JPH06344160A - レーザー加工で被膜の厚さを減らす方法 - Google Patents
レーザー加工で被膜の厚さを減らす方法Info
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- JPH06344160A JPH06344160A JP6114955A JP11495594A JPH06344160A JP H06344160 A JPH06344160 A JP H06344160A JP 6114955 A JP6114955 A JP 6114955A JP 11495594 A JP11495594 A JP 11495594A JP H06344160 A JPH06344160 A JP H06344160A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被覆感光体の所定の領域内の被膜の厚さを一
様に減らす。 【構成】 本方法は被覆支持体の所定の表面部分にレー
ザービームを向けて、被膜の一部を除去し、被膜の厚さ
を減らすステップから成っている。本方法は、被覆感光
体を処理し、所定の領域内の被膜の厚さを精密に減らす
ために使用することができる。
様に減らす。 【構成】 本方法は被覆支持体の所定の表面部分にレー
ザービームを向けて、被膜の一部を除去し、被膜の厚さ
を減らすステップから成っている。本方法は、被覆感光
体を処理し、所定の領域内の被膜の厚さを精密に減らす
ために使用することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、支持体の表面を処理す
る方法、より詳細にはレーザー照射を用いて支持体から
被膜の一部を除去する方法に関するものである。
る方法、より詳細にはレーザー照射を用いて支持体から
被膜の一部を除去する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被覆感光体などの被覆支持体を製造する
場合、所定の領域内の被膜の厚さを一様にする必要があ
ることが多い。たとえば、被覆感光体を製造する場合、
感光体の継ぎ目の厚さを減らしたり、感光体の縁をテー
パーまたは封止したり、あるいは浸積被覆した感光体ド
ラムの「垂れ(sag) 」区域の過剰な被覆材料を除去した
りすることはしばしば必要である。「垂れ」区域は、ド
ラムを被覆材料浴から持ち上げたとき、浸積被覆したド
ラムの側面に沿ってウェット被覆材料が下方に移動して
形成される、より厚い被膜の領域である。
場合、所定の領域内の被膜の厚さを一様にする必要があ
ることが多い。たとえば、被覆感光体を製造する場合、
感光体の継ぎ目の厚さを減らしたり、感光体の縁をテー
パーまたは封止したり、あるいは浸積被覆した感光体ド
ラムの「垂れ(sag) 」区域の過剰な被覆材料を除去した
りすることはしばしば必要である。「垂れ」区域は、ド
ラムを被覆材料浴から持ち上げたとき、浸積被覆したド
ラムの側面に沿ってウェット被覆材料が下方に移動して
形成される、より厚い被膜の領域である。
【０００３】通例、被覆支持体の表面は、化学溶剤を塗
布するか、または支持体の表面を機械加工するかして、
過剰な被覆材料を除去する処理がなされる。しかし、化
学的処理または機械的処理は、感光体の製造などの一定
の商業的用途に適した、申し分のない一様な平滑な磨き
面をもつ支持体が得られないことが多い。化学的処理は
除去するつもりのない領域内の被膜に溶剤の小滴や蒸気
が付着して感光体の品質を低下させることがある。さら
に、有機溶剤は有効寿命に制限があり、また有機溶剤を
使う作業は危険である。被膜を除去する機械加工法はめ
んどうで、非効率で、しかも許容できない品質の感光体
が生じることが多い。さらに、化学的または機械的処理
は精密な寸法公差が得られないので、支持体の所定の表
面部分の重合体被膜などの被膜の厚さを減らすのに適し
ていない。
布するか、または支持体の表面を機械加工するかして、
過剰な被覆材料を除去する処理がなされる。しかし、化
学的処理または機械的処理は、感光体の製造などの一定
の商業的用途に適した、申し分のない一様な平滑な磨き
面をもつ支持体が得られないことが多い。化学的処理は
除去するつもりのない領域内の被膜に溶剤の小滴や蒸気
が付着して感光体の品質を低下させることがある。さら
に、有機溶剤は有効寿命に制限があり、また有機溶剤を
使う作業は危険である。被膜を除去する機械加工法はめ
んどうで、非効率で、しかも許容できない品質の感光体
が生じることが多い。さらに、化学的または機械的処理
は精密な寸法公差が得られないので、支持体の所定の表
面部分の重合体被膜などの被膜の厚さを減らすのに適し
ていない。
【０００４】特開平 3-144,458号公報は、被覆感光体の
機械的および化学的処理を不要にする試みを開示してい
る。感光体の被膜を焼却または昇華させるため、ＹＡＧ
レーザーからレーザービームを感光体ドラムの端部に照
射している。特開平 3-194,131号公報は、被膜を完全に
除去する試みのなかで、レーザーエネルギーを感光体の
端部に向ける同様な方法を開示している。
機械的および化学的処理を不要にする試みを開示してい
る。感光体の被膜を焼却または昇華させるため、ＹＡＧ
レーザーからレーザービームを感光体ドラムの端部に照
射している。特開平 3-194,131号公報は、被膜を完全に
除去する試みのなかで、レーザーエネルギーを感光体の
端部に向ける同様な方法を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のレーザー処理方
法は感光体の被膜を完全に除去することを意図している
が、一般に感光体の被膜に使用されている多くの材料
は、これらの方法によって気化せず、溶融することが判
った。溶融した被膜はそのあと硬化するので、化学的ま
たは機械的手段で除去しなければならない。さらに、一
定の場合には、全被膜を完全に気化および（または）溶
融させるのでなく、被膜の一部のみを一様に除去するこ
とが望ましい。
法は感光体の被膜を完全に除去することを意図している
が、一般に感光体の被膜に使用されている多くの材料
は、これらの方法によって気化せず、溶融することが判
った。溶融した被膜はそのあと硬化するので、化学的ま
たは機械的手段で除去しなければならない。さらに、一
定の場合には、全被膜を完全に気化および（または）溶
融させるのでなく、被膜の一部のみを一様に除去するこ
とが望ましい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、支持体の所定
の表面部分にレーザービームを向けて所定の表面部分か
ら被膜の一部を除去することによって、被覆支持体を処
理し、被膜の厚さを減らす方法を提供する。この方法は
「レーザー加工」と呼ばれる。本発明の方法は、支持体
上の被膜の厚さを一様に減らし、しかも数ミクロンの精
密な寸法公差を達成すると同時に、平滑で、非常に一様
な表面を生成することができる。
の表面部分にレーザービームを向けて所定の表面部分か
ら被膜の一部を除去することによって、被覆支持体を処
理し、被膜の厚さを減らす方法を提供する。この方法は
「レーザー加工」と呼ばれる。本発明の方法は、支持体
上の被膜の厚さを一様に減らし、しかも数ミクロンの精
密な寸法公差を達成すると同時に、平滑で、非常に一様
な表面を生成することができる。
【０００７】
【実施例】本発明は、支持体の所定の表面部分にレーザ
ービームを向けて所定の表面部分から被膜の一部を除去
することによって、被覆支持体を処理し、被膜の厚さを
減らす方法を提供する。
ービームを向けて所定の表面部分から被膜の一部を除去
することによって、被覆支持体を処理し、被膜の厚さを
減らす方法を提供する。
【０００８】本発明のレーザー加工方法は、被覆支持体
の表面を化学的または機械的に処理する必要性をなく
す。もし必要ならば、従来の化学的処理または機械的磨
き処理に関連してレーザー加工方法を実施することがで
きる。本方法は重合体被膜の深さを精密にかつ一様に減
らす必要のあるすべての商業的処理に潜在的な用途を有
する。たとえば、塗装産業では周知の問題である、多く
の浸積または噴霧被覆した物から非一様な厚さの領域を
除去するほか、精密な厚さの被膜を必要とする電子回路
基板、その他の部品を製作するのに、本方法を使用する
ことができる。もし必要ならば、この分野で周知の従来
の化学的または機械的処理に関連して本発明のレーザー
加工方法を実施することができる。
の表面を化学的または機械的に処理する必要性をなく
す。もし必要ならば、従来の化学的処理または機械的磨
き処理に関連してレーザー加工方法を実施することがで
きる。本方法は重合体被膜の深さを精密にかつ一様に減
らす必要のあるすべての商業的処理に潜在的な用途を有
する。たとえば、塗装産業では周知の問題である、多く
の浸積または噴霧被覆した物から非一様な厚さの領域を
除去するほか、精密な厚さの被膜を必要とする電子回路
基板、その他の部品を製作するのに、本方法を使用する
ことができる。もし必要ならば、この分野で周知の従来
の化学的または機械的処理に関連して本発明のレーザー
加工方法を実施することができる。
【０００９】本発明の好ましい実施例の場合、処理する
支持体は浸積被覆した感光体ベルトまたは感光体ドラム
などの被覆感光体である。説明の便宜上、円筒形の被覆
感光体の処理について本発明のレーザー加工方法を説明
する。
支持体は浸積被覆した感光体ベルトまたは感光体ドラム
などの被覆感光体である。説明の便宜上、円筒形の被覆
感光体の処理について本発明のレーザー加工方法を説明
する。
【００１０】図１に、一部が処理された感光体ドラム２
を示す。ドラム２は円筒形の剛体支持体４の上に形成さ
れた外側被膜６を有する。支持体４は適当な任意の材
料、たとえばアルミニウム、ニッケル、亜鉛、クロム、
導電性紙、ステンレス鋼、カドミウム、チタニウム、金
属酸化物、ＭＹＬＡＲ（登録商標）などのポリエステル
で作ることができる。支持体４は１層として、または複
数層として、たとえば絶縁層の上に被覆した導電性層と
して作ることができる。支持体４の厚さは、感光体の意
図する用途に応じて広範囲に異なり、約 65 μm 〜５ m
m が好ましく、約0.1 mm 〜 1.5 mm がより好ましい。
を示す。ドラム２は円筒形の剛体支持体４の上に形成さ
れた外側被膜６を有する。支持体４は適当な任意の材
料、たとえばアルミニウム、ニッケル、亜鉛、クロム、
導電性紙、ステンレス鋼、カドミウム、チタニウム、金
属酸化物、ＭＹＬＡＲ（登録商標）などのポリエステル
で作ることができる。支持体４は１層として、または複
数層として、たとえば絶縁層の上に被覆した導電性層と
して作ることができる。支持体４の厚さは、感光体の意
図する用途に応じて広範囲に異なり、約 65 μm 〜５ m
m が好ましく、約0.1 mm 〜 1.5 mm がより好ましい。
【００１１】本発明は、さまざまな被膜、特に重合体ベ
ース被膜を処理する場合に有用である。この分野で知ら
れたその他の被覆材料も本発明に従って処理することが
できる。被膜６は１層または複数の層を含むことがあ
り、感光体の場合は、一般に、導電性接地面、ブロッキ
ング層、接着剤層、電荷発生（光電）層、電荷移送層、
および外被層など、複数の層で構成されている。レーザ
ー加工方法は感光体の所定の表面部分において少なくと
も１つの層の一部を除去する。あらかじめ選定した数の
被膜層を貫通するレーザー加工の必要などんな深さで
も、本発明の方法を使用して精密な寸法公差で達成する
ことができる。さらに、本方法は処理する被膜に含まれ
ている他の材料、たとえば顔料、接着剤、溶剤、結合
剤、および金属酸化物やカーボンブラックの導電性粒子
をうまく除去する。
ース被膜を処理する場合に有用である。この分野で知ら
れたその他の被覆材料も本発明に従って処理することが
できる。被膜６は１層または複数の層を含むことがあ
り、感光体の場合は、一般に、導電性接地面、ブロッキ
ング層、接着剤層、電荷発生（光電）層、電荷移送層、
および外被層など、複数の層で構成されている。レーザ
ー加工方法は感光体の所定の表面部分において少なくと
も１つの層の一部を除去する。あらかじめ選定した数の
被膜層を貫通するレーザー加工の必要などんな深さで
も、本発明の方法を使用して精密な寸法公差で達成する
ことができる。さらに、本方法は処理する被膜に含まれ
ている他の材料、たとえば顔料、接着剤、溶剤、結合
剤、および金属酸化物やカーボンブラックの導電性粒子
をうまく除去する。
【００１２】被膜６の各層は周知の方法と材料を使用し
て形成される。たとえば、真空蒸着、浸積、吹付け被
覆、または浸積被覆によって被膜６を支持体４に塗布す
ることができる。浸積被覆または吹付け被覆が好まし
い。適当な塗布方法および材料が、米国特許第5,091,27
8 号、同第5,167,987 号、同第5,120,628 号に記載され
ている。被膜が部分的に硬化したあと、被覆処理に関連
してレーザー加工処理を実施することができる。レーザ
ー加工は被膜がほとんど、もしくは完全に硬化したあと
実施することが好ましい。
て形成される。たとえば、真空蒸着、浸積、吹付け被
覆、または浸積被覆によって被膜６を支持体４に塗布す
ることができる。浸積被覆または吹付け被覆が好まし
い。適当な塗布方法および材料が、米国特許第5,091,27
8 号、同第5,167,987 号、同第5,120,628 号に記載され
ている。被膜が部分的に硬化したあと、被覆処理に関連
してレーザー加工処理を実施することができる。レーザ
ー加工は被膜がほとんど、もしくは完全に硬化したあと
実施することが好ましい。
【００１３】被膜６は光導電性材料して１層または複数
層のセレン、金属合金、および（または）光導電性材料
を支持する有機樹脂を含んでいることが好ましい。好ま
しいのは有機光導電性被膜である。有機光導電性被膜に
は、適当な有機バインダー樹脂剤内に支持された、ジブ
ロモアンタントロン（dibromoanthanthrone)、無金属お
よび金属フタロシアニン、ハロゲン化金属フタロシアニ
ン、ペリレン、およびアゾ顔料を含む顔料などの光導電
性材料が含まれる。有用な有機バインダー樹脂の例に
は、ポリカーボネート、アクリル酸重合体、ビニル重合
体、セルローズ重合体、ポリシロクサン、ポリアミド、
ポリウレタン、ポリエステル、およびそれらのブロッ
ク、ランダム、または交互共重合体が含まれる。
層のセレン、金属合金、および（または）光導電性材料
を支持する有機樹脂を含んでいることが好ましい。好ま
しいのは有機光導電性被膜である。有機光導電性被膜に
は、適当な有機バインダー樹脂剤内に支持された、ジブ
ロモアンタントロン（dibromoanthanthrone)、無金属お
よび金属フタロシアニン、ハロゲン化金属フタロシアニ
ン、ペリレン、およびアゾ顔料を含む顔料などの光導電
性材料が含まれる。有用な有機バインダー樹脂の例に
は、ポリカーボネート、アクリル酸重合体、ビニル重合
体、セルローズ重合体、ポリシロクサン、ポリアミド、
ポリウレタン、ポリエステル、およびそれらのブロッ
ク、ランダム、または交互共重合体が含まれる。
【００１４】ドラム２はその軸線８が垂直方向を向くよ
うに取り付けることが好ましい。ドラム２を軸線８のま
わりに矢印Ａの方向に回転駆動することができるよう
に、駆動装置（図示せず）に結合された通常のチャック
装置を使用してドラム２を取り付けることが好ましい。
レーザーエネルギーが被膜６の所定の表面部分に向けら
れたとき、ドラム２を回転させることが好ましい。支持
体の表面に当たるレーザービームの方向に対しほぼ垂直
に、ドラム２の軸線８を向けることが好ましい。このや
り方で、被膜６の円周ストリップ１４はレーザービーム
の作用に繰り返して暴露される。回転速度は、たとえば
処理する被膜の種類、レーザーのパワーおよび焦点距
離、支持体に対するレーザービームの入射角、および所
望するレーザー加工の深さに従って選ぶことができる。
処理の間支持体の回転速度を一定に維持することもでき
るし、支持体に対するレーザービームの効果を更に調整
するため支持体の回転速度を変えることもできる。ドラ
ム２は約 50 rpm 〜 5000 rpmの速度で回転させること
が好ましいが、約 500 rpm〜 2000 rpm の回転がより好
ましい。
うに取り付けることが好ましい。ドラム２を軸線８のま
わりに矢印Ａの方向に回転駆動することができるよう
に、駆動装置（図示せず）に結合された通常のチャック
装置を使用してドラム２を取り付けることが好ましい。
レーザーエネルギーが被膜６の所定の表面部分に向けら
れたとき、ドラム２を回転させることが好ましい。支持
体の表面に当たるレーザービームの方向に対しほぼ垂直
に、ドラム２の軸線８を向けることが好ましい。このや
り方で、被膜６の円周ストリップ１４はレーザービーム
の作用に繰り返して暴露される。回転速度は、たとえば
処理する被膜の種類、レーザーのパワーおよび焦点距
離、支持体に対するレーザービームの入射角、および所
望するレーザー加工の深さに従って選ぶことができる。
処理の間支持体の回転速度を一定に維持することもでき
るし、支持体に対するレーザービームの効果を更に調整
するため支持体の回転速度を変えることもできる。ドラ
ム２は約 50 rpm 〜 5000 rpmの速度で回転させること
が好ましいが、約 500 rpm〜 2000 rpm の回転がより好
ましい。
【００１５】ドラム２が回転すると、通常のＣＯ2 レー
ザー（図示せず）からレーザービーム１０が被膜６の所
定の表面部分に向けられる。レーザービーム１０は、連
続波ＣＯ2 レーザーによって与えることが好ましい。Ｃ
Ｏ2 レーザーは１層またはそれ以上の既知の感光体被膜
の中に一般に存在するプラスチックバインダー樹脂に特
によく吸収される波長のレーザービームを発生すること
が判った。ポリカーボネートバインダーを含む有機被膜
には、約 10.6 μm の波長でビームを放射するＣＯ2 レ
ーザーがよく作用することが判った。レーザービームは
処理する所定の表面部分の幅に等しい幅にしてもよい
し、それより狭い幅にしてもよい。連続波ＣＯ2 レーザ
ーは市販されており、本発明を実施するために特別な修
正は不要である。代わりに、レーザー加工処理を実施す
るため、パルスビームＣＯ2 レーザー、ＹＡＧレーザ
ー、またはエキシマーレーザーを使用することもでき
る。
ザー（図示せず）からレーザービーム１０が被膜６の所
定の表面部分に向けられる。レーザービーム１０は、連
続波ＣＯ2 レーザーによって与えることが好ましい。Ｃ
Ｏ2 レーザーは１層またはそれ以上の既知の感光体被膜
の中に一般に存在するプラスチックバインダー樹脂に特
によく吸収される波長のレーザービームを発生すること
が判った。ポリカーボネートバインダーを含む有機被膜
には、約 10.6 μm の波長でビームを放射するＣＯ2 レ
ーザーがよく作用することが判った。レーザービームは
処理する所定の表面部分の幅に等しい幅にしてもよい
し、それより狭い幅にしてもよい。連続波ＣＯ2 レーザ
ーは市販されており、本発明を実施するために特別な修
正は不要である。代わりに、レーザー加工処理を実施す
るため、パルスビームＣＯ2 レーザー、ＹＡＧレーザ
ー、またはエキシマーレーザーを使用することもでき
る。
【００１６】レーザーは所望の量の特定の被膜を除去す
る十分な出力パワーを有していなければならない。レー
ザーの出力パワーは処理する被膜の種類と支持体の種類
に従って変わることがある。たとえば、支持体上のポリ
カーボネート被膜の厚さを一様に減らすには、出力約 8
00ワットのＣＯ2 レーザーが好ましい結果が得られるこ
とが判った。ワット密度、焦点距離、焦点、およびレー
ザーの入射角もレーザー加工に影響を及ぼすので、意図
した結果が得られるようにそれらを選定することができ
る。約５インチの焦点距離および表面焦点または少しず
れた表面焦点が好ましい。円筒形の被覆支持体の場合
は、被膜６の所定の表面部分を除去するのに有効な角度
でレーザーを被膜６に向けることができる。レーザービ
ーム１０は被膜６と支持体４の両方と交差することがで
きる。しかし、円筒形の被覆支持体の場合は、レーザー
ビームが反射され直接レーザーに戻ってレーザーを損傷
させる可能性があるので、レーザービーム１０を円筒形
の直径に沿って向けてはならない。
る十分な出力パワーを有していなければならない。レー
ザーの出力パワーは処理する被膜の種類と支持体の種類
に従って変わることがある。たとえば、支持体上のポリ
カーボネート被膜の厚さを一様に減らすには、出力約 8
00ワットのＣＯ2 レーザーが好ましい結果が得られるこ
とが判った。ワット密度、焦点距離、焦点、およびレー
ザーの入射角もレーザー加工に影響を及ぼすので、意図
した結果が得られるようにそれらを選定することができ
る。約５インチの焦点距離および表面焦点または少しず
れた表面焦点が好ましい。円筒形の被覆支持体の場合
は、被膜６の所定の表面部分を除去するのに有効な角度
でレーザーを被膜６に向けることができる。レーザービ
ーム１０は被膜６と支持体４の両方と交差することがで
きる。しかし、円筒形の被覆支持体の場合は、レーザー
ビームが反射され直接レーザーに戻ってレーザーを損傷
させる可能性があるので、レーザービーム１０を円筒形
の直径に沿って向けてはならない。
【００１７】レーザー加工中の決められた瞬間に、レー
ザービーム１０がスポット１２に当たり、スポット１２
の区域内の被覆材料の一部がレーザービーム１０によっ
て急速に加熱され、気化される。レーザー加工中にドラ
ム２が回転すると、レーザービームの幅にほぼ等しい幅
の被膜６の円周ストリップ１４が次第に除去される。意
図した量の被膜が除去されるまで、レーザービームは被
膜６の所定の表面部分に向けられる。
ザービーム１０がスポット１２に当たり、スポット１２
の区域内の被覆材料の一部がレーザービーム１０によっ
て急速に加熱され、気化される。レーザー加工中にドラ
ム２が回転すると、レーザービームの幅にほぼ等しい幅
の被膜６の円周ストリップ１４が次第に除去される。意
図した量の被膜が除去されるまで、レーザービームは被
膜６の所定の表面部分に向けられる。
【００１８】図１に示した好ましい実施例において、レ
ーザービーム１０の幅は処理する円周ストリップ１４の
幅より狭い。レーザー源は、軸線８に平行な方向に上下
に動くように、移動台（図示せず）に取り付けられてい
る。被膜の一部を一様に除去するために、レーザービー
ム１０が円周ストリップ１４の上縁の近くのスポット１
２に当たっているときドラム２が回転される。次に円周
ストリップ１４の所定の幅をカバーするようにレーザー
ビーム１０が下方に平行移動する。代わりに、円周スト
リップ１４の下縁から上縁に向かって反対方向にレーザ
ービーム１０を平行移動させてもよい。レーザービーム
１０の平行移動速度は約 0.010〜 0.10インチ/ 秒がよ
く、約 0.030〜 0.80 インチ/ 秒が好ましく、約 0.040
〜 0.060インチ/ 秒がより好ましい。もし必要ならば、
レーザービーム１０を被膜６の所定の表面部分を横切っ
て１回以上平行移動させてもよい。
ーザービーム１０の幅は処理する円周ストリップ１４の
幅より狭い。レーザー源は、軸線８に平行な方向に上下
に動くように、移動台（図示せず）に取り付けられてい
る。被膜の一部を一様に除去するために、レーザービー
ム１０が円周ストリップ１４の上縁の近くのスポット１
２に当たっているときドラム２が回転される。次に円周
ストリップ１４の所定の幅をカバーするようにレーザー
ビーム１０が下方に平行移動する。代わりに、円周スト
リップ１４の下縁から上縁に向かって反対方向にレーザ
ービーム１０を平行移動させてもよい。レーザービーム
１０の平行移動速度は約 0.010〜 0.10インチ/ 秒がよ
く、約 0.030〜 0.80 インチ/ 秒が好ましく、約 0.040
〜 0.060インチ/ 秒がより好ましい。もし必要ならば、
レーザービーム１０を被膜６の所定の表面部分を横切っ
て１回以上平行移動させてもよい。
【００１９】レーザービーム１０の幅が円周ストリップ
１４の幅より狭い場合は、除去する被膜６の所望の幅を
カバーするように、随意に、レーザービーム１０を上下
に速く振動させてもよい。
１４の幅より狭い場合は、除去する被膜６の所望の幅を
カバーするように、随意に、レーザービーム１０を上下
に速く振動させてもよい。
【００２０】レーザービーム１０を支持体に向けたと
き、支持体の所定の表面部分を窒素ガスまたはヘリウム
ガスなどの不活性ガスでパージすることが好ましい。こ
のパージは、支持体の表面に向けられた不活性ガスの直
交ジェットまたは同軸ジェットを使用して、または他の
手段によって実施することができる。同軸ジェットの圧
力は約 30 〜 150 psi（ポンド／平方インチ）がよい
が、約 70 〜 100 psiが好ましい。直交ジェットの圧力
は約 40 〜 300 psiがよいが、約 70 〜 120 psiが好ま
しい。直交ジェットの場合は、オリフィスの直径が重要
であり、約 0.040〜0.150インチがよいが、約 0.070〜
0.120インチが好ましい。
き、支持体の所定の表面部分を窒素ガスまたはヘリウム
ガスなどの不活性ガスでパージすることが好ましい。こ
のパージは、支持体の表面に向けられた不活性ガスの直
交ジェットまたは同軸ジェットを使用して、または他の
手段によって実施することができる。同軸ジェットの圧
力は約 30 〜 150 psi（ポンド／平方インチ）がよい
が、約 70 〜 100 psiが好ましい。直交ジェットの圧力
は約 40 〜 300 psiがよいが、約 70 〜 120 psiが好ま
しい。直交ジェットの場合は、オリフィスの直径が重要
であり、約 0.040〜0.150インチがよいが、約 0.070〜
0.120インチが好ましい。
【００２１】被膜６の所定の表面部分から所望の量の被
膜が除去されたら、レーザーと窒素ガスを停止し、それ
以後の処理または使用のため、チャック装置からドラム
２を取り外す。形成された平滑な磨き面１６は被膜６の
中に所定の深さまで延びている。除去する被膜の量は本
発明の方法を使用して数ミクロンの範囲で精密に制御す
ることができる。本方法は被膜の所定の領域内の被膜の
厚さを一様に減らすことができる。被膜は、製品の意図
する用途に応じて、一様な厚さまたはさまざまな厚さを
もつことができる。
膜が除去されたら、レーザーと窒素ガスを停止し、それ
以後の処理または使用のため、チャック装置からドラム
２を取り外す。形成された平滑な磨き面１６は被膜６の
中に所定の深さまで延びている。除去する被膜の量は本
発明の方法を使用して数ミクロンの範囲で精密に制御す
ることができる。本方法は被膜の所定の領域内の被膜の
厚さを一様に減らすことができる。被膜は、製品の意図
する用途に応じて、一様な厚さまたはさまざまな厚さを
もつことができる。
【００２２】本方法の好ましい用途には、感光体に対す
るレーザーエネルギーの作用によって、被覆感光体の継
ぎ目の厚さを減らすこと、被覆感光体の縁にテーパーを
付けること、または封止すること、あるいは浸積被覆感
光体ドラムの垂れ区域内の過剰な材料を除去することが
含まれる。これらの方法はこれまで化学的または機械的
手段によって実施されてきたが、本発明によってその必
要性が無くなった。たとえば、ウェブ被膜を含む感光体
など、ある種の感光体を製造する場合は、回転ナイフを
使用して感光体被膜の縁が切り離される。このため、感
光体被膜の層が離層し始めることがある。本発明に従っ
てレーザービームで縁を処理することにより、被膜の一
部が除去され、被膜の縁が溶けて層が封止されるので、
離層が防止される。
るレーザーエネルギーの作用によって、被覆感光体の継
ぎ目の厚さを減らすこと、被覆感光体の縁にテーパーを
付けること、または封止すること、あるいは浸積被覆感
光体ドラムの垂れ区域内の過剰な材料を除去することが
含まれる。これらの方法はこれまで化学的または機械的
手段によって実施されてきたが、本発明によってその必
要性が無くなった。たとえば、ウェブ被膜を含む感光体
など、ある種の感光体を製造する場合は、回転ナイフを
使用して感光体被膜の縁が切り離される。このため、感
光体被膜の層が離層し始めることがある。本発明に従っ
てレーザービームで縁を処理することにより、被膜の一
部が除去され、被膜の縁が溶けて層が封止されるので、
離層が防止される。
【００２３】継ぎ合わせベルト感光体の場合は、継ぎ合
わせ処理によって継ぎ目区域がベルト支持体と被膜の合
計の厚さより厚くなる。この継ぎ目のより厚い部分を除
去するように継ぎ目を処理すれば、感光体の動きの質お
よびブレード清掃能力が改善され、増大した応力によっ
て継ぎ目が割れる傾向が少なくなる。
わせ処理によって継ぎ目区域がベルト支持体と被膜の合
計の厚さより厚くなる。この継ぎ目のより厚い部分を除
去するように継ぎ目を処理すれば、感光体の動きの質お
よびブレード清掃能力が改善され、増大した応力によっ
て継ぎ目が割れる傾向が少なくなる。
【００２４】被覆処理の間に重力で流体の被膜が流れる
と、すなわち垂れると、浸積被覆された感光体の上に垂
れ区域が生じる。これは、感光体の一端の被膜の厚さを
より厚くする。この過剰な被膜厚さを本発明に従ってレ
ーザー加工で除去すれば、より高品質の感光体を生成す
ることができる。
と、すなわち垂れると、浸積被覆された感光体の上に垂
れ区域が生じる。これは、感光体の一端の被膜の厚さを
より厚くする。この過剰な被膜厚さを本発明に従ってレ
ーザー加工で除去すれば、より高品質の感光体を生成す
ることができる。
【００２５】図３に、本発明の方法の使用して感光体被
膜の継ぎ目、または非一様な厚さの他の区域の厚さを減
らす典型的なやり方を示す。図３は支持体４の上に非一
様な厚さの被膜６が形成された円筒形の感光体ドラム２
の平面図である。図示のように、被膜６は過剰な被覆材
料による非一様な厚さの領域１８を有する。レーザーノ
ズル２０からのレーザービーム１０でレーザー加工する
直前の取付け位置に感光体ドラム２が図示されている。
この実施例の場合、レーザービーム１０は被膜６の外面
の直ぐ上に外面に接する角度で置かれている。
膜の継ぎ目、または非一様な厚さの他の区域の厚さを減
らす典型的なやり方を示す。図３は支持体４の上に非一
様な厚さの被膜６が形成された円筒形の感光体ドラム２
の平面図である。図示のように、被膜６は過剰な被覆材
料による非一様な厚さの領域１８を有する。レーザーノ
ズル２０からのレーザービーム１０でレーザー加工する
直前の取付け位置に感光体ドラム２が図示されている。
この実施例の場合、レーザービーム１０は被膜６の外面
の直ぐ上に外面に接する角度で置かれている。
【００２６】図４は、レーザービーム１０の作用で図３
の感光体ドラム２がレーザー加工されたとき生じる結果
を示す。領域１８がレーザービーム１０の横断線の領域
を通って回転すると、レーザービーム１０が被膜６の領
域１８に当たる。レーザービーム１０と領域１８が当た
る領域はレーザー加工処理の間窒素ガス（図示せず）で
パージされる。図４に示すように、過剰な被覆材料領域
１８はレーザービーム１０によって溶解し、除去され
る。その結果、領域１８内の被膜６の厚さが減り、一様
な厚さの被膜６が形成される。図３および図４におい
て、レーザービーム１０は被膜６の過剰な領域１８だけ
に当たるが、もし全被膜６の厚さを一様に減らすつもり
ならば、レーザービーム１０を支持体４のより近くへ移
動させることができる。
の感光体ドラム２がレーザー加工されたとき生じる結果
を示す。領域１８がレーザービーム１０の横断線の領域
を通って回転すると、レーザービーム１０が被膜６の領
域１８に当たる。レーザービーム１０と領域１８が当た
る領域はレーザー加工処理の間窒素ガス（図示せず）で
パージされる。図４に示すように、過剰な被覆材料領域
１８はレーザービーム１０によって溶解し、除去され
る。その結果、領域１８内の被膜６の厚さが減り、一様
な厚さの被膜６が形成される。図３および図４におい
て、レーザービーム１０は被膜６の過剰な領域１８だけ
に当たるが、もし全被膜６の厚さを一様に減らすつもり
ならば、レーザービーム１０を支持体４のより近くへ移
動させることができる。
【００２７】図５は、より好ましいレーザーの向きを示
す。レーザーノズル２０はドラム２の軸線に対し垂直で
あるが、ドラムの直径からずれている。このやり方で、
レーザービーム１０は反射されてレーザーに戻らずに、
被膜６と支持体４の両方と交差する。被膜６に対するレ
ーザービームの作用により、被膜の精密に制御可能な部
分が除去される。除去される被膜の深さは、レーザーの
パワーレベル、そのワット密度、および（または）レー
ザービームの横断速度を変化させることによって変える
ことができる。他の要因、たとえばレーザーの種類、処
理する個々の被膜、および支持体の材料と厚さも、本方
法によって除去する被膜の量に影響を及ぼすであろう。
す。レーザーノズル２０はドラム２の軸線に対し垂直で
あるが、ドラムの直径からずれている。このやり方で、
レーザービーム１０は反射されてレーザーに戻らずに、
被膜６と支持体４の両方と交差する。被膜６に対するレ
ーザービームの作用により、被膜の精密に制御可能な部
分が除去される。除去される被膜の深さは、レーザーの
パワーレベル、そのワット密度、および（または）レー
ザービームの横断速度を変化させることによって変える
ことができる。他の要因、たとえばレーザーの種類、処
理する個々の被膜、および支持体の材料と厚さも、本方
法によって除去する被膜の量に影響を及ぼすであろう。
【００２８】図６は、本発明に従ってレーザー加工中の
継ぎ合わせ感光体ベルトを示す。継ぎ合わせ感光体ベル
ト２２の被膜６は、ベルト表面より上に盛り上がった継
ぎ目２４を有する。図７は、被膜６より上に距離Ｄだけ
盛り上がった継ぎ目２４をもつ被膜６の拡大部分断面図
である。レーザービーム１０が継ぎ目２４に当たるよう
に、レーザーノズル２０は継ぎ目２４より上に配置され
ている。レーザービーム１０は継ぎ目２４に沿って矢印
の方向に横断し、継ぎ目の過剰な材料を除去する。この
処理中、ベルト２２は回転しない。
継ぎ合わせ感光体ベルトを示す。継ぎ合わせ感光体ベル
ト２２の被膜６は、ベルト表面より上に盛り上がった継
ぎ目２４を有する。図７は、被膜６より上に距離Ｄだけ
盛り上がった継ぎ目２４をもつ被膜６の拡大部分断面図
である。レーザービーム１０が継ぎ目２４に当たるよう
に、レーザーノズル２０は継ぎ目２４より上に配置され
ている。レーザービーム１０は継ぎ目２４に沿って矢印
の方向に横断し、継ぎ目の過剰な材料を除去する。この
処理中、ベルト２２は回転しない。
【００２９】実例 被覆感光体のレーザー加工 以下、被覆感光体のレーザー加工に関する実例につい
て、本発明を明らかにする。
て、本発明を明らかにする。
【００３０】被覆感光体は、アルミニウム支持体、厚さ
約 0.5 μm のシロクサンブロッキング層、厚さ約 0.8
μm のバインダーを形成しているポリマー膜内に分散
したアンタントロン(anthanthrone)顔料から成る電荷発
生層、および厚さ約 20 μmのバインダーを形成してい
るポリカーボネート膜内に分散したジアミン電荷移送化
合物から成る電荷移送層で構成されている。感光体をチ
ャック装置に取り付けて、 600 rpmで回転させた。800
ワットのパワーと５インチの焦点距離をもつ連続波ＣＯ
2 レーザーを少しずれた焦点設定で感光体の所定の表面
部分に当てた。レーザーノズルは、ドラムの軸線に対し
垂直であるが、中心を通る直線からは約0.25インチだけ
ずれている。レーザービームを毎分３インチの速度で感
光体の表面を横切って移動させた。レーザー加工処理の
間、先細銅ノズルを通して80psiで窒素ガスの同軸ジェ
ットと、 0.10 インチのオリフィスをもつ直線ノズルを
通して90psi の圧力でドラムの軸線に対し平行な窒素ガ
スの直交ジェットとで、レーザービームを当てた区域を
パージした。
約 0.5 μm のシロクサンブロッキング層、厚さ約 0.8
μm のバインダーを形成しているポリマー膜内に分散
したアンタントロン(anthanthrone)顔料から成る電荷発
生層、および厚さ約 20 μmのバインダーを形成してい
るポリカーボネート膜内に分散したジアミン電荷移送化
合物から成る電荷移送層で構成されている。感光体をチ
ャック装置に取り付けて、 600 rpmで回転させた。800
ワットのパワーと５インチの焦点距離をもつ連続波ＣＯ
2 レーザーを少しずれた焦点設定で感光体の所定の表面
部分に当てた。レーザーノズルは、ドラムの軸線に対し
垂直であるが、中心を通る直線からは約0.25インチだけ
ずれている。レーザービームを毎分３インチの速度で感
光体の表面を横切って移動させた。レーザー加工処理の
間、先細銅ノズルを通して80psiで窒素ガスの同軸ジェ
ットと、 0.10 インチのオリフィスをもつ直線ノズルを
通して90psi の圧力でドラムの軸線に対し平行な窒素ガ
スの直交ジェットとで、レーザービームを当てた区域を
パージした。
【００３１】処理の結果を図２の粗面計のトレースで示
す。レーザー加工は感光体の所定の表面部分から精密な
量のポリマー被膜を除去する。その後に、高度に磨かれ
た一様な表面１６が出現する。残された表面１６は、感
光体の被膜６の上面より下に距離Ｄ（この実例の場合、
約20μm)の所にある。
す。レーザー加工は感光体の所定の表面部分から精密な
量のポリマー被膜を除去する。その後に、高度に磨かれ
た一様な表面１６が出現する。残された表面１６は、感
光体の被膜６の上面より下に距離Ｄ（この実例の場合、
約20μm)の所にある。
【００３２】
【発明の効果】この処理を数回繰り返し、同様な結果が
得られた。本発明のレーザー加工によって精密な寸法公
差が達成された。レーザーのパワーレベル、そのワット
密度、および（または）その横断速度を修正することに
より、精密な深さ制御が達成される。
得られた。本発明のレーザー加工によって精密な寸法公
差が達成された。レーザーのパワーレベル、そのワット
密度、および（または）その横断速度を修正することに
より、精密な深さ制御が達成される。
【００３３】本発明は被覆支持体の表面を処理し、所定
の領域内の被膜の一部を一様に除去することができる。
処理の結果、数ミクロンの寸法公差で、高度に磨かれた
一様な表面が生じる。本方法は被覆感光体の製造などの
いろいろな商業的な処理に一般に使用される化学的また
は機械的処理を不要にする。
の領域内の被膜の一部を一様に除去することができる。
処理の結果、数ミクロンの寸法公差で、高度に磨かれた
一様な表面が生じる。本方法は被覆感光体の製造などの
いろいろな商業的な処理に一般に使用される化学的また
は機械的処理を不要にする。
【図１】本発明の方法に従ってレーザー加工中の被覆感
光体の斜視図である。
光体の斜視図である。
【図２】本発明の方法に従ってレーザー加工した被覆感
光体の表面の一部の粗面計のトレースを示す図である。
光体の表面の一部の粗面計のトレースを示す図である。
【図３】本発明の方法に従ってレーザー加工する直前の
非一様な被膜をもつ円筒形の感光体の平面図である。
非一様な被膜をもつ円筒形の感光体の平面図である。
【図４】本発明の方法に従って非一様な被膜をレーザー
加工するときの図３の円筒形の感光体の平面図である。
加工するときの図３の円筒形の感光体の平面図である。
【図５】本発明の方法の実施の際のレーザービームの好
ましい向きを示す図である。
ましい向きを示す図である。
【図６】本発明の方法に従ってレーザー加工中の継ぎ合
わせベルトの斜視図である。
わせベルトの斜視図である。
【図７】レーザービームで除去する継ぎ目部分を示す図
５の拡大部分側面図である。
５の拡大部分側面図である。
２ 感光体ドラム ４ 円筒形の支持体 ６ 被膜 ８ ドラムの軸線 １０ レーザービーム １２ スポット １４ 円周ストリップ １６ 残った表面 １８ 非一様な厚さの領域 ２０ レーザーノズル ２２ 継ぎ合わせ感光体ベルト ２４ 継ぎ目
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スタンレイ ジェイ ピートルジイコウス キィ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14610 ロチェスター サウス ランディング ロード 132 (72)発明者 アルフレッド オー クレイン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14612 ロチェスター カーム レイク サーク ル 550エイ
Claims (2)
- 【請求項１】 被覆支持体を処理して被膜の厚さを減ら
す方法であって、 支持体の所定の表面部分にレーザービームを向け、前記
表面部分から被膜の一部を除去し、被膜の厚さを減らす
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記被覆支持体が被覆感光体であること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/071,089 US5418349A (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Process for reducing thickness of a polymeric photoconductive coating on a photoreceptor with laser |
| US08/071089 | 1993-06-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06344160A true JPH06344160A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=22099181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6114955A Pending JPH06344160A (ja) | 1993-06-04 | 1994-05-27 | レーザー加工で被膜の厚さを減らす方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5418349A (ja) |
| EP (1) | EP0627277B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06344160A (ja) |
| DE (1) | DE69426791T2 (ja) |
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| WO1996020435A1 (fr) * | 1994-12-28 | 1996-07-04 | Shinozaki Manufacturing Co., Ltd. | Procede et appareil de traitement de rouleaux et autres par faisceau laser |
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| CN115122243A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-09-30 | 西门子燃气轮机部件(江苏)有限公司 | 涂层厚度可控的涂层厚度去除方法 |
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