KR101554440B1

KR101554440B1 - 전자 사진 감광체, 중간 전사 부재, 프로세스 카트리지, 및 전자 사진 장치

Info

Publication number: KR101554440B1
Application number: KR1020147001092A
Authority: KR
Inventors: 기미히로 요시무라; 요헤이 미야우치; 게이코 야마기시; 가즈히사 시라야마; 마호 호리
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2015-09-18
Also published as: JP2013029812A; WO2012176617A1; EP2724198A1; CN103620501A; US9158214B2; KR20140022463A; EP2724198A4; US20140113225A1

Abstract

본 발명은 각각 표면 상에서 우수한 윤활성 및 우수한 클리닝성을 갖는 전자 사진 감광체 및 중간 전사 부재, 각각 상기 전자 사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치, 및 상기 중간 전사 부재를 포함하는 전자 사진 장치를 제공한다. 따라서, 본 발명의 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층은 매트릭스 성분, 및 상기 매트릭스 성분과 결합되지 않고 상기 매트릭스 성분 내의 소공에 회전 가능하게 유지되는, 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 함유한다.

Description

전자 사진 감광체, 중간 전사 부재, 프로세스 카트리지, 및 전자 사진 장치{ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOSENSITIVE MEMBER, INTERMEDIATE TRANSFER MEMBER, PROCESS CARTRIDGE, AND ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS}

본 발명은 전자 사진 감광체, 각각 상기 전자 사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치, 중간 전사 부재, 및 상기 중간 전사 부재를 포함하는 전자 사진 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전사재(예를 들어, 종이 시트)로 완전히 전사되지 않은 토너(전사 잔류 토너) 등이 원치 않는 물질로서 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면 상에 남기 쉽다. 이와 같은 원치 않는 물질은 후속하는 화상 형성 공정에서 화상 품질을 열화시키므로, 매번 제거될 필요가 있다.

전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면 상의 전사 잔류 토너는, 예컨대 브러쉬형 또는 블레이드형 클리닝 부재를 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면과 접촉시킴으로써 원치 않는 물질을 문질러 제거하는 방법 또는 원치 않는 물질을 흡인에 의해 제거하는 방법에 의해서 제거한다. 특히, 블레이드형 클리닝 부재를 사용하는 방법이 있으며, 다시 말하면 간단한 구조로 클리닝을 효과적으로 수행할 수 있기 때문에 클리닝 블레이드가 널리 사용되고 있다. 클리닝 블레이드는 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면 사이에 접착력을 용이하게 제공하는 고무(특히 우레탄 고무)로 구성되는 경우가 많다.

그러나, 고무는 높은 마찰 계수를 갖는 재료이다. 이로 인해 이상한 소리(블레이드 채터링), 클리닝 블레이드의 진동에 기인한 토너 스크래핑(scraping)의 용량 감소(통과 토너), 및 클리닝 블레이드가 말리는 현상(블레이드 컬링)을 유발한다.

특허문헌 1은 플루오르계 또는 실리콘계 고체 윤활 성분을 클리닝 블레이드에 도포하여 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 사이의 마찰을 감소시키는 방법을 개시하고 있다.

특허문헌 9는 고체 윤활 성분을 클리닝 블레이드에 도포하여 클리닝 블레이드와 중간 전사 부재 사이의 마찰을 감소시키는 방법을 개시하고 있다.

특허문헌 2 및 3은 플루오로카본 수지 성분을 전자 사진 감광체의 표면층에 함유시키는 방법을 개시하고 있다. 특허문헌 4는 실리콘 수지 성분을 전자 사진 감광체의 표면층에 함유시키는 방법을 개시하고 있다.

특허문헌 5 및 6은 전자 사진 감광체의 표면 상에 돌기부와 오목부를 형성함으로써 윤활성과 클리닝성을 개선하는 방법을 개시하고 있다.

특허문헌 7 및 8은 전자 사진 감광체의 표면층에 무기 입자를 혼입시킴으로써 마찰 계수를 감소시키는 방법을 개시하고 있다.

일본 특허 공개 평08-220962호 일본 특허 공개 제2005-043623호 일본 특허 공개 제2008-090214호 일본 특허 공개 제2007-072164호 일본 특허 공개 제2004-302452호 일본 특허 공개 제2010-237657호 일본 특허 공개 평8-262752호 일본 특허 공개 제2002-116571호 일본 특허 공개 제2008-276103호

그러나, 특허문헌 1 내지 9에 개시된 기법들은 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면의 윤활성 및 클리닝성의 측면에서 여전히 개선의 여지가 있다.

구체적으로, 특허문헌 1 및 9에 개시된 기법에서는, 화상을 반복적으로 형성할 경우, 고체 윤활 성분이 클리닝 블레이드로부터 이탈된다. 그러므로, 장시간 동안 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재 사이의 마찰을 감소시키는 효과를 유지하기가 곤란하다.

특허문헌 2 및 3에 개시된 기법에서는, 플루오로카본 성분이 전자 사진 감광체의 대전 공정을 통해 쉽게 변성된다. 그러므로, 화상을 반복적으로 형성할 경우, 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 사이의 마찰을 감소시키는 효과가 사라지기 쉽다.

특허문헌 4에 개시된 기법에서는, 실리콘 수지 성분이 전자 사진 감광체의 표면층에서 표면측 상에 불균일하게 존재한다. 그러므로, 화상을 반복적으로 형성할 경우, 실리콘 수지 성분이 제거되고, 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 사이에서 마찰을 감소시키는 효과가 사라지기 쉽다.

특허문헌 5 및 6에 개시된 기법에서는, 화상을 반복적으로 형성할 경우에, 전자 사진 감광체의 표면 상의 돌기부와 오목부가 제거되므로, 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 사이에서 마찰을 감소시키는 효과가 사라지기 쉽다.

특허문헌 7 및 8에 개시된 기법에서는, 클리닝 블레이드에 사용된 고무보다 더 높은 경도를 갖는 무기 입자가 전자 사진 감광체의 표면층 내의 매트릭스 성분과 결합해서 정착된다. 그러므로, 화상을 반복해서 형성할 경우에, 클리닝 블레이드의 모서리가 부서지기 쉽고 부서진 부분을 통해 토너가 쉽게 통과하게 된다.

본 발명은 각각 표면 상에서 우수한 윤활성(낮은 마찰) 및 우수한 클리닝성을 갖는 전자 사진 감광체 및 중간 전사 부재, 각각 상기 전자 사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치, 및 상기 중간 전사 부재를 포함하는 전자 사진 장치를 제공한다.

본 발명은, 매트릭스 성분 및 상기 매트릭스 성분과 결합되지 않고 상기 매트릭스 성분 내의 소공(pore)에 회전 가능하게 유지되는, 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 함유하는 표면층을 포함하는 전자 사진 감광체를 제공한다.

또한, 본 발명은 전자 사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착되는 프로세스 카트리지를 제공하며, 상기 프로세스 카트리지는 상기 전자 사진 감광체, 및 상기 전자 사진 감광체의 표면과 접촉하는 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 유닛을 일체로 지지한다.

또한, 본 발명은 상기 전자 사진 감광체, 대전 유닛, 화상 노광 유닛, 현상 유닛, 전사 유닛, 및 상기 전자 사진 감광체의 표면과 접촉하는 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 유닛을 포함하는 전자 사진 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 매트릭스 성분 및 상기 매트릭스 성분과 결합되지 않고 상기 매트릭스 성분 내의 소공에 회전 가능하게 유지되는, 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 함유하는 표면층을 포함하는 중간 전사 부재를 제공한다.

또한, 본 발명은 전자 사진 감광체, 화상 노광 유닛, 현상 유닛, 제1 전사 유닛, 상기 중간 전사 부재, 제2 전사 유닛, 및 상기 중간 전사 부재의 표면과 접촉하는 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 유닛을 포함하는 전자 사진 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 각각 표면 상에서 우수한 윤활성 및 우수한 클리닝성을 갖는 전자 사진 감광체 및 중간 전사 부재, 각각 상기 전자 사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치, 및 상기 중간 전사 부재를 포함하는 전자 사진 장치가 제공될 수 있다.

도 1은 매트릭스 성분 및 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층에 함유된 상태의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층에 함유된 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 확대도이다.
도 3은 매트릭스 성분 및 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층에 함유된 상태의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층에 함유된 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 확대도이다.
도 5는 전자 사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지를 구비한 전자 사진 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 플루오르화수소산으로 처리하기 이전의 전자 사진 감광체의 표면의 현미경 사진이다.
도 7은 플루오르화수소산으로 처리한 이후의 전자 사진 감광체의 표면의 현미경 사진이다.
도 8은 중간 전사 부재를 포함하는 전자 사진 장치의 일례를 도시한 도면이다.

본 발명자들에 의해 수행된 집중 연구 결과, 본 발명자들은 "구동 롤러의 원리"가 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면의 윤활성을 개선하는 방법으로서 효과적으로 사용된다는 것을 발견하였다. 구체적으로, 본 발명자들은 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재 사이의 접촉부(이하, "접촉부"로 간단히 언급하기도 함)에 구형 입자를 배치함으로써, 클리닝 블레이드에 대하여 안정한 활주 상태를 달성할 수 있다는 것을 확인하였다. 그러나, 상기 구형 입자가 접촉부에 배치되기만 할 경우에는, 화상의 반복 형성에 기인하여 구형 입자가 산란될 것이므로, 윤활 효과가 충분히 유지되지 못할 것이다.

본 발명자들은 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재가 화상을 형성하는 동안에 도 1에 도시된 상태가 되는 구조가 접촉부로부터 구형 입자의 산란을 억제하면서 접촉부에서 구형 입자가 구름(roll) 상태를 유지하는데 효과적이라는 것을 발견하였다. 도 1에서, 구형 입자는 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층에서 주요 성분의 소공에 회전 가능하게 유지되며, 구형 입자는 표면층에서 매트릭스 성분과 결합되지 않는다. 이와 같은 상태에 있는 구형 입자를 본 발명에서는 "회전 가능하게 유지된 구형 입자"로 언급한다. 도 1에서, 회전 가능하게 유지된 구형 입자는 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면 상에 (부분적으로) 노출된다.

이와 같은 상태에서, 구동 롤러의 원리(전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면 상에 노출된 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 구름 동작)에 의해서 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면의 윤활성이 제공된다. 또한, 특정한 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 회전 가능하게 유지하는 각각의 소공의 개구부 직경이 특정한 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 직경(Dp)보다 작거나 같을 경우에, 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 산란이 억제되며, 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면의 윤활성이 유지된다.

전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층이 반복되는 화상의 형성에 기인하여 마모됨에 따라서, 각각의 소공의 개구부 직경은 조만간 상응하는 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 직경(Dp)를 초과한다. 결과적으로, 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층으로부터 쉽게 탈착되고, 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 쉽게 산란된다.

전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층이 반복되는 화상의 형성에 기인하여 마모되는 문제점을 해결하기 위해서, 도 3에 도시된 구성을 사용할 수 있다. 즉, 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면 상에 노출된 회전 가능하게 유지된 구형 입자뿐만 아니라 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면 상에 노출되지 않고 표면층 내부에 존재하는 회전 가능하게 유지된 구형 입자도 있다. 이러한 상태에서, 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층이 마모된다 하더라도, 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 표면층에 존재하는 한 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면의 윤활성은 유지된다.

표면층 내부에 존재하는 회전 가능하게 유지된 구형 입자는 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층의 마모를 통해서 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재상에 노출될 수 있으며, 이러한 마모는 화상의 형성에 기인하여 유발된다. 이 경우에, 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 화상 형성 초기에 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면 상에 노출될 필요가 있는 것은 아니다.

도 2 및 도 4는 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층에 함유된 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 확대도이다.

도 1 내지 도 4는 회전 가능하게 유지된 구형 입자 a 및 매트릭스 성분 b를 도시한 것이다. 상기 도면들에서, Dp는 각각의 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 직경을 나타내고, Dm은 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 회전 가능하게 유지하는 매트릭스 성분 내의 각 소공의 직경을 나타낸다.

(Dm-Dp)/Dp의 값을 기공율로서 정의한다. 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층에서, 회전 가능하게 유지된 구형 입자와 소공의 쌍의 총 수에 대한 회전 가능하게 유지된 구형 입자와 0.05 내지 0.65의 기공율을 갖는 소공의 쌍의 수의 비율은 40 내지 100%인 것이 바람직하다. 기공율이 지나치게 낮을 경우, 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면 상에 노출된다 하더라도 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 원활하게 구르기가 곤란해진다. 기공율이 지나치게 높을 경우에는, 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층이 조금만 마모된 경우조차도 각각의 소공의 개구부 직경이 상응하는 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 직경(Dp)을 초과한다. 결과적으로, 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층으로부터 쉽게 탈착된다.

각각의 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 직경(Dp)은 0.3 내지 10 ㎛인 것이 바람직하다. 각각의 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 직경이 지나치게 작을 경우에는, 도 1에 도시된 상태에서 회전 가능하게 유지된 구형 입자중 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면으로부터 돌출되는 부분의 높이가 감소한다. 이 경우에는, 클리닝 블레이드가 그 탄성 변형에 기인하여 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면과 친밀하게 더 접촉하게 되기 때문에, 때로는 충분한 윤활 효과가 달성되지 않는다. 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 직경이 지나치게 클 경우에는, 회전 가능하게 유지된 구형 입자중 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면으로부터 돌출되는 부분의 높이가 증가되므로, 토너 입자가 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면 사이의 간극을 통해 쉽게 통과한다. 그러므로, 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재의 표면층에서, 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 총 수에 대한 0.3 내지 10 ㎛의 직경을 갖는 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 수의 비율은 50 내지 100%인 것이 바람직하다.

각각의 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 외부 표면과 매트릭스 성분 내의 상응하는 소공의 내부 표면 사이의 간극은 토너의 외부 첨가제, 종이 분진 및 전자 사진 감광체 또는 중간 전사 부재로부터의 부스러기가 간극 내로 침입하는 것을 억제하기 위해서 액체로 충전될 수 있다. 이와 같은 외부 첨가제, 종이 분진 및 부스러기가 간극 내로 침입할 경우, 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 원활하게 구르기가 곤란해질 수 있다.

간극을 충전하는 액체의 점도는 100 내지 10000 cs인 것이 바람직하다. 액체의 점도가 지나치게 높을 경우에는, 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 액체의 점도 저항으로 인해 원활하게 구르기가 곤란해질 수 있다. 액체의 점도가 지나치게 낮을 경우에는, 액체가 간극으로부터 쉽게 유출된다.

물에 난용성이고 절연성을 갖는 무색의 pH-중성 액체를 간극을 충전하는 액체로서 사용할 수 있다. 그러한 액체의 구체적인 예로서는 플루오르계 오일, 실리콘 오일, 폴리-α-올레핀 오일, 폴리올 에스테르, 페닐 에테르, 액체 파라핀, 폴리부텐 및 알킬 방향족 화합물을 들 수 있다. 이들 중에서, 특히 실리콘 오일 및 플루오르계 오일을 사용할 수 있다.

절연성을 갖는 무색 입자를 회전 가능하게 유지된 구형 입자로서 사용할 수 있다. 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 구체적인 예로서는 산화규소, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화알루미늄, 탄산칼슘, 인산수소칼슘 또는 질화알루미늄으로 구성된 무기 입자; 가교된 폴리스티렌, 가교된 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 플루오로탄소 수지로 구성된 유기 입자; 및 유기/무기 하이브리드 입자를 들 수 있다. 이들 중에서, 특히 고압 또는 전기 방전에 기인하여 쉽게 변형 또는 파괴되지 않는 무기 입자 및 유기/무기 하이브리드 입자를 사용할 수 있다. 폴리메틸실세스퀴옥산 입자를 유기/무기 하이브리드 입자로서 사용할 수 있다. 실리카 입자를 무기 입자로서 사용할 수 있다.

이러한 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 단독으로 또는 함께 사용할 수 있다.

회전 가능하게 유지된 구형 입자를 표면 개질 처리하여 표면층 형성시 분산성을 개선하고 회전 가능하게 유지된 구형 입자와 매트릭스 성분 사이의 간극을 조정할 수 있다. 구체적으로, 표면 개질은 커플링제 또는 실록산 화합물을 표면 상의 작용기, 예컨대 히드록시기 또는 아미노기를 사용하여 회전 가능하게 유지된 구형 입자 각각의 표면에 결합시키는 방법, 또는 중합 가능한 단량체를 사용해서 각각의 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 표면으로부터 분자 사슬을 연장시키는 방법에 의해 수행할 수 있다. 커플링제의 예로서는 각각 유기 작용기를 갖는 실란 커플링제 및 티타네이트 커플링제를 들 수 있다.

다음과 같은 방법을 사용해서, 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 매트릭스 성분과 결합시키지 않음과 동시에 표면층 내로 혼입시킬 수 있다. 즉, 회전 가능하게 유지된 구형 입자 및 매트릭스 성분을 함유하는 표면층 코팅액을 사용해서 필름을 형성한다. 그 후에, 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 매트릭스 성분보다 더 큰 정도로 용해하는 액체를 필름에 가하여 각각의 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 직경을 감소시킨다. 구체적으로, 산화티타늄(티타니아) 입자, 산화규소(실리카) 입자, 산화지르코늄(지르코니아) 입자, 및 실록산 결합을 갖는 유기/무기 하이브리드 입자, 예컨대 폴리메틸실세스퀴옥산 입자가 플루오르화수소산 또는 수산화나트륨 수용액에 가용성이다. 그러므로, 이와 같은 입자를 사용할 경우에, 매트릭스 성분으로서 플루오르화수소산 또는 수산화나트륨 수용액과 같은 용제에 대한 내성을 갖는 물질을 선택함으로써 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 매트릭스 성분과 결합시키지 않으면서 표면층 내로 혼입시킬 수 있다.

회전 가능하게 유지된 구형 입자가 저휘발성을 갖는 용제에 의해서 팽윤될 경우에는, 회전 가능하게 유지된 구형 입자 및 매트릭스 성분을 함유하는 표면층의 필름이 형성된다. 매트릭스 성분을 용해하는 용제는 휘발되고, 이어서 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 팽윤시키는 용제가 휘발되어 각각의 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 직경을 감소시킨다. 표면층 코팅액의 표면의 필름을 고온에서 건조시킬 경우, 회전 가능하게 유지된 구형 입자를, 냉각하는 동안 매트릭스 성분과 회전 가능하게 유지된 구형 입자 사이의 부피 수축율 차이를 이용해서, 매트릭스 성분과 결합시키지 않고 표면층 내로 혼입시킬 수 있다.

매트릭스 성분의 표면 에너지가 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 표면 에너지와 현저하게 다를 경우에, 회전 가능하게 유지된 구형 입자에 대하여 높은 친화도를 갖는 저분자량 화합물을 제3 물질로서 첨가할 수 있다. 이 경우에, 제3 물질은 각각의 회전 가능하게 유지된 구형 입자 주위에 응집하여 필름 구조를 형성할 수 있다. 제3 물질을 선택적으로 용출하는 용제를 제3 물질로 구성된 필름에 가하여 필름을 용출시킴으로써, 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 매트릭스 성분과 결합시키지 않고 표면층 내로 혼입시킬 수 있다. 구체적으로, 낮은 극성을 갖는 가교된 폴리스티렌 입자를 비교적 높은 극성을 갖는 수지, 예컨대 폴리에스테르에 분산시키고, 페닐기와 알킬기 및 에틸렌 올리고머 단위를 갖는 저분자량 계면활성제를 여기에 혼합한다. 필름이 형성된 후에, 필름의 표면을 계면활성제만을 용해하는 알코올 용제에 침지시킴으로써, 각각의 가교된 폴리스티렌 입자 주위에 간극을 만들 수 있다.

무기 산화물 입자가 회전 가능하게 유지된 구형 입자로서 선택되며, Si-H 결합을 갖는 실리콘 성분이 각각의 무기 산화물 입자의 표면 상의 히드록시기와 반응하게 된다. 결과적으로, 실리콘으로 개질된 무기 입자를 얻을 수 있다. 또한, 실리콘 오일을 수득한 무기 입자 및 매트릭스 성분을 함유하는 표면층 코팅액에 별도로 첨가함으로써, 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 매트릭스 성분과 결합시키지 않고 표면층 내로 혼입시킬 수 있다.

이하에는 전자 사진 감광체의 층 구조를 설명한다.

전자 사진 감광체는 일반적으로 지지체 및 상기 지지체 상에 형성된 감광층을 포함한다.

상기 감광층은 전하 수송 물질과 전하 발생 물질을 동일한 층 내에 혼입시킴으로써 얻은 단일층 감광층, 또는 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층과 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층을 적층함으로써 얻은 적층형 감광층일 수 있다. 적층형 감광층은 전하 발생층과 전하 수송층을 지지체측으로부터 이 순서대로 적층함으로써 얻은 순방향 정렬형 감광층, 또는 전하 수송층과 전하 발생층을 지지체측으로부터 이 순서대로 적층함으로써 얻은 역방향 정렬형 감광층일 수 있다.

감광층 상에 보호층을 형성할 수 있다. 보호층은 도전성 입자, 예컨대 도전성 금속 산화물 입자를 함유할 수 있다.

전자 사진 감광체의 표면층은 전자 사진 감광 부재의 최외곽 표면측 상에 배치된 층(지지체로부터 가장 멀리 위치한 층, 토너를 담지한 표면을 갖는 층)이다. 예를 들어서, 보호층이 형성될 경우에, 전자 사진 감광체의 표면층은 보호층이다. 보호층이 형성되지 않고 감광층이 단일층 감광층일 경우에는, 전자 사진 감광 부재의 표면층은 단일층 감광층이다. 보호층이 형성되지 않고 감광층이 순방향 정렬형 감광층일 경우에는, 전자 사진 감광 부재의 표면층은 전하 수송층이다. 보호층이 형성되지 않고 감광층이 역방향 정렬형 감광층일 경우에는, 전자 사진 감광 부재의 표면층은 전하 발생층이다.

지지체는 도전성을 갖는 재료로 구성될 수 있다(도전성 지지체). 지지체의 예로서는 금속, 예컨대 알루미늄, 니켈, 구리, 금 또는 철 또는 이들의 합금으로 구성된 지지체; 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리이미드 또는 유리로 구성된 절연성 지지체 상에 도전성 재료, 예컨대 금속, 예를 들면 알루미늄, 은 및 금, 산화인듐 또는 산화주석으로 구성된 박막을 형성함으로써 얻은 지지체; 및 카본 블랙 또는 도전성 충전제를 수지에 분산시켜 도전성을 부여함으로써 얻은 지지체를 들 수 있다.

지지체의 표면을 전기화학적 처리, 예컨대 양극산화 처리하여 전기적 특성 및 접착력을 개선할 수 있다. 또한, 지지체의 표면을 금속염 화합물 또는 플루오르 화합물의 금속염을 주로 알칼리 인산염, 인산 또는 탄닌산으로 구성된 산 수용액에 용해시킴으로써 얻은 용액을 사용해서 화학적 처리할 수도 있다.

단파장 광, 예컨대 레이저빔을 화상 노광 광으로서 사용할 경우에, 지지체의 표면을 조면화하여 간섭 프린지를 억제할 수 있다. 구체적으로, 호닝(honing), 블라스팅, 커팅, 또는 전해 연마 처리하거나 도전성 금속 산화물과 결착 수지로 이루어진 도전성 필름을 지지체의 표면 상에 형성함으로써, 지지체의 표면을 조면화할 수 있다.

호닝 처리는 건식 호닝 처리 및 습식 호닝 처리를 포함한다. 습식 호닝 처리는 분체 연마제를 물과 같은 액체에 현탁시키고 현탁액을 고속으로 지지체의 표면 상에 송풍함으로써 지지체의 표면을 조면화하는 방법이다. 지지체의 표면 거칠기는, 예를 들어 송풍 압력, 송풍 속도, 연마제의 양, 유형, 형태, 크기, 경도 및 비중, 및 현탁액 온도에 따라 제어할 수 있다. 건식 호닝 처리는 연마제를 공기를 사용해서 고속으로 지지체의 표면 상에 송풍함으로써 표면을 조면화하는 방법이다. 지지체의 표면 거칠기는 습식 호닝 처리와 같은 방식으로 제어할 수 있다. 호닝 처리에 사용되는 연마제의 예로서는 탄화규소, 알루미나, 철 및 유리의 입자를 들 수 있다.

지지체와 감광층 또는 후술하는 언더코팅층 사이에 도전층을 형성하여 단파장 광, 예컨대 레이저 빔을 사용할 경우에 유발되는 간섭 프린지를 억제하고 지지체의 표면 상에 형성된 스크래치를 커버할 수 있다.

도전층은 도전성 입자, 예컨대 카본 블랙, 금속 입자, 또는 금속 산화물을 결착 수지 및 용제와 함께 분산시킴으로써 제조된 도전층 코팅액을 도포한 후에 형성된 필름을 건조 및 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 금속 산화물의 예로서는 산화아연 입자 및 산화티타늄 입자를 들 수 있다. 황산바륨 입자를 도전성 입자로서 사용할 수 있다. 도전성 입자는 코어 입자 및 각각의 코어 입자상에 형성된 커버층을 포함하는 복합 입자일 수 있다.

도전성 입자의 부피 저항률은 0.1 내지 1000 Ω·㎝인 것이 바람직하고, 1 내지 1000 Ω·㎝인 것이 더욱 바람직하다. 부피 저항률은 미츠비시 페트로케미컬 컴퍼니 리미티드에서 제조한 저항률 측정기인 로레스타(Loresta) AP를 사용해서 측정한다. 이 측정에 사용되는 샘플은 49 ㎫의 압력 하에 도전성 입자를 코인과 같은 형태로 압축함으로써 제조된다.

도전성 입자의 평균 입자 크기는 0.05 내지 1.0 ㎛인 것이 바람직하고, 0.07 내지 0.7 ㎛인 것이 더욱 바람직하다. 평균 입자 크기는 원심분리 침강법에 의해 측정된다.

도전층 내의 도전성 입자의 함유량은 도전층의 총 질량에 대하여 1 내지 90 질량%인 것이 바람직하고, 5 내지 80 질량%인 것이 더욱 바람직하다.

도전층에 사용되는 결착 수지의 예로서는 페놀 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리비닐 아세탈, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 폴리에스테르를 들 수 있다. 이러한 결착 수지를 단독으로 또는 혼합물이나 공중합체로서 함께 사용할 수 있다. 이들 중에서, 특히 페놀 수지, 폴리우레탄 및 폴리아미드가 사용되는데, 그 이유는 이들이 지지체에 대한 우수한 접착력, 도전성 입자와의 높은 분산성, 및 도전층 형성후 높은 내용제성을 갖기 때문이다.

도전층의 두께는 0.1 내지 30 ㎛인 것이 바람직하고, 0.5 내지 20 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

도전층의 부피 저항률은 10¹³ Ω·㎝ 이하인 것이 바람직하고, 10⁵ 내지 10¹² Ω·㎝인 것이 더욱 바람직하다. 부피 저항률은 다음과 같은 방법에 의해 측정된다. 즉, 측정하고자 하는 도전층의 재료와 동일한 재료를 사용해서 알루미늄 시트상에 필름을 형성한다. 필름상에 금 박막을 형성하고 알루미늄 시트와 금 박막 사이에 흐르는 전류를 pA 미터를 사용해서 측정한다.

도전층에 레벨링제를 첨가하여 도전층의 표면 특성을 개선할 수 있다.

배리어 기능 및 접착 기능을 갖는 언더코팅층(중간층으로도 언급함)을 지지체 또는 도전층과 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 사이에 형성할 수 있다. 예를 들면, 언더코팅층을 형성하여 감광층의 접착력을 개선하고, 코팅성을 개선하고, 지지체로부터의 전하 주입을 개선하고, 감광층을 전기적 파괴로부터 보호한다.

언더코팅층은 수지를 용제에 용해시킴으로써 제조된 언더코팅층 코팅액을 도포한 후에 형성된 필름을 건조시킴으로써 형성될 수 있다.

언더코팅층에 사용되는 수지의 예로서는 아크릴 수지, 알릴 수지, 알키드 수지, 에틸 셀룰로오스 수지, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에폭시 수지, 카제인 수지, 실리콘 수지, 젤라틴 수지, 페놀 수지, 부티랄 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리아세탈, 폴리아미드-이미드, 폴리아미드, 폴리알릴 에테르, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리비닐 알코올, 폴리부타디엔, 폴리프로필렌 및 우레아 수지를 들 수 있다. 또한, 언더코팅층은 산화알루미늄 등으로 형성될 수 있다.

언더코팅층의 두께는 0.05 내지 5 ㎛인 것이 바람직하고, 0.3 내지 3 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

감광층이 지지체, 도전층, 또는 언더코팅층 상에 형성된다.

감광층이 적층형 감광층인 경우에, 전하 발생층은 전하 발생 물질을 결착 수지 및 용제와 함께 분산시킴으로써 제조된 전하 발생층 코팅액을 도포한 후에 형성된 필름을 건조시킴으로써 형성될 수 있다.

전하 발생 물질 대 결착 수지의 비율은 질량 기준으로 1:0.3 내지 1:4인 것이 바람직하다.

분산은, 예를 들면 균질화기, 초음파 분산기, 볼밀, 진동 볼밀, 샌드밀, 애트리터(attritor), 로울 밀 또는 액체 충돌 고속 분산기를 사용하는 방법에 의해 형성할 수 있다.

전하 발생 물질의 예로서는 염료 및 안료, 예컨대 셀레늄-텔루륨, 피릴륨, 티아피릴륨, 프탈로시아닌, 안탄트론, 디벤조피렌퀴논, 시아닌, 트리스아조, 비스아조, 모노아조, 인디고, 퀴나크리돈, 및 비대칭 퀴노시아닌을 들 수 있다. 이들 중에서, 특히 프탈로시아닌 안료가 사용된다. 프탈로시아닌 안료의 예로서는 옥시티타늄 프탈로시아닌, 클로로갈륨 프탈로시아닌, 디클로로주석 프탈로시아닌, 및 히드록시갈륨 프탈로시아닌을 들 수 있다.

전하 발생층에 사용되는 결착 수지의 예로서는 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 알릴 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 디알릴 프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체, 셀룰로오스 수지, 페놀 수지, 부티랄 수지, 벤잘 수지, 멜라민 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리아세탈, 폴리아미드-이미드, 폴리아미드, 폴리알릴 에테르, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 메타크릴레이트, 폴리비닐 아크릴레이트, 폴리부타디엔, 폴리프로필렌, 우레아 수지, 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체, 비닐 아세테이트 수지, 및 비닐 클로라이드 수지를 들 수 있다. 이들 중에서, 특히 부티랄 수지가 사용된다. 이러한 결착 수지를 단독으로 또는 혼합물이나 공중합체로서 함께 사용할 수 있다.

전하 발생층 코팅액에 사용되는 용제의 예로서는 알코올, 술폭시드, 케톤, 에테르, 에스테르, 지방족 할로겐화 탄화수소, 및 방향족 화합물을 들 수 있다.

전하 발생층의 두께는 0.01 내지 5 ㎛인 것이 바람직하고, 0.01 내지 2 ㎛인 것이 더욱 바람직하며, 0.05 내지 0.3 ㎛인 것이 보다 더 바람직하다.

증감제, 항산화제, 자외선 흡수제, 가소제, 전자 반송제 등을 전하 발생층에 첨가할 수 있다.

감광층이 적층형 감광층인 경우에, 전하 수송층은 전하 수송 물질과 결착 수지를 용제에 용해시킴으로써 제조된 전하 수송층 코팅액을 도포한 후에 형성된 필름을 건조시킴으로써 형성될 수 있다. 전하 수송층이 표면층인 경우에, 전술한 회전 가능하게 유지된 구형 입자 등을 전하 수송층 코팅액에 첨가한다.

전하 수송 물질의 예로서는 트리아릴아민 화합물, 히드라존 화합물, 스티릴 화합물, 스틸벤 화합물, 피라졸린 화합물, 옥사졸 화합물, 티아졸 화합물, 및 트리아릴메탄 화합물을 들 수 있다. 이러한 전하 수송 물질을 단독으로 또는 함께 사용할 수 있다.

전하 수송층에 사용되는 결착 수지의 예로서는 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 아크릴로니트릴 수지, 알릴 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 페녹시 수지, 부티랄 수지, 폴리아크릴아미드, 폴리아세탈, 폴리아미드-이미드, 폴리아미드, 폴리알릴 에테르, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리비닐 부티랄, 폴리페닐렌 옥시드, 폴리부타디엔, 폴리프로필렌, 우레아 수지, 비닐 클로라이드 수지, 및 비닐 아세테이트 수지를 들 수 있다. 이들 중에서, 특히 폴리아릴레이트 및 폴리카보네이트가 사용된다.

전하 수송 물질 대 결착 수지의 비율은 질량 기준으로 2:1 내지 1:2인 것이 바람직하다.

전하 수송층의 두께는 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 7 내지 30 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

첨가제, 예컨대 항산화제, 자외선 흡수제, 가소제, 플루오르 함유 수지 입자, 및 실리콘 화합물을 전하 수송층에 첨가할 수 있다.

감광층이 단일층 감광층인 경우에, 전술한 전하 발생 물질과 전하 수송 물질을 전술한 결착 수지 및 용제와 함께 분산시킴으로써 제조된 감광층 코팅액을 도포한 후에 형성된 필름을 건조시킴으로써 감광층을 형성할 수 있다.

단일층 감광층의 두께는 5 내지 40 ㎛인 것이 바람직하고, 15 내지 30 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에서, 전자 사진 감광체의 표면층 내의 매트릭스 성분은 표면층 내의 회전 가능하게 유지된 구형 입자 이외의 성분이며, 상기 성분은 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 회전 가능하게 유지하는 소공을 성형한다. 예를 들면, 전자 사진 감광체의 표면층이 전하 수송층인 경우에, 전술한 결착 수지 및 전하 수송 물질이 매트릭스 성분을 구성한다. 회전 가능하게 유지된 구형 입자 이외의 첨가제를 전하 수송층에 첨가할 경우에는, 이와 같은 첨가제도 매트릭스 성분을 구성한다.

전자 사진 감광체에 보다 높은 내구성을 부여하기 위해서, 경화 가능한 수지를 전자 사진 감광체의 표면층용 수지(결착 수지)로서 사용할 수 있다. 경화 가능한 수지의 예로서는, 열경화성 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 우레아 수지, 불포화 폴리에스테르, 졸-겔법에 의해 수득한 실록산 수지, 열경화성 폴리이미드, 및 알키드 수지를 들 수 있다. 또한, 불포화 결합을 갖는 아크릴 화합물(아크릴 수지의 단량체), 메타크릴 화합물(메타크릴 수지의 단량체), 알릴 화합물, 비닐 화합물, 시클릭 부분 구조를 갖는 에폭시 화합물, 또는 옥세탄 화합물상에서 방사선, 예컨대 자외선 및 전자 빔을 사용하여 가교 반응을 수행함으로써 수득한 수지를 사용할 수 있다. 최근에는, 전하 수송 물질 및 중합 가능한 작용기, 예컨대 아크릴로일옥시기 또는 히드록시기를 갖는 화합물상에서 열, 자외선 또는 전자 빔을 사용해서 가교 반응을 수행함으로써 수득한 수지가 표면층에서 잔류 전하를 억제하도록 제안된 표면층에 사용된다. 또한, 본 발명에서, 이와 같은 가교 재료를 전자 사진 감광체의 표면층 내의 매트릭스 성분의 수지(결착 수지)로서 사용할 수 있다.

가교 재료를 표면층 내의 매트릭스 성분에 사용하고 탈수 축합 반응을 가교 반응으로서 사용할 경우에, 재료의 부피가 가교 반응하는 동안에 수축한다. 그러므로, 전술한 기공율((Dm-Dp)/Dp)을 0.05 내지 0.65 범위 내로 유지하기가 곤란하다. 따라서, 가교 재료를 표면층 내의 매트릭스 성분에 사용할 경우, 중부가 반응 또는 불포화 중합 반응이 특히 가교 반응으로서 사용된다.

첨가제, 예컨대 항산화제, 자외선 흡수제, 가소제, 플루오르 함유 수지 입자, 및 실리콘 화합물을 전자 사진 감광체의 표면층에 첨가할 수 있다.

각각의 층에 사용되는 코팅액은 예컨대 침지(침지 코팅), 분무 코팅, 스핀 코팅, 롤러 코팅, 메이어 바아 코팅, 또는 블레이드 코팅에 의해서 도포할 수 있다. 코팅 용액의 점도는 코팅성의 측면에서 5 내지 500 m㎩·s인 것이 바람직하다. 형성된 필름을 일반적으로 고온 공기를 사용해서 건조시키지만, 자외선, 전자 빔 또는 적외선을 조사해서 층의 강도를 증가시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 전자 사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 설명한다.

본 발명의 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치는 각각 본 발명의 전자 사진 감광체 및 전자 사진 감광체의 표면과 접촉하는 클리닝 블레이드를 갖는 클리닝 유닛을 포함한다. 전자 사진 감광체의 표면 상의 전사 잔류 토너는 클리닝 유닛의 클리닝 블레이드를 사용해서 제거한다. 전자 사진 감광체와 클리닝 블레이드 사이의 접촉부에서 길이 방향으로 단위 길이당 선형 부하는 일반적으로 300 내지 1200 mN/㎝이다. 선형 부하가 이와 같은 범위 내에 존재하더라도, 표면 상에서 높은 윤활성(낮은 마찰)을 갖는 본 발명의 전자 사진 감광체를 사용함으로써 우수한 클리닝 특성을 달성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 전자 사진 감광체를 포함하는 프로세스 카트리지를 구비한 전자 사진 장치의 구조의 일례를 도시한 개요도이다.

도 5에서, 본 발명의 원통형 전자 사진 감광체(111)는 도면에서 화살표로 표시된 방향으로 소정의 주연 속도로 샤프트(112) 주위로 회전한다.

전자 사진 감광체(111)의 회전 표면(주연 표면)은 대전 유닛(113)에 의해서 양 또는 음으로 대전된 다음에, 노광 유닛(도시되지 않음)으로부터 방출된 노광 광(화상 노광 광)(114)에 노출된다. 따라서, 목적하는 화상의 정전 잠재 화상이 전자 사진 감광체(111)의 표면 상에 형성된다. 대전 유닛은 예를 들면 코로트론 또는 스코로트론을 사용하는 코로나 대전 유닛 또는 롤러, 브러쉬 또는 필름을 사용하는 접촉 대전 유닛일 수 있다. 대전 유닛에 인가되는 전압은 직류 전압 단독 또는 교류 전압이 중첩된 직류 전압일 수 있다. 노광 유닛은 슬릿 노광 유닛 또는 레이저빔 스캐닝 노광 유닛일 수 있다.

전자 사진 감광체(111)의 표면 상에 형성된 정전 잠재 화상은 현상 유닛(115)의 토너에 의해 현상되어 토너 화상을 형성한다. 예를 들면, 현상은 접촉식 또는 비접촉식으로 자성 또는 비자성 1성분 또는 2성분 토너를 사용해서 수행한다. 토너의 예로서는 현탁 중합 또는 유화 중합에 의해 생성된 중합 토너 및 기계적 연마 또는 구형화에 의해 생성된 구형화 토너를 들 수 있다. 토너는 4 내지 7 ㎛의 중량 평균 입자 크기 및 0.95 내지 0.99의 평균 원형도를 갖는 것이 바람직하다.

전자 사진 감광체(111)의 표면 상에 형성된 토너 화상은 전사 유닛(116)에 의해서 전사재(예를 들어, 종이 시트)(117)로 순차적으로 전사된다. 전사재(117)는 전사재 공급 유닛(도시되지 않음)에 의해서 전자 사진 감광체(111)의 회전과 동시에 전자 사진 감광체(111)와 전사 유닛(116) 사이의 부분(접촉부)로 공급된다.

토너 화상이 전사된 전사재(117)를 전자 사진 감광체(111)의 표면으로부터 분리시킨다. 이어서, 토너 화상을 정착 유닛(118)에 의해서 정착시킨다. 이어서, 화상이 형성된 전사재(프린트 또는 복사)를 전자 사진 장치로부터 출력한다.

토너 화상을 전사한 후에, 전자 사진 감광체(111)의 표면 상의 전사 잔류 토너를 클리닝 유닛의 클리닝 블레이드(119)에 의해 제거한다. 이어서, 전자 사진 감광체(111)의 표면 상의 전기를 전노광(preexposure) 유닛(도시되지 않음)으로부터 방출된 전노광 광(120)으로 제거한다. 이와 같이 하여, 전자 사진 감광체(111)를 반복된 방식으로 화상 형성에 사용한다.

전자 사진 감광체(111), 대전 유닛(113), 현상 유닛(115), 전사 유닛(116), 및 클리닝 유닛의 클리닝 블레이드(119)로부터 선택된 2개 이상의 구성 유닛을 용기에 수용하여 프로세스 카트리지를 구성할 수 있다. 상기 프로세스 카트리지는 전자 사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착될 수 있다. 도 5에서, 전자 사진 감광체(111), 대전 유닛(113), 현상 유닛(115), 및 클리닝 유닛의 클리닝 블레이드(119)를 프로세스 카트리지(121)로 일체화하며, 상기 프로세스 카트리지는 전자 사진 장치의 본체의 가이드 유닛(122), 예컨대 레일을 통해서 전자 사진 장치의 본체로부터 탈착될 수 있다.

중간 전사 부재의 구조를 일례로서 기재층 및 표면층을 포함하는 벨트형 중간 전사 부재(이하에서는 "중간 전사 벨트"로도 언급함)를 사용해서 설명하고자 한다.

기재층은 수지 및 도전제로 형성될 수 있다.

기재층에 사용되는 수지의 예로서는 경화성 수지 및 열가소성 수지, 예컨대 폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리페닐렌 술피드, 및 폴리에스테르를 들 수 있다. 이러한 수지를 단독으로 사용하거나 혼합물이나 공중합체로서 함께 사용할 수 있다.

기재층에 사용되는 도전제의 예로서는 전자 전도 물질, 예컨대 카본 블랙, 안티몬-도핑된 산화주석, 산화티타늄 및 도전성 중합체; 및 이온 전도 물질, 예컨대 과염소산나트륨 및 과염소산리튬을 들 수 있다. 또한, 양이온성 또는 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 및 옥시알킬렌 반복 단위를 갖는 올리고머 및 중합체도 도전제로서 사용할 수 있다.

기재층의 부피 저항률은 1.0×10⁷ 내지 1.0×10¹² Ω·㎝인 것이 바람직하다. 기재층의 표면 저항률은 1.0×10⁸ 내지 1.0×10¹⁴ Ω/□인 것이 바람직하다. 기재층의 부피 저항률을 상기 범위 내로 설정함으로써, 연속적인 작업시의 전하 상승 및 전사 바이어스의 결여로 인해 유발되는 화상 결함을 억제할 수 있다. 기재층의 표면 저항률을 상기 범위 내로 설정함으로써, 전사재가 중간 전사 부재(중간 전사 벨트)로부터 분리될 때 유발되는 분리 방전 및 토너의 산란에 의해 유발되는 화상 결함을 억제할 수 있다.

전술한 바와 같이, 표면층은 매트릭스 성분 및 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 함유하는 표면층 코팅액을 사용해서 형성할 수 있다.

전자 사진 감광체의 경우와 같이, 중간 전사 부재의 표면층 내의 매트릭스 성분은 표면층에서 회전 가능하게 유지된 구형 입자 이외의 성분이며, 상기 성분은 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 회전 가능하게 유지하는 소공을 성형한다.

또한, 전술한 바와 같은 기재층의 특성(부피 저항률 및 표면 저항률)을 기재층 상에 표면층을 형성함으로써 수득한 전체적인 중간 전사 부재(중간 전사 벨트)에도 적용할 수 있다. 그러므로, 표면층은 기재층과 동일한 도전제를 함유할 수 있다.

중간 전사 부재의 표면층은 중간 전사 부재의 최외곽 표면측 상에 배치된 층(토너가 담지된 표면을 갖는 층)이다. 예를 들면, 2개 이상의 층을 포함하는 중간 전사 부재의 경우에, 2개 이상의 층 중에서 최외곽 표면측 상에 배치된 층이 중간 전사 부재의 표면층이다. 단일층을 포함하는 중간 전사 부재의 경우에, 단일층이 중간 전사 부재의 표면층이다.

도 8은 본 발명의 중간 전사 부재를 포함하는 전자 사진 장치의 구조의 일례를 도시한 개요도이다.

도 8에서, 본 발명의 벨트형 중간 전사 부재(중간 전사 벨트)(7)가 구동 롤러(71), 장력 롤러(72) 및 구동 롤러(73)에 의해 연신되며, 도면에서 화살표로 나타낸 방향으로 소정의 주연 속도로 회전한다.

중간 전사 부재(7)의 평면 부분을 따라서, 각각의 색상 성분 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K)에 대한 화상 형성 부분으로서 작용하는 화상 형성 유닛(Py, Pm, Pc 및 Pk)이 중간 전사 부재(7)의 표면이 이동하는 방향으로 이 순서대로 배치된다. 화상 형성 유닛의 기본 구조가 동일하기 때문에, 옐로우 성분에 대한 화상 형성 유닛(Py)만을 상세하게 설명하기로 한다.

옐로우 화상 형성 유닛(Py)은 원통형 전자 사진 감광체(1Y)를 포함한다.

또한, 옐로우 화상 형성 유닛(Py)은 대전 유닛(2Y)을 포함한다. 전자 사진 감광체(1Y)의 표면(주연 표면)은 대전 유닛(2Y)에 의해서 양 또는 음으로 대전된다. 전자 사진 감광체(1Y) 상에 노광 유닛(3Y)이 배치된다. 옐로우 성분의 정전 잠재 화상이 노광 유닛(3Y)에 의해서 대전된 전자 사진 감광체(1Y)의 표면 상에 형성된다. 상기 대전 유닛은 예컨대 코로트론 또는 스코로트론을 사용하는 코로나 대전 유닛, 또는 롤러, 브러쉬 또는 필름을 사용하는 접촉 대전 유닛일 수 있다. 대전 유닛에 인가되는 전압은 직류 전압 단독이거나 교류 전압이 중첩된 직류 전압일 수 있다. 노광 유닛은 슬릿 노광 유닛 또는 레이저빔 스캐닝 노광 유닛일 수 있다.

전자 사진 감광체(1Y)의 표면 상에 형성된 정전 잠재 화상은 현상 유닛(4Y)의 옐로우 토너에 의해 현상되어 옐로우 토너 화상을 형성한다. 현상 유닛(4Y)은 현상제 담지 부재로서 작용하는 현상 롤러(4Ya) 및 현상제 양 조절 부재로서 작용하는 조절 블레이드(4Yb)를 포함하고, 옐로우 토너를 함유한다. 옐로우 토너가 공급된 현상 롤러(4Ya)는 현상부에서 전자 사진 감광체(1Y)와 가볍게 접촉하며 전자 사진 감광체(1Y)의 속도와는 상이한 속도하에 전자 사진 감광체(1Y)가 회전하는 방향으로 회전한다. 현상 롤러(4Ya)에 의해 현상부로 이송된 옐로우 토너는 현상 롤러(4Ya)에 현상 바이어스를 부하함으로써 전자 사진 감광체(1Y)의 표면 상에 형성된 정전 잠재 화상에 부착된다.

제1 전사부(Ty)에 도달한 옐로우 토너 화상은 제1 전사 유닛(제1 전사 롤러)(5Y)에 의해서 중간 전사 부재(7)의 표면으로 전사된다(제1 전사).

또한, 전술한 바와 같은 작업이 중간 전사 부재(7)가 회전함에 따라서 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K)에 대한 화상 형성 유닛(Pm, Pc 및 Pk) 각각에서도 수행된다. 결과적으로, 옐로우 토너 화상, 마젠타 토너 화상, 시안 토너 화상, 및 블랙 토너 화상이 중간 전사 부재(7)의 표면 상에서 중첩된다. 제2 전사부(T')에서, 4색 토너 화상을 중첩함으로써 얻은 토너 화상이 제2 전사 유닛(제2 전사 롤러)(8)에 의해서 전사재(예를 들어, 종이 시트)(S)로 전사된다(제2 전사). 전사재(S)는 전사재 저장 유닛으로서 작용하는 카세트(12)에 저장되고, 픽업 롤러(13)에 의해서 전자 사진 장치내로 별도로 공급되며, 중간 전사 부재(7)의 회전과 동시에 한쌍의 이송 롤러(14) 및 한쌍의 등록 롤러(15)에 의해서 제2 전사부(T')로 공급된다.

토너 화상이 전사된 전사재(S)는 중간 전사 부재(7)의 표면으로부터 분리되어, 정착 유닛(9)로 도입된다. 정착 유닛(9)에서, 토너 화상이 정착된다. 정착 유닛(9)은 히터 및 압력 롤러(92)를 구비한 정착 롤러(91)를 포함한다. 토너 화상은 전사재(S) 상의 비정착된 토너를 가열 및 가압함으로써 전사재(S)사에 정착된다. 전사재(S)를 한쌍의 이송 롤러(16) 및 한쌍의 배출 롤러(17)에 의해서 화상이 형성된 전사재(프린트 또는 복사)로서 전자 사진 장치로부터 출력한다.

중간 전사 부재(7)에 대한 클리닝 유닛의 클리닝 블레이드(11)가 중간 전사 부재(7)의 회전 방향으로 제2 전사부(T')의 하류측상에 배치된다. 전사재(S)로 전사(제2 전사)되지 않고 중간 전사 부재(7)의 표면 상에 남아있는 전사 잔류 토너(제2 전사 잔류 토너)는 클리닝 블레이드(11)에 의해서 제거된다.

본 발명의 전자 사진 감광체는 전자 사진 감광체(1Y, 1M, 1C 및 1K) 각각으로서 사용될 수 있다는 점에 유의한다.

실시예

이하에서는 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 발명이 실시예에 제한되는 것은 아니다. 실시예에서, "부"는 "질량부"를 의미한다.

실시예 1

30 ㎜의 직경 및 260 ㎜의 길이를 갖는 알루미늄 실린더를 지지체로서 사용하였다.

이어서, 산화안티몬 10 질량%를 함유하는 산화주석으로 각각 코팅된 산화티타늄 입자 50부, 레졸 페놀 수지 25부, 메톡시프로판올 30부, 메탄올 30부 및 실리콘 오일(3000의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리디메틸실록산-폴리옥시알킬렌 공중합체) 0.002부를, 1 ㎜의 직경을 갖는 유리 비이드를 사용하는 샌드 밀에 의해서 2 시간 동안 분산시켜서 도전층 코팅액을 제조하였다. 상기 도전층 코팅액을 지지체 상에 침지 코팅에 의해 도포하고, 형성된 필름을 140℃에서 20분 동안 경화시켜서 20 ㎛의 두께를 갖는 도전층을 형성하였다.

이어서, N-메톡시메틸화 6-나일론 5부를 메탄올 95부에 용해시켜서 언더코팅층 코팅액을 제조하였다. 상기 언더코팅층 코팅액을 지지체 상에 침지 코팅에 의해 도포하고, 형성된 필름을 100℃에서 20분 동안 건조시켜서 0.5 ㎛의 두께를 갖는 언더코팅층을 형성하였다.

이어서, CuKα 특성 X선을 사용해서 측정한 X선 회절 분석 스펙트럼에서 브래그 각도(2θ±0.2°) 7.5°, 9.9°, 12.5°, 16.3°, 18.6°, 25.1° 및 28.3°에 강한 피크를 갖는 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정(전하 발생 물질) 10부, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 0.1부, 폴리비닐 부티랄(제품명: S-LEC BX-1, 세키스이 케이컬 컴퍼니 리미티드 제조) 5부, 및 시클로헥산온 250부를, 1 ㎜의 직경을 갖는 유리 비이드를 사용하는 샌드밀에 넣고 1 시간 동안 분산시켰다. 이어서, 에틸 아세테이트 250부를 여기에 첨가하여 전하 발생층 코팅액을 제조하였다. 상기 전하 발생층 코팅액을 침지 코팅에 의해 언더코팅층 상에 도포하고, 형성된 필름을 100℃에서 10분 동안 건조시켜서 0.16 ㎛의 두께를 갖는 전하 발생층을 형성하였다.

[화학식 2]

이어서, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물(전하 수송 물질) 40부, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물(전하 수송 물질) 5부, 및 하기 화학식 5로 표시되는 구조 단위를 갖는 폴리아릴레이트(중량 평균 분자량: 115000, 테레프탈산 골격 대 이소프탈산 골격의 몰비: 50/50) 50부를 모노클로로벤젠 300부에 용해시켜서 전하 수송 물질이 용해된 용액을 제조하였다. 또한, 모노클로로벤젠 100부 및 유기/무기 하이브리드 입자이고 4.5 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 폴리메틸실세스퀴옥산 입자(제품명: 토스펄(Tospearl) 145, 도시바 실리콘 컴퍼니 리미티드 제조) 10부를 도료 진탕기에 넣고 3 시간 동안 분산시켜서 구형 입자 분산액을 제조하였다. 상기 전하 수송 물질이 용해된 용액과 구형 입자 분산액을 교반하에 서로 혼합하여 전하 수송층 코팅액을 제조하였다. 상기 전하 수송층 코팅액을 침지 코팅에 의해서 전하 발생층 상에 도포하고, 형성된 필름을 120℃에서 1 시간 동안 건조시켜서 25 ㎛의 두께를 갖는 전하 수송층을 형성하였다. 이어서, 전하 수송층의 표면을 20 질량%의 농도를 갖는 플루오르화수소산 용액으로 처리하여 전하 수송층을 표면층으로 하는 전자 사진 감광체를 수득하였다.

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

도 6은 플루오르화수소산으로 처리하기 이전의 전자 사진 감광체의 표면의 현미경 사진이다. 도 7은 플루오르화수소산으로 처리한 이후의 전자 사진 감광체의 표면의 현미경 사진이다. 플루오르화수소산으로 처리하기 이전에, 구형 입자(회전 가능하게 유지된 구형 입자)는 매트릭스 성분과 결합되었다. 그 반면에, 플루오르화수소산으로 처리한 후에, 구형 입자는 매트릭스 성분과 결합되지 않았으며 각각의 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 외부 표면과 매트릭스 성분 내의 상응하는 소공의 내부 표면 사이에 간극을 갖는 다수의 구형 입자(회전 가능하게 유지된 구형 입자)가 존재하였다.

제조된 전자 사진 감광체를 하기 평가 장치에 설치하고, 화상을 형성하여 출력 화상을 평가하였다. 실제 장비를 사용한 평가를 고온 및 고습도(32.5℃/85% RH) 환경에서 수행하였다.

먼저, 제조된 전자 사진 감광체를 휴렛 팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, L.P.에서 제조한 레이저빔 프린터(LBP)(제품명: 레이저젯 4300n(흑백 기기))용 프로세스 카트리지에 장착하였다. LBP를 사용해서 2000장에 대하여 화상을 출력하고, 처음 다섯장(초기) 및 최종 다섯장(내구성 시험의 종료)에 대하여 블레이드 컬링 및 블레이드 채터링의 유무를 평가하였다.

다음날 아침, 10장에 대하여 하프톤 화상을 출력하여 화상 흐름의 유무를 평가하였다.

위와 같은 평가를 수행한 전자 사진 감광체를 휴렛 팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, L.P.에서 제조한 레이저빔 프린터(LBP)(제품명: 레이저젯 4600(컬러 기기))에 장착하였다. 여기서, 전자 사진 감광체와 클리닝 블레이드 사이의 접촉 부분에서 길이 방향으로 단위 길이당 선형 부하를 750 mN/㎝로 설정하였다. 레이저젯 4600에서 수행한 클리닝 블레이드에의 윤활제 도포는 수행하지 않았다. 사용된 토너는 현탁 중합에 의해 제조하였다. 토너는 5.0 ㎛의 중량 평균 입자 크기 및 0.985의 평균 원형도를 가졌다. 이러한 조건하에서, 50장에 대하여 화상을 출력하고, 클리닝 상태를 확인하여 통과 토너의 유무를 평가하였다. 표 2에 평가 결과를 나타내었다.

비교예 1

실시예 1에서 전하수송층 코팅액을 제조할 때 구형 폴리메틸실세스퀴옥산 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하고 평가하였다. 표 2에 평가 결과를 나타내었다.

비교예 2

실시예 1에서 전하 수송층의 표면을 플루오르화수소산으로 처리하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하고 평가하였다. 표 2에 평가 결과를 나타내었다. 비교예 2에서는, 플루오르화수소산 용액으로 처리를 수행하지 않기 때문에, 폴리메틸실세스퀴옥산 입자가 매트릭스 성분과 결합되지 않았다.

실시예 2 및 3

실시예 1에서 전하 수송층 코팅액을 제조할 때 사용된 4.5 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 폴리메틸실세스퀴옥산 입자를 각각 2 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 폴리메틸실세스퀴옥산 입자 및 11 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 폴리메틸실세스퀴옥산 입자로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하고 평가하였다. 표 2에 평가 결과를 나타내었다.

실시예 4

실시예 1에서 전하 수송층 코팅액을 제조할 때 사용된 4.5 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 폴리메틸실세스퀴옥산 입자를 무기 입자인 0.3 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 실리카 입자로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하고 평가하였다.

실시예 5 및 6

실시예 4에서 전하 수송층을 제조할 때 사용된 0.3 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 실리카 입자를 각각 1.0 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 실리카 입자 및 2 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 실리카 입자로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 4와 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하고 평가하였다. 표 2에 평가 결과를 나타내었다.

실시예 7

전하 수송층의 형성시까지 비교예 1과 같은 방식으로 전자 사진 감광체의 제조를 수행하였다. 이어서, 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물(메타크릴 수지의 단량체) 8부, 유기/무기 하이브리드 입자이며 4.5 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 폴리메틸실세스퀴옥산 입자(제품명: 토스펄 145, 도시바 실리콘 컴퍼니 리미티드 제조) 2부, 및 에탄올 40부를 도료 진탕기에 넣고 2시간 동안 분산시켜서 도전층 코팅액을 제조하였다. 보호층 코팅액을 침지 코팅에 의해서 전하 수송층 상에 도포하고, 형성된 필름에 질소 대기중에서 전자 빔을 조사하여 필름을 경화시켰다. 이와 같이 하여, 가교된 보호층을 형성하였다. 이어서, 보호층의 표면을 20 질량%의 농도를 갖는 플루오르화수소산으로 처리하여 보호층을 표면층으로 하는 전자 사진 감광체를 수득하였다. 제조된 전자 사진 감광체를 비교예 1과 같은 방식으로 평가하였다. 표 2에 평가 결과를 나타내었다.

[화학식 6]

실시예 8

비교예 2에서 전하 수송층 코팅액을 제조할 때 사용되고 4.5 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 폴리메틸실세스퀴옥산 입자를 3 ㎛의 평균 입자 크기를 갖고 실리콘으로 표면 개질한 구형 실리카 입자로 변경하였으며, 200 cs의 점도를 갖는 실리콘 오일(제품명: KF-96, 신에츠 케미컬 컴퍼니 리미티드 제조) 3부를 전하 수송층 코팅액에 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 2와 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하고 평가하였다. 표 2에 평가 결과를 나타내었다. 실시예 8에서, 전하 수송층의 표면을 플루오르화수소산 용액으로 처리하지 않지만, 실리콘으로 표면 개질한 실리카 입자를 사용하고 실리콘 오일을 전하 수송층 코팅액에 첨가하였다. 그러므로, 구형 실리카 입자가 매트릭스 성분과 결합되지 않았다.

실시예 9

실시예 7에서 보호층 코팅액을 제조할 때 사용되고 4.5 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 폴리메틸실세스퀴옥산 입자를 3 ㎛의 평균 입자 크기를 갖고 실리콘으로 표면 개질한 구형 실리카 입자로 변경하였으며, 200 cs의 점도를 갖는 실리콘 오일(제품명: KF-96, 신에츠 케미컬 컴퍼니 리미티드 제조) 1부를 보호층 코팅액에 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 7과 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하고 평가하였다. 표 2에 평가 결과를 나타내었다. 실시예 9에서, 전하 수송층의 표면을 플루오르화수소산 용액으로 처리하지 않지만, 실리콘으로 표면 개질한 실리카 입자를 사용하고 실리콘 오일을 보호층 코팅액에 첨가하였다. 그러므로, 구형 실리카 입자가 매트릭스 성분과 결합되지 않았다.

비교예 3

실시예 7에서 보호층 코팅액을 제조할 때 구형 폴리메틸실세스퀴옥산 입자를 사용하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 7과 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하고 평가하였다. 표 2에 평가 결과를 나타내었다.

비교예 4

실시예 7에서 보호층의 표면을 플루오르화수소산 용액으로 처리하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 7과 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하고 평가하였다. 표 2에 평가 결과를 나타내었다. 비교예 4에서는, 플루오르화수소산 용액으로 처리를 수행하지 않기 때문에, 폴리메틸실세스퀴옥산 입자가 매트릭스 성분과 결합되지 않았다.

표 1은 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4에서 전자 사진 감광체의 표면층 구조를 총괄해서 나타낸 것이다.

실시예 11

폴리이미드로 구성되고 캐논 가부시키가이샤에서 제조한 복사기(제품명: iRC 2620)에 제공된 중간 전사 벨트를 기재층으로서 사용하였다.

이어서, 디(트리메틸올프로판) 트리아크릴레이트(아크릴 수지의 단량체) 30부, 안티몬-도핑된 산화주석 입자(이시하라 산교 가이샤 리미티드에서 제조한 SN 시리즈) 4.5부, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤(광개시제)(제품명: 이르가큐어(Irgacure) 184, 바스프 제조) 2부, 메틸 에틸 케톤 23부, 및 에틸렌 글리콜 15부를 믹서 균질화기를 사용해서 혼합하고 분산시켰다. 이어서, 분산액을 분산기 나노마이저(Nanomizer)(요시다 기카이 컴퍼니 리미티드 제조)를 사용해서 분산시켜 분산액 A를 제조하였다.

이어서, 2 ㎛의 평균 입자 크기를 갖고 실리콘으로 표면 개질한 구형 실리카 입자 5부, 실리콘 오일(점도: 200 cs) (제품명: KF-96, 신에츠 케미컬 컴퍼니 리미티드 제조) 3부, 실리콘 계면활성제(제품명: KF-6105, 신에츠 케미컬 컴퍼니 리미티드 제조) 1부, 메틸 에틸 케톤 20부, 및 헥사메틸디실록산 3부(실리콘계 용제임)를 믹서 균질화기를 사용해서 혼합하고 분산시켜 분산액 B를 수득하였다.

분산액 A를 분산액 B에 첨가하였다. 혼합물을 믹서 균질화기를 사용해서 혼합하고 분산시킨 후에, 분산기 나노마이저(요시다 기카이 컴퍼니 리미티드 제조)를 사용해서 분산시켜 표면층 코팅액을 제조하였다. 표면층 코팅액을 기재층 상에 도포하고, 형성된 필름을 100℃에서 5분 동안 건조시켰다. 이어서, 필름에 자외선을 500 mJ/㎠으로 조사하여 필름을 경화시켰다. 그 결과, 5 ㎛의 두께를 갖는 표면층이 형성되었다. 이와 같이 하여, 벨트형 중간 전사 부재를 수득하였다.

중간 전사 부재는 1.8×10¹⁰ Ω·㎝의 부피 저항률 및 4.4×10¹¹ Ω/□의 표면 저항률을 가졌다(미츠비시 케미컬 코포레이션에서 제조한 히레스타를 사용해서 측정함).

중간 전사 부재의 표면을 관찰한 결과, 구형 입자(회전 가능하게 유지된 구형 입자)인 실리카 입자가 매트릭스 성분인 아크릴 수지와 결합되지 않았다.

중간 전사 부재를 캐논 가부시키 가이샤에서 제조한 복사기(제품명: iRC 2620)에 장착하고, 고온 및 고습도(32.5℃/85% RH) 환경에서 4000장에 대해 화상을 출력하였다(내구성 시험).

다음날 아침, 10장에 대하여 하프톤 화상을 출력한 다음 단색 백색 화상을 100장에 대하여 출력하였다.

전술한 조건하에서, 중간 전사 부재와 클리닝 블레이드 사이의 활주 상태 및 클리닝 상태를 초기(내구성 시험에서 처음 다섯장), 내구성 시험의 종료(내구성 시험에서 최종 다섯장) 및 다음날 아침에 평가하였다. 여기서, 중간 전사 부재와 클리닝 블레이드 사이의 접촉 부분에서 길이 방향으로 단위 길이당 선형 부하를 580 mN/㎝로 설정하였다. iRC 2620에서 수행한 클리닝 블레이드에의 윤활제 도포는 수행하지 않았다. 표 3에 평가 결과를 나타내었다.

실시예 12

실시예 11에서 표면층 코팅액을 제조할 때 사용된, 2 ㎛의 평균 입자 크기를 갖고 실리콘으로 표면 개질한 구형 실리카 입자 5부를 2.0 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 구형 폴리메틸실세스퀴옥산 입자(제품명: 토스펄 120, 도시바 실리콘 컴퍼니 리미티드 제조) 5부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 11과 같은 방식으로 중간 전사 부재를 제조하고 평가하였다. 표 3에 평가 결과를 나타내었다.

중간 전사 부재의 표면을 관찰한 결과, 구형 입자(회전 가능하게 유지된 구형 입자)인 폴리메틸실세스퀴옥산 입자가 매트릭스 성분인 아크릴 수지와 결합되지 않았다.

비교예 11

실시예 11에서 표면층 코팅액을 제조할 때 사용된, 2 ㎛의 평균 입자 크기를 갖고 실리콘으로 표면 개질한 구형 실리카 입자 5부를 2 ㎛의 평균 입자 크기를 갖고 실리콘으로 표면 개질하지 않은 구형 실리카 입자 5부로 변경하고, 실리콘 오일(제품명: KF-96) 및 실리콘 계면활성제(제품명: KF-6105)를 사용하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 11과 같은 방식으로 중간 전사 부재를 제조하고 평가하였다. 표 3에 평가 결과를 나타내었다.

비교예 12

실시예 11에서 표면층 코팅액을 제조할 때 사용된, 2 ㎛의 평균 입자 크기를 갖고 실리콘으로 표면 개질한 구형 실리카 입자 5부를 사용하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 11과 같은 방식으로 중간 전사 부재를 제조하고 평가하였다. 표 3에 평가 결과를 나타내었다.

이상에서는 예시적인 실시형태에 의거하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시형태에 제한되지 않음을 알아야 한다. 첨부된 특허청구범위는 모든 변형예 및 등가의 구조와 기능을 모두 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.

본 출원은 2011년 6월 23일자로 출원된 일본 특허 출원 제2011-139548호 및 2012년 5월 17일자로 출원된 일본 특허 출원 제2012-113640호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 특허 출원들은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.

Claims

표면층을 포함하는 전자 사진 감광체이며,
상기 표면층은,
매트릭스 성분과,
상기 매트릭스 성분과 결합되지 않고 상기 매트릭스 성분 내의 소공(pore)에 회전 가능하게 유지되는, 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 함유하고,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자는 상기 전자 사진 감광체의 표면으로부터 돌출되고, 0.3 내지 10 ㎛의 직경을 갖는, 전자 사진 감광체.
제1항에 있어서,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 외부 표면과 상기 소공의 내부 표면 사이의 간극이 액체로 충전되는, 전자 사진 감광체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자는 실리카 입자 또는 폴리메틸실세스퀴옥산 입자인, 전자 사진 감광체.
제1항에 있어서,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자는 실리카 입자이고, 상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 외부 표면과 상기 소공의 내부 표면 사이의 간극이 실리콘 오일로 충전되는, 전자 사진 감광체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 매트릭스 성분은 폴리아릴레이트 또는 메타크릴 수지를 함유하는, 전자 사진 감광체.
전자 사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 부착되는 프로세스 카트리지이며,
상기 프로세스 카트리지는 제1항 또는 제2항에 따른 전자 사진 감광체와, 상기 전자 사진 감광체의 표면과 접촉하는 클리닝 블레이드를 포함하는 클리닝 유닛을 일체로 지지하고,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자와 상기 클리닝 블레이드의 접촉 부분에서, 상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 구르는 상태가 유지되는, 프로세스 카트리지.
제6항에 있어서,
상기 전자 사진 감광체와 상기 클리닝 블레이드 사이의 접촉부에서 길이 방향의 단위 길이당 선형 부하가 300 내지 1200 mN/㎝인, 프로세스 카트리지.
제1항 또는 제2항에 따른 전자 사진 감광체;
대전 유닛;
화상 노광 유닛;
현상 유닛;
전사 유닛; 및
상기 전자 사진 감광체의 표면과 접촉하는 클리닝 블레이드를 구비하는 클리닝 유닛을 포함하고,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자와 상기 클리닝 블레이드의 접촉 부분에서, 상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 구르는 상태가 유지되는, 전자 사진 장치.
제8항에 있어서,
상기 전자 사진 감광체와 상기 클리닝 블레이드 사이의 접촉부에서 길이 방향의 단위 길이당 선형 부하가 300 내지 1200 mN/㎝인, 전자 사진 장치.
표면층을 포함하는 중간 전사 부재이며,
상기 표면층은,
매트릭스 성분과,
상기 매트릭스 성분과 결합되지 않고 상기 매트릭스 성분 내의 소공에 회전 가능하게 유지되는, 회전 가능하게 유지된 구형 입자를 함유하고,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자는 상기 중간 전사 부재의 표면으로부터 돌출되고, 0.3 내지 10 ㎛의 직경을 갖는, 중간 전사 부재.
제10항에 있어서,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 외부 표면과 상기 소공의 내부 표면 사이의 간극이 액체로 충전되는, 중간 전사 부재.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자는 실리카 입자 또는 폴리메틸실세스퀴옥산 입자인, 중간 전사 부재.
제10항에 있어서,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자는 실리카 입자이고, 상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자의 외부 표면과 상기 소공의 내부 표면 사이의 간극이 실리콘 오일로 충전되는, 중간 전사 부재.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 매트릭스 성분은 폴리아릴레이트 또는 메타크릴 수지를 함유하는, 중간 전사 부재.
전자 사진 감광체;
화상 노광 유닛;
현상 유닛;
제1 전사 유닛;
제10항 또는 제11항에 따른 중간 전사 부재;
제2 전사 유닛; 및
상기 중간 전사 부재의 표면과 접촉하는 클리닝 블레이드를 구비하는 클리닝 유닛을 포함하고,
상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자와 상기 클리닝 블레이드의 접촉 부분에서, 상기 회전 가능하게 유지된 구형 입자가 구르는 상태가 유지되는, 전자 사진 장치.
제15항에 있어서,
상기 중간 전사 부재와 상기 클리닝 블레이드 사이의 접촉부에서 길이 방향의 단위 길이당 선형 부하가 300 내지 1200 mN/㎝인, 전자 사진 장치.