JPH0777817A

JPH0777817A - 感光体基体の製造方法

Info

Publication number: JPH0777817A
Application number: JP22338493A
Authority: JP
Inventors: Makoto Murata; 誠村田; Toshio Kojima; 敏男小島; Takahiro Yasunaga; 隆弘安永
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体基体の製造方法に関し、干渉斑を生じ
難くすることができるだけでなく干渉縞を生じ難くする
ことができ、干渉画像の生じ難い良好な特性の画像を得
ることを目的とする。【構成】少なくとも１つの感光層を有する多層構成の
光受容層を感光体基体上に有する感光体において、該感
光体基体上の表面状態が該感光体基体の長手方向に規則
的な配列である時、電子写真装置の光書き込み系の発光
周期を正弦関数に置き換える工程と、次いで、該感光体
基体上の規則的な配列の周期を正弦関数に置き換える工
程と、次いで、該正弦関数に置き換えた光書き込み系の
発光周期と該正弦関数に置き換えた配列の周期との両者
を合成する工程と、次いで、該合成された関数の周期を
求める工程と、該求められた合成関数の周期に基づいて
該感光体基体上の規則的な配列の周期を設定する工程と
を有するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体基体の製造方法
に係り、詳しくは、レーザ光等の可干渉性光を用いるの
に適した感光体基体に適用することができ、特に、電子
写真装置に用いる電子写真用感光体基体を切削加工する
際に、光源の発光周期との差から発生する干渉縞を生じ
難くして、干渉画像の生じ難い良好な特性の画像を得る
ことができる感光体基体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル画像情報を画像として記
録する画像記録方法には、デジタル画像情報に応じて変
調したレーザ光で光受容層が多層構造の感光体基体を光
学的に走査することによって静電潜像を形成した後、こ
の形成した静電潜像を現像し、必要に応じて転写及び定
着等の処理を行って、画像を記録する方法が良く知られ
ている。この画像記録方法の中でも、電子写真法を用い
た画像形成方法では、レーザとして小型で安価なＨｅ−
Ｎｅレーザあるいは半導体レーザ（通常は６５０〜８２
０ｎｍの発光波長を有する）で画像記録を行うのが一般
である。

【０００３】このような光受容層が多層構造の感光体基
体を用いてレーザ記録を行う場合は、感光体基体を構成
する各層の膜厚が同一ではないために、可干渉性の単色
光であるレーザ光が各層の界面で干渉を起こすことがあ
り、即ち各々の界面で反射光の各々が干渉を起こすこと
がある他、それに加えてレーザ光の発光周期と界面の凹
凸の周期との差によって干渉現象を発生することがあ
る。

【０００４】これらの干渉現象は、形成される可視画像
において、前者の干渉現象は、図６に示す如く、干渉斑
となって画像に発生する他、後者の干渉現象は、図７に
示す如く、干渉縞となって画像に発生するため、画像不
良の要因となる。この干渉現象に伴う画像不良は、特に
階調性の高い中間調の画像を形成する場合に顕著にな
り、画像が見難くなる。

【０００５】そこで、前者の干渉現象に伴う干渉斑画像
を抑制する従来技術には、次のようなものが挙げられ
る。まず光感度の優れた感光層を有する感光体基体によ
って干渉画像の発生を低減する方法については、例えば
特開昭５４−８６３４１号公報や特開昭５６−８３７４
６号公報で報告されており、また、同様の目的で要求さ
れる暗抵抗を確保しつつ高光感度を保持するために積層
部に空乏層を形成した感光体基体については、例えば特
開昭５４−１２１７４３号公報、特開昭５７−４０５３
号公報及び特開昭５７−４１７２号公報で報告されてお
り、また、感光層の上部表面に障壁層を設けた多層構造
とすることで見かけ上の暗抵抗を高めた感光体基体につ
いては、例えば特開昭５７−５２１７８号公報、特開昭
５７−５２１７９号公報、特開昭５７−５２１８０号公
報、特開昭５７−５８１５９号公報、特開昭５７−５８
１６０号公報及び特開昭５７−５８１６１号公報で報告
されている。更に、支持体裏面の表面を±５００オング
ストローム〜±１０００オングストロームの凹凸にする
方法については、例えば特開昭５８−１６２９７５号公
報で報告されており、また、支持体表面を黒色アルマイ
ト処理等をすることで光吸収層を設ける方法について
は、例えば特開昭５７−１６５８４５号公報で報告され
ており、また、支持体表面をサンドブラスト方法等によ
ってショートレンジで粗面にする方法については、例え
ば特開昭５７−１６５５４号公報で報告されており、ま
た、積層を長手方向で非平行とすることで、乱反射を起
こさせて干渉画像を低減する方法については、例えば特
開昭６０−１７８４５７号公報で報告されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た干渉現象に伴う干渉斑画像を抑制する従来の方法で
は、支持体表面に特定の大きさの凹凸を多数設けたた
め、光散乱効果による干渉斑模様の発現を防止できると
いう利点を有するが、単に支持体表面に特定の大きさの
凹凸を多数設けたに過ぎないため、正反射光による干渉
斑模様が残存してしまう。また、上記した干渉斑画像を
抑制する従来の方法では、黒色アルマイト処理を行うこ
とで光源の光を吸収しているが、この黒色アルマイト処
理のみでは、光源の光を完全に吸収するのは現実的に非
常に困難であるため、反射光による干渉斑模様が残存し
てしまう。

【０００７】以上のように、これらの従来の対処方法で
は、感光体基体表面の凹凸面の高さ、あるいは表面の状
態に関するものであって、後者の光源の発光周期と支持
体表面の周期との差による干渉縞模様に対した対処方法
については、何ら考案されておらず、即ち、干渉縞抑制
方法については、一切言及していないうえ、本発明の特
徴部分である干渉縞抑制機能を有していないため、結
局、光源の発光周期と支持体表面の周期との差による干
渉縞が生じて、画像上に現れる干渉画像を完全に解消す
ることができず、干渉画像のない良好な特性の画像を得
られ難いという問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、干渉斑を生じ難くする
ことができるだけでなく干渉縞を生じ難くすることがで
き、干渉画像の生じ難い良好な特性の画像を得ることが
できる感光体基体の製造方法を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
少なくとも１つの感光層を有する多層構成の光受容層を
感光体基体上に有する感光体において、該感光体基体上
の表面状態が該感光体基体の長手方向に規則的な配列で
ある時、該電子写真装置の光書き込み系の発光周期を正
弦関数に置き換える工程と、次いで、該感光体基体上の
規則的な配列の周期を正弦関数に置き換える工程と、次
いで、該正弦関数に置き換えた光書き込み系の発光周期
と該正弦関数に置き換えた配列の周期との両者を合成す
る工程と、次いで、該合成された関数の周期を求める工
程と、該求められた合成関数の周期に基づいて該感光体
基体上の規則的な配列の周期を設定する工程とを有し、
該感光体基体を先端形状が円弧状に形成された切り刃を
有するバイトを所定位置に固定された切削加工機械に固
定し、該感光体基体を予め設定された所望の回転数に基
づいて回転させた状態で該設定された配列の周期に基づ
いて規則的に長手方向に移動させることにより、所望の
表面形状を形成することを特徴とするものである。

【００１０】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記感光体基体上の表面の規則的な配
列の周期δ_fは、０．３μｍ以上５００μｍ以下であ
り、光源の発光周期δ_lに対して該配列の周期δ_fは、
該発光周期δ_l±５％の範囲外で設定することを特徴と
するものである。請求項２記載の発明においては、前記
周期δ_fを光源の発光周期δ_lに対して発光周期δ_lの
整数倍数で与えられる範囲で設定するように構成しても
よいし、前記周期δ_fを、光源の発光周期δ_lに対して
ある範囲で設定し、かつその周期範囲を、発光周期δ_l
の倍数に対して設定するように構成してもよいし、前記
周期δ_fを、光源の発光周期δ_lが何れであってもその
周期範囲がある範囲で存在する中で設定するように構成
してもよい。

【００１１】請求項３記載の発明は、上記請求項１，２
記載の発明において、前記感光体基体の表面は、規則的
に配列した凹凸に形成することを特徴とするものであ
る。請求項４記載の発明は、上記請求項３記載の発明に
おいて、前記凹凸は、正弦関数形線状突起に形成するこ
とを特徴とするものである。請求項５記載の発明は、上
記請求項１及至４記載の発明において、前記感光体基体
は、円筒状に形成することを特徴とするものである。

【００１２】請求項６記載の発明は、上記請求項４，５
記載の発明において、前記正弦関数形線状突起は、螺旋
構造に形成することを特徴とするものである。請求項７
記載の発明は、上記請求項６記載の発明において、前記
螺旋構造は、多層構造に形成することを特徴とするもの
である。請求項８記載の発明は、上記請求項４乃至７記
載の発明において、前記凹凸面は、鏡面切削で形成する
ことを特徴とするものである。

【００１３】請求項９記載の発明は、上記請求項４及至
８記載の発明において、前記凹凸面の高さは、１．５μ
ｍ以下で形成することを特徴とするものである。請求項
10記載の発明は、上記請求項４記載の発明において、前
記正弦関数形線状突起は、その稜線方向で区分して形成
することを特徴とするものである。請求項11記載の発明
は、上記請求項５記載の発明において、前記正弦関数形
線状突起は、その稜線方向が感光体基体の中心軸に沿っ
て形成することを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明では、少なくとも１つの感
光層を有する多層構成の光受容層を支持体からなる感光
体基体上に有する光受容体からなる感光体において、該
感光体基体上の表面状態が該感光体基体の長手方向に規
則的な配列である時、該規則的な配列の周期を形成する
ために、電子写真装置の光書き込み系の発光周期を正弦
関数に置き変え、次いで、該感光体基体上の規則的な配
列（切削送り）の周期を正弦関数に置き換えた後、該正
弦関数に置き換えた光書き込み系の発光周期と該正弦関
数に置き変えた配列の周期との両者を合成し、次いで、
該合成された関数の周期を求めた後、該求められた合成
関数の周期に基づいて該感光体基体上の規則的な配列
（切削送り）の周期を設定し、更にＡＬを主成分とする
円筒材及び有底円筒管からなる感光体基体を先端形状が
円弧状に形成された切り刃を有するバイトを所定位置に
固定されたフライス盤、旋盤等の切削加工機械に固定
し、感光体基体を予め設定された所望の回転数に基づい
て回転させた状態で該設定された配列の周期で規則的に
長手方向に移動させることにより、所望の表面形状を形
成するように構成する。

【００１５】このため、光源の発光周期と切削送りのピ
ッチの周期とを正弦関数に置き換え、この両者の合成を
行うことで干渉縞のピッチを求めることができるので、
干渉縞のピッチの可視できない領域、即ち干渉縞のピッ
チδ_mの許容域内の切削送りのピッチの許容域を適宜設
定することができる。従って、その許容域によって設定
された本製造方法で製造された感光体基体を用いること
で、干渉縞模様の発現防止を行うことができる。

【００１６】請求項２記載の発明では、前記感光体基体
上の表面の規則的な配列の周期δ_fは、０．３μｍ以上
５００μｍ以下であり、光源の発光周期δ_lに対して該
配列の周期δ_fは、該発光周期δ_l±５％の範囲外で設
定するように構成する。ここで、上記の如く、配列の周
期を０．３μｍより小さくすると、周期が小さ過ぎて感
知し難いうえ形成し難く好ましくなく、また、５００μ
ｍより大きくすると、周期が大き過ぎて感光体として良
好な性能を得られ難いうえ、加工時間がかかり過ぎて好
ましくない。また、配列の周期δ_fを発光周期δ_l±５
％の範囲内に設定すると、干渉縞のピッチが可視領域内
に入ってしまい好ましくない。

【００１７】請求項３記載の発明では、前記感光体基体
の表面は、規則的に配列した凹凸に形成するように構成
するため、安定した帯電を得ることができる。なお、規
則的に配列した凹凸に形成する方法には、旋削加工が挙
げられ、この旋削加工によれば、刃物の挽き痕を効率良
く規則的な凹凸にすることができる。請求項４記載の発
明では、前記凹凸は、正弦関数形線状突起に形成するよ
うに構成するため、上記請求項３記載の発明と同様、規
則的に配列した凹凸にすることができ、安定した帯電を
得ることができる。なお、高精度な表面性を必要とする
感光体基体を、ダイヤモンドを用いた旋削加工で行うこ
とで、表面を規則的な凹凸の配列にすることができ、し
かも、その表面の断面形状を正弦関数形線状突起にする
ことができる。

【００１８】請求項５記載の発明では、前記感光体基体
は、円筒状に形成するように構成するため、現行の感光
体基体の形状を得ることができる。請求項６記載の発明
では、前記正弦関数形線状突起は、螺旋構造に形成する
ように構成するため、安定した帯電を得ることができ
る。なお、得られる表面形状を旋削加工を行うことによ
って螺旋構造とすることができる。また、非導電性の支
持体に導電性材料を線状に形成し、一本の紐を円筒体に
巻き付けるようにして感光体基体を形成することでも本
発明と同じ効果を得ることができる。

【００１９】請求項７記載の発明では、前記螺旋構造
は、多層構造に形成するように構成するため、感光体基
体表面にアルマイト等の硬化層を設けて剛性を向上させ
ることができる。請求項８記載の発明では、前記凹凸
は、鏡面切削で形成するように構成するため、上記請求
項７の硬化層等で鏡面加工された表面を粗面化すること
ができるので、干渉斑画像の発現を効率良く防止するこ
とができる。具体的には、感光体基体を、半導体レーザ
等の単波光を用いた光書き込み系を使用する場合は、表
面形状を凹凸のひとつ内に更に高周波の凹凸にして粗面
化することができる。

【００２０】請求項９記載の発明では、前記凹凸面の高
さは、１．５μｍ以下で形成するように構成するため、
表面の規則的な凹凸の高さを１．５μｍ以下とすること
で安定した帯電を得ることができる。請求項10記載の発
明では、前記正弦関数形線状突起は、その稜線方向で区
分して形成するように構成するため、表面形状の正弦関
数形線状突起が螺旋構造を有さなくても、上記の如く稜
線方向に区分されている場合でも本発明と同じ効果を得
ることができる。

【００２１】請求項11記載の発明では、前記正弦関数形
線状突起は、その稜線方向が感光体基体の中心軸に沿っ
て形成するように構成するため、現行の感光体基体の形
状を得ることができる。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。本実施例では、まず、感光体基体を製造する場
合、感光体基体の表面は、高精度な表面粗さが要求され
るため、ＡＬを主成分とする支持体を先端形状が円弧状
に形成された切り刃を有するダイヤモンドバイト等が所
定位置に固定されたフライス盤及び旋盤等の切削加工機
械に固定し、支持体を予め所望の値で回転させつつ規則
的に長手方向に移動させることで、所望の表面形状を形
成する表面（外径）切削加工を行う。このため、支持体
表面を、切削加工による切削送りピッチと同一の規則的
な凹凸面にすることができる。この時の切削送りピッチ
の周期をδ _fとした時、光源の発光周期δ_lとの間で、
図１に示す如く、両者の周期差から感度斑となって、干
渉現象が発生する。そこで、両者の関係を正弦関数の合
成から干渉縞のピッチδ_mを求める。図１において、
〜は各々感光体基体、光源の発光周期δ_l、切削送り
のピッチδ_f、干渉縞のピッチδ_mを示している。

【００２３】次に、レーザ等の光源を、感光体基体の表
面上を主走査方向に走査する。この時の光源の発光周期
δ_lは、実際は矩形波形で表されるが、これを正弦波形
χ_lに置き換える。また、切削送りピッチも同様に周期
δ_fの正弦波形χ_fに置き換える。次に、光源の発光周
期δ_lは周期δ、周波数Ｆ及び角振動数ωの関係から次
の（１）式の如く、

【００２４】

【数１】

【００２５】表すことができる。同様に、切削送りピッ
チの周期δ_fは、次の（２）式の如く、

【００２６】

【数２】

【００２７】と表すことができる。ここで、両者の角振
動数の差Δω（＝ω_f−ω_l）を用いて切削送りピッチ
を書き替えると、次の（３）式の如く、

【００２８】

【数３】

【００２９】表すことができる。よって、両者の正弦関
数は、次の（４）式の如く、

【００３０】

【数４】

【００３１】と表すことができる。両者を合成した関数
χ（ｔ）は、前述した（４）式によって次の（５）式の
如く、

【００３２】

【数５】

【００３３】と表すことができる。この関数Ｘ（ｔ）
は、図２に示す如く、単振動ではなく、振幅が０〜２Ａ
の間で緩やかに変化する。この振幅の変化が感光体基体
の感度斑となって干渉縞が生じる。このため、この関数
の振幅が最大となる間隔を求めることで、干渉縞のピッ
チδ_mを求めることができる。干渉縞のピッチδ_mは、
次の（６）式の如く、

【００３４】

【数６】

【００３５】ここで、両者の周期の差Δωが、｜Δω｜
−０（但し、｜Δω｜≠０）の時、干渉縞のピッチδ_m
は、増大していく。次に、切削送りピッチの周期δ_fを
パラメータに、前述した（６）式を用いて干渉縞のピッ
チδ_mを求めると、図１に示す如くなる。ここで、図３
に示すピークは、光源の発光周期δ_lの倍数毎に発生す
るので、結果的に図４に示す如くなる。このため、切削
送りピッチの周期δ_fを、干渉縞のピッチδ_mの可視で
きない領域（許容域）から図中の領域内の範囲で設定す
ることができる。図４において、、は各々切削送り
のピッチδ_fの許容域、干渉縞のピッチδ_mの許容域を
示している。

【００３６】次に、この関係から得られた切削送りピッ
チの周期δ_fの許容域においては、画像の干渉縞のピッ
チδ_mを可視できない領域（許容域）とすることができ
る。そこで、感光体基体の切削送りピッチの周期δ_fを
次のように設定して、画像評価を行った。この時、光源
の発光周期δ_lは、０．１２７ｍｍである。このため、
切削送りピッチの周期δ_fの許容領域は、δ_f＝δ_l±
５％の関係から、０．１２１ｍｍ＞δ_f ０．１３３ｍｍ＜δ_f と表すことができる。以上の関係から、直径６０ｍｍ、
長さ３６０ｍｍの円筒状アルミニウムの円筒状アルミニ
ウムの両端内径部を旋盤上に固定した後に、円筒上アル
ミニウム支持体１回転当りの送り速度（切削送りピッチ
の周期δ_f）を図５に示す如く設定して、支持体の表面
をダイアモンドバイトで切削加工を施した。

【００３７】このようにして切削加工を施した各々の支
持体表面を表面粗さ測定機で測定したところ、支持体表
面の凹凸の高さが１．５μｍ以下で正弦関数形線状突起
が規則的に配列していることが判明した。これらの感光
体基体を電子写真装置に取付けて画像判定を行った。画
像判定の結果を図５に示す。この図５から判るように、
切削送りピッチの周期δ_fが０．１３７μｍで、干渉縞
のピッチδ_mが１．６４４４ｍｍでは、実際の画像ピッ
チを１．５〜２．０にすることができ、実用的に良好な
画像を得ることができた。また、切削送りピッチの周期
δ_fが０．１２５μｍで、干渉縞のピッチδ_mが１０．
８２７ｍｍでは、実際の画像ピッチを７．５〜１６．５
ｍｍにすることができ、実用的に適さない画像を得るこ
とができた。また、切削送りピッチの周期δ_fが０．１
２２μｍで、干渉縞のピッチδ_mが３．４５９ｍｍで
は、実際の画像ピッチを３．５〜４．５ｍｍにすること
ができ、実用的にあまり適さない画像を得ることができ
た。更に、切削送りピッチの周期δ_fが０．０７５μｍ
で、干渉縞のピッチδ_mが０．１８０では、実際の画像
ピッチを画像上見られないようにすることができ、実用
的に最適な画像を得ることができた。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、干渉斑を生じ難くする
ことができるだけでなく、干渉縞を生じ難くすることが
でき、干渉画線の生じ難い良好な特性の画像を得ること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】切削送りピッチの周期と光源の発光周期との周
期差から感度斑となって干渉現象が発生する様子を示す
図である。

【図２】関数χ（ｔ）が単振動はなく振幅０から２Ａの
間で緩やかに変化する様子を示す図である。

【図３】光源の発光周期のピークを示す図である。

【図４】ピークが光源の発光周期δ_lの倍数毎に発生す
る様子を示す図である。

【図５】切削送りピッチの周期、干渉縞のピッチ及び実
際の画像ピッチに対する画像評価を示す図である。

【図６】干渉斑画像を示す図である。

【図７】干渉縞画像を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの感光層を有する多層構成
の光受容層を感光体基体上に有する感光体において、該
感光体基体上の表面状態が該感光体基体の長手方向に規
則的な配列である時、該電子写真装置の光書き込み系の
発光周期を正弦関数に置き換える工程と、次いで、該感
光体基体上の規則的な配列の周期を正弦関数に置き換え
る工程と、次いで、該正弦関数に置き換えた光書き込み
系の発光周期と該正弦関数に置き換えた配列の周期との
両者を合成する工程と、次いで、該合成された関数の周
期を求める工程と、該求められた合成関数の周期に基づ
いて該感光体基体上の規則的な配列の周期を設定する工
程とを有し、該感光体基体を先端形状が円弧状に形成さ
れた切り刃を有するバイトを所定位置に固定された切削
加工機械に固定し、該感光体基体を予め設定された所望
の回転数に基づいて回転させた状態で該設定された配列
の周期に基づいて規則的に長手方向に移動させることに
より、所望の表面形状を形成することを特徴とする感光
体基体の製造方法。
【請求項２】前記感光体基体上の表面の規則的な配列の
周期δ_fは、０．３μｍ以上５００μｍ以下であり、光
源の発光周期δ_lに対して該配列の周期δ_fは、該発光
周期δ_l±５％の範囲外で設定することを特徴とする請
求項１記載の感光体基体の製造方法。
【請求項３】前記感光体基体の表面は、規則的に配列し
た凹凸に形成することを特徴とする請求項１，２記載の
感光体基体の製造方法。
【請求項４】前記凹凸は、正弦関数形線状突起に形成す
ることを特徴とする請求項３記載の感光体基体の製造方
法。
【請求項５】前記感光体基体は、円筒状に形成すること
を特徴とする請求項１乃至４記載の感光体基体の製造方
法。
【請求項６】前記正弦関数形線状突起は、螺旋構造に形
成することを特徴とする請求項４，５記載の感光体基体
の製造方法。
【請求項７】前記螺旋構造は、多層構造に形成すること
を特徴とする請求項６記載の感光体基体の製造方法。
【請求項８】前記凹凸面は、鏡面切削で形成することを
特徴とする請求項４乃至７記載の感光体基体の製造方
法。
【請求項９】前記凹凸面の高さは、１．５μｍ以下で形
成することを特徴とする請求項４乃至８記載の感光体基
体の製造方法。
【請求項10】前記正弦関数形線状突起は、その稜線方向
で区分して形成することを特徴とする請求項４記載の感
光体基体の製造方法。
【請求項11】前記正弦関数形線状突起は、その稜線方向
が感光体基体の中心軸に沿って形成することを特徴とす
る請求項５記載の感光体基体の製造方法。