(57)【要約】      （修正有）【課題】定着部での紙の急激な速度変化によって発生する転写部での画像の乱れ等を低減する電子写真感光体、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を提供する。【解決手段】電子写真感光体の最表面には、各々独立した凹形状部が１００μｍ四方あたり１０個以上の密度で形成されており、かつ該凹形状部の長軸と表面の周方向とのなす角度をθとするとき、８５°＜θ≦９０°となるように該凹形状部は形成されており、および、該凹形状部の平均深さをＲｄｖ−Ａ、平均短軸径をＬｐｃ−Ａ、平均長軸径をＲｐｃ−Ａとするとき、該Ｒｄｖ−Ａは０．５μｍ以上４．０μｍ以下、該Ｌｐｃ−Ａは０．５μｍ≦Ｌｐｃ−Ａ≦４．０μｍ、および該Ｒｐｃ−Ａは該平均短軸径Ｌｐｃ−Ａの２倍以上５０μｍ以下の範囲にあることを特徴とする電子写真感光体。【選択図】図１
2009025627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、該支持体の上に設けられた感光層と、から少なくとも構成される電子写真感光体であって、
該電子写真感光体の最表面には、各々独立した凹形状部が１００μｍ四方あたり１０個以上の密度で形成されており、かつ該凹形状部の長軸と該電子写真感光体の最表面の周方向とのなす角度をθとするとき、８５°＜θ≦９０°となるように該凹形状部は該電子写真感光体の最表面に形成されており、および、
該凹形状部の平均深さ（該凹形状部の最深部と開孔面との距離）をＲｄｖ−Ａ、平均短軸径をＬｐｃ−Ａ、平均長軸径をＲｐｃ−Ａとするとき、該Ｒｄｖ−Ａは０．５μｍ以上４．０μｍ以下、該Ｌｐｃ−Ａは０．５μｍ≦Ｌｐｃ−Ａ≦４．０μｍ、および該Ｒｐｃ−Ａは該平均短軸径Ｌｐｃ−Ａの２倍以上５０μｍ以下の範囲にあることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
請求項１に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも１つの手段と、が一体に支持され、かつ電子写真装置本体に対して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３】
請求項１に記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を少なくとも有することを特徴とする電子写真装置。
【請求項４】
前記転写手段の当接ニップ中心と、少なくとも熱によりトナーを定着させる定着器の定着ニップ中心との最短距離が、１４０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。より詳しくは、表面に凹凸形状を有する電子写真感光体、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。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子写真感光体として、低価格および高生産性等の利点から、光導電性物質（電荷発生物質や電荷輸送物質）として有機材料を用いた感光層（有機感光層）を支持体上に設けてなる電子写真感光体、いわゆる有機電子写真感光体が普及している。有機電子写真感光体としては、光導電性染料や光導電性顔料等の電荷発生物質を含有する電荷発生層と、光導電性ポリマーや光導電性低分子化合物等の電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、を積層してなる感光層、いわゆる積層型感光層を有するものが主流である。これは、高感度および材料設計が多様等の利点を有している。
【０００３】
一般に、電子写真感光体は、現像材と共に、帯電、露光、現像、転写、クリーニング等からなる一連の電子写真画像形成プロセスにおいて用いられ、使用の際には電気的外力や機械的外力が直接加えられる。そのため、特にその表面層にはこれら外力よって多くの問題が発生する。具体的には、傷や磨耗の発生による耐久性能の低下、現像材の融着やフィルミング、転写効率の低下、クリーニング不良等による画像欠陥等が挙げられる。
【０００４】
以上のような問題は、近年急速に進んでいる電子写真プロセスの高速化、カラー化、タンデム化や電子写真装置の小型化によって、より解決が困難になっている。特に、小型化においては、転写から定着までの紙搬送用部材を省略することが多く、転写ニップと定着ニップとの距離が、搬送可能な１番小さい紙サイズである「はがき」の縦方向のサイズ１４８ｍｍより若干小さい１４０ｍｍ以下となる。その場合、用紙先端が定着ニップに突入するとき、用紙後端はまだ転写ニップに残っている、すなわち転写工程の途上にあることになる。すると、用紙の定着ニップへの突入ショック（急激な速度変化）によって、転写工程に影響が出て画像が乱れることがある。特に、厚紙など腰の強い紙では上記突入ショックの影響が大きくなる。
【０００５】
上記問題に対して、例えば特許文献１では、転写のニップ部の接触圧力による摩擦力を、定着ローラ対から受ける転写材の搬送抵抗力より大きく設定する方法が示されている。また、特許文献２では、経路をＶ型にして紙に下方向に若干のループを形成（湾曲変形）することでそのショックを吸収する方法が示されている。また、特許文献３では、加圧ローラの回転を一時的に減速させるよう駆動制御する駆動制御部を設けてループ形成を行う方法が示されている。
【特許文献１】特開平０６−２５８９７３号公報
【特許文献２】特開平０７−１１２８４３号公報
【特許文献３】特開２００１−０６００２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来技術には、次のような問題がある。まず、特許文献１の方法では、転写ニップ部の接触圧力を上げると、感光体に傷／削れが生じやすくなってしまう。また、特許文献２の方法では、腰の強い紙ではループの形成が難しい場合があり、ショックを吸収しきれないことがある。また、特許文献３の方法においても、腰の強い紙ではループの形成が難しい場合があり、ショックを吸収しきれないことがある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、耐久性能が高く、画像欠陥の発生が抑制された電子写真感光体、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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、電子写真装置に使用される紙と電子写真感光体表面の当接部の挙動に関して鋭意検討した。その結果、電子写真感光体の表面に、所定の微細な凹形状部を設けることによって、上述の問題を効果的に改善することができることを見いだし、本発明をなすに至った。
【０００９】
本発明は、支持体と、該支持体の上に設けられた感光層と、から少なくとも構成される電子写真感光体であって、該電子写真感光体の最表面には、各々独立した凹形状部が１００μｍ四方あたり１０個以上の密度で形成されており、かつ該凹形状部の長軸と該電子写真感光体表面の周方向とのなす角度をθとするとき、８５°＜θ≦９０°となるように該凹形状部は該電子写真感光体の最表面に形成されており、および、該凹形状部の平均深さ（該凹形状部の最深部と開孔面との距離）をＲｄｖ−Ａ、平均短軸径をＬｐｃ−Ａ、平均長軸径をＲｐｃ−Ａとするとき、該Ｒｄｖ−Ａは０．５μｍ以上４．０μｍ以下、該Ｌｐｃ−Ａは０．５μｍ以上４．０μｍ以下、および該Ｒｐｃ−Ａは該平均短軸径Ｌｐｃ−Ａの２倍以上５０μｍ以下の範囲にあることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも１つの手段と、が一体に支持され、かつ電子写真装置本体に対して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である。
【００１１】
さらに、本発明は、前記の記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を少なくとも有することを特徴とする電子写真装置である。また、前記転写手段の当接ニップ中心と、少なくとも熱によりトナーを定着させる定着器の定着ニップ中心との最短距離が、１４０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、定着部での紙の急激な速度変化によって発生する転写部での画像の乱れ等を解決する電子写真感光体、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を提供することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の電子写真感光体について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
まず、本発明の特徴である電子写真感光体の表面形状について説明する。
【００１５】
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に感光層を有しており、該電子写真感光体の最表面には、各々独立した凹形状部が１００μｍ四方あたり１０個以上の密度で形成されている。そして、該電子写真感光体最表面では、該凹形状部の長軸と該電子写真感光体表面の周方向とのなす角度をθとするとき、該角度θが８５°＜θ≦９０°となるよう該凹形状部が形成されている。また、該凹形状部の最深部と開孔面との距離を示す平均深さをＲｄｖ−Ａ、平均短軸径をＬｐｃ−Ａ、平均長軸径をＲｐｃ−Ａとするとき、それらは次の範囲にある。すなわち、該Ｒｄｖ−Ａは、０．５μｍ以上４．０μｍ以下、Ｌｐｃ−Ａは、０．５以上４．０μｍ以下、Ｒｐｃ−Ａは、該平均短軸径Ｌｐｃ−Ａの２倍以上５０μｍ以下の範囲にある。
【００１６】
図１に、感光層上に上記本発明の特徴を有する凹形状部が形成された電子写真感光体表面の一例、および各凹形状部の具体的な表面および断面形状を示す。各々の凹形状部の表面形状としては、図１ｂに示すように、楕円・長方形・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、種々の形状が可能である。また、その断面形状としては、図１ｃに示すように、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、前記長方形、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などの種々の形状が可能である。
【００１７】
また、形成される複数の凹形状部は、すべてが同一の形状、大きさ、深さ、角度であってもよいし、あるいはこれらが組み合わされたものでもよい。例えば、図２で示すａ〜ｈのような配列が可能である。
【００１８】
次に、前述の平均短軸径Ｌｐｃ−Ａ、平均長軸径Ｒｐｃ−Ａ、平均深さＲｄｖ−Ａについて詳細に説明する。まず、図１ｂに示すように、楕円、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からなる凹形状における短軸径Ｌｐｃを、各凹形状開口部を水平方向に投影して得られる直線のうち最小となる直線の長さと定義する。例えば、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Ｒｐｃを、各凹形状開口部を短軸径Ｌｐｃの長さ方向に投影して得られる直線の長さと定義する。例えば、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Ｒｐｃは、各凹形状開口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。
【００１９】
短軸径Ｌｐｃの測定にあたっては、例えば図１ｃ−３のように凹形状部と平坦部の境界が明瞭でない場合は、その断面形状も考慮した上で、粗面化する前の平滑面を基準として凹形状の開口部を定め、上述の規定で短軸径Ｌｐｃを求める。そして、得られた全ての短軸形の平均値を、平均短軸径Ｌｐｃ−Ａと定義する。また、長軸径Ｒｐｃの測定にあたっては、図１ｃ−６のように粗面化する前の平滑面が不明瞭である場合は、隣り合う凹部同志の断面図において中心線を設け、長軸径Ｒｐｃを定義する。そして、得られた単位面積当たりの凹形状各々の長軸径Ｒｐｃを統計処理することにより、その平均値である平均長軸径Ｒｐｃ−Ａを定義する。最後に、上述の測定領域内全ての凹形状部について深さＲｄｖを測定する。粗面化する前の平滑面が不明瞭なため、前述の仮想面を考える必要のある場合は、この仮想面と各凹形状部の最深部との距離を、該凹形状部の深さＲｄｖと定義する。そして、測定された全てのＲｄｖの平均値を、平均深さＲｄｖ−Ａと定義する。
【００２０】
ここで、本発明においては、該凹形状部の個数が１００μｍ四方あたり１０個以上であることが好ましく、２０個以上形成されていることがより好ましい。さらに、２０個以上３０個以下がもっとも好ましい範囲である。
【００２１】
また、平均短軸径Ｌｐｃ−Ａは０．５μｍ以上４．０μｍ以下であることが好ましく、平均長軸径Ｒｐｃ−Ａは平均短軸径Ｌｐｃ−Ａの２倍以上５０μｍ以下であることが好ましい。また、平均深さＲｄｖ−Ａは、０．５  μｍ以上４．０μｍであることが好ましい。
【００２２】
平均短軸径Ｌｐｃ−Ａが０．５μｍ未満の場合には、紙の繊維と電子感光体表面の凹部の引っかかりが弱く、電子写真感光体表面と紙の摩擦力が十分に得られないため、本発明の効果が得られにくい。また、４．０μmより大きいとクリーニングブレードの挙動が大きくなりクリーニング不良になりやすくなる。
【００２３】
また、凹形状部の平均深さＲｄｖ−Ａについても同様で、平均深さが０．５μｍ未満だと紙と凹形状部の引っかかりが弱いため、電子写真感光体表面と紙の摩擦力が十分に得られないため本発明の効果が得られない。また、４．０μmより大きいとクリーニングブレードの挙動が大きくなりクリーニング不良になりやすくなる。
【００２４】
また、凹部形状の長軸径方向端部は、紙と電子写真感光体の表面の凹部との引っかかりの起点となりやすいと考えられるので、本発明では凹形状部の平均長軸径Ｒｐｃ−Ａは５０μｍ未満とする。ここで、平均長軸径Ｒｐｃ−ＡがＬｐｃ−Ａの２倍より小さいと紙と凹形状部の引っかかり距離が小さくなり効果が小さくなる。また、平均長軸径Ｒｐｃ−Ａが５０μｍより大きいと感光体の傷／削れの増加につながりやすい。
【００２５】
また、本発明では、上記凹形状部が１００μｍ四方あたり１０個以上、より好ましくは２０個以上の密度で形成されている。これにより、起点の数が増加して本発明の効果を十分に得ることが可能と推察される。１００μｍ四方あたり１０個未満では起点の数が少なすぎて紙と凹形状部の引っかかりが弱くなり、効果が出にくい。また、１００μｍ四方あたりの数が３０個より多いと、凹んでいない部分の面積が小さくなりすぎて感光体の傷／削れが増加してしまう。
【００２６】
また、該凹形状部の長軸と該電子写真感光体表面の周方向とのなす角度をθとする（図３参照）。長軸の角度については、感光体表面の周方向に対して垂直（９０°）がもっとも効果が高く、角度が小さくなるにしたがって急激に摩擦力が低下すると考えられるので、８５°程度が効果の大きい限界と推察される。したがって、長軸と感光体表面の周方向のなす角θは、８５°＜θ≦９０°の範囲にあることが好ましい。
【００２７】
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。
【００２８】
表面形状の形成方法としては、上述の凹形状部に係る要件を満たし得る方法であれば、特に制限はないが、例えば、エキシマレーザー照射による加工が挙げられる。エキシマレーザーとは、次の工程で放出されるレーザー光である。まず、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、Ｆ、Ｃｌなどのハロゲンガスとの混合気体に、放電、電子ビーム、Ｘ線などでエネルギーを与えて励起して結合させる。その後、基底状態に落ちることで解離する際、エキシマレーザー光が放出される。エキシマレーザーにおいて用いるガスとしては、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＦが挙げられるがいずれを用いてもよく、特に、ＫｒＦ、ＡｒＦが好ましい。
【００２９】
凹部の形成方法としては、図４に示すような、レーザー光遮断部ａとレーザー光透過部ｂとを適宣配列したマスクを使用する。マスクを透過したレーザー光のみがレンズで集光され、被加工物に照射されることにより、所望の形状と配列を有した凹部の形成が可能となる。その際、一定面積内の多数の凹部を、凹部の形状および面積に関わらず瞬時に同時に加工できるため、工程は短時間ですむ。マスクを用いたレーザー照射により、１回照射当たり数ｍｍ２から数ｃｍ２が加工される。レーザー加工においては、図５に示すように、まず、ワーク回転用モーターｄにより被加工物を自転させる。自転させながら、ワーク移動装置ｅによりレーザー照射位置を被加工物の軸方向にずらしていくことにより、被加工物の表面全域に効率良く凹部を形成することができる。凹部の深さは、レーザー光の照射時間や照射回数などによって、前記範囲内に調整が可能である。そうすることで、凹部の大きさ、形状および配列の制御性が高く、高精度かつ自由度の高い粗面加工が実現できる。また、本発明による電子写真感光体は、同じマスクパターンを用いて上述の加工を施されてもよく、これにより、感光体表面全体における粗面均一性が高くなる。図６に、凹形状部の配列パターンの一例を示す。
【００３０】
本発明の電子写真感光体の表面形状形成方法としては他にも、所定の形状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も可能である。これよりモールドを使った方法について説明する。
【００３１】
図７は、本発明における、モールドによる圧接形状転写加工装置の概略図の例を示す図である。加圧および解除が繰り返し行える加圧装置Ａに所定のモールドＢを取り付けた後、感光体Ｃに対して所定の圧力でモールドＢを当接させ形状転写を行う。その後、加圧を一旦解除し、感光体Ｃを回転させた後に、再度加圧そして形状転写工程を行う。この工程を繰り返すことにより、感光体全周にわたって所定のディンプル形状を形成することが可能である。
【００３２】
また、例えば図８に示したように、まず、加圧装置Ａに感光体Ｃの全周長程度の長さを有する所定のモールドＢを取り付ける。その後、感光体Ｃに対して所定の圧力をかけながら、感光体を回転、移動させることにより、感光体全周にわたって所定のディンプル形状を形成することも可能である。
【００３３】
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。
【００３４】
なお、形状転写を効率的に行う目的で、モールドや感光体を加熱してもよい。
【００３５】
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挙げられる。モールド形状の一例を、図９に示す。また、感光体に対して圧力の均一性を付与する目的で、モールドと加圧装置との間に弾性体を設置することも可能である。
【００３６】
次に、本発明の電子写真感光体の全体構成について説明する。
【００３７】
上述したように、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有機感光層（以下、単に「感光層」ともいう）と、を有する。一般的には、円筒状支持体上に感光層を形成した円筒状有機電子写真感光体が広く用いられるが、ベルト状あるいはシート状などの形状も可能である。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
支持体の表面には、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。
【００４１】
また、支持体と、後述の中間層または感光層（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。
【００４２】
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。
【００４３】
導電層の膜厚は、０．２μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、さらには１μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましく、さらには５μｍ以上３０μｍ以下であることがより一層好ましい。
【００４４】
導電層に用いられ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／共重合体が挙げられる。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も挙げられる。
【００４５】
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。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。２種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合するだけでもよいし、固溶体や融着の形にしてもよい。
【００４６】
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中間層を設けてもよい。中間層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、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。
【００４７】
中間層の材料としては、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、にかわおよびゼラチンなどが挙げられる。中間層は、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中間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。
【００４８】
中間層の膜厚は０．０５μｍ以上７μｍ以下であることが好ましく、さらには０．１μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましい。
【００４９】
次に、本発明における感光層についてより詳細に説明する。
【００５０】
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、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、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も挙げられる。さらに、アモルファスシリコンであってもよい。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。
【００５１】
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も挙げられる。
【００５２】
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て分散する。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。
【００５３】
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。
【００５４】
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も挙げられる。
【００５５】
電荷発生層の膜厚は、５μｍ以下であることが好ましく、さらには０．１μｍ以上２μｍ以下であることがより好ましい。
【００５６】
電荷輸送層の膜厚は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、さらには１０μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。
【００５７】
前述したように、電子写真感光体に要求される特性の一つである耐久性能の向上にあたっては、上述の機能分離型感光体の場合、表面層となる電荷輸送層の材料設計は重要である。例としては、高強度の結着樹脂を用いたり、可塑性を示す電荷輸送物質と結着樹脂との比率をコントロールしたり、高分子電荷輸送物質を使用するなどが挙げられるが、より耐久性能を発現させるためには、表面層を硬化系樹脂で構成することが有効である。
【００５８】
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。
【００５９】
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。また、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。
【００６０】
硬化層の膜厚は、電荷輸送層の場合は前述と同様５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、さらには１０μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。第二の電荷輸送層あるいは保護層の場合は、０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、さらには１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。
【００６１】
上述の方法により作製された表面層を有する電子写真感光体に対して、前述のレーザー加工あるいはモールドによる圧接形状転写加工を行うことにより、本発明の特徴となる凹形状部を形成することが可能である。以上のようにして、本発明の電子写真感光体が製造される。
【００６２】
また、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。
【００６３】
次に、本発明の電子写真感光体を搭載した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。
【００６４】
図１０は、本発明の電子写真感光体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。図１０において、指示番号１は円筒状の電子写真感光体であり、軸２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１の周面は、帯電手段（一次帯電手段：帯電ローラなど）３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）４を受ける。こうして電子写真感光体１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３は、図１０に示すような帯電ローラ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。
【００６５】
電子写真感光体１の周面に形成された静電潜像は、現像手段５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１の周面に形成担持されているトナー像が、転写手段（転写ローラなど）６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１と転写手段６との間（当接部）に電子写真感光体１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。
【００６６】
トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、電子写真感光体１の周面から分離されて定着手段８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。
【００６７】
トナー像転写後の電子写真感光体１の周面は、クリーニング手段（クリーニングブレードなど）７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７で回収された転写残トナーは廃トナーとして廃トナー容器９に送られる。前露光については、図１０に示すように帯電手段３が帯電ローラ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。
【００６８】
また、本発明の電子写真感光体は、電子写真感光体と当接する転写部材の当接ニップ中心と、少なくとも熱によりトナーを定着する定着器の定着ニップ中心との最短距離が１４０ｍｍ以下である電子写真装置において特に効果を発揮する。
【００６９】
また、上述の電子写真感光体１と、帯電手段３、現像手段５、転写手段６およびクリーニング手段７などの群より選ばれる少なくとも１つの手段と、を容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構成してもよい。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自在に構成してもよい。図１１に、例として、電子写真感光体１と、帯電手段と、クリーニング手段と、が一体となったプロセスカートリッジを示す。
【実施例】
【００７０】
これより、本発明の実施例を説明するが、本発明は以下の例に限定されはしない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
【００７１】
（実施例１）
本実施例では、本発明の電子写真感光体を製造した。
【００７２】
まず、１５０×１５０ｍｍ、厚さ１５０μｍのアルミシートを支持体とした。次に、以下の成分をモノクロロベンゼン４５０部およびメチラール１６０部の混合溶媒中に溶解して表面層用塗料を調製した。
【００７３】
下記構造式の正孔輸送性化合物  ８０部
【００７４】
【化１】
2009025627.tif 000003
【００７５】
ポリカーボネート樹脂  １００部
（ユーピロンＺ４００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）社製）
【００７６】
これを用いて、前記支持体上に表面層用塗料をバーコート法で塗布し、９０℃のオーブンで４０分間加熱乾燥させた。以上のようにして、支持体であるアルミシート上に膜厚３０μｍの表面層を形成した。
【００７７】
＜凹部の形成＞
上記表面層付きアルミシートに対して、耐水ペーパーを用いて、押圧：８０ｇ／ｃｍ２で摺擦し、スジ状の凹部を多数形成した。前記耐水ペーパーは、ＢＯＳＳ製ＷＡＴＥＲＰＲＯＯＦ  ＡＢＲＡＳＩＶＥ  ＰＡＰＥＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＳＴＡＴＩＣ  ＣＯＡＴＥＤ  ＳＩＬＩＣＯＮ  ＣＡＲＢＩＤＥ、型式：Ｐ１０００である。
【００７８】
＜形成した凹部の観察＞
以上のようにして得られたサンプルの表面形状をレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製、ＶＫ−９５００）で拡大観察した。その結果、図１２に示すように、短軸径Ｌｐｃ：０．５〜４μｍの範囲、深さＲｄｖ：０．５〜４μｍの範囲、角度θ：８８°のスジ状の凹部が多数形成されていることがわかった。
【００７９】
＜摩擦係数の測定＞
図１３に示されている、新東科学製ＨＥＩＤＯＮ  ＳＵＲＦＡＣＥ  ＰＲＯＰＥＲＴＹ  ＴＥＳＴＥＲ  ＴＹＰＥ：１４を用いて、下記条件で摩擦力を測定した。
【００８０】
ロードセル：２０００ｇｆ
レンジ：１０％ＦＳ
フィルター：１０Ｈｚ
ポラリティ：ＯＦＦ
スキャン速度：１００ｍｍ／分
スキャン距離：２０ｍｍ
サンプルのサイズ：６３ｍｍ×６３ｍｍ，
加重：２００ｇｆ、３００ｇｆ、５００ｇｆ、７００ｇｆ
【００８１】
２００ｇｆ、３００ｇｆ、５００ｇｆ、７００ｇｆの各加重で得られた摩擦力の値と与えた加重の値から、摩擦係数を計算した。摩擦係数は横軸が加重で縦軸が摩擦力のとき０を通る近似直線の傾きから求めることができる。結果を下記の表１に示す。
【００８２】
（比較例１）
本例では、実施例１と同様にして表面層付きアルミシートを作製したが、表面層に凹部を形成しなかった。
【００８３】
＜摩擦係数の測定＞
実施例１と同様にして測定を行った。結果を下記の表１に示す。
【００８４】
【表１】
2009025627.tif 000004
【００８５】
表１から、凹部の有無で紙に対する摩擦係数が大幅に変化することがわかる。つまり、電子感光体の表面に適切な大きさ（幅、深さ、長さ）の凹部を適切な角度で形成することにより、転写部における紙と電子写真感光体表面との摩擦力が増大することがわかる。よって、本発明にしたがうことで、定着部に用紙先端が突入する際の用紙の急激な速度変化があっても、転写部材の電子写真感光体への押し付け圧が増大せずに、転写部でその影響を受けにくくなる。したがって、画像が乱れにくくなり、良好な画質を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の電子写真感光体表面の凹形状部の例を示す図である。
【図２】凹形状部の配列パターンの各種例の模式図である。
【図３】本発明の電子写真感光体表面の凹形状部の長軸の角度の定義を示す図である。
【図４】マスクの配列パターンの例（部分拡大図）を示す図である。
【図５】レーザー加工装置の概略図の例を示す図である。
【図６】凹形状部の配列パターンの例（部分拡大図）を示す図である。
【図７】モールドによる圧接形状転写加工装置の概略図である。
【図８】モールドによる圧接形状転写加工装置の別例の概略図である。
【図９】モールドの形状の例を示す図である。
【図１０】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。
【図１１】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の概略構成の一例を示す図である。
【図１２】実施例１により得られた凹形状部の模式図である。
【図１３】摩擦力の測定に用いた装置の模式図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  電子写真感光体
２  軸
３  帯電手段
４  露光光
５  現像手段
６  転写手段
７  クリーニング手段
８  定着手段
ａ  レーザー光遮断部
ｂ  レーザー光透過部
ｃ  エキシマレーザー光照射器
ｄ  ワーク回転用モーター
ｅ  ワーク移動装置
ｆ  感光体ドラム
ｇ  凹部非形成部
ｈ  凹部形成部
Ａ  加圧装置
Ｂ  モールド
Ｃ  感光体
Ｐ  転写材
【図１】
2009025627.tif 000005
【図２】
2009025627.tif 000006
【図３】
2009025627.tif 000007
【図４】
2009025627.tif 000008
【図５】
2009025627.tif 000009
【図６】
2009025627.tif 000010
【図７】
2009025627.tif 000011
【図８】
2009025627.tif 000012
【図９】
2009025627.tif 000013
【図１０】
2009025627.tif 000014
【図１１】
2009025627.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
2009025627.tif 000017