(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真用感光ドラムの基体の製造方法において、少なくとも基体の表面側となる面に有機被膜を被覆した積層金属板を、上記表面が所望の粗さになるように絞り−しごき加工した後、有機被膜を除去することを特徴とする電子写真用感光ドラム基体の製造方法。
【請求項２】
電子写真用感光ドラムの製造方法において、少なくとも基体の表面側となる面に有機被膜を被覆した積層金属板を、上記表面が所望の粗さになるように絞り−しごき加工した後、有機被膜を除去して基体とし、該基体上に感光層を形成することを特徴とする電子写真用感光ドラムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用感光ドラム基体の製造方法および電子写真用感光ドラムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真用感光ドラムの感光層は近時、電荷発生層と、その上の電荷輸送層よりなる積層型有機感光層が主流となっている。電荷発生層は、潜像形成光（通常レーザビーム）を吸収して自由電荷を発生させるためのもので、その厚さは、一般に０．１〜５μｍと薄い。一方、電荷輸送層は、静電荷の受容と自由電荷の輸送を行うもので、潜像形成光を殆ど吸収しないものを用い、その厚さは、通常５〜３０μｍである。
【０００３】
この種の電子写真用感光ドラム基体（以下基体とよぶ）の表面（すなわち外面）粗さは、適度の粗さであることが望ましい。すなわち、基体の表面に感光層等を形成されて感光ドラムとなって使用される際に、通常潜像を形成するために、光（潜像形成光）を照射する。その時基体の表面が平滑過ぎると、電荷発生層を通過した光が基体表面で反射し、この反射光と電荷輸送層表面での反射光との干渉によるものと考えられるが、ベタ画像の場合、干渉縞状の濃度むらが生じ易いという問題があった。一方基体の表面が、粗過ぎると、感光層が均一にならず、画像欠陥や写真特性を低下させるという問題があった。
【０００４】
従来、押出しー引抜き法又は引抜きーしごき法もしくは絞りーしごき法によって基体を製造する方法が提案されていた。何れの方法の場合でも、表面粗さが小さ過ぎたり、または大き過ぎたり、或いは長時間の製造によるダイスの磨損、異物の巻き込みもしくは部分的な潤滑切れ等のため表面欠陥、又は表面粗さの不均一が避けられなかった。特に押出しー引抜き法の場合は、肉厚１ｍｍ以下のものの製造は困難であってコスト高を招くという問題があった。そのため押出しー引抜き法又は絞りーしごき法によって比較的肉厚の基体素管を作製して、その表面を精密切削又は研磨して、所望の粗さの、表面欠陥のない基体を製造していた。しかしこの方法は、コスト高を招くという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、比較的低廉なコストで製造が可能であり、かつ表面欠陥がなく、均一な所望の表面粗さの感光ドラム基体の製造方法を提供することを目的とする。本発明は更に、上記基体を素管とする感光ドラムの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子写真用感光ドラム基体の製造方法は、少なくとも基体の表面側となる面に有機被膜を被覆した積層金属板を、上記表面が所望の粗さになるように絞りーしごき加工した後、有機被膜を除去することを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
基体の素材は特に制限はないが、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）が好ましく用いられる。有機被膜としては、厚さが約２〜３０μｍの、熱可塑性ポリエステル、ポリオレフィン等の樹脂被膜、又はエポキシ系、ビニル系等の塗膜が好ましく用いられる。有機被膜を被覆の際に、有機被膜の種類に応じて、接着剤を用いても、用いなくてもよい。有機被膜は２層以上の多層であってもよい。有機被膜は、押出ラミネート法、無延伸キャストフィルム・ラミネート法、あるいは２軸延伸フィルムをラミネートする方法等のいずれの方法によっても被覆される。特に無延伸で非晶質の熱可塑性樹脂被膜は、苛酷なしごき加工の際にも、金属板の薄肉化に伴う延びや収縮変形に対して剥離や亀裂などの損傷を生ずることなく追従することができるので、所望の粗さを得るために好ましい。
【０００８】
絞りーしごき加工は通常、絞り加工により形成された絞りカップ体を、１ストロークで再絞りーしごき加工することによって行われる。しかし基体は、缶詰用の所謂ＤI缶に比べて遙かに長いので、絞りカップ体の再絞り加工のみを、その前に１回以上行うのが好ましい。また上記の再絞りーしごき加工は、しごき加工（再絞り加工の代わりにしごき加工を行う加工）、もしくは薄肉化延伸再絞りーしごき加工（この場合は、複数回のストロークになる）であってもよい。またプレスストロークが制限される時は、最初の絞りーしごき加工後、しごき成形体をパンチから抜き出して、再びしごき加工を行ってもよい。これ等のしごき加工法を含めて、本明細書では絞りーしごき加工と称する。
【０００９】
所望の粗さとは、平滑過ぎて前記の反射光の干渉が起こったり、粗過ぎて感光層が均一にならず、画像欠陥等が生ずることがない程度の範囲の粗さをいう。この所望の粗さは、潜像形成光の波長や、電荷発生層および下引き層の組成、厚さ等によって決まり、通常約０．０５〜１．００μｍ（最大高さ粗さ：Ｒｙ）である。
基体の表面の粗さは、素材の上記表面となるべき面の粗さ、有機被膜の種類や厚さ、およびしごき率等によって決まる。よってこれ等の組み合わせによる実験を予め行って、予め所望の粗さが得られる条件を設定しておく。この条件に基いて絞りーしごき加工を行うことによって、表面が所望の粗さになるようにすることができる。
【００１０】
金属板に有機被膜を被覆した積層金属板を、絞りーしごき加工、トリムした後、有機被膜を除去する作業は、短時間に（基体１個当たり）行うことができるので、全体として精密切削や研磨作業に比べて低コストである。又感光層等を形成して感光ドラムを製造する工程の直前に有機被膜の除去を行えば、輸送中の基体表面の擦り傷等の欠陥発生を防止できる。絞りーしごき加工の際、加工中のカップ体は、しごきリングと直接接触することなく、両者の間に有機被膜が介在するので、しごきリングの摩損による表面欠陥を生ずるおそれがない。特に金属板の両面に有機被膜が被覆されている場合は、冷却潤滑液（クーラント）を使用することがないので、油切れや、異物の巻き込み等による表面欠陥を生ずるおそれがない。また一定の表面温度に保持されたパンチやしごきリング等を用いるので、寸法精度の高い基体を得ることができる。基体の表面側となる金属板の面にのみ有機被膜が被覆されている場合は、冷却潤滑液を使用するが、上記の表面欠陥を生ずるおそれがない。
【００１１】
絞りーしごき加工中に、カップ体の胴部は有機被膜を介して押圧、減厚されるので、胴部の凹凸（粗さを形成する）は、鏡面仕上げされたしごきリングの影響を直接受けることはない。そのため基体の表面が平滑過ぎる（すなわち極めて平滑な鏡面になる）ことは起こり難い。一方カップ体の胴部は、前記のように、押圧、減厚されるので、胴部の凹凸度、すなわち表面粗さは一様に減少するので、しごき率等の調節によって、基体の表面粗さを、均一に所望の値にすることができる。
【００１２】
本発明の電子写真用感光ドラムの製造方法は、電子写真用感光ドラムの製造方法において、少なくとも基体の表面側となる面に有機被膜を被覆した積層金属板を、上記表面が所望の粗さになるように絞り−しごき加工した後、有機被膜を除去して基体とし、該基体上に感光層を形成することを特徴とする（請求項２）。必要に応じて機能層が形成されていてもよい。感光層は、前記のように通常、電荷発生層と電荷輸送層よりなる積層型有機感光層であるが、本発明はこの種のものに限定されるものでない。機能層としては、下引き層（本発明の場合、陽極酸化膜、化成処理膜を含む）、導電層および保護層等が挙げられるが、本発明の電子写真用感光ドラムは通常、これ等の機能層の中、何れか１つ以上を含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１，図２において、積層金属板１は、金属板（例えばアルミニウム合金板）２の両面に押出し熱接着された無延伸の有機被膜３および４を被覆してなる。３は、基体１２の外面すなわち表面側の有機被膜である。図２における５は、金属板２の表面側となる面であって、或る程度の粗さを有している。積層金属板１は、図３に示すように、絞り加工されて絞りカップ体６に形成される。絞りカップ体６は、再絞り加工されて再絞りカップ体７に形成される（図４）。
【００１４】
再絞りカップ体７は、基体１２の長さに応じて更に１回以上の再絞り加工を受ける（この時の再絞りカップ体は図示されない）。その後１ストロークで（再）絞りーしごき加工されて、図５に示す、細長い絞りーしごき成形体８が形成される。絞りーしごき加工の際、通常の缶詰用ＤI缶製造の場合のように、冷却潤滑液（クーラント）を噴射してもよく、または噴射しなくてもよい。すなわち有機被膜３、４が例えば熱可塑性ポリエステル樹脂であって、金属板２の両面を被覆している場合は噴射しなくてもよい。この場合、積層金属板１の両面に滑剤を塗布し、かつパンチ、ブランクホルダーを内部水冷却し、（再絞りリング、）各しごきリングの周囲を水冷却して、絞りーしごき加工中、パンチの表面温度を３５〜１００℃の範囲内の適宜温度に、かつブランクホルダー、（再絞りリング、）各しごきリングの表面温度を２０〜１００℃の範囲内の適宜温度に保つ必要がある。
【００１５】
次に絞りーしごき成形体８の開口端面９および底部１０の近傍部をそれぞれ、１点鎖線ｆ−ｆ線およびｇ−ｇ線に沿ってトリムして、図６に示す中空円筒体１１を得る。次いで、中空円筒体１１の外面の有機被膜３および内面の有機被膜４を、過酸化水素水中で約９０℃に加熱して除去する。有機被膜３，４の接着度が低い場合は、ピンセット状の工具等を用いて容易に剥がして除去できる。このように有機被膜３，４を除去して、図７に示すように、元の金属板２が円筒形になった感光ドラム基体１２が作製される。図８は、基体１２の表面１２aの模式的拡大図を示す。
【００１６】
図９は、基体１２を基体とする感光ドラム２０の例を示す。図１０に明示するように、基体１２の表面に下引き層１３，その上に電荷発生層１４および電荷輸送層１５が順次形成されている。図示されないが、電荷輸送層１５の上に保護層が設けられていてもよい。
【００１７】
【実施例】
実施例１：
リン酸クロメート処理した厚さが０．９５ｍｍ、両面の最大高さ粗さ（Ry）が１．４μｍのアルミニウム合金板２（ＪIS  H４０００  合金番号３００４Ｈ１２）の両面に、厚さ１０μｍの共重合ポリエステル樹脂を、押出ラミネート法によりをラミネートして、有機被膜３，４を有する帯状の積層金属板１を作製した。
【００１８】
積層金属板１の両面に、グラマーワックスを静電塗布した。この積層金属板１を直径１２３ｍｍの円形ブランクに打ち抜き、このブランクを内径６８ｍｍの絞りカップ体６に絞り加工した後、内径５０ｍｍの再絞りカップ体７に第１回目の再絞り加工した。再絞りカップ体７を内径３８ｍｍの再絞りカップ体（図示されない）に第２回目の再絞り加工した。
【００１９】
次に直径２９．２５ｍｍのパンチを用い、内径３１．１９ｍｍの再絞りリング、内径３０．６７ｍｍの第１のしごきリング、内径３０．２９ｍｍの第２のしごきリング、内径３０．０１ｍｍの第３のしごきリングを用いて、１ストロークで再絞りーしごき加工を行ない、絞りーしごき成形体８を作製した。再絞りーしごき加工中、パンチの表面温度を５２℃、ブランクホルダー、再絞りリング、第１のしごきリング、第２のしごきリング、および第３のしごきリングの表面温度を４０℃に保った。絞りーしごき成形体８の肉厚は０．３８０ｍｍ、高さは２９０ｍｍ、外径は３０．０１ｍｍであった。
【００２０】
次に絞りーしごき成形体８の開口端面９と底部１０近傍部をトリムして、長さ２５０ｍｍの中空円筒体１１を得た。その後、中空円筒体１１を９０℃の３５重量％過酸化水素水に５分間浸漬して、有機被膜３，４を剥離した。剥離によって得られた感光ドラム基体１２の外径は３０．００ｍｍであった．上記と同一条件で感光ドラム基体１２を１０本作製した。各感光ドラム基体１２の表面の最大高さ粗さ（Ｒｙ）は、０．８〜１．０ｍｍであった。どの感光ドラム基体１２の表面にも傷等の表面欠陥等は肉眼で観察されなかった。各感光ドラム基体１２上に、厚さ１．５μｍの下引き層１３、厚さ０．５μｍの電荷発生層および厚さ２０μｍの電荷輸送層を形成して感光ドラム２０を作製して、肉眼で表面を観察したが異常部は見出さなかった．
【００２１】
実施例２：
アルミ合金板２の最大高さ粗さ（Ry）を１．２μｍ、外面側となる有機被膜３の厚さを６μｍとした以外は、実施例１と同様にして感光ドラム基体１２を１０本作製した。各感光ドラム基体１２の表面の最大高さ粗さ（Ry）は、０．５〜０．７μｍであった。どの感光ドラム基体１２の表面にも傷等の表面欠陥等は肉眼で観察されなかった。各感光ドラム基体１２上に、厚さ１．５μｍの下引き層１３、厚さ０．５μｍの電荷発生層１４および厚さ２０μｍの電荷輸送層１５を形成して感光ドラム２０を作製して、肉眼で表面を観察したが異常部は見出せなかった。
【００２２】
比較例：
実施例１と同じアルミニウム合金板２を用い、化成処理、有機被膜３，４のラミネートを行わないで、絞り、再絞り、再絞りーしごき加工を行った。絞り加工工具および再絞り加工工具は実施例１と同様のものを用いた。再絞りーしごき加工に用いた、再絞りリング、第１のしごきリング、第２のしごきリングおよび第３のしごきリングの内径はそれぞれ、３１．１５ｍｍ、３０．６４ｍｍ、３０．２７ｍｍおよび３０．０ｍｍであった。冷却潤滑液として日本クエーカーケミカル社製のＪ６０２Ａの１０％水溶液を用いて、パンチ、しごきリング等の内部水冷却による表面温度管理を行わなかった。
【００２３】
再絞りーしごき成形体の肉厚は０．３７５ｍｍ、高さは約２９０ｍｍ、外径は３０．００ｍｍであった。同じ条件で１０本成形し、長さが２５０ｍｍになるようにトリミングしてから、湯洗浄して、感光ドラム基体を作製した。各感光ドラム基体の表面の最大高さ粗さ（Ry）は０．３〜０．８μｍであった。１０本の中、２本に絞りーしごき加工中の異物の巻き込みと推測される深さ約３μｍの表面欠陥が、１本に潤滑不良と思われる傷が肉眼で観察された。
【００２４】
各感光ドラム基体上に、厚さ１．５μｍの下引き層、厚さ０．５μｍの電荷発生層および厚さ２０μｍの電荷輸送層を形成して１０本の感光ドラムを作製した。各感光ドラムの表面を肉眼で観察したところ、異常な３本については感光ドラム表面に、電子写真画像に悪影響を及ぼすと思われる白点が見られた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の製造方法によって得られた電子写真用感光ドラムの基体は、表面欠陥がなく、均一な所望の表面粗さを有し、かつ製造コストが比較的低廉であるという効果を奏する。
本発明の製造方法によって得られた感光ドラムは、電子写真画像の欠陥が生じ難いという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の感光ドラム基体を作製する素材である積層金属板の説明用縦断面図である。
【図２】図１のＡ部の模式的拡大図である。
【図３】図１の積層金属板から形成された絞りカップ体の縦断面図である。
【図４】図３の絞りカップ体を再絞り加工して形成された再絞りカップ体の縦断面図である。
【図５】図４の再絞りカップ体を、更に再絞り加工後、絞りーしごき加工して形成された絞りーしごき成形体の縦断面図である。
【図６】図５の絞りーしごき成形体の両端部をトリムして得られた中空円筒体の縦断面図である。
【図７】図６の中空円筒体から有機被膜を除去して作製された、本発明の感光ドラム基体の縦断面図である。
【図８】図７の感光ドラム基体のＢ部の模式的拡大図である。
【図９】図７の感光ドラム基体から作製された、本発明の感光ドラムの縦断面図である。
【図１０】図１０のＣ部の模式的拡大図である。
【符号の説明】
１        積層金属板
３        有機被膜
１２      感光ドラム基体
１３      下引き層（機能層）
１４      電荷発生層（感光層）
１５      電荷輸送層（感光層）
２０      感光ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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