KR20140016391A

KR20140016391A - 전자 사진 감광체, 프로세스 카트리지, 및 전자 사진 장치

Info

Publication number: KR20140016391A
Application number: KR1020137033933A
Authority: KR
Inventors: 고지 다카하시; 히로키 우에마츠; 다카히로 미츠이; 야스히로 가와이; 츠토무 니시다; 히데키 오가와
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2012-05-28
Publication date: 2014-02-07
Also published as: EP2715454A4; CN103562798B; KR101576474B1; CN103562798A; WO2012165642A1; US20140093281A1; EP2715454A1; EP2715454B1

Abstract

본 발명은, 화상 흐름이 발생되기 어려운 전자 사진 감광체, 및 상기 전자 사진 장치를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공한다. 이를 위해서, 상기 전자 사진 감광체의 표면은 복수의 오목부 및 오목부 이외의 부분을 포함하고, 상기 오목부 각각은 0.5 내지 5 ㎛의 깊이 및 20 내지 80 ㎛의 개구부 최장 직경을 가지며; 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역을 전자 사진 감광체의 표면의 임의의 위치에 배치할 때, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 오목부의 면적은 10000 내지 90000 ㎛²이고, 오목부 이외의 부분에 포함된 평탄부의 면적은 80000 내지 240000 ㎛²이다.

Description

전자 사진 감광체, 프로세스 카트리지, 및 전자 사진 장치{ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOSENSITIVE MEMBER, PROCESS CARTRIDGE, AND ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS}

본 발명은 전자 사진 감광체, 프로세스 카트리지, 및 전자 사진 장치에 관한 것이다.

전자 사진 감광체의 표면에는 전기 및 기계적인 외부의 힘, 예컨대 대전 및 클리닝이 가해진다. 이로써, 이러한 외부의 힘에 대한 내구성(예컨대, 내마모성)이 전자 사진 감광체에 요구된다.

이러한 요구에 부합하기 위해서, 종래 기술에서는 개선을 위한 기술이 사용되는데, 예를 들면 전자 사진 감광체의 표면층에서 마모에 대해 높은 내성을 갖는 수지(예컨대, 경화성 수지)를 사용하는 것이다.

다른 한편으로, 전자 사진 감광체의 표면의 내마모성을 증가시킴으로써 유발되는 문제들의 예로서는, 화상 흐름(image deletion)을 들 수 있다. 화상 흐름은 전자 사진 감광체의 표면의 대전에 의해 생성된 산화성 가스, 예컨대 오존 및 질소 산화물에 의해서 전자 사진 감광체의 표면층에 사용된 물질이 열화되거나, 수분 흡착에 기인하여 전자 사진 감광체의 표면의 내성이 감소함으로써 유발되는 것으로 생각된다. 전자 사진 감광체의 표면의 내마모성이 높아질수록, 전자 사진 감광체의 표면을 재생(화상 흐름을 유발하는 물질, 예컨대 열화된 물질 및 흡착된 수분을 제거)하기가 더욱 곤란해지며, 화상 흐름이 더욱 많이 발생될 가능성이 있다.

화상 흐름을 개선하기 위한 기술로서, 특허문헌 1은 블라스팅(blasting) 또는 습식 호닝(wet honing)에 의해서 전자 사진 감광체의 표면 상에 딤플(dimple)형상 오목부를 형성하는 기술을 개시하고 있다. 특허문헌 1에 의하면, 전자 사진 감광체의 표면 상에 다수의 딤플 형상 오목부가 제공됨으로써; 초기 단계부터 약 5000장까지 화상 흐름을 억제할 수 있다.

특허문헌 2는 화상 흐름을 억제하는 기술을 개시하고 있으며, 여기서는 3.0 ㎛ 이상 14.0 ㎛ 이하의 개구부 평균 종방향 직경을 갖는 오목부를 100 ㎛ x 100 ㎛ 정방형 영역 당 76개 이상 1,000개 이하로 전자 사진 감광체의 표면 상에 제공하여, 고온 및 고습도 환경 하에서도 초기 단계부터 대략 50000장까지 높은 도트 재현성을 유지한다.

특허문헌 3은 패터닝 표면을 갖는 촬상 부재를 개시하고 있다.

일본 특허 제3938209호 일본 특허 공개 제2007-233355호 일본 특허 공개 제2011-22578호

그러나, 특허문헌 1에 개시된 기술은 비교적 초기 단계에서만 화상 흐름을 억제한다. 또한, 이 기술은 대전 장치 부근에서 현저하게 발생되는 화상 흐름 면에서는 개선의 여지를 갖는다. 또한, 이 기술은 고온 및 고습도 환경 하에서 수 일 동안 전자 사진 장치를 방치하는 경우에 종종 발생되는, 전자 사진 장치의 시동 직후 화상 흐름 면에서 개선의 여지를 갖는다.

또한, 특허문헌 2에 개시된 기술은 대전 장치의 부근에서 현저하게 발생되는 화상 흐름 면에서, 그리고 고온 및 고습도 환경 하에서 수 일 동안 전자 사진 장치를 방치하는 경우에 종종 발생되는, 전자 사진 장치의 시동 직후 화상 흐름 면에서 개선의 여지를 갖는다.

특허문헌 3에 개시된 기술을 사용하여도, 대전 장치 부근에서 발생되는 화상 흐름 및 고온 및 고습도 환경 하에서 수 일 동안 전자 사진 장치를 방치하는 경우에 종종 발생되는, 전자 사진 장치의 시동 직후 화상 흐름을 억제하는 충분한 효과가 얻어지지 못하였다.

본 발명의 목적은 화상 흐름이 발생하기 어려운 전자 사진 감광체, 및 상기 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 지지체 및 상기 지지체 상에 형성된 감광층을 포함하는 전자 사진 감광체를 제공하며, 여기서 상기 전자 사진 감광체의 표면은 복수의 오목부 및 오목부 이외의 부분을 포함하고, 상기 오목부 각각은 0.5 내지 5 ㎛의 깊이 및 20 내지 80 ㎛의 개구부 최장 직경을 가지며, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역을 전자 사진 감광체의 표면의 임의의 위치에 배치할 때, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 오목부의 면적은 10000 내지 90000 ㎛²이고, 오목부 이외의 부분에 포함된 평탄부의 면적은 80000 내지 240000 ㎛²이다.

또한, 본 발명은 지지체 및 상기 지지체 상에 형성된 감광층을 포함하는 전자 사진 감광체를 제공하며, 여기서 적어도 클리닝 부재와의 접촉 영역이 복수의 오목부 및 오목부 이외의 부분을 포함하고, 상기 오목부 각각은 0.5 내지 5 ㎛의 깊이 및 20 내지 80 ㎛의 개구부 최장 직경을 가지며, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역을 클리닝 부재와의 접촉 영역의 임의의 위치에 배치할 때, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 오목부의 면적은 10000 내지 90000 ㎛²이고, 오목부 이외의 부분에 포함된 평탄부의 면적은 80000 내지 240000 ㎛²이다.

또한, 본 발명은 상기 전자 사진 감광체, 및 상기 전자 사진 감광체와 접촉하여 배치된 클리닝 부재를 갖는 클리닝 유닛을 포함하는 전자 사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 부착될 수 있는 프로세스 카트리지를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 전자 사진 감광체, 대전 유닛, 노광 유닛, 현상 유닛, 전사 유닛, 및 상기 전자 사진 감광체와 접촉하여 배치된 클리닝 부재를 갖는 클리닝 유닛을 포함하는 전자 사진 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 화상 흐름이 발생되기 어려운 전자 사진 감광체, 및 상기 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 특징들은 이하에 첨부 도면과 관련하여 예시적인 실시형태들을 설명함으로써 명확히 파악할 수 있을 것이다.

도 1a 및 도 1b는 기준면, 평탄부, 오목부 등 사이의 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 도 2e, 도 2f 및 도 2g는 전자 사진 감광체의 표면에서 오목부의 개구부의 형태를 도시한 도면이다.
도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d, 도 3e, 도 3f 및 도 3g는 전자 사진 감광체의 표면에서 오목부의 횡단면의 형태의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 전자 사진 감광체의 표면 상에 오목부를 형성하는 압접 형상 전사 기계의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지를 포함하는 전자 사진 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 전자 사진 감광체의 제조예에 사용된 몰드를 도시한 도면이다.
도 7은 피팅(fitting)의 일례를 도시한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 전자 사진 감광체의 표면층 부근에서 횡단면을 관찰한 결과를 도시한 도면이다.
도 9는 건식 블라스팅 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 협소 영역을 설명하는 도면이다.

이하에서는 첨부 도면과 관련하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 상세히 설명하고자 한다.

본 발명에서, 평탄부의 면적은 특허문헌 1에서의 평탄부의 면적에 비해서 전자 사진 감광체의 표면에서 더 큰 비율을 갖는다. 딤플 형상 오목부를 건식 블라스팅 또는 습식 호닝을 사용해서 전자 사진 감광체의 표면 상에 제공할 경우에는, 입자들이 무작위로 전자 사진 감광체의 표면에 대해 충돌한다. 이러한 이유 때문에, 오목부 이외의 부분 중에서, 평탄부의 면적의 비율이 극히 감소된다.

또한, 본 발명에서, 평탄부의 면적은, 특허문헌 1과 마찬가지로, 특허문헌 3에서의 평탄부의 면적에 비해서 전자 사진 감광체의 표면에서 더 큰 비율을 갖는다.

또한, 본 발명에서는, 보다 큰 개구부 최장 직경(장측 직경)을 갖는 오목부가 전자 사진 감광체의 표면에 제공되며, 오목부의 면적의 비율이 특허문헌 2의 경우에 비해 더 작다.

본 발명에서, 오목부의 면적은 전자 사진 감광체의 표면을 위에서 관찰한 경우의 오목부의 면적이며, 오목부의 개구부의 면적을 의미한다. 평탄부와 돌출부도 같은 방식으로 정의된다.

본 발명자들에 의한 연구 결과, 보다 큰 개구부 최장 직경을 갖는 오목부(바람직하게는, 큰 개구부 최장 직경뿐만 아니라 큰 개구부 최단 직경을 갖는 오목부)를 전자 사진 감광체의 표면 상에 저밀도로 배치하고, 특히 오목부 이외의 부분의 평탄부의 큰 면적을 제공할 경우에, 화상 흐름의 억제 효과가 현저하게 개선되는 것으로 밝혀졌다.

큰 개구부 최장 직경을 갖는 오목부는 저밀도로 배치된다. 이로써, 클리닝 블레이드의 채터링(chattering)이 적절하게 억제되어 전자 사진 감광체의 표면과 클리닝 블레이드 사이에 안정한 마찰 상태를 생성한다. 이어서, 오목부에 대한 클리닝 블레이드의 압력이 비교적 낮아지고, 오목부 이외의 부분에 대한 그것의 압력은 비교적 커진다. 높은 압력이 가해지는 오목부 이외의 부분 중에서, 평탄부의 비율이 증가되고, 여기서 전자 사진 감광체의 표면이 쉽게 효율적으로 재생된다. 이로써, 화상 흐름으로 유발되는 전자 사진 감광체의 표면에 접착하는 물질이 쉽게 제거된다. 본 발명자들은 이와 같은 메카니즘이 화상 흐름을 억제하는 효과를 현저하게 개선한다고 생각한다.

구체적으로, 본 발명에 의한 전자 사진 감광체의 표면 상에는, 복수의 오목부가 제공되고, 상기 오목부 각각은 0.5 내지 5 ㎛의 깊이 및 20 내지 80 ㎛의 개구부 최장 직경을 갖는다. 이하에서, 0.5 내지 5 ㎛의 깊이 및 20 내지 80 ㎛의 개구부 최장 직경을 갖는 복수의 오목부를 경우에 따라 "특정 오목부"로도 언급한다. 본 발명에서, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역(250000 ㎛²의 면적)을 전자 사진 감광체의 표면의 임의의 위치에 배치할 때(즉, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역을 전자 사진 감광체의 표면 상의 어디에라도 배치할 때), 상기 특정 오목부는 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 특정 오목부의 면적이 10000 내지 90000 ㎛²이 되도록 전자 사진 감광체의 표면 상에 제공된다. 본 발명에서, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역(250000 ㎛²의 면적)을 클리닝 부재와 전자 사진 감광체의 표면 사이의 접촉 영역의 임의의 위치에 배치할 때(즉, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역을 클리닝 부재와 전자 사진 감광체의 표면 사이의 접촉 영역 상의 어디에라도 배치할 때), 상기 특정 오목부는 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 특정 오목부의 면적이 10000 내지 90000 ㎛²이 되도록 전자 사진 감광체의 표면 상에 제공된다. 전자 사진 감광체의 표면이 곡면을 가질 경우에(예를 들면, 전자 사진 감광체가 원통형이고, 전자 사진 감광체의 표면(원주면)이 원주 방향으로 곡선을 이루는 표면을 가질 경우에), "500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역(250000 ㎛²의 면적)을 전자 사진 감광체의 표면의 임의의 위치에 배치한다"는 것은 상기 곡면을 평면으로 보정할 때, 평면 내에서 정방형인 영역(250000 ㎛²의 면적)이 전자 사진 감광체의 표면의 임의의 위치에 배치한다는 것을 의미한다. 유사하게, "500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역(250000 ㎛²의 면적)을 클리닝 부재와 전자 사진 감광체의 표면 사이의 접촉 영역의 임의의 위치에 배치한다"는 것은 상기 곡면을 평면으로 보정할 때, 평면 내에서 정방형인 영역(250000 ㎛²의 면적)이 클리닝 부재와 전자 사진 감광체의 표면 사이의 접촉 영역의 임의의 위치에 배치한다는 것을 의미한다. 이하에 설명하는 10 ㎛ x 10 ㎛ 정방형 영역도 같은 방식으로 정의된다.

또한, 특정 오목부 이외에도, 본 발명에 의한 전자 사진 감광체의 표면 상에는 평탄부가 제공된다. 본 발명에서, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역을 전자 사진 감광체의 표면의 임의의 위치에 배치할 때, 평탄부는 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 평탄부의 면적이 80000 내지 240000 ㎛²이 되도록 전자 사진 감광체의 표면 상에 제공된다.

전자 사진 감광체의 표면 상에서 특정 오목부 및 평탄부는 현미경, 예컨대 레이저 현미경, 광학 현미경, 전자 현미경, 및 원자력 현미경을 사용해서 관찰할 수 있다.

레이저 현미경으로서는, 예컨대 다음과 같은 것들을 사용할 수 있다: 초고심도 형상 측정 현미경 VK-8550, 초고심도 형상 측정 현미경 VK-9000, 초고심도 형상 측정 현미경 VK-9500 및 VK-X200(키엔스 코포레이션 제조); 표면 형상 측정 시스템 표면 탐사기 SX-520DR 타입(리오카 시스템즈 인코포레이티드 제조); 공초점형 주사 레이저 현미경 OLS3000(올림푸스 코포레이션 제조); 및 리얼 컬러 공초점 현미경 옵텔릭스(OPTELICS) C130(레이저택 코포레이션 제조).

광학 현미경으로서는, 예컨대 다음과 같은 것들을 사용할 수 있다: 디지털 현미경 VHX-500, 디지털 현미경 VHX-200(키엔스 코포레이션 제조); 및 3D 디지털 현미경 VC-7700(오므론 코포레이션 제조).

전자 현미경으로서는, 예컨대 다음과 같은 것들을 사용할 수 있다: 3D 리얼 표면 뷰 현미경 VE-9800, 3D 리얼 표면 뷰 현미경 VE-8800(키엔스 코포레이션 제조); 주사 전자 현미경 표준/가변 압력 SEM(SII 나노테크놀로지 인코포레이티드 제조); 및 주사 전자 현미경 수퍼스캔(SUPERSCAN) SS-550(시마즈 코포레이션 제조).

원자력 현미경으로서는, 예컨대 다음과 같은 것들을 사용할 수 있다: 나노스케일 하이브리드 현미경 VN-8000(키엔스 코포레이션 제조); 주사 프로브 현미경 나노네비 스테이션(NanoNavi Station)(SII 나노테크놀로지 인코포레이티드 제조) 및 주사 프로브 현미경 SPM-9600(시마즈 코포레이션 제조).

이하에 설명하는 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 및 10 ㎛ x 10 ㎛ 정방형 영역은 시야에 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역이 포함되도록 하는 배율 하에 관찰하거나; 정방형 영역을 보다 높은 배율 하에 부분적으로 관찰하고, 다수의 부분 화상들을 소프트웨어를 사용해서 합칠 수 있다.

500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역에서 특정 오목부 및 평탄부의 판정(정의)을 이하에 설명한다.

먼저, 전자 사진 감광체의 표면을 현미경에 의해 확대하고 관찰한다. 전자 사진 감광체의 표면(원주면)이 원주 방향으로 곡면을 가질 경우에, 예를 들어서 전자 사진 감광체가 원통형일 경우에, 곡면의 횡단면 프로파일을 추출하고, 곡선(전자 사진 감광체가 원통형일 경우에는 호)을 피팅한다. 도 7은 피팅의 일례를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 예는 전자 사진 감광체가 원통형인 예이다. 도 7에서, 실선(701)은 전자 사진 감광체의 표면(곡면)의 횡단면 프로파일을 가리키고, 점선(702)은 횡단면 프로파일(701)에 피팅된 곡선을 가리킨다. 횡단면 프로파일(701)을, 곡선(702)이 직선이 되도록 보정하고, 수득한 직선을 전자 사진 감광체의 길이 방향으로(원주 방향에 수직으로 교차하는 방향으로) 연장함으로써 얻은 표면을 기준면으로 정의한다. 전자 사진 감광체가 원통형이 아닐 경우에는, 전자 사진 감광체가 원통형인 경우와 같은 방식으로 기준면을 얻는다.

수득한 기준면으로부터 0.2 ㎛ 아래에 위치하고 기준면에 평행한 표면을 제2 기준면으로 정의하고, 상기 기준면으로부터 0.2 ㎛ 위에 위치하고 기준면에 평행한 표면을 제3 기준면으로 정의한다. 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역에서, 제2 기준면과 제3 기준면 사이에 개재하는 부분을 정방향 영역 내의 평탄부로서 정의한다. 상기 제3 기준면으로부터 위에 위치한 부분을 정방향 영역 내의 돌출부로서 정의한다. 상기 제2 기준면으로부터 아래에 위치한 부분을 정방형 영역 내의 오목부로서 정의한다. 상기 제2 기준면으로부터 오목부의 최저점까지의 거리를 오목부의 깊이로서 정의한다. 상기 제2 기준면을 따라서 취한 오목부의 횡단면을 오목부의 개구부로서 정의한다. 상기 개구부를 교차하는 선분들 중에서, 가장 긴 선분의 길이를 오목부의 개구부 최장 직경으로서 정의한다. 오목부들 중에서, 위와 같이 결정된 깊이가 0.5 내지 5 ㎛ 범위이고 위와 같이 결정된 개구부 최장 직경이 20 ㎛ 내지 80 ㎛일 경우에, 이와 같은 깊이 및 개구부 최장 직경을 갖는 오목부가 특정 오목부에 해당한다. 본 발명에서 특정 오목부의 깊이는 1 내지 5 ㎛ 범위일 수 있다. 오목부의 개구부 사이에 개재하는 2개의 평행선 사이의 거리를 오목부의 개구부 최단 직경으로서 정의한다. 본 발명에서 특정 오목부의 개구부 최단 직경은 20 ㎛ 내지 80 ㎛ 범위인 것이 바람직하다.

도 1a 및 도 1b는 기준면(1-1), 평탄부(제2 기준면(1-2)과 제3 기준면(1-3) 사이에 개재하는 부분), 오목부(1-4)(특정 오목부), 및 돌출부(1-5) 사이의 관계를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1a 및 도 1b는 보정한 후의 횡단면 프로파일이다.

도 2a 내지 도 2g는 특정 오목부의 개구부 형태(특정 오목부를 위에서 관찰한 경우의 형태)의 일례를 도시한 것이다. 도 3a 내지 도 3g는 특정 오목부의 횡단면의 형태의 일례를 도시한 것이다.

특정 오목부의 개구부 형태의 예로서는 도 2a 내지 도 2g에 도시한 바와 같은 원형, 타원형, 정방형, 직사각형, 삼각형, 사각형 및 육각형을 들 수 있다. 특정 오목부의 횡단면의 형태의 예로서는 도 3a 내지 도 3g에 도시한 바와 같이 모서리를 갖는 형태, 예컨대 삼각형, 사각형, 다각형, 연속적인 곡선으로 형성된 형태, 예컨대 파형, 및 부분적으로 또는 전체적으로 곡선으로 전환된 삼각형, 사각형 및 다각형에 모서리를 갖는 형태를 들 수 있다.

전자 사진 감광체의 표면 상에 제공된 다수의 특정 오목부는 전부 동일한 형태, 개구부 최장 직경, 및 깊이를 갖거나 혼합된 상이한 형태, 개구부 최장 직경 및 깊이를 가질 수 있다.

특정 오목부는 전자 사진 감광체의 표면 전체에 제공되거나, 전자 사진 감광체의 표면의 일부 상에 형성될 수 있다. 특정 오목부가 전자 사진 감광체의 표면의 일부 상에 형성되는 경우에, 특정 오목부는 적어도 클리닝 부재와의 접촉 영역 전체에 걸쳐 제공될 수 있다.

본 발명에서, 화상 흐름이 유발하는 물질을 제거하는 성질을 향상시키는 관점에서, 전자 사진 감광체의 표면 상에 제공된 평탄부가 어느 정도의 면적을 가질 수 있고, 협소 평탄부(협소 영역)의 면적은 작을 수 있다. 구체적으로, 전자 사진 감광체의 표면의 임의의 위치에 제공된 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역에서 평탄부 중, 10 ㎛ x 10 ㎛ 정방형 영역이 배치될 수 없는 협소 영역의 면적 비율은 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역의 총 면적을 기준으로 하여 30% 이하일 수 있다.

도 10은 협소 영역을 설명하는 도면이다. 도 10은 본 발명에서 전자 사진 감광체의 표면의 일부를 위에서 본 경우의 형태의 일례를 도시한 것이다. 도 10에서, 설명의 편의상, 특정 오목부 이외의 모든 부분이 평탄부인 예를 도시하였다. 도 10은 전자 사진 감광체의 표면의 특정 오목부(1001), 전자 사진 감광체의 표면의 평탄부에 배치된 10 ㎛ x 10 ㎛ 정방형 영역(1002), 및 협소 영역(1003)(도면에서 흑색 부분)을 보여준다. 정방향 영역(1002)은 도면에서 점선으로 표시된 정사각형으로 나타낸 평탄부에서 임의의 방향으로 배치될 수 있다. 정방형 영역(1002)이 임의의 방향으로 평탄부에 배치될 수 없는 부분이 상기 평탄부내의 협소 영역(1003)이다.

화상 흐름-유발 물질을 제거하는 특성을 균일하게 만드는 관점에서, 평탄부내의 협소 영역의 면적 비율은 전자 사진 감광체의 표면에서 어느 정도로 균일할 수 있다. 구체적으로, 전자 사진 감광체의 표면의 임의의 50개 위치에 배치된 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역에서 협소 영역의 면적 비율을 측정할 경우, 50개 측정값의 표준 편차(협소 영역의 표준 편차)는 5% 이하일 수 있다.

<전자 사진 감광체의 표면 상에 오목부를 형성하는 방법>

형성하고자 하는 오목부에 대응하는 돌출부를 갖는 몰드를 전자 사진 감광체의 표면과 압력 접촉시켜서 형상을 전사한다. 이와 같이 하여, 전자 사진 감광체의 표면 상에 오목부를 형성할 수 있다.

도 4는 전자 사진 감광체의 표면 상에 오목부를 형성하기 위한 압접 형상 전사 기계의 일례를 도시한 것이다.

도 4에 도시된 압접 형상 전사 기계에 의하면, 가공하고자 하는 전자 사진 감광체(4-1)가 회전하는 동안에, 몰드(4-2)를 연속적으로 전자 사진 감광체의 표면(원주면)과 접촉시키고, 압력을 가한다. 이와 같이 하여, 전자 사진 감광체(4-1)의 표면 상에 오목부와 평탄부를 형성할 수 있다.

가압 부재(4-3)용 재료의 예로서는 금속, 금속 산화물, 플라스틱 및 유리를 들 수 있다. 이들 중에서, 기계적 강도, 치수 정밀도 및 내구성의 관점에서 스테인레스 스틸(SUS)이 바람직하다. 몰드를 가압 부재(4-3)의 상면상에 제공한다. 가압 부재(4-3)의 하면측 상의 지지 부재(도시되지 않음) 및 가압 시스템(도시되지 않음)에 의해서, 소정의 압력 하에 지지 부재(4-4)에 의해 지지된 전자 사진 감광체(4-1)의 표면과 몰드(4-2)를 접촉시킬 수 있다. 또한, 지지 부재(4-4)를 소정의 압력 하에 가압 부재(4-3)에 대하여 가압하거나, 지지 부재(4-4)와 가압 부재(4-3)을 서로에 대하여 가압할 수 있다.

도 4에 도시된 예는, 전자 사진 감광체(4-1)가 회전하도록 따르거나 구동하는 동안에 가압 부재(4-3)를 전자 사진 감광체(4-1)의 표면을 연속적으로 가공하도록 이동시키는 예이다. 또한, 가압 부재(4-3)가 고정되고, 지지 부재(4-4)가 이동하거나, 지지 부재(4-4)와 가압 부재(4-3)가 둘다 이동한다. 이와 같이 하여, 전자 사진 감광체(4-1)의 표면이 연속적으로 가공될 수 있다.

효율적인 형상 전사의 관점에서, 몰드(4-2) 및 전자 사진 감광체(4-1)를 가열할 수 있다.

몰드의 예로서는 미세하게 표면 가공된 금속 및 수지 필름으로 제조된 몰드, 레지스트에 의해 패터닝된 표면을 갖는 실리콘 웨이퍼 등으로 제조된 몰드, 및 분산된 미립자를 갖는 수지 필름 및 미세한 표면 형태를 갖고 금속으로 코팅된 수지 필름으로 제조된 몰드를 들 수 있다.

전자 사진 감광체에 가해지는 균일한 압력의 관점에서, 몰드와 가압 부재 사이에 탄성체가 제공될 수 있다.

<전자 사진 감광체의 구성>

본 발명에 의한 전자 사진 감광체는 지지체 및 상기 지지체 상에 형성된 감광층을 갖는다.

전자 사진 감광체의 형상의 예로서는 원통 형상, 벨트(엔드리스 벨트) 유사 형상, 및 시트 유사 형상을 들 수 있다.

감광층은 전하 수송 물질 및 전하 발생 물질을 동일한 층에 함유하는 단일 감광층이거나, 전하 발생 물질을 함유하는 전하 발생층이 전하 수송 물질을 함유하는 전하 수송층으로부터 분리된 적층형(기능 분리형) 감광층일 수 있다. 전자 사진 특성의 관점에서, 적층형 감광층이 바람직하다. 또한, 적층형 감광층은 전하 발생층과 전하 수송층이 지지체 측으로부터 이 순서대로 적층된 순방향 적층형 감광층, 또는 전하 수송층과 전하 발생층이 지지체측으로부터 이 순서대로 적층된 역방향 적층형 감광층일 수 있다. 전자 사진 특성의 관점에서, 순방향 적층형 감광층이 바람직하다. 또한, 전하 발생층이 적층형 층 구성을 갖거나, 전하 수송층이 적층형 층 구성을 가질 수 있다.

지지체는 도전성을 나타내는 지지체(도전성 지지체)일 수 있다. 지지체용 재료의 예로서는, 금속(합금), 예컨대 철, 구리, 금, 은, 알루미늄, 아연, 티타늄, 납, 니켈, 주석, 안티몬, 인듐, 크롬, 알루미늄 합금, 및 스테인레스 스틸을 들 수 있다. 알루미늄, 알루미늄 합금 및 산화인듐-산화주석 합금을 사용하여 진공 증발에 의해 형성한 코팅 필름을 갖는 금속 지지체 및 플라스틱 지지체를 사용할 수도 있다. 도전성 입자, 예컨대 카본 블랙, 산화주석 입자, 산화티타늄 입자, 및 은 입자를 플라스틱 또는 종이 내로 함침시킴으로써 얻은 지지체, 및 도전성 결착 수지로 제조된 지지체를 사용할 수도 있다.

레이저 광의 산란에 의해 유발되는 간섭 프린지(fringe)를 억제하기 위해서 지지체의 표면을 기계 가공, 표면 조면화 및 알루마이트 처리할 수 있다.

지지체와 후술하는 하도층(subbing layer) 또는 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 사이에, 레이저 광의 산란에 의해 유발되는 간섭 프린지 및 지지체의 피막 스크래치를 억제하기 위해서 도전층이 제공될 수 있다.

상기 도전층은 다음과 같이 형성될 수 있다: 카본 블랙, 도전성 안료, 및 저항 조절 안료를 결착 수지를 사용해서 분산시켜 도전층용 코팅액을 얻고, 수득한 코팅액을 도포한 후에, 수득한 코팅 필름을 건조시킨다. 또한, 가열, 자외선 조사 및 방사선 조사에 의해 경화 가능하고 중합 가능한 화합물을 도전층용 코팅액에 첨가할 수 있다. 도전성 안료 및 저항 조절 안료를 분산시킴으로써 형성된 도전층의 표면이 조면화되기 쉽다.

도전층의 필름 두께는 0.2 내지 40 ㎛인 것이 바람직하고, 1 내지 35 ㎛인 것이 더욱 바람직하며, 5 내지 30 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

도전층에 사용되는 결착 수지의 예로서는 비닐 화합물, 예컨대 스티렌, 비닐 아세테이트, 비닐 클로라이드, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 비닐리덴 플루오라이드 및 트리플루오로에틸렌의 중합체, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세탈, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리페닐렌 옥시드, 폴리우레탄, 셀룰로오스 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 및 에폭시 수지를 들 수 있다.

도전성 안료 및 저항 조절 안료의 예로서는 금속(합금), 예컨대 알루미늄, 아연, 구리, 크롬, 니켈, 은, 및 스테인레스 스틸의 입자, 및 이러한 금속 입자로 코팅된 표면을 갖는 플라스틱 입자를 들 수 있다. 또한, 금속 산화물, 예컨대 산화아연, 산화티타늄, 산화주석, 산화안티몬, 산화인듐, 산화비스무스, 주석-도우핑된 산화주석, 및 안티몬-도우핑 또는 탄탈-도우핑된 산화주석을 사용할 수 있다. 이들 중 하나를 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 병용할 수 있다. 2종 이상을 병용할 경우에, 이들을 단지 혼합하거나, 고용체로서 사용하거나 융합할 수 있다.

지지체 또는 도전층과 감광층(전하 발생층, 전하 수송층) 사이에, 배리어(barrier) 기능 또는 접착 기능을 갖는 하도층(중간층)을 제공하여 감광층의 접착성, 도포성 및 지지체로부터의 전하 주입 특성을 개선하고, 감광층을 전기적 손상으로부터 보호할 수 있다.

상기 하도층은 다음과 같이 형성될 수 있다: 수지(결착 수지)를 용제에 용해시켜서 하도층용 코팅액을 얻고, 수득한 코팅액을 도포한 후에, 수득한 코팅 필름을 건조시킨다.

하도층에 사용되는 수지의 예로서는 폴리비닐 알코올, 폴리-N-비닐이미다졸, 폴리에틸렌 옥시드, 에틸 셀룰로오스, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 카제인, 폴리아미드, N-메톡시메틸화 6 나일론, 공중합 나일론, 아교 및 젤라틴을 들 수 있다.

하도층의 필름 두께는 0.05 내지 7 ㎛인 것이 바람직하고, 0.1 내지 2 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

감광층에 사용되는 전하 발생 물질의 예로서는 피릴륨 및 티아피릴륨 염료, 다양한 중심 금속 및 다양한 결정형(α,β,γ,ε,Χ형 등)을 갖는 프탈로시아닌 안료, 안탄트론 안료, 디벤즈피렌퀴논 안료, 피란트론 안료, 아조 안료, 예컨대 모노아조, 디스아조 및 트리스아조, 인디고 안료, 퀴나크리돈 안료, 비대칭 퀴노시아닌 안료, 및 퀴노시아닌 안료를 들 수 있다. 이러한 전하 발생 물질들 중 1종을 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 사용할 수 있다.

감광층에 사용되는 전하 수송 물질의 예로서는, 피렌 화합물, N-알킬카르바졸 화합물, 히드라존 화합물, N,N-디알킬아닐린 화합물, 디페닐아민 화합물, 트리페닐아민 화합물, 트리페닐메탄 화합물, 피라졸린 화합물, 스티릴 화합물, 및 스틸벤 화합물을 들 수 있다.

감광층이 적층형 감광층인 경우에, 전하 발생층은 다음과 같이 형성될 수 있다: 전하 발생 물질을 결착 수지와 용제를 사용해서 분산시키고, 수득한 전하 발생층용 코팅액을 도포하고, 수득한 코팅 필름을 건조시킨다. 또한, 전하 발생층은 전하 발생 물질의 증착 필름일 수도 있다.

전하 발생 물질의 질량 대 결착 수지의 질량의 비율은 1:0.3 내지 1:4의 범위일 수 있다.

분산 방법의 예로서는, 균질화기, 초음파 분산, 볼밀, 진동 볼 밀, 샌드밀, 애트리터(Attritor) 및 로울 밀을 사용하는 방법을 들 수 있다.

전하 수송층은 다음과 같이 형성될 수 있다: 전하 수송 물질과 결착 수지를 용제에 용해시켜서 전하 수송층용 코팅액을 얻고, 수득한 코팅액을 도포한 후에 수득한 코팅 필름을 건조시킨다. 자체가 필름 형성 특성을 갖는 전하 수송 물질을 사용하는 경우에는, 결착 수지를 사용하지 않고 전하 수송 물질을 형성할 수 있다.

전하 발생층 및 전하 수송층에 사용되는 결착 수지의 예로서는 비닐 화합물, 예컨대 스티렌, 비닐 아세테이트, 비닐 클로라이드, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 비닐리덴 플루오라이드 및 트리플루오로에틸렌의 중합체, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세탈, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리페닐렌 옥시드, 폴리우레탄, 셀룰로오스 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 및 에폭시 수지를 들 수 있다.

전하 발생층의 필름 두께는 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고 0.1 내지 2 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

전하 수송층의 필름 두께는 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 10 내지 35 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

전자 사진 감광체의 내구성을 개선하는 관점에서, 전자 사진 감광체의 표면층을 가교된 유기 중합체로 형성할 수 있다.

본 발명에서, 예를 들면, 전하 발생층 상에 전하 수송층을 전자 사진 감광체의 표면층으로서 가교된 유기 중합체를 사용해서 형성할 수 있다. 또한, 가교된 유기 중합체로 형성된 표면층을 전하 발생층 상의 전하 수송층 상에 제2 전하 수송층 또는 보호층으로서 형성할 수 있다. 가교된 유기 중합체로 형성된 표면층은 전하 수송능과 필름 강도가 양립될 필요가 있다. 이러한 관점에서, 표면층은 전하 수송 물질 또는 도전성 입자 및 가교 중합성 단량체/올리고머를 사용해서 형성할 수 있다.

전하 수송 물질로서는, 전술한 전하 수송 물질을 사용할 수 있다. 가교된 중합성 단량체/올리고머의 예로서는, 연쇄 중합성 작용기, 예컨대 아크릴로일옥시기 및 스티릴기를 갖는 화합물, 및 순차 중합성 작용기, 예컨대 히드록시기, 알콕시실릴기 및 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 들 수 있다.

필름 강도와 전하 수송능의 양립성의 관점에서, 전하 수송성 구조(바람직하게는, 정공 수송성 구조) 및 아크릴로일옥시기를 동일한 분자 내에 갖는 화합물을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

가교된 중합성 단량체/올리고머를 가교 및 경화시키는 방법의 예로서는 열, 자외선 및 방사선을 사용하는 방법을 들 수 있다.

가교된 유기 중합체로 형성된 표면층의 필름 두께는 0.1 내지 30 ㎛인 것이 바람직하고, 1 내지 10 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

전자 사진 감광체내의 각 층에 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제의 예로서는 열화 방지제, 예컨대 항산화제 및 자외선 흡수제, 유기 수지 입자, 예컨대 플루오르 원자 함유 수지 입자 및 아크릴 수지 입자, 및 무기 입자, 예컨대 실리카, 산화티타늄 및 알루미나를 들 수 있다.

<프로세스 카트리지의 구성 및 전자 사진 장치의 구성>

도 5는 본 발명에 의한 전자 사진 감광체를 갖는 프로세스 카트리지를 포함하는 전자 사진 장치의 일례를 도시한 것이다.

도 5에서, 원통형 전자 사진 감광체(1)는 소정의 원주 속도(프로세스 속도)로 화살표 방향으로 샤프트(2) 주위로 회전 구동된다. 회전 구동된 전자 사진 감광체(1)의 표면은 대전 유닛(3)(주요 대전 유닛, 예컨대 대전 롤러)에 의해서 회전 과정에서 소정의 양 또는 음의 전위로 균일하게 대전된다. 이어서, 전자 사진 감광체(1)의 표면은 노광 유닛(화상 노광 유닛)(도시되지 않음)으로부터 조사된 노광 광(화상 노광 광)(4)을 수용한다. 이로써, 목표 화상 정보에 상응하는 정전 잠상이 전자 사진 감광체(1)의 표면 상에 형성된다.

본 발명에서, 상기 효과는 방전을 사용하는 대전 유닛을 이용할 경우에 특히 현저하다.

이어서, 전자 사진 감광체(1)의 표면 상에 형성된 정전 잠상은 현상 유닛(5)의 현상제 내의 토너에 의해서 현상(순방향 현상 또는 역방향 현상)되어 토너 화상을 형성한다. 전자 사진 감광체(1)의 표면 상에 형성된 토너 화상은 전사 유닛(예컨대, 전사 롤러)(6)으로부터 전사 바이어스에 의해서 전사재 상으로 전사된다. 이때, 전사재(P)는 전자 사진 감광체(1)의 회전과 동시에 전사 재료 공급 유닛(도시되지 않음)으로부터 취해지며 전자 사진 감광체(1)과 전사 유닛(6) 사이에 공급된다. 또한, 대전된 토너의 극성과 반대인 극성을 갖는 바이어스 전압이 바이어스 전원(도시되지 않음)으로부터 전사 유닛(6)에 가해진다.

전사된 토너 화상을 갖는 전사재(P)는 전자 사진 감광체(1)의 표면으로부터 분리된 후에 정착 유닛(8)으로 이송되어, 토너 화상이 정착된다. 전사재(P)는 화상 형성물(인쇄, 복사)로서 전자 사진 장치의 외부로 인쇄 출력된다.

토너 화상의 전사 이후에 전자 사진 감광체(1)의 표면은 전자 사진 감광체(1)의 표면과 접촉하여 배치된(접촉하는) 클리닝 부재(예컨대, 클리닝 블레이드)를 갖는 클리닝 유닛(7)에 의해서 전사 잔류 토너와 같은 접착성 생성물을 제거함으로써 클리닝된다. 이어서, 전자 사진 감광체(1)의 표면은 예비 노광 유닛(도시되지 않음)으로부터 방출된 예비 노광 광(도시되지 않음)에 의해 중화된 다음, 반복해서 화상 형성에 사용된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 대전 유닛(3)이 대전 롤러를 사용하는 접촉 대전 유닛인 경우에는, 예비 노광이 항상 필요한 것은 아니다.

본 발명에서, 전자 사진 감광체(1), 대전 유닛(3), 현상 유닛(5), 및 클리닝 유닛(7)으로부터 선택된 부품들 중에서 다수의 부품을 용기에 수용한 다음, 프로세스 카트리지로서 일체로 형성할 수 있다. 또한, 상기 프로세스 카트리지는 전자 사진 장치, 예컨대 복사기 및 레이저빔 프린터의 본체 상에 탈착 가능하게 부착되도록 구성될 수 있다. 도 5에서, 전자 사진 감광체(1), 대전 유닛(3), 현상 유닛(5), 및 클리닝 유닛(7)이 일체로 지지되어 카트리지를 형성한다. 전자 사진 장치의 본체 내의 레일과 같은 가이드 유닛(10)을 사용해서 프로세스 카트리지(9)를 전자 사진 장치의 본체 상에 탈착 가능하게 부착할 수 있다.

전자 사진 장치가 복사기 또는 프린터인 경우에, 노광 광(4)은 레이저빔을 스캐닝하거나 LED 어레이 또는 액정 셔터 어레이를 구동함으로써 조사된 광이며, 이는 원본으로부터 반사된 광 또는 투과된 광을 판독하거나 센서에 의해 원본을 판독함으로써 얻은 신호에 따라 수행된다.

실시예

이하에서는, 구체적인 실시예를 사용해서 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 실시예에서 "부"는 "질량부"를 의미한다. 이하, 전자 사진 감광체를 간단히 "감광체"로도 언급한다. 후술하는 모든 실시예에서, 전자 사진 감광체의 표면 상에 형성된 오목부의 개구부 형상은 개구부 최장 직경이 개구부 최단 직경과 동등한 원형 형상이다.

(감광체 A-1의 제조예)

30.7 ㎜의 직경 및 370 ㎜의 길이를 갖는 알루미늄 실린더를 지지체(원통형 지지체)로서 사용하였다.

이어서, 산화주석으로 코팅된 황산바륨 입자(상표명: 파스트란(Passtran) PC1, 미츠이 마이닝 앤드 스멜팅 컴퍼니 리미티드 제조) 60부, 산화티타늄 입자(상표명: 티타닉스(TITANIX) JR, 타이카 코포레이션 제조) 15부, 페놀 레졸 수지(상표명: 페놀라이트(PHENOLITE) J-325, DIC 코포레이션 제조, 고형분 70 질량%) 43부, 실리콘 오일(상표명: SH28PA, 다우 코닝 도레이 컴퍼니 리미티드 제조) 0.015부, 실리콘 수지 입자(상표명: 토스펄(Tospearl) 120, 모멘티브 퍼포먼스 매티리얼스 인코포레이티드 제조) 3.6부, 2-메톡시-1-프로판올 50부, 및 메탄올 50부를 볼 밀에 넣고, 20 시간 동안 분산시켜서 도전층용 코팅액을 제조하였다. 도전층용 코팅액을 침지 코팅에 의해서 지지체 상에 도포하였다. 수득한 코팅 필름을 1 시간 동안 140℃에서 가열하여 경화시켰다. 이와 같이 하여, 15 ㎛의 필름 두께를 갖는 도전층을 형성하였다.

이어서, 공중합 나일론(상표명: 아밀란(AMILAN) CM8000, 도레이 인더스트리즈 인코포레이티드 제조) 10부 및 메톡시메틸화 6 나일론 수지(상표명: 토레신(TORESIN) EF-30T, 나가세 켐텍스 코포레이션 제조) 30부를 메탄올 400부/n-부탄올 200부의 혼합 용제에 용해시켜서 하도층용 코팅액을 제조하였다. 하도층용 코팅액을 침지 코팅에 의해서 도전층 상에 도포하였다. 수득한 코팅 필름을 100℃에서 30분 동안 건조시켜서 0.45 ㎛의 필름 두께를 갖는 하도층을 형성하였다.

이어서, CuKα 특성 X선 회절 분석에서 브래그 각도(2θ±0.2°) 7.4°및 28.2°에 강한 피크를 갖는 히드록시갈륨 프탈로시아닌 결정(전하 발생 물질) 20부, 하기 구조식 1:

[구조식 1]

로 표시되는 칼릭사렌(calixarene) 화합물 0.2부, 폴리비닐 부티랄(상표명: S-LEC BX-1, 세키스이 케미컬 컴퍼니 리미티드 제조) 10부, 및 시클로헥산온 600부를 직경이 1 ㎜인 유리 비이드를 사용하는 샌드밀에 넣고, 4 시간 동안 분산시켰다. 이어서, 에틸 아세테이트 700부를 첨가하여 전하 발생층용 코팅액을 제조하였다. 전하 발생층용 코팅액을 상기 하도층 상에 침지 코팅에 의해서 도포하였다. 수득한 코팅 필름을 80℃에서 15분 동안 건조시켜서 0.17 ㎛의 필름 두께를 갖는 전하 발생층을 형성하였다.

이어서, 하기 구조식 2:

[구조식 2]

로 표시되는 화합물(전하 수송 물질(정공 수송성 화합물)) 70부 및 폴리카보네이트(상표명: 유필론(Iupilon) Z400, 미츠비시 엔지니어링 플라스틱스 코포레이션 제조, 비스페놀 Z형 폴리카보네이트) 100부를 모노클로로벤젠 600부/디메톡시메탄 200부의 혼합 용제에 용해시켜서 전하 수송층용 코팅액을 제조하였다. 상기 전하 수송층용 코팅액을 침지 코팅에 의해서 전하 발생층 상에 도포하였다. 수득한 코팅 필름을 100℃에서 30분 동안 건조시켜서 15 ㎛의 필름 두께를 갖는 전하 발생층을 형성하였다.

이어서, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄(상표명: 제오로라(ZEORORA) H, 제온 코포레이션 제조) 20부/1-프로판올 20부의 혼합 용제를 폴리플론 필터(상표명: PF-040, 어드밴텍 토요 가이샤 리미티드 제조)에 의해서 여과하였다. 그 후에, 하기 구조식 3:

[구조식 3]

으로 표시되는 정공 수송성 화합물 90부, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄 70부, 및 1-프로판올 70부를 상기 혼합 용제에 첨가하였다. 혼합 용제를 폴리플론 필터(상표명: PF-020, 어드밴텍 토요 가이샤 리미티드 제조)에 의해서 여과하여 제2 전하 수송층(보호층)용 코팅액을 제조하였다. 제2 전하 수송층용 코팅액을 침지 코팅에 의해서 전하 수송층 상에 도포하였다. 수득한 코팅 필름을 50℃에서 10분 동안 공기 중에서 건조시켰다. 이어서, 질소 중에서, 150 ㎸의 가속 전압 및 3.0 ㎃의 빔 전류의 조건하에 지지체(조사 대상)를 200 rpm으로 회전시키면서 1.6초 동안 전자빔을 코팅 필름에 조사하였다. 이때 전자빔 흡수선량을 측정한 결과 15 kGy였다. 그 후에, 질소 중에서, 코팅 필름을 30초에 걸쳐 온도를 25℃에서 125℃로 상승시킴으로써 가열하였다. 전자빔을 조사하고 후속하여 가열하는 동안 대기중 산소의 농도는 15 ppm을 넘지 않았다. 이어서, 코팅 필름을 공기 중에서 자연스럽게 25℃로 냉각시키고, 공기 중에서 100℃ 하에 30분 동안 가열하였다. 이와 같이 하여, 5 ㎛의 필름 두께를 갖는 제2 전하 수송층(보호층)을 형성하였다.

이와 같이 하여, 표면 상에 오목부를 형성하기 전의 원통형 전자 사진 감광체(오목부 형성 이전 전자 사진 감광체)를 제조하였다.

몰드 압접 형상 전사에 의한 오목부의 형성

몰드로서 사용된, 전반적으로 도 4에 도시된 구성을 갖는 압접 형상 전사 기계에, 도 6a에 전반적으로 도시한 형상을 갖는 몰드(본 실시예에서는, 최장 직경(즉, 몰드상의 돌출부를 위에서 보았을 때의 최장 직경; 이하 동일함) Xm이 50 ㎛이고, 거리(간격) Y1이 64 ㎛이며, 거리(간격) Y2가 77 ㎛이고, 높이 H가 2.0 ㎛임)를 제공하였다. 제조된 오목부 형성 이전의 전자 사진 감광체를 표면 가공하였다. 가공시에, 전자 사진 감광체 및 몰드의 온도를, 전자 사진 감광체의 표면이 온도가 110℃가 되도록 조절하고, 전자 사진 감광체를 가압 부재에 대하여 3.0 ㎫의 압력 하에 가압하면서, 전자 사진 감광체를 원주 방향으로 회전시켜서 전자 사진 감광체의 표면(원주면) 전체에 걸쳐 오목부를 형성하였다.

이와 같이 하여, 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 제조하였다. 상기 전자 사진 감광체를 "감광체 A-1"으로 언급한다.

전자 사진 감광체의 표면 관찰

수득한 전자 사진 감광체(감광체 A-1)의 표면을 50x 렌즈를 사용하여 레이저 현미경(키엔스 코포레이션 제조, 상표명: VK-9500)에 의해서 확대하고 관찰하였으며, 전자 사진 감광체의 표면 상에 제공된 특정 오목부 및 평탄부를 전술한 바와 같이 평가하였다. 관찰하는 동안에, 전자 사진 감광체의 종방향이 경사지지 않고 전자 사진 감광체의 호의 정점이 원주 방향으로 초점이 맞추어지도록 조정하였다. 확대 및 관찰한 화상들을 화상 조합 어플리케이션에 의해 하나로 합쳐서 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역을 얻었다. 또한, 얻은 결과에서, 부속된 화상 분석 소프트웨어를 사용하여, 화상 처리 높이 데이터를 선택하고 필터형 중앙값에 의해 필터링하였다.

관찰 결과로부터, 특정 오목부의 깊이, 개구부 최장 직경 및 평탄부의 면적, 및 평탄부내의 협소 영역의 면적 비율과 표준 편차를 결정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 제시하였다.

전자 사진 감광체(감광체 A-1)의 표면을 다른 레이저 현미경(키엔스 코포레이션 제조, 상표명: X-200)을 사용해서 같은 방식으로 관찰하였다. 상기 레이저 현미경(키엔스 코포레이션 제조, 상표명:VK-9500)을 사용해서 얻은 것과 동일한 결과를 얻었다. 하기 실시예에서, 전자 사진 감광체(감광체)의 표면을 레이저 현미경(키엔스 코포레이션, 상표명: VK-9500) 및 50x 렌즈를 사용해서 관찰하였다.

(감광체 A-2 내지 A-4의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드를 하기 표 1에 제시한 몰드로 대체하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 A-2" 내지 "감광체 A-4"로 언급한다.

각각의 전자 사진 감광체의 표면을 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 1에 제시하였다.

(감광체 A-5의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 알루미늄 실린더 및 몰드 대신에 직경이 84 ㎜이고 길이가 370 ㎜ 인 알루미늄 실린더를 지지체(원통형 지지체)로서 사용하며, 하기 표 1에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 A-5"로 언급한다.

수득한 전자 사진 감광체의 표면을 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 1에 제시하였다.

(감광체 A-6 내지 A-22의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드를 하기 표 1에 제시한 몰드로 대체하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 A-6" 내지 "감광체 A-22"로 언급한다.

(감광체 A-23의 제조예)

감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 도전층, 하도층, 전하 발생층 및 전하 수송층을 지지체 상에 형성하였다.

이어서, 알루미나 입자(평균 입자 직경: 0.1 ㎛, 상표명: LS-231, 니폰 라이트 메탈 컴퍼니 리미티드 제조) 10부와 클로로벤젠 90부를 혼합함으로써 얻은 혼합 용액을 고압 분산기(상표명: 마이크로플루이다이저(Microfluidizer) M-110EH, 마이크로플루이딕스 코포레이션 제조)에 넣고, 600 kgf/㎠의 압력 하에 3회 분산시켰다. 이어서, 분산된 혼합 용액을 폴리플론 필터(상표명: PF-040, 어드밴텍 토요 가이샤 리미티드)에 의해 여과하여 분산액을 제조하였다.

이어서, 상기 구조식 2로 표시되는 구조를 갖는 화합물 70부, 폴리카보네이트(상표명: 유필론 Z400, 미츠비시 엔지니어링-플라스틱스 코포레이션 제조) 100부, 상기 분산액 200부, 모노클로로벤젠 400부, 및 디메톡시메탄 200부를 혼합하여 제2 전하 수송층(보호층)용 코팅액을 제조하였다. 제2 전하 수송층용 코팅액을 전하 수송층 상에 분무하고, 수득한 코팅 필름을 130℃ 하에 20분 동안 건조시켜서 5 ㎛의 필름 두께를 갖는 제2 전하 수송층(보호층)을 형성하였다.

이와 같이 하여, 오목부 형성 이전의 전자 사진 감광체를 제조하였다.

이어서, 하기 표 1에 제시한 몰드를 몰드로서 사용한 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 오목부 형성 이전의 전자 사진 감광체의 표면(원주면) 전체에 걸쳐 오목부를 형성하였다. 이와 같이 하여 얻은 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 A-23"으로 언급한다.

(감광체 A-24의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 알루미늄 실린더와 몰드 대신에, 직경이 24 ㎜이고 길이가 260.5 ㎜인 알루미늄 실린더를 지지체(원통형 지지체)로서 사용하고, 하기 표 1에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 A-24"로 언급한다.

(감광체 A-25의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 알루미늄 몰드를 하기 표 1에 제시한 몰드로 대체하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 A-25"로 언급한다.

(감광체 A-26의 제조예)

감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 지지체 상에 도전층, 하도층, 전하 발생층 및 전하 수송층을 형성하였다.

이어서, 표 1에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하고, 전하 수송층의 표면 상에 오목부를 형성하였다. 이어서, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 2 ㎛의 필름 두께를 갖는 제2 전하 수송층(보호층)을 형성하였다.

이와 같이 하여 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 제조하였다. 상기 전자 사진 감광체를 "감광체 A-26"으로 언급한다.

(감광체 A-27의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 알루미늄 실린더와 몰드 대신에, 직경이 30 ㎜이고 길이가 260.5 ㎜인 알루미늄 실린더를 지지체(원통형 지지체)로서 사용하고, 하기 표 1에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 A-27"로 언급한다.

(감광체 A-28 내지 A-30의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드 대신에 하기 표 1에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하고, 전자 사진 감광체와 몰드의 온도를, 전자 사진 감광체의 표면의 온도가 가공시 하기 표 1에 제시한 온도가 되도록 제어하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 A-28" 내지 "감광체 A-30"으로 언급한다.

(감광체 A-31의 제조예)

이와 같이 하여 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 제조하였다. 상기 전자 사진 감광체를 "감광체 A-31"로 언급한다.

(감광체 A-32의 제조예)

이어서, 분산제로서 플루오르 원자 함유 수지(상표명: GF-300, 도아고세이 컴퍼니 리미티드 제조) 0.5부를 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄(상표명: 제오로라 H, 제온 코포레이션 제조) 30부/1-프로판올 30부의 혼합 용제에 용해시키고, 윤활제로서 폴리테트라플루오로에틸렌(상표명: 루브론(Lubron) L-2, 다이킨 인더스트리즈 리미티드 제조) 10부를 첨가하였다. 상기 혼합 용액을 고압 분산기(상표명: 마이크로플루이다이저 M-110EH, 마이크로플루이딕스 코포레이션 제조)에 넣고, 600 kgf/㎠의 압력 하에 4회 분산시켰다. 수득한 분산액을 폴리플론 필터(상표명: PF-040, 어드밴텍 토요 가이샤 리미티드)에 의해 여과하여 윤활제 분산액을 제조하였다. 이어서, 상기 구조식 3으로 표시되는 구조를 갖는 정공 수송성 화합물 90부, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄 70부, 및 1-프로판올 70부를 상기 윤활제 분산액에 첨가하였다. 윤활제 분산액을 폴리플론 필터(상표명: PF-020, 어드밴텍 토요 가이샤 리미티드)에 의해 여과하여 제2 전하 수송층(보호층)용 코팅액을 제조하였다. 제2 전하 수송층용 코팅액을 전하 수송층 상에 침지 코팅에 의해 도포하고, 수득한 코팅 필름을 공기 중에서 50℃ 하에 10분 동안 건조시켰다. 이어서, 질소 중에서, 150 ㎸의 가속 전압 및 3.0 ㎃의 빔 전류의 조건하에서 지지체를 200 rpm으로 회전시키면서 1.6초 동안 전자빔을 코팅 필름에 조사하였다. 이때 전자빔의 흡수선량을 측정한 결과, 15 kGy였다. 이어서, 질소 중에서, 온도를 30초에 걸쳐 25℃에서 125℃로 상승시킴으로써 코팅 필름을 가열하였다. 전자빔을 조사하는 동안과 후속해서 가열 및 경화시키는 동안에 대기중의 산소의 농도는 15 ppm을 넘지 않았다. 이어서, 코팅 필름을 공기 중에서 자연적으로 25℃로 냉각시키고, 공기 중에서 100℃ 하에 30분 동안 가열하였다. 이와 같이 하여, 5 ㎛의 필름 두께를 갖는 제2 전하 수송층(보호층)을 형성하였다.

이어서, 하기 표 1에 제시한 몰드를 몰드로서 사용한 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 오목부 형성 이전의 전자 사진 감광체의 표면(원주면) 전체에 걸쳐 오목부를 형성하였다. 이와 같이 하여 얻은 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 A-32"로 언급한다.

또한, 감광체 A-32의 표면층인 제2 전하 수송층의 부근에서 횡단면을 관찰하였다. 도 8a에 도시한 바와 같이, 오목부가 제2 전하 수송층의 표면에뿐만 아니라 전하 수송층의 표면에도(전하 수송층과 제2 전하 수송층 사이의 계면) 해당하도록 오목부가 형성되었다. 이하에 설명하는 감광체 A-1 내지 A-31, 감광체 B-1 내지 B-10, 감광체 C-1 내지 C-3, 감광체 D-1, 감광체 E-1 내지 E-15, 감광체 E-17, 및 감광체 E-18 내지 E-25에서, 오목부가 제2 전하 수송층의 표면에뿐만 아니라 전하 수송층의 표면에도 해당하도록 오목부가 형성되었다. 감광체 A-32의 표면 상에는, 도 8b에 도시한 바와 같이 오목부가 형성되었다. 도 8b에서 흰 선으로 둘러싸인 직사각형이 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역이다.

(감광체 A-33 내지 A-80의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드 대신에 하기 표 1 내지 표 3에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하고, 전자 사진 감광체와 몰드의 온도를, 전자 사진 감광체의 표면의 온도가 가공시 하기 표 1 내지 표 3에 제시한 온도가 되도록 제어하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 A-33" 내지 "감광체 A-80"으로 언급한다.

각각의 전자 사진 감광체의 표면을 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 제시하였다.

(감광체 B-1의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 알루미늄 실린더와 몰드 대신에, 직경이 84 ㎜이고 길이가 370 ㎜인 알루미늄 실린더를 지지체(원통형 지지체)로서 사용하고, (오차 확산법(플로이드 앤드 스타인버그(Floyd & Steinberg) 방법)에 의해) 무작위로 배치된 도 6b에 전반적으로 도시한 형상을 각각 갖는 돌출부를 갖는 몰드(표 4에 상세히 제시함)를 몰드로서 사용하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 B-1"으로 언급한다.

수득한 전자 사진 감광체의 표면을 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 4에 제시하였다.

(감광체 B-2 내지 B-6의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드 대신에, (오차 확산법(플로이드 앤드 스타인버그 방법)에 의해) 무작위로 배치된 도 6b에 전반적으로 도시한 형상을 각각 갖는 돌출부를 갖는 몰드(표 4에 상세히 제시함)를 몰드로서 사용하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 B-2" 내지 "감광체 B-6"로 언급한다.

(감광체 B-7의 제조예)

감광체 A-24의 제조예에 사용된 몰드 대신에, (오차 확산법(플로이드 앤드 스타인버그 방법)에 의해) 무작위로 배치된 도 6b에 전반적으로 도시한 형상을 각각 갖는 돌출부를 갖는 몰드(표 4에 상세히 제시함)를 몰드로서 사용하는 것을 제외하고는, 감광체 A-24의 제조예와 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 B-7"로 언급한다.

(감광체 B-8의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드 대신에, (오차 확산법(플로이드 앤드 스타인버그 방법)에 의해) 무작위로 배치된 도 6b에 전반적으로 도시한 형상을 각각 갖는 돌출부를 갖는 몰드(표 4에 상세히 제시함)를 몰드로서 사용하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 B-8"로 언급한다.

(감광체 B-9 및 감광체 B-10의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드 대신에, (오차 확산법(플로이드 앤드 스타인버그 방법)에 의해) 무작위로 배치된 도 6b에 전반적으로 도시한 형상을 각각 갖는 돌출부를 갖는 몰드(표 4에 상세히 제시함)를 몰드로서 사용하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 B-9" 및 "감광체 B-10"으로 언급한다.

(감광체 C-1 내지 C-3의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드 대신에, 500 ㎛의 피치로 영역 A 및 B를 갖고 각각 도 6c에 전반적으로 도시한 형상을 갖는 돌출부들이 상이하게 배치된(A 영역 내의 돌출부: 최장 직경 Xm, 거리(간격) Y1, 거리(간격) Y2, 및 B 영역 내의 돌출부: 최장 직경 Xm, 거리(간격) Y3, 거리(간격) Y4가 각각 표 5에 제시한 바와 같이 배치됨: 세부 사항은 표 5에 제시함) 몰드를 사용하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 C-1" 내지 "감광체 C-3"으로 언급한다.

수득한 전자 사진 감광체의 표면을 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 5에 제시하였다.

(감광체 D-1의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드 대신에, 각각 도 6d에 전반적으로 도시한 형상 및 상이한 최장 직경(제1 돌출부: 최장 직경 Xm: 70 ㎛, 거리(간격) Y1: 126 ㎛, 거리(간격) Y2: 149 ㎛, 제2 돌출부: 최장 직경 Xm: 50 ㎛, 거리(간격) Y3: 90 ㎛, 거리(간격) Y4: 107 ㎛; 세부사항은 표 6에 제시함)을 갖는 돌출부들이 배치된 몰드를 몰드로서 사용하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 제조하였다. 이와 같이 하여 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 D-1"으로 언급한다.

수득한 전자 사진 감광체의 표면을 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 6에 제시하였다.

(실제 기계를 사용한 전자 사진 감광체의 평가)

실시예 1

감광체 A-1을 평가 장치인 캐논 인코포레이티드에서 제조한 변형된 전자 사진 장치(복사기)(상표명: iR-ADV C7055) 내의 시안 스테이션(cyan station) 상에 장착하고, 시험 및 평가를 다음과 같이 수행하였다.

먼저, 30℃/80% RH의 환경 하에서, 대전 장치 및 화상 노광 장치의 상태를, 전자 사진 감광체의 암부 전위(Vd)가 -700V가 되고 명부 전위(Vl)가 -200V가 되도록 설정하고, 전자 사진 감광체의 초기 전위를 조정하였다.

이어서, 77°의 경도를 갖는 폴리우레탄 고무제 클리닝 블레이드가 28°의 접촉 각도로 30 g/cm의 접촉 압력 하에 전자 사진 감광체의 표면에 접촉하도록 설정을 수행하였다. 전자 사진 감광체용 히터(드럼 히터)가 꺼진 상태에서, A4 수평 5% 화상을 갖는 평가 차트 50000장을 연속적으로 30℃/80% RH의 환경 하에 출력하였다. 전자 사진 장치를 전원이 꺼진 상태에서 30℃/80% RH의 환경 하에 3일 동안 방치해두었다.

전자 사진 장치를 3일 동안 방치한 후에, 전자 사진 장치를 가동하여 600 dpi의 출력 해상도를 갖는 A4 수평 1 도트-1 스페이스(one dot-one space) 화상을 형성하고, 대전 장치의 부근에 해당하는 부근에서의 화상 농도 및 A4 전체 표면의 화상 재현성을 다음과 같이 평가하였다. 그 결과를 표 7에 나타내었다.

A: 대전 장치의 부근에 해당하는 부분에서 도트의 요철 및 산란(즉, 화상 흐름)이 관찰되지 않고, 화상 재현성이 우수함.

B: 출력 화상의 확대 관찰시 대전 장치의 부근에 해당하는 부분에서 도트의 요철이 약간 발견되지만, 산란은 발견되지 않음; 다른 부분에서는 화상 재현성이 우수함.

C: 출력 화상의 확대 관찰시 대전 장치의 부근에 해당하는 부분에서 도트의 요철 및 산란이 다소 발생되지만, 다른 부분에서는 화상 재현성이 우수함.

D: 출력 화상의 확대 관찰시 대전 장치의 부근에 해당하는 부분에서 도트의 요철 및 산란이 발생되지만, 다른 부분에서는 화상 재현성이 우수함.

E: 대전 장치의 부근에 해당하는 부분에서 화상위에 백색 블랭크가 발견되며, 다른 부분에서 화상 재현성이 다소 열등함.

실시예 2 내지 384

하기 표 7 내지 16에 제시한 것들을 전자 사진 감광체로서 사용하고, 클리닝 블레이드의 경도 및 설정(접촉 각도 및 접촉 압력)을 표 7 내지 16에 제시한 바와 같이 하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 실제 기계에 의해 전자 사진 감광체를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 7 내지 16에 나타내었다.

실시예 1001 내지 1020

캐논 인코포레이티드에서 제조한 변형된 전자 사진 장치(POD 기계)(상표명(이미지 프레스(image PRESS) C7000VP(코로나 대전법))를 평가 장치로서 사용하고(전자 사진 감광체를 시안 스테이션 상에 장착함), 하기 표 17에 제시한 것들을 전자 사진 감광체로서 사용하며, 클리닝 블레이드의 경도와 설정(접촉 각도 및 접촉 압력)을 표 17에 제시한 바와 같이 하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 전자 사진 감광체를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 17에 나타내었다.

실시예 2001 내지 2019

휴렛 팩커드 컴퍼니에서 제조한 변형된 전자 사진 장치(레이저빔 프린터)(상표명: 컬러 레이저젯 엔터프라이즈(Color LaserJet Enterprise) CP4525dn)를 평가 장치로서 사용하고(전자 사진 감광체를 시안 스테이션 상에 장착함), 평가에 사용된 환경 및 전자 사진 장치를 3일 동안 방치하는 환경을 30℃/80% RH에서 35℃/85% RH 환경으로 변경하며, 연속적으로 출력하는 평가 차트의 수를 50000장에서 10000장으로 변경하며, 하기 표 18에 제시한 것들을 전자 사진 감광체로서 사용하고, 클리닝 블레이드의 경도 및 설정(접촉 각도 및 접촉 압력)을 표 18에 제시한 바와 같이 하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 실제 기계에 의해서 전자 사진 감광체를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 18에 나타내었다.

실시예 3001 내지 3009

휴렛 팩커드 컴퍼니에서 제조한 변형된 전자 사진 장치(레이저빔 프린터)(상표명: 컬러 레이저젯 엔터프라이즈 P3015dn)를 평가 장치로서 사용하고(전자 사진 감광체를 시안 스테이션 상에 장착함), 평가에 사용된 환경 및 전자 사진 장치를 3일 동안 방치하는 환경을 30℃/80% RH에서 35℃/85% RH 환경으로 변경하며, 연속적으로 출력하는 평가 차트의 수를 50000장에서 10000장으로 변경하며, 하기 표 19에 제시한 것들을 전자 사진 감광체로서 사용하고, 클리닝 블레이드의 경도 및 설정(접촉 각도 및 접촉 압력)을 표 19에 제시한 바와 같이 하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 실제 기계에 의해서 전자 사진 감광체를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 19에 나타내었다.

(감광체 E-1의 제조예)

도전층, 하도층, 전하 발생층, 전하 수송층 및 제2 전하 수송층(보호층)을 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 지지체 상에 형성하여 오목부 형성 이전의 전자 사진 감광체를 제조하였다.

이어서, 도 9에 전반적으로 도시한 구성을 갖는 건식 블라스팅 장치를 사용해서, 건식 블라스팅을 수행하여 전자 사진 감광체의 표면(원주면) 전체에 걸쳐 다수의 딤플 형상 오목부를 형성하였다. 도 9에는 입자(연마 입자)(105)를 사출하기 위한 사출 노즐(101), 사출 노즐(101)을 고정하기 위한 노즐 고정 지그(102), 공기(압축 공기) 도입 경로(103), 용기에 보관된 입자(연마 입자)(105)를 사출 노즐(101)로 안내하는 경로(104), 입자(연마 입자)(105), 공작물(107)을 지지하기 위한 공작물 지지 부재(106), 공작물(107)(표면 상에 오목부가 형성된 해당하는 전자 사진 감광체), 사출 노즐(101)을 지지하는 사출 노즐 지지 부재(108), 및 사출 노즐(101)을 고정하기 위한 사출 노즐 고정 지그(109)가 도시되어 있다.

이와 같이 하여, 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 제조하였다. 상기 전자 사진 감광체를 "감광체 E-1"으로 언급한다.

건식 블라스팅의 조건

입자(연마 입자): 30 ㎛이 평균 직경을 갖는 구형 유리 비이드(상표명: UB-01L, 유니온 가부시키가이샤 제조)

블라스팅용 공기(압축 공기) 압력: 0.343 ㎫(3.5 kgf/㎠)

사출 노즐 이동 속도: 430 ㎜/s(도 9에서 수직 화살표 방향)

공작물의 자전 속도: 288 rpm(도 9에서 원형 화살표 방향)

사출 노즐의 토출구와 공작물 사이의 거리: 100 ㎜

사출되는 입자(연마 입자)의 각도: 90°

공급되는 입자(연마 입자)의 양: 200 g/분

블라스팅 회수: 한 방향 x 2회

건식 블라스팅 이후에, 공작물상에 남아서 접착하는 입자(연마 입자)를 압축 공기를 송풍함으로써 제거하였다.

수득한 전자 사진 감광체의 표면을 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 20에 나타내었다.

(감광체 E-2 내지 E-9 및 E-17의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드 대신에 하기 표 20에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하고, 전자 사진 감광체와 몰드의 온도를, 전자 사진 감광체의 표면의 온도가 가공시 표 20에 제시한 온도가 되도록 제어하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 E-2" 내지 "감광체 E-9" 및 "감광체 E-17"로 언급한다.

수득한 각각의 전자 사진 감광체의 표면을 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 20에 나타내었다.

(감광체 E-10 및 E-11의 제조예)

감광체 A-5의 제조예에 사용된 몰드 대신에 하기 표 20에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하고, 전자 사진 감광체와 몰드의 온도를, 전자 사진 감광체의 표면의 온도가 가공시 표 20에 제시한 온도가 되도록 제어하는 것을 제외하고는, 감광체 A-5의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 E-10" 및 "감광체 E-11"로 언급한다.

(감광체 E-12 및 E-13의 제조예)

감광체 A-24의 제조예에 사용된 몰드 대신에 하기 표 20에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하고, 전자 사진 감광체와 몰드의 온도를, 전자 사진 감광체의 표면의 온도가 가공시 표 20에 제시한 온도가 되도록 제어하는 것을 제외하고는, 감광체 A-24의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 E-12" 및 "감광체 E-13"으로 언급한다.

(감광체 E-14 및 E-15의 제조예)

감광체 A-27의 제조예에 사용된 몰드 대신에 하기 표 20에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하고, 전자 사진 감광체와 몰드의 온도를, 전자 사진 감광체의 표면의 온도가 가공시 표 20에 제시한 온도가 되도록 제어하는 것을 제외하고는, 감광체 A-27의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 E-14" 및 "감광체 E-15"로 언급한다.

(감광체 E-16의 제조예)

도전층, 하도층, 전하 발생층, 전하 수송층 및 제2 전하 수송층(보호층)을 감광체 A-1과 같은 방식으로 지지체 상에 형성하여 표면 상에 오목부를 갖지 않는 전자 사진 감광체를 제조하였다. 상기 전자 사진 감광체를 "감광체 E-16"으로 언급한다.

(감광체 E-18 내지 E-25의 제조예)

감광체 A-1의 제조예에 사용된 몰드 대신에 하기 표 20에 제시한 몰드를 몰드로서 사용하고; 전자 사진 감광체와 몰드의 온도를, 전자 사진 감광체의 표면의 온도가 가공시 표 20에 제시한 온도가 되도록 제어하며; 전자 사진 감광체를 2.5 ㎫의 압력 하에 가압 부재에 대하여 가압하면서 전자 사진 감광체를 원주 방향으로 회전시켜서 전자 사진 감광체의 표면(원주면) 전체에 걸쳐 오목부를 형성하는 것을 제외하고는, 감광체 A-1의 제조예와 같은 방식으로 각각의 전자 사진 감광체를 제조하였다. 수득한 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 "감광체 E-18" 내지 "감광체 E-25"로 언급한다.

(감광체 E-26의 제조예)

도전층, 하도층, 전하 발생층 및 전하 수송층을 감광체 A-1과 같은 방식으로지지체 상에 형성하였다.

이어서, 아크릴 폴리올(상표명: 존크릴(JONCRYL)-587, 존슨 폴리머즈 리미티드 제조) 1.5부, 멜라민 수지(상표명: 사이멜(CYMEL)-303, 사이텍 인더스트리즈 리미티드 제조) 2.1부, 전하 수송 성분으로서 N,N,N',N'-테트라키스-[(4-히드록시메틸)페닐]-비페닐-4,4'-디아민(THM-TBD) 1.16부/N,N'-디페닐-N,N'-디(3-히드록시페닐)-터페닐-디아민(DHTER) 1.93부, 및 산 촉매(상표명: 나큐어(Nacure) 5225, 킹 케미컬 인더스트리즈 인코포레이티드 제조) 0.05부를 1-메톡시-2-프로판올 20.9부에 용해시켜서 제2 전하 수송층(보호층)용 코팅액을 제조하였다. 제2 전하 수송층용 코팅액을 전하 수송층 상에 침지 코팅에 의해서 도포하였다. 수득한 코팅 필름이 경화되기 전에, 표 20에 제시한 몰드를 사용해서, 코팅 필름의 표면 온도를 표준 온도(25℃)로 유지시킨 상태에서 몰드의 형상을 코팅 필름의 표면 상에 전사하였다. 이어서, 코팅 필름을 40분 동안 140℃에서 열경화시켜서 6 ㎛의 필름 두께를 갖는 제2 전하 수송층(보호층)을 형성하였다.

이와 같이 하여, 표면 상에 오목부를 갖는 전자 사진 감광체를 제조하였다. 상기 전자 사진 감광체를 "감광체 E-26"으로 언급한다.

비교예 1 내지 25

하기 표 21에 제시한 것들을 전자 사진 감광체로서 사용하고 클리닝 블레이드의 경도 및 설정(접촉 각도 및 접촉 압력)을 표 21에 제시한 바와 같이 하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 실제 기계에 의해서 전자 사진 감광체를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 21에 나타내었다.

비교예 26 및 27

하기 표 21에 제시한 것들을 전자 사진 감광체로서 사용하고 클리닝 블레이드의 경도 및 설정(접촉 각도 및 접촉 압력)을 표 21에 제시한 바와 같이 하는 것을 제외하고는, 실시예 1001과 같은 방식으로 실제 기계에 의해서 전자 사진 감광체를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 21에 나타내었다.

비교예 28 및 29

하기 표 21에 제시한 것들을 전자 사진 감광체로서 사용하고 클리닝 블레이드의 경도 및 설정(접촉 각도 및 접촉 압력)을 표 21에 제시한 바와 같이 하는 것을 제외하고는, 실시예 2001과 같은 방식으로 실제 기계에 의해서 전자 사진 감광체를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 21에 나타내었다.

비교예 30 및 31

하기 표 21에 제시한 것들을 전자 사진 감광체로서 사용하고 클리닝 블레이드의 경도 및 설정(접촉 각도 및 접촉 압력)을 표 21에 제시한 바와 같이 하는 것을 제외하고는, 실시예 3001과 같은 방식으로 실제 기계에 의해서 전자 사진 감광체를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 21에 나타내었다.

비교예 32 내지 85

하기 표 21 내지 23에 제시한 것들을 전자 사진 감광체로서 사용하고 클리닝 블레이드의 경도 및 설정(접촉 각도 및 접촉 압력)을 표 21 내지 23에 제시한 바와 같이 하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 같은 방식으로 실제 기계에 의해서 전자 사진 감광체를 평가하였다. 그 결과를 하기 표 21 내지 23에 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 5월 31일자로 출원된 일본 특허 출원 제2011-122748호, 2012년 2월 29일자로 출원된 일본 특허 출원 제2012-043118호, 2012년 3월 2일자로 출원된 PCT 국제 출원 PCT/JP2012/056046호, 및 2012년 5월 24일자로 출원된 일본 특허 출원 제2012-118554호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 특허 출원들은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.

Claims

지지체 및 상기 지지체 상에 형성된 감광층을 포함하는 전자 사진 감광체이며,
상기 전자 사진 감광체의 표면은 복수의 오목부 및 상기 오목부 이외의 부분을 포함하고, 상기 오목부 각각은 0.5 내지 5 ㎛의 깊이 및 20 내지 80 ㎛의 개구부 최장 직경을 가지며,
500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역을 상기 전자 사진 감광체의 표면의 임의의 위치에 배치할 때, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 상기 오목부의 면적은 10000 내지 90000 ㎛²이고, 상기 오목부 이외의 부분에 포함된 평탄부의 면적은 80000 내지 240000 ㎛²인, 전자 사진 감광체.
제1항에 있어서,
상기 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 상기 평탄부 중 10 ㎛ x 10 ㎛ 정방형 영역이 배치될 수 없는 협소 영역의 면적의 비율은, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 상기 평탄부의 총 면적을 기준으로 하여 30% 이하인, 전자 사진 감광체.
제2항에 있어서,
상기 전자 사진 감광체의 표면의 임의의 50개 위치에 배치된 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 각각에서 상기 협소 영역의 면적 비율을 측정했을 때, 50개 측정값의 표준 편차가 5% 이하인, 전자 사진 감광체.
지지체 및 상기 지지체 상에 형성된 감광층을 포함하는 전자 사진 감광체이며,
상기 전자 사진 감광체의 표면 중 적어도 클리닝 부재와의 접촉 영역이 복수의 오목부 및 상기 오목부 이외의 부분을 포함하고, 상기 오목부 각각은 0.5 내지 5 ㎛의 깊이 및 20 내지 80 ㎛의 개구부 최장 직경을 가지며,
500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역을 상기 클리닝 부재와의 접촉 영역의 임의의 위치에 배치할 때, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 상기 오목부의 면적은 10000 내지 90000 ㎛²이고, 상기 오목부 이외의 부분에 포함된 평탄부의 면적은 80000 내지 240000 ㎛²인, 전자 사진 감광체.
제4항에 있어서,
상기 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 상기 평탄부 중 10 ㎛ x 10 ㎛ 정방형 영역이 배치될 수 없는 협소 영역의 면적의 비율은, 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 내의 상기 평탄부의 총 면적을 기준으로 하여 30% 이하인, 전자 사진 감광체.
제5항에 있어서,
상기 클리닝 부재와의 접촉 영역의 임의의 50개 위치에 배치된 500 ㎛ x 500 ㎛ 정방형 영역 각각에서 상기 협소 영역의 면적 비율을 측정했을 때, 50개 측정값의 표준 편차가 5% 이하인, 전자 사진 감광체.
전자 사진 장치의 본체에 탈착 가능하게 부착될 수 있으며,
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 전자 사진 감광체, 및
상기 전자 사진 감광체와 접촉하여 배치된 클리닝 부재를 갖는 클리닝 유닛을 일체로 지지하는, 프로세스 카트리지.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 전자 사진 감광체,
대전 유닛,
노광 유닛,
현상 유닛,
전사 유닛, 및
상기 전자 사진 감광체와 접촉하여 배치된 클리닝 부재를 갖는 클리닝 유닛을 포함하는, 전자 사진 장치.