【手続補正書】
【提出日】平成20年10月8日(2008.10.8)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
基体上に少なくとも非晶質材料で構成された光導電層及び表面層を順次積層してなる電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電するための帯電手段と、該電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像を現像するための、トナー粒子及び研磨剤を含有するトナーを装填したトナー供給手段と、該静電潜像を該トナーによりトナー像を形成する現像手段と、該電子写真感光体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、該電子写真感光体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段を少なくとも有する電子写真装置において、
該電子写真感光体の10μｍ×10μｍの範囲における表面をＡＦＭ(Atomic Force Microscope)により測定して得られる微視的表面粗さで最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線における５％〜95％に相当する高さをＡ(μｍ)、山と山の平均間隔をＢ(μｍ)とし、
該電子写真感光体の表面を表面粗さ計により測定して得られる基準長さ0.8ｍｍ、評価長さ4.0ｍｍで評価した時に得られる測定曲線を、カットオフλc＝0.8ｍｍ、λs＝0.008ｍｍでフィルタリングして得られる粗さ曲線における巨視的表面粗さで最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線における５％〜95％に相当する高さをa(μｍ)、山と山の平均間隔をb(μｍ)とし、
該トナー供給手段に装填された該現像用トナーに含まれる該研磨剤が無機酸化物粒子で、その一次粒子の平均粒径をＲ(μｍ)としたとき、Ａ、Ｂ、a、b及びＲが下記(１)〜(７)の全ての条件を満たすことを特徴とする電子写真装置。
(１) 0.01μｍ ≦ Ａ ≦ 0.30μｍ
(２) 0.03μｍ ≦ a ≦ 0.45μｍ
(３) 0.7μｍ ≦ Ｂ ≦ 2.5μｍ
(４) 50μｍ ≦ b ≦ 350μｍ
(５) 1.0×10-3μｍ2 ≦ Ａ×a ≦ 4.5×10-2μｍ2
(６) 0.15 ≦ f(Ａ,Ｂ,Ｒ)≦ 30
(７) 0.1 ≦ g(a,b,Ｒ)≦ 20
ここで、
f(Ａ,Ｂ,Ｒ)＝Ｒ/２(Ａ×Ｂ/(Ｂ＋２×(Ａ2＋Ｂ2/４)1/2))
g(a,b,Ｒ)＝Ｒ/２(a×b/(b＋２×(a2＋b2/４)1/2))
である。
【手続補正２】
【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】
また、a-Ｓiを含む光導電層及び表面層を順次積層させた電子写真感光体において、10μｍ×10μｍの範囲における最も深い点を基準とした時の凹凸高さの累積度数分布における50〜90％にあたる凹凸高さの差と、導電性基板のＲa(算術平均粗さ)を規定の範囲内にすることにより、トナー融着や高湿流れを抑制できることが開示されている(例えば、特許文献２、特許文献３参照)。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
更に、電子写真装置のカラー化への進展により、出力される画像が文字だけでなく、写真等の出力する機会も増加した。これにより、従来の文字出力のみの場合では確認できなかった高湿流れが写真出力時に現れ易くなってしまうため、更なる高湿流れの抑制効果の向上が必要となってきた。
【手続補正４】
【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】
詳細に記述すると、本発明は、基体上に少なくとも非晶質材料で構成された光導電層及び表面層を順次積層してなる電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電するための帯電手段と、該電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像を現像するための、トナー粒子及び研磨剤を含有するトナーを装填したトナー供給手段と、該静電潜像を該トナーによりトナー像を形成する現像手段と、該電子写真感光体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、該電子写真感光体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段を少なくとも有する電子写真装置において、前記電子写真感光体の10μｍ×10μｍの範囲における表面をＡＦＭ(Atomic Force Microscope)により測定して得られる微視的表面粗さで最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線における５％〜95％に相当する高さをＡ(μｍ)、山と山の平均間隔をＢ(μｍ)とし、該電子写真感光体の表面を表面粗さ計により測定して得られる基準長さ0.8ｍｍ、評価長さ4.0ｍｍで評価した時に得られる測定曲線を、カットオフλc＝0.8ｍｍ、λs＝0.008ｍｍでフィルタリングして得られる粗さ曲線における巨視的表面粗さで最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線における５％〜95％に相当する高さをa(μｍ)、山と山の平均間隔をb(μｍ)とし、該現像用トナーに含まれる該研磨剤が無機酸化物粒子で、その一次粒子の平均粒径をＲ(μｍ)としたとき、Ａ、Ｂ、a、b及びＲが下記(１)〜(７)の全ての条件を満たすことを特徴とする電子写真装置に関する。
(１) 0.01μｍ≦Ａ≦0.30μｍ
(２) 0.03μｍ≦a ≦0.45μｍ
(３) 0.7μｍ ≦Ｂ≦2.5μｍ
(４) 50μｍ ≦b ≦350μｍ
(５) 1.0×10-3μｍ2≦Ａ×a≦4.5×10-2μｍ2
(６) 0.15≦ f(Ａ,Ｂ,Ｒ)≦ 30
(７) 0.1 ≦ g(a,b,Ｒ)≦ 20
ここで、
f(Ａ,Ｂ,Ｒ)＝Ｒ/２(Ａ×Ｂ/(Ｂ＋２×(Ａ2＋Ｂ2/４)1/2))
g(a,b,Ｒ)＝Ｒ/２(a×b/(b＋２×(a2＋b2/４)1/2))
である。
【手続補正５】
【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】
上記のように、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を厳密に制御し、更に微視的及び巨視的な表面形状と研磨剤粒径との関係をも制御することにより、トナー融着、クリーニング不良及び高湿流れの抑制効果が改善され、特性が良好となった。その原因を以下のように推察する。
【手続補正６】
【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】
このことから、オゾン生成物や吸着水分を充分に除去することが難しい場所は、微視的又は巨視的な表面形状で見られる山と山の間、特に谷部である。よって、谷部に付着した吸着物を効率良くすることが画像流れを抑制するためには必要となってくる。そのため、微視的又は巨視的な表面形状における高さ方向のパラメーターを小さくする、又は、山及び谷の傾斜も緩やかにすることが求められる。その結果、山と山の間、特に谷部に研磨剤が入り込みやすくなる、また、クリーニング部材の接触面積が増加することにより摺擦面積が上がるため、オゾン生成物や吸着水分を除去することが容易となる。その結果、高湿流れの発生が抑制されるものと推察している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明による電子写真装置によれば、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を厳密に表す各パラメーターと、微視的及び巨視的な表面形状から得られる高さ方向のパラメーターの関係と、更には、微視的及び巨視的な表面形状と外添材の粒径を制御することにより、トナー融着等の画像欠陥、クリーニング不良及び高湿環境下での画像流れの発生を抑制する効果を向上させることが可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
「本発明に係わる微視的な表面粗さ」
図１は、a-Ｓi電子写真感光体を10μｍ×10μｍの範囲におけるＡＦＭの測定により得られた微視的形状において最も高い点を基準とした凹凸高さ(surface Ｈeight)の負荷曲線の模式的な概略図を示したものである。横軸はsurface Ｈeight、縦軸はＢearing Ｒatioである。surface Ｈeight とは、ＡＦＭの測定により得られた微視的な表面形状における最も高い点を基準とした高さ方向の距離を示すものである。また、Bearing Ratioとは、図17に示すように、ＡＦＭ(Atomic Force Microscope)で得られる三次元観察像における最も高い点を基準として、距離xにおける三次元観察像の断面面積Ａ(x)を計算し、このＡ(x)を最大高さＸの断面面積Ａ(Ｘ)に対する百分率として示したものである。よって、Surface Height及びBearing Ratioの値が小さい方が山部、大きい方が谷部を示している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
「本発明に係わる巨視的な表面粗さ」
図３は、a-Ｓi電子写真感光体を表面粗さ計により測定して得られる基準長さ0.8ｍｍ、評価長さ4.0ｍｍで評価した測定曲線をカットオフλc＝0.8ｍｍ、λs＝0.008ｍｍでフィルタリングして得られる粗さ曲線より得られた最も高い点を基準とした凹凸高さの負荷曲線の模式的な概略図を示したものである。横軸は深さ、縦軸は負荷長さ率である。深さとは、粗さ計の測定により得られた巨視的形状における最も高い点を基準とした高さ方向の距離を示すものである。また、負荷長さ率とは、図18に示すように、粗さ計で得られる波形における最も高い点を基準として、距離yにおける粗さ計で得られた波形の切断距離の合計Ｍ(y)を計算し、このＭ(y)を最大高さＹにおける切断距離(評価長さ)Ｌに対する百分率で示したものである。よって、負荷長さ率及び深さが小さい方が山部、大きい方が谷部を示している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
本発明において、電子写真感光体の微視的な表面形状から得られるＡの値を0.01μｍ以上0.30μｍ以下、巨視的な表面形状から得られるaの値を0.03μｍ以上0.45μｍ以下、更にＡ×aを1.0×10-3μｍ2以上4.50×10-2μｍ2以下とすることにより、高湿流れ及び画像欠陥の抑制効果が良好な電子写真装置が得られることを見出した。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
本発明において、電子写真感光体の微視的な表面形状から得られるＢの値を0.7μｍ以上2.5μｍ以下、巨視的な表面形状から得られるbの値を50μｍ以上350μｍ以下とすることにより、高湿流れ及び画像欠陥の抑制効果が良好な電子写真装置が得られることを見出した。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
本発明において、電子写真感光体の微視的な表面形状と研磨剤粒径の関係f(Ａ,Ｂ,Ｒ)が0.15以上30以下、電子写真感光体の巨視的な表面形状と研磨剤粒径の関係g(a,b,Ｒ)が0.10以上20以下とすることにより、高湿流れ及び画像欠陥の抑制効果が良好な電子写真装置が得られることを見出した。
【手続補正１３】
【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】
本発明で用いる研磨剤の平均粒径Ｒ(μｍ)は、以下の方法により算出される。トナーを電子顕微鏡にて５万枚の倍率で撮影した写真から100個の研磨剤をランダムに選択し、これらの粒径を測定し、その平均を求めた。各研磨剤の粒径は、一次粒子の最長辺をh、最短辺をiしたとき、(h＋i)/２として求めた。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
上記方法により求められた研磨剤の一次粒子の平均粒径は、前述したf(Ａ,Ｂ,Ｒ)及びg(a,b,Ｒ)の関係を満たす粒径であれば特に問題はないが、平均粒径が0.03μｍ〜0.3μｍの研磨剤を用いることにより高湿流れの抑制効果がより良好となる。
【手続補正１５】
【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】
本発明において、ＡＦＭにより得られる微視的な表面形状において、横軸をsurface Ｈeight(μｍ)、縦軸をＢearing Ｒatio(％)とした際、Ｂearing Ｒatioが５％と20％を結ぶ近似直線の傾きをＣ、80％と95％を結ぶ近似直線の傾きをＤとした。そして、Ｃが250％/μｍ以上3000％/μｍ以下、Ｄが200％/μｍ以上2000％/μｍ以下とすることにより、画像欠陥、クリーニング不良及び高湿流れの抑制効果がより良好となる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
このように、微視的な山及び谷の各々の形状が高湿流れや画像欠陥に影響を与えるため、微視的な山及び谷の形状を適切に制御することで高湿流れ及び画像欠陥の抑制効果が更に良好となると推察される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
また、本発明において、粗さ計により得られる巨視的な表面形状において、横軸を深さ(μｍ)、縦軸を負荷長さ率(％)とした際、負荷長さ率が５％と20％を結ぶ近似直線の傾きc、80％と95％を結ぶ近似直線の傾きをdとした。そして、cが250％/μｍ以上1000％/μｍ以下、dが200％/μｍ以上1000％/μｍ以下とすることにより、画像欠陥、クリーニング不良及び高湿流れの抑制効果がより良好となる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
このように、巨視的な山及び谷の各々の形状が高湿流れや画像欠陥に影響を与えるため、巨視的な山及び谷の形状を適切に制御することで高湿流れ及び画像欠陥の抑制効果が更に良好となると推察される。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
更に、本発明において、電子写真感光体の微視的な表面形状から得られるＡとＢの関係Ｂ/Ａが4.5以上70以下、また、巨視的な表面形状から得られるaとbの関係b/aが400以上3000以下とすることにより、画像欠陥、クリーニング不良及び高湿流れの抑制効果が更に良好となる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
＜研磨条件１＞
図５の研磨装置を用いて、電子写真感光体401の研磨を行った。研磨条件は、電子写真感光体の回転数を90rpｍ、マグネットローラー402の回転数を240rpｍ、マグネットローラー402の磁力を900Ｇ、ＳＤ距離を0.4ｍｍ、ＳＢ距離を1.0ｍｍに調整し、磁性粉体403は、同和鉄粉工業株式会社製Ｃu-Ｚnフィライト(ＤＦＣ450)を3.0μｍ以下の粒径の磁性粉体を取り除いたものを用いた。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５５】
《実施例２》
電子写真感光体製造例２で作製した電子写真感光体を実施例１と同様の研磨条件１により研磨時間をそれぞれ変えて研磨処理を実施し、実施例１と同様の方法で求められるＡの値(μｍ)が表６に示す値をとるような研磨時間を割り出した。さらに、かかる条件を満たす研磨時間で研磨処理を実施した後の微視的な表面形状Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及び巨視的な表面形状a、b、c、dを実施例１と同様に求めた。測定結果は表９に示す。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８５】
表15の結果より、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を、Ｂが1.8μｍ以上2.0μｍ以下、aが0.03μｍ以上0.45μｍ以下、Ａ×aが3.0×10-3μｍ2以上4.5×10-2μｍ2以下、又、微視的及び巨視的な表面形状と研磨剤の粒径の関係を、g(a,b,Ｒ)が1.3以上20以下に制御することで高湿流れ(文字)、高湿流れ(ＨＴ)、黒スジ及びクリーニング不良が改善され、特性が良好となった。また、cが260％/μｍ以上1000％/μｍ以下、dが220％/μｍ以上980％/μｍ以下に制御することで高湿流れ(ＨＴ)及びクリーニング不良が改善され、特性が良好となり、b/aが409以上2800以下となることで高湿流れ(文字)及び黒スジが改善され、より良好となった。更に、aが0.06μｍ以上0.30μｍ以下、Ａ×aが6.0×10-3μｍ2以上3.0×10-2μｍ2以下、g(a,b,Ｒ)が2.0以上10以下に制御することで高湿流れ(ＨＴ)及びクリーニング不良が更に改善され、特性が良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(ＨＴ)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に改善され、特性が良好となった。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９１】
表16の結果より、電子写真感光体の微視的及び巨視的な表面形状を、Ｂが2.0μｍ以上2.2μｍ以下、aが0.03μｍ以上0.40μｍ以下、bが120μｍ以上130μｍ以下、Ａ×aが1.8×10-3μｍ2以上2.4×10-2μｍ2以下、且つ、微視的及び巨視的な表面形状と研磨剤の粒径の関係を、g(a,b,Ｒ)が0.10以上1.3以下に制御することで高湿流れ(文字)、高湿流れ(ＨＴ)、黒スジ及びクリーニング不良が改善され、特性が良好となった。また、cが250％/μｍ以上840％/μｍ以下、dが200％/μｍ以上800％/μｍ以下に制御することで高湿流れ(文字)、黒スジ及びクリーニング不良が改善され、特性が良好となり、b/aが400以上となることで高湿流れ(ＨＴ)が改善され、より良好となった。更に、aが0.26μｍ以下、Ａ×aが1.6×10-2μｍ2以下、g(a,b,Ｒ)が0.15以上に制御することで更に高湿流れ(文字)が更に改善され、特性が良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(ＨＴ)、黒スジ及びクリーニング不良に対して特に改善され、特性が良好となった。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０８】
表20の結果より、f(Ａ,Ｂ,Ｒ)が30以下、g(a,b,Ｒ)が 15以下に制御することで高湿流れ(文字)、高湿流れ(ＨＴ)、黒スジ及びクリーニング不良に関する評価は良好であった。また、f(Ａ,Ｂ,Ｒ)が25以下、g(a,b,Ｒ)が13以下に制御することで、高湿流れ(文字)に関する評価がより良好となった。更に、0.03μｍ以上0.3μｍ以下の研磨剤の粒径を用いることにより高湿流れ(ＨＴ) に関する評価が更に良好となり、高湿流れ(文字)、高湿流れ(ＨＴ)、黒スジ及びクリーニング不良に関する評価が特に良好となった。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２２８】
《比較例13》
電子写真感光体製造例８で作製した電子写真感光体を研磨せずに、上記のＡＦＭによる測定方法によりＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを、また、上記の表面粗さ計による測定方法によりa、b、c、dを求めた。更に、電子写真感光体製造例６で作製した電子写真感光体の高湿流れ(文字)、高湿流れ(ＨＴ)、黒スジ及びクリーニング不良を実施例９と同様に評価した。評価結果は表28に示す。但し、比較例13で用いた電子写真感光体の番号は(26)とする。