KR20120088506A - 전자 사진 감광체의 제조 방법, 그리고 이 전자 사진 감광체를 이용한 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

전자 사진 감광체의 제조 방법은, 원통 형상으로 형성되는 전자 사진 감광체의 표면에 위치하는 적어도 감광층을 포함하는 피복층을 형성하는 층 형성 공정과, 상기 층 형성 공정에 의해 피복층이 형성된 상기 전자 사진 감광체를 회전시킴과 함께, 상기 전자 사진 감광체의 피복층의 표면에 연마 부재를 접촉시킨 상태에서, 상기 연마 부재를 상기 전자 사진 감광체의 둘레 방향과 교차하는 방향을 따라 이동시킴으로써, 상기 전자 사진 감광체의 피복층의 표면을 연마하는 연마 공정을 구비한다.

Description

전자 사진 감광체의 제조 방법, 그리고 이 전자 사진 감광체를 이용한 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치{MANUFACTURING METHOD OF ELECTRO-PHOTOGRAPHIC PHOTORECEPTOR, AND PROCESS CARTRIDGE AND IMAGE FORMING APPARATUS USING THE ELECTRO-PHOTOGRAPHIC PHOTORECEPTOR}

본 발명은 전자 사진 감광체의 제조 방법, 그리고 이 전자 사진 감광체를 이용한 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.

종래, 상기 전자 사진 감광체로서는, 당해 전자 사진 감광체의 표면이 제조 직후의 경면(鏡面)에 가까운 상태 그대로이면, 전자 사진 감광체의 표면과 클리닝용의 블레이드 사이의 마찰 계수가 과대해져, 클리닝 공정 등에 문제가 생길 우려가 있기 때문에, 이를 회피할 목적으로 전자 사진 감광체의 제조시에 당해 전자 사진 감광체의 표면을 의도적으로 조면화(粗面化)한 것이 이용되고 있다.

이와 같이, 상기 전자 사진 감광체의 표면을 조면화하는 기술로서는, 예를 들면 일본국 특개2010-091934호 공보 등에 개시된 것이 이미 제안되어 있다.

이 일본국 특개2010-091934호 공보에 따른 전자 사진 장치의 제조 방법은, 원통 형상의 전자 사진 감광체의 최표면(最表面)에 해당하는 층을 형성하는 층 형성 공정과, 당해 층 형성 공정 후에, 당해 전자 사진 감광체의 최표면층을 연마하는 전자 사진 감광체의 연마 공정과, 당해 연마 공정 후에, 당해 전자 사진 감광체를, 클리닝 블레이드가 화상 형성 프로세스 중의 당해 전자 사진 감광체의 회전 방향에 대하여 카운터 방향에 맞닿아진 전자 사진 장치에 설치하는 전자 사진 감광체 설치 공정을 갖는 전자 사진 장치의 제조 방법에 있어서, 당해 연마 공정이, 연마 부재와 당해 연마 전의 전자 사진 감광체를 접촉시키고, 당해 연마 부재와 당해 연마 전의 전자 사진 감광체를, 당해 연마 전의 전자 사진 감광체의 둘레 방향 중, 어느 일방향으로 상대적으로 이동시켜, 당해 연마 전의 전자 사진 감광체의 표면을 연마하는 공정으로, 당해 전자 사진 감광체 설치 공정이, 당해 연마 후의 전자 사진 감광체의 연마 표시의 방향과, 화상 형성 프로세스 중의 회전 방향이 동일한 방향이 되도록 당해 전자 사진 감광체를 당해 전자 사진 장치에 설치하도록 구성한 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전자 사진 감광체의 표면의 연마에 기인하여, 화상 형성시에 클리닝용 블레이드의 동일 부분이 마모하고, 전자 사진 감광체의 축방향을 따라 부분적인 화질 결함이 발생하는 것을 억제하는 것이 가능한 전자 사진 감광체의 제조 방법, 그리고 이 전자 사진 감광체를 이용한 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제1 방안에 따르면, 원통 형상으로 형성되는 전자 사진 감광체의 표면에 위치하는 적어도 감광층을 포함하는 피복층을 형성하는 층 형성 공정과, 상기 층 형성 공정에 의해 피복층이 형성된 상기 전자 사진 감광체를 회전시킴과 함께, 상기 전자 사진 감광체의 피복층의 표면에 연마 부재를 접촉시킨 상태에서, 상기 연마 부재를 상기 전자 사진 감광체의 둘레 방향과 교차하는 방향을 따라 이동시킴으로써, 상기 전자 사진 감광체의 피복층의 표면을 연마하는 연마 공정을 구비한 전자 사진 감광체의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 제2 방안에 따르면, 상기 연마 공정은, 상기 연마 부재를 상기 전자 사진 감광체의 동일 단부로부터 다른쪽 단부를 향하여 복수회에 걸쳐 이동시킴으로써, 상기 전자 사진 감광체의 피복층의 표면을 복수회 연마함으로써 행해진다.

본 발명의 제3 방안에 따르면, 상기 연마 공정은, 상기 연마 부재를 상기 전자 사진 감광체의 둘레 방향과 교차하는 방향을 따라 적어도 1회 이상에 걸쳐 왕복 이동시킴으로써, 상기 전자 사진 감광체의 피복층의 표면을 복수회 연마함으로써 행해진다.

본 발명의 제4 방안에 따르면, 상기 전자 사진 감광체의 이동 속도와 상기 연마 부재의 이동 속도의 비(比)가, 상기 연마 부재의 이동 속도를 1로 했을 경우, 상기 전자 사진 감광체의 이동 속도가 5?50의 범위이다.

본 발명의 제5 방안에 따르면, 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 전자 사진 감광체를 구비하고, 화상 형성 장치에 착탈 가능한 프로세스 카트리지가 제공된다.

본 발명의 제6 방안에 따르면, 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 전자 사진 감광체와, 상기 전자 사진 감광체에 형성된 정전 잠상을 현상하는 현상 수단과, 상기 전자 사진 감광체에 형성된 토너상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단과, 상기 기록 매체에 전사된 토너 화상을 정착하는 정착 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치가 제공된다.

상기 제1 방안에 따르면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 전자 사진 감광체의 표면의 연마에 기인하여, 화상 형성시에 클리닝용 블레이드의 동일 부분이 마모하고, 전자 사진 감광체의 축방향을 따라 부분적인 화질 결함이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

상기 제2 방안에 따르면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 전자 사진 감광체의 표면을 보다 한층 효과적으로 연마할 수 있다.

상기 제3 방안에 따르면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 전자 사진 감광체의 표면을 보다 단시간에 연마할 수 있다.

상기 제4 방안에 따르면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 전자 사진 감광체의 표면의 연마를 효율적으로 실시할 수 있다.

상기 제5 방안에 따르면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 클리닝용 블레이드의 장수명화 및 화질의 향상에 기여할 수 있다.

상기 제6 방안에 따르면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 클리닝용 블레이드의 장수명화 및 화질의 향상에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법을 나타내는 모식도.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체를 이용한 화상 형성 장치를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체를 나타내는 단면 구성도.
도 4는 클리닝 블레이드의 마모 상태를 나타내는 설명도.
도 5는 연마 장치를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체의 연마 영역을 나타내는 사시 구성도.
도 7은 연마 표시의 방향을 나타내는 모식도.
도 8은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체를 이용하여 제조되는 감광체 드럼을 나타내는 개략 구성도.
도 9는 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체를 이용하여 제조되는 프로세스 카트리지를 나타내는 개략 구성도.
도 10은 클리닝 블레이드의 마모 상태를 나타내는 설명도.
도 11은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체의 표면 거칠기를 나타내는 그래프.
도 12는 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체의 표면 거칠기를 나타내는 그래프.
도 13은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체의 표면 거칠기를 나타내는 그래프.
도 14는 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체의 표면 거칠기를 나타내는 그래프.
도 15는 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체의 표면 거칠기를 나타내는 그래프.
도 16은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체의 표면 거칠기를 나타내는 그래프.
도 17은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체 표면의 현미경 사진을 나타내는 도면.
도 18은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 사진 감광체를 이용하여 제조되는 감광체 드럼의 구동 토크를 나타내는 그래프.

본 발명의 예시적 실시예는, 하기의 도 1 내지 18에 의거하여 상세하게 설명한다.

이하에 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

실시형태 1

도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조된 전자 사진 감광체를 이용한 화상 형성 장치를 나타내는 것이다.

이 화상 형성 장치(1)의 내부에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 흑(K) 등의 각 색에 대응한 복수의 화상 형성부(2Y, 2M, 2C, 2K)가 수평 방향을 따라 일정한 간격을 두고 병렬적으로 배치되어 있다. 이들 각 화상 형성부(2Y, 2M, 2C, 2K)는 사용하는 토너를 제외하고, 기본적으로 모두 마찬가지로 구성되어 있으며, 대별하여, 옐로우(Y) 각 화상 형성부(2Y)에만 부호를 부여하여 설명하면, 화살표 A 방향을 따라 미리 정해진 회전 속도로 구동되는 전자 사진 감광체로서의 감광체 드럼(3)과, 이 감광체 드럼(3)의 표면을 균일하게 대전(帶電)하는 일차 대전 수단으로서의 대전 롤(4)과, 당해 감광체 드럼(3)의 표면에 각 색에 대응한 화상을 노광하여 정전 잠상을 형성하는 잠상 형성 수단으로서의 화상 노광 장치(5)와, 감광체 드럼(3)상에 형성된 정전 잠상을 대응하는 색의 토너로 현상하는 현상 수단으로서의 일성분 또는 이성분 현상 방식의 현상 장치(6)와, 감광체 드럼(3)의 표면을 청소하는 클리닝 장치(7)로 구성되어 있다.

상기 클리닝 장치(7)로서는 도 2에 나타내는 바와 같이 예를 들면 우레탄 고무 등으로 이루어지는 클리닝 블레이드(8)를 구비한 것을 이용할 수 있다. 이 클리닝 블레이드(8)로서는, 그 기단부가 감광체 드럼(3)의 회전 방향의 하류측에 배치되고, 그 선단부가 감광체 드럼(3)의 회전 방향과 대향하는 방향으로부터 당해 감광체 드럼(3)의 표면에 맞닿음으로써, 감광체 드럼(3)의 표면에 잔류한 토너나 토너의 외첨제 등을 제거하는 소위 닥터 방식의 클리닝 블레이드를 이용할 수 있다.

이 실시형태에서는, 화상 형성 장치(1)의 메인터넌스성 등을 고려하여, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 흑(K)의 각 화상 형성부(2Y, 2M, 2C, 2K)를 구성하는 감광체 드럼(3)과, 대전 롤(4)과, 클리닝 장치(7)가, 프로세스 카트리지(20)로서 일체적으로 유닛화되어 있으며, 이들 프로세스 카트리지(20)는, 화상 형성 장치(1)의 본체에 대하여 도시하지 않은 가이드 레일이나 고정 수단을 통해 착탈 가능하게 구성되어 있다.

그리고, 상기 화상 형성 장치(1)에서는, 감광체 드럼(3)이 수명에 달했을 경우 등, 유저 자신이 프로세스 카트리지(20)를 새로운 것과 교환함으로써, 감광체 드럼(3)의 교환 등을 용이하게 행할 수 있어, 화상 형성 장치(1)의 메인터넌스가 용이하게 되어 있다.

또한, 상기 프로세스 카트리지(20)는, 적어도 감광체 드럼(2)을 포함하고 있으면 되고, 필요에 따라, 현상 장치(6) 등 다른 부재를 포함하는 것이거나, 대전 롤(4)이나 클리닝 장치(7) 등을 포함하지 않는 것이어도 물론 된다.

상기 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 흑(K)의 각 화상 형성부(2Y, 2M, 2C, 2K)에 있어서는, 도 2에 나타내는 바와 같이 각 감광체 드럼(3)의 표면이 대전 롤(4)에 의해 대전된 후, 화상 노광 장치(5)에 의해 각 색에 대응한 화상 노광이 실시되어 정전 잠상이 형성되고, 당해 각 감광체 드럼(3)의 표면에 형성된 정전 잠상이, 대응하는 현상 장치(6)에 의해 반전 현상 또는 정규 현상되어, 각 감광체 드럼(3)의 표면에는, 대응하는 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 흑(K)의 각 색의 토너상이 형성된다.

상기 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 흑(K)의 각 화상 형성부(2Y, 2M, 2C, 2K)의 감광체 드럼(3)의 표면에 형성된 토너상은, 일차 전사 롤(9Y, 9M, 9C, 9K)에 의해 중간 전사 벨트(10)상에 서로 포개진 상태로 일차 전사됨과 함께, 중간 전사 벨트(10)상에서 미리 정해진 타이밍에 급지되는 기록 매체로서의 기록 용지(11)상에 이차 전사 롤(12)에 의해 일괄하여 이차 전사된 후, 정착 장치(13)에 의해 기록 용지(11)상에 각 색의 토너상이 정착되어, 화상 형성 장치의 외부에 설치된 배출 트레이(14)상에 배출되어, 풀 컬러나 단색 등의 화상이 형성된다.

또한, 도시된 실시형태에서는, 중간 전사 벨트(10)를 각 화상 형성부(2Y, 2M, 2C, 2K)의 하방에 배치했을 경우에 대해서 설명했지만, 화상 형성 장치의 배치상, 중간 전사 벨트(10)를 각 화상 형성부(2Y, 2M, 2C, 2K)의 상부에 배치한 것이어도 물론 된다.

상기 기록 용지(11)는, 급지 카세트(15)로부터 원하는 사이즈 및 재질인 것이, 급지 롤(16)에 의해 1매씩 분리된 상태로 급지되고, 레지스트 롤(17)에 의해 중간 전사 벨트(10)상의 토너상과 동기(同期)한 타이밍에 이차 전사 위치로 반송된다.

또한, 상기와 같이 토너상의 일차 전사 공정이 종료한 후의 각 감광체 드럼(3)의 표면은, 클리닝 장치(7)의 클리닝 블레이드(8)에 의해 잔류 토너나 토너의 외첨제 등이 제거되어, 다음 화상 형성 공정에 대비한다. 마찬가지로, 상기와 같이 토너상의 이차 전사 공정이 종료한 후의 중간 전사 벨트(10)의 표면은, 벨트용의 클리닝 장치(18)에 의해 잔류 토너나 토너의 외첨제 등이 제거되어, 다음 화상 형성 공정에 대비한다.

전자 사진 감광체의 제조 공정

그런데, 예를 들면 상기와 같이 구성되는 화상 형성 장치의 감광체 드럼으로서 사용되는 전자 사진 감광체는, 다음과 같이 하여 제조된다.

상기 전자 사진 감광체로서는, 그 표면에 형성되는 감광층을 구성하는 광도전성 재료로서 무기 재료나 유기 재료 등을 이용한 여러가지 것이 있지만, 환경 특성이나 생산성 등을 고려하여 근래에는, 감광층으로서 유기 재료로 이루어지는 광도전성 재료를 이용한 것이 주류가 되어 있다.

이 실시형태에서는, 상기 전자 사진 감광체(100)는, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이 예를 들면 대별하여, 도전성 기체(基體)(101)와, 피복층으로서의 언더코팅(undercoating)층(102)과, 피복층으로서의 감광층(103)을 구비하도록 구성된다. 또한, 상기 감광층(103)은 광을 받아 전하를 발생시키는 전하 발생층(104)과, 전하 발생층(104)에서 발생한 전하를 수송하는 전하 수송층(105)의 복수의 층으로 이루어지는 소위 기능 분리형인 것이 이용되지만, 이에 한하지 않고, 전하 발생층(104)과 전하 수송층(105)의 기능을 하나의 층으로 겸비한 단층형인 것을 이용해도 된다.

또한, 상기 전자 사진 감광체(100)는 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이 감광층(103)의 표면에 피복층의 1개를 이루는 표면층(106)을 형성한 것을 이용해도 된다. 또한, 상기 전자 사진 감광체(100)의 층 구성으로서는, 상기의 것에 한정되는 것이 아니라, 상기의 층 구성보다 많은 것이어도 적은 것이어도 되고, 예를 들면 언더코팅층(102)이나 표면층(106)을 갖지 않는 것이어도 된다.

도전성 기체의 가공 공정

도전성 기체(101)로서는, 종래부터 사용되고 있는 것이면, 어떠한 것을 사용해도 된다. 이 도전성 기체(101)로서는, 예를 들면 알루미늄, 니켈, 크롬, 스테인리스강 등의 금속류, 혹은 절연성 기체의 표면에 도전성 재료를 도포 또는 증착 등에 의해 형성시킨 것 등이 이용된다.

상기 도전성 기체(101)는, 미리 정해진 외경을 갖는 원통 형상으로 형성된다. 이 도전성 기체(101)로서는, 예를 들면 금속제의 파이프 등으로 이루어지는 원통체가 그대로 이용된다. 상기 금속제의 원통체(101)의 표면은, 제조된 소관(素管) 그대로여도 되고, 미리 경면(鏡面) 절삭, 에칭, 양극 산화, 거친 절삭, 센터리스 연삭, 샌드 블라스트, 웨트 호닝 등의 처리를 실시해도 된다.

층 형성 공정

상기와 같이 형성되는 도전성 기체(101)의 표면에는, 적어도 감광층(103)을 포함하는 피복층을 형성하는 층 형성 공정이 실시된다.

상기 도전성 기체(101)의 표면에는, 도 3에 나타내는 바와 같이 감광층(103)을 포함하는 피복층의 형성에 앞서, 필요에 따라 언더코팅층(102)이 설치된다. 이 언더코팅층(102)은 도전성 기체(101)의 표면에 있어서의 광의 반사나 산란 등의 방지, 감광층(103)의 표면을 대전했을 때에 도전성 기체(101)로부터 감광층(103)으로의 불필요한 캐리어(카운터 전하)의 유입의 방지 등을 목적으로 하여 설치된다.

또한, 상기 언더코팅층(102)은 층 형성 공정의 일환으로서 설치될 경우에 한하지 않고, 상술한 도전성 기체(101)의 가공 공정으로 설치하도록 해도 된다.

상기 언더코팅층(102)의 재료로서는, 알루미늄, 구리, 니켈, 은 등의 금속 분체(粉體)나, 산화 안티몬, 산화 인듐, 산화 주석, 산화 아연 등의 도전성 금속 산화물이나, 카본 파이버, 카본 블랙, 그래파이트 분말 등의 도전성 물질 등을 결착 수지에 분산하여, 도전성 기체(101)상에 도포한 것을 들 수 있다.

또한, 도시는 생략하지만, 전기 특성 향상, 화질 향상, 화질 유지성 향상, 감광층 접착성 향상 등을 목적으로 하여, 언더코팅층(102)상에 중간층을 더 설치해도 된다.

또한, 상기 전하 발생층(104)은 전하 발생 재료를 적당한 결착 수지 중에 분산하여 형성된다. 전하 발생 재료로서는, 예를 들면 무금속 프탈로시아닌, 클로로갈륨프탈로시아닌, 히드록시갈륨프탈로시아닌, 디클로로주석프탈로시아닌, 티타닐프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 안료가 사용된다. 또한, 이들 전하 발생 재료는, 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

전하 발생층(104)에 있어서의 결착 수지로서는, 예를 들면 비스페놀 A 타입 혹은 비스 페놀 Z 타입 등의 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리스틸렌 수지, 아크릴로니트릴-스틸렌 공중합체 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 폴리비닐아세테이트 수지, 폴리비닐포르말 수지, 폴리설폰 수지, 스틸렌-부타디엔 공중합체 수지, 염화비닐리덴-아크릴니트릴 공중합체 수지, 염화비닐-아세트산비닐 수지, 염화비닐-아세트산비닐-무수 말레인산 수지, 실리콘 수지, 페놀-포름알데히드 수지, 폴리아크릴아미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리-N-비닐카르바졸 수지 등을 이용해도 된다. 이들 결착 수지는, 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 이용해도 된다.

이와 같이 하여 얻어지는 전하 발생층(104)을 형성하는 재료로 이루어지는 도포액을 언더코팅층(102)상에 도포하는 방법으로서는, 침지 도포법, 압력 도포법, 와이어바 도포법, 스프레이 도포법, 블레이드 도포법, 링 도포법, 나이프 도포법, 커튼 도포법 등을 들 수 있다. 전하 발생층(104)의 막두께는, 예를 들면 0.01?5㎛의 범위로 설정된다.

한편, 상기 전하 수송층(105)은 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이 이 실시형태에 따른 전자 사진 감광체(100)의 가장 표면측에 위치하는 최표면층을 구성한다. 이 전하 수송층(105)은 전하 수송 재료를 적당한 결착 수지 중에 분산하여 형성된다. 상기 전하 수송 재료로서는, 예를 들면 2,5-비스(p-디에틸아미노페닐)-1,3,4-옥사디아졸 등의 옥사디아졸 유도체, 1,3,5-트리페닐-피라졸린, 1-[피리딜-(2)]-3-(p-디에틸아미노스티릴)-5-(p-디에틸아미노스티릴)피라졸린 등의 피라졸린 유도체, 트리페닐아민, N,N'-비스(3,4-디메틸페닐)비페닐-4-아민, 트리(p-메틸페닐)아미닐-4-아민, 디벤질아닐린 등의 방향족 제3급 아미노 화합물, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐벤지딘 등의 방향족 제3급 디아미노 화합물, 3-(4'-디메틸아미노페닐)-5,6-디-(4'-메톡시페닐)-1,2,4-트리아진 등의 1,2,4-트리아진 유도체, 4-디에틸아미노벤즈알데히드-1,1-디페닐히드라존 등의 히드라존 유도체, 2-페닐-4-스티릴-퀴나졸린 등의 퀴나졸린 유도체, 6-히드록시-2,3-디(p-메톡시페닐)벤조푸란 등의 벤조푸란 유도체, p-(2,2-디페닐비닐)-N,N-디페닐아닐린 등의 α-스틸벤 유도체, 에나민 유도체, N-에틸카르바졸 등의 카르바졸 유도체, 폴리-N-비닐카르바졸 및 그 유도체 등의 정공(正孔) 수송 물질, 클로라닐, 브로모안트라퀴논 등의 퀴논계 화합물, 테트라시아노퀴노디메탄계 화합물, 2,4,7-트리니트로플루오레논, 2,4,5,7-테트라니트로-9-플루오레논 등의 플루오레논 화합물, 크산톤계 화합물, 티오펜 화합물 등의 전자 수송 물질, 및 상기한 화합물을 포함하는 기(基)를 주쇄 또는 측쇄에 갖는 중합체 등을 들 수 있다. 이들 전하 수송 재료는 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

또한, 상기 전하 수송층(105)에 있어서의 결착 수지로서는, 예를 들면 비스 페놀 A 타입 혹은 비스 페놀 Z 타입 등의 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리스틸렌 수지, 아크릴로니트릴-스틸렌 공중합체 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 수지, 폴리비닐아세테이트 수지, 포리비닐포르말 수지, 폴리설폰 수지, 스틸렌-부타디엔 공중합체 수지, 염화 비닐리덴-아크릴니트릴 공중합체 수지, 염화비닐-아세트산비닐-무수 말레인산 수지, 실리콘 수지, 페놀-포름알데히드 수지, 폴리아크릴아미드 수지, 폴리아미드 수지, 염소 고무 등의 수지, 및 폴리비닐카르바졸, 폴리비닐안트라센, 폴리비닐피렌 등의 유기 광도전성 폴리머 등을 들 수 있다. 이들 결착 수지는, 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 이용해도 된다.

이와 같이 하여 얻어지는 전하 수송층 형성용의 도포액을 전하 발생층(104)상에 도포하는 방법으로서는, 침지 도포법, 압력 도포법, 와이어바 도포법, 스프레이 도포법, 블레이드 도포법, 링 도포법, 나이프 도포법, 커튼 도포법 등의 통상의 방법을 이용해도 된다. 전하 수송층(106)의 막두께는, 예를 들면 5?50㎛의 범위로 설정된다.

또한, 화상 형성 장치 내에서 발생하는 오존이나 질소 산화물, 혹은 광, 열에 의한 감광체의 열화를 방지할 목적으로, 감광층(103)을 구성하는 각 층 중에는, 산화 방지제, 광 안정제, 열 안정제 등의 첨가제를 더 첨가해도 된다.

그런데, 상기와 같이 피복층이 피복?경화됨으로써 형성된 전자 사진 감광체(100)를 그대로 감광체 드럼(3)으로서, 화상 형성 장치(1)에 조성하여 사용했을 경우, 제조 직후의 전자 사진 감광체(100)의 표면은, 피복층의 형성 방법 및 당해 피복층을 형성하는 재료의 특성 등, 혹은 균일한 막두께를 확보할 목적으로 첨가되는 첨가제 등에 의해, 표면 거칠기가 매우 작게 경면 상태 혹은 경면 상태에 가까운 상태가 된다.

그 때문에, 상기 전자 사진 감광체(100)를 그대로 감광체 드럼(3)으로서 조성한 화상 형성 장치(1)의 경우에는, 당해 전자 사진 감광체(100)의 표면에 클리닝성 등을 고려하여 비교적 경도가 낮게 설정되는 일이 많은 클리닝 블레이드(8)의 선단부가 밀착하기 쉽다. 그 결과, 상기 전자 사진 감광체(100)에서는, 당해 전자 사진 감광체(100)의 표면과 클리닝 블레이드(8)의 정(靜)마찰 계수 및 동(動)마찰 계수(μ)가 과대해져, 클리닝 블레이드(8)의 선단이 미세하게 진동하여 이음(異音)이 발생하는 소위 “블레이드 울림”이나, 클리닝 블레이드(8)의 선단부가 감광체 드럼(3)의 회전 방향을 따른 하류측으로 반전하는 “뒤집힘”, 혹은 클리닝 블레이드(8)의 선단이 결손하는 “이 빠짐” 등이 발생하기 쉬워진다. 상기 클리닝 블레이드(8)의 “블레이드 울림”이나 “뒤집힘”, 혹은 “이 빠짐” 등은, 특히 클리닝성 등을 고려하여, 고무 경도(JIS-A 경도)가 상대적으로 낮게 설정된 비교적 유연한 클리닝 블레이드를 사용했을 경우에 현저하게 발생하기 쉽다.

그래서, 이러한 문제를 해소 내지 억제하기 위해, 전자 사진 감광체의 제조시에 당해 전자 사진 감광체의 표면을 의도적으로 조면화(粗面化)하는 기술이 채용되어 있다. 상기 전자 사진 감광체의 표면을 조면화함에 있어서는, 전자 사진 감광체의 표면에 연마 부재를 접촉시킨 상태에서, 전자 사진 감광체를 회전 구동함으로써 행해진다. 그 결과, 상기 전자 사진 감광체(100)의 표면에는, 도 4에 나타내는 바와 같이 전자 사진 감광체(100)의 회전 방향(둘레 방향)을 따른 연마 표시(110)가 형성된다.

그러나, 상기와 같이 전자 사진 감광체의 회전 방향과 연마 방향을 동일한 방향으로 설정했을 경우에는, 전자 사진 감광체의 표면에 연마 처리에 의한 요철이, 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 동일한 위치에 형성되어진다. 그 때문에, 본 발명자들의 연구에 의하면, 상기와 같이 연마된 전자 사진 감광체(100)를 사용했을 경우에는, 화상 형성시에 연마 처리에 의해 전자 사진 감광체(100)의 표면에 형성된 연마 표시(110)의 볼록한 부분(111)이, 마치 줄(file)과 같은 상태로 클리닝 블레이드(8)의 에지 부분을 깎게 된다. 그 결과, 상기 클리닝 블레이드(8)의 에지 부분은, 도 4에 나타내는 바와 같이 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 동일한 개소(112)가, 전자 사진 감광체(100)의 표면에 형성된 연마 표시(110)의 볼록 형상 부분(111)에 의해 깎여지게 되어, 전자 사진 감광체의 축방향을 따라 클리닝 블레이드(8)의 마모 상태가 변화하고, 클리닝 블레이드(8)의 마모가 큰 부분에서는, 토너의 외첨제나 토너 자신의 빠져나감이 발생하여, 대전 롤(4)의 오손(汚損)에 의한 화질 열화나, 빠져나감이 화상의 배경부에 부착되는 배경부 오염, 혹은 클리닝 블레이드(8)의 부분적인 마모에 의해 전자 사진 감광체의 마모 상태도 변화해버리고, 전자 사진 감광체의 축방향을 따라 농담 얼룩이 생기는 등의 화질 얼룩 등, 화상에 영향이 발생함을 알 수 있었다.

그래서, 본 발명자들은, 상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 상술한 전자 사진 감광체의 제조 방법에 더하여, 이하에 설명하는 바와 같은 연마 공정을 발명함에 이르렀다.

이 실시형태에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법은, 상술한 원통 형상의 도전성 기체의 표면에 적어도 감광층을 포함하는 피복층을 형성하는 층 형성 공정에 더하여, 상기 층 형성 공정에 의해 피복층이 형성된 상기 도전성 기체를 회전시킴과 동시에, 상기 도전성 기체의 피복층의 표면에 연마 부재를 접촉시킨 상태에서, 상기 연마 부재를 상기 도전성 기체의 둘레 방향과 교차하는 방향을 따라 이동시킴으로써, 상기 도전성 기체의 피복층의 표면을 연마하는 연마 공정을 구비하도록 구성한 것이다.

연마 공정

상기와 같이 피복층이 형성된 전자 사진 감광체(100)는 그대로 프로세스 카트리지(20)에 장착되고, 당해 프로세스 카트리지(20)가 화상 형성 장치(1)에 장착하여 사용되는 것이 아니라, 상술한 전자 사진 감광체(100)의 제조 공정에 연속한 일련의 제조 공정의 하나로서의 연마 공정, 혹은 상술한 전자 사진 감광체의 제조 공정과 시간적 및 장소적으로 적어도 한쪽이 분리된 제조 공정의 하나로서의 연마 공정에 의해, 전자 사진 감광체의 표면에 대하여 연마 처리가 실시된다.

상기와 같이 표면에 피복층이 형성된 전자 사진 감광체(100)는, 도 5에 나타내는 바와 같이 연마 장치(200) 중, 전자 사진 감광체(100)를 회전 구동하는 구동 장치(201)에 장착되고, 미리 정해진 회전 속도로 회전 구동된다. 상기 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도로서는, 예를 들면 화상 형성 장치(1)에 있어서의 감광체 드럼(3)의 회전 속도(프로세스 스피드)를 중심으로 하여, 당해 감광체 드럼(3)의 회전 속도와 동일한 속도, 혹은 감광체 드럼(3)의 회전 속도보다 느린 속도, 또는 감광체 드럼(3)의 회전 속도보다 빠른 속도 등, 임의의 속도로 설정되고, 특별히 한정되는 것이 아니다. 단, 상기 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도로서는, 단위 시간당 연마 가능한 전자 사진 감광체(100)의 개수, 즉 연마 공정의 생산성 등을 고려하면, 감광체 드럼(3)의 회전 속도보다 상대적으로 빠른 속도로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도(이동 속도)로서는, 그 하한치 및 상한치가 특별히 한정되는 것이 아니지만, 연마 공정의 정밀도나 생산성 등을 고려하면, 예를 들면 직경 40㎜의 전자 사진 감광체(100)에 있어서 100rpm 이상, 그리고 1500rpm 이하로 설정된다. 상기 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도가 100rpm 미만인 경우에는, 연마 공정의 정밀도상의 문제 등은 특별히 상정되지 않지만, 1개의 전자 사진 감광체(100)의 표면을 연마하기 위해 요하는 시간이 상대적으로 길어져, 생산성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 상기 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도가 1500rpm을 초과할 경우에는, 1개의 전자 사진 감광체(100)의 표면을 연마하기 위해 요하는 시간이 상대적으로 짧아져, 생산성에 있어서는 바람직하지만, 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도가 너무 빨라지면, 전자 사진 감광체(100)의 표면과 연마 부재의 접촉에 의한 마찰열의 영향 등, 전자 사진 감광체(100)의 표면층에 손상을 줄 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 단, 전자 사진 감광체(100)의 표면층을 냉각하면서 연마하는 등, 전자 사진 감광체(100)의 표면층에 손상을 줄 우려 등이 없는 상태이면, 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도로서 1500rpm을 초과하는 속도로 설정해도 되는 것은 물론이다.

상기 전자 사진 감광체(100)의 표면에는, 도 5에 나타내는 바와 같이 연마 부재(210)가 접촉하도록 배치됨과 함께, 도 1에 나타내는 바와 같이 이 연마 부재(210)를 전자 사진 감광체(100)의 둘레 방향(회전 방향)과 교차하는 방향을 따라 미리 정해진 이동 속도로 이동시킴으로써, 전자 사진 감광체(100)의 피복층의 최표면을 연마하는 연마 공정이 실시된다.

상기 연마 부재(210)로서는, 전자 사진 감광체(100)의 표면을 연마하여 조면화 처리하는 것이 가능한 것이면 특별히 한정되는 것이 아니라 여러가지 연마 부재를 사용할 수 있다. 연마 부재(210)로서는, 예를 들면 연마 시트, 연마 롤러, 연마 브러쉬, 연마 숫돌 등을 이용할 수 있다.

이들 연마 부재 중, 연마 시트(210)로서는, 예를 들면 랩핑 필름 시트 등으로서 알려져 있는 것이 있다. 이 랩핑 필름 시트는, 예를 들면 폴리에스테르 필름 등으로 이루어지는 균일한 두께와 평활한 표면을 갖는 합성 수지제 필름의 표면에, 미리 정해진 입자 지름으로 분포하는 산화알루미늄 등으로 이루어지는 연마용 입자를 코팅하여 구성되는 것이다. 이 랩핑 필름 시트 등으로 이루어지는 연마 시트는, 연마용 입자의 입자 지름을 조제 관리함으로써, 표면 거칠기로서 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 정도까지의 균일한 초정밀 연마가 가능하며, 게다가 간단한 연마 처리로 원하는 표면 거칠기를 단시간에 얻을 수 있기 때문에 경제적이며, 전자 사진 감광체 표면의 연마 처리에 적합하다.

상기 연마 시트(210)로서는, 예를 들면 산화알루미늄의 미립자의 입자 지름이 0.3㎛, 1㎛, 3㎛, 5㎛, 10㎛, 30㎛, 40㎛, 60㎛ 등 여러가지 값으로 설정된 것이 있으며, 요구되는 전자 사진 감광체 표면의 연마 상태에 따라 미리 정해진 입자 지름의 것을 적절히 선택하여 사용된다.

또한, 상기 연마 시트(210)의 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 길이(폭)는 특별히 한정되는 것이 아니라 임의이지만, 예를 들면 10?100㎜ 정도로 설정된다. 단, 상기 연마 시트(210)의 폭은, 상기의 값에 한정되는 것이 아니라, 이보다 짧아도 길어도 되는 것은 물론이다.

또한, 상기 연마 시트(210)는, 시트 형상의 것을 그대로 사용해도 되지만, 도 5에 나타내는 바와 같이 당해 연마 시트(210)를 미리 정해진 폭을 갖는 긴 밴드 형상으로 형성하고, 당해 긴 밴드 형상으로 형성된 연마 시트(210)를 롤 형상으로 권취(卷取)한 상태로 연마 시트 공급 롤(211)로서 사용함으로써, 연마 시트(210)를 연마하면서 조금씩 공급하면서 권취함으로써, 연마 시트(210)의 연마면을 적절히 새로운 면과 교환하여 연마할 수 있어, 연마 공정의 자동화나 고속화가 가능해지므로 바람직하다.

상기 밴드 형상의 연마 시트(210)를 이용한 연마 장치(200)로서는, 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이 밴드 형상의 연마 시트(210)를 롤 형상으로 권취한 연마 시트 공급 롤(211)로부터 직접 또는 필요에 따라 1개 이상의 안내 롤을 통해 전자 사진 감광체(100)의 표면과 접촉하는 연마 위치에 공급함과 함께, 전자 사진 감광체(100)의 표면에 연마 시트(210)를 통해 압접하는 고무제의 롤 등으로 이루어지는 가압 롤(212)에 의해, 당해 연마 시트(210)를 전자 사진 감광체(100)의 표면에 미리 정해진 가압력으로 압접시킨 후, 직접 또는 필요에 따라 1개 이상의 안내 롤을 통해 권취 롤(213)에 의해 연마 시트를 권취하도록 구성한 것을 이용할 수 있다.

그 때, 상기 연마 시트(210)를 전자 사진 감광체(100)의 표면에 압접시키는 가압력은, 전자 사진 감광체(100) 표면의 연마 특성에 직접 영향을 주는 것이지만, 연마 시트(210)의 표면 거칠기 등과 함께 전자 사진 감광체(100)의 표면에 대하여 원하는 연마 상태를 얻을 수 있도록 설정된다.

또한, 상기 연마 장치(200)에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이 연마 시트 공급 롤(211) 및 권취 롤(213)이, 이들 연마 시트 공급 롤(211) 및 권취 롤(213)에 각각 설치된 구동 모터(214, 215)에 의해 독립하여 회전 구동되고, 연마 시트(210)에 미리 정해진 장력을 부여한 상태에서, 당해 연마 시트(210)를 전자 사진 감광체(100)의 표면에 접촉시키도록 공급 및 권취가 행해진다.

또한, 상기 연마 시트(210)의 이송 방향은, 전자 사진 감광체(100)의 회전 방향과 동일한 방향으로 설정해도 되고, 전자 사진 감광체(100)의 회전 방향과 반대 방향이 되도록 설정해도 된다. 이 실시형태에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이 연마 시트(210)의 이송 방향이, 전자 사진 감광체(100)와의 접촉 위치에 있어서, 전자 사진 감광체(100)의 회전 방향과 반대 방향이 되도록 설정되어 있다.

또한, 상기 연마 장치(200)는 도 5에 나타내는 바와 같이 케이싱(220)에 부착되어 있으며, 이 케이싱(220)은 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이 도시하지 않은 가이드 레일을 통해, 전자 사진 감광체(100)의 둘레 방향과 교차하는 방향, 구체적으로는 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라, 전자 사진 감광체(100)의 일단부로부터 타단부에 걸쳐 이동이 자유롭게 구성되어 있다. 상기 연마 장치(200)의 이동 방향은, 반드시 전자 사진 감광체(100)의 축방향과 동일한 방향이 아니어도 되고, 전자 사진 감광체(100)의 축방향에 대하여 각도를 이뤄 이동하도록 설정해도 된다.

또한, 상기 케이싱(220)은, 도시하지 않은 볼 나사나, 타이밍 벨트 등의 이동 수단을 통해, 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 미리 정해진 이동 속도로 이동 가능하게 되어 있다.

또한, 상기 연마 장치(200)는 상술한 볼 나사나 타이밍 벨트 등으로 이루어지는 이동 수단의 이동 방향을 반전함으로써, 케이싱(220)의 이동 방향이 전환 가능하게 구성되어 있다. 상기 케이싱(220)은 도 1에 나타내는 바와 같이 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 일단부(100a)로부터 타단부(100b)로 이동한 후, 연마 부재(210)가 전자 사진 감광체(100)의 표면(100c)으로부터 이간한 상태에서, 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 일단부(100a)로 돌아가고, 다시, 연마 부재(210)가 전자 사진 감광체(100)의 표면에 접촉한 상태에서, 당해 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 동일단부(100a)로부터 타단부(100b)로 복수회에 걸쳐 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 케이싱(220)은 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 일단부(100a)로부터 타단부(100b)로 이동한 후에, 연마 부재(210)가 전자 사진 감광체(100)의 표면(100c)에 접촉한 그대로의 상태로 반복해서 타단부(100b)로부터 일단부(100a)로 돌아가도록, 복수회를 포함하는 임의의 횟수에 걸쳐 왕복 이동 가능하게 구성되어 있다.

상기와 같이 연마 부재(210)를 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 동일단부(100a)로부터 타단부(100b)로 복수회에 걸쳐 이동시켰을 경우에는, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이 전자 사진 감광체(100)의 회전 방향에 대하여 경사진 미소한 요철로 이루어지는 연마 근(筋)이, 동일한 방향에 경사진 상태로 형성된다. 또한, 상기 연마 부재(210)를 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 왕복 이동시켰을 경우에는, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이 전자 사진 감광체(100)의 회전 방향에 대하여 경사진 미소한 요철로 이루어지는 연마 근이 서로 교차한 상태로 형성된다. 또한, 전자 사진 감광체(100)의 회전 방향에 대하여 경사진 연마 근이 교차한 위치에서는, 연마에 의한 요철이 다른 부분에 비해 상대적으로 커질 것으로 생각된다.

또한, 상기 케이싱(220)이 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 이동하는 거리(연마 거리)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 길이에 따라 결정되지만, 반드시 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 전체 길이에 걸쳐 이동할 필요는 없고, 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 필요한 길이, 예를 들면 전자 사진 감광체(100)의 화상 영역의 길이에 걸쳐 이동하면 된다. 상기 전자 사진 감광체(100)의 화상 영역(120)의 길이(L1)는, 도 6에 나타내는 바와 같이 예를 들면 화상 형성 장치(1)에 의해 화상 형성 가능한 기록 용지(11)의 길이(폭)에 의해 결정되지만, 전자 사진 감광체(100)의 연마 거리(L2)는, 도 6에 나타내는 바와 같이 대전 롤(4)의 축방향을 따른 길이(L3)나, 클리닝 블레이드(8)의 클리닝 폭(L4) 등을 고려하여, 전자 사진 감광체의 화상 영역보다 길게, 게다가 클리닝 블레이드(8)의 클리닝 폭(L4)에 여유를 갖게 한 폭(L5)만큼 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 길게 설정되어 있다.

상기 연마 장치(200)의 케이싱(220)의 이동 속도는 임의로 설정 가능하지만, 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도나 생산성 등을 고려하여 설정된다. 상기 연마 장치의 케이싱(220)의 이동 속도로서는, 예를 들면 25㎜／sec?100㎜／sec 정도로 설정되지만, 이보다 느려도 되고, 빨라도 되는 것은 물론이다. 상기 케이싱(220)의 이동 속도는, 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도와 함께, 전자 사진 감광체(100)의 표면의 동일 개소를 연마하는 횟수를 결정하는 중요한 요소이다.

즉, 상기 연마 장치(200)의 이동 속도에 대한 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도의 비가 클 경우에는, 전자 사진 감광체(100)의 표면의 동일 개소를 연마하는 횟수가 증가하는 경향으로 되는 반면, 연마 장치(200)의 이동 속도에 대한 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도의 비가 작을 경우에는, 전자 사진 감광체(100)의 표면의 동일 개소를 연마하는 횟수가 감소하는 경향으로 된다.

상기 전자 사진 감광체(100)의 직경(외경)을 40㎜로 했을 경우(외주 길이＝약 125.7㎜)에는, 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도를 320㎜／sec로 하고, 연마 장치(200)의 케이싱(220)을 전자 사진 감광체(100)의 일단부(100a)에서 타단부(100b)까지 30sec의 시간을 들여 이동시켰을 경우(연마 장치(200)의 이동 속도＝약 11㎜／sec)에는, 전자 사진 감광체(100)가 1회전하기 위해 약 0.4sec를 요하게 되어, 그 동안에 연마 장치(220)의 연마 시트(210)가 4?5㎜만큼 이동하게 된다.

그 결과, 전자 사진 감광체(100)의 표면은, 동일 개소가 연마 시트(210)에 의해 대강 2회 정도에 걸쳐 연마되어진다. 전자 사진 감광체(100)의 표면의 연마 횟수는, 연마 시트(210)의 표면 거칠기와 함께, 전자 사진 감광체(100)의 표면의 연마 상태를 결정하는 요인이 된다.

또한, 여기에서 말하는 전자 사진 감광체(100) 표면의 연마 횟수란, 1회의 연마 공정에서, 연마 시트(210)가 전자 사진 감광체(100)의 일단부(100a)에서 타단부(100b)까지 이동하는 동안에, 전자 사진 감광체(100)의 동일 표면 부분이 연마 시트(210)와 몇 회 접촉하여 연마될지의 횟수를 의미하는 것으로, 연마 시트(210)를 전자 사진 감광체(100)의 일단부(100a)에서 타단부(100b)까지 몇 회 이동시킬지, 즉 연마 공정을 실행하는 횟수를 의미하는 것이 아니다.

그리고, 여기에서 말하는 전자 사진 감광체(100) 표면의 연마 횟수는, 상술한 바와 같이 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도와, 연마 시트(210)의 폭 및 이동 속도에 의해 결정되는 것이다. 이제, 전자 사진 감광체(100)를 335㎜／sec의 회전 속도로 회전시켰을 경우에, 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 폭이 10㎜인 연마 시트(210)를 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 이동시킴으로써, 전자 사진 감광체(100)의 표면에 회전 방향(둘레 방향)에 대하여 경사진 연마에 의한 홈 형상의 요철을 형성하는 연마 시트(210)의 이동 속도는, 예를 들면 연마 시트(210)의 이동 속도를 1로 했을 경우, 전자 사진 감광체(100)의 이동 속도의 비가 5?50의 범위가 되도록 설정된다. 즉, 전자 사진 감광체(100)의 회전 속도가 335㎜／sec인 경우, 연마 시트(210)의 이동 속도는, 예를 들면 25㎜／sec?100㎜／sec 정도로 설정된다. 단, 상기의 값에 한정되는 것이 아니라, 상술한 속도보다 빨라도 느려도 되는 것은 물론이다.

본 발명자들의 연구 결과에 의하면, 전자 사진 감광체(100) 표면의 연마 상태로서는, 후술하는 실험 결과에서 분명한 바와 같이 클리닝 블레이드(8)를 전자 사진 감광체(100)의 표면에 압접시킨 상태에서 전자 사진 감광체(100)를 회전 구동할 때의 부하 토크를 측정했을 경우에, 당해 전자 사진 감광체(100)를 회전 구동할 때의 부하 토크가 거의 변화하지 않고 일정한 값으로 수렴하는 상태인, 새로운 연마 처리를 실시하고 있지 않은 전자 사진 감광체(100)의 사용을 개시하고나서 3000매 정도의 A4 사이즈 단변 이송의 기록 용지(11)에 화상을 형성한 후의 상태가 바람직하다고 생각된다. 이 3000매 화상 형성 후의 전자 사진 감광체(100) 표면의 마모 상태로서는, 본 발명자들의 연구의 결과, 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.01㎛ 정도이고, 최대 높이(Rmax)가 0.1㎛ 정도가 되는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

조립 공정

상기와 같이 제조된 전자 사진 감광체(100)는, 도 8에 나타내는 바와 같이 당해 전자 사진 감광체(100)의 제조 공정, 혹은 프로세스 카트리지(20)의 조립 공정 등에 있어서, 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 양단부에, 당해 전자 사진 감광체(100)를 프로세스 카트리지(20)에 회전 가능하게 부착하기 위한 플랜지 부재(300)나, 구동 수단으로서의 기어를 구비한 플랜지 부재(301) 등이 부착된다.

그리고, 상기 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 양단부에 플랜지 부재(300, 301)가 부착되어 구성되는 감광체 드럼(3)은, 도 9에 나타내는 바와 같이 당해 플랜지 부재(300, 301)를 통해 프로세스 카트리지(20)의 도시하지 않은 프레임에 회전 가능하게 부착된다.

또한, 상기 감광체 드럼(3)의 주위에는, 도 9에 나타내는 바와 같이 대전 롤(4) 및 클리닝 장치(7)가 부착되고, 프로세스 카트리지(20)가 조립되어 제조된다.

상기와 같이 제조된 프로세스 카트리지(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 화상 형성 장치(1)의 장치 본체의 각 화상 형성부(2Y, 2M, 2C, 2K)에 도시하지 않은 가이드 레일 등을 통해 장착된 후, 대전 롤(4)이나 현상 장치(6)에의 전기 계통의 배선이나, 이들 대전 롤(4), 현상 장치(6), 클리닝 장치(7)를 구동하는 구동계를 구성하는 구동 모터나 기어 등의 부착 작업 등이 이루어져, 화상 형성 장치(1)가 제조된다.

이상의 구성에 있어서, 이 실시형태에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조된 전자 사진 감광체를 이용한 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치에서는, 다음과 같이 하여, 전자 사진 감광체의 표면의 연마에 기인하여, 화상 형성시에 클리닝용 블레이드의 동일 부분이 마모하고, 전자 사진 감광체의 축방향을 따라 부분적인 화질 결함이 발생하는 것을 억제되게 되어 있다.

즉, 이 실시형태에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이 표면에 피복층이 형성된 도전성 기체(101)로 이루어지는 전자 사진 감광체(100)를 도 5에 나타내는 바와 같이 회전시킴과 함께, 전자 사진 감광체(100)의 피복층의 표면에 연마 시트(210)를 접촉시킨 상태에서, 연마 시트(210)를 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 이동시킴으로써, 전자 사진 감광체(100)의 피복층의 표면을 연마하는 연마 공정을 실시하도록 구성되어 있다.

그 결과, 상기 전자 사진 감광체(100)의 표면(100c)에는, 도 7에 나타내는 바와 같이 연마 시트(210)에 의한 연마 표시(110)의 요철이 형성되지만, 당해 연마 표시(110)의 요철은, 전자 사진 감광체(100)의 둘레 방향에 대하여 경사진 상태로 형성된다. 그 때문에, 상기 전자 사진 감광체(100)를 이용하여 감광체 드럼(3)을 구성하고, 당해 감광체 드럼(3)을 화상 형성 장치(1)에 장착하여 사용했을 경우에도, 전자 사진 감광체(100)의 표면에 형성되는 연마 표시(110)의 요철은, 도 10에 나타내는 바와 같이 전자 사진 감광체(100)의 둘레 방향(회전 방향)에 대하여 경사진 상태로 되어 있기 때문에, 연마 표시(110)의 볼록 형상 부분에 의해 클리닝 블레이드(8)의 에지의 동일 부분이 항상 깎이지는 않고, 클리닝 블레이드(8)의 에지 부분은, 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 대략 균일하게 마모해 가게 된다.

따라서, 이 실시형태에 따른 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조된 전자 사진 감광체를 이용함으로써, 클리닝 블레이드(8)의 에지 부분에 있어서, 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따른 동일한 개소(112)가 마모하는 것을 회피 내지 억제할 수 있고, 클리닝 블레이드(8)에 토너의 외첨제나 토너 자신의 빠져나감이 발생하거나, 대전 롤(4)의 오손에 의한 화질 열화, 빠져나감이 화상의 배경부에 부착되는 배경부 오염, 혹은 전자 사진 감광체의 축방향을 따른 불균일한 마모, 전자 사진 감광체의 축방향을 따른 화질 얼룩 등, 화상에 악영향이 발생하는 것을 회피 내지 억제할 수 있다.

실험예

다음으로 본 발명자들은, 상술한 전자 사진 감광체의 제조 방법에 있어서, 전자 사진 감광체의 표면의 연마 조건을 확인할 목적으로, 상술한 바와 같은 전자 사진 감광체의 제조 방법에 의해 제조된 전자 사진 감광체를 사용한 화상 형성 장치의 벤치 모델을 제조하고, 감광체 드럼의 표면 거칠기, 감광체 드럼의 구동 토크, 전자 사진 감광체 표면의 현미경에 의한 육안 관찰 등, 전자 사진 감광체의 표면 상태 등을 확인하는 실험을 행했다.

또한, 연마 조건으로서는, 도 1에 나타내는 바와 같이 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 연마 시트(210)를 90초에 걸쳐 일방향으로 2회 이동시켜 연마했을 경우(실험예 1)와, 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 연마 시트(210)를 60초에 걸쳐 왕복시켜 연마했을 경우(실험예 2)와, 전자 사진 감광체(100)의 축방향을 따라 연마 시트(210)를 실험예 2의 2배의 속도로 30초에 걸쳐 왕복 이동시켜 연마했을 경우(실험예 3)와, 비교예로서, 미(未)연마 상태인 것과, 3000번(番)의 연마 시트를 이용하여 수작업으로 연마했을 경우로 실험을 행했다.

표면 거칠기

도 11 내지 13은 연마 직후의 감광체 드럼의 표면 거칠기를 JIS 규격의 B0601 등에 의거하여 감광체 드럼의 축방향 및 둘레 방향을 따라 측정한 결과를 나타내는 것이다. 또한, 도 14 내지 16은 3000매 화상 형성 후의 감광체 드럼의 표면 거칠기를 JIS 규격의 B0601 등에 의거하여 감광체 드럼의 축방향 및 둘레 방향을 따라 측정한 결과를 나타내는 것이다.

우선, 도 11 내지 13에서 분명한 바와 같이 미연마 상태의 전자 사진 감광체의 표면은, 표면 거칠기가 축방향 및 둘레 방향 모두, 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.006㎛ 미만으로, 표면 거칠기가 매우 작아 경면 상태에 가까움을 알 수 있다.

또한, 실험예 1의 경우에는, 감광체 드럼의 둘레 방향을 따른 표면 거칠기는, 미연마 상태의 감광체 드럼(3)과 동일한 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.006㎛ 미만이지만, 감광체 드럼(3)의 축방향을 따른 표면 거칠기는, 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.0106㎛와 0.01㎛를 초과하고 있어, 감광체 드럼(3)의 표면이 축방향을 따라 조면화되어 있음을 알 수 있다.

또한, 실험예 2의 경우에는, 감광체 드럼(3)의 둘레 방향을 따른 표면 거칠기는, 미연마 상태의 감광체 드럼(3)과 동일한 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.006㎛ 미만이지만, 감광체 드럼의 축방향을 따른 표면 거칠기는, 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.0124㎛로 0.01㎛를 초과하고 있어, 감광체 드럼(3)의 표면이 축방향을 따라 조면화되어 있음을 알 수 있다.

또한, 실험예 3의 경우에는, 감광체 드럼(3)의 둘레 방향을 따른 표면 거칠기는, 미연마 상태의 감광체 드럼과 동일한 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.006㎛ 미만이지만, 감광체 드럼(3)의 축방향을 따른 표면 거칠기는, 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.0077㎛로 0.01㎛ 미만이지만, 0.01㎛에 가까운 값으로 되어 있어, 역시 감광체 드럼(3)의 표면이 축방향을 따라 조면화되어 있음을 알 수 있다.

또한, 실험예 4의 경우에는, 감광체 드럼(3)의 둘레 방향을 따른 표면 거칠기는, 미연마 상태의 감광체 드럼과 동일한 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.006㎛ 미만이지만, 감광체 드럼(3)의 축방향을 따른 표면 거칠기는, 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.0053㎛로 0.01㎛ 미만이며, 감광체 드럼(3)의 표면이 축방향을 따라 조면화되어 있지만, 그 정도가 작음을 알 수 있다.

또한, 도 14 내지 16은 3000매 화상 형성 후의 감광체 드럼(3)의 표면 거칠기를 측정한 결과를 나타내는 것이다.

이들 도 14 내지 16에서 분명한 바와 같이 미연마 상태였던 감광체 드럼(3)의 표면은, 그 축방향을 따른 표면 거칠기이지만 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.0082㎛, 그 둘레 방향을 따른 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.0052㎛로 모두 초기 상태보다 커져 있어, 화상 형성 공정에 있어서, 전사 잔류 토너 등이 클리닝 블레이드의 에지부에 의해 스크레이핑될 때 등에 감광체 드럼(3)의 표면을 서서히 연마하여 조면화되어 있음을 알 수 있다.

표면 관찰

도 17은 상술한 연마 직후의 감광체 드럼(3)의 표면을 광학 현미경을 이용하여 100배 그리고 300배의 배율로 육안으로 관찰한 것을 사진 촬영한 것이다.

이 도 17에서 분명한 바와 같이 실험예 1의 경우에는, 연마 표시가 감광체 드럼의 회전 방향에 대하여 일방향으로 경사진 가는 근 형상이 되어 형성되어 있음을 알 수 있다. 또한, 실험예 2의 경우에는, 연마 표시가 감광체 드럼의 회전 방향에 대하여 서로 교차하는 방향으로 경사진 가는 근 형상이 되어 형성되어 있음을 알 수 있다. 또한, 실험예 3의 경우에는, 연마 표시가 감광체 드럼의 회전 방향에 대하여 서로 교차하는 방향으로 경사진 가는 근 형상이 되어 형성되어 있으며, 가는 근 형상의 연마 표시의 경사 각도가 실험예 2보다 커져 있음을 알 수 있다.

감광체 드럼의 구동 토크

도 18은 감광체 드럼을 회전 구동하는 구동 모터의 전류값으로부터 감광체 드럼의 구동 토크를 측정한 결과를 나타내는 것이다. 또한, 화상 형성 장치로서는, 감광체 드럼의 표면에 클리닝 블레이드(8)를 실제의 화상 형성 장치의 사용 조건으로 맞닿게 한 벤치 모델을 이용했다.

이 도 18에서 분명한 바와 같이 미연마 상태의 감광체 드럼의 경우에는, 초기의 구동 토크가 약 2.5kgf?㎝이지만, 그 후 구동 토크가 증가하여 4.0kgf?㎝를 초과하는 값으로 추이하고 있으며, 도중의 값이 도시되어 있지 않지만, 3000매 화상 형성 후에는, 구동 토크가 약 2.6kgf?㎝ 정도까지 감소해 있음을 알 수 있다.

또한, 연마 처리를 실시한 감광체 드럼의 경우에는, 초기의 구동 토크가 약 1.5kgf?㎝?2.5kgf?㎝로 작고, 그 후에도 구동 토크가 약 1.5kgf?㎝?3.5kgf?㎝의 범위로 추이하고 있으며, 3000매 화상 형성 후에는, 구동 토크가 약 2.5kgf?㎝? 약 2.8kgf?㎝ 정도까지 감소해 있음을 알 수 있다.

또한, 도 18에서 분명한 바와 같이 입자 지름이 30㎛인 랩핑 필름을 연마 시트(210)로서 이용한 경우에는, 구동 토크가 약 1.5kgf?㎝?1.8kgf?㎝ 정도로 대폭적으로 작은 값을 나타내어, 구동 토크의 관점에서는 바람직함을 알 수 있다.

단, 입자 지름이 30㎛로 큰 랩핑 필름을 연마 시트(210)로서 이용했을 경우에는, 감광체 드럼 표면의 연마에 의한 요철도 큰 경우가 상정되어, 클리닝 블레이드(8)의 에지부가 흠집이 나기 쉽다고도 생각할 수 있다.

본 발명자들의 일련의 실험에서는, 클리닝 블레이드(8)의 손상 등에 기인한 클리닝 불량은 어느 쪽의 경우에도 보이지 않았지만, 클리닝 블레이드(8)의 손상 등도 고려한 후에 전자 사진 감광체의 표면을 연마하는 연마 시트(210)를 선택하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 클리닝 블레이드(8)의 에지부가 대략 균일하게 마모하는 것이 상정되므로, 클리닝 불량에 대해서도 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

대전 롤의 오염

또한, 본 발명자들은, 대전 롤의 표면의 오염의 상태를 육안으로 확인하는 실험을 행했다.

그 결과, 미연마의 감광체 드럼의 경우에는, 3000매의 화상 형성 후에 대전 롤의 표면에 대략 전체 길이에 걸쳐 희게 토너의 외첨제가 부착되어 있음을 알 수 있었다.

또한, 실험예 1 및 2에서는, 3000매의 화상 형성 후에도, 대전 롤 표면의 오염은 거의 보이지 않았다.

전기 특성, 화질

또한, 본 발명자들은, 감광체 드럼의 전기 특성이나 화질을 관찰하는 실험을 행했지만, 미연마품, 연마품 모두 감광체 드럼의 전기 특성 및 화질은 양호했다.

또한, 상기 실시형태에서는, 전자 사진 감광체를 이용한 화상 형성 장치로서, 복수의 화상 형성부를 구비한 소위 탠덤형의 화상 형성 장치에 대해서 설명했지만, 이에 한정되는 것이 아니라, 단일의 전자 사진 감광체를 이용하여 당해 단일의 전자 사진 감광체의 표면에 순차적으로 다른 색의 화상을 형성함과 동시에, 중간 전사체나 기록 매체상에 전사하는 소위 4 사이클형의 화상 형성 장치, 혹은 단일의 전자 사진 감광체를 이용한 단색의 화상 형성 장치여도 되는 것은 물론이다.

또한, 본 실시형태에서, 전자 사진 감광체란, 표면이 연마 처리된 것이어도, 표면이 연마 처리되기 이전의 것이어도 쌍방을 나타내는 표기이며, 최종적으로 표면이 연마 처리된 것이 본 발명의 전자 사진 감광체이다.

100 : 전자 사진 감광체 210 : 연마 부재

Claims (6)

1. 원통 형상으로 형성되는 전자 사진 감광체의 표면에 위치하는 적어도 감광층을 포함하는 피복층을 형성하는 층 형성 공정과,
   상기 층 형성 공정에 의해 피복층이 형성된 상기 전자 사진 감광체를 회전시킴과 함께, 상기 전자 사진 감광체의 피복층의 표면에 연마 부재를 접촉시킨 상태에서, 상기 연마 부재를 상기 전자 사진 감광체의 둘레 방향과 교차하는 방향을 따라 이동시킴으로써, 상기 전자 사진 감광체의 피복층의 표면을 연마하는 연마 공정을 구비한, 전자 사진 감광체의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연마 공정은, 상기 연마 부재를 상기 전자 사진 감광체의 동일 단부로부터 다른쪽 단부를 향하여 복수회에 걸쳐 이동시킴으로써, 상기 전자 사진 감광체의 피복층의 표면을 복수회 연마함으로써 행해지는 전자 사진 감광체의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 연마 공정은, 상기 연마 부재를 상기 전자 사진 감광체의 둘레 방향과 교차하는 방향을 따라 적어도 1회 이상에 걸쳐 왕복 이동시킴으로써, 상기 전자 사진 감광체의 피복층의 표면을 복수회 연마함으로써 행해지는 전자 사진 감광체의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전자 사진 감광체의 이동 속도와 상기 연마 부재의 이동 속도의 비(比)가, 상기 연마 부재의 이동 속도를 1로 했을 경우, 상기 전자 사진 감광체의 이동 속도가 5?50의 범위인 전자 사진 감광체의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 전자 사진 감광체를 구비하고, 화상 형성 장치에 착탈 가능한 프로세스 카트리지.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 전자 사진 감광체와,
   상기 전자 사진 감광체에 형성된 정전 잠상을 현상하는 현상 수단과,
   상기 전자 사진 감광체에 형성된 토너상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단과,
   상기 기록 매체에 전사된 토너 화상을 정착하는 정착 수단을 구비한 화상 형성 장치.

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