JP2002091042A - 電子写真用感光体および電子写真装置 - Google Patents

電子写真用感光体および電子写真装置

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JP2002091042A JP2000280369A JP2000280369A JP2002091042A JP 2002091042 A JP2002091042 A JP 2002091042A JP 2000280369 A JP2000280369 A JP 2000280369A JP 2000280369 A JP2000280369 A JP 2000280369A JP 2002091042 A JP2002091042 A JP 2002091042A
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秀隆 矢萩
Mikio Takashima
幹夫 高嶋
Seizo Kitagawa
清三 北川
Motohiro Shimizu
泉宏 清水
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Fuji Electric Imaging Device Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】円筒状導電性基体の外周面の凹凸部に帯電部材
から印加される電圧により電界集中が起きることを防
ぎ、感光層に絶縁破壊が生じ難くすることにより、その
部分の帯電電圧の低下を防止し、反転現像の場合に印字
上の黒点の原因となるような致命的な印字障害の発生を
しない電子写真用感光体及びこの感光体を用いた電子写
真装置を提供する。 【解決手段】円筒状導電性基体の外周面に有機感光層が
設けられ、接触帯電法を含む電子写真プロセスに適用さ
れる電子写真用感光体において、前記基体外周面が鏡面
仕上げの切削面である電子写真用感光体及びこの感光体
を用いた電子写真装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、いずれかの電子写
真プロセスで、表面帯電方式として接触帯電法を用いる
場合に使用される電子写真用感光体及び電子写真装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真用感光体を応用した電子写真装
置は、当初は、最初に感光体が適用された電子写真装
置、即ち複写機を中心に実用化されていた。近年ではそ
の複写機に加え、その高画質、高品質、低騒音等の優れ
た特長を生かして、レーザービームプリンタやファクシ
ミリ等も主要な応用装置として普及すると共に、さらに
その適用範囲を急速に拡大している。
【0003】そのような複写機、プリンター等に用いら
れる感光体の帯電にはコロトロン、スコロトロン等のコ
ロナ放電による帯電器が広く用いられてきた。このコロ
ナ帯電器は感光体を帯電させるために4〜7kVという
高電圧が必要であり、サイズも大きい。また多量に発生
するオゾンの強い酸化力により有機感光層が酸化の影響
を受けるため、有機感光体の劣化を早めるという欠点が
ある。さらに最近の環境に対する認識の高まりと、プリ
ンター等の小型化、パーソナル化に伴い、机上等人体に
近い位置で使用されることが多くなったことにより、人
体に有害なオゾン発生量が少なくサイズも小さい帯電装
置が求められるようになってきている。
【0004】この様な状況において、ローラ帯電、ブラ
シ帯電等の接触帯電法が着目されてきている。ローラ帯
電とは金属等の芯金に導電性のゴム等を被覆しローラ形
状とした部材を感光体に接触させ、ローラの芯金と感光
体との間に電圧を印加して感光体表面を帯電させる方法
である。この帯電法は印加電圧が低くてすみ、またオゾ
ンの発生量も少ないという特徴を有している。
【0005】図1に接触帯電法を用いた電子写真プロセ
スを含む電子写真装置の概略図を示す。このプロセス
は、円筒状導電性基体10とその外周面上に被覆された
有機感光層11からなる電子写真用感光体2(以下、単
に感光体ともいう。)の周面上にローラ帯電部材1、像
露光手段3、現像器4、給紙ローラと給紙ガイド5、転
写帯電器(直接帯電型)6、クリーナ7、除電手段8が
配置されている。画像形成の方法は、まず、電子写真用
感光体2上に接触配置されている帯電用部材1に電圧を
印加して感光体2表面を帯電し、像露光手段3によって
原稿に対応した画像を感光体2に像露光し、静電潜像を
形成する。次に、現像器4中のトナーを感光体2に付着
させることにより感光体2上の静電潜像を現像(可視像
化)する。さらに感光体2上に形成されたトナー像を給
紙ローラと給紙ガイド5を通して供給された紙などの転
写材上に転写帯電器6によって転写し、クリーナ7によ
って、転写材に転写されずに感光体2上に残った残トナ
ーを回収する。なお、感光体内部に残留電荷が残るよう
な場合には、除電手段8によって感光体2に適切な電圧
を印加して除電または光を用いた除電をしたほうがよ
い。一方、トナー像が形成された転写材は搬送部9によ
って図示しない定着器に送られてトナー像が定着され
る。
【0006】この電子写真装置において、像露光手段3
の光源はハロゲン光、蛍光灯、レーザー光などを用いる
ことができる。また必要に応じて他の補助プロセスを加
えてもよい。
【0007】この電子写真装置は、複写機だけでなくレ
ーザービームプリンタ、電子写真製版システムなど電子
写真応用分野に広く適用することができる。
【0008】しかしながら、ローラ帯電やブラシ帯電と
いった接触帯電法においては、帯電ローラや導電性ブラ
シといった帯電部材が感光体に直接接触することにより
発生する欠点を持っている。例えば、感光体の感光層表
面や、この層を支持するアルミニウムなどの導電性基体
表面に凹凸があると、凸部に帯電部材からの印加される
電圧により電界集中が起き、感光層に絶縁破壊が生じ、
その部分の帯電電圧が低下し、反転現像の場合は印字上
の黒点の原因となり致命的な印字障害となるというもの
である。また、これらの印加電圧による電界集中は帯電
プロセスばかりでなく、転写や除電プロセスでも同様に
接触帯電法を用いる場合には問題となる。
【0009】また、感光層にピンホールがあると、この
部分で絶縁破壊が起こり、帯電電圧の低下が生じ、画像
欠陥となることも知られている。
【0010】ピンホールに対しては、予めピンホールの
あるものを除いておくか、又は電圧を印加する側の帯電
ローラの表面を高抵抗層で被覆することにより、感光層
にピンホールがあってもそこへ電流の集中が起きなくす
ることが知られている。
【0011】さらに特開平5−80567号公報、特開
平5−34964号公報ではアルミニウム基体と感光層
の間に中間層として、アルミニウムを陽極酸化すること
により得られるアルマイト膜を設けることにより、前述
のような絶縁破壊を防止することが記載されている。
【0012】さらにまた、特開平5−216263号公
報にはアルマイト膜や有機樹脂膜などからなる中間層の
絶縁破壊電圧を特定値以上とすることにより、ピンホー
ルがあっても画像欠陥を防止する旨の記載がある。
【0013】さらにまた、特開平8−254840号公
報には基体の表面粗さ(十点平均粗さ)Rzを0.8μ
m以下にすれば、基体の凹凸に起因した部分的な破壊及
び耐圧劣化がなくなるという記載もある。
【0014】一方、電子写真用感光体は導電性の金属か
らなる円筒状の基体外周面に、有機材料を主成分とし光
導電性材料を含む感光層を機能分離型の積層構造として
被覆したものが一般的である。導電性の金属からなる円
筒状基体としてはアルミニウム又はその合金を用いるも
のが広く採用されている。
【0015】このアルミニウム基体は、1アルミニウム
インゴットの溶解、2合金成分の調整、3鋳造、4ビュ
レット切断、5熱間押し出し、6冷間引抜き(抽伸加
工)、7切断、8表面切削などの一連の工程により製造
される。その最終工程の表面切削加工においては、表面
粗さの最大高さRyが0.6〜1.2μm程度の表面仕
上げが一般的である。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上述べた点
に鑑み、円筒状導電性基体の外周面の凹凸部に帯電部材
から印加される電圧により電界集中が起きることを防
ぎ、感光層の絶縁破壊を生じ難くすることにより、帯電
電圧の低下を防止し、反転現像の場合に印字上の黒点の
原因となるような致命的な印字障害の発生を防ぐ電子写
真用感光体及び電子写真装置の提供を目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、円筒状導電性基体の外周面に有機感光層が設けら
れ、接触帯電法を含む電子写真プロセスに適用される電
子写真用感光体において、前記基体外周面が鏡面仕上げ
の切削面である電子写真用感光体とすることにより前述
の本発明の目的は達成される。
【0018】請求項2の発明によれば、基体外周面の鏡
面が最大高さ(Ry)0.5μm以下の表面粗さを有す
る切削面である請求項1記載の電子写真用感光体とする
ことが好ましい。
【0019】請求項3の発明によれば、請求項1または
2記載の電子写真用感光体と、帯電、転写、除電のいず
れかが接触帯電法により電圧印加される電子写真プロセ
スを備える電子写真装置とすることが望ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】(実施例1)アルミニウム合金の
JIS規格のA6063材からなるアルミニウム管を熱
間押し出し、冷間引抜き(抽伸)加工により直径30m
m、厚み0.75mmに仕上げ、旋盤で335mmに切
断した。このアルミニウム基体の表面を、天然ダイヤモ
ンドバイトを用い、切削油としてメタルワークED(日
本石油(株))を使用し、切削送り速度0.2mm/回転
で表面粗さの最大高さRy=0.2μmの鏡面状態に仕
上げた。このアルミニウム基体をアルカリ洗剤(カスト
ロール450―カストロール社)の濃度2wt%液で常
温洗浄した。上記表面粗さはJISB0601−199
4規格による(以下の説明も同じ)。
【0021】続いて、この洗浄したアルミニウム基体
を、別途用意した塗布液(ポリアミド系樹脂CM800
0の塩化メチレン溶液)へ浸漬塗布することにより、乾
燥後の厚さ0.1μmの下引層を形成した。次にこの基
体を電荷発生層用の塗布液(τ型無金属フタロシアニン
+塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂の塩化メチレン溶
液)へ浸漬塗布して、0.5μmの乾燥厚さの電荷発生
層を形成し、加熱乾燥後、電荷輸送層用の塗布液(ヒド
ラゾン系化合物+ポリカーボネート共重合樹脂の塩化メ
チレン溶液)へ浸漬塗布して25μmの乾燥厚さの電荷
輸送層を形成し、加熱乾燥して電子写真用感光体を作製
した。
【0022】(実施例2)アルミニウム基体の表面を、
人工多結晶ダイヤモンドバイト(平バイト)を用いて表
面粗さの最大高さRy=0.23μmの鏡面状態に仕上
げた以外は実施例1と同様にして電子写真用感光体を作
製した。
【0023】(実施例3)アルミニウム基体の表面を、
人工多結晶ダイヤモンドバイト(Rバイト)を用いて表
面粗さの最大高さRy=0.32μm及びRy=0.4
3μmの鏡面状態に仕上げた以外は実施例1と同様にし
て電子写真用感光体を作製した。
【0024】(比較例1)アルミニウム基体の表面を、
人工多結晶ダイヤモンドバイト(平バイト)を用いて表
面粗さの最大高さRy=0.62、0.70、0.83
μmの粗面状態にそれぞれ仕上げた以外は実施例1と同
様にして電子写真用感光体を作製した。
【0025】(比較例2)アルミニウム基体の表面を、
人工多結晶ダイヤモンドバイト(Rバイト)を用いて表
面粗さの最大高さRy=0.59、0.74、0.81
μmの粗面状態にそれぞれ仕上げた以外は実施例1と同
様にして電子写真用感光体を作製した。
【0026】(比較例3)アルミニウム合金をJIS規
格のA3003に変え、基体の表面切削無しの抽伸加工
後(表面粗さの最大高さRy=0.4μm)、切断した
ままのアルミニウム基体を用いて感光層を形成した以外
は実施例1と同様にして電子写真用感光体を作製した。
【0027】以上の実施例の説明では積層構造の電子写
真用感光体について説明したが、感光層を単層型とした
電子写真用感光体でも同様に本発明の効果が得られる。
単層型の電子写真用感光体を用いる電子写真装置では除
電器としては接触式のブラシを用いた除電器が好適であ
る。
【0028】(評価)実施例1〜3と比較例1〜3の各
感光体について、感光体表面に電圧印加した時の絶縁破
壊の有無(目視検査)と画像出しを行い、印字装置(P
CPR2000:日本電気製)を用いて印字状態を調べ
た。その結果を表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】表1から実施例1〜3のように切削により
Ry=0.5μm以下の鏡面に加工した場合は、絶縁破
壊及び印字欠陥は認められなかった。比較例1,2のよ
うにRy=0.5μm以上の粗面にした場合は、感光体
表面への電圧印加時に絶縁破壊が認められ、印字にも黒
点欠陥が認められた。比較例3はRy=0.40μmと
小さいが、表面切削面ではなく、抽伸加工されたままの
表面状態である。この抽伸加工のみによる表面は管の軸
方向では、非常に滑らかな良好な表面状態であるが、円
周方向では大きな凹凸が見られることが特徴である。比
較例3の基体の表面粗さも、他の試料と同様に軸方向で
測定したために0.40μmと小さい値を示したが、円
周方向で測定すれば、1.0μm以上の大きな値を示し
ており、とても鏡面とは言えない表面粗さであった。
【0031】表1からバイトを用いた切削加工により、
Ry=0.5μm以下の鏡面に加工した電子写真用感光
体は絶縁破壊の防止に大きな効果のあることがわかる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、円筒状導電性基体の外
周面に有機感光層が設けられ、接触帯電法を含む電子写
真プロセスに適用される電子写真用感光体において、前
記基体外周面が鏡面仕上げの切削面である電子写真用感
光体、およびそのような感光体を使用する電子写真装置
としたので、円筒状導電性基体の外周面の凹凸部に帯電
部材からの印加される電圧により電界集中が起きること
を防ぎ、感光層に絶縁破壊が生じ難くすることにより、
その部分の帯電電圧の低下を防止し、反転現像の場合に
印字上の黒点の原因となるような致命的な印字障害の発
生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる電子写真プロセスの構成を示
す概略図
【符号の説明】
1 : ローラ帯電部材 2 : 電子写真用感光体 3 : 像露光手段 4 : 現像器 5 : 給紙ローラと給紙ガイド 6 : 転写帯電器 7 : クリーナ 8 : 除電手段 9 : 搬送部 10: 円筒状導電性基体 11: 有機感光層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北川 清三 長野県松本市筑摩四丁目18番1号 富士電 機画像デバイス株式会社内 (72)発明者 清水 泉宏 長野県松本市筑摩四丁目18番1号 富士電 機画像デバイス株式会社内 Fターム(参考) 2H035 CA07 CB03 2H068 AA54 CA32 EA07

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状導電性基体の外周面に有機感光層
    が設けられ、接触帯電法を含む電子写真プロセスに適用
    される電子写真用感光体において、前記基体外周面が鏡
    面仕上げの切削面であることを特徴とする電子写真用感
    光体。
  2. 【請求項2】 基体外周面の鏡面が最大高さ(Ry)
    0.5μm以下の表面粗さを有する切削面であることを
    特徴とする請求項1記載の電子写真用感光体。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の電子写真用感光体
    と、帯電、転写、除電のいずれかが接触帯電法により電
    圧印加される電子写真プロセスを備えることを特徴とす
    る電子写真装置。
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