JPH0324584A

JPH0324584A - 粗面化帯電ローラーの製造方法

Info

Publication number: JPH0324584A
Application number: JP15834689A
Authority: JP
Inventors: Shunkai Sako; 酒匂　春海; Noriko Hirayama; 典子平山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-06-22
Filing date: 1989-06-22
Publication date: 1991-02-01

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〕本発明は電子写真装置に用いられる帯電ローラーに関す
るものである。［従来の技術］これまで、電子写真感光体で用いる光導電材料として、
セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無機光導電性
材料が知られている。これらの光導電性材料は、数多く
の利点、例えば暗所で適当な電位に帯電できること，暗
所で電荷の逸散が少ないこと、あるいは光照射によって
速やかに電荷を逸散できるなどの利点をもっている反面
、各種の欠点を有している．例えば、セレン系感光体で
は、温度、湿度、ごみ、圧力などの要因で容易に結晶化
が進み、特に雰囲気温度が４０℃を越えると結晶化が著
しく成り、帯電性の低下や画像に白い斑点が発生すると
いった欠点がある。硫化カドミウム系感光体は、多湿の環境下で安定した感
度が得られない点や酸化亜鉛系感光体ではローズベンガ
ルに代表される増感色素による増感効果を必要としてい
るが、このような増感色素が帯電による帯電劣化や露光
光による光褪色を生じるため長期にわたって安定した画
像を与えることができない欠点を有している．一方、特定の有機化合物が光導電性を示すことが発見さ
れてきた。たとえばボリーＮ−ビニル力ルバゾール、ポ
リビニルアントラセンなどの有機光導電性ボリマー、カ
ルバゾール、アントラセン、ビラゾリン類、オキサジア
ゾール類、ヒドラゾン類、ボリアリールアルカン類など
の低分子の有機光導電体のばかフタロシアニン顔料、ア
ゾ顔料、シアニン染料、多環キノン顔料、ベリレン系顔
料、インジゴ染料、チオインジゴ染料あるいはスクエア
リック酸メチン染料などの有機顔料や染料が知られてい
る。特に光導電性を有する有機顔料や染料は無機材料に
比べて合成が容易で、しかも適当な波長域に光導電性を
示す化合物を選択できるバリエーションが拡大されたこ
となどから、数多く提案がされている．例えば米国特許
第４１２３２７０号、同第４２５１６１３号、同第４２
５１６１４号、同第４２５６８２１号、同第４２６０６
７２号、同第４２６８５９６号、同第４２７８７４７号
、同第４２９３６２８号明細書などに開示されているよ
うに、電荷発生層と電荷輸送層に機能分離した感光層に
おける電荷発生物質として光導電性を示すジスアゾ顔料
を用いた電子写真感光体などが知られている．このような電子写真感光体を用いた電子写真プロセスに
おける帯電プロセスは、従来より殆ど金属ワイヤーに高
電圧（ＤＣ５〜８　ｋＶ）を印加し発生するコロナによ
り帯電を行なっている。しかし、この方法ではコロナ発
生時にオゾンやＮＯ．等のコロナ生成物により感光体表
面を変質させ画像ボケや劣化を進行させたり、ワイヤー
の汚れが画像品質に影響し、画像白抜けや黒スジを生じ
る等の問題があった。一方、電力的にも感光体に向かう電流は、その５〜３０
％にすぎず、殆どがシールド板に流れ、帯電手段として
は効率の悪いものであった。こうした欠点を補うために従来から直接帯電させる方法
が研究され多数提案されている（特開昭５７−１７８２
６７、５６−１０４３５１，５８−４０５６６、５８−
１３９１５６、５８−１５０９７５公報等）。これ等、直接帯電用部材の形状としてはローラー、ブラ
シ（磁気ブラシも含む）、ブレード、ベルトなどの形状
があり、電子写真装置の仕様、形態にあわせて選択が可
能である。しかし、ローラー帯電法においてはコロナ帯電と異なり
、帯電部材と感光体ドラムが直接接触するため、感光体
ドラムと帯電ローラーがはりつきやすいという問題と、
帯電にムラがおこりやすいという問題があった．帯電ローラーを用いた直接帯電法では、感光体ドラムと
帯電ローラーの距離が一定となった時に、放電が起こり
ドラムに電圧が印加される。よって帯電ローラーの表面
が平坦であるために感光体ドラム表面の凸凹や傷の影響
を受けて帯電が不均一となることが多かった。又、帯電ローラーの表面が平坦であると繰り返し画像出
しを行っているうちにトナーが帯電ローラーに付着して
、画像に地汚れを生じやすかった．［発明が解決しようとする課題］本発明の第１の目的は、帯電ローラーを用いた電子写真
装置において、帯電の不均一による画像の白地部の汚れ
や帯電ローラー上へのトナーの付着による画像の地汚れ
等が無く，安定して高画質のコピー画像を供給すること
のできる電子写真装置の帯電ローラーを提供することに
ある。上記の目的は帯電ローラーの表面に、その十点法による
最大面粗さ、平均面粗さ及び最小面粗さの全てが０．３
μｍ以上５．０μｍ以下である凸凹を設けることにより
達成されることを既に本発明者は提案している。しかし
、その表面の粗面化状態の制御は難かしく、まだ改善の
余地を残しており、それが帯電ムラの原因となっている
と推測された。従って本発明の第２の目的は、帯電ローラーの粗面化を
均一に行なうことであり、その目的は、粗面化に使用す
る帯状研磨材の研磨粒度の粗いもので初めに粗面化し、
次いで粒度の細かいもので粗面化することにより達成で
きる。［課題を解決するための手段］以下本発明を更に詳しく説明する。本発明で使われる帯電ローラーの材質としては、アルミ
ニウム、鉄、銅等の金属、ポリアセチレン、ボリビロー
ル、ポリチオフェン等の導電性高分子材にカーボン、金
属等を分敗させて、導電性処理したゴムや，人工繊維又
はポリカーボネート、ポリビニルアセテート、ポリエス
テル等の絶縁性物質の表面を金属や他の導電性物質によ
ってコートしたものなどを用いることができる。これら
導電性部材の体積抵抗値としては、ｌＯ０〜１（）ｌｘ
Ω・ＣＩｌ１、最適には１０”〜１０１０Ω・ＣＩＩ１
の範囲である．帯電ローラーの表面が粗面化されていない状態で、帯電
ローラーと感光体ドラムを用いて画像出しを行うと帯電
ローラーと感光体ドラムがはりつきやすく、又、帯電ロ
ーラーにトナーが付着する確率も高い。又、帯電ローラ
ーの表面が平坦であるために、放電の際に感光体ドラム
上の欠陥（凸凹や傷）を拾いやすく、帯電ムラが起こり
やすい。以上の理由から帯電ローラーの表面をあらかじめ粗面化
することが必要である。この粗面化の方法としては、機械研磨が優れており、そ
のうちでも、帯状研磨材を用いる方法が更に好ましい．
その理由は、サンドブラスト法等の場合には、研磨材が
帯電ローラーに埋め込まれ易く、帯電ムラの原因になる
のに対して、帯状研磨材の場合には、この埋め込みがほ
とんど無いためである。しかし、これまでの粗面化方法では帯電ローラーを均一
に粗面化することが難かしく、それによって帯電時に均
一な帯電が行なわれにくいという現象が依然として解消
されていなかった。本発明者等は、素帯電ローラー表面の粗面化について鋭
意検討を重ねた結果、次記する本発明に到達した．すな
わち、帯状研磨材を用いて素帯電ローラーの表面を粗面
化する方法におい゜Ｃ．最初に粒度の粗い側の研磨材で
第一段粗面化し、次いで粒度の細かい側の研磨材で第二
段粗面化することによって、ＪＩＳ規格ＢＯ６０　１で
定義される十点平均粗さ（Ｒ，）の測定法で表して、そ
の最大値、平均値及び最小値（本明細書においては、こ
れ等をそれぞれ最大面粗さ、平均面粗さ及び最小面粗さ
と言う）がいずれも０．３〜５．０μｍの範囲内に入る
均一な粗面状態が短時間で得られ、帯電ムラを防止でき
ることを見出した。即ち、本発明は帯状研磨材を用いて素帯電ローラーの表
面を粗面化する方法において、研磨材として粒度０．　
０１＝　１００μｍのものを選び、第一段粗面化を粒度
の粗い側の研磨材で行ない、第二段粗面化を粒度の細か
い側の研磨材で行なうことを特徴とする。帯状研磨材を用いて素帯電ローラーの表面を粗面化する
方法において、粒度の細かい側の研磨材による粗面化で
は帯電ローラーの表面は均一に粗面化されるものの、粗
面化に長時間を要し、また粒度の粗い側の研磨材による
粗面化では、粗面化は短時間でできるものの、粗面化状
態が不均一になるという両者の欠点を補うために、まず
初めに粒度の粗い側の研磨材で粗面化し、次いで粒度の
細かい側の研磨材で粗面化して表面の均一化を図ること
が本発明の本質である。本発明の表面粗面化帯電ローラーの製造方法の実施に当
たっては、例示として第２図に模式的に断面図で示した
装置を用いることができる。素帯電ローラーｌ１を時計
回り又は反時計回りに回転させる．一方、帯状研磨材１
２を送り出しローラー１３から繰り出しながら、該研磨
材を帯電ローラーに圧接している弾性体製押さえローラ
ーｌ４を経由して巻き取りローラー１５へ向けて矢印１
６の向きに移動させる．この際に帯状研磨材１２は押さ
えローラーｌ４の当接位置で素帯電ローラー１１の表面
を摺擦する。本発明方法においてはこの帯電ローラー１
１の表面を最初に粒度の粗い側の帯状研磨材１２で粗面
化し、次いでこの研磨材を粒度の細かい側の帯状研磨材
と取り換えて粗面化するか、又は粒度の細かい側の帯状
研磨材を備えた別の装置に帯電ローラーを移して粗面化
する．本発明方法の実施に用いる帯状研磨材としては酸化アル
ミニウム、シリコンカーバイト、酸化クローム、ダイヤ
モンド等の微粒子をポリエステル等のフィルムに塗布・
固定したものがある。本発明の粗面化帯電ローラーは複写機だけでなく、レー
ザープリンター、ＬＥＤプリンターＣＲＴプリンター、
電子写真式製版システムなど電子写真応用分野に用いる
ことができる。［実施例］以下に本発明を具体例にて詳細に説明する。実施例１複写機（キヤノン製ＮＰ−３５２５）を第１図に示すよ
うに改造した．ｌは該複写機用感光体、２は直接帯電を
行なうところの帯電ローラー、３は画像露光、４は現像
器、５は転写紙の給紙ローラーと給紙ガイド、６は転写
帯電器、７は分離帯電器、８は定着器（不図示）に転写
紙を送る搬送部、９はクリーナー　１０は前露光光源、
１００は帯電部材２に電圧を印加する電源装置である．
２の帯電ローラーは以下の方法で製造した．クロロブレ
ンゴム

【商品名デンカクロロブレンＭ−３０電気化学工
業■製］１００重量部に導電性カーボン〔商品名コンダ
クテックス９００コロンビアンケミカル社製】５重量部
を溶融混練し、得られる塊の中心にステンレス軸を通し
て成型し、帯電ローラーとした．その帯電ローラー表面の平均面粗さ（Ｒ２）は０．２μ
ｍであり、最小面粗さ及び最大面粗さはそれぞれ０、Ｏ
ＬＬｍ及び０．３μｍであった．この素帯電ローラーを
第２図に示す装置を用いて、研磨材粒度９４０μｍの帯
状研磨材（住友スリーエム社製、商品名ラッピングフィ
ルム＃　２０００）にて３０秒間粗面化し、次に帯状粒
度０．５μｍの研磨材（住友スリーエム社製、商品名ラ
ッピングフィルム＃　１００００）にて３０秒間粗面化
した。この帯電ローラー表面の平均面粗さ（Ｒ２）は１
．０μｍであり、最小面粗さ及び最大面粗さはそれぞれ
０．８μ讃及び１．２μｍであった。この粗面化帯電ロ
ーラーを前述の改造した複写機に設置して通紙耐久を行
なったところ、５０００枚まで何ら問題が発生しなかっ
た。これを実施例１としてその結果を表１に示す．尚、帯電露光条件は帯電ローラーに直流電圧一７５０Ｖ
と交流ピーク間電圧１５００Ｖを重畳させ、像露光量３
．０ルックス・秒、前露光量１０ルックス・秒で行なっ
た．実施例２実施例１に用いた素帯電ローラーの上に、ローラー保護
層を次の方法で作成した以外には、実施例１と同様の方
法で帯電ローラーを作成した．ローラー保護層としては
、メトキシメチル化ナイロン［商品名トレジンＥＦ３０
Ｔ帝国化学■製］１０重量部とメタノール９０重量部を
帯電ローラー基層の上に浸漬塗工し、乾燥後膜厚を１０
０μｍとした。この帯電ローラー表面の平均面粗さ（Ｒ２）は０．２μ
膳あり、最小面粗さ及び最大面粗さはそれぞれＱ．Ｏ　
ＩｔＩＩ１，　０．３μ信であった．゛保護層付帯電ロ
ーラーを用いて実施例１と同様の方法で粗面化したとこ
ろ、この粗面化帯電ローラー表面の平均面粗さ（Ｒｌ）
は１．２μｍであり、最小面粗さ及び最大面粗さはそれ
ぞれ０．９μｍ及び１．４μ雷であった。そしてこの粗面化帯電ローラーを実施例１と同様の装置
及び条件で通紙耐久を行・なったところ、５０００枚ま
で何ら問題が発生しなかった。これを実施例２としてそ
の結果を表１に示す。実施例３実施例１において、素帯電ローラーを研磨材粒度ｌ２．
０μ履の帯状研磨材（住友スリーエム社製、商品名ラッ
ピングフィルム＃１２００）にて２０秒間粗面化し、次
に研磨材粒度０．３μｍの帯状研磨材（住友スリーエム
社製、商品名ラッピングフィルム＃　１５０００）にて
４０秒間粗面化した以外には同様の装置に帯電ローラー
を設置し、帯電露光条件を用いて同様に実験を行なった
ところ、通紙５０００枚まで何ら問題が発生しなかった
。この粗面化された帯電ローラーの表面の平均面粗さ（
Ｒ．）は１，０μｍであり、最小面粗さ及び最大面粗さ
はそれぞれＯ、８μｍ及び１．２μしであった。これを
実施例３としてその結果を表１に示す。実施例４実施例１において、素帯電ローラーを研磨材粒度８．０
μｍの帯状研磨材（富士写真フィルム社製，商品名ラッ
ピングテープＣ−２０００）にて３０秒間粗面化し、次
に研磨材粒度０．３μｍの帯状研磨材（富士写真フィル
ム社製、商品名ラッピングテーブＭ−１００００）にて
３０秒間粗面化した以外には同様の装置に帯電ローラー
を設置し、帯電露光条件を用いて同様に実験を行なった
ところ、通紙５０００枚まで何ら問題が発生しなかった
。この粗面化された帯電ローラーの表面の平均面粗さ（
Ｒ２）は０．９μｍであり、最小面粗さ及び最大面粗さ
はそれぞれ０．７μｍ及び１．１μｍであった。これを
実施例４としてその結果を表１に示す。比較例１実施例１と同様の累帯電ローラーを作成し、粗面化しな
いままで実施例ｌと同様の装置及び条件で通紙耐久を行
なったところ、通紙ｌＯ枚程度から帯電ローラーと感光
体ドラムとのはりつきに起因する横すじが画像上に表わ
れはじめた。これを比較例ｌとしてその結果を表１に示
す。比較例２実施例２と同様の素帯電ローラーを作成し、粗面化しな
いままで実施例２と同様の装置及び条件で通紙耐久を行
なったところ、通紙１０枚程度から帯電ローラーと感光
体ドラムとのはりつきに起因する横すじが画像上に表わ
れはじめた。これを比較例２としてその結果を表１に示
す。比較例３及び４実施例１において、素帯電ローラーを研磨材粒度９．０
μｍの帯状研磨材（住友スリーエム社製、商品名ラッピ
ングフィルム＃　２０００１にてそれぞれ３０秒間及び
６０秒間粗面化する以外は同様の装置に帯電ローラーを
設置し、同様な帯電露光条件にて同様に実験を行なった
。この粗面化された帯電ローラー表面の平均面粗さ（Ｒ
２）はそれぞれ０．７μｍ及び１．０μ踵であったが、
最小面粗さ及び最大面粗さはそれぞれ０．１μｍ及び６
．０μｍ並びに０．１μ醜及び７，５μｍであり、何れ
も通紙耐久の初朋から、放電ムラによる画像ムラ、白地
部の汚れが発生していた。これ等を比較例３及び４とし
て、その結果を表１に示す。比較例５及び６実施例１において、素帯電ローラーを研磨材粒度３、０
μｍの帯状研磨材（住友スリーエム社製、商品名ラッピ
ングフィルム＃　４０００）にてそれぞれ３０秒間及び
６０秒間粗面化する以外は同様の装置に帯電ローラーを
設置し、同様な帯電露光条件にで同様に実験を行なった
。この粗面化された帯電ローラー表面の平均面粗さ（Ｒ
ｚ）はそれぞれ０．３μｍ及び０．８μｍであったが、
最小面粗さ及び最大面粗さはそれぞれ０．ｌｔＬｍ及び
２．０μｍ並びに０．１μｍ及び４．０ＬＬＩＩ１であ
り、いずれも通紙耐久５０枚程度から帯電ローラーと感
光体ドラムとのはりつきに起因する横すじが画像上に表
われはじめた。これ等を比較例５及び６として、その結
果を表１に示す。比較例７及び８実施例１において、帯電ローラーを研磨材の粒度０，５
μｍの帯状研磨材（富士写真フィルム社製、商品名ラッ
ピングテーブＫ−８０００）にてそれぞれ３０秒間及び
６０秒間粗面化する以外は同様の装置に帯電ローラーを
設置し、同様な帯電露光条件にて同様に実験を行なった
。この粗面化された帯電ローラー表面の平均面粗さ（Ｒ
Ｚ）はそれぞれ０．１　μ厘及び０．２μ信であり、最
小面粗さ及び最大面粗さはそれぞれ０．０μｍ及び０，
３μｍ並びに０．０ＩＬｍ及び０．６μｍであり、いず
れも通紙耐久２０枚程度から帯電ローラーと感光体ドラ
ムとのはりつきに起因する横すじが画像上に表われはじ
めた。これ等を比較例７及び８として、その結果を表１
に示す。比較例９及び１０実施例１において，素帯電ローラーを研磨材粒度０．５
μｍの帯状研磨材（住友スリーエム社製、商品名ラッご
ングフィルム＃１００００）にて３０秒間粗面化し、次
に研磨材粒度９．０μｍの帯状研磨材（住友スリーエム
社製、商品名ラッピングフィルム＃　２０００）にて３
０秒間粗面化した。この帯電ローラー表面の平均面粗さ（Ｒ２）は０．７μ
ｍであったが、最小面粗さ及び最大面粗さはそれぞれ０
．１μｍ及び６．０μｍであり、通紙耐久初期から、放
電ムラによる画像ムラ、白地部の汚れが発生した．また
、５０枚程度から帯電ローラーと感光体ドラムとのはり
つきに起因する横すじが画像上に現われはじめた。これ
を比較例９として、その結果を表１に示す。また実施例ｌにおいて、素帯電ローラーを研磨材粒度０
．３μｍの帯状研磨材（住友スリーエム社製、商品名ラ
ッピングフィルム＃　１５０００）にて４０秒間粗面化
し、次に研磨材粒度ｌ２．０μｍの帯状研磨材（住友ス
リーエム社製、商品名ラッピングフィルム＃　１２００
）にて２０秒間粗面化した。この帯電ローラー表面の平
均面粗さ（Ｒ２）は１．３μｍであったが、最小面粗さ
及び最大面粗さはそれぞれ０．２μ窮及び８．５μ禦で
あり、通紙耐久初期から放電ムラによる画像ムラ、白地
部の汚れが発生した。また、７０枚程度から帯電ローラ
ーと感光体ドラムとのはりつきに起因する横すじが画像
上に表われはじめた。これを比較例１０として、その結
果を表１に示す。以上、表１から明らかなように、２種類の粒度の格段に
異なる研磨材を用い、しかも粒度の粗い研磨材で第一粗
面化処理してから、粒度の細かい研磨材で第二粗面化処
理することにより、粗面化工程に要する時間を単一粗面
化によるよりも大巾に短縮できるばかりでなく、画像ム
ラや地汚れ、および感光体ドラムとのはりつきによる横
すじ等の殆ど無い良好な画像を得ることが出来る。尚、本発明による粗面化帯電ローラーは、一次帯電部材
としてだけでなく、転写帯電、分離帯電等、帯電用部材
のいずれとしても用いることが可能である．［発明の効果］本発明の方法による粗面化帯電ローラーを用いると、帯
電ローラーと感光体ドラムのはりつきや帯電ムラ及びト
ナーの帯電ローラーへの付着による地汚れは実質的に起
こらず、安定した繰り返し画像を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法による粗面化帯電ローラーを組込む
複写機の構造図、第２図は本発明方法を実施する装置の
模式的構成図である。１・・・感光体ドラム２・・・帯電ローラー３・・・画像露光４・・・現像器５・・・転写紙の給紙ローラーと給紙ガイド６・・・転
写帯電器７・・・分離帯電器８・・・定着器（不図示）に転写紙を送る搬送部９・・
・クリーナー１０・・・前露光光源１１・・・帯電ローラーｌ２・・・帯状研磨材１３・・・送り出しローラーｌ４・・・押さえローラーｌ５・・・巻き取りローラー１００・・・電源装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）帯状研磨材を用いる機械研磨処理によって、帯電
ローラーの表面を粗面化する方法において、粗面化に用
いる研磨材として粒度０．０１〜１００μｍのものを選
び、第一段粗面化には粒度の大きな側の研磨材を用い、
第二段の粗面化には、粒度の小さな側の研磨材を用いる
ことを特徴とする粗面化帯電ローラーの製造方法。