JPS6329759A - 電子写真感光体の表面処理方法 - 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、例えば、コロナ放電により帯電させた感光体
を露光し、その感光体に現像剤を付着させてできた顕像
を用紙に転写し定着させる装置における電子写真感光体
の表面処理方法に関する。

〈従来の技術〉 現在実用化されている電子写真感光体は、アモルファス
セレン（ａ−３ｅ）やアモルファス砒素セレン（ａ−、
Ａｓ２Ｓｅ＊）等のセレン系材料、硫化カドミウム粉末
を有機樹脂中に分散した樹脂分散型材料・有機系材料等
に大きく分けることができる。しかし、これらいずれの
材料も公害等の理由から、代替材料の開発が望まれ、近
年では上記感光体材料に代ってアモルファスシリコン（
以下、ａ−３ｉという）が注目を集めている。

ａ−３ｉは、従来の電子写真感光体材料と異なり無公害
であり、且つ、高い光感度を有し、さらにピンカース強
度が１５００〜２０００　ｋｇ−鶴−２と非常に硬い等
、多くの優れた特性を有しているため、理想的な感光体
材料と考えられている。電子写真感光体材料は、基本的
に高い帯電保持能と高い光感度の両者を兼ね備えている
ことが要求される。ａ−３ｉの高い光感度（優れた光導
電特性）を有効に使用するために、現在では表面及び基
板側にａ−３ｉ１１ｉよりなる電気的プロフキング層を
設けて帯電の保持を図る構造が一般的となっている。こ
のようにしてａ−３ｉを用いて電子写真感光体として良
好な基本的特性を得ることができ、一部実用に供されて
いる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、ａ−３ｉを用いた電子写真感光体は、最
終的な特性において未だ不充分であり、改善すべき問題
点が存在する。

その一つは、ａ−３ｉ悪感光を繰り返し使用した場合、
感光体表面が劣化していくという現象である。この現象
は繰り返し使用により感光体表面が湿度に対して敏感と
なり水分を吸着しやすくなり、その結果、表面抵抗が下
がり表面電荷が横方向に流れ、所謂画像流れという現象
として観測されるものである。即ち、ａ−３ｉ悪感光を
繰り返し使用した場合、常温常温（気温〜２５℃、相対
湿度〜６５％）下では鮮明な画像が得られているのが高
温高温中にさらすと、画像流れが生じ画像は不鮮明なも
のとなる。この画像流れの現象は、ａ−３ｉｉ光体固有
の現象ではなく、Ｓｅ系感光体、有機怒光体においても
見られているが、これらの感光体は炊く、劣化した表面
層を機械的に取り除くことが可能である。しかしａ−３
ｔ悪感光においてはａ−３ｉ固有の性質により機械的に
処理することは一般的に困難であると考えられており、
現在までのところ画像流れを完全に防止する抜本的な対
策は見出されておらず、高温多湿下の環境で使用する場
合には大きな問題となる。このような画像流れの原因と
して、１）コロナ放電による生成物の影響、２）連続複
写による感光体表面の改質ということが考えられ、本発
明者等は各々についてＥ　Ｓ　ＣＡ　（ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎ　５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｆｏｒｃｈｅｍｉｃａ
ｌ　ａｎａｌｙｓｉｓＬ　Ｆ　Ｔ　Ｉ　Ｒ（ｆｏｕｒｉ
ｅｒ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄ　５ｐｅｃ
ｔｒｏｓｃｏｐｙ）により分析を行った・その結果、１
）コロナ放電による生成物として、アンキニウムイオン
（ＮＨ４”）、硝酸イオン（ＮＯ３−）。

硫酸イオン（ＳＯａ”）及び炭素、窒素の水素化物等が
ある、２）連続複写後でば、表面層のＳｉの酸化が進行
しているということが判明した。後者の場合は、コロナ
放電によって発生するオゾン（０３）。

活性な酸素原子等によるものと考えられ、Ｓｉの酸化膜
（ＳｉＯｘ、０＜ｘ＜２）は親水性を示すことから画像
流れの主な原因になっていると考えられる。実際、フン
硝酸溶液（ＨＦ　　ＨＮ　０３　　Ｈ２Ｏ）で、コロナ
放電により成長したＳｉＯｘを取り除いた場合、あるい
は、連続複写を行う前のわずかな自然酸化膜のみが存在
する場合では高温高湿下においても画像流れは見られて
いない、またコロナ放電による生成物の画像流れに及ぼ
す影響の程は定かではないがＳ　ｉｏｘと比較すると２
次的なものと考えられる。

本発明は、上記の点に鑑みて創案されたもので、ａ−３
ｉ絶絶縁材料で形成された表面層を有する電子写真感光
体において、高温高湿下（気温〜３０℃、相対湿度〜８
５％）での連続複写においても画像流れを生じないよう
にするための、電子写真感光体の表面処理方法を提供す
ることを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者等の上記の分析の結果、コロナ放電により成長
したＳｉの酸化膜の存在が画像流れの主原因になってい
ることが判明し、その画像流れ防止の対策としてＳｉの
酸化膜の成長を防ぐあるいは、コロナ放電による生成物
（ＮＨ，”　、ＮＯ３−。

８０４′−等）を取り除くということを検討した。

その方法として表面層を研磨材で研磨するということを
検討した。研磨材としては、人工ダイヤモンド立方晶窒
化ホウ素（Ｂ　Ｎ）、炭化ホウ素＜　８４　Ｃ）　。

炭化ケイ素（Ｓ　ｉ　ＣＬ　　溶融アルミナ、酸化クロ
ム、ベンガラ、酸化セリウム、また他の類（以の微粒子
として、窒化ケイ素（ｓｉｉＮ４）、二酸化ケイ素（Ｓ
ｉＯｚ）＋　マグネタイト（Ｆｅ３０ｔ）等がある。

上記のような研磨材で表面層を研磨する場合、表面層の
ａ−３ｉ系絶縁体材料より硬い研摩材を用いると表面層
にキズ、荒れが生じ表面が活性な状態となり原子９分子
を吸着しやすくなり好ましくない。従って本発明は上記
のようなことを防ぎ、即ち、表面層のａ−５ｉ系絶縁体
材料と同程度の硬度を有する研磨材または類似の微粒子
によって電子写真感光体の表面層を研磨することによっ
てＳｉの酸化膜の成長及びコロナ放電による生成物の付
着を防ぎ、画像流れの防止を計ったものである。電子写
真感光体の表面層への研磨材の適用には、クリーニング
ローラに研磨材を供給する方法、トナーに研磨材を混入
させておく方法、あるいは別途に研磨材供給手段を設け
て行う方法等がある。

また、電子写真感光体の表面層と同程度の硬度を有する
研磨材または類似の微粒子として、表面層をａ　　Ｓｉ
＋−ｘｃｘで形成した場合にはＳｉＣの微粒子を用いる
のがより好ましく、同様に表面層ａ　　Ｓ　ｌ　＋−ｘ
Ｎｘ　＋　　ａ　　Ｓ　ｌ　１−ＸＯＸで形成した場合
には、それぞれＳ　ｉ　ｓＮ−、Ｓ　ｉ　Ｏｓの微粒子
を用いるのがより好ましい。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明するが、本
発明はこの実施例に限定されるものではない。

同図面は本発明の電子写真感光体の表面処理方法を実施
する複写装置の感光体ドラム付近の概略構成を示す断面
図である。

図において、１は感光体ドラムであり、該感光体ドラム
１はアルミニウム等の導電性基体上にプロ・ノキング層
、ａ−３ｉ光導電層及び表面層をこの順に積層して構成
されており、表面層１１にはａ−３ｉ系絶縁体材料であ
るａ−５ｉＨ−、Ｃ，：Ｈ。

ａ−３ｉｌ−ｘＮｘ　：　Ｈ，ａ−３ｉｌ−、ｏＸ：　
Ｈ等が用いられており、必要に応じてＨの代わりにＦあ
るいはＨとＦを含有させて構成されている。感光体ドラ
ム１の周囲には、ファーストチャージャ２゜露光スリッ
ト３．現像部４．転写チャージャ５゜剥離チャージャ６
、及びクリーニング部７がこの順に配置されている。現
像部４には、現像ローラ４０、撹拌ローラ４１と４２が
収納され、現像剤（トナー）が含まれている。またクリ
ーニング部７には感光体ドラム１に圧接されたクリーニ
ング・ローラ７０と、その後方にクリーニングブレード
７１が収納されている。

以上の構成は、外観的には従来の複写装置の構造と同じ
であるが、クリーニング・ローラ７０には本発明に基づ
いて、感光体ドラムｌの表面層１１の硬度と同程度の硬
度を有する研磨材あるいは類似の微粒子が図示しない微
粒子供給手段により供給されている。したがって、クリ
ーニング・ローラ７０による感光体ドラム１の表面層１
１のクリーニング操作にともなって同表面層１１の表面
がキズ、荒れを生じることなく研磨される。

なお、クリーニングローラ７０の回転方向は感光体ドラ
ム１の回転方向と同方向あるいは逆方向のいずれであっ
てもよい。また感光体ドラム１とクリーニング・ローラ
７０との接触面積を大きくするためにクリーニング・ロ
ーラ７０は発泡ゴムで目の細かいものを用いるのが好ま
しい。またクリーニング・ローラは常時感光体ドラムと
接して研磨する必要はなく、必要に応じて、その時のみ
接触させて研磨するようにしてもよい。また研磨材ある
いは類似の微粒子はクリーニング・ローラ７０の表面に
予め付着させておいてもよい。

本発明の実施に際しては、また感光体ドラム１の表面層
１１に研磨材または類イ以の微粒子をクリーニング・ロ
ーラの表面に供給する代わりに、現像部４の中に含まれ
ている現像剤（トナー）に外添させてお（ことにより実
施してもよい。

この場合には、感光体ドラム１の表面層１１に像を形成
する現像材中に研必材または類似の微粒子が外添されて
いるため、これによりクリーニング特等に表面、１ｆｌ
ｌの研磨が行われる。

更に、本発明を実施するに際しては、研磨用のローラを
別途に設けて実施することもできる。

以下、本発明方法の実施例を説明する。

１崖■よ 感光体ドラム１の表面層１１をａ　−Ｓ　ｉ　＋−ｘｏ
ｘ：Ｈで形成し、粒径０．１〜１００μｍの５ｉＯｚ徽
粒子を用いて表面を研磨した。１０万回の連続複写を行
った後、気温３０℃、相対湿度８５％の雰囲気中に１５
時間放置し、その後複写操作を行ったところ、画像流れ
のない良好な画像が得られた。

またこの複写の確認後、再び上記高温高温雰囲気中で５
０万回の連続複写を行ったが、この場合にも画像流れは
認められなかった。

尖立尉ｌ 感光体ドラム１の表面層１１をａ　−Ｓ　ｉ　１−ＸＮ
Ｘ：Ｈで形成し、粒径０．１〜１００μｍのＳｔ、Ｎ、
の微粒子を用いて表面を研磨した。実施例１と同じ試験
条件にて試験を行ったところ、同等の効果が得られた。

ス新１１走 同表面Ｎ１１をａ　　Ｓ　１　！−ＸＣＸ　：　Ｈによ
り形成し、粒径０．１〜１００Ａ！ｍのミｉＣの微粒子
を用いて表面を研磨した。実施例１と同じ試験条件にて
試験を行ったところ同等の効果が得られた。

〈発明の効果〉 以上の説明かられかるように、本発明によれば、硬度が
感光体の表面層の硬度と同程度の研磨材または類似の微
粒子を用いて表面層を研磨するようにしているので、感
光体の表面層に疵等の損傷を与えることな（、高温高湿
下での連続複写においても画像流れの生ずることのない
正常な感光体の表面層に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を実施する複写装置の感光体ドラム付近の
概略構成を示す断面図である。 １−感光体ドラム １１・−・感光体ドラム１の表面層 ４−・現像部 ７−　クリーニング部 ７０−クリーニング・ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アモルファスシリコン系絶縁体材料で形成された表面層
   を有する電子写真感光体の表面層を、該感光体の表面層
   の硬度と同程度の硬度を有する研磨材あるいは類似の微
   粒子を用いて研磨することを特徴とする、電子写真感光
   体の表面処理方法。