JP5569288B2 - 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、および画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、レーザープリンター、ダイレクトデジタル製版機等に応用される。
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。現在では架橋樹脂膜の感光体表面への成膜(例えば、特許文献1の特開2000−66424号公報)とゾル−ゲル硬化膜の感光体表面への成膜(例えば特許文献2の特開2000−171990号公報)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。これらの架橋構造をとる二種の方策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。
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有り、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は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(5〜10%)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、定着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性が困難であることや、オイルレス化に伴う外添剤を増量する必要の結果、感光体上にメダカ形状のフィルミングを来しやすい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が見られる。
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は改良されることが知られている(非特許文献1;百武信男,丸山彰久,重崎聡,奥山裕江,Japan Hardcopy Fall Meeting,24−27,2001)。
しかし、表面凹凸の形状は測定長さ10μmの測定において、10nm<Rz<5000nm以外の説明が無いため、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は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。
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が困難と推認される。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。
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、感光体は高潤滑性が持続されることが期待される。この特許文献5によれば、凹部に起因する異常画像を防止する為には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5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。
ところが、上記のいずれの表面粗さ測定法でも、小粒径トナーあるいは重合トナーを、使用した電子写真装置におけるクリーニング性能を評価しきれない問題があった。
すなわち、従来表面粗さ表現法として使用している表面粗さRa、Rmax、Rz等の方法では、表面粗さを正確に把握できない問題がある。
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、このため潤滑剤が充分に塗布されずクリーニング性の悪化に伴う画像不良が発生してしまい、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出来なければその都度、交換作業を要する事となる。
ここで、電子写真感光体のJIS−B0601:2001で定義される算術平均粗さ(略号;Ra)をウェーブレット変換により凹凸の一周期の長さについて周波数成分に分離した個々の帯域における算術平均粗さを以下のように表すものとする。
WRa(HHH):凹凸の一周期の長さが0.3μm〜3μmの帯域におけるRa
WRa(HHL):凹凸の一周期の長さが1μm〜6μmの帯域におけるRa
WRa(HMH):凹凸の一周期の長さが2μm〜13μmの帯域におけるRa
WRa(HML):凹凸の一周期の長さが4μm〜25μmの帯域におけるRa
WRa(HLH):凹凸の一周期の長さが10μm〜50μmの帯域におけるRa
WRa(HLL):凹凸の一周期の長さが24μm〜99μmの帯域におけるRa
WRa(LHH):凹凸の一周期の長さが26μm〜106μmの帯域におけるRa
WRa(LHL):凹凸の一周期の長さが53μm〜183μmの帯域におけるRa
WRa(LMH):凹凸の一周期の長さが106μm〜318μmの帯域におけるRa
WRa(LML):凹凸の一周期の長さが214μm〜551μmの帯域におけるRa
WRa(LLH):凹凸の一周期の長さが431μm〜954μmの帯域におけるRa
WRa(LLL):凹凸の一周期の長さが867μm〜1654μmの帯域におけるRa
なお、各周波数成分の算術平均粗さ(Ra)は、周波数分解された各曲線に対してJIS−B0601:2001の算術平均粗さの算出方法に準じて算定される。ただし、周波数分解された曲線に対して、再度、うねり成分を減じて粗さ曲線を求める操作は行わず、周波数分解された曲線に対して直接Raを算出する。
ここで、電子写真感光体のJIS−B0601:2001で定義される算術平均粗さ(略号;Ra)をウェーブレット変換により凹凸の一周期の長さについて周波数成分に分離した個々の帯域における算術平均粗さを以下のように表すものとする。
WRa(HHH):凹凸の一周期の長さが0.3μm〜3μmの帯域におけるRa
WRa(HHL):凹凸の一周期の長さが1μm〜6μmの帯域におけるRa
WRa(HMH):凹凸の一周期の長さが2μm〜13μmの帯域におけるRa
WRa(HML):凹凸の一周期の長さが4μm〜25μmの帯域におけるRa
WRa(HLH):凹凸の一周期の長さが10μm〜50μmの帯域におけるRa
WRa(HLL):凹凸の一周期の長さが24μm〜99μmの帯域におけるRa
WRa(LHH):凹凸の一周期の長さが26μm〜106μmの帯域におけるRa
WRa(LHL):凹凸の一周期の長さが53μm〜183μmの帯域におけるRa
WRa(LMH):凹凸の一周期の長さが106μm〜318μmの帯域におけるRa
WRa(LML):凹凸の一周期の長さが214μm〜551μmの帯域におけるRa
WRa(LLH):凹凸の一周期の長さが431μm〜954μmの帯域におけるRa
WRa(LLL):凹凸の一周期の長さが867μm〜1654μmの帯域におけるRa
なお、各周波数成分の算術平均粗さ(Ra)は、周波数分解された各曲線に対してJIS−B0601:2001の算術平均粗さの算出方法に準じて算定される。ただし、周波数分解された曲線に対して、再度、うねり成分を減じて粗さ曲線を求める操作は行わず、周波数分解された曲線に対して直接Raを算出する。
ここで、電子写真感光体のJIS−B0601:2001で定義される算術平均粗さ(略号;Ra)をウェーブレット変換により凹凸の一周期の長さについて周波数成分に分離した個々の帯域における算術平均粗さを以下のように表すものとする。
WRa(HHH):凹凸の一周期の長さが0.3μm〜3μmの帯域におけるRa
WRa(HHL):凹凸の一周期の長さが1μm〜6μmの帯域におけるRa
WRa(HMH):凹凸の一周期の長さが2μm〜13μmの帯域におけるRa
WRa(HML):凹凸の一周期の長さが4μm〜25μmの帯域におけるRa
WRa(HLH):凹凸の一周期の長さが10μm〜50μmの帯域におけるRa
WRa(HLL):凹凸の一周期の長さが24μm〜99μmの帯域におけるRa
WRa(LHH):凹凸の一周期の長さが26μm〜106μmの帯域におけるRa
WRa(LHL):凹凸の一周期の長さが53μm〜183μmの帯域におけるRa
WRa(LMH):凹凸の一周期の長さが106μm〜318μmの帯域におけるRa
WRa(LML):凹凸の一周期の長さが214μm〜551μmの帯域におけるRa
WRa(LLH):凹凸の一周期の長さが431μm〜954μmの帯域におけるRa
WRa(LLL):凹凸の一周期の長さが867μm〜1654μmの帯域におけるRa
なお、各周波数成分の算術平均粗さ(Ra)は、周波数分解された各曲線に対してJIS−B0601:2001の算術平均粗さの算出方法に準じて算定される。ただし、周波数分解された曲線に対して、再度、うねり成分を減じて粗さ曲線を求める操作は行わず、周波数分解された曲線に対して直接Raを算出する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
潤滑剤は感光体とトナーとの離型性を高めたり、帯電ハザードを潤滑剤に負わせたりする等の複数の機能をもつ。感光体へ供給する潤滑剤は入力量が不足すると潤滑剤の効果が不足する。他方、潤滑剤の入力量に対して除去する量が不足すると、感光体表面に劣化や分解した潤滑剤成分が堆積することになり、感光体表面の実効的な潤滑剤成分比率が減量し、同じく所期の効果が得られないことになる。潤滑剤を活用する電子写真プロセスでは潤滑剤の消費量のみを制御して所期の機能を保持している。ところが、潤滑剤の入出力する手段にトナーが介在すると手段系の能力が機能不全となる結果、入出力のバランスを崩してしまうことになる。そこで本発明者達は潤滑剤の収支バランスを均一に保つ要件として、潤滑剤の入出力手段にトナーの混入を抑制することが必要と考えた。
潤滑剤を介する感光体と感光体当接部材の摩擦状態はストライベック曲線に準じて摩擦状態を推察することができる。ストライベック曲線の境界領域や混合領域では潤滑剤が摺動面を完全に覆わないため、部材同士が擦れあい高い摩擦を生じると考えられる。感光体とブレード部材同士が直接擦れあうと摩耗やブレードめくれを来してしまうことになる。そこで、感光体および感光体と接触する部材間の摩擦は潤滑剤を仲介する流体潤滑へもちこむ状態が理想と考えられる。感光体表面の潤滑剤のコーティングはコーティングブラシやコーティングブレードなどのコーティング手段を用いると被覆率を拡大したり、被覆速度を高めたりするなど被覆効率が格段に改良されることが一般的である。そこで本発明者達はこれらの潤滑剤をコーティングするコーティング手段の劣化を抑制することが有利であると考えた。
潤滑剤の消費量は所望の効果の発現に応じて決定されるが、上述の第一の要件を満足するために潤滑剤の除去量に応じて決定されると考えることができる。潤滑剤の除去性が不良の場合は、本来、潤滑剤の入力量を制限する必要があるが、所期の効果を得るために消費量を増大させて除去不足を隠蔽することがある。この方策は潤滑剤の消費量を増大し望ましい状態とは言えない。そこで、潤滑剤の消費量を減量化する必要要件として潤滑剤の充分な除去能力が必要と考えた。
潤滑剤は微量ずつ、粉体の形態で感光体表面に供給されるものであるが、その具体的な方法としては例えば特開2000−162881号公報に開示されているように、ブラシ等の塗布手段によりブロック上に固形潤滑剤を削り取って塗布する方法は装置構成が簡単で、かつ、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。
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(31)と潤滑剤との付着力や塗布ブレード(39)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。
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とする加工ではないため、そのまま適用しても改善されない。上述の通り、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。
本発明者達は潤滑剤の除去性を高める目的でこの知見を参考に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。種々の検討を重ねた結果、感光体表面の溝の幅、溝深さ及び溝の方向のそれぞれについて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、感光体の主走査方向と副走査方向とに対して溝を斜交させると、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。
潤滑剤の消費量を低減する要件として、潤滑剤の除去性能の機能強化と、潤滑剤消費量のうち、その実効成分比率を高める必要から潤滑剤のロス成分の減量と、が求められる。
前者の除去性能の機能強化は上述の感光体表面への溝形成が効果的である。クリーニングブレードによって除去される潤滑剤は溝の方向で異なり、上記の斜行が特に有利である。更に斜行溝は感光体表面に観察されるグレイン状の潤滑剤も少なく潤滑剤消費量中のロス分の減量に対しても有利であった。
図8の場合、潤滑剤(3A)のロス成分がゼロになる状態を想定すると、少なくとも帯電手段(12)、塗布ブラシ(3B)、塗布ブレード部(39)、クリーニングブレード(17)の鏡面部分および感光体(11)表面にはトナーと潤滑剤(3A)との混合物の滞留は無い。また、潤滑剤(3A)を処方に含まないトナーを用いるとき、現像器内部のトナーは潤滑剤濃度がゼロとなる。すなわち、これらの滞留分と現像器内部の潤滑剤成分が潤滑剤のロス成分と見積もられる。
トナーのすり抜け量を抑え込むと、潤滑剤を外部供給する手段はトナーの混入による機能不全を回避することができ、安定性に優れた潤滑剤の感光体への外部供給が実現される。電子写真装置に潤滑剤の塗布ブレードを用いる場合は潤滑剤の被覆率を拡大することが容易になる。特別な感光体の粗面化が潤滑剤を塗布ブレードからを適度にすり抜けさせたりせき止めたりさせることができ、これが均質な潤滑剤の均しを可能にしていると考えられる。
なお、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とが生じる。
そこで本発明では、形成する全ての溝を機能させるために溝深さは0.2μm〜2μmでかつ標準偏差が平均値に対して1/10とすることで所期の効果が発現される。
これらのフィラーは感光体表面を棘状にさせないため、感光体と摺動する部材に与えるダメージを低減できる。
本発明では、はじめに電子写真装置用部品の表面の状態についてJIS B0601に定める断面曲線を求め、その断面曲線である一次元データ配列を得る。
この断面曲線である一次元のデータ配列は、表面粗さ・輪郭形状測定機からデジタル信号として得てもよく、あるいは表面粗さ・輪郭形状測定機のアナログ出力をA/D変換して得てもよい。
また、サンプリング間隔は、1μm以下がよく、好ましくは0.2μm以上、0.5μm以下がよい。例えば、測定長12mmをサンプリング点数30720点で測定する場合、サンプリング間隔は0.390625μmとなり、本発明を実施するのに好適である。
すなわち、ウェーブレット変換では、元の信号を一回目のウェーブレット変換(Level 1)でL(Low−pass Components)とH(High−pass Components)に分解し、更に、このLに関して、ウェーブレット変換を施すことでLLとHLに分解する。ここで、元の信号に含まれる周波数成分 f が、分離する周波数 F と一致した場合は、f は丁度分離の境界になるので、分離後は、LとHの両方の、それぞれに分離される。この現象は、多重解像度解析では不可避な現象である。そこで、観察したい周波数帯域がこのようにウェーブレット変換の際に分離されてしまわないように、元の信号に含まれる周波数を設定することも重要である。また、数段階のウェーブレット変換を行った後に、任意の段階で逆ウェーブレット変換を行って、複数の帯域に分離されてしまった信号を、復号する(元に戻す)ことも有効である。
本発明では2回のウェーブレット変換を行うが、最初のウェーブレット変換を第一回目のウェーブレット変換(便宜上、MRA−1と記すことがある)、その後のウェーブレット変換を第二回目のウェーブレット変換(便宜上、MRA−2と記すことがある)と呼ぶことにする。一回目と二回目の変換を区別するため、便宜上、各周波数帯域の略号に接頭語として、H(一回目)とL(二回目)を付ける。
ここで、第一回目、および第二回目のウェーブレット変換に使用するマザーウェーブレット関数としては各種のウェーブレット関数が使用可能であり、例えば、ドビッシー(Daubecies)関数、ハール(haar)関数、メーヤー(Meyer)関数、シムレット(Symlet)関数、そしてコイフレット(Coiflet)関数等が使用可能である。ここでDaubeciesはドベシィまたはドブシーと表記することがある。本発明ではハール関数を用いているが、必ずしもこれに制約される必要はない。
ここで、データ間引きは、データの周波数を上げる(横軸の対数目盛幅を拡げる)効果があり、例えば、第一回目のウェーブレット変換結果で得た一次元配列の配列数が30000であった場合、1/10の間引きを行うと、配列数が3000になる。
この場合、間引きが1/10より小さいと、例えば、1/5であると、データの周波数を上げる効果が少なく、第2回のウェーブレット変換を行い、多重解像度解析を行ってもデータはよく分離されない。
間引きの仕方は、例えば、間引きを1/100とする場合、100個のデータの平均値を求め、その平均値を代表の1点としている。
はじめに、電子写真感光体の表面形状を東京精密製Surfcom 1400Dで測定した。
ここで、一回の測定長は12mmであり、総サンプリング点数は30720であった。一度の測定では、これを四カ所測定した。測定した結果はパーソナルコンピューターに取り込み、これを本発明者等の作成したプログラムにより第一回目のウェーブレット変換と、そこで得た最低周波数成分に対する1/40の間引き処理、そして、第二回目のウェーブレット変換を行った。
図10には14個のグラフがあるが、縦軸は表面形状の変位であり単位はμmである。また横軸は長さであり、目盛は付けていないが測定長は12mmである。
従来の表面粗さ測定では図10(a)から中心線平均粗さRa、最大高さRmax、Rz等を求めていた。
・グラフ(102)は、一回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より1つ低い周波数成分であり、本発明ではこれをHHLと呼ぶ。
・グラフ(103)は、一回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より2つ低い周波数成分であり、本発明ではこれをHMHと呼ぶ。
・グラフ(104)は、一回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より3つ低い周波数成分であり、本発明ではこれをHMLと呼ぶ。
・グラフ(105)は、一回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より4つ低い周波数成分であり、本発明ではこれをHLHと呼ぶ。
・グラフ(106)は、一回目の多重解像度解析結果の最低周波数成分であり、本発明ではこれをHLLと呼ぶ。
このようにして、図10(b)では、それぞれのグラフに、中心線平均粗さRa、最大高さ Rmax、十点平均粗さRzを数値で示している。
間引きした結果を図12に示す。図12では縦軸は表面凹凸であり、単位はμmである。また横軸に目盛は付けていないが、長さ12mmである。
・グラフ(108)は、二回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より1つ低い周波数成分であり、これをLHLと呼ぶ。
・グラフ(109)は、二回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より2つ低い周波数成分であり、これをLMHと呼ぶ。
・グラフ(110)は、二回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より3つ低い周波数成分であり、これをLMLと呼ぶ。
・グラフ(111)は、二回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より4つ低い周波数成分であり、これをLLHと呼ぶ。
・グラフ(112)は、二回目の多重解像度解析結果の最低周波数成分であり、これをLLLと呼ぶ。
したがって、表面粗さの周波数によって、図10(c)の6本のグラフでどこに現われるか決まってくる。
図15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。
導電性支持体(21)としては、体積抵抗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、蒸着またはスパッタリングによりフィルム状また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、および、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。
本発明に用いられる電子写真感光体には、導電性支持体と感光層(前記電荷発生層25と前記電荷輸送層26とが積層したもの)との間に下引き層(24)を設けることができる。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。
積層型感光体における各層のうち、電荷発生層(25)について説明する。
電荷発生層は、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(電荷発生能)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。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。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。
残留電位の低減や高感度化が必要となる場合、電荷発生層は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電荷発生層の膜厚は0.05〜2μmの範囲がより好ましい。
電荷輸送層は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感光体の表面電荷を中和する機能(電荷輸送能)を担う積層型感光層の一部を指す。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。
このイオン化ポテンシャルの関係は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。
架橋表面層は感光体表面に製膜される保護層を指す。この保護層は樹脂(モノマー)成分を含有する塗料がコーティングされた後、重縮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ため電荷輸送層と類似の電荷輸送性を示す。
これに対し本発明において、微小硬度計によるマルテンス硬さが160N/mm2以上でかつ、弾性仕事率が35%以上の表面層は対象とし、これ以外は対象とされない。また、感光体の残留電位が300Vを越えないものを対象とする。後述する実施例は全てこの条件を満たしている。
次に、本発明に係る電子写真感光体における表面に形成された溝の形状について説明する。
本発明では少なくとも、感光体表面に互いに交差しない溝を有し、この溝は幅が60μm以上400μm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有する様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。
本発明では感光体表面のWRa(LMH)に対するWRa(LHH)の比を2倍から3倍に設定させることが重要である。このための感光体表面の特別な粗面化が必要となる。この具体的な方策として、表面形状の制御が期待される試薬類の添加として、架橋表面層へのフィラーの配合、ゾル−ゲル系塗料の配合や種々ガラス転移点の異なる樹脂のポリマーブレンド、有機微粒子の添加、発泡剤の添加、シリコーンオイルの大量添加が挙げられる。また、表面層の製膜条件の制御として、塗料中に多量の水分を加えたり、種々沸点の異なる液体試薬を添加したりする手段が挙げられる。また、架橋表面層用塗料をコーティングした直後の未硬化前のウェット膜に対して、有機溶剤や水を散布する手段も考えられる。他に、架橋型樹脂膜を硬化した後、追加工として、サンドブラスト処理やラッピングフィルム等の研磨紙で表面研磨する手段も考えられる。
製膜条件のコントロールによって、多少の凹凸を変えることも可能であるが偶発性が高く生産に不向きである。このWRa(LMH)に対するWRa(LHH)の比を2倍から3倍に設定させる方策として、六方稠密構造のα−アルミナとグラフトタイプないしブロック共重合体タイプのフィラー分散剤を用いることで実現できた。この場合の分散剤は、感光体の残留電位を蓄積しやすく一般には使用しない。酸化スズが露光部電位を低減する効果と相殺し、この組み合わせで使用できたと考えられる。
六方稠密構造のα−アルミナは住友化学社からスミコランダムの商号で上市されているものが利用できるがこれに限らない。分散剤はビックケミー社のDisperBYKシリーズ、楠本化成社のDISPERLONシリーズ等が利用できる。
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。
これらは東京化成社等の試薬メーカー、日本化薬社KAYARD DPCAシリーズ、同DPHAシリーズ等を入手することができる。
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5〜10wt%程度加えてもよい。
架橋性の電荷輸送材料としては、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、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。少なくとも塗工液中にこのような化合物を含有させて表面層を形成し、熱、光、或いは電子線、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ることで架橋表面層を形成できる。架橋性の電荷輸送材料としては、例えば、以下の一般式1にある電荷輸送性化合物が挙げられる。
本発明において感光体表面に互いに交差しない溝を有し、その溝の幅が60μm以上400μm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方向と定義する。副走査方向の垂直線を主走査方向とし、例えばドラム上の感光体であればこの主走査方向はドラムの軸方向と一致する。溝の方向はこれらの副走査方向と主走査方向を基準に決定する。この関係の一例を図17に示す。この副走査方向に対する斜行溝の角度は感光体の線速やプロセス条件に応じて潤滑剤が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を決定すると良い。但し、主走査方向及び副走査方向と平行にしないことが重要である。これはいず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、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。
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れ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。これに対し、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ビックケミー社や共栄社化学社から上市されている。具体的にはBYK−350、BYK−355、BYK−356、BYK−358N、BYK−361N(以上、ビックケミー社)、ポリフローシリーズ(共栄社化学社)が有効である。
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感光体表面に入力する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。
本発明では、図24に示すように固体潤滑剤(3A)を感光体表面に供給するための潤滑剤供給手段として、潤滑剤塗布装置(3C)を上記の画像形成装置の全てについて設けている。この潤滑剤塗布装置は、塗布部材としてのファーブラシ(3B)、潤滑剤(3A)、潤滑剤をファーブラシ方向に押圧するための加圧バネ(不図示)を有している。このときの潤滑剤(3A)はバー状に成型された潤滑剤である。ファーブラシ(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潤滑剤(3A)をいったんブラシに汲み上げ、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〜1000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が重要な条件となる。
(1)感光体表面形状の測定
表面粗さ・輪郭形状測定機(東京精密社、Surfcom 1400D)にて、電子写真感光体表面をピックアップ:E−DT−SH01Aを取り付けて、測定長さ12mm、測定速度;0.06mm/sの条件で一つの感光体につき4箇所測定した。
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。
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。
試験開始から2時間経過して時点における塗布ブラシの重量増加量からすり抜けトナー量の大小を見積もった。
試験終了後に回収したクリーニングブレードのカット面のうち、感光体と接触する側の先端部分をコンフォーカル顕微鏡(レーザーテック社OPTELICS H1200)で観察した。クリーニングブレードのカット面は顕微鏡の対物レンズに対して水平に対向するようにした。コンフォーカル顕微鏡に付属する画像解析ソフトLMeyeにより、クリーニングブレードの先端部分の矩形領域(90μm×180μm)の主走査方向の面粗さを求めた。
肉厚0.8mm、長さ352mm、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、3.5μmの下引き層、0.2μmの電荷発生層、24μmの電荷輸送層、2.5μmのフィラー補強電荷輸送層を形成した。
・アルキッド樹脂溶液 12重量部
(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重量部
(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重量部
・メチルエチルケトン 200重量部
・下記構造式(5)のビスアゾ顔料(リコー社製) 5重量部
・シクロヘキサノン 200重量部
・メチルエチルケトン 80重量部
・Z型ポリカーボネート(パンライトTS−2050、帝人化成社製) 10重量部
・下記構造式(6)の低分子電荷輸送物質 7重量部
・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重量部
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重量部
前記構造式(6)の低分子電荷輸送物質 3.8重量部
α−アルミナ(スミコランダムAA−03、
住友化学工業社製) 9重量部
固有抵抗低下剤(BYK−P104、
ビックケミー社製) 0.01重量部
シクロヘキサノン 80重量部
テトラヒドロフラン 280重量部
インクジェットはリコープリンティングシステム社GEN3E2ヘッドを用いた。描画周波数310Hz、ヘッドと感光体感の距離は1mmとした。また、パルス電圧を50Vとした。
・下記構造式(7)の架橋型電荷輸送物質 300重量部
(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重量部
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬社製)
・シリコーン系レベリング剤 0.6重量部
(BYK−UV3570、ビックケミー社製)
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 30重量部
(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(スミコランダムAA−03、住友化学社製) 60重量部
・分散剤(ディスパロンDN900、楠本化成社製) 12重量部
・テトラヒドロフラン 2090重量部
・シクロヘキサノン 697重量部
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(紫外線積算光量計UIT−150、ウシオ社製による測定値)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。
架橋表面層の膜厚は溝と溝で区画される部分は2.2μmだった。架橋表面層インクを用いてインクジェットによる塗工を加えたため、溝深さ0.2μm(標準偏差=0.02μm)、幅60μm(標準偏差=0.6μm)の斜行溝が形成された。
・前記構造式(7)の架橋型電荷輸送物質 300重量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート 150重量部
(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重量部
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬社製)
・アクリル系レベリング剤 0.6重量部
(ポリフロー77、共栄社化学社)
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 30重量部
(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 3573重量部
実施例2の架橋表面層インクを以下のものに変え、実施例2の感光体表面に形成される60μmの溝幅を200μm(標準偏差=2μm)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。溝深さは0.5μm(標準偏差=0.05μm)だった。
・前記構造式(7)の架橋型電荷輸送物質 300重量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート 150重量部
(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重量部
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬社製)
・シリコーン系レベリング剤 0.6重量部
(BYK−UV3570、ビックケミー社製)
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 30重量部
(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(スミコランダムAA−07、住友化学社製) 60重量部
・分散剤(ディスパロンDN900、楠本化成社製) 12重量部
・テトラヒドロフラン 2090重量部
・シクロヘキサノン 697重量部
実施例2の架橋表面層塗料と架橋表面層インクを以下のものに変え、実施例2の感光体表面に形成される60μmの溝幅を400μm(標準偏差=2μm)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。溝深さは2μm(標準偏差=0.2μm)だった。
・前記構造式(7)の架橋型電荷輸送物質 300重量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート 150重量部
(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重量部
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬社製)
・アクリル系共重合物(ポリフロー77、共栄社化学社製) 0.6重量部
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 30重量部
(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重量部
(AA−1、住友化学社製)
・分散剤 12重量部
(ディスパロン DN−900、楠本化成社製)
・テトラヒドロフラン 3573重量部
・前記構造式(7)の架橋型電荷輸送物質 300重量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート 150重量部
(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重量部
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬社製)
・シリコーン系レベリング剤 0.6重量部
(BYK−UV3570、ビックケミー社製)
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 30重量部
(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重量部
(AA−1、住友化学社製)
・分散剤 12重量部
(ディスパロン DN−900、楠本化成社製)
・テトラヒドロフラン 2090重量部
・シクロヘキサノン 697重量部
実施例2の架橋表面層インクを以下のものに変えた以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を得た。得られた感光体表面の溝幅は60μm(標準偏差=2μm)、溝深さは0.3μm(標準偏差=0.02μm)だった。
・前記構造式(7)の架橋型電荷輸送物質 300重量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート 150重量部
(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重量部
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬社製)
・シリコーン系レベリング剤 0.6重量部
(BYK−UV3570、ビックケミー社製)
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 30重量部
(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 2365重量部
・シクロヘキサノン 473重量部
実施例2の架橋表面層塗料と架橋表面層インクを以下のものに変えた以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を得た。得られた感光体表面の溝幅は60μm(標準偏差=2μm)、溝深さは0.3μm(標準偏差=0.02μm)だった。
・前記構造式(7)の架橋型電荷輸送物質 300重量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート 150重量部
(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重量部
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬社製)
・アクリル系共重合物(ポリフロー77、共栄社化学社製) 0.6重量部
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 30重量部
(イルガキュア184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・疎水化アモルファスシリカ 15重量部
(KMPX−100、信越化学社製)
・球状シリカ 45重量部
(アドマファインSO−E2、信越石英社製)
・テトラヒドロフラン 3573重量部
・前記構造式(7)の架橋型電荷輸送物質 300重量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート 150重量部
(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重量部
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬社製)
・アクリル系共重合物(ポリフロー77、共栄社化学社製) 0.6重量部
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン 30重量部
(イルガキュア184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
・疎水化アモルファスシリカ 15重量部
(KMPX−100、信越化学社製)
・球状シリカ 45重量部
(アドマファインSO−E2、信越石英社製)
・テトラヒドロフラン 1892重量部
・シクロヘキサノン 631重量部
実施例4の感光体表面に形成される400μmの溝幅を50μm(標準偏差=1μm)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。溝深さは0.3μm(標準偏差=0.02μm)だった。
実施例4の感光体表面に形成される400μmの溝幅を410μm(標準偏差=2μm)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。溝深さは0.5μm(標準偏差=0.05μm)だった。
実施例4の感光体表面に形成される斜行の溝を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4と同様にして電子写真感光体を得た。得られた感光体表面の溝幅は400μm(標準偏差=2μm)、溝深さは0.3μm(標準偏差=0.02μm)だった。
実施例4の感光体表面に形成される2μmの溝深さを0.1μm(標準偏差=0.01μm)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。得られた感光体表面の溝幅は400μm(標準偏差=2μm)だった。
実施例4の感光体表面に形成される2μmの溝深さを2.2μm(標準偏差=0.2μm)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。得られた感光体表面の溝幅は400μm(標準偏差=2μm)だった。
実施例3の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。
試験では純正品である固形の潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)を用いた。潤滑剤の消費速度はトナーが混入しない条件下で、感光体ドラムの走行距離に対して50mg/kmの割合で固形潤滑剤が重量減少する割合にあわせた。実際の試験ではトナーの混入によって、潤滑剤の消費量にバラツキが伴うが、特に条件変更は行わなかった。
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−580V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。
試験による塗布ブレードの荒れ加減をみると、実施例1から実施例4の感光体は面粗さが小さく、大きな損傷を受けていない。他方、比較例1から比較例8は一段大きめの面粗さが示されており、感光体寿命はブレードの面粗さによって支配されることが示唆される。塗布ブレードの延命は感光体表面形状によって大きく異なり、本発明におけるWRa(LHH)/WRa(LMH)を大きくすることと、溝を加えることとで大きく寿命を延ばすことができる。
次に塗布ブラシの重量増加量を観測すると実施例1〜4は増加量が小さく、ブラシへのトナーの流出が小さいと推察される。塗布ブラシへは潤滑剤の含有量も含まれるものの、消費量やブラシの着色具合から大部分はトナーである。試験結果から潤滑剤を塗布する条件下において、トナーのクリーニング性は本発明におけるWRa(LHH)/WRa(LMH)を大きくすることと、斜行する溝を加えることとで大きく性能を高めることが可能となる。
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 中間転写体
1G 搬送転写ベルト
<図15、図16について>
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
<図24について>
3A 潤滑剤
3B 塗布ブラシ
3C 潤滑剤供給手段
<図4〜16について>
3A 固体潤滑剤
3D 塗布ブレードのエッジ部分
31 感光体表面
<図8について>
1F 中間転写体
3A 固体潤滑剤
3B 塗布ブラシ
11 電子写真感光体
12 帯電手段
13 露光手段
14 現像手段
17 クリーニング手段
39 塗布ブレード
<図9について>
41 測定対象である電子写真感光体
42 表面粗さを測定するプローブを取り付けた治具
43 上記治具を測定対象に沿って移動させる機構
44 表面粗さ計
45 信号解析を行うパーソナルコンピューター
<図10について>
101 一回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分
102 一回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より一つ低い周波数成分
103 一回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より二つ低い周波数成分
104 一回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より三つ低い周波数成分
105 一回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より四つ低い周波数成分
106 一回目の多重解像度解析結果の最低周波数成分
107 二回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分
108 二回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より一つ低い周波数成分
109 二回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より二つ低い周波数成分
110 二回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より三つ低い周波数成分
111 二回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より四つ低い周波数成分
112 二回目の多重解像度解析結果の最低周波数成分
<図11について>
121 一回目の多重解像度解析における最高周波成分の帯域
122 一回目の多重解像度解析における最高周波成分より一つ低い周波数成分の帯域
123 一回目の多重解像度解析における最高周波成分より二つ低い周波数成分の帯域
124 一回目の多重解像度解析における最高周波成分より三つ低い周波数成分の帯域
125 一回目の多重解像度解析における最高周波成分より四つ低い周波数成分の帯域
126 一回目の多重解像度解析における最低周波数成分の帯域
<図13について>
127 二回目の多重解像度解析における最高周波成分の帯域
128 二回目の多重解像度解析における最高周波成分より一つ低い周波数成分の帯域
129 二回目の多重解像度解析における最高周波成分より二つ低い周波数成分の帯域
130 二回目の多重解像度解析における最高周波成分より三つ低い周波数成分の帯域
131 二回目の多重解像度解析における最高周波成分より四つ低い周波数成分の帯域
132 二回目の多重解像度解析における最低周波数成分の帯域
Claims (10)
- 導電性支持体と、
該導電性支持体上に順に積層されてなる感光層と、互いに交差しない溝を有する表面層と、を備え、
前記溝は、幅が60μm以上400μm以下であり、深さが0.2μm以上2μm以下であり、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、且つ、溝の方向が当該電子写真感光体の主走査方向と副走査方向とに対して斜行するように形成されてなり、
当該電子写真感光体表面の溝と溝とで区画された領域は、
(I)表面粗さ・輪郭形状測定機により測定して一次元データ配列を作成し、
(II)該一次元データ配列を、多重解像度解析によってウェーブレット変換して高周波数成分から低周波数成分に至るまでの6個の周波数成分に分離し、
(III)次いで、得られた6個の周波数成分の中で最低周波数成分の一次元データ配列に対して、データ配列数が1/10〜1/100に減少するように間引きして一次元データ配列を作成し、
(IV)更に、多重解像度解析によってウェーブレット変換して高周波数成分から低周波数成分に至るまでの、追加の6個の周波数成分に分離して、
(V)前記(II)及び(IV)で得られた合計12個の周波数成分の個々の算術平均粗さについて、WRa(LMH)に対するWRa(LHH)の比(WRa(LHH)/WRa(LMH))が2.0以上2.5以下である、
ことを特徴とする電子写真感光体。
ここで、電子写真感光体のJIS−B0601:2001で定義される算術平均粗さ(略号;Ra)をウェーブレット変換により凹凸の一周期の長さについて周波数成分に分離した個々の帯域における算術平均粗さを以下のように表すものとする。
WRa(HHH):凹凸の一周期の長さが0.3μm〜3μmの帯域におけるRa
WRa(HHL):凹凸の一周期の長さが1μm〜6μmの帯域におけるRa
WRa(HMH):凹凸の一周期の長さが2μm〜13μmの帯域におけるRa
WRa(HML):凹凸の一周期の長さが4μm〜25μmの帯域におけるRa
WRa(HLH):凹凸の一周期の長さが10μm〜50μmの帯域におけるRa
WRa(HLL):凹凸の一周期の長さが24μm〜99μmの帯域におけるRa
WRa(LHH):凹凸の一周期の長さが26μm〜106μmの帯域におけるRa
WRa(LHL):凹凸の一周期の長さが53μm〜183μmの帯域におけるRa
WRa(LMH):凹凸の一周期の長さが106μm〜318μmの帯域におけるRa
WRa(LML):凹凸の一周期の長さが214μm〜551μmの帯域におけるRa
WRa(LLH):凹凸の一周期の長さが431μm〜954μmの帯域におけるRa
WRa(LLL):凹凸の一周期の長さが867μm〜1654μmの帯域におけるRa
なお、各周波数成分の算術平均粗さ(Ra)は、周波数分解された各曲線に対してJIS−B0601:2001の算術平均粗さの算出方法に準じて算定される。ただし、周波数分解された曲線に対して、再度、うねり成分を減じて粗さ曲線を求める操作は行わず、周波数分解された曲線に対して直接Raを算出する。 - 前記溝の底部と、前記溝と溝とで区画された領域と、のいずれもが電荷輸送性を有する架橋構造の樹脂で形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記表面層は、アクリル系レベリング剤を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真感光体。
- 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と、を含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記溝の底部と、前記溝と溝とで区画された領域と、のいずれもが金属酸化物フィラーを含有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記表面層は、α−アルミナと、グラフトタイプまたはブロック共重合タイプの分散剤と、を含有してなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、潤滑剤塗布手段と、を備える画像形成ユニットを一種有し、
該潤滑剤塗布手段は、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と、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。 - 導電性支持体と、該導電性支持体上に順に積層されてなる感光層と互いに交差しない溝を有する表面層と、を備え、
前記溝は、幅が60μm以上400μm以下であり、深さが0.2μm以上2μm以下であり、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、且つ、溝の方向が当該電子写真感光体の主走査方向と副走査方向とに対して斜行するように形成されてなる電子写真感光体の評価方法であって、
当該電子写真感光体表面の溝と溝とで区画された領域を、
(I)表面粗さ・輪郭形状測定機により測定して一次元データ配列を作成し、
(II)該一次元データ配列を、多重解像度解析によってウェーブレット変換して高周波数成分から低周波数成分に至るまでの6個の周波数成分に分離し、
(III)次いで、得られた6個の周波数成分の中で最低周波数成分の一次元データ配列に対して、データ配列数が1/10〜1/100に減少するように間引きして一次元データ配列を作成し、
(IV)更に、多重解像度解析によってウェーブレット変換して高周波数成分から低周波数成分に至るまでの、追加の6個の周波数成分に分離して、
(V)前記(II)及び(IV)で得られた合計12個の周波数成分の個々の算術平均粗さについて、WRa(LMH)に対するWRa(LHH)の比(WRa(LHH)/WRa(LMH))が2.0倍以上2.5倍以下である、
こと満たすか否かを評価することを特徴とする電子写真感光体の評価方法。
ここで、電子写真感光体のJIS−B0601:2001で定義される算術平均粗さ(略号;Ra)をウェーブレット変換により凹凸の一周期の長さについて周波数成分に分離した個々の帯域における算術平均粗さを以下のように表すものとする。
WRa(HHH):凹凸の一周期の長さが0.3μm〜3μmの帯域におけるRa
WRa(HHL):凹凸の一周期の長さが1μm〜6μmの帯域におけるRa
WRa(HMH):凹凸の一周期の長さが2μm〜13μmの帯域におけるRa
WRa(HML):凹凸の一周期の長さが4μm〜25μmの帯域におけるRa
WRa(HLH):凹凸の一周期の長さが10μm〜50μmの帯域におけるRa
WRa(HLL):凹凸の一周期の長さが24μm〜99μmの帯域におけるRa
WRa(LHH):凹凸の一周期の長さが26μm〜106μmの帯域におけるRa
WRa(LHL):凹凸の一周期の長さが53μm〜183μmの帯域におけるRa
WRa(LMH):凹凸の一周期の長さが106μm〜318μmの帯域におけるRa
WRa(LML):凹凸の一周期の長さが214μm〜551μmの帯域におけるRa
WRa(LLH):凹凸の一周期の長さが431μm〜954μmの帯域におけるRa
WRa(LLL):凹凸の一周期の長さが867μm〜1654μmの帯域におけるRa
なお、各周波数成分の算術平均粗さ(Ra)は、周波数分解された各曲線に対してJIS−B0601:2001の算術平均粗さの算出方法に準じて算定される。ただし、周波数分解された曲線に対して、再度、うねり成分を減じて粗さ曲線を求める操作は行わず、周波数分解された曲線に対して直接Raを算出する。 - 請求項8に記載の電子写真感光体の評価方法を用いて製造することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電子写真感光体を製造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することにより形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
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