JP2001289630A

JP2001289630A - 固体表面の評価判定方法及び固体表面の加工方法

Info

Publication number: JP2001289630A
Application number: JP2001005719A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kahata; 利幸加幡; Toshio Fukagai; 俊夫深貝; Katsuhiko Tani; 克彦谷; Junichi Yamazaki; 純一山崎; Chikayuki Iwata; 周行岩田; Yuka Miyamoto; 由佳宮本; Takuji Kato; 拓司加藤; Yoshio Watanabe; 好夫渡邉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】相対評価ではなく、測定条件が変更されても
評価判定を容易にすることができる普遍的な固体表面の
評価判定方法及び固体表面の加工方法を提供する。【解決手段】固体表面の断面曲線を水平方向にΔｔ
［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高
さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群を測定する工程と、該デ
ータ群に対し下式（数１）に従い離散的なフーリエ変換
を行い、下式（数２）により導出したパワースペクトル
を計算する工程と、計算されたパワースペクトルを、特
定の基準値に対比させて固体表面の良否を判定する工程
を有することを特徴とする固体表面の評価判定方法。【数１】（ここで、ｎ，ｍは整数、Ｎ＝２^p、ｐは整数である）【数２】上記方法により得られた結果に基づき固体表面の加工条
件を変化させることを特徴とする固体表面の加工方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体表面の評価判
定方法及び固体表面の加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】固体表面の断面曲線を的確に判断するこ
とが多くの分野で求められている。例えば、その固体と
塗料等他の物質との接着性、あるいは他の物質との摩擦
特性、あるいは光学的、電気的、電気化学的特性等の特
性は固体表面の断面曲線により大きく変わる。特に、画
像形成等に用いられる感光体の基体あるいは基体に積層
した膜等の断面曲線は、形成される画像に多大な影響を
及ぼすことが知られている。

【０００３】固体表面の断面曲線の判定方法としては、
例えばＪＩＳＢ０６０１に示されているような中心線平
均粗さ（Ｒａ）、最大粗さ（Ｒｍａｘ）及び十点平均粗
さ（Ｒｚ）による判定がなされていた。ところが、それ
らのパラメータの値がほぼ同じであっても、特性に大き
な差が生じる場合があり、その時の断面曲線は明らかに
異なっていた。断面曲線の判定として、基準となる断面
曲線を設定しようとしても、断面曲線は一般に多数の波
が重畳されたものであり、水平方向に全く同じ形状の波
があるわけでないため、判定は極めて困難であった。ま
た、表面加工を行う場合、加工条件及び表面加工機の各
部品の磨耗状態、管理保守状態によっては加工された固
体表面の断面曲線の規則性が崩れる傾向にあり判定はさ
らに困難になってしまっていた。

【０００４】固体表面の断面曲線を評価する方法とし
て、例えば特開平９−１７８４７０号公報には、測定物
の表面の断面曲線をフーリエ変換したスペクトルから固
体表面の判定を行う方法が開示されている。この判定方
法は断面曲線を、構成する複数の波に分解し、個々の波
の波長を知ることができるため、従来の判定方法に比べ
て判定がしやすくなる。また、特定の波の除去、あるい
は他の波の加算等による新たな解析を行うには便利であ
る。しかし、このスペクトルは多くの弱い波も表現され
るため、多数の波が出現し、判断があいまいになりやす
い。また、固体表面の特性は個々の波のパワー（パワ
ー）に相関していることの方が多いため、この判定方法
では判断を誤りやすい。

【０００５】パワースペクトルは、個々の波のパワーを
示しているため、固体表面の断面曲線の評価をするには
最適である。特開平７−１２８０３７号公報には、処理
面の面波形をフーリエ変換して周波数とパワースペクト
ルとの周波数分析関係に変換し、周波数分析関係に基づ
き面粗さを評価する方法が開示されている。しかしなが
ら、特開平７−１２８０３７号公報には、パワースペク
トルを求めるための具体的な方法の開示がない。また、
周波数の表現においても単位の開示がないため各周波数
の波がどのような波長の波に相当するのか分からない。
固体表面の断面曲線の測定条件が一定であり、解析条件
も一定である場合の相対評価であればこれでも良いので
あるが、固体表面の断面曲線の測定条件あるいは解析条
件が少しでも異なれば評価、判定を行うことができなく
なってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題を解決し、相対評価ではなく、固体表面の断面
曲線の測定条件が変更されても適切な評価判定を容易に
することができる普遍的な固体表面の評価判定方法及び
該評価判定方法を利用した固体表面の加工方法を提供す
ることをその課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、固体表面
の評価判定方法として相対評価ではなく、測定条件が変
更されても評価できるよう鋭意検討を重ねた結果、固体
表面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ
個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］の
データ群に対し下式（数９）に従い離散的なフーリエ変
換を行い、下式（数１０）により導出したパワースペク
トルを特定の基準に対比させることで、容易に固体表面
の良否をできることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【数９】（ここで、ｎ，ｍは整数、Ｎ＝２^p、ｐは整数である）

【数１０】

【０００８】即ち、本発明によれば、以下の固体表面の
評価判定方法が提供される。（１）固体表面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の
間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）
［μｍ］のデータ群を測定する工程と、該データ群に対
し下式（数１１）に従い離散的なフーリエ変換を行い、
下式（数１２）により導出したパワースペクトルを計算
する工程と、計算されたパワースペクトルを、特定の基
準値に対比させて固体表面の良否を判定する工程を有す
ることを特徴とする固体表面の評価判定方法。

【数１１】（ここで、ｎ，ｍは整数、Ｎ＝２^p、ｐは整数である）

【数１２】（２）Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが２０４８
以上であることを特徴とする上記（１）の固体表面の評
価判定方法。（３）固体表面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の
間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）
［μｍ］のデータ群を測定する工程と、該データ群に対
し下式（数１３）に従い離散的なフーリエ変換を行い、
下式（数１４）及び（数１５）より導出したＩ（Ｓ）を
特定の敷居値に対比させて、その対比結果に基づき固体
表面の良否を判定する工程を有することを特徴とする固
体表面の評価判定方法。

【数１３】（ここで、ｎ，ｍは整数、Ｎ＝２^p、ｐは整数である）

【数１４】

【数１５】（４）Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが２０４８
以上であることを特徴とする上記（３）の固体表面の評
価判定方法。（５）固体表面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の
間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）
［μｍ］のデータ群を測定する工程と、該データ群に対
し下式（数１６）に従い離散的なフーリエ変換を行い、
下式（数１７）及び（数１８）より導出したＩ’（Ｓ）
を特定の敷居値に対比させて、その対比結果に基づき固
体表面の良否を判定する工程を有することを特徴とする
固体表面の評価判定方法。

【数１６】（ここで、ｎ，ｍは整数、Ｎ＝２^p、ｐは整数である）

【数１７】

【数１８】（ここで、ａ，ｂはＮ以下の整数でａ≦ｂである）（６）Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが２０４８
以上であることを特徴とする上記（５）の固体表面の評
価判定方法。（７）該固体が、円筒状体である上記（１）〜（６）の
固体表面の評価判定方法。（８）該固体が、ベルト状体である上記（１）〜（６）
の固体表面の評価判定方法。（９）該固体が、平板状体である上記（１）〜（６）の
固体表面の評価判定方法。（１０）該固体が、感光体である上記（１）〜（９）の
固体表面の評価判定方法。（１１）評価判定対象の固体表面が、基体上に少なくと
も感光層を設けた感光体における該感光層の表面である
ことを特徴とする上記（１）〜（１０）の固体表面の評
価判定方法。（１２）評価判定対象の固体表面が、基体上に少なくと
も感光層を設けた感光体における該感光層の基体側界面
であることを特徴とする上記（１）〜（１０）の固体表
面の評価判定方法。（１３）評価判定対象の固体表面が、基体上に下引層を
介して感光層を設けた感光体における該下引層の表面で
あることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に
記載の固体表面の評価判定方法。（１４）評価判定対象の固体表面が、基体上に感光層を
設けた感光体における基体表面であることを特徴とする
上記（１）〜（１０）の固体表面の評価判定方法。

【０００９】また、本発明によれば、以下の固体表面の
加工方法が提供される。（１５）上記（１）〜（１４）の固体表面の評価判定方
法による評価判定結果に基づいて、該固体の表面加工条
件を変化させることを特徴とする固体表面の加工方法。（１６）変化させる表面加工条件が、切削方法であるこ
とを特徴とする上記（１５）の固体表面の加工方法。（１７）変化させる表面加工条件が、ブラスト方法であ
ることを特徴とする上記（１５）の固体の表面加工方
法。（１８）変化させる表面加工条件が、陽極酸化方法であ
ることを特徴とする上記（１５）の固体表面の加工方
法。（１９）変化させる表面加工条件が、メッキ方法である
ことを特徴とする上記（１５）の固体表面の加工方法。（２０）変化させる表面加工条件が、塗布方法であるこ
とを特徴とする上記（１５）の固体表面の加工方法。

【００１０】さらに、本発明によれば、以下の固体物品
が提供される。（２１）上記（１５）〜（２０）の加工方法により表面
が加工されたものであることを特徴とする固体物品。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明による固体表面の評価判定方法は、請求項１〜１
４（上記（１）〜（１４））に示した通りのものであ
る。具体例を示しながら詳述する。

【００１２】一例としてアルミニウムドラムの断面曲線
を図１、図２に示し、それぞれのパワースペクトル（Δ
ｔ＝０．３１μｍ、Ｎ＝４０９６）を図３、図４に示し
て具体的に説明を行う。Ａは新品のダイヤモンドバイト
を用いた切削機で切削したものであり、Ｂは同一の切削
機でアルミニウムドラムを５００本切削した後に切削し
たものである。

【００１３】２本のアルミニウムドラムの断面曲線は明
らかに異なるが、従来から用いられてきた表面粗さのパ
ラメータＲｚはほとんど変わらない。しかし、パワース
ペクトルでは違いは一目瞭然であり、アルミニウムドラ
ムＡは１５／１２７０μｍ^-1、即ち波長が８４．７μｍ
の波が他の波長の波に比べてかなり強い。一方、アルミ
ニウムドラムＢでは１５／１２７０μｍ^-1の波のほかに
も２／１２７０μｍ^-1、即ち波長が６３５μｍの波が存
在しているが、これらの波のパワーはアルミニウムドラ
ムＡの８４．７μｍの波のパワーよりもかなり小さい。
このように、例えば、特定の波長の波が必要な（あるい
はあってはならない）部材であれば、パワースペクトル
グラフを作製することでその波が存在するどうか、また
その波のパワーがどの程度か簡単に知ることができるた
め、固体の良否を判定することは極めて容易である。ま
た、基準値から外れたりした場合は、即座に表面加工条
件（切削の場合はバイトの送り量、バイトの交換、回転
速度等）を変更し、基準値内にするようにすることで不
良品を出すことなく適切な表面加工を行うことができ
る。

【００１４】多くの場合、表面加工は製品を作製する工
程の初期の処理段階であることが多い。そのため、表面
加工工程での固体表面の評価判定が不適切だと、製品が
完成したあとの最終検査工程で、表面加工不良が原因の
不具合点が発見されたのでは、表面加工不良が発生して
から不具合点が発見されるまでに生産された製品のほと
んどが不良となってしまう可能性が高い。本発明は、表
面加工工程での固体表面の評価判定を適切に行うことが
できるため、評価結果が不可の場合は、無駄な生産を続
けることなく、迅速に表面化好条件を適切な条件に変更
することにより、効率的に固体表面を常に最適な状態に
なるよう表面加工を行うことができる。

【００１５】パワースペクトルの基準値としては、前述
の条件（必要な（あるいは不要な）波長の波の存在ある
いはその波のパワーの強さ）のほか、パワースペクトル
の形状あるいはパワースペクトルを加工した値等が用い
られる。塗料等との接着性、あるいは他の固体との摩擦
特性、あるいは光学的、電気的、電気化学的特性等の特
性は全ての波のパワーの緩和、即ち断面曲線の波のパワ
ーと関係するＩ（Ｓ）と相関がある場合が多い。特に、
可干渉光を書き込み光に用いた画像形成装置における感
光体においては、基体表面のＩ（Ｓ）と濃淡縞の異常画
像の発生状況には明確な相関関係がある。

【数１９】

【００１６】画像形成装置の画像形成プロセス、感光体
の構成により、敷居値であるＩ（Ｓ）の値は適宜選択さ
れるものであるが、Ｉ（Ｓ）が１２．０×１０^-3以上で
あると濃淡縞の発生はほとんどなくすることができる。

【００１７】固体表面の断面曲線の水平方向をｔ［μ
ｍ］としたとき、表面粗さｘ（ｔ）［μｍ］は、不規則
変動量であるが、どのような不規則変動も種々の周波数
の正弦波的変動を適当な位相と振幅で合成して得られ
る。つまり、これはフーリエ変換により表現できる。

【数２０】

【数２１】（上記式中、ｋは波数［μｍ^-1；１μｍの長さ当たりの
波の数］。フーリエ成分Ｘ（ｋ）は、不規則変動量ｘ
（ｔ）に含まれる、波数ｋ［すなわち波長で言うとλ＝
１／ｋ［μｍ］］の波の振幅を表している。｜Ｘ（ｋ）
｜²は、波数ｋの成分波のエネルギーを表している。）

【００１８】次に、波数ｋとその成分波のエネルギー｜
Ｘ（ｋ）｜²の分布関係（スペクトル）の考察を行う。

【数２２】Ｓ（ｋ）は、単位区間［１μｍ］当たりの断面曲線の波
数ｋの成分波の平均エネルギーであり、Ｓ（ｋ）をパワ
ースペクトルと定義する。しかしながら実際は、断面曲
線の高さｘ（ｔ）は、−∞＜ｔ＜∞で定義できる訳では
なく、測定は断面曲線内の一部分−Ｔ／２≦ｔ≦Ｔ／２
でなされる。ここでＴは全測定区間の長さである。この
ため、Ｔ→∞の極限をとるのではなく、波長１／ｋに対
して巨視的物理量としての平均が意味を持つ程度に十分
大きいＴをとり、下式（数２３）を計算すれば、実質的
には、Ｔ→∞の極限をとったものと一致する。

【数２３】

【００１９】フーリエ変換も、離散的なフーリエ変換を
用いるために以下のような変換を行う。

【数２４】（ここで、ｎ，ｍは整数、ただし、Ｎは表面粗さのサン
プリング点数で、Ｎ＝２ ^pの形で表される整数の必要が
ある。Δｔ［μｍ］は、断面曲線の高さの測定点（サン
プリング）間隔であり、Ｔ／Δｔ＝Ｎの関係がある。）

【００２０】具体的な離散的なフーリエ変換でのパワー
スペクトル導出には、下式（数２５）に従う計算を行
う。

【数２５】

【００２１】断面曲線の水平方向の測定範囲Ｔは短すぎ
ると変換に係る波の数が少なくなるため誤差が大きくな
るため適宜選択される必要がある。また、Δｔが判定に
注目する波の波長よりも十分小さくないと、判定に注目
する波のパワーの誤差が大きくなりやすい。多くの場
合、Δｔは０．０１〜５０．００μｍ、好ましくは０．
０５〜４０．００μｍ、より好ましくは０．１０〜３
０．００μｍである。Δｔが０．０１μｍ未満では測定
範囲Ｔを十分な大きさにするためには膨大な数のサンプ
リングが必要となり計算に負担がかかるため、結果的に
測定範囲Ｔを小さくすることになってしまうため、誤差
が大きくなりやすい。Δｔが５０．００μｍを超える
と、固体表面の各特性に関係する波長の小さな波を抽出
することができなくなり、適切な固体表面の判定が難し
くなる。

【００２２】サンプリング数Ｎは計算の負担を考えなけ
れば、大きいほどよいが、実用的には、２０４８以上、
好ましくは４０９６以上、より好ましくは８１９２以上
であることが誤差を小さくする上で好ましい。

【００２３】本発明者らは感光体の基体の断面曲線につ
いてサンプリング点数Ｎ＝４０９６、サンプリング間隔
Δｔ＝０．３１［μｍ］のとき、パワースペクトルは十
分に収束していることを確認している。

【００２４】さらに、下式（数２６）により算出したＩ
（Ｓ）は、固体表面の変動の大きさを表す新たなパラメ
ータとして、固体表面の評価判定方法として極めて有力
なものである。

【数２６】

【００２５】この固体表面の変動の大きさを表す新たな
パラメータＩ（Ｓ）も本発明者らは感光体の基体の断面
曲線についてΔｔ＝０．３１［μｍ］のときは、Ｎ＝４
０９６ならば、数％誤差内に収束することを確認してい
る。

【００２６】別の見方をすれば、固体の表面粗さの測定
値のサンプリング間隔（実空間）Δｔ［μｍ］、パワー
スペクトルのサンプリング間隔（逆空間）Δｎ＝１／
（Ｎ・Δｔ）［μｍ^-1］となるが、これは、断面曲線の
高さｘ（ｔ）の定義域が、Ｔ＝Ｎ・Δｔの区間であるこ
とによるためで、逆空間でのΔｎ＝１／（Ｎ・Δｔ）間
隔のサンプル値のフーリエスペクトルにより、原信号ｘ
（ｔ）が再現することを意味しており、ここで再現でき
る断面曲線の変動周期は、［シャノン（Ｓｈａｎｎｏ
ｎ）のサンプリング定理によると］、２Δｔ程度であ
る。現在考察している現象に関しては、この程度以上の
変動周期の表面粗さが関与しており、Δｔ＝０．３１
［μｍ］のサンプリング間隔で十分であるが、現象によ
ってはさらに細かい周期の変動を考察対象とする必要が
ある。この時は、それに応じて、サンプリング間隔を短
くすればよい。

【００２７】ここでは、Ｉ（Ｓ）は、断面曲線を構成す
る全ての波長の波について行ったが、特定の領域の波長
の波が特性と相関があると分かっている場合には、パワ
ースペクトルの積分範囲を必要とする波長の領域のみと
して評価判定を行うこともできる。即ち、Ｎ・Δｔ／ｂ
〜Ｎ・Δｔ／ａ［μｍ］（ここで、ａ，ｂはａ≦ｂを満
たすＮ以下の整数）の波を注目する場合、下式（数２
７）により算出したＩ’（Ｓ）を固体表面の評価判定方
法のためのパラメータとして用いることができる。ａ、
ｂの値の設定の仕方は、例えば、Δｔ＝１μｍ、Ｎ＝４
０９６でサンプリングした断面曲線の中で、１００〜２
００μｍの波に注目するとすると、ａは１×４０９６／
２００=２０．４８から２０とし、ｂは１×４０９６／
１００＝４０．９６から４１とするようにして行う。

【数２７】

【００２８】本発明の固体表面の判定方法は、前述の切
削、ブラスト、研磨、陽極酸化及び、メッキ、塗布等の
他あらゆる表面加工の場合に対しても適用可能であり、
極めて明快に判定することができる。

【００２９】本発明において、固体表面の断面曲線を測
定する方法としては、再現性、測定精度を考慮して適宜
選択されるものであるが、例えば、物理的、光学的、電
気的、電気化学的手段等により測定することができ、特
に触芯式の物理的手段、光学的手段が再現性、測定精度
の点で好ましい。

【００３０】本発明の固体表面の判定方法は固体の形状
が平板状、円筒状、ブロック状等どのような形状のもの
においても簡便で適切な評価判定が可能であるが、特に
円筒状基体の表面の評価判定においては、円筒状基体の
中心軸を含有した面で切断した基体表面の断面曲線の一
方向のみの評価判定なため、適用が容易であり、評価判
定は、迅速にかつ確実に評価判定を行うことができる。
そのため判定結果を表面加工工程にフィードバックし、
適切な加工方法を変化させることが極めて容易となる。

【００３１】また、本発明の固体表面の判定方法は、前
述のようにあらゆる固体表面に適応可能であるが、特に
微妙な表面状態が画像に大きく影響する感光体の感光層
表面、感光層の基体側界面、基体表面、下引層等の評価
に極めて有効である。

【００３２】本発明の固体表面の評価判定に特に威力を
発揮する感光体としては、基体上に少なくとも電荷発生
物質及び電荷輸送物質を含有した感光層を設けた構成で
あり、必要により下引層、保護層を設けることもでき
る。本発明の感光体は、電荷発生層と電荷輸送層を別々
に積層した積層型、電荷発生物質と電荷輸送物質が混合
されている単層型を例示することができる。

【００３３】感光体の基体としては、銅、アルミニウム
ニウム、金、銀、白金、鉄、パラジウム、ニッケル等の
金属あるいはこれら金属を主成分とする合金をドラム状
あるいはベルト状に形成したものや、上記の金属、酸化
錫、酸化インジウム等をプラスチックフィルム等に真空
蒸着、無電解メッキ、貼りあわせ等によって付着させた
ベルトあるいはシートを例示することができる。本発明
で評価対象となる感光体基体表面は、感光層との接着性
を向上させるために下引層の積層、陽極酸化皮膜形成、
切削、ブラスト、ホーニング等により表面加工を施され
ていることが好ましい。また前述のように、濃淡縞の異
常画像を抑制するためには基体表面は十分荒れているこ
とが好ましく、基体の組成、作成条件等を制御したり、
物理的、電気化学的等の方法により荒らすことが好まし
い。中でも切削、ブラスト、ホーニング等の物理的加工
方法が荒らす効果が高く好ましい。

【００３４】感光体の下引層としては樹脂、あるいは白
色顔料と樹脂を主成分としたもの、及び導電性基体表面
を化学的あるいは電気化学的に酸化させた酸化金属膜等
が例示できるが、白色顔料と樹脂を主成分とするものが
好ましい。白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミ
ニウムニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸
化物が挙げられ、中でも導電性基体からの電荷の注入防
止性が優れる酸化チタンを含有させることが最も好まし
い。下引層に用いる樹脂としてはポリアミド、ポリビニ
ルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑
性樹脂、アクリル、フェノール、メラミン、アルキッ
ド、不飽和ポリエステル、エポキシ等熱の硬化性樹脂、
これらの中の一種あるいは複数種の混合物を例示するこ
とができる。

【００３５】感光体に用いる電荷発生剤としては、例え
ば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔
料、テトラキスアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、
チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染
料、シアニン系色素、スチリル系色素、ビリリウム系染
料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系
顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔
料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタ
ロシアニン系顔料等の有機系顔料及び染料や、セレン、
セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化
亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料
を使用することができ、電荷発生剤は一種あるいは複数
種を用いることができる。

【００３６】電荷輸送材料としては、例えば、アントラ
セン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テト
ラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘
導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル
化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、
ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化
合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イ
ミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニ
レンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフ
ェニルメタン誘導体等の一種あるいは複数種を混合して
使用することができる。

【００３７】上記電荷発生層、電荷輸送層の感光層を形
成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であ
り、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬
化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができ、適
当な結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩
化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポ
リビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、
（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネー
ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスル
ホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシア
ネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化
性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾ
ール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の
光導電性樹脂など一種の結着樹脂あるいは複数種と結着
樹脂の混合を挙げることができるが、特に、これらのも
のに限定されるものではない。

【００３８】本発明の固体表面の判定方法は、感光体の
基体表面の評価判定、下引層等の各層の表面を評価判定
の場合にも本発明は極めて威力を発揮する。そのため、
本発明の製造方法により、生産性の高い感光体の製造が
可能となり、かつ製造した感光体は、従来より問題とな
っていた書き込み光による濃淡縞異常画像等の問題を起
こすことなく極めて高品質の画像形成が可能である。

【００３９】

【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。

【００４０】実施例１アルミニウムドラムの表面を新品のダイヤモンドバイト
を用いた切削機により切削して、直径９０ｍｍ、長さ３
５２ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウムドラムを同一切削
条件で４本作製した。このアルミニウムドラム表面を表
面粗さ計サーフコム１４００Ａにて測定したところ、い
ずれも図５のような断面曲線を有していた。この断面曲
線からΔｔ＝０．３１μｍで、Ｎ＝４０９６個サンプリ
ングし、離散的なフーリエ変換を行い、図６に示すパワ
ースペクトルグラフを作成した。Ｉ（Ｓ）を計算したと
ころ３３．５×１０^-3であった。アルミニウムドラムの
表面のＩ（Ｓ）の規格は１２．０×１０^-3以上としてい
たため、これらのアルミニウムドラムは全て合格であっ
た。

【００４１】次に、アクリル樹脂（アクリディックＡ−
４６０−６０（大日本インキ化学工業製））１５重量
部、メラミン樹脂（スーパーベッカミンＬ−１２１−６
０（大日本インキ化学工業製））１０重量部をメチルエ
チルケトン８０重量部に溶解し、これに酸化チタン粉末
（ＴＭ−１（富士チタン工業製））９０重量部加え、ボ
ールミルで１２時間分散し、下引層塗布液を作製した。
切削により表面を粗面化したアルミニウムドラムを上記
下引層塗工液に浸漬した後、速度一定で垂直に引き上げ
て塗工した。アルミニウムドラムの方向を維持したま
ま、乾燥室に移動させ１４０℃で２０分乾燥し、厚さ
３．５μｍの下引層をアルミニウムドラム上に形成し
た。この下引層表面を表面粗さ計サーフコム１４００Ａ
にて測定したところ、図７のような断面曲線を有してい
た。この断面曲線からΔｔ＝０．３１μｍで、Ｎ＝４
０９６個サンプリングし、離散的なフーリエ変換を行
い、図８に示すパワースペクトルを作成した。Ｉ（Ｓ）
を計算したところ２２．７×１０^-3であった。アルミニ
ウムドラム上に形成した下引層のＩ（Ｓ）の規格は６．
０×１０^-3以上としていたため合格であった。

【００４２】次に、ブチラール樹脂（エスレックＢＬＳ
（積水化学製））１５重量部をシクロヘキサノン１５０
重量部に溶解し、これに下記構造式（化１）のトリスア
ゾ顔料１０重量部を加えてボールミルで４８時間分散し
た。

【化１】さらにシクロヘキサノン２１０重量部を加え、３時間分
散を行った。これを固形分が１．５重量％になるように
攪拌しながらシクロヘキサノンで希釈した。こうして得
られた電荷発生層用塗工液に、下引層を形成したアルミ
ニウムドラムを浸漬し、１２０℃、２０分間下引層と同
様に乾燥を行い、約０．２μｍの電荷発生層を形成し
た。さらに下記構造式（化２）の電荷輸送材料６重量
部、ポリカーボネート樹脂（パンライトＫ−１３００
（帝人化成製））１０重量部、シリコーンオイル（ＫＦ
−５０（信越化学工業製））０．００２重量部を９０重
量部の塩化メチレンに溶解した。

【化２】こうして得られて電荷輸送層塗工液に、下引層／電荷発
生層を形成したアルミニウムドラムを浸漬し、１２０
℃、２０分間下引層と同様に乾燥を行い、電荷発生層上
に厚さ約２３μｍの電荷輸送層を形成し、感光体を作製
した。上記で作製した感光体を、書き込み光の波長が７
８０ｎｍ、書き込み画像の解像度が４００ｄｐｉのｉｍ
ａｇｉｏｃｏｌｏｒ２８００（リコー製）に搭載し
た。全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したとこ
ろ、均一な画像が得られ、濃淡縞の異常画像は認められ
なかった。また、カラーの風景写真をカラーコピーした
ところ、高品質の画像が得られた。

【００４３】比較例１実施例１で用いた切削機でダイヤモンドバイトを交換す
ることなく、アルミニウムドラムを５０１本切削した。
実施例１と同様にして５０１本目に切削したアルミニウ
ムドラム表面の断面曲線（図９）を測定した。さらに、
実施例１と同様にアルミニウムドラム表面の断面曲線の
パワースペクトルグラフ（図１０）を作成し、Ｉ（Ｓ）
を計算したところ１０．８×１０^-3であった。アルミニ
ウムドラムのＩ（Ｓ）の規格は実施例１と同じであるの
で不可であるが、継続して感光体を作製した。下引層の
断面曲線（図１１）について実施例１と同様に下引層の
断面曲線のパワースペクトル（図１２）のＩ（Ｓ）を計
算したところ５．３×１０^-3であった。下引層のＩ
（Ｓ）の規格は実施例１と同じであるので不可である
が、継続して感光体を作製した。実施例１と同様に全面
均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、画像端
部付近に濃淡の乱れが生じているように見えた。実施例
１と同じカラーの風景写真をカラーコピーしたところ、
凝視すると画像端部付近が僅かに濃淡の乱れが生じてい
るように見えた。

【００４４】実施例２実施例１において、ｉｍａｇｉｏｃｏｌｏｒ２８０
０（リコー製）を改造し、書き込み画像の解像度を１０
００ｄｐｉとしたこと以外は実施例１と同様に全面均一
の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、均一な画像
が得られ、濃淡縞の異常画像は発生しなかった。また、
実施例１と同じカラーの風景写真をカラーコピーしたと
ころ、高品質の画像が得られた。

【００４５】比較例２比較例１で作製した感光体を用いたこと以外は実施例２
と同様に白黒ハーフトーン画像を出力したところ、画像
端部付近に帯状の４組の薄い濃淡縞が認められ、また、
約２８０ｍｍの間隔で、木目状の薄い濃淡縞が認められ
た。実施例１と同じカラーの風景写真をコピーしたとこ
ろ、画像端部付近に薄い帯状の異常画像が観測され、さ
らに全面均一の白黒ハーフトーン画像で木目状の濃淡縞
が認められたのとほぼ同じ高さの場所の色合いが部分的
にやや不自然であった。

【００４６】実施例３実施例２で用いたダイヤモンドバイトと同じ型の新品の
ダイヤモンドバイトを用い、実施例２と同じ大きさのア
ルミニウムドラムの切削を行った。切削の完了したアル
ミニウムドラムは直ちに実施例１と同様に断面曲線を測
定し、Ｉ（Ｓ）を計算した。アルミニウムドラムのＩ
（Ｓ）の規格を１２．０×１０^-3以上として、規格外に
なったら切削を中止し、ダイヤモンドバイトの交換を行
うこととした。実施例２と同じように下引層、電荷発生
層、電荷輸送層を積層して１０００本の感光体の連続生
産を行った。連続生産ではアルミニウムドラム３８７本
目及び８１９本目にアルミニウムドラムのＩ（Ｓ）が１
２．０×１０^-3未満となったため、ダイヤモンドバイト
の交換を２回行った。生産された感光体を５０本毎、２
０のロットに分類し、各ロットの中から、無作為に感光
体を１本選定し、実施例３と同様の画像形成装置を作製
して、全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力して濃淡
縞の異常画像の有無を評価した。その結果、２０ロット
全て濃淡縞の異常画像はなかった。

【００４７】比較例３実施例３で、最初に用いたダイヤモンドバイト（３８７
本目にアルミニウムドラムがＩ（Ｓ）の規格外となり交
換したバイト）で２０本のアルミニウムドラムを切削
し、全てのアルミニウムドラムのＩ（Ｓ）を測定した。
切削２本目が１２．７×１０^-3となった以外、１９本の
アルミニウムドラムのＩ（Ｓ）はいずれも０．０４０未
満であった。これら２０本のアルミニウムドラムを用い
て実施例４と同様に下引層、電荷発生層、電荷輸送層を
積層して２０本の感光体を作製した。実施例４と同様に
作製した２０本の感光体を用いて画像形成装置を作製し
て、全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力して濃淡縞
の異常画像の有無を評価したところ、１５台の画像形成
装置の画像に濃淡縞の異常画像が確認された。特に７本
目以降に切削したアルミニウムドラムを用いて作製した
感光体を用いた画像形成装置では全て明瞭な濃淡縞が確
認された。

【００４８】実施例４実施例２で、アルミニウムドラムの切削の生産性を高め
るため、切削機のアルミニウムドラムの回転数及びバイ
トの送り速度を１．２、１．４、１．６倍とし、実施例
２と同様にアルミニウムドラムを切削した。アルミニウ
ムドラムの断面曲線を測定し、パワースペクトルグラフ
を作成した。４２３μｍ以上の波長の波のパワー（Ｓ）
の規格を７以下としていたところ、アルミニウムドラム
の回転数及びバイトの送り速度を１．１、１．２、１．
５倍で４２３μｍ以上の波長の波のパワーはそれぞれ、
３．４、５．６、１０．９となった。アルミニウムドラ
ムの回転数及びバイトの送り速度を実施例２に比べて
１．２倍向上させてアルミニウムドラムを作製し、実施
例２と同様の感光体を５０本作製し、実施例２と同様に
全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、い
ずれも均一な画像が得られ、濃淡縞の異常画像は発生し
なかった。一方、アルミニウムドラムの回転数及びバイ
トの送り速度を１．５倍で作製したアルミニウムドラム
で作製した感光体を用い、実施例２と同様に全面均一の
白黒ハーフトーン画像を出力したところ、画像全面に縦
スジの以上画像が発生してしまった。

【００４９】実施例５実施例４において、引続きアルミニウムドラムを５１０
本切削し、５０本目、５００本目のアルミニウムドラム
の断面曲線を測定しＲｚを求めたところ、それぞれ０．
６９μｍ、０．６８μｍとほとんど差が無かった。それ
ぞれのアルミニウムドラムのＩ（Ｓ）を測定したとこ
ろ、それぞれ１９．５×１０^-3、１０．９×１０^-3であ
った。アルミニウムドラムのＩ（Ｓ）の規格を１２．０
×１０^-3以上としていたため、５０本目のアルミニウム
ドラムは合格、５００本目のアルミニウムドラムは不合
格であった。５０本目、５００本目のアルミニウムドラ
ムを用いて実施例２と同様に全面均一の白黒ハーフトー
ン画像を出力したところ、５０本目では均一な画像が得
られたが、５００本目では木目状の濃淡縞画像が発生し
てしまった。

【００５０】

【発明の効果】請求項１〜１４の発明によれば、前記構
成を採用したので、相対評価ではなく、固体表面の断面
曲線の測定条件が変更されても適切な評価判定を容易に
かつ的確に行うことができる普遍的な固体表面の評価判
定方法を提供することができる。また、請求項１５〜２
０の発明によれば、迅速に最適な固体表面の加工条件を
求め、所望の固体表面の加工を行うことができる。さら
に、請求項２１の発明によれば、所望の固体表面の加工
を施された固体物品の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アルミニウムドラムの断面曲線の一例を示す図
である。

【図２】アルミニウムドラムの断面曲線の一例を示す図
である。

【図３】図１の断面曲線から求めたパワースペクトルを
示す図である。

【図４】図２の断面曲線から求めたパワースペクトルを
示す図である。

【図５】実施例１のアルミニウムドラム表面の断面曲線
を示す図である。

【図６】図５の断面曲線から求めたパワースペクトルを
示す図である。

【図７】実施例１の下引層表面の断面曲線を示す図であ
る。

【図８】図７の断面曲線から求めたパワースペクトルを
示す図である。

【図９】比較例１のアルミニウムドラム表面の断面曲線
を示す図である。

【図１０】図９の断面曲線から求めたパワースペクトル
を示す図である。

【図１１】比較例１の下引層の断面曲線を示す図であ
る。

【図１２】図１１の断面曲線から求めたパワースペクト
ルを示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷克彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者山崎純一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者岩田周行東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者宮本由佳東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者加藤拓司東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者渡邉好夫東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体表面の断面曲線を水平方向にΔｔ
［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高
さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群を測定する工程と、該データ群に対し下式（数１）に従い離散的なフーリエ
変換を行い、下式（数２）により導出したパワースペク
トルを計算する工程と、計算されたパワースペクトルを、特定の基準値に対比さ
せて固体表面の良否を判定する工程を有することを特徴
とする固体表面の評価判定方法。【数１】（ここで、ｎ，ｍは整数、Ｎ＝２^p、ｐは整数である）【数２】
【請求項２】 Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが
２０４８以上であることを特徴とする請求項１に記載の
固体表面の評価判定方法。
【請求項３】固体表面の断面曲線を水平方向にΔｔ
［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高
さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群を測定する工程と、該データ群に対し下式（数３）に従い離散的なフーリエ
変換を行い、下式（数４）及び（数５）より導出したＩ
（Ｓ）を特定の敷居値に対比させて、その対比結果に基
づき固体表面の良否を判定する工程を有することを特徴
とする固体表面の評価判定方法。【数３】（ここで、ｎ，ｍは整数、Ｎ＝２^p、ｐは整数である）【数４】【数５】
【請求項４】 Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが
２０４８以上であることを特徴とする請求項３に記載の
固体表面の評価判定方法。
【請求項５】固体表面の断面曲線を水平方向にΔｔ
［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高
さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群を測定する工程と、該データ群に対し下式（数６）に従い離散的なフーリエ
変換を行い、下式（数７）及び（数８）より導出した
Ｉ’（Ｓ）を特定の敷居値に対比させて、その対比結果
に基づき固体表面の良否を判定する工程を有することを
特徴とする固体表面の評価判定方法。【数６】（ここで、ｎ，ｍは整数、Ｎ＝２^p、ｐは整数である）【数７】【数８】（ここで、ａ，ｂはＮ以下の整数でａ≦ｂである）
【請求項６】 Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが
２０４８以上であることを特徴とする請求項５に記載の
固体表面の評価判定方法。
【請求項７】該固体が、円筒状体である請求項１〜６
のいずれか一項に記載の固体表面の評価判定方法。
【請求項８】該固体が、ベルト状体である請求項１〜
６のいずれか一項に記載の固体表面の評価判定方法。
【請求項９】該固体が、平板状体である請求項１〜６
のいずれか一項に記載の固体表面の評価判定方法。
【請求項１０】該固体が、感光体である請求項１〜９
のいずれか一項に記載の固体表面の評価判定方法。
【請求項１１】評価判定対象の固体表面が、基体上に
少なくとも感光層を設けた感光体における該感光層の表
面であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一
項に記載の固体表面の評価判定方法。
【請求項１２】評価判定対象の固体表面が、基体上に
少なくとも感光層を設けた感光体における該感光層の基
体側界面であることを特徴とする請求項１〜１０のいず
れか一項に記載の固体表面の評価判定方法。
【請求項１３】評価判定対象の固体表面が、基体上に
下引層を介して感光層を設けた感光体における該下引層
の表面であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
か一項に記載の固体表面の評価判定方法。
【請求項１４】評価判定対象の固体表面が、基体上に
感光層を設けた感光体における基体表面であることを特
徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の固体表面
の評価判定方法。
【請求項１５】請求項１〜１４のいずれか一項に記載
の方法による評価判定結果に基づいて、該固体の表面加
工条件を変化させることを特徴とする固体表面の加工方
法。
【請求項１６】変化させる表面加工条件が、切削方法
であることを特徴とする請求項１５に記載の固体表面の
加工方法。
【請求項１７】変化させる表面加工条件が、ブラスト
方法であることを特徴とする請求項１５に記載の固体の
表面加工方法。
【請求項１８】変化させる表面加工条件が、陽極酸化
方法であることを特徴とする請求項１５に記載の固体表
面の加工方法。
【請求項１９】変化させる表面加工条件が、メッキ方
法であることを特徴とする請求項１５に記載の固体表面
の加工方法。
【請求項２０】変化させる表面加工条件が、塗布方法
であることを特徴とする請求項１５に記載の固体表面の
加工方法。
【請求項２１】請求項１５〜２０のいずれか一項に記
載の加工方法により表面が加工されたものであることを
特徴とする固体物品。