JP5582389B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等に用いる電子写真感光体及びそれを用いる画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式による画像形成装置においては、感光体を一様に帯電させ、次いで露光により潜像を形成し、トナーなどによりこの潜像を顕像化した像を紙などの転写材に転写する。転写後は必要に応じて、残留トナーをクリーニング、残留電荷を除電する工程を経て再び次サイクルを実行する。一方、転写材に転写された像は、加熱などの定着プロセスを経て定着化され出力される。

このような画像形成プロセスにおいて、高品質な画像を繰返し形成するためには、感光体表面を一様に帯電する、高精細に露光を行い、忠実に潜像を形成する、潜像に忠実に現像を行う現像されたトナー像を乱さず効率良く紙などの転写材に転写する、その後、すみやかに初期状態に戻すなどのことが望まれる。特に、転写材へ効率よく転写することが要求される。

従来では、感光体上のトナー像の転写率が悪いため十分な画像濃度の転写像を得るために過剰の量のトナーを現像（感光体表面に付着）させる必要があった。また、転写残留トナーをクリーニング部材にてクリーニングする必要があった。さらには繰返し使用により転写効率が低下し、ますます現像量が増加し、クリーニングされるトナー量が増加するというサイクルとなっていた。

現像量が増加すると、トナー消費が早まるために所定の寿命よりも早くトナーがなくなり、新規のトナー容器に交換するためにユーザーコスト上好ましくない。また廃棄物の出る量も増加し環境負荷上も好ましくない。

クリーニングされるトナーが増加すると廃棄すべき廃トナーが増加し、環境負荷上好ましくない。近年では、クリーニングされるトナーは再び現像にリサイクルされる機構を有するが、リサイクルトナーには紙粉などの異物が混入したり、この割合が増加することにより帯電性や画質に影響を与えるために最小限に抑える必要がある。

また、クリーニングすべきトナー量が増加すると、感光体とクリーニング部材とトナーとの摺擦が増加し、感光体の摩耗を増加させたり、クリーニング部材への負荷が増加し、クリーニング不良などを引き起こし、トナー凝集体が感光体上にこびりつき画像抜けの原因となっている。

転写性やクリーング性を向上させるために以下のものが提案されている。
例えば、特許文献１の特開平６−９５４１３号公報記載のように、感光体表面がフッ素系微粒子を含有することにより水との接触角を１００度以上にするもの、特許文献２の特開平６−３３２２１５号公報記載のように、フッ素系微粒子と導電性微粉体を含有するもの、特許文献３の特開平１０−６３０２７号公報記載のように感光体表面に微粒子を付着させる機構により微粒子を付着させるものなど、感光体とトナーとの付着量を低減させて転写性、クリーニング性を向上させる提案がされている。

また、特許文献４の特開平１−１９３７６５号公報記載のようにトナー粒径に対する感光体表面の表面粗さを規定したもの、特許文献５の特開平８−２６２７５６号公報記載のように感光体表面に無機微粒子を含有させ表面粗さＲｚが０．０５μｍ〜１μｍとしたもの、特許文献６の特開平１０−１７１１３２号公報記載のように表面粗面加工によって粗さ０．１〜２μｍで幅３μｍ以下にしたもの、などのように表面粗さによりトナーとの付着性を向上させる提案もなされている。

加えて、複写用紙の多様化の傾向から、転写率の向上、クリーニング性の向上が求められている中、他方では、近年の高速化に加えて高画質化の要求に応えるために、トナー、キャリアともに小粒径化してきている。小粒径のトナーでは、トナー粒子全体の表面積が増加しトナー粒子が活性化するために粉体の流動性が低下し、感光体表面との付着力も増加する。また、トナー粒子の円形度上昇の傾向と相俟って、転写性の低下やクリーニング性の低下が起こる。

転写性が低下すると、文字部などの線画像において画像の一部が抜ける虫食い画像が発生する。また、必要な画像濃度も得られなくなるため、これを回避するために、必要以上の量のトナーをあらかじめ現像（感光体に付着）しておくことが行われる。

しかしながら、これでは上記のようにトナー消費が激しくユーザーコストが大きくなったり、廃トナー容器の廃棄量が増加するために環境負荷上、好ましくない。また、クリーニングを必要とするトナー量が多いため廃棄トナーが多くこれも環境負荷上、好ましくない。近年のモノクロ画像形成装置ではクリーニングトナーは現像にリサイクルされる機構を採用しているものが多いが、廃トナーには紙粉などの異物やトナーの凝集物が多く含まれるために現像特性に影響を与えるため混合量をできるだけ抑える必要がある。

転写性を向上させるため、トナー表面を十分に無機充填剤で覆い、トナー流動性を確保することがなされるが、小粒径のトナーでは過剰に必要となり、このようなトナーをクリーニングブレードのようなクリーニング部材でクリーニングする際の摩耗が大きくなり感光体寿命を低減させている。このために、感光体からの転写率を向上させ、必要最低限のトナーを現像し、ごく最低限の残留トナーのみをクリーニングすることが望まれている。従来の転写率は、８０〜９０％であり、上記要求を満たすには、９５％以上が望まれる。

本発明は、上記問題点を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、良好な転写性能を有し、クリーニング性能を満足、かつ維持し、長期使用においても地汚れや黒ポチ、画像抜けなどの異常画像のない高品質な画像が得られる電子写真用感光体、及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明者らは、鋭意検討を重ね、電子写真用感光体の最表面において一部領域を特定の範囲に粗面化することによって良好な転写性、クリーニング性が得られることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（７）の電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジを包含する。
（１）「導電性支持体上に感光層が形成された電子写真用感光体の表面が、非粗面化領域の中にそれぞれ独立した粗面化処理領域を有するものであって、それぞれ独立した粗面化領域が海−島状に複数存在し、個々の粗面化処理領域の断面曲線の中心線は、非粗面化領域の断面曲線の中心線より低くはなく、前記粗面化処理領域の十点平均粗さＲ１は非粗面化処理領域の十点平均粗さＲ０との関係において、Ｒ０＋０．３＜Ｒ１＜３［μｍ］を満足することを特徴とする電子写真用感光体」；
（２）「前記粗面化処理領域された面積は、前記電子写真感光体の最表面面積の１０％以上６０％以下であることを特徴とする前記（１）項に記載の電子写真用感光体。」；
（３）「前記粗面化処理された領域は、φ５００μｍ以下の広さの略円形形状領域の集合からなることを特徴とする前記（１）項又は（２）項に記載の電子写真用感光体。」；
（４）「前記電子写真用感光体の最表面層は硬化性樹脂を含有する前記（１）項乃至（３）項のいずれかに記載の電子写真用感光体。」；
（５）「前記電子写真用感光体の最表面層中に無機フィラーを含有する前記（１）項乃至（４）項のいずれかに記載の電子写真用感光体。」；
（６）「前記（１）乃至（５）項のいずれかに記載の電子写真用感光体を用いた画像形成装置。」；
（７）「前記（１）乃至（５）項のいずれかに記載の電子写真用感光体を用いたプロセスカートリッジ。」。

以下の詳細かつ具体的な説明から、理解されるように、本発明の構成すなわち、粗面化処理領域は全体として凹状形態ではなく、前記粗面化処理領域の十点平均粗さＲ１は非粗面化処理領域の十点平均粗さＲ０との関係において、Ｒ０＋０．３＜Ｒ１＜３［μｍ］を満足することを特徴とすることにより、レザック紙の様な凹凸紙に対しても優れた転写率を実現でき、小粒径、高円形度のトナーであっても良好にブレードクリーニングできる。さらには感光体表面層を架橋型のバインダー、無機フィラーを含有させることにより、長期使用においても維持することが可能となり、良質な画像を提供し続けることが可能であるという極めて優れた効果が奏される。

本発明に関わる感光体の最表面層の形状例を示す表面部レーザー顕微鏡写真である。 上記顕微鏡写真の破線部の表面粗さプロフィールを示すグラフである。 図１の表面層の複数（７つ）の粗面化副領域を囲って示す図である。 発明で用いる部分粗面化処理装置の概観を示す図である。 上記部分粗面化処理装置の断面図概要を説明する図である。 本発明にかかわる画像形成装置の一例の概略断面図を示す図である。 本発明における感光体の構成例について説明する図である。

以下、本発明を詳細に説明する。
最初に、本発明に関わる最表面層の複数の粗面化領域（典型的には、後述されるように、略円形形状に粗面化加工された領域）について説明すると、図１は本発明に関わる電子写真用感光体の最表面層の表面部レーザー顕微鏡写真である。図１破線部の表面粗さプロフィールを図２に示す。図１の少し変色して写っている略円形の部分が本発明に関わる粗面化領域であり、図１では、図３に示すように７個の粗面化領域が確認できる。
粗面化領域は通常領域の１００μｍ長での十点平均粗さをＲ０とした場合、少なくともＲ１＞０．３＋Ｒ０であるＲ１領域である。

図２では横方向で１００〜２７０μｍ域の粗面化領域の十点平均粗さＲ０＝２．８μｍ、３２０〜４６０μｍ領域の十点平均粗さＲ０＝２．９μｍ、４６０〜９００μｍの領域では粗面化されておらず、Ｒ０＝０．９μｍの例である。また、粗面化領域は非粗面化領域と同じ基準線上に存在し、粗面化領域全体が凹形状ではないこと（非粗面化領域の中に、それぞれ独立した粗面化領域が海−島状に複数存在し、個々の粗面化処理領域は、非粗面化領域の断面曲線の中心線と比較して、全体（平均）断面曲線の中心線が非粗面化領域の断面曲線の中心線より低くないこと）が判る。
また、本発明における粗面化部域には、擦疵痕のような、トナー粒子が入り込むようなＶ型の深い狭隘凹状谷部がないことが好ましいが、図１及び図２に示されるものは、このような深く鋭い凹状谷部がないことが分かる。

図３において、○で囲った以外の部分でもいくつかの黒点が認められるが、いずれも、１００μｍ長での十点平均粗さＲ１が、Ｒ１＞０．３＋Ｒ０を満たさないので、これらの独立した黒点は本発明の複数の粗面化領域には含まれない。

この様な微細領域の十点平均粗さの測定は、例えば、Ｌａｓｅｒｔｅｃ社製 ３ＣＣＤ ＣＯＬＯＲ ＣＯＮＦＯＣＡＬ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ Ｈ１２００などで図―２の様な断面曲線を得て、最も高い山から５番目の山までの高さの平均と最も深い谷から５番目までの深さの平均値を加えればよい。

粗面化領域の面積は図３の円、楕円で囲んだ粗面化領域の面積を求めればよく、図３の例では、全体の２７％が粗面化領域と求めることができる。
粗面化領域は２〜１０個連続してもかまわないが、本発明の目的であるクリーニング性の性能向上の観点からはあまり連続しない方が好ましい。図３では２個の粗面化領域が連続している。

次に、複数の粗面化領域を持つことの作用を説明する。
本発明者らは鋭意検討を重ね、粗面化部分を独立させることによって、トナーの離型性が部分的に向上する効果を確認した。さらに重要な点は、画像形成装置のブレードクリーニング方式では、残留トナーを除去するときのブレード接触部分で、１０〜２０μｍの一定周期のスティックスリップ現象が知られているが、本発明の感光体表面では部分的な粗面化領域が存在するため、本発明の感光体に対してブレードクリーニングを行うと、不特定周期のスティックスリップで、かつブレード長手方向の部分部分で不規則なスティックスリップを示し、このミクロな不均一さがクリーニング性能の向上をもたらすことを見出した。
本発明の感光体表面は５μｍ以下の小粒径トナーや、円形度０．９８以上の円形度の高いトナー、表面平滑性の高いトナーのブレードクリーニング性に特に効果を発揮する。

次に、複数の粗面化領域の形成方法について説明する。
本発明に係わる複数の粗面化領域を形成するには、感光体表面が弾性変形するよりも弱い力で感光体表面に衝撃力を与えることにより得られる。弱い衝撃力では通常は感光体表面に衝撃の痕跡を残すことができないが、本発明では表面に凹凸を有する球体を弱い力で衝突させることにより、達成している。
処理球体としては１〜１０ｍｍφのアルミナボールが好ましい。

図４は、部分粗面化処理装置の例である。中央の円筒体が部分的粗面化処理したい電子写真用感光体で感光体は両端を回転可能に把持されている。感光体の外側の円筒体は処理用球体を保持する円筒体で、その両端は感光体を出し入れできるように穴が設けられている。
穴は円筒体外径よりも小さく形成され、処理用の球体が円筒体から落下しないようにしている。

図５は、図４に示される処理装置を横方向から示したものである。
感光体表面を部分的に処理するには外側の円筒体を図では時計方向に回転させ、処理球体は円筒体の動きに従ってくみ上げられ、その後、処理球体が落下し、感光体表面に部分的な粗面化がなされる。円筒体の外径によって好ましい回転速度は異なり、外径１５ｃｍでは７３ｒ．ｐ．ｍ、外径１０ｃｍでは９０ｒ．ｐ．ｍ、外径８ｃｍでは１０１ｒ．ｐ．ｍ近傍であれば処理球が上手くくみ上がり好ましい。本方式で感光体の弾性変形以下の衝撃力を与えるには円筒体の外径、処理球体の大きさ（比重・重さ）を選択すれば良い。

中央部の感光体は回転させることが必要であり、回転方向は円筒体の回転方向と同方向でも、逆方向でもかまわないが、同方向が粗面化領域を際立たせることができて、好ましい。

本発明に係わる粗面化領域は略円形状で形成され、処理領域が形成される部位は処理球体が円筒内で組みあがり、感光体に向かって落下し、衝突するＡの部位で発生するものと考えられる。Ａ以外の領域であっても、粗面化処理時間が長くなればなるほど、微細な単独の凹傷が発生するが、これらの単独の凹傷では本発明の効果は得られず、５０〜５００μｍ程度の大きさでまとまった粗面化領域が必要であることが判っている。
本発明においては、感光体最表面の複数の粗面化領域の形成以外は感光体の従来からの技術が使用できる。

図６に、本発明にかかわる画像形成装置の一例の概略断面図を示す。図６において、感光体（１１）は本発明の感光体であり、帯電器（１２）により所望の電位に帯電させられた後、露光（１３）により潜像が形成され、現像器（１４）によりトナー像が形成される。トナー像は、バイアスを印加された転写ローラ（１５）により転写材（紙）に転写される。転写されずに感光体上に残ったトナー像は、クリーニング部材（１６）によりクリーニングされる。除電部材により、残留している電荷を初期化し１サイクルを終了する。

上記プロセスにおいて、帯電部材としてはオゾン発生の少ない接触帯電ローラを、露光には、半導体レーザー、ＬＥＤアレイなどを好適に用いることができる。現像器には磁性を有するキャリアとトナーからなる二成分現像剤や非磁性トナーのみの非磁性一成分現像や磁性粉を含有する磁性トナーによる磁性一成分現像があるが、二成分現像方式が広いプロセス速度において使用することができる。転写部材としては帯電部材と同様、オゾン発生の少ない接触転写ローラを用いることができ、クリーニング部材としてはゴム性のブレード形状部材を少なくとも有するものが本発明の感光体には好適である。除電部材は、ＬＥＤなどによる光除電を用いることができる。

以下に、本発明における感光体の構成について詳細に説明する。
図７における感光体は、導電性支持体（２１）上に、中間層（２２）、電荷発生層（２３）、電荷輸送層（２４）を順次積層したものである。導電性支持体（２１）としては、体積抵抗１０^１０Ω・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、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研磨などの表面処理した管などを使用することができる。

この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものも、本発明の導電性支持体（２１）として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化チタン、導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、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、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂があげられる。

このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、２−ブタノン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。

さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン（登録商標）などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体２１として良好に用いることができる。

中間層（２２）には、酸化チタンとともに結着樹脂が含有されるが、この樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロンなどの熱可塑性樹脂、ポリウレタン、メラミン、エポキシ、アルキッド、フェノール、ブチラール、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。

さらに、本発明の感光体の中間層に含有する酸化チタン（Ｐ）と結着樹脂（Ｒ）との比率Ｐ／Ｒが体積比で０．９／１〜２／１の範囲であることが好ましい。中間層のＰ／Ｒ比が０．９／１未満であると中間層の特性が結着樹脂の特性に左右され、特に温湿度の変化及び繰り返しの使用で感光体特性が大きく変化してしまう。また、Ｐ／Ｒ比が２／１を越えると中間層の層中に空隙が多くなり、電荷発生層との接着性が低下すると共にさらに３／１を越えると空気がたまるようになり、これが、感光層の塗布乾燥時において気泡の原因となり、塗布欠陥となってしまう。

中間層（２２）には酸化チタンの他にモアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化アルミニウム、シリカ、酸化ジルコニウム、酸化錫、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末顔料を加えても良い。さらに本発明の中間層（３３）として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤、チタニルキレート化合物、ジルコニウムキレート化合物、チタニルアルコキシド化合物、有機チタニル化合物も用いることができる。これらの中間層（２２）は適当な溶媒、分散、塗工法を用いて形成することができる。

このほか、本発明の中間層（２２）には、Ａｌ_２Ｏ_３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン等の有機物やＳｉＯ_２、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、ＩＴＯ、ＣｅＯ_２等の無機物を真空薄膜形成法にて設けたものも良好に使用できる。中間層（２２）の膜厚は０〜２０μｍが適当である。また、必要に応じてこの上にさらに共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロンなどの樹脂を積層しても良い。

電荷発生層（２３）には、電荷発生物質として、無金属フタロシアニンやチタニルフタロシアニン顔料の他に、モノアゾ顔料、ビスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、テトラアゾ顔料等のアゾ顔料、ピロロピロール顔料、アントラキノン顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、スクエアリウム顔料、ピレン顔料、ジフェニルメタン系顔料、アジン顔料、キノリン系顔料、ペリノン系顔料、その他公知の材料を用いることができる。特に、アゾ系、フタロシアニン系顔料が好ましく使用される。また、広い光源波長に対応しうる分光感度特性を得るために、アゾ顔料とフタロシアニン系顔料とを混合して用いることもできる。

ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、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、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等があげられる。電荷発生層（３３）はこれら成分を適当な溶剤中にボールミル、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを中間層（２２）上に塗布し、乾燥することにより形成される。脂肪族ケトンや芳香族ケトンを用いることが好ましい。

電荷輸送層（２４）に用いる電荷輸送物質としては、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。帯電極性によって、それぞれを使い分ける。電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質があげられる。

正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、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、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体、その他ポリマー化された正孔輸送物質等公知の材料があげられる。

電荷輸送層（２４）に用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、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、アルキッド樹脂、特開平５−１５８２５０号公報・特開平６−５１５４４号公報記載の各種ポリカーボネート共重合体等の熱可塑性または熱硬化性樹脂があげられる。電荷輸送物質の量は、結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。

上記のようにして形成された電荷輸送層（２４）の膜厚は５〜５０μｍ程度とすることが好ましい。

図３は、図２の構成の感光体に保護層（３５）を形成したものを示している。

本発明の感光体としては、上記のように積層型の感光体であってもよいし、電荷輸送物質と電荷発生物質を含有する単層感光層を設けた単層型の感光体であってもよい。

前記表面保護層に使用される材料としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、エポキシ樹脂等の公知の樹脂が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。特に、熱架橋型樹脂、やＵＶ硬化型樹脂に代表される３次元網目構造を有する、樹脂が耐摩耗性の観点から好適であり、より長期に渡って複数の粗面化領域を維持することができる。

表面保護層は主に耐摩耗性の機能分離を目的としている。
また、表面保護層に電荷輸送物質を含有させることも感光体の電気特性、特に繰り返し使用時の光感度劣化、残留電位の上昇を抑制するのに非常に有用である。これは、表面保護層にも電荷輸送性を持たせることで、感光体表面までスムーズに電荷が移動できるようになるためだと考えられる。かかる電荷輸送性物質としては、前記電荷輸送層で用いられる電荷輸送性物質を用いることができる。
更に、本発明に係る静電潜像担持体の表面保護層には、接着性、平滑性、化学的安定性を向上させる目的で、種々の添加剤を加えてもかまわない。
該表面保護層中に酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化すず、などの導電性あるいは非導電性の金属酸化物などの無機粒子を添加させることもできる。この場合、感光体の耐摩耗性が飛躍的に向上し、本発明の複数の粗面化処理領域を長期に渡って維持できるようになる。

前記表面保護層は、浸漬塗工、スプレー塗工、ブレード塗工、ナイフ塗工等の常法の塗工方法を用いて感光層上に形成される。特に、量産性、塗膜品質などの面から浸漬塗工、スプレー塗工が有利である。
前記表面保護層の膜厚は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜１５μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。

また、前記感光層と前記表面保護層との間に中間層を設けることも可能である。該中間
層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド
、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポ
リビニルアルコールなどが挙げられる。前記中間層の形成法としては、前述のごとく一般
に用いられる塗布法が採用される。なお、前記中間層の厚さは０．０５〜２μｍ程度が適
当である。

以下、実施例により説明する。
＜感光体Ａの作製＞
導電性支持体としての直径３０ｍｍ長さ３４０ｍｍＬのアルミニウムシリンダーに、下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、電荷輸送層塗工液、架橋型電荷輸送層塗工液を、順次塗布・乾燥し、約３．５μｍの下引き層、約０．２ｕｍの電荷発生層、約２３μｍの電荷輸送層、約１０μｍの架橋型電荷輸送層を形成し、積層感光体を、８本作製した。
なお、各層の塗工後に指触乾燥を行った後、下引き層は１３０℃、電荷発生層は９５℃、電荷輸送層は１２０℃で各々２０分乾燥を行った。

（下引き層用塗工液）
・酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ、平均一次粒径：約０．２５μｍ、石原産業（株）製）：
５０部
・アルキッド樹脂（ベッコライトＭ６４０１−５０、固形分：５０％、大日本インキ化学工業（株）製）： １４部
・メラミン樹脂（Ｌ−１４５−６０、固形分：６０％、大日本インキ化学工業（株）製）：
８部
・２−ブタノン： ７０部

〔電荷発生層用塗工液〕
チタニルフタロシアニン結晶を下記組成の処方にて、下記に示す条件にて分散を行い、電荷発生層用塗工液を作製した。用いたチタニルフタロシアニンは、Ｘ線回折スペクトル測定により、Ｃｕ−Ｋα線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θが２７．２±０．２°に最大ピークと最低角７．３±０．２°にピークを有し、更に９．４±０．２°、９．６±０．２°、２４．０±０．２°に主要なピークを有し、かつ７．３°のピークと９．４°のピークの間にピークを有さず、更に２６．３°にピークを有さないチタニルフタロシアニンである。（Ｘ線回折スペクトル測定条件：Ｘ線管球：Ｃｕ，電圧：５０ｋＶ，電流：３０ｍＡ，走査速度：２°／分，走査範囲：３°〜４０°，時定数：２秒）
・チタニルフタロシアニン結晶： １５部
・ポリビニルブチラール（積水化学製：ＢＸ−１）： １０部
・２−ブタノン： ２８０部

市販のビーズミル分散機に直径０．５ｍｍのＰＳＺボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した２−ブタノン溶液及び上記顔料を投入し、ローター回転数１２００ｒ．ｐ．ｍ．にて３０分間分散を行い、電荷発生層用塗工液を作製した。

なお、電荷発生層の膜厚は、７８０ｎｍにおける電荷発生層の透過率が２５％になるように調整した。電荷発生層の透過率は、下記組成の電荷発生層塗工液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き付けたアルミシリンダーに感光体作製と同じ条件で塗工を行ない、電荷発生層を塗工していないポリエチレンテレフタレートフィルムを比較対照とし、市販の分光光度計（島津：ＵＶ−３１００）にて、７８０ｎｍの透過率を評価した。

〔電荷輸送層用塗工液〕
・ビスフェノールＺポリカーボネート（パンライトＴＳ−２０５０、帝人化成製）：
１０部
・下記構造式の低分子電荷輸送物質： １０部

・テトラヒドロフラン： ８０部
・１％シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液（ＫＦ５０−１ＣＳ、信越化学工業製）：
０．２部

次に、架橋型電荷輸送層塗工液を前記導電性支持体／下引き層／電荷発生層／電荷輸送層からなる積層感光体上に塗布した後にＵＶランプ（バルブ種 Ｈバルブ）（ＦｕｓｉｏｎＵＶシステムズ社製）を用いて、ランプ出力２００Ｗ／ｃｍ、照度：４５０ｍＷ／ｃｍ^２、照射時間：３０秒の条件で光照射後、１３０℃２０分の乾燥して架橋型表面層を形成した。架橋型電荷輸送層塗工液は、下記処方の分散溶液を調整した後、ＶＩＢＲＡＸ ＶＸＲ ｂａｓｉｃ（ＩＫＡ製）を用い、１５００回転／ｍｉｎで２時間分散した後、架橋型電荷輸送層塗工液に添加して調整した。

（分散溶液）
・テトラヒドロフラン： ２０部
・アルミナ微粒子 平均１次粒子径：０．３μｍ、住友化学製ＡＡ０３）： ２部
・分散剤ＢＹＫ−Ｐ１０４（ＢＹＫ製）： ０．０２部

［表面層用塗工液］
・下記構造の電荷輸送物質： ８．３部

・電荷輸送性構造を有さないラジカル重合性モノマー： ２０部
ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ヘキサアクリレート
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−１２０、日本化薬製）
・重合開始剤： ０．５部
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
（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： １００部
・上記分散液： １５０部
（アルミナ微粒子の含有量が保護層の約５重量％になる処方量）

＜感光体Ｂの作成＞
感光体Ａと同様にして導電性支持体上に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、架橋型電荷輸送層を設けない積層型電子写真用感光体を、７本作製した。

［実施例１〜１１、比較例１〜４の粗面化］
＜粗面化領域の形成＞
次に、図−４，図５の装置を用いて作製した感光体Ａ，Ｂに対して複数の粗面化領域を形成する処理を行った。
粗面化処理条件を表１に記す。

以上のようにして得た感光体の粗面化領域のプロフィールを前出のＬａｓｅｒｔｅｃ社製 ３ＣＣＤ ＣＯＬＯＲ ＣＯＮＦＯＣＡＬ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ Ｈ１２００で測定した。
測定結果を表２に記す。

表２から以下のことが確認できた。
・粗面化領域の合計面積比率は処理時間を長くすることで増大できる。
・粗面化処理部の十点平均粗さは処理時間よりも、処理球体の大きさ（重さ）、処理円筒体の外径増大によって、より粗面化することができる。
・感光体の処方構成によって弾性変形強さは異なり、弾性変形以上の衝撃を与えると処理領域全体が凹形状になる。

上記の実施例、比較例の各感光体を、清掃方式がクリーニングブレード方式のリコー製複写機ＩｍａｇｉｏＭＦ２２００機に搭載して、それぞれの感光体の転写率、クリーニング性の画像品質を評価した。品質評価に当たっては転写率、クリーニング性の両方に厳しい平均粒径４．５μｍ、円形度０．９９のトナーを用い、評価用紙は表面に凹凸加工をつけたレザック紙を使用した。
評価結果を表３に記す。

上記の結果らわかるように、本発明の構成すなわち、感光体の最表面層に複数の粗面化領域有し、かつ、粗面化処理領域は全体として凹状形態でないようにし、前記粗面化処理領域の十点平均粗さＲ１は非粗面化処理領域の十点平均粗さＲ０との関係において、Ｒ０＋０．３＜Ｒ１＜３［μｍ］を満足することを特徴とすることにより、レザック紙の様な凹凸紙に対しても優れた転写率を実現でき、小粒径、高円形度のトナーであっても良好にブレードクリーニングできる。さらには感光体表面層を架橋型のバインダー、無機フィラーを含有させることにより、長期使用においても維持することが可能となり、良質な画像を提供し続けることが可能であるという極めて優れた効果が奏される。

（図６について）
１１ 感光体
１２ 帯電器
１３ 露光
１４ 現像器
１５ 転写ローラ
１６ クリーニング部材
（図７について）
２１ 導電性支持体
２２ 中間層
２３ 電荷発生層
２４ 電荷輸送層
３３ 中間層
３５ 保護層

特開平６−９５４１３号公報 特開平６−３３２２１５号公報 特開平１０−６３０２７号公報 特開平１−１９３７６５号公報 特開平８−２６２７５６号公報 特開平１０−１７１１３２号公報

Claims (7)

1. 導電性支持体上に感光層が形成された電子写真用感光体の表面が、非粗面化領域の中にそれぞれ独立した粗面化処理領域を有するものであって、それぞれ独立した粗面化領域が海−島状に複数存在し、個々の粗面化処理領域の断面曲線の中心線は、非粗面化領域の断面曲線の中心線より低くはなく、前記粗面化処理領域の十点平均粗さＲ１は非粗面化処理領域の十点平均粗さＲ０との関係において、Ｒ０＋０．３＜Ｒ１＜３［μｍ］を満足することを特徴とする電子写真用感光体。
   
2. 前記粗面化処理領域された面積は、前記電子写真感光体の最表面面積の１０％以上６０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用感光体。
3. 前記粗面化処理された領域は、φ５００μｍ以下の広さの略円形形状領域の集合からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真用感光体。
4. 前記電子写真用感光体の最表面層は硬化性樹脂を含有する請求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真用感光体。
5. 前記電子写真用感光体の最表面層中に無機フィラーを含有する請求項１乃至４のいずれかに記載の電子写真用感光体。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の電子写真用感光体を用いた画像形成装置。
7. 請求項１乃至５のいずれかに記載の電子写真用感光体を用いたプロセスカートリッジ。

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