(57)【要約】【課題】  研磨テープを用いて研磨を行うことにより生じうる課題を解決することが可能な電子写真感光体の製造方法等を提供する。【解決手段】  基体上に少なくとも非晶質材料で構成された光導電層を有する電子写真感光体１０１の製造方法は、磁性粉体１０３が外周面上に磁力で付着しているマグネットローラー１０２を回転させ、磁性粉体１０３によって電子写真感光体１０１の表面を研磨する工程を有する。【選択図】  図１
2006106476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に少なくとも非晶質材料で構成された光導電層を有する電子写真感光体の製造方法において、
外周面上に磁性粉体が磁力で付着している磁性ローラーを回転させ、前記磁性粉体による前記電子写真感光体表面の研磨工程を有す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】
複数の前記磁性粉体を用いて前記電子写真感光体表面を研磨する、請求項１に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
研磨テープを前記電子写真感光体表面に圧接させて前記電子写真感光体表面を研磨する工程をさらに有する、請求項１または２に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項４】
前記磁性粉体を用いた研磨工程と前記研磨テープを用いた研磨工程とを同時に行う、請求項３に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項５】
前記研磨テープを用いた研磨工程を行った後に、前記磁性粉体を用いた研磨工程、又は前記磁性粉体を用いた研磨工程と前記研磨テープを用いた研磨工程とを同時に行う工程により前記電子写真感光体表面を研磨することを特徴とする請求項３に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項６】
前記研磨テープのみを用いた研磨工程に要する時間が、全研磨工程に要する時間の４０％以下であることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の電子写真感光体の製造方法によって作製された電子写真感光体を用いることを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファックス等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置に適用可能なアモルファスシリコン系の光導電層を形成した電子写真感光体（以下、「ａ−Ｓｉ感光体」という場合もある。）の製造方法および前記電子写真感光体が用いられる電子写真装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真感光体に関して、電子写真感光体表面の層厚むらを制御した電子写真感光体の製造方法や、クリーニング性向上及び高湿環境下での画像流れ防止を目的とした電子写真感光体表面の微細形状を規定した技術等の研磨技術を用いた電子写真感光体の製造方法の提案がなされている。
【０００３】
中でも、表面にＳｉＣ層を有する電子写真感光体に研磨テープを圧接させることにより、電子写真感光体表面の層厚むらをÅオーダー（１０-10ｍオーダー）で除去する研磨技術が開示されている（特許文献１を参照）。
【０００４】
また、１０μｍ×１０μｍの範囲における表面粗さを研磨手段により制御した電子写真感光体の製造方法についても開示されている（特許文献２を参照）。
【特許文献１】特公平０７−７７７０２号公報
【特許文献２】特開２００２−４０６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の研磨テープを用いた電子写真感光体の製造方法においては、以下のような課題があった。
【０００６】
まず、研磨テープを圧接させてａ−Ｓｉ感光体の表面を研磨した場合、研磨テープとａ−Ｓｉ感光体との摺擦面での摩擦熱により、砥粒を固定するための接着剤の役割を果たす樹脂成分が研磨テープからａ−Ｓｉ感光体に転写される場合があった。電子写真装置において、このような樹脂成分が付着した電子写真感光体を用いた場合、高湿環境下で樹脂成分の影響により電子写真感光体表面への水分の吸着による表面抵抗の低下とそれに伴って発生する画像流れ（高湿流れ）が発生する場合があった。また、電子写真感光体表面へと樹脂成分が転写させる際に、研磨時に発生した研磨残渣が樹脂成分中に混入して付着することにより、画像形成プロセス内において、電子写真感光体表面とクリーニングブレードとの摩擦抵抗の増加によるトルク上昇及び研磨残渣によるクリーニングブレードの損傷のために、クリーニング不良を生じる場合があった。
【０００７】
逆に、樹脂成分の電子写真感光体への転写を抑制するために、Ｔｇ（ガラス転移温度）の高い樹脂を用いた研磨テープの使用したり、また、摺擦面の冷却等を行ったりするなどの方法を取ると、研磨テープの変形量が減少するために、電子写真感光体と研磨テープとの接触面積の低下により研磨レートが低下して研磨処理の時間が伸びる場合があった。
【０００８】
また、研磨テープによる研磨工程を長時間行うと、電子写真感光体表面に存在する異常成長部を研磨した時に発生しやすい大きな研磨残渣や表面に付着したダスト等が電子写真感光体と研磨テープとの研磨面に挟まれる確率が高くなるため電子写真感光体表面に研磨による傷が発生する場合があった。
【０００９】
更に、使用済みの研磨テープは、砥粒の脱落及び樹脂成分の加圧、加熱による変形等が生じていることから再生利用が難しく、また研磨工程において多量の研磨テープを使用することから、電子写真感光体表面の研磨が製品のコストダウンの妨げになっていた。
【００１０】
更には、電子写真感光体の表面は微小な凹凸を有しており、このような表面を研磨テープにより研磨することで凸部が選択的に研磨され、これによって平らな研磨面を生じる。このため、研磨砥粒を変更しても電子写真感光体表面の良好な微小な凹凸形状が必ずしも得られなかった。更に、研磨テープによる研磨面が平面となってしまうために、加圧弾性ローラーから加えられる単位当りの圧力は研磨が進むにつれ減少する。これにより、研磨時間の増加に伴い研磨レートが低下するため、目的とする表面形状にするまでに多くの時間を要する場合があった。
【００１１】
更には、研磨テープによる安定した研磨を実現するためには、安定して研磨可能な研磨装置が必須であり、電子写真感光体の長手方向での加圧及び研磨テープの張りの均一性、回転部の変心等の設計に高精度が求められるうえ、研磨装置の小型化による生産性の改善等も求められるため、要求を満たす研磨装置の設計が非常に難しかった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、研磨テープを用いて研磨を行うことにより生じうる上述した課題の少なくとも１つを解決することが可能な電子写真感光体の製造方法等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の電子写真感光体の製造方法は、基体上に少なくとも非晶質材料で構成された光導電層を有する電子写真感光体の製造方法において、外周面上に磁性粉体が磁力で付着している磁性ローラーを回転させ、前記磁性粉体による前記電子写真感光体表面の研磨工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁性粉体が磁性ローラーの外周面上に磁力で付着している磁性粉体によって電子写真感光体の表面が研磨されるため、研磨テープを用いて研磨を行うことにより生じうる上述のような問題を低減することが可能である。
【００１５】
また、磁性粉体による研磨と研磨テープによる研磨とを併用した場合であっても、研磨テープから電子写真感光体に転写した樹脂成分を磁性粉体による研磨で除去できることから、研磨テープのみを用いて研磨を行う場合に比べて生じうる問題を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
［電子写真感光体表面研磨装置］
図１（ａ）は、本発明の一実施形態による、磁性ローラー上の磁性粉体で電子写真感光体表面を研磨する研磨装置を示した模式的な概略断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の要部の詳細を示す模式的な概略断面図である。
【００１８】
図１（ａ）に示す研磨装置は、内部に磁性体を有する磁性ローラーであるマグネットローラー１０２を有している。このマグネットローラー１０２は、マグネットローラー容器１０４の内部に収容されている。マグネットローラー１０２は、表面に磁力で付着した磁性粉体１０３によって覆われている。電子写真感光体１０１とマグネットローラー１０２は不図示の回転機構に接続されており、それぞれ回転可能になっている。マグネットローラー容器１０４は可動台１０７に固定されている。可動台１０７は、移動機構１０８によって、電子写真感光体１０１に近づく方向へ、マグネットローラー１０２の表面の磁性粉体１０３が電子写真感光体（ａ−Ｓｉ感光体）１０１に接する位置までベース１０９上を移動する。この研磨装置は、このようにして磁性粉体１０３を電子写真感光体１０１に接触させることで、電子写真感光体１０１の表面を磁性粉体１０３で研磨する。
【００１９】
磁性粉体１０３は、マグネットローラー１０２内部の磁性体によってブラシ状に形成される。電子写真感光体１０１の表面をそのブラシ状の磁性粉体１０３で研磨することで、研磨時に発生した研磨残渣及び研磨前、研磨中に付着したダスト等を研磨面から除去することにより、研磨傷を抑制することが可能となる。
【００２０】
マグネットローラー１０２内部の磁性体は、通常のフェライト磁石等の金属や、プラスティックマグネット等の磁性体を円筒状に形成したものであり、マグネットローラー上に良好なブラシ状の磁性粉体を形成するためには多極磁性体を用いることが好ましい。
【００２１】
また、磁性体の磁束線密度が低いものを用いた場合、マグネットローラー１０２の表面で生じる磁性粉体１０３の穂立ち部の流動性が高くなるため、電子写真感光体１０１の表面の微細な形状の凹部へと選択的に入り易くなり、研磨後の微細な形状は丸みを有する形状となる。逆に、磁性体の磁束線密度が高いものを用いた場合、穂立ち部の流動性が低下するために微細な形状の中で高い凸部が研磨されやすくなり、研磨後の微細な形状は凸部が平坦化された形状となる。よって、磁性体の磁束線密度は、電子写真感光体１０１の表面の形状等によって適宜選択する必要があるが、磁束線密度が低くすぎる場合には磁性粉体１０３をマグネットローラー１０２の表面に維持できなくなることから、マグネットローラー１０２の表面で３００Ｇ（ガウス）以上とすることができるような磁性体を使用することが好ましい。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、マグネットローラー１０２の表面を覆う磁性粉体１０３の層厚は、マグネットローラー１０２と板状の磁性体規制ブレード１０５との間隔（ＳＢ距離）により制御される。磁性粉体層の電子写真感光体１０１上におけるニップ幅（電子写真感光体１０１と磁性粉体１０３との接触部における、電子写真感光体１０１の周方向の幅）は、研磨レートや研磨後の形状に影響を与えるため、ニップ幅を安定して制御することにより安定性及び再現性の高い研磨が可能となる。ニップ幅の制御手段として、図１の研磨装置では、上記のＳＢ距離、および電子写真感光体１０１とマグネットローラー１０２との間隔であるＳＤ距離を制御することで容易に実現できる。ＳＤ距離は、図１に示す研磨装置においては、マグネットローラー容器１０４に接続されたマイクロメーター１０６により容易に調整が可能である。ニップ幅は、広げると研磨レートが上がり、狭めると研磨レートが下がることから、ＳＢ距離及びＳＤ距離は適宜選択する必要がある。マグネットローラー１０２と電子写真感光体１０１との接触を防ぐ観点から、ＳＢ距離及びＳＤ距離は１００μｍ以上にすることが好ましい一方、ニップ幅を広げていくと研磨レートが飽和することからＳＢ距離は１５００μｍ以下にすることが好ましい。
【００２３】
上述したように、マグネットローラー１０２の外周は、マグネットローラー１０２が有する磁性体の磁力により付着した磁性粉体１０３で覆われている。この磁性粉体１０３としては、一般にフェライト、マグネタイト等の磁性粉体や、周知の磁性トナーのキャリアを使用することが可能である。磁性粉体１０３の表面が樹脂膜等でコーティングされていると、電子写真感光体１０１と磁性粉体１０３との摩擦が低下して研磨レートが低下するため、磁性粉体１０３には表面が樹脂膜等でコーティングされていない磁性粉体を使用することが好ましい。
【００２４】
また、磁性粉体１０３の形状は、焼結体等の球形の磁性粉体と焼結体を粉砕したもの等の不定形の磁性粉体とに大きく分けられる。球形の磁性粉体よりも不定形の磁性粉体の方が電子写真感光体１０１の表面と磁性粉体１０３との摩擦抵抗が大きくなるため研磨レートが高くなる。このことから、磁性粉体１０３の形状は研磨レート等に応じて適宜選択する必要がある。
【００２５】
更に、磁性粉体１０３の粒径は、電子写真感光体１０１の研磨前の表面形状や、研磨後に目標とする表面形状等によって適宜選択する必要がある。これについては図２〜６を用いて説明する。
【００２６】
図２，図４および図６は、電子写真感光体表面を１０μｍ×１０μｍ視野で観察したＡＦＭ像の一例を示す図である。図２のＡＦＭ像では、１〜２μｍ程度の幅の山部とサブμｍ程度の幅の谷部とが見られる。このような微細な表面形状を有するａ−Ｓｉ感光体１０１の表面を、図３に示すように粒径が比較的小さい粒度分布（約０．３〜１μｍ）を有する磁性粉体１０３で研磨すると、磁性粉体１０３の粒径が谷部の幅より細かいために谷部も研磨できるため、研磨後のａ−Ｓｉ感光体１０１の表面形状は図４のＡＦＭ像に示すような丸みを帯びた形状となる。
【００２７】
逆に、ａ−Ｓｉ感光体１０１の表面を、図５に示すように粒径が比較的大きい粒度分布（約１０〜６０μｍ）を有する磁性粉体１０３で研磨すると、磁性粉体１０３の粒径が谷部の幅よりも大きく、谷部には磁性粉体１０３が入れないために、山部が選択的に研磨される。そのため、研磨後のａ−Ｓｉ感光体１０１の表面形状は図６のＡＦＭ像に示すような山部が平坦な形状となる。よって、電子写真感光体１０１の研磨前の表面形状や、研磨後に目標とする表面形状等によって磁性粉体の粒径を適宜選択する必要があるが、研磨による電子写真感光体１０１の加工ダメージを少なくする観点から粒径が１００μｍ以下の磁性粉体１０３を用いることが好ましい。
【００２８】
本実施形態の研磨装置は、磁性粉体１０３による研磨の際、電子写真感光体１０１を回転させてその表面を研磨することにより、電子写真感光体１０１の外周面を均一に研磨することが可能である。このときの電子写真感光体１０１の回転数は、回転数を下げると電子写真感光体１０１の表面の微細な凹部を選択的に研磨し、かつ研磨レートも低下する傾向が見られ、回転数を上げていくと凸部が研磨されやすく、かつ研磨レートも向上する傾向が見られるため、研磨前後の電子写真感光体１０１の表面形状、研磨レート及び研磨量によって適宜選択する必要があるが、安定した研磨を行うためには１０〜５００ｒｐｍとすることが好ましい。
【００２９】
また、電子写真感光体１０１の表面を研磨する際に、マグネットローラー１０２に吸着されている磁性粉体１０３を絶えず入れ替えることにより安定した研磨を行うことが可能となるため、マグネットローラー１０２も回転させることが好ましい。このとき、電子写真感光体１０１の表面と磁性粉体１０３とが接する位置において、電子写真感光体１０１の回転方向とマグネットローラー１０２の回転方向とが同一方向であるよりも逆方向である方が研磨レートが向上することから、マグネットローラー１０２の回転方向は図１（ａ）に示すように電子写真感光体１０１の回転方向とは逆方向であることが研磨時間短縮の点から好ましい。
【００３０】
図７は、本実施形態の研磨装置の一変形例を示す図である。さらに研磨レートを向上させるには、図７に示すように１つの電子写真感光体２０１に対して複数の研磨ユニットを備え、複数のマグネットローラー２０２で電子写真感光体２０１の表面の研磨することが有効である。図７の研磨装置のように２本のマグネットローラー２０２を使用することで、図１の研磨装置と比べ約２倍の研磨レートが得られ、研磨後の形状は図１で示す研磨装置で研磨した時と同等の表面形状が得られる。
【００３１】
なお、図７において符号２０１〜２０９を参照して示す研磨装置の各構成は、図１において符号１０１〜１０９を参照して示した各構成と同様であるので、それらに関する詳しい説明は省略する。
【００３２】
ただし、図７に示す研磨装置においては、目的とする研磨後の表面形状を得るために、２つの研磨ユニットにおいてそれぞれ使用される磁性粉体２０３の材質、形状、粒度分布及び粒径、マグネットローラー２０２内部の磁性体及び磁束線密度、マグネットローラー２０２及び電子写真感光体２０１の回転数、ＳＤ距離、ＳＢ距離等のパラメーターの１つ以上を互いに異なる値に設定して、電子写真感光体１０１の表面を研磨しても良い。
【００３３】
図８は、本実施形態の研磨装置の他の変形例を模式的に示す概略断面図である。図８に示す研磨装置は、磁性粉体３０３を用いた研磨ユニットと、研磨テープ３１０を用いた研磨ユニットとを有している。磁性粉体３０３を用いた研磨ユニット（符号３０２〜３０９）は、図１および図７に示した研磨装置と同様であるので、ここではその研磨ユニットに関する説明は省略し、研磨テープ３１０を用いた研磨ユニットについて説明する。
【００３４】
研磨テープ３１０を用いた研磨ユニットは、内部に圧接部材としての加圧弾性ローラー３１１が接続されている加圧弾性ローラー容器３１２を有している。研磨テープ３１０は、不図示の回転機構に接続された定量送り出しローラー３１４とキャプスタンローラー３１５とによって送り出し量が制御されており、送り出しロール３１６から送り出された研磨テープ３１０は、搬送経路支持棒３１３を経由して巻き取りロール３１７によって巻き取られる構成となっている。加圧弾性ローラー容器３１２は、移動機構３１８によって電子写真感光体３０１の方向へと移動することによって、電子写真感光体３０１の表面に研磨テープ３１０を押し当てて研磨を行うように構成されている。図８に示す研磨装置のように、磁性粉体３０３を備えたマグネットローラー３０２と研磨テープ３１０とを併用して研磨することにより、磁性粉体３０３のみで研磨するよりも更に広い範囲で電子写真感光体３０１の表面形状を変化させることが可能となる。
【００３５】
図８に示す研磨装置には、磁性粉体３０３を用いた研磨ユニットと研磨テープ３１０を用いた研磨ユニットとが各１つずつ設置されているが、各々の研磨ユニット数は、研磨レートや、目的とする電子写真感光体表面の形状等により適宜決定すればよい。
【００３６】
研磨テープ３１０は、通常はラッピングテープと呼ばれるものが好ましく、それに含まれる砥粒としては炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化アルミニウム（Ａl2Ｏ3）、α酸化鉄（Ｆe2Ｏ3）、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、ダイヤモンド（Ｃ）、シリカ（ＳｉＯ2）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）等が用いられる。また、砥粒の粒径は、細かすぎると研磨レートが低下し、粗すぎると電子写真感光体３０１の表面への加工ダメージが大きくなることから、０．１〜１００μｍ、更には１〜４０μｍが好適である。
【００３７】
研磨テープ３１０には、一般によく知られた塗布方法、例えばドクターブレード（ナイフエッジ）コート法、デップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法等により、砥粒を含む接着剤を塗布することが可能である。
【００３８】
研磨テープの送り速度は、研磨レート、研磨傷、処理コスト、摩擦による発熱等を考慮しながら適宜決定すれば良いが、１〜３００ｍｍ／ｍｉｎ、更には１０〜１００ｍｍ／ｍｉｎにすることが好ましい。
【００３９】
加圧弾性ローラー３１１は、芯金上に可撓性部材としてのゴムを形成することにより作成される。このゴムに用いる材質としては、ネオプレン（登録商標）ゴム、シリコーンゴム等の材質が挙げられる。ＪＩＳゴム硬度が高くなると研磨レートは向上するが徐々に飽和していくため、加圧弾性ローラー３１１のゴムにはＪIＳゴム硬度が２０〜９０程度のものを用いるのが好ましい。
【００４０】
また、加圧弾性ローラー３１１の形状は、感光体３０１の母線方向に均一な処理を行うために中央部の直径が両端部より太いものが好ましく、直径差が０．０１〜０．６ｍｍ、さらには０．０２〜０．４ｍｍが好適である。
【００４１】
更に、電子写真感光体３０１を研磨する際に、回転する電子写真感光体３０１への加圧弾性ローラー３１１の押し当て圧力を９．８×１０3〜２．０×１０6Ｎ／ｍ2にすることが好ましく、４．９×１０4〜９．８×１０5Ｎ／ｍ2にすることがより好ましい。押し当て圧力が低すぎると研磨レートの低下につながり、逆に、高すぎると研磨面での発熱により研磨テープ３１０の樹脂成分が多量に電子写真感光体３０１の表面へと転写されてしまうためである。
【００４２】
電子写真感光体３０１と研磨テープ３１０とが接する研磨面において、摩擦熱による研磨テープ３１０の樹脂成分の電子写真感光体３０１への転写及び研磨テープ３１０からの砥粒の脱落等を防ぐために、研磨面を水や冷風等で冷却した方が好ましい。研磨面の冷却方法としては、研磨面を直接冷却しても良いし、加圧弾性ローラー表面に冷却手段を接触させても良いし、電子写真感光体３０１の内部を冷却しても良い。
【００４３】
図８に示す研磨装置のように、磁性粉体３０３を用いた研磨ユニットと研磨テープ３１０を用いた研磨ユニットとを両方備える場合には、磁性粉体３０３で研磨を行った後に研磨テープ３１０で研磨を行っても良いし、逆に、研磨テープ３１０で研磨を行った後に磁性粉体３０３で研磨を行っても良いし、更には、磁性粉体３０３と研磨テープ３１０とで同時に研磨を行っても良い。
【００４４】
また、図１及び図９に示す研磨装置のように、磁性粉体を用いた研磨装置と研磨テープを用いた研磨装置とが別々の装置であっても良いが、研磨時間の短縮、作業性の向上の面から、図８に示す研磨装置のように磁性粉体３０３及び研磨テープ３１０の両方を備える研磨装置の方がより好ましい。なお、図９に示す研磨装置（符号４１０〜４１９）は、図８に示した研磨装置のうち研磨テープを用いた研磨ユニットのみで構成されているものであり、これに関する詳しい説明は省略する。
【００４５】
図８に示す研磨装置によれば、磁性粉体３０３を用いて研磨した後に研磨テープ３１０を用いて研磨することにより、電子写真感光体３０１に目的の表面形状を作りだすために必要な時間が短縮可能であるとともに、研磨テープ３１０の使用量も抑えられることからコストダウンにも繋がる。
【００４６】
また、研磨テープ３１０を用いて研磨した後に磁性粉体３０３を用いて研磨することにより、上記のような研磨時間の短縮及びコストダウンの効果に加え、研磨テープ３１０で研磨した際に電子写真感光体へと付着した樹脂成分及び研磨残渣を磁性粉体３０３による研磨で除去することが可能となるため、クリーニング不良及び高湿環境下での「高湿流れ」を抑制することが可能となる。
【００４７】
更に、磁性粉体３０３と研磨テープ３１０とを併用して同時に研磨することにより、研磨テープ３１０で研磨した際に付着する樹脂成分及び研磨残渣を直ぐに除去することができるため、上記のように研磨時間の短縮、コストダウン、クリーニング不良および「高湿流れ」の抑制の効果に加え、研磨傷を抑制することが可能となる。
【００４８】
本発明において、磁性粉体３０３で研磨を行った後に研磨テープ３１０で研磨を行い、且つ研磨テープ３１０を用いた研磨工程に要する時間を全研磨工程に要する時間の４０％以下にすることで電子写真感光体を研磨することが、より好ましい。これは、磁性粉体３０３を用いた研磨工程のみで電子写真感光体表面を研磨した時、研磨初期に磁性粉体３０３が異常成長部の周囲のみを研磨してしまう場合があり、その結果、ごく希ではあるが、異常成長部が脱落し、その脱落部分が白ポチとして画像に現れる場合があった。しかし、このような構成とすることで、研磨初期に研磨テープ３１０を用いた研磨工程により電子写真感光体表面の異常成長部を平坦化でき、更にその後に、磁性粉体を用いた研磨工程により電子写真感光体の表面形状を制御することが可能となるため、更に安定して電子写真感光体表面を研磨することが可能となる。このとき、研磨テープ３１０を用いた研磨工程の時間を全研磨工程の４０％より長い時間とすると、電子写真感光体３０１と研磨テープ３１０との研磨面に、異常成長部を研磨した時に発生しやすい大きな研磨残渣や、研磨途中で電子写真感光体の表面に付着したダスト等が挟まれる確率が高くなるため、電子写真感光体に研磨による傷が発生する場合があるため、研磨テープ３１０を用いた研磨工程の時間を全研磨工程の４０％以下とすることが好ましい。
【００４９】
［電子写真感光体］
本発明に用いられる電子写真感光体は、基体上に少なくとも非晶質材料で構成された光導電層を有することを特徴としている。図１０に、本発明に好適な電子写真感光体の一実施形態としてａ−Ｓｉ感光体の模式的な概略断面図を示す。
【００５０】
図１０（ａ）に示す電子写真用感光体１１００は、円筒状基体１１０１の上に、水素原子またはハロゲン原子を構成要素として含むアモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘ」と表記する。）を有する光導電性を有する光導電層１１０２が設けられている。
【００５１】
図１０（ｂ）に示す電子写真用感光体１１００は、円筒状基体１１０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層１１０２と、アモルファスシリコン系（又はアモルファス炭素系）表面層１１０３とが設けられて構成されている。
【００５２】
図１０（ｃ）に示す電子写真用感光体１１００は、円筒状基体１１０１の上に、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層１１０４と、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層１１０２と、アモルファスシリコン系（又はアモルファス炭素系）表面層１１０３とが設けられて構成されている。光導電層１１０２と表面層１１０３との界面に関しては、連続的に変化させ界面反射を抑制する界面制御を施しても良い。
【００５３】
図１０（ｄ）に示す電子写真用感光体１１００は、円筒状基体１１０１の上に、光導電層１１０２が設けられている。この光導電層１１０２はａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層１１０５及び電荷輸送層１１０６からなり、その上にアモルファスシリコン系（又はアモルファス炭素系）表面層１１０３が設けられている。電荷発生層１１０５と表面層１１０４との界面に関しては、連続的に変化させ界面反射を抑制する界面制御を施しても良い。
【００５４】
本実施形態における電子写真感光体１１００の表面の研磨は、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）のように表面層１１０３まで形成した後に行っても良い。あるいは、図１０（ａ）のように光導電層１１０２まで形成した後に表面の研磨を行い、その研磨後に光導電層１１０２上に表面層１１０３を形成しても良い。
【００５５】
［電子写真感光体製造装置］
上述してきたａ−Ｓｉ感光体は、一般的に知られている真空蒸着法、スパッタリング法、イオンブレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜方法により、図１０に示すように基体上にアモルファスシリコンからなる光導電層を形成することで作製することができる。なかでも、プラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスにＲＦ帯やＶＨＦ帯の高周波電力を印加してグロー放電により分解し、基体上に堆積膜を形成する方法によりａ−Ｓｉ感光体を作製することが好ましい。
【００５６】
図１１は、電源周波数としてＶＨＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法による電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的な概略構成図である。図１１に示す製造装置は電子写真感光体を同時に６本作製することが可能な構成である。この製造装置は、少なくとも、円筒状基体１００１を内包できる減圧可能な反応容器１００２と、反応容器１００２内に原料ガスを供給するための原料ガス導入管１００９及び原料ガスを分解するための電力を導入するカソード１００７からなる堆積装置と、反応容器１００２内に原料ガスを供給する原料ガス供給装置１００４と、反応容器１００２内を排気するための不図示の排気装置と、カソード１００７に電力を供給する電力供給装置とを有している。
【００５７】
次に、この製造装置を用いたａ−Ｓｉ感光体の製造方法について説明する。まず、反応容器１００２内に円筒状基体１００１を設置し、不図示の排気装置により排気口１０１２を介して反応容器１００２内を排気した後、不活性ガスを反応容器１００２内に供給する。そして、反応容器１００２の内圧を所望の圧力に設定した後に、ヒーター１００８によって円筒状基体１００１を所望の温度まで加熱する。
【００５８】
以上の手順により加熱工程が終了した後、続いて堆積層形成工程を行う。反応容器１００２内の不活性ガスを不図示の排気装置により排気した後、反応容器１００２内に原料ガス供給装置１００４から原料ガス導入管１００９を介して原料ガスを供給する。反応容器１００２の内圧が安定したところで、高周波電力源１００５からカソード１００７にマッチングボックス１００６を介して高周波電力の供給を行い、反応容器１００２内にグロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって、反応容器１００２内の原料ガスが分解され、円筒状基体１００１上に所定の堆積層が形成される。なお、堆積層の基体周方向の均一性を向上させるために、堆積層形成中、モーター１０１１によって駆動部１０１０を介して基体１００１を所定の速度で回転させることが有効である。こうして、堆積層が所望の膜厚に到達したら高周波電力の供給を停止し、原料ガス供給装置１００４からの原料ガスの供給を停止することで堆積層の形成を終える。同様の作業を複数回続けて行うことによって、多層構造を持つ堆積層を円筒状基体１００１上に形成することができる。
【００５９】
［電子写真装置］
本発明により作製された電子写真感光体が用いられる電子写真装置の一実施形態を図１２に示す。なお、本例の電子写真装置は、円筒状の電子写真感光体が用いられる場合に好適なものである。
【００６０】
図１２において、電子写真感光体５０４の周囲に、電子写真感光体５０４に静電潜像形成のための帯電を行う一次帯電器５０５と、静電潜像の形成された電子写真感光体５０４に現像剤（トナー）を供給するための現像器５０６と、電子写真感光体表面のトナーを紙などの転写材５１３に移行させるための転写帯電器５０７と、電子写真感光体表面の浄化を図るクリーナー５０８とが配設されている。本例は感光体表面の均一削除を有効に行うため、前述のような弾性ローラー５０８ａとクリーニングブレード５０８ｂを用いて電子写真感光体表面の浄化を行っているが、いずれか一方のみでも差し支えない。また、クリーナー５０８と一次帯電器５０５の間には、次回の複写動作に備えて電子写真感光体表面の除電を行うための除電ランプ５１０が配設されており、また転写材５１３は送りローラー５１４により送られる。露光Ａの光源には、ハロゲン光源、あるいは単一波長を主とする光源を用いる。
【００６１】
このような電子写真装置を用いた複写画像の形成は、例えば以下のように行なわれる。まず、電子写真感光体５０４を所定の速度で矢印の方向へ回転させ、一次帯電器５０５を用いて電子写真感光体５０４の表面を一様に帯電させる。次に、帯電された電子写真感光体５０４の表面に画像の露光Ａを行い、該画像の静電潜像を電子写真感光体５０４の表面に形成させる。そして電子写真感光体５０４表面に静電潜像の形成された静電潜像部が現像器５０６の設置部を通過する際に、現像器５０６によってトナーが電子写真感光体５０４の表面に供給され、静電潜像がトナー５０６ａによる画像として顕像化（現像）され、更にこのトナー画像は感光体５０４の回転とともに転写帯電器５０７の設置部に到達し、ここで送りローラー５１４によって送られてくる転写材５１３に転写される。
【００６２】
転写終了後、分離帯電器により転写材を電子写真感光体から静電気力を利用して分離させる。分離はベルト、爪などを用いて機械的に分離しても良い。次の複写工程に備えるために電子写真感光体５０４の表面から残留トナーがクリーナー５０８によって除去され、更に該表面の電位がゼロ若しくは殆どゼロとなるように除電ランプ５１０により除電され、１回の複写工程を終了する。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
【００６４】
＜電子写真感光体製造例１＞
図１１に示すプラズマ処理装置を用いて、円筒状基体（直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの鏡面加工を施した円筒状のアルミニウムシリンダー）上に下記表１に示す条件で、電荷注入阻止層、光導電層、表面層の順に成膜を行い、正帯電ａ−Ｓｉ感光体を８本作製した。なお、表１に示す製造条件中の「２００→２０」は、ＳｉＨ4の流量を２００ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）から２０ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）まで連続的に変化させることを表し、同様に「０→８０」はＣＨ4の流量を０ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）から８０ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）まで連続的に変化させることを表している。
【００６５】
【表１】
2006106476.tif 000003
【００６６】
表１の条件により作製した電子写真感光体の表面粗さＲａを、下記の方法で、電子写真感光体の長手方向中心を円周方向に６０°間隔で６点測定したところ、Ｒａの平均値は４５ｎｍであり、電子写真感光体の全周にわたってほぼ均一であった。
【００６７】
電子写真感光体の表面粗さＲａは、Quesant社製の走査型プローブ顕微鏡（SPM: Scanning Probe Microscope）であるQ-SCOPE250(Version3.181)により測定したＡＦＭ(Atomic Force Microscope)観察像から計算した値を用いた。測定範囲は、１０μｍ×１０μｍの範囲であり、電子写真感光体の表面粗さＲａは、測定されたＡＦＭ観察像をQ-SCOPE250の「Tilt Removal」により「Parabolic Line by line補正」を行った後に得られる三次元形状から成るＡＦＭ観察像から計算された値を用いた。
【００６８】
＜実施例１＞
電子写真感光体製造例１で作製した電子写真感光体を、図１に示す研磨装置を用いて磁性粉体により電子写真感光体の表面粗さＲａの平均が３０ｎｍ±１ｎｍになるまで研磨処理を実施した。
【００６９】
具体的には、電子写真感光体の回転数を９０ｒｐｍ、マグネットローラーの回転数を２４０ｒｐｍ、ＳＤ距離を０．４ｍｍ、ＳＢ距離を１．０ｍｍに調節し、磁性粉体には同和鉄粉工業株式会社製Ｃｕ-Ｚｎフィライト（ＤＦＣ４５０）を用いた。
【００７０】
上記条件で得られた研磨処理後の電子写真感光体について、高湿流れ、研磨傷、クリーニング不良を下記の条件により評価した。測定に使用した電子写真装置は、キヤノン製デジタル電子写真装置ｉＲ−６０００（前露光６６０ｎｍＬＥＤアレイ、画像露光６５５ｎｍレーザー、プロセススピード２６５ｍｍ／ｓｅｃ）を用いた。
【００７１】
高湿流れ、研磨傷及びクリーニング不良についての評価は、電子写真感光体を３０℃、８０％の高温高湿環境下に設置し、昼間に電子写真感光体を稼働して耐久を実施している間は感光体ヒーターをオンにして感光体表面温度を約４０℃に維持し、夜間に電子写真装置を停止している間は感光体ヒーターをオフにするシーケンスで耐久評価により実施した。具体的には、印字率１％と通常より印字率が低いテストパターンを用いて、一日当り２万枚の連続通紙耐久を１５日間実施して３０万枚までの通紙耐久を行い、２万枚毎の終了時及び朝一のスタート時にいろはチャート、ベタ黒チャート及び中間調チャートを出力し、高湿流れの評価を行った。研磨傷は、２万枚終了時のベタ黒チャート及び中間調チャートを出力した画像で評価した。クリーニング不良は、２万枚終了時に目視で電子写真感光体上におけるクリーニング不良の有無を判断することにより評価した。その評価結果を下記の表２に示す。
【００７２】
＜実施例２＞
２つの研磨ユニットを備えた図７の研磨装置を用いて、表２に示したように研磨処理時間を１０分とした以外は実施例１と同様に研磨処理及び評価を行った。その評価結果を表２に示す。
【００７３】
＜実施例３＞
電子写真感光体製造例１により作成した電子写真感光体を、図８に示す研磨装置により磁性粉体と研磨テープとを同時に用いて表面粗さＲａの平均が３０ｎｍ±１ｎｍになるまで研磨処理を実施した。
【００７４】
具体的には、磁性粉体を用いた研磨ユニットの条件は実施例１と同様であり、研磨テープを用いた研磨ユニットの条件は、研磨テープの送り速度を３０ｍｍ／ｍｉｎとし、加圧弾性ローラーから電子写真感光体への圧力を２．０×１０5Ｎ／ｍ2とし、加圧弾性ローラーの材質にはＪＩＳゴム硬度５０のネオプレン（登録商標）ゴムを用い、加圧弾性ローラーの形状は中央部の直径が両端部より０．１ｍｍ太い形状とし、研磨テープには富士写真フィルム社製ラッピングテープＬＴ−Ｃ２０００（砥粒：炭化珪素（ＳｉＣ）、粒径：６μｍ、塗布方法：ドクターブレード（ナイフエッジ）コート法）を用い、研磨テープの冷却は行わなかった。
【００７５】
上記研磨処理条件で処理した電子写真感光体について、実施例１と同様に高湿流れ、研磨傷、クリーニング不良の各項目を評価した。その評価結果を表２に示す。
【００７６】
＜実施例４＞
電子写真感光体製造例１により作成した電子写真感光体を、図８に示す研磨装置を用いて、磁性粉体と研磨テープとを同時に用いるのではなく、研磨テープで研磨した後に磁性粉体で研磨を行うことにより電子写真感光体の表面粗さＲａの平均が３０ｎｍ±１ｎｍになるまで研磨処理を実施した。このときの具体的な研磨条件は表２に示したように、研磨テープで２分間研磨した後に磁性粉体で１９分間の研磨を行うように、研磨テープから磁性粉体による研磨に切り替えた以外は実施例３と同様にして研磨した。
【００７７】
上記研磨処理条件で処理した電子写真感光体について、実施例１と同様に高湿流れ、研磨傷、クリーニング不良を評価した。その評価結果を表２に示す。
＜実施例５＞
電子写真感光体製造例１により作成した電子写真感光体を、図８に示す研磨装置を用いて、研磨テープで研磨した後に磁性粉体で研磨を行うことにより電子写真感光体の表面粗さＲａの平均が３０ｎｍ±１ｎｍになるまで研磨処理を実施した。表２に示したように、研磨テープで１０分間研磨した後に磁性粉体で１５分間の研磨を行うように、研磨テープから磁性粉体による研磨に切り替えた以外の研磨条件は実施例３と同様に研磨した。
【００７８】
上記研磨処理条件で処理した電子写真感光体について、実施例１と同様に高湿流れ、研磨傷、クリーニング不良を評価した。その評価結果を表２に示す。
【００７９】
＜実施例６＞
電子写真感光体製造例１により作成した電子写真感光体を、図８に示す研磨装置を用いて、研磨テープで研磨した後に磁性粉体で研磨を行うことにより電子写真感光体の表面粗さＲａの平均が３０ｎｍ±１ｎｍになるまで研磨処理を実施した。このときの具体的な研磨条件は表２に示したように、研磨テープで１４分間研磨した後に磁性粉体で１４分間の研磨を行うように、研磨テープから磁性粉体による研磨に切り替えた以外は実施例３と同様に研磨した。
【００８０】
上記研磨処理条件で得られた電子写真感光体について、実施例１と同様に高湿流れ、研磨傷、クリーニング不良を評価した。その評価結果を表２に示す。
【００８１】
＜実施例７＞
電子写真感光体製造例１により作成した電子写真感光体を、図８に示す研磨装置を用いて、実施例４とは逆に磁性粉体で研磨した後に研磨テープで研磨を行うことにより電子写真感光体の表面粗さＲａの平均が３０ｎｍ±１ｎｍになるまで研磨処理を実施した。このときの具体的な研磨条件は表２に示したように、磁性粉体で１４分間研磨した後に研磨テープで１４分間の研磨を行うように、磁性粉体から研磨テープによる研磨に切り替えた以外は実施例３と同様に研磨した。
【００８２】
上記研磨処理条件で処理した電子写真感光体について、実施例１と同様に高湿流れ、研磨傷、クリーニング不良を評価した。その評価結果を表２に示す。
【００８３】
＜比較例１＞
電子写真感光体製造例１により作成した電子写真感光体を、図９に示す研磨装置により、研磨テープを用いて電子写真感光体の表面粗さＲａの平均が３０ｎｍ±１ｎｍになるまで研磨処理を実施した。このときの具体的な研磨条件は、表２に示したように、研磨テープで４０分間研磨処理した以外は実施例３に記載した研磨テープを用いた研磨ユニットの条件と同じである。
【００８４】
上記研磨処理条件で処理した電子写真感光体について、実施例１と同様に高湿流れ、研磨傷、クリーニング不良を評価した。その評価結果を表２に示す。
【００８５】
［評価結果］
実施例１〜７及び比較例１について、高湿流れ、研磨傷、クリーニング不良に関する評価結果を表２に示す。
【００８６】
【表２】
2006106476.tif 000004
【００８７】
表２中において、評価結果を示す記号はそれぞれ、◎：非常に優れている、〇：優れている、△：実用上問題なし、×：実用上問題あり、を意味している。
【００８８】
表２から分かるように、磁性粉体による研磨（実施例１，２）又は磁性粉体と研磨テープとを併用した研磨（実施例３〜７）は、研磨テープだけで研磨を行う従来技術（比較例１）よりも研磨時間が短縮され、かつ研磨後の電子写真感光体の高湿流れ、研磨傷及びクリーニング不良が良化されている。なかでも、磁性粉体による研磨（実施例１，２）および磁性粉体と研磨テープとを使用した研磨（実施例３〜７）によって研磨された電子写真感光体は、良好な評価結果が得られ、特に、研磨テープのみを用いた研磨時間が全研磨工程に要する時間の４０％以下とする条件で研磨を行った場合（実施例４，５）には特に良好な評価結果が得られた。
【００８９】
この結果から、高湿流れにしては、実施例７のように磁性粉体で研磨した後に研磨テープを使用することで研磨テープによる研磨時間を短縮して、研磨テープから電子写真感光体の表面に転写される樹脂成分の量を減らすこと、さらに、実施例３〜６のように磁性粉体と研磨テープで同時に研磨するか、または研磨テープで研磨した後に磁性粉体で研磨することで、研磨テープから電子写真感光体の表面に転写された樹脂成分を除去すること、さらには、実施例１または２のように磁性粉体のみによる研磨手段を用いて研磨することで、樹脂成分が電子写真感光体の表面に付着させないこと、が良好な結果が得られた要因であると考えられる。
【００９０】
また、研磨傷に関しては、実施例３〜６のように研磨テープの使用時間を短縮して研磨残渣やダスト等の異物が研磨面へと入り込む確率を減らすこと、さらに、実施例７のように研磨テープの使用時間を短縮して異物が研磨面に入り込む確率を減らすと共に、磁性粉体により研磨初期に発生する異常成長部から比較的大きな研磨残渣を除去すること、さらには、実施例１または２のように磁性粉体のみによる研磨手段を用いて研磨することで研磨時に異物が研磨面に入り込みにくくすること、が良好な結果が得られた要因であり、特に、研磨テープのみを用いた研磨工程の時間を全研磨工程に要する時間の４０％以下にすることで、より良好な結果が得られると考えられる。
【００９１】
さらに、クリーニング不良は関しては、実施例７のように磁性粉体で研磨した後に研磨テープを使用することで研磨テープによる研磨時間を短縮し、研磨テープから電子写真感光体表面に転写される樹脂成分の量を低減させること、さらに、実施例３〜６のように磁性粉体と研磨テープで同時に研磨するか、または研磨テープで研磨した後に磁性粉体で研磨することで、研磨テープから電子写真感光体の表面に転写された樹脂成分を除去すること、さらには、実施例１または２のように磁性粉体のみによる研磨手段を用いて研磨することで、樹脂成分が電子写真感光体の表面に付着させないようにし、これにより研磨後の電子写真感光体表面の微細な形状に丸みを持たせたこと、が良好な結果が得られた要因であると考えられる。
【００９２】
なお、研磨テープを用いた研磨工程を行った後に、磁性粉体を用いた研磨工程と研磨テープを用いた研磨工程とを同時に行う工程を行って電子写真感光体表面を研磨することも有効である。この場合にも、研磨テープのみを用いた研磨工程の時間を全研磨工程に要する時間の４０％以下にすることで、より良好な結果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の一実施形態による、磁性ローラー上の磁性粉体で電子写真感光体表面を研磨する研磨装置を示す図である。
【図２】電子写真感光体表面を１０μｍ×１０μｍ視野で観察したＡＦＭ像の一例を示す図である。
【図３】磁性粉体の粒度分布を示すグラフである。
【図４】電子写真感光体表面を１０μｍ×１０μｍ視野で観察したＡＦＭ像の一例を示す図である。
【図５】磁性粉体の粒度分布を示すグラフである。
【図６】電子写真感光体表面を１０μｍ×１０μｍ視野で観察したＡＦＭ像の一例を示す図である。
【図７】図１に示した研磨装置の一変形例を示す図である。
【図８】図１に示した研磨装置の他の変形例を示す図である。
【図９】研磨テープを用いた研磨装置を示す図である。
【図１０】電子写真感光体の一実施形態であるａ−Ｓｉ感光体の模式的な概略断面図である。
【図１１】電源周波数としてＶＨＦ帯を用いた高周波プラズマＣＶＤ法による電子写真感光体製造装置の一例を示す模式的な概略構成図である。
【図１２】本発明の電子写真装置の一実施形態を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０１，２０１，３０１    電子写真感光体
１０２，２０２，３０２    マグネットローラー
１０３，２０３，３０３    磁性粉体
【図１】
2006106476.tif 000005
【図３】
2006106476.tif 000006
【図５】
2006106476.tif 000007
【図７】
2006106476.tif 000008
【図８】
2006106476.tif 000009
【図９】
2006106476.tif 000010
【図１０】
2006106476.tif 000011
【図１１】
2006106476.tif 000012
【図１２】
2006106476.tif 000013
【図２】
2006106476.tif 000014
【図４】
2006106476.tif 000015
【図６】
2006106476.tif 000016