(57)【要約】【課題】円筒状継ぎ目無しニッケルベルトを形成し、これを基体とすることで機能分離型有機系感光体の耐久性を向上させ、この機能分離型有機系感光体を使用してユニットを構成し、画像形成装置を構成することで耐刷耐久性の信頼性をより高めることを課題とする。【解決手段】基体１９をＸ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．４〜０．５の範囲であって、ニッケル金属中に共析する硫黄含有量０．０１〜０．０３質量％に対し、その硫黄含有量を越えて、燐を０．０５質量％以上、０．３質量％以下で含有させ、硬度がＨｖ４８０〜５３０、膜厚３０±３μｍであることを特徴とする【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気鋳造処理で形成され、機能分離型有機系感光体の基体として用い、この基体をＸ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．４〜０．５の範囲であって、ニッケル金属中に共析する硫黄含有量０．０１〜０．０３質量％に対し、その硫黄含有量を越えて、燐を０．０５質量％以上、０．３質量％以下で含有させ、硬度がＨｖ４８０〜５３０、膜厚３０±３μｍであることを特徴とする円筒状継目無しニッケルベルト。
【請求項２】
スルファミン酸ニッケル電気鋳造法で形成され、スルファミン酸ニッケル４５０〜５５０ｇ／ｌ、硼酸３０〜４０ｇ／ｌ、陽極溶解剤として臭化ニッケル１〜２ｇ／ｌ、光沢剤及び析出膜の圧縮応力調整剤としてサッカリン２０〜１００ｐｐｍとナフタレントリスルフォン酸ナトリウム５００〜１５００ｐｐｍ、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルフォン酸塩０．１〜０．２ｇ／ｌ、燐を含有させるための亜りん酸０．１〜１ｇ／ｌを添加した電解液から形成されることを特徴とする請求項１に記載の円筒状継目無しニッケルベルト。
【請求項３】
Ｘ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．４〜０．５の範囲は、電析電流密度の上昇に伴ない結晶配向面の強度比が増加する範囲であって、感光層形成時の下引き層厚みの１／３以下の突起欠陥発生範囲での電析電流密度で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒状継目無しニッケルベルト。
【請求項４】
前記電析電流密度は、０．０１〜０．０３％硫黄を含有した７〜１０ｍｍサイズの可溶性の活性ニッケルペレットを投入したチタン製陽極板に電析電流密度５〜７Ａ／ｄｍ２の範囲の電解電流を与えて形成されることを特徴とする請求項３に記載の円筒状継目無しニッケルベルト。
【請求項５】
円筒状金属母型本体の上下端部に尖状形状の析出膜剥離開始部及び下端部近傍に補助電極を形成した円筒状金属母型の外径を用いて電析し、電析膜の電着応力を０〜−５０Ｎ／ｍｍ２の範囲の圧縮応力を持って形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒状継目無しニッケルベルト。
【請求項６】
陰極となる円筒状金属母型と，陽極となるチタン製陽極板との極間距離を１００〜１２０ｍｍとして形成されることを特徴とする請求項１ないし５に記載の円筒状継目無しニッケルベルト。
【請求項７】
電気鋳造処理で形成され、機能分離型有機系感光体の基体として用い、この基体をＸ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．４〜０．５の範囲であって、ニッケル金属中に共析する硫黄含有量０．０１〜０．０３質量％に対し、その硫黄含有量を越えて、燐を０．０５質量％以上、０．３質量％以下で含有させ、硬度がＨｖ４８０〜５３０、膜厚３０±３μｍであることを特徴とする円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法。
【請求項８】
スルファミン酸ニッケル電気鋳造法で形成され、スルファミン酸ニッケル４５０〜５５０ｇ／ｌ、硼酸３０〜４０ｇ／ｌ、陽極溶解剤として臭化ニッケル１〜２ｇ／ｌ、光沢剤及び析出膜の圧縮応力調整剤としてサッカリン２０〜１００ｐｐｍとナフタレントリスルフォン酸ナトリウム５００〜１５００ｐｐｍ、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルフォン酸塩０．１〜０．２ｇ／ｌ、燐を含有させるための亜りん酸０．１〜１ｇ／ｌを添加した電解液から形成されることを特徴とする請求項１に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法。
【請求項９】
Ｘ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．４〜０．５の範囲は、電析電流密度の上昇に伴ない結晶配向面の強度比が増加する範囲であって、感光層形成時の下引き層厚みの１／３以下の突起欠陥発生範囲での電析電流密度で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法。
【請求項１０】
前記電析電流密度は、０．０１〜０．０３％硫黄を含有した７〜１０ｍｍサイズの可溶性の活性ニッケルペレットを投入したチタン製陽極板に電析電流密度５〜７Ａ／ｄｍ２の範囲の電解電流を与えて形成されることを特徴とする請求項３に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法。
【請求項１１】
円筒状金属母型本体の上下端部に尖状形状の析出膜剥離開始部及び下端部近傍に補助電極を形成した円筒状金属母型の外径を用いて電析し、電析膜の電着応力を０〜−５０Ｎ／ｍｍ２の範囲の圧縮応力を持って形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法。
【請求項１２】
陰極となる円筒状金属母型と，陽極となるチタン製陽極板との極間距離を１００〜１２０ｍｍとして形成されることを特徴とする請求項１ないし５に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法。
【請求項１３】
請求項１ないし６のいずれかに記載の円筒状継目無しニッケルベルトを基体として用い、０．３μｍ以下の酸化チタン微粒子を光散乱剤としてアルキドとメラミン樹脂に分散した膜厚５〜８μｍの熱硬化樹脂性下引き層と、無金属フタロシアニンとアゾ顔料の電荷発生剤をブチラール樹脂に分散した膜厚０．１μｍの電荷発生層及び電荷輸送剤のスチルベン化合物をポリカーボネート樹脂に混合した膜厚２０〜２５μｍの電荷輸送層とを順じ形成し感光層とすることを特徴とする機能分離型有機系感光体。
【請求項１４】
請求項７ないし１２のいずれかに記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法を用いて形成した円筒状継目無しニッケルベルトを基体として用い、０．３μｍ以下の酸化チタン微粒子を光散乱剤としてアルキドとメラミン樹脂に分散した膜厚５〜８μｍの熱硬化樹脂性下引き層と、無金属フタロシアニンとアゾ顔料の電荷発生剤をブチラール樹脂に分散した膜厚０．１μｍの電荷発生層及び電荷輸送剤のスチルベン化合物をポリカーボネート樹脂に混合した膜厚２０〜２５μｍの電荷輸送層とを順じ形成し感光層とすることを特徴とする機能分離型有機系感光体。
【請求項１５】
画像形成装置で使用される部材幅となる両端を対向するローラー刃周縁で回転切断加工し、切断段差０．０５ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１３または１４に記載の機能分離型有機系感光体。
【請求項１６】
請求項１５に記載の機能分離型有機系感光体を、φ１６ｍｍ以上のローラーを複数用いて張り、張力２０〜５０Ｎを与えられて構成されることを特徴とする感光体ユニット。
【請求項１７】
請求項１６に記載の感光体ユニットを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の感光体ユニットを単数又は複数配置し、白黒及びカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いる複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置および感光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やレーザープリンターなどの画像形成装置では、画像形成用ユニットスペースを薄型化するため、電気鋳造で形成される可撓性の円筒状継ぎ目無しニッケルベルトを基体とした機能分離型有機系感光体が一部使用されている。
この円筒状継ぎ目無しニッケルベルトを基体とする機能分離型有機系感光体は、φ１６ｍｍ以上のローラー複数で張られ、２０〜５０Ｎのテンションが掛けられて画像記録紙Ａ４サイズ４〜５万枚を耐刷耐久枚数として繰返し回転使用される。
円筒状継ぎ目無しニッケルベルトを電気鋳造処理で形成する場合に、その液組成や形成方法により電析されるニッケル金属の結晶構造が変わり、その結晶構造が持つ特有の金属疲労は耐刷耐久枚数以下で亀裂を形成し画像欠陥を生じる事がある。
円筒状継ぎ目無しニッケルベルトの基体は、画像形成ユニットを構成した際に、低張力で画像のゆがみ等を防止する目的などから可撓性を必要とし、膜厚３０μｍと薄く、取扱い上での折れ曲りが発生し易く、また、画像形成ユニットを薄型にするため、基体を引伸ばした状態で構成して使用するため、アルミ管のような剛性を持った基体と違い、基体を再利用しようとしても金属疲労の蓄積があり困難となる。このため基体に起因して耐刷耐久性を低下させる金属疲労の発現をできる限り抑制する必要がある。
【０００３】
通常、電気鋳造処理で生産される円筒状継ぎ目無しニッケルベルトは、生産性の面から設定される電析膜の析出量は毎分１μｍ程度であって、約３０分の製造サイクルをもって４〜１０本が生産されている実情にある。
電析膜の析出量が毎分１μｍ程度であるニッケル金属の結晶構造をＸ線回折の結晶配向面の強度比でみると、（１１１）面に対する（２００）面のピーク強度で表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］は０．３〜０．４の範囲に形成された３０±３μｍの膜厚をもった電析膜であって、機械強度が強くなる層状組織と判断される（２００）面のピーク強度は弱い傾向にある。
この（２００）面のピーク強度を上昇させるには、電解液の組成を選定して電析形成する必要があり、従来、機能分離型有機系感光体の基体を形成する電解液は、第一光沢剤を主成分とする膜厚優先の液組成であって、そのニッケル金属結晶構造はやや柱状組織を呈している。また、ある範囲の電析電流密度を越えると電析膜の表面に突起欠陥が多く形成されてしまい、機械強度が強くなる層状組織と判断される（２００）面のピーク強度を電析電流密度の増加だけで上昇させるには限界があった。
【０００４】
特許文献１に記載の発明は、従来のＮｉ電鋳ベルトで不充分であった疲労強度に対し、高温使用条件下での疲労強度に優れ、しかも良好な抜管性を有する電鋳ベルトを提供するもので、Ｎｉ−Ｐ合金からなることを特徴とし、燐の平均含有率を０．４〜１．６質量％とするものであって、更に、ベルト内周面に皺が形成されることを防止するためベルトの内周側表面における燐の含有率は平均燐の含有率より高くすること、また、疲労特性を一層向上させる観点からベルトの外表面における燐の含有率を平均燐の含有率より高くするものである。請求項１は、Ｎｉ−Ｐ合金からなることであるが、燐の含有量範囲を明確にしないと発明効果を失ってしまうものであり、燐はニッケルと金属間化合物を形成しやすい物質であって含有率が多くなると硬くなり過ぎ、像形成装置のベルトとして使用に耐えないものとなる。また、請求項２では、燐の含有率を０．４〜１．６質量％としているが、０．４質量％を越えると硬度Ｈｖ５３０を越えて高くなり硬くなり過ぎ、感光体ユニットを形成した場合には張りを与えるローラーの張力を５０Ｎ以上にしなければならなかったり、張力を掛けても製造時の円筒状金属母型の曲率を保持しているため、感光体を形成すると画像のゆがみ等が発生し易く、また、張力を強く掛けるには、張りを与えるローラーの軸強度を上げなければならず、ローラー径を大きくしたりすることとなりユニットの小型化がし難くもなる。感光体の基体としての電鋳ベルトは２００℃以上の高温に常にさらされている事はないため、燐の平均含有率を０．４質量％以上に多くして高温特性を改善する必要はなく、弾性変形範囲を広げて塑性変形する量を抑制する硬度範囲にすれば耐久性は改善されるものである。
【０００５】
特許文献２に記載の発明は、記録媒体上の未定着トナー画像を圧熱定着するためのニップ部を加圧部材との間に形成して循環周回することが可能な定着ベルトであって、マンガン０．０５〜０．６重量％を含むニッケル・マンガン合金からなるマイクロビッカース硬度が４５０〜６５０の無端状電鋳シートを基体として形成された電子写真装置用の定着ベルトである。
機能分離型有機系感光体の基体とする場合はマイクロビッカース硬度が５３０以上となると硬くなり過ぎ、機能分離型有機系感光体ユニットを形成した場合には張りを与えるローラーの張力を５０Ｎ以上にしなければならなかったり、製造時の円筒状金属母型の曲率を持っているため張力を掛けても一部保持し、基体として感光体を形成すると画像のゆがみ等が発生し易く、また、張りを与えるローラーの軸強度を上げなければならず、ローラー径を大きくしたりすることとなりユニットの小型化がし難くもなる。
【０００６】
特許文献３に記載の発明は、Ｘ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度に対する（２００）面でのピーク強度の比で表される結晶配向面の強度比が０．６以上である電鋳ニッケルベルト、並びに電鋳ニッケルベルトを金属ベルト基材とする被覆ニッケルベルトとその製造方法である。
耐熱性を有する電鋳ニッケルベルトを形成するために、Ｘ線回折でのピーク強度を解析して（１１１）面でのピーク強度が大きくなると結晶構造がランダムとなり、（２００）面でのピーク強度が大きくなるほど層状配向を示す傾向が強くなって電鋳ニッケルベルトの耐屈曲性が向上し、耐熱性も良好となり、高度の耐久性を達成できるものとしているが、層状配向を示す傾向での電析膜の形成は低電流領域であって、電析膜の析出量は毎分０．４〜０．６μｍの領域であり、感光体基体用ニッケルベルトとして通常使用される膜厚３０μｍを得るためには５０分以上の電鋳時間が必要となり、電析膜の析出量毎分１μｍの電鋳工程に比べ、高精度で高価格な電鋳金属母型の製作数、設備スペース、設備コスト、ユーティリティ等がかかり生産性が低下するため、結晶配向面の強度比が０．６以上である電鋳ニッケルベルト製作対応分の設備費等の増大を招く。
【０００７】
特許文献４に記載の発明は、周期表の２族、３族、４族及び５族に属する少なくとも一種の金属元素、タリウム、鉛、ビスマス、スズ、及び、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、ケイ素、アンチモンを質量分率で１０〜１万ｐｐｍの割合で含有させることにより適度の硬度を有すると伴に耐熱耐久性に優れた電鋳ニッケルベルトが得られるとし、その他の金属として、マンガンを０．０１〜０．０５質量％含有し、硫黄含有量が０．０５質量％以下であって、結晶転移温度が３４０℃以上であり、Ｘ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度に対する（２００）面でのピーク強度の比で表される結晶配向面の強度比が０．６以上、ビカース硬度が３００〜４８０であって、２３０℃で２日間の熱老化試験後のビカース硬度変化率が絶対値で１０％以下である電鋳ニッケルベルトであり、この電鋳ニッケルベルト基材に弾性層を介して離型層の構成を有する加熱定着用の被覆ニッケルベルトであって、弾性層がシリコンゴム、フッ素ゴム及びフッ素樹脂からなる被覆ニッケルベルトである。
特許文献３に記載の発明と同様に、Ｘ線回折により測定した（２００）面でのピーク強度の比で表される結晶配向面の強度比が０．６以上の層状配向を示す傾向での電析膜の形成は、電解液の組成に左右され、第一光沢剤を主成分とする場合は強度比０．６以上とするには電解電流密度を８Ａ／ｄm2以上としなければならず、電析膜の表面に突起欠陥の形成が多くなり熱定着用ベルトには使えても感光体基体としては帯電電位を放電させてしまうため使用不可となる。また、第一光沢剤に第二光沢剤を添加して電析膜を結晶配向面の強度比が０．６以上となる層状構造とする場合には低電流領域であって、電析膜の析出量は毎分０．４〜０．６μｍの領域であり、画像形成装置内でニッケルベルトとして通常使用される膜厚3０μｍを得るためには５０分以上の電鋳時間が必要となり、電析膜の析出量毎分１．０μｍの感光体基体用電鋳工程に比べ、高精度で高価格な電鋳金属母型の製作数、設備スペース、設備コスト、ユーティリティ等において生産性が低下するため、結晶配向面の強度比が０．６以上である電鋳ニッケルベルト製作対応分の設備費等の増大を招く。
【０００８】
特許文献５に記載の発明は、小熱容量の加熱体を利用して低エネルギー加熱を可能とした像加熱装置において、高耐久性の定着ベルト、及び、高耐久性で信頼性の高い像加熱装置を提供するもので、定着ベルトの少なくとも離型層とニッケル電鋳の金属層とを有し、ニッケル電鋳は結晶配向比Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）が３以上の（２００）面優先成長の結晶配向性を有し、マイクロビッカース硬度２８０〜４５０であるもので、
特許文献３に記載の発明と同様に、層状配向を示す傾向での電析膜の形成は第一光沢剤に第二光沢剤を添加しての低電流領域であって、電析膜の析出量は毎分０．４〜０．６μｍの領域であり、感光体基体用ニッケルベルトとして通常使用される膜厚３０μｍを得るためには５０分以上の電鋳時間が必要となり、電析膜の析出量毎分１．０μｍの電鋳工程に比べ、高精度で高価格な電鋳金属母型の製作数、設備スペース、設備コスト、ユーティリティ等において生産性が低下するため、結晶配向面の強度比が３以上である電鋳ニッケルベルト製作対応分の設備費等の増大を招く。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２６９９０号公報
【特許文献２】特開平０９−３４２８６号公報
【特許文献３】特開２００２−２０６１８８号公報
【特許文献４】特開２００２−２４１９８４号公報
【特許文献５】特開２００２−２５８６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記問題点に鑑み、本発明は、機能分離型有機系感光体を形成する基体の機械強度を上げるためには、画像形成ユニットでの屈曲時に金属結晶の転位の移動を止め、塑性変形を抑えて機械強度を増加させる働きをする金属間化合物を形成するような物質を一定の硬度範囲で添加含有させれば、層状組織と判断される（２００）面のピーク強度を大幅に増加させなくとも、金属疲労による耐久性が向上させられるため、ニッケル金属と反応して金属間化合物を形成しやすい物質を電析する膜中に共析させて基体の耐刷耐久性の向上を図ることが可能となる。
この金属疲労に対し、耐久性の向上が期待できる物質の燐を硬度Ｈｖ４８０〜５３０の適度に柔軟性のある硬度範囲になるように添加含有させ、円筒状継ぎ目無しニッケルベルトを形成し、これを基体とすることで機能分離型有機系感光体の耐久性を向上させ、この機能分離型有機系感光体を使用してユニットを構成し、画像形成装置を構成することで耐刷耐久性の信頼性をより高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、電気鋳造処理で形成され、機能分離型有機系感光体の基体として用い、この基体をＸ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．４〜０．５の範囲であって、ニッケル金属中に共析する硫黄含有量０．０１〜０．０３質量％に対し、その硫黄含有量を越えて、燐を０．０５質量％以上、０．３質量％以下で含有させ、硬度がＨｖ４８０〜５３０、膜厚３０±３μｍであることを特徴とする円筒状継目無しニッケルベルトである。
請求項２に記載の本発明は、スルファミン酸ニッケル電気鋳造法で形成され、スルファミン酸ニッケル４５０〜５５０ｇ／ｌ、硼酸３０〜４０ｇ／ｌ、陽極溶解剤として臭化ニッケル１〜２ｇ／ｌ、光沢剤及び析出膜の圧縮応力調整剤としてサッカリン２０〜１００ｐｐｍとナフタレントリスルフォン酸ナトリウム５００〜１５００ｐｐｍ、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルフォン酸塩０．１〜０．２ｇ／ｌ、燐を含有させるための亜りん酸０．１〜１ｇ／ｌを添加した電解液から形成されることを特徴とする請求項１に記載の円筒状継目無しニッケルベルトである。
【００１２】
請求項３に記載の本発明は、Ｘ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．４〜０．５の範囲は、電析電流密度の上昇に伴ない結晶配向面の強度比が増加する範囲であって、感光層形成時の下引き層厚みの１／３以下の突起欠陥発生範囲での電析電流密度で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒状継目無しニッケルベルトである。
請求項４に記載の本発明は、前記電析電流密度は、０．０１〜０．０３％硫黄を含有した７〜１０ｍｍサイズの可溶性の活性ニッケルペレットを投入したチタン製陽極板に電析電流密度５〜７Ａ／ｄｍ２の範囲の電解電流を与えて形成されることを特徴とする請求項３に記載の円筒状継目無しニッケルベルトである。
請求項５に記載の本発明は、円筒状金属母型本体の上下端部に尖状形状の析出膜剥離開始部及び下端部近傍に補助電極を形成した円筒状金属母型の外径を用いて電析し、電析膜の電着応力を０〜−５０Ｎ／ｍｍ２の範囲の圧縮応力を持って形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒状継目無しニッケルベルトである。
請求項６に記載の本発明は、陰極となる円筒状金属母型と，陽極となるチタン製陽極板との極間距離を１００〜１２０ｍｍとして形成されることを特徴とする請求項１ないし５に記載の円筒状継目無しニッケルベルトである。
【００１３】
請求項７に記載の本発明は、電気鋳造処理で形成され、機能分離型有機系感光体の基体として用い、この基体をＸ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．４〜０．５の範囲であって、ニッケル金属中に共析する硫黄含有量０．０１〜０．０３質量％に対し、その硫黄含有量を越えて、燐を０．０５質量％以上、０．３質量％以下で含有させ、硬度がＨｖ４８０〜５３０、膜厚３０±３μｍであることを特徴とする円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法である。
請求項８に記載の本発明は、スルファミン酸ニッケル電気鋳造法で形成され、スルファミン酸ニッケル４５０〜５５０ｇ／ｌ、硼酸３０〜４０ｇ／ｌ、陽極溶解剤として臭化ニッケル１〜２ｇ／ｌ、光沢剤及び析出膜の圧縮応力調整剤としてサッカリン２０〜１００ｐｐｍとナフタレントリスルフォン酸ナトリウム５００〜１５００ｐｐｍ、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルフォン酸塩０．１〜０．２ｇ／ｌ、燐を含有させるための亜りん酸０．１〜１ｇ／ｌを添加した電解液から形成されることを特徴とする請求項１に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法である。
【００１４】
請求項９に記載の本発明は、Ｘ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．４〜０．５の範囲は、電析電流密度の上昇に伴ない結晶配向面の強度比が増加する範囲であって、感光層形成時の下引き層厚みの１／３以下の突起欠陥発生範囲での電析電流密度で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法である。
請求項１０に記載の本発明は、前記電析電流密度は、０．０１〜０．０３％硫黄を含有した７〜１０ｍｍサイズの可溶性の活性ニッケルペレットを投入したチタン製陽極板に電析電流密度５〜７Ａ／ｄｍ２の範囲の電解電流を与えて形成されることを特徴とする請求項３に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法である。
請求項１１に記載の本発明は、円筒状金属母型本体の上下端部に尖状形状の析出膜剥離開始部及び下端部近傍に補助電極を形成した円筒状金属母型の外径を用いて電析し、電析膜の電着応力を０〜−５０Ｎ／ｍｍ２の範囲の圧縮応力を持って形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法である。
請求項１２に記載の本発明は、陰極となる円筒状金属母型と，陽極となるチタン製陽極板との極間距離を１００〜１２０ｍｍとして形成されることを特徴とする請求項１ないし５に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法である。
請求項１３に記載の本発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の円筒状継目無しニッケルベルトを基体として用い、０．３μｍ以下の酸化チタン微粒子を光散乱剤としてアルキドとメラミン樹脂に分散した膜厚５〜８μｍの熱硬化樹脂性下引き層と、無金属フタロシアニンとアゾ顔料の電荷発生剤をブチラール樹脂に分散した膜厚０．１μｍの電荷発生層及び電荷輸送剤のスチルベン化合物をポリカーボネート樹脂に混合した膜厚２０〜２５μｍの電荷輸送層とを順じ形成し感光層とすることを特徴とする機能分離型有機系感光体である。
【００１５】
請求項１４に記載の本発明は、請求項７ないし１２のいずれかに記載の円筒状継目無しニッケルベルトの形成方法を用いて形成した円筒状継目無しニッケルベルトを基体として用い、０．３μｍ以下の酸化チタン微粒子を光散乱剤としてアルキドとメラミン樹脂に分散した膜厚５〜８μｍの熱硬化樹脂性下引き層と、無金属フタロシアニンとアゾ顔料の電荷発生剤をブチラール樹脂に分散した膜厚０．１μｍの電荷発生層及び電荷輸送剤のスチルベン化合物をポリカーボネート樹脂に混合した膜厚２０〜２５μｍの電荷輸送層とを順じ形成し感光層とすることを特徴とする機能分離型有機系感光体である。
請求項１５に記載の本発明は、画像形成装置で使用される部材幅となる両端を対向するローラー刃周縁で回転切断加工し、切断段差０．０５ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１３または１４に記載の機能分離型有機系感光体である。
請求項１６に記載の本発明は、請求項１５に記載の機能分離型有機系感光体を、φ１６ｍｍ以上のローラーを複数用いて張り、張力２０〜５０Ｎを与えられて構成されることを特徴とする感光体ユニットである。
請求項１７に記載の本発明は、請求項１６に記載の感光体ユニットを有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項１８に記載の本発明は、請求項１７に記載の感光体ユニットを単数又は複数配置し、白黒及びカラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、円筒状継目無しニッケルベルトを基体とした機能分離型有機系感光体は、ローラーを複数用いてユニット化され、２０〜５０Ｎの張力が掛けられて画像形成装置内で回転駆動するため、基体膜厚の円周方向に圧縮及び引張り力が繰返し掛かり、基体は金属疲労から感光層内に亀裂を発生させて機能分離型有機系感光体としての耐刷耐久性を低下させることが起こる。基体を弾性変形範囲内で使用すれば圧縮及び引張り力に対して耐久性を向上させる事ができるが、ユニットスペース上で薄型化するなどの制約があり、画像形成上、基体の金属結晶がすべりを起して塑性変形を伴なう小径のローラー上を回転駆動される状況にある。
このため、ユニットスペース上での最小ローラー外径を１６ｍｍとし、そのローラー円周上での金属疲労を起す塑性変形を極力抑えることが可能となるように円筒状継目無しニッケルベルト基体の圧縮及び引張り力に対する機械強度を増す必要が生じる。
その機械強度を増す方法として、電析されるニッケル金属の結晶構造を機械強度が強くなるとされる層状組織（Ｘ線回折により測定した（２００）面のピーク強度Ｉ）を増加させる方向とするため、Ｘ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］を０．４〜０．５の範囲に形成し、尚且つ、そのニッケル金属中に燐を０．０５質量％以上であって、０．３質量％以下で共析させて硬度を増し、画像形成装置内で使用するローラー円周上で塑性変形が起こり難くさせるものである。
【００１７】
共析させる燐の量は、電気鋳造で形成されるニッケル金属中に不純物として電解時に共析する硫黄含有量０．０１〜０．０３質量％を越えた量０．０５質量％以上とする。この量は共析の際に化学的に結合し易い燐が硫黄に食われ硫化物となってしまい効果が発揮できないことを防ぐものであって、燐が電析するニッケル金属と金属間化合物的な働きをして硬度を増すようにするためで、共析する硫黄含有量０．０１〜０．０３質量％を越えた０．０５質量％以上含有するように調整する。また、その量は０．３質量％以下とし、基体の硬度を通常の円筒状継目無しニッケルベルトの硬度Ｈｖ４５０〜４７０よりやや高いＨｖ４８０〜５３０となる範囲であって、膜厚は３０±３μｍとすることで、柔軟性を維持し、塑性変形が起こり難く、また、弾性変形範囲を上昇させて機械強度を上昇させる事ができるようになる。
燐の含有量を０．３質量％以上に高くすると硬度がＨｖ５３０以上となり、ユニットを構成するテンションローラーに５０Ｎ以上の張力が必要になって、各ローラーの外径を大きくして機械強度を上げる必要が生じ、また、ユニットの小型化もし難くなってしまう欠点が生じる。硬度Ｈｖ４８０〜５３０、膜厚３０±３μｍの範囲では、画像形成装置内で使用する外径１６ｍｍのローラー円周上で塑性変形が抑制され耐久性の向上が図れるようになる。
【００１８】
また、電析されるニッケル金属基体の金属結晶構造をＸ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］を０．４〜０．５の範囲を形成するには、電解液の組成が大きく左右し、請求項２の液組成は半光沢ニッケル電解浴であって、その液温度や電析電流条件によって光沢のあるニッケル膜の形成がなされるが、その金属結晶の配向は膜厚方向にやや柱状組織であって、引張り力に対しやや不利な形態ではあるが、第二光沢剤を添加した電解液のように電析速度や電析電流を低く設定する必要がなく、効率良く膜の形成をすることが可能である。
この電解液に亜りん酸を０．１〜１ｇ／ｌの範囲で調整して添加すれば、そのニッケル金属中に燐を０．０５質量％以上であって０．３質量％以下で共析させることができ、硬度を適度に増加させる事ができ、弾性変形範囲を上昇させて機械強度が高くなり、画像形成装置内で使用する外径１６ｍｍのローラー円周上での塑性変形を起こし難くできるものとなる。
【００１９】
また、電析電流密度の上昇に伴ない結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が増加する範囲であって、感光層形成時の下引き層厚みの１／３以下の突起欠陥発生範囲での電析電流密度を設定して円筒状継目無しニッケルベルト基体を形成すれば、感光層の帯電電位リークや、突起欠陥を起点にして亀裂の起こる確率を少なくする事ができる。
また、電析電流密度は、円筒状継目無しニッケルベルトを金属母型に電析形成する際に、その金属結晶組織の配向する面の状態を左右し、非常に高い電析電流密度では、金属母型表面付近は金属イオン濃度が減少して柱状や樹枝状の組織となりやすく、突起欠陥を形成し易くなる。このため、金属結晶組織をＸ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度Ｉに対する（２００）面のピーク強度Ｉで表せる結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］を０．４〜０．５の範囲で、電析電流密度増加に伴なって強度比が増加する範囲であって、突起状の欠陥形成ができにくい電析電流密度５〜７Ａ／ｄｍ２の範囲で電析すれば、円筒状継目無しニッケルベルトを耐久性の高いものとして形成する事ができるようになる。
また、円筒状金属母型の外径を用いて円筒状継目無しニッケルベルト基体を形成する場合には、エッジ効果による電析電流の増加し易い円筒状金属母型の上下端部に尖状形状の析出膜剥離開始部を形成し、その端部３０ｍｍ範囲を切断除去する事で膜厚分布３μｍ以下の均一な膜厚の基体を得ることができるようになり、また、円筒状金属母型表面から剥がす場合に電析膜の電着応力を０〜−５０Ｎ／ｍｍ２の範囲の圧縮応力を持って形成すれば、容易に外径を触らずに圧縮空気を吹付けての離型が可能となる。
また、補助電極を用いることで電解層の構成上及び円筒状金属母型を垂直にして電析するため、特に下端部に集中し易い電析電流の増加を防止し、円筒状金属母型の上下でより均一な膜厚の基体を得ることができるようになる。
【００２０】
また、円筒状継目無しニッケルベルト基体の形成は円筒状金属母型の等曲率の外径を使用して形成されるが、陽極板は製作の容易性及び、円筒状金属母型の曲率と合わせることの困難さから曲率を持たない箱型を用いる。この場合極間距離は円筒状金属母型の前面とその側面や後方では長くなり、設定した電析電流条件より低電流条件となるか、前面が高電流となってしまう事にもなるため、陽極板と円筒状金属母型の最前面との極間距離を１００〜１２０ｍｍに設定して電析すると請求項１〜５に記載の金属結晶組織をＸ線回折により測定した結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］を０．４〜０．５の範囲となり、及び、硬度Ｈｖ４８０〜５３０の範囲で膜厚３０±３μｍ範囲と、電析膜の電着応力を０〜−５０Ｎ／ｍｍ２の範囲の圧縮応力を持つ電析膜を、電析電流密度５〜７Ａ／ｄｍ２の範囲で形成することができ、特に膜厚３０μｍに対し±３μｍ範囲を円筒状金属母型のエッジに強い電流集中を起させて電析膜の剥離困難を起させることもなく離型を容易とする電析が可能となる。
また、請求項１ないし６のいずれかに記載の円筒状継目無しニッケルベルト基体及びその形成方法により得た基体を用い、請求項７記載の機能分離型有機系感光体を形成すれば、基体の金属疲労からくる亀裂の発生による耐刷耐久性を低下させることが低減できるようになる。
【００２１】
また、請求項７に記載の機能分離型有機系感光体を画像形成装置で使用する場合は、部材幅となる両端を対向するローラー刃周縁で回転切断加工し、切断段差０．０５ｍｍ以下とすることで切断段差を起点とした亀裂の発生はなく耐刷耐久性を低下させることがない機能分離型有機系感光体とすることができる。
また、請求項８に記載の機能分離型有機系感光体をφ１６ｍｍ以上のローラーを複数用いて張り、張力２０〜５０Ｎを与えて感光体ユニットを構成すれば基体の金属疲労が起こり難く、耐刷耐久性を向上させた感光体ユニットとすることができる。
また、機能分離型有機系感光体が請求項1ないし６に記載の円筒状継目無しニッケルベルト基体を用いて形成され、その機能分離型有機系感光体を用いた感光体ユニットを組込んだ画像形成装置では、機能分離型有機系感光体の耐刷耐久性を向上させることができる。
また、感光体ユニットを複数配置した白黒及びカラーを形成するタンデム型の画像形成装置では、一感光体ユニットが欠陥となると全ての信頼性が失われるため、請求項９記載の耐刷耐久性を向上させた感光体ユニットを使用することで信頼性の向上がはかれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。電気鋳造製の円筒状継ぎ目無しニッケルベルトを基体とした機能分離型有機系感光体を使用し、カールソンプロセスを用いる白黒及びカラー画像形成装置の構成図で、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色毎のトナー画像形成装置１が順次配置される。各色毎のトナー画像形成装置1は、円筒状継ぎ目無しニッケルベルトを基体とした機能分離型有機系感光体２を用いた感光体ユニット３、帯電ユニット４、光書き込みユニット５、現像ユニット６、クリーニングユニット７が各色トナー毎に構成され、転写ユニット８のベルト上に配置されて、要求される各色毎の画像が記録紙上に転写され、定着ユニット９に送られて記録紙上に加熱固定し画像形成される。
機能分離型有機系感光体２を使用した感光体ユニット３は、φ１６ｍｍの駆動ローラー１０と従動ローラー１１及びテンションローラー１２で構成され、２０〜５０Ｎの張りを与えられて線速毎秒１００〜２００ｍｍで回転駆動される。
機能分離型有機系感光体２の表面は、帯電ユニット４の帯電部材１３により６００〜８００Ｖの正又は負の帯電が与えられ、光書き込みユニット５のレーザー光１４により潜像を形成し、現像ユニット６の現像部材１５でトナーを静電付着させて可視画像とし、記録紙１６上に転写ユニット８の転写部材１７でトナー像を静電転写し、定着ユニット９に画像形成された記録紙１８を搬送し、１６０〜２００℃でトナー像を加熱加圧して定着する。
この画像形成サイクルは通常Ａ４サイズの記録紙で４〜５万回行なわれ、各ユニットを構成する部材はそれに伴う耐久性が要求されている。
【００２３】
電気鋳造製の円筒状継ぎ目無しニッケルベルトを基体とした機能分離型有機系感光体２は、基体１９の上層に光散乱剤を分散させた３〜８μｍの熱硬化性の下引き層２０、及び、その上に０．１μｍの電荷発生層２１、及び、２０〜２５μｍの電荷輸送層２２が積層されて形成される。
機能分離型有機系感光体の円筒状継ぎ目無しニッケルベルトの基体１９は、その電気鋳造工程で使用する電解液の液組成中に電析されるニッケル金属表面に突起を発生させないように平滑化させるため、サッカリンやナフタレントリスルフォン酸ナトリウム等の第一光沢剤を添加し電析形成させる。この液組成で形成される電析膜の膜厚方向の金属結晶構造は層状組織の少ない柱状組織２３の構造を示し、毎分１μｍ程度の膜厚形成ができる高電流密度で必要膜厚を得ることができる。
【００２４】
電解液に添加される光沢剤によって形成される電析膜の金属結晶構造は、柱状又は層状傾向を示し、電解形成させる電流密度条件により、その金属結晶構造はより顕著に柱状又は層状の金属結晶構造を持って形成することができる。
例えば、第一光沢剤に、第二光沢剤のアルキンジオールやホルムアルデヒド等を添加して電解形成した金属結晶構造は強い層状組織２４となり、圧縮や引張り力に対して機械強度を増す組織とされているが、電解電流密度２〜３Ａ／ｄm2の低電流密度で電解形成させなければ成らず、必要膜厚を得るためには電析時間が多くかかるため、目的とする機能用途に応じて使い分けられる。
第一光沢剤を用いて電解形成される機能分離型有機系感光体の円筒状継ぎ目無しニッケルベルトの基体１９では、その柱状組織22の結晶構造が持つ特有の金属疲労の発生度合いがあり、感光体面内に耐刷耐久性以下の枚数で亀裂を生じ画像欠陥を発生させることがあるため、柱状組織２３で形成されて用いられる基体１９では、金属結晶構造の耐刷耐久性の向上をしておくことが必要となり、また、その基体が３０μｍ程度の薄さであって、可撓性を利用して薄型の感光体ユニットとして使用するため、金属疲労の蓄積があり、アルミ管材を使用した機能分離型有機系感光体のように円形の形状を維持して使用されるものではないため、感光層を溶解除去して基体を再生利用することも困難であり、基体１９に起因する画像欠陥の発生が起こらないように耐刷耐久性の向上を図っておく必要がある。
このため、柱状組織２３を持つ円筒状継ぎ目無しニッケルベルトを基体とした機能分離型有機系感光体の基体１９の金属疲労に対する耐久性を向上させるため、金属結晶構造を引張り及び圧縮力に対し塑性変形を起し難く成るように、金属結晶の転移を抑制し、機械強度を上げるような金属間化合物的な役目をする物質を、硬度Ｈｖ４８０〜５３０の適度に柔軟性のある硬度範囲に添加含有させ、結晶組織を強化させて耐刷耐久性の向上をはかるものとする。
【００２５】
さらに、機能分離型有機系感光体ベルトの基体１９として画像形成上で歪みの発生を起さないよう２０〜５０Ｎの低張力で張りを与えてユニット構成ができるように膜厚を３０±３μｍの範囲とする。
機能分離型有機系感光体ユニット３は、画像形成装置での機内温度が４０〜５０℃内で動作しているため、定着ユニット９のように定常で１６０〜１８０℃、昇温時２００℃以上にもなるような熱に対する過酷な使用条件となる動作環境はないが、感光層形成の際に層の焼成条件として温度１２０〜１５０℃、保持時間２０分が加わるため、ニッケル電析膜の再結晶及び電析膜の応力緩和に幾らか影響し、硬度及び機械強度をやや低下させる方向となっている。
そこで、硬度及び機械強度の低下や金属疲労の抑制のために、金属間化合物的な役目をして金属結晶組織を強化する物質の燐を０．０５質量％以上、０．３質量％未満で添加含有させ、硬度の低下を抑制し、弾性変形範囲を広げて塑性変形し難くして金属疲労を抑制し、耐刷耐久性を向上させる基体１９を形成する。
【００２６】
この基体１９をＸ線回折で金属結晶構造を測定すると、Ｘ線回折での（１１１）面に対する（２００）面の結晶配向面のピーク強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］は０．３〜０．５の範囲にあり、引張り及び圧縮力に対し塑性変形を起し難いとされる（２００）面のピーク強度がやや弱い傾向を示すが、燐を０．０５質量％以上、０．３質量％以下で含有させることで金属間化合物的な働きをして金属結晶間の結合を強化させることができ機械強度を強くすることができる。
また、このニッケル電析膜の硬度をＨｖ４８０〜５３０の範囲とすることで感光体ユニットを形成した場合には張力を５０Ｎ以上に大きくすることもなく、耐刷耐久性を向上させる事ができるようになる。
燐の含有量は電解液の組成により電析するニッケル金属中に共析してしまう硫黄の含有量の０．０１〜０．０３質量％を超えて０．０５質量％以上とし、共析する硫黄に燐が食われてその効果を失うのを防止する量とする。
燐の含有量０．３質量％以下とするのは、電析するニッケル金属の硬度がＨｖ５３０以上とならないようにするためで、これにより感光体ユニット３の構成時に５０Ｎ以上の過剰な張力を掛けることを防ぐものである。
【００２７】
図２は、円筒状継ぎ目無しニッケルベルトの基体１９のＸ線回折での（１１１）面に対する（２００）面の結晶配向面のピーク強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．３〜０．５の範囲であって、尚且つ、燐を０．０５質量％以上、０．３質量％以下で含有させるための方法及び、その基体を画像形成装置に必要な部材幅に切断する際に切断部に形成される段差からの応力集中による亀裂を発生させないため及び、切断時に電析膜に高温が掛かって脆性を発生させないための製造工程を表したもので、スルファミン酸ニッケル液を用いた電気鋳造工程２５では、円筒状金属母型２６の下端部に補助電極２７を、絶縁材２８及び絶縁材２９で円筒状金属母型本体３０の内部金属に導通して取り付け配置し、キャリヤ３１に着脱可能に取付けて待機位置３２に搬送する。
研摩工程Ａで、円筒状金属母型本体３０の表面を砥粒メッシュ１８００〜２４００番の研摩布３３で、０．１μｍ以下の鏡面を保って、電析膜を電解形成中に剥離する事無く電着させるために表面を研摩し洗浄して活性化し、洗浄工程Ｂで、加温純水と無砥粒の不織布３４により、電析膜の突起発生を防止するため活性化面の研摩残さを洗浄をし、円筒状金属母型本体３０の活性化面を維持するように表面が乾燥し難い４０℃までの温度に加温を行ない電鋳工程へ搬送する。
【００２８】
電鋳工程Ｃで、スルファミン酸ニッケル４５０〜５５０ｇ／ｌの液中に硼酸３０〜４０ｇ／ｌ、陽極溶解剤として臭化ニッケル１〜２ｇ／ｌ、一次光沢剤及び析出膜の圧縮応力調整剤としてサッカリン２０〜１００ｐｐｍ、ナフタレントリスルフォン酸ナトリウム５００〜１５００ｐｐｍを添加し、ピット等の欠陥を防止するため界面活性剤としてアルキルベンゼンスルフォン酸塩０．１〜０．２ｇ／ｌを添加した５５〜６０℃の電解液に、ニッケル電析膜に燐を含有させるため、さらに、亜りん酸０．１〜１ｇ／ｌを添加する。
消耗する亜りん酸イオンは、ストックタンク３５より、亜りん酸５〜１０ｇ／ｌを添加した液を生産本数に対応して定量ポンプ３６で、循環ろ過槽３７に供給する。
循環ろ過槽３７で攪拌された液は、オバーフローし、加温槽３８より、電鋳槽３９のカソードケース４０内へ供給される。
この液での電解では円筒状金属母型本体３０の陰極表面の金属イオン濃度を保つため、電解液のエアー攪拌効果を高め、電解液中の異物から電析膜表面に突起やピット等の発生を防止するためのイオン透過性の隔膜４１を用い、その中心で円筒状金属母型２６を６〜１０ｒｐｍで回転させ、Ｘ線回折での（１１１）面に対する（２００）面の結晶配向面のピーク強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］が０．４〜０．５の範囲となる電析電流密度を設定して３０±３μｍの膜厚を形成する。
設定される電析電流密度は結晶配向面のピーク強度比が０．４〜０．５の範囲であって、尚且つピーク強度比が電析電流密度の上昇にともなって増加する範囲であって、突起欠陥の発生は、感光層形成時の下引き層厚みの１／３以下の突起欠陥発生範囲での電析電流密度７Ａ／ｄｍ2の以下で電析する。
【００２９】
円筒状金属母型本体３０と補助電極２７は、通電軸４２と摺動電極４３を介して電源４４に接続され、電解液中のチタンケース４５とチタンケース４６は、電源４４の陽極に接続され、電析電流が供給される。
繰返し行なわれる電鋳によるニッケル金属イオンの補給は、０．０１〜０．０３％硫黄を含有した７〜１０ｍｍの可溶性の活性ニッケルペレットをスライム収納式隔膜４７で被覆した陽極となるチタンケース４５、４６に投入し、所望の電解電流密度となる電流を、陰極となる円筒状金属母型本体３０とチタンケース４５、４６とに極間距離を１００〜１２０ｍｍにして供給する。
陽極となるチタンケース４５と４６内の活性ニッケルペレットは陽極溶解剤の臭素イオンにより溶解を容易にし、ニッケル金属イオンが電解電流供給と伴に供給され、ニッケル金属イオンをスルファミン酸ニッケル塩で補給する回数が軽減でき、電解液の金属イオンの変動を抑制することができ、液組成の維持管理が容易となって安定に円筒状継ぎ目無しニッケルベルトの製造を継続する事が可能となる。
【００３０】
洗浄工程Ｄでは、円筒状金属母型２６の電析膜に付着した電解液を洗浄除去し、引き上げ時にシャワーをかけて電解液をほぼ完全な状態に除去洗浄し乾燥工程での純水を汚染しないようにする。
乾燥程Ｅでは、円筒状金属母型本体３０の表面に形成された電析膜の純水洗浄と乾燥のため６０〜７０℃の加温を行ない、引き上げ時にエアーナイフ等で洗浄水を切って乾燥を助長させ、シミ等のない表面を形成する。
離型工程Ｆでは、円筒状金属母型本体３０に電析した膜厚分布３μｍ以下の電析膜の両端外径表面に半割れ開放となる離型用治具４８を取付けてクランプし、円筒状金属母型本体３０の両端部に形成された２０〜３０ｍｍ幅の電析膜の膜厚分布３μｍ以上の膜厚増大部４９を、周囲を絶縁した尖状形状の剥離開始部５０から円周方向に手作業により粘着テープで貼付けて矢印方向に引き剥がし、円筒状金属母型２６を回転させながら膜厚増大部４９の全周を切り落とし、離型用治具４８を開放し、高圧のエアーを切り離された両端部の円筒状金属母型本体３０と電析膜との間に吹付け、除ゞに剥離して全周を離型し、受け治具５１のクッションスポンジ５２上に落下させて取り出す。
【００３１】
この工程を経て基体１９を製造すれば、基体の耐久性において亀裂の発生等の問題となるキンク等の微小な折れ曲りを発生させることなく生産性良く製造することができる。
受け治具５１に落下させて取り出された電析膜５３は、画像形成装置の機能分離型有機系感光体基体として下引き層、電荷発生層、電荷輸送層の感光層の湿式塗布と、１２０〜１５０℃での焼成が行なわれ機能分離型有機系感光体が形成され、画像形成装置に必要な幅に切断するための切断工程５４を経て、所定の画像形成部材幅に加工される。
【００３２】
切断工程５４では、上下に対向する超硬性の切断用金属ローラーを用い、形成された機能分離型有機系感光体５５を、下ローラー５６に挿入して乗せ、待機していた上ローラー５７を下ローラー５６上に移動させて、せん断クリアランス５μｍの対向するローラー刃周縁で機能分離型有機系感光体５５の両端を回転させながら全周を切断し、切り終わり部５８は段差を０．０５ｍｍ以下にして形成し、裏側に寄り止めガイド等を必要に応じ形成して完成する。
この切り終わり部５８に０．１ｍｍ以上の段差を生じたまま画像形成装置で使用すると、繰り返しの屈曲負荷により、段差部に応力集中を受け、亀裂の起点となって金属疲労を起して破断し易くなり耐久性を低下させるものとなる。
切断工程５４を経た機能分離型有機系感光体５５は、切断時に両端の切断面が特に電気鋳造製ニッケル金属に発生しやすい硫黄脆性等の脆さを発現する３００℃以上の高温とは成らないため耐久性を低下させることがなく、機能分離型有機系感光体５９を完成する事ができる。
【実施例】
【００３３】
電鋳液組成をスルファミン酸ニッケル４５０〜５５０ｇ／ｌ、硼酸３０〜４０ｇ／ｌ、陽極溶解剤として臭化ニッケル１〜２／ｌ、一次光沢剤及び析出膜の圧縮応力調整剤としてサッカリン２０〜１００ｐｐｍ、ナフタレントリスルフォン酸ナトリウム５００〜１５００ｐｐｍ、及び、界面活性剤：アルキルベンゼンスルフォン酸塩０．１〜０．２ｇ／ｌを添加した５５〜６０℃の電解液に、ニッケル電析膜に燐を含有させるため、さらに、亜りん酸０．１〜１ｇ／ｌを添加する。消耗する亜りん酸イオンは、ストックタンクより亜りん酸５〜１０ｇ／ｌを添加した液を生産本数に対応して定量ポンプで循環ろ過槽に供給する。
ニッケル金属イオンの補給は０．０１〜０．０３％硫黄を含有した７〜１０ｍｍの可溶性の活性ニッケルペレットをスライム収納式隔膜で被覆したチタンケースに投入し、電解液としてｐＨ等を安定に管理し、電解電流密度３〜８Ａ／ｄｍ2となる電流を６〜１０ｒｐｍで回転する円筒状金属母型と極間距離１００〜１２０ｍｍの陽極間に供給して膜厚３０±３μｍの円筒状継目無しニッケルベルトの基体を得る。
上記組成の電解液を使用して形成される円筒状継目無しニッケルベルトの表面のＸ線回折での（２００）面ピーク強度は電解電流密度を上昇させるに従い増加して形成され、結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］は０．３４〜０．５１の範囲となるが、電解電流密度を７ Ａ／ｄm2以上に上昇すると電析膜の表面に３〜５μｍの微小突起が多く形成されるため、突起欠陥許容範囲を感光層形成時の下引き層厚みの１／３以下となる電析電流密度を設定して形成する。
【００３４】
図３は、画像形成装置の機能分離型有機系感光体ユニットに形成した円筒状継目無しニッケルベルト単体を１５０℃２０分熱処して組み込み、外径１６ｍｍのポリウレタンゴム被覆の駆動ローラー６０、外径１６ｍｍのポリウレタンゴムゴム被覆の従動ローラー６１及び、外径１６ｍｍのポリウレタンゴム被覆のテンションローラー６２により張力２０〜５０Ｎを与え、線速２００ｍｍ／秒で、Ａ４耐刷枚数５万枚相当を回転駆動させた。
５万枚相当の耐刷枚数では亀裂のきっかけとなる基体の両端部の切断段差からは５サンプルとも亀裂６３の発生はなく、感光層内に発生し画像欠陥を起す亀裂６４の発生もなく、燐含有量を０．０５質量％以上で０．３質量％未満とし硬度Ｈｖ４８０〜５３０の範囲で形成すれば、基体の耐久性を５千万枚相当以上で向上させる事ができるようになる。
表１は、上記実施結果をまとめたものである。
【００３５】
【表１】
2005099124.tif 000003
【００３６】
Ｘ線回折測定装置：（株）フィリップス  ＸＰｅｒｔＰＲＯ  
条件：Ｘ線発生装置：Ｃu(封入管)、フィルター：なし、サンプリング幅：０．０２°
モノクロメータ（受光側）、スキャン速度：０．５°／Ｓ、管電圧：４０ＫＶ、
発散スリット：０．５°、管電流：４０ｍＡ、散乱スリット：０．５°、
スキャン軸：２θ／θ、受光スリット：プログラム可変、
測定角範囲：３０°〜９０°、検出器：ｐ．ｃ
【００３７】
次ぎに、電析電流５〜７Ａ／ｄｍ２、結晶配向面の強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］０．４〜０．５、硬度Ｈｖ４８０〜５３０の範囲で、燐含有量０．０５以上で０．３質量％以下、膜厚３０±３μｍの円筒状継目無しニッケルベルトを基体として、０．３μｍ以下の酸化チタン微粒子を光散乱剤としてアルキドとメラミン樹脂溶液中に分散させて塗布し、１３０℃２０分で焼成した膜厚３〜８μｍの熱硬化樹脂性下引き層と、無金属フタロシアニンとアゾ顔料の電荷発生剤をブチラール樹脂溶液中に分散させて塗布し、１２０℃２０分で焼成した膜厚０．１μｍの電荷発生層及び、電荷輸送剤のスチルベン化合物をポリカーボネート樹脂溶液中に混合塗布し、１２０℃２０分で焼成した膜厚２０〜２５μｍの電荷輸送層の感光層を形成し、画像形成装置の部材幅に上記切断工程を経て機能分離型有機系感光体とし、φ１６ｍｍのローラーで、張力２０〜５０Ｎで構成した感光体ユニットを形成して、白黒及びカラーを形成する画像形成装置に搭載し、Ａ４サイズで５．５万枚相当の耐刷数を回転させたが、各ユニットとも基体に起因する画像欠陥の発生は起こらず耐刷耐久性が向上する事が判断された。
【００３８】
図４は、請求項２に記載の電解液を使った場合の電析電流密度とＸ線回折強度比の関係グラフで、電析電流密度の上昇に伴なってＸ線回折強度比［Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）］は上昇するが、７Ａ／ｄｍ2を越えると突起欠陥が多く発生し始め、感光体基体として用いる場合は、突起欠陥許容範囲の感光層形成時の下引き層厚みの１／３以下となるよう除去する必要が生じて生産性を低下させるようになる。また、除去した部分は大きさにより亀裂の発生を起す起点ともなるため、電析電流密度は７Ａ／ｄｍ２以下にすることが耐刷耐久性を向上させる条件となることが判断される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る機能分離型有機系感光体の製造工程を示す図である。
【図３】画像形成装置の機能分離型有機系感光体ユニットに形成した円筒状継目無しニッケルベルト単体を示す図である。
【図４】請求項２に記載の電解液を使った場合の電析電流密度とＸ線回折強度比の関係グラフを示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  画像形成装置
２  機能分離型有機系感光体
３  感光体ユニット
４  帯電ユニット
５  光書き込みユニット
６  現像ユニット
７  クリーニングユニット
８  転写ユニット
９  定着ユニット
１０  駆動ローラ
１１  従動ローラ
１２  テンションローラ
１３  帯電部材
１４  レーザー光
１５  現像部材
１６  記録紙
１７  転写部材
１８  記録紙
１９  基体
２０  下引き層
２１  電荷発生層
２２  電荷輸送層
２３  柱状組織
２４  層状組織
２５  電気鋳造工程
２６  円筒状金属母型
２７  補助電極
２８  絶縁材
２９  絶縁材
３０  円筒状金属母型
３１  キャリア
３２  待機位置
３３  研磨布
３４  不織布
３５  ストックタンク
３６  定量ポンプ
３７  循環ろ過槽
３８  加温層
３９  電鋳層
４０  カソードケース
４１  隔膜
４２  通電軸
４３  摺動電極
４４  電源
４５  チタンケース
４６  チタンケース
４７  スライム収納式隔膜
４８  離型用治具
４９  膜厚増大部
５０  剥離開始部
５１  受け治具
５２  クッションスポンジ
５３  電析膜
５４  切断工程
５５  機能分離型有機系感光体
５６  下ローラー
５７  上ローラー
５８  切り終わり部
５９  機能分離型有機系感光体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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