JP2001013696A - 電子写真感光体の表面研磨方法及びその方法に用いる表面研磨剤 - Google Patents

電子写真感光体の表面研磨方法及びその方法に用いる表面研磨剤

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JP2001013696A
JP2001013696A JP18563499A JP18563499A JP2001013696A JP 2001013696 A JP2001013696 A JP 2001013696A JP 18563499 A JP18563499 A JP 18563499A JP 18563499 A JP18563499 A JP 18563499A JP 2001013696 A JP2001013696 A JP 2001013696A
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polishing
photoreceptor
abrasive
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borate
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Keizo Kimoto
恵三 木元
Hiroshi Shiomi
宏 塩見
Nobuyuki Kashiwagi
信之 柏城
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】劣化した有機感光体表面を効率よく研磨し、再
使用可能にする研磨方法とそれに用いる研磨剤を提供す
ることである。 【解決手段】ホウ酸金属塩の粒子径1〜5μm、モース
硬度6以上8以下、特にホウ酸アルミニウム水溶液を研
磨剤として用いることで、効率よく正帯電単層有機感光
体表面を研磨量が1μm以内とする研磨方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複写機、レーザービ
ームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いら
れる電子写真感光体を再生するために、表面にフィルミ
ングにより付着した異物、トナーおよび感光体の最表面
層(表面から1μm以内)に吸着したオゾン、NOx等
のガス成分を除去し、感光体を再生する研磨剤及びその
研磨方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】前記電子写真用有機感光体は使用してい
ると、その画像形成過程においてトナーの融着により、
いわゆるフィルミングが発生する。また、帯電、転写、
分離時のコロナ放電により発生したオゾン、NOxは感
光体表面に吸着し、感光体の電気特性を著しく低下させ
画像不具合の原因となる。
【0003】通常、定期メンテナンスなどで感光体に起
因する画像不具合が生じた場合、サービスマンが感光体
表面を清掃するが、画像欠陥が完全に解消されず感光体
を新しいものと交換する場合が多い。これは、数十万枚
の耐刷により通常10μm以上感光層が摩耗することで
電気特性が低下し寿命となり交換する場合とは異なり再
生することが可能であり、感光体資源の無駄となってい
た。特に今日、環境保護の観点からは、生産された感光
体を最大限に利用することが望ましく、劣化した感光体
の研磨再生というリサイクルの必要性も望まれている。
【0004】これまで感光体の研磨の方法としては、a
−Siのような表面硬度の高い感光体の場合には、アル
ミナ、チタニア、シリカ等をトナー中に添加し研磨しな
がら使用することが知られている。しかし、有機感光体
のように表面硬度が比較的低い場合は、これらの粒子を
用いると研磨力が強すぎるため研磨量のコントロールが
不可能である。これらの研磨粒子をアルコール溶媒中に
分散させて研磨を行う方法も提案されているが、アルコ
ールにより感光体の構成成分を一部溶解して特性を変化
させる為、実用に耐えない。
【0005】そこで布等を用いて乾拭きする、布等にト
ナーをまぶして拭く、アルコール等の溶媒を付けて拭く
等が行われているが、いずれも研磨効果が小さく研磨に
時間がかかるため実用的でない。一方、アルミナ、チタ
ニア、シリカ等の前記研磨粒子の分散溶媒として水を用
いれば、有機感光体の特性が変化することはないが、こ
れらの粒子は親水性が低く水中に均一に分散されないた
め研磨剤として使用することができない。
【0006】
【本発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記
問題点を解消し有機感光体のための最適な研磨剤及び研
磨方法を提供するものであり、具体的には、感光体表面
へのフィルミングやオゾン、NOxの吸着による感光体
最表面(表面から1μm以内)の劣化に対して、劣化部
分のみを効率よく研磨することで、感光体を再生しリサ
イクル使用が可能となる。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記感光体の表面を効率
よく研磨することで、付着した異物および最表面の劣化
部を取り去り、有機感光体を再生する実用性のある研磨
剤、研磨方法を提供する。
【0008】
【発明の作用】本発明者らは、フィルミングやガス吸着
による劣化は、感光体表面及び感光体表面から1μm以
内で起こる劣化現象であって、最表面以外の感光体内部
は何ら問題はないにもかかわらず、著しく感光体の電気
特性を劣化させていることを見出した。具体的には、フ
ィルミングは給紙工程で転写紙とローラー等との摩擦に
より生じた紙粉中の炭化カルシウムやトナーから脱離し
たシリカ、アルミナ、酸化チタン等トナー外添剤が核と
なり、ドラム回りにトナーが付着し感度が低下するもの
である。また、NOxが感光体最表面に吸着した場合、
感光体の帯電能が低下する。特にレーザープリンターや
ディジタル複写機などで採用されている反転現像方式を
行う場合には、この帯電能の低下が画像かぶりの原因と
なり、高温高質環境下では著しい画像かぶりが発生して
しまう。
【0009】しかしこれらの不具合は、感光体の表面お
よび最表面層(1μm以内)に問題が有るだけで内部は
何ら問題が無い為、感光体上の異物や感光体の最表面層
を研磨等により取り除くことにより、感度、帯電特性を
回復し、再使用することが可能である。しかも、現像剤
に研磨剤を添加し、画像形成とともに研磨するのでな
く、水に分散させた研磨剤とすることで感光体の摩耗量
を有効にコントロールすることで、1本の有機感光体を
長期にわたって使用することができるのである。以下、
この発明の研磨剤及び研磨方法の実施形態について詳細
に説明する。
【0010】
【発明の実施形態】本発明に使用する研磨剤について説
明する。本発明の研磨剤は、ホウ酸金属塩を水に分散さ
せたものを使用するのが特徴である。一般に、ホウ酸金
属塩は水との親和性が大きく、水に分散させやすい。ま
た、ホウ酸金属塩は適度な硬度を有しており、水に分散
させることで、有機感光体表面を薄く均一に研磨するこ
とに優れている。このホウ酸金属塩としては、ホウ酸ア
ルミニウム、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カリウム、ホ
ウ酸インジウム等が挙げられる。中でも9Al23・2
23の組成式で示されるホウ酸アルミニウムが好適に
使用できる。
【0011】研磨剤としては、種々の割合で水に分散さ
せて使用できるが、取り扱いの容易性や研磨効率の観点
から、10乃至50wt%で使用することが望ましい。
10wt%より少ない場合は、研磨能力が悪くなる傾向
が有り、所望の研磨量を達成するのにより多くの時間を
必要とする。また水分量が多くなるため研磨剤の取り扱
いも悪くなる傾向が出てくる。逆に50wt%を越える
場合には、適度な粘度が得にくく、取り扱いにくくなる
傾向が有る。
【0012】また、使用するホウ酸金属塩の粒子径も種
々のものが使用できるが、重量平均粒径が1乃至5のも
のが研磨効率や取り扱いの容易性から好ましい。1μm
より小さい場合は、研磨能力が低く、より多くの研磨時
間が必要となり効率が悪くなる。逆に5μmを越える場
合には研磨後の感光体表面の平滑性を維持するのが難し
い傾向が有る。
【0013】一方、研磨の対象となる有機感光体として
は、結着樹脂中に電荷発生材料、電荷輸送材料などを均
一に分散した単層感光体、あるいは電荷発生送とその表
面に電荷輸送層を積層した積層感光体が利用できる。中
でも膜厚方向に均一な組成の単層感光体は、感光体の再
生効果が優れており望ましい。この感光体の研磨に使用
する場合は、均一層を薄く研磨するため感光体の硬度よ
りも幾分高目の硬度を有していることが研磨性の観点か
ら望ましい。従って、研磨剤として使用するホウ酸金属
塩の硬度としては、モース硬度で6から8が望ましい。
【0014】本発明は、連続使用で劣化した感光体表面
を上述したホウ酸金属塩を水に適当な濃度で均一に分散
させた研磨剤を布などに染み込ませ、感光体表面を均一
に軽く擦ることで研磨できる。研磨量としては、劣化し
た感光層表面のみを研磨すれば足りるため1μm程度研
磨する。また、図3に示すようにスポンジローラーに研
磨剤を供給し自動的に研磨しても良い。
【0015】この研磨剤を用いて5000枚画像出しを
行った後にフィルミング及びオゾン、NOx吸着により
劣化した正帯電単層感光体の表面をホウ酸アルミニウム
水溶液の研磨剤を用いて研磨した時の感度を表わす露光
後電位及び帯電能の変化の様子をそれぞれ図1、2に模
式的に示す。尚、上記正帯電単層感光体としては、X型
無金属フタロシアニン2重量部、ベンジジン誘導体60
重量部、ジフェノキノン誘導体40重量部をビスZ型ポ
リカーボネート樹脂に均一に分散した正帯電単層感光体
を用いた。
【0016】フィルミングやオゾン、NOx等の吸着の
無い通常部位は、破線で示す様な感光層膜厚の露光後電
位依存性及び帯電電位依存性を示し、初期状態に置いて
30μmで1μJ/cm2の光量を照射後の露光後電位1
25V、帯電電位800Vを示す。一方、フィルミング
やオゾン、NOx等の吸着の起こった劣化部は膜厚30
μmで露光後電位が200V,帯電電位が550Vまで
低下しているが、これを研磨し表面に付着したトナーや
劣化部位を取り除くことで露光後電位、帯電電位は急激
に回復し、1μm以内の研磨量で通常部と同等の露光後
電位、帯電電位を示し、再使用が可能となる。又、1μ
m以上さらに研磨した場合においても図1、2から分か
るように、通常部位の露光後電位、帯電電位と同じ値を
示す(図上の実線と破線が重なる)為、本研磨剤を使用
して研磨することによる新たな弊害は、起こっていない
ことが確認される。
【0017】
【実施例.1】円筒状のサンプル管に中心粒径2.0μ
mの9Al23・2B23の組成式で示されるホウ酸ア
ルミニウム20gを蒸留水80gに分散し、ボールミル
台で10分間、回転攪拌することで20wt%の研磨剤
を作成した。図1,2に示した様な膜厚30μmの感光
体に1μJ/cm2の光量を照射後の露光後電位200V
(通常部が膜厚30μmで帯電800V、露光後電位1
25V)、帯電550Vの電気特性を有する劣化した正
帯電単層感光体ドラムを上記研磨剤を布にしみこませ、
ドラム表面全面を3分間擦ることにより研磨を行った。
研磨後、ドラム膜厚29μm、露光後電位127V、帯
電750Vであり、充分な回復性を示し再使用可能とな
った。
【0018】
【実施例.2】中心粒径4.0μmのホウ酸アルミニウ
ムを使用する以外は、実施例.1と同様のドラムを用い
研磨を行ったところ、2.5分間擦ることによりドラム
膜厚29μm、露光後電位127V、帯電750Vであ
り、充分な回復性を示し再使用可能となった。
【0019】
【実施例.3】中心粒径0.5μmのホウ酸アルミニウ
ムを用いること以外は上記実施例.1と同様のドラムを
用いて研磨を行ったところ、ドラム膜厚29μmまで研
磨するのに10分を要し、実施例.1に比べて研磨効果
が劣ることが分かった。しかし、露光後電位127V、
帯電電位750Vに回復しており、感光体の再生は可能
であった。
【0020】
【実施例.4】中心粒径6.0μmのホウ酸アルミニウ
ムを用いること以外は上記実施例.1と同様のドラムを
用いて研磨を行ったところ、ドラム膜厚29μmまで研
磨するのに2分でできたが、研磨後ドラムは0.8μm
の表面凹凸を生じた。しかし画像に影響は出ず、露光後
電位127V、帯電電位750Vに回復しており、感光体
の再生は可能であった。
【0021】
【実施例.5】中心粒径2.0μmのホウ酸アルミニウ
ム60gを蒸留水40gに分散し、ボールミル台に10
分載せ、回転攪拌することで60wt%の研磨剤を作成
したこと以外は、上記実施例.1と同様のドラムを用い
て研磨を行ったところ、高粘度でやや取り扱いにくかっ
たが、ドラム膜厚29μmまで研磨するのに2分でで
き、露光後電位127V、帯電電位750Vに回復してお
り、感光体の再生は可能であった。
【0022】
【実施例.6】中心粒径2.0μmのホウ酸アルミニウ
ム5gを蒸留水95gに分散し、ボールミル台に10分
載せ、回転攪拌することで5wt%の研磨剤を作成する
こと以外は、上記実施例.1と同様のドラムを用いて研
磨を行ったところ、ドラム膜厚29μmで露光後電位1
27V、帯電電位750Vに回復するまでに12分を要
し、実施例.1に比べて研磨効果が劣ることが分かっ
た。しかし、露光後電位127V、帯電電位750Vに回
復しており、感光体の再生は可能であった。
【0023】
【比較例.1】蒸留水の換わりにエチルアルコールを用
いる以外は、上記実施例.1と同様のドラムを用いて研
磨を行ったところ、ドラム表面が一部溶解し再生不可能
であった。
【0024】
【比較例.2】有機感光体の換わりにa−Siドラムを
用いる以外は、実施例.1と同様に研磨を行ったところ
20分の研磨を行っても研磨量は、0であり、研磨効果
はなかった。
【0025】
【発明の効果】この発明によって、フィルミングやオゾ
ン、NOx吸着で表面及び最表面部位のみ劣化した感光
体を簡便な方法で効率よく研磨し、再使用する事ができ
た。
【0026】
【図面の簡単な説明】
【図1】感光体劣化部の露光後電位の研磨による回復性
【図2】感光体劣化部の帯電電位の研磨による回復性
【図3】ドラム表面自動研磨装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H068 AA01 AA31 CA60 EA47 FC02 3C049 AA03 AA07 AC04 CA01 3C058 AA07 CA01 CB10 DA02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子写真用有機感光体の感光層表面の研磨
    に、ホウ酸金属塩を水に分散した表面研磨剤を用いるこ
    とを特徴とする表面研磨方法。
  2. 【請求項2】前記表面研磨剤を用いた表面研磨におい
    て、研磨量が1μm以内である表面研磨方法。
  3. 【請求項3】前記表面研磨剤が、ホウ酸金属塩を水に対
    して10乃至50wt%の濃度で分散させている請求項1
    記載の表面研磨剤。
  4. 【請求項4】前記表面研磨剤中のホウ酸金属塩の中心粒
    子径が、1乃至5μmである請求項1記載の研磨剤。
  5. 【請求項5】前記表面研磨剤中のホウ酸金属塩のモース
    硬度が6以上8以下である請求項1記載の研磨剤。
  6. 【請求項6】前記電子写真用有機感光体が正帯電単層感
    光体である請求項1記載の研磨剤を用いた研磨方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016186593A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 三菱化学株式会社 電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ、及び画像形成装置
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JP2022545104A (ja) * 2019-08-30 2022-10-25 サン-ゴバン セラミックス アンド プラスティクス,インコーポレイティド 材料除去作業を行うための流体組成物及び方法

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Effective date: 20040615