JP2001125435A

JP2001125435A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2001125435A
Application number: JP30858099A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saito; 宏齊藤; Shunkai Sako; 春海酒匂; Haruyuki Tsuji; 晴之辻; Shinji Takagi; 進司高木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】カウンター方向現像方式の画像形成におい
て、濃度ムラ、白抜け、スキャベジングのない高品位な
画像を得ることができ、かつ高耐久、長寿命である電子
写真感光体、その電子写真感光体を用いたプロセスカー
トリッジ及び画像形成装置を提供することにある。【解決手段】円筒状導電性支持体上に少なくとも感光
層を有し、円筒両端の開口部に、駆動伝達部材、軸受け
部材の一方又は両方を装着してなる電子写真感光体にお
いて、感光層の上に表面保護層を有し、電子写真感光体
表面の移動方向に対して現像剤担持体がカウンター方向
に移動する画像形成装置に用いられ、かつ、駆動伝達部
材、軸受け部材の一方又は両方の中心軸で回転させた時
の振れ精度が１００μｍ以下である電子写真感光体、そ
の電子写真感光体を用いたプロセスカートリッジ及び画
像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体、
プロセスカートリッジ及び電子写真装置に関し、詳しく
は、カウンター方向現像方式の複写機等の画像形成装置
に用いられる電子写真感光体、その電子写真感光体を有
するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機等の画像形成装置で
は、像担持体である電子写真感光体にトナーを供給し、
潜像をトナー像として可視化するものであるが、現像剤
として磁性トナーからなる一成分現像剤を使用する現像
装置の他、非磁性トナーと磁性キャリアを混合した二成
分現像剤を使用する現像装置も多用されている。二成分
現像剤を用いた現像によれば、黒色以外のカラー画像を
形成する場合、色調の優れたカラー画像を形成すること
が可能である。

【０００３】二成分現像剤を使用した現像方法には、磁
気ブラシ現像法がある。この磁気ブラシ現像法によれば
安定した現像が可能で、黒以外の色画像又はフルカラー
画像を簡単に形成できる。

【０００４】しかし、現像装置の現像剤担持体である現
像スリーブを電子写真感光体と対向部で同方向に回転さ
せる、いわゆる順方向現像方式では、ハーフトーン画像
部とベタ画像部との境界部分に、トナーが付着しない白
抜け現象が起こる場合がある。

【０００５】そこで、この問題を解決する手段として、
現像スリーブを電子写真感光体と対向部で逆方向に回転
させる、いわゆるカウンター方向の現像方式が提案され
ている。

【０００６】上記のカウンター方向現像方式を用いる場
合、磁気力の高い現像キャリアでは、順方向の現像方式
に比較して、剛直な現像剤磁気ブラシにより画像に筋目
が表れるいわゆるスキャベジングが起こり易くなる。こ
れは、現像剤磁気ブラシが潜像及び潜像に乗ったトナー
に、より衝撃力が強く接するためである。そこで、スキ
ャベジングを防止するためには、現像キャリアの磁気力
が比較的弱い、低磁力現像キャリアを用いることが効果
的である。

【０００７】しかし、低磁力現像キャリアを用いて現像
動作を行うと、電子写真感光体と現像スリーブの精度の
振れによるＳ−Ｄギャップの変化が現像濃度に対して敏
感に影響し、画像部に濃度ムラとなって表れ易いという
現象がある。精度の振れは、電子写真感光体の外径を小
さくする程又は軸方向の長さを大きくする程、顕著に現
われてくる。それゆえ、現在、複写機等の画像形成装置
に多数用いられている小径、長軸タイプの電子写真感光
体においては、特にこの濃度ムラが重要な問題となって
いる。

【０００８】また、カウンター方向現像方式において
は、電子写真感光体の一部分に対して接する現像剤磁気
ブラシの量、すなわちトナーの絶対量が増えるため、順
方向の現像方式に比較して電子写真感光体表面の削れ量
が増加し、電子写真感光体の寿命を縮めるという問題も
同時に起こっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、カウ
ンター方向現像方式の画像形成において、濃度ムラ、白
抜け、スキャベジングのない高品位な画像を得ることが
でき、かつ高耐久、長寿命である電子写真感光体、その
電子写真感光体を用いたプロセスカートリッジ及び画像
形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、円筒状
導電性支持体上に少なくとも感光層を有し、円筒両端の
開口部に、駆動伝達部材、軸受け部材の一方又は両方を
装着してなる電子写真感光体において、感光層の上に表
面保護層を有し、電子写真感光体表面の移動方向に対し
て現像剤担持体がカウンター方向に移動する画像形成装
置に用いられ、かつ、駆動伝達部材、軸受け部材の一方
又は両方の中心軸で回転させた時の振れ精度が１００μ
ｍ以下である電子写真感光体が提供される。

【００１１】また、本発明に従って、上記電子写真感光
体を有するプロセスカートリッジが提供される。

【００１２】更に、本発明に従って、上記電子写真感光
体とカウンター方向現像方法の現像手段とを有する画像
形成装置が提供される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００１４】カウンター方向現像方式の現像装置を図１
により説明する。現像装置１０２は、二成分現像剤を収
容した現像容器１１０の開口部に、円筒状の磁石１２１
を非回転に配置した現像スリーブ１２０が電子写真感光
体１０１に対向して配設され、この現像スリーブ１２０
は、矢印方向に回転する電子写真感光体１０１に対しカ
ウンター方向に回転して、その表面上に吸着保持された
現像剤を電子写真感光体１０１と対向した現像部に搬送
する。磁石１２１は、電子写真感光体１０１側に現像磁
極Ｎ１を有し、この現像磁極Ｎ１から現像スリーブ１２
０の回転方向に、第１搬送磁極Ｓ３、第２搬送磁極Ｎ
２、第３搬送磁極Ｓ２、及び第３搬送磁極と離間磁極を
構成する汲み上げ磁極Ｓ１を有している。

【００１５】現像容器１１０内の現像剤は、磁石１２１
の汲み上げ磁極Ｓ１に対応する現像スリーブ１２０の表
面上の位置（汲み上げ位置）Ｑで、汲み上げ極Ｓ１の作
用により現像スリーブ１２０上に吸着保持され、現像ブ
レード１２２によって層厚が規制されたのち現像部に至
り、現像部で現像磁極Ｎ１の作用により磁気ブラシを形
成して、電子写真感光体１０１上の潜像を現像する。

【００１６】現像によってトナー濃度が低下した現像剤
は、第１、第２搬送磁極Ｓ３、Ｎ２の作用によって、現
像容器１１０内まで現像スリーブ１２０上に保持されて
戻され、第３搬送磁極Ｓ２と汲み上げ磁極Ｓ１の中間の
磁束密度が最も小さい現像スリーブ１２０表面上の位置
（現像剤落下位置）Ｐで、現像スリーブ１２０上から剥
離して落下する。現像剤が剥離された現像スリーブ１２
０は、上記のように、汲み上げ位置Ｑで新たな現像剤が
吸着保持される。

【００１７】現像容器１１０内の現像スリーブ１２０の
下方には、第１の攪拌搬送部材１２３が設置され、隔壁
１４０を介して更に第２の攪拌搬送部材１２４が設置さ
れている。これら第１、第２の攪拌搬送部材１２３、１
２４は、スクリュータイプとされ、らせん状のスクリュ
ー羽根１２８及びその羽根の鍔間の板状突起１３０を有
してなっている。

【００１８】現像スリーブ１２０上から剥離したトナー
濃度が低い現像剤は、第１攪拌搬送部材１２３上に落下
して、第１攪拌搬送部材１２３により近傍の現像剤と軸
方向に攪拌搬送され、隔壁１４０の一端部の図示しない
開口を通って、第２攪拌搬送部材１２４に受け渡され
る。第２攪拌搬送部材１２４は、受け渡された現像剤、
及び現像容器１１０の補給口１１８から補給されたトナ
ーを攪拌しながら上記と逆回転に搬送し、隔壁１４０の
他端部の図示しない開口を通って、第１攪拌搬送部材１
２３側に戻す。

【００１９】次に、本発明の電子写真感光体の保護層に
ついて説明する。本発明においては、保護層の表面硬
度、及び現像剤等に対する摩耗性を高める点から、保護
層用の結着樹脂としては硬化性樹脂を用いることが好ま
しい。その他にも硬化性樹脂に関しては、保護層の抵抗
の環境変動が小さく、微粒子の分散性、分散後の安定性
の点においても優れているため、保護層の結着樹脂とし
て従来多く用いられているものである。本発明における
表面保護層の結着樹脂として用いている紫外線硬化性ア
クリル樹脂及びフェノール樹脂については、紫外線硬化
性アクリル樹脂に関しては高温高湿下及び常温低湿下に
おける表面保護層の抵抗変動が少なく、フェノール樹脂
に関しては繰り返し使用の耐久による傷がつきにくく、
耐使用環境性に優れた電子写真感光体及び電子写真装置
を提供するものである。

【００２０】本発明においては、保護層内の電気伝導性
を高める点から導電性粒子を分散してもよい。導電性粒
子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等
が挙げられる。金属としては、アルミニウム、亜鉛、
銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレス等、又はこれ
らの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したもの等
が挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チ
タン、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化
ビスマス及び錫をドープした酸化インジウム、アンチモ
ンやタンタルをドープした酸化ジルコニウム等が挙げら
れる。これらは単独で用いることも、２種以上を組み合
わせて用いることもできる。２種以上を組み合わせて用
いる場合には、単に混合しても、固溶体や融着の形にし
ても良い。

【００２１】本発明において用いられる導電性粒子の平
均粒径は、保護層の透明性の点で０．３μｍ以下が好ま
しく、特には０．１μｍ以下が好ましい。

【００２２】また、本発明においては、上述した導電性
粒子の中でも透明性の点で金属酸化物を用いることが特
に好ましい。

【００２３】本発明においては、保護層の滑り性及び離
型性を向上させる点からフッ素原子含有樹脂粒子を含有
しても良い。フッ素原子含有樹脂粒子としては、４フッ
化エチレン、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化エチ
レンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリ
デン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂及びこれらの共
重合体のなかから１種あるいは２種以上を適宜選択する
のが好ましいが、特に、４フッ化エチレン樹脂、フッ化
ビニリデン樹脂が好ましい。樹脂粒子の分子量や粒子の
粒径は適宜選択することができ、特に制限されるもので
はない。

【００２４】本発明において用いられるフッ素原子含有
樹脂粒子の割合は、保護層の全質量に対して５〜５０質
量％が好ましく、より好ましくは１０〜３０質量％であ
る。

【００２５】本発明において用いられるフッ素原子含有
化合物としては、含フッ素シランカップリング剤、フッ
素変性シリコーンオイル及びフッ素系界面活性剤等が挙
げられる。表１〜表３に好ましい化合物例を挙げるが、
本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】このフッ化原子含有樹脂粒子を導電性粒子
と共に樹脂溶液中で相互の粒子を凝集させないように、
フッ素原子含有化合物を導電性粒子の分散時に添加した
り、また、導電性粒子の表面をフッ素原子含有化合物で
表面処理するとよい。フッ素原子含有化合物を添加又は
導電性粒子に表面処理を行うことにより、フッ素原子含
有化合物のない場合に比べて、樹脂溶液中での導電性粒
子とフッ素原子含有樹脂粒子の分散性及び分散安定性が
格段に向上した。また、フッ素原子含有化合物を添加し
導電性粒子を分散した液、又は表面処理を施した導電性
粒子を分散した液に、フッ素原子含有樹脂粒子を分散す
ることによって分散粒子の二次粒子の形成もなく、経時
的にも非常に安定した分散性の良い塗工液が得られる。

【００３０】導電性粒子の表面処理方法としては、導電
性粒子と表面処理剤とを適当な溶剤中で混合、分散し、
表面処理剤を導電性粒子表面に付着させる。分散の方法
としてはボールミル、サンドミル等の通常の分散手段を
用いることができる。次に、この分散溶液から溶剤を除
去し、導電性粒子表面に固着させれば良い。また、必要
に応じて、この後更に熱処理を行っても良い。また、処
理液中には反応促進のための触媒を添加することもでき
る。更に、必要に応じて表面処理後の導電性粒子に更に
粉砕処理を施すことができる。

【００３１】導電性粒子に対するフッ素原子含有化合物
の割合は、粒子の粒径にも影響を受けるが、表面処理済
の導電性粒子全質量に対し、１〜６５質量％が好まし
く、より好ましくは１〜５０質量％である。

【００３２】以上のように、フッ素原子含有化合物を添
加した後に導電性粒子を分散する、又は、フッ素原子含
有化合物によって表面処理された導電性粒子を用いるこ
とにより、フッ素原子含有樹脂粒子の分散が安定し、滑
り性、離型性に優れた保護層を形成することができる。
しかしながら、最近のカラー化、高画質化、高安定化が
進み、より環境に対する安定化を求めるようになり、保
護層にもより一層の環境安定性を求めるようになってき
た。

【００３３】更に、本発明においては、より環境安定性
のある保護層とするために、下記一般式（１）で示され
るシロキサン化合物を導電性粒子分散時に添加したり、
又は予め表面処理を施した導電性粒子を混合することに
より、更に環境安定性により優れた保護層を得ることが
できる。

【００３４】

【化２】

【００３５】式中、Ａは水素原子又はメチル基であり、
かつＡの全部における水素原子の割合は０．１〜５０％
の範囲、ｎは０以上の整数である。

【００３６】このシロキサン化合物を添加後分散した塗
工液、又はこれを表面処理した導電性金属酸化物微粒子
を溶剤に溶かした結着樹脂中に分散することによって、
分散粒子の二次粒子の形成もなく、経時的にも安定した
分散性の良い塗工液が得られ、更にこの塗工液より形成
した保護層は透明性が高く、耐環境性に特に優れた膜が
得られた。

【００３７】一般式（１）で示されるシロキサン化合物
の分子量は特に制限されるものではないが、表面処理を
する場合は、その容易さからは粘度が高すぎない様が良
く、重量平均分子量で数百〜数万程度が適当である。

【００３８】表面処理の方法としては湿式、乾式の二通
りが有る。湿式では導電性金属酸化物粒子を一般式
（１）で示されるシロキサン化合物とを溶剤中で分散
し、シロキサン化合物を微粒子表面に付着させる。分散
の手段としては、ボールミル、サンドミル等の一般の分
散手段を使用することができる。次に、この分散溶液を
導電性金属酸化物微粒子表面に固着させる。この熱処理
においては、シロキサン中のＳｉ−Ｈ結合が熱処理過程
において空気中の酸素によって水素原子の酸化が起こ
り、新たなシロキサン結合ができる。その結果、シロキ
サンが三次元構造にまで発達し、導電性金属酸化物微粒
子表面がこの網状構造で包まれる。このように表面処理
は、シロキサン化合物を導電性金属酸化物微粒子表面に
固着させることによって完了するが、必要に応じて処理
後の微粒子に粉砕処理を施しても良い。

【００３９】乾式処理においては、溶剤を用いずにシロ
キサン化合物と導電性金属酸化物微粒子とを混合し混練
を行うことによってシロキサン化合物を微粒子表面に付
着させる。その後は、湿式処理と同様に熱処理、粉砕処
理を施して表面処理を完了する。

【００４０】本発明における導電性金属酸化物微粒子に
対するシロキサン化合物の割合は、微粒子の粒径やシロ
キサン中のメチル基と水素原子の比率等に依存するが、
１〜５０質量％が好ましく、より好ましくは３〜４０質
量％である。

【００４１】樹脂と導電性粒子との割合は直接的に保護
層の抵抗を決定する値であり、保護層の体積抵抗率が１
０¹⁰〜１０¹⁵（Ω・ｃｍ）の範囲になるように設定する
が、常温（２３℃）常湿（５０％）の条件下では１０¹²
より大きく１０¹⁴以下が好ましい。膜強度的には導電性
粒子の量が増えれば増えるほど弱くなるため、導電性粒
子の量は、保護層の抵抗及び残留電位が許容できる範囲
において、少なくする方が好ましい。これらのことよ
り、導電性粒子（Ｐ）と樹脂（Ｂ）の重量Ｐ／Ｂ比は、
５／１〜５／５までの範囲が好ましく、５／１．５以上
５／４以下がより好ましい。

【００４２】本発明においては、前記保護層中に、分散
性、結着性及び耐候性等を向上させる目的でカップリン
グ剤、酸化防止剤等の添加物を加えても良い。

【００４３】次に、本発明の電子写真感光体が有する支
持体について説明する。支持体としては、導電性を有す
る円筒状のものであればいずれのものでもよく、例え
ば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステ
ンレス、バナジウム、モリブデン、クロム、チタン、ニ
ッケル及びインジウム等の金属をドラム状に成形したも
の、アルミニウムや銅等の金属箔をプラスチックフィル
ムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウ
ム及び酸化スズ等をプラスチックフィルムに蒸着したも
の、導電性物質を単独又は結着樹脂と共に塗布して導電
層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙等が挙げ
られる。

【００４４】次に、本発明の電子写真感光体の感光層に
ついて説明する。感光層の構成は電荷発生材料と電荷輸
送材料の双方を同一の層に含有する単層型と、電荷発生
材料を含有する電荷発生層と電荷輸送材料を含有する電
荷輸送層を有する積層型に大別される。

【００４５】感光層が積層型の場合、電荷発生材料とし
ては、セレン、セレン−テルル及びアモルファスシリコ
ン等の無機系電荷発生材料；ピリリウム系染料、チアピ
リリウム系染料、アズレニウム系染料、チアシアニン系
染料及びキノシアニン系染料等のカチオン染料；スクエ
アリウム塩系顔料；フタロシアニン系顔料；アントアン
トロン系顔料、ジベンズピレンキノン系顔料及びピラン
トロン系顔料等の多環キノン顔料；インジゴ系顔料；キ
ナクリドン系顔料；及びアゾ系顔料等が挙げられる。電
荷発生層は、これらの電荷発生材料を真空蒸着装置によ
って蒸着層として形成したり、あるいは結着樹脂に分散
又は溶解した塗工液を塗布し、乾燥することによって塗
布層として形成することができる。

【００４６】結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から
選択でき、また、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びポ
リビニルピレン等の有機光導電性ポリマーから選択でき
る。好ましくは、ポリビニルブチラール、ポリアリレー
ト（ビスフェノールＡとフタル酸の縮重合体等）、ポリ
カーボネート、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、アクリ
ル樹脂、ポリアクリルアミド、ポリアミド、セルロース
系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリビニルア
ルコール等の樹脂が挙げられる。

【００４７】電荷発生層中に含有する結着樹脂は、電荷
発生層全質量に対して８０質量％以下であることが好ま
しく、特には５０質量％以下であることが好ましい。

【００４８】電荷発生層の膜厚は５μｍ以下であること
が好ましく、特には０．０１〜１μｍであることが好ま
しい。

【００４９】電荷輸送層は、主鎖又は側鎖にビフェニレ
ン、アントラセン、ピレン及びフェナントレン等の構造
を有する多環芳香族化合物；インドール、カルバゾー
ル、オキサジアゾール及びピラゾリン等の含窒素環化合
物；ヒドラゾン化合物；及びスチリル化合物等の電荷輸
送材料を結着樹脂に溶解した塗工液を塗布し、乾燥する
ことにより形成される。

【００５０】結着樹脂としては、ポリアリレート、ポリ
スルホン、ポリアミド、アクリル樹脂、アクリロニトリ
ル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル
樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、アルキド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタ
ン、あるいはこれらの共重合体、例えば、スチレン−ブ
タジエンコポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポ
リマー及びスチレン−マレイン酸コポリマー等が挙げら
れる。また、このような絶縁性ポリマーの他にポリビニ
ルカルバゾール、ポリビニルアントラセンやポリビニル
ピレン等の有機光導電性ポリマーも使用することができ
る。

【００５１】結着樹脂と電荷輸送材料との割合は、結着
樹脂１００質量部当たり電荷輸送材料を１０〜５００質
量部とすることが好ましい。

【００５２】また、電荷輸送層の膜厚は、５〜４０μｍ
が好ましく、特には１０〜３０μｍが好ましい。

【００５３】感光層が単層型の場合、感光層は、上述の
電荷発生材料及び電荷輸送材料を上述の結着樹脂中に分
散及び溶解した溶液を支持体上に塗布し、乾燥すること
によって形成することができる。

【００５４】本発明においては、支持体と感光層の間に
バリアー機能と接着機能をもつ下引層を設けることもで
きる。

【００５５】下引層の材料としては、例えば、ポリビニ
ルアルコール、ポリエチレンオキシド、ニトロセルロー
ス、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−
アクリル酸コポリマー、アルコール可溶アミド、ポリア
ミド、ポリウレタン、カゼイン、ニカワ及びゼラチン等
が挙げられる。下引層は、これらの材料を適当な溶剤に
溶解した溶液を支持体上に塗布し、乾燥することによっ
て形成することができる。その膜厚は５μｍ以下である
ことが好ましく、特には０．２μｍ〜３μｍであること
が好ましい。

【００５６】露光がレーザー光の場合は、干渉縞の防止
のために下引層と支持体の間に導電層を設けることが好
ましい。導電層は、カーボンブラック及び金属粒子等の
導電性粉体を結着樹脂中に分散した溶液を支持体上に塗
布し、乾燥することによって形成することができる。導
電層の膜厚は５〜４０μｍであることが好ましく、特に
は５〜３０μｍであることが好ましい。

【００５７】上述した各種層は、適当な有機溶剤を用
い、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、ビ
ームコーティング法、スピンナーコーティング法、ロー
ラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法及び
ブレードコーティング法等のコーティング法によって形
成することができる。

【００５８】次に、電子写真感光体の振れ精度に関して
は、電子写真感光体の長手方向における軸線を基準線と
し、その基準線に対する電子写真感光体外周面の振れ幅
（μｍ）の最大値を規定することによって求まる。この
最大値は、支持体、感光層、駆動部材、軸受け部材各々
の精度によって、更に電子写真感光体の外径、軸の長さ
によっても影響を受けるが、本発明においては、外径４
０ｍｍ以下、軸方向の長さ３００ｍｍ以上の支持体を用
いて、支持体上に前節の如く各々感光層及び保護層を塗
布し、更にその両端に駆動部材、軸受け部材の一方又は
両方を装着し、その中心軸で回転させた際の振れ幅の大
きさを１００μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以下と
規定することによって、所定の効果を得ることができ
る。

【００５９】電子写真感光体の振れ精度の測定方法につ
いては、低出力の可視赤外レーザーによる非接触の測定
法を用いた。具体的には電子写真感光体に装着した駆動
部材、軸受け部材の一方又は両方の中心軸で電子写真感
光体を測定台に固定し、その長手方向の上端、中心、下
端の３点において上方よりレーザー光を照射した時の、
電子写真感光体によって生じる影の大きさを測定し、そ
こから中心軸に対する電子写真感光体の外径の振れを算
出する。更に、電子写真感光体を周方向に回転させなが
ら計８点測定することによって、本発明における電子写
真感光体の振れ精度を求めることができる。

【００６０】電子写真感光体の振れ精度を良化させる方
法については、アルミニウム支持体に切削加工を施すこ
とが好ましい。具体的には円筒体の外周面に切刃を押し
当てて、円筒体を回転させながら表面を均一に切削して
外周面の真直度を高める方法、又は円筒体の内周面にお
ける、駆動部材、軸受け部材の一方又は両方の当接する
部位に切刃を押し当てて切削し、電子写真感光体と駆動
部材、軸受け部材の一方又は両方との接触精度を高める
いわゆるインロー加工法が挙げられる。

【００６１】次に、本発明のプロセスカートリッジなら
びに電子写真装置について説明する。図２に本発明の電
子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電
子写真装置の概略構成を示す。

【００６２】図２において、１１はドラム状の本発明の
電子写真感光体であり、軸１２を中心に矢印方向に所定
の周速度で回転駆動される。電子写真感光体１１は、回
転過程において、一次帯電手段１３によりその周面に正
又は負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット
露光やレーザービーム走査露光等の露光手段（不図示）
から出力される目的の画像情報の時系列電気デジタル画
像信号に対応して強調変調された露光光１４を受ける。
こうして電子写真感光体１１の周面に対し、目的の画像
情報に対応した静電潜像が順次形成されていく。

【００６３】形成された静電潜像は、次いで現像手段１
５によりトナー現像され、不図示の給紙部から電子写真
感光体１１と転写手段１６との間に電子写真感光体１１
の回転と同期して取り出されて給紙された転写材１７
に、電子写真感光体１１の表面に形成担持されているト
ナー画像が転写手段１６により順次転写されていく。

【００６４】トナー画像の転写を受けた転写材１７は、
電子写真感光体面から分離されて像定着手段１８へ導入
されて像定着を受けることにより画像形成物（プリン
ト、コピー）として装置外へプリントアウトされる。

【００６５】像転写後の電子写真感光体１１の表面は、
クリーニング手段１９によって転写残りトナーの除去を
受けて清浄面化され、更に前露光手段（不図示）からの
前露光光２０により除電処理された後、繰り返し画像形
成に使用される。なお、一次帯電手段１３が帯電ローラ
ー等を用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ず
しも必要ではない。

【００６６】本発明においては、上述の電子写真感光体
１１、一次帯電手段１３、現像手段１５及びクリーニン
グ手段１９等の構成要素のうち、複数のものを容器２１
に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構
成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービ
ームプリンター等の電子写真装置本体に対して着脱自在
に構成してもよい。例えば、一次帯電手段１３、現像手
段１５及びクリーニング手段１９の少なくとも一つを電
子写真感光体１１と共に一体に支持してカートリッジ化
して、装置本体のレール等の案内手段２２を用いて装置
本体に着脱自在なプロセスカートリッジとすることがで
きる。

【００６７】

【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明する。なお、実施例中の「部」は質量部を
示す。

【００６８】（実施例１）アルミニウムの熱間押出加工
によりφ３０ｍｍ×３５７．５ｍｍのアルミニウム円筒
体を作製し、外周面、内周面に切削加工を施した。切削
加工に関しては、円筒体のアルミニウム円筒体の一方の
端部に切刃を押し当てて、バイトを旋盤に固定して、円
筒体を回転させながらバイトの切刃を円筒体１回転あた
り５０μｍの送り速度で切削加工した。更に、円筒体両
端の開口部から３０ｍｍの内周面においても同様にして
切削加工を行った。

【００６９】以上にして得られたアルミニウム円筒体を
支持体とし、それに以下の材料より構成される塗料を支
持体上に浸漬コーティング法で塗布し、１４０℃で３０
分間熱硬化することによって、膜厚が１５μｍの導電層
を形成した。

【００７０】導電性顔料：酸化スズコート処理酸化チタン１０部抵抗調節用顔料：酸化チタン１０部結着樹脂：フェノール樹脂１０部レベリング剤：シリコーンオイル０．００１部溶剤：メタノール／メチルセロソルブ＝１／１（重量比）２０部

【００７１】この上にＮ−メトキシメチル化ナイロン３
部と共重合ナイロン３部とをメタノール６５部／ｎ−ブ
タノール３０部とに溶解した溶液を浸漬コーティング法
で塗布し、乾燥することによって、膜厚が０．５μｍの
下引層を形成した。

【００７２】次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラ
ッグ角（２θ±０．２°）の９．０°、１４．２°、２
３．９°及び２７．１°に強いピークを有するオキシチ
タニウムフタロシアニン４部、ブチラール樹脂（商品
名：ＢＸ−１積水化学（株）製）２部及びシクロヘキ
サノン８０部をφ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミ
ル装置で４時間分散した後、メチルエチルケトン１１５
部を加えて電荷発生層用分散液を得た。これを前記下引
層上に浸漬コーティング法で塗布し、乾燥することによ
って、膜厚が０．２μｍの電荷発生層を形成した。

【００７３】次に、下記構造式（２）のスチリル化合物
１０部

【００７４】

【化３】及びポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ−２
００三菱ガス化学（株）製）１０部をジクロルメタン
２０部／モノクロルベンゼン６０部の混合溶媒中に溶解
し、この溶液を前記の電荷発生層上に浸漬コーティング
法で塗布し、１１５℃で６０分間乾燥させることによっ
て、膜厚が２０μｍの電荷輸送層を形成した。

【００７５】次に、保護層として、下記構造式（３）で
表面処理した（処理量７％）アンチモンドープ酸化錫微
粒子２０部、

【００７６】

【化４】メチルハイドロジェンシリコーンオイル（商品名：ＫＦ
−９９信越シリコーン（株）製）で表面処理した（２
５％）アンチモンドープ酸化錫微粒子３０部、下記構造
式（４）の紫外線硬化性アクリル樹脂（商品名：ビスコ
ート＃２９５大阪有機化学工業(株)製）１８部、

【００７７】

【化５】重合開始剤として２−メチルチオキサンソン１部及びエ
タノール１５０部を、サンドミルにて６６時間かけて分
散を行った。更に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子
（平均粒径０．１８μｍ）２０部を加えて分散を行い、
これを調合液とした。

【００７８】その後、浸漬塗布により膜を形成し、高圧
水銀灯により３２０ｍＷ／ｃｍ²の光強度で３０秒間硬
化を行い、その後、１２０℃で２時間の熱風乾燥して膜
厚が４μｍの保護層を形成して電子写真感光体を作製し
た。また、保護層調合液の分散性は良好で、膜表面はム
ラの無い均一な面であった。

【００７９】以上のように作製した電子写真感光体の両
端の開口部に、駆動部材及び軸受け部材を電子写真感光
体との接触面に接着剤を塗布して装着し、周回転させた
際の振れ精度を測定したところ、振れ精度の測定値は５
０μｍであった。

【００８０】試験の評価は、キヤノン（株）製ＧＰ−２
１５に以下の改造を施した実機を用いた。改造の内容
は、Ｓ−Ｄギャップを４５０μｍ、現像手段としてカウ
ンター方向移動方式の二成分現像器を装着し、現像キャ
リアとして低磁力現像キャリア（飽和磁化：２０〜４５
Ａｍ²／Ｋｇ）を装着した。評価として、２３℃／５０
％ＲＨにおける初期画像、及びＡ４紙の１００００枚耐
久後の画像を見た。濃度ムラ発生率は、各々Ａ４紙連続
１００枚における画像欠陥発生率で算出した。結果を表
４に示す。

【００８１】（実施例２）上記実施例１において、アル
ミニウム円筒体の内周面に切削加工を施さなかった他
は、実施例１と全く同様にして電子写真感光体を作製し
た。完成後の電子写真感光体の振れ精度を測定したとこ
ろ、７０μｍであった。これを用いて実施例１と全く同
様にして評価を行った。結果を表４に示す。

【００８２】（実施例３）上記実施例１において、アル
ミニウム円筒体の内周面、及び外周面に切削加工を施さ
なかった他は、実施例１と全く同様にして電子写真感光
体を作製した。完成後の電子写真感光体の振れ精度を測
定し、振れ精度が１００μｍのものを抜き出して実施例
１と全く同様にして評価を行った。結果を表４に示す。

【００８３】（比較例１及び２）上記実施例３と全く同
様にして電子写真感光体を作製し、完成後の電子写真感
光体の振れ精度を測定して、振れ精度が１２０μｍ、１
５０μｍのものを抜き出し、各々について実施例１と全
く同様にして評価を行った。結果を表４に示す。

【００８４】（実施例４）上記実施例１において、前記
紫外線硬化性アクリル樹脂をノボラック型フェノール樹
脂（商品名：ＣＭＫ−２４００昭和高分子（株）製）
に変更し、重合開始剤を加えず、硬化剤としてヘキサメ
チレンテトラミン１部を添加して調合液とした。

【００８５】この分散液を用いて前記電荷輸送層上に浸
漬塗布により膜を形成し、１４５℃の温度で１時間の熱
風乾燥して膜厚４μｍの保護層を形成して電子写真感光
体を作製した。また、保護層調合液の分散性は良好で、
膜表面はムラの無い均一な面であった。

【００８６】完成後の電子写真感光体の振れ精度を測定
したところ５０μｍであった。これを用いて実施例１と
全く同様にして評価を行った。結果を表４に示す。

【００８７】（実施例５）上記実施例４において、アル
ミニウム円筒体の内周面に切削加工を施さなかった他
は、実施例４と全く同様にして電子写真感光体を作製し
た。完成後の電子写真感光体の振れ精度を測定したとこ
ろ、７０μｍであった。これを用いて実施例１と全く同
様にして評価を行った。結果を表４に示す。

【００８８】（実施例６）上記実施例４において、アル
ミニウム円筒体の内周面、及び外周面に切削加工を施さ
なかった他は、実施例４と全く同様にして電子写真感光
体を作製した。完成後の電子写真感光体の振れ精度を測
定し、振れ精度が１００μｍのものを抜き出して実施例
１と全く同様にして評価を行った。結果を表４に示す。

【００８９】（比較例３及び４）上記実施例６と全く同
様にして電子写真感光体を作製し、完成後の電子写真感
光体の振れ精度を測定して、振れ精度が１２０μｍ、１
５０μｍのものを抜き出し、各々について実施例１と全
く同様にして評価を行った。結果を表４に示す。

【００９０】（比較例５）上記実施例１において、保護
層を塗工しなかった他は、実施例１と全く同様にして電
子写真感光体を作製した。完成後の電子写真感光体の
振れ精度を測定したところ７０μｍであった。これを用
いて実施例１と全く同様にして評価を行った。結果を表
４に示す。

【００９１】

【表４】

【００９２】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体、その電子写真
感光体を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置
は、高耐久、長寿命を特徴とし、画像出力した際の濃度
ムラ、白抜け、スキャベジングがないという顕著な効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】カウンター方向現像方法の現像装置の断面を示
す図である。

【図２】本発明の電子写真感光体を有するプロセスカー
トリッジを有する電子写真装置の概略構成の例を示す図
である。

【図３】本発明の電子写真感光体の層構造を示す図であ
る。

【符号の説明】

１保護層２電荷輸送層３電荷発生層４導電性支持体５下引層６導電層１１電子写真感光体１２軸１３一次帯電手段１４露光光１５現像手段１６転写手段１７転写材１８定着手段１９クリーニング手段２０前露光手段２１プロセスカートリッジ容器２２案内手段１０１電子写真感光体１０２現像装置１１０現像容器１１８補給口１２０現像スリーブ１２１磁石１２２現像ブレード１２３第一搬送部材１２４第二搬送部材１２８スクリュー羽根１３０板状突起１４０隔壁Ｎ１現像磁極Ｎ２第二現像磁極Ｓ１汲み上げ磁極Ｓ２第三搬送磁極Ｓ３第一搬送磁極Ｐ現像剤落下位置Ｑ汲み上げ位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｈ (72)発明者辻晴之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者高木進司東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H035 CB03 CB06 CD05 CD14 CG03 2H068 AA00 AA03 AA05 AA06 AA54 AA58 BA58 BB07 BB08 BB31 BB33 BB34 BB35 DA71 EA00 2H077 AD02 AD06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状導電性支持体上に少なくとも感光
層を有し、該円筒両端の開口部に、駆動伝達部材、軸受
け部材の一方又は両方を装着してなる電子写真感光体に
おいて、感光層の上に表面保護層を有し、電子写真感光
体表面の移動方向に対して現像剤担持体がカウンター方
向に移動する画像形成装置に用いられ、かつ、駆動伝達
部材、軸受け部材の一方又は両方の中心軸で回転させた
時の振れ精度が１００μｍ以下であることを特徴とする
電子写真感光体。
【請求項２】前記電子写真感光体の外径が４０ｍｍ以
下、軸方向の長さが３００ｍｍ以上である請求項１に記
載の電子写真感光体。
【請求項３】前記表面保護層が硬化性樹脂、及び導電
性粒子を含有する請求項１又は２に記載の電子写真感光
体。
【請求項４】前記硬化性樹脂がアクリル樹脂、又はフェ
ノール樹脂である請求項１〜３のいずれかに記載の電子
写真感光体。
【請求項５】前記表面保護層がシロキサン化合物、フ
ッ素原子含有化合物の一方又は両方を含有する請求項１
〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項６】前記表面保護層がフッ素原子含有樹脂微
粒子を含有する請求項１〜５のいずれかに記載の電子写
真感光体。
【請求項７】前記シロキサン化合物が下記式（１）で
表わされる請求項５に記載の電子写真感光体。【化１】（式中、Ａは水素原子又はメチル基であり、かつ、Ａの
全部における水素原子の割合は０．１〜５０％の範囲、
ｎは０以上の正の整数である）
【請求項８】前記フッ素原子含有化合物が、含フッ素
シランカップリング剤、フッ素変性シリコーンオイル及
びフッ素系界面活性剤からなる群より選ばれる請求項５
に記載の電子写真感光体。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の電子写
真感光体を、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、
静電潜像の形成された電子写真感光体をトナーで現像す
る現像手段、及び転写工程後の電子写真感光体上に残余
するトナーを回収するクリーニング手段からなる群より
選ばれた少なくとも一つの手段と共に一体に支持し、電
子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロ
セスカートリッジ。
【請求項１０】請求項１〜８のいずれかに記載の電子
写真感光体、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、
帯電した電子写真感光体に対し露光を行い静電潜像を形
成する露光手段、静電潜像の形成された電子写真感光体
をトナーで現像する現像手段、及び転写材上のトナー像
を転写する転写手段を有することを特徴とする電子写真
装置。
【請求項１１】前記現像手段が電子写真感光体表面の
移動方向に対して現像剤担持体がカウンター方向に移動
する請求項１０に記載の画像形成装置。