KR20180079349A - 대전 부재 및 이를 채용한 전자사진 화상형성장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시에서는, 직류 전압만을 인가해도 장기간에 걸쳐 안정된 대전 특성을 유지할 수 있으며, 또한 출력 화상의 고품질화를 달성할 수 있는 대전 부재 및 이를 채용한 전자사진 화상형성장치를 제공한다. 대전 부재는 도전성 지지체, 상기 도전성 지지체 상에 적층된 도전성 탄성체층, 및 상기 도전성 탄성체층 상에 최외층으로서 적층된 도전성 수지층을 포함하며, 상기 도전성 수지층은 바인더 수지, 및 수지 입자 및 무기 입자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 입자를 함유하고, 바인더 수지의 비유전율이 εr1이고, 입자의 비유전율이 εr2일 때, εr2<εr1의 조건을 만족한다.
Description
본 발명은 대전 부재 및 이를 채용한 전자사진 화상형성장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 복사기나 프린터 등에서 정전 잠상 프로세스에 이용되는 감광체 등의 잠상 보유체를 대전시키는 대전 부재 및 이를 채용한 전자사진 화상형성장치에 관한 것이다.
종래 대전 균일성을 개선하기 위해, 직류 전압 성분에 교류 전압 성분(AC 전압 성분)을 중첩한 전압을 접촉 대전 부재에 인가하는 「AC 대전 방식」이 이용되고 있다. 그러나, 이 방식에서는 직류 전압 인가시에서의 방전 개시 전압(Vth)의 2배 이상의 피크간 전압을 갖는 고압의 교류 전압을 직류 전압에 중첩시킨다. 그 때문에, 직류 전원과는 별도로 교류 전원이 필요하여 장치 자체의 비용 상승을 초래한다. 더욱이 대전 롤러와 감광체의 사이에 다량의 근접 방전이 발생하기 때문에 대전 롤러 및 감광체의 내구성이 저하되고, 특히 감광체 마모가 발생하기 쉬운 문제가 있다.
이들 문제점은, 대전 롤러에 직류 전압만을 인가하여 대전을 행함으로써 저감된다. 예를 들어 특허문헌 1에는, 직류 전압만을 인가하여 대전을 행하는 경우에 이용되는 대전 부재가 개시되어 있다.
또한, 최근의 화상 형성 장치에 대해 출력되는 화상의 고품질화도 여전히 요구되고 있다. 이 요구에 부응하기 위해, 예를 들어 특허문헌 2에는, 대전 부재 표면에 특정의 수지 입자에 유래하는 볼록부를 갖는 표면층을 구비하는 화상 형성 장치가 개시되어 있다.
<선행기술문헌>
일본공개특허 제 2007-065469 호
국제공개 제 2014/207876 호
그러나, 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 대전 부재에 대해 직류 전압만을 인가하면, 방전 영역이 좁아짐으로써 감광체 전위를 안정하게 유지하는 것이 어려워진다. 또한, 이에 의해 토너, 그 외첨제 등이 대전 부재 표면을 오염시켰을 때에 대전 불균일이 발생하기 쉽다. 더욱이 대전 부재 표면의 입자 탈락의 문제도 있다. 그 결과, 장수명의 대전 부재 설계가 매우 어려워진다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 대전 부재에서는 어느 정도의 품질 향상은 기대할 수 있지만, 얻어진 화상의 선명함 등의 관점에서 여전히 개선이 필요하다는 것이 현실이다.
그래서, 본 발명의 일 목적은 직류 전압만을 인가하여 대전하여도 장기간에 걸쳐 안정된 대전 특성을 유지할 수 있으며, 또한 출력 화상의 고품질화를 달성할 수 있는 대전 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 직류 전압만을 인가하는 경우이어도 장기간에 걸쳐 안정된 대전 특성을 유지할 수 있으며, 또한 출력 화상의 고품질화를 달성할 수 있는 전자사진 화상형성장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 도전성 지지체, 상기 도전성 지지체 상에 적층된 도전성 탄성체층, 및 상기 도전성 탄성체층 상에 최외층으로서 적층된 도전성 수지층을 포함하고, 상기 도전성 수지층이 바인더 수지와, 수지 입자 및 무기 입자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 입자를 함유하고, 상기 바인더 수지의 비유전율이 εr1이고, 상기 입자의 비유전율이 εr2일 때, εr2<εr1의 조건을 만족하는 대전 부재를 제공한다.
대전 부재 최외층에 함유되는 바인더 수지 및 입자의 비유전율이 상기 조건을 만족하는 상기 대전 부재을 이용하면, 직류 전압만을 인가하는 경우이어도 장기간에 걸쳐 안정된 대전 특성을 유지할 수 있으며, 또한 출력 화상의 고품질화를 달성할 수 있다. 특정한 이론에 구속되려는 의도는 아니지만, 이러한 효과가 발휘되는 메커니즘은 다음과 같이 생각된다: 장기간에 걸쳐 양호한 대전 특성을 유지하기 위하여 대전 부재의 최외층이 되는 도전성 수지층에 통상적으로 입자가 첨가된다. 그러나, 이러한 대전 부재에 전압을 인가하면, 일반적으로 입자에 의해 형성된 볼록부에 전계가 집중된다. 그 결과, 볼록부에 의하여 방전이 발생하기 쉬워지고, 출력 화상의 품질을 판단하는 지표의 하나인 입상성(grainness)이 악화되는 경향이 있다. 이에 대해, 입자의 비유전율을 바인더 수지의 비유전율보다 작게 한 본 발명에서는 볼록부로부터의 방전을 약화시킬 수 있기 때문에, 도전성 수지층 표면에서의 전계 불균일이 약화되는 것으로 생각된다. 이에 의해, 도전성 수지층 표면 전체로부터 균일한 방전이 발생하고 출력 화상의 입상성을 향상시킬 수 있다고 추측된다.
다른 구현예에 있어서, εr2가 약 1.5 이상 약 4.0 이하일 수 있다. 이에 의해, 출력 화상을 보다 고품질화하기 쉬워진다.
또 다른 구현예에 있어서, 도전성 수지층의 두께는 약 0.5 ㎛ 이상 약 5.0 ㎛ 이하일 수 있다. 이에 의해, 안정된 대전 특성을 유지하기 쉬워진다.
또 다른 구현예에 있어서, 도전성 수지층의 십점 평균 조도(RzJIS)는 약 5.0 ㎛ 이상 약 25.0 ㎛ 이하이고, 입자의 입자간 거리(Sm)는 약 50 ㎛ 이상 약 250 ㎛ 이하일 수 있다. 이에 의해, 안정된 대전 특성을 유지하기 쉬워진다.
또 다른 구현예에 있어서, 입자의 평균 입자경은 약 5.0 ㎛ 이상 약 25.0 ㎛ 이하일 수 있다. 이에 의해, 안정된 대전 특성을 유지하기 쉬워진다.
또 다른 구현예에 있어서, 바인더 수지의 함유량을 100질량부로 하였을 때, 입자의 함유량은 약 10 질량부 이상 약 50 질량부 이하일 수 있다. 이에 의해, 안정된 대전 특성을 유지하기 쉬워진다.
또 다른 구현예에 있어서, 수지 입자는 올레핀계 수지 입자일 수 있고, 무기 입자는 실리카 입자일 수 있다. 이에 의해, 안정된 대전 특성을 유지하기 쉬워진다.
또 다른 구현예에 있어서, 무기 입자는 다공질 구조를 가질 수 있고, 나아가 무기 입자의 JIS K 5101-13-1에 기초하여 측정한 오일 흡착량이 약 30ml/100g 이상 약 300ml/100g 이하일 수 있다. 이에 의해, 안정된 대전 특성을 유지하기 쉬워진다.
또 다른 구현예에 있어서, 수지 입자는, 초고분자량 폴리에틸렌 입자일 수 있다. 이에 의해, 안정된 대전 특성을 유지하기 쉬워진다.
또 다른 구현예에 있어서, 도전성 탄성체층은 에피클로로히드린 고무를 함유할 수 있다. 이에 의해, 생산시의 저항 변동에 따른 불량을 줄일 수 있기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도전성 탄성체층과 도전성 수지층의 밀착력을 향상시킬 수 있다.
또 다른 구현예에 있어서, 본 발명의 일 측면에 따른 대전 부재에는 직류 전압만이 인가될 수 있다. 이에 의해, 다양한 환경 하에서의 화상 출력시에 안정적인 대전 전위를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면은 전자사진 감광체; 상기 전자사진 감광체를 대전시키는 대전 부재; 상기 전자사진 감광체에 대해 노광을 행하여 상기 전자사진 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 상 노광 수단; 상기 전자사진 감광체 상에 형성된 정전 잠상을 토너로 현상하여 토너상을 형성하는 현상 수단; 상기 토너상을 전사재에 전사한 후의 상기 전자사진 감광체 상에 남는 토너를 제거하는 클리닝 수단; 및, 상기 토너상을 화상 수용체로 전사하는 전사 수단;을 포함하며, 이때, 상기 대전 부재가 본 발명의 일 측면에 따른 대전 부재의 구현예들 중 적어도 하나를 포함하는 전자사진 화상형성장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 직류 전압만을 인가하는 경우이어도 장기간에 걸쳐 안정된 대전 특성을 유지할 수 있으며, 또한 출력 화상의 고품질화를 달성할 수 있는 대전 부재 및 전자사진 화상형성장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 대전 부재의 모식적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 대전 부재의 도전성 수지층 표면을 확대하여 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자사진 화상형성장치의 모식적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 대전 부재의 도전성 수지층 표면을 확대하여 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자사진 화상형성장치의 모식적인 사시도이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
이하, 필요에 따라 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또, 도면 중에서 동일 요소에는 동일 부호를 부여한다. 또한, 상하좌우 등의 위치 관계는 특별히 언급하지 않는 한 도면에 나타내는 위치 관계에 기초한다. 나아가 도면의 치수 비율은 도시한 비율에 한정되는 것은 아니다.
<대전 부재>
본 실시형태의 대전 부재는 도전성 지지체와, 도전성 지지체 상에 적층된 도전성 탄성체층과, 도전성 탄성체층 상에 최외층으로서 적층된 도전성 수지층을 포함한다. 도 1은, 본 실시형태에 관한 대전 부재의 모식적인 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 대전 부재(10)는 도전성 지지체(축체)(1)의 외주면 상에 롤 직경 방향의 내측에서 외측으로 향하여 도전성 탄성체층(2)과 도전성 수지층(3)이 이 순서로 일체적으로 적층되어 있다. 또, 도 1은 어디까지나 모식도이기 때문에, 예를 들어 도전성 탄성체층(2)과 도전성 수지층(3)의 사이에 내전압성(내누설성)을 높이기 위한 저항 조정층과 같은 중간층이 개재되는 형태가 배제되는 것은 아니다.
일반적인 화상 형성 장치에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같은 대전 부재(10)는 피대전체의 대전 수단으로서 설치되어 있고, 구체적으로 상 담지체인 감광체 표면을 똑같이 대전 처리하는 수단으로서 기능한다.
[도전성 지지체]
도전성 지지체로서는 도전성을 갖는 금속을 포함하거나 또는 이것으로 이루어지는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 스텐레스 등으로 이루어지는 금속제의 중공체(파이프 형상)나 중실체(로드 형상) 등이 이용된다. 도전성 지지체의 외주면에는, 도전성을 손상시키지 않는 정도에서 방청이나 내상처성 부여를 목적으로 필요에 따라 도금 처리가 실시되어 있어도 된다. 또한, 이 외주면에는 도전성 탄성체층과의 접착성을 높이기 위해 필요에 따라 접착제, 프라이머 등이 도포되어 있어도 된다. 그 때, 충분한 도전성을 확보하기 위해 이들 접착제, 프라이머 등은 필요에 따라 도전화되어 있어도 된다.
도전성 지지체는, 예를 들어 직경이 5mm 이상 10mm 이하, 길이가 250mm 이상 360mm 이하인 원기둥 형태일 수 있다.
[도전성 탄성체층]
도전성 탄성체층으로서는, 감광체에 대한 균일한 밀착성을 확보하기 위해 적당한 탄성을 갖고 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 도전성 탄성체층은 천연 고무; 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 실리콘 고무, 폴리우레탄계 엘라스토머, 에피클로로히드린 고무, 이소프렌 고무(IR), 부타디엔 고무(BR), 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR), 수소 첨가 NBR(H-NBR), 클로로프렌 고무(CR) 등의 합성 고무; 및 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지 등의 합성 수지; 등의 적어도 1종을 베이스 폴리머로서 이용하여 형성된다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 이용될 수 있다.
베이스 폴리머에는, 도전성 탄성체층에 원하는 특성을 부여하는 것을 목적으로 도전제, 가황제, 가황 촉진제, 활제, 조제 등 통상의 첨가제를 필요에 따라 적절히 첨가할 수 있다. 단, 안정적인 저항을 나타낼 수 있도록 하기 위하여 도전성 탄성체층은 에피클로로히드린 고무를 함유할 수 있으며, 구체적으로 주성분으로서 함유할 수 있다. 보다 구체적으로, 도전성 탄성체층은 에피클로로히드린 고무를 50.0질량% 이상, 또는 80.0질량% 이상 함유할 수 있다.
또, 도전제로서는 카본 블랙, 그래파이트, 티탄산 칼륨, 산화 철, 도전성 산화 티탄(c-TiO2), 도전성 산화 아연(c-ZnO), 도전성 산화 주석(c-SnO2), 제4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 가황제로서는 유황 등을 들 수 있다. 가황 촉진제로서는 테트라메틸티우람 디설파이드(CZ) 등을 들 수 있다. 활제로서는 스테아린산 등을 들 수 있다. 조제로서는 산화아연 (ZnO) 등을 들 수 있다.
도전성 탄성체층의 두께는, 적당한 탄성을 발현시키기 위해 1.25mm 이상 3.00mm 이하 정도인 것이 바람직하다.
[도전성 수지층]
도전성 수지층은 바인더 수지와, 수지 입자 및 무기 입자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 입자를 함유한다. 도 2는, 본 실시형태에 관한 대전 부재의 도전성 수지층 표면을 확대하여 나타내는 모식적인 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 도전성 수지층(3)은 바인더 수지(매트릭스가 되는 재료)(3a)와, 이 재료 중에 분산된 수지 입자 및 무기 입자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 복수의 입자(3b)를 갖는다.
바인더 수지로서는 피대전체인 감광체를 오염시키지 않는 것이면 특별히 한정되는 않는다. 예를 들면, 상기 바인더 수지는 불소 수지, 폴리아미드 수지, 아크릴 수지, 나일론 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 부티랄 수지, 스티렌-에틸렌/부틸렌-올레핀 공중합체(SEBC), 올레핀-에틸렌/부틸렌-올레핀 공중합체(CEBC) 등의 베이스 폴리머일 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 이용해도 된다. 본 실시형태에 있어서, 취급 용이성, 재료 설계 자유도 등의 관점에서 상기 바인더 수지는 불소 수지, 아크릴 수지, 나일론 수지, 폴리우레탄 수지 및 실리콘 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다. 구체적으로, 상기 바인더 수지는 나일론 수지 및 폴리우레탄 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다.
여기서, 도전성 수지층의 두께, 즉 바인더 수지 단독으로 형성되는 부분의 층두께(도 2 중의 「A」부분)는 0.5 ㎛ 이상 5.0 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 도전성 수지층의 두께는 이웃하는 입자사이의 중간점에서의 바인더 수지의 두께이다. 두께가 0.5 ㎛ 이상이면, 첨가하는 수지 입자 및/또는 무기 입자를 장기간에 걸쳐 탈락시키지 않고 계속적으로 유지하기 쉬워지고, 한편으로 5.0 ㎛ 이하이면, 대전 성능을 양호하게 유지하기 쉬워진다. 이러한 관점에서 도전성 수지층의 두께는 1.0 ㎛ 이상 4.5 ㎛ 이하일 수 있고, 2.0 ㎛ 이상 4.0 ㎛ 이하일 수 있다. 또, 도전성 수지층의 두께는 롤러 단면을 예리한 칼날로 잘라내어 광학 현미경이나 전자 현미경으로 관찰함으로써 측정할 수 있다.
상기 입자로서는, 방전점을 충분히 확보하기 위해 도전성 수지층의 표면에 대해 요철을 형성할 수 있고, 또한 후술하는 특정의 비유전율을 만족시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 수지 입자로 적합한 재료로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 수지, 또는 폴리비닐플루오라이드, 비닐리덴 플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌의 공중합체와 같은 불소 수지 등을 들 수 있다. 무기 입자로 적합한 재료로서는 실리카, 알루미나 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 이용될 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 적합한 유전 특성, 입자 강도 등의 관점에서 올레핀계 수지 및 실리카로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 입자가 선택될 수 있다. 또, 올레핀계 수지 입자의 구체예로서는 초고분자량 폴리에틸렌 입자 등을 들 수 있다. 여기서, 초고분자량 폴리에틸렌 입자란, 중량 평균 분자량이 100만 이상(또한 700만 이하 정도)인 폴리에틸렌으로 이루어지는 입자이다. 또, 이들 입자는 절연성 입자인 것이 바람직하다.
상기 입자로서 무기 입자를 채용하는 경우, 무기 입자는 다공질 구조를 갖는 것일 수 있다. 구체적으로 무기 입자는 다공질 실리카 입자일 수 있고, 무기 입자의 다공 정도는 JIS K 5101-13-1에 기초하여 측정된 오일 흡착량에 의해 평가할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 무기 입자의 오일 흡착량은 30ml/100g 이상 300ml/100g 이하일 수 있다. 오일 흡착량이 30ml/100g 이상이면, 입자 강도의 제어가 쉬워지고, 300ml/100g 이하이면, 비유전율의 제어가 쉬워진다. 이러한 관점에서 오일 흡착량은 50ml/100g 이상 200ml/100g 이하일 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 입자의 평균 입자경은 초기 화상 불량인 대전 불균일 억제라는 관점에서 5.0 ㎛ 이상 25.0 ㎛ 이하일 수 있다(도 2 중의 「B」부분). 동일한 관점에서 입자의 평균 입자경은 10.0 ㎛ 이상 20.0 ㎛ 이하일 수 있다. 또, 입자의 평균 입자경은 주사형 전자현미경(SEM) 관찰에 의해 복수 입자의 모집단으로부터 임의로 100개의 입자를 추출하고, 이들 입자경의 평균값을 취함으로써 도출할 수 있다. 단, 입자 형상이 진구형이 아니라 타원구형(단면이 타원인 구)이나 부정형 등과 같이 일률적으로 입자경이 정해지지 않는 경우에는, 최장 직경과 최단 직경의 단순 평균값을 그 입자의 입자경으로 한다.
도전성 수지층 표면에서의 입자의 입자간 거리(Sm)(도전성 수지층 표면에서의 볼록부 간의 거리라고도 할 수 있음)는 50 ㎛ 이상 250 ㎛ 이하일 수 있다. 입자간 거리가 50 ㎛ 이상이면, 도전성 수지층 표면에서의 입자 탈락을 억제하기 쉬워지고, 한편으로 250 ㎛ 이하이면, 화상 버석거림(rustling dry image)을 억제하기 쉬워진다. 동일한 관점에서 입자간 거리(Sm)는 70 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하일 수 있고, 구체적으로 100 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하일 수 있다. 또, 입자간 거리는 JIS B0601-1994에 따라 계측할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 바인더 수지의 비유전율을 εr1로 하고, 입자의 비유전율을 εr2로 하였을 때 εr2<εr1의 조건을 만족한다. 여기서, 바인더 수지의 비유전율(εr1)은 입자 첨가에 의해 발생하는 표면 요철의 오목 부분의 방전을 제어하기 쉽게 한다는 관점에서 4.5 이상 10.0 이하일 수 있고, 구체적으로4.5 이상 7.0 이하일 수 있다. 한편, 입자의 비유전율(εr2)은 반대로 상기 표면 요철의 볼록 부분의 방전을 제어하기 쉽게 한다는 관점에서 1.5 이상 4.0 이하일 수 있고, 2.0 이상 3.5 이하일 수 있다. 바인더 및 입자의 비유전율은, 예를 들어 토요 테크니카 제품 임피던스 애널라이저 126096W 유전체 임피던스 측정 시스템(측정 조건: AC 인가 바이어스 3V, 측정 주파수 1MHz)에 의해 계측할 수 있다.
입자의 함유량은, 도전성 수지층에 포함되는 바인더 수지의 함유량을 100질량부로 하였을 때 10질량부 이상 50질량부 이하일 수 있다. 함유량이 10질량부 이상이면, 대전 성능을 만족하기 쉬워지는 경향이 있고, 한편으로 50질량부 이하이면, 도료화하였을 때의 입자 침강의 제어가 용이해지고 도료 안정성이 악화되기 어려운 경향이 있다. 마찬가지의 관점에서 입자의 함유량은 15질량부 이상 45질량부 이하일 수 있고, 구체적으로 20질량부 이상 30질량부 이하일 수 있다. 도전성 수지층에 포함되는 입자의 함유량은 다음과 같이 하여 정량할 수 있다. 예를 들어 도전성 수지층을 대전 부재로부터 샘플링하고, 이를 가열함으로써 발생하는 중량 변화(thermogravimetric analysis(TGA)에 의해), 시차열(dynamic thermal analysis(DTA)에 의해), 열량(differential scanning calorimetry(DSC)에 의해) 및 휘발 성분의 질량(mass spectroscopy(MS)에 의해)을 측정함으로써 입자의 함유량을 정량화할 수 있다(TG-DTA-MS, DSC).
입자의 형상은 도전성 수지층의 표면에 대해 요철을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 진구형, 타원구형, 부정형 등일 수 있다.
또, 바인더 수지(베이스 폴리머) 중에는 상술한 입자 외에 각종 도전제(도전성 카본, 그래파이트, 구리, 알루미늄, 니켈, 철분, 도전성 산화 주석, 도전성 산화 티탄, 이온 도전제 등), 대전 제어제 등이 필요에 따라 포함될 수 있다.
도전성 수지층 표면에서의 십점 평균 조도(RzJIS)는 5.0 ㎛ 이상 25.0 ㎛ 이하일 수 있다. 십점 평균 조도가 5.0 ㎛ 이상이면, 대전 성능을 확보하기 쉬워지는 경향이 있고, 한편으로 25.0 ㎛ 이하이면, 도료의 안정성을 얻기 쉬워지는 경향이 있다. 동일한 관점에서 십점 평균 조도는 8.0 ㎛ 이상 20.0 ㎛ 이하일 수 있고, 구체적으로 10.0 ㎛ 이상 15.0 ㎛ 이하일 수 있다. 십점 평균 조도는, (주)고사카 연구소 제품의 표면 조도 측정기 SE-3400을 이용하여 측정할 수 있다. 보다 자세하게는 십점 평균 조도는, 본 측정기에 의해 측정된 조도 곡선에서 기준 길이만큼을 빼낸 부분에서 가장 높은 산꼭대기에서 5번째까지의 산꼭대기의 표고 절대값의 평균값과, 가장 낮은 골짜기 바닥에서 5번째까지의 골짜기 바닥의 표고 절대값의 평균값의 합으로서 얻을 수 있다.
본 실시형태의 대전 부재에는 직류 전압만이 인가되는 것이 바람직하고, 특히 감광체 수명까지 화상 출력 중에 인가되는 바이어스 전압이 -1500V 이상 -1000V 이하일 수 있다. 이에 의해 다양한 환경 하에서 대전 성능을 유지하여 화상 농도나 각종 조건을 제어하기 쉬워진다. 구체적으로 바이어스 전압이 -1000V보다 크면, 화상 형성에 필요한 현상 조건을 최적화하기 어려워진다. 한편, 바이어스 전압이 -1500V보다 작으면, 도전성 수지층의 입자 부분에서 과잉 방전이 발생하기 쉬워지고, 화상 형성 후 흰 점 모양의 화상 불량이 발생하기 쉬워진다.
<대전 부재의 제조 방법>
도 1에 도시된 바와 같은 본 실시형태의 대전 부재는, 예를 들어 다음과 같이 하여 제작할 수 있다. 즉, 도전성 탄성체층용 재료를 니더 등의 혼련기를 이용하여 혼련하여 도전성 탄성체층용 재료를 조제한다. 또한, 도전성 수지층용 재료를 롤 등의 혼련기를 이용하여 혼련하고, 이 혼합물에 유기용제를 가하여 혼합, 교반함으로써 도전성 수지층용 도포액을 조제한다. 다음으로 도전성 지지체의 역할을 하는 심금을 세트한 사출 성형용 금형 내에 도전성 탄성체층용 재료를 충전하고, 소정의 조건으로 가열 가교를 행한다. 그 후, 탈형함으로써 도전성 지지체의 외주면을 따라 도전성 탄성체층이 형성되어 이루어지는 베이스 롤을 제조한다. 다음으로 상기 베이스 롤의 외주면에 도전성 수지층용 도포액을 도포하여 도전성 수지층을 형성한다. 이와 같이 하여 도전성 지지체의 외주면에 도전성 탄성체층이, 그리고 도전성 탄성체층의 외주면에 도전성 수지층이 각각 형성되어 이루어지는 대전 부재를 제작할 수 있다.
또, 도전성 탄성체층의 형성 방법은 사출 성형법에 한정되는 것은 아니고, 주형 성형법이나 프레스 성형 및 연마를 조합한 방법을 채용할 수도 있다. 또한, 도전성 수지층용 도포액의 도포 방법도 특별히 제한하는 것은 아니고, 종래 공지의 디핑법, 스프레이 코팅법, 롤 코트법 등을 채용할 수 있다.
<전자사진 화상형성장치>
본 발명의 다른 측면에 따른 전자사진 화상형성장치의 일 구현예는, 전자사진 감광체와, 전자사진 감광체의 둘레면을 대전시키는 대전 부재, 상 노광 수단과, 현상 수단과, 클리닝 수단 및 전사 수단을 구비할 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 전자사진 화상형성장치(100)의 모식도이다. 전자사진 화상형성장치(100)는, 상 노광 수단으로서, 예를 들어, 반도체 레이저(상 노광 장치)(11)를 구비할 수 있다. 제어 회로(20)에 의해 화상 정보에 의해 신호 변조된 레이저 광은, 방출 후에 보정 광학계(12)를 통해 평행화되고, 회전 다면경(13)에 의해 반사되어 주사 운동을 행한다. 레이저 광은, f-θ 렌즈(14)에 의해 전자사진 감광체(30)의 표면 상에 집광되어 화상 정보의 노광을 행한다. 전자사진 감광체(30)는 미리 대전 부재(10)에 의해 대전되며, 이 노광에 의해 표면에 정전 잠상이 형성된다. 다음에, 현상 수단인 현상 장치(16)에 의해, 전자사진 감광체(30) 상에 형성된 정전 잠상을 토너로 현상하여 토너상을 형성함으로써 가시 화상화가 행해진다. 이 가시화상은, 전사 수단인 전사 장치(17)에 의해 종이와 같은 화상 수용체(21)에 전사되고, 정착 수단인 정착 장치(19)로 정착되어 프린트물로서 제공된다. 전자사진 감광체(30)는, 표면에 잔존하는 토너나 토너의 성분을 클리닝 수단인 클리닝 장치(18)에 의해 제거하여 반복 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 드럼 형상의 전자사진 감광체(30)는, 축을 중심으로 소정의 둘레속도로 회전 구동된다. 전자사진 감광체(30)는, 회전 과정에 있어서 대전 부재(10)에 의해 그 둘레면에 정 또는 부의 소정 전위의 균일 대전을 받는다. 대전 부재(10)에 인가되는 전압은, 예를 들어, 직류 전압일 수 있다. 그러나, 필요에 따라, 대전 부재(10)에 인가되는 전압은, 예를 들어, 직류 전압에 교류 전압을 중첩한 진동 전압일 수도 있다.
또, 전자사진 화상형성장치에서의 전자사진 감광체(30), 대전 부재(10), 현상 수단(16) 등의 구성요소 중에서 복수의 것을 프로세스 카트리지로서 일체로 결합하여 구성하고, 이 프로세스 카트리지를 복사기나 레이저 빔 프린터 등의 전자사진 화상형성장치 본체에 대해 착탈이 자유롭게 구성하는 것도 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 전자사진 화상형성장치(100)에 있어서, 대전 부재(10)에 직류 전압만이 인가되어도, 장기간에 걸쳐 안정된 대전 특성을 유지할 수 있으며, 또한 출력 화상의 고품질화를 달성할 수 있다.
발명의 실시를 위한 형태
<실시예>
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 예시적인 것에 불과하므로 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(도전성 탄성체층 형성용 재료의 조제)
고무 성분으로서 에피클로로히드린 고무(다이소(주) 제품, 「에피클로머 CG-102」) 100.00질량부, 활제로서 소르비탄 지방산 에스테르(카오(주), 「스플렌더 R-300」) 5.00질량부, 연화제로서 리시놀산 5.00질량부, 수산제(受酸劑; acid acceptor)로서 하이드로탈사이트류 화합물(쿄와 화학공업(주) 제품, 「DHT-4A」) 0.50질량부, 도전제로서 테트라부틸암모늄 클로리드(이온 도전제)(도쿄 화성공업(주) 제품, 「테트라부틸암모늄 클로리드」) 1.00질량부, 필러로서 실리카(토소 실리카(주) 제품, 「Nipsil ER」) 50.00질량부, 가교 촉진제로서 산화 아연 5.00질량부, 디벤조티아졸 설파이드 1.50질량부 및 테트라메틸티우람 모노설파이드 0.50질량부와 가교제로서 유황 1.05질량부를 배합하고 소정의 롤을 이용하여 혼련함으로써, 도전성 탄성체층 형성용 재료(고무 탄성부 형성용 재료)를 조제하였다.
(도전성 수지층 형성용 도포액의 조제)
THF(테트라히드로푸란) 중에 바인더 수지로서 가용성 나일론인 열가소성 N-메톡시 메틸화 6-나일론(나가세켐텍스(주) 제품, 「트레진 F-30K」) 100.00질량부, 경화제로서 메틸렌비스에틸메틸아닐린(이하라 케미컬 공업(주) 제품, 「큐어하드-MED」) 5.00질량부 및 도전제로서 카본 블랙(전자 도전제)(덴키 화학공업(주) 제품, 「덴카 블랙 HS100」) 18.00질량부를 혼합하고, 이에 추가로 이하에 나타내는 수지 입자 또는 무기 입자를 각 실시예 및 비교예에 따라 표 1 및 표 2와 같이 첨가하여 용액이 균일하게 될 때까지 충분히 교반하였다. 그 후, 쌍롤(twin roll)을 이용하여 용액 중의 각 성분을 분산시켰다. 이에 의해, 도전성 수지층 형성용 도포액을 조제하였다. 또, 표 1 및 표 2 중에서 입자 첨가량의 [phr]이란, 바인더 수지(본 실시예에서는 N-메톡시 메틸화 6-나일론) 100질량부에 대한 첨가량(질량부)을 나타내는 것이다. 또, 얻어지는 도전성 수지층의 층두께는 도포액 중의 고형분 농도에 의해 조정하였다.
[무기 입자]
실리카 입자(ADS 에스아이테크사 제품, 「선스페어 시리즈」)
[수지 입자]
올레핀 입자(미츠이 화학사 제품, 「미페론 시리즈」)
우레탄 입자(네가미 공업사 제품, 「아트펄 시리즈」)
단, 각 입자의 입자경은 다음과 같이 하여 측정하였다. 즉, SEM 관찰에 의해 복수 입자의 모집단으로부터 임의로 100개의 입자를 추출하고, 이들의 입자경의 평균값(평균 입자경)을 각 입자의 입자경으로 하였다.
| 바인더 수지 | 입자 | ||||||
| 종류 | εr1 | 종류 | εr2 | 오일 흡착량 [ml/100g] | 입자경[㎛] | 첨가량[phr] | |
| 실시예 1 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 50 |
| 실시예 2 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 50 |
| 실시예 3 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 40 |
| 실시예 4 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 40 |
| 실시예 5 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 30 |
| 실시예 6 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 30 |
| 실시예 7 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 30 |
| 실시예 8 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 30 |
| 실시예 9 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 20 |
| 실시예 10 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 20 |
| 실시예 11 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 10 |
| 실시예 12 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 4.0 | 30 | 20 | 10 |
| 실시예 13 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 50 |
| 실시예 14 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 50 |
| 실시예 15 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 40 |
| 실시예 16 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 40 |
| 실시예 17 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 30 |
| 실시예 18 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 30 |
| 실시예 19 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 30 |
| 실시예 20 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 30 |
| 실시예 21 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 20 |
| 실시예 22 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 20 |
| 바인더 수지 | 입자 | ||||||
| 종류 | εr1 | 종류 | εr2 | 오일 흡착량 [ml/100g] | 입자경[㎛] | 첨가량[phr] | |
| 실시예 23 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 10 |
| 실시예 24 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 2.5 | 150 | 12 | 10 |
| 실시예 25 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 50 |
| 실시예 26 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 50 |
| 실시예 27 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 40 |
| 실시예 28 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 40 |
| 실시예 29 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 30 |
| 실시예 30 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 30 |
| 실시예 31 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 30 |
| 실시예 32 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 30 |
| 실시예 33 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 20 |
| 실시예 34 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 20 |
| 실시예 35 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 10 |
| 실시예 36 | 가용성 나일론 | 5.0 | 실리카 | 1.5 | 300 | 5 | 10 |
| 실시예 37 | 가용성 나일론 | 5.0 | 올레핀 | 2.2 | - | 10 | 20 |
| 실시예 38 | 가용성 나일론 | 5.0 | 올레핀 | 2.2 | - | 10 | 20 |
| 실시예 39 | 가용성 나일론 | 5.0 | 올레핀 | 2.2 | - | 10 | 30 |
| 실시예 40 | 가용성 나일론 | 5.0 | 올레핀 | 2.2 | - | 10 | 30 |
| 비교예 1 | 가용성 나일론 | 5.0 | 우레탄 | 6.7 | - | 5 | 60 |
| 비교예 2 | 가용성 나일론 | 5.0 | 우레탄 | 6.7 | - | 5 | 60 |
| 비교예 3 | 가용성 나일론 | 5.0 | 우레탄 | 6.7 | - | 25 | 5 |
| 비교예 4 | 가용성 나일론 | 5.0 | 우레탄 | 6.7 | - | 25 | 5 |
(대전 부재의 제작)
원기둥형의 롤 성형 공간을 갖는 롤 성형 금형을 준비하고, 롤 성형 공간과 동축이 되도록 직경 6mm의 심금을 세트하였다. 이 심금을 세트한 롤 성형 공간에 상기와 같이 조제한 도전성 탄성체층 형성용 재료를 주입하고, 170℃에서 30분간 가열한 후 냉각, 탈형하였다. 이에 의해, 도전성 축체로서의 심금의 외주면을 따라 형성된 두께 3mm의 도전성 탄성체층을 얻었다.
다음으로 롤 코트법에 의해 롤체의 도전성 탄성체층의 표면에 상기와 같이 조제한 도전성 수지층 형성용 도포액을 도포하였다. 이 때, 원하는 막두께가 되도록 스크레이퍼로 불필요한 도포액을 긁어내면서 도포를 행하였다. 도막 형성 후, 이를 150℃에서 30분간 가열하여 두께 1.0 ㎛의 도전성 수지층을 형성하였다. 이에 의해, 축체(도전성 지지체)와, 축체의 외주면을 따라 형성된 도전성 탄성체층과, 도전성 탄성체층의 외주면을 따라 형성된 도전성 수지층을 갖는 대전 부재를 제작하였다.
(각종 평가)
얻어진 대전 부재에 대해 이하의 평가를 행하였다. 평가 결과를 정리하여 표 3 및 표 4에 나타낸다.
a) 도전성 수지층의 층두께 및 입자간 거리
도전성 수지층의 층두께(A)는, 주사형 전자 현미경(SEM)을 이용하여 배율 5000배로 몇 개의 장소(spot)에서 측정함으로써 계측하였다. 또한, 입자간 거리(Sm)는 JIS B0601-1994 평가에 준거한 방법으로, (주)고사카 연구소 제품의 표면 조도 측정기 SE-3400을 이용하여 커트 오프를 0.8mm, 측정 길이를 8mm로 하여 측정하였다. 보다 자세하게는 본 측정기에 의해 대전 부재의 임의의 6개의 장소를 측정하고, 그 6개의 장소의 평균값을 각 측정값으로 하였다.
b) 도전성 수지층의 십점 평균 조도
도전성 수지층의 십점 평균 조도(RzJIS)는, JIS B0601-1994에서의 십점 평균 조도 평가에 준거한 방법으로, (주)고사카 연구소 제품의 표면 조도 측정기 SE-3400을 이용하여 커트 오프를 0.8mm, 측정 속도를 0.5mm/s, 측정 길이를 8mm로 하여 측정하였다. 보다 자세하게는 본 측정기에 의해 대전 부재의 임의의 6개의 장소를 측정하고, 그 6개의 장소의 평균값을 십점 평균 조도로 하였다.
c) 화상 형성성 평가
화상 형성 장치로서 Samsung 제품 MultixpressC8640ND를 이용하였다. 이에 상기와 같이 얻어진 대전 부재를 조립하고, 이하의 조건에 따라 화상 형성성 평가를 행하였다.
<화상 형성 조건>
인쇄 환경: 상온 상습도 환경하(23/60%RH)
인쇄 조건: 인쇄 통상 스피드 305mm/sec와 그 반속(半速) 스피드, 인쇄 매수(360kPV), 종이의 종류(OfficePaperEC)
도전성 지지체 단부에의 하중: 한쪽 5.88N
인가 바이어스: 감광체 표면 전위가 -600V가 되도록 적절히 조정하여 결정하였다.
c-1) 대전 균일성 평가
상기 화상 형성 장치를 이용하여 하프톤 화상을 통상 스피드(1/1)와 반속 스피드(1/2)로 초기와 내구 후의 360kPV 후 출력하였다. 이 화상 중에 나타나는 대전 불량(마이크로 지터)을 육안으로 관찰하고, 이하의 기준에 기초하여 평가하였다.
평가 A: 균일한 하프톤 화상을 얻을 수 있었다.
평가 B: 화상 단부에만 약간 대전 불균일이 발생하였다.
평가 C: 화상 단부에만 대전 불균일이 발생하였다.
평가 D: 화상 전면에 대전 불균일이 발생하였다.
c-2) 화상 품질 평가
화상 처리 장치 PIAS-II(PIAS사 제품, 퍼스널 이미지 애널리시스 시스템 LA-555)를 이용하여 평가하였다. 구체적으로 상기 화상 형성 장치를 이용하여 형성한 2X2의 도트로 형성된 인자(印字) 패턴을 PIAS-II에서 화상 데이터로서 도입하고, 여기서 수치화된 화상 농도와 입상성(grainness) 및 반점(mottle)의 값을 판독하였다. 본 실시예에서는, 화상 농도와 반점(mottle)의 사이에는 상관관계가 있기 때문에 농도 0.2에서 반점(mottle)의 값으로 화상 품질을 평가하였다.
| 도전성 수지층 | 대전 균일성 | 화상품질(Mottle) | ||||||
| 층두께[㎛] | Rz[㎛] | Sm[㎛] | 초기 | 360 kPV후 | ||||
| 1/1속도 | 1/2속도 | 1/1속도 | 1/2속도 | |||||
| 실시예 1 | 0.5 | 25.0 | 50.0 | A | A | A | A | 1.6 |
| 실시예 2 | 5.0 | 20.0 | 50.0 | A | A | A | A | 1.6 |
| 실시예 3 | 1.0 | 24.0 | 100.0 | A | A | A | A | 1.5 |
| 실시예 4 | 4.0 | 21.0 | 100.0 | A | A | A | A | 1.5 |
| 실시예 5 | 3.0 | 21.0 | 130.0 | A | A | A | A | 1.5 |
| 실시예 6 | 3.0 | 22.0 | 130.0 | A | A | A | A | 1.5 |
| 실시예 7 | 3.0 | 21.0 | 180.0 | A | A | A | A | 1.5 |
| 실시예 8 | 3.0 | 22.0 | 180.0 | A | A | A | A | 1.5 |
| 실시예 9 | 1.0 | 24.0 | 200.0 | A | A | A | A | 1.5 |
| 실시예 10 | 4.0 | 21.0 | 200.0 | A | A | A | A | 1.5 |
| 실시예 11 | 0.5 | 24.0 | 250.0 | A | A | A | A | 1.6 |
| 실시예 12 | 5.0 | 20.0 | 250.0 | A | A | A | A | 1.6 |
| 실시예 13 | 0.5 | 16.0 | 50.0 | A | A | A | A | 1.5 |
| 실시예 14 | 5.0 | 12.0 | 50.0 | A | A | B | B | 1.5 |
| 실시예 15 | 1.0 | 17.0 | 100.0 | A | A | A | A | 1.4 |
| 실시예 16 | 4.0 | 14.0 | 100.0 | A | A | B | B | 1.4 |
| 실시예 17 | 3.0 | 15.0 | 130.0 | A | A | A | A | 1.3 |
| 실시예 18 | 3.0 | 16.0 | 130.0 | A | A | A | A | 1.3 |
| 실시예 19 | 3.0 | 15.0 | 180.0 | A | A | A | A | 1.3 |
| 실시예 20 | 3.0 | 16.0 | 180.0 | A | A | A | A | 1.3 |
| 실시예 21 | 1.0 | 17.0 | 200.0 | A | A | A | A | 1.4 |
| 실시예 22 | 4.0 | 13.0 | 200.0 | A | A | B | B | 1.4 |
| 도전성 수지층 | 대전 균일성 | 화상품질(Mottle) | ||||||
| 층두께[㎛] | Rz[㎛] | Sm[㎛] | 초기 | 360 kPV후 | ||||
| 1/1속도 | 1/2속도 | 1/1속도 | 1/2속도 | |||||
| 실시예 23 | 0.5 | 17.0 | 250.0 | A | A | A | A | 1.5 |
| 실시예 24 | 5.0 | 13.0 | 250.0 | A | A | B | B | 1.5 |
| 실시예 25 | 0.5 | 5.0 | 50.0 | A | B | B | C | 1.4 |
| 실시예 26 | 5.0 | 7.0 | 50.0 | A | B | B | C | 1.4 |
| 실시예 27 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | A | B | B | B | 1.3 |
| 실시예 28 | 4.0 | 7.0 | 100.0 | A | B | B | C | 1.3 |
| 실시예 29 | 3.0 | 8.0 | 130.0 | A | B | B | B | 1.2 |
| 실시예 30 | 3.0 | 9.0 | 130.0 | A | B | B | B | 1.2 |
| 실시예 31 | 3.0 | 8.0 | 180.0 | A | B | B | B | 1.2 |
| 실시예 32 | 3.0 | 9.0 | 180.0 | A | B | B | B | 1.2 |
| 실시예 33 | 1.0 | 10.0 | 200.0 | A | B | B | B | 1.3 |
| 실시예 34 | 4.0 | 7.0 | 200.0 | A | B | B | C | 1.3 |
| 실시예 35 | 0.5 | 7.0 | 250.0 | A | B | B | C | 1.4 |
| 실시예 36 | 5.0 | 7.0 | 250.0 | A | B | B | C | 1.4 |
| 실시예 37 | 3.0 | 12.0 | 130.0 | A | A | B | B | 1.3 |
| 실시예 38 | 3.0 | 15.0 | 130.0 | A | A | A | A | 1.3 |
| 실시예 39 | 3.0 | 12.0 | 180.0 | A | A | B | B | 1.3 |
| 실시예 40 | 3.0 | 15.0 | 180.0 | A | A | A | A | 1.3 |
| 비교예 1 | 0.5 | 5.0 | 20.0 | D | D | D | D | 1.8 |
| 비교예 2 | 5.0 | 7.0 | 20.0 | D | D | D | D | 1.8 |
| 비교예 3 | 0.5 | 30 | 300 | A | A | A | A | 1.8 |
| 비교예 4 | 5.0 | 28 | 300 | A | A | A | A | 1.8 |
실시예의 대전 부재를 구비하는 화상 형성 장치에 의하면, 직류 전압만을 인가하는 경우이어도 장기간에 걸쳐 안정된 대전 특성을 유지할 수 있음과 동시에, 출력 화상의 고품질화를 달성할 수 있다.
1: 도전성 지지체,
2: 도전성 탄성체층,
3: 도전성 수지층,
3a: 바인더 수지,
3b: 입자,
10: 대전 부재:
30: 전자사진 감광체,
100: 전자사진 화상형성장치,
11: 반도체 레이저(노광 수단),
12: 보정 광학계,
13: 회전 다면경,
14: f-θ 렌즈,
16: 현상 장치(현상 수단),
17: 전사 장치(전사 수단),
18: 클리닝 장치(클리닝 수단),
19: 정착 장치(정착 수단),
20: 제어 회로,
21: 화상 수용체.
2: 도전성 탄성체층,
3: 도전성 수지층,
3a: 바인더 수지,
3b: 입자,
10: 대전 부재:
30: 전자사진 감광체,
100: 전자사진 화상형성장치,
11: 반도체 레이저(노광 수단),
12: 보정 광학계,
13: 회전 다면경,
14: f-θ 렌즈,
16: 현상 장치(현상 수단),
17: 전사 장치(전사 수단),
18: 클리닝 장치(클리닝 수단),
19: 정착 장치(정착 수단),
20: 제어 회로,
21: 화상 수용체.
Claims (15)
- 도전성 지지체; 상기 도전성 지지체 상에 적층된 도전성 탄성체층; 및, 상기 도전성 탄성체층 상에 최외층으로서 적층된 도전성 수지층;을 포함하고,
상기 도전성 수지층이 바인더 수지; 및, 수지 입자 및 무기 입자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 입자;를 함유하고,
상기 바인더 수지의 비유전율이 εr1이고 상기 입자의 비유전율이 εr2일 때, εr2<εr1의 조건을 만족하는,
대전 부재. - 제 1 항에 있어서, 상기 εr2가 약 1.5 내지 약 4.0인, 대전 부재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 수지층의 두께가 약 0.5 ㎛ 내지 약 5.0 ㎛인, 대전 부재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 수지층의 십점 평균 조도(RzJIS)가 약 5.0 ㎛ 내지 약 25.0 ㎛이고, 상기 입자의 입자간 거리(Sm)가 약 50 ㎛ 내지 약 250 ㎛인, 대전 부재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 입자의 평균 입자경이 약 5.0 ㎛ 내지 약 25.0 ㎛인, 대전 부재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 입자의 함유량이, 상기 바인더 수지 100 질량부를 기준으로 하여, 약 10 질량부 내지 약 50 질량부인, 대전 부재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 수지 입자가 올레핀계 수지 입자이고, 상기 무기 입자가 실리카 입자인, 대전 부재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 무기 입자가 다공질 구조를 갖는, 대전 부재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 무기 입자의 오일 흡착량이 약 30 ml/100g 내지 약 300 ml/100g인, 대전 부재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 수지 입자가 초고분자량 폴리에틸렌 입자인 대전 부재.
- 전자사진 감광체; 상기 전자사진 감광체를 대전시키는 대전 부재; 상기 전자사진 감광체에 대해 노광을 행하여 상기 전자사진 감광체 상에 정전 잠상을 형성하는 상 노광 수단; 상기 전자사진 감광체 상에 형성된 정전 잠상을 토너로 현상하여 토너상을 형성하는 현상 수단; 상기 토너상을 전사재에 전사한 후의 상기 전자사진 감광체 상에 남는 토너를 제거하는 클리닝 수단; 및, 상기 토너상을 화상 수용체로 전사하는 전사 수단;을 포함하는 전자사진 화상형성장치에 있어서,
상기 대전 부재가 도전성 지지체; 상기 도전성 지지체 상에 적층된 도전성 탄성체층; 및, 상기 도전성 탄성체층 상에 최외층으로서 적층된 도전성 수지층;을 포함하고,
상기 도전성 수지층이 바인더 수지; 및, 수지 입자 및 무기 입자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 입자;를 함유하고,
상기 바인더 수지의 비유전율이 εr1이고 상기 입자의 비유전율이 εr2일 때, εr2<εr1의 조건을 만족하는,
전자사진 화상형성장치. - 제 11 항에 있어서, 상기 εr2가 약 1.5 내지 약 4.0인, 전자사진 화상형성장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 도전성 수지층의 두께가 약 0.5 ㎛ 내지 약 5.0 ㎛인, 전자사진 화상형성장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 도전성 수지층의 십점 평균 조도(RzJIS)가 약 5.0 ㎛ 내지 약 25.0 ㎛이고, 상기 입자의 입자간 거리(Sm)가 약 50 ㎛ 내지 약 250 ㎛인, 전자사진 화상형성장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 입자의 평균 입자경이 약 5.0 ㎛ 내지 약 25.0 ㎛이거나;
상기 입자의 함유량이, 상기 바인더 수지 100 질량부를 기준으로 하여, 약 10 질량부 내지 약 50 질량부이거나;
상기 수지 입자가 올레핀계 수지 입자이고, 상기 무기 입자가 실리카 입자이거나;
상기 무기 입자가 다공질 구조를 갖거나;
상기 무기 입자의 오일 흡착량이 약 30 ml/100g 내지 약 300 ml/100g이거나; 및/또는
상기 대전 부재에 직류 전압만이 인가되는;
전자사진 화상형성장치.
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