KR20100103886A

KR20100103886A - 전자 사진용 현상 부재, 그 제조 방법, 전자 사진용 프로세스 카트리지 및 전자 사진용 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20100103886A
Application number: KR1020107019241A
Authority: KR
Inventors: 구니마사 가와무라; 아리히로 야마모또; 가즈또시 이시다; 미노루 나까무라
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-09-28
Also published as: JP4311760B1; US20090290907A1; JP2009211063A; US7798948B2; CN101802722A; WO2009099115A1; EP2244132A1; CN101802722B; KR101188052B1; EP2244132B1; EP2244132A4

Abstract

현상제의 고착 억제와 접촉 부재에 의한 변형 억제가 양립되고, 장기간에 걸쳐 안정된 화상 형성이 가능한 전자 사진용 현상 부재를 제공한다. 표면층의 표면으로부터 깊이 100nm, 깊이 100nm 내지 200nm, 깊이 200nm 내지 300nm의 각 영역의 평균 가교 밀도를 각각 C1, C2, C3[mol/cm³]으로 하였을 때에, 하기 식 (1) 내지 (3)의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 전자 사진용 현상 부재.
(1) C3<C2<C1
(2) C3×1.3≤C1≤C3×5.0
(3) 2.0×10^-4≤C3≤7.0×10^-4

Description

전자 사진용 현상 부재, 그 제조 방법, 전자 사진용 프로세스 카트리지 및 전자 사진용 화상 형성 장치 {DEVELOPING MEMBER FOR ELECTROPHOTOGRAPHY, PROCESS FOR PRODUCING THE DEVELOPING MEMBER, PROCESS CARTRIDGE FOR ELECTROPHOTOGRAPHY, AND IMAGE FORMING APPARATUS FOR ELECTROPHOTOGRAPHY}

본 발명은 전자 사진용 화상 형성 장치에 있어서 사용되는 전자 사진용 현상 부재(이하, 간단히 현상 부재라고도 함) 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이 전자 사진용 현상 부재를 구비하여 이루어지는 전자 사진용 프로세스 카트리지 및 전자 사진용 화상 형성 장치에 관한 것이다.

최근, 전자 사진용 화상 형성 장치에 있어서는, 고속화, 고화질화의 진전에 수반하여, 정전 잠상이 형성된 전자 사진 감광체에 대하여 현상제를 공급하는 전자 사진용 현상 부재에 대한 요구 성능도 고도의 것이 되어 오고 있다.

일본 특허 공개 제2001-235941호 공보에는, 현상제 담지체의 표면층의 경도를 내층보다 높게 설정함으로써, 현상 부재를 전자 사진 감광체에 균일하게 접촉시킴과 함께, 현상 닙 폭을 좁게 하여, 균일하고 콘트라스트가 양호한 화상을 형성할 수 있는 것이 개시되어 있다. 이 기술에서는, 특히 하프톤부에서의 화상 품질이 양호한 화상을 형성할 수 있다.

일본 특허 공개 제2001-235941호 공보

본 발명자들은 일본 특허 공개 제2001-235941호 공보에 기재된 구성에 대하여 검토를 거듭하였다. 그 결과, 일본 특허 공개 제2001-235941호 공보에 관한 현상 부재는, 표면층의 높은 경도에 의해 현상 블레이드 등과의 접촉에 의한 변형은 양호하게 억제할 수 있지만, 현상제의 고착에 의한 표면의 오염이 발생하기 쉬워진다고 하는 새로운 과제를 초래하게 되는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 목적은, 현상제의 고착 억제와 접촉 부재에 의한 변형 억제를 양립시키고, 장기간에 걸쳐 안정된 화상 형성이 가능한 전자 사진용 현상 부재를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 관한 전자 사진용 현상 부재는, 축심체(mandrel)와, 상기 축심체의 주위에 형성된, 우레탄 수지를 함유하는 표면층을 갖는 전자 사진용 현상 부재에 있어서, 상기 표면층의 표면으로부터 깊이 100nm, 깊이 100nm 내지 200nm, 깊이 200nm 내지 300nm의 각 영역의 평균 가교 밀도를 각각 C1, C2, C3[mol/cm³]으로 하였을 때에, 하기 식 (1) 내지 (3)의 관계를 만족하고 있는 것을 특징으로 한다.

(1) C3<C2<C1

(2) C3×1.3≤C1≤C3×5.0

(3) 2.0×10^-4≤C3≤7.0×10^-4

본 발명에 관한 전자 사진용 부재의 제조 방법은, 상기 본 발명의 전자 사진용 현상 부재의 제조 방법이며, 상기 표면층의 원료액의 도포막을 대기압하에서 플라즈마 처리하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 전자 사진용 프로세스 카트리지는, 적어도 정전 잠상을 형성하기 위한 감광체와, 전자 사진용 현상 부재를 구비하고, 전자 사진용 화상 형성 장치에 탈착 가능하게 구성된 전자 사진용 프로세스 카트리지에 있어서, 상기 전자 사진용 현상 부재가, 상기 본 발명의 전자 사진용 현상 부재인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 전자 사진용 화상 형성 장치는, 적어도 정전 잠상을 형성하기 위한 감광체와, 전자 사진용 현상 부재를 구비하는 전자 사진용 화상 형성 장치에 있어서, 상기 전자 사진용 현상 부재가, 상기 본 발명의 전자 사진용 현상 부재인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 현상제의 고착 억제와 접촉 부재에 의한 변형 억제를 양립시키고, 장기간에 걸쳐 안정된 화상 형성이 가능한 전자 사진용 현상 부재를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 장기간에 걸쳐 안정된 화상 형성이 가능한 전자 사진용 프로세스 카트리지 및 전자 사진용 화상 형성 장치가 제공된다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 전자 사진용 현상 부재의 일례로서, 도 1a는 길이 방향에 평행한 단면을 도시하고, 도 1b는 길이 방향에 수직한 단면을 도시하는 도면.
도 2a 및 2b는 본 발명의 전자 사진용 현상 부재의 일례로서, 도 2a는 길이 방향에 평행한 단면을 도시하고, 도 2b는 길이 방향에 수직한 단면을 도시하는 도면.
도 3은 대기압 플라즈마 처리 장치의 개략 구성도.
도 4a 및 4b는 대기압 플라즈마 처리 장치에서의, 플라즈마 처리 부재의 길이 방향에 대한 플라즈마의 발생 영역을 설명하는 개략도.
도 5는 본 발명에 관한 전자 사진용 프로세스 카트리지 및 전자 사진용 화상 형성 장치의 일례를 도시하는 개략 구성도.

본 발명자들은 우레탄 수지를 함유하는 표면층을 형성한 전자 사진용 현상 부재의 표면으로부터 300nm의 영역에서의 가교 밀도를 본 발명의 범위로 제어함으로써, 현상제의 고착 억제와 접촉 부재에 의한 변형 억제가 양립 가능한 것을 발견하였다.

즉, 현상제의 고착은 현상 부재와 접촉하는 감광 드럼이나 현상 블레이드 사이의 압력에 의해, 현상제가 찌부러져 발생한다. 이러한 점으로부터 우레탄 수지를 함유하는 표면층의 평균 가교 밀도를 낮추는 것이 현상제의 고착 억제에 유효하다. 한편, 접촉 부재에 의한 변형을 억제하기 위해서는, 표면층의 평균 가교 밀도를 높이고, 접촉하는 감광 드럼이나 현상 블레이드에 의한 변형량을 작게 하는 것이 유효하다. 따라서, 종래에는 현상제의 고착과 접촉 부재에 의한 변형의 밸런스를 고려한 평균 가교 밀도로 설정할 필요가 있어, 설계의 자유도가 제한되고 있었다.

본 발명자들이 현상제의 열화와 현상 부재의 경도의 관계를 예의 검토한 결과, 표면층의 표면에의 현상제의 고착 정도, 및 표면층의 접촉 부재에 의한 변형 정도가 표면층의 표면으로부터 깊이 300nm 깊이 방향 전체의 가교 밀도와 좋은 상관 관계를 나타내는 것을 발견하였다.

그리고, 상기 (3)에 의해 특정되는 표면층의 표면으로부터 깊이 200nm 내지 300nm 사이의 영역의 평균 가교 밀도를 기준으로 하여, 상기 (1) 및 (2)에 의해 특정되는 바와 같이, 상기 영역보다 표면에 가까운 측의 평균 가교 밀도를 상대적으로 높게 함으로써 본 발명에 관한 과제를 잘 해결할 수 있는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명에 관한 전자 사진용 현상 부재는, 축심체와, 상기 축심체의 주위에 형성된, 우레탄 수지를 함유하는 표면층을 갖고 있다. 그리고, 상기 표면층의 표면으로부터 깊이 100nm, 깊이 100nm 내지 200nm, 깊이 200nm 내지 300nm의 각 영역에 대하여, 마이크로 샘플링 질량 분석법에 의해 측정한 평균 가교 밀도를 각각 C1, C2, C3[mol/cm³]으로 하였을 때에, 하기 식 (1) 내지 (3)의 관계를 만족하고 있다.

(1) C3<C2<C1

(2) C3×1.3≤C1≤C3×5.0

(3) 2.0×10^-4≤C3≤7.0×10^-4

본 발명에 관한 조건 (1) 내지 (3)의 기술적 의의를 이하에 설명한다.

우선, 식 (3)에 나타낸, 표면층의 표면으로부터 깊이 200nm 내지 300nm의 영역(이후, 「심층 영역」이라고도 함)에서의 가교 밀도는, 해당 심층 영역에 있는 우레탄 수지의 가교 밀도에 상당한다. 그리고, 이 정도의 가교 밀도를 가짐으로써, 표면층은 토너에 대하여 과도한 스트레스를 주지 않는 유연성을 갖게 된다.

다음으로, 식 (1)은, 본 발명에 관한 표면층은, 그 표면으로부터 깊이 방향으로 300nm의 영역에 있어서는, 표면에 가까울수록 가교 밀도가 상승하는 것을 의미하고 있다. 또한, 식 (2)는, 심층 영역의 가교 밀도에 대하여 표면으로부터 100nm의 영역에서의 우레탄 수지의 가교 밀도의 상승 정도를 나타내고 있다.

그리고, 심층 영역의 가교 밀도에 대하여, 식 (1), (2)에서 규정한 바와 같이, 표면측을 향하여 가교 밀도가 높아지도록 형성되어 이루어지는 표면층은, 접촉 부재가 동일한 위치에 장기에 걸쳐 접촉한 경우에도 영구 변형이 발생하기 어렵다. 그럼에도 불구하고, 현상제에 과도한 스트레스를 주지 않는 유연성도 갖게 된다.

상기 (1) 내지 (3)의 조건을 만족하는 표면층은, 표면층 형성용의 우레탄 수지 원료액의 도포막의 경화막(우레탄 수지막)을 형성한 후에, 상기 우레탄 수지막을 대기압하에서 플라즈마 처리를 행함으로써 얻을 수 있다. 즉, 플라즈마 처리에 의해, 해당 우레탄 수지막의 표면과 그 근방의 가교 밀도를 보다 높일 수 있다. 한편, 우레탄 수지막의 표면으로부터 이격된 깊은 부분의 가교 밀도는, 플라즈마 처리에 의해서도 거의 변화하지 않는다. 그로 인해, 플라즈마 처리 후의 우레탄 수지막은, 표면으로부터 깊이 방향으로 가교 밀도가 감소하게 되어, 상기 (1) 내지 (3)의 조건을 만족한 표면층으로 할 수 있다.

여기에서, 공기 중에서 우레탄 수지막으로 이루어지는 표면층의 표면의 플라즈마 처리를 행한 경우, 플라즈마 중에서 발생하는 산소 라디칼이, 해당 우레탄 수지막의 우레탄 결합을 과도하게 절단하여 가교 밀도를 저하시키게 되는 경우가 있다. 그로 인해, 우레탄 수지막의 상기 플라즈마 처리는, 질소 분위기하, 구체적으로는 예를 들어 질소 95vol% 이상의 분위기에서 행하는 것이 바람직하다. 이러한 플라즈마 처리에 따르면, 우레탄 수지막의 표면의 산화가 억제된다. 그 결과, 표면의 탄소 원자/산소 원자의 비율(O/C 원자비)이, 플라즈마 처리의 영향을 거의 받지 않는 표면으로부터 깊이 200nm 내지 300nm의 영역의 O/C 원자비의 0.8배 내지 1.1배의 범위 내에 있는 표면을 얻을 수 있다. 즉, 표면층의 표면으로부터 깊이 100nm의 영역에서의 O/C 원자비의 평균값을 O1, 표면층의 표면으로부터 200nm 내지 300nm의 영역에서의 O/C 원자비의 평균값을 O3이라고 하였을 때, O1과 O3이 하기 관계식으로 나타내어지는 관계를 갖게 된다.

O3×0.8≤O1≤O3×1.1

또한, 상기한 바와 같이 우레탄 수지막의 표면의 산화가 억제되도록 플라즈마 처리를 행한 경우, O1의 값은 0.27 이상 0.44 이하의 수치 범위 내로 할 수 있다. 즉, 플라즈마 처리에 의해서도 우레탄 수지막의 표면에 산소 원자가 다량으로 도입되는 것을 피할 수 있다. 그로 인해, 표면층이 산소 원자를 다량 포함하는 경우에 발생할 수 있는, 현상제에의 과잉의 대전 부여 능력의 획득을 피할 수 있다.

이상과 같으므로, 본 발명에 관한 전자 사진용 현상 부재(10)는, 하기의 조건 (4) 및 조건 (5)를 만족하는 것이 바람직하다.

O3×0.8≤O1≤O3×1.1[조건 (4)]

0.27≤O1≤0.44[조건 (5)]

상기 조건 (4), (5)에 있어서, O1, O2 및 O3의 각각은 표면층(13)의 표면으로부터 깊이 100nm, 깊이 100nm 내지 200nm, 깊이 200nm 내지 300nm의 각 영역의 평균 O/C 원자비이다. O1이 O3의 0.8 내지 1.1배이면 표면층의 가교 밀도의 저하를 억제하는 것이 용이하다. 또한, O1이 0.27 이상이면 현상제에 대한 대전 부여성을 얻는 것이 용이하고, O1이 0.44 이하이면 현상제에 대한 대전 부여성을 균일하게 하는 것이 용이하다.

나아가, 상기 식 (2)의 추가적인 한정으로서, C3×1.5≤C1≤C3×3.0[조건 (6)]을 만족하는 것이 보다 바람직하다. 1.5배 이상이면 접촉 부재에 의한 변형의 억제가 더욱 용이하고, 3.0배 이하이면 현상제의 고착 억제가 더욱 용이하다.

또한, O1≤O2≤O3[조건 (7)]을 만족하는 것이 보다 바람직하다. 표면층(13)의 표면으로부터 평균 O/C 원자비를 연속적으로 변화시킴으로써, 플라즈마 처리에 의한 표면층의 산소량의 증가를 억제할 수 있고, 가교 밀도를 소정의 범위로 제어하는 것이 용이하다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 의해 한정되는 것이 아니다.

<전자 사진용 현상 부재>

본 발명에 관한 전자 사진용 현상 부재의 가장 기본적인 구성은, 축심체와, 그 주위에 형성된, 우레탄 수지를 함유하는 표면층으로 이루어진다. 또한, 축심체의 주위면에 형성한 원하는 탄성을 갖는 수지층의 표면에 표면층을 형성한 구성도 본 발명의 범주에 포함된다. 이러한 구성에 있어서는, 수지층은 다층이어도 된다.

본 발명에 관한 전자 사진용 현상 부재의 예를 도 1a, 1b 및 도 2a, 2b에 도시한다. 도 1a, 1b 및 도 2a, 2b 중의 도 1a 및 도 2a는 전자 사진용 현상 부재의 길이 방향에 평행한 단면을 도시한 것이고, 도 1b 및 도 2b는 전자 사진용 현상 부재의 길이 방향에 수직한 단면을 도시한 것이다. 도 1a, 1b에 있어서, 전자 사진용 현상 부재(10)는, 원기둥 형상의 축심체(11)의 주위에, 수지층(12)과 표면층(13)이 피복층으로서 형성되어 있다. 도 2a, 2b에 있어서는, 전자 사진용 현상 부재(10)는, 원통 형상의 축심체(11)의 주위에 표면층(13)만이 피복층으로서 형성되어 있다.

이하, 도 1a, 1b의 전자 사진용 현상 부재에 대하여 상세하게 설명한다.

축심체(11)의 재료는, 도전성이면 특별히 한정되지 않고, 탄소강, 합금강, 주철, 도전성 수지 중에서 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 여기에서, 합금강으로서는 스테인리스강, 니켈크롬강, 니켈크롬몰리브덴강, 크롬강, 크롬몰리브덴강, Al, Cr, Mo 및 V를 첨가한 질화용 강을 들 수 있다.

또한, 방청 대책으로서, 축심체 재료에 도금, 산화 처리를 실시할 수 있다. 도금의 종류로서는 전기 도금, 무전해 도금의 어느 것도 사용할 수 있지만, 치수 안정성의 관점에서 무전해 도금이 바람직하다. 여기에서 사용되는 무전해 도금의 종류로서는 니켈 도금, 구리 도금, 금 도금, 카니젠 도금, 그 밖의 각종 합금 도금이 있다. 니켈 도금의 종류로서는 Ni-P, Ni-B, Ni-W-P, Ni-P-PTFE 복합 도금이 있다. 막 두께는 각각 0.05㎛ 이상이면 바람직하지만, 보다 바람직하게는 0.10 내지 30.00㎛이다.

수지층(12)의 재료는 천연 고무, 이소프렌 고무, 스티렌 고무, 부틸 고무, 부타디엔 고무, 불소 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무를 사용할 수 있다. 이들 재료는 단독으로 사용하여도 되고, 복수종을 조합하여 사용하여도 된다. 또한, 이들 재료의 발포체를 사용하여도 된다.

수지층(12)의 두께는, 전자 사진용 현상 부재(10)에 충분한 탄성을 부여하기 위해 0.5 내지 10.0mm인 것이 바람직하다. 수지층(12)의 두께를 0.5mm 이상으로 함으로써, 현상 부재(10)에 충분한 탄성이 얻어지고, 감광 드럼의 마모를 억제할 수 있다. 또한, 수지층(12)의 두께를 10.0mm 이하로 함으로써, 전자 사진용 현상 부재(10)의 비용을 억제할 수 있다.

수지층(12)의 경도는, Asker-C 경도로 10 내지 80도인 것이 바람직하다. 수지층(12)의 Asker-C 경도를 10도 이상으로 함으로써, 수지층(12)을 구성하는 고무 재료로부터의 오일 성분의 스며나옴을 억제하고, 감광 드럼의 오염을 억제할 수 있다. 또한, 수지층(12)의 Asker-C 경도를 80도 이하로 함으로써, 감광 드럼의 마모를 억제할 수 있다.

수지층(12)에는, 저경도 및 저압축 영구 왜곡의 특성을 저해하지 않는 범위 내에서 충전제를 첨가하여도 된다. 충전제의 재료로서는 석영 미분말, 퓸드 실리카, 습식 실리카, 규조토, 산화아연, 염기성 탄산마그네슘, 활성 탄산칼슘, 규산마그네슘, 규산알루미늄, 이산화티타늄, 탈크, 운모 분말, 황산알루미늄, 황산칼슘, 황산바륨, 유리 섬유, 유기 보강제, 유기 충전제를 들 수 있다. 이들 충전제의 표면은 유기 규소 화합물, 예를 들어 폴리디오르가노실록산으로 처리하여 소수화하여도 된다.

현상 부재(10)는 반도체 영역의 전기 저항값을 가질 필요가 있다. 그로 인해, 수지층(12)이 도전제를 함유하고, 체적 저항률 1×10⁴ 내지 1×10¹⁰Ωㆍcm의 고무 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 여기에서, 수지층 재료의 체적 저항률이 1×10⁴ 내지 1×10¹⁰Ωㆍcm이면, 현상제에 대하여 균일한 대전 제어성을 얻는 것이 가능하다. 또한, 보다 바람직하게는 1×10⁴ 내지 1×10⁹Ωㆍcm이다.

수지층(12)의 재료를 도전화하는 수단으로서는, 이온 도전 기구 또는 전자 도전 기구에 의한 도전 부여제를, 상기 재료에 첨가함으로써 도전화하는 방법을 들 수 있다.

이온 도전 기구에 의한 도전 부여제로서는, 이하의 것을 들 수 있다. LiCF₃SO₃, NaClO₄, LiClO₄, LiAsF₆, LiBF₄, NaSCN, KSCN, NaCl 등의 주기율표 제1족 금속의 염; NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄, NH₄NO₃등의 암모늄염; Ca(ClO₄)₂, Ba(ClO₄)₂등의 주기율표 제2족 금속의 염; 이들의 염과, 1,4-부탄디올, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 다가 알코올이나 그들의 유도체와의 착체; 이들의 염과, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 모노에틸에테르 등의 모노올과의 착체; 4급 암모늄염 등의 양이온성 계면 활성제; 지방족 술폰산염, 알킬황산에스테르염, 알킬인산에스테르염 등의 음이온성 계면 활성제; 베타인 등의 양쪽성 계면 활성제.

또한, 전자 도전 기구에 의한 도전 부여제로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 카본 블랙, 그래파이트 등의 탄소계 물질; 알루미늄, 은, 금, 주석-납 합금, 구리-니켈 합금의 금속 혹은 합금; 산화아연, 산화티타늄, 산화알루미늄, 산화주석, 산화안티몬, 산화인듐, 산화은의 금속 산화물; 각종 필러에 구리, 니켈, 은 등의 도전성 금속 도금을 실시한 물질.

이들 이온 도전 기구, 전자 도전 기구에 의한 도전 부여제는, 분말 형상이나 섬유 형상의 형태로, 단독 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이 중에서도 카본 블랙은 도전성의 제어가 용이하고, 또한 경제적이라고 하는 관점에서 적절하게 사용된다.

또한, 수지층 재료의 체적 저항률의 측정은, 이하의 방법으로 구할 수 있다.

처음에, 수지층(12)의 재료를, 수지층(12)의 성형시와 동일한 조건에서, 수지층(12)과 동일한 두께로 경화시킨 평판 형상의 테스트 피스를 제작한다. 다음으로, 테스트 피스로부터 직경 30mm의 시험편을 잘라낸다. 잘라낸 시험편의 한쪽 면에는, 그 전체면에 Pt-Pd 증착을 행함으로써 증착막 전극(이면 전극)을 설치하고, 다른 한쪽 면에는 동일하게 Pt-Pd 증착막에 의해, 직경 15mm의 주 전극막과, 내경 18mm, 외경 28mm의 가드 링 전극막을 동심 형상으로 형성한다. 또한, Pt-Pd 증착막은 마일드스퍼터 E1030(상품명, 히따찌 세이사꾸쇼 제작)을 사용하여, 전류값 15mA에서 증착 조작을 2분간 행하여 얻는다. 증착 조작을 종료한 것을 측정 샘플로 한다.

다음으로, 이하의 장치를 사용하여, 이하의 조건에서 측정 샘플의 체적 저항의 측정을 행한다. 측정시에는, 주 전극을 측정 샘플의 주 전극막으로부터 밀려나오지 않게 둔다. 또한, 가드 링 전극을 측정 샘플의 가드 링 전극막으로부터 밀려나오지 않게 둔다. 측정은 온도 23℃, 습도 50%RH의 환경에서 행하지만, 측정에 앞서 측정 샘플을 그 환경에 12시간 이상 방치해 둔다.

ㆍ시료 상자: 초고저항계 측정용 시료 상자 TR42(상품명, 어드밴테스트사 제조)

ㆍ주 전극: 구경 10mm, 두께 10mm의 금속

ㆍ가드 링 전극: 내경 20mm, 외경 26mm, 두께 10mm의 금속

ㆍ저항계: 초고저항계 R8340A(상품명, 어드밴테스트사 제조)

ㆍ측정 모드: 프로그램 모드 5(충전 및 측정 30초, 방전 10초)

ㆍ인가 전압: 100(V)

측정한 체적 저항값을 RM(Ω), 시험편의 두께를 t(cm)라고 할 때, 수지층 재료의 체적 저항률 RR(Ωcm)은, 이하의 식에 의해 구할 수 있다.

RR(Ωcm)=π×0.75×0.75×RM(Ω)÷(4×t(cm))

<<표면층(13)>>

표면층(13)은, 상기한 조건 (1) 내지 (3), 바람직하게는 상기 조건 (1) 내지 (5), 특히 바람직하게는 상기 조건 (1) 내지 (7)을 만족하는 것이다. 이러한 표면층(13)의 구성 재료는, 질소 함유 화합물인 우레탄 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 현상제를 안정하게 대전시키기 때문이다. 본 발명에서는 표면층(13)의 결합제 수지로서, 이소시아네이트 화합물과 폴리올을 반응시켜 얻어지는 우레탄 수지로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

이소시아네이트 화합물로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸비페닐-4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 카르보디이미드 변성 MDI, 크실릴렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨릴렌 디이소시아네이트, 나프틸렌 디이소시아네이트, 파라페닐렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐 폴리이소시아네이트. 또한, 이들의 혼합물을 사용할 수도 있으며, 그 혼합 비율은 어떠한 비율이어도 된다.

또한, 폴리올로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 2가의 폴리올(디올)로서 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 크실렌글리콜, 트리에틸렌글리콜; 3가 이상의 폴리올로서 1,1,1-트리메틸올프로판, 글리세린, 펜타에리트리톨, 소르비톨. 또한, 디올 또는 트리올에 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드를 부가한 고분자량의 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 에틸렌옥시드-프로필렌옥시드 블록 글리콜과 같은 폴리올도 사용 가능하다. 또한, 이들의 혼합물을 사용할 수도 있으며, 그 혼합 비율은 어떠한 비율이어도 된다.

또한, 표면층(13)에 도전성을 부여하여 사용할 수 있다. 도전성을 부여하는 방법으로서는, 상기 수지층(12)의 도전화와 마찬가지의 방법을 이용하는 것이 가능하다.

표면층(13)의 두께는 1.0 내지 500.0㎛가 바람직하다. 나아가, 표면층(13)의 두께는 1.0 내지 50.0㎛인 것이 보다 바람직하다. 표면층(13)을 1.0㎛ 이상으로 함으로써, 내구성을 부여할 수 있다. 또한, 500.0㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50.0㎛ 이하로 함으로써, MD-1 경도를 낮출 수 있고, 현상제의 고착을 억제할 수 있다.

전자 사진용 현상 부재(10)의 MD-1 경도는, 마이크로 고무 경도계(MD-1 capa 타입 A, 상품명, 고분시 게끼 가부시끼가이샤 제조)를 피크 홀드 모드에서 사용하고, 온도 23℃, 습도 50%RH로 제어한 실내에서 측정하였다. 본 발명에 있어서는, 전자 사진용 현상 부재(10)의 MD-1 경도를 25.0°이상 40.0°이하로 함으로써, 현상제의 고착과 접촉 부재에 의한 변형을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. MD-1 경도는 32°이상 38°이하인 것이 보다 바람직하다.

전자 사진용 현상 부재(10)의 표면 거칠기는, 현상제의 반송력에 크게 영향을 미친다. 따라서, 일본 공업 규격 (JIS) B0601:1994에 규정되어 있는 표면 거칠기의 규격에서의 중심선 평균 거칠기 Ra가 0.05 내지 3.00㎛인 것이 바람직하다. Ra를 0.05㎛ 이상으로 함으로써, 현상제의 반송력을 얻을 수 있고, 화상 농도의 저하나 고스트와 같은 화상 품질의 저하를 억제할 수 있다. 또한, Ra를 3.00㎛ 이하로 함으로써, 흐려짐이나 조잡함과 같은 화상 품질의 저하를 억제할 수 있다.

표면 거칠기를 제어하는 수단으로서는, 표면층(13)에 원하는 입경의 입자를 함유시키는 것이 유효하다. 또한, 표면층 형성 전후에, 적절하게 연마 처리를 실시함으로써 원하는 표면 거칠기로 형성하는 것도 가능하다. 그 경우, 표면층만을 형성하는 경우에는, 표면층을 형성한 후에 연마 처리를 실시하면 된다. 표면층만을 복수층 형성하는 경우에는, 복수층 중 일부를 형성한 후에 연마 처리를 실시하여도 되고, 복수층 모두를 형성한 후에 연마 처리를 실시하여도 된다. 또한, 수지층과 표면층을 형성하는 경우에는, 수지층을 형성한 후에 연마 처리를 실시하여도 되고, 표면층을 형성한 후에 연마 처리를 실시하여도 된다.

표면층(13)에 함유시키는 입자에는, 입경 0.1 내지 30.0㎛의 금속 입자 및 수지 입자를 사용할 수 있다. 그 중에서도 유연성이 풍부하고, 비교적 비중이 작아 도료의 안정성을 얻기 쉬운 수지 입자가 보다 바람직하다. 수지 입자로서는 우레탄 입자, 나일론 입자, 아크릴 입자, 실리콘 입자를 들 수 있다. 이들 수지 입자는 단독 또는 복수종을 혼합하여 사용할 수 있다. 표면층을 복수층 형성하는 경우에는, 복수층 모두에 입자를 함유시켜도 되고, 복수층 중 적어도 한층에 입자를 함유시켜도 된다.

본 발명에 있어서는, 평균 가교 밀도가 2.0×10^-4mol/cm³이상 7.0×10^-4mol/cm³이하의 범위의 표면층을 형성한 후에, 대기압 플라즈마 처리하는 것이 바람직하다. 2.0×10^-4mol/cm³ 이상이면, 플라즈마 처리에 의해 표면층(13)의 가교 밀도가 저하하는 것을 억제하는 것이 용이하다. 7.0×10^-4mol/cm³ 이하이면, 플라즈마 처리 후에 현상재의 고착을 억제하는 것이 용이하다. 표면층을 복수층 형성하는 경우에는, 가장 표면에 위치하는 표면층을 상기의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 3.0×10^-4mol/cm³ 이상 5.0×10^-4mol/cm³ 이하의 범위이다.

바람직한 가교 밀도를 실현하기 위해서는, 표면층(13)이, 다음의 결합제 수지를 주성분으로서 함유하는 것이 바람직하다. 폴리올로서 중량 평균 분자량이 4000 이상 11000 이하인 폴리우레탄 예비중합체와, 이소시아네이트를, NCO 당량 1.1 이상 1.5 이하의 비율로 혼합하여 반응시킨 결합제 수지이다. 구체적으로는, 폴리우레탄 예비중합체로서 말단에 수산기를 갖는 폴리우레탄 예비중합체를 사용할 수 있고, 이소시아네이트로서 블록 이소시아네이트를 사용할 수 있다.

또한, NCO 당량은, 이소시아네이트 화합물 중의 이소시아네이트기의 몰수와 폴리올 성분 중의 수산기의 몰수의 비([NCO]/[OH])를 나타내는 것이다. 표면층을 복수층 형성하는 경우에는, 가장 표면에 위치하는 표면층에 상기의 결합제 수지를 함유시키는 것이 바람직하다.

평균 O/C 원자비가 0.25 이상 0.55 이하의 범위의 표면층을 형성한 후에, 대기압 플라즈마 처리하는 것이 바람직하다. 0.25 이상이면, 플라즈마 처리 후에 현상제에 대한 대전 부여성을 얻는 것이 용이하다. 0.55 이하이면, 플라즈마 처리 후에 현상제에 대한 대전 부여성을 균일하게 하는 것이 용이하다. 표면층을 복수층 형성하는 경우에는, 가장 표면에 위치하는 표면층을 상기의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.28 이상 0.40 이하의 범위이다.

본 발명의 전자 사진용 현상 부재는, 축심체의 주위에, 표면층의 원료액의 도포막의 경화막을 형성하고, 그 후에 대기압하에서 플라즈마 처리함으로써 적절하게 제조할 수 있다.

<대기압 플라즈마 처리>

본 발명에 적용 가능한 대기압 플라즈마 처리에 사용하는 장치에 대하여, 그 개요를 도 3에 의해 설명한다.

도 3은 본 발명의 전자 사진용 현상 부재의 제조 방법을 실현하는, 대기압 플라즈마 처리 장치의 일례를 도시하는 개략 구성도이다. 도 3의 플라즈마 처리 장치(30)는, 챔버(31), 플라즈마 전극(32), 고주파 전원(33), 가스 도입구(34), 가스 배기구(35), 펄스 발생기(39)에 의해 구성된다. 플라즈마 처리 장치의 일례로서, 코로나 방전 표면 처리 장치(가스가 덴끼 가부시끼가이샤 제조)를 들 수 있다.

축심체와, 그 주위에 형성된 탄성층과, 상기 탄성층의 표면을 피복하는 우레탄 수지막으로 이루어지는, 대기압 플라즈마 처리가 실시되는 것(이후, 「피처리물(310)」이라고도 함)은, 챔버(31) 내에 설치된 지지부(36)에 의해 심봉의 양단부를 지지하고, 전극과 평행하게 원하는 간격을 이격하여 배치된다. 또한, 피처리물(310)의 축심체는 지지부(36)를 통하여 접지됨과 함께, 회전 구동부(37)에 접속된다.

플라즈마 전극(32)은 챔버(31)와는 절연되어 있고, 또한 원하는 주파수의 고주파 전력을 출력하는 고주파 전원(33)이 접속되어 있다. 고주파 전원(33)에는 펄스 발생기(39)가 접속되어 있고, 필요에 따라 고주파 전력을 펄스 변조할 수 있다. 플라즈마 전극(32)에는, 스파크의 발생을 억제하기 위해, 고주파 전력을 공급하는 금속의 도전체부와, 그 주위를 덮는 세라믹부로 구성된 것이 바람직하게 사용된다.

또한, 챔버(31) 내를 원하는 가스 분위기로 하기 위해, 가스 도입구(34)가 도시하지 않은 가스 봄베에 레귤레이터를 통하여 접속되고, 또한 가스 배기구(35)는 도시하지 않은 진공 펌프에 접속된다. 또한, 챔버(31) 내를 퍼지하기 위한 퍼지 개구(38)가 설치된다.

다음으로, 플라즈마 처리 장치의 동작에 대하여 설명한다.

우선, 피처리물(310)을 원하는 위치에 설치한다. 챔버 내를 원하는 분위기로 제어하는 경우에는, 진공 펌프를 동작시켜 가스 배기구(35)로부터 챔버(31) 내를 진공 배기한다. 원하는 진공도가 된 시점에서 배기를 정지하고, 가스 도입구(34)로부터 원하는 가스를 공급한다. 챔버(31) 내가 대기압이 된 시점에서 가스 공급을 정지한다.

다음으로, 피처리물(310)을 회전 구동시킨다. 그 후, 원하는 고주파 전력을 고주파 전원(33)으로부터 플라즈마 전극(32)에 공급하고, 피처리물(310)과 플라즈마 전극(32) 사이에 플라즈마를 발생시켜 처리를 개시한다. 원하는 처리 시간이 경과하면, 전력의 공급 및 회전 구동을 정지하고, 처리를 완료하여, 전자 사진용 현상 부재(10)를 얻는다.

플라즈마 처리의 시간 및 플라즈마 발생 조건은, 플라즈마 처리에 의해 얻어지는 표면층이, 상기 조건 (1) 내지 (3)을 만족하도록 선택한다.

플라즈마 처리의 시간은, 구체적으로는 처리 시간은 1 내지 30초가 바람직하다. 1초 이상으로 함으로써, 주위 방향으로 균일한 처리 효과가 얻어지기 때문에 바람직하다. 또한, 30초 이하로 함으로써, 플라즈마에 의한 과승온에 의해 가교 밀도가 저하하는 것을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.

플라즈마를 발생시킬 때의 챔버(31) 내의 압력은, 플라즈마 중의 하전 입자 밀도를 높여 효율적으로 처리하기 위해, 92000 내지 111000Pa의 대기압 근방하에서 플라즈마를 형성하여 처리하는 것이 바람직하다.

플라즈마 전극(32)에 공급하는 고주파 전력은, 챔버 내의 압력에 따라 주파수 및 투입 전력을 적절하게 선택하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 1kHz 내지 3GHz의 주파수가 바람직하다. 특히 대기압 플라즈마를 발생시키는 경우에는, 플라즈마를 안정되게 형성할 수 있기 때문에, 1kHz 내지 15MHz가 바람직하고, 또한 5 내지 100kHz가 바람직하다. 투입 전력은, 장치 구성 및 플라즈마 발생 영역에 의존하기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 스파크의 발생이나 현상 부재의 과승온이 일어나지 않는 범위에서 높게 한 쪽이 효율적으로 처리할 수 있기 때문에 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 펄스폭 변조 방식에 의해 펄스 변조한 고주파 전력을 공급하여 플라즈마를 발생시키는 것이 보다 바람직하다. 펄스폭 변조 방식을 사용함으로써, 플라즈마에 투입되는 전력을 효율적으로 제어할 수 있고, 가교 밀도를 제어하는 것이 용이해진다. 또한, 듀티비는 50% 이상 80% 이하의 범위인 것이 바람직하다. 듀티비란, 펄스 변조한 고주파 전력 1주기에 대한 전력을 인가하는 시간의 비율을 나타낸다. 듀티비를 50% 이상으로 함으로써, 가교 밀도를 증가시키는 데에 충분한 에너지를 공급할 수 있다. 또한, 듀티비를 80% 이하로 함으로써, 플라즈마에 의한 과승온이 야기하는 가교 밀도의 저하를 억제할 수 있다. 듀티비는 60% 이상 75% 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다.

플라즈마 전극(32)과 전자 사진용 현상 부재(10)의 간격은, 길이 방향에서 거의 균일하면 특별히 제한되지 않는다. 플라즈마가 균일하게 형성되도록, 사용하는 전원 주파수에 따라 적정한 범위를 선택하면 되지만, 일반적으로는 1 내지 10mm의 간격이 바람직하다. 1mm 이상으로 함으로써, 스파크의 발생을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 10mm 이하로 함으로써, 플라즈마를 균일하게 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 챔버(31) 내의 질소량을 제어하여 처리하여도 된다. 챔버(31) 내를 한번 진공 배기한 후, 질소 가스를 공급함으로써, 챔버 내의 질소량을 제어할 수 있다. 또한, 진공 배기는 실시하지 않고, 플라즈마부에 일정 이상의 유속으로 질소 가스를 공급함으로써, 질소량을 제어하여 처리하는 것도 가능하다. 어떻든, 플라즈마부의 분위기의 질소량을 제어할 수 있으면 된다. 플라즈마부의 분위기의 질소량을 제어하는 경우, 질소 95vol% 이상의 분위기로 하는 것이 바람직하다. 질소 95vol% 이상으로 함으로써, 표면의 산화를 억제하고, 가교 밀도의 저하를 억제할 수 있다. 질소 98vol% 이상의 분위기로 하는 것이 보다 바람직하다.

플라즈마의 발생 영역은 장치 구성에 의해 임의로 제어할 수 있다. 도 3의 플라즈마 처리 장치(30)에 있어서는, 도 4a에 도시한 바와 같이 피처리물(310)의 축 방향 전역에 플라즈마(40)를 형성하여 처리할 수 있다. 또한, 도 4b에 도시한 바와 같이 국소적으로 형성한 플라즈마(40)를, 화살표로 나타낸 피처리물(310)의 길이 방향으로 주사함으로써, 전자 사진용 현상 부재(10)의 축 방향 전역을 처리하여도 된다. 도 4b에 도시한 바와 같은 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 처리 장치의 일례로서, 플라즈마 조사 표면 개질 장치(상품명: PS-601C; 가스가 덴끼 가부시끼가이샤 제조)를 들 수 있다.

플라즈마 처리 중에는 피처리물(310)을 회전시켜, 주위 방향으로 균일하게 플라즈마 처리를 행하는 것이 바람직하다. 전자 사진용 현상 부재(10)의 회전수는 특별히 제한되는 일은 없지만, 1 내지 300rpm의 회전수가 균일하게 처리할 수 있어 바람직하다.

이상과 같은 플라즈마 처리를 행함으로써, 전자 사진용 현상 부재(10)의 표면 근방의 가교 밀도와 O/C 원자비를 본 발명의 범위로 제어한 전자 사진용 현상 부재를 제작하는 것이 가능해진다.

이하, 전자 사진용 현상 부재의 표면 근방의 가교 밀도 및 O/C 원자비를 본 발명의 범위로 제어하는 구체적인 방법의 일례를 설명한다.

우선, 플라즈마 처리되는 우레탄 수지막을 제작함에 있어서, 그 평균 가교 밀도를 2.0×10^-4mol/cm³이상 7.0×10^-4mol/cm³이하의 범위[조건 (3)]가 되도록 제어한다. 이 제어는 우레탄 수지막의 원료의 선택이나 우레탄 수지막을 제작할 때의 경화 조건을 조정함으로써 행할 수 있다. 이 때, 우레탄 수지막의 평균 O/C 원자비도 측정한다.

계속해서, 플라즈마의 발생 조건을 결정한다. 특히, 가교 밀도의 저하가 일어나지 않고, 플라즈마 처리 후의 표면 근방의 평균 O/C 원자비가 조건 (4) 및 (5)를 만족할 수 있도록, 투입 전력 및 챔버 내의 질소량을 결정한다. 그리고, 표면으로부터 깊이 100nm까지의 평균 가교 밀도가 플라즈마 처리 전의 1.3 내지 5.0배[ 조건 (2)], 바람직하게는 1.5 내지 3.0배[조건 (6)]가 되고, 또한 조건 (1)[및 필요에 따라 조건 (7)]을 만족하도록 플라즈마 처리한다.

이와 같이 함으로써, 전자 사진용 현상 부재의 표면 근방의 가교 밀도 및 O/C 원자비를 본 발명의 범위로 제어할 수 있다.

<전자 사진용 프로세스 카트리지 및 전자 사진용 화상 형성 장치>

다음으로, 본 발명의 전자 사진용 현상 부재를 탑재하는 전자 사진용 프로세스 카트리지 및 전자 사진용 화상 형성 장치의 일례를, 도 5에서 설명한다. 본 발명의 전자 사진용 화상 형성 장치는, 적어도 정전 잠상을 형성하기 위한 감광체와, 전자 사진용 현상 부재를 구비한다. 본 발명의 전자 사진용 프로세스 카트리지는, 적어도 정전 잠상을 형성하기 위한 감광체와, 전자 사진용 현상 부재를 구비하고, 전자 사진용 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 구성된다.

본 발명에 관한 전자 사진용 화상 형성 장치(500)는, 도 5와 같이 전자 사진용의 각종 부재가 배치되어 구성된다. 감광 드럼(501)은 대전 롤러(502)에 의해 그 표면에 대하여, 소정의 극성에서, 전위가 똑같아지게 대전 처리된다. 그 후, 목적 화상 정보에서 변조된 노광광(503)에 의해, 감광 드럼(501)의 표면에 목적 화상에 대응한 정전 잠상이 형성된다. 이 정전 잠상은, 본 발명에 관한 전자 사진용 현상 부재인 현상 롤러(504)에 의해 공급되는 현상제(505)에 의해 현상제 화상으로서 가시화된다. 또한, 현상 롤러(504)는, 그 표면에 현상제 공급 롤러(513)에 의해 현상제가 현상제 저장조(514)로부터 공급되고, 현상 블레이드(515)로 균일 두께가 되도록 각각 현상제 공급 롤러(513), 현상 블레이드(515)가 접촉되어 있다. 현상 롤러(504) 상의 정전 잠상을 현상할 때에 사용되지 않고, 현상 롤러(504) 상에 잔류한 현상제는, 현상제 공급 롤러(513)에서 일단 현상 롤러(504)로부터 긁어져 제거된다.

가시화된 현상제 화상은, 급지 롤러(506)에 의해 반송된 기록재(507)에, 이면으로부터 전사 롤러(508)에 의해 전압을 인가받고, 기록재(507)에 전사된다. 현상제 화상이 전사된 기록재(507)는, 정착 롤러(509)와 가압 롤러(510)에 의해 구성된 정착부에 반송되어, 상 정착을 받고, 화상 형성물로서 출력된다. 감광 드럼(501)은 그 위에 잔존하는 현상제를 제거하기 위해 클리닝부(511)에 의해 클리닝되고, 제전 부재(도시하지 않음)로 제전되어, 다시 대전 과정으로 진행한다. 또한, 클리닝부(511)에 의해 제거된 현상제는 폐 현상제 용기(512)에 모여진다. 또한, 클리닝부(511)의 부재로서 클리닝 롤러를 사용하는 것도 가능하다.

또한, 대전 롤러(502), 현상 롤러(504) 및 전사 롤러(508)에는, 바이어스 인가 전원에 의해 필요한 전압이 인가되어 있다.

전자 사진용 프로세스 카트리지는, 적어도 감광 드럼과, 전자 사진용 현상 부재가 일체로서 교환 가능하게 구성되고, 또한 전자 사진 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 구성되어 있다. 전자 사진용 프로세스 카트리지는, 그 밖에 전사 롤러, 정착부를 제외한, 대전 롤러, 클리닝부 등이 일체로 되어 있어도 된다.

그리고, 블랙, 마젠타, 시안, 옐로우의 4색의 전자 사진용 프로세스 카트리지를 배열하고, 기록재에 각각의 현상제를 전사하고, 상 정착을 행함으로써, 컬러의 화상 형성물을 출력하는 것이 가능해진다. 또한, 현상 롤러(504) 대신에, 현상 슬리브를 사용하는 것도 가능하다.

<파라미터의 측정 방법>

(평균 가교 밀도의 측정)

본 발명의 전자 사진용 현상 부재의 표면 근방의 평균 가교 밀도는, 마이크로 샘플링 질량 분석법과 팽윤법을 조합하여 구한다. 즉, 평균 가교 밀도는, 일반적으로는 후술하는 팽윤법에 의해 구할 수 있다. 그러나, 본 발명에 관한 C1, C2 및 C3은, 샘플링해야 하는 표면층의 두께가 100nm로 매우 얇기 때문에, 팽윤법을 이용하여 평균 가교 밀도를 구하는 것이 곤란하다. 따라서, 본 발명에 있어서는 마이크로 샘플링법을 병용하는 것으로 한다.

마이크로 샘플링 질량 분석법의 개요를 이하에 나타낸다.

우선, 측정하는 현상 부재의 표면을 마이크로톰으로 박편으로 절삭하여 잘라내고, 시료를 준비한다. 본 발명에서는 표면으로부터 깊이 100nm, 깊이 100nm 내지 200nm, 깊이 200nm 내지 300nm의 각각의 영역으로부터 한변이 100㎛인 사각형, 두께 100nm의 박편을 제작한다.

측정에는, Polaris Q(상품명, Thermo Electron사 제조)에 탑재되어 있는, 이온 트랩형 MS 장치를 사용한다. 프로브의 선단에 위치하는 필라멘트에 시료를 고정하고, 이온화 챔버 안에 직접 삽입한다. 그 후, 일정한 가열 속도로 실온에서부터 온도 1000℃까지 급속하게 가열한다. 증발한 시료를 전자 빔의 조사에 의해 이온화하고, 질량 분석계에 의해 검출한다.

이 때, 가열 속도가 일정한 조건에서는, 토탈ㆍ이온ㆍ크로마토그램(TIC)이라고 불리는 질량 스펙트럼을 갖는, TG-MS(열 중량-질량 동시 분석)법에 유사한 열 크로마토그램이 얻어진다. 얻어진 열 크로마토그램이 최대값이 되는 온도(피크 온도)는, 시료의 평균 가교 밀도와 매우 좋은 상관 관계를 나타낸다. 따라서, 표면층의 원료액으로 이루어지는, 가교 밀도가 다른 우레탄 수지 경화물의 시험편을 복수개 준비하고, 이들 평균 가교 밀도를 후술하는 팽윤법을 이용하여 구해 둔다. 계속해서, 해당 각 시험편에 대하여, 상기한 마이크로 샘플링법을 이용하여 피크 온도를 구한다. 이에 의해, 피크 온도와 평균 가교 밀도의 상관을 나타내는 관계식을 얻을 수 있다. 이 관계식에 기초하여, 표면층의 각 두께 영역으로부터 작성한 박편의 피크 온도로부터, 해당 두께 영역의 평균 가교 밀도를 구할 수 있다.

팽윤법에 의한 평균 가교 밀도의 산출 방법은 이하와 같다.

표면층의 원료액을 경화시켜, 크기가 10mm×10mm, 두께 10㎛의 우레탄 수지 경화물로 이루어지는 복수개의 시험편을 제조한다. 이들 시험편을 톨루엔에 72시간 침지하여 포화 팽윤시킨 후, 실온에서 48시간 건조시킨다. 그리고, 각 시험편에 대하여, 초기(침지 전), 포화 팽윤시, 건조 후의 각각의 상태에서의 중량 W[g]와 비중 ρ[g/cm³]를 측정한다. 이들로부터 각 시험편의 평균 가교 밀도 ν [mol/cm³]를 이하의 식에 의해 산출한다. 질량 및 밀도의 측정은, 건식 자동 밀도계 아큐피크 1330(상품명, 시마즈 세이사꾸쇼 제작)을 사용하여 행하였다. 이들로부터 평균 가교 밀도 ν[mol/cm³]를 이하의 식에 의해 산출한다.

ν=-(V₀/V_s)(ln(1-V_r)+V_r+μV_r ²)/(V_r ^1/3V₀ ^2/3-2V_r/4)

W₁: 초기 질량

ρ₁: 초기 밀도

W₂: 팽윤 상태 질량

W₃: 건조 후 질량, ρ₃: 건조 후 밀도

ρ_s: 용매(톨루엔)의 밀도[g/cm³](0.866)

V₁=W₁/ρ₁

V₂=V₃+(W₂-W₃)/ρ_sV₃=W₃/ρ₃

V₀: 팽윤 전 중합체 중의 그물코쇄 중합체 체적분율

V₀=(V₃-V₁P)/(V₁-V₁P). Vr: 팽윤 상태 중의 그물코쇄 중합체 체적분율

V_r=(V₃-V₁P)/(V₂-V₁P). P: 시료 중의 무기 충전재 체적분율(ρ: 무기 충전재=2.2로 계산)

Vs: 용매(톨루엔)의 몰 용적[cm³](106.8)

μ: 중합체의 용매 상호 작용 계수(0.413+0.364Vr)

ν: 평균 가교 밀도[mol/cm³]

(평균 O/C 원자비의 측정)

본 발명의 전자 사진용 현상 부재의 표면 근방의 평균 O/C 원자비는, X선 광전자 분광법에 의해, 이하의 조건에서 측정하였다.

시료는, 동일하게 마이크로톰을 사용하고, 표면으로부터 깊이 100nm, 깊이 100nm 내지 200nm, 깊이 200nm 내지 300nm의 각각의 영역으로부터, 한변이 100㎛인 사각형, 두께 100nm의 박편을 제작하였다. 측정에는 이하의 장치를 사용하여, 각 영역의 산소 원자(O)와 탄소 원자(C)의 평균 원자%를 구하고, 산소 원자(O)와 탄소 원자(C)의 평균 원자%비(평균 O/C 원자비)를 산출하였다.

장치: ESCALAB 200-X형 X선 광전자 분광 장치(상품명, VG사 제조)

X선원: Mg Kα(300W)

분석 영역: 2mm×3mm

(실시예)

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 기초하여 상세하게 설명한다. 하기의 실시예는, 본 발명의 최선의 실시 형태의 일례이지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것이 아니다.

(실험 1: 실시예 1-1 내지 1-5, 비교예 1-1 내지 1-3)

<대기압 플라즈마 처리 전의 현상 롤러의 제작>

이하의 수순에 의해, 원기둥 형상의 축심체의 주위에, 피복층으로서 수지층과 표면층을 각각 1층 형성한 현상 롤러를 제작하였다. 또한, 축심체로서, 직경 6mm, 길이 279mm의 SUS304제의 심봉 표면에 니켈 도금을 실시한 것을 사용하였다.

수지층의 재료로서, 이하의 요령으로 액상 실리콘 고무를 준비하였다. 우선, 다음 재료를 혼합하여 액상 실리콘 고무의 베이스 재료로 하였다.

ㆍ양쪽 말단에 비닐기를 갖는 온도 25℃에서의 점도가 100Paㆍs인 디메틸폴리실록산: 100질량부;

ㆍ충전제로서 석영 분말(Pennsylvania Glass Sand사 제조, 상품명: Min-USil): 7질량부;

ㆍ 카본 블랙(덴끼 가가꾸 고교 제조, 상품명: 덴카 블랙, 분체 형상품): 8질량부.

이 베이스 재료에, 경화 촉매로서 백금 화합물을 미량 배합한 것과, 오르가노히드로겐폴리실록산 3질량부를 배합한 것을 질량비 1:1로 혼합하고, 액상 실리콘 고무로 하였다.

내경 12mm의 원통형 금형 내의 중심부에 축심체를 배치하고, 원통형 금형 내에 주입구로부터 이 액상 실리콘 고무를 주입하고, 온도 120℃에서 5분간 가열 경화시켜, 실온까지 냉각한 후, 축심체와 일체가 된 수지층을 탈형하였다. 또한 온도 200℃에서 4시간 가열하여 경화 반응을 완료시키고, 두께 3mm의 실리콘 고무를 주성분으로 하는 수지층을 축심체의 외주면 상에 형성하였다.

표면층의 재료로서, 다음의 것을 사용하였다.

ㆍ폴리테트라메틸렌글리콜(상품명: PTG650SN, 수 평균 분자량 Mn=1000, f=2(f는 관능기수를 나타냄. 이하 동일함); 호도가야 가가꾸 가부시끼가이샤 제조): 100.0질량부;

ㆍ이소시아네이트(상품명: 밀리오네이트 MT, MDI, f=2, 닛본 폴리우레탄 고교 가부시끼가이샤 제조): 21.2질량부.

이들 재료를 MEK 용매 중에서 단계적으로 혼합하여, 질소 분위기하 80도에서 6시간 반응시키고, 중량 평균 분자량 Mw=10000, 수산기값 20.0, 분자량 분산도 Mw/Mn=2.9, Mz/Mw=2.5의 2관능의 폴리우레탄 예비중합체를 얻었다. MEK는 메틸에틸케톤이다.

이 폴리우레탄 예비중합체 100.0질량부에 이소시아네이트(상품명: 콜로네이트 2521, 닛본 폴리우레탄 고교 가부시끼가이샤 제조) 35.0질량부를 첨가하여, NCO 당량을 1.4가 되도록 하였다. 또한, 카본 블랙(상품명: #1000, pH3.0, 미쯔비시 가가꾸사 제조)을 16.5질량부 첨가하였다. 이 원료 혼합액에 유기 용제를 첨가하고, 20㎛ 전후의 막 두께가 얻어지도록 고형분 20 내지 30질량%의 범위에서 적절하게 조정하였다. 또한, 우레탄 수지 입자(상품명: C400 투명, 직경 14㎛, 네가미 고교 가부시끼가이샤 제조)를 20.0질량부 첨가하고, 균일 분산, 혼합한 것을 표면층의 원료액으로 하였다.

이 표면층의 원료액 중에, 상기의 수지층을 형성한 축심체를 침지하여 원료액의 도포막을 형성한 후, 끌어올려 자연 건조시켰다. 계속해서, 온도 140℃에서 60분간의 가열 처리를 행하고, 표면층의 원료액을 경화시켜, 20㎛ 전후의 막 두께의 우레탄 수지막을 얻었다. 이 때의 외경은 약 12mm, 피복층의 길이 235mm, JIS B 0601:1994 표면 거칠기의 규격에서의 중심선 평균 거칠기 Ra가 1.5㎛이었다.

이 때, 팽윤법에 의해 구한 우레탄 수지막의 평균 가교 밀도는 4.4×10^-4mol/cm³이었다. 또한, X선 광전자 분광법에 의해 측정한 평균 O/C 원자비는 0.40이었다.

<피크 온도와 평균 가교 밀도의 관계식의 산출>

상기 수순에 있어서, 표면층의 원료액의 도포막을 경화시키기 위한 가열 처리의 시간만 변화시켜, 우레탄 수지막의 평균 가교 밀도를 변화시켰다. 그 후, 마이크로 샘플링 질량 분석법과 팽윤법의 양쪽을 행하여, 마이크로 샘플링 질량 분석법으로부터 구해지는 열 크로마토그램이 최대값이 되는 피크 온도와 평균 가교 밀도의 관계식을 얻었다.

표 1에 평가 결과를 나타낸다. 이 평가 결과로부터, 이하의 피크 온도와 평균 가교 밀도의 관계식이 얻어졌다.

(평균 가교 밀도)=0.5367×(피크 온도)-210.11

본 실험에서는 이 관계식을 이용하여 피크 온도로부터 평균 가교 밀도를 구하였다.

<대기압 플라즈마 처리>

이어서, 도 3에 도시한 플라즈마 처리 장치에 의해, 상기 수순에 따라 이하의 조건에서 처리를 행하여, 본 실험에 관한 현상 롤러를 얻었다.

온도 23℃, 습도 50%RH로 제어한 실내에 설치한 플라즈마 처리 장치에, 축심체 상에 수지층과 우레탄 수지막을 적층하여 이루어지는 피처리물을, 우레탄 수지막의 표면과 전극과의 간격이 3mm가 되도록 배치하였다. 챔버 내의 분위기를 질소 78vol%의 대기 분위기로 하고, 압력을 101000Pa로 하였다. 다음으로, 현상 롤러를 60rpm의 회전수로 회전 구동하고, 주파수 35kHz의 전력을, 150W의 전력에서 듀티비 100%로 공급하여 플라즈마 처리를 행하였다. 처리 시간은 3초간으로 하였다.

<평가 방법>

본 실험에서 제작한 현상 롤러를 사용하여, 전술한 방법으로, 표면으로부터 깊이 100nm, 깊이 100nm 내지 200nm, 깊이 200nm 내지 300nm의 각각의 영역에 대하여, 평균 가교 밀도와 평균 O/C 원자비의 측정을 행하였다.

또한, 동일한 조건에서 제작한 다른 현상 롤러를 사용하여, 전자 사진용 화상 형성 장치에서 화상 평가를 행하였다. 전자 사진용 화상 형성 장치에는, Hewlett-Packard사 제조의 Color Laser Jet3600(상품명)을 사용하였다. 프로세스 카트리지에는 전용의 시안용의 것을 사용하고, 현상 롤러만을 교환하여 이하의 평가를 행하였다.

(흐려짐 평가)

본 실험에 관한 현상 롤러를 삽입한 프로세스 카트리지를 화상 형성 장치 본체에 탑재하고, 온도 15℃, 습도 10%RH의 환경에 24시간 방치하였다. 그 후, 동일 환경에 있어서, 인자율 1%의 화상을 공칭 수명보다 많은 25000매 출력하였다. 그 후, 동일 환경에서 솔리드 백색 화상을 출력하고, 이하의 방법으로 흐려짐값을 측정하였다.

흐려짐값은, 반사 농도계 TC-6DS/A(상품명, 도꾜 덴쇼꾸 기쥬쯔 센터사 제조)를 사용하여, 화상 형성 전의 전사지의 반사 농도와, 솔리드 백색 화상 형성 후의 전사지의 반사 농도를 측정하고, 반사 농도의 증가분을 현상 롤러의 흐려짐값으로 하였다. 반사 농도는, 전사지의 화상 인쇄 영역의 전역을 측정하고, 최소값을 그 전사지의 반사 농도로 하였다. 흐려짐값은 작을수록 양호하다. 얻어진 결과를, 이하의 기준에 기초하여 평가하였다.

「A」: 1.0보다 작음

「B」: 1.0 이상 2.0보다 작음

「C」: 3.0 이상 5.0보다 작음

「D」: 5.0 이상

여기에서, 평가 「A」 및 평가 「B」는 육안으로는 화상 상에 「흐려짐」을 인식할 수 없는 레벨이다. 한편, 평가 「C」 및 평가 「D」는 육안으로 화상 상에 「흐려짐」을 명백하게 인식할 수 있는 레벨이다.

통상, 솔리드 백색 화상을 형성한 전사지 상에는, 현상제는 거의 전사되어 있지 않고, 흐려짐값은 2.0보다 작다. 그러나, 표면에 현상제가 고착된 현상 롤러에서는, 현상 롤러 상의 현상제의 대전량이 부족하다. 그로 인해, 솔리드 백색 화상의 형성시에도 현상제가 감광체 상에 이동하고, 또한 전사지 상에 전사되어 흐려짐을 발생한다. 따라서, 흐려짐값을 현상 롤러에 대한 현상제의 고착의 지표로서 사용할 수 있다.

(세트 평가)

다음으로, 동일하게 본 실험에 관한 현상 롤러를 삽입한 프로세스 카트리지를 온도 50℃, 습도 95%RH의 환경에 20일간 방치하였다. 그 후, 프로세스 카트리지로부터 현상 롤러를 취출하고, 현상 블레이드 접촉부의 변형량을 측정하였다.

현상 롤러의 변형량은, 현상 블레이드 접촉부에 형성된 오목 형상의 깊이로 규정하고, 레이저 변위 센서(LT-9500V(상품명), 기엔스사 제조)를 사용하여 측정하였다. 현상 롤러 표면에 대하여 수직 방향으로 레이저 변위 센서를 설치하고, 현상 롤러를 회전 구동하여 현상 롤러 표면의 변위를 판독하고, 현상 블레이드 접촉부의 변형량을 측정하였다. 변형량은 길이 방향으로 43mm 피치의 5점에서 측정을 행하고, 5점의 평균값으로 하였다.

그 후, 다시 동일한 프로세스 카트리지에 삽입하고, 온도 15℃, 습도 10%RH의 환경에 24시간 방치한 후, 동일 환경에서 화상 형성 장치 본체에 탑재하고, 하프톤 화상을 인자하였다. 변형량이 큰 경우에는, 현상 롤러 상의 현상 블레이드 접촉부에 대응하는 화상 상에 가로 줄무늬 형상의 화상 폐해(이하, 세트라고 함)가 형성된다. 변형량과 화상 폐해의 사이에 좋은 상관 관계가 보여지므로, 변형량을 세트의 지표로 하였다. 그리고, 변형량을 이하의 기준으로 평가하였다.

「A」 변형량이 4.0㎛보다 작음

「B」 변형량이 4.0㎛ 이상 5.0㎛보다 작음

「C」 변형량이 6.0㎛ 이상 7.0㎛보다 작음

「D」 변형량이 7.0㎛ 이상

여기에서, 평가 「A」 및 평가 「B」는 육안으로는 화상 상에 세트를 인식할 수 없는 레벨이다. 한편, 평가 「C」 및 평가 「D」는 육안으로 화상 상에 세트를 명백하게 인식할 수 있는 레벨이다.

상기 수순에 따라, 대기압 플라즈마 처리의 조건을 바꾸어, 실시예 1-1 내지 1-5, 비교예 1-1 내지 1-3에 관한 현상 롤러를 제작하고 평가하였다. 대기압 플라즈마 처리의 조건은, 표 2에 나타낸 바와 같이 챔버 내의 분위기의 질소 농도(N₂량), 공급 전력, 처리 시간, 펄스 변조의 유무 및 듀티비를 변경하였다. 표 2에 있어서, 펄스 변조를 하지 않는 경우에는 듀티비를 100%로 표기하였다.

얻어진 현상 롤러의 표면으로부터 깊이 100nm, 깊이 100nm 내지 200nm, 깊이 200nm 내지 300nm의 각 영역의 평균 가교 밀도 C1, C2, C3[mol/cm³], 동일하게 각 영역의 평균 O/C 원자비 O1, O2, O3 및 MD-1 경도를 표 2에 나타낸다. 또한, 얻어진 현상 롤러의 흐려짐값 및 세트의 평가 결과를 표 2에 함께 나타낸다.

(실험 2: 실시예 2-1 내지 2-2, 비교예 2-1 내지 2-2)

표면층의 원료액의 도포막을 경화시키기 위한 가열 처리 시간만을 변화시키고, 우레탄 수지막의 평균 가교 밀도를 실험예 1과는 다르게 하였다. 구체적으로는 가열 처리 시간을 30분, 45분, 120분, 180분으로 변경하고, 그 이외는 동일한 조건으로 하였다. 이 때, 대기압 플라즈마 처리 전에 팽윤법에 의해 구한 표면층의 원료액의 도포막의 경화막의 평균 가교 밀도는, 각각 1.5×10^-4mol/cm³, 2.0×10^-4mol/cm³, 7.0×10^-4mol/cm³, 7.4×10^-4mol/cm³이었다. 또한, X선 광전자 분광법에 의해 측정한 평균 O/C 원자비는 모두 0.40이었다.

그 후, 표 2에 나타내는 조건에서 대기압 플라즈마 처리를 행하여 현상 롤러를 제작하고 평가를 행하였다. 이 때의 처리 조건과, 얻어진 현상 롤러에 대한 평가 결과를 표 2에 함께 나타낸다.

(실험 3: 실시예 3-1 내지 3-5, 비교예 3-1 내지 3-2)

우레탄막의 원료로서, 폴리우레탄폴리올 예비중합체와 혼합하는 이소시아네이트를 변경하여, 평균 O/C 원자비가 실험 1과는 다른 우레탄 수지막을 제작하였다. 구체적으로는, 폴리우레탄폴리올 예비중합체 100.0질량부와 이소시아네이트(상품명: 타케네이트 B830; 미쯔이 다께다 케미컬 가부시끼가이샤 제조) 7.2질량부를 첨가하여 NCO 당량을 1.2가 되도록 하였다. 그 이외는 실험 1과 마찬가지로 하여 플라즈마 처리에 제공하는 피처리물을 제조하였다. 또한, 상기의 이소시아네이트는 TMP 변성 TDI이며, f(평균 관능기수)=3 상당이다. 또한, 대기압 플라즈마 처리 전에 팽윤법에 의해 구한, 본 실험에 관한 우레탄 수지막의 평균 가교 밀도는 6.0×10^-4mol/cm³이며, X선 광전자 분광법에 의해 측정한 평균 O/C 원자비는 0.30이었다.

그 후, 대기압 플라즈마 처리의 조건을 바꾸어 현상 롤러를 제작하고 평가를 행하였다. 이 때의 처리 조건과, 얻어진 현상 롤러에 대한 평가 결과를 표 2에 함께 나타낸다.

표 2의 결과로부터, 실험 1에 있어서, C1, C2, C3 및 O1, O2, O3이 조건 (1) 내지 (5)의 관계를 만족하는 실시예 1-1 내지 1-5에 있어서, 양호한 화상 형성을 행할 수 있었다. 또한, 조건 (6) 및 (7)의 관계도 만족하는 실시예 1-2 내지 1-4에 있어서, 한층 더 양호한 화상 형성을 행할 수 있었다. 또한, 실험 2에 있어서, C1, C2, C3 및 O1, O2, O3이 조건 (1) 내지 (5)의 관계를 만족하는 실시예 2-1 및2-2에 있어서, 양호한 화상 형성을 행할 수 있었다.

또한, 실험 3에 있어서, C1, C2, C3 및 O1, O2, O3이 조건 (1) 내지 (5)의 관계를 만족하는 실시예 3-1 내지 3-5에 있어서, 양호한 화상 형성을 행할 수 있었다. 또한, 조건 (6) 및 (7)의 관계도 만족하는 실시예 3-2 내지 3-4에 있어서, 한층 더 양호한 화상 형성을 행할 수 있었다.

(실험 4: 실시예 4-1 내지 4-5)

수지층의 재료의 액상 실리콘 고무에 배합하는 석영 분말의 질량부수 및 우레탄 수지막의 막 두께를 변경하고, 또한 실시예 1-2와 동일한 조건에서 대기압 플라즈마 처리를 행하여, MD-1 경도가 다른 현상 롤러를 제작하였다. 이 때의 제조 조건과, 얻어진 현상 롤러에 대한 평가 결과를 표 3에 함께 나타낸다.

표 3의 결과로부터, 현상 롤러의 MD-1 경도를 25.0°이상 40.0°이하의 범위로 한 실시예 4-2 내지 4-4에 있어서, 한층 더 양호한 화상 형성을 행할 수 있었다.

(실험 5: 실시예 5-1 내지 5-9)

실험 1에서 작성한 피처리물에 대한 대기압 플라즈마 처리의 조건을 하기 표 5에 나타내는 바와 같이 변경하여 현상 롤러를 제작하고 평가를 행하였다. 플라즈마 처리 조건은, 표 4에 나타낸 바와 같이 챔버 내의 분위기의 질소 농도(N₂량) 및 펄스 변조의 듀티비를 변경하였다.

또한, 본 실험에서는 대기압 플라즈마 처리 후의 외관의 평가를 함께 실시하였다. 대기압 플라즈마 처리시에, 처리 시간을 단축하기 위해 전력을 증가한 경우, 처리 후에 미소한 스파크 자국이 발생하는 경우가 있었다. 따라서, 외관의 평가로서, 비교적 전력을 높인 경우의 스파크 자국의 유무와 화상 폐해의 유무를 이하의 기준으로 평가하였다.

「A」스파크 자국이 존재하지 않고 화상 폐해가 존재하지 않음

「B」스파크 자국이 존재하지만 화상 폐해가 없음

「C」스파크 자국이 존재하고 화상 폐해를 확인할 수 있음

이 때의 처리 조건과, 얻어진 현상 롤러에 대한 평가 결과를 표 4에 함께 나타낸다.

표 4의 결과로부터, 대기압 플라즈마 처리를 질소 95vol% 이상의 분위기하에서 행한 실시예 5-3 및 5-4에 있어서, 보다 양호한 화상 형성을 행할 수 있었다. 또한, 대기압 플라즈마를 펄스폭 변조 방식에 의해 50% 이상 80% 이하의 듀티비로 펄스 변조한 고주파 전력을 공급하여 형성한 실시예 5-6 내지 5-8에 있어서, 보다 양호한 화상 형성을 행할 수 있었다.

또한, 상기 실시 형태는 모두 본 발명을 실시함에 있어서의 구체화의 예를 나타낸 것에 지나지 않으며, 이들에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 안되는 것이다. 즉, 본 발명은 그 기술 사상 또는 그 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 여러가지 형태로 실시할 수 있다.

이 출원은 2008년 2월 7일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2008-027633호로부터의 우선권을 주장하는 것이며, 그 내용을 인용하여 이 출원의 일부로 하는 것이다.

Claims

축심체와, 상기 축심체의 주위에 형성된, 우레탄 수지를 함유하는 표면층을 갖는 전자 사진용 현상 부재이며,
상기 표면층의 표면으로부터 깊이 100nm, 깊이 100nm 내지 200nm, 깊이 200nm 내지 300nm의 각 영역의 평균 가교 밀도를 각각 C1, C2, C3[mol/cm³]으로 하였을 때에, 하기 식 (1) 내지 (3), 즉
(1) C3<C2<C1
(2) C3×1.3≤C1≤C3×5.0
(3) 2.0×10^-4≤C3≤7.0×10^-4
의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 전자 사진용 현상 부재.
제1항에 있어서, 동일하게, 상기 표면층의 표면으로부터 깊이 100nm, 깊이 100nm 내지 200nm, 깊이 200nm 내지 300nm의 각 영역에 대하여,
X선 광전자 분광법에 의해 측정한 산소 원자(O)와 탄소 원자(C)의 평균 원자%비(평균 O/C 원자비)를 각각 O1, O2, O3으로 하였을 때에,
하기 식 (4) 및 (5), 즉
(4) O3×0.8≤O1≤O3×1.1
(5) 0.27≤O1≤0.44
의 관계를 만족하는 전자 사진용 현상 부재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 하기 식 (6) 및 (7), 즉
(6) C3×1.5≤C1≤C3×3.0
(7) O1≤O2≤O3
의 관계를 추가로 만족하는 전자 사진용 현상 부재.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 축심체의 주위에, 수지층과 상기 표면층을 이 순서대로 구비하는 전자 사진용 현상 부재.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 사진용 현상 부재의 MD-1 경도가 25.0°이상 40.0°이하인 전자 사진용 현상 부재.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 전자 사진용 현상 부재의 제조 방법이며, 상기 표면층의 원료액의 도포막의 경화막을 대기압하에서 플라즈마 처리하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 사진용 현상 부재의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 플라즈마 처리를 질소 95vol% 이상의 분위기하에서 행하는 전자 사진용 현상 부재의 제조 방법.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 플라즈마 처리에서 사용하는 플라즈마를, 펄스폭 변조 방식에 의해 50% 이상 80% 이하의 듀티비로 펄스 변조한 고주파 전력을 공급하여 형성하는 전자 사진용 현상 부재의 제조 방법.
적어도, 정전 잠상을 형성하기 위한 감광체와, 전자 사진용 현상 부재를 구비하고, 전자 사진용 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 구성된 전자 사진용 프로세스 카트리지이며, 상기 전자 사진용 현상 부재가 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 전자 사진용 현상 부재인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 프로세스 카트리지.
적어도, 정전 잠상을 형성하기 위한 감광체와, 전자 사진용 현상 부재를 구비하는 전자 사진용 화상 형성 장치이며, 상기 전자 사진용 현상 부재가 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 전자 사진용 현상 부재인 것을 특징으로 하는 전자 사진용 화상 형성 장치.