JPH0341456A - 電子写真感光体の表面粗面化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真感光体の表面粗面化処理方法に関し、
詳しくは、良好なりリーニング性および画像特性を有す
る電子写真感光体の表面粗面化処理方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

一般に電子写真プロセスでは、電子写真感光体に対して
、少なくとも帯電、露光、現像、転写、クリーニング工
程からなるサイクルを繰り返し行う。

特に、転写工程後、感光体上の残存トナーを除去するク
リーニング工程は常に鮮明なコピー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、通常、以下の２通り
である。

１つはブレードと称するゴム性の板形状部材を感光体上
に圧接して感光体とブレードとの間の隙間を無くし、ト
ナーのすり抜けを防いで残存トナーをかき取る方法であ
り、もう１つはファーブラシのローラを感光体表面に接
するように回転させて残存トナーを抜き取る。または叩
き落す方法である。

このうち、ゴムブレードの方が安価であり、設計も容易
なため、現在ではブレードを用いるクリーニングが主流
を占めている。特に天然色カラー現像を行う場合には、
マゼンタ、シアン、イエローの３原色あるいは、さらに
ブラックを含めた４色を重ねることによって、天然色を
出しているので、トナーの使用量が通常の１色現像より
はるかに多く、そのためゴムブレードを感光体に圧接す
るクリーニング方法を用いることが最適である。

また、クリーニングブレードを感光体に圧接する方法と
しては、感光体１の回転方向に対して、第５図（ａ）に
示したようなカウンタ一方向５１と、第５図（ｂ）に示
したような順方向５２とがあり、クリ−ニゲ性はカウン
タ一方向の方が優れていることが知られている。

しかしながら、優れたクリーニング性を示すクリーニン
グブレードは、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りやすいという欠点があった
。このクリーニングブレードの反転は、例えば第５図（
ａ）に示したカウンター方向のクリーニングブレード５
９が感光体１０の移動方向Ａ１すなわちカウンタ一方向
と反対方向５３に反ってしまう現象である。

このクリーニングブレードの反転という現象は、感光体
の高寿命化のために感光体表面を硬く、すなわち削れ難
（した場合にはさらに生じ易い。また、画質向上のため
にトナーの粒径が均一化され微小なトナーが除去される
と、トナーがクリーニングブレードと感光体表面の隙間
に入ることによって引き起される潤滑性が薄れ、より一
層ブレードの反転が生じ易くなる。

また、天然色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、イエローの３色、あるいは
ブラックを含めた４色のトナーを用いて、３回あるいは
４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、さらにはエツジ
部の欠けが生じやすくなる。

また、感光体の表面層が有機物からなる場合、無機表面
に比べて、ブレードと感光体表面の摩擦抵抗が増大し、
特にブレードの反転やエツジ部の欠けが発生し易（なる
。

そこで本件出願人は先に、特願昭６２−２５７６６９号
において、感光体表面をあらかじめ粗面にしておくこと
を提案した。これによれば、感光体表面とクリーニング
ブレードとの接触面積を低下させ、また微小なトナーが
感光体表面とブレードとの隙間へ適度にもぐり込むこと
によって生ずる潤滑性を持たせ易くするので、クリーニ
ングブレードの反転等のクリーニング不良が防止できる
ものである。

一方、感光体表面を粗面にする方法としては、特開昭５
３−９２１３３号公報や特開昭５７−９４７７２号公報
に記載されているようにブラシや研磨剤を用いたりした
サンドブラスト法などによる機械的な研磨の方法、特開
昭５３−９２１３３号公報に記載されているように塗工
時の乾燥条件等で表面をゆず版状にする方法や溶剤にさ
らす方法、さらには特開昭５２−２６２２６号公報に記
載されているように表面層にあらかじめ粉体粒子を添加
して塗工し粗面にする方法等がある。このうち機械的に
研磨する方法はクリーニングブレードと感光体表面の潤
滑性を上げるという点で最も好ましい。それは機械研磨
することによって発生する感光体表面の削り粉がそのま
ま潤滑剤として作用するためである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、研磨剤を感光体上に圧接して粗面化する
従来の機械研磨方法では、研磨剤の圧接条件を制御する
ことが難しく、均一な粗面を感光体表面全域に渡って安
定に得ることは困難であった。特に感光体が偏心してい
る場合には、その部分に未粗面化部分が顕著に現われや
すかった。

本発明の目的は、感光体表面全域に渡って均一な粗面化
状態を得ることができる電子写真感光体の表面粗面化処
理方法を提供することにある。

また、本発明の目的は、クリーニングブレードの反転や
エツジ部の欠けなどによるクリーニング不良を防止する
ような粗面化状態を形成することができる電子写真感光
体の表面粗面化処理方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、前述の問題点を解決すべく鋭意検討を重
ねた結果、特定の表面粗面化処理が優れた電子写真感光
体を製造することができることを見い出した。

すなわち、本発明はフィルム状研磨材を摺擦することに
より電子写真感光体の表面を粗面化処理する方法におい
て、電子写真感光体に対し硬度３０゜以上８５°以下の
弾性部材によってフィルム状研磨材を圧接することを特
徴とする電子写真感光体の表面粗面化処理方法である。

以下本発明を具体的に説明する。

第１図および第２図は本発明の表面粗面化処理方法を行
う装置の具体例の概略図を示す。時計回りまたはその反
対向りに回転する電子写真感光体１０にはフィルム状研
磨材１１が摺擦しており、この研磨材１１は感光体１０
の回転軸方向と交差する方向１２に移動している。一方
、フィルム状研磨材１１は送り出しローラー１４から送
り出されて巻き取りローラー１５によって巻き取られる
。この際、弾性部材であるゴムローラー１３が研磨材１
１を感光体１０に対して圧接している。

この方向１２に移動している研磨材を感光体１０の回転
軸方向と平行方向に移動させれば感光体表面全域にわた
って均一に粗面化することができる。

なお、この装置は立てて用いてもよいし横にして用いて
もよい。

本発明における弾性部材の硬度は３０°以上８５゜以下
であるが、さらに好ましくは４５°以上７５゜以下であ
る。なお、弾性部材の硬度の測定はＪＩＳＫ６３０１に
準拠した測定法によるＪＩＳ−Ａ型硬度測定器（チクロ
ックＧ５７０６．チクロック社製）により行なった。

硬度が３０°未満であると感光体の偏心等により研磨材
と接触しない部分ができるために、部分的な未粗面化あ
るいは不充分な粗面化状態となり、ブレード反転が起っ
てしまう。また、硬度が８５°を越えると感光体に深い
傷が入ってしまい、画像欠陥が発生してしまう。そこで
硬度を３０°以上８５゜以下とすることにより、研磨材
が感光体に均一に圧接されるので感光体表面の均一な粗
面化が可能となる。

本発明における弾性部材は、前記具体例で用いたローラ
ーの他、回転しない押え部材でもよい。弾性部材の材質
としてはウレタン系、シリコン系、ジエン系等のゴムや
ゴム類似物質が挙げられる。

本発明の実施に用いるフィルム状研磨材としては酸化ア
ルミニウム、シリコンカーバイト、酸化クローム、ダイ
ヤモンド等の研磨微粒子をポリエステル等の高分子フィ
ルム基材に塗布、固定したものがある。

本発明の表面粗面化処理方法によって形成される感光体
表面の粗面化状態はＪＩＳ規格ＢＯ６０１で定義される
ＩＯ点不平均粗さＲｚ（以下、単に平均面粗さと略す）
が、好ましくは０．３μｍ以上５．０μｍ以下であり、
更に好ましくは０．３μｍ以上２．０μｍ以下である。

平均面粗さを５．０μｍより大きくすると画像欠陥とし
てスジ状のものが画像に現われやすくなる。

また、平均面粗さが０．３μｍより小さい場合、クリー
ニングブレードと感光体表面の摩擦はほとんど緩和され
ず、また感光体表面が平坦なため、粗面にした効果が認
められにくい。

本発明の電子写真感光体１０は、第３図に示すように導
電性支持体３１上に感光層３２が積層されており、この
感光層３２は好ましくは電荷発生層３３と電荷輸送層３
４に機能分離された積層型感光層である。

導電性支持体３１は、アルミニウム、アルミニウム合金
、ステンレスなどの金属、導電性物質を単独または適当
なバインダー樹脂とともに塗布して導電層を設けた金属
、あるいは導電処理したプラスチックや紙などをドラム
状またはシート状に成型したものなどを用いることがで
きる。

電荷発生層３３は、アゾ顔料、キノン顔料、キノシアニ
ン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン
顔料などの電荷発生物質を、ポリビニルブチラール、ポ
リスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリカーボネートなどの結着剤樹脂に分散含有さ
せて形成することができ、また、真空蒸着装置によって
蒸着膜として形成することもできる。好ましい膜厚は、
０．０１μｍ〜３μｍである。

電荷輸送層３４は、スチリル系化合物、ヒドラゾン系化
合物、トリアリールアミン系化合物、カルバゾール系化
合物、オキサゾール系化合物、ピラゾリン系化合物など
の電荷輸送物質を、ボリアリレート、ポリスチレン、ア
クリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネートなどの結
着剤樹脂に含有させて形成することができる。好ましい
膜厚は１０μｍ〜３０μｍである。

また、感光層３２の構成として、電荷発生層３３は電荷
輸送層３４の上に形成してもよく、さらに、感光層３２
は前述の電荷発生物質と電荷輸送物質を同一層に含有さ
せた単一層型であってもよい。

さらに、導電性支持体３１と感光層３２の間には接着性
およびバリヤー性向」二のための下引き層などの中間層
を設けてもよい。また、感光層３２の上には保護層を設
けてもよい。

本発明の電子写真感光体は、少なくともその表面が樹脂
層になっており、研磨粒子により削られた樹脂の削り粉
が微細で適度な硬さをもつため感光体表面粗面化に対し
て有効に作用する。

本発明の電子写真感光体を用いた画像形成プロセスの具
体例を第４図に示す。

感光体１０の周囲には、前露光ランプ４１．１次帯電器
４２、露光手段４３、現像器４４、転写帯電器４５、ク
リーニングブレード４６を有するクリーナ４７、および
定着器４８が基本構成として配置されている。

このプロセスではまず、矢印方向に回転する感光体１０
に対し、感光体１０に残っている残留電位を前露光ラン
プ４１て光を当てて除電する。除電された感光体１０上
に１次帯電器４２より帯電を行う。

次に露光手段４３より露光を行い原画像に対応した画像
情報を投影して静電潜像を感光体１０上に形成する。感
光体１０上の静電潜像は現像器４４により現像される。

現像によって形成されたトナー像は矢印方向４９に移動
する被転写祠上に転写帯電器４５によって転写される。

被転写材に転写されなかった感光体１０上の残トナーは
クリーニングブレード４６を有するクリーナ４７によっ
てかき落しクリー−ングされる。一方、トナー像が転写
された被転写材は定着器４８に搬送されてトナーが定着
される。

このプロセスにおいては、露光手段４３はハロゲンラン
プ、蛍光灯、レーサーなどを用いることができる。また
、転写前帯電などの他の補助プロセスを用いてもよい。

また、現像は正現像でも反転現像でもよい。

失１臼運ユ ８０φＸ　３６０　ｍ　ｍのアルミニウムシリンダーを
支持体とし、これにナイロン（６−６６−６１０−１２
四元ナイロン共重合体）の５％メタノール溶液を浸漬塗
布し１μｍ厚の下引き層を設けた。

次に下記構造式 のジスアゾ顔料を１０部（重量部、以下同様）ポリビニ
ルブチラール（ブチラール化度６８％数平均分子１１２
００００）　５部およびシクロへキサノン５０部を１φ
ガラスピーズを用いたサンドミルで２０時間分散した。

この分散液にメチルエチルケトン７０〜１２０（適宜）
部を加えて下引層上に塗布し膜厚０．１μｍの電荷発生
層を形成した。

次に、ビスフェノールＺ型ポリカーホネート（粘度平均
分子量３００００）　１０部、下記構造式のヒドラゾン
化合物１０部をモノクロルベンゼン６５部中に溶解し、
この溶液を上記電荷発生層上に浸漬塗布し１８μｍ厚の
電荷輸送層を形成して電子写真感光体を作製した。この
感光体の表面平均面粗さは０．０μｍであった。

次に、厚さ５０μｍ１幅５０　ｍ　ｍ　、フィルム粒度
６．０μｍのフィルム状研磨利（住友スリーエム社製、
ラッピングフィルム）を第１図、第２図と同様の表面粗
面化処理装置の送り出しローラー１４と巻き取りローラ
ー１５にセットした。弾性部材として硬度６０°のウレ
タンゴムローラー（径４０ｍｍ）を用いて第１図、第２
図のようにフィルム状研磨材を感光体に圧接させた。こ
の装置ではフィルム状研磨材は１分間に２５　ｍ　ｍの
速度で移動するようになっている。

この装置を用い、作製した感光体を回転させながら３２
０　ｍ　ｍの幅で表面の粗面化処理を行ったところ感光
体の表面全域に渡って平均面粗さ（Ｒｚ）１．０μｍ１
最小面粗さ０．６μｍ１最人面粗さ１．６μｍであった
。

この感光体を使用して、帯電、像露光、現像、転写およ
びポリウレタンゴムによるクリーニングブレード（線圧
１１　、５　ｇ　／　ｃ　ｍ　）を有する第４図と同様
の構成の電子写真装置（ＮＰ−３５２５、キャノン製）
に組み入れて繰り返し画像出し評価を行った。

その結果、クリーニングブレードの反転等によるクリー
ニング不良は発生せず、またコピー画像を目視により注
意深く観察したところ、表面粗面化に起因する画像欠陥
は見られずに良好なコピー画像が１０万枚まで得られた
。

度較立ユ 実施例１の装置でゴムローラーの硬度を９ｏ°のものに
換えて粗面化処理を行なったところ、感光体の表面の平
均面粗さは３．３μｍ１最小面粗さ１．３μｍ１最大面
粗さ７．７μｍとなった。これは５ ゴムローラーの硬度が高いために粗面化する場合の研磨
材の感光体への押し圧が高くなりすぎたために感光体表
面に深い傷が発生した。このようにして処理した感光体
を実施例１で用いた電子写真装置に組み入れて画像出し
評価を行なったところ、５μｍ以上の深い傷の所がスジ
となって画像に現われてしまった。

６ ２３４５および６ 実施例１の装置で用いられたフィルム粒度６μｍの研磨
材のかわりに、フィルム粒度９μｍの研磨材を用いて表
１に示す硬度の弾性部材を用いて粗面化処理を行なった
。得られた表面の平均面粗さ（Ｒｚ）、最小面粗さ、最
大面粗さ及び電子写真装置に組み入れて１０万枚の耐久
評価の結果を表１に同時に示す。

表　　　１ 比・　２および３ 実施例２で用いた硬度の弾性部材のかわりに表２に示す
硬度のものを用いて粗面化処理を行なった。

表　　　　２ 以上に示したように、研磨材を電子写真感光体に圧接す
るために用いられる弾性部材の硬度を３０’以上８５°
以下のものを用いて粗面化することによって、均一な粗
面を得ることが出来、クリ一二ングブレードの反転やス
ジ状の画像欠陥を防止することが出来た。

〔発明の効果〕

以上説明したように、フィルム状研磨材を電子写真感光
体に圧接するために用いられる弾性部材の硬度が３０　
’以上８５°以下のものを用いることによって、均一な
面を感光体表面全域に渡って安定に得ることが出来、電
子写真装置に入れて使用してもクリーニングブレードの
反転がなく、常に良質な画像を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表面粗面化処理方法を実施するための
装置例の概略的斜視図、第２図は第１図の装置を上部か
ら見た概略図、第３図は電子写真感光体の断面模式図、
第４図は電子写真装置における画像形成プロセスを説明
するための断面模式図、第５図はクリーニングブレード
と電子写真装置の当接関係を示す模式図である。 イＯ ／−′ んり

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルム状研磨材を摺擦することにより電子写真
   感光体の表面を粗面化処理する方法において、電子写真
   感光体に対し硬度３０゜以上８５゜以下の弾性部材によ
   ってフィルム状研磨材を圧接することを特徴とする電子
   写真感光体の表面粗面化処理方法。