JP2011095734A - 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、及び画像形成装置 - Google Patents

電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】架橋表面層を有する高耐久性電子写真感光体の潤滑剤の入出力に対する循環性を改良し、これにより電子写真感光体及び画像形成装置の寿命の延命を獲得し、プリントコストの低減を獲得すること。
【解決手段】導電性支持体上に、感光層と、互いに交差しない溝を有する表面層とを積層してなる電子写真感光体において、前記溝は、幅が６０μｍ以上１００μｍ以下であり、溝の深さが０．２μｍ以上２μｍ以下であり、さらに溝の深さの標準偏差が任意４カ所の測定値の平均値に対して１／１０以下であり、溝の方向が感光体の主走査方向と副走査方向に対して斜行するように形成されている電子写真感光体。
【選択図】図１

Description

本発明は電子写真感光体と画像形成装置に関する。本発明の画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ、ダイレクトデジタル製版機等に応用される。
複写機やレーザープリンタなどに応用される電子写真感光体は、以前は、セレン、酸化亜鉛、硫化カドミウム等の無機感光体が主流であったが、現在では、地球環境への負荷低減、低コスト化、及び設計自由度の高さにおいて無機感光体よりも有利な有機感光体（ＯＰＣ）が主流になっている。現在、有機感光体は、電子写真感光体の総生産量の１００％に肉薄する割合で利用されている。この有機感光体は、近年の地球環境保全の高まりを受けてサプライ製品（使い捨てされる製品）から機械部品への転換が求められている。
有機感光体の高耐久化は従来種々の試みがなされてきた。現在では、感光体表面への架橋樹脂膜の成膜（例えば、特許文献１）と感光体表面へのゾル−ゲル硬化膜の成膜（例えば、特許文献２）が特に有望視されている。前者は電荷輸送性成分を配合してもワレやクラックが生じにくく生産上歩留まりが低減できるメリットを有する。なかでもラジカル重合性アクリル樹脂は強靱で感度特性の良好な感光体が得られやすく有利である。架橋構造をとるこれらの二種の方策では、複数の化学結合によって塗膜が形成されるため、塗膜がストレスを受けて化学結合の一部が切断しても直ちに摩耗へ進展することがない。
最近、電子写真に用いられる現像用トナーは、製造面のエコロジー性や高画質化に有利であるため、重合トナー（球形トナー）が主流となりつつある。
この重合トナー（球形トナー）は、角張ったところがない球形状のトナーで、懸濁重合法、乳化凝集重合法、エステル伸長重合法、溶解懸濁法などの化学的製造法で製造される。重合トナーは製造方法によって形状に違いがあり、画像形成装置に使用される重合トナーは真球より少し形状をいびつにしている。一般的な特性値は、平均円形度が０．９５〜０．９９、形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２が１１０〜１４０である。なお、平均円形度が１．０、形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２が１００の時、真球を表す。
重合トナーは形状が揃っているため、保持する電荷も比較的揃いやすい。また、ワックスなどを内添させやすい。したがって、静電潜像からのはみ出しが殆どないため現像性が良く、シャープ性、解像度、階調性が優れており、転写効率も良い。また、転写時のオイルが不要等多くの利点がある。反面、この種のトナーはクリーニングが困難であること、及びオイルレス化に伴い外添剤を増量する必要が生じる結果として感光体上にメダカ形状のフィルミングを来しやすいこと、などの不都合を有する。この対策に多くの検討がなされ、特許文献等に多数の提案を見られる。
重合トナーのクリーニング性を成立するために感光体は概して、その表面の摩擦係数が低くかつ繰り返し使用時も持続することが望まれている。例えば、感光体表面にステアリン酸亜鉛などの固形潤滑剤を塗布することで重合トナーのクリーニング性が改良されることが知られている（非特許文献１）。
上記のラジカル重合性アクリル架橋膜を積層する高耐久な電子写真感光体にステアリン酸亜鉛の様な固形潤滑剤を外部供給した場合、感光体表面に固形潤滑剤が十分に受容できない不具合がある。この種の感光体は平滑なものが多い。よって、この受容性の不良は感光体の表面平滑性が原因していると考えられる。
これに対し、特許文献３には、潜像を担持する感光層の表面に潤滑剤被膜が形成された像担持体において、潤滑剤被膜に、（Ａ）脂肪酸金属塩と、（Ｂ）メラミンシアヌレート、ポリテトラフッ化エチレン、２硫化モリブデン、及び、脂肪酸アミドから選ばれる少なくとも１種の潤滑性物質からなる潤滑性粉体材料との混合物を用いることが提案されている。注目するべきは前記感光層と前記潤滑剤被膜との間に、表面に多数の凹凸を有する表面保護層が設けられていることである。特許文献１の段落番号００６８に記述の通り、表面形状に凹凸を形成することで潤滑剤被膜の接着力を向上させたり、クリーニングブレードによる潤滑剤の削れ量を低減させたりすることが期待される。
しかし、特許文献３には、表面凹凸の形状に関し、測定長さ１０μｍの測定において、１０ｎｍ＜Ｒｚ＜５，０００ｎｍ以外の説明がないため、潤滑剤被膜の形成に対して感光体表面が平滑である不具合が理解されるものの具体的に如何なる凹凸形状を付与すればよいのか不明といえる。例えば表面粗さのＲｚは同一であっても、Ｒｚが平均値として算出されるため多様な形状をとり得ることができる。このため実際的な定義とは言えない側面がある。また、潤滑剤と感光体の接着力を高める一方で劣化した潤滑剤の除去性が問題となりかねない。
特許文献４には、低表面エネルギー物質からなる潤滑剤を直接、或いは前記潤滑剤を乾式現像剤中に含有させて間接的に有機感光体表面に施すことにより、クリーニング効果を向上させる電子写真法において使用される前記有機電子写真感光体の表面を、直径１３μｍ〜２０μｍのタングステン、モリブデン、ニッケル及びステンレススチールから選択される金属製ワイヤーで処理して前記表面に細線状のすじ溝を多数形成させる有機電子写真感光体の表面処理方法が提案されている。
この提案の技術では、感光体表面にすじ溝を形成する手法が、金属製のワイヤーで感光体表面にキズを形成させるものであり、加工時の削り粉の処理や形状が成り行きによって形成されるため、同一の表面形状を製造することが困難と思われる。また、細線状のピッチが４μｍ〜９μｍで、すりガラス状の凹凸ピッチであることから、感光体へ入力される潤滑剤が余程小径化されなければ、潤滑剤と感光体との接触が線接触となり、潤滑剤の感光体に対する付着力が不十分となりかねない。すなわち、潤滑剤が付着しがたい表面となりかねない。
また、支持体上に光導電物質を付着形成させた感光体において、前記光導電物質層の表面に存在する微小凹部に選定材料を充填させ前記表面を平坦化させる技術が特許文献４に開示されている。
感光体表面に凹形状を設け、溝に潤滑剤の出し入れが可能になれば見かけ上、感光体は高潤滑性を持続されることが期待される。この特許文献４には、凹部に起因する異常画像を防止する為に、凹部を形成する感光体表面と同程度の電気抵抗を有する物質をその凹部に埋入させることが提案されている。見方を変えると、電荷輸送層に一般に用いられるポリカーボネートと電荷輸送材料との固溶体のような高抵抗体に凹部を形成すると静電特性面の凹形状の影響を受けやすく異常画像を来しやすい。このため、その防止策が必要となる。有機感光体はこのような異常画像を防止するために強靱化を図る開発が営々と行われてきた経緯がある。
以上の特許文献３から特許文献４は、特別な感光体表面形状と潤滑剤の組み合わせに係る従来技術である。電子写真プロセスには帯電工程によって潤滑剤が劣化することが知られている。劣化した潤滑剤が感光体表面に不必要に滞留すると感光体の駆動トルクを増大させたり、クリーニングブレードなどの感光体と摺擦する部材の故障の原因となったりする。感光体に供給される潤滑剤は感光体表面の入力と出力の適当な循環が必要であるが、従来技術はこの循環効率を高める技術としては不十分といえる。
特許文献５には、強靱化した感光体表面に互いに交差する無数の線状傷が均一に形成されている電子写真感光体が開示されている。特許文献５の発明は元々、異常画像の防止を目的に表面加工を施す技術であり、目的の異なる潤滑剤の塗布性向上にそのまま展開することはできない。なぜなら、線状傷の幅の平均値が１０μｍ以下であるため、特許文献４と同様、潤滑剤の定着性が不十分となることが懸念されるためである。また、特許文献５では、強靱な感光体表面を設けても感光体が程度差こそあれ、電子写真装置に供した場合に摩耗するプロセスで使用することから、電子写真装置内に表面形状の再生装置を設ける等の併用が望まれる方策が記されている。
感光体表面に特別なパターン形状を施す手段は古くから知られてきた。例えば、特許文献６には、金網や無数の小孔を穿った金属板、地紋状に打ち抜いた金属板、又は照射パターンに対応した金属枠を透して電離性放射線を部分的に電離性放射線硬化性樹脂塗膜面に照射する方法が開示されている。この場合、未硬化部分を溶解させる手間が必要となる。またマスク部へ電離性放射線が回りこまないような相応の設備が必要となる。
特許文献７には、感光体最表面にλ／４（但しλは干渉性の露光波長）以上の深さの凹部を複数設ける感光体のパターニングが提案されている。特定の周期で凹を形成することでモワレ異常画像の抑制を目的としている。単にモワレを防止するため、溝の深さのバラツキに対しては、注意されていない。また、パターン形成が、比較的摩耗しやすいポリカーボネートへの形成であったり、金属ブラシによる形成であったりするため、持続性やパターニングの均質化に対しては不十分と言える。
以上の特許文献５から特許文献７は、感光体表面に特別な形状を形成する代表的な従来技術である。感光体表面の創傷による形状形成の場合、同一のパターン形成が難しい。更に溝で区画される面積を大きくする均質なパターン形成も困難である。
特許文献８には、ワンショットカラー電子写真用感光体の製造方法として、３原色のモザイクフィルターを感光体上にインクジェットによって形成する方策が提案されている。モザイク模様は１００μｍ幅１μｍ厚のラインパターンであると説明されている。インクジェット方式を応用する特別なコーティングの考え方が示されている。インクジェットによるコーティングを施す場合、下地とインクを適切に調整できなければ、インクジェットヘッドから液滴を吐出できなかったり、液滴が下地ではじいたりすることがある。インクジェット方式による塗布を実現することは簡単ではない。特に難溶の硬化性樹脂が下地で、表面にシリコーンオイルが付着する場合は後者のはじきが著しい。
特許文献９には、インクジェット方式を用いる保護層の形成方法が開示されている。インクジェット方式による塗工を用いることで、２液が混合すると反応が進行してしまう熱硬化性塗料のポットライフの向上と製造効率の高さが示されている。薄膜形成で十分な保護層が成膜できることと、高分子量体の含まれないモノマー成分だけで塗料を作製できることから、インクジェット方式による塗工が可能になる。
特許文献１０には、特許文献９と同じく硬化性樹脂を成膜する場合にインクジェット方式を用いる技術が開示されている。硬化させる２液を別々の液滴吐出ヘッドから噴射することで塗料のポットライフの向上が図れる。また、インクジェット方式を利用して２液の吐出量を制御することで、膜中で２液の含有比率を傾斜させる等の制御が実現できる。しかし、インクジェットヘッドからの吐出を安定にする必要があるため、多分に空打ちを要する。このため、塗布効率は必ずしも高くならないという課題がある。
以上の特許文献８から特許文献１０はインクジェット方式による感光体表面の成膜技術に係る従来技術である。インクジェット方式による感光体表面層の製造に対して可能性を提示するものの、従来技術はインクジェットヘッドから吐出される液滴のはじきや液滴そのものの吐出安定性について課題が残る。
以上のとおり、従来技術では、感光体表面上の入出力される潤滑剤の循環性を高める方策は不十分であり、電子写真感光体の高度な高耐久化と電子写真装置のクリーニング安定化は未だ獲得できていない。
電子写真感光体の高耐久化は架橋型の樹脂膜を製膜することで飛躍的な向上が期待できる状況にある。近年、現像剤の主流と言える重合トナーのクリーニング性が重大な技術課題となり、この課題解決の方策として潤滑剤の感光体表面への塗布が有利である。ところが、架橋型の樹脂膜が最表面に設けられる電子写真感光体は潤滑剤の塗布性が悪く、このためにその優れる耐久性を使いこなすことができない状態にあった。
すなわち、潤滑剤が感光体表面に過剰に滞留すると、劣化した潤滑剤が画像ノイズの直接的な影響を及ぼしたり、感光体と摺擦するクリーニングブレードの摩耗が進み、結果的にクリーニング不良を来したりするケースがある。また、潤滑剤の消費量を減量化できなければ、その都度、交換作業を要する事となる。
そこで本発明では架橋表面層を有する高耐久性電子写真感光体の潤滑剤の入出力に対する循環性の改良を課題とする。これにより電子写真感光体及び画像形成装置の寿命の延命を獲得し、プリントコストの低減を獲得する。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 導電性支持体上に、感光層と、互いに交差しない溝を有する表面層とを積層してなる電子写真感光体において、前記溝は、幅が６０μｍ以上１００μｍ以下であり、溝の深さが０．２μｍ以上２μｍ以下であり、さらに溝の深さの標準偏差が任意４カ所の測定値の平均値に対して１／１０以下であり、溝の方向が前記電子写真感光体の主走査方向と副走査方向に対して斜行するように形成されていることを特徴とする電子写真感光体である。
＜２＞ 溝の底部と、溝と溝で区画された領域の双方が電荷輸送性を有する架橋構造の樹脂を含有する前記＜１＞に記載の電子写真感光体である。
＜３＞ 表面層がアクリル系レベリング剤を含有する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の電子写真感光体である。
＜４＞ 表面層がアクリロイルオキシ基を有するアクリレート構造単位と電荷輸送性構造単位を有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の電子写真感光体である。
＜５＞ 溝の底部と、溝と溝で区画された領域の双方が金属酸化物フィラーを含有する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の電子写真感光体である。
＜６＞ 導電性支持体上に、感光層と、互いに交差しない溝を有する表面層とを積層する電子写真感光体の製造方法であって、互いに交差しない溝を有する表面層を、液滴吐出ヘッドからインクジェット方式で塗布されることによって形成し、前記溝は、幅が６０μｍ以上１００μｍ以下であり、溝の深さが０．２μｍ以上２μｍ以下であり、さらに溝の深さの標準偏差が任意４カ所の測定値の平均値に対して１／１０以下であり、溝の方向を前記電子写真感光体の主走査方向と副走査方向に対して斜行するように形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
＜７＞ 前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の電子写真感光体と、潤滑剤塗布手段を含む画像形成ユニットを少なくとも一種有する画像形成装置であって、該潤滑剤塗布手段が潤滑剤をブラシ状ローラで掻きとり前記電子写真感光体表面に転移させる手段、及び転移した潤滑剤を前記電子写真感光体表面に均すブレードとを有することを特徴とする画像形成装置である。
以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明の電子写真感光体は潤滑剤の受容性と除去性に優れる電子写真感光体であり、本発明の画像形成装置は電子写真感光体上に入出力される潤滑剤の循環性に優れた画像形成装置である。
図１は、本発明に係わる画像形成装置の模式断面図を示す例である。 図２は、本発明に係わる画像形成装置の別の例を示す模式断面図である。 図３は、本発明に係わる画像形成装置の更に別の例を示す模式断面図である。 図４は、本発明に係わる画像形成装置の更に別の例を示す模式断面図である。 図５は、本発明に係わる画像形成装置の更に別の例を示す模式断面図である。 図６は、本発明に係わる画像形成装置の更に別の例を示す模式断面図である。 図７は、本発明に係わる電子写真感光体の層構成を示す断面図である。 図８は、本発明に係わる電子写真感光体の別の層構成を示す断面図である。 図９は、電子写真感光体に潤滑剤を供給する手段を示す模式断面図である。 図１０は、電子写真感光体に潤滑剤を供給する手段を示す別の模式断面図である。 図１１は、電子写真感光体上に潤滑剤が付着した状態を表す模式図である。 図１２は、潤滑剤の電子写真感光体上への塗布性が不良である状態を表す一例図である。 図１３は、潤滑剤の電子写真感光体上への塗布性が不良である状態を表す別の一例図である。 図１４は、潤滑剤の電子写真感光体上への塗布性が不良である状態を表す更に別の一例図である。 図１５は、電子写真感光体の低周波数成分の凹凸が塗布ブレードの線圧を変動させる状態を表す模式図である。 図１６は、電子写真感光体表面の溝の角度を示す一例図である。
発明者は上記課題に対して、電子写真プロセスにおける固形潤滑剤の電子写真感光体表面への塗布機構を整理し、その塗布プロセスにマッチする電子写真感光体の要件を考案した。そして、その実現に必要な手段を考えた。この順に説明する。
はじめに電子写真プロセスにおける固形潤滑剤の感光体表面への塗布機構について考えを整理した。
通常、潤滑剤は、微量ずつ、粉体の形態で電子写真感光体表面に供給されるが、その供給の具体的な方法としては、特開２０００−１６２８８１号公報に開示されているような、ブラシ等の塗布手段によりブロック上から固形潤滑剤を微小量ずつ削り取って塗布する方法が、装置構成が簡単で、かつ、電子写真感光体表面全面に安定に供給しやすいと考えられている。
図１０は、潤滑剤供給装置構成の一例である。回転するファーブラシ等の塗布ブラシ３Ｂを介し、固形潤滑剤３Ａを感光体３１へ塗布する。前記塗布ブラシ３Ｂは前記固形潤滑剤３Ａと当接して回転し、その一部分を削ぎ取る。削ぎ取られた前記固形潤滑剤３Ａは塗布ブレード３９に付着して、回転し、前記感光体３１に塗布される。前記感光体３１に塗布された前記固形潤滑剤３Ａは、前記塗布ブレード３９によって感光体表面に広げられる。固形潤滑剤はブラシ等を介して感光体表面に塗布されると、感光体表面には粉体状の潤滑剤が塗布されるが、この状態のままでは潤滑性は十分に発揮されない。塗布ブラシにより、感光体表面に拡げることが重要である。この工程で潤滑剤が感光体表面を皮膜化させることで、その潤滑性が発揮されるようになる。
前記固形潤滑剤３Ａとしては、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸金属塩が一般的である。前記ステアリン酸亜鉛は代表的なラメラ結晶紛体であるが、このような物質を潤滑剤として使用することは好適である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。この作用が低摩擦係数化に効果があり、せん断力を受けて均一に感光体表面を覆っていくラメラ結晶の特性により、少量の潤滑剤によって効果的に感光体表面を覆うことができる。
この方法で潤滑剤を塗布する場合、その潤滑剤の塗布状態を制御するには様々な方法がある。例えば、固形潤滑剤と塗布ブラシとの接触圧力を高めたり、塗布ブラシの回転速度を制御したりする手段が考えられる。また、画像形成情報に応じて、塗布ブラシの回転数を制御する試みもある。
次に潤滑剤の塗布プロセスにマッチする電子写真感光体の要件を検討した。
このような潤滑剤の塗布機構において、電子写真感光体は潤滑剤の入力に対して、感度よく付着されることが求められる。この固体潤滑の付着に関する感度は少なくとも、感光体と潤滑剤との付着力や塗布ブレードによる潤滑剤の被膜化のしやすさが影響すると考えられる。
二物体間の付着力については、例えば、水口由紀子,宮本賢人,「ＫＯＮＩＣＡ ＭＩＮＯＬＴＡ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＲＥＰＯＲＴ Ｖｏｌ． １， １９−２２， ２００４に考察がされている。この付着力は、二物体間の非静電的な引力、静電的な引力、及び接触面積が影響すると考えられる。静電的な引力は、接触電位差によって発現するものが考えられる。また、非静電的な引力は、濡れやすさ等の表面エネルギーの関係から発現するものと考えられる。
本来、潤滑剤は付着性が弱く、種々の表面調整剤を感光体表面に含有させても両者の接着力は大きく変えることができなかった。そこで、発明者は別のファクターρとして、接触面積から考案された感光体表面の粗面化効果について考えた。
図１１は表面形状の影響を考案した一例である。塗布ブラシから掻き取られた潤滑剤の粉体が凝集体や一個の固体形状として感光体表面に付いている状態を表す。感光体が平滑であると、図１２のように潤滑剤は塗布ブレードを通過できずに感光体表面を横滑りした後に感光体表面から脱離することが考えられる。一方、図１３のような感光体表面が激しい凹凸がある場合、潤滑剤は感光体と点接触する状態となり、この場合も潤滑剤は感光体表面から簡単に脱離すると考えられる。ここで、図１１から図１５における符号において、３１は感光体表面を表し、３Ａは固体潤滑剤を表し、３Ｄは塗布ブレードエッジ部分を表す。
感光体表面の凹凸に適当な周期をもたせなければ、凹凸によって潤滑剤の横滑りを予防できても、図１４のように潤滑剤の凝集体が凹凸の縁で点接触する結果、簡単に脱離することが考えられる。そこで、図１５のように、塗布ブレードが適度に線圧を増減させて潤滑剤をすり抜けさせたり、押しつけたりして、潤滑剤を感光体表面に引き延ばすような緩やかな凹凸を感光体表面につけ、更に、潤滑剤の横滑りを予防する適度な高周波の凹凸を乗畳させることで潤滑剤の付着性は高められると考察した。
以上は潤滑剤の感光体表面への付着性を高める考察である。本発明は更に潤滑剤の除去性を付与することで感光体上の固体潤滑剤の循環を促進させることを目的としている。次に固体潤滑剤の除去について説明する。
従来、感光体表面に創傷によって表面加工を施す手段が開示されてきた。しかし、潤滑剤の除去性を目的する加工ではないため、そのまま適用しても潤滑剤の除去性は改善されない。上述のとおり、表面加工によって形成される溝のピッチ間隔は１０μｍ以下のものが多い。クリーニングブレードなどの感光体と摺擦する部材の多い電子写真プロセスで感光体が使用され続けると、このピッチに似た微細な摺擦キズが形成されるが、これによって潤滑剤の除去性が高められる知見は今のところ得られていない。
電子写真感光体表面にフィラーを配合すると微細な凹凸が付与される。あたかも浴室の床のような微細な凹凸があるとスリップ性が防止される効果が得られる。この場合、排水性は必ずしも良好とは言えず、床の速乾性を得るために、多くは配水系路としての溝が形成されている。
発明者は潤滑剤の除去性を高める目的でこの知見を参考に電子写真感光体表面にパターン形成をすることが固体潤滑剤の除去性が高められると考案した。種々、検討した結果、電子写真感光体表面の溝の幅、溝深さ及び溝の方向も重要な要素の一つであることを見出した。
溝の形成によって電子写真感光体表面を適度な小区画に分断することで、潤滑剤の付着力と除去性が変化する。また、電子写真感光体の主走査方向と副走査方向に対して溝を斜行させると、感光体駆動による溝の進行方向へ潤滑剤のスムーズな流れを妨げることがない。主走査方向と平行に溝を形成すると、溝の周期に応じて感光体と摺擦する部材に振動を与えることができるが溝の縁に潤滑剤が残留しかねない。尚、感光体と摺擦する部材に振動を与えることでストレスを緩和させることができる。一方、副走査方向と平行に溝を形成すると、感光体と摺擦する部材に振動を付与できず、部材の劣化で装置の寿命を来してしまいかねない。
発明者は、主走査方向と副走査方向に斜行する溝が形成された電子写真感光体について、溝の形成による潤滑剤の循環性が高められることを確かめ、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明によれば、（１）〜（７）が提供される。
（１）導電性支持体上に、感光層と、互いに交差しない溝を有する表面層とを積層する電子写真感光体において、前記溝は幅が６０μｍ以上１００μｍ以下であり、溝の深さが０．２μｍ以上２μｍ以下であり、さらに溝の深さの標準偏差が任意４カ所の測定値の平均値に対して１／１０以下であり、溝の方向が感光体の主走査方向と副走査方向に対して斜行するように形成されていることを特徴とする電子写真感光体。
（２）溝の底部と溝と溝で区画された領域の双方が電荷輸送性を有する架橋構造の樹脂を含有する前記（１）に記載の電子写真感光体。
（３）電子写真感光体の表面層にアクリル系レベリング剤を含有する前記（１）から（２）のいずれかに記載の電子写真感光体。
（４）電子写真感光体の表面層がアクリロイルオキシ基を有するアクリレート構造単位と電荷輸送性構造単位を有する前記（１）から（３）のいずれかに記載の電子写真感光体。
（５）溝の底部と溝と溝で区画された領域の双方が金属酸化物フィラーを含有する前記（１）から（４）のいずれかに記載の電子写真感光体。
（６）前記（１）から（５）のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法であって、互いに交差しない溝を有する表面層を、液滴吐出ヘッドからインクジェット方式で塗布されることによって形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
（７）前記（１）から（５）のいずれかに記載の電子写真感光体と、潤滑剤塗布手段を含む画像形成ユニットを少なくとも一種有する画像形成装置であって、該潤滑剤塗布手段が潤滑剤をブラシ状ローラで掻きとり電子写真感光体表面に転移させる手段及び転移した潤滑剤を電子写真感光体表面に均すブレードとを有することを特徴とする画像形成装置。
本発明では、電子写真感光体表面に形成する溝は潤滑剤が入り込みやすく、潤滑剤の流れるみちが途絶え難くするとよい。このため、溝幅は６０μｍ以上４００μｍ以下が適当であり、６０μｍ以上１００μｍ以下がより適当である。溝幅を４００μｍ以下にすることで溝部分に潤滑剤が固着するケースを激減することができる。溝幅を制限することで潤滑剤の循環を良好にすると考えられる。また、溝幅を６０μｍ以上とすることで、溝がふさがるケースを抑制できる。製造面から、溝幅を狭めると溝が一部塞がったものが形成されることが多く、製造上の均質性に不足をもたらすことがある。
溝の方向は電子写真感光体の主走査方向又は副走査方向と斜行するように形成する。溝の方向を碁盤目状にタテないしヨコに設けるのではなく斜行させる理由は、電子写真感光体の上流から下流へ移動する方向に対して、電子写真感光体表面に粉体状で入力される潤滑剤が効率よく均され、かつ、適度に除去されやすくするためである。例えば、塗布ブレードで潤滑剤を均す場合、電子写真感光体の移動方向（回転方向）と平行に溝を形成すると、ブレードが溝の全体を当接出来ず潤滑剤が均されずにすり抜けてしまう不具合が生じる。一方、電子写真感光体の移動方向（回転方向）に対して直行する様に溝を設けると、溝の縁に潤滑剤が滞留してしまい、やがては変質した潤滑剤までもが除去できずに電子写真感光体上にのこってしまう不具合を来してしまう。
また、本発明は潤滑剤の循環効率を高めるため、潤滑剤が電子写真感光体表面に入力されるときの付着性、潤滑剤がスプレッドされる均し性、そして適時潤滑剤が電子写真感光体から系外へ排出される除去性の個々の性状を高めることを想定している。潤滑剤の均しは潤滑剤をスプレッドする塗布ブレードを用いる場合が多い。また、潤滑剤の排出はクリーニングブレードが負うケースが多い。それぞれのブレードは電子写真感光体との当接状態を安定化させることが極めて重要である。ブレードエッジを極端に引き込ませたりエッジをえぐれさせたりしては初期の目的が覚束ない。この当接状態を安定化させるために、溝の間隔と深さが重要となるが、加えて、溝の深さのバラツキを抑制し、均質な溝を電子写真感光体表面に設けることが重要である。従来技術は溝深さが平均値で規定されるものばかりである。溝の深さが同じ平均値を有しても深さのバラツキが多ければ、溝が機能するものと機能しないものが生じる。本発明は、形成する全ての溝を機能させるために溝深さは０．２μｍ〜２μｍでかつ溝の深さの標準偏差が任意４カ所の測定値の平均値に対して１／１０とすることで所期の効果が発現される。
このような均質深さの溝を形成するにはインクジェット方式により表面形状を形成させると有利である。インクジェット方式は射出される液滴を精度良く飛翔させることができる。また、ノズル一つ一つの射出動作を制御できるため、溝の形成に極めて都合がよい。
インクジェット方式による電子写真感光体表面のパターン形成を実現するためには適当なインクが必要となる。すなわちインク溶媒の揮発性、インクの粘度と界面張力、及びインクの固形分濃度の調整が必要である。これらに対し架橋構造の樹脂材料はインク成分を低分子量のモノマーだけで作製できるため適当である。さらにパターン形成によって得られた表面は架橋構造の樹脂となるため強靱となり極めて有利である。
電子写真感光体表面に溝を形成するのに際しインクジェット方式を用いる場合、ヘッドから吐出する液滴に対する下地の濡れ性を調整する必要がある。例えば、液滴を打ち込む下地表面が、架橋樹脂のように溶解せず、且つ、シリコーンオイルが漂うと、液滴がはじき、線形状や面形状のパターンを形成させようとしても独立したドット形状が得られることになる。シリコーンオイルはレベリング剤として使用されるため均質な製膜に必要とされる。これに対しシリコーンオイルフリーのアクリル系レベリング剤を用いることで、下地の塗膜品質の確保とインクジェット方式によるパターン形成の両立が得られるため電子写真感光体表面のパターン形成の高精度化が容易にできる。
下地に耐摩耗性に優れる架橋構造の樹脂を用いることで耐摩耗性に優れる電子写真感光体表面が提供される。これに応じて表面形状の持続性が享受される。これは耐久劣化により、樹脂膜を形成する化学結合の一部が破断しても別の部位の化学結合が残存していれば摩耗を止められるためである。
架橋構造の樹脂の中でもアクリル樹脂はポリカーボネートと電荷輸送物質との固溶体と比較して誘電率が大きいため、静電特性面の凹凸形状の影響が小さいメリットを奏する。
表面層へフィラーを添加すると微細な凹凸形状を付与することができる。これにより、潤滑剤の循環効率を高める効果が得られやすい。フィラーを配合することで電子写真感光体表面にソフトフィールな生地を形成させることができ、以上のテクスチャー効果を更に高める手段として有効である。また、フィラーの配合による更なる耐摩耗性の向上が獲得でき、表面形状の持続性が一層有利となる。配合するフィラーは１次粒径がナノスケールのものが好ましく、アルミナ、酸化スズ、チタニア、シリカ、セリア等が有用である。
これらのフィラーは電子写真感光体表面を棘状にさせないため、電子写真感光体と摺動する部材に与えるダメージを低減できる。
潤滑剤を電子写真感光体表面に塗布する潤滑剤塗布手段として、潤滑剤をブラシで掻き取り、そのブラシで電子写真感光体表面に掻き取った潤滑剤を感光体表面に入力する機構を設けると、潤滑剤の消費量を簡単に制御できるのみならず、電子写真感光体全体に亘って潤滑剤を供給できるため有利である。更に、クリーニングブレードとは別に、上のブラシよりも下流で且つ、クリーニングブレードよりも上流に電子写真感光体と摺擦する塗布ブレードを設けることで電子写真感光体表面に供給された潤滑剤の量を規制したり、均しを促したりすることが可能となる。これらのブラシと塗布ブレードは潤滑剤の循環を調整する上で有効な手段となる。
（電子写真感光体）
以下、図面を参照しつつ本発明の電子写真感光体について詳細に説明する。
図７は本発明の層構成を有する電子写真感光体の一例を模式的に示す断面図であり、導電性支持体２１上に電荷発生層２５と電荷輸送層２６と架橋表面層２８が設けられている。
図８は本発明の更に別の層構成を有する電子写真感光体の一例を模式的に示す断面図であり、導電性支持体２１と電荷発生層２５の間に下引き層２４が設けられ、電荷発生層２５の上に電荷輸送層２６と架橋表面層２８が設けられている。
＜導電性支持体＞
前記導電性支持体としては、体積抵抗値が１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えばアルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金、鉄等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の酸化物を、蒸着又はスパッタリングによりフィルム状又は円筒状のプラスチック、紙等に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板、及び、それらを、Ｄｒａｗｉｎｇ Ｉｒｏｎｉｎｇ法、Ｉｍｐａｃｔ Ｉｒｏｎｉｎｇ法、Ｅｘｔｒｕｄｅｄ Ｉｒｏｎｉｎｇ法、Ｅｘｔｒｕｄｅｄ Ｄｒａｗｉｎｇ法、切削法等の工法により素管化後、切削、超仕上げ、研磨等により表面処理した管等を使用することができる。
＜下引き層＞
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体と感光層との間に下引き層を設けることができる。前記下引き層は、接着性の向上、モアレの防止、上層の塗工性の改良、導電性支持体からの電荷注入の防止等の目的で設けられる。
前記下引き層は、通常、樹脂を主成分とする。通常、前記下引き層の上に前記感光層を塗布するため、前記下引き層に用いる樹脂としては、有機溶剤に難溶である熱硬化性樹脂が相応しやすい。特に、ポリウレタン、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂は、以上の目的を十分に満たすものが多く、特に好ましい材料である。テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いて、樹脂を適度に希釈したものを、塗料とすることができる。
また、前記下引き層には、伝導度の調節やモアレを防止するために、金属、又は金属酸化物等の微粒子を加えてもよい。特に酸化チタンが好ましく用いられる。
前記微粒子を、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル等により分散し、分散液と樹脂成分を混合した塗料とすることができる。
前記下引き層は、以上の塗料を浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法等で導電性支持体上に成膜する。必要な場合、加熱硬化することで形成される。
前記下引き層の厚みは２μｍ〜５μｍ程度が適当になるケースが多い。電子写真感光体の残留電位の蓄積が大きくなる場合、３μｍ未満にするとよい。
＜感光層＞
前記電子写真感光体の感光層としては、電荷発生層と電荷輸送層を順次積層させた積層型感光層が好適である。
−電荷発生層−
前記電荷発生層は、前記積層型感光層の一部を指し、露光によって電荷を発生する機能をもつ。この層は含有される化合物のうち、電荷発生物質を主成分とする。前記電荷発生層は必要に応じてバインダー樹脂を用いることもある。前記電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
前記無機系材料としては、例えば、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物、アモルファスシリコン等が挙げられる。アモルファスシリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子又はハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが好ましく用いられる。
一方、前記有機系材料としては、公知の材料を用いることができ、例えば、チタニルフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン等の金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有する対称型又は非対称型のアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有する対称型又は非対称型のアゾ顔料、フルオレノン骨格を有する対称型又は非対称型のアゾ顔料、ペリレン系顔料などが挙げられる。このうち、金属フタロシアニン、フルオレノン骨格を有する対称型又は非対称型のアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有する対称型又は非対称型のアゾ顔料、及びペリレン系顔料は、電荷発生の量子効率が軒並み高く、本発明に用いる材料として好適である。これらの電荷発生物質は、単独でも二種以上の混合物として用いてもよい。
前記電荷発生層に必要に応じて用いられるバインダー樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド等が挙げられる。また、後述する高分子電荷輸送物質を用いることもできる。このうちポリビニルブチラールが使用されることが多く、有用である。これらのバインダー樹脂は、単独でも二種以上の混合物として用いてもよい。
前記電荷発生層を形成する方法としては、大きく分けて真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法がある。
前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ（化学気相成長）法等があり、上述した前記無機系材料や前記有機系材料からなる層が良好に形成できる。
また、前記キャスティング法によって前記電荷発生層を設けるには、上述した無機系又は有機系電荷発生物質を、必要ならばバインダー樹脂と共にテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布すればよい。このうちの溶媒として、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノンは、クロロベンゼン、ジクロロメタン、トルエン及びキシレンと比較して環境負荷の程度が低いため好ましい。塗布は、浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法等により行うことができる。
以上のようにして設けられる前記電荷発生層の厚みは通常、０．０１μｍ〜５μｍ程度が適当である。
残留電位の低減や高感度化が必要となる場合、前記電荷発生層を厚膜化するとこれらの特性が改良されることが多い。反面、帯電電荷の保持性や空間電荷の形成等帯電性の劣化を来すことも多い。これらのバランスから前記電荷発生層の厚みは０．０５μｍ〜２μｍの範囲がより好ましい。
また、必要により、前記電荷発生層中に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤等の低分子化合物及びレベリング剤を添加することもできる。これらの化合物は単独又は二種以上の混合物として用いることができる。低分子化合物及びレベリング剤を併用すると感度劣化を来すケースが多い。このため、これらの使用量は概して、０．１ｐｈｒ〜２０ｐｈｒ、好ましくは、０．１ｐｈｒ〜１０ｐｈｒ、レベリング剤の使用量は、０．００１ｐｈｒ〜０．１ｐｈｒ程度が適当である。
−電荷輸送層−
前記電荷輸送層は前記電荷発生層で生成した電荷を注入、輸送し、帯電によって設けられた電子写真感光体の表面電荷を中和する機能を担う積層型感光層の一部を指す。前記電荷輸送層の主成分は電荷輸送成分とこれを結着するバインダー成分ということができる。
前記電荷輸送物質に用いることのできる材料としては、例えば、低分子型の電子輸送物質、正孔輸送物質、高分子電荷輸送物質などが挙げられる。
前記電子輸送物質としては、例えば、非対称ジフェノキノン誘導体、フルオレン誘導体、ナフタルイミド誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独でも二種以上の混合物として用いてもよい。
前記正孔輸送物質としては、電子供与性物質が好ましく用いられる。その例としては、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、ブタジエン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等が挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独でも二種以上の混合物として用いてもよい。
また、以下に表される高分子電荷輸送物質を用いることができる。例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等のカルバゾール環を有する重合体、特開昭５７−７８４０２号公報等に例示されるヒドラゾン構造を有する重合体、特開昭６３−２８５５５２号公報等に例示されるポリシリレン重合体、特開２００１−３３０９７３号公報の一般式（１）〜一般式（６）に例示される芳香族ポリカーボネートなどが挙げられる。これらの高分子電荷輸送物質は、単独又は二種以上の混合物として用いることができる。特に前記特開２００１−３３０９７３号公報の例示化合物は静電特性面の性能が良好であり有用である。
前記高分子電荷輸送物質は、低分子型の電荷輸送物質と比べて、前記電荷輸送層上に架橋表面層を積層する際に、架橋表面層へ電荷輸送層を構成する成分の滲みだしが少なく、架橋表面層の硬化不良を防止するのに適当な材料である。また、電荷輸送物質の高分子量化により耐熱性にも優れる性状から架橋表面層を成膜する際の硬化熱による劣化が少なく有利である。
前記電荷輸送層のバインダー成分として用いることのできる高分子化合物としては、例えば、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビニル、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。このうち、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネートは電荷輸送成分のバインダー成分として用いる場合、電荷移動特性が良好な性能を示すものが多く、有用である。また、前記電荷輸送層はこの上層に、好ましくは、架橋表面層が積層されるため、電荷輸送層は従来型の電荷輸送層に対する機械強度の必要性が要求されない。このため、ポリスチレン等、透明性が高いものの機械強度が多少低い材料で従来技術では適用が難しいとされた材料も、電荷輸送層のバインダー成分として有効に利用することができる。
これらの高分子化合物は単独又は二種以上の混合物として、あるいはそれらの原料モノマー二種以上からなる共重合体として、更には、電荷輸送物質と共重合化して用いることができる。
前記電荷輸送層の改質に際して電気的に不活性な高分子化合物を用いる場合には、フルオレン等の嵩高い骨格をもつカルドポリマー型のポリエステル、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、Ｃ型ポリカーボネートのようなビスフェノール型のポリカーボネートに対してフェノール成分の３，３'部位がアルキル置換されたポリカーボネート、ビスフェノールＡのジェミナルメチル基が炭素数２以上の長鎖のアルキル基で置換されたポリカーボネート、ビフェニル又はビフェニルエーテル骨格をもつポリカーボネート、ポリカプロラクトン、ポリカプロラクトンの様な長鎖アルキル骨格を有するポリカーボネート（例えば、特開平７−２９２０９５号公報に記載）やアクリル樹脂、ポリスチレン、水素化ブタジエンなどが有効である。
ここで電気的に不活性な高分子化合物とは、トリアリールアミン構造のような光導電性を示す化学構造を含まない高分子化合物を指す。これらの樹脂を添加剤としてバインダー樹脂と併用する場合、光減衰感度の制約から、その添加量は、電荷輸送層の全固形分に対して５０質量％以下とすることが好ましい。
低分子型の電荷輸送物質を用いる場合、その使用量は、通常、４０ｐｈｒ〜２００ｐｈｒであり、好ましくは７０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ程度が適当である。また、前記高分子電荷輸送物質を用いる場合、電荷輸送成分１００質量部に対して樹脂成分が０質量部〜２００質量部、好ましくは８０質量部〜１５０質量部程度の割合で共重合された材料が好ましく用いられる。
また、前記電荷輸送層に二種以上の電荷輸送物質を含有させる場合、これらのイオン化ポテンシャル差は小さい方が好ましく、具体的にはイオン化ポテンシャル差を０．１０ｅＶ以下とすることにより、一方の電荷輸送物質が他方の電荷輸送物質の電荷トラップとなることを防止することができる。
このイオン化ポテンシャルの関係は前記電荷輸送層に含有する電荷輸送物質と後述する硬化性電荷輸送物質との関係についても同様にこれらの差は０．１０ｅＶにするとよい。なお、本発明における電荷輸送物質のイオン化ポテンシャル値は理研計器社製大気雰囲気型紫外線光電子分析装置ＡＣ−１により一般的な方法で計測して得られた数値である。
高感度化を満足させるには電荷輸送成分の配合量を７０ｐｈｒ以上とすることが好ましい。また、電荷輸送物質としてα−フェニルスチルベン化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物の単量体、二量体及びこれらの構造を主鎖又は側鎖に有する高分子電荷輸送物質は電荷移動度の高い材料が多く有用である。
電荷輸送層は、電荷輸送成分とバインダー成分を主成分とする混合物ないし共重合体を適当な溶剤に溶解ないし分散して電荷輸送層用塗料を調製し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。塗工方法としては浸漬法、スプレー塗工法、リングコート法、ロールコータ法、グラビア塗工法、ノズルコート法、スクリーン印刷法等が採用される。
電荷輸送層用塗料を調製する際に使用できる分散溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ等のエーテル類、トルエン、キシレン等の芳香族類、クロロベンゼン、ジクロロメタン等のハロゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類等を挙げることができる。このうち、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノンは、クロロベンゼンやジクロロメタン、トルエン、及びキシレンと比較して環境負荷の程度が低いため好ましい。これらの溶媒は単独として又は混合して用いることができる。
前記電荷輸送層の上層には、通常、架橋表面層が積層されているため、この構成における前記電荷輸送層の厚みは、実使用上の膜削れを考慮した電荷輸送層の厚膜化の設計が不要でる。前記電荷輸送層の厚みは、実用上、必要とされる感度と帯電能を確保する都合、１０μｍ〜４０μｍ程度が適当であり、より好ましくは１５μｍ〜３０μｍ程度が適当である。
また、必要により、電荷輸送層中に後述する酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤等の低分子化合物及びレベリング剤を添加することもできる。これらの化合物は単独又は二種以上の混合物として用いることができる。低分子化合物及びレベリング剤を併用すると感度劣化を来すケースが多い。このため、これらの使用量は概して、０．１ｐｈｒ〜２０ｐｈｒ、好ましくは、０．１ｐｈｒ〜１０ｐｈｒ、レベリング剤の使用量は、０．００１ｐｈｒ〜０．１ｐｈｒ程度が適当である。
＜表面層＞
前記表面層としては、架橋表面層が好ましい。
前記架橋表面層は、電子写真感光体表面に製膜される保護層を指す。この保護層においては、塗料がコーティングされた後、ラジカル重合性材料成分の重合反応によって架橋構造の樹脂が製膜される。樹脂膜が架橋構造をもつため前記電子写真感光体各層のなかで最も耐摩耗性が強靱である。また、架橋の電荷輸送性の構造単位が含まれる場合には、電荷輸送層と類似の電荷輸送性を示す。
本発明の前記電子写真感光体では、少なくとも、表面層が互いに交差しない溝を有し、この溝は幅が６０μｍ以上１００μｍ以下であり、溝の深さが０．２μｍ以上２μｍ以下であり、さらに溝の深さの標準偏差が任意４カ所の測定値の平均値に対して１／１０以下であり、溝の方向が電子写真感光体の主走査方向と副走査方向に対して斜行するように形成されていることが重要である。このような特別な形状を持たすように加工を施す必要があるが、その方法としてインクジェット方式が有効である。
また、前記表面層は、アクリル系レベリング剤を含有することが好ましい。前記アクリル系レベリング剤を含有することで、下地の塗膜品質の確保とインクジェット方式によるパターン形成の両立が得られるため電子写真感光体表面のパターン形成の高精度化が容易にできる。
また、前記表面層は、アクリロイルオキシ基を有するアクリレート構造単位と電荷輸送性構造単位を有することが好ましい。
−ラジカル重合性材料成分−
前記ラジカル重合性材料成分としては、例えば、アクリロイルオキシ基を有するアクリレートが挙げられる。
本発明では電子写真感光体表面に酸化スズ微粒子を用いることに起因する画像流れを解消する目的で特にトリメチロールプロパントリアクリレートを用いると良い。トリメチロールプロパンの利用は他に感光体表面の耐摩耗性の強化にも優れる。
３官能以上のバインダー成分としては、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。これにより架橋膜自体の耐摩耗性が向上したり、強靱性が増大したりすることが多い。
電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。
これらとしては、東京化成社等の試薬メーカーのもの、日本化薬社ＫＡＹＡＲＤ ＤＰＣＡシリーズ、同ＤＰＨＡシリーズ等が挙げられる。
また、硬化を促進させたり、安定化させたりするためにチバ・スペシャリティ・ケミカルズ社イルガキュア１８４等の開始剤を全固形分に対して５質量％〜１０質量％程度加えてもよい。
架橋性の電荷輸送材料としては、例えば、アクリロイルオキシ基やスチレン基を有する連鎖重合系の化合物、水酸基やアルコキシシリル基、イソシアネート基を有する逐次重合系の化合物が挙げられ、電荷輸送構造を含み（メタ）アクリロイルオキシ基を一つ以上有する化合物が利用できる。
また、前記架橋表面層としては、電荷輸送構造を含まない（メタ）アクリロイルオキシ基を１つ以上有するモノマーやオリゴマーと併用した組成の構成にしても良い。
前記架橋表面層は、例えば、少なくとも塗工液中にこのような化合物を含有させて、該塗工液を塗工して層を形成し、熱、光、電子線、γ線等の放射線によるエネルギーを与えて架橋し硬化させてできる。
前記電荷輸送構造を含み（メタ）アクリロイルオキシ基を一つ以上有する化合物としては、例えば、以下の一般式１で表される電荷輸送性化合物が挙げられる。
ただし、前記一般式１中、ｄ、ｅ、ｆは、それぞれ０及び１のいずれかを表す。Ｒ１３は、水素原子、及びメチル基のいずれかを表す。Ｒ１４、及びＲ１５は、水素原子以外の置換基で炭素数１〜６のアルキル基を表し、複数の場合は異なってもよい。ｇ、及びｈは、０から３のいずれかの整数を表す。Ｚは、単結合、メチレン基、エチレン基、及び下記構造のいずれかを表す。
又は

前記一般式１で表される電荷輸送性化合物の具体的な化合物としては、例えば、以下のものが挙げられる。
前記架橋表面層は、例えば、前記ラジカル重合性材料成分と、溶媒などを含有する架橋表面層塗料を塗工することにより形成することができる。
前記架橋表面層塗料を調製する際に使用する溶媒は、モノマーを十分に溶解するものが好ましく、例えば、上述のエーテル類、芳香族類、ハロゲン類、エステル類の他、エトキシエタノールのようなセロソルブ類、１−メトキシ−２−プロパノールのようなプロピレングリコール類などを挙げることができる。このうち、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、１−メトキシ−２−プロパノールは、クロロベンゼン、ジクロロメタン、トルエン、キシレンと比較して環境負荷の程度が低いため好ましい。これらの溶媒は単独として又は混合して用いることができる。
前記架橋表面層塗料の塗工方法としては、例えば、浸漬法、スプレー塗工法、リングコート法、ロールコータ法、グラビア塗工法、ノズルコート法、スクリーン印刷法等が挙げられる。多くの場合、塗料はポットライフが長くないため、少量の塗料で必要な分量のコーティングができる手段が環境への配慮とコスト面で有利となる。このうちスプレー塗工法とリングコート法が好適である。更に本発明の特別な形状を付与するためにインクジェット方式を用いると良い。
前記架橋表面層を製膜する際、主に紫外光に発光波長をもつ高圧水銀灯やメタルハライドランプ等のＵＶ照射光源が利用できる。また、ラジカル重合性含有物や光重合開始剤の吸収波長に合わせ可視光光源の選択も可能である。照射光量は、５０ｍＷ／ｃｍ２以上、１，０００ｍＷ／ｃｍ２以下が好ましく、５０ｍＷ／ｃｍ２未満では硬化反応に時間を要する。１，０００ｍＷ／ｃｍ２より強いと反応の進行が不均一となり、架橋表面層表面に局部的な皺が発生したり、多数の未反応残基、反応停止末端が生じたりする。また、急激な架橋により内部応力が大きくなり、クラックや膜剥がれの原因となる。
必要により、前記架橋表面層中に前記電荷発生層で記載した酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤等の低分子化合物及びレベリング剤、また前記電荷輸送層で記載した高分子化合物を添加することもできる。これらの化合物は単独又は二種以上の混合物として用いることができる。低分子化合物及びレベリング剤を併用すると感度劣化を来すケースが多い。このため、これらの使用量は概して塗料総固形分中の０．１質量％〜２０質量％、好ましくは０．１質量％〜１０質量％、レベリング剤の使用量は０．１質量％〜５質量％程度が適当である。
前記架橋表面層の厚みは３μｍ〜１５μｍ程度が適当である。下限は製膜コストに対する効果度合いから算定される値であり、上限は帯電安定性や光減衰感度等の静電特性と膜質の均質性から設定される。
（斜行溝の形成）
前記電子写真感光体においては、前記表面層が互いに交差しない溝を有し、その溝の幅が６０μｍ以上１００μｍ以下であり、溝の深さが０．２μｍ以上２μｍ以下であり、さらに溝の深さの標準偏差が任意４カ所の測定値の平均値に対して１／１０以下であり、溝の方向が感光体の主走査方向と副走査方向に対して斜行するように形成することが重要である。
本発明では電子写真感光体が移動する方向あるいは回転する方向を便宜上副走査と定義する。副走査の垂直線を主走査とし、溝の方向はこれらの副走査と主走査を基準に決定する。この関係の一例を図１６に示す。この副走査に対する斜行溝の角度は電子写真感光体の線速やプロセス条件に応じて潤滑剤が電子写真感光体上に入力される量と排出される出力の効率が高くなる角度にすればよい。但し、主走査方向又は副走査方向と平行にしないことが重要である。これはいすれも潤滑剤の固着原因となるためである。また、本発明の場合、溝の交差がないため、電子写真感光体と摺擦する部材へダメージを与えることが少ない。表面層にこのような特別なパターンを形成する方法としてインクジェット方式の利用は極めて都合が良い。また、インクジェット方式を利用する場合、インクジェットヘッドから吐出される液滴がはじかぬよう下地の表面を制御する必要がある。特に、下地にレベリング剤として汎用されるシリコーンオイルが存在すると所望の製膜が困難となることがある。これに対し、アクリル系レベリング剤はリコート性を可能にする。アクリル系レベリング剤としては、ビックケミー社から上市されているＢＹＫ−３５０、ＢＹＫ−３５５、ＢＹＫ−３５６、ＢＹＫ−３５８Ｎ、ＢＹＫ−３６１Ｎなどが好ましい。
溝の底部と、溝と溝で区画された領域の双方は、電荷輸送性を有する架橋構造の樹脂を含有することが好ましい。
溝の底部と、溝と溝で区画された領域の双方は、金属酸化物フィラーを含有することが好ましい。
（画像形成装置）
以下、図面に沿って本発明で用いられる画像形成装置を説明する。本発明の画像形成装置には後述する潤滑剤を電子写真感光体表面に入力する潤滑剤供給手段が取り付けられる。簡単のため、この手段は画像形成装置の説明の後に別に説明する。
図１は、本発明の画像形成装置を説明するための概略図であり、後述するような変形例も本発明の範疇に属するものである。
図１において、電子写真感光体１１は、架橋表面層を積層する電子写真感光体である。電子写真感光体１１はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。
帯電手段１２は、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャー）、帯電ローラをはじめとする公知の手段が用いられる。帯電手段は、消費電力の低減の観点から、電子写真感光体に対し接触又は近接配置したものが良好に用いられる。なかでも、帯電手段への汚染を防止するため、電子写真感光体と帯電手段表面の間に適度な空隙を有する電子写真感光体近傍に近接配置された帯電機構が望ましい。転写手段１６には、一般に上記の帯電器を使用できるが、転写チャージャーと分離チャージャーを併用したものが効果的である。
露光手段１３、除電手段１Ａ等に用いられる光源としては、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般が挙げられる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
現像手段１４により電子写真感光体上に現像されたトナー１５は、印刷用紙やＯＨＰ用スライド等の印刷メディア１８に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、電子写真感光体上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、クリーニング手段１７により、電子写真感光体より除去される。クリーニング手段は、ゴム製のクリーニングブレードやファーブラシ、マグファーブラシ等のブラシ等を用いることができる。
印刷メディア１８に転写されたトナーは、定着手段１９により、定着される。
電子写真感光体に正(負)帯電を施し、画像露光を行うと、電子写真感光体表面上には正(負)の静電潜像が形成される。これを負(正)極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。かかる現像手段には、公知の方法が適用され、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
図２には、本発明による電子写真プロセスの別の例を示す。図２において、電子写真感光体１１は、架橋表面層を積層する電子写真感光体である。電子写真感光体１１はベルト状の形状を示しているが、ドラム状、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。電子写真感光体１１は駆動手段１Ｃにより駆動され、帯電手段１２による帯電、露光手段１３による像露光、現像（図示せず）、転写手１６による転写、クリーニング前露光手段１Ｂによるクリーニング前露光、クリーニング手段１７によるクリーニング、除電手段１Ａによる除電が繰返し行われる。図２においては、感光体(この場合は支持体が透光性である)の支持体側よりクリーニング前露光の光照射が行われる。
以上の電子写真プロセスは、本発明における実施形態を例示するものであって、もちろん他の実施形態も可能である。例えば、図２において支持体側よりクリーニング前露光を行っているが、これは感光層側から行ってもよいし、また、像露光、除電光の照射を支持体側から行ってもよい。一方、光照射工程は、像露光、クリーニング前露光、除電露光が図示されているが、他に転写前露光、像露光のプレ露光、及びその他公知の光照射工程を設けて、電子写真感光体に光照射を行うこともできる。
また、以上に示すような画像形成手段は、複写機、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジの形状は多く挙げられるが、一般的な例として、図３に示すものが挙げられる。電子写真感光体１１はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。図３において、プロセスカートリッジは、電子写真感光体１１、帯電手段１２、露光手段１３、現像手段１４、転写手段１６、クリーニング手段１７、定着手段１９、及び除電手段１Ａを有している。符号１８は、印刷メディアである。
図４には本発明による画像形成装置の別の例を示す。この画像形成装置では、電子写真感光体１１の周囲に帯電手段１２、露光手段１３、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の色ごとの現像手段（１４Ｂｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ）、中間転写体である中間転写ベルト１Ｆ、クリーニング手段１７が順に配置されている。ここで、図中に示す（Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の添字は上記のトナーの色に対応し、必要に応じて添字を付けたり適宜省略する。電子写真感光体１１は、架橋表面層を積層する電子写真感光体である。各色の現像手段（１４Ｂｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ）は各々独立に制御可能となっており、画像形成を行う色の現像手段のみが駆動される。電子写真感光体１１上に形成されたトナー像は中間転写ベルト１Ｆの内側に配置された第１の転写手段１Ｄにより、中間転写ベルト１Ｆ上に転写される。第１の転写手段１Ｄは電子写真感光体１１に対して接離可能に配置されており、転写動作時のみ中間転写ベルト１Ｆを電子写真感光体１１に当接させる。各色の画像形成を順次行い、中間転写ベルト１Ｆ上で重ね合わされたトナー像は第２の転写手段１Ｅにより、印刷メディア１８に一括転写された後、定着手段１９により定着されて画像が形成される。第２の転写手段１Ｅも中間転写ベルト１Ｆに対して接離可能に配置され、転写動作時のみ中間転写ベルト１Ｆに当接する。
転写ドラム方式の画像形成装置では、転写ドラムに静電吸着させた転写材に各色のトナー像を順次転写するため、厚紙にはプリントできないという転写材の制限があるのに対し、図４に示すような中間転写方式の画像形成装置では中間転写体１Ｆ上で各色のトナー像を重ね合わせるため、転写材の制限を受けないという特長がある。このような中間転写方式は図４に示す装置に限らず前述の図１、図２、図３及び後述する図５（具体例を図６に記す。）に記すような画像形成装置に適用することができる。
図５には本発明による画像形成装置の別の例を示す。この画像形成装置は、トナーとしてイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｂｋ)の４色を用いるタイプとされ、色ごとに画像形成部が配設されている。また、各色の電子写真感光体（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ）が設けられている。この画像形成装置に用いられる電子写真感光体１１は、架橋表面層を積層する電子写真感光体である。各電子写真感光体（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ）の周りには、帯電手段１２、露光手段１３、現像手段１４、クリーニング手段１７等が配設されている。また、直線上に配設された各電子写真感光体（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ）の各転写位置に接離する転写材担持体としての搬送転写ベルト１Ｇが駆動手段１Ｃにて掛け渡されている。この搬送転写ベルト１Ｇを挟んで各電子写真感光体（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ）に対向する転写位置には転写手段１６が配設されている。また、定着手段１９を有している。
図５の形態のようなタンデム方式の画像形成装置は、色ごとに電子写真感光体（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ）をもち、各色のトナー像を搬送転写ベルト１Ｇに保持された印刷メディア１８に順次転写するため、電子写真感光体を一つしかもたないフルカラー画像形成装置に比べ、はるかに高速のフルカラー画像の出力が可能となる。
図６は、本発明による画像形成装置の別の例を示す。この画像形成装置は、トナーとしてイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｂｋ)の４色を用いるタイプとされ、色ごとに画像形成部が配設されている。また、各色の電子写真感光体（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ）が設けられている。この画像形成装置に用いられる電子写真感光体１１は、架橋表面層を積層する電子写真感光体である。各電子写真感光体（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ）の周りには、帯電手段１２、露光手段１３、現像手段１４、クリーニング手段１７等が配設されている。また、直線上に配設された各電子写真感光体（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ）の各転写位置に接離する転写材担持体としての中間転写ベルト１Ｆが駆動手段１Ｃにて掛け渡されている。この中間転写ベルト１Ｆを挟んで各電子写真感光体（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ）に対向する転写位置には１次転写手段１Ｄが配設されている。各電子写真感光体１１上の可視像は、一次転写手段１Ｄにより一旦中間転写ベルト１Ｆに順次転写され、続いて転写された中間転写ベルト１Ｆ上の画像は二次転写手段１Ｅにより印刷メディア１８に一括転写される。その後、印刷メディア１８に転写された画像は、定着手段１９により、定着される。
＜潤滑剤供給手段＞
前記画像形成装置は、潤滑剤供給手段を有する。
前記潤滑剤供給手段は、潤滑剤をブラシ状ローラで掻きとり前記電子写真感光体表面に転移させる手段、及び転移した潤滑剤を前記電子写真感光体表面に均すブレードとを有する。
図９に潤滑剤供給手段の一例を示す。この潤滑剤塗布手段は、塗布部材としての塗布ブラシ（ファーブラシ）３Ｂ、固体潤滑剤３Ａ、固体潤滑剤３Ａを塗布ブラシ３Ｂ方向に押圧するための加圧バネ３Ｅを有している。このときの固体潤滑剤３Ａはバー状に成型された潤滑剤である。塗布ブラシ３Ｂは感光体表面にブラシ先端が当接しており、軸を中心に回転することによって固体潤滑剤３Ａを一端ブラシに汲み上げ、感光体表面との当接位置までブラシ上に担持搬送して感光体表面に塗布する。ここで、本発明では、良質な潤滑剤塗布性を発現する条件として、支配的な周波数成分における電子写真感光体の凹凸が毎秒２５０個〜１，０００個の割合で塗布ブレードを通過する感光体線速条件を満足すること好ましい。
また、経時で固体潤滑剤３Ａが塗布ブラシ３Ｂに掻き削られて減少しても塗布ブラシ３Ｂに接触しなくならないように、加圧バネ３Ｅによって所定の圧力で固体潤滑剤３Ａが塗布ブラシ３Ｂ側に押圧されている。これによって、微量の固体潤滑剤３Ａでも常に均一に塗布ブラシ３Ｂに汲み上げられる。
また、感光体表面に付着した潤滑剤の定着性を高めるための潤滑剤定着手段を設けてもよい。この手段としては、図９に示すクリーニングブレード３５のような板をトレーリング方式又はカウンター方式で感光体に押し合てる手段がある。
前記固体潤滑剤３Ａとしては、例えば、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類や、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素系樹脂が挙げられるが、特に感光体３１の摩擦係数を低減する効果の大きいステアリン酸金属塩、更にはステアリン酸亜鉛が好ましい。
以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
はじめに、本発明に関わる試験と測定方法について述べる。
（１）電子写真感光体表面形状の測定
電子写真感光体表面を、ピックアップ：Ｅ−ＤＴ−Ｓ０２Ａを取り付けた表面粗さ・輪郭形状測定機（東京精密社製、Ｓｕｒｆｃｏｍ １４００Ｄ）にて、測定長さ１２ｍｍ、測定速度；０．０６ｍｍ／ｓの条件で測定した。一つの電子写真感光体につき４箇所測定した。
（２）画像評価
画素密度が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉで８×８のマトリクス中に４ドット×４ドットを描いたハーフトーンパターンと白紙パターンを交互に連続５枚ずつ印刷し、白紙パターンの地肌汚れを目視により、以下の基準で評価した。
５； 極めて優れている
４； 優れている
３； 問題なし
２； 僅かにくすんだ感触を受けるが実際の使用では問題ない
１； くすんだ感触を受ける。
（３）潤滑剤付着量
試験終了後の電子写真感光体表面の一部（１０ｍｍ×２００ｍｍ）をサンプリングした。ＩＣＰ−ＡＥＳ分析装置（島津製作所製、ＩＣＰＳ７５００）により、サンプリングした電子写真感光体表面に付着する亜鉛量を求めた。亜鉛量をもとにステアリン酸亜鉛量を算出した。
（４）クリーニングブレード摩耗量
試験終了後に回収したクリーニングブレードの先端部分をレーザー顕微鏡（キーエンス社製、ＶＫ−８５００）で観察した。ゴム板でつくられるクリーニングブレードの先端は電子写真感光体との摺擦で電子写真感光体の移動方向に引き込まれる。このため、クリーニングブレードは先端から引き込まれて電子写真感光体と接触する部分が摩耗するため、回収したクリーニングブレードの摩耗は先端から離れた部分がえぐれた様に摩耗する。先端からえぐれた長さをえぐれ開始点として摩耗具合を評価した。
（実施例１）
肉厚（厚み）０．８ｍｍ、長さ３４６ｍｍ、外径φ４０ｍｍのアルミニウムドラムに、下記組成の下引き層用塗料、電荷発生層用塗料、電荷輸送層用塗料、フィラー補強電荷輸送層用塗料を順次、塗布乾燥することにより、厚み３．５μｍの下引き層、厚み０．２μｍの電荷発生層、厚み２４μｍの電荷輸送層、厚み５μｍのフィラー補強電荷輸送層を形成した。
その上に下記組成の架橋表面層インクをインクジェット方式で塗工後、このドラムとＵＶ硬化ランプとの距離を１２０ｍｍとし、ドラムを回転させながらＵＶ硬化を施した。この位置でのＵＶ硬化ランプ照度は５５０ｍＷ／ｃｍ２（ウシオ社製の紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０による測定値）であった。また、ドラムの回転速度は２５ｒｐｍとした。ＵＶ硬化を行う際、アルミニウムドラム内に３０℃の水を循環させて連続４分間、ＵＶ硬化した。その後、１５０℃にて３０分間加熱乾燥した。結果、電子写真感光体表面に溝深さ０．２μｍ、溝幅が６０μｍ、溝と溝の間隔が３９０μｍで電子写真感光体の副走査方向に対して溝が３０度、電子写真感光体の主走査方向に対して溝が６０度となる斜行の溝を設けた。
インクジェットはリコープリンティングシステムズ社製インクジェットヘッドＧＥＮ３Ｅ２を用いた。描画周波数３１０Ｈｚ、ヘッドと電子写真感光体間の距離は１ｍｍとした。また、パルス電圧を２０Ｖとした。
〔下引き層用塗料〕
・アルキッド樹脂溶液 １２質量部
（ベッコライト Ｍ６４０１−５０，大日本インキ化学工業社製）
・メラミン樹脂溶液 ８質量部
（スーパーベッカミン Ｇ−８２１−６０，大日本インキ化学工業社製）
・酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ 石原産業社製） ４０質量部
・メチルエチルケトン ２００質量部
〔電荷発生層用塗料〕
・下記構造のビスアゾ顔料（リコー社製） ５質量部
・ポリビニルブチラール（ＸＹＨＬ、ＵＣＣ社製） １質量部
・シクロヘキサノン ２００質量部
・メチルエチルケトン ８０質量部
〔電荷輸送層用塗料〕
・Ｚ型ポリカーボネート（パンライトＴＳ−２０５０、帝人化成社製） １０質量部
・下記構造の低分子電荷輸送物質 ７質量部
・テトラヒドロフラン １００質量部
・１％シリコーンオイル（ＫＦ５０−１００ＣＳ、信越化学工業社製）
テトラヒドロフラン溶液 １質量部
〔フィラー補強電荷輸送層用塗工液〕
・Ｚ型ポリカーボネート（パンライトＴＳ−２０５０、
帝人化成社製） ５．４質量部
・下記構造の低分子電荷輸送物質 ３．８質量部
・α−アルミナ（スミコランダムＡＡ−０３、住友化学工業社製） ９質量部
・固有抵抗低下剤（ＢＹＫ−Ｐ１０４、ビックケミー社製） ０．０１質量部
・シクロヘキサノン ８０質量部
・テトラヒドロフラン ２８０質量部
〔架橋表面層インク〕
・下記構造の架橋型電荷輸送物質 ３００質量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート １５０質量部
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ、日本化薬社製）
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １５０質量部
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−１２０、日本化薬社製）
・アクリル系レベリング剤（ＢＹＫ−３５０、ビックケミー社製） ０．６質量部
・１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン ３０質量部
（イルガキュア１８４、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）
・テトラヒドロフラン ２，６８０質量部
・シクロヘキサノン ８９３質量部
（実施例２）
実施例１のフィラー補強電荷輸送層用塗料の代わりに下記架橋表面層塗料を用いた他は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を作製した。架橋表面層用塗料を塗布後、このドラムとＵＶ硬化ランプから１２０ｍｍ距離を置いて、ドラムを回転させながらＵＶ硬化を施した。この位置でのＵＶ硬化ランプ照度は５５０ｍＷ／ｃｍ２（ウシオ社製の紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０による測定値）であった。また、ドラムの回転速度は２５ｒｐｍとした。ＵＶ硬化を行う際、アルミニウムドラム内に３０℃の水を循環させて連続４分間、ＵＶ硬化した。その後、１３０℃にて３０分間加熱乾燥した。
架橋表面層の厚みは２μｍだった。架橋表面層にレベリング剤を用いなかったため、僅かに塗布ムラが観察された。深さ０．２μｍの溝が形成された。形成された溝のその余のスペックは表１に示される。
〔架橋表面層塗料〕
・下記構造の架橋型電荷輸送物質 ３００質量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート １５０質量部
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ、日本化薬社製）
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １５０質量部
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−１２０、日本化薬社製）
・１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン ３０質量部
（イルガキュア１８４、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）
・テトラヒドロフラン ３，５７３質量部
（実施例３）
実施例２の架橋表面層塗料を以下のものに変えた以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のスペックは表１に示される。
〔架橋表面層塗料〕
・下記構造の架橋型電荷輸送物質 ３００質量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート １５０質量部
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ、日本化薬社製）
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １５０質量部
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−１２０、日本化薬社製）
・アクリル系レベリング剤（ＢＹＫ−３５０、ビックケミー社製） ０．６質量部
・１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン ３０質量部
（イルガキュア１８４、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）
・テトラヒドロフラン ３，５７３質量部
（実施例４）
実施例３において、架橋表面層塗料を以下のものに変えた以外は、実施例３と同様にして、電子写真感光体を得た。深さ２μｍの溝が形成された。形成された溝のその余のスペックは表１に示される。
〔架橋表面層塗料〕
・下記構造の架橋型電荷輸送物質 ６００質量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート １５０質量部
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ、日本化薬社製）
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １５０質量部
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−１２０、日本化薬社製）
・アクリル系共重合物 ０．６質量部
（ＢＹＫ−３５０、ビックケミー社製、アクリル系レベリング剤）
・１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン ３０質量部
（イルガキュア１８４、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）
・α−アルミナ ６０質量部
（ＡＡ−０３、住友化学社製）
・分散剤 ６質量部
（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２０００、ビックケミー社製；固形分濃度４０％、アミン価；４ｍｇＫＯＨ／ｇ）
・テトラヒドロフラン ３，５７３質量部
〔架橋表面層インク〕
・下記構造の架橋型電荷輸送物質 ６００質量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート １５０質量部
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ、日本化薬社製）
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １５０質量部
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−１２０、日本化薬社製）
・アクリル系共重合物（ＢＹＫ−３５０、ビックケミー社製） ０．６質量部
・１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン ３０質量部
（イルガキュア１８４、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）
・α−アルミナ ６０質量部
（ＡＡ−０３、住友化学社製）
・分散剤 ６質量部
（ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−２０００、ビックケミー社製；固形分濃度４０％、アミン価；４ｍｇＫＯＨ／ｇ）
・テトラヒドロフラン ２，６８０質量部
・シクロヘキサノン ８９３質量部
（実施例５）
実施例１において、溝の方向を感光体の主走査方向に対して６０度から４５度へ変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のスペックは表１に示される。
（実施例６）
実施例１において、溝の方向を感光体の主走査方向に対して６０度から３０度へ変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のスペックは表１に示される。
（比較例１）
実施例１において、電子写真感光体表面に形成される６０μｍの溝幅を５０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のその余のスペックは表１に示される。
（比較例２）
実施例１において、電子写真感光体表面に形成される６０μｍの溝幅を４１０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のその余のスペックは表１に示される。
（比較例３）
実施例３において、電子写真感光体表面に形成される斜行の溝を電子写真感光体の副走査方向に対して平行となるように溝の向きを変えた以外は、実施例３と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のその余のスペックは表１に示される。
（比較例４）
実施例２において、電子写真感光体表面に形成される０．２μｍの溝深さを０．１μｍ（標準偏差；０．０１）に変更した以外は、実施例２と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のその余のスペックは表１に示される。
（比較例５）
実施例４において、電子写真感光体表面に形成される２μｍの溝深さを２．２μｍ（標準偏差；０．０２）に変更した以外は、実施例４と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のその余のスペックは表１に示される。
（比較例６）
実施例３において、電子写真感光体に対して、表面層インクによるインクジェット方式の塗布を省略した以外は、実施例３と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のその余のスペックは表１に示される。
（比較例７）
実施例１において、溝の幅を６０μｍから５０μｍへ変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のスペックは表１に示される。
（比較例８）
実施例１において、溝の幅を６０μｍから１１０μｍへ変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のスペックは表１に示される。
（比較例９）
実施例１において、溝の深さを０．２μｍから０．１μｍへ変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のスペックは表１に示される。
（比較例１０）
実施例１において、溝の深さを０．２μｍから２．２μｍへ変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のスペックは表１に示される。
（比較例１１）
実施例１において、プリントパターンに濃淡をつけることで溝の深さの標準偏差を０．００８から０．０３へ変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のスペックは表１に示される。
（比較例１２）
実施例１において、溝の方向を感光体の主走査方向に対して６０度から０度へ変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のスペックは表１に示される。
（比較例１３）
実施例１において、溝の方向を感光体の主走査方向に対して６０度から９０度へ変更した以外は、実施例１と同様にして、電子写真感光体を得た。形成された溝のスペックは表１に示される。
以上の結果を、表１に纏めて記載する。
以上のようにして作製した実施例１〜実施例６及び比較例１〜比較例１３の直径φ４０ｍｍの電子写真感光体ドラムを実装用にした後、画像形成装置（ＩＰＳｉＯ ＳＰ Ｃ８１１、リコー社製）のブラック現像ステーションに搭載し、画素密度が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉで８×８のマトリクス中に４ドット×４ドットを描いたハーフトーンパターンと白紙パターンを交互に連続５枚ずつ印刷する条件で通算５万枚、コピー用紙（Ｍｙ Ｐａｐｅｒ Ａ４、ＮＢＳリコー社品）にプリントアウトした。トナーと現像剤はＩＰＳｉＯ ＳＰ Ｃ８１１純正品を使用した。トナーは重合トナーである。
電子写真感光体ユニットは純正品を使用した。帯電ローラの印加電圧はＡＣ成分としてピーク間電圧１．５ｋＶ、周波数０．９ｋＨｚを選択した。また、ＤＣ成分は試験開始時の電子写真感光体の帯電電位が−７００Ｖとなるようなバイアスを設定し、試験終了に至るまでこの帯電条件で試験を行った。また、現像バイアスは−５００Ｖとした。なお、この装置において、除電手段は設けていない。また、クリーニング手段は純正品を印刷枚数が５万枚ごとに未使用品に変えて試験を行った。試験終了後、カラーテストチャートをＰＰＣ用紙ＴＹＰＥ−６２００Ａ３に複写印刷した。試験環境は２５℃／５５％ＲＨであった。
以上の実施例と比較例について、画像評価結果を表２に示す。
実施例１から実施例６の電子写真感光体は比較例１から比較例１３と比べて高品位なプリント画像が得られている。
潤滑剤付着量をみると、実施例１から実施例６の電子写真感光体表面に潤滑剤が１００％覆われていると仮定した場合、１分子程度で覆われる付着と推算される。いずれも無駄の少ない付着量と評価される。一方、比較例１から比較例１３の電子写真感光体表面は同様に推算すると、潤滑剤が３分子程度堆積している付着量であり、過剰に付着していたり劣化した潤滑剤が電子写真感光体表面から除去されずに残存していたりすると予想される。
クリーニングブレードのダメージを観察すると、この潤滑剤付着量に応じるようなえぐれ摩耗の様相を呈していた。
本発明の電子写真感光体と画像形成装置は潤滑剤が感光体表面に過剰に滞留する不具合を予防し、電子写真感光体及び画像形成装置の寿命の延命を獲得できる実用的価値の高い発明である。
１１ 電子写真感光体
１２ 帯電手段
１３ 露光手段
１４ 現像手段
１５ トナー
１６ 転写手段
１７ クリーニング手段
１８ 印刷メディア（印刷用紙、ＯＨＰ用スライド）
１９ 定着手段
１Ａ 除電手段
１Ｂ クリーニング前露光手段
１Ｃ 駆動手段
１Ｄ 第１の転写手段
１Ｅ 第２の転写手段
１Ｆ 中間転写ベルト
２１ 導電性支持体
２４ 下引き層
２５ 電荷発生層
２６ 電荷輸送層
２８ 架橋表面層
３１ 感光体
３５ クリーニングブレード
３９ 塗布ブレード
３Ａ 固体潤滑剤
３Ｂ 塗布ブラシ
３Ｃ 潤滑剤供給手段（潤滑剤塗布装置）
３Ｄ 塗布ブレードのエッジ部分
３Ｅ 加圧バネ
特開２０００−６６４２４号公報 特開２０００−１７１９９０号公報 特開２００７−１２１９０８号公報 特開昭５７−９４７７２号公報 特開２００６−１１０４７号公報 特開昭５１−１２９２３７号公報 特開昭６３−１０６７５７号公報 特開昭６０−２０２４４６号公報 特開２００６−３３７６８７号公報 特開２００８−２９９２６１号公報 特開２０００−１６２８８１号公報
百武信男， 丸山彰久， 重崎聡 奥山裕江， Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ Ｆａｌｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ， ２４‐２７， ２００１ 水口由紀子， 宮本賢人， ＫＯＮＩＣＡ ＭＩＮＯＬＴＡ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＲＥＰＯＲＴ Ｖｏｌ． １， １９−２２， ２００４

Claims (7)

  1. 導電性支持体上に、感光層と、互いに交差しない溝を有する表面層とを積層してなる電子写真感光体において、前記溝は、幅が６０μｍ以上１００μｍ以下であり、溝の深さが０．２μｍ以上２μｍ以下であり、さらに溝の深さの標準偏差が任意４カ所の測定値の平均値に対して１／１０以下であり、溝の方向が前記電子写真感光体の主走査方向と副走査方向に対して斜行するように形成されていることを特徴とする電子写真感光体。
  2. 溝の底部と、溝と溝で区画された領域の双方が電荷輸送性を有する架橋構造の樹脂を含有する請求項１に記載の電子写真感光体。
  3. 表面層がアクリル系レベリング剤を含有する請求項１から２のいずれかに記載の電子写真感光体。
  4. 表面層がアクリロイルオキシ基を有するアクリレート構造単位と電荷輸送性構造単位を有する請求項１から３のいずれかに記載の電子写真感光体。
  5. 溝の底部と、溝と溝で区画された領域の双方が金属酸化物フィラーを含有する請求項１から４のいずれかに記載の電子写真感光体。
  6. 導電性支持体上に、感光層と、互いに交差しない溝を有する表面層とを積層する電子写真感光体の製造方法であって、互いに交差しない溝を有する表面層を、液滴吐出ヘッドからインクジェット方式で塗布されることによって形成し、前記溝は、幅が６０μｍ以上１００μｍ以下であり、溝の深さが０．２μｍ以上２μｍ以下であり、さらに溝の深さの標準偏差が任意４カ所の測定値の平均値に対して１／１０以下であり、溝の方向を前記電子写真感光体の主走査方向と副走査方向に対して斜行するように形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
  7. 請求項１から５のいずれかに記載の電子写真感光体と、潤滑剤塗布手段を含む画像形成ユニットを少なくとも一種有する画像形成装置であって、該潤滑剤塗布手段が潤滑剤をブラシ状ローラで掻きとり前記電子写真感光体表面に転移させる手段、及び転移した潤滑剤を前記電子写真感光体表面に均すブレードとを有することを特徴とする画像形成装置。
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