KR19980071283A - 전자사진 감광 부재, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치 - Google Patents

전자사진 감광 부재, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치 Download PDF

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Abstract

감광층 및 보호층이 순서대로 지지체에 배치되어 전자사진 감광 부재가 형성된다. 보호층은 경화성 수지 성분 및 중합성 반복 구조를 갖는 중합 개시제를 포함하는 용액 (A), 또는 경화성 수지 성분, 중합성 반복 구조가 없는 중합반응 개시제 및 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시 보조제를 포함하는 용액 (B)의 도포 및 경화된 산물을 포함한다. 보호층을 구성하는 데 사용되는 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제 때문에, 그 생성된 감광 부재는 우수한 전자사진 성능 뿐만 아니라 개선된 내구성을 나타낼 수 있다.

Description

전자사진 감광 부재, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치
본 발명은 전자사진 감광 부재, 더욱 특별하게는 특정의 보호층을 갖는 전자사진 감광 부재에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 감광 부재를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치에 관한 것이다.
전자사진 감광 부재는 감광 부재가 적용되는 전자사진 프로세스에 따라 소정 수준의 감광성, 전기적 성질 및 광학 특성을 나타내는 것을 필요로 한다. 특히, 전자사진 단계가 반복 수행된 감광 부재의 표면 층에는 하전, 현상, 전달, 및 세정과 같은 여러 단계 동안의 전기적, 기계적 및 화학적 힘이 직접 적용되어 이러한 힘에 대한 저항성이 요구된다. 더욱 구체적으로는, 표면층은 연마에 의한 표면 마모 또는 손상, 하전시에 발생하는 오존에 의한 표면 열화 등에 대한 내성을 나타낼 것을 필요로 한다. 더욱이, 표면 층에는 토너 부착을 거의 야기하지 않아 개선된 청결성을 나타내는 것이 요구된다.
이러한 필요한 성질을 갖는 표면층을 제공하기 위하여, 감광층 상의 수지성 표면 보호층을 형성하는 것에 관한여 여러 제안이 있었다. 예를 들면, 일본 특허 공개 제57-30843호에는 전기전도성 금속 산화물 입자의 함입에 의하여 억제된 저항을 갖는 보호층이 개시되어 있다. 이의 중요한 효과는 반복된 사용동안 감광 부재에서의 잔류 전위의 증가를 방지하는 것이다.
또한, 개선된 전기전도성 입자의 분산성, 개선된 경도 및 개선된 청결성을 갖는 보호층을 제공하기 위하여 하나 이상의 경화성 단량체를 포함하는 액체 조성물을 도포하고, 광 또는 열의 적용하에 건조 및 경화하여 보호층을 형성하는 것이 제안되었다 (예를 들면, 일본 특허 공개 3-246553호).
화상 품질 및 내구성을 더욱 개선하기 위한 관점에서, 더 높은 수준의 상기 언급된 요건을 만족시키는 전자사진 감광 부재를 제공하는 것이 소망된다.
본 발명의 목적은 연마에 의한 표면 마모 및(또는) 손상의 출현에 대하여 우수한 내구성을 나타내고, 또한 잔류 전위의 증가없이 안정적인 전자사진 성능을 나타내는 전자사진 감광 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 전자사진 감광 부재를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 지지체, 및 지지체 상에 순서대로 배치된 감광층 및 보호층을 포함하며, 상기 보호층은 경화성 수지 성분 및 중합체 반복 구조를 갖는 중합 개시제를 포함하는 용액 (A), 또는 경화성 수지 성분, 중합성 반복 구조가 없는 중합반응 개시제 및 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시 보조제를 포함하는 용액 (B)의 도포 및 경화된 산물을 포함하는 전자사진 감광 부재가 제공된다.
더욱이, 본 발명은 상기 언급된 전자사진 감광 부재를 포함하는 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치를 제공한다.
본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련되어 설명되는 하기 본 발명의 바람직한 구현예의 설명을 고려할 때 더욱 분명해진다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 전자사진 감광 부재를 포함하는 프로세스 카트리지를 포함하는 전자사진 장치를 설명하는 모식도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 감광 부재
2: 축
3: 하전기
4: 광원
5: 현상 수단
6: 전달 하전기
7: 전달 (수용) 재료
8: 정착 장치
9: 세정 수단
10: 예비 노출광
본 발명에 따른 전자사진 감광 부재는 지지체, 및 이 지지체에 순서대로 배치된 감광층 및 보호층을 포함하며, 보호층은 경화성 수지 성분 및 중합체 반복 구조를 갖는 중합 개시제를 포함하는 용액 (A), 또는 경화성 수지 성분, 중합성 반복 구조가 없는 중합반응 개시제 및 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시 보조제를 포함하는 용액 (B)의 경화된 산물을 포함한다.
따라서, 본 발명의 보호층은 감광층을 경화성 수지 성분, 중합반응 개시제 및 선택적으로 중합반응 개시 보조제를 포함하는 용액으로 도포하고, 선택적으로 건조한다음, 광 또는 열의 적용하에 도포액을 경화함으로써 형성될 수 있으며, 여기서 하나 이상의 중합반응 개시제 및 중합반응 개시 보조제 (사용된다면)는 중합성 반복 구조를 갖는다.
상기 설명한 것처럼 형성된 보호층을 사용함으로써 본 발명의 효과가 얻어지는 이유를 아직까지 완전히 설명할 수는 없지만, 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시제 및(또는) 중합반응 개시 보조제를 사용함으로써 중합성 반복 구조 때문에 보호층의 형성 동안 또는 후에 보호층을 통한 이동 또는 그의 표면에서의 배출을 방지하는데 효과적이어서, 우수한 내구성 및 전자사진 성능을 제공하는 것으로 생각된다.
본원에서, 중합반응 개시제는 빛 또는 열과 같은 에너지의 적용하에서 라디칼을 생성시킬 수 있는 화합물을 의미하며, 중합반응 개시 보조제는 빛 또는 열과 같은 에너지의 적용하에서 중합반응 개시제의 라디칼 생성 능력을 강화할 수 있는, 즉 빛, 열, 등에 대한 중합반응 개시제의 민감성을 증가 (또는 증감)시킬 수 있는 화합물을 의미한다. 이러한 관계는 상대적인 것으로서, 단일 화합물이 그 조합으로 사용된 화합물에 따라 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제로서 작용할 수 있다. 높은 경화속도로 본 발명의 보호층을 형성하기 위하여, 광중합반응 개시제 및 광중합반응 개시 보조제를 사용하는 것이 바람직하다.
중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제가 중합성 반복 구조를 갖는 경우에, 이러한 화합물의 전체 구조는 크게 중합성 반복 구조 부분, 중합반응 개시제 구조 부분 또는 중합반응 개시 보조제 구조 부분, 및 선택적으로 이러한 구조 부분을 결합하는 결합기 부분으로 나뉠 수 있다.
중합성 반복 구조 부분은 중합가능한 기의 중합반응 (올리고머화 반응을 포함하는 의미에서)에 의하여 형성된 많은 결합된 반복 단위를 포함하며, 그의 예로는 중합된 아크릴산 단위 (메타크릴산 단위를 포함하는 의미에서), 액체 폴리부타디엔 단위, 불포화 폴리에스테르 단위 및 폴리엔-폴리티올 단위를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 후술하는 바람직한 유형의 경화성 수지 성분과의 반응성 및 상화성의 면에서 중합된 아크릴산 단위를 갖는 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제를 사용하는 것이 바람직하다.
중합반응 개시제 구조 부분은 빛 또는 열과 같은 에너지의 적용시 라디칼을 생성할 수 있는 임의의 구조 부분일 수 있으며, 또 다른 중합성 반복 구조 또는 또다른 결합기와 결합하기 위하여 사용되는 원자를 갖는 일반적인 단일 분자 중합반응 개시제를 포함하는 구조를 포함할 수 있다. 이러한 중합반응 개시제 구조를 제공하는 단일 분자 중합반응 개시제의 예에는 벤조페논, 마이클의 케톤, 티오크사논, 벤조인 부틸에테르, 아실옥심-에스테르 및 디벤조수베론등이 포함된다.
중합반응 개시 보조제 구조 부분은 그와 조합되어 사용되는 중합성 개시제를 감광시킬 수 있는 임의의 구조 부분일 수 있으며, 또 다른 중합성 반복 구조 또는 또 다른 결합기와 결합하는 데 사용되는 원자를 갖는 일반적인 단일 분자 중합반응 개시 보조제를 포함하는 구조를 포함할 수 있다. 이러한 단일 분자 중합반응 개시 보조제의 예에는 트리에탄올아민, 마이클러의 케톤, 2-디에틸아미노벤조산, 4,4'-디에틸아미노벤조페논 및 이소아밀 4-디에틸아미노 벤조에이트를 포함할 수 있다.
결합기 부분은 미리 단일 분자 중합반응 개시제 또는 단일 분자 중합반응 개시 보조제로 도입되어 중합성기의 도입을 촉진하는 기로부터 유래하는 구조 부분이다. 미리 도입된 기는 이러한 목적에 적합하고, 본 발명에 사용되는 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제를 제공하는 임의의 구조를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명에 사용되는 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제는 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기와 같은 중합성기를 선택적으로 결합기를 통하여 단일 분자 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제로 도입하고, 그 결과의 중합성 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제를 어느 정도 중합함으로써 제조될 수 있다. 그 결과의 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제는 바람직하게는 2-10의 평균 중합도, 특별하게는 2-5의 평균 중합도를 갖는다. 중합반응 개시제 구조 부분 또는 중합반응 개시 보조제 구조 부분은 매 반복단위마다 가질 필요는 없으나 적어도 중합성 반복 구조를 갖는 그 결과의 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제에서의 반복 단위의 절반 이상이 갖는 것이 바람직하다.
요약하면, 본 발명에 사용되는 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제는 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위 구조로 특징될 수 있다.
(식중, P는 중합성 반복 구조를 제공하는 반복 단위를 나타내며, B1은 결합기 부분을 나타내고, I는 중합반응 개시제 구조 부분 또는 중합반응 개시 보조제 구조 부분을 나타내며, n은 0 또는 1을 나타낸다)
본 발명에서, 상기 화학식 1에서의 P가 아크릴산 반복 단위, 즉 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제가 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위 구조를 갖는 것이 바람직하다.
(식중, B2는 결합기를 나타내고, I는 중합반응 개시제 구조 부분 또는 중합반응 개시 보조제 구조 부분을 나타내며, R은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, n은 0 또는 1을 나타낸다)
본 발명에서, 중합반응 개시제 및 중합반응 개시 보조제가 조합하여 사용되는 것이 바람직하며, 이들 모두가 중합성 반복 구조를 갖는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에서 바람직하게 사용되는 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제의 구체적인 예에는 하기 화학식 3 내지 화학식 13으로 표시되는 반복 단위를 갖는 것이 포함될 수 있다.
본 발명에서, 화학식 3 또는 화학식 4의 반복 단위를 갖는 중합반응 개시제, 및 화학식 5의 반복 단위를 갖는 중합반응 개시 보조제를 사용하는 것이 특별히 바람직하다.
예를 들면, 상기 화학식 4의 반복 단위를 갖는 중합반응 개시제는 하기 반응식으로 표시되는 반응을 통하여 합성될 수 있다. 다른 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제도 유사한 방법으로 합성될 수 있다.
상기 보호층을 제공하기 위하여, 중합반응 개시제는 바람직하게는 경화성 수지 성분의 0.1 내지 30 중량%, 특별하게는 0.5 내지 20 중량%의 비율로 사용될 수 있다. 중합반응 개시 보조제가 사용된다면 바람직게는 중합반응 개시제의 20 내지 300 몰%, 특히 50 내지 200 몰%의 비율로 사용될 수 있다.
본 발명에서, 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시제 및 중합반응 개시 보조제는 각각 2종 이상으로 각각 사용될 수 있으며, 또 다른 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제와의 혼합물로 사용될 수 있다. 이러한 또 다른 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제의 예에는 벤조페논, 마이클러의 케톤, 티오크산톤, 벤조인 부틸 에테르, 아실옥심 에스테르, 디벤조수베론, 2-디에틸아미노벤조산, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 및 이소아밀 4-디에틸아미노벤조에이트가 포함될 수 있다.
본 발명의 보호층을 제공하기 위한 경화성 수지 성분에는 라디칼 중합반응을 통하여 경화할 수 있는 임의의 단량체 또는 올리고머일 수 있으며, 이의 예에는 (아크릴산 (메타크릴산을 포함하는 의미) 단량체 또는 올리고머, 액체 폴리부타디엔 올리고머, 불포화 폴리에스테르 올리고머, 및 폴리엔-폴리티올 올리고머를 포함할 수 있다. 이들 중에서, 생성되는 수지의 반응성 및 경도의 면에서 아크릴산 단량체 또는 올리고머가 특별히 바람직하다.
이하에서, 경화성 수지 성분의 몇가지 바람직한 예를 단량체 구조식을 목록화함으로써 열거하였다. 이들 단량체 및 해당 올리고머가 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명에서, 화학식 14 또는 15의 아크릴산 단량체, 또는 그로부터 유래하는 올리고머를 사용하는 것이 특별히 바람직하다.
보호층을 구성하는 결합제 수지를 제형하는데 경화성 수지 성분이 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 알키드 수지, 또는 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체와 같은 수지 또는 그 전구체 형태의 또 다른 수지와의 배합물로 사용될 수 있다.
본 발명에서, 전기전도성 입자를 보호층에 도입하는 것이 바람직하다. 전기전도성 입자는 바람직하게는 아연 산화물, 티탄 산화물, 주석 산화물, 인듐 산화물, 비스무스 산화물, 주석 도프된 인듐 산화물, 안티몬 도프된 주석 산화물, 및 지르코늄 산화물을 포함하는 전기전도성 재료의 입자를 포함할 수 있다. 이들 금속 산화물 입자는 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 둘 이상을 조합할 경우에, 금속 산화물 입자는 고형의 용액 또는 용융 점착성 입자의 형태로 가정할 수 있다. 전기전도성 입자는 바람직하게는 0.3 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하의 평균 입자 크기를 가질 수 있다.
전기전도성 입자의 분산성 및 보호층의 평활성을 향상시키거나 또는 다른 목적을 위하여 여러 첨가제를 첨가하는 것이 때때로 바람직하다. 특히, 분산성을 개선시키기 위해서는 전기전도성 입자를 표면 처리하는 것이 매우 효과적이다. 표면 처리제의 바람직한 예에는 불소 함유 실란 커플링제, 불소화 실리콘 오일, 불소화 계면활성제, 및 불소 함유 그래프트 중합체가 포함될 수 있다.
보호층에서의 전기전도성 입자의 함량은 보호층의 저항을 결정하는 중요한 인자이며, 보호층의 저항이 1010-1015Ωcm가 되도록 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 보호층의 윤활성을 개선하기 위하여 불소 함유 수지 입자를 보호층에 도입하는 것이 바람직하다. 불소 함유 수지 입자는 바람직하게는 테트라플루오로에틸렌 수지, 트리플루오로클로로에틸렌 수지, 헥사플루오로클로로에틸렌-프로필렌 수지, 비닐리덴 플루오라이드 수지, 디플루오로클로에틸렌 수지 및 이러한 수지를 생성하는 단량체의 공중합체로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 테트라플루오로에틸렌 수지 또는 비닐리덴 플루오라이드 수지의 입자를 사용하는 것이 특별히 바람직하다. 불소 함유 수지 입자는 그 생성된 보호층의 5 내지 70 중량%의 비율, 특별히 바람직하게는 10 내지 60 중량%의 비율로 함유될 수 있다. 수지의 분자량 및 입자 크기는 특별한 제한 없이 적절히 선택될 수 있다.
보호층은 내후성을 개선할 목적으로 산화방지제와 같은 또 다른 첨가제를 더 함유할 수 있다.
보호층은 바람직하게는 0.2 내지 7 ㎛, 특별히 0.5 내지 5 ㎛의 두께로 형성될 수 있다.
본 발명에서, 또한 보호층 및 후술하는 감광층 사이에 수지성 중간층을 배치하는 것도 가능하다.
다음에, 감광층을 설명한다. 본 발명의 전자사진 감광 부재의 감광층은 전하생성 물질 및 전하 전달 물질 모두를 포함하는 단일층, 또는 전하생성 물질을 함유하는 전하 생성층 및 전하전달 물질을 함유하는 전하전달층을 포함하는 적층 구조로 이루어질 수 있다.
먼저 적층형 감광층을 설명한다.
적층형 감광층에는 지지체상에 전하생성층 및 전하전달층이 순서대로 적층된 유형, 및 역으로 지지체상에 전하전달층 및 전하생성층이 순서대로 적층된 또 다른 유형이 포함된다. 본 발명에서는 전자가 바람직하다.
지지체는 전기전도성을 나타내는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 지지체는 알루미늄, 구리, 크롬, 니켈, 아연, 드럼형 또는 시트형으로 성형된 알루미늄 또는 스테인레스 강과 같은 금속 또는 합금, 알루미늄 또는 구리와 같은 금속의 호일로 적층된 플라스틱 필름, 알루미늄, 인듐 산화물 또는 주석 산화물의 증기상 증착층으로 도포된 플라스틱 필름, 또는 상기 설명한 금속 또는 합금과 결합제 수지와의 혼합물로 도포된 금속, 플라스틱 필름 또는 종이 기판을 포함할 수 있다.
전하전달층은 전하전달 물질과 결합제 수지 용액을 도포하여 도포층을 형성하고, 도포층을 건조함으로 형성될 수 있다. 이러한 전하전달 물질의 예에는 주쇄 또는 측쇄에 비페닐렌, 안트라센 또는 펜안트라센과 같은 구조를 갖는 폴리시클릭 방향족 화합물; 인돌, 카르바졸, 옥사디아졸 및 피라졸린과 같은 질소 함유 시클릭 화합물; 히드라존; 및 스티릴 화합물을 함유할 수 있다. 결합제 수지는 예를 들면 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리스티렌 또는 폴리메타크릴레이트 에스테르를 포함할 수 있다. 전하전달층은 바람직하게는 5 내지 40 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 ㎛의 두께로 형성될 수 있다.
전하생성층은 상기 설명한 것처럼 전하생성 물질과 결합제 수지 용액을 도포하고, 층을 건조함으로써 또는 전하생성 물질을 증기상 증착시킴으로써 형성할 수 있다. 전하생성 물질의 예에는 수단 레드 및 디안 블루와 같은 아조 안료; 피렌 퀴논 및 안트안트론과 같은 퀴논 안료; 퀴노시아닌 안료; 퍼릴렌 안료; 인디고 및 티오인디고와 같은 인디고 안료; 및 프탈로시아닌 안료가 포함될 수 있다. 결합제 수지는 예를 들면 폴리비닐 부티랄, 폴리스티렌, 폴리비닐 아세테이트 또는 아크릴 수지를 포함할 수 있다. 전하생성층은 바람직하게는 5 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 3 ㎛ 범위의 두께로 형성될 수 있다.
단일층 형 감광층은 상기 설명한 것과 같이 결합제 수지와 함께 분산되거나 용해되어 있는 전하생성 물질 및 전하전달 물질을 함유하는 용액을 도포하고, 그 층을 건조함으로써 형성될 수 있다. 감광층은 바람직하게는 5 내지 40 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 ㎛의 두께로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 전자사진 감광 부재에서, 지지체 (또는 그 위의 전기전도층) 및 감광층 사이에 장벽 기능 및 접착 기능을 갖는 하도층을 배치하는 것이 가능하다. 하도층은 예를 들면 카세인, 폴리비닐 알콜, 니트로셀룰로오스, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 알콜 용해성 폴리아미드, 폴리우레탄 또는 겔라틴과 같은 물질을 포함할 수 있다. 하도층은 예를 들면 0.1 내지 3 ㎛의 두께로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 전자사진 감광 부재는 일반적으로 복사기, 레이저 빔 프린터, LED 프린터, 및 액정 셔터형 프린터 등을 포함하는 일반적인 전자사진 장치 및 전자사진법이 적용되는 디스플레이, 기록, 경량 인쇄, 플레이트 형성 및 모사전송용 장치에 적용될 수 있다.
하기에 본 발명에 따른 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치가 설명된다.
도 1은 본 발명의 전자사진 감광 부재를 사용하는 프로세스 카트리지를 포함하는 전자사진 장치의 구조를 나타내는 모식도이다. 도면을 참고로 할 때, 드럼 형태의 감광 부재 (1)은 감광 부재 (1)의 내측에 나타낸 화살표 방향으로 지정된 원주 속도로 축 (2)에 대하여 회전한다. 감광 부재 (1)의 원주 표면은 기본 하전기 (3)에 의하여 균일하게 하전되어 소정의 양전하 또는 음전하를 갖는다. 노출된 부위에서, 감광 부재 (1)은 영상 노출 수단 (나타내지 않음)을 사용하여 화상적으로 광원 (4) (슬릿 노출 또는 레이저 빔 주사 노출에 의하여)에 노출되어 정전기 잠재 화상이 감광 부재 (1)의 표면상에 연속적으로 형성된다. 이렇게 형성된 정전기 잠재 화상은 현상 수단 (5)를 사용하여 현상되어 토너 화상을 형성한다. 토너 화상은 공급부 (나타내지 않음)로부터 공급되는 전달 (수용) 재료 (7)로 연속적으로 전달되어 전달 하전기 (6)을 사용하여 감광 부재 (1)의 회전 속도로 동시에 감광부재 (1) 및 전달 하전기 (5) 사이에 위치한다. 토너 화상을 갖는 전달 재료 (7)은 감광 부재 (1)로부터 분리되어 정착 장치 (8)로 이동하고, 이어 화상 정착으로 전자사진 장치 외부로 복사물로서 전달 재료 (7)이 인쇄된다. 전달 과정 후에 감광 부재의 표면상에 남아있는 잔류 토너 입자는 세정 수단 (9)에 의하여 제거되어 세정된 표면을 제공하고, 감광 부재 (1)의 표면 상의 잔류 전하는 다음 사이클을 위하여 예비 노출광 (10)을 초래하는 예비 노출 수단에 의하여 제거된다. 감광 부재 (1)을 균일하게 하전하기 위한 기본 하전기 (3)으로서 접촉 (또는 근접) 하전 수단이 사용될 때, 예비 노출 수단은 소망된다면 생략될 수 있다.
본 발명에 따라, 전자사진 장치에서 상기 언급한 감광 부재 (1), 기본 하전기 (하전 수단) (3), 현상 수단 및 세정 수단 (9)와 같은 여러개의 소자 또는 부품을 복사기 또는 레이저 빔 프린터와 같은 장치의 주요 몸체에 탈착할 수 있도록 장착되는 프로세스 카트리지로 통합적으로 조립할 수 있다. 예를 들면, 프로세스 카트리지는 감광 부재 (1) 및 하나 이상의 주요 하전 수단 (3), 현상 수단 (5) 및 세정 수단 (9)로 이루어지고, 장치 몸체의 레일과 같은 가이드 수단의 매체에 의하여 장치 몸체로부터 부착 또는 탈착될 수 있는 단일 유닛트로 통합적으로 조립된다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 참고로 하여 더욱 구체적으로 설명한다. 여기에서 성분 또는 물질의 상대 양을 설명하기 위하여 사용되는 부는 다른 지시가 없는 한 중량부이다.
실시예 1
직경 30 mm 및 길이 260 mm의 알루미늄 실린더를 10 부의 주석 산화물로 도포된 티타늄 산화물 (전기전도성 안료), 10 부의 티타늄 산화물 (저항 조절 안료), 10 부의 페놀성 수지 (결합제) 및 20 부의 메탄올/메틸 셀로솔브 (=1/1 중량부) 혼합물 용매를 포함하는 페인트를 사용하여 침지 도포법으로 도포하고, 140 ℃로 30분 동안 가열하여 15 ㎛ 두께의 전기전도층을 형성하였다.
그 후, 3 부의 N-메톡시메틸화 나일론 및 3 부의 공중합체 나일론을 메탄올/n-부탄올 (=65/30 중량부) 혼합물 용매에 용해하여 도포액을 제조하고, 전기전도층에 침지 도포하고, 건조하여 0.5 ㎛ 두께의 중간층을 형성하였다.
별도로, CuKα-특성 X-선 회절계로 측정하였을 때, 9.0 도, 14.2 도, 23.9 도 및 27.1 도의 회절 각도 (2θ ± 0.2 도)에서 강한 피크를 나타내는 4 부의 옥시티타늄 프탈로시아닌, 2 부의 폴리비닐 부티랄 (S-LEC BM-2, 세끼스이 가가꾸 가부시끼가이샤에서 시판) 및 80 부의 시클로헥사논을 1 mm 직경의 유리 비드를 사용하는 샌드 밀 장치에서 4 시간 동안 분산시키고, 115 부의 메틸에틸 케톤으로 희석하여 전하생성층을 도포하기 위한 도포액을 제조하였다. 도포액을 중간층상에 침지법으로 도포하고, 건조하여 0.3 ㎛ 두께의 전하 생성층을 형성하였다.
그 후, 디클로로메탄/클로로벤젠 (= 20/60 중량부)의 혼합 용매 중의 하기 식의 스티릴 화합물 10 부, 폴리카르보네이트 10 부의 용액 (IUPILON Z-200, 미쓰비시 가스 가가꾸 가부시끼 가이샤)을 침지법으로 전하생성층에 도포하고, 120 ℃로 60 분동안 가열하에 건조하여 18 ㎛ 두께의 전하전달층을 형성하였다.
별도로, 0.02 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 안티몬 함유 주석 산화물 입자 (T-1, 미쓰비시 매터리얼 가부시끼가이샤에서 시판) 100 부, 30 부의 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란 (신에쓰 가가꾸 가부시끼 가이샤에서 시판) 및 300 부의 에탄올/물 (= 95/5 중량비)의 혼합 용매를 밀링하고, 그 후 미세입자를 여과법으로 회수하여 에탄올로 세척하고, 120 ℃로 1 시간 동안 건조 열처리하여 표면 처리된 미세입자를 얻었다.
그 후, 100 부의 표면 처리된 안티몬 함유 주석 산화물 입자, 상기 언급한 화학식 14의 아크릴산 수지 단량체 60 부, 상기 언급한 화학식 3으로 표시되는 반복 단위를 갖는 광중합반응 개시제 (평균 중합도 Pav =3) 30 부 및 하기 식의 광중합반응 개시 보조제 30 부를 300 부의 에탄올과 함께 96 시간 동안 샌드밀 장치에서 분산하여 분산액을 형성하고, 여기에 100 부의 테트라플루오로에틸렌 수지 입자 (Lublon L-2, 다이낀 고교 가부시끼 가이샤에서 시판)를 첨가하고, 샌드 밀 장치에서 두시간 더 분산시켜 중합반응 개시제용 도포액을 생성하였다.
그 후, 도포액을 상기 형성된 전하전달층 상에 침지법으로 도포하고, 건조한 후 금속 할로겐화물 램프를 사용하여 160 W/cm2의 강도로 자외선에 60 초동안 노출하여 3 ㎛ 두께의 보호층을 형성하였다.
이렇게 제조된 전자사진 감광 부재를 레이저 빔 프린터에 도입하여 전자사진 성능 및 연속적인 화상 형성 실험을 평가하였다.
더욱 구체적으로는, 전자사진 성능의 평가는 현상 수단 및 세정 수단이 제거된 카트리지를 사용하여 수행하였다. 먼저, 감광 부재를 기본 하전하여 표면 전위 (즉, 암부 전위) VD를 측정하였다. 그 후, 감광 부재로 5매의 A4 크기의 시트 상에 고체 흑색 화상을 형성하기 위한 전자사진 사이클 (기본 하전 및 전면적 노출)을 수행하고, 그 후의 표면 전위를 명부 전위 VL로서 측정하였다. 그 후, 감광 부재를 레이저 빔을 사용하여 4 회전 동안 기본 하전없이 전면적 노출을 수행하고, 그 후의 감광 부재의 표면 전위를 잔류 전위 VR로서 측정하였다.
연속적인 화상 형성 실험은 감광 부재를 일반적인 카트리지에 도입하고, 10,000 매의 A4-크기의 시트에 반색조 (화상 면적% = 4%) 화상을 형성시켜, 최종적으로 수득된 시트상의 화상에 대하여 육안 관찰로 화상 품질을 평가하였다.
그 결과는 하기에 설명되는 실시예 및 비교예의 결과와 함께 하기의 표 1에 나타내었다.
실시예 2
광중합반응 개시제를 상기 설명한 화학식 4로 표시되는 반복 단위를 갖는 것 (Pav=3)으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
실시예 3
광중합반응 개시제를 하기 식의 화합물로 대체하고, 중합반응 개시 보조제를 상기 설명한 화학식 5로 표시되는 반복 단위를 갖는 것 (Pav=3)으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
실시예 4
광중합반응 개시제를 하기 식의 화합물로 대체한 것을 제외하고는 실시예 3에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
실시예 5 및 6
광중합반응 개시제를 각각 상기 설명한 화학식 6 (Pav=3) 및 화학식 7 (Pav=3)로 표시되는 반복 단위를 갖는 것으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
실시예 7
광중합반응 개시제를 상기 설명한 화학식 8로 표시되는 반복 단위를 갖는 것 (Pav=2)으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 3에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
실시예 8 및 9
광중합반응 개시제를 각각 상기 설명한 화학식 10 (Pav=3) 및 화학식 12 (Pav=3)로 표시되는 반복 단위를 갖는 것으로 대체하고, 또한 중합반응 개시 보조제를 상기 언급한 화학식 13으로 표시되는 반복 단위를 갖는 것 (Pav=3)으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
실시예 10
광중합반응 개시 보조제를 상기 설명한 화학식 13으로 표시되는 반복 단위를 갖는 것 (Pav=2)으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 4에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
실시예 11
광중합반응 개시제를 하기 식의 화합물로 대체하고, 또한 중합반응 개시 보조제를 상기 언급한 화학식 13으로 표시되는 반복 단위를 갖는 것 (Pav=2)으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
실시예 12 내지 27
아크릴산 수지 단량체를 각각 상기 언급한 화학식 15 내지 20으로 표시되는 것으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
비교예 1
광중합반응 개시제를 식의 화합물로 대체하고, 중합반응 개시 보조제를 식의 화합물로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
비교예 2
광중합반응 개시제를 하기 식의 화합물로 대체한 것을 제외하고는 비교예 1에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
비교예 3
광중합반응 개시제를 하기 식의 화합물로 대체한 것을 제외하고는 비교예 1에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
비교예 4 내지 6
사용되는 광중합반응 개시 보조제를 각각 하기 식의 화합물로 대체한 것을 제외하고는 비교예 1 내지 3에서와 동일한 방법으로 전자사진 감광 부재를 제조하고 평가하였다.
상기 언급된 실시예 및 비교예의 전자사진 성능 및 연속적인 화상 형성의 평과 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
전자사진 성능 10,000 시트후의 화상 품질
VD(-V) VL(-V) VR(-V)
실시예 1 680 210 60 우수
실시예 2 680 200 50 우수
실시예 3 680 205 55 우수
실시예 4 680 195 50 우수
실시예 5 680 210 65 우수
실시예 6 680 210 60 우수
실시예 7 680 210 65 우수
실시예 8 680 200 55 우수
실시예 9 680 200 55 우수
실시예 10 680 205 60 우수
실시예 11 680 210 60 우수
실시예 12 680 200 55 우수
실시예 13 680 205 55 우수
실시예 14 680 200 55 우수
실시예 15 680 200 60 우수
실시예 16 680 210 60 우수
실시예 17 680 210 55 우수
실시예 18 680 205 50 우수
실시예 19 680 210 55 우수
실시예 20 680 210 60 우수
실시예 21 680 215 60 우수
실시예 22 680 215 55 우수
실시예 23 680 215 55 우수
실시예 24 680 210 60 우수
실시예 25 680 210 55 우수
실시예 26 680 210 55 우수
실시예 27 680 205 55 우수
비교예 1 680 195 100 화상 결점*
비교예 2 680 200 110 화상 결점
바교예 3 680 200 100 화상 결점
바교예 4 680 205 95 화상 결점
비교예 5 680 200 95 화상 결점
비교예 6 680 200 100 화상 결점
* 연속적인 화상 형성 실험의 10,000 시트 동안 최종 시트에서의 화상에 감광성 부재의 표면에 출현한 손상에 기인하는 화상 결점이 수반되었다.
본 발명에 따라, 우수한 전자사진 성능 뿐만 아니라 개선된 내구성을 나타내는 전자사진 감광 부재를 수득할 수 있다.

Claims (18)

  1. 지지체 및 지지체 위에 순서대로 배치된 감광층 및 보호층을 포함하며, 상기 보호층은
    (A) 경화성 수지 성분 및 중합성 반복 구조를 갖는 중합 개시제를 포함하는 용액, 또는
    (B) 경화성 수지 성분, 중합성 반복 구조가 없는 중합반응 개시제 및 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시 보조제를 포함하는 용액
    의 도포 및 경화된 산물을 포함하는 것인 전자사진 감광 부재.
  2. 제1항에 있어서, 경화성 수지 성분이 아크릴산 단량체 또는 올리고머인 감광 부재.
  3. 제1항에 있어서, 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제의 중합성 반복 구조가 아크릴산 반복 단위를 포함하는 감광 부재.
  4. 제1항에 있어서, 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제의 중합성 반복 구조가 2 내지 10의 평균 중합도를 갖는 감광 부재.
  5. 제1항에 있어서, 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제의 중합성 반복 구조가 2 내지 5의 평균 중합도를 갖는 감광 부재.
  6. 제3항에 있어서, 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제의 중합성 반복 구조가 2 내지 10의 평균 중합도를 갖는 감광 부재.
  7. 제3항에 있어서, 중합반응 개시제 또는 중합반응 개시 보조제의 중합성 반복 구조가 2 내지 5의 평균 중합도를 갖는 감광 부재.
  8. 제1항에 있어서, 중합반응 개시제가 광중합반응 개시제인 감광 부재.
  9. 제1항에 있어서, 중합반응 개시 보조제가 광중합반응 개시 보조제인 감광 부재.
  10. 제1항에 있어서, 용액 (A) 및 (B)가 전기전도성 입자를 더 함유하는 감광 부재.
  11. 제10항에 있어서, 전기전도성 입자가 금속 산화물을 포함하는 감광 부재.
  12. 제11항에 있어서, 중합반응 개시제가 광중합반응 개시제인 감광 부재.
  13. 제11항에 있어서, 중합반응 개시 보조제가 광중합반응 개시 보조제인 감광 부재.
  14. 제1항에 있어서, 용액 (A) 및 (B)가 불소 함유 수지 입자를 더 함유하는 감광 부재.
  15. 제12항에 있어서, 용액 (A) 및 (B)가 불소 함유 수지 입자를 더 함유하는 감광 부재.
  16. 제13항에 있어서, 용액 (A) 및 (B)가 불소 함유 수지 입자를 더 함유하는 감광 부재.
  17. 전자사진 감광 부재, 및 하전 수단, 현상 수단 및 세정 수단으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 수단을 포함하며, 상기 전자사진 감광 부재 및 하나 이상의 수단이 전자사진 장치의 주 조립체에 통합적으로 지지되고 탈착가능하게 장착되는 프로세스 카트리지로서,
    상기 전자사진 감광 부재는 지지체 및 이 지지체에 순서대로 배치된 감광층 및 보호층을 포함하고, 상기 보호층은 (A) 경화성 수지 성분 및 중합성 반복 구조를 갖는 중합 개시제를 포함하는 용액, 또는
    (B) 경화성 수지 성분, 중합성 반복 구조가 없는 중합반응 개시제 및 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시 보조제를 포함하는 용액의 도포 및 경화된 산물을 포함하는 것인 프로세스 카트리지.
  18. 전자사진 감광 부재, 및 이 전자사진 감광 부재에 각각 대향되게 배치된 하전 수단, 현상 수단 및 전달 수단을 포함하며, 상기 전자사진 감광 부재는 지지체 및 이 지지체에 순서대로 배치된 감광층 및 보호층을 포함하고,
    상기 보호층은 (A) 경화성 수지 성분 및 중합성 반복 구조를 갖는 중합 개시제를 포함하는 용액, 또는
    (B) 경화성 수지 성분, 중합성 반복 구조가 없는 중합반응 개시제 및 중합성 반복 구조를 갖는 중합반응 개시 보조제를 포함하는 용액의 도포 및 경화된 산물을 포함하는 것인 전자사진 장치.
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