JP2015172731A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子写真感光体の表面が、深さが0.5μm以上5μm以下かつ開口部最長径が20μm以上80μm以下である複数の凹部と、該凹部以外の部分に形成された該電子写真感光体の母線方向における幅が0.5μm以上15μm以下かつ該母線方向に対して80°以上100°以下の角度をなす複数の線状溝とを有し、該電子写真感光体の表面の任意の位置に一辺500μmの正方形領域を配置したとき、該一辺500μmの正方形領域における該凹部の面積が95000μm2以上180000μm2以下である。
【選択図】図4
Description
この要求に対して、従来から、電子写真感光体の表面層に耐摩耗性の高い樹脂(硬化性樹脂など)を用いるなどの改良技術が用いられている。
一方、電子写真感光体の表面の耐摩耗性を高めることによって生じる課題として、画像流れやクリーニング性能の低下が挙げられる。
また、クリーニング性能を向上させる技術として、特許文献2には、電子写真感光体の表面に複数の凹部と複数の凸部を有する凹凸形状を有させ、凸部の頂面の表面粗さRzを0.01μm以上0.5μm以下とする技術が記載されている。
しかしながら、高温高湿環境下で低印字率(1%程度)の画像を短期間(200枚程度)出力すると、その後に出力した濃度30%程度のハーフトーン画像にスジ状の画像欠陥(以下「高温高湿スジ」とも表記する。)が生じる場合があるという点で改善の余地があることがわかった。
該電子写真感光体の表面が、
深さが0.5μm以上5μm以下かつ開口部最長径が20μm以上80μm以下である複数の凹部と、
該凹部以外の部分に形成された、該電子写真感光体の母線方向における幅が0.5μm以上15μm以下かつ該母線方向に対して80°以上100°以下の角度をなす複数の線状溝と、
を有し、
該電子写真感光体の表面の任意の位置に一辺500μmの正方形領域を配置したとき、該一辺500μmの正方形領域における該凹部の面積が95000μm2以上180000μm2以下である
ことを特徴とする電子写真感光体である。
該電子写真感光体の表面のうち、少なくともクリーニングブレードとの接触領域が、
深さが0.5μm以上5μm以下かつ開口部最長径が20μm以上80μm以下である複数の凹部と、
該凹部以外の部分に形成された、該電子写真感光体の母線方向における幅が0.5μm以上15μm以下かつ該母線方向に対して80°以上100°以下の角度をなす複数の線状溝と、
を有し、
該接触領域の任意の位置に一辺500μmの正方形領域を配置したとき、該一辺500μmの正方形領域における該凹部の面積が95000μm2以上180000μm2以下である
ことを特徴とする電子写真感光体である。
また、特定の線状溝とは、電子写真感光体の母線方向における幅が0.5μm以上15μm以下かつ該母線方向に対して80°以上100°以下の角度をなす線状溝を指す。この特定の線状溝を、以下「特定線状溝」とも表記する。本発明の電子写真感光体の表面において、特定線状溝は、電子写真感光体の表面の上記特定凹部以外の部分に形成されている。
開口部最長径の大きな特定凹部を高密度で設けることにより、クリーニングブレードの長手方向の大きなねじれや振動(ビビり)が抑制される。これにより、低湿環境下というクリーニングブレードに対して負荷の大きい環境でも、電子写真感光体とクリーニングブレードとの摺擦が安定することで、長期間の画像出力を行った場合にも、クリーニングブレードの劣化が少なくなる。つまり、長期間にわたってクリーニングブレードの挙動が安定的に維持できることによって、低湿スジが抑制される。
さらに、電子写真感光体の表面の特定凹部以外の部分に特定線状溝を設けることにより、ミクロな領域のクリーニングブレードの挙動がより安定的になる。これにより、クリーニングブレードと電子写真感光体の摺擦状態の安定性が向上する。その結果、電子写真感光体の表面の付着物や、クリーニングブレードと電子写真感光体の摺擦状態の不安定性によって生じうるメモリーが抑制され、高温高湿スジが抑制される。
あるいは、本発明の電子写真感光体の表面のうち、少なくともクリーニングブレードとの接触領域には、深さ0.5μm以上5μm以下かつ開口部最長径20μm以上80μm以下である複数の凹部(特定凹部)が設けられる。そして、特定凹部は、上記接触領域の任意の位置に一辺500μmの正方形領域を配置したとき、その正方形領域における特定凹部の面積が95000μm2以上180000μm2以下になるように、電子写真感光体の表面に設けられる。
正方形領域の面積は、250000μm2である。
ここで、任意の位置とは、電子写真感光体の表面(あるいは上記接触領域)のどの位置に一辺500μmの正方形領域を配置しても、特定凹部の面積が上記範囲であることを意味する。
また、本発明の電子写真感光体の形状は円筒状であるため、電子写真感光体の表面(周面)は周方向に曲がった曲面となっている。「電子写真感光体の表面の任意の位置に一辺500μmの正方形領域を配置」するとは、上記曲面を平面に補正した場合に、その平面において正方形になるような領域を電子写真感光体の表面の任意の位置に配置するということを意味する。「電子写真感光体の表面のクリーニングブレードとの接触領域の任意の位置に一辺500μmの正方形領域を配置」する、についても同様である。すなわち、上記曲面を平面に補正した場合に、その平面において正方形になるような領域を上記接触領域の任意の位置に配置するということを意味する。
電子写真感光体の表面の特定凹部や平坦部などは、例えば、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡などの顕微鏡を用いて観察することができる。
(株)キーエンス製の超深度形状測定顕微鏡VK−8550、超深度形状測定顕微鏡VK−9000、超深度形状測定顕微鏡VK−9500、VK−X200,VK−X100
オリンパス(株)製の走査型共焦点レーザー顕微鏡OLS3000
レーザーテック(株)製のリアルカラーコンフォーカル顕微鏡オプテリクスC130
(株)キーエンス製のデジタルマイクロスコープVHX−500、デジタルマイクロスコープVHX−200
オムロン(株)製の3DデジタルマイクロスコープVC−7700
(株)キーエンス製の3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡VE−9800、3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡VE−8800
エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の走査型電子顕微鏡コンベンショナル/Variable Pressure SEM
(株)島津製作所製の走査型電子顕微鏡SUPERSCAN SS−550
(株)キーエンス製のナノスケールハイブリッド顕微鏡VN−8000
エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の走査型プローブ顕微鏡NanoNaviステーション
(株)島津製作所製の走査型プローブ顕微鏡SPM−9600
まず、電子写真感光体の表面を顕微鏡で拡大観察する。本発明の電子写真感光体は円筒状であり、電子写真感光体の表面(周面)が周方向に曲がった曲面となっている。そのため、その曲面の断面プロファイルを抽出し、曲線(電子写真感光体が円筒状であるため円弧)をフィッティングする。図1に、フィッティングの例を示す。図1中、実線の101は電子写真感光体の表面(曲面)の断面プロファイルであり、破線の102は断面プロファイル101にフィッティングした曲線である。その破線の曲線102が直線になるように断面プロファイル101の補正を行い、得られた直線を電子写真感光体の長手方向(周方向に直交する方向)に拡張した面を基準面とする。
得られた基準面よりも下方に位置する部分を当該正方形領域における凹部とする。基準面から凹部の最低点までの距離を凹部の深さとする。基準面による凹部の断面を開口部とし、開口部を横切る線分のうち、最も長い線分の長さを凹部の開口部最長径とする。また、凹部の開口部を挟む2本の平行線の距離が最も短くなるときの距離を凹部の開口部最短径とする。このようにして求めた深さが0.5μm以上5μm以下の範囲にあり、開口部最長径が20μm以上80μm以下の範囲にあるものが、凹部の中でも上記特定凹部に該当する。本発明における特定凹部の深さは、0.5μm以上3μm以下であることがより好ましい。また、特定凹部の開口部最短径は、20μm以上80μm以下の範囲にあることが好ましい。
本発明における特定凹部の開口部最長径は、低湿スジを効果的に低減するという観点から20μm以上80μm以下の範囲にあることが好ましい。さらには、特定凹部の開口部最長径および開口部最短径がともに30μm以上60μm以下の範囲にあり、かつ、上記正方形領域における特定凹部の面積が100000μm2以上160000μm2以下であることがより好ましい。
また、電子写真感光体の表面の任意の50箇所に配置される上記一辺500μmの正方形領域において特定凹部の面積をそれぞれ測定したとき、50箇所の凹部の面積の測定値の標準偏差が5%以下であることが好ましい。
図3の(A)〜(G)に、凹部(特定凹部)の開口部の形状(特定凹部を上から見たときの形状)の例を示す。
特定凹部の開口部の形状としては、例えば、図3(A)〜(G)に示すような、円、楕円、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形などが挙げられる。また、特定凹部の断面形状としては、例えば、三角形、四角形、多角形などのエッジを有するものや、連続した曲線からなる波型や、三角形、四角形、多角形のエッジの一部または全部を曲線に変形したものなどが挙げられる。
電子写真感光体の表面に設けられる複数の特定凹部は、すべてが同一の形状、開口部最長径、深さであってもよいし、異なる形状、開口部最長径、深さのものが混在していてもよい。
上記特定凹部は、電子写真感光体の表面の全域に形成されていてもよいし、電子写真感光体の表面の一部分に形成されていてもよい。特定凹部が電子写真感光体の表面の一部分に形成されている場合は、少なくともクリーニングブレードとの接触領域の全域には特定凹部が形成されていることが好ましい。
高温高湿スジをより効果的に抑制するという観点から、上述のとおり、特定線状溝の幅は、電子写真感光体の母線方向において、0.5μm以上15μm以下である。電子写真感光体の表面には、該母線方向における幅が0.5μm未満の線状溝や、該母線方向における幅が15μmより広い線状溝があっても構わない。
また、電子写真感光体の表面(あるいは上記接触領域)には、特定線状溝の中でも、
電子写真感光体の母線方向における幅が1μm以上10μm以下かつ
電子写真感光体の周方向における長さが30μm以上
に該当する線状溝が、上記一辺500μmの正方形領域に50本以上存在することが好ましい。
上述のとおり、本発明において、線状溝(特定線状溝)は、図4(B)に示すように、電子写真感光体の母線方向に対して80°以上100°以下の角度(電子写真感光体の周方向に対する傾きが±10°以内)をなすものである。
また、高温高湿スジをより効果的に抑制する観点から、特定線状溝の深さは、特定凹部の深さよりも浅いことが好ましく、具体的は、平均で0.01μm以上0.05μm以下であることが好ましい。
形成するべき凹部に対応した凸部を有する型部材(モールド)を電子写真感光体の表面に圧接し、形状転写を行うことにより、電子写真感光体の表面に凹部を形成することができる。
図5に、電子写真感光体の表面に凹部を形成するための圧接形状転写加工装置の例を示す。
図5に示す圧接形状転写加工装置によれば、被加工物である電子写真感光体5−1を回転させながら、その表面(周面)に連続的にモールド5−2を接触させ、加圧することにより、電子写真感光体5−1の表面に凹部を形成することができる。
加圧部材5−3の上面には、モールド5−2が設置される。下面側に設置される支持部材(不図示)および加圧システム(不図示)により、支持部材5−4に支持された電子写真感光体5−1の表面に、モールド5−2を所定の圧力で接触させることができる。ここで、支持部材5−4を加圧部材5−3に対して所定の圧力で押し付けてもよいし、支持部材5−4および加圧部材5−3を互いに所定の圧力で押し付けてもよい。
形成するべき線状溝に対応する凹凸形状を有する型部材(モールド)を電子写真感光体の表面に圧接し、形状転写を行うことにより、電子写真感光体の表面に線状溝を形成することができる。また、電子写真感光体の表面を研磨することにより、電子写真感光体の表面に線状溝を形成することもできる。また、形成するべき線状溝に対応するように粗面化された円筒状の支持体上に感光層などの各層を順次積層していき、支持体の表面(周面)形状を電子写真感光体の表面(周面)に反映させて、表面に線状溝を有する電子写真感光体を得ることもできる。また、表面層用塗布液を用いた塗工により電子写真感光体の表面層を形成する場合、塗布された表面層用塗布液が完全に乾燥(硬化)する前に、流動性のある状態で粗面化し、表面に線状溝を有する電子写真感光体を得ることもできる。
研磨シートとしては、例えば、シート状の基材上に研磨砥粒が結着樹脂中に分散された層を設けてなるシート状の研磨部材が挙げられる。
図6中、研磨シート601は、中空の軸606に巻かれている。軸606に研磨シート601が送られる方向と逆方向に、研磨シート601に張力が与えられるようモーター(不図示)が配置されている。研磨シート601は、図6中の矢印方向に送られ、ガイドローラー602a、602bを介して、バックアップローラー603を通る。そして、研磨後の研磨シート601は、ガイドローラー602c、602dを介して、モーター(不図示)により、巻き取り手段605に巻き取られる。研磨は、研磨シート601が被加工物(表面(周面)に線状溝が形成される前の電子写真感光体)604に常時圧接され、被加工物604の表面(周面)を粗面化することで行われる。研磨シート601は、絶縁性であることが多いので、研磨シート601が接する部位には、アースに接地されたもの、または、導電性を有するものを用いることが好ましい。
被加工物604は、研磨シート601を介してバックアップローラー603と対向した位置に置かれる。この際、研磨シート601の基材側からバックアップローラー603が被加工物604に対して所定の圧力で所定の時間押し当てられ、被加工物604の表面(周面)が粗面化される。被加工物604の回転方向は、研磨シート601の送られる方向と同一であってもよいし、反対方向(対向)であってもよい。また、粗面化の途中で被加工物604の回転方向を変更してもよい。
熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、アミノ樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、ウレタンエラストマー、ポリアミド−シリコーン樹脂などが挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。
本発明の電子写真感光体は、円筒状の支持体および支持体上に形成された感光層を有する。
本発明においては、支持体として円筒状のものを用いるため、電子写真感光体の形状は円筒状となる。
支持体の表面は、レーザー光の散乱による干渉縞の抑制を目的として、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。
導電層の膜厚は、0.2μm以上40μm以下であることが好ましく、1μm以上35μm以下であることがより好ましく、5μm以上30μm以下であることがより好ましい。
導電層に用いられる結着樹脂としては、例えば、ビニル系重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。
導電性顔料および抵抗調節顔料としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀、ステンレス鋼などの金属または合金の粒子や、これらの金属または合金をプラスチックの粒子の表面に蒸着したものなどが挙げられる。また、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズがドープされている酸化インジウム、アンチモンやタンタルがドープされている酸化スズなどの金属酸化物の粒子を用いることもできる。これらは、1種のみ用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
下引き層に用いられる樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ−N−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、N−メトキシメチル化6ナイロン、共重合ナイロンなどが挙げられる。
下引き層の膜厚は、0.05μm以上7μm以下であることが好ましく、0.1μm以上2μm以下であることがより好ましい。
電荷発生物質と結着樹脂の質量比(電荷発生物質/結着樹脂)は、1/4以上1/0.3以下の範囲であることが好ましい。
分散処理方法としては、例えば、ホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミルなどを用いる方法が挙げられる。
電荷輸送層の膜厚は、5μm以上50μm以下であることが好ましく、10μm以上35μm以下であることがより好ましい。
電荷輸送物質としては、上述の電荷輸送物質を用いることができる。また、導電性粒子としては、各種の導電性粒子を用いることができる。架橋重合性のモノマー/オリゴマーとしては、例えば、アクリロイルオキシ基やスチリル基などの連鎖重合性官能基を有する化合物や、ヒドロキシ基、アルコキシシリル基、イソシアネート基などの逐次重合性官能基を有する化合物などが挙げられる。
また、膜の強度と電荷輸送能力の両立の観点から、同一分子内に電荷輸送性構造(好ましくは正孔輸送性構造)およびアクリロイルオキシ基の両方を有する化合物を用いることがより好ましい。
架橋硬化させる方法としては、例えば、熱、紫外線、放射線を用いる方法が挙げられる。
架橋有機高分子で構成された表面層の膜厚は、0.1μm以上30μm以下であることが好ましく、1μm以上10μm以下であることがより好ましい。
添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの劣化防止剤や、フッ素原子含有樹脂粒子、アクリル樹脂粒子などの有機樹脂粒子や、シリカ、チタニア、アルミナなどの無機粒子などが挙げられる。
図7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備えた電子写真装置の例を示す。
本発明は、放電を利用した帯電手段を用いた場合において、効果が特に大きい。
トナー像が転写された転写材Pは、電子写真感光体の表面(周面)から分離されて定着手段8へ搬送されてトナー像の定着処理を受けることにより、画像形成物(プリント、コピー)として電子写真装置の外へプリントアウトされる。
直径30mm、長さ357.5mmのアルミニウムシリンダーを支持体(円筒状の支持体)とした。
次に、ポリオールとしてのブチラール樹脂(商品名:BM−1、積水化学工業(株)製)15部およびブロック化イソシアネート(商品名:スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製)15部を、メチルエチルケトン73.5部および1−ブタノール73.5部の混合溶剤に溶解させた。得られた溶液に上記表面処理された酸化亜鉛粒子80.8部および2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン0.8部(東京化成工業(株)製)を加えた。これを直径0.8mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で23±3℃雰囲気下で3時間分散処理した。分散処理後、シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レダウコーニングシリコーン社製)0.01部および架橋ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子(商品名:TECHPOLYMER SSX−102、積水化成品工業(株)製、平均一次粒径2.5μm)を5.6部加えて攪拌し、下引き層用塗布液を調製した。
この下引き層用塗布液を上記支持体上に浸漬塗布して塗膜を形成し、この塗膜を40分間160℃で乾燥させて、膜厚が18μmの下引き層を形成した。
を、混合キシレン600部およびジメトキシメタン200部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。この電荷輸送層用塗布液を上記電荷発生層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、この塗膜を30分間100℃で乾燥させることによって、膜厚18μmの電荷輸送層を形成した。
次に、以下のとおり、凹部の形成、線状溝の形成の順で、電子写真感光体の表面(周面)の加工を行った。
・圧接形状転写加工装置を用いた凹部の形成
概ね図5に示す構成の圧接形状転写加工装置に、モールドとして概ね図8(A)に示す形状のモールド(最長径(モールド上の凸部を上から見たときの最長径のこと。以下同じ。)Xmax:41μm、最短径(モールド上の凸部を上から見たときの最短径のこと。以下同じ。)Xmin:41μm、面積率:50%、高さH:3μm、形状:ドーム型形状)を設置した。そして、製造した凹部/線状溝形成前の電子写真感光体に対して表面加工を行った。表面加工時には、電子写真感光体の表面の温度が120℃になるように電子写真感光体およびモールドの温度を制御した。そして、7.0MPaの圧力で電子写真感光体と加圧部材を押し付けながら、電子写真感光体を周方向に回転させて、電子写真感光体の表面(周面)の全面に凹部を形成した。
理研コランダム(株)製の研磨シート(GC3000)を用いた。研磨シートの送りスピードは40mm/分とし、被加工物(表面の全面に凹部を形成した電子写真感光体)の回転数は240rpmとし、被加工物に対する研磨シート押し当て圧は7.5N/m2とした。研磨シートの送り方向と被加工物の回転方向は同方向(以下「ウィズ」とも表記する。逆方向を「カウンター」とも表記する。)とした。また、外径40cm、アスカーC硬度40のバックアップローラーを用いた。これらの条件で、10秒間かけて、被加工物の周面に線状溝を形成した。
得られた電子写真感光体(感光体−1)の表面を、レーザー顕微鏡((株)キーエンス製、商品名:X−100)で50倍レンズにより拡大観察し、上述のようにして電子写真感光体の表面に設けられた特定凹部および特定線状溝の判定を行った。観察時には、電子写真感光体の長手方向に傾きが無いように、また、周方向については、電子写真感光体の円弧の頂点にピントが合うように、調整を行った。一辺500μmの正方形領域は、拡大観察を行った画像を画像連結アプリケーションによって連結して得た。また、得られた結果については、付属の画像解析ソフトにより、画像処理高さデータを選択し、フィルタタイプメディアンでフィルター処理を行った。
上記観察によって特定凹部の深さ、開口部最長径および開口部最短径、面積ならびに線状溝の電子写真感光体の母線方向における幅、電子写真感光体の周方向における長さ、電子写真感光体の母線方向に対する角度、個数などを求めた。結果を表1に示す。凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.03μmであった。
そこで、以下の製造例では、電子写真感光体(感光体−2〜感光体−75、感光体−101〜感光体−110)の表面(周面)の観察に、レーザー顕微鏡((株)キーエンス製、商品名:X−100)および50倍レンズを用いた。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表1に示すように変更した。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。この電子写真感光体を「感光体−2」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.03μmであった。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表1に示すように変更した。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。電子写真感光体の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.03μmであった。これらの電子写真感光体を「感光体−3〜感光体−8」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表1に示すように変更し、研磨シート(GC3000)の代わりに理研コランダム(株)製の研磨シート(GC6000)を用いた。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。電子写真感光体の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.01μmであった。これらの電子写真感光体を「感光体−9〜感光体−11」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表1に示すように変更した。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。電子写真感光体の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.03μmであった。これらの電子写真感光体を「感光体−12〜感光体−17」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表1に示すように変更し、研磨シート(GC3000)の代わりに理研コランダム(株)製の研磨シート(GC6000)を用いた。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。電子写真感光体の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.01μmであった。これらの電子写真感光体を「感光体−18〜感光体−23」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表1に示すように変更した。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。これらの電子写真感光体を「感光体−24〜感光体−41」とする。電子写真感光体の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.03μmであった。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表1に示すように変更し、研磨シート(GC3000)の代わりに理研コランダム(株)製の研磨シート(GC6000)を用いた。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。これらの電子写真感光体を「感光体−42〜感光体−47」とする。感光体−42〜感光体−44の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.15μmであり、感光体−45〜感光体−47の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.02μmであった。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表1に示すように変更した。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。電子写真感光体の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.03μmであった。これらの電子写真感光体を「感光体−48〜感光体−71」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。
感光体−1の製造例と同様にして支持体上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を形成した。
次に、上記式(F)で示される化合物100部、シロキサン変性アクリル化合物3.5部(BYK−3550、ビックケミー・ジャパン株式会社製)、1−プロパノール300部を混合し、撹拌した。シロキサン変性アクリル化合物は容易に溶解した。この溶液を、ポリフロンフィルター(商品名:PF−020、アドバンテック東洋(株)製)で濾過することによって、表面層用塗布液を調製した。
この表面層用塗布液を上記電荷輸送層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、この塗膜を大気中において10分間50℃で乾燥させた。その後、窒素雰囲気下にて、加速電圧150kV、ビーム電流3.0mAの条件で支持体(被照射体)を200rpmで回転させながら、1.6秒間電子線を塗膜に照射した。なお、このときの電子線の吸収線量を測定したところ、15kGyであった。引き続いて、窒素雰囲気下にて、塗膜が25℃から125℃になるまで30秒かけて昇温させ、塗膜の加熱を行った。電子線照射から、その後の加熱処理までの酸素濃度は15ppm以下であった。次に、大気中において、塗膜が25℃になるまでを自然冷却し、大気中において塗膜が100℃になる条件で30分間加熱処理を行い、膜厚5μmの表面層を形成した。
このようにして、表面に凹部および線状溝を形成する前の円筒状の電子写真感光体(凹部/線状溝形成前の電子写真感光体)を製造した。
その後、感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表1に示すように変更した。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。電子写真感光体の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.05μmであった。これらの電子写真感光体を「感光体−72〜感光体−73」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。
感光体−1の製造例と同様にして表面に凹部および線状溝を形成する前の円筒状の電子写真感光体(凹部/線状溝形成前の電子写真感光体)を製造した。
次に、概ね図8(B)に示す形状のモールドを用いて感光体−1と同様の方法で電子写真感光体の表面(周面)の全面にモールドの形状に対応した形状を形成した。図8(B)において、最長径Xmax:50μm、最短径Xmin:50μm、面積率50%、高さH:3μm、形状:ドーム型形状である。801は線状溝の幅を示す。電子写真感光体の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.03μmであった。この電子写真感光体を「感光体−74」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。
感光体−1の製造例と同様にして表面に凹部および線状溝を形成する前の円筒状の電子写真感光体(凹部/線状溝形成前の電子写真感光体)を製造した。
次に、概ね図8(C)に示す形状のモールドを用いて、感光体−1と同様の方法で電子写真感光体の表面(周面)の全面にモールドの形状に対応した形状を形成した。図8(C)において、最長径Xmax:50μm、最短径Xmin:50μm、面積率50%、高さH:3μm、形状:ドーム型形状である。801は線状溝の幅を示す。電子写真感光体の表面の凹部以外の部分に形成された線状溝の深さは平均0.03μmであった。この電子写真感光体を「感光体−75」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表1に示す。
(実施例1)
感光体−1を、評価装置であるキヤノン(株)製の電子写真装置(複写機)(商品名:iR−ADV C5255)の改造機のシアンステーションに装着し、以下のように試験および評価を行った。
まず、23℃/5%RH環境下で、電子写真感光体の暗部電位(Vd)が−800V、明部電位(Vl)が−300Vになるように帯電装置および画像露光装置の条件を設定し、電子写真感光体の初期電位を調整した。
次に、硬度77°のウレタンゴム製のクリーニングブレードを、電子写真感光体の表面(周面)に対して当接角28°、当接圧(線圧)30g/cmとなるように設定した。電子写真感光体用のヒーター(ドラムヒーター)をOFFにした状態で、23℃/5%RH環境下で、A4用紙横の印字率1%の画像(評価用チャート)を連続で20000枚出力した。その後、シアン濃度30%のハーフトーン画像(スクリーン画像)を出力し、画像上の低湿スジを以下のように評価した。結果を表2に示す。
E:画像上にスジ(低湿スジ)が見られる。
次に、硬度77°のウレタンゴム製のクリーニングブレードを、電子写真感光体の表面(周面)に対して当接角28°、当接圧(線圧)30g/cmとなるように設定した。電子写真感光体用のヒーター(ドラムヒーター)をONにした状態で、30℃/80%RH環境下で、A4用紙横の印字率1%の画像(評価用チャート)を連続で200枚出力した。その後、シアン濃度30%のハーフトーン画像(スクリーン画像)を出力し、画像上の高温高湿スジを以下のように評価した。結果を表2に示す。
B:画像上にスジ(高温高湿スジ)が疑われるようなものが見られるが、それが明確にスジ(高温高湿スジ)であるかどうかの判定ができないレベルである。
C:画像上に極軽微なスジ(高温高湿スジ)が見られる。
D:画像上に軽微なスジ(高温高湿スジ)が見られる。
E:画像上に明らかなスジ(高温高湿スジ)が見られる。
電子写真感光体として表2に示すものを用い、クリーニングブレードの硬度および設定(当接角および当接圧(線圧))を表2に示すようにした。これら以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体の実機評価を行った。結果を表2に示す。
感光体−1の製造例において、モールドを表3に示すように変更し、研磨処理を行わなかった。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体「感光体−101」を製造した。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表3に示す。
感光体−1の製造例において、モールドを表3に示すように変更し、研磨処理を行わなかった。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。この電子写真感光体を「感光体−102」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表3に示す。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表3に示すように変更した。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。この電子写真感光体を「感光体−103」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表3に示す。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表3に示すように変更し、研磨シート(GC3000)の代わりに理研コランダム(株)製の研磨シート(GC5000)を用いた。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。この電子写真感光体を「感光体−104」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表3に示す。
感光体−1の製造例において、モールドおよび研磨処理時間を表3に示すように変更した。これら以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を製造した。これらの電子写真感光体を「感光体−105〜感光体−108」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表3に示す。
感光体−1の製造例と同様にして表面に凹部および線状溝を形成する前の円筒状の電子写真感光体(凹部/線状溝形成前の電子写真感光体)を製造した。
次に、図8(B)に示すようなモールドを用いて感光体−1と同様の方法で電子写真感光体の表面(周面)の全面にモールドの形状に対応した形状を形成した。これらの電子写真感光体を「感光体−109〜感光体−110」とする。感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面観察を行った。結果を表3に示す。
電子写真感光体として表4に示すものを用い、クリーニングブレードの硬度および設定(当接角および当接圧(線圧))を表4に示すようにした。これら以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体の実機評価を行った。結果を表4に示す。
Claims (10)
- 円筒状の支持体および該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体であって、
該電子写真感光体の表面が、
深さが0.5μm以上5μm以下かつ開口部最長径が20μm以上80μm以下である複数の凹部と、
該凹部以外の部分に形成された、該電子写真感光体の母線方向における幅が0.5μm以上15μm以下かつ該母線方向に対して80°以上100°以下の角度をなす複数の線状溝と、
を有し、
該電子写真感光体の表面の任意の位置に一辺500μmの正方形領域を配置したとき、該一辺500μmの正方形領域における該凹部の面積が95000μm2以上180000μm2以下である
ことを特徴とする電子写真感光体。 - 円筒状の支持体および該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体であって、
該電子写真感光体の表面のうち、少なくともクリーニングブレードとの接触領域が、
深さが0.5μm以上5μm以下かつ開口部最長径が20μm以上80μm以下である複数の凹部と、
該凹部以外の部分に形成された、該電子写真感光体の母線方向における幅が0.5μm以上15μm以下、および該母線方向に対して80°以上100°以下の角度をなす複数の線状溝と、
を有し、
該接触領域の任意の位置に一辺500μmの正方形領域を配置したとき、該一辺500μmの正方形領域における該凹部の面積が95000μm2以上180000μm2以下である
ことを特徴とする電子写真感光体。 - 前記一辺500μmの正方形領域において、前記電子写真感光体の母線方向における幅が1μm以上10μm以下かつ前記電子写真感光体の周方向における長さが30μm以上の線状溝が、50本以上存在する請求項1または2に記載の電子写真感光体。
- 前記凹部の開口部最短径が20μm以上80μm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記凹部の開口部最長径が30μm以上60μm以下であり、前記凹部の開口部最短径が30μm以上60μm以下であり、前記正方形領域における前記凹部の面積が100000μm2以上160000μm2以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記凹部の深さが0.5μm以上3μm以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記電子写真感光体の表面の任意の50箇所に配置される前記一辺500μmの正方形領域において前記凹部の面積をそれぞれ測定したとき、50箇所の凹部の面積の測定値の標準偏差が5%以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記線状溝の深さが、平均で0.01μm以上0.05μm以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の電子写真感光体と該電子写真感光体に接触配置されたクリーニングブレードを有するクリーニング手段とを一体に支持し、電子写真装置の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1〜8のいずれか1項に記載の電子写真感光体、ならびに、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、および該電子写真感光体に接触配置されたクリーニングブレードを有するクリーニング手段を有することを特徴とする電子写真装置。
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