JPH036577A - 帯電ローラー表面の粗面化方法及び装置 - 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〕 本発明種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トシて、
セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無機光導電材
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りて速や
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ＩリーＮ−ビニルカルバゾール、ポ
リビニルアントラセンなどの有機光導電性ポリマー、カ
ルバゾール、アントラセン、ピラゾリン類、オキサジア
ゾール類、ヒドラゾン類、ポリアリールアルカン類など
の低分子の有機光導電体のほ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、ペリレン系顔
料、インジが染料、チオインジが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パリエージ曹ンが拡大されたこ
となどから、数多く提案されている。例えば米国特許第
４１２３２７０号、同第４２５１６１３号、同第４２５
１６１４号、同第４２５６８２１号、同第４２６０６７
２号、同第４２６８５９６号、同第４２７８７４７号、
同第４２９３６２８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グロセスに
おける帯電グロセスは、従来よシ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
よシ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ＮＯｘ等のコロナ生成物によシ感光体表
面を変質させ画像〆ケや劣化を進行させたシ、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九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５７−１７８
２６７、５６−１０４３５１　、５８−４０５６６゜５
８−１３９１５６．５８−１５０９７５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シ帯
電部材とドラムが直接接触する結果、ドラムと帯電ロー
ラーかは夛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、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ってドラム
に電圧が印加される。よって帯電ローラーの表面が平坦
である為に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している課題〕

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
等が殆ど無く、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。

上記の目的が帯電ローラーの表面に、その十点最大表面
粗さ、十点平均表面粗さ及び十点最小表面粗さが０．３
μｍ以上５．０μｍ以下である粗面を設けることにより
達成されることを本発明者等は既に提案している。しか
し、その表面の粗面化状態の制御は依然として難かしく
、帯電ムラの原因となっていた。

従りて本発明の第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シ、その目的は、フィルム状研磨
材と該帯電ローラーとの轟接部分の方向と、該帯電ロー
ラーの母線方向とがなす角度が３度以上で８７度以下に
することにより達成できる。

〔問題点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。

本発盟で使われる帯電ローラーの材質としては７　／ｌ
／　ミニラム、鉄、銅等の金属、ポリアセチレン、ポリ
ピロール、／ＩＪチオフェン等の導電性高分子材にカー
ビン、金属等を分散させて、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１００〜１ｏ１
２Ω・口、最適には１０２〜１０１０Ω・閑の範囲であ
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（以下、単に「ドラム」と称す
ることがある）を用いて画質出しを行うと、帯電ローラ
ーとドラムかは９つきゃすく、又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
にドラム上の欠陥（凸凹や傷）を拾いやすく帯電ムラが
起こシやすい。

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、機緘研磨が優れておシ、そ
のうち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による場合には、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り易
いのに対して、帯状研磨材による場合には、この埋め込
みがほとんど生じないことにある。

しかし、これまでの研磨方法では帯電ローラーを均一に
粗面化することがまだ難かしく、それＫよりて帯電時に
均一な帯電が必ずしも行なわれないという現象が引き起
こされていた。

本発明者等は、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、次のことを見出した。

すなわち、帯状研磨材を用いて帯電ローラーの表面を粗
面化する方法において、帯状研磨材と該帯電ローラーと
の当接部分の接線方向と、該帯電ローラーの母線方向と
がなす角度を３度以上８７度以下に設定して帯電ローラ
ー表面を粗面化することによって、最大面粗さ、平均面
粗さ及び最小夏粗さが全て０．３〜５．０μｍの範囲内
に入る均一な粗面化を達成でき、その結果として帯電ム
ラも実質的に解消できる。ここで、最大面粗さ、平均面
粗さ及び最小面粗さとはＪＩＳ規格ＢＯ６０１に定義さ
れた十点平均粗さ（ＲＺ）の測定法によって得られる最
大値、平均値及び最小値をいう。

即ち、本発明は帯状研磨材を用いて帯電ローラーの表面
を粗面化する方法において、帯状研磨材と帯電ローラー
との当接部の接線方向と該帯電ローラーの母線方向との
交角が３度以上で８７度以下になる様に両者を当接させ
て粗面化を行なうことを特徴とする。

帯状研磨材を用いて帯電ローラーの表面を粗面化する際
には、該研磨材を該帯電ローラーの母線方向に対して垂
直に当接させると、研磨材の両縁部分には均一な押圧力
が及ぼされにくい。その結果、帯電ローラー表面の不均
一粗面化を来していた。そこで、帯状研磨材と帯電ロー
ラーとの当接部分の方向を特定の角度だけ変更して当接
させた状態で粗面化を行なうことによって、帯電ローラ
ー表面の何れかの部分が一時的に研磨材の縁部で不均一
に研磨されたとしても、研磨材が研磨方向へ（帯電ロー
ラーの母線方向）移動することにより、研磨材の内部（
両縁部より内側）がその研磨面に当接される結果、研磨
面（あるいは研磨点）に及ぼされる圧はほとんど均一に
なり、表面粗面化の均一化を図ることができるというの
が本発明の大眼目である。

本発明の表面粗面化法の実施に轟たりては、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。帯電ローラー１１を時計回シ又は反時計回りに回
転させる。一方布状研磨材１２を送り出しローラー１３
から繰出し、帯電ローラーに圧接しているゴム製押さえ
ローラー１４を経由させて巻き取りローラー１５へ矢印
１６の方向に移動させる。この際に帯状研磨材１２は押
さえローラー１４の抑圧位置で帯電ローラー１１０表面
を摺擦する。更に本発明は例として第３図に模式的に示
すことができる。即ち帯電ローラー１７の摺擦部におい
て、帯状研磨材２１と帯電ローラーの当接部分の接線方
向（矢印１８）と、該帯ＷＬローラーの母房方向（矢印
１９）とがなす角度θを３度以上度以下に設定して、該
帯電ローラーの母線方向と画直な方向（矢印２０）に粗
面化する。

本発明の実施に用いる帯状研磨材としては酸化アルミニ
ウム、シリコンカーバイド、ａ化／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
し几ものが例示できる。

本発明の帯’ｉｆ！ローラーは複写機だけでなく、レー
デ−グリ／ター、ＬＥＤｆりンター、　ＣＲＴプリンタ
ー、電子写真式製版システムなど電子写真広用分野に用
いることができる。

以下に本発明を具体例にて詳細に説明する。

（実施例１） キャノン製複写機ＮＰ−３５２５を第１図に示すように
改造した。１はＮＰ−３５２５用感光体。

２は直接帯電を行なうところの帯′４ｃ１−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　
ｌＯ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。

／　ｏ　ａ　７°レンゴム〔デンカクロロプレ７Ｍ−３
０電気化学工業（株）製〕１００重量部に導電性カーが
ン（コンタクテックス９００ニアＣＩンビアンケミ力ル
ズ社ａ）５重量部を溶融混練し、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。

この帯電ローラー異面の平均面粗さ（Ｒｚ　）は０．２
μｍで６１、最小・最大面粗さはそれぞれｏ、。

μｍ、０．３μｍでｂりた。

この帯電ローラーを、第２図に示す装置を用いて、帯状
研磨材と該帯電ローラーとの当接部分の接線方向が、該
帯電ローラーの母線方向に対し３度の角度となるように
設定しである研磨装置にて光面粗面化を行なった。この
帯電ローラーの表面平均面粗さ（Ｒｘ　）は１．０μｍ
であり、最小・最大面粗さはそれぞれ０．８μｍ、１．
２μｍでめった。この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ＩＩ流電圧−７５
０Ｖと交流ピーク間電圧１５００Ｖを重畳させ、像露光
量３．０／Ｉ／ツクス・秒、前露光ｉ　１０．０ルック
ス嘩秒で行なった。

（実施例２．３） 実施例１において、帯状研磨材と該帝ｆＬローラーの当
接部分の接線方向とが、該帯電ローラーの母線方向に対
して４５度又は９０度の角度がつくようにそれぞれ設定
しである研磨装置にて帯電ローラー表面を粗面化した。

この帯電ローラーの表面平均面粗さ（Ｒｚ　）はそれぞ
れ０．９μｍ（実施例２）。

１、１μｍ（実施例３）でらシ、また最小面粗さ、最大
面粗さはそれぞれ０．７μｒｎ、１．１μｍ（実施例２
）および０．８　μｍ　、　１．３μｍ　（＊施例３）
でメった。

との帯電ローラーを実施例１と同様の装置にて同様に実
験を行なったところ、５０００枚まで何ら問題が発生し
なかった。これをそれぞれ実施例２．３としてその結果
を表ＩＫ示す。

（比較例１） 実施例１と同様の帯電ローラーを作成し、粗面化しない
ｔまで実施例１と同様の装置、条件で通紙耐久を行なっ
たところ１０枚程度から帯［ａ　−ラーと感光体とのは
シつきに起因する横すμが画像上に°表われ始めた。こ
れを比較例１としてその結果を表ＩＫ示す。

（比較例２及び３）゛ 実施例１において、研磨材と該帯電ローラーとの当接部
分の接線方向が、該帯電ローラーの母線方向に対して０
度又は２度の角度になるようにそれぞれ設定しである研
磨装置にて帯電ローラー表面を粗面化した。この帯電ロ
ーラーの表面平均面粗さ（Ｒｚ　）はそれぞれ１．５μ
ｍ（比較例２）、１．４μｍ（比較例３）であり、また
最小・最大面粗さはそれぞれ０．２μｍ、７．０μｍ（
比較例２）および０．２μｍ、５．５μｍ（比較例３〕
でめった。これをそれぞれ実施例１と同様の装置にて同
様に実験を行なったところ、いずれも通紙耐久初期から
帯電ムラによる画像ムラ、白地部の汚れが発生しており
、また５０枚程度久したところで、帯電ローラーと感光
体とのはシつきに起因する横すじが画像上に表われ始め
た。これをそれぞれ表１に示す。

（比較例４） 実施例１において、研磨材と該帯電ローラーの当接部分
の接線方向が、該帯電ローラーの母線方向に対し０度の
角度になるように設定しておる研磨装置にて、帯電ロー
ラー表面を粗面化した。但、用い丸帯状研磨材の両縁は
帯電ローラーに当接させないように設置しである。その
為、研磨材両縁を帯電ローラー当接部から浮かす為の装
置が付いている。この研磨した帯電ローラーの表面平均
面粗さ（Ｒｚ）は１．０μｍであり、最小面粗さ、ｅ大
面粗さはそれぞれ０．８μｍ、１．２μｍであった。そ
して、この帯電ローラーを用いて実施例１と同様の装置
にて同様に実験を行なったところ、５０００枚まで何ら
問題が発生しなかった。これを比較例４としてその結果
を表１に示す。

以上、実施例１〜３および比較例１〜４に示すように、
研磨材と帯電ローラーの当接部分の接線方向と、該帯電
ローラーの母線方向とがなす角度が３度以上で度以下で
ある帯状研磨材を有する装置を用いて該帯電ローラーの
表面処理を行なうことにより１画像ムラや地汚れ、およ
び感光体とのはシつきによる横すじ等の無い艮好な画像
を得ることができる。

尚、本提案による帯電ローラーは一次帯電だけで無く、
転写帯電、分離帯電環、帯電用部材としていずれも用い
ることが可能である。

〔発明の効果〕

本発明の帯電ローラーを用いると、帯１１Ｌｃ２−ラー
と感光体ドラムのはシつきや帯電ムラ、及びトナーの帯
゛４０−ラーへの付層による地汚れは殆ど起こらず、安
定した繰り返し画像を得ることができｆｃｏ

【図面の簡単な説明】

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　１２・・・フィルム状研磨材、１３・・・
送シ出しローラー　１４・・・押さえローラー　１５・
・・巻き取りローラー　１７・・・帯電ローラー　１８
・・・帯状研磨材と帯ｔｏローラー当接部分、１９・・
・帯電ローラーの母線方向、２０・・・帯電ローラーの
母線方向と鋸直な方向、２１・・・帯状研磨材、１００
・・・電源装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯状研磨材を用いて帯電ローラーの表面を粗面化
   する方法において、該研磨材と該帯電ローラーとの当接
   線の接線方向と該帯電ローラーの母線方向とがなす角度
   を３度以上７８度以下とすることを特徴とする粗面化方
   法。
2. （２）帯電ローラー、帯状研磨材及び該研磨材を帯電ロ
   ーラー表面へ当接させる押出ローラーから少くとも構成
   された帯電ローラー表面の粗面化装置において、該押出
   ローラー周面が弾性材料で形成されていて帯電ローラー
   の母線に対して３度以上８７度以下の角度で該研磨材を
   線又は面当接させることを特徴とする装置。