도 되고, 또한 모든 오목 형상부가 동일한 형상, 크기 혹은 깊이이어도 된다. 또한, 전자 사진 감광체의 표면은, 개별적으로 상이한 형상, 크기 혹은 깊이를 갖는 오목 형상부와, 동일한 형상, 크기 혹은 깊이를 갖는 오목 형상부가 조합된 표면이어도 된다.
상기 오목 형상부는, 전자 사진 감광체의 적어도 표면에 형성되어 있다. 감광체 표면의 오목 형상부의 영역은, 표면층 상의 표면 전역이어도 되고, 표면의 일부분에 형성되어 있어도 되지만, 표면 전역인 쪽이 마찰 메모리 특성의 점에서 바람직하다.
본 발명에 있어서의 단축 직경이란, 도 1a 내지 도 1g 중의 화살표로 표시되어 있는 길이(L) 및 도 2a 내지 도 2g 중의 단축 직경(Rpc)으로 표시되어 있는 바와 같이, 전자 사진 감광체에 있어서의 오목 형상부의 개공부 주위의 표면을 기준으로 하고, 각 오목 형상부에 있어서의 최소 길이를 나타낸다. 예를 들어, 오목 형상부의 표면 형상이 원 형상인 경우에는 직경을 나타내고(도 1a), 표면 형상이 타원 형상인 경우에는 짧은 직경을 나타내고(도 1b), 표면 형상이 직사각형인 경우에는 단변을 나타낸다(도 1d).
본 발명에 있어서의 깊이란, 각 오목 형상부의 최심부와 개공면과의 거리를 나타낸다. 구체적으로는, 도 2a 내지 2g 중의 깊이(Rdv)로 표시되어 있는 바와 같이, 전자 사진 감광체에 있어서의 오목 형상부의 개공부 주위의 표면을 기준(기준면(S))으로 하여, 오목 형상부의 최심부와 개공면과의 거리를 나타낸다.
본 발명의 전자 사진 감광체는, 전자 사진 감광체 표면에 전술한 오목 형상 부의 단축 직경 Rpc에 대한 깊이 Rdv의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체이다. 이것은 전자 사진 감광체 표면에, 단축 직경보다도 작은 깊이를 갖는 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체인 것을 나타내고 있다. 이러한 본 발명의 단축 직경보다도 작은 깊이를 갖는 오목 형상부를 표면에 갖는 전자 사진 감광체를 사용함으로써, 마찰 메모리가 발생하기 어려워져, 그에 의한 화상 결함의 발생이 억제된다. 그 이유는 명확하게는 이해되지 않지만, 전자 사진 감광체 표면에, 단축 직경보다도 작은 깊이를 갖는 오목 형상부, 및 이온화 퍼텐셜이 5.3eV 이하인 정공 수송 물질을 가짐으로써 대전 부재나 클리닝 블레이드와의 마찰에 의해 발생한 플러스 전하를 효율적으로 저감하는 것에 기인하고 있다고 생각된다. 본 발명의 오목 형상부는, 단축 직경보다도 작은 깊이를 갖기 때문에, 탄성체인 대전 부재나 클리닝 블레이드와의 접촉압은 작아지지만, 대부분이 접촉 부재와 접한 상태로 유지되어 있다. 이 상태에서 마찰되면, 오목 형상부를 갖고 있는 부분에서는 플러스 전하의 발생은 작아지지만, 접촉 부재와 접해 있는 감광체 표면 전체에 플러스 전하가 발생한다. 본 발명의 전자 사진 감광체는 각각 독립된 오목 형상부를 가짐으로써 통상의 감광체와 비교하여 표면적이 커지고, 플러스 전하가 보다 넓은 범위에서 발생한 상태로 된다. 본 발명자들은 이온화 퍼텐셜이 5.3eV 이하인 정공 수송 물질을 사용하면, 표면적이 큰 감광체 표면 상에 발생한 플러스 전하를 효과적으로 저감시킬 수 있는 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.
전자 사진 감광체 표면의 오목 형상부의 단축 직경 Rpc에 대한 깊이 Rdv의 비(Rdv/Rpc)는 1.0 이하인 것이 마찰 메모리 특성의 점에서 바람직하다. 나아가, 전자 사진 감광체 표면의 오목 형상부의 단축 직경 Rpc에 대한 깊이 Rdv의 비(Rdv/Rpc)가 0.10 이상 0.40 이하인 것이 마찰 메모리 특성의 점에서 보다 바람직하다. 전자 사진 감광체 표면의 오목 형상부의 단축 직경 Rpc에 대한 깊이 Rdv의 비(Rdv/Rpc)가 1.0보다 크면, 대전 부재나 클리닝 블레이드와의 접촉 면적이 저하하고, 접촉 부재와의 마찰에 의해 플러스 전하가 발생하는 표면적이 작아지기 때문에, 본 발명의 오목 형상부 및 정공 수송 물질과의 조합에 의한 플러스 전하의 저감 효과가 얻어지기 어려워진다.
본 발명의 전자 사진 감광체의 표면에는, 전술한 오목 형상부의 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를, 전자 사진 감광체 표면의 100㎛ 정사각형 당, 즉 단위 면적(100㎛×100㎛)당 100개 이상 갖는 것이 바람직하다. 특정한 오목 형상부를 단위 면적당 많이 가짐으로써, 이온화 퍼텐셜이 5.3eV 이하인 정공 수송 물질과의 상승 효과에 의해 양호한 마찰 메모리 특성을 갖는 전자 사진 감광체로 된다. 나아가, 오목 형상부의 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를, 100㎛ 정사각형 당, 즉 단위 면적(100㎛×100㎛)당 250개 이상 갖는 것이 바람직하고, 또한 250개 이상 1000000개 이하 갖는 것이 바람직하다. 또한, 전자 사진 감광체의 표면에는, 전술한 오목 형상부의 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하를 만족하지 않는 오목 형상부를 단위 면적 중에 가져도 된다.
또한, 본 발명의 전자 사진 감광체에 있어서의 오목 형상부의 깊이는, 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하의 범위 내에서 임의적이지만, 오목 형 상부의 깊이 Rdv가 0.01㎛ 이상 3.00㎛ 이하인 것이 양호한 마찰 메모리 특성의 점에서 바람직하다. 나아가, 오목 형상부의 깊이 Rdv가 0.05㎛ 이상 1.20㎛ 이하인 것이 양호한 마찰 메모리 특성의 점에서 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자 사진 감광체의 표면에 있어서의, 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부의 배열은 임의적이다. 상세하게는 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부가 랜덤하게 배치되어도 되고, 규칙성을 갖고 배치되어도 된다. 마찰 메모리 특성에 대한 표면의 균일성을 높이는 측면에서는, 규칙성을 갖고 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 전자 사진 감광체의 표면의 오목 형상부는, 예를 들어 시판 중인 레이저 현미경, 광학 현미경, 전자 현미경 혹은 원자력간 현미경을 사용하여 측정 가능하다.
레이저 현미경으로서는, 예를 들어 이하의 기기가 이용 가능하다. 초심도 형상 측정 현미경 VK-8550, 초심도 형상 측정 현미경 VK-9000 및 초심도 형상 측정 현미경 VK-9500(모두 (주)기엔스사제): 표면 형상 측정 시스템 Surface Explorer SX-520DR형기((주)료까 시스템사제): 주사형 공초점 레이저 현미경 OLS3000(올림푸스(주)제): 리얼 컬러 공초점 현미경 오프텔릭스 C130(레이저텍(주)제).
광학 현미경으로서는, 예를 들어 이하의 기기가 이용 가능하다. 디지털 마이크로스코프 VHX-500 및 디지털 마이크로스코프 VHX-200(모두 (주)기엔스사제): 3D 디지털 마이크로스코프 VC-7700(옴론(주)제).
전자 현미경으로서는, 예를 들어 이하의 기기가 이용 가능하다. 3D 리얼 서 페이스 뷰 현미경 VE-9800 및 3D 리얼 서페이스 뷰 현미경 VE-8800(모두 (주)기엔스사제): 주사형 전자 현미경 컨벤셔널/베리어블 프레셔(Variable Pressure) SEM(SII 나노테크놀로지(주)제): 주사형 전자 현미경 SUPERSCAN SS-550((주)시마즈 세이사꾸쇼제).
원자력간 현미경으로서는, 예를 들어 이하의 기기가 이용 가능하다. 나노스케일 하이브리드 현미경 VN-8000((주)기엔스사제): 주사형 프로브 현미경 NanoNavi 스테이션(SII 나노테크놀로지(주)제): 주사형 프로브 현미경 SPM-9600((주)시마즈 세이사꾸쇼제).
상기 현미경을 사용하여, 소정의 배율에 의해, 측정 시야 내의 오목 형상부의 단축 직경 및 깊이를 계측할 수 있다. 나아가, 단위 면적당 오목 형상부의 개공부 면적률을 계산에 의해 구할 수 있다.
일례로서 서피스 익스플로러(Surface Explorer) SX-520DR형기에 의한 해석 프로그램을 이용한 측정예에 대하여 설명한다. 측정 대상의 전자 사진 감광체를 작업대에 설치하고, 틸트 조정하여 수평을 맞추고, 웨이브 모드에서 전자 사진 감광체의 주위면의 3차원 형상 데이터를 도입한다. 그 때, 대물 렌즈의 배율을 50배로 하고, 100㎛×100㎛(10000㎛2)의 시야 관찰로 하여도 된다.
다음에, 데이터 해석 소프트 중의 입자 해석 프로그램을 사용하여 전자 사진 감광체의 표면의 등고선 데이터를 표시한다.
오목 형상부의 형상, 단축 직경, 깊이 및 개공부 면적과 같은 오목 형상부의 구멍 해석 파라미터는, 형성된 오목 형상부에 의해 각각 최적화할 수 있다. 예를 들어, 단축 직경 10㎛ 정도의 오목 형상부의 관찰 및 측정을 행하는 경우, 단축 직경 상한을 15㎛, 단축 직경 하한을 1㎛, 깊이 하한을 0.1㎛ 및 체적 하한을 1㎛3 이상으로 하여도 된다. 그리고, 해석 화면 상에서 오목 형상부라고 판별할 수 있는 오목 형상부의 개수를 카운트하고, 이것을 오목 형상부의 개수로 한다.
또한, 상기와 동일한 시야 및 해석 조건에서, 상기 입자 해석 프로그램을 사용하여 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 산출할 수 있다.
(오목 형상부의 합계 개공부 면적/(오목 형상부의 합계 개공부 면적 + 비오목 형상부의 합계 면적))×100[%]
본 발명의 전자 사진 감광체의 표면에는, 전술한 오목 형상부의 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를, 오목 형상부의 개공부 면적률로 16% 이상 갖는 것이 양호한 마찰 메모리 특성의 점에서 바람직하다. 나아가, 오목 형상부의 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를, 오목 형상부의 개공부 면적률로 20% 이상 50% 이하 갖는 것이 양호한 마찰 메모리 특성의 점에서 보다 바람직하다.
또한, 오목 형상부의 단축 직경이 1㎛ 정도 이하인 오목 형상부에 대해서는, 레이저 현미경 및 광학 현미경에 의한 관찰이 가능하지만, 보다 측정 정밀도를 높 이는 경우에는, 전자 현미경에 의한 관찰 및 측정을 병용하는 것이 바람직하다.
다음에, 본 발명에 의한 전자 사진 감광체의 표면 형성 방법에 대하여 설명한다. 표면 형상의 형성 방법으로서는, 상기의 오목 형상부에 관련된 요건을 만족할 수 있는 방법이면, 특별히 제한은 없다. 전자 사진 감광체 표면의 형성 방법의 예로서는, 펄스 폭이 100ns(나노초) 이하인 출력 특성을 갖는 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체 표면의 형성 방법, 소정의 형상을 갖는 몰드를 전자 사진 감광체의 표면에 압접하여 형상 전사를 행하는 표면의 형성 방법, 전자 사진 감광체의 표면층 형성시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법을 들 수 있다.
펄스 폭이 100ns(나노초) 이하인 출력 특성을 갖는 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법에 대하여 설명한다. 이 방법에서 사용하는 레이저의 구체적인 예로서는, ArF, KrF, XeF 혹은 XeCl과 같은 가스를 레이저 매질로 하는 엑시머 레이저나, 티탄 사파이어를 매질로 하는 펨토초 레이저를 들 수 있다. 또한, 상기 레이저 조사에 있어서의 레이저광의 파장은 1,000nm 이하인 것이 바람직하다.
상기 엑시머 레이저는, 이하의 공정에서 방출되는 레이저광이다. 우선, Ar, Kr 및 Xe와 같은 희가스와, F 및 Cl과 같은 할로겐 가스의 혼합 기체에, 예를 들어 방전, 전자 빔 및 X선으로 에너지를 공급하여, 전술한 원소를 여기하여 결합시킨다. 그 후, 기저 상태로 떨어짐으로써 해리할 때, 엑시머 레이저광이 방출된다. 상기 엑시머 레이저에 있어서 사용하는 가스로서는, ArF, KrF, XeCl 및 XeF를 들 수 있지만, 어느 것을 사용하여도 된다. 특히, KrF, ArF가 바람직하다.
오목 형상부의 형성 방법으로서는, 도 3에 도시되어 있는 레이저광 차폐부(a)와 레이저광 투과부(b)를 적절하게 배열한 마스크를 사용한다. 마스크를 투과한 레이저광만이 렌즈에서 집광되고, 전자 사진 감광체의 표면에 조사됨으로써, 원하는 형상과 배열을 가진 오목 형상부의 형성이 가능해진다. 상기 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법에서는, 일정 면적 내의 다수의 오목 형상부를, 오목 형상부의 형상 혹은 면적에 관계없이 순간적으로, 또한 동시에 가공할 수 있기 때문에, 표면 형성 공정은 단시간에 끝난다. 마스크를 사용한 레이저 조사에 의해, 1회 조사당 전자 사진 감광체의 표면의 수mm2로부터 수cm2의 영역이 가공된다. 레이저 가공에 있어서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 우선 작업물 회전용 모터(d)에 의해 전자 사진 감광체(f)를 자전시킨다. 자전시키면서, 작업물 이동 장치(e)에 의해, 레이저 조사 위치를 전자 사진 감광체의 축 방향 상에 어긋나게 해 감으로써, 엑시머 레이저광 조사기(c)로부터 엑시머 레이저광을 조사함으로써, 전자 사진 감광체의 표면 전역에 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 단축 직경을 Rpc로 하고, 오목 형상부의 최심부와 개공면과의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체를 제작할 수 있다. 오목 형상부의 깊이는, 상기 범위 내에서 임의적이며, 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면을 형성하는 경우에는, 레 이저 조사 시간, 횟수와 같은 제조 조건의 조정에 의해, 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 0.01㎛ 이상 2.0㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 나아가 0.01㎛ 이상 1.2㎛ 이하인 것이 바람직하다. 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법을 이용함으로써, 오목 형상부의 크기, 형상 및 배열의 제어성이 높고, 고정밀도이면서 자유도가 높은 전자 사진 감광체의 표면 가공을 실현할 수 있다.
또한, 레이저 조사에 의한 전자 사진 감광체의 표면의 형성 방법에서는, 동일한 마스크 패턴을 사용하여 상기의 표면의 형성 방법을 복수의 부위 혹은 감광체 표면 전역에 실시하여도 된다. 이 방법에 의해, 감광체 표면 전체에 균일성이 높은 오목 형상부를 형성할 수 있다. 그 결과, 전자 사진 감광체와 대전 부재나 클리닝 블레이드와의 접촉부에 있어서의 마찰 메모리 저감 효과는 균일해진다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 감광체의 임의의 둘레 방향선(도 5의 점선 화살표) 상에 오목 형상부(h) 및 오목 형상 비형성부(g)의 양쪽이 존재하는 배열로 되도록 마스크 패턴을 형성함으로써, 마찰 메모리의 편재는 한층 방지할 수 있다.
또한, 마찰 메모리의 저감 효과를 보다 균일하게 하기 위하여, 오목 형상부를 형성한 후에 가열 공정을 행하여도 된다. 가열 온도는 100℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 가열 온도의 상한은 마찰 메모리의 점으로부터 특별히 제한되지 않지만, 전자 사진 특성의 점에서 150℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
다음에, 소정의 형상을 갖는 몰드를 전자 사진 감광체의 표면에 압접하여 형 상 전사를 행하는 표면의 형성 방법에 대하여 설명한다.
도 6은, 본 발명에 있어서의 몰드에 의한 압접 형상 전사 가공 장치의 개략도의 예를 도시하는 도면이다. 가압 및 해제를 반복하여 행할 수 있는 가압 장치(A)에 소정의 몰드(B)를 설치한 후, 감광체(C)에 대하여 소정의 압력으로 몰드를 접촉시켜 형상 전사를 행한다. 그 후, 가압을 일단 해제하고, 감광체(C)를 회전시킨 후, 다시 가압하여 형상 전사 공정을 행한다. 이 공정을 반복함으로써, 감광체 전체 둘레에 걸쳐 소정의 오목 형상부를 형성하는 것이 가능하다.
또한, 예를 들어 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 가압 장치(A)에 감광체(C)의 전체 둘레 길이 정도의 길이를 갖는 소정 형상을 갖는 몰드(B)를 설치한 후, 감광체(C)에 대하여 소정의 압력을 가하면서, 감광체를 회전, 이동시킴으로써, 감광체 전체 둘레에 걸쳐 소정의 오목 형상부를 형성하여도 된다.
또한, 시트 형상의 몰드를 롤 형상의 가압 장치와 감광체 사이에 끼우고, 몰드 시트를 보내면서 감광체의 표면 가공을 행하는 것도 가능하다.
또한, 형상 전사를 효율적으로 행할 목적으로, 몰드나 감광체를 가열하여도 된다. 몰드 및 감광체의 가열 온도는, 본 발명의 감광체의 표면의 형상을 형성할 수 있는 범위에서 임의로 설정할 수 있지만, 형상 전사시의 몰드의 온도(℃)를 지지체 상의 감광층의 유리 전이 온도(℃)보다 높게 하도록 가열되어 있는 것이 바람직하다. 나아가, 몰드의 가열에 추가하여, 형상 전사시의 지지체의 온도(℃)를 감광층의 유리 전이 온도(℃)보다 낮게 제어하는 것이 감광체 표면에 전사된 오목 형상부를 안정적으로 형성하는 측면에서 바람직하다.
또한, 본 발명의 감광체가 전하 수송층을 갖는 감광체인 경우에는, 형상 전사시의 몰드의 온도(℃)를 지지체 상의 전하 수송층의 유리 전이 온도(℃)보다 높이도록 가열되어 있는 것이 바람직하다. 나아가, 몰드의 가열에 추가하여, 형상 전사시의 지지체의 온도(℃)를 전하 수송층의 유리 전이 온도(℃)보다 낮게 제어하는 것이, 감광체 표면에 전사된 오목 형상부를 안정적으로 형성하는 측면에서 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 마찰 메모리의 저감 효과를 보다 균일하게 하기 위하여, 형상 전사시의 몰드의 가열 온도를 100℃ 이상으로 하는 것이 보다 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 및 소정의 미세 표면 형상을 갖는 수지 필름에 금속 코팅된 것을 들 수 있다. 몰드 형상의 일례를 도 8a 및 도 8b에 도시한다. 도 8a 및 도 8b에 있어서, (1)은 몰드 형상을 위에서 본 도면이고, (2)는 몰드 형상을 옆에서 본 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 단축 직경을 Rpc 및 오목 형상부의 최심부와 개공 면과의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체를 제작할 수 있다. 오목 형상부의 깊이는, 상기 범위 내에서 임의적이지만, 소정의 형상을 갖는 몰드를 전자 사진 감광체의 표면에 압접하여 형상 전사를 행하는 표면의 형성을 행하는 경우에는, 깊이는 0.01㎛ 이상 3.00㎛ 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, 고정밀도이면서 자유도가 높은 전자 사진 감광체의 표면 가공을 실현할 수 있다.
다음에, 전자 사진 감광체의 표면층 형성시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법을 설명한다. 전자 사진 감광체의 표면층 형성시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법이란, 결착 수지 및 특정한 방향족 유기 용제를 함유하고, 방향족 유기 용제의 함유량이 표면층용 도포액 중의 전체 용제 질량에 대하여 50질량% 이상 80질량% 이하인 표면층용 도포액을 제작하고, 상기 도포액을 도포하는 도포 공정, 다음에 상기 도포액이 도포된 지지체를 유지하고, 상기 도포액이 도포된 지지체의 표면을 결로시키는 결로 공정, 그 후 지지체를 가열 건조하는 건조 공정에 의해 표면에 각각 독립된 오목 형상부가 형성된 표면층을 제작하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체 제조 방법을 나타낸다.
상기 결착 수지로서는, 예를 들어 아크릴 수지, 스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리술폰 수지, 폴리페닐렌옥시 드 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 디알릴프탈레이트 수지가 바람직하다. 나아가, 폴리카보네이트 수지 혹은 폴리아릴레이트 수지인 것이 바람직하다. 이들은 단독, 혼합 또는 공중합체로서 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기 특정한 방향족 유기 용제는, 물에 대하여 친화성이 낮은 용제이다. 구체적으로는 1,2-디메틸벤젠, 1,3-디메틸벤젠, 1,4-디메틸벤젠, 1,3,5-트리메틸벤젠 혹은 클로로벤젠을 들 수 있다.
상기 표면층 도포액 중에, 방향족 유기 용제를 함유하고 있는 것이 중요하지만, 오목 형상부를 안정적으로 제작할 목적으로, 표면층 도포액 중에, 또한 물과의 친화성이 높은 유기 용제 혹은 물을 표면층용 도포액 중에 함유하여도 된다. 물과의 친화성이 높은 유기 용제로서는, (메틸술피닐)메탄(관용명: 디메틸술폭시드), 티올란-1,1-디온(관용명: 술포란), N,N-디메틸카르복시아미드, N,N-디에틸카르복시아미드, 디메틸아세트아미드 혹은 1-메틸피롤리딘-2-온인 것이 바람직하다. 이들 유기 용제는 단독으로 함유할 수도 있고, 2종 이상 혼합하여 함유할 수도 있다.
상기 지지체의 표면을 결로시키는 결로 공정이란, 표면층 도포액이 도포된 지지체를, 지지체의 표면이 결로되는 분위기하에 일정 시간 유지하는 공정을 나타낸다. 이 표면 형성 방법에 있어서의 결로란, 물의 작용에 의해 표면층 도포액이 도포된 지지체에 액적이 형성된 것을 가리킨다. 지지체의 표면을 결로시키는 조건 은, 지지체를 유지하는 분위기의 상대 습도 및 도포액 용제의 휘발 조건(예를 들어 기화열)에 의해 영향을 받지만, 표면층 도포액 중에, 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% 내지 100%이다. 또한, 상대 습도 70% 이상인 것이 바람직하다. 결로 공정에는, 결로에 의한 액적 형성이 행하여지는 데 필요한 시간이 있으면 된다. 생산성의 관점에서 바람직하게는 1초 내지 300초이며, 나아가 10초 내지 180초 정도인 것이 바람직하다. 결로 공정에는, 상대 습도가 중요하지만, 분위기 온도로서는 20℃ 이상 80℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기 가열 건조하는 건조 공정에 의해, 결로 공정에 의해 표면에 발생한 액적을, 감광체 표면의 오목 형상부로서 형성할 수 있다. 균일성이 높은 오목 형상부를 형성하기 위해서는, 신속한 건조인 것이 중요하기 때문에, 가열 건조가 행하여진다. 건조 공정에 있어서의 건조 온도는 100℃ 내지 150℃인 것이 바람직하다. 가열 건조하는 건조 공정 시간은, 지지체 상에 도포된 도포액 중의 용제 및 결로 공정에 의해 형성된 액적이 제거되는 시간이 있으면 된다. 건조 공정 시간은, 20분 내지 120분인 것이 바람직하고, 나아가 40분 내지 100분인 것이 보다 바람직하다.
상기 전자 사진 감광체의 표면층 형성시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법에 의해, 감광체의 표면에는 각각 독립된 오목 형상부가 형성된다. 전자 사진 감광체의 표면층 형성시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법은, 물의 작용에 의해 형성되는 액적을, 물과의 친화성이 낮은 용제 및 결착 수지를 사용하여 오목 형상부를 형성하는 방법이다. 이 제조 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체 표면에 형성된 오목 형상부의 개개의 형태는, 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 들어 액적 형상 혹은 벌집 형상(육각 형상)의 오목 형상부가 형성된다. 액적 형상의 오목 형상부란, 감광체 표면의 관찰에서는, 예를 들어 원 형상 혹은 타원 형상으로 관찰되는 오목 형상부이며, 감광체 단면의 관찰에서는, 예를 들어 부분 원 형상 혹은 부분 타원 형상으로 관찰되는 오목 형상부를 나타낸다. 또한, 벌집 형상(육각 형상)의 오목 형상부란, 예를 들어 전자 사진 감광체의 표면에 액적이 최밀 충전된 것에 의해 형성된 오목 형상부이다. 구체적으로는 감광체 표면의 관찰에서는, 예를 들어 오목 형상부가 원 형상, 육각 형상 혹은 각이 둥근 육각 형상이며, 감광체 단면의 관찰에서는, 예를 들어 부분 원 형상 혹은 각기둥과 같은 오목 형상부를 나타낸다.
전자 사진 감광체의 표면층 형성시에 표면을 결로시킨 표면의 형성 방법에 의해, 표면층에 복수의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고, 또한 오목 형상부의 단축 직경을 Rpc로 하고, 오목 형상부의 최심부와 개공면과의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를 갖는 전자 사진 감광체를 제작할 수 있다. 오목 형상부의 깊이는, 상기 범위 내에서 임의로 설정할 수 있지만, 개개의 오목 형상부의 깊이가 0.01㎛ 이상 3.00 ㎛ 이하로 되는 제조 조건인 것이 바람직하다.
상기 오목 형상부는, 제조 방법에서 나타낸 범위 내에서 제조 조건의 조정을 행함으로써 제어 가능하다. 오목 형상부는, 예를 들어 본 명세서에 기재된 표면층 도포액 중의 용제 종류, 용제 함유량, 결로 공정에 있어서의 상대 습도, 결로 공정에 있어서의 지지체 유지 시간, 가열 건조 온도에 의해 제어 가능하다.
다음에, 본 발명에 있어서의 정공 수송 물질에 대하여 설명한다.
본 발명의 전자 사진 감광체는, 이온화 퍼텐셜이 4.5eV 이상 5.3eV 이하인 정공 수송 물질을 갖는 것을 특징으로 한다. 이온화 퍼텐셜이 작은 정공 수송 물질과 특정한 오목부 형상의 상승 효과에 의해, 플러스 전하를 효과적으로 저감시켜, 마찰 메모리를 억제할 수 있다. 상세하게는 이온화 퍼텐셜이 5.3eV 이하인 것이 마찰 메모리 특성의 점에서 바람직하다. 나아가, 5.2eV 이하인 것이 마찰 메모리 특성의 점에서 보다 바람직하다. 이온화 퍼텐셜의 하한은 마찰 메모리 특성의 점에서는 특별히 제한은 없지만, 일반적으로 이온화 퍼텐셜이 4.5eV 미만으로 되면, 화합물이 용이하게 산화되기 쉬워지기 때문에, 전자 사진 특성의 점에서는 바람직하지 않다.
정공 수송 물질의 이온화 퍼텐셜은, 대기하 광전자 분석법(리껜 게이끼제, 광전자 분광 장치 AC-2)에 의해 측정할 수 있다.
본 발명에 사용되는 이온화 퍼텐셜이 4.5eV 이상 5.3eV 이하인 정공 수송 물질의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이것들에 한정되지 않는다.
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(화학식 1f 중, n은 평균 중합도를 나타냄)
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본 발명에 있어서는, 이온화 퍼텐셜이 4.5eV 이상 5.3eV 이하인 정공 수송 물질을 단독으로 사용하여도 되고, 2종 이상의 전하 수송 물질을 혼합하여 사용하여도 된다. 또한, 플러스 전하를 효과적으로 저감시켜, 마찰 메모리를 억제할 수 있다고 하는 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서 이온화 퍼텐셜이 5.3eV보다 큰 정공 수송 물질을 혼합하여 사용하여도 된다.
다음에, 본 발명에 의한 전자 사진 감광체의 구성에 대하여 설명한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 전자 사진 감광체는, 지지체와, 상기 지지체 상에 형성된 유기 감광층(이하, 간단히 「감광층」이라고도 함)을 갖는다. 본 발명에 의한 전자 사진 감광체는, 일반적으로는 원통 형상 지지체 상에 감광층을 형 성한 원통 형상 유기 전자 사진 감광체가 널리 사용되지만, 벨트 형상 혹은 시트 형상 등의 형상도 가능하다.
감광층은, 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층과 정공 수송 물질을 함유하는 전하 수송층으로 분리된 적층형(기능 분리형) 감광층이 바람직하다. 또한, 적층형 감광층은, 지지체측으로부터 전하 발생층, 전하 수송층의 순서대로 적층한 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 들어 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 스테인리스와 같은 금속제의 지지체를 사용할 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 사용할 수 있다. 또한, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 산화인듐-산화주석 합금을 진공 증착에 의해 피막 형성한 층을 갖는 상기 금속제 지지체나 수지제 지지체(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 페놀 수지, 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌 수지)를 사용할 수도 있다. 또한, 카본 블랙, 산화주석 입자, 산화티탄 입자 또는 은 입자와 같은 도전성 입자를 수지나 종이에 함침한 지지체나, 도전성 결착 수지를 갖는 플라스틱을 사용할 수도 있다.
지지체의 표면은, 레이저광 등의 산란에 의한 간섭 무늬의 방지 등을 목적으 로 하여, 절삭 처리, 조면화 처리, 알루마이트 처리 등을 실시하여도 된다.
지지체의 체적 저항률은, 지지체의 표면이 도전성을 부여하기 위하여 형성된 층인 경우, 그 층의 체적 저항률은 1×1010Ωㆍcm 이하인 것이 바람직하고, 특히 1×106Ωㆍcm 이하인 것이 보다 바람직하다.
지지체와, 후술하는 중간층 또는 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 사이에는, 레이저광 등의 산란에 의한 간섭 무늬의 방지나, 지지체의 흠집의 피복을 목적으로 한 도전층을 형성하여도 된다. 이것은 도전성 분체를 적당한 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 산화주석 또는 ITO와 같은 금속 산화물 분체.
또한, 동시에 사용되는 결착 수지로서는, 이하의 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 광경화성 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, 아세트산 셀룰로오스 수지, 에틸셀룰로오스 수지, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐포르말, 폴리비닐톨루엔, 폴리-N-비닐카르바졸, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지 또는 알키드 수지.
도전층은, 상기 도전성 분체와 결착 수지를, 테트라히드로푸란 또는 에틸렌글리콜 디메틸에테르와 같은 에테르계 용제; 메탄올과 같은 알코올계 용제; 메틸에틸케톤과 같은 케톤계 용제; 톨루엔과 같은 방향족 탄화수소 용제에 분산시키거나 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, 나아가 5㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하다.
지지체 또는 도전층과, 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 사이에는, 배리어 기능이나 접착 기능을 갖는 중간층을 형성하여도 된다. 중간층은, 예를 들어 감광층의 접착성 개량, 도공성 개량, 지지체로부터의 전하 주입성 개량, 감광층의 전기적 파괴에 대한 보호를 위해 형성된다.
중간층은, 경화성 수지를 도포 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, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 폴리글루탐산 또는 카제인과 같은 수용성 수지; 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리아미드산 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지 또는 폴리글루탐산 에스테르 수지. 전기적 배리어성을 효과적으로 발현시키기 위해서는, 또한 도공성, 밀착성, 내용제성 및 저항과 같은 관점에서, 중간층의 결착 수지는 열가소성 수지가 바람직하다. 구체적으로는 열가소성 폴리아미드 수지가 바 람직하다. 폴리아미드 수지로서는, 용액 상태에서 도포할 수 있는 저결정성 또는 비결정성의 공중합 나일론이 바람직하다. 중간층의 평균 막 두께는 0.05㎛ 이상 7㎛ 이하인 것이 바람직하고, 나아가 0.1㎛ 이상 2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 중간층에 있어서 전하(캐리어)의 흐름이 지체되지 않도록 하기 위하여, 중간층 중에, 반도전성 입자를 분산시키거나, 혹은 전자 수송 물질(억셉터와 같은 전자 수용성 물질)을 함유시켜도 된다.
다음에 본 발명에 있어서의 감광층에 대하여 설명한다.
본 발명의 전자 사진 감광체에 사용되는 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 피렌퀴논과 같은 다환 퀴논 안료; 스쿠아릴륨 색소, 피릴륨염 또는 티아피릴륨염, 트리페닐메탄 색소; 셀레늄, 셀레늄-텔루륨 또는 아몰퍼스 실리콘과 같은 무기 물질; 퀴나크리돈 안료, 아줄레늄염 안료, 시아닌 염료, 크산텐 색소, 퀴논이민 색소 또는 스티릴 색소. 이들 전하 발생 재료는 1종만 사용하여도 되고, 2종 이상 사용하여도 된다. 이들 중에서도, 특히 옥시티타늄 프탈로시아닌, 히드록시갈륨 프탈로시아닌 혹은 클로로갈륨 프탈로시아닌과 같은 금속 프탈로시아닌은 고감도이기 때문에 바람직하다.
감광층이 적층형 감광층인 경우, 전하 발생층에 사용하는 결착 수지로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아릴레이 트 수지, 부티랄 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 아세트산 비닐 수지, 페놀 수지, 실리콘 수지, 폴리술폰 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 요소 수지 또는 염화비닐-아세트산 비닐 공중합체 수지. 특히, 부티랄 수지가 바람직하다. 이들은 단독, 혼합 또는 공중합체로서 1종 또는 2종 이상을 사용할 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, 호모게나이저, 초음파, 볼밀, 샌드밀, 아트라이터 또는 롤밀을 이용한 방법을 들 수 있다. 전하 발생 물질과 결착 수지의 비율은 10:1 내지 1:10(질량비)의 범위가 바람직하고, 특히 3:1 내지 1:1(질량비)의 범위가 보다 바람직하다.
전하 발생층용 도포액에 사용하는 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 탄화수소 용제를 들 수 있다.
전하 발생층의 평균 막 두께는 5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 0.1 내지 2㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 전하 발생층에는 여러가지의 증감제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 및 /또는 가소제를 필요에 따라서 첨가할 수도 있다. 또한, 전하 발생층에 있어서 전하(캐리어)의 흐름이 지체되지 않도록 하기 위하여, 전하 발생층에는 전자 수송 물 질(억셉터와 같은 전자 수용성 물질)을 함유시켜도 된다.
본 발명의 전자 사진 감광체에 사용되는 정공 수송 물질로서는, 이온화 퍼텐셜이 4.5eV 이상 5.3eV 이하인 것이면 되지만, 예를 들어 트릴아릴아민 화합물, 히드라존 화합물, 스티릴 화합물, 스틸벤 화합물, 피라졸린 화합물, 옥사졸 화합물, 티아졸 화합물 또는 트리알릴메탄 화합물을 들 수 있다. 이들 정공 수송 물질은 1종만 사용하여도 되고, 2종 이상 사용하여도 된다.
전하 수송층은, 정공 수송 물질과 결착 수지를 용제에 용해시킴으로써 얻어지는 전하 수송층용 도포액을 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 상기 정공 수송 물질 중 단독으로 성막성을 갖는 것은 결착 수지를 사용하지 않고 그 단독으로 성막하고, 전하 수송층으로 할 수도 있다.
감광층이 적층형 감광층인 경우, 전하 수송층에 사용하는 결착 수지로서는 이하의 것을 들 수 있다. 아크릴 수지, 스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리술폰 수지, 폴리페닐렌옥시드 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 알키드 수지 또는 불포화 수지. 특히, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아릴레이트 수지 또는 디알릴프탈레이트 수지가 바람직하다. 이들은 단독, 혼합 또는 공중합체로서 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
전하 수송층은, 정공 수송 물질과 결착 수지를 용제에 용해하여 얻어지는 전하 수송층용 도포액을 도포하고, 건조함으로써 형성할 수 있다. 정공 수송 물질과 결착 수지의 비율은, 2:1 내지 1:2(질량비)의 범위가 바람직하다.
전하 수송층용 도포액에 사용하는 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 탄화수소 용제. 이들 용제는 단독으로 사용하여도 되지만, 2종류 이상을 혼합하여 사용하여도 된다. 이들 용제 중에서도 에테르계 용제 또는 방향족 탄화수소 용제를 사용하는 것이 수지 용해성과 같은 관점에서 바람직하다.
전하 수송층의 평균 막 두께는 5 내지 50㎛인 것이 바람직하고, 특히 10 내지 35㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 전하 수송층에는, 예를 들어 산화 방지제, 자외선 흡수제 및/또는 가소제를 필요에 따라서 첨가할 수도 있다.
본 발명의 전자 사진 감광체의 각 층에는 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제로서는 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 열화 방지제나, 불소 원자 함유 수지 입자 등의 윤활제 등을 들 수 있다.
본 발명의 전자 사진 감광체는, 상기와 같이 특정한 오목 형상부를 전자 사진 감광체의 표면에 갖는다. 본 발명의 오목 형상부는, 특정한 정공 수송 물질을 갖는 감광체에 적용하였을 때에 효과적으로 작용한다.
다음에, 본 발명에 의한 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치에 대하여 설명한다. 도 9는, 본 발명에 의한 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지를 구비한 전자 사진 장치의 개략 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9에 있어서, 도면 부호 1은 원통 형상의 전자 사진 감광체이며, 축(2)을 중심으로 화살표 방향으로 소정의 주속도로 회전 구동된다.
회전 구동되는 전자 사진 감광체(1)의 표면은, 대전 수단(1차 대전 수단: 예를 들어 대전 롤러)(3)에 의해, 정(positive) 또는 부(negative)의 소정 전위로 균일하게 대전된다. 다음에, 슬릿 노광이나 레이저 빔 주사 노광과 같은 노광 수단(도시하지 않음)으로부터 출력되는 노광광(화상 노광광)(4)을 받는다. 이와 같이 하여 전자 사진 감광체(1)의 표면에, 목적하는 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. 다음에, 전자 사진 감광체(1)의 표면에 형성 담지되어 있는 토너상이, 전사 수단(예를 들어 전사 롤러)(6)으로부터의 전사 바이어스에 의해, 전사재 공급 수단(도시하지 않음)으로부터 전자 사진 감광체(1)와 전사 수단(6) 사이(접촉부)에 전자 사진 감광체(1)의 회전과 동기하여 급송된 전사재(예를 들어 종이)(P)에 순차적으로 전사되어 간다.
토너상의 전사를 받은 전사재(P)는, 전자 사진 감광체(1)의 표면으로부터 분리되어 정착 수단(8)에 도입되어 상 정착을 받음으로써 화상 형성물(프린트, 카피)로서 장치 밖으로 프린트 아웃된다.
토너상 전사 후의 전자 사진 감광체(1)의 표면은, 클리닝 수단(예를 들어 클리닝 블레이드)(7)에 의해 전사 잔여의 현상제(토너)의 제거를 받아 청정면화된다. 또한, 전자 사진 감광체(1)의 표면은, 전노광 수단(도시하지 않음)으로부터 전노광 광(도시하지 않음)에 의해 제전 처리된 후, 반복하여 화상 형성에 사용된다. 또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 대전 수단(3)이, 예를 들어 대전 롤러를 사용한 접촉 대전 수단인 경우에는, 전노광은 반드시 필요하지는 않다.
상기의 전자 사진 감광체(1), 대전 수단(3), 현상 수단(5) 및 클리닝 수단(7)의 구성 요소 중, 복수의 것을 용기에 수납하여 프로세스 카트리지로서 일체적으로 결합하여 구성하여도 된다. 또한, 이 프로세스 카트리지를 복사기나 레이저 빔 프린터와 같은 전자 사진 장치 본체에 대하여 착탈 가능하게 구성하여도 된다. 도 9에서는 전자 사진 감광체(1)와, 대전 수단(3), 현상 수단(5) 및 클리닝 수단(7)을 일체적으로 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 30mm, 길이 260.5mm의 표면 절삭 가공된 알루미늄 실린더를 지지체(원통 형상 지지체)로 하였다.
다음에, 이하의 성분을 포함하는 용액을 약 20시간 볼밀로 분산하여 도전층용 도료를 제조하였다.
산화주석의 피복층을 갖는 황산바륨 입자를 포함하는 분체(상품명: 패스트란 PC1, 미쯔이 긴조꾸 고교(주)제) 60부
산화티탄(상품명: TITANIX JR, 타이카(주)제) 15부
레졸형 페놀 수지(상품명: 페놀라이트 J-325, 다이닛본 잉크 가가꾸 고교(주)제, 고형분 70%) 43부
실리콘 오일(상품명: SH28PA, 도레이 실리콘(주)제) 0.015부
실리콘 수지(상품명: 토스펄 120, 도시바 실리콘(주)제) 3.6부
2-메톡시-1-프로판올 50부
메탄올 50부
상기 방법으로 제조한 도전층용 도료를, 상기 지지체 상에 침지법에 의해 도포하고, 140℃로 가열된 오븐 내에서 1시간 가열 경화함으로써, 지지체 상단부로부터 170mm의 위치의 평균 막 두께가 15㎛인 도전층을 형성하였다.
다음에, 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 상단부로부터 170mm 위치의 평균 막 두께가 0.45㎛인 중간층을 형성하였다.
공중합 나일론 수지(상품명: 아밀란 CM8000, 도레이(주)제) 10부
메톡시메틸화 6 나일론 수지(상품명: 토레진 EF-30T, 나가세 켐텍스(주)제) 30부
다음에, 이하의 성분을 직경 1mm 유리 비즈를 사용한 샌드밀 장치로 4시간 분산시킨 후, 아세트산 에틸 700부를 첨가하여 전하 발생층용 도료를 제조하였다.
히드록시갈륨 프탈로시아닌(CuKα 특성 X선 회절에 있어서, 7.5°, 9.9°, 16.3°, 18.6°, 25.1°, 28.3°(브래그 각도(2θ±0.2°))에 강한 회절 피크를 갖는 것) 20부
하기 화학식 2로 표시되는 칼릭스아렌 화합물 0.2부
Figure 112009063672300-pct00010
폴리비닐부티랄(상품명: 에스렉 BX-1, 세끼스이 가가꾸제) 10부
시클로헥사논 600부
상기 전하 발생층용 도료를 중간층 상에 침지 코팅법으로 도포하고, 80℃로 가열된 오븐 내에서 15분간 가열 건조함으로써, 지지체 상단부로부터 170mm 위치의 평균 막 두께가 0.17㎛인 전하 발생층을 형성하였다.
다음에, 이하의 성분을 클로로벤젠 600부 및 메틸알 200부의 혼합 용매 중에 용해하여 전하 수송층용 도료를 제조하였다. 이것을 사용하여, 상기 전하 발생층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 110℃로 가열된 오븐 내에서 30분간 가열 건조함으로써, 지지체 상단부로부터 170mm 위치의 평균 막 두께가 20㎛인 전하 수송층 을 형성하였다.
하기 화학식 1e로 표시되는 정공 수송 물질 50부
<화학식 1e>
Figure 112009063672300-pct00011
폴리카보네이트 수지 100부
(유피론 Z400, 미쯔비시 엔지니어링 플라스틱스(주)제)
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 도 7에 도시된 장치에 있어서, 도 10에 도시된 형상 전사용의 몰드를 설치하여 표면 가공을 행하였다. 가공시의 전자 사진 감광체 및 몰드의 온도는 110℃로 제어하고, 50kg/cm2의 압력으로 가압하면서, 감광체를 둘레 방향으로 회전시켜 형상 전사를 행하였다. 도 10에 있어서, (1)은 몰드 형상을 위에서 본 도면이고, (2)는 몰드 형상을 옆에서 본 도면이다.
<전자 사진 감광체의 표면 형상 측정>
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 초심도 형상 측정 현미경 VK-9500((주)기엔스사제)을 사용하여 표면 관찰을 행하였다. 측정 대상의 전자 사진 감광체를 원통 형상 지지체를 고정할 수 있도록 가공된 작업대에 설치하고, 전자 사진 감광체의 상단부로부터 170mm 이격된 위치의 표면 관찰을 행하였다. 그 때, 대물 렌즈 배율을 50배로 하고, 감광체 표면의 한변이 100㎛인 정사각형을 시야 관찰로서 측정하였다. 측정 시야 내에 관찰된 오목 형상부를 해석 프로그램을 이용하여 해석하였다.
측정 시야 내에 있는 각 오목 형상부의 표면 부분의 형상, 단축 직경(Rpc) 및 오목 형상부의 최심부와 개공면과의 거리를 나타내는 깊이(Rdv)를 측정하였다. 전자 사진 감광체의 표면에는, 도 11에 도시되는 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부의 100㎛ 정사각형 당, 즉 단위 면적(100㎛×100㎛)당 개수를 산출하였더니 2,500개이었다. 또한, 오목 형상부의 표면 부분의 단축 직경 Rpc는 1.0㎛이었다. 또한, 오목 형상부와, 그 오목 형상부와 가장 가까운 거리에 있는 오목 형상부와의 평균 거리(이하, 오목 형상부 간격 (I)이라고 표기함)는, 1.0㎛의 간격으로 형성되어 있었다. 또한, 오목 형상부의 깊이 Rdv는 0.4㎛이었다. 또한, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 결과를 표 1에 나타낸다. (표 1 중, 개수는 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부의 100㎛ 정사각형 당, 즉 단위 면적(100㎛×100㎛)당의 개수를 나타낸다. Rpc는 100㎛ 정사각형 당, 즉 단위 면적(100㎛×100㎛)당 오목 형상부의 평균 단축 직경을 나타낸다. Rdv는 100㎛ 정사각형 당, 즉 단위 면적(100㎛×100㎛)당 오목 형상부의 평균 깊이를 나타낸다. Rdv/Rpc는 100㎛ 정사각형 당, 즉 단위 면적(100㎛×100㎛)당 오목 형상부의 평균 단축 직경에 대한 평균 깊이의 비를 나타낸다.)
<정공 수송 물질의 이온화 퍼텐셜 측정>
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 이온화 퍼텐셜의 측 정을 행하였다. 측정은 대기하 광전자 분석법(리껜 게끼제, 광전자 분광 장치 AC-2)에 의해 행하였다. 측정은 조사 에너지 범위를 4.2eV 내지 6.2eV로 하고, 규격화 광 양자 수율의 베이스 라인과 상승 라인(start-up line)(선형 근사)의 교점으로부터 산출하였다.
<전자 사진 감광체의 마찰 메모리 특성 평가>
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체를, 휴렛 펙커드사제 레이저 빔 프린터 레이저 제트 4250의 프로세스 카트리지를 개조한 것에 장착하고, 이하와 같은 진동 시험에 의해 평가를 행하였다. 개조는 대전 부재의 스프링압을 1.5배로 변경하였다.
진동 시험은 물류 시험 기준(JIS Z0230)에 따라서, 15℃, 10%RH 환경하에서 행하였다. 프로세스 카트리지를 진동 시험 장치(EMIC CORP. Model 905-FN)에 설치하여, x, y, z축의 각 방향에 있어서, 주파수 10Hz 내지 100Hz, 가속도 1G, 소거 방향 LIN SWEEP, 왕복 소거 시간 5분, 시험 시간 1시간으로 진동 시험을 행한 후, 2시간 정치하고 나서 전술한 프린터로 하프톤 화상을 출력하여 평가를 행하였다. 화상 평가는 육안으로 행하고, 메모리가 발생하지 않은 것을 A, 약간 발생한 것을 B, 발생한 것을 C, 명확한 메모리가 발생한 것을 D로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<전자 사진 감광체의 플러스 대전 감쇠 특성 평가>
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체를, 전술한 휴렛 펙커드사제 레이저 빔 프린터 레이저 제트 4250의 프로세스 카트리지를 개조한 것에 장착하고, 이하와 같은 방법에 의해 평가를 행하였다. 평가는 15℃, 10%RH 환경하에서 행하였다. 카트리지의 대전 롤러를 드럼에 대하여 따라서 움직이지 않도록 고정하고, 그 카트리지를 프린터에 장착하여 대전 및 노광을 행하지 않은 상태에서 감광체가 플러스 50V 대전될 때까지 회전 구동시킨 후, 회전 구동을 정지하고, 1분간 정치한 상태에서의 플러스 대전의 감쇠량을 측정하고, 플러스 대전 감쇠율을 측정하였다. 플러스 대전 감쇠율은, 이하의 식에 의해 구하였다. 단, 5분간 회전 구동하여도 50V까지 대전하지 않은 것은, 5분 후에 회전 구동을 정지하고, 그 후의 플러스 대전 감쇠율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
플러스 대전 감쇠율 = 플러스 감쇠량/플러스 대전량×100%
<실시예 2>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 0.5㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 0.5㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 0.4㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 3>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에 서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 0.2㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 0.2㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 0.16㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.2㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 4>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 0.1㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 0.1㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 0.08㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.1㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 5>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 0.05㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 0.05㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 0.04㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.05㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 6>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 2.0㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 2.0㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 1.6㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 2.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 7>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 3.0㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 3.0㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 2.4㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 3.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 8>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 3.0㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 3.0㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 6.0㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 3.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 9>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 0.5㎛, 및 E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 0.5㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면 적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 10>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 0.5㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 0.5㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 0.2㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 11>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 0.5㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 0.5㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 0.1㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 12>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 0.5㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 0.6㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 0.4㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.6㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 16%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 13>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 0.5㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 0.3㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 0.4㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.3㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 31%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 14>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에 서 사용한 몰드를 도 12에 도시한 산형(hill-shaped) 형상의 몰드로 변경한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 도 12에 있어서, (1)은 몰드 형상을 위에서 본 도면이고, (2)는 몰드 형상을 옆에서 본 도면이다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 도 13에 도시되는 산형(hilly)의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격 (I)은 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 15>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드를 도 14에 도시한 사각 방추 형상의 몰드로 변경한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 도 14에 있어서, (1)은 몰드 형상을 위에서 본 도면이고, (2)는 몰드 형상을 옆에서 본 도면이다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 도 15에 도시되는 사각 방추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격 (I)은 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 25%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 16>
실시예 1의 정공 수송 물질을 화학식 1i로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동 일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 3에서 사용한 몰드를 사용하고, 실시예 3과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 침상 형상(needle-shaped)의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 17>
실시예 1의 정공 수송 물질을 화학식 1b로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 3에서 사용한 몰드를 사용하고, 실시예 3과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 침상 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 18>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 3.0㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 7.0㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 2.4㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 7.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 4%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 19>
실시예 1과 동일하게 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음에, 이하의 성분을 클로로벤젠 600부 및 메틸알 200부의 혼합 용매 중에 용해하여 전하 수송층용 도료를 제조하였다. 이것을 사용하여, 상기 전하 발생층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 110℃로 가열된 오븐 내에서 30분간 가열 건조함으로써, 지지체 상단부로부터 170mm 위치의 평균 막 두께가 20㎛인 전하 수송층을 형성하였다.
상기 화학식 1e로 표시되는 정공 수송 물질 50부
하기 화학식 3으로 표시되는 폴리아릴레이트 수지 100부
Figure 112009063672300-pct00012
또한, 상기 폴리아릴레이트 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 130,000이다.
본 발명에 있어서, 수지의 중량 평균 분자량은, 통상의 방법에 따라 이하와 같이 하여 측정된 것이다.
즉, 측정 대상 수지를 테트라히드로푸란 중에 넣고, 몇시간 방치한 후, 진탕하면서 측정 대상 수지와 테트라히드로푸란을 잘 혼합하고(측정 대상 수지의 합일체가 없어질 때까지 혼합하고), 12시간 이상 더 정치하였다.
그 후, 도소(주)제의 샘플 처리 필터 마이쇼리디스크 H-25-5를 통과시킨 것을 GPC(겔 투과 크로마토그래피)용 시료로 하였다.
다음에, 40℃의 가열 챔버 내에서 칼럼을 안정화시키고, 이 온도에 있어서의 칼럼에 용매로서 테트라히드로푸란을 매분 1㎖의 유속으로 흘리고, GPC용 시료를 10㎕ 주입하여, 측정 대상 수지의 중량 평균 분자량을 측정하였다. 칼럼에는 도소(주)제의 칼럼 TSKgel SuperHM-M을 사용하였다.
측정 대상 수지의 중량 평균 분자량의 측정시에서는, 측정 대상 수지가 갖는 분자량 분포를, 몇종의 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, 1,800,000인 것을 10점 사용하였다. 검출기에는 RI(굴절률) 검출기를 사용하였다.
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 실시예 1과 동일하게 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하 였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 20 내지 36>
실시예 19와 동일하게 하여 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 2 내지 18과 동일하게 하여 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 각각 행하였다. 또한, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 37>
실시예 1과 동일하게 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음에, 이하의 성분을 클로로벤젠 600부 및 메틸알 200부의 혼합 용매 중에 용해하여 전하 수송층용 도료를 제조하였다. 이것을 사용하여, 상기 전하 발생층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 110℃로 가열된 오븐 내에서 30분간 가열 건조함으로써, 지지체 상단부로부터 170mm 위치의 평균 막 두께가 20㎛인 전하 수송층을 형성하였다.
상기 화학식 1e로 표시되는 정공 수송 물질 50부
하기 화학식 4로 표시되는 공중합형 폴리아릴레이트 수지 100부
Figure 112009063672300-pct00013
(식 중, m 및 n은 반복 단위의 본 수지에 있어서의 비(공중합비)를 나타내고, 본 수지에 있어서는 m:n=7:3임)
또한, 상기 폴리아릴레이트 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 120,000이다.
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 실시예 2에서 사용한 몰드를 사용하여 실시예 1과 동일하게 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.5㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 38>
실시예 37과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 3에서 사용한 몰드를 사용하여 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.2㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 또한, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 39>
실시예 37과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 4에서 사용한 몰드를 사용하여 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.1㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 또한, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 40>
실시예 1과 동일하게 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음에, 이하의 성분을 클로로벤젠 600부 및 메틸알 200부의 혼합 용매 중에 용해하여 전하 수송층용 도료를 제조하였다. 이것을 사용하여, 상기 전하 발생층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 110℃로 가열된 오븐 내에서 30분간 가열 건조함으로써, 지지체 상단부로부터 170mm 위치의 평균 막 두께가 20㎛인 전하 수송층을 형성하였다.
상기 화학식 1g로 표시되는 정공 수송 물질 50부
상기 화학식 3으로 표시되는 폴리아릴레이트 수지 100부
또한, 상기 폴리아릴레이트 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은 130,000이다.
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 실시예 1과 동일하게 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 1.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 41 내지 54>
실시예 40과 동일하게 하여 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 2 내지 15와 동일하게 하여 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 각각 행하였다. 또한, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<실시예 55>
실시예 40과 동일하게 하여 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 18과 동일하게 하여 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 또한, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 1>
실시예 1의 정공 수송 물질을 하기 화학식 5로 변경한 것 이외는, 실시예 1 과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 그러나, 전자 사진 감광체의 표면의 가공은 행하지 않았다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112009063672300-pct00014
<비교예 2>
비교예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 18과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 3>
비교예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 2와 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<비교예 4>
실시예 1과 동일하게 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음에, 이하의 성분을 테트라히드로푸란 600부 내에 용해, 혼합하여 실리카 입자 분산액을 제조하였다.
1차 입경 0.1㎛의 실리카 입자 50부
폴리카보네이트 수지(유피론 Z400, 미쯔비시 엔지니어링 플라스틱스(주)제)
50부
이 액을 고압 분산기(마이크로플루이다이저 M-110: 미즈호 고교(주)제)를 사용하여 분산을 행하였다. 분산은 50MPa의 분산압에서 3회 행하였다.
전술한 분산액을 사용하여, 이하의 성분으로 되도록 전하 수송층용 도료를 제조하였다. 이것을 사용하여, 상기 전하 발생층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 110℃로 가열된 오븐 내에서 30분간 가열 건조함으로써, 지지체 상단부로부터 170mm 위치의 평균 막 두께가 20㎛인 전하 수송층을 형성하였다.
상기 화학식 1g로 표시되는 정공 수송 물질 50부
폴리카보네이트 수지(유피론 Z400, 미쯔비시 엔지니어링 플라스틱스(주)제)
100부
1차 입경 0.1㎛의 실리카 입자 20부
클로로벤젠 400부
테트라히드로푸란 400부
상기의 방법에 의해 제작된 전자 사진 감광체에 대하여, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<참고예 1>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 다음에, 실시예 1에서 사용한 몰드에 있어서, 도 10 중의 D로 표시된 단축 직경을 1.0㎛로부터 3.0㎛, E로 표시된 간격을 1.0㎛로부터 3.0㎛ 및 F로 표시된 높이를 0.8㎛로부터 8.0㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 표면의 가공을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 원추 형상의 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 3.0㎛의 간격으로 형성되고, 면적률을 산출하였더니 20%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112009063672300-pct00015
이상의 결과로부터, 본 발명의 실시예 1 내지 55와, 비교예 1 내지 4를 비교함으로써, 전자 사진 감광체의 표면에 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부 및 이온화 퍼텐셜이 5.3eV 이하인 정공 수송 물질을 가짐으로써, 전자 사진 감광체의 마찰 메모리를 양호화할 수 있는 것을 알 수 있었다. 본 발명의 오목 형상부 및 이온화 퍼텐셜이 5.3eV 이하인 정공 수송 물질을 갖는 전자 사진 감광체의 플러스 대전 감쇠율의 결과로부터, 본 발명의 오목 형상부 및 이온화 퍼텐셜이 5.3eV 이하인 정공 수송 물질을 갖는 전자 사진 감광체에서는, 플러스 전하가 효과적으로 저감되어 있는 것을 알 수 있었다.
실시예 8 및 참고예 1을 비교하면, 참고예 1에서는 본 발명의 특징인 플러스 대전 감쇠율은 실시예 8에 비하여 작고, 본 발명의 효과가 얻어지지 않는 것을 알 수 있었다. 이것은 참고예 1의 오목 형상부가 깊기 때문에 대전 부재와의 접촉 면적이 감소하고, 그 결과 감광체에 발생하는 플러스 대전의 영역이 작아졌기 때문이라고 추측된다.
<실시예 56>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하였다. 얻어진 전자 사진 감광체의 표면에 대하여, 도 4에서 도시된 바와 같은 KrF 엑시머 레이저(파장 λ=248nm)를 사용한 오목 형상부 제작 방법을 이용하여, 오목 형상부를 형성하였다. 그 때, 도 16에서 도시한 바와 같이 직경 10㎛의 원형의 레이저광 투과부가 5.0㎛ 간격으로 도면과 같이 배열되는 패턴을 갖는 석영 유리제의 마스크를 사용하고, 조사 에너지를 0.9J/cm3로 하였다. 또한, 1회 조사당 조사 면적은 한변이 2mm인 정사각형에서 행하고, 한변이 2mm인 정사각형의 조사 부위당 1회의 레이저광 조사를 행하였다. 동일한 오목 형상부의 제작을, 도 4에 도시한 바와 같이, 전자 사진 감광체를 회전시켜, 조사 위치를 축 방향으로 어긋나게 하는 방법에 의해, 감광체 표면에 대한 오목 형상부의 형성을 행하였다. 또한, 제작한 감광체를 120℃로 가열된 오븐 내에서 30분간 가열 처리하였다.
실시예 1과 동일하게 표면 형상 측정을 행한 바, 도 17에 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 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
<실시예 57>
실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체를 제작하고, 도 18에서 도시되는 직경 5.0㎛의 원형의 레이저광 투과부가 2.0㎛ 간격으로 도면과 같이 배열되는 패턴을 갖는 석영 유리제의 마스크를 사용한 것 이외는, 실시예 56과 동일하게 표면 형상의 형성을 행하였다. 실시예 1과 동일하게 표면 형상의 측정을 행한 바, 도 19에서 도시되는 오목 형상부가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 오목 형상부 간격은 0.6㎛의 간격으로 형성되고, 면적률은 44%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
<실시예 58>
실시예 1과 동일하게 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음에, 실시예 1과 동일한 표면층용 도포액을 전하 발생층 상에 침지 코팅하여, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포하였다. 표면층용 도포액을 도포하는 공정은, 상대 습도 45% 및 분위기 온도 25℃의 상태에서 행하였다. 도포 공정 종료로부터 180초 후, 미리 장치 내를 상대 습도 70% 및 분위기 온도 45℃의 상태로 되어 있던 결로 공정용 장치 내에, 표면층용 도포액이 도포된 지지체를 30초간 유지하였다. 결로 공정 종료로부터 60초 후, 미리 장치 내가 120℃로 가열되어 있던 송풍 건조기 내에 지지체를 넣고, 건조 공정을 60분간 행하였다. 이와 같이 하여 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제작하였다. 지지체 상단부로부터 170mm 위치의 평균 막 두께는 20㎛이었다.
실시예 1과 동일하게 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 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
<실시예 59>
실시예 1과 동일하게 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음에, 실시예 19와 동일한 표면층용 도포액을 전하 발생층 상에 침지 코팅하여, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포하였다. 표면층용 도포액을 도포하는 공정은, 상대 습도 45% 및 분위기 온도 25℃의 상태에서 행하였다. 도포 공정 종료로부터 180초 후, 미리 장치 내를 상대 습도 70% 및 분위기 온도 45℃의 상태로 되어 있던 결로 공정용 장치 내에, 표면층용 도포액이 도포된 지지체를 30초간 유지하였다. 결로 공정 종료로부터 60초 후, 미리 장치 내가 120℃로 가열되어 있던 송풍 건조기 내에 지지체를 넣고, 건조 공정을 60분간 행하였다.
이와 같이 하여 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제작하였다. 지지체 상단부로부터 170mm 위치의 평균 막 두께는 20㎛이었다.
실시예 1과 동일하게 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 45%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
<실시예 60>
실시예 1과 동일하게 지지체 상에 도전층, 중간층 및 전하 발생층을 제작하였다.
다음에, 실시예 40과 동일한 표면층용 도포액을 전하 발생층 상에 침지 코팅하여, 지지체 상에 표면층용 도포액을 도포하였다. 표면층용 도포액을 도포하는 공정은, 상대 습도 45% 및 분위기 온도 25℃의 상태에서 행하였다. 도포 공정 종료로부터 180초 후, 미리 장치 내를 상대 습도 70% 및 분위기 온도 45℃의 상태로 되어 있던 결로 공정용 장치 내에, 표면층용 도포액이 도포된 지지체를 30초간 유지하였다. 결로 공정 종료로부터 60초 후, 미리 장치 내가 120℃로 가열되어 있던 송풍 건조기 내에 지지체를 넣고, 건조 공정을 60분간 행하였다.
이와 같이 하여 전하 수송층이 표면층인 전자 사진 감광체를 제작하였다. 지지체 상단부로부터 170mm 위치의 평균 막 두께는 20㎛이었다.
실시예 1과 동일하게 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 45%이었다. 실시예 1과 동일하게 전자 사진 감광체의 특성 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112009063672300-pct00016
실시예 56 내지 60의 결과로부터, 전자 사진 감광체의 표면에 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 1.0 이하인 오목 형상부를 갖고, 또한 이온화 퍼텐셜이 5.3eV 이하인 정공 수송 물질을 가짐으로써, 전자 사진 감광체의 마찰 메모리를 양호화할 수 있는 것을 알 수 있었다.
이 출원은 2007년 3월 27일에 출원된 일본 특허 출원 제2007-080967호로부터의 우선권을 주장하는 것이며, 그 내용을 인용하여 이 출원의 일부로 하는 것이다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 지지체 및 지지체 상에 감광층을 포함하는 전자 사진 감광체,
    상기 전자 사진 감광체의 표면에 접하는 대전 부재를 갖는 대전 수단, 및
    상기 전자 사진 감광체의 표면에 접하는 클리닝 블레이드를 갖는 클리닝 수단을 일체적으로 지지하고, 전자 사진 장치 본체에 착탈 가능한 프로세스 카트리지로서,
    상기 전자 사진 감광체가, 전자 사진 감광체의 표면층의 표면 전역에 단위 면적(100㎛×100㎛)당 625개 이상 1,000,000개 이하의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고 있고,
    상기 오목 형상부는, 오목 형상부의 단축 직경을 Rpc로 하고, 오목 형상부의 최심부와 개공면(opening surface)과의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 0.1 이상 0.4 이하인 오목 형상부이며,
    상기 오목 형상부의 개공부 면적율이 20% 이상 50% 이하이며,
    상기 감광층은 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층과 이온화 퍼텐셜이 4.5eV 이상 5.2eV 이하인 정공 수송 물질을 포함하는 전하 수송층을 적층하여 구성되며, 상기 전하 수송층이 상기 감광체의 표면층인 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
  9. 지지체 및 지지체 상에 감광층을 포함하는 전자 사진 감광체,
    상기 전자 사진 감광체의 표면에 접하는 대전 부재를 갖는 대전 수단, 노광 수단, 현상 수단, 전사 수단 및
    상기 전자 사진 감광체의 표면에 접하는 클리닝 블레이드를 갖는 클리닝 수단을 가지는 전자 사진 장치로서
    상기 전자 사진 감광체가, 전자 사진 감광체의 표면층의 표면 전역에 단위 면적(100㎛×100㎛)당 625개 이상 1,000,000개 이하의 각각 독립된 오목 형상부를 갖고 있고,
    상기 오목 형상부는, 오목 형상부의 단축 직경을 Rpc로 하고, 오목 형상부의 최심부와 개공면(opening surface)과의 거리를 나타내는 깊이를 Rdv로 한 경우에, 단축 직경에 대한 깊이의 비(Rdv/Rpc)가 0.1 이상 0.4 이하인 오목 형상부이며,
    상기 오목 형상부의 개공부 면적율이 20% 이상 50% 이하이며,
    상기 감광층은 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층과 이온화 퍼텐셜이 4.5eV 이상 5.2eV 이하인 정공 수송 물질을 포함하는 전하 수송층을 적층하여 구성되며, 상기 전하 수송층이 상기 감광체의 표면층인 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치.
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