KR20080090561A - 화상 형성 방법 및 상기 화상 형성 방법을 이용한 전자 사진 장치 - Google Patents

화상 형성 방법 및 상기 화상 형성 방법을 이용한 전자 사진 장치 Download PDF

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아끼오 고가네이
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Abstract

본 발명에 따르면, 대전 공정, 노광 공정, 현상 공정 및 전사 공정을 갖는 화상 형성 방법이 개시된다. 상기 방법에 있어서 결착 수지 및 착색재를 함유하는 토너 입자와 무기 미분체를 갖는 토너가 사용되고, 표면에 복수개의 각각 독립된 오목부를 갖는 감광체가 사용된다. 상기 오목부 개구의 평균 단축 직경 Lpc는 Dg<Lpc<Dt(Dt는 상기 토너의 중량 평균 입경을 나타내고, Dg는 상기 무기 미분체를 구성하는 1종 또는 2종 이상의 무기 미분체 각각의 개수 평균 입경 중 최대의 개수 평균 입경을 나타낸다)의 관계를 만족시키고, 상기 토너 입자의 평균 원형도는 0.925 내지 0.995이다.
화상 형성 방법, 전자 사진 장치, 감광체, 대전 수단, 노광 수단, 현상 수단, 전사 수단 및 클리닝 수단, 오목부, 원형도

Description

화상 형성 방법 및 상기 화상 형성 방법을 이용한 전자 사진 장치 {METHOD OF IMAGE FORMING AND ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS MAKING USE OF THE METHOD}
본 발명은 화상 형성 방법 및 상기 화상 형성 방법을 이용한 전자 사진 장치에 관한 것이다.
전자 사진 감광체로서는, 저가격 및 고생산성의 이점 때문에 광도전성 물질(전하 발생 물질이나 전하 수송 물질)로서 유기 재료를 이용한 감광층(유기 감광층)을 지지체 상에 설치하여 이루어지는 유기 전자 사진 감광체가 보급되었다. 유기 전자 사진 감광체로서는, 고감도 및 재료 설계의 다양성의 이점 때문에, 광도전성 염료나 광도전성 안료의 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층과 광도전성 중합체나 광도전성 저분자 화합물의 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층을 적층하여 이루어지는 적층형 감광층을 갖는 전자 사진 감광체가 주류이다.
전자 사진 감광체의 표면에는, 대전, 노광, 현상, 전사, 클리닝에 있어서 전기적 외력 및/또는 기계적 외력이 직접 가해지기 때문에, 전자 사진 감광체에는 이들 외력에 대한 내구성도 요구된다. 구체적으로는 이들 외력에 의한 표면의 흠집이나 마모의 발생에 대한 내구성, 즉, 내상성 및 내마모성이 요구된다.
유기 전자 사진 감광체 표면의 내상성이나 내마모성을 향상시키는 기술로서 는, 결착 수지로서 경화성 수지를 이용한 경화층을 표면층으로 한 전자 사진 감광체가 개시되었다(일본 특허 공개 (평)02-127652호 공보 참조).
또한, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체와 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 전하 수송성 단량체를 열 또는 광 에너지에 의해 경화 중합시킴으로써 형성되는 전하 수송성 경화층을 표면층으로 한 전자 사진 감광체가 개시되었다(일본 특허 공개 (평)05-216249호 공보, 일본 특허 공개 (평)07-072640호 공보 참조).
또한, 동일 분자 내에 연쇄 중합성 관능기를 갖는 정공 수송성 화합물을 전자선 에너지에 의해 경화 중합시킴으로써 형성되는 전하 수송성 경화층을 표면층으로 한 전자 사진 감광체가 개시되었다(일본 특허 공개 제2000-066424호 공보, 일본 특허 공개 제2000-066425호 공보 참조).
이와 같이, 최근 유기 전자 사진 감광체 주위면의 내상성이나 내마모성을 향상시키는 기술로서, 전자 사진 감광체의 표면층을 경화층으로 하여 표면층의 기계적 강도를 높인다고 하는 기술이 확립되어 왔다.
전자 사진 감광체는, 일반적으로는 상술한 바와 같이 대전 공정-노광 공정-현상 공정-전사 공정-클리닝 공정을 포함하는 전자 사진 화상 형성 공정에 이용된다. 전자 사진 화상 형성 공정 중, 전사 공정 후에 전자 사진 감광체에 잔류하는 전사 잔여 토너를 제거함으로써 상기 전자 사진 감광체 주위면을 클리닝하는 클리닝 공정은 선명한 화상을 얻기 위해서 중요한 공정이다.
클리닝 방법으로서는, 클리닝 블레이드를 전자 사진 감광체에 접촉시켜 상기 클리닝 블레이드와 상기 전자 사진 감광체 사이의 간극을 없애 토너가 누설되는 것 을 방지함으로써, 전사 잔여 토너를 스크래핑(scrapping)하는 방법이, 비용, 설계의 용이성의 이점으로부터 주류가 되었다.
그러나, 클리닝 블레이드를 이용하는 클리닝 방법은, 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체와의 마찰력이 크기 때문에, 클리닝 블레이드의 떨림 현상(chattering)이나 반전(turn-up)이 발생하기 쉽고, 또한 블레이드 엣지의 구멍이나 결함에 의한 클리닝 불량이 발생하기 쉬웠다. 여기서, 클리닝 블레이드의 떨림 현상이란, 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 주위면과의 마찰 저항이 커짐으로써 클리닝 블레이드가 진동됨으로써 생기는 현상이고, 클리닝 블레이드의 반전이란, 전자 사진 감광체의 이동 방향으로 클리닝 블레이드가 반전되는 현상이다.
이들 클리닝 블레이드의 문제는 전자 사진 감광체의 표면층의 기계적 강도가 높아질수록, 즉 전자 사진 감광체 주위면이 마모되기 어려워 더욱 현저해진다.
또한, 유기 전자 사진 감광체의 표면층은 일반적으로 침지 도포법에 의해 형성되는 것이 많지만, 침지 도포법에 의해 형성된 표면층의 표면(즉 전자 사진 감광체 주위면)은 매우 평활해지기 때문에, 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 주위면과의 접촉 면적이 커져, 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 주위면과의 마찰 저항이 증대하여 상기 문제가 현저해진다.
클리닝 블레이드의 떨림 현상이나 반전을 극복하는 방법의 하나로서, 전자 사진 감광체의 표면을 적절하게 조면화하는 방법이 알려져 있다. 전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술로서는, 예를 들면 다음 것이 개시되었다:
전자 사진 감광체의 표면에서의 전사재의 분리를 쉽게 하기 위해서, 전자 사 진 감광체의 표면 조도(주위면의 거칠기)를 규정 범위 내로 하는 기술, 또한 표면층을 형성할 때의 건조 조건을 제어함으로써, 전자 사진 감광체의 표면을 유자 껍질형으로 조면화하는 방법(일본 특허 공개 (소)53-092133호 공보 참조);
표면층에 입자를 함유시킴으로써 전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술(일본 특허 공개 (소)52-026226호 공보 참조);
금속제 와이어 브러시를 이용하는 표면층의 표면을 연마함으로써 전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술(일본 특허 공개 (소)57-094772호 공보 참조);
특정 클리닝 수단 및 토너를 이용하여 특정 공정 스피드 이상의 전자 사진 장치에서 사용한 경우에 문제가 되는 클리닝 블레이드의 반전(턴-업)이나 엣지부의 결함을 해결하기 위해서 유기 전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술(일본 특허 공개 (평)01-099060호 공보 참조);
필름상 연마재를 이용하여 표면층의 표면을 연마함으로써 전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술(일본 특허 공개 (평)02-139566호 공보 참조); 및
블라스트 처리에 의해 전자 사진 감광체 주위면을 조면화하는 기술(일본 특허 공개 (평)02-150850호 공보 참조).
그러나, 이와 같이 하여 조면화한 전자 사진 감광체의 상세한 표면 형상은 구체적으로는 기재되지 않았다.
이상의 종래 기술에 의한 조면화는 표면층을 적절하게 거칠게 한다고 하는 관점에서, 상술한 클리닝 블레이드와의 마찰력의 감소에 대하여 일정한 효과는 확인되지만 한층 더 개선이 요구되었다. 또한, 그 표면 형상이 줄 형상이거나, 부정 형 또는 크기의 변동을 갖는 요철이거나 하는 점에서, 미시적인 관점에서의 클리닝 성능의 제어나 토너의 부착이라는 과제에 대해서는 한층 더 개선이 요구되었다.
전자 사진 감광체의 표면 형상의 제어에 주목하여 상세한 해석 및 검토를 행함으로써, 소정의 딤플 형상을 갖는 전자 사진 감광체가 제안되었다(일본 특허 공개 제2001-066814호 공보 참조). 이 방법에 의해서, 클리닝 성능이나 접찰 메모리와 같은 문제를 해결하는 방향성을 발견하였지만, 한층 더 성능의 향상이 요구되었다.
또한, 웰(well)형 요철이 붙은 스탬퍼를 이용하여 전자 사진 감광체의 표면을 압축 성형 가공하는 기술을 개시하였다(WO2005-093518호 공보 참조). 이 기술은 상술한 특허 문헌 6 내지 11에 개시된 기술과 비교하여 독립된 요철 형상을 양호한 제어성으로 전자 사진 감광체 표면에 형성할 수 있다고 하는 점에서, 상술한 과제를 해결하기 때문에 보다 효과적이라고 생각된다. 이 방법에 따르면, 전자 사진 감광체 표면에 10 내지 3,000 nm의 길이나 피치를 갖는 웰형 요철 형상을 형성함으로써 토너의 이형성이 향상되고, 클리닝 블레이드의 닙압을 감소시키는 것이 가능해지고, 결과적으로 감광체의 마모를 감소시키는 것이 가능하다고 알려져 있다.
그러나, 이와 같이 클리닝 블레이드의 닙압을 감소시킨 화상 형성 방법에 있어서는, 저온, 저습의 환경하에서의 클리닝 불량이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 또한, 이러한 요철 형상을 갖는 감광체를 이용한 화상 형성 방법에 있어서는, 600 dpi로써 1 라인-1 스페이스 화상을 형성하는 경우 등의 높은 MTF 차트 출력시에, 잠상 전하 밀도가 낮은 위치에 대해서도, 현상 닙 통과시에 토너가 감광체 표면의 오목부 형상에 트랩되어 버리는 경향이 있어, 라인 재현성 저하를 일으키기 쉽다.
이상과 같이, 종래 기술에 따르면, 내구 성능의 향상이나 클리닝 성능의 향상, 화상 결함의 억제에 대하여 일정 효과는 확인되지만, 종합적인 성능을 향상시키는 데 있어서, 아직 개량의 여지가 남겨져 있는 것이 현실이다.
본 발명의 목적은 장기간 사용시에도 양호한 클리닝 성능이 유지되고, 화상 번짐이 발생하기 어려우며 라인 재현성이 양호하고, 또한 토너 전사성이 높은 화상 형성 방법, 및 상기 화상 형성 방법을 실시하기 위한 전자 사진 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 토너의 물성과 감광체 표면 형상을 특정 범위로 제어함으로써 상술한 문제를 효과적으로 개선할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 정전 잠상을 담지하기 위한 감광체를 대전하는 대전 공정;
대전된 감광체에 상 노광에 의해서 정전 잠상을 형성하는 노광 공정;
상기 정전 잠상을 현상 장치가 갖는 토너에 의해서 현상하여 토너상을 형성하는 현상 공정; 및
상기 감광체의 표면에 형성된 토너상을 전사재에 전사하는 전사 공정
을 적어도 포함하는 화상 형성 방법에 있어서,
상기 토너가 결착 수지 및 착색재를 적어도 함유하는 토너 입자와 무기 미분체를 가지고,
상기 감광체의 표면에 복수개의 각각 독립된 오목부가 형성되어 있고, 상기 오목부 개구의 평균 단축 직경 Lpc가 하기 수학식 1을 만족시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 방법에 관한 것이다.
Dg<Lpc<Dt
(Dt는 상기 토너의 중량 평균 입경을 나타내고, Dg는 상기 무기 미분체를 구성하는 1종 또는 2종 이상의 무기 미분체 각각의 개수 평균 입경 중 최대의 개수 평균 입경을 나타낸다.)
또한, 본 발명은 감광체, 대전 수단, 노광 수단, 현상 수단, 전사 수단 및 클리닝 수단을 가지고, 상기 화상층 형성 방법을 이용하여 화상 출력을 행하기 위한 전자 사진 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 장기간의 내구시나 다양한 사용 환경하에서도 양호한 클리닝 성능이 유지되고, 화상 번짐이 발생하기 어렵고, 도트 재현성이 양호하고, 또한 토너의 전사성이 높은 화상 형성 방법, 및 상기 화상 형성 방법을 실시하기 위한 전자 사진 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 추가의 특징부는 첨부된 도면을 참조로 하는 하기 예시적인 실시형태로부터 명백해질 것이다.
도 1은 독립된 오목부를 복수개 갖는 전자 사진 감광체 표면의 일례를 나타 내는 도면이다.
도 2A는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 개구 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 2B는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 개구 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 2C는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 개구 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 2D는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 개구 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 2E는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 개구 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 2F는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 개구 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 2G는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 개구 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 3A는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 단면 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 3B는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 단면 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 3C는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 단면 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 3D는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 단면 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 3E는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 단면 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 3F는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 단면 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 4A는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 단면 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 4B는 본 발명에서의 전자 사진 감광체 표면의 오목부의 단면 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 마스크의 배열 패턴예(부분 확대도)를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 레이저 가공 장치예의 개략을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 의해 얻어진 감광체 최외측 표면의 오목부의 배열 패턴예(부분 확대도)를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에서의 몰드에 의한 압접 형상 전사 가공 장치예의 개략을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에서의 몰드에 의한 압접 형상 전사 가공 장치의 다른 예의 개략을 나타내는 도면이다.
도 10A는 본 발명에서의 몰드 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 10B는 본 발명에서의 몰드 형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 피셔 스코프 H100V(피셔(Fischer)사 제조)의 출력 차트의 개략을 나타내는 도면이다.
도 12는 피셔 스코프 H100V(피셔사 제조)의 출력 차트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 전자 사진 감광체를 갖는 공정 카트리지를 구비한 전자 사진 장치의 개략 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 감광체 제조예 1에서 사용한 마스크의 배열 패턴(부분 확대도)을 나타내는 도면이다.
도 15A는 감광체 제조예 1에 의해 얻어진 감광체 최외측 표면의 오목부의 배열 패턴(부분 확대도)을 나타내는 도면이다.
도 15B는 도 15A의 선 (15B)-(15B)에서의 단면도이다.
도 15C는 도 15A의 선 (15C)-(15C)에서의 단면도이다.
도 16은 감광체 제조예 2에서 사용한 몰드의 형상을 나타내는 도면이다.
도 17은 감광체 제조예 2에 의해 얻어진 감광체 최외측 표면의 오목부의 배열 패턴(부분 확대도)을 나타내는 도면이다.
도 18은 감광체 제조예 3에서 사용한 몰드의 형상을 나타내는 도면이다.
도 19는 감광체 제조예 3에 의해 얻어진 감광체 최외측 표면의 오목부의 배열 패턴(부분 확대도)을 나타내는 도면이다.
도 20은 감광체 제조예 10에서 사용한 몰드의 형상을 나타내는 도면이다.
도 21A는 감광체 제조예 11에서 사용한 몰드의 형상을 나타내는 도면이다.
도 21B는 도 21A의 선 (21B)-(21B)에서의 단면도이다.
도 22A는 감광체 제조예 13에서 사용한 몰드의 형상을 나타내는 도면이다.
도 22B는 도 22A의 선 (22B)-(22B)에서의 단면도이다.
도 23은 라인 재현성 평가에 있어서의 감광체 표면 형상 지수와 토너 평균 원형도의 상관을 나타내는 도면이다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
도 1은 독립된 오목부를 복수개 갖는 전자 사진 감광체 표면의 일례를 나타내고, 도 2A 내지 도 2G는 각 오목부의 개구의 구체적인 형상의 예를 나타내고, 도 3A 내지 도 3F는 각각의 오목부 단면의 구체적인 형상의 예를 나타낸다. 개구 형상으로서는, 도 2A 내지 도 2G에 도시한 바와 같이 원, 타원, 정방형, 장방형, 삼각형, 육각형 등의 다양한 형상이 형성 가능하다. 또한, 단면 형상으로서는, 도 3A 내지 도 3F에 나타낸 바와 같이 삼각형, 사각형, 다각형 등의 엣지를 갖는 것, 연속된 곡선으로 이루어지는 물결형, 상기 삼각형, 사각형, 다각형의 엣지 일부 또는 전부를 곡선으로 변형시킨 것 등의 다양한 형상이 형성 가능하다.
전자 사진 감광체의 표면에서 형성되는 복수개의 오목부는 전부가 동일한 형상, 크기, 깊이일 수도 있고, 또는 다른 형상, 크기의 것이 혼재할 수도 있다.
도 2A 내지 도 2G에 나타낸 바와 같이, 각 오목부의 개구를 수평 방향으로 투영하여 얻어진 직선 중, 최소가 되는 직선 길이를 단축 직경이라 정의하고, 최대가 되는 직선 길이를 장축 직경이라 정의한다. 예를 들면, 원의 경우에는 직경, 타원의 경우에는 단경, 장방형의 경우에는 변 중 짧은 것을 단축 직경으로서 채용한다. 또한, 예를 들면 원의 경우에는 직경, 타원의 경우에는 장경, 사각형의 경우에는 대각선 중 긴 것을 장축 직경으로서 채용한다.
단축 직경 및 장축 직경의 측정에 있어서, 예를 들면 도 3C에 나타낸 바와 같이 오목부와 비오목부의 경계가 명료하지 않은 경우에는, 그의 단면 형상을 고려하여 오목부 형성 전의 평활면을 기준으로 하여 오목부 개구의 형상을 정하고, 상기와 같이 하여 단축 직경 및 장축 직경을 측정한다. 또한, 도 3F에 나타낸 바와 같이 오목부 형성 전의 평활면이 불명료한 경우에는, 인접하는 오목부끼리의 단면도에 있어서 중심선을 설치하고, 단축 직경 및 장축 직경을 측정한다. 측정은 대상이 되는 감광체의 표면을 감광체 회전 방향으로 4 등분 하고, 상기 감광체 회전 방향과 직교하는 방향으로 25 등분하여 얻어지는 총 100 개소 영역 각각의 안에, 1변 100 ㎛의 정방형 영역을 설치하고, 그 정방형 중에 포함되는 오목부에 대하여 행한다. 이와 같이 하여 얻어진 단위 면적당 오목부 각각의 단축 직경ㆍ장축 직경을 통계 처리하고, 그 평균값을 평균 단축 직경ㆍ평균 장축 직경이라 정의한다. 본 명세서에 있어서 장축 직경 및 평균 장축 직경은 모두 부호 Rpc에 의해서 표시되고, 단축 직경 및 평균 단축 직경은 모두 부호 Lpc에 의해서 표시된다.
본 발명에서의 전자 사진 감광체의 특징 중 하나는, 이미 WO2005-093518호 공보에서 개시한 전자 사진 감광체에 있어서 그 딤플 형상의 오목부를 보다 미세하게 형성한 것이다. 이에 의해, 클리닝 블레이드와의 마찰 저항 자체가 각별히 감소되고, 결과적으로 클리닝 성능이 향상되지만, 이 때 Lpc<Dt로 함으로써 전사 효 율이 향상되고, 클리닝성이 더욱 향상되는 것을 발견하였다. 또한, Lpc<Dt-σ인 것이 보다 바람직하다(Dt-σ는 Dt에서 토너의 입도 분포의 표준 편차를 뺀 값을 나타냄). 이것은 오목부를 갖는 전자 사진 감광체에 있어서 Lpc<Dt로 함으로써, 감광체에 대한 토너의 접촉 면적을 감소시킬 수 있기 때문이라고 생각된다.
또한, 이 때 Dg<Lpc로 함으로써, 내구 사용시에서의 내토너 필밍성을 양호하게 유지할 수 있고, 클리닝 성능을 보다 한층 향상시킬 수 있는 것을 발견하였다.
일반적으로 양호한 클리닝 성능이란, 전사되지 않고 감광체의 표면에 잔존하는 토너 입자 및 외첨재가 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 사이에 개재함으로써 발현된 상태라고 생각되었다. 즉, 종래 기술에서는 전사되지 않고 남은 토너의 일부를 이용함으로써 클리닝 성능을 발휘한다고 생각된다. 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 사이에 개재하는 토너량이 적당한 범위에 있지 않으면, 경우에 따라서는 잔존하는 토너와의 마찰 저항의 증대에서 기인하는 융착 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 보다 구체적으로는, 전사되지 않고 남은 토너가 충분히 많은 경우에는, 양호한 클리닝 성능이 발현되었지만, 전사 효율이 높은 경우, 프린트 농도가 엷은 패턴의 대량 인쇄시 및 탠덤 형식의 전자 사진 시스템에서의 단색 연속 인쇄시에는, 클리닝 블레이드 엣지에 개재하는 토너가 극단적으로 적어지기 때문에, 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체와의 마찰 저항이 증대되기 쉽고, 결과적으로 토너가 융착되기 쉬운 경향이 있다.
이에 대하여, 본 발명에 따른 전자 사진 감광체는 후술하는 바와 같이 토너의 전사 효율이 매우 높기 때문에, 종래 기술과 같이 클리닝에 관련된 현상재의 효 과를 이용하기 어려운 경향이 있다. 그러나, 전자 사진 감광체와 클리닝 블레이드와의 마찰 계수가 각별히 작음으로써, 토너량이 소량이어도 양호한 클리닝 성능이 유지되는 것으로 생각된다. 또한, Dg<Lpc로 함으로써 딤플 내부에 외첨재를 효율적으로 유지할 수 있는 것이, 양호한 클리닝 성능에 기여한다고 생각된다.
따라서 본 발명의 화상 형성 방법에 따르면, 프린트 농도가 엷은 대량 인쇄시 및 탠덤 형식의 전자 사진 시스템에서의 단색 연속 인쇄시 등에 있어서도 클리닝에서의 문제가 발생하기 어려운 경향이 있다.
오목부 형상의 구체예를 도 2A 내지 도 2G 및 도 3A 내지 도 3F에 나타낸다. 이들 중에서, 도 4A 및 도 4B에 나타낸 바와 같이, 오목부 개구의 장축 직경을 포함하며 감광체의 회전축에 수직인 딤플의 단면에 있어서, 장축 직경을 Rpc, 깊이를 Rdv라 하였을 때, 그의 단면적 Sdv가 Sdv<Rdv×Rpc의 관계를 만족시키는 딤플 형상이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 기준면에서의 딤플 직경에 대하여 깊이 방향으로 딤플 직경이 작아지는 형상이 바람직하다. 또한, 딤플 형성 전의 평활면(기준면)과 딤플이 명확한 경계선을 갖지 않는, 연속된 곡면으로 형성되는 것이 보다 바람직하다. 이러한 형상을 가짐으로써, 클리닝 블레이드와 전자 사진 감광체 표면과의 접촉이 보다 원활해지고, 양호한 클리닝 성능이 발휘되기 쉽다. 또한, 도트 재현성의 점에서, (1/2)×Rdv×Rpc<Sdv인 것이 바람직하다.
또한, 딤플 개구의 합계 면적이 전자 사진 감광체 표면 전체의 면적에 대하여 40 ％ 이상인 것이 바람직하고, 61 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 딤플 형상의 오목부의 합계 면적이 너무 작으면 본 발명의 효과가 얻어지기 어려워진다.
화상 번짐(줄 형상의 화상 결함)의 방지를 위해서는, 이미 WO2005-093518호 공보에서 개시한 바와 같이 딤플이 각각 고립되고, 특히 딤플 형상의 오목부가 전자 사진 감광체의 주위 방향이나 모선 방향(회전축 방향)으로 연결되어 줄 형상이 되지 않는 것이 바람직한 점에서는 공통된다. 이에 대해서도, 본 발명에 따른 전자 사진 감광체에 있어서는, 또한 딤플 크기가 잠상 스폿 직경에 대하여 각별히 작짐으로써 보다 미세한 문자 등의 도트 재현성이 향상된다.
본 발명에 있어서 전자 사진 감광체 표면의 딤플 형상의 오목부의 측정은 시판되는 레이저 현미경에 의해 가능하다. 예를 들면, (주)기엔스 제조의 초심도 형상 측정 현미경 VK-8550, VK-8700, (주)료까 시스템 제조의 표면 형상 측정 시스템 서페이스 익스플로러(Surface Explorer) SX-520DR형기, 올림푸스(주) 제조의 주사형 공촛점 레이저 현미경 OLS3000, 레이저텍(주) 제조의 리얼 컬러 컨포컬 현미경 옵리텍스 C130이 이용 가능하다. 이들 레이저 현미경을 이용하여, 소정의 배율에 의해 임의의 시야에서의 딤플 개구의 단축 직경 Lpc, 딤플 개구의 장축 직경 Rpc 또는 최장 직경 Epc(후술), 및 딤플 깊이 Rdv 및 단면적 Sdv를 계측할 수 있다. 또한, 단위 면적당 딤플 개구의 면적률을 계산에 의해 구할 수 있다.
일례로서, 서페이스 익스플로러 SX-520DR형기에 의한 해석 프로그램을 이용한 측정예에 대하여 설명한다. 측정 대상의 전자 사진 감광체를 작업대에 설치하고, 틸트 조정하여 수평을 맞추어 웨이브 모드로 전자 사진 감광체 주위면의 3차원 형상 데이터를 취입한다. 그 때, 대물 렌즈의 배율을 50배로 하고, 100 ㎛×100 ㎛(10000 ㎛2)의 시야 관찰로 할 수도 있다. 이 방법에서, 측정 대상의 감광체 표면을 감광체 회전 방향으로 4 등분하고, 상기 감광체 회전 방향과 직교하는 방향으로 25 등분하여 얻어지는 총 100 개소 영역 각각의 안에, 1변 100 ㎛의 정방형 영역을 설치하여 측정한다.
다음에, 데이터 해석 소프트 중의 입자 해석 프로그램을 이용하여 전자 사진 감광체의 표면 등고선 데이터를 표시한다.
오목부의 형상, 장축 직경, 깊이 및 개구 면적과 같은 오목부의 공(孔) 해석 파라미터는 형성된 딤플에 의해서 각각 최적화할 수 있지만, 예를 들면 최장 직경 10 ㎛ 정도의 딤플 관찰 및 측정을 행하는 경우, 최장 직경 상한을 15 ㎛, 최장 직경 하한을 1 ㎛, 깊이 하한을 0.1 ㎛, 부피 하한을 1 ㎛3으로 하였다. 또한, 해석 화면 상에서 딤플 형상이라고 판별할 수 있는 오목부의 개수를 카운팅하고, 이것을 오목부의 개수로 하였다.
또한, 상기와 동일한 시야 및 해석 조건에서 상기 입자 해석 프로그램을 이용하여 구해지는 각 딤플 개구의 면적으로부터 오목부의 합계 개구 면적을 산출하고, 하기 수학식
(오목부의 합계 개구 면적/총 면적)×100(％)
으로부터 오목부의 개구 면적률을 산출하였다(이하, 단순히 면적률이라 표기한 것은 이 개구 면적률을 나타낸다.).
또한, 개구의 장축 직경이 1 ㎛ 정도 이하인 오목부에 대해서는, 레이저 현 미경 및 광학 현미경에 의한 관찰이 가능하지만, 보다 측정 정밀도를 높이는 경우에는, (주)기엔스 제조의 초심도 형상 측정 현미경 VK-9500, VK-9500GII, VK-9700, (주)시마즈 세이사꾸쇼 제조의 나노서치 현미경 SFT-3500과 같은 바이올렛 레이저 현미경, 또는 (주)기엔스 제조의 리얼 서페이스 뷰 현미경 VE-7800, VE-8800, VE-9800, 니혼 덴시(주) 제조의 캐리스코프 JCM-5100과 같은 전자 현미경에 의한 관찰 및 측정을 행하는 것이 바람직하다.
그런데, 본 발명에 있어서 전자 사진 감광체의 표면에 딤플 형상의 오목부를 복수개 형성하는 방법으로서, 예를 들면 레이저 어브레이젼(abrasion) 가공을 들 수 있다. 레이저 어브레이젼 가공에 의해 감광체 표면에 딤플 형상의 오목부를 형성하는 경우, 사용되는 레이저의 발진 펄스 폭이 1 ps 이상 100 ns 이하인 것이 바람직하다. 발진 펄스 폭이 1 ps보다 짧은 경우에는, 기준면의 딤플 직경에 대하여 깊이 방향으로 딤플 직경이 작아지는 형상을 얻기 어려워지고, 생산 비용도 높아진다. 또한 발진 펄스 폭이 100 ns보다 긴 경우에는, 열에 의한 표면 손상을 받기 쉬워지고, 원하는 직경의 딤플을 얻기 어려워진다. 발진 펄스 폭이 1 ps 이상 100 ns 이하인 레이저로서는, 엑시머 레이저를 바람직하게 이용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 엑시머 레이저는 Ar, Kr, Xe와 같은 희가스와 F, Cl과 같은 할로겐 가스의 혼합 기체를 방전, 전자빔 또는 X선으로 에너지를 부여하여 여기시켜 결합한 후, 기저 상태로 떨어짐으로써 해리될 때에 레이저 광을 방출하는 것이다.
엑시머 레이저에서 사용되는 가스로서는, ArF, KrF, XeCl, XeF를 들 수 있 다. 특히 KrF 또는 ArF가 바람직하다.
오목부의 형성 방법으로서는, 도 5에 나타낸 바와 같은 레이저 광 투과부 (b)와 차폐부 (a)를 적절하게 배열한 마스크를 사용한다. 마스크를 투과한 레이저 광만이 렌즈로 집광되어 피가공물에 조사됨으로써, 원하는 형상과 배열을 갖는 오목부의 형성이 가능해진다. 일정 면적 내의 다수의 오목부를 오목부의 형상, 면적에 상관없이 순간적으로 동시에 형성할 수 있기 때문에, 공정은 단시간에 끝난다. 도 6에 있어서 마스크를 이용한 레이저 조사는, 엑시머 레이저 광 조사기 (c)로 1회 조사당 수 mm2 내지 수 cm2의 가공이 행해진다. 레이저 가공에 있어서는, 도 6에 나타낸 바와 같이 감광체(예를 들면, 감광 드럼) (f)를 워크(work) 회전용 모터 (d)로 자전시키면서, 레이저 조사 위치를 워크 이동 장치 (e)로 감광체의 축 방향 상으로 이동시켜 감으로써, 감광체의 표면 전역에 양호한 효율로 오목부를 형성할 수 있다. 오목부의 깊이는 0.1 내지 2.0 ㎛로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 오목부의 크기, 형상, 배열의 제어성이 높고, 고정밀도이며 자유도가 높은 조면 가공을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 동일 마스크 패턴의 반복 가공을 채용한 경우, 감광체 표면 전체에 있어서의 조면 균일성이 높아지고, 그 결과 전자 사진 장치에서 사용할 때의 클리닝 블레이드에 걸리는 역학적 부하는 균일해진다. 또한, 도 7에 나타낸 바와 같이 감광체의 임의의 주위 방향선 상에, 오목부 형성부 (h)와 오목부 비형성부 (g) 둘다가 존재하는 배열이 되도록 마스크 패턴을 형성함으로써 클리닝 블레이드에 걸리는 역학적 부하의 편재를 한층 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 전자 사진 감광체의 표면에 딤플 형상의 오목부를 복수개 형성하는 다른 방법으로서, 소정의 형상을 갖는 몰드를 전자 사진 감광체의 표면에 압접하여 형상 전사를 행하는 방법을 들 수 있다.
도 8에 장치의 단면 개략도를 나타낸다. 가압 및 해제를 반복하여 행할 수 있는 가압 장치 (A)에 소정의 몰드 (B)를 부착시킨 후, 감광체 (C)에 대하여 소정의 압력으로 몰드를 접촉시켜 형상 전사를 행한다. 그 후 가압을 일단 해제하고, 감광체 (C)를 회전시킨 후에, 재차 가압하여 형상 전사 공정을 행한다. 이 공정을 반복함으로써 감광체의 전체 둘레에 걸쳐 소정의 딤플 형상을 형성하는 것이 가능하다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 가압 장치 (A)에 감광체의 전체 둘레 길이보다 긴 몰드 (B)를 부착시킨 후, 감광체 (C)에 대하여 소정의 압력을 걸면서 감광체를 화살표 방향으로 회전, 이동시킴으로써, 감광체 전체 둘레에 걸쳐 소정의 딤플 형상을 형성하는 것도 가능하다.
다른 예로서, 시트상 몰드를 롤상 가압 장치와 감광체 사이에 끼우고, 몰드 시트를 공급하면서 표면 가공하는 것도 가능하다. 또한, 형상 전사를 효율적으로 행할 목적으로, 몰드나 감광체를 가열하는 것도 가능하다.
몰드 자체의 재질이나 크기, 형상은 적절하게 선택할 수 있다. 재질로서는, 미세 표면 가공된 금속, 또는 실리콘 웨이퍼의 표면에 레지스트에 의해 패터닝한 것, 미립자가 분산된 수지 필름, 소정의 미세 표면 형상을 갖는 수지 필름에 금속 코팅된 것을 들 수 있다. 몰드 형상의 일례를 도 10A 및 도 10B에 나타낸다. 도 10A에서 10A-1은 몰드 형상을 상측 방향에서 본 도면이고, 10A-2는 몰드 형상을 가로 방향에서 본 도면이다. 도 10B에서 10B-1은 몰드 형상을 상측 방향에서 본 도면이고, 10B-2는 몰드 형상을 가로 방향에서 본 도면이다.
또한, 감광체에 대하여 압력을 균일하게 부여할 목적으로, 몰드와 가압 장치 사이에 탄성체를 설치하는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서 무기 미분체의 평균 입경의 측정은 주사형 전자 현미경 FE-SEM(히따찌 세이사꾸쇼 제조 S-4700)에 의해 50만배로 확대한 토너 입자 표면의 사진을 촬영하고, 그 확대 사진을 측정 대상으로 하여 행한다. 일차 입자의 평균 입경은 확대 사진에서 10 시야에 걸쳐 측정하고, 그 평균을 평균 입경으로 한다. 또한, 무기 미분체의 일차 입자의 윤곽에 접하도록 그은 평행선 중, 그 평행선 사이 거리가 최대가 되는 것을 입경으로 한다.
확대 사진으로부터 입경 0.001 ㎛ 이상의 입자를 랜덤하게 500개 이상 추출하고, 일차 입자의 윤곽에 접하도록 그은 평행선 중, 그 평행선 사이 거리가 최대가 되는 것을 입경으로 한다. 500개 이상의 입자의 입경 분포의 피크가 되는 입경으로써 개수 평균 입경을 산출한다.
피크가 단독인 경우에는, 피크가 되는 입경값을 무기 미분체의 개수 평균 입경의 최대값으로 하고, 피크가 복수개인 경우에는, 이 중 최대 피크값을 무기 미분체의 개수 평균 입경으로 한다.
토너의 중량 평균 입경은 세공 전기 저항법에 의해서 바람직하게 측정할 수 있다. 본 발명에 있어서 토너의 중량 평균 입경의 측정은 콜터 멀티사이저 II(콜터사 제조)를 이용한다. 전해액은 1급 염화나트륨을 이용하여 제조한 1 ％ NaCl 수용액을 이용하면 되고, 예를 들면 ISOTON R-II(콜터 사이언티픽 재팬사 제조)를 사용할 수 있다. 측정법으로서는, 상기 전해 수용액 100 내지 150 ml 중에 분산제로서 계면 활성제(바람직하게는 알킬벤젠술폰산염)를 0.3 ml 첨가하고, 또한 측정 시료를 2 내지 20 mg 첨가한다. 시료를 현탁시킨 전해액은 초음파 분산기로 약 1 내지 3 분간 분산 처리를 행하고, 상기 측정 장치에 의해 토너의 부피, 개수를 측정하여 부피 분포와 개수 분포를 산출하여, 중량 평균 입경(D4)(각 채널의 중앙값을 채널마다의 대표값으로 함) 및 그의 표준 편차를 구한다.
중량 평균 입경이 6.0 ㎛보다 큰 경우에는, 100 ㎛ 세공을 이용하여 2 내지 60 ㎛의 입자를 측정하고, 중량 평균 입경 3.0 내지 6.0 ㎛의 경우에는, 50 ㎛ 세공을 이용하여 1 내지 30 ㎛의 입자를 측정하고, 중량 평균 입경이 3.0 ㎛ 미만인 경우에는, 30 ㎛ 세공을 이용하여 0.6 내지 18 ㎛의 입자를 측정한다.
본 발명에 있어서 토너 형상은 평균 원형도 및 형상 계수로서 정의된다.
토너의 평균 원형도는 플로우식 입자상 측정 장치 「FPIA-2100형」(시스멕스사 제조)를 이용하여 측정을 행하고, 하기 수학식을 이용하여 산출한다.
원 상당 직경=(입자 투영 면적/π)1/2×2
원형도=입자 투영 면적과 동일한 면적의 원 주위 길이/입자 투영상의 원 주위 길이
여기서, 「입자 투영 면적」이란 2진화된 입자상의 면적이고, 「입자 투영상의 주위 길이」란, 상기 입자상의 엣지점을 연결하여 얻어지는 윤곽선의 길이라 정의한다. 측정에 있어서는, 512×512의 화상 처리 해상도(0.3 ㎛×0.3 ㎛의 화소)로 화상 처리하였을 때의 입자상의 주위 길이를 이용한다.
본 발명에서의 원형도는 토너 입자의 요철 정도를 나타내는 지표이고, 토너 입자가 완전한 구형인 경우에 1.000을 나타내고, 표면 형상이 복잡해질수록 원형도는 작은 값이 된다.
또한, 원형도 빈도 분포의 평균값을 의미하는 평균 원형도 C는 입도 분포의 분할점 i에서의 원형도(중심값)를 ci, 측정 입자수를 m이라 하면, 다음 수학식으로부터 산출된다.
Figure 112008061864962-PCT00001
또한, 본 발명에서 이용되는 측정 장치인 「FPIA-2100」은 각 입자의 원형도를 산출한 후, 평균 원형도의 산출시에 얻어진 원형도에 의해서 입자를 원형도 0.4 내지 1.0을 0.01마다 등분할한 클래스로 나누고, 그 분할점의 중심값과 측정 입자수를 이용하여 평균 원형도의 산출을 행한다.
구체적인 측정 방법으로서는, 용기 중에 미리 불순 고형물 등을 제거한 이온 교환수 10 ml를 준비하고, 그 안에 분산제로서 계면 활성제, 바람직하게는 알킬벤젠술폰산염을 첨가한 후, 또한 측정 시료를 0.02 g 첨가하여 균일하게 분산시킨다. 분산시키는 수단으로서는, 초음파 분산기「(테토라)Tetora 150형」(닛까끼 바이오 스사 제조)을 이용하여 2 분간 분산 처리를 행하여 측정용 분산액으로 한다. 그 때, 상기 분산액의 온도가 40 ℃ 이상이 되지 않도록 적절하게 냉각시킨다. 또한, 원형도의 변동을 억제하기 위해서, 플로우식 입자상 분석 장치 FPIA-2100의 기 내 온도가 26 내지 27 ℃가 되도록 장치의 설치 환경을 23 ℃±0.5 ℃로 컨트롤하고, 일정 시간 간격으로, 바람직하게는 2 시간마다 2 ㎛ 라텍스 입자를 이용하여 자동 촛점 조정을 행한다.
토너의 원형도 측정에는, 상기 플로우식 입자상 측정 장치를 이용하여 측정시의 토너 농도가 3000 내지 1만개/μl가 되도록 상기 분산액 농도를 재조정하고, 토너 입자를 1000개 이상 계측한다. 계측 후, 이 데이터를 이용하여 원 상당 직경 2 ㎛ 미만의 데이터를 컷트하여 토너의 평균 원형도를 구한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 측정 장치인 「FPIA-2100」은 종래부터 토너의 형상을 산출하기 위해서 이용되었던 「FPIA-1000」과 비교하여, 처리 입자 화상 배율의 향상, 또한 취입된 화상의 처리 해상도의 향상(256×256 → 512×512)에 의해 토너의 형상 측정의 정밀도가 높아졌고, 그에 의해 미립자의 보다 확실한 보충을 달성한 장치이다. 따라서, 본 발명과 같이 보다 정확하게 형상을 측정할 필요가 있는 경우에는, 보다 정확하게 형상에 관한 정보가 얻어지는 FPIA-2100이 유리하다.
토너 입자의 평균 원형도는 0.925 내지 0.995인 것이 바람직하다. 평균 원형도가 0.925 미만이면, 전사 효율(특히 다중 전사나 이차 전사)이 저하되기 시작하고, 결과적으로 내구시의 토너 필밍 확립이 상승해버린다. 반대로 0.995를 초과 하면, 토너 자체가 매우 양호하게 굴러가기 때문에 클리닝에서 빠져나가기 쉬워지고, 결과적으로 클리닝 불량을 일으키기 쉽다.
한편, 토너의 형상 계수는, 예를 들면 히따찌 세이사꾸쇼 제조 FE-SEM(S-4700 또는 4800)을 이용하여 1000배로 확대한 2 ㎛ 이상의 토너 입자상을 100개 무작위로 샘플링하고, 그 화상 정보는 인터페이스를 통해, 예를 들면 ANALYSIS(soft imaging system Gmbh)에 도입하여 해석하고, 하기 수학식으로부터 산출하여 얻어진 값을 형상 계수 SF-1, SF-2라 정의한다.
Figure 112008061864962-PCT00002
(식 중, MXLNG는 입자의 절대 최대 길이, PERIME는 입자의 주위 길이, AREA는 입자의 투영 면적을 나타낸다.)
또한, 토너 입자에 외첨제를 외첨한 후에, 상기 방법에 의해 토너의 형상 계수를 측정하는 경우에는, 토너 입자의 표면에 부착되어 있는 외첨제가 화상 해석 데이터에는 포함되지 않도록 하여 행하였다.
형상 계수 SF-1은 입자의 전체적인 둥근 정도를 나타내고, 형상 계수 SF-2는 입자 표면의 미세한 요철 정도를 나타낸다.
토너의 형상 계수비(SF-2)/(SF-1)는 0.63 이상 1.00 이하인 것이 바람직하다. 토너의 형상 계수비(SF-2)/(SF-1)의 값이 1.00을 초과할 때에는 클리닝 불량 이 발생하기 쉽고, 토너의 형상 계수 SF-1이 160을 초과하면, 구형으로부터 멀어져 부정형에 근접하여 현상기 내에서 토너가 파쇄되기 쉽고, 입도 분포가 변동되거나 대전량 분포가 넓어지기 쉬워지기 때문에, 화상 농도 저하나, 바탕 흐림이나 반전 흐림이라고 하는 화상 흐림이 발생하기 쉽다. 또한, SF-2가 140을 초과하면, 감광체로부터 중간 전사체 및 전사재에의 토너상의 전사 효율의 저하, 및 문자나 라인 화상의 전사 중간 빠짐(中拔)을 초래하여 바람직하지 않다.
또한, 토너의 평균 원형도와 감광체 표면 형상의 관계에 있어서,
C≥-0.0241×Log(tan-1((Epc-Epch)/Edv))/Epc+0.917
(Epc는 각각 독립된 오목부 개구의 감광체 원주 방향 최장 직경을 나타내고,
Edv는 상기 원주 방향 최장 직경을 포함하고 감광체의 회전축에 수직인 오목부의 단면에서의 최대 깊이를 나타내고,
Epch는 상기 최대 깊이의 반(半) 깊이에서의 상기 오목부의 감광체의 원주 방향의 직경을 나타내고,
C는 토너의 평균 원형도를 나타냄)
인 것이 바람직하다. C≤-0.0241×Log(tan-1((Epc-Epch)/Edv))/Epc+0.917의 영역에서는, 600 dpi로써 1 라인-1 스페이스 화상을 형성한 경우 등의 높은 MTF 차트 출력시에, 잠상 전하 밀도가 낮은 위치에 대해서도 현상 닙을 통과할 때에 토너가 감광체 표면의 오목부 형상에 트랩되어 버리는 경향이 있어, 라인 재현성의 저하를 일으키기 쉽다.
본 발명의 토너의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 평균 원형도를 제어하기 위해서는 현탁 중합법, 기계식 분쇄법, 구형화 처리에 의해서 제조되는 것이 바람직하고, 평균 원형도 0.925 내지 0.950으로 하기 위해서는, 기계식 분쇄법, 구형화 처리가 특히 바람직하고, 평균 원형도 0.950 내지 0.995로 하기 위해서는 현탁 중합법이 특히 바람직하다.
토너의 형상으로서는 상기 범위에 있는 것이 바람직하지만, 이 범위는 상기 토너의 분쇄 조건이나 표면 처리 개질 처리 조건을 조정함으로써 달성할 수 있다.
본 발명은 표면이 마모되기 어려운 전자 사진 감광체를 적용하였을 때에 가장 효과적으로 작용한다. 표면이 마모되기 어려운 전자 사진 감광체는 고내구인 한편, 클리닝 블레이드의 떨림 현상이나 턴업, 접찰 메모리, 화상 번짐, 현상성 및 전사성의 문제가 발생하기 쉽다.
본 발명에 있어서 전자 사진 감광체 표면의 탄성 변형률은 40 ％ 이상 65 ％ 이하인 것이 바람직하고, 45 ％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 50 ％ 이상인 것이 보다 한층 바람직하다.
또한, 전자 사진 감광체 표면의 유니버셜 경도값(HU)은 150 N/mm2 이상 220 N/mm2 이하인 것이 바람직하다.
유니버셜 경도값(HU)이 너무 크거나 또한 탄성 변형률이 너무 작으면, 전자 사진 감광체 표면 탄성력이 부족하기 때문에, 전자 사진 감광체 주위면과 클리닝 블레이드 사이에 끼워진 종이 부스러기나 토너가 전자 사진 감광체 주위면을 접찰 시킴으로써, 전자 사진 감광체의 표면에 흠집이 발생되기 쉬워지고, 그에 따라 마모도 발생하기 쉬워진다.
또한, 유니버셜 경도값(HU)이 너무 크면, 가령 탄성 변형률이 높더라도 탄성 변형량은 작아지기 때문에, 결과적으로 전자 사진 감광체 표면의 국부에 큰 압력이 걸리고, 따라서 전자 사진 감광체의 표면에 깊은 흠집이 발생하기 쉬워진다.
또한, 유니버셜 경도값(HU)이 상기 범위에 있더라도 탄성 변형률이 너무 작으면, 소성 변형량이 상대적으로 커져 버리기 때문에, 전자 사진 감광체의 표면에 미세한 흠집이 발생하기 쉬워지고, 또한 마모도 발생하기 쉬워진다. 이것은, 탄성 변형률이 너무 작을 뿐만 아니라 유니버셜 경도값(HU)이 너무 작은 경우에 특히 현저해진다.
이상과 같이 표면이 마모되기 어렵고, 흠집이 발생하기 어려운 전자 사진 감광체는, 상기 미세 표면 형상이 초기부터 반복 사용 후까지 변화가 매우 작거나 또는 변화되지 않기 때문에, 장기간 반복 사용한 경우에도 초기 성능을 양호하게 유지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 전자 사진 감광체 표면의 유니버셜 경도값(HU) 및 탄성 변형률은 온도 23 ℃/습도 50 ％RH 환경하에 미소 경도 측정 장치 피셔 스코프 H100V(피셔사 제조)를 이용하여 측정한 값이다. 이 피셔 스코프 H100V는 측정 대상(전자 사진 감광체 주위면)에 압자를 접촉시키고, 이 압자에 연속적으로 하중을 걸어 하중하에서의 압입 깊이를 직독함으로써 연속적 경도가 구해지는 장치이다.
본 발명에 있어서는 압자로서 대면각 136°의 빅커스 사각추 다이아몬드 압 자를 이용하여 전자 사진 감광체 주위면에 압자를 압박하고, 압자에 연속적으로 걸리는 하중의 최종(최종 하중)을 6 mN으로 하고, 압자에 최종 하중 6 mN을 건 상태를 유지하는 시간(유지 시간)을 0.1 초로 하였다. 또한, 측정점은 273점으로 하였다.
피셔 스코프 H100V(피셔사 제조)의 출력 차트의 개략을 도 11에 나타낸다. 또한, 본 발명의 전자 사진 감광체를 측정 대상으로 하였을 때의 피셔 스코프 H100V(피셔사 제조)의 출력 차트의 일례를 도 12에 나타낸다. 도 11 및 도 12 중, 종축은 압자에 건 하중 F(mN)을, 횡축은 압자의 압입 깊이 h(㎛)를 나타낸다. 도 11은 압자에 걸리는 하중을 단계적으로 증가시켜 하중이 최대가 된 후(A → B), 단계적으로 하중을 감소시켰을 때(B → C)의 결과를 나타낸다. 도 12는 압자에 걸리는 하중을 단계적으로 증가시켜 최종적으로 하중을 6 mN으로 하고, 그 후 단계적으로 하중을 감소시켰을 때의 결과를 나타낸다.
유니버셜 경도값(HU)은 압자에 최종 하중 6 mN을 걸었을 때의 상기 압자의 압입 깊이로부터 하기 수학식에 의해 구할 수 있다. 또한, 하기 수학식 중, HU는 유니버셜 경도(HU)를 의미하고, Ff는 최종 하중을 의미하고, Sf는 최종 하중을 걸었을 때의 압자가 압입된 부분의 표면적을 의미하고, hf는 최종 하중을 걸었을 때의 압자의 압입 깊이를 의미한다.
Figure 112008061864962-PCT00003
또한, 탄성 변형률은, 압자가 측정 대상(전자 사진 감광체 주위면)에 대하여 행한 일량(에너지), 즉 압자의 측정 대상(전자 사진 감광체 주위면)에 대한 하중 증감에 의한 에너지 변화로부터 구할 수 있다. 구체적으로는, 탄성 변형 일량 We를 전체 일량 Wt로 나눈 값(We/Wt)이 탄성 변형률이다. 또한, 전체 일량 Wt는 도 11 중의 A-B-D-A로 둘러싸인 영역의 면적이고, 탄성 변형 일량 We는 도 11 중의 C-B-D-C로 둘러싸인 영역의 면적이다.
다음에, 본 발명에 따른 전자 사진 감광체의 구성에 대하여 설명한다.
상술한 대로, 본 발명의 전자 사진 감광체는 지지체 및 상기 지지체 상에 설치된 유기 감광층(이하 단순히 「감광층」이라고도 함)을 갖는 전자 사진 감광체이다. 일반적으로는 원통상 지지체 상에 감광층을 형성한 원통형 유기 전자 사진 감광체가 널리 이용되지만, 벨트상 또는 시트상의 형상도 가능하다.
감광층은 전하 수송 물질과 전하 발생 물질을 동일한 층에 함유하는 단층형 감광층일 수도, 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층과 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층으로 분리한 적층형(기능 분리형) 감광층일 수도 있다. 전자 사진 특성의 관점에서는 적층형 감광층이 바람직하다. 또한, 적층형 감광층에는, 지지체측으로부터 전하 발생층, 전하 수송층의 순서대로 적층한 순층형 감광층과, 지지체측으로부터 전하 수송층, 전하 발생층의 순서대로 적층한 역층형 감광층이 있다. 전자 사진 특성의 관점에서는 순층형 감광층이 바람직하다. 또한, 전하 발생층을 적층 구조로 할 수도 있고, 또한 전하 수송층을 적층 구성으로 할 수도 있다. 또한, 내구 성능 향상을 목적으로 하여 감광층 상에 보호층을 설치하는 것도 가능 하다.
지지체로서는, 도전성을 나타내는 것(도전성 지지체)이면 되고, 철, 구리, 금, 은, 알루미늄, 아연, 티탄, 납, 니켈, 주석, 안티몬, 인듐, 크롬, 알루미늄 합금, 스테인레스와 같은 금속제(합금제) 지지체를 사용할 수 있다. 또한, 알루미늄, 알루미늄 합금, 산화인듐-산화주석 합금을 진공 증착에 의해서 피막 형성한 층을 갖는 상기 금속제 지지체나 플라스틱제 지지체를 이용할 수도 있다. 또한, 카본 블랙, 산화주석 입자, 산화티탄 입자, 은 입자와 같은 도전성 입자를 적당한 결착 수지와 함께 플라스틱이나 종이에 함침시킨 지지체나, 도전성 결착 수지를 갖는 플라스틱제 지지체를 이용할 수도 있다.
또한, 지지체의 표면은 레이저 광의 산란에 의한 간섭호의 방지를 목적으로 하여 절삭 처리, 조면화 처리 또는 알루마이트 처리를 실시할 수도 있다.
지지체와 후술하는 중간층 또는 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 사이에는, 레이저 광의 산란에 의한 간섭호의 방지나 지지체의 흠집 피복을 목적으로 한 도전층을 설치할 수도 있다.
도전층은 카본 블랙, 도전성 안료나 저항 조절 안료를 결착 수지에 분산 및/또는 용해시킨 도전층용 도포액을 이용하여 형성할 수 있다. 도전층용 도포액에는, 가열 또는 방사선 조사에 의해 경화 중합시키는 화합물을 첨가할 수도 있다. 도전성 안료나 저항 조절 안료를 분산시킨 도전층은 그 표면이 조면화되는 경향이 있다.
도전층의 막 두께는 0.2 내지 40 ㎛인 것이 바람직하고, 또한 1 내지 35 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 또한 5 내지 30 ㎛인 것이 보다 한층 바람직하다.
도전층에 이용되는 결착 수지로서는 이하의 것을 들 수 있다: 스티렌, 아세트산비닐, 염화비닐, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌과 같은 비닐 화합물의 중합체/공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥시드, 폴리우레탄, 셀룰로오스 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 규소 수지 및 에폭시 수지.
도전성 안료 및 저항 조절 안료로서는, 알루미늄, 아연, 구리, 크롬, 니켈, 은, 스테인레스와 같은 금속(합금) 입자; 이들을 플라스틱 입자의 표면에 증착시킨 것을 들 수 있다. 또한, 산화아연, 산화티탄, 산화주석, 산화안티몬, 산화인듐, 산화비스무스, 주석을 도핑한 산화인듐, 안티몬이나 탄탈을 도핑한 산화주석의 금속 산화물의 입자일 수도 있다. 이들은 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다. 2종 이상을 조합하여 이용하는 경우에는, 단순히 혼합만할 수도 있고, 고용체나 융착 형태로 만들 수도 있다.
지지체 또는 도전층과 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 사이에는, 배리어 기능이나 접착 기능을 갖는 중간층을 설치할 수도 있다. 중간층은 감광층의 접착성 개량, 도공성 개량, 지지체로부터의 전하 주입성 개량, 감광층의 전기적 파괴로부터의 보호를 위해 형성된다.
중간층의 재료로서는, 이하의 것을 들 수 있다: 폴리비닐알코올, 폴리-N-비닐이미다졸, 폴리에틸렌옥시드, 에틸셀룰로오스, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 카제인, 폴리아미드, N-메톡시메틸화 6 나일론, 공중합 나일론, 아교 및 젤라틴. 중간 층은 이들 재료를 용제에 용해시킴으로써 얻어지는 중간층용 도포액을 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 형성할 수 있다.
중간층의 막 두께는 0.05 내지 7 ㎛인 것이 바람직하고, 또한 0.1 내지 2 ㎛인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 감광층에 이용되는 전하 발생 물질로서는 이하의 것을 들 수 있다: 피릴륨, 티아피릴륨계 염료; 각종 중심 금속 및 각종 결정계(α, β, γ, ε, X형 등)를 갖는 프탈로시아닌 안료; 안트안트론 안료; 디벤즈피렌퀴논 안료; 피란트론 안료; 모노아조, 디스아조, 트리스아조와 같은 아조 안료; 인디고 안료; 퀴나크리돈 안료; 비대칭 퀴노시아닌 안료; 퀴노시아닌 안료; 비정질 실리콘. 이들 전하 발생 물질은 1종만 이용할 수도 있고, 2종 이상 이용할 수도 있다.
본 발명의 전자 사진 감광체에 이용되는 전하 수송 물질로서는 이하의 것을 들 수 있다: 피렌 화합물, N-알킬카르바졸 화합물, 히드라존 화합물, N,N-디알킬아닐린 화합물, 디페닐아민 화합물, 트리페닐아민 화합물, 트리페닐메탄 화합물, 피라졸린 화합물, 스티릴 화합물, 스틸벤 화합물.
감광층을 전하 발생층과 전하 수송층으로 기능 분리하는 경우, 전하 발생층은 전하 발생 물질을 0.3 내지 4배량(질량비)의 결착 수지 및 용제와 함께 균질기, 초음파 분산, 볼 밀, 진동 볼 밀, 샌드 밀, 아트라이터 또는 롤 밀 등을 이용하는 방법으로 분산시킴으로써 얻어지는 전하 발생층용 도포액을 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 전하 발생층은 전하 발생 물질의 증착막으로 할 수도 있다.
전하 수송층은 전하 수송 물질과 결착 수지를 용제에 용해시킴으로써 얻어지는 전하 수송층용 도포액을 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 상기 전하 수송 물질 중 단독으로 성막성을 갖는 것은, 결착 수지를 이용하지 않고 그것 단독으로 성막하여 전하 수송층으로 할 수도 있다.
전하 발생층 및 전하 수송층에 사용되는 결착 수지로서는 이하의 것을 들 수 있다: 스티렌, 아세트산비닐, 염화비닐, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌과 같은 비닐 화합물의 중합체 및 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥시드, 폴리우레탄, 셀룰로오스 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 규소 수지 및 에폭시 수지.
전하 발생층의 막 두께는 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또한 0.1 내지 2 ㎛인 것이 보다 바람직하다.
전하 수송층의 막 두께는 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 또한 10 내지 35 ㎛인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서 전자 사진 감광체에 요구되는 특성의 하나인 내구 성능의 향상에 있어서는, 상술한 기능 분리형 감광체의 경우, 표면층이 되는 전하 수송층의 재료 설계는 중요하다. 그를 위한 수단으로서, 고강도의 결착 수지를 이용하거나, 가소성을 나타내는 전하 수송 물질과 결착 수지의 비율을 컨트롤하거나, 고분자 전하 수송 물질을 사용하거나 하는 것을 들 수 있지만, 보다 내구 성능을 발현시키기 위해서는 표면층을 경화계 수지로 구성하는 것이 효과적이다.
본 발명에 있어서는 전하 수송층 자체를 경화계 수지로 구성하고, 상술한 전하 수송층 상에 제2 전하 수송층 또는 보호층으로서 경화계 수지층을 형성하는 것이 가능하다. 경화계 수지층에 요구되는 특성은 막의 강도와 전하 수송 능력의 양립이고, 전하 수송 물질 및 중합 또는 가교성 단량체나 올리고머로부터 구성되는 것이 일반적이다.
전하 수송 물질로서는 공지된 정공 수송성 화합물 및 전자 수송성 화합물을, 또한 중합 또는 가교성 단량체나 올리고머로서는 아크릴로일옥시기나 스티렌기를 갖는 연쇄 중합계 재료, 수산기나 알콕시실릴기, 이소시아네이트기를 갖는 축차 중합계 재료를 들 수 있다. 얻어지는 전자 사진 특성, 범용성이나 재료 설계, 제조 안정성의 관점에서 정공 수송성 화합물과 연쇄 중합계 재료의 조합이 바람직하고, 또한 정공 수송성기 및 아크릴로일옥시기 둘다를 분자 내에 갖는 화합물을 경화시키는 계가 특히 바람직하다. 경화 수단으로서는, 열, 광, 방사선을 이용하는 공지된 수단을 이용할 수 있다.
경화층의 막 두께는 전하 수송층의 경우에는 상기와 동일하게 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 또한 10 내지 35 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 제2 전하 수송층 또는 보호층의 경우에는 0.1 내지 20 ㎛인 것이 바람직하고, 또한 1 내지 10 ㎛인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 전자 사진 감광체의 각 층에는 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제로서는, 산화 방지제나 자외선 흡수제와 같은 열화 방지제나, 불소 원자 함유 수지 입자의 윤활제 등을 들 수 있다.
도 13에, 본 발명의 화상 형성 방법의 실시에 적합한 공정 카트리지를 구비한 전자 사진 장치의 개략 구성의 일례를 나타낸다. 도 13에 있어서, 부호 1은 원통형 전자 사진 감광체(감광 드럼)이고, 축 (2)를 중심으로 화살표 방향으로 소정의 주속도로 회전 구동된다.
회전 구동되는 전자 사진 감광체 (1)의 주위면은 대전 수단(일차 대전 수단: 대전 롤러 등) (3)에 의해 포지티브 또는 네가티브의 소정 전위로 균일하게 대전되고, 이어서 슬릿 노광이나 레이저 빔 주사 노광과 같은 노광 수단(도시되지 않음)으로부터 출력되는 노광광(화상 노광광) (4)를 받는다. 이렇게 하여 전자 사진 감광체 (1)의 주위면에, 목적하는 화상에 대응한 정전 잠상이 순차로 형성되어 간다. 또한, 대전 수단 (3)은, 도 13에 나타낸 바와 같은 대전 롤러를 이용한 접촉 대전 수단으로 한정되지 않고, 코로나 대전기를 이용한 코로나 대전 수단일 수도 있고, 그 밖의 방식의 대전 수단일 수도 있다.
전자 사진 감광체 (1)의 주위면에 형성된 정전 잠상은 현상 수단 (5)의 토너에 의해 현상되어 토너상이 된다. 이어서, 전자 사진 감광체 (1)의 주위면에 형성 담지되어 있는 토너상이, 전사 수단(전사 롤러 등) (6)으로부터의 전사 바이어스에 의해서, 전사재 공급 수단(도시되지 않음)으로부터 전자 사진 감광체 (1)과 전사 수단 (6) 사이(접촉부)에 전자 사진 감광체 (1)의 회전과 함께 취출되어 급송된 전사재(보통지ㆍ코팅지) (P)에 순차 전사되어 간다. 또한, 전사재 대신에 일단 중간 전사체나 중간 전사 벨트에 토너상을 전사한 후, 또한 전사재에 전사하는 시스템도 가능하다.
토너상의 전사를 받은 전사재 (P)는, 전자 사진 감광체 (1)의 주위면에서 분리되어 정착 수단 (8)에 도입되어 상 정착을 받음으로써 화상 형성물(인쇄, 복사)로서 장치 밖으로 프린트 아웃된다.
토너상을 전사한 후의 전자 사진 감광체 (1)의 주위면은 클리닝 수단(클리닝 블레이드 등) (7)에 의해서 전사 잔여 토너가 제거되어 청정면화되고, 또한 전 노광 수단(도시되지 않음)으로부터의 전 노광광(도시되지 않음)에 의해 제전 처리된 후, 반복하여 화상 형성에 사용된다.
또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 대전 수단 (3)이 대전 롤러를 이용한 접촉 대전 수단인 경우에는, 전 노광이 반드시 필요하지는 않다.
상술한 전자 사진 감광체 (1), 대전 수단 (3), 현상 수단 (5), 전사 수단 (6) 및 클리닝 수단 (7)의 구성 요소 중, 복수개의 것을 용기에 넣어 공정 카트리지로서 일체로 결합하여 구성하고, 이 공정 카트리지를 복사기나 레이저 빔 프린터의 전자 사진 장치 본체에 대하여 착탈이 자유롭게 구성할 수도 있다. 도 13에서는, 전자 사진 감광체 (1)과, 대전 수단 (3), 현상 수단 (5) 및 클리닝 수단 (7)을 일체로 지지하여 카트리지화하고, 전자 사진 장치 본체의 레일과 같은 안내 수단 (10)을 이용하여 전자 사진 장치 본체에 착탈이 자유로운 공정 카트리지 (9)로 만든다.
이하에, 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 또한, 실시예 중의 「부」는 「질량부」를 의미한다.
<1> 감광체의 제조
<감광체 제조예 1>
직경 84 mm, 길이 370.0 mm의 표면 절삭 가공된 알루미늄 실린더를 지지체(원통상 지지체)로 하였다.
다음에, 산화주석의 피복층을 갖는 황산바륨 입자로 이루어지는 분체[상품명: 파스트란 PC1, 미쯔이 긴조꾸 고교(주) 제조] 60 부, 산화티탄[상품명: 티타닉스(TITANIX) JR, 테이카(주) 제조] 15 부, 레졸형 페놀 수지[상품명: 페놀라이트 J-325, 다이닛본 잉크 가가꾸 고교(주) 제조, 고형분 70 질량％] 43 부, 실리콘 오일[상품명: SH28PA, 도레이 실리콘(주) 제조] 0.015 부, 실리콘 수지[상품명: 토스펄 120, 도시바 실리콘(주) 제조] 3.6 부, 2-메톡시-1-프로판올 50 부/메탄올 50 부로 이루어지는 용액을 약 20 시간, 볼 밀로 분산시켜 도전층용 도료를 제조하였다. 이와 같이 하여 제조한 도전층용 분산액을 알루미늄 실린더 상에 침지법에 의해서 도포하고, 온도 140 ℃의 오븐에서 1 시간 가열 경화시킴으로써 막 두께가 15 ㎛인 수지층을 형성하였다.
다음에, 공중합 나일론 수지[상품명: 아밀란 CM8000, 도레이(주) 제조] 10 부와 메톡시메틸화 6 나일론 수지[상품명: 토레진 EF-30T, 데이꼬꾸 가가꾸(주) 제조] 30 부를 메탄올 400 부/n-부탄올 200 부의 혼합액에 용해시킨 용액을, 상기 수지층 위에 침지 도포하고, 온도 100 ℃의 오븐에서 30 분간 가열 건조시킴으로써 막 두께가 0.45 ㎛인 중간층을 형성하였다.
다음에, CuKα 특성 X선 회절의 브래그 각 2θ±0.2°의 7.4° 및 28.2°에 강한 피크를 갖는 히드록시갈륨프탈로시아닌 20 부, 하기 구조식(1)의 칼릭스아렌 화합물 0.2 부,
Figure 112008061864962-PCT00004
폴리비닐부티랄[상품명: 에스렉 BX-1, 세끼스이 가가꾸(주) 제조] 10 부 및 시클로헥사논 600 부를 직경 1 mm 유리 비드를 이용한 샌드 밀 장치에서 4 시간 분산시킨 후, 아세트산에틸 700 부를 첨가하여 전하 발생층용 분산액을 제조하였다. 이것을 침지 코팅법으로 도포하고, 온도 80 ℃의 오븐에서 15 분간 가열 건조시킴으로써 막 두께가 0.170 ㎛인 전하 발생층을 형성하였다.
이어서, 하기 구조식(2)의 정공 수송성 화합물 70 부
Figure 112008061864962-PCT00005
및 폴리카르보네이트 수지[유피론 Z400, 미쯔비시 엔지니어링 플라스틱(주) 제조] 100 부를 모노클로로벤젠 600 부 및 메티랄 200 부의 혼합 용매 중에 용해시켜 제조한 전하 수송층용 도료를 이용하여, 상기 전하 발생층 상에 전하 수송층을 침지 도포하고, 온도 100 ℃의 오븐에서 30 분간 가열 건조시킴으로써 막 두께가 15 ㎛ 인 전하 수송층을 형성하였다.
이어서, 분산제로서 불소 원자 함유 수지[상품명: GF-300, 도아 고세이(주) 제조] 0.5 부를, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄[상품명: 제올롤라 H, 니혼 제온(주) 제조] 20 부 및 1-프로판올 20 부의 혼합 용제에 용해시킨 후, 윤활제로서 사불화에틸렌 수지 분체[상품명: 루브론 L-2, 다이낀 고교(주) 제조] 10 부를 첨가하고, 고압 분산기[상품명: 마이크로플루이다이저 M-110EH, 미국 마이크로플루이딕스(microfluidics)사 제조]로 58.8 MPa[600 kgf/cm2] 의 압력으로 4회 처리하여 균일하게 분산시켰다. 이것을 폴리프론 필터(상품명 PF-040, 어드벤텍 도요(주) 제조)로 여과를 행하여 윤활제 분산액을 제조하였다. 그 후, 하기 식(3)으로 표시되는 정공 수송성 화합물 90 부, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄 70 부 및 1-프로판올 70 부를 윤활제 분산액에 첨가하고, 폴리프론 필터[상품명: PF-020, 어드벤텍 도요(주) 제조]로 여과를 행하여 제2 전하 수송층용 도료를 제조하였다.
Figure 112008061864962-PCT00006
이 도료를 이용하여 상기 전하 수송층 상에 제2 전하 수송층을 도포한 후, 대기 중 온도 50 ℃의 오븐에서 10 분간 건조시켰다. 그 후, 질소 중에서 가속 전압 150 KV, 빔 전류 3.0 mA의 조건에서 실린더를 200 rpm으로 회전시키면서 1.6 초간 전자선 조사를 행하고, 이어서 질소 중에서 온도 25 ℃로부터 온도 125 ℃까지 30 초에 걸쳐 승온시켜 경화 반응을 행하였다. 또한, 이 때의 전자선의 흡수선량 을 측정한 결과 15 KGy였다. 또한, 전자선 조사 및 가열 경화 반응 분위기의 산소 농도는 15 ppm 이하였다. 그 후, 대기 중에서 전자 사진 감광체를 온도 25 ℃까지 자연 냉각시키고, 온도 100 ℃의 오븐에서 30 분간의 대기 중 후가열 처리를 행하여 막 두께 5 ㎛의 제2 전하 수송층을 형성하고, 전자 사진 감광체를 얻었다.
<엑시머 레이저에 의한 오목부의 형성>
얻어진 전자 사진 감광체의 최외측 표면층에 KrF 엑시머 레이저(파장 λ=248 nm, 펄스 폭=17 ns)를 이용하여 오목부를 형성하였다. 이 때, 도 14에 나타낸 바와 같이 직경 30 ㎛의 원형 레이저 광 투과부 (b)가 10 ㎛ 간격으로 배열되는 패턴을 갖는 석영 유리제 마스크를 이용하고, 조사 에너지를 0.9 J/cm2로 하고, 1회 조사당 조사 면적은 1.4 mm2이었다. a는 레이저 광 차폐부이다. 도 6에 나타낸 바와 같이 감광체를 회전시키고, 조사 위치를 축 방향으로 이동시키면서 조사를 행하여 감광체 No.1을 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.1의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 도 15A에 나타낸 바와 같이 오목부 개구의 단축 직경 Lpc, 장축 직경 Rpc 및 감광체의 원주 방향의 최장 직경 Epc가 모두 6.0 ㎛인 엣지를 갖지 않는 원주상 오목부가 2.0 ㎛의 간격으로 형성된 것이 확인되었다. 도 15B는 도 15A의 선 (15B)-(15B)에서의 단면도이고, 도 15C는 도 15A의 선 (15C)-(15C)에서의 단면도이다. 도 15B 및 도 15C에 나타낸 바와 같이 오목부의 깊이 Rdv와 Edv 는 모두 1.0 ㎛, 오목부의 깊이(Edv)의 1/2 깊이에서의 감광체 No.1의 원주 방향의 개구경 Epch는 5.9 ㎛였다. 또한, 10000 ㎛2 당 오목부의 개수는 156개, 오목부 개구의 면적률은 43 ％였다.
<탄성 변형률 및 유니버셜 경도(HU)의 측정>
얻어진 전자 사진 감광체 No.1을 온도 23 ℃/습도 50 ％RH 환경하에서 24 시간 방치한 후, 탄성 변형률 및 유니버셜 경도(HU)를 측정하였다. 결과, 탄성 변형률값은 54 ％, 유니버셜 경도(HU)값은 180 N/mm2였다.
<감광체 제조예 2>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.2를 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
얻어진 전자 사진 감광체에 대하여 도 9에 나타낸 장치에 있어서, 도 16에 나타낸 형상 전사용 몰드를 설치하여 표면 가공을 행하였다. 도 16에 있어서, 16-1은 상측 방향에서 본 몰드의 형상을 나타내고, 16-2는 가로 방향에서 본 몰드의 형상을 나타낸다. 또한, D, E 및 F는 각각 볼록부의 최장 직경, 간격 및 높이를 나타낸다. 가압 부분의 전하 수송층의 온도가 110 ℃가 되도록 전자 사진 감광체 및 몰드의 온도를 제어하고, 4.9 MPa(50 kg/cm2)의 압력으로 가압하면서 감광체를 주위 방향에 회전시켜 형상 전사를 행하여, 감광체 No.2를 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.2의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500) 으로 확대 관찰한 결과, 도 17에 나타낸 바와 같이 장축 직경 Rpc: 5.0 ㎛, 깊이 Rdv: 1.0 ㎛의 엣지를 갖는 원주상 오목부가 1.0 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 도 17에 있어서 17-1은 감광체 표면의 오목부의 배열 상태를 나타내고, 17-2는 감광체의 오목부를 갖는 표면의 단면 형상을 나타낸다. 형상 계측 결과는 표 1에 나타내는 바와 같다.
<감광체 제조예 3>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.3을 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 2에서 사용한 몰드를, 도 18에 나타낸 산형 형상의 몰드로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.3을 얻었다. 또한, 도 18에 있어서 18-1은 상측 방향에서 본 몰드의 형상을 나타내고, 18-2는 가로 방향에서 본 몰드의 형상을 나타낸다. 또한, D, E 및 F는 각각 볼록부의 최장 직경, 간격 및 높이를 나타낸다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.3의 일부를 채취하여 전자 현미경에 의해 관찰한 결과, 도 19에 나타낸 바와 같이 장축 직경 Rpc: 1.0 ㎛, 깊이 Rdv: 0.9 ㎛의 산 형상의 오목부가 0.2 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 도 19에 있어서 19-1은 감광체 표면의 오목부의 배열 상태를 나타내고, 19-2는 감광체의 오목부를 갖는 표면의 단면 형상을 나타낸다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 4>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.4를 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 3에서 사용한 몰드에 있어서 D: 0.5 ㎛, E: 0.1 ㎛, F: 1.6 ㎛로 한 것 이외에는 감광체 제조예 3과 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.4를 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.4의 일부를 채취하여 전자 현미경에 의해 관찰한 결과, 장축 직경 Rpc: 0.5 ㎛, 깊이 Rdv: 0.7 ㎛의 엣지를 갖는 원주상 오목부가 0.1 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 5>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.5를 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 3에서 사용한 몰드에 있어서 D: 0.15 ㎛, E: 0.03 ㎛, F: 1.2 ㎛로 한 것 이외에는 감광체 제조예 3과 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.5를 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.5의 일부를 채취하여 전자 현미경에 의해 관찰한 결과, 장축 직경 Rpc: 0.15 ㎛, 깊이 Rdv: 0.5 ㎛의 엣지를 갖는 원주상 오목부가 0.03 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 6>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.6을 제조하였다.
<엑시머 레이저에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 1에서 이용한 도 14에 나타낸 바와 같은 마스크를, 직경 30 ㎛의 원형 레이저 광 투과부가 20 ㎛ 간격으로 배열된 패턴을 갖는 석영 유리제 마스크로 변경하고, 1회 조사당 마스크 투영 면적을 2.0 mm2으로 한 것 이외에는 감광체 제조예 1과 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.6을 얻었다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 7>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.7을 제조하였다.
<엑시머 레이저에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 1에서 이용한 도 14에 나타낸 바와 같은 마스크를, 직경 70 ㎛의 원형 레이저 광 투과부가 7 ㎛ 간격으로 배열된 패턴을 갖는 석영 유리제 마스크로 변경한 것 이외에는 감광체 제조예 6과 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.7을 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 장축 직경 Rpc: 20.5 ㎛의 엣지를 갖지 않는 원주상 오목부가 2.1 ㎛의 간격으로 형성된 것이 확인되었다. 오목부의 깊이 Rdv는 0.9 ㎛였다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 8>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.8을 제조하였다.
<엑시머 레이저에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 1에서 이용한 도 14에 나타낸 바와 같은 마스크를, 직경 100 ㎛의 원형 레이저 광 투과부가 10 ㎛ 간격으로 배열된 패턴을 갖는 석영 유리제 마스크로 변경한 것 이외에는 감광체 제조예 6과 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.8을 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.8의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 장축 직경 Rpc: 29.2 ㎛의 엣지를 갖지 않는 원주상 오목부가 2.9 ㎛의 간격으로 형성된 것이 확인되었다. 오목부의 깊이 Rdv는 0.9 ㎛였다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 9>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.9를 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 2에서 사용한 몰드에 있어서 D: 0.10 ㎛, E: 0.02 ㎛, F: 1.0 ㎛로 한 것 이외에는 감광체 제조예 2와 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.9를 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.9의 일부를 채취하여 전자 현미경에 의해 관찰한 결과, 장 축 직경 Rpc: 0.10 ㎛, 깊이 Rdv: 0.4 ㎛의 엣지를 갖는 원주상 오목부가 0.02 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 10>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.10을 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 2에서 사용한 몰드를, 도 20에 나타낸 입방체 형상의 볼록부를 갖는 몰드로 변경한 것 이외에는 감광체 제조예 2와 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.10을 얻었다. 도 20에 있어서 20-1은 상측 방향에서 본 몰드의 형상을 나타내고, 20-2는 가로 방향에서 본 몰드의 형상을 나타낸다. 또한, E, F, G 및 H는 각각 볼록부의 간격, 높이, 최장 직경 및 최단 직경을 나타낸다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻은 감광체 No.10의 일부를 채취하여 전자 현미경에 의해 관찰한 결과, 단축 직경 Lpc: 1.0 ㎛, 장축 직경 Rpc: 1.4 ㎛, 깊이 Rdv: 1.0 ㎛의 엣지를 갖는 입방체상의 오목부가 0.1 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 11>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.11을 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 2에서 사용한 몰드를 도 21A 및 도 21B에 나타낸 산 형상의 몰드로 변경한 것 이외에는 제조예 2와 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.11을 얻 었다. 또한, 도 21A는 상측 방향에서 본 몰드의 형상을 나타내고, 도 21B는 도 21A의 선 (21B)-(21B)에서의 단면의 형상을 나타낸다. 또한, 도 21A 및 도 21B에서 E', F, G 및 H는 각각 볼록부의 간격, 높이, 최장 직경 및 최단 직경을 나타낸다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.11의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 단축 직경 Lpc: 4.0 ㎛, 장축 직경 Rpc: 8.0 ㎛, 깊이 Rdv: 0.9 ㎛의 산 형상의 오목부가 형성된 것을 알았다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 12>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.12를 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 2에서 사용한 몰드에 있어서 D: 3.1 ㎛, E: 0.6 ㎛, F: 1.6 ㎛로 한 것 이외에는 감광체 제조예 2와 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.12를 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.12의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 장축 직경 Rpc: 3.1 ㎛, 깊이 Rdv: 1.5 ㎛의 엣지를 갖는 원주상 오목부가 0.6 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 13>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.13을 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 2에서 사용한 몰드를 도 22A 및 도 22B에 나타낸 타원주 형상의 볼록부를 갖는 몰드로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.13을 얻었다. 도 22A는 상측 방향에서 본 몰드의 형상을 나타내고, 도 22B는 도 22A의 선 (22B)-(22B)에서의 단면 형상을 나타낸다. 또한, 도 22A 및 도 22B에서, E', F, G 및 H는 각각 볼록부의 간격, 높이, 최장 직경 및 최단 직경을 나타낸다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.13의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 단축 직경 Lpc: 4.5 ㎛, 장축 직경 Rpc: 5.0 ㎛, 깊이 Rdv: 1.2 ㎛의 엣지를 갖는 원주상 오목부가 0.6 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 14>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.14를 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 10에서 사용한 몰드에 있어서 H: 3.0 ㎛, G: 4.2 ㎛, E: 0.3 ㎛, F: 0.8 ㎛로 한 것 이외에는 감광체 제조예 2와 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.14를 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.14의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 단축 직경 Lpc: 3.0 ㎛, 장축 직경 Rpc: 4.2 ㎛, 깊이 Rdv: 0.4 ㎛의 엣지를 갖는 입방체상의 오목부가 0.3 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 15>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.15를 제조하였다.
<티탄 사파이어 레이저에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 1에서 사용한 레이저 가공법에 있어서 조사 광원을 재생 증폭 모드 록 Ti:사파이어 레이저(파장 λ 800 nm, 펄스 폭 100 fs)로 하고, 1회 조사당 마스크 투영 면적을 1.17 mm2으로 한 것 이외에는 감광체 제조예 1과 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.15를 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.15의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 장축 직경 Rpc: 5.0 ㎛의 엣지를 갖는 원주상 오목부가 1.7 ㎛의 간격으로 형성된 것이 확인되었다. 오목부의 깊이 Rdv는 1.0 ㎛였다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 16>
제조예 1에 있어서 폴리카르보네이트 수지[유피론 Z400, 미쯔비시 엔지니어 링 플라스틱(주)사 제조] 대신에 하기 구조식(4)로 표시되는 공중합형 폴리아릴레이트 수지를 이용하여 전하 수송층을 형성하였다. 그 후, 제2 전하 수송층을 형성하지 않는 것을 전자 사진 감광체 No.16으로서 얻었다.
Figure 112008061864962-PCT00007
(식 중, m 및 n은 반복 단위의 본 수지에서의 비(공중합비)를 나타내고, 본 수지에 있어서는 m:n=7:3이다. 또한, 본 수지는 랜덤 공중합체이다.)
또한, 상기 폴리아릴레이트 수지 중의 테레프탈산 구조와 이소프탈산 구조와의 몰비(테레프탈산 구조:이소프탈산 구조)는 50:50이다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)은 130,000이다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 2에서 사용한 몰드에 있어서 D: 5.0 ㎛, E: 1.0 ㎛, F: 2.5 ㎛로 하고, 가공시의 전자 사진 감광체 표면의 온도를 150 ℃로 한 것 이외에는, 감광체 제조예 2와 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.16을 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.16의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 장축 직경 Rpc: 5.0 ㎛의 엣지를 갖는 원주상 오목부가 2.0 ㎛의 간격으로 형성된 것이 확인되었다. 오목부의 깊이 Rdv는 1.0 ㎛였다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 17>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.17을 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 2에서 사용한 몰드에 있어서 D: 5.0 ㎛, E: 1.0 ㎛, F: 3.0 ㎛로 하고, 가공시의 전자 사진 감광체 및 몰드의 온도를 125 ℃로 제어하고, 2.5 MPa(25 kg/cm2)의 압력으로 가압한 것 이외에는, 감광체 제조예 2와 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.17을 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체 No.17의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 장축 직경 Rpc: 4.2 ㎛, 깊이 Rdv: 1.0 ㎛의 엣지를 갖지 않는 딤플 형상의 오목부가 1.0 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<감광체 제조예 18>
감광체 제조예 1과 동일하게 전자 사진 감광체 No.18을 제조하였다.
<몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성>
감광체 제조예 2에서 사용한 몰드에 있어서 D: 2.4 ㎛, E: 0.4 ㎛, F: 1.0 ㎛로 한 것 이외에는 감광체 제조예 2와 동일하게 가공을 행하여 감광체 No.18을 얻었다.
<형성한 오목부의 관찰>
얻어진 감광체의 표면 형상을 레이저 현미경((주)기엔스 제조 VK-9500)으로 확대 관찰한 결과, 장축 직경 Rpc: 2.4 ㎛, 깊이 Rdv: 0.8 ㎛의 엣지를 갖는 원주상 오목부가 0.4 ㎛ 간격으로 형성된 것을 알았다. 형상 계측 결과를 표 1에 나타낸다.
<2> 비자성 토너의 제조
<비자성 토너 제조예 1>
이온 교환수 405 부에 0.1 N-Na3PO4 수용액 250 부를 투입하고 60 ℃로 가온한 후, 1.07 N-CaCl2 수용액 40.0 부를 서서히 첨가하여 인산칼슘염을 포함하는 수계 매체를 얻었다.
한편, 하기 처방을 아트라이터(미쯔이 미이께 가꼬끼(주))를 이용하여 균일하게 분산 혼합하여, 단량체 조성물을 제조하였다.
ㆍ스티렌 80 부
ㆍn-부틸아크릴레이트 20 부
ㆍ디비닐벤젠 0.2 부
ㆍ포화 폴리에스테르 수지(프로필렌옥시드 변성 비스페놀 A와 이소프탈산과의 축중합물, Tg=70 ℃, Mw=41,000, 산가=15 mgKOH/g, 수산기가=25) 4.0 부
ㆍ네가티브 대전성 하전 제어제(디-터셔리부틸살리실산의 Al 화합물)
1 부
ㆍC.I. 피그먼트 블루 15:3 6.0 부
이 단량체 조성물을 온도 60 ℃로 가온하고, 여기에 베헨산베헤닐을 주체로 하는 에스테르 왁스(DSC에서의 승온 측정시의 최대 흡열 피크 72 ℃) 12 부를 첨가ㆍ혼합ㆍ용해시키고, 이것에 중합 개시제 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)[t1 /2(반감기)=140 분, 60 ℃ 조건하] 3 부를 용해시켜 중합성 단량체 조성물을 제조하였다.
상기 수계 매체 중에 상기 중합성 단량체 조성물을 투입하고, 온도 60.5 ℃, N2 분위기하에서 TK식 호모 믹서(도쿠슈 기까 고교(주))를 이용하여 10,000 rpm으로 15 분간 교반하여 조립하였다. 그 후, 퍼들 교반 날개로 교반하면서 온도 60.5 ℃로 6 시간 반응시켰다. 그 후 액체 온도를 80 ℃로 하여 더욱 4 시간 교반을 계속하였다. 반응 종료 후, 온도 80 ℃에서 또한 3 시간 증류를 행하고, 그 후 현탁액을 냉각시키고, 염산을 첨가하여 인산칼슘염을 용해시키고, 여과ㆍ수세를 행하여 습윤 토너 입자를 얻었다.
다음에, 상기 입자를 40 ℃에서 12 시간 건조시켜 착색 입자(토너 입자)를 얻었다.
이 토너 입자 100 부와, 일차 입경이 12 nm인 소수성 실리카 미립자(실리콘 오일 10 질량％ 처리, BET 비표면적값 130 m2/g) 1.0 부 및 일차 입경이 110 nm인 소수성 실리카 미립자(실리콘 오일 5 질량％ 처리) 1.5 부를 헨셀 믹서(미쯔이 미이께 가꼬끼(주))로 혼합하여 비자성 토너(시안 토너) 1을 얻었다. 비자성 토너 1의 물성을 표 2에 나타낸다. 또한, 본 비자성 토너 제조예로서는 「토너에 함유되 는 무기 미분체종 각각의 개수 평균 입경 중 최대의 개수 평균 입경(Dt)」은 110 nm 이다.
<비자성 토너 제조예 2>
C.I 피그먼트 블루 15:3을 6.0 부 이용하는 것 대신에 C.I. 피그먼트 레드 122를 8.0 부 사용한 것 이외에는, 비자성 토너 제조예 1과 동일하게 하여 중합성 단량체계를 제조하였다. 이 중합성 단량체계를 제조예 1과 동일한 수계 매체 중에 투입하고, 62 ℃, N2 분위기하에서 TK식 호모 믹서(도쿠슈 기까 고교(주))를 이용하여 10,000 rpm으로 15 분간 교반하여 조립하였다. 그 후, 퍼들 교반 날개로 교반하면서 62 ℃에서 6 시간 반응시켰다. 그 후 액체 온도를 80 ℃로 하여 4 시간 더 교반을 계속하였다. 반응 종료 후, 80 ℃에서 또한 3 시간 증류를 행하고, 그 후 현탁액을 냉각시키고, 염산을 첨가하여 인산칼슘염을 용해시키고, 여과ㆍ수세를 행하여 습윤 착색 입자를 얻었다.
다음에, 상기 입자를 40 ℃에서 12 시간 건조시켜 착색 입자(토너 입자)를 얻었다.
이 토너 입자 100 부와, 일차 입경이 12 nm인 소수성 실리카 미립자(헥사메틸디실라잔 8 질량％ 처리 후에 실리콘 오일 2 질량％ 처리, BET 비표면적값 130 m2/g) 1.0 부 및 일차 입경이 110 nm인 소수성 실리카 미립자(실리콘 오일 5 질량％ 처리) 1.5 부를 헨셀 믹서(미쯔이 미이께 가꼬끼(주))로 혼합하여 비자성 토너(마젠타 토너) 2를 얻었다. 비자성 토너 2의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 3>
C.I 피그먼트 블루 15:3을 6.0 부 이용한 것 대신에 C.I.피그먼트 옐로우 17을 8.0 부 사용한 것 이외에는, 비자성 토너 제조예 1과 동일하게 하여 중합성 단량체계를 제조하였다. 이 중합성 단량체계를 제조예 1과 동일한 수계 매체 중에 투입하고, 58 ℃, N2 분위기하에서 TK식 호모 믹서(도쿠슈 기까 고교(주))를 이용하여 10,000 rpm으로 15 분간 교반하여 조립하였다. 그 후 퍼들 교반 날개로 교반하면서 58 ℃에서 6 시간 반응시켰다. 그 후, 액체 온도를 80 ℃로 하여 4 시간 더 교반을 계속하였다. 반응 종료 후, 80 ℃에서 또한 3 시간 증류를 행하고, 그 후 현탁액을 냉각시키고, 염산을 첨가하여 인산칼슘염을 용해시키고, 여과ㆍ수세를 행하여 습윤 착색 입자를 얻었다.
다음에, 상기 입자를 40 ℃에서 12 시간 건조시켜 착색 입자(토너 입자)를 얻었다.
이 토너 입자 100 부와, 일차 입경이 20 nm인 소수성 실리카 미립자(헥사메틸디실라잔 5 질량％ 처리, BET 비표면적값 120 m2/g) 1.0 부 및 일차 입경이 110 nm인 소수성 실리카 미립자(실리콘 오일 5 질량％ 처리) 1.5 부를 헨셀 믹서(미쯔이 미이께 가꼬끼(주))로 혼합하여 비자성 토너(옐로우 토너) 3을 얻었다. 비자성 토너 3의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 4>
스티렌/n-부틸아크릴레이트 공중합체 80 부
(질량비 85/15, Mw=330,000)
포화 폴리에스테르 수지(프로필렌옥시드 변성 비스페놀 A와 이소프탈산과의 축중합물, Tg=56 ℃, Mw=18,000, 산가=8, 수산기가=13) 4.5 부
네가티브 하전성 제어제(디터셔리부틸살리실산의 Al 화합물) 3 부
C.I. 피그먼트 블루 15:3 7 부
베헨산베헤닐을 주체로 하는 에스테르 왁스 5 부
(DSC에서의 승온 측정시의 최대 흡열 피크 72 ℃)
상기 재료를 블렌더로 혼합하여 110 ℃로 가열된 2축 익스트루더에서 용융 혼련시키고, 냉각시킨 혼합물을 햄머 밀(호소까와 미크론(주) 제조)에서 조분쇄하고, 이어서 에어 제트 방식에 의한 미분쇄기로 미분쇄하였다. 충돌판은 충돌하는 방향에 대하여 90도가 되도록 조정하였다. 얻어진 미분쇄물을 풍력 분급하여 토너 입자를 얻었다. 그 후 배치식의 충격식 표면 처리 장치로 구형화 처리를 행하였다(처리 온도 40 ℃, 회전식 처리 블레이드 주속 75 m/초, 처리 시간 2.5 분).
다음에, 얻어진 구형화 토너 입자 100 부에 대하여, 일차 입경이 12 nm인 소수성 실리카 미립자(실리콘 오일 10 질량％ 처리, BET 비표면적값 130 m2/g) 1.0 부 및 일차 입경이 110 nm인 소수성 실리카 미립자(실리콘 오일 5 질량％ 처리) 1.5 부를 헨셀 믹서(미쯔이 미이께 가꼬끼(주))로 혼합하여 비자성 토너(시안 토너) 4를 얻었다. 비자성 토너 4의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 5>
비자성 토너 제조예 4에 있어서 풍력 분급 후의 배치식 충격식 표면 처리 장치에서의 구형화 처리 조건을 완화(처리 온도 40 ℃, 회전식 처리 블레이드 주속 30 m/초, 처리 시간 2.0 분)시킨 것 이외에는, 비자성 토너 제조예 4와 동일하게 하여 비자성 토너(시안 토너) 5를 얻었다. 비자성 토너 5의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 6>
비자성 토너 제조예 4에 있어서 풍력 분급 후의 배치식 충격식 표면 처리 장치에서의 구형화 처리 조건을 더욱 완화(처리 온도 40 ℃, 회전식 처리 블레이드 주속 25 m/초, 처리 시간 1.0 분)시킨 것 이외에는, 비자성 토너 제조예 4와 동일하게 하여 비자성 토너(시안 토너) 6을 얻었다. 비자성 토너 6의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 7>
토너의 조분쇄물을 제트 밀(닛본 뉴매틱 고교(주) 제조)에서 미분쇄하고, 또한 구형화 처리를 행하지 않은 것 이외에는 비자성 토너 제조예 4와 동일하게 하여 비자성 토너(시안 토너) 7을 얻었다. 비자성 토너 7의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 8>
비자성 토너 제조예 1에 있어서 건조 후의 착색 입자(토너 입자)를 풍력 분급기(엘보 제트 라보 EJ-L3, 닛떼쯔 고교(주) 제조)로 분급하여 입도 조정을 행하는 것을 제외하고는, 비자성 토너 제조예 1과 동일하게 하여 비자성 토너(시안 토너) 8을 얻었다. 비자성 토너 8의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 9>
비자성 토너 제조예 4에 있어서 베헨산베헤닐을 주체로 하는 에스테르 왁스 5 부를 이용한 것 대신에, 피셔 트롭쉬 왁스(DSC에서의 승온 측정시의 최대 흡열 피크 105 ℃)를 5 부 사용한 것 이외에는, 비자성 토너 제조예 4와 동일하게 하여 비자성 토너(시안 토너) 9를 얻었다. 비자성 토너 9의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 10>
비자성 토너 제조예 4에 있어서 베헨산베헤닐을 주체로 하는 에스테르 왁스 5 부를 이용한 것 대신에, 스테아르산스테아릴을 주체로 하는 에스테르 왁스 5 부(DSC에서의 승온 측정시의 최대 흡열 피크 65 ℃)를 사용한 것 이외에는, 비자성 토너 제조예 4와 동일하게 하여 비자성 토너(시안 토너) 10을 얻었다. 비자성 토너 10의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 11>
비자성 토너 제조예 4에 있어서 베헨산베헤닐을 주체로 하는 에스테르 왁스 5 부를 이용한 것 대신에, 폴리에틸렌 왁스(DSC에서의 승온 측정시의 최대 흡열 피크 108 ℃) 5 부를 사용한 것 이외에는, 비자성 토너 제조예 4와 동일하게 하여 비자성 토너(시안 토너) 11을 얻었다. 비자성 토너 11의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 12>
비자성 토너 제조예 4에 있어서 베헨산베헤닐을 주체로 하는 에스테르 왁스 5 부를 이용한 것 대신에, 정제 노르말 파라핀(DSC에서의 승온 측정시의 최대 흡열 피크 60 ℃) 5 부를 사용한 것 이외에는, 비자성 토너 제조예 4와 동일하게 하여 비자성 토너(시안 토너) 12를 얻었다. 비자성 토너 12의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 13>
ㆍ스티렌/n-부틸아크릴레이트 공중합체 84.5 부
(질량비 85/15, Mw=330,000)
ㆍ포화 폴리에스테르 수지(프로필렌옥시드 변성 비스페놀 A와 이소프탈산과의 축중합물, Tg=56 ℃, Mw=18,000, 산가=8, 수산기가=13) 2.5 부
ㆍ네가티브 하전성 제어제(디터셔리부틸살리실산의 Al 화합물) 3 부
ㆍ카본 블랙 7.0 부
ㆍ정제 노르말 파라핀 왁스 5 부
(DSC에서의 승온 측정시의 최대 흡열 피크 74 ℃)
상기 재료를 블렌더로 혼합하고, 110 ℃로 가열된 2축 익스트루더에서 용융 혼련하고, 냉각시킨 혼합물을 햄머 밀(호소까와 미크론(주) 제조)로 조분쇄하고, 이어서 에어 제트 방식에 의한 미분쇄기로 미분쇄하였다. 충돌판은 충돌하는 방향에 대하여 90도가 되도록 조정하였다. 얻어진 미분쇄물을 풍력 분급하여 토너 입자를 얻었다. 그 후, 배치식의 충격식 표면 처리 장치로 구형화 처리를 행하였다(처리 온도 40 ℃, 회전식 처리 블레이드 주속 75 m/초, 처리 시간 3 분).
다음에, 얻어진 구형화 토너 입자 100 부에 대하여 루틸형 산화티탄 미립자(일차 입경 35 nm, 이소부틸실란 커플링제 10 질량％ 처리) 1.0 부, 일차 입경 15 nm의 소수성 실리카 미립자(실리콘 오일 10 질량％ 처리) 0.7 부, 일차 입경 110 nm의 소수성 실리카 입자(실리콘 오일 5 질량％ 처리) 2.5 부를 헨셀 믹서에 의해 외첨하여 비자성 토너(블랙 토너) 13을 얻었다. 비자성 토너 13의 물성을 표 2에 나타낸다.
<비자성 토너 제조예 14>
카본 블랙을 7.0 부 이용한 것 대신에, C.I. 피그먼트 블루 15:3을 7.0 부 사용한 것 이외에는, 비자성 토너 제조예 1과 동일하게 하여 비자성 토너(시안 토너) 14를 얻었다. 비자성 토너 14의 물성을 표 2에 나타낸다.
캐리어의 제조:
<캐리어 1의 제조>
ㆍ페놀(히드록시벤젠) 50 부
ㆍ37 질량％의 포르말린 수용액 80 부
ㆍ물 50 부
ㆍ실란계 커플링제(KBM403; 신에쓰 가가꾸 고교(주) 제조)로 표면 처리된 마그네타이트 미립자 320 부
ㆍ실란계 커플링제(KBM403; 신에쓰 가가꾸 고교(주) 제조)로 표면 처리된 α-Fe2O3 미립자 80 부
ㆍ25 질량％의 암모니아수 15 부
상기 재료를 사구 플라스크에 넣어 교반 혼합하면서 50 분간으로 85 ℃까지 승온하고, 이 온도에서 120 분간 반응ㆍ경화시켰다. 그 후 30 ℃까지 냉각시켜 500 부의 물을 첨가한 후, 상청액을 제거하고, 침전물을 수세하고 풍건하였다. 이 어서, 이것을 감압하(665 Pa=5 mmHg)에 160 ℃에서 24 시간 건조시키고, 페놀 수지를 결합제 수지로 하는 자성 캐리어 코어(A)를 얻었다.
얻어진 자성 캐리어 코어(A)의 표면에 γ-아미노프로필트리메톡시실란의 3 질량％ 메탄올 용액을 도포하였다. 도포 중에는, 자성 캐리어 코어(A)에 전단 응력을 연속하여 인가하면서 도포하면서 메탄올을 휘발시켰다.
상기 처리기 내의 실란 커플링제로 처리된 자성 캐리어 코어(A)를 50 ℃로 교반하면서 실리콘 수지 SR2410(도레이 다우코닝(주) 제조)을 실리콘 수지 고형분으로서 20 ％가 되도록 톨루엔으로 희석한 후, 감압하에서 첨가하고, 0.5 질량％의 수지 피복을 행하였다.
이후, 질소 가스 분위기하에서 2 시간 교반하면서 톨루엔을 휘발시킨 후, 질소 가스에 의한 분위기하에서 140 ℃, 2 시간 열 처리를 행하여 응집을 푼 후, 200 메쉬(75 ㎛의 메쉬) 이상의 조립을 제거하여 캐리어 1을 얻었다.
얻어진 캐리어 1의 부피 평균 입경은 35 ㎛, 진비중은 3.7 g/cm3이었다.
(실시예 1)
비자성 토너 1과 캐리어 1을 토너 농도 8 ％로 혼합하여 이성분계 현상제 No.1을 제조하였다.
다음에, 전자 사진 감광체 (1)을 캐논(주) 제조의 전자 사진 복사기 iRC6800의 개조기(네가티브 대전형으로 개조)에 장착하고, 이하와 같이 평가를 행하였다.
우선, 온도 23 ℃/습도 50 ％RH 환경하에서 전자 사진 감광체의 암부 전위 (νd)가 -700 V, 명부 전위(Vl)가 -200 V가 되도록 전위의 조건을 설정하고, 전자 사진 감광체의 초기 전위를 조정하였다.
다음에, 폴리우레탄 고무제 클리닝 블레이드를 전자 사진 감광체 표면에 대하여 접촉각 26°, 접촉압 0.294 N/cm(30 g/cm)가 되도록 설정하였다.
그 후, 상술한 현상제 1을 이용하여 출력 해상도 600 dpi로서 1 라인-1 스페이스 화상을 출력하고, 광학 현미경에 의해 100배로 확대하여 라인 재현성을 하기 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과는 표 3에 나타내는 바와 같다.
A: 매우 명료
B: 명료
C: 라인이 일부 불명료
D: 라인 판별이 곤란
다음에, A4지 크기 단색 10매 간헐의 조건에서 5,000매의 내구 화상 출력 시험을 행하였다. 또한, 테스트 차트는 프린트 비율 5 ％의 것을 이용하여 10매 간헐 중 1매째로만 하고, 나머지 9매는 솔리드 백 화상으로 하였다. 내구 종료 후에 하프톤 화상의 테스트 화상을 출력함으로써 출력 화상 상의 결함을 검출하고, 하기 기준에 따라서 평가하였다. 평가 결과는 표 3에 나타내는 바와 같다.
A: 양호
B: 극히 경미한 융착에 의한 화상 결함이 있음
C: 경미한 융착에 의한 화상 결함이 있음
D: 융착에 의한 화상 결함이 있음
E: 정착 불량에 의한 오염이 있음
전사 효율의 측정을 행하였다. 측정 결과는 표 3에 나타내는 바와 같다.
내구 후의 클리닝 블레이드를 관찰하고, 구멍이나 결함을 검출하여 하기 기준에 따라서 평가하였다.
A: 양호
B: 부분적으로 결함이 있음
C: 부분적으로 구멍이 있음
또한, 전자 사진 감광체의 회전 모터의 초기 구동 전류값 A와 50,000매 내구 시험 후의 구동 전류값 B로부터 B/A의 값을 구하고, 이것을 상대적인 토크 상승 비율로 하였다. 얻어진 토크 상승율을 표 3에 나타낸다.
또한, 상기와 동일하게 하여 고온 고습 환경하(30 ℃/80 ％RH)에서의 내구 시험을 행하고, 화상 번짐에서 기인하는 출력 화상 상의 결함을 검출함으로써 내구 후의 도트 재현성의 평가를 하기 기준에 따라서 행하였다. 평가 결과는 표 3에 나타내는 바와 같다.
A: 양호
B: 윤곽이 일부 불명료
C: 윤곽이 전체적으로 불명료
본 실시예의 화상 형성 방법에 있어서는, 고농도 테스트 차트 출력시에서의 양호한 라인 재현성과 저농도 테스트 차트에서의 양호한 클리닝 특성과의 양립이 달성되었다. 또한 내구시에도 토크 상승이 억제되고, 그 결과 내구를 통해 화상 결함의 발생은 없었다. 또한, 고온 고습하에서의 도트 재현성도 양호하였다.
(실시예 2)
화상 출력에 사용되는 감광체 및 현상제를 표 3에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 화상 출력 시험을 행하여 평가를 행하였다.
본 실시예의 화상 형성 방법에 있어서는, 저농도 테스트 차트에서도 양호한 클리닝 특성을 보였지만, 고농도 테스트 차트 출력시의 라인 재현성은 실시예 1에 비해 열악하였다. 그러나, 내구시에도 토크 상승은 억제되고, 그 결과 내구를 통해 화상 결함의 발생은 없었다. 또한, 고온 고습하에서의 도트 재현성도 양호하였다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.
(실시예 3 내지 22)
화상 출력에 사용되는 감광체 및 현상제를 표 3에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 화상 출력 시험을 행하여 평가를 행하였다.
본 실시예의 화상 형성 방법에 있어서는 고농도 테스트 차트 출력시의 라인 재현성은 불충분한 경우가 보였지만, 모든 경우에 저농도 테스트 차트에 있어서도 양호한 클리닝 특성을 보였다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 또한, 감광체 표면 형상 지수 K(K=tan-1((Epc-Epch)/Edv)를 횡축으로, 토너 평균 원형도를 종축으로 하여 고농도 차트 출력시의 라인 재현성 평가 결과를 플로팅한 그래프를 도 23에 나타낸다.
(비교예 1 내지 9)
화상 출력에 사용되는 감광체 및 현상제를 표 3에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 화상 출력 시험을 행하였다.
본 비교예의 화상 출력 방법은 감광체에 대한 클리닝 특성이 열악하고, 내구시에도 토크 상승이 증대하여, 그 결과 내구 말기에서 화상 불량의 발생이 보였다. 또한, 고온 고습하에서의 도트 재현성도 양호하지 않은 경우가 있었다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure 112008061864962-PCT00008
Figure 112008061864962-PCT00009
Figure 112008061864962-PCT00010
이 출원은 2006년 1월 31일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2006-022899호, 제2006-022898호, 제2006-022896호, 제2006-022900호 및 2007년 1월 26일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2007-016219호의 우선권을 주장하는 것이고, 그 내용을 인용하여 이 출원의 일부로 하는 것이다.

Claims (13)

  1. 정전 잠상을 담지하기 위한 감광체를 대전하는 대전 공정;
    대전된 감광체에 상 노광에 의해서 정전 잠상을 형성하는 노광 공정;
    상기 정전 잠상을 현상 장치가 갖는 토너에 의해서 현상하여 토너상을 형성하는 현상 공정; 및
    상기 감광체의 표면에 형성된 토너상을 전사재에 전사하는 전사 공정
    을 적어도 포함하는 화상 형성 방법에 있어서,
    상기 토너가 결착 수지 및 착색재를 적어도 함유하는 토너 입자와 무기 미분체를 가지고,
    상기 감광체의 표면에 복수개의 각각 독립된 오목부가 형성되어 있고, 상기 오목부 개구의 평균 단축 직경 Lpc가 하기 수학식 1을 만족시키고,
    상기 토너의 평균 원형도가 0.925 이상 0.995 이하인 것을 특징으로 하는 화상 형성 방법.
    <수학식 1>
    Dg<Lpc<Dt
    (Dt는 상기 토너의 중량 평균 입경을 나타내고, Dg는 상기 무기 미분체를 구성하는 1종 또는 2종 이상의 무기 미분체 각각의 개수 평균 입경 중 최대의 개수 평균 입경을 나타낸다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 토너의 형상 계수 SF-1값이 100<SF-1≤160이고, SF-2값이 100<SF-2≤140이고, 형상 계수 SF-1에 대한 SF-2의 비(SF-2/SF-1)의 값이 0.63 이상 1.00 이하인 화상 형성 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 토너가 DSC에 의한 융점 측정에 있어서 온도 65 ℃ 내지 105 ℃ 사이에 최대 흡열 피크를 갖는 화상 형성 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부 개구의 평균 단축 직경 Lpc가 하기 수학식 2를 만족시키는 화상 형성 방법.
    Dg<Lpc<Dt-σ
    (Dt-σ는 Dt에서 상기 토너의 입도 분포의 표준 편차를 뺀 값을 나타낸다.)
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부의 형상이 하기 수학식 3을 만족시키는 화상 형성 방법.
    (1/2)×Rdv×Rpc<Sdv<Rdv×Rpc
    (Rdv는 오목부의 깊이를 나타내고, Rpc는 오목부 개구의 장축 직경을 나타내고, Sdv는 오목부 개구의 장축 직경을 포함하며 감광체의 회전축에 수직인 오목부의 단면 면적을 나타낸다.)
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부가 비오목부와 명확한 경계선을 가지지 않고, 연속된 곡면으로 형성되는 딤플 형상인 화상 형성 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부가 레이저 어브레이젼 가공에 의해서 형성된 것인 화상 형성 방법.
  8. 제7항에 있어서, 레이저 어브레이젼 가공에 이용하는 레이저의 발진 펄스 폭이 1 ps 이상 100 ns 이하인 화상 형성 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부가 표면에 요철 형상을 갖는 몰드를 압접 처리함으로써 형성된 것인 화상 형성 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 감광체 표면의 탄성 변형률이 40 ％ 이상 65 ％ 이하인 화상 형성 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 토너 입자의 형상과 상기 오목부의 형상이 하기 수학식 4를 만족시키는 화상 형성 방법.
    <수학식 4>
    C≥-0.0241×Log(tan-1((Epc-Epch)/Edv))/Epc+0.917
    (Epc는 각각 독립된 오목부 개구의 감광체 원주 방향 최장 직경을 나타내고,
    Edv는 상기 원주 방향 최장 직경을 포함하며 감광체의 회전축에 수직인 오목부의 단면에서의 최대 깊이를 나타내고,
    Epch는 상기 최대 깊이의 반(半) 깊이에서의 상기 오목부 감광체의 원주 방향의 직경을 나타내고,
    C는 토너의 평균 원형도를 나타낸다.)
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 클리닝 블레이드를 갖는 클리닝 장치를 이용하여 상기 감광체 상의 잔류 분체를 클리닝하는 화상 형성 방법.
  13. 감광체, 대전 수단, 노광 수단, 현상 수단, 전사 수단 및 클리닝 수단을 포함하며, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 화상 형성 방법을 이용하여 화상 출력을 행하기 위한 전자 사진 장치인 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4183267B2 (ja) * 2006-01-31 2008-11-19 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP4101279B2 (ja) * 2006-01-31 2008-06-18 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP4101278B2 (ja) * 2006-01-31 2008-06-18 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP3963473B1 (ja) * 2006-01-31 2007-08-22 キヤノン株式会社 電子写真感光体の製造方法
WO2009014262A1 (ja) * 2007-07-26 2009-01-29 Canon Kabushiki Kaisha 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP2009139534A (ja) * 2007-12-05 2009-06-25 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成方法、画像形成装置
JP4766347B2 (ja) * 2008-09-25 2011-09-07 富士ゼロックス株式会社 像保持体及び画像形成装置
US8846281B2 (en) 2008-09-26 2014-09-30 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
JP4590484B2 (ja) 2008-12-08 2010-12-01 キヤノン株式会社 電子写真装置およびプロセスカートリッジ
JP2010160184A (ja) 2009-01-06 2010-07-22 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体、それを用いた画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジ
EP2391925B1 (en) 2009-01-30 2018-09-19 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
JP4663819B1 (ja) 2009-08-31 2011-04-06 キヤノン株式会社 電子写真装置
JP5629588B2 (ja) * 2010-01-15 2014-11-19 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP4940370B2 (ja) 2010-06-29 2012-05-30 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
CN103109236B (zh) 2010-09-14 2015-03-25 佳能株式会社 电子照相感光构件、处理盒、电子照相设备和制造电子照相感光构件的方法
JP4948670B2 (ja) 2010-10-14 2012-06-06 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、電子写真装置および電子写真感光体の製造方法
JP4959022B2 (ja) 2010-10-29 2012-06-20 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP5036901B1 (ja) 2010-10-29 2012-09-26 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、電子写真装置および電子写真感光体の製造方法
JP4975185B1 (ja) 2010-11-26 2012-07-11 キヤノン株式会社 円筒状電子写真感光体の表面層の表面に凸凹形状を形成する方法、および、表面層の表面に凸凹形状が形成された円筒状電子写真感光体を製造する方法
JP4959024B1 (ja) 2010-12-02 2012-06-20 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、電子写真装置、および電子写真感光体の製造方法
JP5827612B2 (ja) 2011-11-30 2015-12-02 キヤノン株式会社 ガリウムフタロシアニン結晶の製造方法、及び該ガリウムフタロシアニン結晶の製造方法を用いた電子写真感光体の製造方法
JP5993720B2 (ja) 2011-11-30 2016-09-14 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP6071439B2 (ja) 2011-11-30 2017-02-01 キヤノン株式会社 フタロシアニン結晶の製造方法、および電子写真感光体の製造方法
US20160231664A1 (en) * 2015-02-06 2016-08-11 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP6588731B2 (ja) 2015-05-07 2019-10-09 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP2016224266A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 キヤノン株式会社 現像装置及び画像形成装置
JP6624952B2 (ja) * 2016-01-28 2019-12-25 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP6639256B2 (ja) 2016-02-10 2020-02-05 キヤノン株式会社 電子写真装置、およびプロセスカートリッジ
JP6828345B2 (ja) * 2016-09-26 2021-02-10 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナーセット、静電荷像現像剤セット、トナーカートリッジセット、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP6921612B2 (ja) 2017-05-02 2021-08-18 キヤノン株式会社 画像形成装置
US10268132B2 (en) 2017-06-15 2019-04-23 Canon Kabushiki Kaisha Charging roller, cartridge, image forming apparatus and manufacturing method of the charging roller
JP7240124B2 (ja) * 2017-10-16 2023-03-15 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP7187270B2 (ja) 2017-11-24 2022-12-12 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP7046571B2 (ja) 2017-11-24 2022-04-04 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP7057104B2 (ja) 2017-11-24 2022-04-19 キヤノン株式会社 プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
JP7269111B2 (ja) 2019-06-25 2023-05-08 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP7353824B2 (ja) 2019-06-25 2023-10-02 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP7305458B2 (ja) 2019-06-25 2023-07-10 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
US11126097B2 (en) 2019-06-25 2021-09-21 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
US11320754B2 (en) 2019-07-25 2022-05-03 Canon Kabushiki Kaisha Process cartridge and electrophotographic apparatus
US11573499B2 (en) 2019-07-25 2023-02-07 Canon Kabushiki Kaisha Process cartridge and electrophotographic apparatus
JP7379121B2 (ja) 2019-11-29 2023-11-14 キヤノン株式会社 電子写真画像形成方法および電子写真画像形成装置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS609259B2 (ja) 1975-08-23 1985-03-08 三菱製紙株式会社 電子写真用感光材料
JPS5392133A (en) 1977-01-25 1978-08-12 Ricoh Co Ltd Electrophotographic photosensitive material
JPS5794772A (en) 1980-12-03 1982-06-12 Ricoh Co Ltd Polishing method of surface of organic electrophotographic photoreceptor
JPH0762762B2 (ja) 1987-10-12 1995-07-05 キヤノン株式会社 フルカラー電子写真装置
DE68923425T2 (de) 1988-11-08 1995-12-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lichtempfindliches Material für Elektrophotographie und Verfahren zu dessen Herstellung.
JPH02127652A (ja) 1988-11-08 1990-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子写真用感光体
JPH02139566A (ja) 1988-11-21 1990-05-29 Canon Inc 有機電子写真感光体の表面粗面化法
JPH02150850A (ja) 1988-12-02 1990-06-11 Canon Inc 電子写真感光体の表面粗面化法
JP2990788B2 (ja) * 1990-11-08 1999-12-13 ミノルタ株式会社 表面が微細に粗面化された有機系感光体
JP3194392B2 (ja) 1992-01-31 2001-07-30 株式会社リコー 電子写真感光体
JP3286704B2 (ja) 1993-02-01 2002-05-27 株式会社リコー 電子写真感光体
US5427880A (en) 1993-02-01 1995-06-27 Ricoh Company, Ltd. Electrophotographic Photoconductor
JPH08137119A (ja) * 1994-11-09 1996-05-31 Canon Inc 電子写真装置
US5983055A (en) * 1996-03-19 1999-11-09 Sharp Kabushiki Kaisha Photosensitive element for electrophotography
JP2001013732A (ja) * 1998-06-05 2001-01-19 Canon Inc トナー、トナーの製造方法及び画像形成方法
US6096468A (en) * 1998-06-05 2000-08-01 Canon Kabushiki Kaisha Toner, toner production process, and image forming method
EP0964309B1 (en) 1998-06-12 2005-12-07 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member, process cartridge and electrophotographic apparatus, and process for producing the same photosensitive member
JP4011791B2 (ja) 1998-06-12 2007-11-21 キヤノン株式会社 電子写真感光体の製造方法
JP4011790B2 (ja) 1998-06-12 2007-11-21 キヤノン株式会社 電子写真感光体の製造方法
JP2001066814A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体、その製造方法、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真装置
US6806009B2 (en) * 2001-12-21 2004-10-19 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member, process cartridge and electrophotographic apparatus
JP4089257B2 (ja) 2002-03-22 2008-05-28 日本ゼオン株式会社 クリーニングブレードの製造方法
WO2005093518A1 (ja) 2004-03-26 2005-10-06 Canon Kabushiki Kaisha 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP4027407B2 (ja) 2004-03-26 2007-12-26 キヤノン株式会社 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP4500120B2 (ja) * 2004-06-01 2010-07-14 東洋ゴム工業株式会社 画像形成方法
JP4370422B2 (ja) * 2004-06-01 2009-11-25 日本ゼオン株式会社 画像形成方法
JP2006022898A (ja) 2004-07-08 2006-01-26 Bridgestone Corp Ｅａ材及びその取付構造
JP2006022896A (ja) 2004-07-08 2006-01-26 Daido Metal Co Ltd 複層軸受材料およびその製造方法
JP4286735B2 (ja) 2004-07-08 2009-07-01 シャープ株式会社 携帯機器
JP2006022900A (ja) 2004-07-08 2006-01-26 Nhk Spring Co Ltd ガスケット材、ガスケット材の製造方法およびガスケットの取り付け方法
JP2007016219A (ja) 2005-06-09 2007-01-25 Toss Ltd 超微小粒子の製造方法

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