JPH08114932A

JPH08114932A - 電子写真感光体の製造方法

Info

Publication number: JPH08114932A
Application number: JP6249799A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Taniguchi; 英明谷口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-10-14
Filing date: 1994-10-14
Publication date: 1996-05-07

Abstract

(57)【要約】【構成】感光体１の導電性基体２上に有機材料からな
る感光層３を塗布形成した後に、この感光層３上からレ
ーザー光１２を照射して導電性基体２上に光学的反射特
性の異なるマーキング領域４を形成する。【効果】従来の感光層３を形成する際の塗布不良が解
消されて、感光体製造における良品率の向上およびコス
ト削減が行える。また、有機材料により形成された感光
層３は照射されたレーザー光１２によって飛散すること
がないので、良好な塗膜状態を保持して、確実にマーキ
ング領域４を形成することができ、このマーキング領域
４を用いての正確なプロセス制御が実行できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置の画像形
成プロセス制御を行うために、基体表面に光学的反射特
性の異なる部分を有する電子写真感光体の製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機等の電子写真装置におけ
る画像形成プロセスは、コピー（画像形成）スタートキ
ー入力を基点とし、予めプログラムで設定された順序に
従って、感光体の駆動、感光体への電荷付与、露光によ
る潜像形成、現像、給紙、用紙への像転写、用紙への像
定着、感光体表面のクリーニング、および感光体の残留
電位除電までの各工程が行われ、コピー画像が得られ
る。

【０００３】近年、コピー画像の高画質化を求める市場
要求に応じて、一定濃度の良質な黒ベタおよびハーフト
ーン画像を得るために、感光体の帯電電位、光学系ラン
プ電圧、あるいはトナー濃度といった画像形成プロセス
因子の制御が行われている。そのために、帯電電位およ
び露光後表面電位を表面電位計によって測定し、基準電
位との差を求めることによって、帯電器の印加電圧ある
いは光源のランプ電圧を制御したりする方法や、一定濃
度のパッチのトナー像を感光体の一部に形成して、その
トナー像の濃度を光学センサーで測定し、現像剤中のト
ナー比率を制御したりする方法等が採用されている。

【０００４】これらの方法は、感光体表面の一部に静電
潜像あるいはトナー像を形成し、その形成部分の表面電
位あるいはトナー像濃度を測定し、その情報をもとに良
好な画像が得られるように制御回路から出力された制御
情報を用いてプロセス各部を制御するものであり、通
常、原稿コピー前に実行される。この中で、静電潜像あ
るいはトナー像の形成は、例えばコピースタートキー入
力の信号を基点とし、設定された時間経過後に複写機の
原稿台の一部に設けられた一定濃度のパッチを露光し
て、あるいは露光後、トナーにより現像して行われる。

【０００５】この場合、コピースタートキーの信号入力
時の感光体の回転開始位置は一定していない。そのた
め、感光体表面上に形成されるパッチの露光像あるいは
トナー像は、常に一定の位置に形成されることはない。
この結果、感光体の形状精度（真円度）や回転振れ精度
等の機械的ばらつき、あるいは、感光体の表面上位置に
よる感光性能のばらつきにより感光体表面に形成された
静電潜像から得られる表面電位あるいはトナー画像から
得られるトナー像濃度の測定センサー出力が、形成位置
により異なることとなる。従って、コピー動作毎に一定
濃度のパッチに対する露光後表面電位あるいは露光後の
トナー像濃度の測定出力値がばらつくこととなる。すな
わち画像濃度がコピー動作毎に一定とならず、良好な画
像を得るための制御が困難となる。

【０００６】そこで、近年、コピー動作毎に行われる一
定濃度のパッチに対する露光後表面電位あるいは露光後
のトナー画像濃度等の測定が感光体上で常に同じ位置で
行われるように、感光体上に基準位置を示す信号源とな
る部分（マーキング部分）を設けることがなされてい
る。このマーキング部分は他の領域と光学的反射特性が
異なるように形成されており、例えば、特開平６−３５
３７９号公報においては研削用の砥石やテープ、あるい
は研削剤等を用いて、また、特開平６−１４９１３６号
公報においてはレーザー照射により、マーキング部分を
研削加工形成する方法がそれぞれ開示されている。

【０００７】ところで、感光体はアルミニウム等からな
る導電性の基体（素管）上に感光層を積層して形成した
ものである。そして、上記のいずれの公報においても、
マーキング加工は感光体の素管に対して施され、マーキ
ング部分形成後に感光層が積層されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような、マーキン
グ部分の形成を素管の段階で行なってから、感光層を形
成することは、感光体の製造工程において次のような問
題を引き起こしている。

【０００９】まず、感光層形成前の洗浄工程において、
研削加工されて微小な凹凸状態を示すマーキング部分の
洗浄性が悪くなり、洗浄ムラが生じる。例えば、洗浄溶
剤が付着したり、アルミニウム基体の切粉が残留したり
する。そして、次の感光層形成工程において、この洗浄
ムラがシミ等となって現れる。特に、感光層形成が塗布
方法による場合は、図９に示すように、洗浄されずに残
ったアルミニウム基体２２の切粉２５が塗布溶液２６中
に混入して、基体２２表面に付着していわゆる目玉を形
成したり、また、基体２２が浸漬していく際に、マーキ
ング部分２４によりマーキング部分２４の上面部の塗布
が阻止されてスジ２７が発生したり、さらに、基体２２
が引き上げられる際に、マーキング部分２４によりマー
キング部分２４の下面部にタレ２８が生じたり、といっ
た塗布不良を招いていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１に記載の電子写真感光体の製造
方法は、導電性基体上に感光層を形成した後に、上記感
光層上からレーザー光を照射して上記導電性基体上に光
学的反射特性の異なる部分を設けることを特徴としてい
る。

【００１１】また、本発明の請求項２に記載の電子写真
感光体の製造方法は、請求項１に記載の電子写真感光体
の製造方法において、上記感光層に有機感光材料を用い
ることを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１の方法によれば、導電性基体上に感光
層を形成してから、導電性基体上にレーザー光を照射し
て研削し、光学的反射特性の異なる部分を設けている。
これにより、感光体の製造の際の、まず、導電性基体
（素管）の洗浄工程において、導電性基体が未だ研削加
工が施されておらず、平滑であるために、洗浄ムラが生
じず、後の感光層形成工程において、シミ等の発生を避
けることができる。特に、感光層形成が塗布方法による
場合は、従来、発生していた目玉、スジ、タレ等の塗布
不良の問題を解消することができる。

【００１３】また、請求項２の方法によれば、感光層に
有機感光材料を用いている。これにより、他の感光材料
を用いての感光層ではレーザー光の照射によって感光層
が飛散してしまったが、この有機感光層においてはレー
ザー光の照射により感光層が飛散することなく、塗膜状
態を良好に保持して、確実に導電性基体上に光学的反射
特性の異なる部分を設けることができる。

【００１４】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図７
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１５】図１に示すように、本実施例に係る感光体
１は、径３０〜２４２ｍｍのドラム状に形成されてお
り、アルミニウム等から成る導電性基体（以下、基体と
称する）２上に感光層３が積層されたものである。基体
２の表面は、表面粗さＲmax ０．２〜１．０μｍに精密
加工仕上げされている。感光層３は、以下に述べる浸漬
塗布方法により形成された有機感光層である。

【００１６】まず、下引層として、共重合ナイロン樹脂
（CM4000、東レ（株）製）６重量部をメタノール９４重
量部に溶解したものに、洗浄工程を経た基体２を浸漬さ
せ、塗布してから、乾燥させて、膜厚１．０μｍに形成
した。

【００１７】次に、この下引層の上部に電荷発生層とし
て、ε型銅フタロシアニン（リオフォトンEPPC、東洋イ
ンキ（株）製）２重量部、ブチラール樹脂（エスレック
BL-1、積水化学（株）製）１重量部、テトラヒドロフラ
ン１００重量部を調合し、ボールミルにて８時間分散し
たものに再び基体２を浸漬させ、塗布した後、８０℃で
３０分間乾燥させて、膜厚０．４μｍに形成した。

【００１８】さらに、この電荷発生層の上部に電荷輸送
層として、ブタジエン系電荷輸送材（1,1 - ビス（ｐ−
ジエチルアミノフェニル）−4,4 −ジフェニル−1,3 −
ブタジエン、高砂香料（株）製）１重量部、ポリカーボ
ネート樹脂（パンライトL-1225、帝人化成（株）製）１
重量部、シリコーン系レベリング剤（KF-96 、信越化学
工業（株）製）0.0001重量部をジクロロメタン１０重量
部に溶解したものに更に基体２を浸漬させ、塗布した
後、８０℃で１時間乾燥させて、膜厚１７μｍに形成し
た。

【００１９】そして、この感光層３上から後述するよう
にレーザー照射を行って、基体２上に例えば方形状のマ
ーキング領域４を形成し、その光学的反射特性が他部と
異なるようにした。尚、このマーキング領域４は画像形
成領域外に形成される。また、その形状は方形状の他、
楕円状、円形状等が考えられる。

【００２０】感光層３上からのレーザー照射による基体
２上へのマーキング領域４の形成について、図２に示し
ながら、以下に述べる。

【００２１】感光体１の表面にレーザー照射を行うため
に、次のレーザー照射装置が用いられる。このレーザー
照射装置は、レーザー（ＹＡＧレーザー）発振器（レー
ザマーカＳＬ−４７５Ｆ、最大出力３０Ｗ、ＮＥＣ社
製）５と、ミラー６および結像レンズ７を組み込んだ水
平移動自在なユニット８と、回転駆動される治具９・９
によって感光体１を支持する加工台１０と、ユニット８
および治具９・９を駆動制御する制御ユニット１１とを
備えている。

【００２２】上記のレーザー照射装置において、レーザ
ー発振器５から照射されたビーム径約８０μｍのレーザ
ー光１２（波長１．０６μｍ、出力２Ｗ、周波数８ｋＨ
_Z）は、ミラー６を通った後、結像レンズ７により集光
されて、加工台１０上に治具９・９によりチャックされ
固定されている感光体１の基体２表面上に達し、マーキ
ングを行う。この際、制御ユニット１１に制御されて、
ユニット８は図中矢印Ａ−Ｂ方向にスキャン（ドラム軸
方向移動）し、これと同期して感光体１は治具９・９に
より図中矢印Ｃ方向に回転（ドラム周方向移動）する。
つまり、ユニット８が１スキャンし、かつ、感光体１が
所定角度回転する間に、レーザー照射が行われる。ま
た、照射されるビームは、強度分布においてガウス分布
を持ち、ビーム毎に一部重なりを持つので、均一な強度
でレーザー照射が行われる。尚、このレーザー光１２の
照射により、感光層３は飛散することなく、塗膜状態は
良好である。

【００２３】この結果、基体２上には図３（ａ）に示す
ようなマーキング領域４が形成される。このマーキング
領域４は方形状であり、照射ピッチ（Ｐ₁×Ｐ₂）は２
５×８０μｍとなっている。また、マーキング領域４
は、図３（ｂ）に示すように、微小な凹凸状態を呈して
おり、基体２上における表面粗さＲmax は４〜９μｍ程
度であり、これに対して、マーキング領域４以外の部分
（非マーキング領域）の基体２上における表面粗さＲma
x は０．２〜０．５μｍである。これにより、マーキン
グ領域４と非マーキング領域とでは、明らかに光反射特
性は異なってくる。すなわち、図４に示すように、感光
層３上から、感光層３に吸収されない光（例えば、波長
９５０ｎｍの赤外線）を感光体１に照射すると、感光層
３を透過した光は、非マーキング領域では殆ど反射する
が、マーキング領域４ではその表面粗さのために乱反射
する。

【００２４】このマーキング領域４の基体２上における
表面粗さＲmax ４〜９μｍは、表１に示すように、マー
キング領域４の塗膜状態から決められたものである。す
なわち、マーキング領域４の塗膜状態が、良好であると
き（表中のサンプルｇおよびｋ）の表面粗さＲmax が
４．１μｍおよび５．３μｍであり、少し飛び散るとき
（表中のサンプルｄ）の表面粗さＲmax が８．９μｍで
あることから、表面粗さＲmax は４〜９μｍが適当と思
われる。

【００２５】そして、マーキング領域４を上記の値の表
面粗さに形成するために、レーザー照射条件（レーザー
出力、照射ピッチ等）が適宜選択される。

【００２６】

【表１】

【００２７】また、このマーキング領域４と非マーキン
グ領域との感光層３上における表面粗度差は、０．５μ
ｍ以下、さらに言えば０．１μｍ以下であることが望ま
しい。これは、この感光体１が実際に、例えば、レーザ
ープリンターに搭載されて画像形成が行なわれる際に、
マーキング領域４と非マーキング領域との感光層３上に
おける表面粗度に大きな違いがあるために、その境界部
分やマーキング領域４で、例えば、現像工程において、
トナーが均一に付着せずに飛散、脱落してしまったり、
クリーニング工程において、クリーニング不良が生じた
りすることを防止するためである。

【００２８】また、照射されたレーザー光１２は可視光
を通過させる感光層３には全く反応せず、光を通さない
アルミニウムから成る基体２に対してのみ反応してアル
ミニウム分子の結合力を弱め、分散させることでマーキ
ングを行なっている。このとき、図５に示すように、分
散したアルミニウムは、感光層３と基体２表面の接触部
に若干量存在するものの、硬化した感光層３の表面近く
へは飛散しない。このため、マーキング領域４以外に与
える影響はなく、従って画質には殆ど影響を及ぼさな
い。

【００２９】ここで、実際に、このマーキング領域４が
形成されている感光体１を搭載したレーザープリンター
における画像形成のプロセス制御について、図６のフロ
ーチャートに従いながら説明する。

【００３０】まず、レーザープリンターの電源をＯＮす
ると、感光体１の回転が始動し（Ｓ１）、それと同時に
光センサーの発光部より長波長光が出力されて、受光部
でその反射光を受光する（Ｓ２）。このとき、微小時間
毎に受光部の電圧が出力されて図７に示す波形が得られ
る（Ｓ３）。すなわち、マーキング領域４の出力値は、
非マーキング領域に比べて約３０％となっており、マー
キング領域４の検出が確実、容易に実行される。そし
て、このマーキング領域４を検出したあと、この部分を
基準にして、プロセス制御を開始する。

【００３１】プロセス制御においては、まず、予め基準
の表面電位または現像濃度を測定しておく（Ｓ４）。次
に、通常の帯電プロセスを行って、その表面電位を表面
電位計にて測定するか、あるいは、通常の帯電プロセス
の後、現像を行い、感光体１上のトナー像を光学的に測
定する（Ｓ５）。そして、それぞれの基準値と測定値と
を比較する（Ｓ６）。測定された表面電位が所定の表面
電位より外れていた場合には、補正値を算出し（Ｓ
７）、この補正値に基づいて帯電器の出力を補正する
（Ｓ８）。あるいは、測定された現像濃度が所定の濃度
より外れていた場合には、補正値を算出し（Ｓ７）、こ
の補正値に基づいて帯電出力やレーザー出力を補正する
（Ｓ８）。そして、プリント動作が実行される。このよ
うにして、プロセス制御を実行した結果、得られた画像
は一定の画質を保持することができた。

【００３２】次に、本実施例に対して行なわれた比較例
について、以下に述べる。

【００３３】〔比較例１〕本比較例に係る感光体は、感
光層が硫化カドミウム系（ＣｄＳ）の感光材料を用い
て、蒸着・スパッタリングにより形成された以外は、マ
ーキング方法等前記実施例１と全て同様である。しか
し、図８に示すように、この感光体をレーザープリンタ
ーに用いてプロセス制御を行なおうとしたところ、光セ
ンサーでのマーキング領域の検出はＳＮ比が小さすぎる
ことから良好に行なうことができなかった。また、マー
キング領域形成時のレーザー照射条件を種々変更した
が、いずれも充分な信号出力値を示さなかった。さら
に、本感光体は、マーキング領域での感光層の表面粗度
が大きすぎるために、画像形成過程において、トナー落
ちとクリーニング不良を生じた。

【００３４】〔比較例２〕本比較例においては、感光層
の感光材料をアモルファスシリコン系（ａ−Ｓｉ）に変
更し、感光層形成方法を蒸着・スパッタ法にした以外
は、マーキング方法等前記実施例１と全て同様である
が、マーキング領域形成時のレーザー光照射により感光
層が飛散してしまった。さらに、本感光体をレーザープ
リンターに搭載して画像形成動作を実行したところ、マ
ーキング領域での感光層の表面粗度が大きすぎるため、
トナー落ちとクリーニング不良を生じた。

【００３５】〔比較例３〕本比較例は前記実施例１と
は、感光層３の感光材料をセレン系（Ａｓ₂Ｓｅ₃）
に、感光層の形成方法を蒸着・スパッタ法に変更した以
外は、マーキング方法等全て同じであるが、比較例２と
同様の結果となった。

【００３６】以上のように、本実施例の感光体１の製造
方法は、基体２上に感光層３を塗布形成した後に、感光
層３上からレーザー光１２を照射して、研削し、マーキ
ング領域４を形成している。すなわち、感光層形成以前
の基体２には、マーキング領域４は未だ形成されていな
い。これにより、従来、基体２上にマーキング領域を形
成してから感光層を形成していたために生じていた、感
光層形成工程の前工程である、洗浄工程における洗浄ム
ラ、および感光層の塗布形成工程における塗布不良等の
不都合が解消されて、感光体の製造における良品率が向
上し、コスト削減を行なうことができる。また、感光層
３に有機感光材料を用いる。これにより、他の感光材料
を用いた感光層では、マーキング領域を形成するために
照射されたレーザー光１２によって感光層が飛散してし
まったのが、有機感光材料からなるこの感光層３におい
ては、レーザー光１２の照射によって感光層３が飛散す
ることなく、塗膜状態を良好に保持して、確実にマーキ
ング領域４を形成することができ、これを用いての画像
形成のプロセス制御を正確に行なうことができる。

【００３７】尚、マーキング領域４を感光体１の感光層
３部分に設けるのは、以下の理由による。マーキング領
域を、例えば、感光体１の両端部の感光層未塗布部に設
けた場合、この未塗布部分には現像槽のＤＳＤ（Develo
pment Sleeve Distance ）カラーを接触させて現像条件
を一定に保つ方式を採用していることが多く、このＤＳ
Ｄカラーとの接触により素地が荒れて、キズが付いてし
まうために、マーキング領域の信号が検出できなくなる
からである。

【００３８】また、マーキング加工の延長として、基体
２上に信号や文字を記録して、情報として利用すること
もできる。例えば、感光体の製造番号や感度等を記録し
ておけば、トラブルや欠陥が生じた場合の追跡や、他の
感光体との分別を行うことができる。

【００３９】〔実施例２〕次に、本発明の他の実施例に
ついて図１、図２および図７に基づいて説明すれば、以
下の通りである。尚、説明の便宜上、前記の実施例の図
面に示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の
符号を付記し、その説明を省略する。

【００４０】本実施例においては、感光体１上に形成さ
れる感光層３の有機感光材料とレーザー照射条件が前記
実施例１とは異なっている。

【００４１】感光層３は電荷発生層と電荷輸送層とから
成る。既に洗浄を終えた基体２上に、まず、電荷発生層
として、ジブロムアンスアンスロン１重量部、ブチラー
ル樹脂（エスレックBM-2、積水化学（株）製）１重量
部、シクロヘキサノン１２０重量部を調合し、ボールミ
ルにて１２時間分散したものを浸漬塗布方法により、塗
布してから、８０℃で３０分間乾燥させて、膜厚０．５
μｍに形成した。次に、この電荷発生層の上部に電荷輸
送層として、ヒドラゾン系電荷輸送材（ABPH、日本化薬
（株）製）１重量部、ポリカーボネート樹脂（パンライ
トL-1250、帝人化成（株）製）１重量部、シリコーン系
レベリング剤（KF-96 、信越化学工業（株）製）0.0001
3 重量部をジクロロエタン８重量部に加えて４５℃で加
熱溶解し、完全に溶解した後に自然冷却したものを、浸
漬塗布してから、８０℃で１時間乾燥させて、膜厚２０
μｍに形成した。

【００４２】そして、図２のレーザー照射装置を用い
て、この感光層３上から出力１Ｗ、周波数３ｋＨ_Zのレ
ーザー光１２を照射して、基体２上に照射ピッチ（Ｐ₁
×Ｐ₂）が６６×８０μｍであるマーキング領域４を形
成した。この際、レーザー光１２の照射によって感光層
３は飛散することなく、塗膜状態は良好であった。

【００４３】そして、実際に、このマーキング領域４が
形成されている感光体１をレーザープリンターに搭載し
て、プリンター内に取り付けられた光センサーにより感
光体１を回転させながら、受光側出力をモニターしたと
ころ、図７に示す波形を得、感光体１中でのマーキング
領域４を示す信号出力を確認できた。すなわち、感光体
１中に光学的反射特性の異なるマーキング領域４が良好
に形成されていることがわかる。

【００４４】以上のように、本実施例においても、前記
実施例１と同様の効果が得られた。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の電子写真感光体の製造方法は、導電性基体上に感光層
を形成した後に、上記感光層上からレーザー光を照射し
て上記導電性基体上に光学的反射特性の異なる部分を設
ける方法である。

【００４６】これにより、感光体の製造の際の、洗浄工
程における洗浄性が向上し、また、感光層形成工程にお
ける塗布不良等の不具合が解消されるので、感光体の製
造における良品率が向上し、ひいてはコストダウンを行
えるという効果を奏する。

【００４７】また、本発明の請求項２に記載の電子写真
感光体の製造方法は、請求項１に発明の電子写真感光体
の製造方法において、上記感光層に有機感光材料を用い
る方法である。

【００４８】これにより、レーザー光の照射によって感
光層が飛散することなく、良好な塗膜状態を保持して、
確実に導電性基体上に光学的反射特性の異なる部分を設
けることができるので、この光学的反射特性の異なる部
分を用いての画像形成のプロセス制御が正確に実行でき
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１および２に係る感光体の斜視
図である。

【図２】図１の感光体上にレーザー照射装置によりマー
キング領域を形成する説明図である。

【図３】図１の感光体上に形成されたマーキング領域を
示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図４】マーキング領域と非マーキング領域における光
の反射状態を示す説明図である。

【図５】レーザー照射によって分散したアルミニウム基
体の分子の存在状態を示す断面図である。

【図６】図１の感光体を用いてのプロセス制御のフロー
チャートである。

【図７】図１の感光体の光学的特性を示す特性図であ
る。

【図８】比較例１および３に係る感光体の光学的特性を
示す特性図である。

【図９】従来の感光体の製造における基体への感光層の
塗布方法を示した説明図である。

【符号の説明】

１感光体（電子写真感光体）２導電性基体３感光層４マーキング領域（光学的反射特性の異なる部分）１２レーザー光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に感光層を形成した後に、上
記感光層上からレーザー光を照射して上記導電性基体上
に光学的反射特性の異なる部分を設けることを特徴とす
る電子写真感光体の製造方法。
【請求項２】上記感光層に有機感光材料を用いることを
特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体の製造方
法。