【手続補正書】
【提出日】平成20年9月8日(2008.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体及び該導電性支持体上に設けられた感光層を有する電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電手段と、帯電された該電子写真感光体に静電潜像を形成する露光手段と、現像剤であるトナーによって該静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を該電子写真感光体から転写材に転写する転写手段と、転写されずに該電子写真感光体の表面に残った転写残トナーを帯電する現像剤帯電量制御手段とを有し、かつ、該転写手段と該帯電手段との間及び該帯電手段と該現像手段との間には該転写残トナーを回収するクリーニング手段を有さず、該現像手段が該転写残トナーの回収を行う手段である電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面層の弾性変形率が、４５％以上６５％以下であり、
該電子写真感光体の表面粗さが、十点平均面粗さＲｚｊｉｓで０．３μｍ以上１．３μｍ以下であり、かつ、最大高さＲｚで２．０μｍ未満である
ことを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
前記電子写真感光体の表面層が、硬化性樹脂を含有する請求項１に記載の電子写真装置。
【請求項３】
前記電子写真感光体の表面層のユニバーサル硬度（ＨＵ）が、１５０Ｎ／ｍｍ２以上２２０Ｎ／ｍｍ２以下である請求項１又は２に記載の電子写真装置。
【請求項４】
前記電子写真感光体の表面形状が、周方向に連続的に形成された溝と平坦部とを組み合わせた形状である請求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真装置。
【請求項５】
前記電子写真感光体の表面形状が、ディンプル形状である請求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
電子写真感光体としては、使用する染料や顔料等の選択により感光波長域を自在にコントロールすることができ、成膜性が良く、生産性が高く、安価である等の利点を有することから、有機光導電性材料を用いた電子写真感光体が広く使用されている。この有機電子写真感光体は、導電性支持体上に電荷発生材料や電荷輸送材料を溶解又は分散させた薄い樹脂層から構成されるため、無機感光体と比べて機械的耐久性が劣るという問題を有する。耐久性を改善させるために様々な開発が行われているが、近年、電子写真感光体上に硬度の高い表面層を設けることにより、感光体の削れ量を低減させ、長寿命化を図る提案がなされている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
一方、電子写真装置全体の小型化、廃トナーレス化によるエコロジー対応や感光体摩耗量低減のために、クリーニング手段にて回収されている転写残トナーいわゆる廃トナーを現像手段に戻し再利用するクリーナーレス電子写真装置が開発されている。この一つの方式として、現像手段が転写残トナーを回収する方式を採用した複写機やプリンターが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
現像手段が転写残トナーを回収するクリーナーレス方式を用いた電子写真装置においては、電子写真感光体表面の転写残トナーをクリーニング部材で清掃する工程が無いため、電子写真感光体の表面層の摩耗量が低減し、電子写真感光体の寿命を向上することが可能となる。（例えば、特許文献４参照）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
しかしながら、現像手段が転写残トナーを回収するクリーナーレス方式を用いた電子写真装置においては、電子写真プロセスで発生する電子写真感光体表面への付着物をクリーニング部材で除去することができない。そのため、硬度の高い表面層を用いた感光体をクリーナーレス方式の電子写真装置で用いると、感光体を帯電する工程で発生する帯電生成物が感光体に付着しても除去されず、特に高温高湿度環境下において画像流れが発生してしまうという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−６６４２５号公報
【特許文献２】特開２００４−０１２９８６号公報
【特許文献３】特開平０５−０５３４８２号公報
【特許文献４】特開２００４−２４０３０３号公報
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、上述の問題を勘案してなされたものであり、現像手段が転写残トナーを回収するクリーナーレス方式を用いた電子写真装置において、電子写真感光体の長寿命を達成するとともに、高温高湿度環境下における画像流れの発生を防止し、長期に渡って良好な画像が得ることができる電子写真装置を提供することを目的とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、導電性支持体及び該導電性支持体上に設けられた感光層を有する電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電手段と、帯電された該電子写真感光体に静電潜像を形成する露光手段と、現像剤であるトナーによって該静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像手段と、該トナー像を該電子写真感光体から転写材に転写する転写手段と、転写されずに該電子写真感光体の表面に残った転写残トナーを帯電する現像剤帯電量制御手段とを有し、かつ、該転写手段と該帯電手段との間及び該帯電手段と該現像手段との間には該転写残トナーを回収するクリーニング手段を有さず、該現像手段が該転写残トナーの回収を行う手段である電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面層の弾性変形率が、４５％以上６５％以下であり、
該電子写真感光体の表面粗さが、十点平均面粗さＲｚｊｉｓで０．３μｍ以上１．３μｍ以下であり、かつ、最大高さＲｚで２．０μｍ未満である
ことを特徴とする電子写真装置である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明によると、特に高温高湿度環境下における画像流れを防止し、現像手段が転写残トナーを回収するクリーナーレス方式を用いた電子写真装置の電子写真感光体の長寿命化を達成することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の電子写真装置について詳しく説明する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
図１は、本発明の電子写真装置の、現像手段が転写残トナーを回収するクリーナーレス方式の一例を示す。図１において、電子写真感光体１は矢印方向に回転し、帯電手段２により帯電される。その後露光手段３により画像情報が静電潜像として書き込まれ、現像手段４により静電潜像はトナー像として可視化される。感光体表面のトナー像は転写手段５により転写材Ｐに転写される。この転写工程において、転写されずに感光体表面に残った転写残トナーは、現像剤帯電量制御手段７により上述の帯電と同極性に帯電され、前述の帯電手段２、露光手段３を経て、再度現像に供されるかもしくは現像装置に回収される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明の電子写真装置は、現像剤帯電量制御手段７に加えて、電子写真感光体１表面の転写残トナーに帯電性を付与する補助装置をさらに有してもよい。図２は、この態様を示す図であって、本発明の電子写真装置の一例を示す模式図である。図２によると、この態様における電子写真装置は、電子写真感光体１表面のトナー像を転写材Ｐに転写する転写手段５と、転写されずに感光体表面に残った転写残トナーを上述の帯電と同極性に帯電する現像剤帯電量制御手段７との間に、残留現像剤均一化手段８を有する。残留現像剤均一化手段８は、電子写真感光体１表面の転写残トナーを均一化するものである。残留現像剤均一化手段８の部材についても、固定のブラシ状部材、ブラシ回転体、弾性ローラー体、シート状部材など任意の形態をとり得る。また、この部材は、感光体に対してその長手方向にスラストさせ、電位付与性をより均一にさせることもできる。さらに接地させても、バイアスを印加してもよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の電子写真装置の電子写真感光体は、導電性支持体及び該導電性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って、電子写真感光体の表面層の弾性変形率が４５％以上６５％以下であり、電子写真感光体の表面粗さが十点平均面粗さＲｚｊｉｓで０．３μｍ以上１．３μｍ以下であり、最大高さＲｚで２．０μｍ未満であることを特徴とする。感光体表面を上記条件に粗面化することにより、画像流れの原因である帯電生成物が上述した補助帯電部材でかき取られやすくなり、感光体表面に帯電生成物が蓄積しないため画像流れを防止することができると推測される。感光体の十点平均面粗さＲｚｊｉｓが０．３μｍ未満である場合、画像流れ解消に効果が無く、１．３μｍより大きい場合、文字再現性が劣るという問題を生じる場合がある。また、最大高さＲｚは２．０μｍ未満が好ましい。２．０μｍ以上であると、繰り返し使用において補助帯電部材との摺擦により傷として成長し、ハーフトーン画像上に白スジとして現れる問題が生じる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明において十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）、最大高さ（Ｒｚ）はＪＩＳ−Ｂ０６０１−２００１に記載の方法に準じて測定したものをいう。測定は表面粗さ測定器（商品名：サーフコーダＳＥ３５００型、（株）小坂研究所製）を用いて行った。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、感光体の表面層の弾性変形率は４５％以上となると、繰り返し使用後の表面形状の変化が小さくなり、本発明の粗面化がより効果的になる。一方、弾性変形率が６５％を超えると、クラックや、瞬間的な外的衝撃により致命的な傷が生じる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
さらには、本発明の電子写真装置の電子写真感光体の表面層のユニバーサル硬度（ＨＵ）は、１５０Ｎ／ｍｍ２以上２２０Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましい。１５０Ｎ／ｍｍ２未満の場合は、感光体表面の耐摩耗性が十分ではなく、２２０Ｎ／ｍｍ２を超える場合は、上述した補助帯電部材との摺擦により傷が発生しやすい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
弾性変形率及びユニバーサル硬度（ＨＵ）は、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２５℃、湿度５０％ＲＨの環境下で対面角１３６°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子に連続的に６ｍＮの荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読することにより測定した値である。具体的には、最終荷重６ｍＮまで段階的に（各点０．１秒の保持時間で２７３点）測定する。弾性変形率は、圧子が膜に対して仕事量（エネルギー）、すなわち圧子の膜に対する荷重の増減によるエネルギーの変化より求めることができ、具体的には弾性変形仕事量Ｗｅを全仕事量Ｗｔで除した値である。
弾性変形率＝Ｗｅ／Ｗｔ
また、ユニバーサル硬度（ＨＵ）は、圧子に最終荷重６ｍＮをかけたときの該圧子の押し込み深さから下記式により求めることができる。なお、下記式中、ＨＵはユニバーサル硬さ（ＨＵ）を意味し、Ｆｆは最終荷重を意味し、Ｓｆは最終荷重をかけたときの圧子の押し込まれた部分の表面積を意味し、ｈｆは最終荷重をかけたときの圧子の押し込み深さを意味する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明において、電子写真感光体の周面の耐傷性や耐摩耗性を向上させ、本発明の効果が得られやすい電子写真感光体としては、表面層が加熱又は放射線照射により重合又は架橋し硬化する樹脂を含有する電子写真感光体が好ましい。表面層が硬化性樹脂を含有する感光体の製造方法は、塗料中に重合性官能基を有するモノマー又はオリゴマー等を含有させ、製膜、乾燥後、この膜を加熱及び放射線照射等で重合を進行させる工程を有していてもよい。この方法により、３次元的に架橋、硬化することにより溶剤等に不溶、不融の強靭な製膜層を形成するため、表面層の摩耗量を格段に低減させることができ、より繰り返し使用における初期表面粗さの維持が可能となり、長期にわたって本発明の効果を得ることができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
導電性支持体としては、導電性を有するものであればよく、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、金、鉄、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属製（合金製）の支持体であってもよい。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することによって形成された被膜からなる層を有する上記金属製支持体やプラスチック（ポリエステル樹脂やポリカーボネート樹脂やポリイミド樹脂など）製支持体やガラス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。また、導電性支持体の形状としては、円筒状、ベルト状などが挙げられるが、円筒状が好ましい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
導電性支持体の表面は、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（ホーニング処理やブラスト処理など）、アルマイト処理などを施してもよい。また、アルカリリン酸塩やリン酸やタンニン酸を主成分とする酸性水溶液に金属塩の化合物またはフッ素化合物の金属塩を溶解してなる溶液で化学処理を施してもよい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
ホーニング処理としては、乾式ホーニング処理と湿式ホーニング処理とがある。湿式ホーニング処理は、水などの液体に粉末状の研磨剤を懸濁させ、高速度で導電性支持体の表面に吹き付けて導電性支持体の表面を粗面化する方法であり、表面粗さは、吹き付け圧力、速度、研磨剤の量、種類、形状、大きさ、硬度、比重および懸濁温度などによって制御することができる。乾式ホーニング処理は、研磨剤をエアーによって高速度で導電性支持体の表面に吹き付けて導電性支持体の表面を粗面化する方法であり、湿式ホーニング処理と同じように表面粗さを制御することができる。ホーニング処理に用いられる研磨剤としては、炭化ケイ素、アルミナ、鉄、ガラスビーズなどの粒子が挙げられる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
導電性支持体と感光層又は後述の中間層との間には、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止や、導電性支持体の傷の被覆を目的とした導電層を設けてもよい。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
導電層に用いられる結着樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、単独若しくは２種以上の混合物、又はこれらの共重合体として用いることができる。これらの樹脂／混合物／共重合体は、導電性支持体に対する接着性が良好であるとともに、導電性粒子の分散性を向上させ、かつ、成膜後の耐溶剤性が良好である。これらの中でも、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド酸樹脂が好ましい。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
導電性支持体又は導電層と感光層との間には、バリア機能や接着機能を有する中間層（下引き層、接着層とも呼ばれる。）を設けてもよい。中間層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、導電性支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
熱、光又は放射線照射により重合又は架橋し硬化する化合物としては、熱による加水分解や縮合反応を経由して架橋するものとしてフェノール系、エポキシ系、アルコキシシラン系など、熱や光又は放射線照射によりラジカル等の活性点を発生させ、重合又は架橋することが可能な化合物であれば限定されないが、反応性や強度の点で、一般的には連鎖重合性官能基を有する化合物が挙げられる。なかでも、反応性の高さ、反応速度の速さ、材料の汎用性等の点で、分子内に不飽和重合性官能基を有する化合物が好ましく、不飽和重合性官能基としてアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、スチレン基等が特に好ましい。これらの化合物は、モノマー、オリゴマー、マクロマー、ポリマーのいずれにも限定されることなく、適宜選択し、或いは組み合わせて用いてもよい。また、電荷輸送性、好ましくは正孔輸送性を有し、且つ熱、光又は放射線照射により重合又は架橋し硬化する化合物を用いる場合、それ単独で電荷輸送層を形成することができ、この場合、特に電子写真特性に優れ且つ高強度な表面層を形成することが可能となる。また、本発明の電子写真装置の電子写真感光体の表面層は、電荷輸送材料、及び電荷輸送性を有さない熱、光又は放射線照射により重合又は架橋し硬化する化合物をさらに有してもよい。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
電子線照射を用いて本発明の電子写真装置の電子写真感光体の表面層を形成する場合、電子写真感光体の電気特性及び耐久性能を十分に発現させる上で、電子線の加速電圧は、３００ＫＶ以下が好ましく、１５０ＫＶ以下がより好ましい。また、電子線の吸収線量は、１以上１００Ｍｒａｄ以下（１×１０４以上１ＭＧｙ以下）が好ましく、１以上５０Ｍｒａｄ以下（５×１０５Ｇｙ）がより好ましい。加速電圧が３００ＫＶを超えたり、線量が１００Ｍｒａｄ（１ＭＧｙ）を超えると、電子写真感光体への劣化が起こりやすい。また、電子線照射を用いた表面層の形成方法は、重合、架橋の効率をあげるため、加熱工程をさらに有してもよい。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
本発明の電子写真装置の電子写真感光体の好ましい表面形状としては、周方向に連続的に形成された溝と平坦部とを組み合わせた形状又はディンプル形状が挙げられる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
上述の電子写真感光体表面の形状を得るための粗面化方法は、電子写真感光体の表面を物理的に研磨する方法が挙げられるが、その他の方法として、粗面化された導電性支持体上に感光層／保護層を塗布して導電性支持体の表面形状を感光体表面まで維持させる方法や、感光層／保護層を塗布しこれを乾燥する前又は硬化する前に生じる流動性のある状態で、粗面化手段により、上述の表面形状を形成する方法なども挙げられる。粗面化手段の一例としては、研磨砥粒を結着樹脂に分散した研磨シートに電子写真感光体を回転させながら押し当て、感光体表面を研磨する方法が挙げられる。この研磨は、基本的に、未処理の研磨シートを感光体表面に常時圧接し、感光体表面を粗面化することで行われる。この研磨シートは、基本的には絶縁性であるので、シートの接する部位をアースに接地したもの、又は導電性を有するものを用いることが好ましい。本発明における感光体表面の形状は、例えば粗面化手段として研磨シートを用いる場合、研磨シートの送りスピード、感光体と研磨シートの押し当て圧、研磨砥粒の粒径、形状、研磨シートに分散される研磨砥粒の番手、研磨シートの結着樹脂厚、基材厚等を適宜選択することにより、調整すればよい。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
このディンプル形状を形成する方法は、乾式のブラスト法や湿式のホーニング法であることが好ましい。更に、乾式のブラスト法は、湿度条件に敏感な電子写真感光体を水等の溶媒に接触させることなく粗面化できるため、より好ましい。ブラスト加工の方法としては、動力として圧縮空気を用い噴射する方法、モータを動力として噴射する方法等があるが、感光体の粗面化を精密に制御が可能で、かつ設備の簡易性という点で、圧縮空気を用いる方法が好ましい。ブラストに用いる研磨材の材質としては、酸化アルミニウム、ジルコニア、炭化ケイ素、ガラス等のセラミック系、ステンレス、鉄、亜鉛等の金属系、ポリアミド、ポリカーボネート、エポキシ、ポリエステル等の樹脂系が挙げられる。特に粗面化効率及びコスト面から、ガラス、酸化アルミニウム、ジルコニアが好ましい。本発明における感光体表面の形状は、例えば圧縮空気を用いて噴射する方法の場合、圧縮空気の圧力や研磨剤の種類等を適宜選択することにより、調整してもよい。本発明の表面形状又は粗面化は、感光体下地の導電性支持体の面形状とは無関係である。特に、有機感光層の製膜法が浸漬塗布法の場合、しばしば製膜された面は非常に平滑で、仮に下地を粗面化したとしてもその面形状を反映することはない。また、本発明のディンプル形状を機械的粗面化を施して形成する場合、感光体を最終的に使用する層まで製膜した後、感光体の最表面層上から粗面化することが好ましい。