JPH0954444A - 電子写真感光体の製造方法及びそれに用いるホーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザー光によって画像を形成しても、干渉
縞模様及び黒斑点等の画質欠陥がなく、又、電荷リーク
による画質欠陥のない電子写真感光体の製造方法及びそ
れに用いるホーニング処理装置を提供する。 【解決手段】 研磨剤を用いて基体表面をホーニング処
理することにより粗面化された基体上に、感光層を形成
する電子写真感光体の製造方法において、研磨剤として
ポリマー微粉末を用いることを特徴とする。この研磨剤
として用いるポリマー微粉末は、球状であることが好ま
しい。また、そのホーニング処理に用いる装置は、ポリ
マー微粉末からなる研磨剤を吹き付けて電子写真感光体
の基体表面を粗面化処理するホーニング装置として、研
磨剤と接触する処理容器および配管の内面をプラスチッ
クで形成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザービームをライ
ン走査する方式の電子写真プリンター、複写機等に使用
する電子写真感光体の製造方法及びそれに適する製造装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザービームをライン走査する方式の
電子写真装置に使用する感光体においては、レーザー光
を用いて形成する画像に干渉縞模様が現れるという特有
の問題を解決しなければならない。この干渉縞の発生
は、感光層内においてレーザービームが多重反射して、
感光層表面の入射光との間で干渉を生じることに起因す
るとされている。そこで、この干渉縞の発生を防止する
ために、特公平５−２６１９１号公報及び特開平４−２
６９７６０号公報等には、基体または感光層の表面を粗
面化することにより光散乱性を付与することが行われて
いる。基体表面を粗面化する方法には、例えば、特開平
２−８７１５４号公報に記載されているように、研磨材
の水分散液を用いた湿式ホーニング法がある。この方法
によれば、基体表面を短時間の加工で容易に安定して粗
面化させることができること、所望の粗さを正確に得る
ことができることおよび塗膜欠陥の原因となる異常な凹
凸部が極めて少ない均一な粗さを持つ粗面が得られるこ
となどから、基体の生産上の観点からも、また、黒斑点
や干渉縞模様に対する画質安定性の点からも、陽極酸化
法またはバフ研磨法等の他の粗面化処理法に比べて優れ
ているものである。

【０００３】最近、電子写真装置においては、オゾン発
生量の低減化、高圧電源の不使用によるコストの削減お
よび帯電器の小型化等を実現するために、感光体に接触
帯電方式が用いられてきている。ところが、この接触帯
電方式に用いる感光体では、基体表面に微小な突起が存
在すると、その突起に電荷が集中することによって電荷
リークが発生しやすく、その結果、プリント画像上に黒
点等の欠陥が現れるという問題がある。この基体表面の
微小突起は、５μｍ程度以上の高さになると電荷リーク
が生じやすいことが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した基体の粗面化
処理を行なうと、電荷リークがより発生し易くなること
がある。すなわち、基体の粗面化処理は、基体表面が必
ずしも平均的に粗面化されるものではなく、特異的な凸
部または凹部となる突起部位が生じ、電荷リークを引き
起こして画像欠陥が発生しやすいという問題がある。し
たがって、基体の粗面化処理においては、特異的な凹凸
部がなく均一に粗面化させることが重要な課題となって
いる。近年、電子写真感光体に対するライフ要求値が向
上するにつれて、従来の湿式ホーニング法による基体の
粗面化では不十分であることが明らかになってきた。な
お、湿式ホーニング方法とは、研磨剤を水中に分散した
ホーニング液を圧縮空気圧により噴出させて基体に衝突
させることにより基体表面を粗面化させる処理方法であ
り、ホーニング液は均一に分散した状態に保持するため
にポンプで循環させながら圧縮空気とホーニング液をホ
ーニングガンの直前で合流させて、これを一定の内径を
有するノズルガンより高速で噴出させるものである。す
なわち、従来の湿式ホーニング法による基体の粗面化方
法には、以下に示すような問題点を有することが判明し
た。

【０００５】一般に、湿式ホーニング法に用いる研磨剤
は研削能力が高いために、ホーニング装置の設備をも研
削するという問題があった。従来の研磨剤を含んだホー
ニング液は、ホーニング設備の配管、特に、曲率を有す
る配管部やバルブ等の循環液の流速が変化する部位にお
いて配管設備を大きく研削する。また、その研削された
設備の微粉末がホーニング液中に混入すると、基体と衝
突または基体に付着することによって、異常な凹凸の形
成や付着の原因となって、最終的には複写画像の品質を
著しく損なうことになる。

【０００６】このような研削された設備の微粉末は、鋭
利な面や平面等を有することから、その鋭利な面が基体
に衝突すると、基体表面は異常な凹凸部が形成される。
また、一般に配管設備に用いられる材料は、比重が８．
０程度の鉄やステンレス鋼等の金属であり、研磨剤の比
重よりも大きく、その分、衝突エネルギーが大きくな
り、異常な凹凸部を形成しやすい。このような凹凸部の
形成により粗面が不連続になった基体表面は、その上に
形成される塗膜のレベリングによる塗膜追従性が損なわ
れ、微小な部位において塗膜の厚膜化による白斑点や薄
膜化による黒斑点が発生したり、凸部では基体が露出す
ることによって黒斑点や電荷リーク等の欠陥が発生する
ことになる。このように、従来のホーニング処理設備
は、配管の内壁そのものが研削されるので、配管設備の
材料、設備の形状、及びその維持管理等について細部に
亘って保守点検が必要になるという問題がある。とりわ
け、設備に発生するサビや設備の摩耗により発生する金
属粉等がホーニング液に混入すると、均一な粗面の形成
が損なわれることになるため、このような問題の発生し
ない製造設備が望まれている。

【０００７】本発明は、従来の技術における上記した実
情に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目
的は、レーザー光によって画像を形成しても、干渉縞模
様および黒斑点等の画質欠陥がなく、さらには、電荷リ
ークによる画質欠陥のない電子写真感光体の製造方法を
提供することにある。また、本発明の他の目的は、電子
写真感光体の製造に使用する改良されたホーニング装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真感光体
の製造方法は、研磨剤を用いて基体表面をホーニング処
理することにより粗面化された基体上に、感光層を形成
する電子写真感光体の製造方法において、研磨剤として
ポリマー微粉末を用いることを特徴とする。この研磨剤
として用いるポリマー微粉末は、球状であることが好ま
しい。また、本発明のホーニング装置は、ポリマー微粉
末からなる研磨剤を吹き付けて電子写真感光体の基体表
面を粗面化処理するホーニング装置として、研磨剤と接
触する処理容器および配管の内面をプラスチックで形成
したことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明は、電子写真感光体として用
いる基体の表面を、研磨剤を用いてホーニング処理する
ことにより、接触帯電方式により帯電を行う画像形成装
置に好適に使用される電子写真感光体の製造方法および
その基体表面のホーニング処理に使用されるホーニング
装置である。本発明の電子写真感光体において、その基
体としては、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、亜鉛、
チタン等の金属およびそれらの合金からなるパイプ等の
導電性のものが使用される。

【００１０】本発明において、基体の粗面化処理法とし
ては、湿式ホーニング処理法および乾式サンドブラスト
処理のいずれも適用することができる。湿式ホーニング
処理は、水等の液体に粉末状の研磨剤を懸濁させて、高
速度で基体表面に吹き付けて粗面化する方法であって、
その場合、基体表面の処理の程度は、吹き付けの圧力お
よび速度、使用する研磨剤の量、種類、形状、大きさ、
硬度、比重および粒度分布等の諸条件を適宜選択するこ
とにより制御することができる。また、乾式サンドブラ
スト処理は、研磨剤を空気により高速度で導電性基体表
面に吹き付けて粗面化する方法であって、湿式ホーニン
グ処理と同様に表面の粗さを制御することができる。

【００１１】本発明に使用するホーニング装置は、ホー
ニング処理において研磨剤と接触する処理装置の内面が
プラスチック材料で形成されていることが必要である。
このプラスチック材料としては、朝倉書店発行「プラス
チック事典」第１５５〜７１８頁）、産業調査会発行
「実用プラスチック事典」第３〜５１８頁）等に記載さ
れているが、十分な成形性を有するものであればいずれ
も使用することができ、一般に、容器および配管として
用いられているプラスチック、例えば、ポリ塩化ビニ
ル、ＡＢＳ等が好適な材料としてあげられる。また、ホ
ーニング装置において、研磨剤と接触する処理容器およ
び配管の内面に形成させるプラスチックの厚さは、特に
制限されるものではないが、１〜５ｍｍの範囲であるこ
とが好ましい。

【００１２】本発明においては、研磨剤としてポリマー
微粉末を使用する。ポリマー微粉末を用いる場合には、
従来の金属微粉末を用いるよりもホーニング処理装置の
摩耗が少なく、また、ポリマー微粉末は比重が軽いため
に、その装置は、従来のような機械的強度を必要とする
材料を設備・配管に用いなくてもよい等の利点を有して
いる。また、研削されたプラスチック材料の微粉末がホ
ーニング液に混入しても、その微粉末は、ポリマー微粉
末と同様に比重が軽いために衝突エネルギーが小さく、
基材表面に異常な凹凸を発生させることがないという利
点がある。

【００１３】本発明に用いるポリマー微粉末は、重合性
単量体の懸濁重合法等によって生成するポリマー微粉末
を使用することが好ましい。一般に、懸濁重合法で生成
するポリマーは、すべて真球状に造粒されるために、ホ
ーニング処理の研磨剤として最適である。本発明の研磨
剤としては、球状のポリマー微粉末を用いることがより
好ましい。なぜなら、球状研磨剤をホーニングに使用し
た場合には、基体に衝突する研磨剤が、いずれも同一の
曲率半径面であるために、基体は均一な粗さを持つ粗面
が得られるのに対して、球状でない研磨剤を用いる場合
には、それらの研磨剤は、球状の研磨剤と重量が同じも
のを用いても、基体との衝突面がそれぞれ異なることか
ら衝突エネルギーも異なることになり、基体には特異な
凹凸部を有する粗面が形成されることになるからであ
る。ポリマー微粉末を製造するには、重合反応において
水中で安定な分散状態を保つように、分散安定剤を添加
して表面を親水性に改質させることが好ましい。また、
ホーニング用研磨剤として基体の表面を粗面化するため
には、ポリマー微粉末は、基体に衝突した際に、基体表
面に打痕跡を残せるような硬度に、架橋度や重合度を制
御することが好ましい。

【００１４】本発明に用いられるポリマー微粉末として
は、具体的には、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ
化ビニリデン、ポリウレタン系樹脂、メラミン樹脂、エ
ポキシ樹脂等が挙げられる。ポリマー微粉末の粒径とし
ては、２０〜２００μｍの範囲であり、好ましくは４０
〜１００μｍの範囲である。上記のように粗面化された
基体の上には、所望により下引き層が形成される。下引
き層は公知の材料を用いて形成されるが、膜厚０．０５
〜１０μｍの範囲、特に、０．１〜２μｍの範囲に設定
することが好ましい。感光層が電荷発生層と電荷輸送層
との積層構造の場合、それらのいずれかが下引き層の上
に設けられてもよい。電荷発生層及び電荷輸送層は公知
のものが適用できる。

【００１５】図１は、本発明において、基体表面の粗面
化処理に用いる湿式ホーニング装置の概略構成図であ
る。図１において、１は基体、２はポンプ、３はガン、
４は空気導入管、５は処理容器、６は研磨剤導入管、７
はプラスチックを示す。このプラスチック７は、ホーニ
ング処理に用いられる鉄、銅またはステンレス等の金属
によって構成されている処理容器および配管の内面を形
成している。その具体的な操作方法は、下記実施例に記
載するように行うことが好ましい。

【００１６】以下、本発明を実施例によって具体的に説
明する。「部」は、いずれも「重量部」を意味する。

【実施例】０．７５ｍｍ厚×３０ｍｍφ×２５３ｍｍの
アルミニウムパイプを用意し、これにダイヤモンドバイ
トを用いた鏡面切削加工を行って、表面をＲａで０．０
３〜０．０４μｍの平滑面に仕上げた。このアルミニウ
ムパイプを基体とし、液体ホーニング装置によって、そ
の表面の粗面化処理を行った。すなわち、表１に示す球
状ポリマー微粉末５ｋｇまたは研磨剤１１ｋｇを純水４
０リットルに懸濁させ、これを６リットル／分の流量で
ガンに送り込んで、所望の表面粗さ（Ｒａ０．１８〜
０．２２μｍ）になるように圧縮空気圧を調整し、基体
表面に吹き付けた。ガンは５００ｍｍ／分で基体の軸方
向に移動させ、基体は１００ｒｐｍで回転させた。ホー
ニング処理に用いる装置の処理容器および配管の内面に
は、プラスチック材料として、それぞれ表１に示すプラ
スチックを用いて形成した。これらのプラスチック材料
は、そのコストおよび成形性等の点で好ましいものであ
り、また、いずれも市販のものを使用することができ
る。なお、実施例及び比較例に使用した研磨剤、球状ポ
リマー微粉末及びそれに相当する市販品は、次の通りで
あった。

【００１７】実施例１ メチルメタクリレートの懸濁重合により球状化して得た
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）微粉末、その粒
径６０μｍ。 実施例２ 実施例１と同一の研磨剤。 実施例３ ウレタンの懸濁重合により得られた球状のポリウレタン
樹脂微粉末、その粒径４７μｍのもの。 比較例１ 昭和タイタニウム社製の酸化アルミニウム：アルミナビ
ーズ（ＣＢ−Ａ３０Ｓ）、その粒径２８μｍのもの。 比較例２ 比較例１と同一の研磨剤。 比較例３ 昭和タイタニウム社製の酸化アルミニウム：モランダム
（Ａ＃４００）、その粒径３３．５μｍのもの。 比較例４ 昭和電工社製の炭化ケイ素：グリーンデンシック（ＧＣ
＃４００）、その粒径３３．５μｍのもの。 比較例５ 比較例４と同一の研磨剤。

【００１８】上記のようにして粗面化処理を施した基体
上に、ジルコニム化合物としてトリブトキシジルコニウ
ムアセチルアセトネート（ＺＣ５４０、松本交商社製）
の５０％トルエン溶液１００部、シラン化合物としてγ
−アミノプロピルトリエトキシシラン（Ａ１１００、日
本ユニカー社製）１０部、ポリビニルブチラール樹脂
（ＢＭ−Ｓ、積水化学社製）１０部およびｎ−ブタノー
ル１３０部を混合し、その液をリング塗布機により塗布
し、１４０℃で１５分間加熱して、膜厚１．０μｍの下
引き層を形成した。次に、ポリビニルブチラール樹脂
（商品名：ＢＭ−１、積水化学社製）の２％シクロヘキ
サノン溶液に、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料
（特開平５−２６３００７号公報に記載のもの）を顔料
と樹脂の比を２：１に混合し、次いで、サンドミルによ
り３時間分散処理を行った。得られた分散液を、酢酸ｎ
−ブチルで希釈して基体表面に浸漬塗布し、０．１５μ
ｍ厚の電荷発生層を形成した。次に、Ｎ，Ｎ′−ジフェ
ニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（ｍ−トリル）ベンジジン４部及
びポリカーボネートＺ樹脂６部を、モノクロルベンゼン
３６部に溶解させた溶液を電荷発生層上に浸漬塗布し、
１１５℃において４０分間乾燥して膜厚１８μｍの電荷
輸送層を形成することにより、電子写真感光体を得た。

【００１９】上記で得られた電子写真感光体を、レーザ
ープリンター（ＬＢＰ：ＡｐｐｌｅＣｏｍｐｕｔｅｒ
Ｉｎｃ．販売のＬａｓｅｒ Ｗｒｉｔｅｒ Ｓｅｌｅｃ
ｔ；帯電ロールによる接触帯電方式）に搭載し、接触帯
電ロールに交流成分が１，６００Ｖ、直流成分が−３５
０Ｖの重畳電圧を印加し、中間調濃度を含む複写画像に
より連続１０，０００枚及び６０，０００枚まで出力試
験を行って、それぞれの出力画像を調べた。それらの結
果を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１によれば、実施例１〜３の場合には、
干渉縞模様、白斑点および黒斑点等の画質欠陥は観察さ
れなかった。また、初期ホーニング処理品および２万本
処理後のホーニング処理品は、いずれも、複写画像１万
枚および６万枚の出力試験後においても何等異常は発生
していなかった。また、２万本処理を行った後のホーニ
ング液について、異物粉の抽出観察を行っても、問題と
なる異物粉は検出されなかった。一方、比較例１、２お
よび５の場合には、画像１万枚の出力後は、初期品につ
いては問題がないが、２万本のホーニング処理を行った
後の基体を用いて作成した電子写真感光体を用いた場合
には黒斑点が発生した。この黒斑点を発生した部位直下
の基材部位について、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分
析法）を用いて元素分析を行ったところ、通常部よりも
かなり多くのＦｅが検出された。また、この時のホーニ
ング液中には、大量の金属片が発生しており、この金属
片を同様に元素分析したところ、黒斑点発生部位と同様
にＦｅであった。また、比較例３および４においては、
複写画像１万枚出力後の初期品で黒斑点が発生した。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、上記した構成を採ることによ
って、ホーニング処理を連続して行っても、ホーニング
液中に設備の研削による切削分等の異物の混入がないた
め、ホーニング処理した基体表面は、凸状欠陥、鋭利な
凹状欠陥、研磨剤の突入、不純物の突入・付着等がな
く、きわめて均一な粗面が形成されることから、優れた
電子写真感光体を得ることができる。したがって、この
電子写真感光体は、レーザー光によって画像形成を行っ
た場合、干渉縞模様及び黒斑点（反転現像時の場合は白
反転）等の画像欠陥のない優れた画質の画像を形成でき
る。本発明のホーニング処理装置を用いて製造される電
子写真感光体は、レーザー光を利用する電子写真複写装
置、特に、接触帯電方式を用いるレーザービームプリン
ターに使用することにより、良好な画質を有する画像を
安定して提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明において使用する湿式ホーニング装置
の概略構成図である。

【符号の説明】

１…基体、２…ポンプ、３…ガン、４…空気導入管、５
…処理容器、６…研磨剤導入管、７…プラスチック。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨剤を用いて基体表面をホーニング処
   理することにより粗面化された基体上に、感光層を形成
   する電子写真感光体の製造方法において、研磨剤とし
   て、ポリマー微粉末を用いることを特徴とする電子写真
   感光体の製造方法。
2. 【請求項２】 ポリマー微粉末が、球状であることを特
   徴とする請求項１記載の電子写真感光体の製造方法。
3. 【請求項３】 ポリマー微粉末からなる研磨剤を吹き付
   けて電子写真感光体の基体表面を粗面化処理するホーニ
   ング装置において、研磨剤と接触する処理容器および配
   管の内面をプラスチックで形成したことを特徴とするホ
   ーニング装置。