JP3963473B1 - 電子写真感光体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニングブレードの当接圧が高圧から低圧の広範な条件においてクリーニング不良が発生せず、高温高湿の環境下で耐久使用した場合にも画像不良が発生しない電子写真感光体の製造方法の提供。
【解決手段】導電性支持体上に、少なくとも樹脂を含有する表面層を有する電子写真感光体の製造方法において、４００ｎｍ以下の波長を有し、かつ、パルス幅が１００ｎｓ以下である出力特性を有するレーザー光を照射して該表面層に複数の凹部を形成する工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真感光体の製造方法に関し、より詳しくは、クリーニング性及び電子写真特性の良好な電子写真感光体を得るための表面を粗面化した電子写真感光体の製造方法に関する。

電子写真感光体は、その像形成プロセスにおいて、帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び除電の繰り返しの行程を採る。特に転写工程後の電子写真感光体上の残存トナーを除去するクリーニング工程は、鮮明な画像を得るために重要な工程である。このクリーニングの方法としては、第一にクリーニングブレードと称するゴム性の板形状部材を電子写真感光体に圧接して電子写真感光体とクリーニングブレードとの間の隙間を無くし、トナーのスリ抜けを防止して残存トナーを掻き取る方法が挙げられる。第二に、ファーブラシのローラーを電子写真感光体に接するように回転させて残存トナーを拭き取る、若しくは叩き落す方法も用いられる。これらのクリーニング方法のうち、ゴムブレードの方がコスト、設計の容易さの点で有利であり、現在はクリーニングブレードを用いるクリーニングが主流を占めている。特にフルカラー現像を行う場合には、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック等の複数の色を重ねることによって所望の色を出している。そのため、トナーの使用量が単色現像より遙かに多く、そのためゴムブレードを電子写真感光体に圧接するクリーニング方法が最適である。

しかしながら、優れたクリーニング性を示すクリーニングブレードには、電子写真感光体との摩擦力が大きいため、クリーニングブレードの反転が起こり易いという課題があった。このクリーニングブレードの反転は、電子写真感光体の移動方向にブレードが反ってしまう現象である。

近年、電子写真感光体の長寿命化のために、硬い電子写真感光体表面を製造する方法が開発されてきており、例えば表面層に可塑性樹脂ではなく硬化性樹脂を用いる技術が確立されてきている。前述したクリーニングブレードの反転現象は、電子写真感光体表面を硬く、即ち削れ難くした場合に一層生じ易くなる。

また、画質向上のためにトナーの粒径が均一化されて微小なトナーが除去されている場合には、トナーがクリーニングブレードと電子写真感光体表面の隙間に入ることによって引き起こされる潤滑性が薄れる。そのため、クリーニングブレードの反転がより一層生じ易くなる。

特に、フルカラー現像を行う場合には、１枚の画像を出すのにマゼンタ、シアン、イエロー及びブラック等、複数回の現像を行うため、クリーニングブレードにかかる負荷が大きくなり、ブレードの反転や、更にはエッジ部の欠損が生じ易くなる。

また、現像器内のトナーの外添材、転写紙の紙粉等の異物に対して、クリーニングブレードの圧接が加わり、電子写真感光体表面に埋め込まれ、これを起点にして、トナー融着が発生することがある。この現象は、高温高湿下において顕著に発生する。

これらクリーニング工程が関与した課題を解決する方法として、電子写真感光体表面を適度に粗面化し、電子写真感光体表面とクリーニング部材との接触面積を減少させる方法が提案されている。

一方、電子写真装置内の帯電手段より発生する帯電生成物が電子写真感光体に堆積することにより、又は、帯電手段からの通電に起因した電子写真感光体の表面劣化により、画像流れが発生することがある。画像流れは、電子写真装置が上述した電子写真感光体クリーニング手段を具備する場合、あるいは具備しない場合、いずれの場合にも起こり得るが、特にクリーニング手段を具備しない場合において顕著に発生し易い。更に、高温高湿下においてより顕著に発生する。画像流れに対しても、上述した電子写真感光体表面の粗面化が、有効な対策であることが知られている。

電子写真感光体の粗面化としては、感光層を形成する際の乾燥条件を制御することにより、電子写真感光体表面を粗面化する方法が開示されている（特許文献１参照）。この方法は、通常の感光層形成工程内で粗面化がなされるため、新たな設備が基本的に不要である。しかし、乾燥温度、乾燥時間、塗布時塗料の揮発分、塗布雰囲気温度、塗布時における空気の流れ等を精緻に制御する必要がある。さもなければ、感光体表面の粗面状態に再現性を得ることが困難である。

また、表面層に予め粉体粒子を添加することによる粗面化の方法も知られている（特許文献２参照）。しかし一般に電子写真感光体に粉体を添加する場合、粉体の材質、分散性において、電子写真感光体に適するものは少なく、更に添加量によって電子写真感光体特性、特に画像における鮮明度への悪影響を与える場合があり、制限の多い方法といえる。

一方、機械的な粗面化加工として、金属製のワイヤーブラシを用いて電子写真感光体表面を研磨する方法が提案されている（特許文献３参照）。この方法では、ブラシを連続的に使用した場合、ブラシの毛先の劣化、毛先への研磨粉の付着により、再現性を得難いという難点がある。

また、機械的粗面化の別の方法として、フィルム状研磨材を用いて研磨する製法が開示されている（特許文献４参照）。この方法では、フィルムの巻き取り装置により、フィルム状研磨材の新しい面を常に研磨に使用できるようにすることで、粗面化の再現性を得ることが可能である。しかし、フィルム状研磨材は高コストであり、研磨に要する時間も長いという欠点があり、生産性に課題がある方法である。

特許文献４には、サンドブラストによる電子写真感光体の粗面化も示されている。サンドブラストでは比較的短時間の処理が可能である。しかし、粉塵が発生するために、直前の工程である感光層成膜工程に与える影響を防止或いは緩和することが不可欠であり、例えば、各々の処理室を別々にし、かつ、空気の往来を遮断するといった手立てが必要となり、製造コストのアップにつながる。
特開昭５３−９２１３３号公報 特開昭５２−２６２２６号公報 特開昭５７−９４７７２号公報 特開平２−１５０８５０号公報

本発明の目的は、クリーニングブレードの当接圧や、電子写真画像形成の際の環境がトナー融着や画像流れの如き画像不良の発生に不利な場合であっても、これらの発生を有効に抑制できる電子写真感光体の製造方法を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る電子写真感光体の製造方法は、導電性支持体上に少なくとも樹脂を含有する表面層を有する電子写真感光体の製造方法において、４００ｎｍ以下の波長を有し、かつ、パルス幅が１００ｎｓ以下である出力特性を有するレーザー光を照射して該表面層に複数の凹部を形成する工程を有することを特徴とする。
また、本発明に係る電子写真感光体の製造方法は、導電性支持体及び該導電性支持体上に電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有している感光層を具備し、且つ、複数の凹部を有することにより表面が粗面化されている、樹脂を含有している表面層を有している電子写真感光体の製造方法であって、
４００ｎｍ以下の波長の領域に発振波長を有するレーザーから発振される、パルス幅が１００ｎｓ以下のレーザー光を該表面層の表面に照射してアブレーション加工を施すことにより該凹部を形成する工程を有することを特徴とする。

本発明によれば、クリーニングブレードの当接圧が高圧の場合から低圧の場合の幅広い条件においても、クリーニングブレードの鳴き、びびり、欠け、トナーのすり抜け、クリーニング不良が発生せず、クリーニングの設定のラチチュードを広くすることができる。また、高温高湿下で耐久使用した際発生し易い、トナー融着や画像流れの如き画像不良が発生しない電子写真感光体を提供できる。

特に、電子写真感光体の高耐久化を狙って、硬化層を最表面層に用いた電子写真感光体を使用するときに、特に問題となる上記の点を、初期から多数枚印字の耐久使用において効果的に改善し続けることができる。

本発明は、４００ｎｍ以下の波長を有し、かつ、パルス幅が１００ｎｓ以下である出力特性を有するレーザー光を、表面層に照射して、当該表面層に複数の凹部を形成する工程を有する。

ここで、電子写真感光体の層構成は、次のいずれかの構成を有している。
（１）電荷発生層及び電荷発生層より表面側に形成された電荷輸送層を有する機能分離型の積層構造
（２）電荷発生材料と電荷輸送材料を同一層中に分散した構成
（３）寿命を長くする目的で、上記（１）若しくは（２）の感光層の上に保護層を設けた構成

本発明において粗面化の対象となる表面層とは、（１）においては電荷輸送層、（２）においては単一感光層、（３）においては保護層である。

ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌをレーザー媒質とするエキシマレーザーのように短パルス幅のレーザー光を発振するレーザーは、レーザー光のピーク出力が高い。そのために、被照射物が熱影響を受ける前に瞬間的に噴出する、所謂アブレーション加工が可能である。レーザー光によるアブレーション加工とは、レーザー光の照射によって、当該レーザーの被照射物を、液相状態を介在させずに昇華させる加工を意味する。
パルス幅としては、1００ｎｓ以下、更には５０ｎｓ以下が好ましい。パルス幅が１００ｎｓを越えるレーザー光では、ピーク出力が不足するために、被照射部分において発熱が起こり、その結果、融解、若しくは炭化が起こる。この場合、被照射物の表面には、しばしばリム部に隆起（berm）を伴なった凹部が形成される。斯かる凹部は、本発明に係る効果をもたらすものとはならない。また、レーザー加工として広範に用いられている連続発振型のＣＯ_２レーザー、及びＹＡＧレーザーも、１００ｎｓ超のパルス幅を有するレーザー光と同様に、被照射部に対する熱影響が大きい。そのため、上記したようにリム部に隆起（berm）を有する凹部が形成されてしまう。よって、これらのレーザーを使用することは、本発明の課題を解決するための表面加工においては好ましくない。
一般にアブレーション加工に用いられるレーザー光の波長は、１０００ｎｍ以下更には８００ｎｍ以下である。波長の長いレーザー光は、照射対象である樹脂への吸収率が低いために、被照射部分においてアブレーション加工は為されず、発熱が起こる。

ところで、電子写真感光体に４００ｎｍ以下の短波長を有する光を照射した場合、その後の帯電・露光の繰返し使用において、明部電位上昇・下降、カブリ、フォトメモリーの如き弊害が発生することが知られている。原因として、電荷輸送物質、若しくは電荷発生物質が、短波長光の作用により電荷担体をトラップする成分を生成するためと考えられている（特開昭５８−１６０９５７号公報参照）。本発明の課題を解決するためにも、電子写真感光体の表面加工において当該波長域に発振波長を有するレーザーが発振するレーザー光を照射することは好ましくないと考えられてきた。しかし本発明者の検討の結果、４００ｎｍ以下の波長を有し、かつ、１００ｎｓ以下の短パルスの出力特性を有するレーザー光を電子写真感光体に照射しても、上述したような感光体特性への悪影響は起こらないことが明らかになった。即ち、電子写真感光体の電子写真特性に影響を及ぼすことを避けつつ、ブレード反転やトナー融着に起因する画像不良を軽減させられる凹部を極めて効率的に形成することができた。
４００ｎｍ以下の波長を有し、かつ、パルス幅が１００ｎｓ以下である出力特性を有するレーザーとして具体的には、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌをレーザー媒質とするエキシマレーザーが挙げられる。

本発明においては、適切なパルス幅を有するレーザー光を用いて電子写真感光体表面に多数の微細な凹部を形成することによって、電子写真感光体表面の粗面化が実現される。凹部の具体的な形成方法としては、図１に示すような、レーザー光透過部ａと遮蔽部ｂ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、被加工物に選択的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。一定面積内の多数の凹部を、凹部の形状、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は、１回照射当たり数ｍｍ^２以上数ｃｍ^２以下の単位領域ごとに行い、凹部の配列パターンを形成する。そして、表面層の表面におけるレーザー光の選択的な照射領域を移動させ、表面層の表面の異なる位置を加工する。これを繰返し行って、表面層の表面の所定の領域全てに凹部を形成することができる。レーザー加工装置においては、図２に示すように、レーザー光照射器ｃによるレーザー照射位置を被加工物ｆの軸方向上にずらす機構ｅ、及び、被加工物を自転させる機構ｄをもたせることにより、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０．１〜２．０μｍが好ましく、更には０．３〜１．２μｍとすることが好ましい。ここで凹部の深さとは、レーザー顕微鏡（キーエンス製ＶＫ−９５００）により測定した、凹部の最深底部の平均値を指す。本発明によれば、凹部の大きさ、形状、配列の制御性が高く、前述した従来の粗面化方法に比較して、高精度かつ自由度の高い粗面加工が実現できる。

また、本発明は単位領域の同じマスクパターンの繰返し加工となるために、電子写真感光体表面全体における粗面均一性が高くなり、その結果、電子写真装置において使用する際のクリーニングブレードにかかる力学的負荷は均一となる。また図３に示すように、電子写真感光体の任意の周方向線上に、凹部と非凹部の双方が存在する配列となるようにマスクパターンを形成することにより、クリーニングブレードにかかる力学的負荷の偏在は一層防止できる。
更に、本発明による製法では、製造現場において粉塵の発生がなく、製造ライン構成において、粗面化工程と感光層成膜工程との遮蔽は不要となる。

次に、本発明による電子写真感光体の製造方法について説明する。
前述したように、電子写真感光体の感光層は少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層を有する機能分離型の積層構造、若しくは、両機能を１つの層に持たせた単層構造を有している。更に、電子写真感光体の寿命を長くする目的で、最表面に保護層を設定する場合もある。

電荷発生層は、導電性支持体上に真空蒸着装置により蒸着層として形成したり、あるいは電荷発生材料を適当な溶剤を用いて結着樹脂に分散した液を塗布し、その後、加熱等の塗膜乾燥硬化工程を経て形成する。電荷発生層中の結着樹脂の割合は、電荷発生層全質量に対して９０質量％以下であることが好ましく、特には５０質量％以下であることが好ましい。電荷発生層の膜厚は０．００１〜６μｍであることが好ましく、特には０．０１〜１μｍであることが好ましい。

感光層に用いられる電荷発生材料としては、以下のものが挙げられる。
・セレン、セレン−テルル及びアモルファスシリコンの如き無機系電荷発生材料；
・ピリリウム系染料、チアピリリウム系染料；
・各種の中心金属及び各種の結晶系（α、β、γ、ε、Ｘ型など）を有するフタロシアニン系顔料；
・アントアントロン系顔料；
・ジベンズピレンキノン系顔料及びピラントロン系顔料等の多環キノン顔料；
・アズレニウム系染料、チアシアニン系染料及びキノシアニン系染料等の如きカチオン染料；
・スクエアリウム塩系染料；
・インジゴ系顔料；
・キナクリドン系顔料及び
・アゾ系顔料。
これらは、単独ないしは組み合わせて用いることができる。

結着樹脂としては、以下のものが挙げられる。
・絶縁性樹脂（（ポリビニルブチラール、ポリアリレート（ビスフェノールＡとフタル酸の縮重合体等）、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド、ポリアミド、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリビニルアルコール等）；
・有機光導電性樹脂（ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びポリビニルピレン等）。

電荷輸送層は、電荷輸送材料を適当な溶剤を用いて結着樹脂に分散した液を塗布し、その後、加熱等の乾燥硬化工程を経て形成する。結着樹脂と電荷輸送材料との配合割合は、電荷輸送層全質量に対して電荷輸送材料が２０〜８０質量％であることが好ましく、特には３０〜７０質量％であることが好ましい。電荷輸送層の膜厚は５〜５０μｍであることが好ましい。

電荷輸送材料としては、以下のものが挙げられる。主鎖又は側鎖にビフェニレン、アントラセン、ピレン及びフェナントレンの如き構造を有する多環芳香族化合物；インドール、カルバゾール、オキサジアゾール及びピラゾリンの如き含窒素環化合物；ヒドラゾン化合物及びスチリル化合物。これらは単独ないし組み合わせて用いることができる。

結着樹脂としては、以下のものが挙げられる：ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂。

これら電荷輸送材料と結着樹脂の比率は質重量で１対５程度から５対１程度の間で電子写真特性、耐刷性、またその他の要求に応じて決められる。溶剤としては、電荷輸送材料及び結着樹脂が可溶であるものから選択される。また、塗布液には、必要に応じて酸化防止剤や滑材等、電子写真特性以外に電子写真プロセスよる種々の要求に対応した添加剤が加えられる場合がある。

また、感光層を単層で用いる場合は、電荷発生材料と電荷輸送材料と結着樹脂とを同一層内に含有させる。電荷発生材料、電荷輸送材料及び結着樹脂の具体例は、上記積層電子写真感光体の場合と同様である。単層感光層は８〜４０μｍの厚さが好ましく、より好ましくは１２〜３０μｍである。電荷発生材料や電荷輸送材料等の光導電性材料を好ましくは２０〜８０質量％含有するが、より好ましくは３０〜７０質量％である。

本発明は、感光層の上に更に保護層を有する構成の電子写真感光体に用いてもよい。保護層に用いる結着樹脂、電荷輸送材料は、上述した電荷輸送層が含有する材料と同様なものが挙げられる。

更に、保護層中に金属及びその酸化物、窒化物、塩、合金やカーボンの如き導電性材料を含有してもよい。導電性材料は微粒子状であり、保護層中に分散させて使用される。導電性材料の粒子径は好ましくは０．００１〜５μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍである。導電性材料の保護層への添加量は、好ましくは１〜７０質量％、より好ましくは５〜５０質量％である。更に保護層中にチタンカップリング剤、シランカップリング剤、各種界面活性の如き分散剤を含有してもよい。

また、保護層として硬化した樹脂の層（以降「硬化層」とも称する）を用いることもできる。硬化層は、保護層形成用の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を含有させ、製膜、乾燥させる。
その後、当該膜を加熱及び放射線の照射等により重合を進行させ、３次元的に架橋、硬化させて溶剤等に不溶、不融の強靭な硬化層を形成することができる。最表面の硬化層は電荷輸送機能を有していても、有していなくてもどちらでもよい。例えば、同一分子内に重合性官能基を有する電荷輸送性化合物を含有する塗料を塗布し製膜後、硬化させて、表面が硬化した感光層を得ることが好ましい。表面の硬化層の強度をより高くするためには、上記重合性官能基が同一分子内に２つ以上存在する電荷輸送性化合物を硬化層形成用の材料に採用することが好ましい。保護層の膜厚は０．０５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、特には０．５μｍ以上８μｍ以下であることが好ましい。

本発明では、保護層に潤滑材を含んでもよい。潤滑材としては、以下の材料が挙げられる。
・Ｎ−（ｎ−プロピル）−Ｎ−（β−アクリロキシエル）−パーフルオロオクチスルホン酸アミド；Ｎ−（ｎ−プロピル）−（β−メタクリロキシエル）−パーフルオロオクチルスルホン酸アミド；パーフルオロオクタンスルホン酸；パーフルオロカプリル酸；Ｎ−ｎ−プロピル−ｎ−パーフルオロオクタンスルホン酸アミド−エタノール；３−（２−パーフルオロヘキシル）エオキシ−１，２−ジヒドロキシプロパン；Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−２，３−ジヒドロキシプロピルパーフルオロオクチルスルホンアミド；及びフッ素原子含有樹脂粒子。

また、本発明では保護層に抵抗調整材を含有させてもよい。抵抗調整材としては、以下のものが挙げられる：ＳｎＯ_２、ＩＴＯ、カーボンブラック、銀粒子。また、これらに疎水化等の表面処理を施したものを用いてもよい。抵抗調整材を添加した場合の表面層の抵抗は１０９〜１０１４Ω・ｃｍが好ましい。

本発明に用いられる支持体としては、以下のものが挙げられる。
・アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、バナジウム、モリブデン、クロム、チタン、ニッケル、インジウム、金及び白金の如き金属；
・金属や合金を真空蒸着法によって被膜形成したプラスチック；
・カーボンブラック及び銀粒子の如き導電性粒子を適当な結着樹脂と共に被覆したプラスチック、金属又は合金；導電性粒子を含浸したプラスチック又は紙。
支持体の形状としては、適用される電子写真装置に最も適した形状にすることが好ましく、ドラム状、ベルト状、シート状が挙げられる。

本発明においては、基体と感光層との間に下引層を設けてもよい。下引層は、基体の表面欠陥の隠蔽やバリヤー機能等の機能を有する。下引層は、導電性フィラーを適当な溶剤を用いて結着樹脂に分散した液を塗布し、その後、加熱等の乾燥硬化工程を経て形成する。導電性フィラーとしては、以下のものが挙げられる：酸化スズ、酸化インジウム、二酸化チタン、カーボン。また、結着樹脂としては以下のものが挙げられる：フェノール、メラミン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、カゼイン、ポリアミド、ニカワ、ゼラチン。

本発明においては、支持体と感光層、若しくは、下引層と感光層の間に中間層を設けてもよい。中間層は、基体からのキャリヤの注入の制御、基体と感光層の接着性の向上等の機能を有する。中間層には、前記金属や、合金、それらの酸化物、塩類及び界面活性剤等を含有させてもよい。中間層に用いられる樹脂としては、以下のものが挙げられる。
・ポリエステル；ポリウレタン；ポリアリレート；ポリエチレン；ポリスチレン；ポリブタジエン；ポリカーボネート；ポリアミド；ポリプロピレン；ポリイミド；フェノール樹脂；アクリル樹脂；シリコーン樹脂；エポキシ樹脂；ユリア樹脂；アリル樹脂；アルキッド樹脂；ポリアミド−イミド；ポリサルホン；ポリアリルエーテル；ポリアセタール及びブチラール樹脂。
膜厚は０．０５μｍ以上７μｍ以下であることが好ましく、特には０．１μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。

図４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概略構成を示す。
図４において、１はドラム状の本発明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（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は、回転過程において、一次帯電手段３によりその周面に正又は負の所定電位に均一に帯電される。次いで、原稿からの反射光であるスリット露光やレーザービーム走査露光等の露光手段（不図示）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露光光４を照射される。こうして電子写真感光体１の周面に対し、目的の画像情報に対応した静電潜像が順次形成されていく。

形成された静電潜像は、次いで現像手段５内の荷電粒子（トナー）で正規現像又は反転現像により可転写粒子像（トナー像）として顕画化される。当該トナー像は、不図示の給紙部から電子写真感光体１と転写手段６との間に電子写真感光体１の回転と同期して取り出されて給送された転写材７に、転写手段６により順次転写されていく。この時、転写手段にはバイアス電源（不図示）からトナーの保有電荷とは逆極性のバイアス電圧が印加される。

トナー画像の転写を受けた転写材７（最終転写材（紙やフィルム等）の場合）は、電子写真感光体面から分離されて像定着手段８へ搬送されてトナー像の定着処理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。転写材７が一次転写材（中間転写材等）の場合は、複数次の転写工程の後に定着処理を受けて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１の表面は、クリーニング手段９によって転写残りトナー等の付着物の除去を受けて清浄面化される。近年、クリーナレスシステムも研究され、転写残りトナーを直接、現像器等で回収することもできる。更に、前露光手段（不図示）からの前露光光１０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。なお、一次帯電手段３が帯電ローラー等を用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。

本発明においては、上述の電子写真感光体１、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段９等の構成要素から選ばれる複数のもの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等の電子写真装置本体に対して着脱自在に構成される。
例えば、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段９の少なくとも１つを電子写真感光体１と共に一体に支持してプロセスカートリッジ１１とすることができる。プロセスカートリッジ１１は、電子写真装置本体のレール等の案内手段１２を用いて装置本体に着脱自在に構成されている。

また、露光光４は、電子写真装置が複写機やプリンターである場合には、以下のような光である。
・原稿からの反射光や透過光；或いは
・センサーで原稿を読取り、信号化し、この信号に従って行われるレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動又は液晶シャッターアレイの駆動等により照射される光。

本発明の電子写真感光体は、電子写真複写機に利用するのみならず、レーザービームプリンター、ＬＥＤプリンター、ＦＡＸ、液晶シャッター式プリンター等の電子写真装置一般に適応し得る。更に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷、製版及びファクシミリの如き装置にも幅広く適用し得るものである。

以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。

（実施例１）
実施例１に用いる電子写真感光体を以下の通りに作製した。
まず、長さ３７０ｍｍ，外径８４ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウムシリンダーを切削加工により作製した。このシリンダーを洗剤［商品名：ケミコールＣＴ、常盤化学（株）製］を含む純水中で超音波洗浄を行い、続いて洗剤を洗い流す工程を経た後、更に純水中で超音波洗浄を行って脱脂処理した。
次に、下記の材料からなる溶液を約２０時間、ボールミルで分散させ、分散液を調製した。
・酸化スズの被覆膜を有する硫酸バリウム粉体： １０質量部
・酸化チタン粉体： ２質量部
・レゾール型フェノール樹脂［商品名：フェノライトＪ−３２５、大日本インキ化学工業（株）製、固形分７０％］： ６質量部
・２−メトキシ−１−プロパノール： １２質量部
・メタノール： ３質量部
上記分散液を、前記アルミニウムシリンダー上に浸漬法によって塗布し、温度１５０℃に調整された熱風乾燥機中で４８分間加熱乾燥、硬化することにより膜厚１５μｍの導電層を形成した。

次に、下記２種のナイロン樹脂をメタノール５００質量部及びブタノール２５０質量部からなる混合溶媒に溶解した溶液を調製した。
・共重合ナイロン樹脂［商品名：アミランＣＭ８０００、東レ（株）製］： １０質量部
・メトキシメチル化ナイロン樹脂
［商品名：トレジンＥＦ３０Ｔ、ナガセケムテックス（株）製］： ３０質量部
上記溶液を、前記導電層の上に浸漬塗布し、温度１００℃に調整された熱風乾燥機中に２２分間投入し加熱乾燥し、膜厚が０．４５μｍの下引層を形成した。

次に、下記３種の材料を含む混合溶液を直径１ｍｍガラスビーズを用いてサンドミルで１０時間分散させた後、酢酸エチル１１０質量部を加えて電荷発生層用塗工液を調製した。
・ＣｕＫa線回折スペクトルにおけるブラッグ角（２θ±０．２°）の７．４°及び２８．２°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料： ４質量部
・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質量部
・シクロヘキサノン： ９０質量部
上記塗工液を上記下引層上に浸漬塗布し、温度８０℃に調整された熱風乾燥機中に２２分間投入し加熱乾燥し、膜厚が０．１７μｍの電荷発生層を形成した。

次に、下記２種の材料を、モノクロロベンゼン３２０質量部及びジメトキシメタン５０質量部からなる混合溶媒に溶解して電荷輸送層用塗工液を調製した。
・下記構造式（１）で示されるトリアリールアミン系化合物： ３５質量部
・ビスフェノールＺ型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ティックス（株）製］： ５０質量部
上記電荷輸送層用塗工液を、上記電荷発生層上に浸漬塗布し、温度１００℃に調整された熱風乾燥機中に４０分間投入し加熱乾燥し、膜厚が２０μｍの電荷輸送層を形成した。

次いで、分散剤としてフッ素原子含有樹脂[商品名：ＧＦ−３００、東亞合成（株）社製]０．１５質量部を、下記２種の混合溶媒に溶解した混合液を調製した。
・１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン
[商品名：ゼオローラＨ、日本ゼオン（株）製]： ３５質量部
・１−プロパノール： ３５質量部
上記混合液に、潤滑剤として四フッ化エチレン樹脂粉体[商品名：ルブロンＬ−２、ダイキン工業（株）製]３質量部を加えた。その後、高圧分散機［商品名：マイクロフルイダイザーＭ−１１０ＥＨ、米Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ社製］で６００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で３回の処理を施し均一に分散させた。これを粒径１０μｍの四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）メンブレンフィルターで加圧ろ過を行って潤滑剤分散液を調製した。上記潤滑剤分散液に、下記構造式（２）で示される重合性官能基を有する正孔輸送性化合物２７質量部を加え、ＰＴＦＥ製の５μｍメンブレンフィルターで加圧ろ過を行って保護層用塗工液を調整した。この塗工液の塗膜を前記電荷輸送層上に浸漬塗布法により形成した。

その後、該塗膜を最表層に有しているアルミニウムシリンダーを窒素雰囲中に置き、該塗膜に対して、加速電圧１５０ｋＶ、線量１．５Ｍｒａｄの条件で電子線を照射した。引き続いて該アルミニウムシリンダーの軸方向中央部分における該最表層の表面温度が１３０℃になる条件で８０秒間加熱処理を行った。このとき加熱処理を行った雰囲気における酸素濃度は１０ｐｐｍであった。更に、該塗膜を最表層に有しているアルミニウムシリンダーを大気中で温度１００℃に調整された熱風乾燥機中で、２０分間加熱処理を行って、膜厚５μｍの表面層を形成した。

＜レーザー光による凹部の形成＞
得られた表面層に、ＫｒＦエキシマレーザー（波長λ＝２４８ｎｍ パルス幅＝１７ｎｓ）を用いて凹部を形成した。上記レーザには、、石英ガラス製板上に、レーザー光遮蔽部（図５中「ａ」）として酸化クロム膜を有し、また直径３０μｍの円形のレーザー光透過部（図５中「ｂ」）を１０μｍ間隔で配列したパターンを有する石英ガラス製マスクを装着した。また、１回照射当たりの照射面積は２ｍｍ四方であった。図２に示すように、照射位置が軸方向／周方向にずれるように感光体を移動／回転させながら、表面層の異なる領域に照射する工程を繰返した。そして、表面層の表面の全域に凹部加工を施した電子写真感光体を得た。

＜形成した凹部の深さ測定＞
得られた電子写真感光体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）で拡大観察したところ、図６に示すように、凹部ｈおよび非凹部ｇが配列され、直径８．６μｍの円形状の凹部が２．９μｍの間隔で形成されていることが確認された。凹部の最深底部の１０点の平均値である凹部の深さは０．８８μｍであった。

［得られた電子写真感光体の実機評価］
＜実機調整＞
このようにして得られた電子写真感光体を、電子写真複写機（商品名：ｉＲ Ｃ６８００、キヤノン株式会社製）を本実施例の負帯電有機電子写真感光体が装着できるように改造した。ここで、本装置はポリウレタンゴム製のクリーニングブレードを装備している。
この複写機に上記電子写真感光体を装着して試験を行い、以下のように電位、画像等の特性を評価した。温度２３℃／湿度５０％ＲＨの環境下で、電子写真感光体の暗部電位（Ｖｄ）、明部電位（Ｖｌ）をそれぞれＶｄ＝−７００（Ｖ）、Ｖｌ＝−２００（Ｖ）になるように電位の条件を設定し、評価するそれぞれの電子写真感光体の初期電位を調整した。

＜クリーニング性評価＞
クリーニング性の評価として、クリーニングブレードの当接圧設定を高圧の場合と低圧の場合の２条件に設定した際のクリーニング性を評価した。高圧設定のブレードの線圧を４０ｇ／ｃｍ、低圧設定のブレード線圧を１６ｇ／ｃｍとした。
２３℃／５０％ＲＨの環境下で、Ａ４フルカラーテスト画像を２枚間欠モードで５０００枚プリントアウトする耐久試験を行ない、その結果を比較した。耐久試験終了後にハーフトーン画像のテスト画像を出力することで画像上の不良を観察した。
ブレードの当接圧を高圧に設定した場合においては、耐久試験の際に電子写真感光体ドラムの回転トルクをモーターの電流値からモニターし、ブレード鳴き、ブレード捲れの発生状況を評価した。
また、ブレードの当接圧を低圧に設定した場合においては、耐久試験におけるブレードからのトナーすり抜けによるクリーニング不良の発生状況を評価した。

＜トルク測定＞
ブレード線圧を２４ｇ／ｃｍに設定し、電子写真感光体の回転モーターの初期の駆動電流値Ａと５０００枚耐久試験後の駆動電流値Ｂから、Ｂ／Ａの値を求め相対的なトルク上昇比率として比較した。
更に、Ａ４フルカラーテスト画像を２枚間欠モードで５００００枚プリントアウトする耐久試験を行い、同様のクリーニング性評価を行った。

＜高温高湿環境下における画像評価＞
高温高湿環境下における画像の評価として、上記の電子写真装置を３０℃／８０％ＲＨの環境下にブレード線圧を２４ｇ／ｃｍに設定し、Ａ４縦フルカラー画像を２枚間欠モードで１００００枚コピーする耐久試験を行った。その後、ハーフトーン画像のサンプル画像出力を行い、画像流れ及びトナー融着による白抜けの発生具合を評価した。

＜結果表示＞
評価結果を表１に示す。表１に見られるように本発明による電子写真感光体は、広範なクリーニング条件で良好な安定した結果を示した。すなわち、ブレード当接圧が低い場合のトナーのすり抜け等クリーニング不良が無く、またブレード当接圧が高い場合のブレード鳴き、びびり、欠けや、ドラムトルクの増大が無い良好な結果を示した。また、高温高湿の環境下で長期間、多数枚印字した場合でも、画像流れ、トナー融着による白抜けの如き画像欠陥が見られなかった。

（実施例２）
前記実施例１において、エキシマレーザー加工時に使用するマスクのパターンを図７に示すようにレーザー光遮蔽部ａとレーザー光透過部ｂが配列されたパターンに変更した以外は、全て実施例１と同条件にして電子写真感光体を作製した。
得られた電子写真感光体の表面形状を実施例１と同様に拡大観察したところ、図８に示すような凹部ｈが形成されていることが確認された。ここで、凹部の深さは０．８６μｍであった。その後、実施例１で用いた電子写真装置に装着して実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表１に示す。

（実施例３）
前記実施例１において、媒質にＸｅＦを用いたエキシマレーザー光（波長λ＝３５１ｎｍ パルス幅＝２０ｎｓ）を用いた以外は、全て実施例１と同条件にして電子写真感光体を作製した。ここで、加工した凹部の深さは０．７５μｍであった。その後、実施例１で用いた電子写真装置に装着して実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表１に示す。

（実施例４）
前記実施例１において、エキシマレーザー加工時に使用するマスクのパターンを図９に示すようにレーザー光遮蔽部ａとレーザー光透過部ｂが配列されたパターンに変更した以外は、全て実施例１と同条件にして電子写真感光体を作製した。得られた電子写真感光体の表面形状を実施例１と同様に拡大観察したところ、図１０に示すように感光体の周方向に対して斜め方向に多数の溝（凹部）ｈが形成されていることが確認された。ここで、溝の深さは０．８９μｍであった。その後、実施例１で用いた電子写真装置に装着して実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例１）
前記実施例１において、保護層の塗工までを実施例１と同様に作製した。その後、最表面層に粗面加工を施さずに、実施例１で用いた電子写真装置に装着して実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例２）
保護層の塗工まで実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。その後、最表面層の粗面化処理をレーザー光ではなく、回転式研磨機を用いて行った。すなわち、被加工物を回転式研磨機に装着した。研磨剤入りブラシ（形式名：ＴＸ＃３２０Ｃ−Ｗ、ステイト工業（株）製）をブラシ押込み量０．４５ｍｍで電子写真感光体表面に当接させた。そして、被加工物（電子写真感光体）を５０ｒｐｍで、当該ブラシをカウンター方向に２５００ｒｐｍで１００秒間回転させ、最表面層を周方向に研磨した。
この電子写真感光体の表面形状を実施例１の方法に従って観察したところ、電子写真感光体の周方向に、不規則な幅と深さを有する溝が多数見られた。溝幅は、３〜６０μｍとばらつきが大きく、平均１２μｍであった。また、溝間隔は、０．３〜７μｍで平均３μｍであり、溝深さは０．２〜１．６μｍで平均０．９５μｍであった。その後、実施例１で用いた電子写真装置に装着して実施例１と同様な試験および評価を行った。結果を表１に示す。

（比較例３）
前記実施例１において、最表面層の粗面化処理にエキシマレーザーの換わりにＴＥＡ-ＣＯ_２レーザー（波長１０６００ｎｍ パルス幅１０００ｎｓ）を用いた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。この時、図１１に示すようにレーザー光遮蔽部ａとレーザー光透過部ｂが配列されたパターンを有する金属製のマスクを用いた。
表面層を顕微鏡にて観察したところ、照射部分に凹部は形成されておらず、電荷輸送層が熱融解して盛り上がり、保護層が下から押されて部分的にひびが入っている様子が確認された。

（比較例４）
前記実施例１において、最表面層の粗面化処理にエキシマレーザーの換わりにＹＡＧレーザー（波長１０６０ｎｍ 連続発振）を用いた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。この時、照射部分が約８０μｍの円形スポットとなるよう照射した。表面層を顕微鏡にて観察したところ、照射部分が焼け焦げている様子が確認された。

マスクの配列パターンの例（部分拡大図）を示す図である。 レーザー加工装置の概略構成を示す図である。 本発明により得られた電子写真感光体最表面の凹部配列パターンの例（部分拡大図）を示す図である。 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例を示す図である。 実施例１で使用したマスクの配列パターン（部分拡大図）を示す図である。 実施例１により得られた電子写真感光体最表面の凹部の配列パターン（部分拡大図）を示す図である。 実施例２で使用したマスクの配列パターン（部分拡大図）を示す図である。 実施例２により得られた電子写真感光体最表面の凹部の配列パターン（部分拡大図）を示す図である。 実施例４で使用したマスクの配列パターン（部分拡大図）を示す図である。 実施例４により得られた電子写真感光体最表面の凹部の配列パターン（部分拡大図）を示す図である。 比較例３で使用したマスクの配列パターン（部分拡大図）を示す図である。

符号の説明

ａ レーザー光遮蔽部
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 電子写真感光体ドラム
ｇ 非凹部
ｈ 凹部
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 転写材
８ 定着手段
９ クリーニング手段
１０ 前露光光
１１ プロセスカートリッジ
１２ 案内手段

Claims (7)

1. 導電性支持体上に、少なくとも樹脂を含有する表面層を有する電子写真感光体の製造方法において、４００ｎｍ以下の波長を有し、かつ、パルス幅が１００ｎｓ以下である出力特性を有するレーザー光を照射して該表面層に複数の凹部を形成する工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
2. 前記レーザー光がエキシマレーザー光であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体の製造方法。
3. 前記表面層の任意の周方向線上に凹部と非凹部の双方が存在する配列に凹部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真感光体の製造方法。
4. 前記表面層の単位領域における凹部の配列パターンを、単位領域ごとに繰返し形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子写真感光体の製造方法。
5. 前記工程が、前記レーザー光透過部と遮蔽部とを有するマスクを通して前記レーザー光を前記表面層に選択的に照射することにより前記表面層に前記凹部を所定の配列パターンを有するように形成する工程を含む請求項１乃至４のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。
6. 前記工程が、前記表面層の表面における前記マスクを介した前記レーザー光の照射位置を移動させて、前記レーザー光を前記表面層の表面の異なる位置に前記凹部を形成する工程を更に有する請求項５に記載の電子写真感光体の製造方法。
7. 導電性支持体及び該導電性支持体上に電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有している感光層を備え、かつ、複数の凹部を有することにより表面が粗面化されている、樹脂を含有している表面層を有している電子写真感光体の製造方法であって、
   ４００ｎｍ以下の波長の領域に発振波長を有するレーザーから発振される、パルス幅が１００ｎｓ以下のレーザー光を該表面層の表面に照射してアブレーション加工を施すことにより該凹部を形成する工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。

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