JPH0381773A - 電子写真感光体の表面粗面化法 - 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〕 本発明は電子写真感光体の表面粗面化法に関し、より詳
しくは、クリーニング性及び画像特性の良好な電子写真
感光体を得るための電子写真感光体の表面粗面化法に関
する。

〔従来の技術〕

一般に電子写真プロセスにおいては、電子写真感光体に
対して少なくとも帯電、像露光、現像、転写及びクリー
ニングの各工程からなるサイクルを繰り返して行ってい
る。特に、転写工程後の、感光体上の残存トナーを除去
するクリーニング工程は常に鮮明なコピー画像を得るた
めに重要な工程である。

このクリーニングの方法として、通常次の二通りの方法
が用いられている。その第一は、クリーニングブレード
と称するゴム性の板形状部材を感光体上に圧接して感光
体とクリーニングブレードとの間の隙間を無くし、トナ
ーのすり抜けを防止して残存トナーをかき取る方法であ
る。第２図はそのようなりリーニングブレードを利用す
るクリーニング装置の典型的な例を示す概要断面図であ
り、クリーニング装置７を矢印Ａの方向に回転する円筒
状の感光体８に近接して配置し、該クリーニング装置に
取り付・けられているクリーニングブレード９の一方の
端部の一つのエツジを感光体８の表面に、図示のように
感光体の回転方向に対してカウンター方向で、又は不図
示の順方向で圧接させて残存トナーをかき取る（クリー
ニング性はカウンタ一方向の方が優れていることが知ら
れている）。その第二は、ファーブラシのローラを感光
体表面に接するように回転させて残存トナーを拭き取る
か、又は叩き落とす方法である。これらの二通りの方法
のうち、ゴムブレードの方が安価であり、設計も容易で
あるため、現在ではクリーニングブレードを用いるクリ
ーニングが主流を占めている。特に天然色カラー現像を
行う場合には、マゼンタ、シアン、イエローの３原色、
あるいは、更にブラックを含めた４色を重ねることによ
って天然色を出しているので、トナーの使用量が通常の
１色現像よりはるかに多く、そのためゴムブレードを感
光体に圧接するクリーニング方法を用いることが最適で
ある。

しかしながら、優れたクリーニング性を示すクリーニン
グブレードには、感光体との摩擦力が大きいため、クリ
ーニングブレードの反転が起こりやすいという欠点があ
った。このクリーニングブレードの反転は、第２図に示
したカウンタ一方向のクリーニングブレード９ａが９ｂ
で示すように感光体の移動方向、即ちカウンタ一方向と
は反対の方向に反ってしまう現象である。

このクリーニングブレードが反転する現象は、感光体の
長寿命化のために感光体表面を硬く、即ち削れ難くした
場合には更に生じ易くなる。又、画質向上のためにトナ
ーの粒径が均一化されて微小なトナーが除去されている
場合には、トナーがクリーニングブレードと感光体表面
との間の隙間に入ることによって引き起こされる潤滑性
が薄れるので、クリーニングブレードの反転がより一層
生じやすくなる。

また、天然色カラー現像を行う場合には、１枚の画像を
出すのにマゼンタ、シアン、イエローの３色、あるいは
ブラックを含めた４１色のトナーを用いて３回あるいは
４回の現像を行うため、クリーニングブレードにかかる
負荷が大きくなり、それでクリーニングブレードの反転
や、更にはエツジ部の欠損が生じやすくなる。

また、感光体の表面層が有機物からなる場合には、無機
物表面に比べて、クリーニングブレードと感光体表面と
の摩擦抵抗が増大し、特にクリーニングブレードの反転
やエツジ部の欠損が発生し易くなる。

そこで本件出願人は先に、特願昭６２−２５６７６９号
において、感光体表面をあらかじめ粗面にしておくこと
によって画質の低下を招かずに、クリーニングブレード
の反転、ブレードエツジ部の欠損等によるクリーニング
不良を防止する方法を提案した。感光体表面の粗面化状
態はＪＩＳ規格ＢＯ６０１で定義される１０点平均粗さ
（Ｒｚ）の測定法で表してその最大値、平均値及び最小
値がいずれも好ましくは０．３〜５．０μｍの範囲内に
あり、更に好ましくは０．３〜２．０μｍの範囲内にあ
る。その最大値が５．０μｍよりも大きい場合には画像
欠陥としてスジ状のものが画像に表われやすくなる。ま
た最小値が０．３μｍよりも小さい場合には部分的にク
リーニングブレードと感光体表面との摩擦がほとんど緩
和されず、また感光体表面を粗面にした効果が認められ
ない。上記の最大値、平均値及び最小値が０．３〜５．
０μｍの範囲内にあれば、感光体表面とクリーニングブ
レードとの接触面積を減少させ、また、トナー中に僅か
に含まれている微小粒径のもの（はぼ５μｍ以下）や、
使用により削り取られた感光体表面の削り粉（はぼ１μ
ｍ以下）が感光体表面とクリーニングブレードとの間の
隙間に適度にもぐり込むことによって生じる潤滑性を持
たせ易くするので、クリーニングブレードの反転等によ
るクリーニング不良を防止することができる。

一方、感光体表面を粗面化する方法としては、特開昭５
３−９２１３３号公報や特開昭５７−９４７７２号公報
に記載されているようにブラシや研磨材を用いたりした
サンドブラスト法などによる機械的な研磨の方法、特開
昭５３−９２１３３号公報に記載されているように塗工
時の乾燥条件等で表面をゆず版状にする方法や溶剤にさ
らす方法、さらには特開昭５２−２６２２６号公報に記
載されているように表面層にあらかじめ粉体粒子を添加
して塗工し粗面化する方法等がある。このうち機械的に
研磨する方法はクリーニングブレードと感光体表面との
間の潤滑性を増加させるという点で最も好ましい。

それは機械で研磨することによって発生する感光体表面
の削り粉がそのまま潤滑剤として作用するためである。

また、機械的研磨のうち、フィルム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、研磨材が有機電子写真感光体に埋め込まれ易
く、ピンホールの原因となったり、電子写真特性を劣化
させたりするのに対して、フィルム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。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、感光体表面を研磨材で圧接研磨して粗面
化する従来の機械的研磨法では、研磨材の圧接状態、圧
接圧、研磨速度の違いにより同一感光体上でもその粗面
化状態にむらが生じてしまい、粗面化状態を制御するこ
とは非常に困難であり、粗面化状態の浅い所では、クリ
ーニングブレードと感光体との間の摩擦が緩和されずに
クリーニングブレードの反転やエツジ部の欠損が生じた
り、また、粗面化状態の深い所では、画像上の傷模様と
して画像欠陥が発生するなどの欠点があった。

また、有機感光層を基体上に塗布した際、基体の端部に
膜厚のみだれ（通常５０μｍ程度の凸）が生じ、このみ
だれは、電子写真プロセスに組み込んで使用した際にト
ナーの融着を引き起こし、画像欠陥を招くので感光層塗
工後乾燥前にみだれ部を溶剤により剥離する工程を設け
ることが通例になっている。しかしこの剥離を行うと、
未乾燥感光層や溶剤の液ハネ、および溶剤による塗膜の
変質が生じる場合が有り、感光体製造の収率を下げる原
因となっていた。

本発明の目的は、クリーニングブレードの反転やエツジ
部の欠損等によるクリーニング不良及び画像上の傷模様
を防止することのできる電子写真感光体の表面粗面化処
理法を提供することにある。

本発明の他の目的は、このクリーニング不良を防止する
ために行う電子写真感光体の表面粗面化を所定の範囲内
に均一に行うことのできる、表面粗面化法を提供するこ
とにある。

本発明の更なる目的は、感光体塗工時に生じる膜厚のみ
だれ部を削減、均一化することのできる電子写真感光体
の表面粗面化処理法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、感光体表面の粗面化について鋭意検討を
重ねた結果、フィルム状研磨材を用いて電子写真感光体
の表面を粗面化する方法において、該感光体の部位に応
じて２種類以上の研磨粒子径の異なる研磨材を使い分け
て該感光体の表面処理を行うことによって、ＪＩＳ規格
ＢＯ６０１で定義される１０点平均粗さ（Ｒｚ）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、これら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得られ、クリーニング不
良が防止できるとともに、更に、感光体の塗工時に発生
する膜厚のみだれの削除、均一化をも可能にしたもので
ある。

即ち、本発明は、フィルム状研磨材を用いて電子写真感
光体の表面を粗面化する方法において、該感光体の部位
に応じて２種類以上の研磨粒子径の異なる研磨材を使い
分けて該感光体の表面処理を行うことを特徴とする電子
写真感光体の表面粗面化処理法である。

フィルム状研磨材を用いて電子写真感光体の表面を粗面
化する方法において、クリーニングブレードと当接する
感光体表面の粗面化は、研磨粒子径が０．１μｍ未満だ
と粗面化の効果が出す、また５０６０μｍより大きいと
感光体に傷が入り画像欠陥となるため、研磨粒子径が０
．１μｍから５０．０μｍのもので粗面化し、約５０μ
ｍちり上がっている感光体のみだれ部（画像域外）は、
より大きな研磨粒子径の研磨材を用いないと削り取るの
に時間がかかるため、大きめな研磨粒子径の研磨材で粗
面化するというのが本発明の特徴である。この感光体の
それぞれの部位の粗面化が終了した後、それぞれ研磨粒
子径の細かい研磨材で粗面化すると粗面化面が均一化さ
れるため、この粗面化工程を加えることが好ましい。

本発明の表面粗面化法の実施に当たっては、例えば第１
図に示すように、フィルム状研磨材２、送り出しローラ
ー３、弾性押さえローラー４及び巻き取りローラー５か
らなる研磨系、及びフィルム状研磨材２′、送り出しロ
ーラー３′、弾性押さえローラー４′及び巻き取りロー
ラー５′からなる研磨系の２組あるいはそれ以上のフィ
ルム状研磨材による研磨系を用いる。このフィルム状研
磨材２　（２’　）は送り出しローラー３　（３’　）
から、電子写真感光体ｌに圧接しているゴム型押さえロ
ーラー４　（４’　）を経由させて巻き取りローラー５
　（５’　）へ矢印６（６′）の方向に移動させられこ
の際にフィルム状研磨材２　（２’　）は押さえローラ
ー４　（４’　）の位置で電子写真感光体ｌの表面を摺
擦する。本発明において用いられるフィルム状研磨材は
全てその粒子径が異なり、電子写真感光体１のそれぞれ
の部位に応じてそれぞれ研磨粒子径の適した研磨材が研
磨する。

本発明の実施に用いるフィルム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、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。

本発明の表面粗面化法によって処理される電子写真感光
体は、第３図に示すように、導電性支持体１０上に有機
感光層１１が積層されたものであり、この感光層１１は
好ましくは電荷発生層１２と電荷輸送層１３に機能分離
された積層型感光層である。

導電性支持体１０として、アルミニウム、アルミニウム
合金、ステンレスなどの金属、導電性物質を単独又は適
当なバインダーと共に塗布して導電層を設けた金属、あ
るいは導電処理したプラスチックや紙などをドラム状又
はシート状に底形したものなど、従来公知のいずれのも
のも用いることができる。

電荷発生層１２は、アゾ顔料、キノン顔料、キノシアニ
ン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン
顔料などの電荷発生物質を、ポリビニルブチラール、ポ
リスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリカーボネートなどの結着性樹脂に分散含有さ
せて形成することができ、また、真空蒸着装置によって
蒸着膜として形成することもできる。好ましい膜厚は０
．０１〜３μｍである。

電荷輸送層１３はスチリル系化合物、ヒドラゾン系化合
物、トリアリールアミン系化合物、カルバゾール系化合
物、オキサゾール系化合物、ピラゾリン系化合物などの
電荷輸送物質を、ボリアリレート、ポリスチレン、アク
リル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネートなどの結着
剤樹脂に分散含有させて形成することができる。好まし
い膜厚は１０〜３０１、ｔｍである。また、感光層１１
の構成として電荷発生層１２を電荷輸送層１３の上に形
成してもよく、さらには感光層１１は前述の電荷発生物
質と電荷輸送物質とを同一層に含有させた単一層型であ
ってもよい。

さらに、導電性支持体１０と感光層１１との間には、接
着性及びバリヤー性を向上させるために下引き層などの
中間層を設けてもよい。

本発明の方法で表面粗面化された電子写真感光体は、感
光体に対してカウンタ一方向に当接されたゴムブレード
によるクリーニング手段を有する電子写真プロセスに用
いられる。

〈実施例１〉 ８０φＸ　３６０　ｍ　ｍのアルミニウムシリンダーを
支持体とし、これに可溶性ナイロン（６−６６−６１０
−１２四元ナイロン共重合体）の５％メタノール溶液を
浸漬塗布して１μｍ厚の下引き層を設けた。

次に下記構造式 のジアスアゾ顔料１０部（重量部、以下同様）、ポリビ
ニルブチラール（ブチラール化度６８％、数平均分子量
２００００）　５部及びシクロヘキサノン５０部をｌφ
ガラスピーズを用いたサンドミルで２０時間分散した。

この分散液にメチルエチルケトン７０〜１２０（適宜）
部を加え、下引層上に塗布して膜厚０．１μｍの電荷発
生層を形成した。

次に、ビスフェノール２型ポリカーボネート（粘度平均
分子量３００００） １０部及び下記構造式 のヒドラゾン化合物ｌＯ部をモノクロルベンゼン６５部
中に溶解し、この溶液を上記電荷発生層上に浸漬塗布し
て１８μｍ厚の電荷輸送層を形成した。これ等各層形成
時には充分乾燥を行った。この感光体の平均面粗さは０
．０μｍであった。また、この感光体の収率は９７％で
あった。

さて、上記方法で作製した感光体を、第１図に示す装置
を用いてクリーニングブレード当接部位に対しては、初
め研磨粒子径９．０μｍの研磨材にて、次に研磨粒子径
０．５μｍの研磨材にて粗面化する一方、同時に、膜厚
のみだれ部位に対しては、初め研磨粒子径８０．０μｍ
の研磨材にて、次に研磨粒子径１．０μｍの研磨材にて
粗面化を行ったところ、この感光体の表面平均面粗さ（
Ｒｚ）は１．０μｍであり、最小・最大面粗さはそれぞ
れ０．８μｍ・１．２μｍであり、更に膜厚ムラは３．
８μｍの凸であった。また粗面化工程の収率は１００％
であった。そしてこの感光体を帯電、像露光、現像、転
写およびゴムブレードによるクリーニング（線圧１１ｇ
／ｃｍ）を有する電子写真装置（ＮＰ−３５２５、キャ
ノン製）に組み入れて、繰り返し画像出し評価を行った
ところ、ｌＯ万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。

〈実施例２〉 実施例１と同様にして塗工した感光体において、クリー
ニングブレード当接部位に対して、初め研磨粒子径１２
，０μｍの研磨材にて研磨する一方、膜厚のみだれ部位
に対しては初め研磨粒子径７０．０μｍの研磨材にて共
に同時に粗面化を行い、次に研磨粒子径０．３μｍの研
磨材にて両部位を粗面化したところ、この感光体の表面
平均面粗さ（Ｒｚ）は１．１μｍであり、最小・最大面
粗さはそれぞれ０．８μｍ・１．４μｍであり、更に膜
厚ムラは５．０μｍの凸であった。また粗面化工程の収
率は１００％であった。この感光体を実施例１と同様の
電子写真装置に組み入れて繰り返し画像出し評価を行っ
たところ、ｌＯ万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と同様にして塗工した感光体において、クリー
ニングブレードの当接部位に対して、初め研磨粒子径８
．０μｍの研磨材にて、次に研磨粒子径０．３μｍの研
磨材にて粗面化する一方、同時に、膜厚のみだれ部位に
対しては、研磨粒子径４５．０μｍの研磨材にてのみ粗
面化したところ、この感光体の表面平均面粗さ（Ｒｚ）
は１．２μｍであり、最小・最大面粗さはそれぞれ０．
９μｍｓ１．４μｍであり、更に膜厚ムラは６．５μｍ
の凸であった。また粗面化工程の収率は１００％であっ
た。この感光体を実施例１と同様の電子写真装置に組み
入れて繰り返し画像出し評価を行ったところ、１０万枚
まで何ら問題が発生しなかった。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と同様にして塗工した感光体において、クリー
ニングブレードの当接部位に対して、研磨粒子径３．０
μｍの研磨材にてのみ粗面化する一方、同時に膜厚のみ
だれ部位に対しては研磨粒子径８０．０μｍの研磨材に
てのみ粗面化したところ、この感光体の表面平均面粗さ
（Ｒｚ）は１．４μｍ１最小・最大面粗さはそれぞれ０
．７μｍ−１，７μｍであり、更に膜厚ムラは４．９μ
ｍの凸であった。また粗面化工程の収率は１００％であ
った。そしてこの感光体を実施例１と同様の電子写真装
置に組み入れて繰り返し画像出し評価を行ったところ、
１０万枚まで何ら問題が発生しなかった。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において感光体を研磨しない以外は同様の装置
、実験を行ったところ、繰り返し画像出し１０万枚程で
クリーニングブレードの反転が起こり、装置が作動しな
くなった。これを比較例１としてその結果を表１に示す
。

〈比較例２〉 実施例１と同様にして塗工した感光体において、クリー
ニングブレード当接部位に対してのみ、初め研磨粒子径
９．０μｍの研磨材にて、次に研磨粒子径０．５μｍの
研磨材にて粗面化を行ったところ、この感光体の表面平
均面粗さ（Ｒｚ）は１．０μｍであり、最小・最大面粗
さはそれぞれ０．８μｍ・１．２μｍであったが膜厚の
みだれ部位は粗面化していないため５２．３μｍの凸の
ままであった。ただし粗面化工程の収率は１００％であ
った。この感光体を実施例１と同様の電子写真装置に組
み入れて繰り返し画像出し評価を行ったところ、２万枚
すぎから膜厚のみだれ部にトナーの融着が起こり始め、
３万枚位には画像欠陥として表われるようになった。こ
れを比較例２としてその結果を表１に示す。

〈比較例３〉 実施例１と同様にして塗工した感光体において、感光層
塗工後乾燥前に膜厚のみだれている部位を溶剤により剥
離する工程を設けた。この感光体をクリーニングブレー
ド当接部位に対してのみ、初め研磨粒子径９．０μｍの
研磨材にて、次に研磨粒子径０．５μｍの研磨材にて粗
面化を行ったところ、この感光体の表面平均面粗さ（Ｒ
ｚ）は１．０μｍ１最小・最大面粗さはそれぞれ０．８
μｍ−１，２μｍであり、更に膜厚ムラは５．５μｍで
あった。ただし、粗面化工程の収率は１００％ではある
もののその前の膜厚みだれの剥離工程により、感光体塗
工の収率は８８％と下がった。これを比較例３として、
その結果を表１に示す。

以上、実施例１〜４及び比較例１〜３かられかるように
、感光体の部位に応じて２種類以上の研磨粒子径の異な
る研磨材を使い分けて該感光体の表面処理を行うことに
より、均一な粗面化ができ、クリーニングブレードと感
光体表面との間の潤滑持続性が向上するとともに、感光
体塗工時の膜厚ムラを、感光体製造収率を下げることな
く削減、削除できることがわかる。

〔発明の効果〕

以上説明して来たように、本発明によれば均一な粗面化
を収率を下げずに出来、すぐれた、クリーニング不良の
ない画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表面粗面化法に用いることのできる装
置の模式的断面図である。 第２図はクリーニングブレードを利用するクリーニング
装置の作用を説明するためのその概要断面図である。 第３図は本発明の表面粗面化法によって処理される電子
写真感光体の一例を示す断面図である。 弔 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フィルム状研磨材を用いて電子写真感光体の表面を粗面
   化する方法において、該感光体の部位に応じて２種類以
   上の研磨粒子径の異なる研磨材を使い分けることを特徴
   とする電子写真感光体の表面粗面化法。