JP2010170015A - 感光層の表面研磨方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子写真感光体の感光層の表面を、バックアップロールに巻回した研磨部材を、電子写真感光体の回転軸と平行に移動させ、感光層の表面に前記研磨部材を押接させながら、研磨部材を繰り出すことにより感光層の表面研磨方法において、前記バックアップロールの幅が前記感光層の幅より狭く、前記研磨部材の幅は前記感光層の幅より狭く、且つ前記バックアップロールの幅よりも広く、前記バックアップロールの両端部に、前記研磨部材の両端部の逃げ部が形成されていることを特徴とする感光層の表面研磨方法。
【選択図】図3
Description
2)揺らぎを少なくするため研磨速度を遅くすれば作業効率が低下する。
3)研磨テープが揺らぐことで、研磨テープの端辺で感光層を切削してしまい切削傷を付けてしまう。
1)研磨テープにより非感光層形成部の導電性基体の表面を切削する危険がある。
2)導電性基体の切削粉が感光層に付着し、清掃しきれずに残ってしまった場合、画像欠陥の原因の1つになる危険がある。
3)感光体の感光層の幅に合わせて研磨テープの幅及び加圧弾性ローラーを準備する必要があり汎用性に欠ける。
前記バックアップロールの幅が前記感光層の幅より狭く、
前記研磨部材の幅は前記感光層の幅より狭く、且つ前記バックアップロールの幅よりも広く、
前記バックアップロールの両端部に、前記研磨部材の両端部の逃げ部が形成されていることを特徴とする感光層の表面研磨方法。
1.感光層の幅よりも狭い研磨テープを使用し、感光体を固定しバックアップロールに巻回した研磨テープを感光体の幅方向に感光層の表面と平行に移動する、又はバックアップロールに巻回した研磨テープを固定し、感光体を感光層の幅方向に移動する。
2.バックアップロールの形状を研磨部材を感光体の感光層の表面に感光層の表面と平行に平行に接触させる胴部と、両端に研磨部材の端辺を逃がす逃げ部とを有する形状とした。
2)導電性基体の上に、感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層、及び保護層を順次積層した層構成、
3)導電性基体の上に、中間層、感光層として電荷発生層と電荷輸送層、及び保護層を順次積層した層構成、
4)導電性基体の上に、中間層、感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層、及び保護層を順次積層した層構成。
1.バックアップロール9a14の硬度が20°から40°で、感光層の硬度より低くなってため、見掛け上、研磨テープ9a4は感光層の表面に沈み込んだ状態となる。この時、バックアップロール9a14の胴部9a14aに巻回されている研磨テープ9a4は、裏面が胴部9a14aであるため、押圧力は感光層の表面への研磨テープ9a4の表面の食い込み量に変換されるため研磨が行われる。
2.研磨テープ9a4の端辺9a4aは、裏面側が空間Xとなっているため、押圧を掛けられることで、逃げ部9a14b側に曲げられ押圧力を緩和する。この様な状態となることで研磨テープ9a4の端辺9a4aは感光層の表面に接触しない様になる。接触しないことで研磨テープ9a4の端辺9a4aによる感光層の表面の切削の回避が可能となる。
1.研磨部材の端部で感光体の感光層を切削することなく安定した感光層の研磨が可能となり、安定した品質の感光体を得ることが可能となった。
2.非感光層形成部の導電性基体を切削することがないため、切削粉の付着による故障がなくなり安定した性能の感光体を得ることが可能となった。
3.感光体の軸方向の幅に応じて研磨部材の幅を変える必要がないため。一台の研磨装置で各種の幅の感光体の感光層の研磨が可能になり設備の増設を抑えることが可能となった。
4.感光体と研磨部材との間で発生する熱による研磨性能不安定、研磨粉の融着等による周方向の傷等を防止し、高精度の研磨面が得ることsが可能となった。
本発明で用いる導電性支持体としては、ベルト状又は円筒状支持体が用いられるが、画像形成装置の設計の容易さからは円筒状支持体が好ましい。円筒状導電性支持体とは回転することによりエンドレスに画像を形成出来るに必要な円筒状の支持体を意味し、円筒度が5〜40μmが好ましく、7〜30μmがより好ましい。
中間層は、バインダー、分散溶媒等から構成される中間層形成用塗布液を導電性基体上に塗布、乾燥して形成される。中間層のバインダーとしては、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位の内の2つ以上を含む共重合体樹脂が挙げられる。これら樹脂の中ではポリアミド樹脂が、繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく出来好ましい。又、電位特性向上や黒ポチ欠陥の低減、モアレの低減等の目的で、必要に応じて、中間層に酸化チタンや酸化亜鉛等のフィラーや酸化防止剤等の添加剤を添加することも出来る。
感光層は、電荷発生機能と電荷輸送機能を1つの層に持たせた単層構造でもよいが、より好ましくは感光層の機能を電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した層構成をとるのがより好ましい。機能を分離した構成をとることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御出来、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御し易い。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成をとる。正帯電用の感光体では前記層構成の順が負帯電用感光体の場合の逆の構成をとる。好ましい感光層の層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体である。以下に機能分離負帯電感光体の感光層の各層について説明する。
電荷発生層(CGL)には電荷発生物質(CGM)を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有してもよい。電荷発生物質(CGM)としては公知の電荷発生物質(CGM)であるCuKα線によるX線回折においてブラッグ角(2θ±0.2)27.2°に最大回折ピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン、同2θが12.4°に最大ピークを有するベンズイミダゾールペリレン等のCGMは繰り返し使用に伴う劣化がほとんどなく、残留電位増加を小さくすることが出来る。
電荷輸送層(CTL)には、電荷輸送物質(CTM)とバインダー樹脂とを含有する。その他の物質としては必要により酸化防止剤等の添加剤を添加して形成してもよい。
感光体の構成層には、酸化防止剤を適用すると、NOx等活性ガスの攻撃による影響を低減出来るため、高温高湿環境での画像流れの発生を抑制出来る。
(1)ラジカル連鎖禁止剤
フェノール系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、ジアリルジアミン系酸化防止剤、ジアリルアミン系酸化防止剤、ハイドロキノン系酸化防止剤等が挙げられる。
(2)過酸化物分解剤
硫黄系酸化防止剤、チオエーテル類、燐酸系酸化防止剤、亜燐酸エステル類等が挙げられる。
保護層は、バインダー樹脂に少なくとも無機微粒子を添加して調製した塗布液を電荷輸送層の上に塗布して形成したものである。尚、保護層には酸化防止剤、滑剤性物質等を含有させることが好ましい。
本発明の感光体に係る各層(中間層、感光層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層)の作製は、浸漬塗布、或いは円形量規制型塗布、或いは浸漬塗布と円形量規制型塗布を組み合わせて塗膜を設けて作製することが出来るがこれに限定されるものではない。尚、円形量規制型塗布については例えば特開昭58−189061号公報に詳細に記載されている。
使用するバックアップロールは、必要とする硬度が得られれば材質は特に限定は無く、例えばネオプレンゴム、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、フッ素ゴム等が挙げられ、これらの中でシリコンゴム、ウレタンゴムが好ましい。
使用する研磨テープは特に限定はなく、研磨装置に合わせ適宜選択することが可能である。本発明では帯状基材に砥粒を付けた帯状研磨材を使用した場合を示している。使用する砥粒としては、SiC、Al2O3、Fe2O3、ダイアモンド等が用いられる。砥粒の大きさ、形状は研磨した後の表面粗さに応じて適宜選択することが可能である。
(導電性基体の準備)
直径30mm、長さ360mmのアルミニウム製の導電部性基体を準備し、10点表面粗さRzJIS=1.5(μm)になるように導電性基体の表面を切削加工した導電性基体を準備した。尚、10点表面粗さRzJISはJIS B 0601−2001に準じて測定した値を示す。
下記組成の分散液を同じ混合溶媒にて2倍に希釈し、1夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター使用)し、中間層塗布液を作製した。
酸化チタンSMT500SAS(テイカ社製) 3部
メタノール 8部
1−ブタノール 2部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で10時間の分散を行った。上記塗布液を用いて前記支持体上に、乾燥膜厚2μmとなるよう浸漬塗布法で塗布した。
電荷発生物質:チタニルフタロシアニン顔料(Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で、少なくとも27.3±0.2°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料) 20部
ポリビニルブチラール樹脂(#6000−C:電気化学工業社製) 10部
酢酸t−ブチル 700部
4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン 300部
を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
電荷輸送物質(4,4′−ジメチル−4′′−(β−フェニルスチリル)トリフェニルアミン) 25部
バインダー:ポリカーボネート(Z300:三菱ガス化学社製) 300部
酸化防止剤(Irganox1010:日本チバガイギー社製) 6部
THF 1600部
トルエン 400部
シリコーンオイル(KF−50:信越化学社製) 0.001部
を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚25μmの電荷輸送層を形成した。
酸化チタン粒子(SMT100SAS:テイカ社製) 0.6部
2−プロパノール 5部
シリコーンオイル(X−22−160AS:信越化学社製) 0.002部
を混合しUSホモジナイザにて1時間分散処理を行う。その後、下記構造式を有するアクリル系化合物AとB(質量比1/1)からなるラジカル重合化合物1.5部と重合開始剤「Irgacure184(チバ・ジャパン(株)製)」0.07部を上記分散液中に溶解させて保護層用塗布液を作製する。
研磨部材として、バックアップロールの幅に対して5.0%広い、長さ45mの住友3M(株)製研磨部材ダイヤモンドラッピングフィルム661Xを準備し研磨部材No.1とした。
研磨部材として、バックアップロールの幅と同じ幅の長さ45mの住友3M(株)(株)製研磨部材ダイヤモンドラッピングフィルム661Xを準備し研磨部材No.2とした。
研磨部材として、幅を感光体の感光層の幅と同じにした以外は研磨部材1と同じ研磨部材を準備し研磨部材No.3とした。
幅を感光体の感光層の幅に対して17.5%、両端辺に逃げ部としてR3.0のR面取り部を有する幅50.0mmの図3に示す形状の硬度30°のバックアップロールを準備しバックアップロールNo.1とした。R面取り部のRは、(株)東京精密製 サーフコム 1800Dを使用して測定した値を示す。硬度は、高分子計器(株)製アスカーゴム硬度計C型を使用して測定した値を示す。
両端辺にR面取り加工部を形成しない以外はバックアップロール1と同じバックアップロールを作製しバックアップロールNo.2とした。
両端辺に逃げ部としてテーパー角度30°のテーパー部を有する幅5.0mmの図4に示す形状の硬度30°のバックアップロールを準備しバックアップロールNo.3とした。又、胴部とテーパー部との境界にはR2.0のR面取り加工ほ施した。
感光体の感光層と同じ幅を有する以外はバックアップロールNo.2と同じバックアップロールを準備しバックアップロールNo.4とした。
図2に示す研磨装置の研磨テープ搬送装置に、準備したバックアップロールNo.1からNo.3と、研磨テープNo.1、No.2を表1に示す組合せで装着し、感光体保持装置に感光体を装着した後、以下に示す条件で感光体の感光層の表面の研磨を行い、試料No.101から107とした。
研磨テープの送り量2cm/min
切り込み量:0.7mm
感光体の移動速度:20.0cm/min
(評価)
準備した各試料No.101から107に付き、画質、研磨テープの研磨面への融着物付着を以下に示す方法で評価し、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表1に示す。
コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製複合機bizhubC352改造機に搭載し、常温常湿環境(20℃、50%RH)下でA4判で2万枚の連続の画像濃度0.4のハーフトーン画像と、画素率5%線画と、画素率25%の画像形成(以下、プリントと言う)を行い、作製したプリントの直径0.5mm以上の白抜けの個数を目視で観察し画質の評価とした。
感光体を1本研磨した後の研磨テープを、線径φ0.1mm、毛足長10mmのナイロンブラシで擦った後、融着の径が0.5mm以上のものの個数を目視にて計測した。
(感光体の準備)
実施例1と同じ感光体を準備した。
バックアップロールとして表2に示す様に感光体の感光層の幅に対する幅を変化した、両端に逃げ部としてR3.0の面取り加工部を有する図3に示す形状のバックアップロールを準備しNo.2−1から2−5とした。又、バックアップロールとして表2に示す様に感光体の感光層の幅に対する幅を変化した、両端に逃げ部としてテーパー角度30°のテーパー部と、胴部とテーパー部との境界部にR2.0のR面取り加工部を有する図4に示す形状のバックアップロールを準備しNo.2−6から2−10とした。尚、バックアップロールNo.2−1から2−5の硬度、材質は実施例1のバックアップロールNo.1と同じとし、R面取りの加工も同じ方法で行った。バックアップロールNo.2−6から2−10の硬度、材質は実施例1のバックアップロールNo.3と同じとし、テーパー部の形成方法、R面取りの加工も同じ方法で行った。
表2に示す様に、準備した各バックアップロールNo.2−1から2−10の幅に対して17.5%の幅の実施例1と同じ研磨テープを準備した。
図2に示す研磨装置の研磨テープ搬送装置に、準備した各バックアップロールNo.2−1から2−10と、各バックアップロールNo.2−1から2−10に合わせて準備した研磨テープとを装着し、感光体保持装置に準備した感光体を装着した後、実施例1と同じ条件で感光体の感光層の表面の研磨を行い、試料No.201から210とした。
準備した各試料No.201から210に付き、画質、研磨テープの研磨面への融着物付着を実施例1と同じ方法で評価した結果を表3に示す。
(感光体の準備)
実施例1と同じ感光体を準備した。
表4に示す様に、バックアップロールの幅に対する幅を変えた以外は実施例1と同じ研磨テープを準備しNo.3−1から3−5とした。
実施例1で準備したバックアップロールNo.1、No.3と同じバックアップロールを準備した。
図2に示す研磨装置の研磨テープ搬送装置に、準備したバックアップロールNo.1とNo.3と、準備した研磨テープNo.3−1から3−5とを表5に示す組合せで装着し、感光体保持装置に感光体を装着した後、実施例1と同じ条件で感光体の感光層の表面の研磨を行い、試料No.301から310とした。
準備した各試料No.301から310に付き、画質、研磨テープの研磨面への融着物付着を実施例1と同じ方法で評価した結果を表5に示す。
(感光体の準備)
実施例1と同じ感光体を準備した。
バックアップロールの幅に対し、17.5%とした以外は実施例1と同じ研磨テープを準備した。
バックアップロールとして感光体の感光層の幅に対し17.5%の幅で、両端に逃げ部としてのR面取り加工部のRを表6に示すように変化した図3に示す形状のバックアップロールを準備しNo.4−1から4−5とした。
図2に示す研磨装置の研磨テープ搬送装置に、準備したバックアップロールNo.4−1からNo.4−5と、準備した研磨テープ装着し、感光体保持装置に感光体を装着した後、実施例1と同じ条件で感光体の感光層の表面の研磨を行い、試料No.401から405とした。
準備した各試料No.401から405に付き、画質、研磨テープの研磨面への融着物付着を実施例1と同じ方法で評価した結果を表7に示す。
(感光体の準備)
実施例1と同じ感光体を準備した。
バックアップロールの幅に対し、7.5%と広くした以外は実施例1と同じ研磨テープを準備した。
バックアップロールとして感光体の感光層の幅に対し17.5%の幅で、両端に逃げ部としてのテーパー部のテーパー角度を表8に示すように変化した図4に示す形状のバックアップロールバックアップロールを準備しNo.5−1から5−5とした。尚、胴部とテーパー部との境界部にR3.0の面取り加工部を施した。
図2に示す研磨装置の研磨テープ搬送装置に、準備したバックアップロールNo.5−1からNo.5−5と、準備した研磨テープ装着し、感光体保持装置に感光体を装着した後、実施例1と同じ条件で感光体の感光層の表面の研磨を行い、試料No.501から505とした。
準備した各試料No.501から505に付き、画質、研磨テープの研磨面への融着物付着を実施例1と同じ方法で評価した結果を表9に示す。
(感光体の準備)
実施例1と同じ感光体を準備した。
バックアップロールの幅に対し、7.5%と広くした以外は実施例1と同じ研磨テープを準備した。
バックアップロールとして感光体の感光層の幅に対し30.0%の幅で、両端に逃げ部としてのテーパー部のテーパー角度が25°で、表10に示すようにバックアップロールの胴部とテーパー部との境界部のR面取り加工部のRの大きさを変化した図4に示す形状のバックアップロールバックアップロールを準備しNo.6−1から6−5とした。
図2に示す研磨装置の研磨テープ搬送装置に、準備したバックアップロールNo.6−1からNo.6−5と、準備した研磨テープ装着し、感光体保持装置に感光体を装着した後、実施例1と同じ条件で感光体の感光層の表面の研磨を行い、試料No.601から605とした。
準備した各試料No.601から605に付き、画質、研磨テープの研磨面への融着物付着を実施例1と同じ方法で評価した結果を表11に示す。
(感光体の準備)
実施例1と同じ感光体を準備した。
バックアップロールとして表12に示す様に硬度を変えた、図3及び図4に示す形状のバックアップロールを準備しNo.7−1から7−10とした。
準備した各バックアップロールNo.7−1から7−10の幅に対して17.5%の幅の実施例1と同じ研磨テープを準備した。
図2に示す研磨装置の研磨テープ搬送装置に、準備した各バックアップロールNo.7−1から7−10と、準備した研磨テープとを装着し、感光体保持装置に準備した感光体を装着した後、実施例1と同じ条件で感光体の感光層の表面の研磨を行い、試料No.701から710とした。
準備した各試料No.701から710に付き、画質、研磨テープの研磨面への融着物付着を実施例1と同じ方法で評価した結果を表13に示す。
2 感光体
201 導電性基体
202 感光層
203 非感光層形成部
9 研磨装置
9a 研磨テープ搬送装置
9a2 架台
9a21 移動用軸
9a4 研磨テープ
9a4a、9a4b 端辺
9a14、9a14′ バックアップロール
9a14a、9a14′a 胴部
9a14b、9a14′b 逃げ部
9a14′c 境界部
9b 感光体保持装置
9b1 架台
9b2 基台
9b13 保持手段
O、P1、P2、T、V、M 幅
θ テーパー角度
Claims (13)
- 導電性基体の上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体を回転させながら、前記感光層の表面を、バックアップロールに巻回した研磨部材を、前記電子写真感光体の回転軸と平行に移動させ、前記感光層の表面に前記研磨部材を押接させながら、前記研磨部材を繰り出すことにより前記感光層を研磨する感光層の表面研磨方法において、
前記バックアップロールの幅が前記感光層の幅より狭く、
前記研磨部材の幅は前記感光層の幅より狭く、且つ前記バックアップロールの幅よりも広く、
前記バックアップロールの両端部に、前記研磨部材の両端部の逃げ部が形成されていることを特徴とする感光層の表面研磨方法。 - 前記バックアップロールの幅が、感光層の幅に対して3%から60%狭いことを特徴とする請求項1に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記研磨部材の幅がバックアップロールの幅に対して、0.1%から20.0%広いことを特徴とする請求項1又は2に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記逃げ部が、両側の端辺に設けられたR0.1からR25.0のR面取り加工部であることを特徴とする請求項1から3に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記逃げ部が、両側の端辺の方向に向かって設けられたテーパー角度5°から60°のテーパー部であることを特徴とする請求項1から3に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記テーパー部は、バックアップロールの胴部との境界部が、R0.1からR25.0のR面取り加工が施されていることを特徴とする請求項5に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記バックアップロールの硬度が20°から40°であることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記電子写真感光体は、導電性基体の両端0.5mmから20mmに非感光層形成部を有していることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記電子写真感光体の表面が、電荷輸送層であることを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記電子写真感光体の表面が、保護層であることを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記保護層は微粒子を含むことを特徴とする請求項10に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記微粒子が、シリカ、アルミナ、酸化チタン及びチタン酸ストロンチウムから選択されてなる少なくとも1種の無機微粒子であることを特徴とする請求項10に記載の感光層の表面研磨方法。
- 前記感光層の表面はシリコーンオイルを含むことを特徴とする請求項1から12の何れか1項に記載の感光層の表面研磨方法。
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