(57)【要約】      （修正有）【課題】液供給口から供給された液体を複数の液吐出口に均等に分配することができる分流装置及び分流方法を提供する。【解決手段】供給された液を分流する分流装置３であって、液が供給される液供給口５０と、供給された液を溜める液溜め部５７と、液供給口と液溜め部との間の複数の分流管４８と、各分流管の流路中に設けられたオリフィス４６と、を有し、分流管において、分流された各液の圧力を均等になるようにして、分流された各液をオリフィスを通して吐出させる分流装置である。【選択図】図４
2006251542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された液を分流する分流装置であって、
液が供給される液供給口と、
前記供給された液を溜める液溜め部と、
前記液供給口と前記液溜め部との間の複数の分流管と、
前記各分流管の流路中に設けられたオリフィスと、
を有することを特徴とする分流装置。
【請求項２】
供給された液を分流する分流方法であって、
前記供給された液を、複数の液流路に分流した後、前記分流された各液を集合させて溜め、前記各液流路途中に設けられたオリフィスを通して吐出させることを特徴とする分流方法。
【請求項３】
複数の円筒状基体の表面をホーニング液により同時に粗面化するホーニング処理装置であって、
液が供給される液供給口と、前記供給された液を溜める液溜め部と、前記液供給口と前記液溜め部との間の複数の分流管と、前記各分流管の流路中に設けられたオリフィスと、を有する分流装置と、
前記各円筒状基体の少なくとも上端を保持する手段と、
前記各円筒状基体の表面に前記分流装置から吐出された各ホーニング液を吹き付ける手段と、
を有することを特徴とするホーニング処理装置。
【請求項４】
複数の円筒状基体の表面をホーニング液により同時に粗面化するホーニング処理方法であって、
前記各円筒状基体にそれぞれホーニング液を吹き付けて円筒状基体表面をホーニング処理するホーニング処理工程、
を含み、
供給された液を分流する分流方法であって、前記供給された液を、複数の液流路に分流した後、前記分流された各液を集合させて溜め、前記各液流路途中に設けられたオリフィスを通して吐出させる分流方法により、前記それぞれのホーニング液が供給されることを特徴とするホーニング処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液供給口から供給された液体を複数の液吐出口に均等に供給する分流装置及び分流方法、ならびに前記分流装置を使用した、円筒体基体の表面を粗面化するホーニング処理装置及び前記分流方法を使用した、ホーニング処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置は、高速でかつ高印字品質が得られるため、複写機及びレーザビームプリンタ等の分野において利用されている。電子写真装置に用いられる電子写真感光体（以下、単に「感光体」という場合がある）としては、有機の光導電材料を用いた有機電子写真感光体（ＯＰＣ）の開発が進められ普及してきている。また、電子写真感光体の構成も、電荷移動型錯体構造や電荷発生材料を結着樹脂中に分散した単層型の電子写真感光体から、電荷発生層と電荷輸送層とを分離した機能分離型の電子写真感光体構成へと変遷し、機能分離型の電子写真感光体はさらに改良されて性能が向上してきた。この機能分離型の電子写真感光体構成において、現在ではアルミニウム基体の表面に下引き層を形成し、その後、電荷発生層や電荷輸送層を形成する構成が主流となっている。
【０００３】
一般に、レーザプリンタ用の電子写真感光体の基体において、電子写真感光体上への画像形成のための露光に用いるレーザ光が基体に反射して起こる干渉縞を防止するため、何らかの手段による基体表面の粗面化を行う。この粗面の粗さは形状にもよるが、中心線平均粗さ（Ｒａ）でおよそ０．０５μｍ以上であることが必要である。
【０００４】
粗面化の方法としては、陽極酸化法、バフ研磨法、ホーニング処理等があり、ホーニング処理として湿式（液体）で行う処理方法が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００５】
湿式ホーニング処理は、水等の液体に粉末状の研磨剤（砥粒）を懸濁させ、高速度で基体表面に吹き付けて粗面化する方法であり、表面粗さは、吹き付け圧力、吹き付け用のガンあるいは基体の移動速度、あるいは研磨剤の量、種類、形状、大きさ、硬度、比重、または懸濁温度等により制御することができる。一般的には、研磨剤として球状アルミナ砥粒やジルコニア砥粒等を用いた湿式ホーニング処理方法にて基体を粗面化した後、感光層を形成して、電子写真感光体を作製する。
【０００６】
湿式ホーニング処理は、短時間の加工で容易に安定して円筒状基体を粗面化させることができること、所望の粗さを正確に得ることができること、及び異常凹凸部が極めて少ない均等な粗さを持つ粗面が得られることなどから、生産上の観点からも、陽極酸化法あるいはバフ研磨法の他のホーニング処理法に比べて優れているものである。
【０００７】
近年、生産効率の向上にあわせて、複数の基体の表面ホーニング処理を同時に行う必要が生じている。そのような複数の基体の表面ホーニング処理を同時に行う湿式ホーニング処理の装置として、従来次の技術が知られている。図１は、ヘッダー管方式による分流配管を使用した、複数の円筒状基体に対し同時に表面の粗面化を行う湿式ホーニング法のホーニング処理装置１の概略図である。
【０００８】
図１において、ホーニング液タンク１０のホーニング液は、撹拌用ポンプ１２により研磨剤を水分散させた粒子分散液であり、前記ホーニング液は、ポンプ１４により配管１６を通り、さらに分流器１８の分配管２０、および分配管２０に設けた流量調整弁２２を通って、複数（例えば３個）のホーニング処理用ガン２４内に供給される。
【０００９】
ホーニング処理槽２８内には複数の円筒状基体３４が基体回転支持装置３０により回転可能に把持されている。ホーニング処理槽２８内には図示しない昇降装置により昇降される昇降ロッド３２の下端に支持されたホーニング処理用ガン２４が昇降可能に支持されている。ホーニング処理用ガン２４にはホーニング液が供給されるとともに、圧縮空気導入装置２６から圧縮エアが供給されている。
【００１０】
基体回転支持装置３０のモータ３６の回転により円筒状基体３４を回転させながら、且つ昇降ロッド３２を上下に移動させながら、ホーニング処理用ガン２４により粒子分散液（ホーニング液）を高速度で円筒状基体３４の表面に吹き付けてホーニング処理を行うことにより、円筒状基体３４の表面に微細な凹凸を均等に形成することができる。
【００１１】
湿式ホーニング処理は、研磨剤を円筒状基体３４に衝突させることによって行われるが、この処理によると複数のホーニング処理用ガン２４への粒子分散液（ホーニング液）の流量が不均等な場合、各円筒状基体３４の表面の単位面積当たりに衝突する研磨剤の個数が異なることにより、複数の円筒状基体３４間の表面粗度のばらつきが大きくなる。したがって、複数の円筒状基体３４を同時にホーニング処理する場合、複数の基体間の表面粗度のばらつきを少なくするために、複数のホーニング処理用ガン２４への粒子分散液（ホーニング液）の分流均等性が必要となる。
【００１２】
この複数のホーニング処理用ガン２４への粒子分散液（ホーニング液）の分流均等性を得るために、従来は図１に示すように、分流器１８に複数の分配管２０を取り付けたヘッダー管方式、さらには複数の各分配管２０に流量調整弁２２を取り入れた方式等が使用されている。
【００１３】
ヘッダー管方式においては、様々な形状のものが使用されているが、図２のように１本の配管を数本に並列させる方法や、図３のように複数の液出口を等角分布配線上で同心円上に配し、その中心に液供給する方法などがある。
【００１４】
一方、粗面化した円筒状基体３４の外周面に電子写真感光層を形成する製造方法は、一般的に、複数の円筒状基体３４に対し、複数の塗布槽中で同時に浸漬塗布法（円筒状基体を塗布液中に浸漬させ垂直に引き上げる）により行われることが、広く知られている。この複数の塗布槽への塗布液の分流均等性を得るためにも、湿式ホーニング処理装置と同様の分流方法が使用されている（特許文献５）。
【００１５】
以上のような、電子写真感光体の製造における、基体表面のホーニング処理及び電子写真感光層の塗布以外の分野でも、液体を均等に分流することが求められている。
【００１６】
【特許文献１】特開平２−８７１５４号公報
【特許文献２】特開平２−１９１９６３号公報
【特許文献３】特公平６−４１１０８号公報
【特許文献４】特開平５−２１６２６１号公報
【特許文献５】特開平１１−２１２２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、図２や図３のような従来のヘッダー管方式の分流方法では、分配量にばらつきが大きく、複数のホーニング処理用ガンへ供給される研磨剤個数が各ガンにより異なるために、同時に処理された複数の基体間の表面粗度のばらつきが大きくなってしまう。そのために、各ガンに供給されるホーニング液量を計測し、図１のように流量調整弁にて各分配流量を調整する必要があるが、流量調整弁を用いて分配流量を個々に調整し、さらにそのホーニング液の分流性を確認する作業は困難である。
【００１８】
本発明は、１つの液供給口から供給された液体を複数の液吐出口に均等に分配することができる分流装置及び分流方法である。
【００１９】
また、本発明は、電子写真感光体用導電性基体等の複数の円筒状基体のホーニング処理において、ホーニング処理を施した複数の基体間の表面粗度のばらつきを小さくすることができる、ホーニング処理装置及びホーニング処理方法である。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、供給された液を分流する分流装置であって、液が供給される液供給口と、前記供給された液を溜める液溜め部と、前記液供給口と前記液溜め部との間の複数の分流管と、前記各分流管の流路中に設けられたオリフィスと、を有する。
【００２１】
また、本発明は、供給された液を分流する分流方法であって、前記供給された液を、複数の液流路に分流した後、前記分流された各液を集合させて溜め、前記各液流路途中に設けられたオリフィスを通して吐出させる。
【００２２】
また、本発明は、複数の円筒状基体の表面をホーニング液により同時に粗面化するホーニング処理装置であって、液が供給される液供給口と、前記供給された液を溜める液溜め部と、前記液供給口と前記液溜め部との間の複数の分流管と、前記各分流管の流路中に設けられたオリフィスとを有する分流装置と、前記各円筒状基体の少なくとも上端を保持する手段と、前記各円筒状基体の表面に前記分流装置から吐出された各ホーニング液を吹き付ける手段と、を有する。
【００２３】
さらに、本発明は、複数の円筒状基体の表面をホーニング液により同時に粗面化するホーニング処理方法であって、前記各円筒状基体にそれぞれホーニング液を吹き付けて円筒状基体表面をホーニング処理するホーニング処理工程、を含み、供給された液を分流する分流方法であって、前記供給された液を、複数の液流路に分流した後、前記分流された各液を集合させて溜め、前記各液流路途中に設けられたオリフィスを通して吐出させる分流方法により、前記それぞれのホーニング液が供給される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明においては、液供給口と、供給された液を溜める液溜め部と、液供給口と液溜め部との間の複数の分流管と、各分流管の流路中に設けられたオリフィスと、を有し、分流管において、分流された各液の圧力を均等にさせることにより、液供給口から供給された液体を複数の液吐出口に均等に分配することができる分流装置及び分流方法を提供することができる。
【００２５】
また、本発明においては、電子写真感光体用導電性基体等の複数の円筒状基体のホーニング処理において、前記分流装置または分流方法を用いて、ホーニング処理槽内に収容された円筒状基体に表面ホーニング処理用のホーニング液を均等に供給することにより、ホーニング処理を施した複数の基体間の表面粗度のばらつきを小さくすることができる、ホーニング処理装置及びホーニング処理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の実施の形態について以下説明する。
【００２７】
＜分流装置及び分流方法＞
本実施形態に係る分流装置は、液が供給される液供給口と、供給された液を溜める液溜め部と、液供給口と液溜め部との間の複数の分流管と、各分流管の流路中に設けられたオリフィスと、を有し、分流管において、分流された各液の圧力を均等になるようにして、分流された各液をオリフィスを通して吐出させる。
【００２８】
本実施形態に係る分流装置の一例の概略を図４に示し、その構成について説明する。分流装置３は、供給された液を分流する分流手段である分流器４０と、容器４２と、配管４４と、オリフィス４６と、配管４８と、を有する。
【００２９】
分流装置３において、分流器４０は少なくとも１つの液供給口５０とそこから分流された複数の通路５２と複数の出口５４とを有し、容器４２は複数の圧力調整管５５及び液溜め部５７を有し、分流器４０の複数の出口５４には、それぞれ配管４４が接続され、配管４４は容器４２の複数の圧力調整管５５とそれぞれ接続されている。各配管４４の途中には液体の流路を狭めるオリフィス４６が設けられている。オリフィス４６は液入口５８と出口６０とを有し、出口６０には液吐出口６２を有する配管４８が接続されている。なお、本明細書においては、通路５２、配管４４及び配管４８のことを「分流管」と呼ぶ。
【００３０】
本実施形態に係る分流方法及び上記分流装置３の動作について説明する。分流装置３において、分流器４０の液供給口５０に供給された液は、複数の通路５２に分流され、各出口５４から配管４４を通って、液を集合させて溜める容器４２の複数の圧力調整管５５を通り、液溜め部５７にそれぞれ供給される。各配管４４内の液は、液を集合させて溜める容器４２により液圧力はほぼ均等となる。分流器４０によって一度分流されて再度容器４２により均圧化された液は、配管４４の途中に設けられたオリフィス４６により流路を狭められ、出口６０から配管４８へ流れ、液吐出口６２から流出する。なお、オリフィス４６の出口６０を液吐出口としてもよい。
【００３１】
分流装置３において、分流液を集合させて溜める容器４２により、各配管４４において各分流された液の圧力が均等になる。つまり、容器４２により、各分流された配管４４内の圧力はそれぞれ均等になり、オリフィス４６吐出後の液圧力は各オリフィス４６において均等となり、したがって各配管４８内の圧力は均等となる。したがって、各分流されたオリフィス４６の吐出液の圧が等しいために各配管４８内の液流量は均等になり、最終的な各液吐出口６２での液の分流均等性が高くなる。また、分流装置３においては、流量調整弁等にて分流された各流路内の流量を調整する必要が無いため、流量調整弁によって調節するという作業なしで液の分流均等性を高くすることができる。
【００３２】
液の分流均等性をさらに向上させるために、本実施形態に係る分流装置は、液が供給される液供給口と、供給された液を溜める第１の液溜め部と、液供給口と第１の液溜め部との間の複数の第１の分流管と、各第１の分流管の流路中に設けられた第１のオリフィスと、第１のオリフィスから吐出される液を溜める第２の液溜め部と、第１のオリフィスと第２の液溜め部との間の複数の第２の分流管と、各第２の分流管の流路中に設けられた第２のオリフィスと、を有し、第１の分流管及び第２の分流管において、分流された各液の圧力を均等になるようにして、分流された各液を第２のオリフィスを通して吐出させることが好ましい。
【００３３】
そのような分流装置として、本実施形態に係る分流装置の他の例の概略を図５に示し、その構成について説明する。分流装置５は、分流器７０と、第１の容器７２と、第１の配管７４と、第１のオリフィス７６と、第２の配管７８と、配管８２と、第２の容器８４と、第２のオリフィス８６とを有する。
【００３４】
分流装置５において、分流器７０は少なくとも１つの液供給口８８とそこから分流された複数の通路９０と複数の出口９２とを有し、第１の容器７２は複数の圧力調整管９４及び液溜め部９５を有し、分流器７０の複数の出口９２には、それぞれ第１の配管７４が接続され、第１の配管７４は第１の容器７２の複数の圧力調整管９４とそれぞれ接続されている。各第１の配管７４の途中には液体の流路を狭める第１のオリフィス７６が設けられている。第１のオリフィス７６は液入口９６と出口９８を有し、出口９８には第２の配管７８が接続されている。第２の容器８４は複数の圧力調整管１００及び液溜め部１０１を有し、各第１のオリフィス７６には第２の配管７８が接続され、第２の配管７８は第２の容器８４の複数の圧力調整管１００とそれぞれ接続されている。各第２の配管７８の途中には液体の流路を狭める第２のオリフィス８６が設けられている。第２のオリフィス８６は液入口１０２と出口１０４を有し、出口１０４に、液吐出口１０６を有する配管８２が接続されている。なお、本明細書においては、通路９０、配管７４，７８，８２のことを「分流管」と呼ぶ。
【００３５】
本実施形態に係る分流方法及び上記分流装置５の動作について説明する。分流装置５において、分流器７０の液供給口８８に供給された液は、複数の通路９０に分流され、各出口９２から第１の配管７４を通って、液を集合させて溜める第１の容器７２の複数の圧力調整管９４から液溜め部９５にそれぞれ供給される。各第１の配管７４内の液は、液を集合させて溜める第１の容器７２により液圧力はほぼ均等となる。分流器７０によって一度分流されて再度第１の容器７２により均圧化された液は、第１の配管７４の途中に設けられた第１のオリフィス７６により流路を狭められ、出口９８から第２の配管７８を通り、第２の容器８４の複数の圧力調整管１００を通って液溜め部１０１にそれぞれ供給される。第１の配管７４と同様に、各第２の配管７８内の液は、液を集合させて溜める第２の容器８４により液圧力はさらに均等となる。さらに均圧化された液体は、第２のオリフィス８６により流路を狭められ、出口１０４から配管８２を通り、液吐出口１０６から流出する。なお、第２のオリフィス８６の出口１０４を液吐出口としてもよい。
【００３６】
分流装置５において、分流液を集合させて溜める第１の容器７２及び第２の容器８４により、各第１の配管７４及び各第２の配管７８において各分流された液の圧力が均等になる。つまり、第１の容器７２により、各分流された第１の配管７４内の圧力はそれぞれ均等になり、第１のオリフィス７６吐出後の液圧力は各第１のオリフィス７６において均等となり、したがって各第２の配管７８内の圧力は均等となる。そして、第２の容器８４により、各分流された第２の配管７８内の圧力はそれぞれ均等になり、第２のオリフィス８６吐出後の液圧力は各第２のオリフィス８６において均等となり、したがって各第２の配管７８内の圧力はさらに均等となる。したがって、各分流された第２のオリフィス８６の吐出液の圧が等しいために各配管８２内の液流量は極めて均等になり、最終的な各液吐出口１０６での液の分流均等性がさらに高くなる。また、分流装置５においても、流量調整弁等にて分流された各流路内の流量を調整する必要が無いため、流量調整弁等によって調節するという作業なしで液の分流均等性を高くすることができる。
【００３７】
図４に示す本実施形態に係る分流装置３において、液供給口５０から供給された液体の、複数の各液吐出口６２への分流流量のばらつきを示す分流性Ｋを次式（１）で表した場合に、Ｋ≦７％、好ましくはＫ≦５％とすることができる。また、本実施形態に係る分流装置５において、液供給口８８から供給された液体の、複数の各液吐出口１０６への分流流量のばらつきを示す分流性Ｋを、Ｋ≦５％、好ましくはＫ≦３％とすることができる。
Ｋ＝（液出口での最高流量−液出口での最低流量）／液出口での平均流量      （１）
【００３８】
また図５に示す上記分流装置５において、２つの容器を設けた例を説明したが、さらに分流均等性を高めるために、３つ以上の容器を設け、上記と同様に分流装置を構成してもよい。また、各液溜め部の容量は、同じであっても異なっていてもよく、配管の容量等に応じて決めればよい。
【００３９】
さらに、従来、分流する液として、例えば、研磨剤を含有するホーニング処理液等を使用した場合に、ホーニング処理液の研磨性という特性上、配管内の突起物は研磨されてしまうため、流量調整弁等が摩耗してしまうという問題があったが、本実施形態に係る分流装置においては、流量調整弁を使用することなく液の分流均等性を高くすることができるため、長時間使用においても分流均等性が低下することなく、分流均等性を維持管理することができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る分流装置の他の例の概略を図６に示す。図６の分流装置７の第１の容器７３及び第２の容器８５において、各液溜め部９７，１０３をロート状に複数設け、各上部を連結させ、液の滞留部がない形状となっている。本構成により構造上、平坦部がほとんどなく液の滞留部が少ないため、分流する液としてホーニング処理液、顔料分散液等のスラリーを使用したときに、研磨剤、顔料等の分散体の沈殿を抑制することができ、好ましい。分流装置７において各容器７３，８５内の各液溜め部９７，１０３は分流数に応じて複数設ければよい。複数の液溜め部の各上部を連結したときに隙間の空間ができる時（例えば、複数の円柱形状の液溜め部の各上部を連結した時）には、例えば蓋等により隙間の空間を塞いでスラリーの滞留部を少なくなるようにすることが好ましい。また、ロート状の液溜め部９７，１０３の斜面のなす角度は、分散体の沈殿を少なくするために、４５度以上であることが好ましく、６０度以上であることがより好ましい。また、ロート状の液溜め部は、円錐形状でもよいし、三角錐、四角錘等の角錐形状であってもよい。なお、図６において、第１の容器７３及び第２の容器８５、ならびに液溜め部９７，１０３以外の図５と同じ符号のものは同じ構成を示すので説明を省略する。
【００４１】
また、図４に示す分流装置３において、液供給口５０を最下端とし、液供給口５０の鉛直上方に液を集合させて溜める容器４２を設置し、それらを配管４４にて接続することが好ましい。同様に、図５，６に示す分流装置５，７において、液供給口８８を最下端とし、液供給口８８の鉛直上方に液を集合させて溜める第１の容器７２または７３を設置し、それらを第１の配管７４にて接続し、第１の容器７２または７３のさらに鉛直上方に第２の容器８４または８５を設置し、それらを第２の配管７８で接続することが好ましい。これにより、分流する液として、例えば、研磨剤を含有するホーニング処理液、電子写真感光体の感光層形成用の顔料分散液等の、分散物を含有するスラリーを使用する場合に、構造上、平坦部がほとんどなくスラリーの滞留部が少ないため、研磨剤、顔料等の分散物が沈殿することを抑制することができる。特に、分流する液として、分散体の比重が分散媒体の比重より大きい液を使用する場合、例えば、炭化珪素、窒化珪素あるいは酸化アルミニウム等の水より比重が大きい研磨剤を含有するホーニング処理液を使用した場合、分散体（研磨剤）の沈殿速度が速いため、分流装置内における液の流速を速くしなければならないが、上記構成により構造上スラリーの滞留部が少ないため、分散体の沈殿を抑制することができ、液の流速を下げることができる。また、分散体の沈殿を抑制できるために、装置の維持管理が容易である。
【００４２】
分流装置３，５，７において、分流器４０，７０、液を集合させて溜める容器４２、第１の容器７２，７３及び第２の容器８４，８５、ならびに第１のオリフィス７６及び第２のオリフィス８６等を構成する材料は、使用する液に対して安定であれば特に制限はなく、各種金属、各種樹脂を使用することができる。上記ホーニング処理液等の研磨剤を含有する液を使用する場合には、研磨剤からの耐摩耗性にすぐれたポリエチレン、ポリカーボネート等で構成されることが好ましい。
【００４３】
また、分流装置３，５，７において、配管４４，４８，７４，７８，８２、圧力調整管５５，９４，１００等を構成する材料としては、使用する液に対して安定であれば特に制限はなく、各種金属、各種樹脂を使用することができる。上記ホーニング処理液等の研磨剤を含有する液を使用する場合には、ステンレス配管内にゴムライニングを施したものやテフロン（登録商標）ホースなど、研磨剤からの耐摩耗性に優れた材料を使用することが好ましい。
【００４４】
本実施形態に係る分流装置及び分流方法は、研磨剤が分散した粒子分散液をホーニング処理液として使用し、ホーニング処理により複数の円筒状基体表面に均等な凹凸を形成するためにホーニング処理液を複数のホーニング処理用ガンに等量づつ供給する際に好適に利用することができる。
【００４５】
また、本実施形態に係る分流装置及び分流方法は、電子写真感光体の製造において、複数の導電性基体の表面に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層等を形成する際に、例えば、複数の円筒状基体に対し、複数の塗布槽中で同時に浸漬塗布法（円筒状基体を塗布液中に浸漬させ垂直に引き上げる）により行うときに、この複数の塗布槽への塗布液の分流均等性を得るためにも、好適に利用することができる。
【００４６】
また、本実施形態に係る分流装置及び分流方法は、電子写真感光体の製造における、基体表面のホーニング処理及び電子写真感光層の塗布以外の、例えば、金属表面の異物除去、洗浄、微細加工等の分野のような、液の分流において均等性が要求される分野でも、好適に利用することができる。
【００４７】
＜ホーニング処理装置及びホーニング処理方法＞
次に前記分流装置を有するホーニング処理装置及び前記分流方法を使用するホーニング処理方法について説明する。
【００４８】
本実施形態におけるホーニング処理は、湿式ホーニング処理により行われる。湿式ホーニング処理は、粉末状の研磨剤を水等の液体に均等に分散したホーニング液（ホーニング処理液）を、圧縮空気等によりノズルから噴射させて、高速度で基体表面に衝突させることにより、基体表面を粗面化する処理法である。
【００４９】
本実施形態に係るホーニング処理装置は、複数の円筒状基体の表面をホーニング液により同時に粗面化するホーニング処理装置であって、液が供給される液供給口と、供給された液を溜める液溜め部と、液供給口と液溜め部との間の複数の分流管と、各分流管の流路中に設けられたオリフィスと、を有する分流装置と；各円筒状基体の少なくとも上端を保持する手段と；各円筒状基体の表面に分流装置から吐出された各ホーニング液を吹き付ける手段と；を有する。
【００５０】
本実施形態に係るホーニング処理装置の一例の概略を図７に示し、その構成について説明する。本実施形態に係るホーニング処理装置９は、供給されたホーニング液を分流するである分流装置７と、複数（図７では３個）の円筒状基体の表面にホーニング液を吹き付ける手段であるホーニング処理用ガン１１２と、圧縮空気を導入する手段である圧縮空気導入装置１１４と、基体設置台１１６と、円筒状基体の少なくとも上端を保持する手段である基体回転支持装置１１８と、ホーニング処理槽１２０、ホーニング液を供給する手段であるホーニング液供給装置１２２とを有する。
【００５１】
本実施形態に係るホーニング処理装置９において、ホーニング処理槽１２０内の下方に複数の基体設置台１１６が設けられ、各基体設置台１１６の上方には複数の基体回転支持装置１１８がそれぞれ設けられている。ホーニング処理槽１２０内の各基体設置台１１６及び各基体回転支持装置１１８の右側には、図示しない昇降装置により昇降される昇降ロッド１１９の下端に支持された、ノズルを備えた複数のホーニング処理用ガン１１２が設けられている。ホーニング処理用ガン１１２には配管を介して圧縮空気導入装置１１４が接続され、ホーニング処理用ガン１１２には同じく配管を介して分流装置７が接続されている。分留装置７はホーニング液供給装置１２２に接続されている。
【００５２】
本実施形態に係るホーニング処理方法及び上記ホーニング処理装置の動作について説明する。あらかじめ所定の濃度で研磨剤を水等の液体に分散し、得られたホーニング液１２４をホーニング液供給装置１２２のホーニング液タンク１２６に入れ、撹拌用ポンプ１３２により撹拌される。一方、複数の基体設置台１１６のそれぞれに円筒状基体１２８を置き、各円筒状基体１２８の上端を基体回転支持装置１１８によりそれぞれ回転可能に保持する。基体回転支持装置１１８を上昇させることにより円筒状基体１２８を上昇させ、ホーニング処理槽１２０内の所定の位置にそれぞれ配置する。モータ等の回転装置１３０を有する基体回転支持装置１１８により、保持された各円筒状基体１２８をその軸を中心に回転させる。ホーニング液１２４は、ポンプ１３４により配管１３６を通り、分流装置７により、上述した方法により均等に分流された後、複数のホーニング処理用ガン１１２内にそれぞれ供給される。供給されたホーニング液１２４を、圧縮空気導入装置１１４により導入される所定の圧力の圧縮空気により、各ホーニング処理用ガン１１２のノズルから各円筒状基体１２８の表面に吹き付けることによって、ホーニング（粗面化）処理を行う。
【００５３】
ホーニング処理終了後、基体回転支持装置１１８を下降させ、各円筒状基体１２８をアンチャックして、基体設置台１１６に置く。基体設置台１１６上の各円筒状基体１２８を別の円筒状基体１２８にそれぞれ入れ替え、上記工程を繰り返して同様のホーニング処理を行う。
【００５４】
ホーニング処理においてホーニング液１２４の液滴を無駄なく円筒状基体１２８の表面に衝突させるために、曲率を有する円筒状基体１２８に対して最大限、研磨剤が垂直に衝突するように、ホーニング処理用ガン１１２のノズルの先端と円筒状基体１２８の表面とを結ぶ最短軸と、処理される円筒状基体１２８の円筒中心軸が、ノズルの先端から最大広がり角を形成する噴射領域に含まれるように処理することが好ましい。そして、各ホーニング処理用ガン１１２は円筒状基体１２８の表面が均等に粗面化されるように、各円筒状基体１２８の中心軸に沿って一定の速度で移動する。なお、ホーニング処理用ガン１１２を固定とし、各円筒状基体１２８を円筒状基体１２８の中心軸方向に一定の速度で移動させてもよい。
【００５５】
ホーニング処理用ガン１１２のノズルは、圧縮空気噴射ノズルの周囲に配されたホーニング液噴射ノズルからホーニング液１２４が供給され、圧縮空気導入装置１１４により供給される空気と、その周囲の圧縮空気噴射ノズルから供給されたホーニング液１２４とが合流し、ホーニング液１２４がノズルの先端から噴射するような構造となっている。
【００５６】
本実施形態に係るホーニング処理方法によりホーニング処理される円筒状基体１２８は、特に制限はないが、電子写真感光体の導電性基体に用いられるものとしては、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄等の金属基体が好ましく挙げられ、この中でもアルミニウムが特に好ましい。基体表面は素管のままであっても、事前に鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削などの処理が行われていても構わない。また、ホーニング処理前に脱脂処理が行われていてもよい。
【００５７】
本実施形態に係るホーニング処理方法においては、ホーニング処理後の円筒状基体１２８を例えば電子写真感光体の導電性基体として用いる場合には、干渉性抑制効果と画質欠陥との防止の点から、表面の粗さを中心線平均粗さＲａで０．０５μｍ〜０．５μｍの範囲となるように処理することが好ましい。
【００５８】
ホーニング処理による円筒状基体１２８表面の粗度は、ホーニング液１２４の吹き付け圧力及び吹き付け速度；円筒状基体１２８の回転速度；ホーニング処理用ガン１１２あるいは円筒状基体１２８の移動速度；研磨剤の量、種類、形状、大きさ、硬度、比重、粒度分布、懸濁温度等の諸条件を適宜選択することにより制御することができる。
【００５９】
ホーニング液１２４の吹き付け圧力は、ポンプ１３４吐出後の圧力で表され、０．０５ＭＰａ〜０．５ＭＰａの範囲であることが好ましい。また、吹き付け速度は、３ｍ／ｓｅｃ〜７ｍ／ｓｅｃの範囲であることが好ましい。
【００６０】
円筒状基体１２８の軸中心の回転速度は、５０ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの範囲であることが好ましい。また、ホーニング処理用ガン１１２の移動速度は、１ガン当たり１０ｍｍ／ｓｅｃ〜１００ｍｍ／ｓｅｃの範囲であることが好ましく、円筒状基体１２８を移動させる場合の移動速度は、１０ｍｍ／ｓｅｃ〜１００ｍｍ／ｓｅｃの範囲であることが好ましい。
【００６１】
ホーニング処理における研磨剤としては、粒径が１０μｍ〜１００μｍの範囲にある微粉末が用いられ、形状は特に制限がないが、球状のものが好ましく用いられる。研磨剤の材質としては、鉄、ガラス、アルミナ、フェライト、ジルコニア、酸化クロム、炭化珪素、炭化ほう素、窒化珪素、窒化ほう素等の無機微粉末；エポキシ系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリウレタン系樹脂、メラミン系樹脂等の有機微粉末；などが挙げられる。これらの研磨剤の中では、コスト、生産安定性の観点から、アルミナ等を用いることが好ましい。
【００６２】
ホーニング液１２４としては、上記研磨剤を水等の液体に分散させ懸濁液としたものを用いることができる。ホーニング液１２４中の研磨剤の含有量は、５〜５０質量％の範囲であることが好ましい。また、必要に応じてホーニング液１２４には脂肪酸エステル、アルコール等の消泡剤を添加することができる。
【００６３】
また、上記のホーニング処理工程の後に、円筒状基体１２８の表面に残存する研磨剤を水等の洗浄液を用いて洗浄する。洗浄処理は、単にイオン交換水等を円筒状基体１２８に吹きかける方法、水の吹きかけと同時にブラシやスポンジなどの摺擦部材で円筒状基体１２８の表面を擦りながら（スクラブ処理）行う方法を用いても良い。また、さらに仕上げとして浸漬槽での基体揺動処理（浸漬処理）を行うことが好ましい。浸漬処理では必要に応じて適宜超音波処理を行ってもよい。なお、使用する洗浄工程において使用する溶媒としては、水（市水、井水、イオン交換水、純水）のほか、界面活性剤を用いたり、アルカリ電解性水を用いても良い。
【００６４】
水切り処理は、上記水洗処理で用いた水を円筒状基体１２８の表面から除くためのものであるが、例えば、円筒状基体１２８が電子写真感光体の基体として用いられる場合には、水切り処理での乾燥後、円筒状基体１２８の表面に痕が残らないようにすることが好ましい。このため、水切り処理は、最終的に洗浄浴中からゆっくり引き上げたり、エアーブローで水切りしたりした後に、乾燥を行うことが好ましい。乾燥方法としては、例えば、減圧乾燥、送風乾燥、熱風乾燥、自然乾燥等が挙げられるが、熱風乾燥機を使用した熱風乾燥が好ましい。水滴の残留は円筒状基体１２８の表面にシミを発生させ、画質欠陥の原因となる可能性がある。乾燥後の円筒状基体１２８は放冷等により冷却され、感光層等の塗布工程へ移載される。
【００６５】
本実施形態に係るホーニング処理装置及びホーニング処理方法において、前記分流装置または分流方法を使用することにより、複数の円筒状基体の各表面にホーニング液を均等に吹き付けることができ、複数の円筒状基体に均等な凹凸を同時に形成することができる。
【００６６】
本実施形態に係るホーニング処理装置及びホーニング処理方法において、液供給口８８
から供給された液体の、複数のホーニング処理用ガン１１２への分流流量のばらつきを示す分流性Ｋ（上記式（１））で表した場合に、Ｋ≦５％、好ましくはＫ≦３％とすることができる。
【００６７】
また、液供給口８８から複数のホーニング処理用ガン１１２に流れるホーニング処理液の平均流速を４ｍ／ｓｅｃ以下、好ましくは２ｍ／ｓｅｃ以下とすることが可能である。ホーニング処理液の平均流速が４ｍ／ｓｅｃ以下であっても、ホーニング処理液に含まれる研磨剤が沈殿するのを防止することができる。
【００６８】
＜電子写真感光体＞
電子写真感光体は、粗面化及び洗浄された導電性基体の表面に、必要に応じ下引き層が形成され、下引層の上に電荷発生層形成用塗布液が塗布、乾燥され、これにより電荷発生層が得られる。その後、電荷発生層の上に電荷輸送層形成用塗布液が塗布、乾燥され、これにより電荷輸送層が得られる。感光体長寿命化の要求から、最外層として電荷輸送層の上に保護層を設けてもよい。
【００６９】
前記電荷発生層、電荷輸送層などの塗工は、本実施形態に係る分流装置及び分流方法を用いた塗布装置により、浸漬塗布法、スプレ塗布法、ビード塗布法、ブレード塗布法、ローラ塗布法などの塗布法を用いて行うことができる。その後、室温での指触乾燥の後に加熱乾燥することが好ましい。
【００７０】
電荷発生層は、電荷発生物質、結着樹脂等を適当な溶媒に分散および混合させて、得られた塗布液を塗布することにより形成される。溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム等、通常の有機溶剤を分散に用いることができる。
【００７１】
電荷輸送層は、電荷輸送物質及び結着樹脂等を適当な溶媒に溶解させた溶液を塗布し乾燥することによって形成することができる。電荷輸送層の形成に使用される溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素系；アセトン、２−ブタノン等のケトン類；塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類；テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル；あるいはこれらの混合溶剤などを用いることができる。
【実施例】
【００７２】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。複数の電子写真感光体用の基体を湿式ホーニング処理する方法について具体的に説明する。
【００７３】
（実施例１）
図６に示した分流装置７を有するホーニング処理装置９（図７）を使用して、複数の円筒状基体に対して同時にホーニング処理を行う方法に応用された例を示す。ただし、分流数は１０とし、１０本の基体に対して同時にホーニング処理を行った。
【００７４】
＜分流装置＞
図６において、分流器７０、液を集合させて溜める第１の容器７３及び第２の容器８５、ならびに第１のオリフィス７６及び第２のオリフィス８６は、研磨剤からの耐摩耗性にすぐれた高分子ポリエチレン製のブロックを切削して製作した。さらに、第１の容器７３及び第２の容器８５は、各液溜め部９７及び１０３をロート形状（円錐形状）にして上部を連結し、研磨剤の滞留部がない形状とした。同様に液供給口８８から供給された液は、分流器７０を鉛直上に流れ、液を集合させて溜める第１の容器７３に流れ込み、第１の配管７４に垂直水平に設けた第１のオリフィス７６を通り、液を集合させて溜める第２の容器８５へ流れ込む流路とし、研磨剤の滞留および沈殿がほとんどない構造とした。第１の配管７４及び第２の配管は、研磨剤からの耐摩耗性に優れるテフロン（登録商標）ホースを使用した。
【００７５】
分流装置７を設計する際に、既にホーニング液流量が分かっていたために、液供給口８８並びに液吐出口１０６を流れるホーニング液の平均流速が２ｍ／ｓｅｃ以上となるように、流路径を決めた。液供給口８８の内径は１７ｍｍ、第１の配管７４の内径は１２ｍｍ、第１のオリフィスの内径は８ｍｍ、第２の配管７８の内径は８ｍｍ、第２のオリフィスの内径は４ｍｍ、配管８０及び８２の内径は４ｍｍとした。分流数は１０分流とした。
【００７６】
＜基体の鏡面切削加工及び脱脂洗浄＞
アルミニウムを主成分とする円筒状基体（長手方向長さ３６０ｍｍ、内径５８．５ｍｍ）（以下アルミニウム管と呼ぶこともある）をダイヤモンドバイトを用いてφ６０ｍｍに鏡面切削加工した後、その表面粗さＲａを０．０３μｍ〜０．０６μｍの平滑面とするように仕上げた。なお、上記表面粗さの測定は、表面粗さ測定機サーフコム（東京精密社製）を用いて行った。鏡面切削加工終了後、円筒状基体の表面の脱脂洗浄を行った。脱脂洗浄は２つの洗浄槽に円筒状基体を順次浸漬することによって行った。各洗浄槽には、底部より界面活性剤をイオン交換水に溶解させた洗浄液を供給し、洗浄槽の上部からオーバーフローさせた。界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤（ライオン（株）製：ＬＨ−６００Ｆ）を用い、洗浄液中の界面活性剤の濃度は、１つ目の洗浄槽では１０〜２０質量％の範囲とし、２つ目の洗浄槽では１〜２質量％の範囲とした。また、洗浄液のイオン交換水としては、電気伝導度が０．１μＳ／ｃｍ以下のものを使用した。さらに、洗浄時円筒状基体には、超音波発振機により洗浄液を介して超音波を印加した。こうして円筒状基体の脱脂洗浄を行った後、円筒状基体の濯ぎ洗浄を行った。濯ぎ洗浄は、洗浄液としてイオン交換水のみを用いた以外は、前記脱脂洗浄と同様にして行った。濯ぎ洗浄を行った後、円筒状基体を３５℃に保持した温純水中に５０秒間浸漬した後、３００ｍｍ／ｍｉｎの速さで引き上げた。このときも、円筒状基体には超音波発振機により洗浄液を介して超音波を印加した。
【００７７】
＜ホーニング処理＞
複数の前記アルミニウム管に対して図７に示すホーニング処理装置によってアルミニウム管表面のホーニング処理を行った。まず、１０個の円筒状基体１２８を各基体回転支持装置１１８で支持した。ホーニング処理時の円筒状基体１２８の回転数は１００ｒｐｍとし、円筒状基体１２８の上端から粗面化を開始した。ホーニング処理においては、酸化アルミニウムを主成分とする研磨剤を１０重量％でイオン交換水に懸濁させ、これをホーニング液タンク１２６から分流装置７を使用して、平均流速が２ｍ／ｓｅｃで各ホーニング処理用ガン１１２に送り込んで、ホーニング処理用ガン１１２の移動速度を５００ｍｍ／ｍｉｎとし、圧縮空気圧０．１ＭＰａ〜０．２ＭＰａで円筒状基体１２８（アルミニウム管）に吹き付け、表面粗さＲａ：０．２μｍ狙いになるようにした。なお、研磨剤として、昭和電工株式会社製の酸化アルミニウム（アルナビーズ（ＣＢ?Ａ３５Ｓ）、平均粒径３５μｍ）を用いた。ホーニング液を１０分流したときの分流精度及び連続１ヶ月稼動させた後の分流精度の結果を表１に示す。なお、液の流量は電磁流量計（日本フローセル製）を使用して測定した。
【００７８】
＜洗浄処理＞
こうしてホーニング処理した円筒状基体に対し、続いて以下の洗浄処理を行った。まず、ホーニング処理した円筒状基体に対し、２５Ｌ／ｍｉｎの流量で６０秒間井戸水を吹きかけた後、イオン交換水を２Ｌ／ｍｉｎで吹きかけながら、ブラシでスクラブ処理を行った。ブラシとしては、棒状の軸部材と軸部材に放射状に取り付けられる多数のナイロン製繊維とから構成されるものを用いた。ナイロン製繊維の線径は６５μｍ、ブラシ部分の外径は１３０ｍｍ、長さは３０ｍｍとし、軸部材が円筒状基体の回転軸と平行となり、かつブラシ（繊維）の先端が円筒状基体の表面に接触するように配置した。スクラブ処理は、円筒状基体及びスクラブブラシの回転方向を同一方向とし、回転速度を１００ｒｐｍとして６０秒間行った。その後、超音波装置を設置した４つの洗浄槽に円筒状基体を順次浸漬することにより浸漬洗浄を行った。各洗浄槽には底部よりイオン交換水を供給し、洗浄槽の上部からオーバーフローさせた。なお、最終洗浄槽では、洗浄液中に円筒状基体３０を２０秒浸漬した後、３００ｍｍ／ｍｉｎの速度でゆっくりと引き上げて洗浄した。次いで、乾燥室で１３５℃の熱風乾燥を１．５分間行った。その後、調温室に円筒状基体３０を搬送し、２３℃にて風冷却を３００秒間行った。ホーニング液を１０分流して１０本の基体を同時にホーニングした時の表面粗さの測定結果を表２に示す。
【００７９】
（比較例１）
図２に示す従来の分流装置（１本の配管を数本に並列分流させる方法）に流量調整弁を使用した以外は実施例１と同様にして、ホーニング処理及び洗浄を行った。なお、液供給口の内径は１７ｍｍ、分流後の各配管の内径は４ｍｍ、並列ピッチ５０ｍｍで１０分流にした。ホーニング液を１０分流したときの分流精度及び連続１ヶ月稼動させた後の分流精度の結果を表１に示す。また、ホーニング液を１０分流して１０本の基体を同時にホーニングした時の表面粗さの測定結果を表２に示す。
【００８０】
（比較例２）
図３に示す従来の分流装置（複数の液出口を等角分布配線上で同心円上に配し、その中心に液供給する方法）を使用した以外は実施例１と同様にして、ホーニング処理及び洗浄を行った。なお、液供給口の内径は１７ｍｍ、分流後の各配管の内径は４ｍｍとし、液供給口を中心として分流後の各配管が並ぶ円までの距離は１５０ｍｍとし、分流数は１０とした。ホーニング液を１０分流したときの分流精度及び連続１ヶ月稼動させた後の分流精度の結果を表１に示す。また、ホーニング液を１０分流して１０本の基体を同時にホーニングした時の表面粗さの測定結果を表２に示す。
【００８１】
【表１】
2006251542.tif 000003
【００８２】
【表２】
2006251542.tif 000004
【００８３】
ホーニング液の分流均等性は、比較例１の従来装置の場合、並列分流＋流量調整弁にて調整する作業を行っても１０％以下にすることが困難で、しかも長期使用時（連続１ヶ月使用時）に分流均等性が低下し、製造安定性が得られなかった。比較例２の流量調整を実施しない同心円上分流の場合は１０％以内に分流することが可能であったが、３％以内に分流することはできなかった。実施例１の装置を用いた場合は、流量調整弁なしで３％以内の分流均等性を得ることが出来、かつ長期使用時での分流均等性において安定性を得ることが出来た。また、ホーニング液に含まれる研磨剤の沈降及び堆積量は、比較例１の装置の場合、１ヶ月使用で約２５０ｇ、比較例２の装置の場合、１ヶ月使用で約８００ｇ程度の沈降量が確認されたが、実施例１の装置を用いることによって、沈降量を１００ｇ以下にすることが出来た。また１ヶ月使用後での分流装置内の摩耗に対しても、比較例１，２の従来装置の場合は、両方ともに摩耗が見られたのに対し、実施例１の装置では、摩耗はほとんど見られなかった。
【００８４】
さらに表２からわかるように、比較例１，２の従来装置と比較して、実施例１の装置を用いた場合は、１０本同時ホーニング処理時の表面粗さを均等に処理できることが確認できた。なお、上記実施例では、１０分流された例が示されているが、分流する数は複数であれば特に数に制限はない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】従来の分流器を使用した、ホーニング処理装置を示す概略図である。
【図２】従来の分流器を示す概略図である。
【図３】従来の分流器を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る分流装置の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る分流装置の他の例を示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態に係る分流装置の他の例を示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る分流装置を使用した、ホーニング処理装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，９  ホーニング処理装置、３，５，７  分流装置、１０，１２６  ホーニング液タンク、１２，１３２  撹拌用ポンプ、１４，１３４  ポンプ、１６，１３６  配管、１８  分流器、２０  分配管、２２  流量調整弁、２４，１１２  ホーニング処理用ガン、２６，１１４  圧縮空気導入装置、２８  ホーニング処理槽、３０，１１８  基体回転支持装置、３２  昇降ロッド、３４  基体、３６  モータ、４０，７０  分流器、４２  容器、４４，４８，８２  配管、４６  オリフィス、５０，８８  液供給口、５２，９０  通路、５４，６０，９２，９８，１０４  出口、５５，９４，１００  圧力調整管、５８，９６，１０２  液入口、５７，９５，９７，１０１，１０３  液溜め部、６２，１０６  液吐出口、７２，７３  第１の容器、７４  第１の配管、７６  第１のオリフィス、７８  第２の配管、８４，８５  第２の容器、８６  第２のオリフィス、１１６  基体設置台、１２０  ホーニング処理槽、１２２  ホーニング液供給装置、１２４  ホーニング液、１２８  円筒状基体、１３０  回転装置。
【図１】
2006251542.tif 000005
【図４】
2006251542.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
2006251542.tif 000011