JP2004334119A - Method and apparatus for polishing electrophotographic photoreceptor - Google Patents
Method and apparatus for polishing electrophotographic photoreceptor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004334119A JP2004334119A JP2003133315A JP2003133315A JP2004334119A JP 2004334119 A JP2004334119 A JP 2004334119A JP 2003133315 A JP2003133315 A JP 2003133315A JP 2003133315 A JP2003133315 A JP 2003133315A JP 2004334119 A JP2004334119 A JP 2004334119A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- photoreceptor
- tape
- contact
- photosensitive member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用感光体(単に、「感光体」とも言う)の表面層の研磨処理に関し、詳しくは、表面を精密に均一に研磨処理する研磨方法と研磨装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、アモルファスシリコン系感光体(以下、a−Si感光体と略記する)が実用化され10数年を経て、益々その優れた耐磨耗性や耐熱性、光感度特性、無公害性等が向上している。
【0003】
しかし、プラズマCVD法によって導電性基体に作成されるa−Si感光体は、僅かなゴミ、欠陥、ピット、介在物を基点に成長する球状の異常成長突起(断面方向から見た場合、漏斗状又は扇状に見える)がある。このa−Si感光体の異常成長突起の形状を図2に断面図で示す。図2によれば、a−Si感光体200は、円筒状或は板状のアルミニウム合金等から成る導電性基板201の上に、グロー放電分解法等のPCVD法により基板上に厚み20〜80μmのアモルファスシリコン系光導電層204が形成され、その層上に例えばアモルファスシリコンカーバイド(a−SiC)、アモルファスカーボン(a−C)等から成る厚み0.1〜1μmの表面層205が積層されているものである。
【0004】
a−Si感光体はその層構成によって、アナログ複写機、デジタル複写機等の用途に応じて調整選択し決定される。更に、電子写真特性の調整を各種ドーパント元素や成膜パラメータの選択で帯電能、残留電位、光感度及び表面硬度、耐環境特性等が所望の特性に改善されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、a−Si感光体には、図2で示すように成膜途中で付着したゴミ等202を基点として異常成長突起203が多少なりとも発生し、それが感光体層表面に突起状となる。この異常成長欠陥が正常な感光体層部分に比べて耐電圧が低く、電子写真画像において黒点或は白点状の画像欠陥となって現れて画像品質を低下させるという問題点があった。更に、この突起状欠陥がクリーニングブレードを破損したり、そこを基点に融着が発生し成長するといった問題があり、当初は導電性基体の洗浄度の向上、生産現場のクリーン度の向上といった基体精度の向上、ゴミ対策で解決を試みてきた。
【0006】
こうした対応は、一定の効果を上げたが、ブレードの欠け、融着の発生を完全に無くすまでには至らなかった。
【0007】
上記のような問題の対策として、感光体表面の突起状の欠陥を研磨部材、具体的には、研磨テープにより研磨して除去する方法が従来から提案され、実施されている。
【0008】
a−Si感光体の表面層を研磨テープにより研磨する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0009】
a−Si感光体にあった突起を研磨して平坦化し、更に研磨された突起部分の表面保護層が除去されて光導電層が露出した部分を後処理することに関しての開示がある(例えば、特許文献2参照)。
【0010】
又、突起部分の研磨に関してはa−Si感光体表面にあった突起を研磨して平坦化するために、感光体を回転させて研磨テープを弾性ローラーにより当接して研磨する方法や、研磨テープの送り量と弾性ローラーの侵入量を変化させて研磨する方法が開示されている(例えば、特許文献3及び4参照)。
【0011】
これらの方法で、感光体の表面突起を研磨して平坦化することは或る程度可能であり、前述の問題に対しては一定の効果を得ることができている。
【0012】
【特許文献1】
特公平7−77702号公報
【特許文献2】
特開平7−64312号公報
【特許文献3】
特開2001−318479号公報
【特許文献4】
特開2001−318480号公報
しかし、高硬度なa−SiC系表面層やa−C系表面層が積層された感光体であっても、電子写真プロセスを繰り返し行う間に磨耗されて、突起部分だけでなく表面の微細形状も変化することになる。
【0013】
磨耗や摩擦と表面の微細形状の関係について、そのメカニズムは解明されていないが、微細形状が変化することにより、クリーニングブレードとの摩擦が変化し、クリーニング不良やブレード破損等が生じる場合がある。
【0014】
本発明者等は、このような問題に対して感光体表面の微細形状との相関について詳細に検討した結果、感光体使用初期の表面微細形状を一定水準以下にしておくことで、磨耗や摩擦の変化度合いが小さくなることが分かった。
【0015】
本発明は、突起を研磨するだけでなくドラム表面の微細形状も含めて精密に均一研磨し、微細形状を一定水準以下にするための研磨方法についてなされたものである。
【0016】
表面形状を含めて研磨する場合には、長時間に及ぶ研磨工程が必要である。又、研磨時間短縮のために、研磨テープの押し当て圧を強めることが望ましいが、研磨によるキズが生じ易くなるために、研磨屑や異物が研磨面に混入することを極力避けるようにしなければならない。又、突起部分は異常成長部分のために、研磨工程において、特に押し当て圧が強くなると突起部分が剥れ落ちることがあり、それも研磨によるキズの原因となっている。
【0017】
更に、微細形状を一定水準以下にするためには、研磨面での押し当て圧が分布を持たないようにしなければならない。そうしないと偏摩耗の要因となり、歩留まりを低下させてしまう。押し当て圧を強くすることで、圧の分布幅が広がるために、偏摩耗も生じ易くなる等、調整が非常に難しいものであった。
【0018】
以上のような問題に鑑み、本発明者等は均一に微細形状まで研磨できる方法を得るに至った。
【0019】
即ち、本発明の目的は、a−Si感光体表面に発生した異常成長突起を他の良好な部分を傷付けることなく、その他良好な部分とほぼ平坦にまで研磨し、更には良好な部分の表面微細形状も含めて精密に均一研磨することができる電子写真感光体の研磨方法及び研磨装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る電子写真感光体の研磨方法は、円筒状導電性基体の上に非晶質シリコンを含む光導電層と非晶質材料から成る表面保護層を順次積層して形成される電子写真感光体の表面に研磨テープを弾性ローラーにて加圧当接させるようにして該表面を研磨する方法であって、該弾性ローラーが該感光体に当接しないときに、該研磨テープが該弾性ローラーに接触するテープの走行方向における長さをA、該感光体に当接したときの当接部のテープ走行方向における長さをB、該感光体に当接したときの該感光体に接触するテープの走行方向における長さをC、該弾性ローラーの回転方向周長をDとするとき、
A≦B …(1)
C≦B×1.
2 …(2)
A≦D×0.
1 …(3)
の関係式を同時に満足することを特徴とする。
【0021】
又、本発明に係る電子写真感光体の研磨装置は、円筒状導電性基体の上に非晶質シリコンを含む光導電層と非晶質材料から成る表面保護層を順次積層して形成される電子写真感光体の表面に研磨テープを弾性ローラーにて加圧当接させるように配置して該表面を研磨する研磨装置であって、該弾性ローラーが該感光体に当接しないときに、該研磨テープが該弾性ローラーに接触するテープの走行方向における長さをA、該感光体に当接したときの当接部のテープ走行方向長さをB、該感光体に当接したときの該感光体に接触するテープの走行方向における長さをC、該弾性ローラーの回転方向周長をDとするとき、
A≦B …(1)
C≦B×1.
2 …(2)
A≦D×0.
1 …(3)
の関係式を同時に満足することを特徴とする。
【0022】
この研磨処理により、電子写真装置のクリーニングブレードからの初期トナーの摺り抜けを防止し、長期に亘って安定して高品位の画像を形成できる感光体を供給することが可能となり、更なる品質信頼性の向上が図られる。
【0023】
具体的には、第1に成膜欠陥によるクリーニングブレード等の損傷を防止でき、第2に長期に亘る使用中においても感光体の滑りが変化しないために、クリーニング不良の発生や黒スジ状の画像欠陥(図3)の発生を抑制できる感光体を得ることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
[研磨装置]
本発明の研磨装置の例を図4及び図5を用いて説明する。
【0025】
400はa−Si感光体、420は支持機構であり、移動ステージ440上の移動範囲441の所定位置に固定される。
【0026】
支持機構420は具体的には空気圧ホルダーであり、例えば、ブリジストン社製空気圧式ホルダー(商品名:エアーピック、型番:PO45TCA*820)を使用することができる。
【0027】
430は研磨テープをa−Si感光体400に押圧させる加圧弾性ローラー、431は研磨テープ、432は送り出しロール、433は巻き取りロール、434は定量送り出しロール、435はキャプスタンローラ、436はテープガイドローラー、437は加圧弾性ローラー430を押圧する加圧機構である。
【0028】
図5に示すように、研磨テープ431がa−Si感光体400に当接しないときに、研磨テープ431が弾性ローラー430に接触するテープ走行方向長さをAとし、研磨テープ431がa−Si感光体400に当接した際の当接部のテープ走行方向長さをBとし、研磨テープ431がa−Si感光体400に当接した際のa−Si感光体400に接触するテープ走行方向長さをC、該弾性ローラー430の回転方向周長をDとすると、A≦B、C≦B×1. 2、A≦D×0. 1であることが必要である。
【0029】
a−Si感光体400を回転させて、その線速度と異なる速度で研磨テープ431を送ることで研磨処理を行う。このとき、a−Si感光体の線速度が10〜40cm/secの範囲、研磨テープの送り速度が1〜20cm/minの範囲で、研磨テープの消費量、研磨処理時間、研磨キズとの関係から総合的に決定される。
【0030】
研磨テープの摩擦抵抗により、a−Si感光体と連れ周りが発生し易いために、感光体の回転方向とは逆の方向に研磨テープを送って研磨処理することが望ましい。この場合、巻き取りロール433、定量送り出しロール434、キャプスタンローラ435が研磨テープ431のスピードを調整し、送り出しロール432がテープ張力を調整する。
【0031】
一方、加圧とテープテンションを適正に保持することで同方向での研磨処理も有効である。
【0032】
研磨初期には、研磨屑による研磨キズを防止するために、電子写真感光体の回転線速度よりも大きな速度で研磨テープを送って研磨することがあるが、通常は線速度よりも小さな速度で研磨テープを送って研磨処理を行う。
【0033】
更に、電子写真感光体は円周方向の回転と同時に、回転方向とは直交する方向に交互運動するように設置される。これにより、研磨スジ(一定方向のみを研磨するために生じる研磨跡)の発生を抑えて研磨の均一性が向上する。
【0034】
431の研磨テープは通常ラッピングテープと呼ばれるものが好ましく、研磨粒としてはC(ダイヤ)、SiO2
SiC、Al2 O3 、Fe2
O3 、Cr2 O3 等が用いられる。研磨粒の平均粒径が3μm以上15μm以下、且つ、研磨面の標準Raが0.4μm以上2.0μm以下の範囲から、該感光体の所望の微細表面形状を得られる範囲、研磨粒による研磨キズの発生の無い範囲で適宜選択することが好ましい。例えば、研磨テープには富士フィルム社製ラッピングテープLT−C2000等を用いることができる。
【0035】
支持方式としては、すぼめた状態の空気圧式ホルダーに感光体を挿入し、次いで、100kPa〜1000kPaの空気を送り込み、支持してユニット全体を回転させ、感光体を回転させる。ガイドとして、嵌め合いの緩い、潤滑性に富み、弾性を有するガイドフランジを設けても良い。材質としては、ポリアセタール(POM)、ポリアミド(PA)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂が好ましい。感光体の弾性は空気圧式ホルダーへの空気圧で制御され、ビビリ、突入ショック等の微少振動は空気圧式ホルダーのゴムにより吸収緩和される。
【0036】
加圧するために用いられる加圧ローラーは、通常弾性体が用いられ、ネオプレンゴム、シリコンゴム等の材質から成り、JIS K6253−1997に準じて測定される硬度で20〜80の範囲、より好ましくはJISゴム硬度30〜40の範囲で総合的に決定される。
【0037】
又、ローラ部形状は、長手方向において、中央部の直径が両端部の直径より若干太いものが好ましく、例えば、両端部の直径に対し、中央部の直径が0.5〜3.0%大きい範囲、より好ましくは0.7〜1.5%大きい範囲となる形状が好適である。
【0038】
加圧は9.8〜980kPaの範囲で、研磨すべき感光体表面の微細表面形状、研磨処理時間と研磨キズとの関係から総合的に決定される。
【0039】
加圧を制御するために、弾性ローラーの支持部にシリンダーを設けて空圧や油圧等で制御することも有効である。
【0040】
a−Si感光体表面の微細表面形状の観察は、例えば原子間力顕微鏡(AFM)[Quesant社製Q−Scope250]を用いて行うことができる。
【0041】
更に、微細表面形状として、JIS B 0601(2001)に準じて測定される、該感光体表面の10μm×10μm視野における算術平均粗さ(Ra)を測定して所望の微細表面形状の研磨処理条件を決定することが望ましい。図1に表面微細形状の観察像の1例を示す。
【0042】
[実施例]
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
【0043】
[実施例1]
図4の研磨装置を用いて、加圧ローラーのJISゴム硬度は40、端部の直径に対する中央の直径の比が101%のものを用い、表1に示す条件で、図7のA,B,C,Dを表2のようにJ1−1〜J1−4の4つの条件で変化させて研磨処理した。このとき、電子写真感光体には、アモルファスシリコン系光導電層にa−SiC系表面層を堆積させた感光体を用いた。この感光体の初期の表面微細形状はRa=65nmであった。
【0044】
【表1】
次のような基準で評価を行った結果を表2に示す。
(処理時間)
表面微細形状がほぼRa=25nmになるまでの研磨処理時間を計測し、比較例2を100%として評価した。
【0045】
◎:95%未満
○:95%以上105%未満
△:105%以上115%未満
×:115%以上
(研磨スジ、キズの有無)
処理後に感光体の光学顕微鏡表面を観察し、研磨スジの有無を評価し、更に電子写真装置に装着してハーフトーン画像を出力し、研磨キズの発生があるかどうかを評価した。
【0046】
◎:研磨スジ、研磨キズの発生が全くない
○:研磨スジが僅かに認められるが、研磨キズの発生はない
△:研磨スジが認められ、10万枚画像出力後に僅かに研磨キズが発生している
×:研磨キズが発生している
(研磨均一性)
処理後に原子間力顕微鏡を用いて、感光体の微細表面形状としてJIS B 0601(2001)に準じて測定される、該感光体表面の10μm×10μm視野における算術平均粗さ(Ra)を測定した。その際、感光体母線方向10点×周方向4点の計40箇所を測定した。Raの40点の標準偏差を計算して均一性を評価した。
【0047】
◎:非常に良好(標準偏差0以上2.0未満)
○:良好(標準偏差2.0以上3.5未満)
△:実用上問題なし(標準偏差3.5以上5.0未満)
×:実用上難あり(標準偏差5.0以上)
【0048】
【表2】
<比較例1>
図6に従来の電子写真用感光体の製造工程において、表面加工に際して利用される表面研磨装置を示す。図6に示す表面研磨装置の構成例において、加工対象物(円筒状基体上の堆積膜表面)600は、その表面にa−Si光導電層又は中間層が堆積された円筒状基体であり、弾性支持機構620に取り付けられる。
【0049】
図6に示す装置において、弾性支持機構620は、例えば、空気圧ホルダーが利用され、具体的には、ブリジストン社製空気圧式ホルダー(商品名:エアーピック、型番:PO45TCA*820)が用いられている。加圧弾性ローラ630は、研磨テープ631を巻回して、加工対象物600のa−Si光導電層又は中間層表面に押圧させる。研磨テープ631は、送り出しロール632から供給され、巻き取りロール633に回収される。その送り出し速度は、定量送り出しロール634とキャプスタンローラ635により調整され、又、その張力も調整されている。研磨テープ631は、富士フィルム社製ラッピングテープLT−C2000を用いた。
【0050】
図6の研磨装置を用いて、加圧ローラーのJISゴム硬度は40、端部の直径に対する中央の直径の比が101%のものを用い、表1に示す条件で、図8のA,B,C,Dを表3のようにR1−1〜R1−3の3つの条件で変化させて研磨処理した。このとき、電子写真感光体には、実施例1と同様のアモルファスシリコン系光導電層にa−SiC系表面層を堆積させた感光体を用いた。この感光体の初期の表面微細形状はRa=65nmであった。
【0051】
実施例1と同様の基準で評価した結果を表3に示す。
【0052】
【表3】
<比較例2>
図6の研磨装置を用いて、加圧ローラーのJISゴム硬度は40、端部の直径に対する中央の直径の比が101%のものを用い、表1に示す条件で、図9のA,B,C,Dを表4の様にR2−1〜R2−2の2つの条件で変化させて研磨処理した。このとき、電子写真感光体には、実施例1と同様のアモルファスシリコン系光導電層にa−SiC系表面層を堆積させた感光体を用いた。この感光体の初期の表面微細形状はRa=65nmであった。
【0053】
実施例1と同様の基準で評価した結果を表4に示す。
【0054】
【表4】
表2〜4から分かるように、本発明の研磨装置を用いて、且つ、本発明の研磨方法で研磨処理することで、研磨スジ、研磨キズの発生を抑え、均一な研磨が可能であることが分かる。
【0055】
A≦B、B=C、A≦D×0. 1の関係を満たすことが好ましいことが分かる。
【0056】
[実施例2]
図4の研磨装置を用いて、加圧ローラーのJISゴム硬度は60、端部の直径に対する中央の直径の比が101%のものを用い、表1に示す条件で、図10のA,B,Cを表5のようにJ2−1〜J2−2の2つの条件で変化させて研磨処理した。このとき、電子写真感光体には、実施例1と同様のアモルファスシリコン系光導電層にa−SiC系表面層を堆積させた感光体を用いた。この感光体の初期の表面微細形状はRa=65nmであった。
【0057】
実施例1と同様の基準で評価した結果を表5に示す。
【0058】
【表5】
<比較例3>
図6の研磨装置を用いて、加圧ローラーのJISゴム硬度は40、端部の直径に対する中央の直径の比が101%のものを用い、表1に示す条件で、図11のA,B,C,Dを表6のようにR3−1〜R3−2の2つの条件で変化させて研磨処理した。このとき、電子写真感光体には、実施例1と同様のアモルファスシリコン系光導電層にa−SiC系表面層を堆積させた感光体を用いた。この感光体の初期の表面微細形状はRa=65nmであった。
【0059】
実施例1と同様の基準で評価した結果を表6に示す。
【0060】
【表6】
表5〜6から分かるように、本発明の研磨装置を用いて、且つ、本発明の研磨方法で研磨処理することで、研磨スジ、研磨キズの発生を抑え、均一な研磨が可能であることが分かる。
【0061】
A=0、A<B<C、C≦B×1. 2の関係を満たすことが好ましいことが分かる。
【0062】
[実施例3]
図4の研磨装置に、感光体を円周方向の回転と同時に、回転方向とは直交する方向に交互運動するようにして、表1に示す条件で図7のA,B,C,Dを表7のようにJ3−1〜J3−2の2つの条件で変化させて研磨処理した。交互運動のストロークは1cmで毎分10往復とした。
【0063】
このとき、電子写真感光体には、実施例1と同様のアモルファスシリコン系光導電層にa−SiC系表面層を堆積させた感光体を用いた。この感光体の初期の表面微細形状はRa=65nmであった。
【0064】
実施例1と同様の基準で評価した結果を表7に示す。
【0065】
【表7】
実施例1と比較すると、交互運動することにより均一性が向上することが分かった。
【0066】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明に係る電子写真感光体の研磨方法によれば、感光体表面の異常成長突起を他の良好な部分を傷付けることなく、その他良好な部分とほぼ平坦にまで研磨し、更にアモルファスシリコン感光体表面を均一に精密研磨し、10μm×10μmの視野でJIS B 0601に準拠して計測される算術平均粗さ(Ra)が25nm以下となるまで研磨処理することができる。本発明の研磨方法を採用した研磨装置を用いることで、研磨処理時間を短縮することができる。
【0067】
この研磨方法と研磨装置を用いることにより、長期に亘って安定して高品位の画像を形成できる感光体を供給することが可能となる。
【0068】
具体的には、第1に成膜欠陥によるクリーニングブレード等の損傷を防止でき、第2に長期に亘る使用中においても感光体の滑りが変化しないために、クリーニング不良の発生や黒スジ状の画像欠陥の発生を抑制できる感光体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】AFMによる感光体表面の測定結果を示す図である。
【図2】感光体の層構成の断面図と異常成長突起を説明する模式図である。
【図3】不良画像の一例を示す図である。
【図4】本発明に係る研磨装置を説明するための模式的断面図である。
【図5】本発明に係る研磨装置を説明するための模式的断面図である。
【図6】従来の研磨装置を説明するための模式的断面図である。
【図7】本発明の実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図8】本発明の比較例を説明するための模式的断面図である。
【図9】本発明の比較例を説明するための模式的断面図である。
【図10】本発明の実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図11】本発明の比較例を説明するための模式的断面図である。
【符号の説明】
200 アモルファスシリコン感光体
201 導電性基板
202 基点
203 異常成長突起
204 光導電層
205 表面層
400,500 アモルファスシリコン感光体
420,520 弾性支持機構
430,530 加圧弾性ローラー
431,531 研磨テープ
432,531 送り出しロール
433,533 巻き取りロール
434,534 定量送りだしロール
435,535 キャプスタンローラ
436,536 ガイドローラ
437,537 加圧機構
600 加工対象物(円筒状基体上の光導電層堆積膜表面)
620 弾性支持機構
630 加圧弾性ローラ
631 研磨テープ
632 送り出しロール
633 巻き取りロール
634 定量送りだしロール
635 キャプスタンローラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing process for a surface layer of an electrophotographic photoreceptor (also simply referred to as a “photoreceptor”), and more particularly, to a polishing method and a polishing apparatus for precisely and uniformly polishing a surface.
[0002]
[Prior art]
In recent years, amorphous silicon-based photoconductors (hereinafter abbreviated as a-Si photoconductors) have been put into practical use, and after more than 10 years, their excellent wear resistance, heat resistance, photosensitivity characteristics, and pollution-free properties have been increasingly increased. Has improved.
[0003]
However, the a-Si photoreceptor formed on the conductive substrate by the plasma CVD method has a spherical abnormal growth protrusion that grows from a small amount of dust, defects, pits, and inclusions (a funnel-like shape when viewed from the cross-sectional direction). Or fan-shaped). FIG. 2 is a sectional view showing the shape of the abnormal growth projection of the a-Si photosensitive member. According to FIG. 2, the a-Si
[0004]
The a-Si photoreceptor is adjusted and selected according to the application such as an analog copying machine or a digital copying machine depending on the layer configuration. Furthermore, by adjusting the electrophotographic characteristics, the charging ability, residual potential, photosensitivity and surface hardness, environmental resistance and the like are improved to desired characteristics by selecting various dopant elements and film forming parameters.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, on the a-Si photoreceptor, as shown in FIG. 2, some
[0006]
Although such measures had a certain effect, they did not completely eliminate the occurrence of chipping and fusion of the blade.
[0007]
As a countermeasure against the above-described problem, a method of removing a projection-like defect on the surface of the photoconductor by polishing with a polishing member, specifically, a polishing tape has been conventionally proposed and implemented.
[0008]
A method of polishing a surface layer of an a-Si photoreceptor with a polishing tape is disclosed (for example, see Patent Document 1).
[0009]
There is a disclosure of polishing a projection on an a-Si photoreceptor to planarize the projection and removing the surface protective layer of the polished projection to remove the photoconductive layer. Patent Document 2).
[0010]
Further, regarding the polishing of the protruding portion, in order to polish and flatten the protruding portion on the surface of the a-Si photoreceptor, a method of rotating the photoreceptor and abutting the polishing tape with an elastic roller to polish, or a polishing tape There has been disclosed a method of polishing by changing the feed amount and the penetration amount of the elastic roller (for example, see Patent Documents 3 and 4).
[0011]
It is possible to some extent to polish and flatten the surface projections of the photoreceptor by these methods, and a certain effect can be obtained for the above-mentioned problem.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 7-77702 [Patent Document 2]
JP-A-7-64312 [Patent Document 3]
JP 2001-318479 A [Patent Document 4]
JP, 2001-318480, A However, even if it is a photoreceptor on which a high-hardness a-SiC-based surface layer or an a-C-based surface layer is laminated, the photoreceptor is worn out during the repetition of the electrophotographic process, and the protrusions are formed. Not only that, the fine shape of the surface will also change.
[0013]
The mechanism of the relationship between wear and friction and the fine shape of the surface has not been elucidated. However, when the fine shape changes, the friction with the cleaning blade changes, which may result in poor cleaning or blade damage.
[0014]
The present inventors have studied in detail the correlation with the fine shape of the photoreceptor surface for such a problem, and found that by keeping the surface fine shape at the initial stage of use of the photoreceptor below a certain level, wear and friction were reduced. It has been found that the degree of change in is small.
[0015]
The present invention is directed to a polishing method for not only polishing protrusions but also precisely and uniformly including a fine shape of a drum surface to keep a fine shape below a certain level.
[0016]
In the case of polishing including the surface shape, a long polishing step is required. In addition, in order to shorten the polishing time, it is desirable to increase the pressing pressure of the polishing tape.However, since scratches due to polishing are likely to occur, it is necessary to minimize polishing debris and foreign matter from being mixed into the polishing surface. No. Further, since the projection portion is an abnormally grown portion, in the polishing step, particularly when the pressing pressure is increased, the projection portion may peel off, which also causes scratches due to polishing.
[0017]
Furthermore, in order to reduce the fine shape to a certain level or less, the pressing pressure on the polished surface must have no distribution. Otherwise, uneven wear will be caused, and the yield will be reduced. When the pressing pressure is increased, the distribution width of the pressure is widened, so that uneven wear is apt to occur, and the adjustment is very difficult.
[0018]
In view of the above problems, the present inventors have arrived at a method capable of uniformly polishing a fine shape.
[0019]
That is, an object of the present invention is to polish abnormally grown projections generated on the surface of an a-Si photoreceptor to almost flat portions without damaging other good portions, and to further flatten the surface of the good portions. An object of the present invention is to provide a polishing method and a polishing apparatus for an electrophotographic photoreceptor capable of precisely and uniformly polishing even a fine shape.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for polishing an electrophotographic photoreceptor according to the present invention is characterized in that a photoconductive layer containing amorphous silicon and a surface protective layer made of an amorphous material are sequentially laminated on a cylindrical conductive substrate. A method of polishing the surface by pressing a polishing tape against the surface of an electrophotographic photoreceptor formed with an elastic roller under pressure, wherein the elastic roller does not contact the photoreceptor. The length in the running direction of the tape in which the polishing tape comes into contact with the elastic roller in the running direction was A, and the length of the contact portion in the running direction of the tape when it was in contact with the photoconductor was B, and the polishing tape was in contact with the photoconductor. When the length of the tape in contact with the photoconductor in the running direction at the time is C, and the circumferential length of the elastic roller in the rotation direction is D,
A ≦ B (1)
C ≦ B × 1.
2 ... (2)
A ≦ D × 0.
1 ... (3)
Are satisfied at the same time.
[0021]
The polishing apparatus for an electrophotographic photoreceptor according to the present invention is formed by sequentially laminating a photoconductive layer containing amorphous silicon and a surface protective layer made of an amorphous material on a cylindrical conductive substrate. A polishing apparatus for polishing a surface by arranging a polishing tape against the surface of an electrophotographic photosensitive member by pressing with an elastic roller and polishing the surface, wherein the elastic roller does not contact the photosensitive member. A is the length of the polishing tape in the running direction of the tape in contact with the elastic roller, B is the length of the abutting portion in the running direction of the tape when it is in contact with the photoconductor, and B is the length of the tape when it is in contact with the photoconductor. When the length of the tape in contact with the photoreceptor in the running direction is C, and the circumferential length of the elastic roller in the rotation direction is D,
A ≦ B (1)
C ≦ B × 1.
2 ... (2)
A ≦ D × 0.
1 ... (3)
Are satisfied at the same time.
[0022]
By this polishing process, it is possible to prevent the initial toner from slipping off from the cleaning blade of the electrophotographic apparatus, and to supply a photosensitive member capable of forming a high-quality image stably over a long period of time. The performance is improved.
[0023]
Specifically, firstly, it is possible to prevent damage to the cleaning blade and the like due to film formation defects, and secondly, since the slip of the photoconductor does not change even during use for a long period of time, occurrence of cleaning failure and black streak-like A photoreceptor capable of suppressing the occurrence of image defects (FIG. 3) can be obtained.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[Polishing device]
An example of the polishing apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
[0026]
The
[0027]
430 is a pressing elastic roller for pressing the polishing tape against the a-Si
[0028]
As shown in FIG. 5, when the polishing
[0029]
The polishing process is performed by rotating the
[0030]
Since the frictional resistance of the polishing tape tends to cause entrainment with the a-Si photoreceptor, it is desirable to send the polishing tape in a direction opposite to the rotation direction of the photoreceptor to perform the polishing process. In this case, the take-
[0031]
On the other hand, by appropriately maintaining the pressure and the tape tension, polishing in the same direction is also effective.
[0032]
In the initial stage of polishing, in order to prevent polishing scratches due to polishing debris, polishing may be performed by sending a polishing tape at a speed greater than the rotational linear speed of the electrophotographic photosensitive member, but usually at a speed lower than the linear speed. A polishing tape is fed to perform a polishing process.
[0033]
Further, the electrophotographic photosensitive member is installed so as to alternately move in a direction orthogonal to the rotation direction at the same time as the rotation in the circumferential direction. As a result, the generation of polishing streaks (polishing traces generated due to polishing in only a certain direction) is suppressed, and the uniformity of polishing is improved.
[0034]
The polishing
SiC, Al2O3, Fe2
O3, Cr2O3 or the like is used. The average grain size of the abrasive grains is 3 μm to 15 μm, and the standard Ra of the polished surface is 0.4 μm to 2.0 μm. It is preferable to select an appropriate value within a range that does not cause scratches. For example, a wrapping tape LT-C2000 manufactured by Fuji Film Co., Ltd. can be used as the polishing tape.
[0035]
As a support method, the photoconductor is inserted into a pneumatic holder in a contracted state, and then air of 100 kPa to 1000 kPa is sent in, supported, and the entire unit is rotated to rotate the photoconductor. A guide flange which is loosely fitted, rich in lubricity, and has elasticity may be provided as a guide. As a material, resins such as polyacetal (POM), polyamide (PA), and polycarbonate (PC) are preferable. The elasticity of the photoreceptor is controlled by the air pressure applied to the pneumatic holder, and minute vibrations such as chatter and rush shock are absorbed and reduced by the rubber of the pneumatic holder.
[0036]
The pressure roller used for pressing is usually an elastic body, is made of a material such as neoprene rubber, silicon rubber, and the like, and has a hardness of 20 to 80 as measured according to JIS K6253-1997, more preferably It is comprehensively determined within the range of JIS rubber hardness 30 to 40.
[0037]
In addition, the shape of the roller portion is preferably such that the diameter of the central portion is slightly larger than the diameter of both ends in the longitudinal direction. For example, the diameter of the central portion is 0.5 to 3.0% larger than the diameter of both ends. Shapes that are in the range, more preferably 0.7 to 1.5% larger are preferred.
[0038]
The pressure is in the range of 9.8 to 980 kPa, which is comprehensively determined from the relationship between the fine surface shape of the surface of the photoreceptor to be polished, the polishing processing time and the polishing flaw.
[0039]
In order to control the pressurization, it is also effective to provide a cylinder on the support portion of the elastic roller and control the air pressure or hydraulic pressure.
[0040]
Observation of the fine surface shape of the a-Si photosensitive member surface can be performed using, for example, an atomic force microscope (AFM) [Q-Scope 250 manufactured by Questant Co.].
[0041]
Furthermore, the arithmetic mean roughness (Ra) of the photoreceptor surface in a 10 μm × 10 μm visual field, which is measured according to JIS B 0601 (2001), is measured as the fine surface shape, and the polishing conditions for the desired fine surface shape are measured. It is desirable to determine FIG. 1 shows an example of an observation image of a fine surface shape.
[0042]
[Example]
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[0043]
[Example 1]
Using the polishing apparatus shown in FIG. 4, a pressure roller having a JIS rubber hardness of 40 and a ratio of the center diameter to the end diameter of 101% was used, and under the conditions shown in Table 1, A and B in FIG. , C, and D were changed under four conditions of J1-1 to J1-4 as shown in Table 2, and the polishing treatment was performed. At this time, a photoconductor in which an a-SiC-based surface layer was deposited on an amorphous silicon-based photoconductive layer was used as the electrophotographic photoconductor. The initial surface fine shape of this photoreceptor was Ra = 65 nm.
[0044]
[Table 1]
Table 2 shows the results of the evaluation based on the following criteria.
(processing time)
The polishing treatment time until the surface fine shape became approximately Ra = 25 nm was measured, and Comparative Example 2 was evaluated as 100%.
[0045]
◎: less than 95% ○: 95% or more and less than 105% Δ: 105% or more and less than 115% ×: 115% or more (presence or absence of polishing streaks or scratches)
After the processing, the surface of the photoreceptor was observed by an optical microscope to evaluate the presence or absence of a polishing streak. Further, the photoreceptor was mounted on an electrophotographic apparatus and a halftone image was output to evaluate whether or not polishing flaws occurred.
[0046]
:: No polishing streaks and no polishing scratches ○: Slight polishing streaks but no polishing scratches 研磨: Polishing streaks recognized and slight polishing scratches after 100,000 sheet image output X: Polishing scratches are generated (polishing uniformity)
After the treatment, using an atomic force microscope, the arithmetic average roughness (Ra) of the photoreceptor surface in a 10 μm × 10 μm visual field was measured as the fine surface shape of the photoreceptor according to JIS B 0601 (2001). . At that time, a total of 40 points of 10 points in the photoconductor bus direction × 4 points in the circumferential direction were measured. The uniformity was evaluated by calculating the standard deviation of 40 points of Ra.
[0047]
◎: very good (standard deviation 0 or more and less than 2.0)
:: good (standard deviation 2.0 or more and less than 3.5)
Δ: No problem in practical use (standard deviation 3.5 or more and less than 5.0)
X: practically difficult (standard deviation 5.0 or more)
[0048]
[Table 2]
<Comparative Example 1>
FIG. 6 shows a surface polishing apparatus used for surface processing in a conventional electrophotographic photoreceptor manufacturing process. In the configuration example of the surface polishing apparatus shown in FIG. 6, the object to be processed (the surface of the deposited film on the cylindrical substrate) 600 is a cylindrical substrate having an a-Si photoconductive layer or an intermediate layer deposited on the surface thereof. It is attached to the
[0049]
In the apparatus shown in FIG. 6, for example, a pneumatic holder is used as the
[0050]
Using the polishing apparatus shown in FIG. 6, a pressure roller having a JIS rubber hardness of 40 and a ratio of the center diameter to the end diameter of 101% was used, and under the conditions shown in Table 1, A and B in FIG. , C, and D were changed under three conditions of R1-1 to R1-3 as shown in Table 3, and the polishing treatment was performed. At this time, as the electrophotographic photoreceptor, a photoreceptor obtained by depositing an a-SiC-based surface layer on an amorphous silicon-based photoconductive layer as in Example 1 was used. The initial surface fine shape of this photoreceptor was Ra = 65 nm.
[0051]
Table 3 shows the results of the evaluation based on the same criteria as in Example 1.
[0052]
[Table 3]
<Comparative Example 2>
Using the polishing apparatus shown in FIG. 6, a pressure roller having a JIS rubber hardness of 40 and a ratio of the center diameter to the end diameter of 101% was used, and under the conditions shown in Table 1, A and B in FIG. , C, and D were changed under the two conditions of R2-1 to R2-2 as shown in Table 4, and the polishing treatment was performed. At this time, as the electrophotographic photoreceptor, a photoreceptor obtained by depositing an a-SiC-based surface layer on an amorphous silicon-based photoconductive layer as in Example 1 was used. The initial surface fine shape of this photoreceptor was Ra = 65 nm.
[0053]
Table 4 shows the results of evaluation based on the same criteria as in Example 1.
[0054]
[Table 4]
As can be seen from Tables 2 to 4, by using the polishing apparatus of the present invention and performing the polishing treatment by the polishing method of the present invention, the occurrence of polishing streaks and polishing scratches can be suppressed, and uniform polishing can be performed. I understand.
[0055]
A ≦ B, B = C, A ≦ D × 0. It is understood that it is preferable to satisfy the relationship of 1.
[0056]
[Example 2]
Using the polishing apparatus shown in FIG. 4, a pressure roller having a JIS rubber hardness of 60 and a ratio of the center diameter to the end diameter of 101% was used, and under the conditions shown in Table 1, A and B in FIG. , And C were changed under the two conditions J2-1 to J2-2 as shown in Table 5, and the polishing treatment was performed. At this time, as the electrophotographic photoreceptor, a photoreceptor obtained by depositing an a-SiC-based surface layer on an amorphous silicon-based photoconductive layer as in Example 1 was used. The initial surface fine shape of this photoreceptor was Ra = 65 nm.
[0057]
Table 5 shows the results of the evaluation based on the same criteria as in Example 1.
[0058]
[Table 5]
<Comparative Example 3>
Using the polishing apparatus shown in FIG. 6, a pressure roller having a JIS rubber hardness of 40 and a ratio of the center diameter to the end diameter of 101% was used, and under the conditions shown in Table 1, A and B in FIG. , C, and D were changed under the two conditions of R3-1 to R3-2 as shown in Table 6, and the polishing treatment was performed. At this time, as the electrophotographic photoreceptor, a photoreceptor obtained by depositing an a-SiC-based surface layer on an amorphous silicon-based photoconductive layer as in Example 1 was used. The initial surface fine shape of this photoreceptor was Ra = 65 nm.
[0059]
Table 6 shows the results of evaluation based on the same criteria as in Example 1.
[0060]
[Table 6]
As can be seen from Tables 5 and 6, by using the polishing apparatus of the present invention and performing the polishing treatment by the polishing method of the present invention, the generation of polishing streaks and polishing scratches can be suppressed, and uniform polishing can be performed. I understand.
[0061]
A = 0, A <B <C, C ≦ B × 1. It is understood that it is preferable to satisfy the relationship of 2.
[0062]
[Example 3]
The photoreceptor is rotated in the direction perpendicular to the rotation direction simultaneously with the rotation in the circumferential direction by the polishing apparatus shown in FIG. As shown in Table 7, the polishing treatment was performed under two conditions of J3-1 to J3-2. The stroke of the alternating motion was 1 cm and 10 reciprocations per minute.
[0063]
At this time, as the electrophotographic photoreceptor, a photoreceptor obtained by depositing an a-SiC-based surface layer on an amorphous silicon-based photoconductive layer as in Example 1 was used. The initial surface fine shape of this photoreceptor was Ra = 65 nm.
[0064]
Table 7 shows the results of the evaluation based on the same criteria as in Example 1.
[0065]
[Table 7]
Compared to Example 1, it was found that the uniformity was improved by the alternating movement.
[0066]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the method of polishing an electrophotographic photoreceptor according to the present invention, the abnormal growth projections on the photoreceptor surface are substantially flat with other good portions without damaging other good portions. Polishing, and then uniformly and precisely polishing the surface of the amorphous silicon photoreceptor, and polishing until the arithmetic average roughness (Ra) measured in accordance with JIS B 0601 in a visual field of 10 μm × 10 μm becomes 25 nm or less. Can be. By using the polishing apparatus employing the polishing method of the present invention, the polishing processing time can be reduced.
[0067]
By using the polishing method and the polishing apparatus, it becomes possible to supply a photoconductor capable of forming a high-quality image stably over a long period of time.
[0068]
Specifically, firstly, it is possible to prevent damage to the cleaning blade and the like due to film formation defects, and secondly, since the slip of the photoconductor does not change even during use for a long period of time, occurrence of cleaning failure and black streak-like A photoreceptor capable of suppressing the occurrence of image defects can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a measurement result of a photoconductor surface by AFM.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a layer configuration of a photoreceptor and a schematic diagram illustrating abnormal growth protrusions.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a defective image.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a polishing apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic sectional view for explaining a polishing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic sectional view for explaining a conventional polishing apparatus.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic sectional view for explaining a comparative example of the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining a comparative example of the present invention.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining a comparative example of the present invention.
[Explanation of symbols]
620
Claims (17)
A≦B …(1)
C≦B×1.
2 …(2)
A≦D×0.
1 …(3)
の関係式を同時に満足することを特徴とする電子写真感光体の研磨方法。A polishing tape is applied by an elastic roller to the surface of an electrophotographic photosensitive member formed by sequentially laminating a photoconductive layer containing amorphous silicon and a surface protective layer made of an amorphous material on a cylindrical conductive substrate. A method of polishing the surface by contacting with pressure, wherein when the elastic roller does not contact the photoreceptor, the length of the polishing tape in contact with the elastic roller in the running direction is A. B is the length of the abutting portion in the tape running direction when contacting the photoreceptor, C is the length in the running direction of the tape that contacts the photoreceptor when it is in contact with the photoreceptor, When the circumferential length of the roller in the rotation direction is D,
A ≦ B (1)
C ≦ B × 1.
2 ... (2)
A ≦ D × 0.
1 ... (3)
A polishing method for an electrophotographic photoreceptor, characterized by simultaneously satisfying the following relational expressions:
A≦B …(1)
C≦B×1.
2 …(2)
A≦D×0.
1 …(3)
の関係式を同時に満足することを特徴とする電子写真感光体の研磨装置。A polishing tape is applied by an elastic roller to the surface of an electrophotographic photosensitive member formed by sequentially laminating a photoconductive layer containing amorphous silicon and a surface protective layer made of an amorphous material on a cylindrical conductive substrate. A polishing apparatus arranged to abut against the surface to polish the surface, wherein when the elastic roller is not in contact with the photoconductor, the polishing tape is in contact with the elastic roller in a running direction of the tape. A, the length in the tape running direction of the abutting portion when contacting the photosensitive member is B, and the length in the running direction of the tape that contacts the photosensitive member when contacting the photosensitive member is C, When the rotation direction circumference of the elastic roller is D,
A ≦ B (1)
C ≦ B × 1.
2 ... (2)
A ≦ D × 0.
1 ... (3)
A polishing apparatus for an electrophotographic photoreceptor, which satisfies the following relational expressions simultaneously:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003133315A JP2004334119A (en) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Method and apparatus for polishing electrophotographic photoreceptor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003133315A JP2004334119A (en) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Method and apparatus for polishing electrophotographic photoreceptor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004334119A true JP2004334119A (en) | 2004-11-25 |
Family
ID=33507895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003133315A Withdrawn JP2004334119A (en) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Method and apparatus for polishing electrophotographic photoreceptor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004334119A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007225761A (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Ricoh Co Ltd | Electrophotographic photoreceptor, method for regenerating the same, process cartridge, image forming apparatus and image forming method |
-
2003
- 2003-05-12 JP JP2003133315A patent/JP2004334119A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007225761A (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Ricoh Co Ltd | Electrophotographic photoreceptor, method for regenerating the same, process cartridge, image forming apparatus and image forming method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007187814A (en) | Image forming apparatus | |
EP0971271A1 (en) | Image forming apparatus | |
US6636715B2 (en) | Photosensitive member and image forming apparatus having the same | |
JP4726209B2 (en) | Method for producing negatively charged electrophotographic photosensitive member, negatively charged electrophotographic photosensitive member, and electrophotographic apparatus using the same | |
EP0957413B1 (en) | Cleaning method of an electrophotographic apparatus and electrophotographic process comprising the cleaning method | |
JP2004334119A (en) | Method and apparatus for polishing electrophotographic photoreceptor | |
KR20120088506A (en) | Manufacturing method of electro-photographic photoreceptor, and process cartridge and image forming apparatus using the electro-photographic photoreceptor | |
JP2004126216A (en) | Method and device for polishing electrophotographic photoreceptor | |
JP5274090B2 (en) | Cleaning device | |
JP2006308743A (en) | Electrophotographic photoreceptor | |
JPH05297681A (en) | Electrostatic charging member and electrostatic charging device as well as image forming device having the device and process unit attachable and detachable to and from the image forming device | |
JP3507406B2 (en) | Image forming method and photoreceptor | |
JP2008216307A (en) | Method for polishing electrophotographic photoreceptor | |
JP2002149029A (en) | Method and apparatus for forming image and photoreceptor | |
JP3782680B2 (en) | Electrophotographic photosensitive member and electrophotographic apparatus | |
JP2008051867A (en) | Cleaning method, cleaning device and image forming apparatus | |
JP2007121533A (en) | Electrophotographic image forming apparatus | |
JP3789081B2 (en) | Electrophotographic photosensitive member and electrophotographic apparatus | |
JP2004126217A (en) | Post-processing method for electrophotographic sensitive body and grinding device | |
JP3710304B2 (en) | Electrophotographic equipment | |
JPH03181981A (en) | Photosensitive body grinding device | |
JP2002082463A (en) | Electrophotographic photoreceptor and electrophotographic device | |
JP2001318479A (en) | Post-processing method for electrophotographic photoreceptor and electrophotographic photoreceptor | |
JP2011137859A (en) | Cleaning apparatus and image forming apparatus | |
JP2007121349A (en) | Electrophotographic apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060201 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |