JP6360381B2 - 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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Description
本発明は、電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関する。
電子写真感光体（以下、単に感光体とも記載する）の表面には、帯電やクリーニングなどの電気的外力や機械的外力が加えられるため、これらの外力に対する耐久性（耐摩耗性など）が求められている。
この要求に対して、従来から、感光体の表面層に耐摩耗性の高い樹脂（硬化性樹脂など）を用いる技術が知られている。
一方、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、クリーニング性能への影響が挙げられる。近年では高画質化に伴うトナーの球形化や小径化に伴い、飛躍的なクリーニング性能の向上が求められている。特に、今後更なる高速化や電子写真感光体本体の小型化および省エネ化が要求されることに対して、安定的なクリーニング性能が求められる。この課題を克服する方法として、感光体の周面を疎面化することにより、感光体表面とクリーニングブレードとの接触面積を減少させ、摩擦力を低減する方法が提案されてきた。
特許文献１には、電子写真感光体の周面に所定の平坦部および溝部からなる形状を形成することによって、疎面化されていてもドットの再現性が良好な電子写真感光体が記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、高温多湿環境で電子写真感光体の周面に対するクリーニングブレードの接触圧力を大きくした際に、クリーニングブレードのびびりが発生し、トナーのすり抜けが発生しやすい傾向にあることがわかった。特許文献１に記載の技術により形成された電子写真感光体表面に形成された平坦部は、電子写真感光体の回転方向に途切れることがない。それにより電子写真感光体と当接するクリーニングブレードの領域にのみ接触圧がかかり続けることでトナーのすり抜けが発生していると本発明者らは推測している。表面層に硬化性樹脂を用いた際には、電子写真感光体とクリーニングブレードとの間に発生する摩擦力が長時間の使用に伴って上昇していきやすい。特に高温多湿環境のようにクリーニングブレードの硬度が低くなり、感光体との接触面積が大きくなるような状況においては、その影響が大きくなりやすい。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。
本発明者らは従来技術で電子写真感光体の回転方向に途切れない平坦部を改良することによって、前述の課題を解決することができることを見いだし、本発明を完成するに至った。
本発明は、高温多湿環境においてもクリーニング性能に優れた電子写真感光体、ならびに、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、円筒状支持体および該円筒状支持体上に設けられた感光層を有する電子写真感光体において、
該電子写真感光体の表面が、下記（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす独立した複数の凸部を有し、
（ｉ）凸部の高さＨ（μｍ）が０．５≦Ｈ≦３．０である、
（ｉｉ）凸部の長軸径Ａ（μｍ）がＡ≧５００である、
（ｉｉｉ）凸部の短軸径Ｂ（μｍ）が２０≦Ｂ≦２００である、
（ｉｖ）該長軸径Ａと該短軸径Ｂの比がＡ／Ｂ≧５である、
（ｖ）該凸部の長軸が該電子写真感光体の軸方向に対して７０°以上１１０°以下の角度をなすように該複数の凸部が形成されており、
該電子写真感光体の任意の位置において、
（ｖｉ）該（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす１つの凸部と、該１つの凸部の長軸の延長上にある隣り合う凸部との長軸上の最短距離Ｄ（μｍ）が、下記式（１）を満たし、
２０≦Ｄ≦２０００ （１）
該電子写真感光体の表面に、該電子写真感光体の軸に平行な一辺の長さが１０００μｍかつ軸に直交する一辺の長さが２０１０μｍである長方形を任意の位置に設定したとき、該長方形の中で、該電子写真感光体の軸に平行な直線と交わる、該（ｉ）〜（ｖｉ）を満たす凸部が存在する幅の合計値の最大値Ｗｓｕｍ（μｍ）が下記式（２）を満たす、
５０≦Ｗｓｕｍ≦９５０ （２）
ことを特徴とする電子写真感光体を提供する。
該電子写真感光体の表面が、下記（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす独立した複数の凸部を有し、
（ｉ）凸部の高さＨ（μｍ）が０．５≦Ｈ≦３．０である、
（ｉｉ）凸部の長軸径Ａ（μｍ）がＡ≧５００である、
（ｉｉｉ）凸部の短軸径Ｂ（μｍ）が２０≦Ｂ≦２００である、
（ｉｖ）該長軸径Ａと該短軸径Ｂの比がＡ／Ｂ≧５である、
（ｖ）該凸部の長軸が該電子写真感光体の軸方向に対して７０°以上１１０°以下の角度をなすように該複数の凸部が形成されており、
該電子写真感光体の任意の位置において、
（ｖｉ）該（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす１つの凸部と、該１つの凸部の長軸の延長上にある隣り合う凸部との長軸上の最短距離Ｄ（μｍ）が、下記式（１）を満たし、
２０≦Ｄ≦２０００ （１）
該電子写真感光体の表面に、該電子写真感光体の軸に平行な一辺の長さが１０００μｍかつ軸に直交する一辺の長さが２０１０μｍである長方形を任意の位置に設定したとき、該長方形の中で、該電子写真感光体の軸に平行な直線と交わる、該（ｉ）〜（ｖｉ）を満たす凸部が存在する幅の合計値の最大値Ｗｓｕｍ（μｍ）が下記式（２）を満たす、
５０≦Ｗｓｕｍ≦９５０ （２）
ことを特徴とする電子写真感光体を提供する。
また、本発明は、円筒状支持体および該円筒状支持体上に設けられた感光層を有する電子写真感光体において、
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部材との接触領域が、下記（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす独立した複数の凸部を有し、
（ｉ）凸部の高さＨ（μｍ）が０．５≦Ｈ≦３．０である、
（ｉｉ）凸部の長軸径Ａ（μｍ）がＡ≧５００である、
（ｉｉｉ）凸部の短軸径Ｂ（μｍ）が２０≦Ｂ≦２００である、
（ｉｖ）該長軸径Ａと該短軸径Ｂの比がＡ／Ｂ≧５である、
（ｖ）該凸部の長軸が該電子写真感光体の軸方向に対して７０°以上１１０°以下の角度をなすように該複数の凸部が形成されており、
該電子写真感光体の表面のうち、該電子写真感光体とクリーニング部材との接触領域の任意の位置において、
（ｖｉ）該（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす１つの凸部と、該１つの凸部の長軸の延長上にある隣り合う凸部との長軸上の最短距離Ｄ（μｍ）が、下記式（１）を満たし、
２０≦Ｄ≦２０００ （１）
該電子写真感光体の表面のうちの該電子写真感光体とクリーニング部材との接触領域に、該電子写真感光体の軸に平行な一辺の長さが１０００μｍかつ軸に直交する一辺の長さが２０１０μｍである長方形を任意の位置に設定したとき、該長方形の中で、該電子写真感光体の軸に平行な任意の直線と交わる、該（ｉ）〜（ｖｉ）を満たす凸部が存在する幅の合計値の最大値Ｗｓｕｍ（μｍ）が下記式（２）を満たす、
５０≦Ｗｓｕｍ≦９５０ （２）
ことを特徴とする電子写真感光体を提供する。
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部材との接触領域が、下記（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす独立した複数の凸部を有し、
（ｉ）凸部の高さＨ（μｍ）が０．５≦Ｈ≦３．０である、
（ｉｉ）凸部の長軸径Ａ（μｍ）がＡ≧５００である、
（ｉｉｉ）凸部の短軸径Ｂ（μｍ）が２０≦Ｂ≦２００である、
（ｉｖ）該長軸径Ａと該短軸径Ｂの比がＡ／Ｂ≧５である、
（ｖ）該凸部の長軸が該電子写真感光体の軸方向に対して７０°以上１１０°以下の角度をなすように該複数の凸部が形成されており、
該電子写真感光体の表面のうち、該電子写真感光体とクリーニング部材との接触領域の任意の位置において、
（ｖｉ）該（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす１つの凸部と、該１つの凸部の長軸の延長上にある隣り合う凸部との長軸上の最短距離Ｄ（μｍ）が、下記式（１）を満たし、
２０≦Ｄ≦２０００ （１）
該電子写真感光体の表面のうちの該電子写真感光体とクリーニング部材との接触領域に、該電子写真感光体の軸に平行な一辺の長さが１０００μｍかつ軸に直交する一辺の長さが２０１０μｍである長方形を任意の位置に設定したとき、該長方形の中で、該電子写真感光体の軸に平行な任意の直線と交わる、該（ｉ）〜（ｖｉ）を満たす凸部が存在する幅の合計値の最大値Ｗｓｕｍ（μｍ）が下記式（２）を満たす、
５０≦Ｗｓｕｍ≦９５０ （２）
ことを特徴とする電子写真感光体を提供する。
また、本発明は上記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部材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を提供する。
また、本発明は上記電子写真感光体、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部材を有することを特徴とする電子写真装置を提供する。
本発明によれば、高温多湿環境においてもクリーニング性能に優れた電子写真感光体、ならびに、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することができる。
これより、本発明の電子写真感光体について、図面を参照しながら詳細に説明する。
特許文献１に記載されているように電子写真感光体の周面上に平坦部と溝部を規則的に形成した場合、クリーニングブレードと電子写真感光体との摩擦力を低減させることが可能である。しかし、電子写真感光体の周面上に形成された平坦部は周方向に途切れることがないため、平坦部と接するクリーニングブレードの領域ばかりに接触圧がかかり続けることとなる。クリーニングブレードは電子写真感光体に対してカウンター当接していることが一般的であり、回転によりクリーニングブレードが電子写真感光体に引き込まれるように接触圧を受ける。本発明では、クリーニングブレードが引き込まれる現象を抑制することでトナーのすり抜けを減少させることが可能である。
クリーニングブレードの引き込まれ現象を抑制するためには、電子写真感光体の回転方向にクリーニングブレードへかかる接触圧が解放される箇所を設ければよい。すなわち、特許文献１に記載の電子写真感光体周面上の平坦部に代わって、電子写真感光体の周方向に細長い凸形状を形成することで本発明の効果を得ることが可能である。
本発明の電子写真感光体は、円筒状支持体および該円筒状支持体上に設けられた感光層を有する電子写真感光体である。電子写真感光体は、その表面に、または、その表面のうち、少なくともクリーニング部材との接触領域に、以下に説明する独立した複数の凸部（以下、凸形状部ということもある）を有する。
本発明に関し、独立した複数の凸部とは、個々の凸部が他の凸部と明確に区別されている状態を示す。
図１は、本発明の電子写真感光体周面の凸部の形状の測定方法の一例を説明する図である。凸部の形状を測定するには、顕微鏡を用いて電子写真感光体の表面を拡大観察する。例えば、電子写真感光体が円筒状である場合のように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場合は、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れば円弧）を校正または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に示す例は、電子写真感光体が円筒状である場合の例である。図１中、実線の１−１は電子写真感光体の表面（曲面）の断面プロファイルの例であり、破線の１−２は断面プロファイル１−１にフィッティングした曲線である。その破線の曲線１−２が直線になるように断面プロファイル１−１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、すなわち軸方向（回転方向に直交する方向）に拡張した面を基準面１−３とする。電子写真感光体が円筒状でない場合も、円筒状である場合と同様にして基準面を得る。
図１に示すように得られた基準面１−３の０．１μｍ上方に位置し、基準面に平行な面を第二基準面１−４とし、第二基準面よりも上に位置する部分を独立した凸部１−５として判定する。また、第二基準面よりも下に位置する部分を低部と呼称する。独立した凸部と第二基準面が交わる面を凸部の底面部と定義する。
図２に、本発明の電子写真感光体が有する各凸形状部の具体的な表面および断面の形状を示す。各々の凸形状部は、上方から観察した底面の形状としては、図２（Ａ）に示すように、楕円、三角形・四角形・六角形などの多角形、多角形のエッジまたは辺の一部あるいは全部に曲線を複合させた形状など、種々の形状が形成可能である。また、その断面形状も、図２（Ｂ）に示すように、三角形、四角形、多角形などのエッジを有するもの、連続した曲線からなる波型、前記三角形、四角形、多角形のエッジの一部あるいは全部に曲線を複合させたもの等の種々の形状が形成可能である。図２（Ｃ）には、その底面の形状が四角形の凸形状部が複数形成された場合を示し、凸形状部の長軸径Ａが電子写真感光体の軸方向に対して角度θをなすように凸形状部が配置されている。また、電子写真感光体表面に形成される複数の凸形状部は、すべてが同一の形状、大きさ、高さ、角度θを有するものが好ましい。特には、複数の凸部が電子写真感光体の軸方向に対して同じ角度θをなす（複数の凸部の長軸の方向が同じである）ことがより好ましい。
次に、独立した凸部の要件（ｉ）〜（ｖｉ）について説明する。まず、独立した凸形状部の高さＨ、長軸径Ａ、短軸径Ｂについて図２（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を用いて説明する。個々の凸形状部の高さＨは上記凸形状部の底面部から垂直方向へのプロファイルの最長距離である。本発明において凸形状部の高さＨは０．５μｍ以上３．０μｍ以下であり（０．５≦Ｈ≦３．０）、１．０μｍ以上２．５μｍであること（１．０≦Ｈ≦２．５）が好ましい（要件（ｉ））。高さＨが３．０μｍより大きい場合には、凸形状部が画像不良として現れる傾向にある。一方、高さＨが０．５より小さい場合には、クリーニングブレードと電子写真感光体の周面との接触部分が大きくなり、摩擦力の低減効果が小さくなるため、クリーニングブレードの挙動が不安定になる傾向がある。
次に、個々の凸形状部の長軸径Ａ、短軸径Ｂについて説明する。まず、短軸径Ｂは上記方法によって判定された凸形状部を表面層の表面に対して水平な方向に投影して得られる投影図の凸形状部の底辺（直線）のうち最小となる直線の長さと定義する。例えば、表面層を垂直方向（表面層の深さ方向）に見た底面部が楕円の場合は短径、長方形の場合は短辺を採用する。次に、長軸径Ａは、各凸形状部を凸形状部の底面にある短軸径Ｂの長さ方向に投影して得られる底辺（直線）の長さと定義する。例えば、底面部が楕円の場合は長径、長方形の場合は長辺を採用する。長方形の例を見て分かる通り、本発明における長軸径Ａは、各凸形状部の底面部を水平方向に投影して得られる直線のうち最大となる直線の長さ（長方形の場合は対角線）とは必ずしも一致しない。
本発明において凸形状部の長軸径Ａは５００μｍ以上である（Ａ≧５００）（要件（ｉｉ））。５００μｍ以上の場合、クリーニングブレードと電子写真感光体の接触姿勢が凸形状部の高さ方向で安定する。より好ましくは、５００μｍ以上９４０００μｍ以下である（５００≦Ａ≦９４０００）。
本発明において凸形状部の短軸径Ｂは２０μｍ以上２００μｍ以下である（２０≦Ｂ≦２００）（要件（ｉｉｉ））。短軸Ｂが２０μｍよりも小さい場合は、クリーニングブレードと電子写真感光体の周面との接触部分が大きくなり、摩擦力の低減効果が小さくなるため、クリーニングブレードの挙動が不安定になる傾向がある。一方短軸径Ｂが２００μｍよりも大きい場合には電子写真感光体の軸方向において、クリーニングブレードと電子写真感光体の周面との接触部分が大きくなり、摩擦力の低減効果が低下する傾向にある。
本発明においては、凸形状部の長軸径Ａと短軸径Ｂの比Ａ／Ｂは５以上である（Ａ／Ｂ≧５）（要件（ｉｖ））。Ａ／Ｂが５以上の場合、クリーニングブレードと電子写真感光体の接触姿勢が凸形状の高さ方向で安定する。
本発明において独立した凸形状部は、凸形状部の長軸が電子写真感光体の軸方向に対して７０°以上１１０°以下の角度をなすように形成されている（要件（ｖ））。この角度は、独立した凸形状部が電子写真感光体の軸方向に対して略直交するように配置されていることを示している。好ましくは、電子写真感光体の軸方向に対して直交するように配置されることである。この範囲を逸脱した場合には、独立した凸形状部とクリーニングブレードとの当接部が電子写真感光体の回転に従って大きく変化することとなり、クリーニングブレードの挙動が不安定になる傾向にある。
本発明において（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす一つの凸部と、当該一つの凸部の長軸の延長上にある隣り合う凸部との長軸上の最短距離Ｄ（例えば、図２（Ｃ）のＤ）は２０μｍ以上２０００μｍ以下である（２０≦Ｄ≦２０００）（要件（ｖｉ））。より好ましくは５０μｍ以上５００μｍ以下であり（５０≦Ｄ≦５００）である。最短距離Ｄが２０μｍ以上である場合、感光体表面の低部とクリーニングブレードが接触し、引き込まれ現象が一時的に見られなくなる。最短距離Ｄが２０００μｍを超える場合には、低部とクリーニングブレードの接触が長く起こりすぎるために、凸形状部がクリーニングブレードと電子写真感光体との摩擦力を低下させる効果が低減する傾向にある。
本発明において電子写真感光体の表面に、該電子写真感光体の軸に平行な一辺の長さが１０００μｍかつ軸に直交する一辺の長さが２０１０μｍである長方形を任意の位置に設定したとき、該長方形の中で、該電子写真感光体の軸に平行な任意の直線と交わる（ｉ）〜（ｖｉ）を満たす凸部が存在する幅の合計値の最大値Ｗｓｕｍ（μｍ）は５０μｍ以上９５０μｍ以下である（５０≦Ｗｓｕｍ≦９５０）。Ｗｓｕｍが９５０μｍを超えると、クリーニングブレードと電子写真感光体との摩擦力が大きくなり、トナーのすり抜けが発生しやすい傾向にある。一方、クリーニングブレードと電子写真感光体との摩擦力の低減の観点から、凸形状部が存在する幅の合計値の最大値Ｗｓｕｍは小さいことが好ましい。しかしながら、Ｗｓｕｍが５０μｍを下回り、クリーニングブレードと凸形状部の接触面積が小さくなるにしたがって、凸形状部を形成させる効果が低減するため、凸形状部が存在する幅の合計値の最大値Ｗｓｕｍは５０μｍ以上である必要がある。好ましくは１００μｍ以上６００μｍ以下である（１００≦Ｗｓｕｍ≦６００）。
本発明の一態様では、電子写真感光体の表面が上記（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす独立した複数の凸部を有し、別の態様では、電子写真感光体の表面のうち、少なくともクリーニング部材との接触領域が上記（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす独立した複数の凸部を有する。
次に、本発明の電子写真感光体の表面形状の形成方法について説明する。
本発明の表面形状の形成方法としては、例えば、電子写真感光体の表面に形成すべき所定の凸形状部に対応する凹部を有するモールドを電子写真感光体の表面に圧接させ、形状転写を行う方法が挙げられる。
図３は、本発明に用いる、モールドによる圧接形状転写加工装置例の概略を示す図である。
この装置を使用して、所定の凸形状部を形成することが可能である。図３に示すように、まず、加圧装置１に電子写真感光体２の全周長程度の長さを有する所定のモールド３を取り付け、その後、電子写真感光体２に対して所定の圧力をかけながら、電子写真感光体２を回転、移動させる。これにより、電子写真感光体全周にわたって凸形状部を形成することが可能である。
他の例として、シート状のモールドをロール状の加圧装置と電子写真感光体の間に挟み、モールドシートを送りながら表面加工することなども可能である。
なお、形状転写を効率的に行う目的で、モールドや電子写真感光体を加熱してもよい。
モールド自体の材質や大きさ、形状は適宜選択することができる。材質としては、微細表面加工された金属や樹脂フィルム、シリコンウエハーなどの表面にレジストによってパターンニングをしたもの、微粒子が分散された樹脂フィルム、所定の微細表面形状を有する樹脂フィルムに金属コーティングを施したものなどがある。
モールドの表面形状の一例を、図４に示す。図４（Ａ）にあるように、各モールドは、その表面に形成された凹部４１の向きを規定するための基準辺４を有する。図４（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）にあるようにＭｈはモールドの凹部の深さ（μｍ）、Ｍａは凹部の長軸径（μｍ）、Ｍｂは凹部の短軸径（μｍ）、Ｍｗは基準辺４と平行な方向に隣り合う２つの凹部の間の距離（μｍ）を示す。さらに、Ｍｄは凹部の長軸の延長上に隣り合う２つの凹部の間の距離（μｍ）を示す。
また、電子写真感光体２に対して圧力の均一性を付与する目的で、モールド３と加圧装置１との間に弾性体を設置することも可能である。
次に、本発明の電子写真感光体の表面形状測定方法について説明する。
本発明による電子写真感光体表面の凸形状部の測定は、市販のレーザー顕微鏡により可能で、例えば、次の機器や機器に付属した解析プログラムが利用可能である。（株）キーエンス製の超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８７００、ＶＫ−９５００。（株）菱化システム製の表面形状測定システムＳｕｒｆａｃｅ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ ＳＸ−５２０ＤＲ。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リテクスＣ１３０。
これらのレーザー顕微鏡を用いて、所定の倍率によりある視野における凸形状部各々の長軸径Ａ、短軸径Ｂ、高さＨを計測することができる。なお、光学顕微鏡、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、走査プローブ顕微鏡などによる観察および測定の利用も可能である。
本発明による電子写真感光体表面の凸形状部の測定は、市販のレーザー顕微鏡により可能で、例えば、次の機器や機器に付属した解析プログラムが利用可能である。（株）キーエンス製の超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８７００、ＶＫ−９５００。（株）菱化システム製の表面形状測定システムＳｕｒｆａｃｅ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ ＳＸ−５２０ＤＲ。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リテクスＣ１３０。
これらのレーザー顕微鏡を用いて、所定の倍率によりある視野における凸形状部各々の長軸径Ａ、短軸径Ｂ、高さＨを計測することができる。なお、光学顕微鏡、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、走査プローブ顕微鏡などによる観察および測定の利用も可能である。
次に、本発明の電子写真感光体の構成について説明する。
本発明の電子写真感光体は、支持体と、該支持体上に設けられた感光層とを有する。
本発明の電子写真感光体は、支持体と、該支持体上に設けられた感光層とを有する。
感光層は、電荷輸送物質と電荷発生物質とを同一の層に含有する単層型感光層であっても、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とに分離した積層型（機能分離型）感光層であってもよい。本発明による電子写真感光体は、電子写真特性の観点から積層型感光層が好ましい。また、積層型感光層は、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した順層型感光層であっても、支持体側から電荷輸送層、電荷発生層の順に積層した逆層型感光層であってもよい。本発明による電子写真感光体において、積層型感光層を採用する場合、電荷発生層を積層構造としてもよく、また、電荷輸送層を積層構成としてもよい。さらに、耐久性能向上等を目的とし、感光層上に保護層を設けることも可能である。
支持体の材料としては、導電性を示すもの（導電性支持体）であればよい。例えば、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、チタン、鉛、ニッケル、スズ、アンチモン、インジウム、クロム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属製（合金製）などが挙げられる。また、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成した層を有する上記金属製支持体やプラスチック製支持体を用いることもできる。また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子などの導電性粒子を適当な結着樹脂と共にプラスチックや紙に含浸した支持体や、導電性結着樹脂を有するプラスチック製の支持体などを用いることもできる。
支持体の表面は、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止などを目的として、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。
支持体と、後述の下引き層または感光層（電荷発生層、電荷輸送層）との間には、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止や、支持体の傷の被覆を目的とした導電層を設けてもよい。
導電層は、カーボンブラック、導電性顔料や抵抗調節顔料を結着樹脂に分散および／または溶解させた導電層用塗布液を用いて形成されてもよい。導電層用塗布液には、加熱または放射線照射により硬化重合する化合物を添加してもよい。導電性顔料や抵抗調節顔料を分散させた導電層は、その表面が粗面化される傾向にある。
導電層に用いられる結着樹脂としては、例えば、ビニル化合物の重合体／共重合体、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、ケイ素樹脂および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、ステンレスなどの金属（合金）の粒子や、これら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、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズなどの金属酸化物の粒子でもよい。
支持体または導電層と感光層（電荷発生層、電荷輸送層）との間には、バリア機能や接着機能を有する下引き層を設けてもよい。
下引き層の材料としては、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、エチルセルロースなどが挙げられる。また、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。下引き層は、これらの材料を溶剤に溶解させることによって得られる下引き層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
感光層についてより詳細に説明する。
本発明において感光層に用いられる電荷発生物質としては、例えば、各種の中心金属および各種の結晶系（α、β、γ、ε、Ｘ型など）を有するフタロシアニン顔料が挙げられる。また、アントアントロン顔料や、ジベンズピレンキノン顔料や、ピラントロン顔料や、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、インジゴ顔料や、キナクリドン顔料や、非対称キノシアニン顔料や、キノシアニン顔料などが挙げられる。これら電荷発生物質は１種のみ用いてもよく、２種以上用いてもよい。
本発明において感光層に用いられる電荷発生物質としては、例えば、各種の中心金属および各種の結晶系（α、β、γ、ε、Ｘ型など）を有するフタロシアニン顔料が挙げられる。また、アントアントロン顔料や、ジベンズピレンキノン顔料や、ピラントロン顔料や、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、インジゴ顔料や、キナクリドン顔料や、非対称キノシアニン顔料や、キノシアニン顔料などが挙げられる。これら電荷発生物質は１種のみ用いてもよく、２種以上用いてもよい。
本発明の電子写真感光体に用いられる電荷輸送物質としては、例えば、ピレン化合物、Ｎ−アルキルカルバゾール化合物、ヒドラゾン化合物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、ジフェニルアミン化合物、トリフェニルアミン化合物などが挙げられる。また、トリフェニルメタン化合物、ピラゾリン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物などが挙げられる。
感光層を電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離する場合、電荷発生層は、以下の方法で形成することができる。つまり、まず、電荷発生物質を０．３〜４倍量（質量比）の結着樹脂および溶剤とともに、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、アトライターまたはロールミルなどを用いる方法で分散する。分散して得た電荷発生層用塗布液を塗布する。これを乾燥させることによって、電荷発生層を形成することができる。また、電荷発生層は、電荷発生物質の蒸着膜としてもよい。
電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂とを溶剤に溶解させることによって得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。また、上記電荷輸送物質のうち単独で成膜性を有するものは、結着樹脂を用いずにそれ単独で成膜し、電荷輸送層とすることもできる。
電荷発生層および電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、例えば、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンなどのビニル化合物の重合体および共重合体などが挙げられる。また、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、ケイ素樹脂およびエポキシ樹脂などが挙げられる。
本発明において、電子写真感光体の表面層は、硬化系樹脂を含有することが好ましい。
本発明においては、電荷輸送層自体を硬化系樹脂で構成することが可能である。また、上述の電荷輸送層上に第二の電荷輸送層あるいは保護層として硬化系樹脂層を形成することが可能である。硬化系樹脂層に要求される特性は、膜の強度と電荷輸送能力の両立であり、電荷輸送材料および重合あるいは架橋性のモノマーやオリゴマーから構成されるのが一般的である。
電荷輸送材料としては、公知の正孔輸送性化合物および電子輸送性化合物を用いることができる。重合あるいは架橋性のモノマーやオリゴマーとしては、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材料、水酸基やアルコキシシリル基、イソシアネート基などを有する逐次重合系の材料が挙げられる。得られる電子写真特性、汎用性や材料設計、製造安定性などの観点から正孔輸送性化合物と連鎖重合系材料の組み合わせが好ましく、さらには正孔輸送性基およびアクリロイルオキシ基の両者を分子内に有する化合物を硬化させる系が特に好ましい。硬化手段としては、熱、光、放射線など公知の手段が利用できる。
本発明においては上述の方法により作製された表面層または保護層を有する電子写真感光体に対して、モールドによる圧接形状転写加工を行うことにより、所望の凸形状部を形成することが可能である。
本発明による電子写真感光体は、上述の通り、特定の凸形状部をその表面に有する。この凸形状部による本発明の効果は、表面が摩耗しにくい電子写真感光体へ適用したときに最も効果的かつ持続的に作用する。
表面が磨耗しにくい電子写真感光体においては、電子写真感光体の表面層の弾性変形率が４０％以上であることが好ましく、４５％以上であることがより好ましく、５０％以上であることがより一層好ましい。
また、電子写真感光体の表面層のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）は、１５０Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましい。
なお、電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値（ＨＵ）および弾性変形率は、例えば２５℃／５０％ＲＨ環境下、微小硬さ測定装置フィッシャースコープＨ１００Ｖ（Ｆｉｓｃｈｅｒ社製）を用いて測定することができる。
本発明の電子写真感光体の各層には各種添加剤を添加することができる。添加剤としては、酸化防止剤や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などの潤滑剤などが挙げられる。
次に、本発明のプロセスカートリッジおよび電子写真装置について説明する。プロセスカートリッジは、上記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部材を有するクリーニング手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とする。また、電子写真装置は、上記電子写真感光体、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部材を有することを特徴とする。
図５は、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概略構成の一例を示す図である。そこにおいて、円筒状の電子写真感光体２は、軸５を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。回転駆動される電子写真感光体２の周面は、帯電手段（一次帯電手段：帯電ローラーなど）６により、正または負の所定電位に均一に帯電される。次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光などの露光手段（図示せず）から出力される露光光（画像露光光）７を受ける。こうして電子写真感光体２の周面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。なお、帯電手段６は、図５に示すような帯電ローラーなどを用いた接触帯電手段に限られず、コロナ帯電器を用いたコロナ帯電手段であってもよいし、その他の方式の帯電手段であってもよい。
電子写真感光体２の周面に形成された静電潜像は、現像手段８の現像剤に含まれるトナーにより現像されてトナー像となる。次いで、電子写真感光体２の周面に形成担持されているトナー像が、転写手段（転写ローラーなど）９からの転写バイアスによって、転写材（紙など）Ｐに順次転写されていく。なお、転写材Ｐは、転写材供給手段（図示せず）から電子写真感光体２と転写手段９との間（当接部）に電子写真感光体２の回転と同期して給送されてもよい。また、転写材の代わりに、一旦中間転写体や中間転写ベルトにトナー像を転写した後、さらに転写材（紙など）に転写するシステムも可能である。
トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、電子写真感光体２の周面から分離されて定着手段１１へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物（プリント、コピー）として装置外へプリントアウトされる。
トナー像転写後の電子写真感光体２の周面は、クリーニング手段（例えば弾性部材、本例ではクリーニングブレード１４を用いている）１０によって転写残トナーの除去を受けて清浄面化される。その後さらに前露光手段（図示せず）からの前露光光（図示せず）により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。
クリーニング手段１０で回収された転写残トナーは回収トナーとして、クリーニング枠体１５内の回収トナー容器（図示せず）に送られる。クリーニング枠体１５には、クリーニングブレード１４により掻き落とした転写残トナーを掬い取るためにクリーニングブレード１４の電子写真感光体移動方向上流側に位置し、かつ電子写真感光体２の表面に弱く接触したシート部材１６が組みつけられている。また、クリーニング手段の長手方向端部においては、電子写真感光体２、クリーニング手段１０、シート部材１６、およびクリーニング枠体１５との間に隙間が生じる。そのため、その隙間から回収トナーが容器外に漏れ出すことを防ぐためのシール部材（図示せず）が組みつけられている。なお、本発明による電子写真感光体は、クリーニング手段を用いないクリーニングレスシステムに対して用いることも可能である。
前露光については、図５に示すように帯電手段６が帯電ローラーなどを用いた接触帯電手段である場合、必ずしも必要ではない。
また、上述の電子写真感光体２と、帯電手段６、現像手段８およびクリーニング手段１０からなる群より選ばれる少なくとも１つの手段とが、容器に納められプロセスカートリッジとして一体に結合された構成でもよい。このプロセスカートリッジは、複写機やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に対して着脱可能に構成してもよい。図５では、電子写真感光体２と、帯電手段６、現像手段８およびクリーニング手段１０とを一体に支持してカートリッジ化している。そのようなプロセスカートリッジ１２として、電子写真装置本体のレールなどの案内手段１３を用いて電子写真装置本体に搭載されている。
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
（実施例１）
＜円筒状電子写真感光体の作製＞
支持体（導電性支持体）として、直径３０ｍｍ、長さ３５７．５ｍｍのアルミニウムシリンダーを用いた。
＜円筒状電子写真感光体の作製＞
支持体（導電性支持体）として、直径３０ｍｍ、長さ３５７．５ｍｍのアルミニウムシリンダーを用いた。
次に、金属酸化物として酸化亜鉛粒子（比表面積：１９ｍ2／ｇ、粉体抵抗：４．７×１０6Ω・ｃｍ）１００部をトルエン５００部と撹拌混合した。これにシランカップリング剤（化合物名：Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、商品名：ＫＢＭ６０２、信越化学工業（株）製）０．８部を添加し、６時間攪拌した。その後、トルエンを減圧留去して、１４０℃で６時間加熱乾燥し、表面処理された酸化亜鉛粒子を得た。
次に、ポリオール樹脂としてブチラール樹脂（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部を混合溶液に溶解させた。混合溶液はメチルエチルケトン７３．５部と１−ブタノール７３．５部の混合物である。
この溶液に前記表面処理された酸化亜鉛粒子８０．８部、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン０．４部（東京化成工業（株）社製）を加え、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時間分散した。分散後、下記の２つ物質を加えて攪拌し、下引き層用塗布液を調製した。分散後、シリコーンオイル（商品名：ＳＨ２８ＰＡ、東レ・ダウコーニング（株）製）０．０１部、有機樹脂粒子として架橋性ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）粒子（商品名：ＴＥＣＨＰＯＬＹＭＥＲ ＳＳＸ−１０２、積水化成品工業（株）社製、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、得られた塗膜を４０分間１６０℃で乾燥させて、膜厚が１８μｍの下引き層を形成した。
次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角２θ±０．２°の７．４°および２８．１°にピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶（電荷発生物質）４部、および下記式（Ａ）で示される化合物０．０４部を、シクロヘキサノン１００部にポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業（株）製）２部を溶解させた液に加えた。これを、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミル装置で２３±３℃の雰囲気下で１時間分散した。分散後、酢酸エチル１００部を加えることによって、電荷発生層用塗布液を調製した。この電荷発生層用塗布液を上記下引き層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を１０分間９０℃で乾燥させることによって、膜厚が０．２０μｍの電荷発生層を形成した。
次に、下記式（Ｂ）で示される化合物３０部（電荷輸送物質）、下記式（Ｃ）で示される化合物６０部（電荷輸送物質）、下記式（Ｄ）で示される化合物１０部、ポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ４００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製、ビスフェノールＺ型のポリカーボネート）１００部、下記式（Ｅ）で示されるポリカーボネート（粘度平均分子量Ｍｖ：２００００）０．０２部を、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前記電荷発生層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を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、下記式（Ｆ）で示される化合物（連鎖重合性官能基であるアクリル基を有する電荷輸送物質）３６部、ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粉末（ルブロンＬ−２、ダイキン工業（株）製）４部をｎ−プロピルアルコール６０部に混合した。その後に超高圧分散機にて分散混合することによって、保護層用塗布液（第二電荷輸送層用塗布液）を調製した。
この保護層用塗布液を上記電荷輸送層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を５分間５０℃で乾燥させた。乾燥後、窒素雰囲気下にて、加速電圧７０ｋＶ、吸収線量８０００Ｇｙの条件で１．６秒間、シリンダーを回転させながら電子線を塗膜に照射し、塗膜を硬化させた。その後、窒素雰囲気下にて、塗膜が１３０℃になる条件で３分間加熱処理を行った。なお、電子線の照射から３分間の加熱処理までの酸素濃度は２０ｐｐｍであった。次に、大気中において、塗膜が１００℃になる条件で３０分加熱処理を行い、膜厚が５μｍである保護層（第２電荷輸送層）を形成した。
この保護層用塗布液を上記電荷輸送層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を５分間５０℃で乾燥させた。乾燥後、窒素雰囲気下にて、加速電圧７０ｋＶ、吸収線量８０００Ｇｙの条件で１．６秒間、シリンダーを回転させながら電子線を塗膜に照射し、塗膜を硬化させた。その後、窒素雰囲気下にて、塗膜が１３０℃になる条件で３分間加熱処理を行った。なお、電子線の照射から３分間の加熱処理までの酸素濃度は２０ｐｐｍであった。次に、大気中において、塗膜が１００℃になる条件で３０分加熱処理を行い、膜厚が５μｍである保護層（第２電荷輸送層）を形成した。
このようにして、支持体上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層および保護層を有する電子写真感光体を製造した。
＜凸形状部の形成＞
このようにして得られた電子写真感光体に対して、図３に示す構成の装置において、表１に示すような凹形状部（短軸径となる短辺：５０μｍ、長軸径となる長辺：１０００μｍの長方形の断面を持ち、深さが６．０μｍ、モールドの基準辺４と凹形状部の長辺がなす角度θ＝９０°、縦間隔：５０μｍ、横間隔：２００μｍ）を有する形状転写用のモールドＮｏ．１を設置し、電子写真感光体の表面加工を行った。モールドは、厚さが５０μｍのニッケル板からなり、表面形状加工装置の加圧部材上に、モールドの基準辺と電子写真感光体の軸が水平となるように固定して使用した。また、加工を行う際、支持体の内部には、支持体の内径とほぼ同じ直径を有する円柱状のＳＵＳ製の保持部材を挿入した。このとき保持部材の温度制御は行わなかった。表面加工時は、電子写真感光体表面の温度が１４５℃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、７．８４Ｎ／ｍｍ２の圧力で加圧しながら、感光体を周方向に１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させて形状転写を行った。なお、この表面加工を施したのは、電子写真感光体の一端から測定して５ｍｍ以上、電子写真感光体の他端から測定して５ｍｍ以上の範囲における、電子写真感光体の周方向に一周分の領域である。
このようにして得られた電子写真感光体に対して、図３に示す構成の装置において、表１に示すような凹形状部（短軸径となる短辺：５０μｍ、長軸径となる長辺：１０００μｍの長方形の断面を持ち、深さが６．０μｍ、モールドの基準辺４と凹形状部の長辺がなす角度θ＝９０°、縦間隔：５０μｍ、横間隔：２００μｍ）を有する形状転写用のモールドＮｏ．１を設置し、電子写真感光体の表面加工を行った。モールドは、厚さが５０μｍのニッケル板からなり、表面形状加工装置の加圧部材上に、モールドの基準辺と電子写真感光体の軸が水平となるように固定して使用した。また、加工を行う際、支持体の内部には、支持体の内径とほぼ同じ直径を有する円柱状のＳＵＳ製の保持部材を挿入した。このとき保持部材の温度制御は行わなかった。表面加工時は、電子写真感光体表面の温度が１４５℃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、７．８４Ｎ／ｍｍ２の圧力で加圧しながら、感光体を周方向に１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転させて形状転写を行った。なお、この表面加工を施したのは、電子写真感光体の一端から測定して５ｍｍ以上、電子写真感光体の他端から測定して５ｍｍ以上の範囲における、電子写真感光体の周方向に一周分の領域である。
上記のようにして電子写真感光体の周面に表面加工を施し、実施例１の電子写真感光体を得た。
表１に、準備したモールドがもつ凹形状部の詳細を示す。
表１に、準備したモールドがもつ凹形状部の詳細を示す。
＜形成した凸形状部の観察＞
上記のようにして得た電子写真感光体の表面形状を（株）菱化システム製の表面形状測定システムＳｕｒｆａｃｅ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ ＳＸ−５２０ＤＲで観察した。まず、測定対象のサンプルをワーク置き台に設置し、チルト調整して水平を合わせ、ウエーブモードで電子写真感光体の周面の３次元形状データを取り込んだ。その際、対物レンズの倍率を５倍とし、１０００μｍ×１０００μｍ（１ｍｍ２）の視野観察とした。得られた断面プロファイルを上述したようにフィッティングを行い、基準面、第二基準面を得た。第二基準面より、独立した凸部と判定されたものの形状を測定した。この測定を、電子写真感光体表面の軸方向と平行をなす方向に１０等分、周方向に４等分して得られる４０箇所の領域それぞれの中に設けられた一辺１ｍｍの正方形の領域において実施した。それぞれの領域から測定された各パラメータの平均値を求めた。その結果を表２に示す。平均値を算出するにあたっては、上述した（ｉ）〜（ｖｉ）に該当する凸形状部のみを計測した。
表２に、各実施例および各比較例で作製した電子写真感光体の表面形状の各パラメータの値を示す。
上記のようにして得た電子写真感光体の表面形状を（株）菱化システム製の表面形状測定システムＳｕｒｆａｃｅ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ ＳＸ−５２０ＤＲで観察した。まず、測定対象のサンプルをワーク置き台に設置し、チルト調整して水平を合わせ、ウエーブモードで電子写真感光体の周面の３次元形状データを取り込んだ。その際、対物レンズの倍率を５倍とし、１０００μｍ×１０００μｍ（１ｍｍ２）の視野観察とした。得られた断面プロファイルを上述したようにフィッティングを行い、基準面、第二基準面を得た。第二基準面より、独立した凸部と判定されたものの形状を測定した。この測定を、電子写真感光体表面の軸方向と平行をなす方向に１０等分、周方向に４等分して得られる４０箇所の領域それぞれの中に設けられた一辺１ｍｍの正方形の領域において実施した。それぞれの領域から測定された各パラメータの平均値を求めた。その結果を表２に示す。平均値を算出するにあたっては、上述した（ｉ）〜（ｖｉ）に該当する凸形状部のみを計測した。
表２に、各実施例および各比較例で作製した電子写真感光体の表面形状の各パラメータの値を示す。
＜電子写真感光体の評価＞
上述のようにして得た電子写真感光体を、キヤノン（株）製の電子写真複写機ｉＲ−ＡＤＶ Ｃ５２５５改造機に装着して評価を行った。電子写真感光体はｉＲ−ＡＤＶ Ｃ５２５５用ドラムカートリッジ（トナーすり抜け評価のために帯電ローラー清掃ブラシをはずしたもの）に、電子写真感光体上端側が電子写真複写機ｉＲ−ＡＤＶ Ｃ５２５５改造機の奥側になるようにして装着した。
クリーニングブレード１４は、電子写真複写機ｉＲ−ＡＤＶ Ｃ５２５５用ドラムカートリッジに装着されていたもの（硬度：ＪＩＳ−Ａ８０°、２５℃における反発弾性：３５％）をそのまま使用した。さらに、図６に示すように、クリーニングブレード１４と電子写真感光体２との当接角１７を２５°、クリーニングブレード１４の電子写真感光体への当接圧を４０ｇｆ／ｃｍに設定した。
評価用のトナーは、重量平均粒径が５．０μｍのものを使用した。
上述のようにして得た電子写真感光体を、キヤノン（株）製の電子写真複写機ｉＲ−ＡＤＶ Ｃ５２５５改造機に装着して評価を行った。電子写真感光体はｉＲ−ＡＤＶ Ｃ５２５５用ドラムカートリッジ（トナーすり抜け評価のために帯電ローラー清掃ブラシをはずしたもの）に、電子写真感光体上端側が電子写真複写機ｉＲ−ＡＤＶ Ｃ５２５５改造機の奥側になるようにして装着した。
クリーニングブレード１４は、電子写真複写機ｉＲ−ＡＤＶ Ｃ５２５５用ドラムカートリッジに装着されていたもの（硬度：ＪＩＳ−Ａ８０°、２５℃における反発弾性：３５％）をそのまま使用した。さらに、図６に示すように、クリーニングブレード１４と電子写真感光体２との当接角１７を２５°、クリーニングブレード１４の電子写真感光体への当接圧を４０ｇｆ／ｃｍに設定した。
評価用のトナーは、重量平均粒径が５．０μｍのものを使用した。
評価は３０℃／８０％ＲＨ環境下で行った。画像比率１％の連続画像形成を１万枚行った。その後、帯電ローラー上に残存したトナーを白紙上にテーピングし、濃度計（商品名：５０４分光濃度計；エックスライト株式会社製）を用いて白紙との濃度差を測定し、下記基準で評価した。評価ランクはＡが最も優れており、Ｄが最も劣っている。
Ａ：帯電ローラー上に残存したトナー濃度と白紙との濃度差が０．０２未満のもの。
Ｂ：帯電ローラー上に残存したトナー濃度と白紙との濃度差が０．０２以上０．０６未満のもの。
Ｃ：帯電ローラー上に残存したトナー濃度と白紙との濃度差が０．０６以上０．１０未満のもの。
Ｄ：帯電ローラー上に残存したトナー濃度と白紙との濃度差が０．１０以上のもの。
Ａ：帯電ローラー上に残存したトナー濃度と白紙との濃度差が０．０２未満のもの。
Ｂ：帯電ローラー上に残存したトナー濃度と白紙との濃度差が０．０２以上０．０６未満のもの。
Ｃ：帯電ローラー上に残存したトナー濃度と白紙との濃度差が０．０６以上０．１０未満のもの。
Ｄ：帯電ローラー上に残存したトナー濃度と白紙との濃度差が０．１０以上のもの。
結果、表２に示すように帯電ローラー上に残存したトナー濃度と白紙との濃度差が０．０１であり、優れたクリーニング性能を示した。
表２に、各実施例および各比較例で作製した電子写真感光体の評価結果を示す。
表２に、各実施例および各比較例で作製した電子写真感光体の評価結果を示す。
（実施例２〜４５、５０〜６７）
形状転写用モールドを表２に示すように変化させたこと以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング性評価を行った。結果を表２に示す。
形状転写用モールドを表２に示すように変化させたこと以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング性評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例４６）
形状転写用モールドＮｏ．１４を用い、表面形状加工装置の加圧部材上に、モールドの基準辺を電子写真感光体の軸に対して２０°の角度をなすように固定した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
形状転写用モールドＮｏ．１４を用い、表面形状加工装置の加圧部材上に、モールドの基準辺を電子写真感光体の軸に対して２０°の角度をなすように固定した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例４７）
形状転写用モールドＮｏ．４４を用いたこと以外は実施例４６と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング性評価を行った。結果を表２に示す。
形状転写用モールドＮｏ．４４を用いたこと以外は実施例４６と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング性評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例４８）
形状転写用モールドＮｏ．１４を用い、表面形状加工装置の加圧部材上に、モールドの基準辺を電子写真感光体の軸に対して２００°の角度をなすように固定した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
形状転写用モールドＮｏ．１４を用い、表面形状加工装置の加圧部材上に、モールドの基準辺を電子写真感光体の軸に対して２００°の角度をなすように固定した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例４９）
形状転写用モールドＮｏ．４４を用いたこと以外は実施例４８と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング性評価を行った。結果を表２に示す。
形状転写用モールドＮｏ．４４を用いたこと以外は実施例４８と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング性評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例６８）
実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、クリーニングブレードを、硬度：ＪＩＳ−Ａ６０°、２５℃における反発弾性：３５％のものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、クリーニングブレードを、硬度：ＪＩＳ−Ａ６０°、２５℃における反発弾性：３５％のものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例６９）
実施例１４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例６８と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
実施例１４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例６８と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例７０）
実施例４４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例６８と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
実施例４４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例６８と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例７１）
実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、クリーニングブレードを、硬度：ＪＩＳ−Ａ８０°、２５℃における反発弾性：５０％のものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、クリーニングブレードを、硬度：ＪＩＳ−Ａ８０°、２５℃における反発弾性：５０％のものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例７２）
実施例１４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例７１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
実施例１４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例７１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例７３）
実施例４４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例７１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
実施例４４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例７１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例７４）
実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、クリーニングブレードを、硬度：ＪＩＳ‐Ａ８０°、２５℃における反発弾性：２５％のものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、クリーニングブレードを、硬度：ＪＩＳ‐Ａ８０°、２５℃における反発弾性：２５％のものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例７５）
実施例１４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例７４と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
実施例１４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例７４と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例７６）
実施例４４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例７４と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。実施例７１〜７６の結果より、異なる材質のクリーニングブレードを用いた際にも本発明の効果が得られることがわかった。
実施例４４と同様にして電子写真感光体を作製したこと以外は、実施例７４と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。実施例７１〜７６の結果より、異なる材質のクリーニングブレードを用いた際にも本発明の効果が得られることがわかった。
（実施例７７）
凸形状部の形状範囲をクリーニングブレードの当接範囲内のみに変更したこと以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング性評価を行った。結果を表２に示す。
凸形状部の形状範囲をクリーニングブレードの当接範囲内のみに変更したこと以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング性評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例７８）
形状転写用モールドＮｏ．１４を用いたこと以外は実施例７７と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
形状転写用モールドＮｏ．１４を用いたこと以外は実施例７７と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（実施例７９）
形状転写用モールドＮｏ．４４を用いたこと以外は実施例７７と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。実施例７７〜７９の結果より、本発明の表面形状は、少なくともクリーニングブレードが当接する範囲に形成されていればよいことがわかる。
形状転写用モールドＮｏ．４４を用いたこと以外は実施例７７と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。実施例７７〜７９の結果より、本発明の表面形状は、少なくともクリーニングブレードが当接する範囲に形成されていればよいことがわかる。
（比較例１）
形状転写用モールドＮｏ．６４を用いたこと以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。得られた電子写真感光体の周面には周方向で繋がった凸形状部が形成されており、本発明の効果を得られなかった。
形状転写用モールドＮｏ．６４を用いたこと以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。得られた電子写真感光体の周面には周方向で繋がった凸形状部が形成されており、本発明の効果を得られなかった。
（比較例２〜７、１０〜１３）
形状転写用モールドを表２に示すように変化させたこと以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング性評価を行った。結果を表２に示す。
形状転写用モールドを表２に示すように変化させたこと以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング性評価を行った。結果を表２に示す。
（比較例８）
表面形状加工装置の加圧部材上に、モールドＮｏ．１の基準辺を電子写真感光体の軸に対して３０°の角度をなすように固定したこと以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
表面形状加工装置の加圧部材上に、モールドＮｏ．１の基準辺を電子写真感光体の軸に対して３０°の角度をなすように固定したこと以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
（比較例９）
表面形状加工装置の加圧部材上に、モールドＮｏ．１の基準辺を電子写真感光体の軸に対して２１０°の角度をなすように固定した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
表面形状加工装置の加圧部材上に、モールドＮｏ．１の基準辺を電子写真感光体の軸に対して２１０°の角度をなすように固定した。それ以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、実施例１と同様にして、感光体表面の観察とクリーニング評価を行った。結果を表２に示す。
１ 加圧装置
２ 電子写真感光体
３ 形状形成用モールド
４ 基準辺
５ 軸
６ 帯電手段
７ 露光光
８ 現像手段
９ 転写手段
１０ クリーニング手段
１１ 定着手段
１２ プロセスカートリッジ
１３ 案内手段
１４ クリーニングブレード
１５ クリーニング枠体
１６ シート部材
１７ 当接角
２ 電子写真感光体
３ 形状形成用モールド
４ 基準辺
５ 軸
６ 帯電手段
７ 露光光
８ 現像手段
９ 転写手段
１０ クリーニング手段
１１ 定着手段
１２ プロセスカートリッジ
１３ 案内手段
１４ クリーニングブレード
１５ クリーニング枠体
１６ シート部材
１７ 当接角
Claims (8)
- 円筒状支持体および該円筒状支持体上に設けられた感光層を有する電子写真感光体において、
該電子写真感光体の表面が、下記（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす独立した複数の凸部を有し、
（ｉ）凸部の高さＨ（μｍ）が０．５≦Ｈ≦３．０である、
（ｉｉ）凸部の長軸径Ａ（μｍ）がＡ≧５００である、
（ｉｉｉ）凸部の短軸径Ｂ（μｍ）が２０≦Ｂ≦２００である、
（ｉｖ）該長軸径Ａと該短軸径Ｂの比がＡ／Ｂ≧５である、
（ｖ）該凸部の長軸が該電子写真感光体の軸方向に対して７０°以上１１０°以下の角度をなすように該複数の凸部が形成されており、
該電子写真感光体の任意の位置において、
（ｖｉ）該（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす１つの凸部と、該１つの凸部の長軸の延長上にある隣り合う凸部との長軸上の最短距離Ｄ（μｍ）が、下記式（１）を満たし、
２０≦Ｄ≦２０００ （１）
該電子写真感光体の表面に、該電子写真感光体の軸に平行な一辺の長さが１０００μｍかつ軸に直交する一辺の長さが２０１０μｍである長方形を任意の位置に設定したとき、該長方形の中で、該電子写真感光体の軸に平行な直線と交わる、該（ｉ）〜（ｖｉ）を満たす凸部が存在する幅の合計値の最大値Ｗｓｕｍ（μｍ）が下記式（２）を満たす、
５０≦Ｗｓｕｍ≦９５０ （２）
ことを特徴とする電子写真感光体。 - 円筒状支持体および該円筒状支持体上に設けられた感光層を有する電子写真感光体において、
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部材との接触領域が、下記（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす独立した複数の凸部を有し、
（ｉ）凸部の高さＨ（μｍ）が０．５≦Ｈ≦３．０である、
（ｉｉ）凸部の長軸径Ａ（μｍ）がＡ≧５００である、
（ｉｉｉ）凸部の短軸径Ｂ（μｍ）が２０≦Ｂ≦２００である、
（ｉｖ）該長軸径Ａと該短軸径Ｂの比がＡ／Ｂ≧５である、
（ｖ）該凸部の長軸が該電子写真感光体の軸方向に対して７０°以上１１０°以下の角度をなすように該複数の凸部が形成されており、
該電子写真感光体の表面のうち、該電子写真感光体とクリーニング部材との接触領域の任意の位置において、
（ｖｉ）該（ｉ）〜（ｉｖ）を満たす１つの凸部と、該１つの凸部の長軸の延長上にある隣り合う凸部との長軸上の最短距離Ｄ（μｍ）が、下記式（１）を満たし、
２０≦Ｄ≦２０００ （１）
該電子写真感光体の表面のうちの該電子写真感光体とクリーニング部材との接触領域において、該電子写真感光体の軸に平行な一辺の長さが１０００μｍかつ軸に直交する一辺の長さが２０１０μｍである長方形を任意の位置に設定したとき、該長方形の中で、該電子写真感光体の軸に平行な直線と交わる、該（ｉ）〜（ｖｉ）を満たす凸部が存在する幅の合計値の最大値Ｗｓｕｍ（μｍ）が下記式（２）を満たす、
５０≦Ｗｓｕｍ≦９５０ （２）
ことを特徴とする電子写真感光体。 - 前記凸部の高さが１．０≦Ｈ≦２．５である請求項１または２に記載の電子写真感光体。
- 前記Ｄが下記式（３）を満たす請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
５０≦Ｄ≦５００ （３） - 前記Ｗｓｕｍが下記式（４）を満たす請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
１００≦Ｗｓｕｍ≦６００ （４） - 前記凸部の長軸が前記電子写真感光体の軸方向に対して直交するように前記複数の凸部が形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
- 請求項１〜６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部材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１〜６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、およびと該電子写真感光体に接触配置されたクリーニング部材を有することを特徴とする電子写真装置。
Priority Applications (1)
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| JP2014160436A JP6360381B2 (ja) | 2014-08-06 | 2014-08-06 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014160436A JP6360381B2 (ja) | 2014-08-06 | 2014-08-06 | 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 |
Publications (2)
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| JP2016038437A JP2016038437A (ja) | 2016-03-22 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014160436A Active JP6360381B2 (ja) | 2014-08-06 | 2014-08-06 | 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 |
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|---|---|
| JP (1) | JP6360381B2 (ja) |
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-
2014
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