JPH02139566A - 有機電子写真感光体の表面粗面化法 - 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〕 本発明は有機電子写真感光体に関し、よシ詳しくは、ク
リーニング性及び画像特性の良好な有機電子写真感光体
を得るための有機電子写真感光体の表面粗面化法に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に電子写真プロセスＩｃおいては、電子写真感光体
に対して少なくとも帯電、像露光、現像、転写及びクリ
ーニングの各工程からなるサイクルを繰）返して行りて
いる。特に、転写工程後の、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、通常次の二連シの方法
が用いられている。その第一は、クリーニングブレード
と称するがム性の板形状部材を感光体上に圧接して感光
体とクリー二ングテレードとの間の隙間を無くし、トナ
ーのすシ抜けを防止して残存トナーをかき取る方法であ
る。第３図はそのようなりリーニングブレードを利用す
るクリーニング装置の典型的な例を示す概要断面図であ
）、クリーニング装置７を矢印Ａの方向に回転する円筒
状の感光体８に近接して配置し、該クリーニング装置に
取り付けられているクリーニングブレード９の一方の端
部の一つのエツジを感光体８０表面に、図示のように感
光体の回転方向に対してカウンタ一方向で、又は不図示
の順方向で圧接させて残存トナーをかき取る（クリーニ
ング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）。その第二は、ファーブラシのローラヲ感光体
表面に接するように回転させて残存トナーを拭き取るか
、又は叩き落とす方法である。これらの二連シの方法の
うち、ゴムブレードの方が安価であシ、設計も容易であ
るため、現在ではクリーニング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、更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０１
色現偉よシはるかに多く、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。

しかしながら、優れたクリーニング性を示すクリーニン
グブレードには、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こシやすｈ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、第２図に示
したカウンタ一方向のクリーニングブレード９ａが９ｂ
で示すように感光体の移動方向、即ちカウンタ一方向と
は反対の方向に反ってしまう現象である。

このクリーニングブレードが反転する現象は、感光体の
長寿命化のために感光体表面を硬く、即ち削れ難くした
場合には更に生じ易くなる。又、画質向上のためにトナ
ーの粒径が均一化されて微小なトナーが除去含れてｈる
場合には、トナーがクリーニングブレードと感光体表面
との間の隙間に入ることによって引き起こされる潤滑性
が薄れるので、クリーニングブレードの反転がよシー層
生じやすくなる。

ま九、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
荷が大きくなシ、それでクリーニングブレードの反転や
、更にはエツジ部の欠損が生じやすくなる。

また、感光体の表面層が有機物からなる場合には、無機
物表面に比べて、クリーニングブレードと感光体表面と
の摩擦抵抗が増大し、特にクリーニングブレードの反転
やエツジ部の欠損が発生し易くなる。

そこで本件出願人は先に、特願昭６２−２５６７６９号
において、感光体表面をあらかじめ粗面釦しておくこと
はよりて画質の低下を招かずに、クリーニングブレード
の反転、ブレードエツジ部の欠損等によるクリーニング
不良を防止する方法を提案した。感光体表面の粗面化状
態はＪＩＳ規格ＢＯ６０１で定義される１０点平均粗さ
（Ｒｚ）の測定法で表してその最大値、平均値及び最小
値がいずれも好ましくは０．３〜５．０μｍの範囲内に
あシ、更に好ましくは０．３〜２．０μｍの範囲内にあ
る。その最大値が５．０μｍよシも大舞い場合には画像
欠陥としてスジ状のものが画像に表われやすくなる。ま
た最小値が０．３μｍよシも小さい場合には部分的にり
ＩＪ−ユングブレードと感光体表面との摩擦がほとんど
緩和されず、また感光体表面を粗面にした効果が認めら
れない。上記の最大値、平均値及び最小値が０．３〜５
．０μｍの範囲内にあれば、感光体表面とクリーニング
ブレードとの接触面積を減少させ、また、トナー中に僅
かに含まれている微小粒径のもの（はぼ５μｍ以下）や
、使用によシ削シ取られた感光体表面の削シ粉（はぼ１
μｍ以下）が感光体表面とクリーニングブレードとの間
の隙間に適度にもぐシ込むことによって生じる潤滑性を
持たせ易くするので、クリーニングブレードの反転等に
よるクリーニング不良を防止することができる。

一方、感光体表面を粗面化する方法としては、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材を用いたりした
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肌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
して塗工し粗面化する方法等がある。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との
間の潤滑性を増加させるという点で最も好ましい、それ
は機械で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。また
、機械的研磨のうち、フィルム状研磨材を用いる方法が
更に好ましい。その理由は、サンドブラスト法等の場合
には、研磨材が有機電子写真感光体に埋め込まれ易く、
ピンホールの原因となったシ、電子写真特性を劣化させ
た夛するのに対して、フィルム状研磨材の場合には、こ
の埋め込みがほとんど無いためである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、感光体表面を研磨材で圧接研磨して粗面
化する従来の機械的研磨法では、研磨材の圧接状態、圧
接圧、研磨速度の違いＫよシ同−感光体上でもその粗面
化状態にむらが°生じてしまい、粗面化状態を制御する
ことは非常に困難であ）、粗面化状態の浅い所では、ク
リーニングブレードと感光体との間の摩擦が緩和されず
にりｙ−ニングブレードの反転やエツジ部の欠損が生じ
たシ、また、粗面化状態の深い所では、画像上の傷模様
として画像欠陥が発生するなどの欠点があった。また均
一な粗面化を行なうことができるとしても、長時間を要
するという欠点があった。

本発明の目的は、クリーニングブレードの反転やエツジ
部の欠損等によるクリーニング不良及び画像上の傷模様
を防止することのできる有機電子写真感光体を提供する
ことである。

本発明の他の目的は、このクリーニング不良を防止する
ために行う有機電子写真感光体の表面粗面化を所定の範
囲内に均一に短時間で行うことのできる、表面粗面化法
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、感光体表面の粗面、について鋭意検討を
重ねた結果、フィルム状研磨材を用いて有機電子写真感
光体の表面を粗面化する方法において、該感光体をその
母線方向に対する角度の異なる少なくとも２方向に研磨
することによって、ＪＩＳ規格ＢＯ６０１で定義される
１０点平均粗さ（Ｒｚ）の測定法で表してその最大値、
平均値及び最小値（本明細書においては、これらをそれ
ぞれ最大面粗さ、平均面粗さ及び最小面粗さと言う）が
いずれも０．３〜５．０μｍの範囲内に入る均一な粗面
状態が短時間で得られ、クリーニング不良を防止できる
ことを見い出した。

即ち、本発明は、フィルム状研磨材を用いて有機電子写
真感光体の表面を粗面化する方法において、該感光体を
その母線方向に対する角度の異なる少なくとも２方向に
研磨することを特徴とする。

フィルム状研磨材を用いて有機電子写真感光体の表面を
粗面化する方法において、感光体の母線方向に対しであ
る一定の角度で研磨を行なうと、その方向に対しては溝
が入るものの、それはすじ状のものになシ易く、微細な
凹凸にするためにはその研磨材の主研磨方向に対し横方
向への動きを必要とし、均一な粗面状態を得るためには
長時間を要するのに対し、感光体と研磨材との当接部分
での研磨方向が感光体の母線方向に対してそれぞれ異な
る少なくとも２方向への研磨を行なう方法では、一方向
の研磨によるすし状の溝に対し他方向からの研磨が加わ
る、すなわち他方向のすしを加えることになるため、短
時間で微細な凹凸状態を得ることが出来、また、それぞ
れの研磨方向を一定にできる（主研磨方向に対し、横□
方向への動きを必要としない）ので、均一な粗面状態が
得られることが本発明の本質である。

本発明の表面粗面化法の実施に当たっては、例えば第１
図に示すように、フィルム状研磨材２、送り出しローラ
ー３、弾性押さえローラー４及び巻き取シローラー５か
らなる研磨系、及びフィルム状研磨材２′、送〕出しロ
ー−）−３’、弾性押さえローラー４′及び巻き取シロ
ーラー５／からなる研磨系の２本のフィルム状研磨材を
用いる。送シ出し口−ラー３及び巻き取シローラー５を
感光体の軸方向で前後逆方向に移動させ且つそれらの回
転軸方向を変化させてフィルム状研磨材２が所定の位置
で且つ感光体の母線方向に対して所定の角度で押さえロ
ーラー４を通過するようにする。同様に送ル出しローラ
ー１及び巻き取シローラー５′を移動させてフィルム状
研磨材２′が所定の位置で且つ感光体の母線に対して所
定の角度で押さえローラー４′を通過するようにする。

この際に感光体の母線方向とフィルム状研磨材２及び２
′の進行方向、即ち研磨方向とのなす角度は異なってい
る。

本発明の表面粗面化法の他の実施態様を第２図に示す。

この実施態様においてはフィルム状研磨材２、送シ出し
ロー２−３、弾性押さえロー２−４及び巻き取りローラ
ー５からなる研磨系、即ち１本のフィルム状研磨材を用
いる。送シ出しローラー３及び巻き取シローラー５を感
光体の軸方向で前後逆方向に移動させ且つそれらの回転
軸方向を変化させてフィルム状研磨材２が所定の位置で
且つ感光体の母線方向に対して所定の角度で押さえロー
ラー４ｔ−通過するようにする。この状態で研磨を開始
し、その後送り出しローラー３及び巻き取り胃−ラー５
を移動させて感光体の母線方向とフィルム状研磨材の移
動方向、即ち研磨方向とのなす角度を変化させる。この
角度の変化は短時間に行っても、又は徐々に行りてもよ
い。短時間に行なう場合には実質的に２方向に研究する
ことになり、また徐々に行なう場合には実質的に多方向
く研磨することになる。

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、シリコンカーバイド、酸化クローム、ダイ
ヤモンド等の微粒子ヲぼりエステル等のフィルムに塗布
、固定したものがめる。

本発明の表面粗面化法によりて処理葛れる有機電子写真
ｇ光体は、第４図に示すように、導電性支持体１０上に
有機ＭＡ元層１１が積層されたもので６シ、この感光層
１１＃ｉ好ましくは電荷発生層１２と電荷輸送層１３に
機能分離された積層型感光層である。

導電性支持体１０として、アルミニウム、ア〃ミニクム
合金、ステンレスなどの金属、導電性や質を単独又は適
当なバインダーと共に塗布して導電層を設けた金属、あ
るいは導電処理したグラスチックや紙などをド、９ム状
又はシート状に成形したものなど、従来公知のいずれの
ものも用いることができる。

電荷発生層１２は、アノ顔料、キノン顔料、キノシアニ
ン顔料、ペリレン顔料、インジｆ顔料、７りＩシアニン
顔料などの電荷発生物質を、４リビニルツチラール、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、ポリカーゴネートなどの結着性樹脂に分散含有葛
せて形成することができ、また、真空蒸着装置によりて
蒸着膜として形成することもできる。好ましい膜厚は０
．０１〜３μｍである・ 電荷輸送層１３はスチリル系化合物、ヒト２！ン系化合
物、トリアリールアミン系化合物、カルパノール系化合
物、オキサゾール系化合物、ビ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、ポリカーがネートなどの結着
剤樹脂に分散含有させて形成することができる。好まし
い膜厚は１０〜３０μｍである。１念、感光層１１の構
成として電荷発生層１２を電荷輸送層１３の上に形成し
てもよく、さらには感光層１１は前述の電荷発生物質と
電荷輸送物質と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ＩＱと感光層１１との間には、接
着性及びｙｔｙヤー性を向上させるために下引き層など
の中間層を設けてもよい。

本発明の方法で表面粗面化された有機電子写真感光体は
、感光体に対してカウンタ一方向に当接されたプムブレ
ードによるクリーニング手段ヲ有する電子写真プロセス
に用いられる。

〈実施例１〉 ８０φＸ３６０ｍのアルミニウムシリング−を支持体と
し、これに可溶性ナイロン（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
して１μｍ厚の下引き層を設けた。

次に下記構造式のジスアノ顔料ｔ−１０部（重量部、以
下同様）、ポリビニルブチラール（ツナ２−ル化度６８
％、数平均分子量２００００　）５部及びシクロヘキサ
ノン５０部を１φｉｆ２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７
０〜１２０（適宜）部を加え、下引層上に塗布して膜厚
０．ＩＪｇｍの電荷発生層を形成した。

次ニ、ビスフェノールＺＷ＆１７カーテネート（粘度平
均分子ｆ３００００）１０部及び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
て１８μｍ厚の電荷輸送層を形成した。この感光体の平
均面粗さは０．０μｍでありた。

上記方法で作成した感光体を第１図に示す装置を用いて
、研磨材の研磨方向と該感光体の母線方向とがなす角度
がそれぞれ３０度及び１２０度に設定しである２本の研
磨材（フィルム粒度５．０μｍ）にて６０秒間表面研磨
した。この感光体表面の平均面粗さ（Ｒ１）は１．０μ
ｍであり、最小、最大面粗さはそれぞれ０．８μｍ、１
．２μｍでありた−この感光体を帯電、像露光、現像、
転写およびポリウレタンがムブレードによるクリーニン
グ（線圧１１１Ｉ／ｃＷＬ）を有する電子写真装置（Ｎ
Ｐ−３５２５、キャノン製）に組み入れて、繰シ返し画
像出し評価を行なったところ、１部万枚まで何ら問題が
発生しなかった。これを実施例１としてその結果を表１
に示す。

〈実施例２〉 実施例１において感光体を、研磨材の研磨方向と該感光
体の母線方向とがなす角度がそれぞれ４０度及び１００
度に設定しである２本の研磨材（フィルム粒度５．Ｏａ
ｍ）にて６０秒間表面研磨した。この感光体表面の平均
面粗さ（Ｒｚ）は０．９部ｍであり、最小、最大面粗さ
はそれぞれ０．７μｍ。

１６１μｍであった。また実施例１と同様の繰シ返し画
像出し評価を行なったところ、ｌＯ万枚まで何ら問題が
発生しなかった。これを実施例２としてその結果を表１
に示す。

〈実施例３〉 実施例１において感光体を、研磨材の研磨方向と該感光
体の母線方向とがなす角度がそれぞれ１部度及び１７０
度に設定しである２本の研磨材（フィルム粒度５．０μ
ｍ）Ｋて６０秒間表面研磨した。この感光体表面の平均
面粗さ（Ｒ＄）は１．０μｍであシ、最小、最大面粗さ
はそれぞれ０．８μｍ。

１．３μｍであった。また、実施例１と同様の繰シ返し
画像出し評価を行なりたところ、ｌＯ万枚まで何ら問題
が発生しなかった。これを実施例３としてその結果を表
ＩＫ示す。

〈比較例１〉 実施例Ｉにおいて感光体を研磨しない以外は同様の装置
を用いて実験を行なったところ、繰シ返し画像出し１０
枚程でクリーニングブレードの反転が起とシ、装置が作
動しなくなった。これを比較例１としてその結果を表１
に示す。

〈比較例２，３，４，５） 実施例１において感光体を、研磨材の研磨方向と眩惑光
体の母線方向とがなす角度がそれぞれ１０度、３０度、
９０度又は１２０度に設定しである１本の研磨材（フィ
ルム粒度５．０μｍ）にて６０秒間表面研磨した。これ
等の感光体表面平均面粗さ（Ｒｚ）はそれぞれ０．２　
μｍ　、　０．２　μｍ　、　０．３μｍ、０．２μｍ
であシ、最小、最大面粗さはそれぞれ０．０　ａｍ　、
　０．５　μｍ　：　０．０μｍ　、　０．６　Ａｍ　
；　０．２部１ｍ。

０．６μｍ：０．０μｍ、０．６μｍであった。これを
それぞれ比較例２，３，４．５とするが、全て実施例１
と同様の繰シ返し画像出し評価の初期において面粗さの
浅いところからクリーニングブレートノ反転を起こし、
装置が作動しなくなった。これ等の結果を表ＩＫ示す。

く比較例６，７，８．９） 実施例１において感光体を、研磨材の研磨方向と該感光
体の母線方向とがなす角度がそれぞれ１０度、３０度、
９０度又は１２０度に設定しである１本の研磨材（フィ
ルム粒度５．０μｍ）にて感光体の表面粗さが感光体全
面にわたシ０．３μｍから５、０　Ａｍに入るように慎
１１に研磨したところ、それぞれ７０分間、６０分間、
５５分間、６０分間を要した。この研磨された感光体を
用いて実施例１と同様の装置、実検を行なったところ、
１０万枚まで画像欠陥、クリーニングブレードの反転等
の問題は発生しなかった。これ等をそれぞれ比較例６゜
７．８．９としてその結果を表１に示す。

〈比較例１０，１１，１２．１３） 実験例１において感光体を、研磨材の研磨方向と該感光
体の母線方向とがなす角度がそれぞれ１０度、３０度、
９０度又は１２０度の同一方向く設定しである２本の研
磨材（フィルム粒度５．０μｍ）にて６０秒間表面研磨
した。これ等の感光体表面の平均面粗さ（Ｒｚ）はそれ
ぞれ０．３μｍ。

０、４　ａｆｆｌ　＃　０．５μｍ、０．４μｍであり
、最小、最大面粗さはそれぞれ０．０μ”　ｅ　Ｏ，８
ｆｉｒｍ　；　０、Ｑ　μｍ　、　０．９μｍ　；　０
．２１ｍ　、　１．１　μｍ　；　Ｏ，ＯＡｒｎ　、　
０．９　Ａｍであった。これをそれぞれ比較例１−０．
１１，１２゜１３とするが、全て実施例１と同様の繰シ
返し画像出し評価初期から面粗さの浅い部所においてク
リーニングブレードの反転を起むし、装置が作動しなく
なった。これ等の結果を表１に示す。

く比較例１４，１５，１６，１７） 実施例１において感光体を、研磨材の研磨方向と該感光
体の母線方向とがなす角度がそれぞれ１０度、３０度、
９０度又は１２０度の同一方向に設定しである２本の研
磨材（フィルム粒度５，０μｍ）にて感光体表面粗さが
感光体全面にわたって０．３μｍから５．０μｍＫ入る
ように慎重に研磨したところ、それぞれ５０分間、４５
分間、４０分間、４５分間を要した。この研磨された感
光体を用いて実施例１と同様の装置、実験を行なったと
ころ、ｌＯ万枚まで画像欠陥、クリーニングブレードの
反転等の問題は発生しなかった。これ等をそれぞれ比較
例１４，１５，１６．１７としてその結果を表１に示す
。

以上、実施例１〜３及び比較例１〜１７に示すようＫ、
有機電子写真感光体をその母線方向に対する角度の異な
る少なくとも２方向に研磨することＫより、粗面化に要
する時間が短縮でき、画像欠陥の無いすぐれた画像が得
られ、クリーニングブレードと感光体表面との間の潤滑
持続性が向上することがわかる。

〔発明の効果〕

以上に説明し丸ように、ゴムブレードによるクリーニン
グ手段を用いる電子写真プロセスにおいて発生するクリ
ーニングブレードと感光体表面との摩擦によるクリーニ
ングブレードの反転やエツジ部の欠損を防止するために
感光体表面をあらかじめ研磨する方法が提案されている
とはいえ、感光体表面の粗面化状態の制御は難しく、粗
面化状態の浅い所ではクリーニングブレードの反転ヤエ
ッジ部の欠損が生じ、また粗面化状態の深い所では画像
欠陥が生じる等の問題があったが、本発明によれば、有
機電子写真感光体の表面粗面化を所定の範囲内に均一に
短時間で行うことができ、従つて、クリーニング不良及
び画像欠陥を防止することのできる有機電子写真感光体
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表面粗面化法に用いることのできる装
置の模式的断面図である。 第２図は本発明の表面粗面化法に用いることのできる他
の装置の模式的断面図である。 第３図はクリーニングブレードを利用するクリーニング
装置の作用を説明するためのその概要断面図である。 第４図は本発明の表面粗面化法によって処理される有機
電子写真感光体の一例を示す断面図である。 図中、ｌは有機電子写真感光体、２及び２′はフィルム
状研磨材、３及び３′は送力出しロー２−４及び４′は
押さえローラー、５及び５′は巻き取りローラー　７は
クリーニング装置、８は感光体、９はクリーニングブレ
ード、１０は導電性支持体、１１は感光層、１２は電荷
発生層、１３は電荷輸送層である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フィルム状研磨材を用いて有機電子写真感光体の表面を
   粗面化する方法において、該感光体をその母線方向に対
   する角度の異なる少なくとも２方向に研磨することを特
   徴とする有機電子写真感光体の表面粗面化法。