JPH0350551A - 電子写真感光体の表面粗面化処理方法 - 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〕 本発明は電子写真感光体の表面粗面化処理方法に関し、
詳しくは良好なクリーニング性および画像特性を有する
電子写真感光体の表面粗面化処理方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

一般に電子写真プロセスでは、電子写真感光体に対して
、少なくとも帯電、露光、現像、転写、クリーニング工
程からなるサイクルを繰り返し行う。

特に転写工程後、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ビ−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は、通常、以下の２Ｊり
である。

１つは、ブレードと称するゴム性の板形状部材を感光体
上に圧接して感光体とブレードとの間の隙間を無くし、
トナーのすり抜けを防いで残存トナーをかき取る方法で
あり、もう１つはファーブラシのローラを感光体表面に
接するように回転させて残存トナーを拭き取る、または
叩き落す方法である。

このうちゴムブレードの方が安価であり、設計も容易な
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。

また、クリーニングブレードを感光体に圧接する方法と
しては、感光体ｌの回転方向に対して第５図（ａ）に示
したようなカウンタ一方向５１と、第５図（ｂ）に示し
たような順方向５２とがあり、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。

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りやすい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、例えば第５図（
ａ）に示したカウンター方向のクリーニングブレード５
９が感光体１０の移動方向Ａすなわち、カウンタ一方向
と反対方向５３に反ってしまう現象である。

このクリーニングブレードの反転という現象は、感光体
の高寿命化の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薄れ、より
一層ブレードの反転が生じ易くなる。

また、天然色カラー現像を行う場合には、１枚の画像を
出すのにマデンタ、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
負荷が大きくなり、ブレードの反転やさらにはエッジ部
の欠けが生じやすくなる。

また、感光体の表面層が有機物からなる場合、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
にブレードの反転やエッジ部の欠けが発生し易くなる。

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
によって生ずる−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のクリーニング不良が防止でき
るものである。

一方、感光体表面を粗面にする方法としては、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、ブラシや研磨剤を用いた
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にする方法等がある。゛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
表面の潤滑性を上げるという点で最も好ましい。それは
機械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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、研磨剤を感光体上に圧接して粗面化する
従来の機械研磨方法では、研磨剤の圧接条件を制御する
ことが難しく、均一な粗面を感光体表面全域に渡って安
定に得ることは困難であった。特に感光体が偏心してい
る場合には、その部分に未粗面化部分が顕著に現われや
すかった。

本発明の目的は、感光体表面全域に渡って均一な粗面化
状態を得ることができる電子写真感光体の表面粗面化処
理方法を提供することにある。

また本発明の目的は、クリーニングブレードの反転やエ
ッジ部の欠けなどによるクリーニング不良を防止するよ
うな粗面化状態を形成することができる電子写真感光体
の表面粗面化処理方法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、特定の表面粗面化処理が優れた電子写真感光
体を製造することができることを見い出した。

すなわち本発明は、フィルム状研磨材を摺擦することに
より・電子写真感光体の表面を粗面化処理する方法にお
いて、該電子写真感光体の母線方向と該研磨材の摺擦方
向との交角がＯ度以上８７度以下であることを特徴とす
る電子写真感光体の表面粗面化処理方法である。

以下、本発明を具体的に説明する。

第１図および第２図は、本発明の表面粗面化処理方法を
行う装置の具体例の概略図を示す。時計回りまたはその
反対回りに回転する電子写真感光体】０にはフィルム状
研磨材１１が摺擦しており；この研磨材１１は感光体１
０の回転軸方向ｌ２と交差する方向ｌ３に移動している
。一方、フィルム状研磨材１１は送り出しローラーｌ４
が送り出されて巻き取りローラ１５によって巻き取られ
る。この際、弾性部材であるゴムローラー１６が研磨材
１１を感光体ｌＯに対して圧接している。

この方向ｌ３に移動している研磨材１１を感允体１０の
回転軸方向ｌ２と平行方向ｌ７に移動させることにより
感光体表面全域にわたって粗面することができる。

本発明では第２図に示すように、電子写真感光体とフィ
ルム状研磨材の当接部における電子写真感光体の母線方
向ｌ２と、フィルム状研磨材の摺擦方向１３との交角θ
がＯ度以上８７度以下の範囲で粗面化することにより均
一な粗面状態を得るものである。

すなわち、フィルム状研磨材で感光体表面を粗面化する
際、研磨材の摺擦方向ｌ３を感光体の回転軸方向ｌ２に
対し垂直に当接させた場合、その研磨材の両端部分には
均一な圧がかかりに＜＜、それが感光体表面の面状態の
不均一性を招く場合があった。そこで、この研磨材の摺
擦方向１３と感光体の回転軸方向ｌ２との交角θを０度
以上８７度以下の範囲で粗面化することにより、感光体
表面のある部分が一時的に研磨材の端部で粗面化された
としても、研磨材が粗面化方向へ移動することにより、
すぐに研磨材の内部（両端部より内側）がその研磨面に
当接されるため、研磨面（あるいは研磨点）にかかる圧
は均一になり、均一な粗面化を可能にしたものである。

この交角θが８７度より大きい場合はほとんど効果が得
られないが、０度以上８７度以下にすることにより著し
い効果が得られる。

なお、本発明における交角θは第２図（ａ），　　（ｂ
）に示すように研磨材の摺擦方向ｌ３と感光体の回転軸
方向ｌ２とがなす角のうち鋭角側を意味するものである
。

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
ヤモンド等の研磨微粒子をポリエステル等の高分子フィ
ルム基材に塗布、固定したものがある。

本発明の表面粗面化処理方法によって形成される感光体
表面の粗面化状態はＪＩＳ規格ＢＯ６０　１で定義され
る１０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以上５．０μｍ以下であり
、更に好ましくは０．３μｍ以上２．０μｍ以下である
。平均面粗さを５．Ｏ　Ｉ．ｔｍより大きくすると、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、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・粗面にした効果が認
められにくい。

本発明の電子写真感光体１０は、第３図に示すように導
電性支持体３ｌ上に感光層３２が積層されており、この
感光層３２は好ましくは電荷発生層３３と電荷輸送層３
４に機能分離された積層型感光層である。

導電性支持体３ｌはアルミニウム、アルミニウム合金、
ステンレスなどの金属、導電性物質を単独または適当な
バインダー樹脂とともに塗布して導電層を設けた金属、
あるいは導電処理したプラスチックや紙な・どをドラム
状またはシート状に成型したものなどを用いることがで
きる。

電荷発生層３３は、アゾ顔料、キノン顔料、キノシアニ
ン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン
顔料などの電荷発生物質をポリビニルブチラール、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、ポリヵーボ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、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。好ましい膜厚は、０．
０１μｍ〜３μｍである。

電荷輸送層３４はスチリル系化合物、ヒドラゾン系化合
物、トリアリールアミン系化合物、カルバゾール系化合
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、ポリアリレート、ポリスチレン、アク
リル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネートなどの結着
剤樹脂に含有させて形成することができる。好ましい膜
厚は１０μｍ〜３０μｍである。

また感光層３２の構成として、電荷発生層３３は電荷輸
送層３４の上に形成してもよく、さらに感光層３２は前
述の電荷発生物質と電荷輸送物質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３ｌと感光層３２の間には接着性お
よびバリャー性向上のための下引き層などの中間層を設
けてもよい。また、感光層３２の上には保護層を設けて
もよい。

本発明の電子写感光体は、少なくともその表面が樹脂層
になっており、研磨粒子により削られた樹脂の削り粉が
微細で適度な硬さをもつため感光，体表面の粗面化に対
して有効に作用する。

本発明の電子写真感光体を用いた画像形成プロセスの具
体例を第４図に示す。

感光体ｌＯの周囲には、前露光ランプ４ｌ、１次帯電器
４２、露光手段４３、現像器４４、転写帯電器４５、ク
リーニングブレード４６を有するクリーナ４７および定
着器４８が基本構戊として配置されている。

このプロセスではまず、矢印方向に回転する感光体１０
に対し、感光体１０に残っている残留電位を前露光ラン
ブ４１で光を当てて除電する。除電された感光体１０上
に１次帯電器４２より帯電を行う。

次に露光手段４３より露光を行い原画像に対応した画像
情報を投影して静電潜像を感光体ｌＯ上に形成する。感
光体１０上の静電潜像は現像器４４により現像される。

現像によって形成されたトナー像は矢印方向４９に移動
する被転写材上に転写帯電器４５によって転写される。

被転写材に転写されなかった感光体１０上の残トナーは
クリーニングブレード４６を有するクリーナ４７によっ
てかき落としクリーニングされる。一方、トナー像が転
写された被転写材は定着器４８に搬送されてトナーが定
着される。

このプロセスにおいては、露光手段４３はハロゲンラン
プ、蛍光灯、レーザーなどを用いることができる。また
転写前帯電などの他の補助プロセスを用いてもよい。ま
た、現像は正現像でも反転現像でもよい。

実施例ｌ ８０φＸ３６０ｍｍのアルミニウムシリンダーを支持体
とし、これにナイロン（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ｌ
μｍ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） ポリも ビニルブチラール（ブチラール化度６８％数平均分子量
２００００）５部およびシクロヘキサノン５０部を１φ
ガラスビ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７０〜ｌ２０（適宜）
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
分子量３００００）１０部、下記構造式のヒドラゾン化
合物ｌＯ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、１８μｍ厚の
電荷輸送層を形成して電子写真感光体を作製した。この
感光体の表面平均面粗さは０．０μｍであった。

次に、厚さ５０μｍ１幅５　０　ｍ　ｍ　，フィルム粒
度６．０μｍのフィルム状研磨材（住友スリーｚＬ社製
、ラツピングフィルム）を第１図同様の表面粗面化処理
装置の送り出しローラ１４と巻き取りローラーｌ５にセ
ットした。このときの研磨材摺擦方向と感光体回転軸方
向の交角は８７度であった。この装置ではフィルム状研
磨材は１分間に３０ｍｍの速度で移動するようになって
いる。

この装置を用い、作製した感光体を回転させながら３　
２　０　ｍ　ｍの幅で表面の粗面化処理を行ったところ
、感光体の表面全域に渡って平均面粗さ（Ｒｚ）１．０
μｍ，最小面粗さ０．８　μｍ，最大面粗さ１．２μｍ
であった。

この感光体を使用して、帯電、像露光、現像、転写およ
びポリウレタンゴムによるクリーニングブレード（線圧
１１．５ｇ／ｃｍ）を有する第４図と同様の構或の電子
写真装置（ＮＰ−３５２５、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、表面粗面化に起因する画像欠陥
は見られずに良好なコピー画像がｌＯ万枚まで得られた
。

〈実施例２，　３，　　４．　　５＞ 実施例ｌにおいて、研磨材と感光体の交角θを７０度、
４５度、５度およびＯ度の角度にして、それぞれ感光体
を表面粗面化処理した。この感光体を実施例ｌと同様に
繰り返し画像出し評価を行ったところ、ｌＯ万枚まで何
ら問題が発生しなかった。これをそれぞれ実施例２，　
３，　　４．　５としてその結果を表１に示す。

く比較例ｌ〉 実施例ｌにおいて感光体を研磨しない以外は同様の装置
、実験を行ったところ、繰り返し画像出し１０枚程でク
リーニングブレードの反転が起り、電子写真装置が作動
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〉 実施例ｌにおいて、研磨材摺擦方向と感光体回転軸方向
の交画θを９０度および２度の角度になるようにそれぞ
れ設定し、感光体を表面粗面化処理した。この感光体の
表面平均面粗さ（Ｒｚ）はそれぞれ１．５μｍ，１．４
μｍであり、また、最小、最大面粗さはそれぞれ０．２
μｍ，７．０μｍおよび０．２μｍ，５．５μｍであっ
た。これをそれぞれ比較例２，３とするが、実施例ｌと
同様の繰り返し画像出し評価を行ったところ、いずれも
初期から画像欠陥が表われており、また、５００枚程度
繰り返したところで面粗さの浅いところからクリーニン
グブレードの反転を起こし、電子写真装置が作動しなく
なった。

以上、実施例ｌ〜３および比較例１〜３に示すように、
フィルム状研磨材と電子写真感光体の当接部分における
フィルム状研磨材の摺擦方向と電子写真感光体の回転軸
方向とのなす交角を０度以上８７度以下の範囲で粗面化
処理することにより、傷などによる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〕 以上説明して来たように、本発明の表面粗面化処理方法
によれば、クリーニングブレードの反転やエッジ部の欠
けを防止する均一な粗面化状態か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表面粗面化処理方法を実施するための
装置例の概略的斜視図、 第２図は第１図の装置におけるフィルム状研磨ｔ当接部
を正面から見た概略図、 第３図は電子写真感光体の断面模式図、第４図は電子写
真装置における画像形成プロセ冫を説明するための断面
模式図、 第５図はクリーニングブレードと電子写真装置の当接関
係を示す模式図である。 く ナ （

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルム状研磨材を摺擦することにより、電子写
   真感光体の表面を粗面化処理する方法において、該電子
   写真感光体の母線方向と該研磨材の摺擦方向との交角が
   ０度以上８７度以下であることを特徴とする電子写真感
   光体の表面粗面化処理方法。