JP6415170B2 - 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
本発明の目的は、電子写真感光体とクリーニングブレードとの摩擦力を効果的に低減することができ、かつモアレ画像の発生も抑制可能な表面形状を有する電子写真感光体を提供することにある。
(株)キーエンス製の超深度形状測定顕微鏡VK−8550、超深度形状測定顕微鏡VK−9000、超深度形状測定顕微鏡VK−9500、VK−X200、(株)菱化システム製の表面形状測定システムSurface Explorer SX−520DR型機、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
(株)キーエンス製のデジタルマイクロスコープVHX−500、デジタルマイクロスコープVHX−200、オムロン(株)製の3DデジタルマイクロスコープVC−7700
(株)キーエンス製の3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡VE−9800、3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡VE−8800、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の走査型電子顕微鏡コンベンショナル/Variable Pressure SEM、(株)島津製作所製の走査型電子顕微鏡SUPERSCAN SS−550
(株)キーエンス製のナノスケールハイブリッド顕微鏡VN−8000、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の走査型プローブ顕微鏡NanoNaviステーション、(株)島津製作所製の走査型プローブ顕微鏡SPM−9600
また、本発明では楕円形と多角形を組み合わせて用いても良い。
次に、電子写真感光体の表面に独立した凸形状部を形成する方法について述べる。
凸形状部は、形成するべき凸形状部に対応した凹部を有する型部材(以下、「モールド」という。)を電子写真感光体の表面に圧接し、形状転写を行うことによって、電子写真感光体の表面に形成することができる。
図12に、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例を示す。
図12において、円筒状の電子写真感光体1は、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。電子写真感光体1の表面は、回転過程において、帯電手段3(一次帯電手段:例えば、帯電ローラーなど)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、帯電された電子写真感光体1の表面には、露光手段(画像露光手段)(不図示)から露光光(画像露光光)4が照射され、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。露光光4は、例えば、スリット露光やレーザービーム走査露光などの像露光手段から出力される、目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して強度変調された光である。
本発明の電子写真感光体は、支持体および支持体上に形成された感光層を有する円筒状の電子写真感光体である。
感光層は、電荷輸送物質と電荷発生物質を同一の層に含有する単層型感光層でも、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)感光層でもよい。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が好ましい。また、電荷発生層を積層構成としてもよいし、電荷輸送層を積層構成としてもよい。
下引き層の膜厚は、0.05μm以上40μm以下であることが好ましい。
以下、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。また、電子写真感光体を、以下単に「感光体」ともいう。
直径30mm、長さ357.5mmのアルミニウムシリンダーを支持体(円筒状支持体)として使用した。
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、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、130℃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。
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。
概ね図11に示す構成の圧接形状転写加工装置に、モールドとして概ね図13に示す、凹部の開口部が円形(第1の凹部)および長方形(第2の凹部)である形状のモールドを設置し、作製した凸形状部形成前の電子写真感光体に対して表面加工を行った。モールドの凹部の詳細を表1に示す。なお、モールド表面の1mm四方あたりに凹部の開口面が占める面積の合計をここではPとする。
モールドを圧接形状転写加工装置に設置する際には、図13中の矢印の向きが、電子写真感光体の周方向と平行になるように向きを調整して設置した。
20MPaの圧力で電子写真感光体と加圧部材を押し付けながら、電子写真感光体を周方向に回転させて、電子写真感光体の表面(周面)の全面に凸形状部を形成した。加工時には、電子写真感光体の表面温度が120℃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た。
このようにして、表面に2種類の凸形状部を有する電子写真感光体を作製した。この電子写真感光体を感光体−1とする。
得られた2種類の凸形状部を有する電子写真感光体(感光体−1)の表面を、レーザー顕微鏡((株)キーエンス製、商品名:X−100)で50倍レンズにより拡大観察し、上述のようにして電子写真感光体の表面に設けられた凸形状部の判定を行った。観察時には、電子写真感光体の長手方向に傾きが無いように、また、周方向については、電子写真感光体の円弧の頂点にピントが合うように、調整を行った。一辺1mmの正方形領域は、拡大観察を行った画像を画像連結アプリケーションによって連結して得た。また、得られた結果については、付属の画像解析ソフトにより、画像処理高さデータを選択し、フィルタタイプメディアンでフィルタ処理を行った。
(底面が円形の第1の凸形状部)
短軸径Lpc1:29μm
長軸径Rpc1:29μm
高さH1:2μm
第1の凸形状部の底面積の合計S1:0.48mm2
(底面が長方形の第2の凸形状部)
短軸径Lpc1:29μm
長軸径Rpc1:120μm
高さH1:2μm
第2の凸形状部の底面積の合計S2:0.29mm2
感光体−1の製造例において、モールドとして概ね図14に示す、凹部の開口部が円形である形状のモールドを用いた。モールドの凹部の詳細を表1に示す。
図14に示すモールドに形成されている凹部はいずれも同じ形状をしている。また、モールドを圧接形状転写加工装置に設置する際には、図14中の矢印の向きが、電子写真感光体の周方向と平行になるように向きを調整して設置した。それ以外は、感光体−1の製造例と同様にして電子写真感光体を作製した。
得られた表面に凸形状部を有する電子写真感光体を感光体−2とする。
感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面の観察を行った。結果を表2に示す。
感光体−1を、キヤノン(株)製の電子写真装置(商品名:iR−ADV C5255)改造機のブラックステーションに装着した。ブラックの単色印刷で、A3サイズの普通紙に、解像度600dpiで1dot2spaceの横線画像を出力した。得られた画像を以下の基準に従って目視で評価した。結果を表3に示す。
(評価基準)
A:モアレの発生なし
B:軽微なモアレが発生
C:モアレが発生
感光体−1の製造例と同様にして、支持体上に導電層、下引き層、電荷発生層を形成した。次に、感光体−1の製造例で用いた電荷輸送層用塗布液を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25μmの電荷輸送層を形成し、凸形状部形成前の電子写真感光体を得た。
凸形状部の形成には、モールドとして、不規則に配置された直径の異なる2種類の円形の凹部を有するモールドを用いた。使用したモールドの概略図を図15に示す。また、モールドの凹部の詳細を表4に示す。モールドを圧接形状転写加工装置に設置する際には、図15中の矢印の向きが、電子写真感光体の周方向と平行になるように向きを調整して設置した。
25MPaの圧力で電子写真感光体と加圧部材を押し付けながら、電子写真感光体を周方向に回転させて、電子写真感光体の表面(周面)の全面に凸形状部を形成した。加工時には、電子写真感光体の表面温度が80℃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た。
このようにして、不規則に配置された直径の異なる2種類の円形の凸形状部が表面に形成された電子写真感光体を作製した。この電子写真感光体を感光体−3とする。
感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面の観察を行った。結果を表5に示す。
感光体−1の製造例において、モールドとして、不規則に配置された長方形の開口面を有する凹部と、不規則に配置された円形の開口面を有する凹部が形成されているモールドを用いた。使用したモールドの概略図を図16に示す。また、モールドの凹部の詳細を表4に示す。モールドを圧接形状転写加工装置に設置する際には、図16中の矢印の向きが、電子写真感光体の周方向と平行になるように向きを調整して設置した。モールドの変更以外は、感光体−1の製造例と同様にして表面に凸形状部を有する電子写真感光体を作製した。
得られた表面に凸形状部を有する電子写真感光体を感光体−4とする。
感光体−1の製造例において、モールドとして、不規則に配置された円形の開口面を有する凹部と、不規則に配置された長方形の開口面を有する凹部が形成されているモールドを用いた。使用したモールドの概略図を図17に示す。また、モールドの凹部の詳細を表4に示す。モールドを圧接形状転写加工装置に設置する際には、図17中の矢印の向きが、電子写真感光体の周方向と平行になるように向きを調整して設置した。モールドの変更以外は、感光体−1の製造例と同様にして表面に凸形状部を有する電子写真感光体を作製した。
得られた表面に凸形状部を有する電子写真感光体を感光体−5とする。
感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面の観察を行った。結果を表5に示す。
感光体−1の製造例において、モールドとして、不規則に配置された長方形の開口面を有する凹部と、不規則に配置された円形の開口面を有する凹部が形成されているモールドを用いた。使用したモールドの概略図を図18に示す。また、モールドの凹部の詳細を表4に示す。モールドを圧接形状転写加工装置に設置する際には、図18中の矢印の向きが、電子写真感光体の周方向と平行になるように向きを調整して設置した。モールドの変更以外は、感光体−1の製造例と同様にして表面に凸形状部を有する電子写真感光体を作製した。
得られた表面に凸形状部を有する電子写真感光体を感光体−6とする。
感光体−1の製造例において、モールドとして、格子状に整列して配置された円形の開口面を有する凹部が形成されているモールドを用いた。使用したモールドの概略図を図19に示す。また、モールドの凹部の詳細を表4に示す。モールドを圧接形状転写加工装置に設置する際には、図19中の矢印の向きが、電子写真感光体の周方向と平行になるように向きを調整して設置した。
モールドの変更以外は、感光体−1の製造例と同様にして表面に凸形状部を有する電子写真感光体を作製した。
得られた表面に凸形状部を有する電子写真感光体を感光体−7とする。
感光体−3の製造例において、モールドとして、格子状に整列して配置された円形の開口面を有する凹部が形成されているモールドを用いた。使用したモールドの概略図は図19に示したものと同じである。モールドの凹部の詳細を表4に示す。モールドを圧接形状転写加工装置に設置する際には、図19中の矢印の向きが、電子写真感光体の周方向と平行になるように向きを調整して設置した。
モールドの変更以外は、感光体−3の製造例と同様にして表面に凸形状部を有する電子写真感光体を作製した。
得られた表面に凸形状部を有する電子写真感光体を感光体−8とする。
感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面の観察を行った。結果を表5に示す。
感光体−1の製造例において、モールドとして、格子状に整列して配置された円形の開口面を有する凹部が形成されているモールドを用いた。使用したモールドの概略図は図19に示したものと同じである。モールドの凹部の詳細を表4に示す。モールドを圧接形状転写加工装置に設置する際には、図19中の矢印の向きが、電子写真感光体の周方向と平行になるように向きを調整して設置した。
モールドの変更以外は、感光体−1の製造例と同様にして表面に凸形状部を有する電子写真感光体を作製した。
得られた表面に凸形状部を有する電子写真感光体を感光体−9とする。
感光体−1の製造例と同様にして、得られた電子写真感光体の表面の観察を行った。結果を表5に示す。
実施例1において、感光体−1の代わりに感光体−3〜感光体−6をそれぞれ用いた以外は実施例1と同様にして画像を出力し、評価した。結果を表6に示す。
実施例1において、感光体−1の代わりに感光体−7〜感光体−9をそれぞれ用いた以外は実施例1と同様にして画像を出力し、評価した。結果を表6に示す。
Claims (8)
- 支持体上に形成さ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、各々独立して、凸形状部を有し、
該凸形状部は、該凸形状部1個の底面の面積が異なる、および/または該凸形状部1個の底面の形状が異なる複数の凸形状部からなり、
該電子写真感光体の表面の任意の位置に一辺が1mmの正方形領域を配置したとき、該一辺1mmの正方形領域に存在する該凸形状部の底面の面積の合計Sが、0.50mm2以上0.77mm2以下であり、
前記凸形状部の底面の長軸径が50μm以上500μm以下であり、前記凸形状部の底面の短軸径が20μm以上200μm以下であることを特徴とする電子写真感光体。 - 前記凸形状部の高さHが、0.5(μm)≦H≦3.0(μm)、を満足する請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記凸形状部の底面の形状が、円形、楕円形、または多角形である請求項1または2に記載の電子写真感光体。
- 支持体上に形成さ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、各々独立して、凸形状部を有し、
該凸形状部は、該凸形状部1個の底面の面積が異なる、および/または該凸形状部1個の底面の形状が異なる複数の凸形状部からなり、
該電子写真感光体の表面の任意の位置に一辺が1mmの正方形領域を配置したとき、該一辺1mmの正方形領域に存在する該凸形状部の底面の面積の合計Sが、0.50mm 2 以上0.77mm 2 以下であり、
前記凸形状部が、該凸形状部の底面の形状が円形である第1の凸形状部と、該凸形状部の底面の形状が多角形である第2の凸形状部とからなることを特徴とする電子写真感光体。 - 前記一辺1mmの正方形領域に存在する前記凸形状部の底面の面積の合計Sに対する前記第1の凸形状部の底面の面積の合計S1の比(S1/S)が、1/2以上である請求項4に記載の電子写真感光体。
- 前記凸形状部の高さHが、0.5(μm)≦H≦3.0(μm)、を満足する請求項4または5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、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クリーニング手段を有し、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を有することを特徴とする電子写真装置。
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