JPH0239158A - 有機電子写真感光体の表面研磨処理方法 - 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の表面研磨処理方法に関し
、特には有機電子写真感光体の表面を短時間で均一な粗
面に形成する表面研磨処理方法に関する。

〔従来技術〕

電子写真感光体は、少なくとも帯電、像露光。

現像、転写、クリーニング工程を有する電子写真装置に
組み入れられ使用される。このような電子写真プロセス
を行うには、いずれの現像方法においても転写残りのト
ナーを除去するクリーニングという工程は必要である。

このクリーニングの方法としては通常、以下の２通りの
方法がある。１つは、ブレードと称するゴム性の材質を
感光体上に圧接して感光体とブレードとの間の間隙を無
くし、トナーのすり抜けを防ぐ方法であり、もう１つは
ファーブラシのローラーを感光体表面に接するように回
転させてトナーを拭き取る、または叩き落とす方法であ
る。このうち後者は感光体に強く接しさせないとトナー
のすり抜けが生じ易く、また、ファーブラシ上にたまっ
たトナーが融着すると感光体を傷っけたりする。更にゴ
ムブレードの方が安価であり、設計も簡単なため、現在
ではブレードを用いるクリーニングが主流を占めている
。特に近年実用化されている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
、さら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の１色
現像よりはるかに多く、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
。

従来このクリーニングブレードを用いた湿式トナーをク
リーニングする際には、湿式トナー自身およびその溶剤
が微粒子であるためクリーニングブレードと感光体表面
との隙間に入り潤滑剤としての役割を果たしたため問題
は無かった。

しかし、このクリーニングブレードを用い乾式磁性トナ
ーをクリーニングする際には、このトナー自身が感光体
表面の研磨力に優れているため、感光体表面が粗面化し
易く、そのため感光体表面とクリーニングブレードとの
滑り性が向上するものの、感光体使用初期には感光体表
面が粗れていないため感光体表面とブレードとの摩擦が
大きく、クリーニングブレードの反転などが生ずるため
、潤滑剤の塗布が必要であった。

また、カラー化等に伴い乾式非磁性トナーを用いなけれ
ばならない場合、そのトナーの感光体表面研磨性は磁性
トナーの１０分の１以下しが無い。

また磁性体（キャリア）として用いられる鉄、粉やフェ
ライトおよびそれに樹脂コートしたものが現像の際感光
体をブラッシングするものの、この乾式二成分現像方式
の感光体表面研磨性は乾式−成分現像方式の３分の１程
度である。そのため乾式非磁性トナーを用いる場合には
より感光体表面とブレードとの摩擦が緩和されず、ブレ
ード反転、エツジ部の欠は等の問題が生じ易い。

さらに、天然色カラー現像を用いる場合にはクリーニン
グブレードが反転したり、ブレードのエツジ部分が摩擦
のために引きちぎられて欠けたりする現象が著しく生じ
る。それは、天然色カラー現像が乾式二成分現像方式で
あるため上記に示したように感光体表面の研磨性に劣る
のに加え、下記（１）、　　（２）の理由が重なること
による。

（１）１枚の画像を出すのにマゼンタ、シアン、イエロ
ーの３原色あるいはブラックを含めた４色、すなわち３
回あるいは４回の現像を行うため早いプロセススピード
が要求され、クリーニングブレードにかかる摩擦が大き
くなること。

（２）紙に転写された３色あるいは４色のトナーは、そ
れ等が充分溶融混合するように定着されなければならな
いため軟化温度の低い、すなわちガラス転移温度（Ｔｇ
）が６０℃以下のトナーを用いる必要があり、そのため
トナーの凝集性、粘着性が高く、クリーニングブレード
と感光体表面の隙間に入って潤滑性を上げていた従来の
トナーの潤滑剤としての働きが弱まること。

このクリーニングブレードの反転やエツジ部の欠けとい
う現象は感光体を高寿命化にするために、感光体表面を
硬く、すなわち削れ難くした場合にはさらに生じ易い。

また、画質向上のためにトナーの粒径が均一化され微小
なトナーが除去されると、トナーがクリーニングブレー
ドと感光体表面の隙間に入ることによって引き起こされ
る潤滑性がさらに薄れ、より一層ブレードの反転やエツ
ジ部の欠けが生じ易くなる。

また、感光体の表面層が有機物からなる場合、無機表面
に比べて、ブレードと感光体表面の摩擦抵抗が増大し、
特にブレードめくれ等が発生し易くなる。

このような問題点を解決するために、本件出願人は先に
特願昭６２−２ξ６’７６’７　　号に示したように感
光体表面をあらかじめ粗面にしておくことを提案した。

これによれば、感光体表面とクリーニングブレードとの
接触面積を低下させ、また微小なトナーが感光体表面と
ブレードとの隙間へ適度にもぐり込むことにより生ずる
潤滑性によってクリーニングブレードの反転等のクリー
ニング不良を防止することができる。

一方、感光体表面を粗面にする方法としては、例えば特
開昭５２−２６２２６号公報に記載されているように感
光体表面層にあらかじめ粉体粒子を添加して塗工し粗面
にする方法が知られているが、この方法では粗面性を制
御するのが難かしく、均一な粗面は得られにくいもので
あった。また、特開昭５７−９４７７２号公報に記載さ
れているように金属製ワイヤーあるいは繊維ブラシでの
先端の弾力性を利用して感光体表面を研磨する方法も知
られている。しかしながら、この方法では、均一な粗面
化を短時間で行うのが難かしく、かえって、感光体表面
をキズっけてしまい、画像欠陥の原因となりやすかった
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、クリーニングブレードの反転、エツジ
部の欠は等によるクリーニング不良を防止するために行
う感光体の表面研磨処理を短時間で均一に行うことにあ
る。

また本発明の目的は、繰り返し使用によっても画像欠陥
の現われない高耐久の感光体を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、前述の問題点を解決すべく鋭意検討を重
ねた結果、特定の表面研磨処理が優れた粗面化を発現す
ることを見い出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、研磨材を摺擦することにより有機
電子写真感光体の表面を研磨処理する方法において、フ
ィルム形状の研磨材を該感光体との摺擦部における振動
をともなっで該感光体の回転軸と交わる方向に移動させ
ることにより該感光体の表面を粗面化することを特徴と
する有機電子写真感光体の表面研磨処理方法である。

以下本発明を具体的に説明する。

第１図は、本発明の表面研磨処理方法による研磨部分を
正面から見た図である。有機電子写真感光体１にはフィ
ルム状研磨材２が摺擦しており、この研磨材２は感光体
１の回転軸と交わる方向矢印７に移動している。さらに
感光体１との摺擦部６は、矢印８の方向に小刻みに揺動
し微小な振動をしている。この場合、研磨材２の移動方
向は、感光体ｌの回転軸とほぼ直交させることが好まし
いが、直交させなくても十分に研磨可能である。また、
摺擦部６の振動は、均一な研磨を行うためには周期的で
あることが好ましいが、非周期的であっても可能であり
、振動の方向も矢印８の２方向だけでなく多方向にわた
っていてもよい。

このような本発明の構成では、研磨材によって感光体表
面から削られた微細な削り粉（よ、研磨材摺擦部の振動
により、摺擦部に適度に保持されながら２次的な微細研
磨材の作用をする。さらに、研磨材の移動により、常に
新しい研磨材の研磨面が感光体を摺擦し、目づまりなど
研磨効率を下げずに研磨する。

この結果、これらの研磨材の振動と移動の相互作用によ
って、クリーニング不良を防止する適度の粗さに感光体
表面を研磨することができ、さらに感光体表面を短時間
で均一に研磨することができる。

また、第２図に本発明の表面研磨処理方法を円筒状の有
機電子写真感光体に実施する装置の一興体例の断面概略
図を示す。フィルム形状研磨材２は送り出しローラー３
から送り出されて巻き取りローラー４によって巻き取ら
れ一定の速度で移動してイル。このフィルム形状研磨材
は、ゴムローラー５によって押しつけられて有機電子写
真感光体１を摺擦している。このゴム０−ラー５の振動
ニよってフィルム形状研磨材２の摺擦部は第１図の矢印
８方向に振動している。円筒状の有機電子写真感光体１
は、矢印方向に回転している。このような状態で、フィ
ルム形状研磨材２を感光体の回転軸に対して平行方向（
第１図の下部矢印方向）に移動させることにより、感光
体の表面全域に簡易に短時間（振動しないものに比べて
数十分の１）で均一な粗面を形成することができる。な
お、この場合フィルム形状研磨材の移動速度は可変的で
あってもよい。また、フィルム形状研磨材の摺擦部の振
動は、電気系または機械（音響）系のいずれであっても
よい。また、有機電子写真感光体ｌの回転方向は逆方向
であってもよい。

本発明の表面研磨処理方法によって研磨された感光体表
面の粗面化具合はＪＩＳ規格ＢＯ６０１で定義される１
０点平均面粗さＲｚ（以下、単に平均面粗さと略す）が
、好ましくは０．３μｍから５．０μｍであり、更に好
ましくは０．３μｍから２．０μｍである。平均面粗さ
を５．０μｍより大きくすると繰り返し使用によって感
光体表面がさらに粗面化した際、画像欠陥としてスジ状
のものが画像に表われてくる。平均面粗さが２．０μｍ
から５．０μｍの場合でも、環境２条件が劣悪な状態で
繰り返し使用すると、やはり画像欠陥としてスジ状のも
のが画像に表われてくる可能性がある。平均面粗さが２
．０μｍ以下であればクリーニングブレードと感光体表
面との摩擦も充分に小さく、かつ繰り返し使用によって
も画像欠陥が表われてくることはない。

また、平均面粗さが０．３μｍより小さい場合、クリー
ニングブレードと感光体表面の摩擦はほとんど緩和され
ず、また感光体表面が平担なため、感光体表面の削り粉
も発生し難く、粗面にした効果が認められない。しかし
平均面粗さが０．３μｍ以上であればクリーニングブレ
ードと感光体表面の摩擦は充分緩和され、さらに感光体
表面の削り粉が出易くなるためブレード反転等の問題は
発生しない。よって、クリーニングブレードの反転。

ブレードエツジ部のかけ等のクリーニング不良は感光体
表面の平均面粗さを０．３μｍから５．０μｍにするこ
とにより防止することが出来るのである。

本発明の有機電子写真感光体は、導電性支持体上に感光
層が設けられており、少なくともこの感光層の表面は樹
脂層になっている。研磨により削られた樹脂の削り粉は
、微細で適度な硬さをもつため本発明の研磨処理方法に
おいては、感光体表面の研磨工捏に対して有効に作用す
る。この点から、表面の樹脂層は、ポリカーボネート樹
脂を主体としたものが好ましい。

この感光層は好ましくは電荷発生層と電荷輸送層に機能
分離した積層型感光層である。

電荷発生層は、フタロシアニン系顔料、キノン系顔料、
アゾ顔料、ピラントロン顔料、アントアントロン顔料な
どの電荷発生物質を適当なバインダーに分散含有させて
形成することができ、また真空蒸着装置によって蒸着膜
として形成することもできる。

電荷輸送層は、ヒドラゾン系化合物、ピラゾリン系化合
物、スチリル系化合物、オキサゾール系化合物などの電
荷輸送物質を適当なバインダーに含有させて形成するこ
とができる。

本発明に使用するフィルム形状の研磨材は、ポリエステ
ルなどの高分子フィルムを基材として、この基材の片面
あるいは両面に研磨粒子をコーティングあるいは結合さ
せたものであり、砥粒子の種類、フィルム粒度、基材の
幅や厚さなどは適宜選択することができる。

以下実施例により本発明をさらに説明する。

〈実施例〉 ８０φＸ３６０ｍｍのアルミニウムシリンダーを支持体
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、１μｍ厚の下引き層を設けた。

次に、下記構造式のジスアゾ顔料を１０部（重量部、以
下同様）ポリビニルブチラール（ブチラール化度６８％
、数平均分子ｆｉ２００００）　５部およびシクロへキ
サノン５０部をｌφガラ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９
０部を加えて下引層上に塗布し膜厚０．１μｍの電荷発
生層を形成した。

次に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（粘度平均
分子１３００００）１０部、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１９μｍ厚の電
荷輸送層を形成した。このようにして有機電子写真感光
体を９本製造した。これらの感光体の表面平均面粗さは
、いずれもＯＩｔ　ｍであった。

次に、ポリエステルフィルム基村上にダイヤモンド砥粒
子をコーテングしたフィルム粒度６μｍ、厚さ５０μｍ
１幅５０　ｍ　ｍ　、長さ９１ｍのフィルム形状研磨剤
（住友スリーエム社製、ラッピングフィルム＃２５００
）を第２図と同様の表面研磨処理装置の送り出しローラ
ー３と巻き取りローラー４にセットした。この装置では
フィルム形状研磨材は１分間に２０ｍｍの速度で移動す
るようになっている。また、摺擦部のフィルム形状研磨
材は、ゴムローラー５の振動によって第１図の矢印８方
向に５　ｍ　ｍ幅で９Ｈｚの振動を行うようになってい
る。

この表面研磨処理装置を用い、前述の有機電子写真感光
体を２２Ｏｒ、ｐ、ｍの速度で回転させ、感光体の回転
軸方向で３２０　ｍ　ｍ幅の範囲を表面平均面粗さ（Ｒ
ｚ）が１．０　ａｍ、最大面粗さ１．５μｍになるよう
に研磨した。その結果、２３秒で研磨することができた
。

次に現像剤を以下の方法で作成した。

ポリエステル樹脂１００部、電荷制御剤２部、離型剤３
部、着色剤としてＣ，１，ソルベントレッド５２４部を
プレミックスした後、エクストルーダーで溶融混練し、
冷却した後、ジェットミル粉砕機にて微粉砕し、分級し
て平均粒径１２．０μｍのマゼンタ非磁性トナーを得た
。この非磁性トナー６部をビニリデンフルオライド−テ
トラフルオロエチレン共重合体とスチレン−メタクリル
酸メチルで樹脂コートした磁性フェライト粉キャリアー
１００部と混合して二成分系現像剤を作成した。

この現像剤を使用し、さらに前述の表面研磨した有機電
子写真感光体を使用して、帯電像露光、現像、転写およ
びポリウレタンゴムブレードによるクリーニング（線圧
１１．５ｇ／ｃｍ）を有する電子写真装置（ＣＬＣＩ　
：キヤノン製）に組み入れて、繰り返し画像出し評価を
行った。その結果、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は発生せず、またコピー画像を目視
により注意深く観察したところ、表面研磨に起因する画
像欠陥は見られず、良好なコピー画像が１部万枚まで得
られた。

比較例１ 実施例１で使用した表面研磨処理装置において、フィル
ム形状研磨材の移動を行わず、振動のみで前述の表面研
磨していない有機電子写真感光体の表面を研磨処理した
。その結果、研磨開始５秒でフィルム形状研磨材が目づ
まりを起こし、それ以降研磨効果が著しく低下し、研磨
処理を行うことが不可能になった。この感光体の研磨部
分における表面平均面粗さ（Ｒｚ）は０．３μｍ、最大
面粗さも０．６μｍであった。またこの感光体を実施例
１の電子写真装置に組み入れて画像評価をしようとした
ところ、クリーニングブレードが感光体の回転とともに
反転してしまい、感光体が回転不能となってしまった。

比較例２ 実施例１で使用した表面研磨処理装置において、フィル
ム形状研磨材の振動を行わず、移動のみで前述の表面研
磨していない有機電子写真感光体の表面を実施例１と同
様に、平均面粗さ（Ｒｚ）１．０μｍ、最大面粗さ１．
５μｍになるように研磨処理した。その結果、８分間の
研磨時間を要した。また、この感光体を実施例１の電子
写真装置に組み入れて画像評価をした処、初期のコピー
画像上に感光体の回転方向のわずかに薄いスジが観察さ
れたが、それ以外はＩＯ万枚の耐久まで問題のないコピ
ー画像が得られた。

実施例２〜４ 実施例１で用いたフィルム形状研磨材の砥粒子を酸化ア
ルミニウムに変えてフィルム粒度を５μｍ１９μｍ、１
２μｍにし、研磨材の振動幅を４　ｍ　ｍにし、研磨材
の移動速度を３０　ｍ　ｍ　／　ｍ　ｉ　ｎにする以外
は実施例１と同様の条件で表面研磨処理装置を使用し、
前述の表面研磨していない有機電子写真感光体の表面を
研磨処理した。この結果を第１表に示す。

また、これらの表面研磨処理した有機電子写真感光体を
実施例１で使用した電子写真装置に組み入れて耐久画像
評価を行った結果第１表に示す。

第　　　１　　　表 比較例３〜５ 実施例２の研磨処理条件で研磨材の移動を行わず、振動
のみを行うようにして前述の表面研磨していない有機電
子写真感光体の表面を研磨処理した。

これを比較例３とする。また、実施例３および４の研磨
処理条件で研磨材の振動を行わず、移動のみを行うよう
にして前述の表面研磨していない有機電子写真感光体の
表面を研磨処理した。これらをそれぞれ比較例４および
５とする。これらの結果を第２表に示す。また、これら
の表面研磨処理した有機電子写真感光体を実施例１で使
用した電子写真装置に組み入れて耐久画像評価を行った
結果も第２表に示す。

第　　　２　　　表 以上の結果から明らかなように、本発明の表面研磨処理
方法によれば、研磨処理時間が数十分の１と短時間にな
り、均一な粗面を形成することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の有機電子写真感光体の表面研磨処
理方法によれば、クリーニングブレードの反転などによ
るクリーニング不良のない均一で微細な粗面を短時間で
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表面研磨処理方法の正面概略図、第２
図は本発明の表面研磨処理方法を具体的に実施する装置
の断面概略図を示し、ｌは有機電子写真感光体、２はフ
ィルム形状研磨材、６は摺擦部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）研磨材を摺擦することにより有機電子写真感光体
   の表面を研磨処理する方法において、フィルム形状の研
   磨材を該感光体との摺擦部における振動をともなって該
   感光体の回転軸と交わる方向に移動させることにより該
   感光体の表面を粗面化することを特徴とする有機電子写
   真感光体の表面研磨処理方法。