(57)【要約】【課題】  電子写真感光体表面の表面粗さが変化するまで研磨加工を施す場合においても研磨傷を発生させずに研磨できる電子写真感光体の研磨方法を提供することを目的としている。【解決手段】  電子写真感光体を保持し回転させ、前記感光体の研磨を行う乾式研磨方法において、加湿を行いながら研磨を行うことを特徴とする電子写真感光体の研磨方法。【選択図】  図２
2008216305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体を保持し回転させ、前記感光体の研磨を行う乾式研磨方法において、
加湿を行いながら研磨を行うことを特徴とする電子写真感光体の研磨方法。
【請求項２】
前記加湿は、加湿制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体の研磨方法。
【請求項３】
前記研磨は、結露が生成しない相対湿度の環境下で行うことを特徴とする請求項1〜2に記載の研磨方法。
【請求項４】
前記電子写真感光体は、円筒状導電性基体上に非晶質シリコンを含む光導電層と非晶質材料からなる表面保護層を順次積層して形成されたものであることを特徴とする請求項1〜3に記載の研磨方法。
【請求項５】
前記研磨は、加圧弾性ローラに巻回させた研磨テープと感光体の表面を加圧当接させることを特徴とする請求項1〜4に記載の研磨方法。
【請求項６】
前記研磨は、加圧弾性ローラにより研磨テープを感光体の表面に加圧当接させることを特徴とする請求項1〜4に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像欠陥が少ない電子写真感光体の研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真感光体としては、優れた耐磨耗性や耐熱性の特徴を有するアモルファスシリコン系感光体（以後、「a-Si感光体」と表記する）が実用化され、感光体の表面処理に関しても種々の技術が開示されている。
【０００３】
a-Si感光体は、基体表面に数μｍオーダーのダストが付着していた場合、成膜中にそのダストを核として異常成長、いわゆる「球状突起」が成長してしまうという性質を持っている。球状突起の形状を図1に示す。この球状突起は、正常な感光体層部分に比べて耐電圧が低く、電子写真画像においては黒点あるいは白点状の画像欠陥となって現れて画像品質を低下させるという問題があった。更に、この球状突起状欠陥がクリーニングブレードを破損する場合があり、そこを基点に融着が発生し成長するといった問題もあった。
【０００４】
上記の問題に対して、a-Si感光体表面に存在する突起状の成膜欠陥を研磨手段により研磨して平坦化した後、コロナ放電を用いて平坦化面を酸化処理する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【０００５】
また、電子写真感光体表面にあった球状突起を研磨して平坦化し、更には表面の算術平均粗さ(Ra)を25nm以下にする為に、研磨テープにより研磨する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【０００６】
また、研磨加工による研磨傷の発生を抑えるために、研磨加工時に発生する研磨残渣を除去する手段を用いた技術が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
【特許文献１】特開平7-64312号公報
【特許文献２】特開2003-202690号公報
【特許文献３】特開2005-165118号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、球状突起の影響を無くすために球状突起部の研磨加工のみにとどまらず、算術平均粗さ(Ra)を25nm以下になるまで研磨加工を施すことは、長期にわたり安定して高品位の画像を実現する上では、非常に有効な技術である。
【０００８】
しかしながら、表面粗さを変化させるまで研磨加工を施す場合、球状突起の直径がφ5μm前後の小さな球状突起を研磨することになる。このような小さな球状突起は、大きな球状突起に比べて絶対数が多く研磨加工時に悪影響を及ぼしやすくなる。即ち、球状突起部分から剥がれ落ちた塊片により、研磨傷が発生しやすい状況になる。
【０００９】
また、表面粗さを変化させるまで研磨加工を施す場合、長時間に及ぶ研磨工程が必要となる。そのため、研磨時間短縮のために、例えば研磨テープの押し当て圧を強めて対応する場合があるが、押し当て圧を強めるとその分研磨傷も生じやすくなってしまう。
【００１０】
また、研磨傷の発生率を年間を通して見た場合、冬季に研磨傷の発生が比較的多く発生する傾向にある。そのため、年間を通して安定して研磨加工を行う技術の確立も要求されている。
【００１１】
従って、本発明は、電子写真感光体表面の表面粗さが変化するまで研磨加工を施す場合においても研磨傷を発生させずに研磨できる電子写真感光体の研磨方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する為、本発明に係る電子写真感光体の研磨方法は、電子写真感光体を保持し回転させ、前記感光体の研磨を行う乾式研磨方法において、加湿を行いながら研磨を行うことを特徴とする電子写真感光体の研磨方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電子写真感光体の研磨方法によれば、加湿を行いながら研磨を行うことで、感光体表面の表面粗さが変化するまで研磨加工を施す場合においても研磨傷を発生させずに研磨することが可能となる。また、年間を通して安定して研磨傷の発生を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明者らは上記目的を達成するべく鋭意検討を行った結果、加湿を行いながら研磨を行うことが、研磨傷の発生防止に効果を有することを見出した。特に本発明者らは、結露が生成しない相対湿度の環境下で加湿しながら研磨を行うことが、研磨傷および研磨ムラを発生させずに研磨することが可能となり本発明を完成させるに至った。
【００１５】
本発明者らは、研磨傷の防止については、以下のように推察している。
研磨を行う環境下において、相対湿度が低いと研磨面の摩擦抵抗による影響が顕著になり、球状突起部分から剥がれ落ちた塊片が感光体表面に傷を起しやすくなるが、相対湿度を高くした環境下では研磨面の摩擦抵抗の影響が低減され、球状突起部分からの剥がれ落ちが抑制され、更には剥がれ落ちても塊片が傷を与え難くなることから研磨傷の発生を抑制するものと考えている。
【００１６】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１７】
《本発明に係わる加湿手段》
本発明の加湿は、研磨装置内を加湿できるのであれば、特に加湿手段の制限はない。具体的には、単に加湿のみの機能を有する手段でも構わないし、加湿制御を有する手段でも構わない。しかし、加湿制御を有する手段の方が、年間を通して安定して加湿を行いやすいという観点からより好ましい手段である。
【００１８】
また、本発明の加湿機構は、気化式、スチームファン式、超音波式のいずれの方式の加湿機構でも構わない。また、温度および湿度の制御が可能な空調ユニット装置を用いても構わない。
【００１９】
本発明の研磨は、結露が生成しない相対湿度の環境下で行うことが好ましい。結露が生成する環境下で研磨を行った場合、場合によってはドラム表面に生成する結露ムラにより研磨ムラを発生させてしまう場合がある。そのため、結露が生成しない相対湿度の環境下で行うことが好ましい。
【００２０】
本発明の研磨を行う相対湿度の値は、加湿を行うという点と結露が生成しないという観点から40％以上70％以下の範囲であることが好ましい範囲として挙げられる。
【００２１】
本発明の研磨を行う温度は、結露が生成しないという観点から20℃〜30℃の範囲であることが好ましく、より好ましくは22℃〜26℃に温度制御された環境がより好ましい。
【００２２】
本発明の加湿は、電子写真感光体表面が研磨される回りを加湿さえすれば、加湿の範囲は特に制限はない。研磨装置の筐体内を加湿しても構わないし、研磨装置の周囲をブースで囲い、その中を加湿しても構わない。
【００２３】
《本発明に係わる表面研磨装置》
図2に、本発明の研磨加工装置の一例を示す。
【００２４】
図2の研磨装置の筐体内に、本発明の加湿手段(210)と湿度調節器(211)を設けており、研磨加工を行う湿度環境を制御することが可能である。また、筐体内には、温度を管理するために温度計(212)も設置している。
【００２５】
図2に示す研磨装置において、弾性支持機構(220)は、例えば、空気圧ホルダーが利用され、具体的には、ブリジストン社製空気圧式ホルダー（商品名：エアーピック、型番：PO45TCA-820）が用いられている。
【００２６】
加圧弾性ローラ(230)は、研磨テープ(240)を巻回して、加工対象物(200)のa-Si電子写真感光体表面に押圧させる。研磨テープ(240)は、送り出しロール(250)から供給され、巻き取りロール(260)に回収される。その送り出し速度は、定量送り出しロール(270)とキャプスタンローラ(280)により調整され、また、その張力も調整されている。
【００２７】
研磨テープ(240)には、通常ラッピングテープと呼ばれるものが好適に利用される。a-Si電子写真感光体表面を加工する際、ラッピングテープには、砥粒としてはSiC、Al2O3、Fe2O3などが用いられる。本発明の構成では、富士フィルム社製ラッピングテープLT-C2000を用いた。
【００２８】
本発明の研磨方法においては、結露が生成しないという観点から、研磨テープ(240)を加熱させても構わない。研磨テープ(240)の加熱は、30℃以上45℃以下の範囲で行うのが好ましい。
【００２９】
加圧弾性ローラ(230)は、そのローラ部は、ネオプレンゴム、シリコンゴムなどの材質からなり、JISゴム硬度(JIS K 6253-1997年)20〜80の範囲、より好ましくはJISゴム硬度(JIS K 6253-1997年)30〜40の範囲とされている。
【００３０】
加圧弾性ローラ(230)は、回転する加工対象物(200)のa-Si電子写真感光体表面に対して、加圧圧力50kPa〜200kPaの範囲で加圧しながら、研磨テープ(240)、例えば、上記のラッピングテープを送りa-Si電子写真感光体表面の研磨を行う。
【００３１】
また、加圧弾性ローラ(330)に研磨テープ(340)を巻回させるのではなく、図3のように加圧弾性ローラ(330)により研磨テープを加工対象物(300)の表面に加圧当接させても良い。
【００３２】
加工対象物（200）の回転方向と前記研磨テープ(240)の送り方向は、図2に示されるように逆向きの方向に移動させてもよいし、順方向に移動させても良い。
【００３３】
更に、加工対象物(200)は、周方向の回転と同時に、回転方向とは直交する方向に交互運動するほうが、研磨の均一性の観点からより好ましい。
【００３４】
以下、実施例、比較例を挙げながら本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３５】
図2の研磨装置を用いて、加湿手段により加湿を行い、表1に示す条件に変化させて電子写真感光体の研磨処理を行った。なお、各条件に対して10本の電子写真感光体を研磨した。
【００３６】
本実施例では、加湿手段として  NIPPO社製超音波加湿器(型式：NP331)を使用した。湿度の制御は、NIPPO社製湿度調節器(型式：MH121)を使用しながら目的の湿度に制御した。なお、加湿は研磨装置の筐体内に加湿器および湿度調節器を設置して筐体内全体の加湿を行った。
【００３７】
また、本発明の温度は、研磨装置内の電子写真感光体表面近傍に温度計を設置して測定温度を研磨時の温度とした。なお、温度24℃の時は、特に研磨装置内に温度制御機器を用いず部屋の空調を利用した。
【００３８】
また、電子写真感光体には、a-Si系光導電層にa-SiC系表面層を堆積させた感光体を用いた。
【００３９】
評価条件を以下に記す。
【００４０】
《研磨傷の評価方法》
電子写真感光体10本を研磨加工し、電子写真感光体表面を光学顕微鏡で全面観察し、研磨傷の有無を評価した。
【００４１】
◎：電子写真感光体表面に研磨傷が全く無い
○：問題ない程度の研磨傷のみで画像に出ないレベル
△：軽微な研磨傷が発生し、わずかに画像に出るレベル
×：実用に耐えかねる重度の研磨傷が発生したレベル
《研磨ムラの評価方法》
電子写真感光体10本を研磨加工し、電子写真感光体表面を光学顕微鏡で全面観察し、全ての球状突起の研磨状況を調べた。
【００４２】
◎：球状突起が全て良好に研磨されている。
【００４３】
○：未研磨の球状突起が5箇所以内存在するレベル
△：未研磨の球状突起が5箇所以上存在するレベル
×：未研磨の球状突起が多数箇所存在し問題ありのレベル
（比較例１）
図2の研磨装置を用いて、加湿手段による加湿を行わず、表１に示す条件で研磨処理を行った。
【００４４】
実施例１および比較例１とも弾性支持機構は、例えば、空気圧ホルダーが利用され、具体的にはブリジストン社製空気圧ホルダー(商品名：エアーピック、型番：PO45TCA-820)を使用した。
【００４５】
加圧弾性ローラは、JISゴム硬度(JIS K 6253-1997年)が40のものを使用し、研磨テープを巻回して、加工対象物のa-Si感光体表面に押圧させる。この時、加圧弾性ローラの押し当て圧は、150kPaに設定した。
【００４６】
研磨テープは、送り出しロールから供給され、巻き取りロールに回収される。その送り出し速度は、3(cm/min)で送り出し、加工対象物のa-Si感光体は350(m/sec)の速度で回転させた。研磨テープは、富士フィルム社製ラッピングテープLT-C2000を用いた。
【００４７】
また、電子写真感光体の表面粗さを変化させるまで研磨加工するという観点から研磨時間は、全て20min行った。
【実施例２】
【００４８】
図3の研磨装置を用いて、加湿手段により加湿を行い、表1に示す条件で電子写真感光体の研磨処理を行った。なお、各条件に対して10本の電子写真感光体を研磨した。
【００４９】
本実施例では、加湿手段としてNIPPO社製超音波加湿器(型式：NP331)を使用した。湿度の制御は、NIPPO社製湿度調節器(型式：MH121)を使用しながら目的の湿度に制御した。なお、加湿は研磨装置の筐体内に加湿器および湿度調節器を設置して筐体内全体の加湿を行った。
【００５０】
また、本発明の温度は、研磨装置内の電子写真感光体表面近傍に温度計を設置して測定温度を研磨時の温度とした。なお、温度24℃の時は、特に研磨装置内に温度制御機器を用いず部屋の空調を利用した。
【００５１】
また、電子写真感光体には、a-Si系光導電層にa-SiC系表面層を堆積させた感光体を用いた。
【００５２】
実施例2の弾性支持機構は、例えば、空気圧ホルダーが利用され、具体的にはブリジストン社製空気圧ホルダー(商品名：エアーピック、型番：PO45TCA-820)を使用した。
【００５３】
加圧弾性ローラは、JISゴム硬度(JIS K 6253-1997年)が40のものを使用し、研磨テープを巻回させるのではなく、研磨テープを加工対象物のa-Si感光体表面に加圧当接させた。この時、加圧弾性ローラの押し当て圧は、140kPaに設定した。
【００５４】
研磨テープは、送り出しロールから供給され、巻き取りロールに回収される。その送り出し速度は、3(cm/min)で送り出し、加工対象物のa-Si感光体は350(m/sec)の速度で回転させた。研磨テープは、富士フィルム社製ラッピングテープLT-C2000を用いた。
【００５５】
また、電子写真感光体の表面粗さを変化させるまで研磨加工するという観点から研磨時間は、全て25min行った。
【００５６】
評価結果を表１に示す。
【００５７】
表１の結果から、本発明の実施例1によれば、加湿制御手段を用いて加湿を行いながら研磨を行うことで、研磨傷の発生を比較例1に比べて低減させることが判明した。
【００５８】
また、実施例１の中で、結露が生成する環境下でも研磨傷の発生をより低減できるが、連続10本研磨を行った中で2本研磨ムラが発生した。しかし、結露が生成しない環境下で研磨した感光体は、全て研磨ムラの発生は見られなかった。これより、結露が生成しない環境下では、研磨傷および研磨ムラの低減に良好であることが判明した。
【００５９】
また、実施例2の結果から、図3の研磨のように加圧弾性ローラにより研磨テープを感光体の表面に加圧当接させる研磨においても、研磨傷の発生を低減させることが判った。
【００６０】
【表１】
2008216305.tif 000003
【実施例３】
【００６１】
図3の研磨装置を用いて実施例２と同様の研磨条件で加湿手段により加湿を行い、一年間の研磨傷の発生を確認した。なお、電子写真感光体は一ヶ月10本単位で年間120本を確認した。
【００６２】
（比較例２）
図3の研磨装置を用いて実施例3と同様の研磨条件で研磨を行い、一年間の研磨傷の発生を確認した。なお、本比較例では加湿手段による加湿は行わなかった。温度は研磨装置内に温度制御機器を用いず部屋の空調を利用した。電子写真感光体は一ヶ月の10本単位で120本確認した。
【００６３】
確認の結果、実施例3では一年間の研磨傷の発生がゼロ本に対して、比較例２では、12月〜3月の発生が合計15本であった。これより、本発明の加湿を行うことで、冬季の研磨傷の発生を抑制でき、年間を通して安定して研磨加工を行うことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】電子写真感光体の球状突起の一例を示す模式的断面図
【図２】本発明に用いた表面研磨装置の模式的断面図
【図３】本発明に用いた表面研磨装置の模式的断面図
【符号の説明】
【００６５】
100  a-Si感光体
101  導電性基体
102  基点
103  球状突起
104  光導電層
105  表面層
200、300  加工対象物
210、310  加湿手段
211、311  湿度調節器
212、312  温度計
220、320  弾性支持機構
230、330  加圧弾性ローラ
240、340  研磨テープ
250、350  送り出しロール
260、360  巻き取りロール
270、370  定量送り出しロール
280、380  キャプスタンローラ
290、390  研磨装置筐体
301  テープガイドローラ
302  加圧機構
【図１】
2008216305.tif 000004
【図２】
2008216305.tif 000005
【図３】
2008216305.tif 000006