JP2002278115A

JP2002278115A - 電子写真感光体、及びそれを用いた画像形成方法

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Publication number: JP2002278115A
Application number: JP2001083056A
Authority: JP
Inventors: Arihiko Kawahara; 在彦川原; Rikiya Matsuo; 力也松尾; Mikio Kadoi; 幹男角井; Kazushige Morita; 和茂森田; Tatsuhiro Morita; 竜廣森田; Masanori Matsumoto; 雅則松本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、導電性支持体の表面粗さを特定
の範囲に設定することにより、解像度１２００ｄｐｉ以
上の高画質記録で、干渉縞模様（モアレ）等の画像不良
を解消した電子写真感光体及びそれを用いた画像形成方
法を提供する。【解決手段】レーザビーム径が小さい高解像度記録にお
いては、導電性支持体１１の表面に均一且つ適切な凹凸
（Ｒｍａｘ）を付与することで、均一且つ安定的にモア
レ（干渉縞）の発生しない画像を得ることが可能とな
る。また、外周加工面形状の繰り返し間隔を表すＳｍ値
は、凹凸の密度とレーザ反射光の散乱効率とに関係して
いる。ＲｍａｘとＳｍとが特定の式の関係を満たすと
き、１２００ｄｐｉ以上の高解像度プロセスにおいて
も、均一且つ安定的にモアレ（干渉縞）の発生しない画
像を得ることができいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の高解
像度画像形成装置に使用される電子写真感光体及びそれ
を用いた画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、この種の画像形成方法としては、図
５にも示すように、帯電手段２による帯電、露光手段３
による露光、現像手段４による現像、転写手段５による
転写、クリーニング手段６によるクリーニング、定着手
段８による定着、及び除電手段７による除電などの工程
からなる。感光体ドラム１は、矢符Ｓ１方向に回転可能
に設けられる。感光体ドラム１の表面は、帯電手段２で
あるコロナチャージャや接触ローラ帯電器によって所定
の電荷量に均一に帯電され、露光手段３で所定の静電潜
像ポテンシャルを形成することによって静電潜像を担持
する。

【０００３】感光体ドラム１は、基体としての金属また
は樹脂製の導電性支持体と、その表面に形成される感光
層とから構成される。感光層は、導電性支持体の上面に
形成される下引き層と、その上に形成される比較的薄い
電荷発生層（ＣＧＬ）と、最外層に形成されるポリカー
ボネートを主成分とした比較的厚い電荷輸送層（ＣＴ
Ｌ）とで構成される。露光によって電荷発生層でキャリ
アが発生し、該キャリアによって感光体ドラム１に帯電
した電荷が相殺されて前記静電潜像ポテンシャルが形成
される。感光体ドラム１に担持された静電潜像は、感光
ドラム１が回転することによって現像剤担持体４１と接
触する現像領域４２に搬送される。前記方向Ｓ１とは反
対の矢符Ｓ３の方向に回転する現像剤担持体４１は、感
光体ドラム１に圧接される。そして、現像手段４におい
て現像剤担持体４１に担持されたトナーが感光体ドラム
１の静電潜像に従って移動し付着することによって静電
潜像が顕像化され、現像される。現像剤担持体４１に
は、図示しない接続された電源から所定のバイアス電圧
が印加される。

【０００４】現像後、感光体ドラム１に付着したトナー
は、所定の転写領域に搬送される。転写領域には給紙手
段によって紙などの転写材Ｐが給紙されており、感光体
ドラム１上にトナー像と同期して接触する。転写領域に
設けられる転写手段５には高圧電源を具備したチャージ
ャ型や接触ローラ型があり、トナー１０が転写される側
の極性の電圧を感光体ドラム１に印加する。これによっ
て、トナー１０が転写材Ｐに移動し、トナー像が転写さ
れる。転写材Ｐが感光体ドラム１から分離された後、転
写材Ｐ上のトナーは定着手段８によって定着される。た
とえば、熱融解によって定着され、その後、装置外部に
排紙される。また、転写後の感光体ドラム１の表面は、
クリーニング手段６によって清掃された後、除電手段７
によって表面に残存する電荷が除去され、電気的に初期
化される。除電手段７には、光除電ランプや接触除電器
がある。

【０００５】従来、レーザビームをライン走査する方式
の電子写真プロセスを有する複写機及びプリンタにはガ
スレーザが用いられていたが、小型化、低コスト化によ
り半導体レーザが使われるようになってきた。この半導
体レーザは、一般に７５０ｎｍ以上の長波長領域で高感
度特性をもつ電子写真感光体が必要となり、そのための
電子写真感光体が開発されてきた。

【０００６】ところで、このような長波長光に対して感
光性を持つ感光体にレーザビーム露光が行われる電子写
真感光体には、形成されたトナー画像には干渉縞模様が
出現し、良好な再生画像が形成できないという欠点があ
る。この理由の一つとしては、図４に示されるように、
導電性支持体１１と、電荷発生層１３及び電荷輸送層１
５を有する感光層１８とからなる従来の積層型感光体に
おいては、レーザ光が感光層１８内部への入射光１９と
なって入射した後、感光層１８と導電性支持体１１との
界面１１ａで反射した反射光２１、及び感光層１８と空
気との界面１８ａで反射した反射光が、入射光１９との
位相差によって干渉縞を発生させているという現象が挙
げられる。

【０００７】この欠点を解消する方法としては、これま
で感光体の素管表面を陽極酸化法やサンドブラスト法な
どにより粗面化する方法、感光層と素管の間に光吸収層
あるいは反射防止層を用いる方法などにより感光層内で
生じる多重反射を解消することが提案されてきている。
例えば、特開２０００−２２７６７１号公報ではベース
表面粗さを０．１〜１．５μｍ程度に凹凸を形成し、同
様に特開平５−２６１９１号公報では０．１〜１．０μ
ｍ程度に凹凸を形成している。また、特開２０００−１
４７８１７号公報では、支持体外周加工面形状の繰り返
し間隔と表面十点平均粗さ（Ｒｚ）の最適化がなされ、
特開平１−３１６７５２号公報、特開平８−１２３０５
８号公報、及び特開平８−２２７１７０号公報では、支
持体表面粗さの最大高さ、平均山間隔、表面うねり、中
心線平均粗さ等々により最適値が提案されている。

【０００８】しかし、何れの提案においても、解像度１
２００ｄｐｉ以上の高画質（高密度）記録において、画
像形成時に発生する支持体表面形状とレーザ露光の関係
に起因した干渉縞模様（モアレ）、同様の干渉縞の一種
と考えられる直線状モアレ（ピッチムラ）、支持体表面
の凹凸が感光層表面にまで顕在化することで発生するク
リーニング不良、それに伴うトナーフィルミング現象等
の画像不良をすべて完全に解消するには至っていない。

【０００９】特に近年の画像形成における高画質化、高
解像度化の要請に伴い、解像度を１２００ｄｐｉ以上に
すると、既に提案されている支持体表面形状においては
干渉縞が発生し易い。この原因は、単位面積内でのドッ
ト形成量が増加するに従って反射光も増加し、それに伴
い画像上の干渉模様（モアレ）も増加するためと考えら
れており、従来の支持体表面形状では、高画質化、高解
像度化に伴う干渉縞を完全に解消することができない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、解像度１２００ｄｐｉ以上の高画
質（高密度）記録において、画像形成時に発生する支持
体表面形状とレーザ露光の関係に起因した干渉縞模様
（モアレ）、同様の干渉縞の一種と考えられる直線状モ
アレ（ピッチムラ）、支持体表面の凹凸が感光層表面に
まで顕在化することで発生するクリーニング不良、それ
に伴うトナーフィルミング現象等の画像不良をすべて完
全に解消し、実用上、画像不良のない高解像度用電子写
真感光体とその製造方法及びそれを用いた画像形成方法
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、１２０
０ｄｐｉ以上の高画質化、高解像度画像記録において
も、干渉縞などの画像不具合を解消した電子写真感光体
を提供することにある。具体的には図１〜図３を参照し
て後述するように、適切な導電性支持体の表面粗さＲｍ
ａｘの範囲を指定し、且つ外周加工面形状の繰り返し間
隔を表すＳｍ値を用いて範囲指定することにより画像不
具合を抑制することにある。

【００１２】Ｒｍａｘは、導電性支持体の表面の基準長
さだけ抜き取った部分の最大山と最深谷の高さの差を表
しており、Ｒｍａｘが０．７μｍより小さい場合、感光
層と導電性支持体との界面における露光レーザ反射光
と、感光層と空気との界面で反射した反射光とがその位
相差によって干渉を起こし、モアレ（干渉縞）が発生す
る。基本的にＲｍａｘを大きくすることで感光層と導電
性支持体との界面におけるレーザ反射光を散乱させるこ
とでモアレは低減されるが、Ｒｍａｘが２．５μｍを超
える場合、導電性支持体の表面における凹凸が感光層表
面にまで顕在化することでクリーニング不良が発生し、
また、それに伴ってトナーフィルミング現象等の画像不
良が発生する。

【００１３】一方、Ｓｍは、外周加工面形状の凹凸の平
均間隔を表した値である。表面粗さが露光レーザ光の散
乱効果を得るのに充分な値（Ｒｍａｘ値が大きい）であ
っても、粗さの凹凸の間隔が長い可能性がある。この場
合、局所的にモアレが発生し、それはレーザビーム径が
小さくなる高解像度記録プロセスにおいては、更にモア
レの発生が顕著になる。つまり、高解像度記録において
は、レーザビーム径が従来に比べ小さいことから、導電
性支持体に均一且つ適切な凹凸を付与することで、均一
且つ安定的にモアレ（干渉縞）の発生しない画像を得る
ことが可能となる。Ｓｍが小さいと云うことは、前述し
た凹凸の密度が高くレーザ反射光の散乱効率が高いこと
を示しており、ＳｍとＲｍａｘが下記の式の関係を満た
すとき、１２００ｄｐｉ以上の高解像度プロセスにおい
ても、均一且つ安定的にモアレ（干渉縞）の発生しない
画像を得ることが可能となる。Ｓｍ≦２２．２２×Ｒｍａｘ＋２４．４５０．７≦Ｒｍａｘ≦２．５

【００１４】高画質化を目的とした画像形成のための電
子写真感光体において、導電性支持体と感光層との間に
無機酸化物を含有する中間層を設けることで、導電性支
持体の表面だけでなく、中間層表面においても露光レー
ザ光を散乱させることになり、一層効果的にモアレ（干
渉縞）の発生を防ぐことが可能となる。

【００１５】高画質化を目的とした画像形成のための電
子写真感光体において、感光層を構成する電荷発生層の
分散溶媒を選択しその表面性を調整することで、導電性
支持体の表面だけでなく電荷発生層の表面でも露光レー
ザ光を散乱させることになり、一層効果的にモアレ（干
渉縞）の発生を防ぐことが可能となる。つまり、前記感
光層は電荷発生層と電化輸送層とを有しており、前記電
荷発生層は、溶媒として酢酸エチル、酢酸ブチル等のエ
ステル系、又はテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソ
ラン等のエーテル系から選ばれた単独系又は混合系の有
機溶媒を用いた塗布液を用いて作製されている。顔料の
分散性に基づいて電荷発生層の表面性を調整すること、
即ち、電荷発生層の表面に光散乱を起こすざらつきを与
えることにより、一層効果的にモアレ（干渉縞）の発生
を防ぐことが可能となる。

【００１６】高画質化を目的とした画像形成のための電
子写真感光体において、前記導電性支持体の表面形状
は、切削加工によって形成されている。導電性支持体の
表面で露光レーザ光を乱反射させる目的でこれまで提案
されている陽極酸化法やサンドブラスト法などの手法に
比べ、切削加工は比較的簡易であり、且つ生産安定性に
優れており、所定の品質の導電性支持体を安定的に生産
することが可能になる。

【００１７】導電性支持体の表面で露光レーザ光を乱反
射させるために導電性支持体の表面粗さを大きくした場
合、導電性支持体の洗浄の最終工程となる水洗浄工程に
おいて、水切れ性が悪くなり、導電性支持体上には残留
水滴に起因した水滴蒸発痕が発生し、画像不良をもたら
す。使用洗浄水の溶存酸素量と水温とを制御することで
水切れ性を向上させ、水滴蒸発痕による画像不良の解
消、洗浄後の導電性支持体を乾燥させる乾燥時間の短縮
化を図ることが可能となる。即ち、前記導電性支持体
は、洗浄の最終工程である水洗浄工程において、溶存酸
素量が０．５〜３ｐｐｍであり且つ水温が３５〜４５℃
である脱酸素温水を洗浄水として温水洗浄漕内で洗浄さ
れ、洗浄後に前記温水洗浄槽から引き上げて乾燥されて
いる。溶存酸素量が３ｐｐｍを超えた場合には水滴蒸発
痕が多くなり、洗浄水温度が３５℃に達しない場合には
導電性支持体の温水洗浄槽からの引上げ速度を遅くする
必要があり生産効率が低下する。溶存酸素量を０．５ｐ
ｐｍより少なくするには生産上制御が困難であり、洗浄
水温度が４５℃を超えた場合、洗浄水の蒸発が多くなり
生産上支障をきたすことになる。

【００１８】また、この発明は、導電性支持体上に感光
層を形成した感光体ドラムに、一様帯電及び画像情報を
のせたレーザ光による露光を行うことにより静電潜像を
形成し、ついで前記潜像をトナーにより顕像化し、前記
顕像を被転写媒体に転写することから成る解像度が１２
００ｄｐｉである画像記録方法において、前記導電性支
持体の表面粗さが式１で表される範囲にあることから成
る画像記録方法に関する。（式１）Ｓｍ≦２２．２２×Ｒｍａｘ＋２４．４５０．７≦Ｒｍａｘ≦２．５ここで、Ｒｍａｘは、基準長さだけ抜き取った表面の最
大山と最深谷の高さの差で表す表面粗さであり、Ｓｍ
は、外周加工面形状の凹凸の平均間隔である。この画像
記録方法は、感光層を形成した電子写真感光体及びそれ
を用いて半導体レーザで画像形成を行うことを特徴とす
る電子写真プロセスであり、導電性支持体に均一且つ適
切な凹凸を付与することで、均一且つ安定的にモアレ
（干渉縞）の発生しない画像を得ることが可能となり、
導電性支持体の表面における凹凸が感光層表面にまで顕
在化することに起因したクリーニング不良や、それに伴
うトナーフィルミング現象等の画像不良を抑制すること
が可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明による電子写真感光体及びそれを用いた画像形成方法
を説明する。図１は、この発明による高画質及び高解像
度を狙いとしたデジタル電子写真プロセスを有する複写
機及びプリンタ用に開発した積層感光体の断面模式図で
ある。図１に示すように、電子写真感光体は、導電性支
持体１１の上に、中間層としての下引き層１６、及び電
荷発生材料１２を主体とする電荷発生層１３と、電荷輸
送材料１４である化合物を含有する電荷輸送層１５との
積層からなる感光層１８が設けられた積層型感光体であ
る。この積層型感光体では、感光層１８は電荷発生層１
３と電荷輸送層１５とが積層して形成されている。この
ような感光層１８を備えた感光体表面をチャージャ等で
負に帯電し、電荷発生層１３に吸収波長を有する光を照
射すると、電荷発生層１３中に電子、正孔の電荷が発生
する。それらのうち、正孔は電荷輸送層１５に含まれる
電荷輸送材料１４によって感光体表面に移動され、表面
の負荷電を中和する。一方、電荷発生層１３中の電子
は、正電荷が誘起された導電性支持体１１の側に移動
し、正電荷を中和する。こうした作用により、ドラムは
感光体としての機能を奏することになる。

【００２０】図１に示した積層型感光体は、導電性支持
体１１上に形成された下引き層１６の表面に電荷発生材
料１２の粒子を溶剤またはバインダ樹脂中に分散して得
られた分散液を塗布し、そうして形成された電荷発生層
１３上に電荷輸送材料１４及びバインダ樹脂１７を溶解
した溶液を塗布乾燥して電荷輸送層１５を形成すること
によって製造することができる。

【００２１】導電性支持体１１は、感光体の電極として
機能すると同時に、他の各層の支持体にもなっており、
円筒状、板状、フイルム状、ベルト状の何れでもよく、
導電性支持体として使用可能な材質は、アルミニウム、
ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料、又は表面に
アルミニウム、銅、パラジウム、酸化錫、酸化インジウ
ムなどの導電性層を設けたポリエステルフィルム、フェ
ノール樹脂パイプ、紙管などの絶縁性物質が挙げられ
る。いずれにしても、体積抵抗が１０^１０Ωｃｍ以下の
導電性を示すものが好ましく、体積抵抗を調整する目的
で表面に酸化処理を施してもよい。

【００２２】下引き層１６は、例えば、ポリアミド、ポ
リウレタン、セルロース、ニトロセルロース、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルア
ミド、アルミニウム陽極酸化被膜、ゼラチン、でんぷ
ん、カゼイン、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン等から形
成される。更に、これらに酸化チタン、酸化錫、酸化ア
ルミニウムの粒子を分散させてもよい。下引き層１６の
膜厚は約０．１〜約１０μｍの厚さであり、導電性支持
体１１と感光層１８との接着層としての役割を果たす。
加えて、導電性支持体１１から電荷が感光層１８へ流れ
込むのを抑制するバリア層としても作用する。このよう
に、中間層として下引き層１６を設けることで、感光体
の帯電特性が維持され、感光体自身の寿命を延ばすこと
ができる。

【００２３】電荷発生層１３は、公知の電荷発生材料を
含んで構成される。本発明に適する電荷発生材料１２と
しては、レーザ光を吸収してフリー電荷を発生するもの
であれば、無機顔料、有機顔料及び有機染料のいずれを
も用いることができる。無機顔料としては、セレン及び
その合金、ヒ素−セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛、
アモルファスシリコン、その他の無機光導電体が挙げら
れる。有機顔料としては、フタロシアニン系化合物、ア
ゾ系化合物、キナクリドン系化合物、多環キノン系化合
物、ペリレン系化合物などが挙げられる。特にフタロシ
アニンが多く用いられている。有機染料としては、チア
ピリリウム塩、スクアリリウム塩等が挙げられる。中で
もフタロシアニン系化合物が好適であり、特にチタニル
フタロシアニン化合物を用いることが最適である。これ
ら列挙した顔料及び染料の他に化学増感剤として電子受
容性材料、例えば、テトラシアノエチレン、７，７，
８，８−テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、
アントラキノン、ｐ−ベンゾキノン等のキノン類、２，
４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テ
トラニトロフルオレノン等のニトロ化合物、又は、光学
増感剤として、キサンテン系色素、チアジン色素トリフ
ェニルメタン系色素等の色素を電荷発生層１３に添加し
てもよい。

【００２４】電荷発生層１３は、電荷発生材料１２をバ
インダ樹脂と共に、適当な溶剤中に分散させ、導電性支
持体１１に塗布し、乾燥あるいは硬化させて成膜して形
成する。電荷発生層１３の膜厚は、約０．０５〜約５μ
ｍ、好ましくは約０．１〜約１μｍである。電荷発生層
１３の形成方法としては、一般に真空蒸着法、スパッタ
リング、ＣＶＤ等の気相堆積法、あるいは電荷発生材料
１２をボールミル、サンドグラインダ、ペイントシェイ
カー、超音波分散機等によって粉砕、溶剤に分散、必要
に応じてバインダ樹脂を加え、導電性支持体１１がシー
トの場合にはベーカアプリケータ、バーコータ、キャス
ティング、スピンコート等、導電性支持体１１がドラム
の場合にはスプレー法、垂直型リング法、浸漬塗工法等
によって適用する方法が知られている。

【００２５】バインダ樹脂１７としては、具体的に、ポ
リアリレート、ポリビニルブチラール、ポリカーボネー
ト、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、フ
ェノキシ、エポキシ、シリコーン、ポリアクリレート等
が用いられる。ここで用いられている溶媒としては、イ
ソプロピルアルコール、シクロヘキサノン、シクロヘキ
サン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケ
トン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラ
ン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジク
ロロメタン、ジクロロエタン、モノクロルベンゼン、エ
チレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。基
本的にここで挙げたもの以外でも良く、アルコール系、
ケトン系、アミド系、エステル系、エーテル系、炭化水
素系、塩素化炭化水素系、芳香族系のいずれの溶媒系の
単独あるいはブレンド系でもよい。但し、中でも電荷発
生材料の粉砕及びミリング時の結晶転移に基づく感度低
下、ポットライフによる特性低下を考慮した場合、顔料
において結晶転移を起こしにくいシクロヘキサノン、
１，２−ジメトキシエタン、メチルエチルケトン及びテ
トラヒドロキノンの何れかを用いることが好ましい。

【００２６】電荷輸送層１５に用いられるバインダ樹脂
１７としては、電荷発生層１３に用いられるバインダ樹
脂と実質的に異ならないが、例えば、ポリカーボネー
ト、ポリアリレート、ポリエステル、ポリエーテルケト
ン、エポキシ、ウレタン、セルロースエーテル、及び前
記の樹脂を構成するのに必要なモノマーの共重合体等が
挙げられる。

【００２７】電荷輸送材料１４としては、トリフェニル
アミン化合物、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物など
が適切に用いられる。電荷輸送材料１４を溶解または分
散させる溶媒としては、前述の電荷発生層１３の形成に
おいて電荷発生材料１２を分散する溶剤と実質的には異
ならず、電荷発生材料１２に関して列挙した溶剤の中か
ら選択できる。特に好ましい溶剤は、テトラヒドロフラ
ンである。

【００２８】電荷輸送層１５には、必要に応じ可塑剤、
レベリング剤を添加することもできる。レベリング剤と
しては、シリコンオイル類や側鎖にパーフルオロアルキ
ル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用でき、
使用量は電荷輸送層１５に用いるバインダ樹脂１００重
量部に対し０〜１重量部が適当である。また、感光体が
オゾン雰囲気中で使用されることから、公知の酸化防止
剤を含有させると耐久性向上に有効である。

【００２９】電荷輸送層１５の形成方法としては、導電
性支持体１１がシートの場合にはベーカアプリケータ、
バーコータ、キャスティング、スピンコート等、導電性
支持体１１がドラムの場合にはスプレー法、垂直型リン
グ法、浸漬塗工法等によって適用する方法が知られてい
る。特に生産性や原価という観点から一般的に浸漬塗布
法などが好ましい。浸漬塗布法により、電荷輸送層１５
は、電荷輸送材料１４をバインダ樹脂１７と共に、適当
な溶剤中に溶解（あるいは分散）させ、電荷発生層１３
が形成された導電性支持体１１に塗布し、乾燥あるいは
硬化させて形成される。電荷輸送層１５用の塗布液は、
数種または一種の電荷輸送材料１４、バインダ樹脂１７
及び添加剤を計量し、所定量の有機溶媒に同時に溶解さ
せて作製する方法でも問題はなく一般的であるが、ま
ず、バインダ樹脂を溶媒中に溶解させたのちに電荷輸送
材料１４を投入、溶解させる方法が中でも好ましい。こ
の方法によれば、バインダ樹脂１７への電荷輸送材料１
４の分子分散性が向上され、膜中での潜在的かつ局所的
な電荷輸送材料の結晶化が抑制されることにより、初期
感度の向上、繰り返し使用時の電位安定性、良好な画像
特性等が付与される。また、電荷輸送層１５の膜厚は、
約１０〜約５０μｍ、好ましくは約１０〜約３５μｍで
ある。

【００３０】（実施例１〜１２、比較例１〜５）ここで
表面粗さの凹凸の平均間隔Ｓｍを２０〜８５μｍ、Ｒｍ
ａｘを０．７〜２．５μｍにした素管サンプルを用意し
た。素管サンプルの洗浄は、界面活性剤による水系ブラ
シ洗浄を行った後、その最終工程である水洗浄工程にお
いて、溶存酸素量０．５〜３ｐｐｍ、水温３５〜４５℃
である脱酸素温水を使用して、素管サンプルを温水洗浄
層から引き上げて乾燥させている。洗浄の終了した素管
上に次のような材料を用い、積層構造を有した感光体ド
ラムを作製した。酸化チタン（Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２表
面処理樹枝状ルチル型チタン成分８５％）ＴＴＯ−ＭＩ−１（石原産業製）３重量部ＣＭ−８０００（東レ社製）：アルコール可溶性ナイロン樹脂３重量部メタノール６０重量部１，３−ジオキソラン４０重量部とをペイントシェイカにて１０時間分散処理し、下引き
層用塗布液を調整した。調整した下引き層用塗布液を、
直径３０ｍｍ、長さ３２６ｍｍのアルミニウム製円筒状
支持体上に膜厚１．２μｍとなるように浸漬塗布法によ
って成膜し、下引き層を形成した。次にブチラール樹脂
（Ｓ−ＬＥＣＢＬ−２：積水化学社製）１０重量部、
ジメトキシエタン１４００重量部、化合物（Ａ）のチタ
ニルフタロシアニン１５重量部をボールミルにより７２
時間分散し電荷発生層用塗工液を作製した。この塗布液
を用いて前記の下引き層を設けたアルミ製円筒状支持体
上に浸漬塗工法により膜厚が０．２μｍとなるように電
荷発生層を成膜した。次に、化合物（Ｂ）の電荷輸送材
料を１００重量部、化合物（Ｃ）で示される粘度平均分
子量２１，５００の化合物Ｚ型ポリカーボネート樹脂
（Ｚ２００：三菱エンジニアリングプラスチックス社
製）１６０重量部、シリコンオイル０．０２重量部をＴ
ＨＦ１０００重量部に溶解し電荷輸送層用塗工液を作製
した。前記の電荷発生層上に膜厚が２０μｍとなるよう
に浸漬塗工法にて成膜、１２０℃で１時間乾燥を行い、
感光体サンプルを作製した。

【化１】

【化２】

【化３】

【００３１】周速を振る事が可能なシャープ株式会社製
デジタル複写機ＡＲ−Ｎ２００の改造機を使って周速を
変えることで解像度を変化させ、ハーフトーン画像で画
像不具合のチェックを行った。改造機の光源は半導体レ
ーザ（波長７８５ｎｍ）、スポット径６５μｍのものを
使用した。その結果、表１のような検討結果を得た。表
１の１２００ｄｐｉの結果を図３に示すグラフにプロッ
トした。ここで、Ｒｍａｘの下限以下では素管表面の粗
さが不足している事からくる干渉縞が確認された。Ｒｍ
ａｘの上限以上では素管表面粗さが大きすぎる為、素管
表面の形状が画像上に現出する不具合が確認された。

【表１】

【００３２】（比較例６〜８）表面粗さの凹凸の平均間
隔Ｒｍａｘを０．７μｍ以下にした素管を用いた以外は
実施例１と同様に感光体サンプルを作製し、評価した。
その結果、表２のような検討結果を得た。表２の１２０
０ｄｐｉの結果を図３にプロットした。

【表２】

【００３３】（比較例９〜１１）表面粗さの凹凸の平均
間隔Ｒｍａｘを２．５μｍ以上にした素管を用いた以外
は実施例１と同様に感光体サンプルを作製し、評価し
た。その結果、表３のような検討結果を得た。表３の１
２００ｄｐｉの結果を図３にプロットした。

【表３】

【００３４】（実施例１３）表面粗さＲｍａｘ：１．５
２μｍ、Ｓｍ：５０μｍの素管上に下引き層を塗布する
ことなしに感光体サンプルを作製したこと以外、実施例
１と同様にサンプル作製を行い評価した。その結果を表
４に示す。下引き層がない場合、実用上は問題ないレベ
ルの若干のモアレの発生及び微小黒点が確認された。

【００３５】（実施例１４）表面粗さＲｍａｘ：１．５
０μｍ、Ｓｍ：４８μｍの素管上に酸化チタンを含有し
ない下引き層を塗布し、感光体サンプルを作製したこと
以外、実施例１と同様にサンプル作製を行い評価した。
その結果を表４に示す。下引き層がない場合、実用上は
問題ないレベルの若干のモアレの発生及び確認された。
また、表面電位が露光により十分低下しないため、画像
濃度が薄くなった。

【００３６】（実施例１５）表面粗さＲｍａｘ：１．５
２μｍ、Ｓｍ：４８μｍの素管上に、実施例１の電荷発
生層用塗液の分散溶媒をシクロヘキサノンに変更したこ
と以外、実施例１と同様にサンプル作製を行い評価し
た。その結果を表４に示す。電荷発生材料の分散溶媒を
シクロヘキサノンに変更することで、実用上は問題ない
ものの若干のモアレの発生が確認された。

【００３７】（実施例１６）実施例１において、表面粗
さＲｍａｘを１．５１μｍ、Ｓｍ４５の素管サンプルを
用い、素管の水洗浄工程で溶存酸素量５ｐｐｍ、水温３
０℃である脱酸素温水を使用して、素管サンプルを温水
洗浄層から引き上げて乾燥したこと以外、実施例１と同
じである。その結果を表４に示す。モアレ、ピッチムラ
は発生しないが、水洗浄工程の溶存酸素量を上げ、水温
を下げることにより水切れが悪くなることに基づく水滴
蒸発痕が素管上に発生し、若干の画像不良が確認され
た。

【表４】

【００３８】以上、実施例で示したように、表面粗さを
一定の範囲とする導電性支持体を用いることにより、解
像度が１２００ｄｐｉにも達する高画質化を目的とした
画像形成において、主にモアレ（干渉縞）のような画像
不具合を防止することができる。図２で示すように、レ
ーザ光１９が入射光２０となって感光層１５に入射する
と、この入射光２０は導電性支持体１１の粗面２３で拡
散して反射し、散乱光２２となる。更に、散乱光２２は
中間層としての下引き層１６中に分散含有する無機酸化
物で散乱して、干渉縞の発生を低減させている。また、
下引き層１６は導電性支持体１１の大きな粗面２３を低
減させて、画像形成部の白ぽち（黒ぽち）を防止してい
る。

【００３９】導電性支持体１１と感光層１８との間に中
間層として下引き層１６を設けることにより、表面にざ
らつきを有する導電性支持体１１の上面に積層する電荷
発生層１３と電荷輸送層１５とを均一に塗布することが
できる。従って、下引き層１６を設けない場合と比較し
て、モアレ（干渉縞）が発生しない領域（図３におい
て、画像良好としてプロットされる範囲）を拡大するこ
とができる。更に、下引き層１６を設けることで、繰り
返し使用時の帯電性の劣化防止、ダブルチャージの低減
及び低温低湿環境下での帯電特性を改善するにもつなが
る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子写真
感光体は、導電性支持体とその上に形成された感光層と
から成り、表面粗さを式１で表されるような、特定の範
囲に設定しているので、解像度が１２００ｄｐｉの高画
質化を目的とした画像形成において、感光層でのレーザ
光の多重反射による画像不具合、即ち、支持体表面形状
とレーザ露光の関係に起因した干渉縞模様（モアレ）、
同様の干渉縞の一種と考えられる直線状モアレ（ピッチ
縞）、更に、支持体表面の凹凸が感光層表面にまで顕在
化することで発生するクリーニング不良、それに伴うト
ナーフィルミング現象等の画像不良を防ぐことができ
る。また、そうした電子写真感光体を用いた帯電、露
光、現像、転写、クリーニング、定着及び除電等の工程
から成るコピー機等で実行される画像形成方法におい
て、モアレ（干渉縞）等の画像不具合の発生を防止した
鮮明な画像を形成することができる。

【００４１】また、中間層表面で露光レーザ光を散乱さ
せたり、電荷発生層のざらついた表面で光散乱を起こす
ことで、より効果的にモアレ（干渉縞）の発生を防ぐこ
とができる。更に、導電性支持体の表面を切削加工によ
って形成することで生産安定性に優れた表面形状を得る
ことができ、また、導電性支持体の水洗浄において、溶
存酸素量と水温を制御することで、導電性支持体の表面
粗さが大きくなっても水切れ性を向上させて、水滴蒸発
痕による画像不良を解消し、乾燥時間を短縮化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に従う積層機能分離型感
光体の例を示す模式的断面図。

【図２】本発明の電子写真感光体における光路を示す説
明図。

【図３】干渉縞に対する導電性支持体の表面粗さＲｍａ
ｘと外周加工面形状の繰り返し間隔Ｓｍとを座標軸とし
て各実施例、比較例をプロットしたグラフ。

【図４】従来の電子写真感光体における光路を示す説明
図。

【図５】電子写真プロセス図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電手段３露光手段４現像手段５転写手段６クリーニング手段７除電手段８定着手段１０トナー１１導電性支持体１２電荷発生材料１３電荷発生層１４電荷輸送材料１５電荷輸送層１６下引き層１７バインダー樹脂１８感光層１９レーザ光２０入射光２１反射光２２散乱光４１現像剤担持体４２現像領域Ｐ転写材Ｓ１感光体ドラムの回転方向Ｓ３現像剤担持体の回転方向

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/04 (72)発明者角井幹男大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者森田和茂大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者森田竜廣大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者松本雅則大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H068 AA44 AA54 AA58 CA29 EA05 EA07 EA14 FB07 2H076 AB02 AB09 DA37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面粗さが式１で表される範囲にある導
電性支持体とその上に形成された感光層とから成る電子
写真感光体。（式１）Ｓｍ≦２２．２２×Ｒｍａｘ＋２４．４５０．７≦Ｒｍａｘ≦２．５ここで、Ｒｍａｘは、基準長さだけ抜き取った表面の最
大山と最深谷の高さの差で表す表面粗さであり、Ｓｍ
は、外周加工面形状の凹凸の平均間隔である。
【請求項２】前記導電性支持体と前記感光層との間
に、無機酸化物を含有する中間層を設けたことを特徴と
する請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】前記感光層は電荷発生層と電化輸送層と
を有しており、前記電荷発生層は、溶媒として酢酸エチ
ル、酢酸ブチル等のエステル系、又はテトラヒドロフラ
ン、１，３−ジオキソラン等のエーテル系から選ばれた
単独系又は混合系の有機溶媒を用いた塗布液を用いて作
製されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の
電子写真感光体。
【請求項４】前記導電性支持体の表面形状は、切削加
工によって形成されていることを特徴とする請求項１記
載の電子写真感光体。
【請求項５】前記導電性支持体は、洗浄の最終工程で
ある水洗浄工程において、溶存酸素量が０．５〜３ｐｐ
ｍであり且つ水温が３５〜４５℃である脱酸素温水を洗
浄水として温水洗浄漕内で洗浄され、洗浄後に前記温水
洗浄槽から引き上げて乾燥されていることを特徴とする
電子写真感光体。
【請求項６】導電性支持体上に感光層を形成した感光
体ドラムに、一様帯電及び画像情報をのせたレーザ光に
よる露光を行うことにより静電潜像を形成し、ついで前
記潜像をトナーにより顕像化し、前記顕像を被転写媒体
に転写することから成る解像度が１２００ｄｐｉである
画像記録方法において、前記導電性支持体の表面粗さが
式１で表される範囲にあることから成る画像記録方法。（式１）Ｓｍ≦２２．２２×Ｒｍａｘ＋２４．４５０．７≦Ｒｍａｘ≦２．５ここで、Ｒｍａｘは、基準長さだけ抜き取った表面の最
大山と最深谷の高さの差で表す表面粗さであり、Ｓｍは、外周加工面形状の凹凸の平均間隔である。