(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削加工または塑性加工で得られた電子写真感光体用基体を同一ラインで洗浄可能な基体洗浄方法であって、洗浄液とともにブラシによって基体を洗浄する接触洗浄工程と、該接触洗浄工程の後に、超音波振動が付与された水系洗浄液中に基体を浸漬して該基体を洗浄する超音波洗浄からなる洗浄工程と、該洗浄工程の後に、水または純水を該基体にシャワーした後、水または純水中に該基体を浸漬させ気泡を接触させ、該基体に付着した水系洗剤成分を除去するすすぎ工程と、該すすぎ工程の後に、温純水中に基体を浸漬して加熱した後に該基体を温純水中から引き上げて基体に付着した温純水を乾燥させる乾燥工程からなることを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【請求項２】
請求項１記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、ブラシをワークの内・外周面に接触させて回転させるに際し、回転方向は外面ブラシと基体は同一方向に、内面ブラシは外面ブラシと基体と反対方向とすることを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、ブラシをワークの内・外周面に接触させて回転させるに際し、周速を１０ｍ／分以上５０ｍ／分以下とすることを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【請求項４】
請求項１記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、超音波洗浄工程における超音波周波数が１００ｋＨｚ以上とすることを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【請求項５】
請求項４記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、超音波照射時間が３０秒以上１２０秒以内であることを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、すすぎ工程で、基体の内外面にシャワーを噴射する際の圧力を０．２ＭＰａ以上１．５ＭＰａ以下とすることを特徴とする電子写真感光体用基体の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、すすぎ工程で、基体１本当たりのシャワー流量が１Ｌ以上３Ｌ以下とすることを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【請求項８】
請求項６記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、気泡源として圧縮空気、ブロワーエアー、またはポンプエアーを使用することを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、気泡の大きさは、φ５ｍｍ以上φ１００ｍｍ以下の大きさであることを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、エアー流量が、６０ＮＬ／ｍｉｎ以上８０ＮＬ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【請求項１１】
請求項１記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、乾燥工程における純水温度を７０℃以上９５℃以下とすることを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、乾燥工程における温純水の比抵抗が１ＭΩ・ｃｍより小さいことを特徴とする電子写真感光体基体の洗浄方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法において、乾燥工程における温純水中からの基体の引き上げ速度を２０ｍｍ／ｓｅｃ以下とすることを特徴とする電子写真感光体用基体の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体用アルミニウム円筒基体表面に感光層を形成する前に、該基体を洗浄する基体の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体は、導電性の円筒基体の外周面に感光性物質を含有する塗布液を塗布して、基体外周面に感光層を形成することにより製造される。感光層を形成する際、基体に油成分、異物等が付着していると、該塗布液中に基体が浸漬されることにより、塗布液が汚染され、塗布液が劣化して所定の性質を有する感光層を形成することができなくなる。
【０００３】
このため、感光性物質を含有する塗布液が基体外周面に塗布される前に、その基体を洗浄する必要がある。このような基体の洗浄方法としては、溶剤、準水系洗浄剤、水系洗浄剤、純水を用いて洗浄する方法があるが、現在は、オゾン層破壊や地球温暖化、大気汚染等の環境問題及び人体にも悪影響を及ぼすことから塩素系溶剤の削減ないし全廃の方向に移行しており、水系洗浄剤または純水を用いて基体を洗浄する方向に移行している。
【０００４】
電子写真感光体用アルミニウム円筒基体（以下、基体）は、その表面を切削加工、しごき加工あるいは冷間引抜き加工などにより加工した物が使われている。しかし、切削加工にて加工した基体の表面には周方向の切削目に沿ってワイヤー状の微細なバリ等が発生している。また、塑性加工にて加工した基体の表面にはササクレやアルミカスの付着等により、長さ方向に沿って微細な欠陥が存在している。
【０００５】
このような起上がり状の凸状欠陥を除去する方法としては、弾性部材を該円筒基体の表面に押し付けて除去する方法がある。しかし、この方法においてもすべてのバリを除去することはできない。
【０００６】
基体に付着した油分の洗浄方法としては、洗浄液中において超音波発振器にて超音波を照射させて洗浄する方法が一般的である。しごき加工あるいは冷間引抜き加工などにより得た基体表面には、加工時に使用される高粘度油が付着している。この高粘度油は、超音波を照射する方法では、完全に除去することができない。
【０００７】
また、超音波発振器による超音波照射は前記記載の切削加工のバリ、塑性加工のササクレ等を起上がらせて、起上がり状の凸状欠陥としてしまう。超音波発振器による超音波照射による上記記載の切削加工のバリ、塑性加工のササクレ等の起上がり状の凸状欠陥を防止する方法として、超音波照射時間と超音波出力を調整して起上がり状の凸状欠陥を防止する方法がる。しかし、この方法においてもすべての起上がり状の凸状欠陥を防止することはできない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
切削加工，塑性加工された基体を洗浄するにあたり、それぞれ上記のような問題が未解決となっている。また、切削加工、塑性加工された基体の表面状態は異なり、それぞれの用途に合った洗浄ラインが必要とされている。さらに、近年、プリンター、デジタル複写機などレーザー光のような単波長光を像露光光とする電子写真装置に鏡面管を使用すると画像にモアレが発生するため、基体の表面はある程度の粗面が必要とされている。
【０００９】
従来、切削バイトを工夫することにより、切削時に所定の粗面を得る方法が知られているが、この様に切削バイトを工夫して切削した場合には、円筒基体の表面には周方向の切削目に沿ってワイヤー状の微細なバリ等や該円筒基体を塑性加工にて加工した際に発生した表面のササクレやアルミカスの付着等により長さ方向に沿って微細な欠陥が発生してしまい、該円筒基体に塗工を行うと、電極集中が発生してしまう。また、塑性加工された基体表面に付着した高粘度油を完全に除去しなければ、均一な感光層を形成することができない。
【００１０】
本発明の目的は、上記の様な切削加工・塑性加工品のそれぞれの欠点を同一ラインで一気に改良することで、欠陥の無い電子写真感光体用アルミニウム円筒基体の洗浄方法を提供することである。また、生産する基体が切り替わっても洗浄設備の切替が不要であるなど生産効率の良い電子写真感光体用アルミニウム円筒基体の洗浄方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、下記の手段により解決される。
すなわち、本発明は、第一に、切削加工または塑性加工で得られた電子写真感光体用基体を同一ラインで洗浄可能な基体洗浄方法であって、洗浄液とともにブラシによって基体を洗浄する接触洗浄工程と、該接触洗浄工程の後に、超音波振動が付与された水系洗浄液中に基体を浸漬して該基体を洗浄する超音波洗浄からなる洗浄工程と、該洗浄工程の後に、水または純水を使用して基体に付着した水系洗剤成分を除去するすすぎ工程と、該すすぎ工程の後に、温純水中に基体を浸漬して加熱した後に該基体を温純水中から引き上げて基体に付着した温純水を乾燥させる乾燥工程からなる電子写真感光体用基体の洗浄方法を主要な特徴とする。
【００１２】
第二に、上記第一のブラシによる接触洗浄工程において、ブラシをワークの内・外周面に接触させて回転させるに際し、回転方向は外面ブラシと基体は同一方向に、内面ブラシは外面ブラシと基体と反対方向とする電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００１３】
第三に、上記第一または第二のブラシによる接触洗浄工程で、ブラシをワークの内・外周面に接触させて回転させるに際し、周速を１０ｍ／分以上５０ｍ／分以下とする電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００１４】
第四に、上記第一の超音波洗浄工程の超音波周波数が１００ｋＨｚ以上とする電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００１５】
第五に、上記第四の洗浄工程の超音波照射時間が３０秒以上１２０秒以内である電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００１６】
第六に、上記第一の洗浄工程のすすぎ工程において、水または純水を基体にシャワーした後、水または純水中に基体を浸漬させ気泡を接触させる電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００１７】
第七に、上記第一または第六のすすぎ工程のシャワーにおいて、基体の内外面ともにシャワーを噴射する際の圧力を０．２ＭＰａ以上１．５ＭＰａ以下とする電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００１８】
第八に、上記第一、第六または第七のすすぎ工程のシャワーにおいて、基体１本当たりのシャワー流量が１Ｌ以上３Ｌ以下とする電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００１９】
第九に、上記第六の洗浄工程の気泡を発生させるすすぎ工程で、気泡源として圧縮空気、ブロワーエアー，ポンプエアーを使用する電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００２０】
第十に、上記第六または第九のすすぎ工程の気泡の大きさは、φ５ｍｍ以上φ１００ｍｍ以下の大きさである電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００２１】
第十一に、上記第一、第九または第十のすすぎ工程のエアー流量が、６０ＮＬ／ｍｉｎ以上８０ＮＬ／ｍｉｎ以下である電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００２２】
第十二に、上記第一の洗浄工程における乾燥工程において、純水温度を７０℃以上９５℃以下とする電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００２３】
第十三に、上記第一または第十二の乾燥工程において、温純水の比抵抗が１ＭΩ・ｃｍより小さい電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００２４】
第十四に、上記第一、第十二または第十三の乾燥工程において、温純水中からの基体の引き上げ速度を２０ｍｍ／sec 以下とする電子写真感光体用基体の洗浄方法を特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明は、切削加工、しごき加工あるいは冷間引抜き加工などにより得た電子写真感光体用基体を同一ラインで感光層の塗膜欠陥を招くことなく洗浄できる電子写真感光体用基体の洗浄方法である。
以下に本発明の実施例について図面に基づき説明する。まず、ブラシによる接触洗浄１１が実施される。この接触洗浄１１では、該基体の内・外周面に円柱状ブラシを接触させる。使用するブラシは、図２に示す様なブラシ形状を使用する。この時のブラシのパイルはナイロン製であり、パイル径は、起上がり状の凸状欠陥の除去のしやすさ、該円筒基体表面への傷の付きにくさを考慮し、パイル径はφ０．２ｍｍを使用する。
【００２６】
該ブラシを取り付ける洗浄装置は、該ブラシ及び該円筒基体を回転させる機構を持っている洗浄装置を使用する。まず、該洗浄装置に設置された内面洗浄用ブラシ（図２−ａ）に、保持具（図２−ｂ）により保持された該円筒基体を降下させて挿入する。基体を保持したまま、保治具を回転させることにより該円筒基体が回転する。内面洗浄用ブラシはこれと反対に回転させる。これにより該円筒基体と内面用ブラシが接周する。その状態で、回転させた外面用ブラシ（図２−ｃ）を該円筒基体外面に接周させる。この際の該ブラシと該円筒基体との回転方向を同一方向とすることにより、該円筒基体と該ブラシとの接点部分は互いに反対方向の動きとなり、凸状欠陥を除去する能力、及び該円筒基体表面に付着した油汚れ、異物等を除去する能力が向上し、良好である。これ以外の回転方向の組み合わせであると、洗浄効率が低下する。
【００２７】
また該円筒基体と該ブラシの回転速度は、該円筒基体と該ブラシの接触面の周速にて規定する。該円筒基体と該ブラシとの接触面の周速は、１０ｍ／分以上５０ｍ／分以下が好ましい。１０ｍ／分以下であると、起上がり状の凸状欠陥の除去がしにくくなる。また、５０ｍ／分以上であると、電子写真感光体用アルミニウム円筒基体の表面への傷が付きやすくなる。今回は、４０ｍ／分で実験した。
【００２８】
本実験では、上記記載の洗浄機にて洗浄を行う際、該円筒基体と前記記載のブラシとの間に高粘度油を洗浄する目的でケロシンを使用したが、特にこれに限定することはない。上記の様にブラシを該円筒基体に接周させることにより、該円筒基体表面の切削加工にて周方向の切削目に沿ったワイヤー状の微細なバリや塑性加工にて発生したササクレやアルミカスの付着等により発生した長さ方向に沿った微細な欠陥などの起上がり状の凸状欠陥、高粘度油を除去することができる。
【００２９】
次の超音波洗浄工程１２では、基体を水系洗浄液中に浸漬させ、超音波を照射する。この超音波洗浄では、基体に残留したケロシンを完全に除去する。まず、超音波発振器の周波数であるが、該円筒基体表面の起上がり状の凸状欠陥を防止するためには、高周波の超音波を使用する。具体的には、１００ＫＨｚ以上の周波数の超音波発振器を使用する。１００ＫＨｚ未満であると、該円筒基体表面の切削加工にて周方向の切削目に沿ったワイヤー状の微細なバリや塑性加工にて発生したササクレやアルミカスの付着等により発生した長さ方向に沿った微細な欠陥などが、超音波によりたたかれ、起上がり状の凸状欠陥となってしまう。超音波の照射方式は特に限定されるものではない。今回の実験では、１３３ＫＨｚの超音波を採用した。
【００３０】
１００ＫＨｚ以上の超音波を用いて洗浄する場合、洗浄時間は３０秒以上１２０秒以内が必要となる。今回の実験では、６０秒を採用した。
【００３１】
次のシャワー洗浄工程１３では、水を基体の内周面および外周面に０．２ＭＰａ以上〜１．５ＭＰａ以下の圧力で噴射する。０．２ＭＰａ以下では、すすぎ力が小さく，１．５ＭＰａ以上になるとすすぎ力が変わらず水の無駄となり、排水処理量も増えるため、前記範囲が好ましい。今回の実験では、１ＭＰａを採用した。
【００３２】
この工程では、前工程で付着した水系洗浄液の大半を洗い流す。次のバブリング洗浄工程１４だけでも水系洗浄液を完全に落とすことは可能であるが、この水は活性炭等で処理しなければ排水できない。よって処理水が増えるため、ランニングコストが高くなる。ゆえに、少流量の水で効率的にすすぎが実施できる水シャワー洗浄を実施する。
【００３３】
次のバブリング洗浄工程１４では、基体を純水中に浸漬させ、ワークの下方からエアーを噴射させる。このエアーは、従来の工場圧縮空気やブロワーによる空気やダイヤフラムポンプによる空気が良い。テストの結果この気泡の大きさは、φ５ｍｍ以上φ１００ｍｍ以下の範囲が好ましいことが判っている。今回の実験では、下記の条件で行った。
・気泡の大きさ：φ３０ｍｍ
・エアーの流量：７０ＮＬ／ｍｉｎ
これにより、基体に付着した水系洗浄剤を完全に除去することができた。
【００３４】
次の温純水乾燥１５では、加熱した純水中に基体を浸漬させ、ドラムが純水温度まで加熱された後に、基体を一定速度で引き上げる。これにより、基体の外周面に付着している純水が蒸発して、水切りされる。この時の純水温度は７０℃以上９５℃以下が好ましい。７０℃以下の場合、基体表面に乾燥シミができることが確認されている。
【００３５】
比抵抗が１ＭΩ・ｃｍより大きな温純水に基体を浸漬させた場合、基体表面に水酸化被膜ができやすくなる。これは、感光層を形成した際の電気的特性に影響を与えてしまうため、好ましくない。また、温純水中からの基体の引き上げ速度が２０ｍｍ／sec 以上である場合、基体に付着する水が多く、乾燥しにくくなる。今回の実験では、下記の条件で行った。
・温純水温度：８０℃
・温純水比抵抗：０．６ＭΩ・ｃｍ
・基体引き上げ速度：１０ｍｍ／sec
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明は、切削加工または塑性加工で得られた電子写真感光体用基体を同一ラインで洗浄可能な基体洗浄方法であって、ブラシによる接触洗浄工程、超音波洗浄工程、水系洗剤成分を除去するすすぎ工程、温純水乾燥工程からなることから、得られた基体上に感光層を塗布することにより、均一で欠陥の無い感光層を形成することができる。
【００３７】
請求項２の発明は、上記洗浄方法において、ブラシをワークの内・外周面に接触させて回転させるに際し、回転方向は外面ブラシと基体は同一方向に、内面ブラシは外面ブラシと基体と反対方向とすることから、該円筒基体と該ブラシとの接点部分は互いに反対方向の動きとなり、凸状欠陥を除去する能力、該円筒基体表面に付着した油汚れ、異物等を除去する能力が一段と向上する。これ以外の回転方向の組み合わせであると洗浄効率が低下する。
【００３８】
請求項３の発明は、上記洗浄方法において、ブラシをワークの内・外周面に接触させて回転させるに際し、周速を１０ｍ／分以上５０ｍ／分以下とすることから、起上がり状の凸状欠陥の除去がしやすく、かつまた、円筒基体表面への傷が付きにくい。
【００３９】
請求項４の発明は、上記洗浄方法において、洗浄工程の超音波周波数が１００ｋＨｚ以上とすることから、周方向のワイヤー状の微細なバリや基体の長さ方向の微細な欠陥などが超音波でたたかれ、起上がり状の凸状欠陥となってしまうことが防げる。
【００４０】
請求項５の発明は、上記洗浄方法において、洗浄工程の超音波照射時間が３０秒以上１２０秒以内あることから、１００ＫＨｚ以上の超音波により良好な洗浄を行うことができる。
【００４１】
請求項６の発明は、上記洗浄方法において、水または純水を基体にシャワーした後、水または純水中に基体を浸漬させ気泡を接触させることから、前工程で付着した水系洗浄液を十分に落とすことができる。
【００４２】
請求項７の発明は、上記すすぎ工程のシャワーにおいて、基体の内外面にシャワーを噴射する際の圧力を０．２ＭＰａ以上１．５ＭＰａ以下とすることから、すすぎ力が小さくならず、かつまた、水を無駄にしない。
【００４３】
請求項８の発明は、上記すすぎ工程のシャワーにおける基体１本当たりのシャワー流量が１Ｌ以上３Ｌ以下とすることから、適量、かつ、有効なすすぎができる。
【００４４】
請求項９の発明は、上記気泡を発生させるすすぎ工程で、気泡源として圧縮空気、ブロワーエアー、ポンプエアーを使用することから、ワークの下方からエアーを噴射させるのに非常に有効である。
【００４５】
請求項１０の発明は、上記気泡の大きさは、φ５ｍｍ以上φ１００ｍｍ以下の大きさであることから、基体に付着した水系洗浄剤の除去が優れている。
【００４６】
請求項１１の発明は、上記すすぎ工程のエアー流量が６０ＮＬ／ｍｉｎ以上８０ＮＬ／ｍｉｎ以下であることから、基体に付着した水系洗浄剤の除去が優れている。
【００４７】
請求項１２の発明は、上記乾燥工程における純水温度を７０℃以上９５℃以下とすることから、基体表面に乾燥シミを作らず、基体の外周面に付着している純水を良好に水切りすることができる。
【００４８】
請求項１３の発明は、上記乾燥工程における温純水の比抵抗が１ＭΩ・ｃｍより小さいことから、基体表面にできやすい水酸化被膜の生成を防止でき、感光層電気的特性に悪影響を与えない。
【００４９】
請求項１４の発明は、上記乾燥工程における温純水中からの基体の引き上げ速度を２０ｍｍ／ｓｅｃ以下とすることから、基体に付着する水を多くせず、乾燥しにくくさせない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗浄方法における洗浄槽の構成（工程）を示す図。
【図２】ブラシの形状を示す図。
【図３】接触洗浄機による基体の洗浄状態を示す図。
【符号の説明】
１１  ブラシによる接触洗浄工程
１２  超音波洗浄工程
１３  シャワー洗浄工程
１４  バブリング洗浄工程
１５  温純水乾燥工程
ａ  内面洗浄ブラシ
ｂ  保持具
ｃ  外面用ブラシ
ｄ  円筒基体
【図１】
0004043189.tif 000002
【図２】
0004043189.tif 000003
【図３】
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