JP3549285B2

JP3549285B2 - 基体の洗浄法および洗浄装置、ならびに清浄度の高い基体の製造方法および清浄度の高い基体

Info

Publication number: JP3549285B2
Application number: JP14868695A
Authority: JP
Inventors: 雅章大出
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Showa Denko KK
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JPH096018A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等に用いられる感光体において、感光層を支持する感光体用基体の洗浄法および洗浄装置、ならびに感光体用基体の製造方法および感光体用基体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような感光体は、アルミニウム（その合金を含む）管のような基体にＯＰＣ等の薄膜の感光層が塗工されて形成されてなる。このような薄膜の感光層を薄くかつ均一な厚さに塗工するためには、基体として、素管に切削、引き抜き、しごき、研磨等の加工を施して鏡面に仕上げたものを使用し、さらに基体表面に付着した加工油、切り粉、粉塵等を十分に洗浄して除去する必要がある。
【０００３】
一方、基体の洗浄剤としては、従来フロン等のハロゲン化炭化水素が多く使用されてきたが、地球環境保護の立場から、オゾン層を破壊しない炭化水素系、水系、準水系の洗浄剤が使用されることが多くなっている。
【０００４】
しかし、これらの洗浄剤は前述のハロゲン化炭化水素に比べると洗浄力が弱いために、単に洗浄液中に基体を浸漬するだけでなく、洗浄力を高めるべく、キャビテーション効果を利用した超音波洗浄、ジェットノズルなどによる洗浄液の高圧噴射、ブラシやブレードなどによるコスリ洗浄などの種々の洗浄法が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の各洗浄法は、いずれも感光体用基体に付着した残油や切り粉の両者をムラなく確実に除去できるものではなかった。その結果、加工油が残留していると感光層塗工時に塗工液が撥じかれてムラになり、また切り粉や粉塵が残留したまま感光体が形成されると一様帯電時に漏電の起点となり、いずれも画像品質が低下するという問題点があった。
【０００６】
この発明は、前記問題点を解消することを目的としてなされたもので、脱脂と切り粉除去の両者に有効で、清浄度の高い基体を確実に得られる感光体用基体の洗浄法および洗浄装置、ならびに清浄度の高い基体の製造方法および清浄度の高い基体を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る基体の洗浄法は、前記目的を達成するために、基体（１）を洗浄液（４）に浸漬するとともに、該洗浄液（４）への低周波振動の付与および超音波照射を、同時あるいは逐次に行うことにより、前記基体（１）を洗浄することを特徴とする。
【０００８】
また、前記洗浄法において、低周波振動の周波数は１〜１００Ｈｚが好ましく、超音波の周波数を２０〜５００ｋＨｚが好ましい。
【０００９】
さらに、前記基体は、感光体用基体であること、またはアルミニウム管であることが好ましい。
【００１０】
この発明に係る基体の洗浄装置は、洗浄液（４）を入れる洗浄槽（３）と、前記洗浄槽（３）内に配置され、基体（１）の中空部を挿通させて該基体（１）を支持する支持棒が多数立設された台（２）と、前記洗浄槽（３）内に低周波振動を付与する低周波振動付与装置と、前記洗浄槽（３）内に超音波を照射する超音波発振子（９）とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る清浄度の高い基体の製造方法は、基体を洗浄液に浸漬して低周波振動を付与する低周波洗浄工程と、基体を洗浄液に浸漬して超音波を照射する超音波洗浄工程とを実施することを特徴とする。
【００１２】
前記清浄度の高い基体の製造方法において、前記低周波洗浄工程および前記超音波洗浄工程を同時に実施すること、あるいは前記超音波洗浄工程を実施した後に、前記低周波洗浄工程を実施することが好ましい。
【００１３】
また、前記清浄度の高い基体の製造方法において、前記低周波振動の周波数は１〜１００Ｈｚが好ましく、超音波の周波数を２０〜５００ｋＨｚが好ましい。
【００１４】
また、前記低周波洗浄工程により脱脂を行うこと、あるいは前記超音波洗浄工程により切り粉除去を行うことが好ましい。
【００１５】
さらに、前記基体は感光体用基体であること、あるいはルミニウム管であることが好ましい。
【００１６】
この発明に係る清浄度の高い基体は、上述のいずれかに記載された方法により製造されたことを特徴とする。
【００１７】
これらの発明に適用できる基体（１）とは、感光体用基体をはじめとする各種基体であり、形状や材質は問わないが、アルミニウム管を推奨できる。
【００１８】
これらの発明において、低周波と超音波という周波数の全く異なる２種類の振動を用いるのは、脱脂と切り粉除去に有効な周波数が異なるためである。
【００１９】
即ち、低周波は、超音波のような強い指向性をもたず広い角度に拡がりながら伝播するため、振動は振動源から洗浄液（４）全体に拡がって三次元的な乱流を起こして洗浄液（４）全体を攪拌する。そのため、基体（１）表面と接触する洗浄液は絶えず入れ替わって、基体（１）表面から離脱した油分による部分的な油分の高濃度状態を速やかに解消することにより、高い脱脂力を発揮する。また、洗浄液（４）の攪拌効果により、基体（１）と振動源とを相対的に移動させる必要がなく、また縦横に多重配置した複数の基体（１）をもムラなく洗浄することができる。前記低周波振動の周波数は、１Ｈｚ未満では洗浄力に乏しく、また１００Ｈｚを超えても洗浄力が飽和して洗浄効率が悪くなるため、１〜１００Ｈｚの範囲で設定することが好ましい。特に好ましい低周波振動の周波数は１０〜６０Ｈｚである。
【００２０】
また、超音波は、キャビテーション効果により、主として基体（１）表面に付着した切り粉や粉塵をたたき落とすようにしてこれらを除去するのに効果がある。このような超音波の周波数は、２０ｋＨｚ未満では、洗浄力に乏しく、また５００ｋＨｚを超えるとキャビテーション効果が強すぎて基体（１）表面に損傷を与えるため、２０〜５００ｋＨｚの範囲で設定することが好ましい。特に好ましい超音波の周波数は２５〜１００ｋＨｚである。
【００２１】
上述した洗浄液（４）に対する低周波振動の付与および超音波照射は、同時に行っても良く、またこれらを同一槽あるいは別の槽で逐次的に行っても良い。どちらを採用しても総合的な洗浄力に差はないが、同時に行う方が洗浄時間を短縮できる利点がある。また、逐次的に行う場合にどちらを先に行っても良いが、超音波照射を先に行って切り粉や粉塵を予め除去した方が、低周波振動洗浄液の汚染を少なくし、汚染物の再付着を少なくできるため、超音波照射を行ったのちに低周波振動を行うことが好ましい。
【００２２】
この発明の洗浄法を実施するに際しては、低周波振動の付与方式および超音波の照射方式は限定されるものではなく、各種洗浄装置を適宜組み合わせて使用すれば良い。例えば、低周波振動を付与する装置として、図１に示す振動攪拌機（５）を使用する方法を例示できる。この振動攪拌機（５）は、モータ（６）で発生させた振動を支柱（７）を介して洗浄液（４）に浸漬させた振動羽根（８）に伝えることにより洗浄液（４）を振動攪拌するものである。なお、この振動攪拌機（５）では、洗浄液（４）全体の均一攪拌をより確実なものとするために、振動源である振動羽根（８）が深さ方向に複数個連結されている。また、超音波照射方式としては、図２（ａ）に示す投げ込み型、（ｂ）の接着型、（ｃ）の振動伝達子型等を例示できる。なお、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）において、（１０）は洗浄槽、（２０）は被洗浄物、（３０）は振動子、（４０）は振動伝達子、（５０）は洗浄液である。なお、この洗浄法で使用する洗浄剤の種類は特に限定されず、ハロゲン化炭化水素よりも洗浄力の弱い炭化水素系、水系、準水系の洗浄剤を使用しても良好な洗浄効果を得ることができる。
【００２３】
【作用】
これらの発明では、低周波振動が洗浄液（４）全体を攪拌するため、基体（１）表面と接触する洗浄液は絶えず入れ替わる。そのため、基体（１）表面から離脱した油分による部分的な油分の高濃度状態は速やかに解消され、主として脱脂に効果がある。一方、超音波照射は、キャビテーション効果により基体（１）表面の付着物をたたき落とすのに有効であるため、主として切り粉や粉塵を除去する効果がある。従って、異なる周波数の振動を組み合わせることにより、残油および切り粉や粉塵の両方を総合的に洗浄除去することができる。
【００２４】
また、前記洗浄法において、低周波振動の周波数が１〜１００Ｈｚであるとき、また超音波の周波数が２０〜５００ｋＨｚであるときに、それぞれ最も高い洗浄効果が獲られる。
【００２５】
【実施例】
次に、この発明の基体の洗浄法の具体的実施例について説明する。
【００２６】
供試体には、感光ドラム用基体として用いられる円筒管で、ＪＩＳＡ３００３アルミニウム合金からなる外径３０ｍｍ×内径２８．５ｍｍ×長さ２５４ｍｍの無切削管（ＥＤ管）を用いた。この基体は、押出素管を引き抜いて形成した長尺管を前記長さに切断したものであって、基体表面には加工油および切り粉が多数付着している。
【００２７】
洗浄は、トリクロロエタンまたは水系界面活性剤のいずれかの洗浄液を用いて、後述の方法により行った。また、いずれの方法においても、図１に示すように、感光ドラム用基体（１）は複数個を網状の台（２）上に立設した支持棒（図示せず）に中空部を挿通せしめて縦横複数列に立設状態に多重配置し、この状態で洗浄液（４）中に浸漬するとともに、洗浄槽（３）への出し入れを行った。
［トリクロロエタン洗浄（実施例１〜３、比較例１、３〜５、９〜１１）］
２段階の浸漬洗浄とその後の蒸気洗浄との合計３段階で洗浄を行った。
【００２８】
第１段階では、感光ドラム用基体（１）を４０℃の温浴中に６０秒間浸漬した。
【００２９】
第２段階では、図１に示すように、室温（２５℃）の洗浄液（４）中に浸漬するとともに、浸漬のみ、あるいは洗浄槽（３）内に配置した振動攪拌機（５）および超音波発振子（９）により、表１に示す周波数の低周波振動または超音波照射、またはその両方により、６０秒間洗浄した。前記振動攪拌機（５）は、振動モータ（６）で発生させた振動を、２本の支柱（７）を介して、洗浄槽（３）の深さ方向に連結した５枚の振動羽根（８）に伝え、洗浄液（４）に三次元的な乱流を発生させることにより洗浄液（４）を攪拌するものであり、洗浄槽（３）の側面近くに配置した。また、前記超音波発振子（９）は投げ込み型のものを使用し、これを洗浄槽（３）底面に配置し、その真上に複数の感光ドラム用基体（１）を浸漬した。
【００３０】
第３段階では、６０秒間トリクロロエタンによる蒸気洗浄を行うとともに、感光ドラム用基体（１）を乾燥させた。
［水系洗浄（実施例４〜８、比較例２、比較例６〜８、１２〜１４）］
旭化成（株）製の界面活性剤「エリーズＫ−１０００」の３％水溶液を洗浄液とし、２段階の浸漬洗浄とその後の水洗の３段階で洗浄した。
【００３１】
第１段階では、感光ドラム用基体（１）を５０℃の温浴中に６０秒間浸漬するとともに、表１に示す条件で、浸漬のみ、低周波振動または超音波照射、あるいはその両方により、６０秒間洗浄した。また、実施例７、８では、低周波振動の付与と超音波照射とを各６０秒間逐次的に行った。なお、洗浄装置については、上述のトリクロロエタン洗浄に用いたものと同じであるから、説明は省略する。
【００３２】
第２段階では、第１段階に引き続いて同じ５０℃の温浴中に６０秒間浸漬した。
【００３３】
第３段階では、イオン交換水で３０秒間シャワー水洗して洗浄液を除去した。
【００３４】
次いで、上述の方法で洗浄した感光ドラム用基体（１）を水切りした後、熱風で乾燥させた。
【００３５】
このようにしてトリクロロエタンおよび水系洗浄を行った各感光ドラム用基体について、脱脂率および切り粉の除去状態について評価した。脱脂率は、基体を墨汁水溶液中に浸漬して引き上げた際の濡れ面積率により評価した。また、切り粉の除去状態は、残留切り粉量を目視観察して評価した。表１にこれらの評価結果を示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
表１の結果から明らかなように、この発明の方法によれば、低周波振動による攪拌と超音波照射を同時または逐次に行うことにより、脱脂および切り粉除去の両方に効果があることを確認できた。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る基体の洗浄方法は、感光体用基体を洗浄液に浸漬するとともに、該洗浄液への低周波振動の付与および超音波照射を、同時あるいは逐次に行うことにより、前記基体を洗浄するものであるから、低周波振動による脱脂と超音波照射による切り粉や粉塵の除去が組み合わさって、高い洗浄力が得られる。その結果、比較的洗浄力の弱い洗浄剤を使用しても清浄度の高い基体が得られ、ひいては基体表面に薄く均一な感光体層の形成が可能となり、画像品質の向上を図ることができる。
【００３９】
また、前記洗浄法において、低周波振動の周波数を１〜１００Ｈｚにした場合や、超音波の周波数を２０〜５００ｋＨｚに設定した場合は、特に高い洗浄効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る感光体用基体の洗浄法の一実施例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は超音波の照射方式の一例を示す断面図、（ｂ）は他の例を示す断面図、（ｃ）はさらに他の例を示す一部切り欠き斜視図である。
【符号の説明】
１…基体（感光ドラム用基体）
４…洗浄液

Claims

感光体用基体（１）を洗浄液（４）に浸漬するとともに、該洗浄液（４）への１〜１００Ｈｚの低周波振動の付与および超音波照射を、同時あるいは逐次に行うことにより、前記感光体用基体（１）を洗浄することを特徴とする感光体用基体の洗浄法。
前記超音波の周波数を２０〜５００ｋＨｚに設定して洗浄を行う請求項１に記載の感光体用基体の洗浄法。
前記感光体用基体は、アルミニウム管である請求項１または２に記載の感光体用基体の洗浄法。
洗浄液（４）を入れる洗浄槽（３）と、
前記洗浄槽（３）内に配置され、感光体用基体（１）の中空部を挿通させて該感光体用基体（１）を支持する支持棒が多数立設された台（２）と、
前記洗浄槽（３）内に１〜１００Ｈｚの低周波振動を付与する低周波振動付与装置と、
前記洗浄槽（３）内に超音波を照射する超音波発振子（９）と
を備えることを特徴とする感光体用基体の洗浄装置。
感光体用基体を洗浄液に浸漬して１〜１００Ｈｚの低周波振動を付与する低周波洗浄工程と、感光体用基体を洗浄液に浸漬して超音波を照射する超音波洗浄工程とを実施することを特徴とする清浄度の高い感光体用基体の製造方法。
前記低周波洗浄工程および前記超音波洗浄工程を同時に実施する請求項５に記載の清浄度の高い感光体用基体の製造方法。
前記超音波洗浄工程を実施した後に、前記低周波洗浄工程を実施する請求項５に記載の清浄度の高い感光体用基体の製造方法。
前記超音波の周波数を２０〜５００ｋＨｚに設定して洗浄を行う請求項５〜７のいずれかに記載の清浄度の高い感光体用基体の製造方法。
前記低周波洗浄工程により脱脂を行う請求項５〜８のいずれかに記載の清浄度の高い感光体用基体の製造方法。
前記超音波洗浄工程により切り粉除去を行う請求項５〜９のいずれかに記載の清浄度の高い感光体用基体の製造方法。
前記感光体用基体はアルミニウム管である請求項５〜１０のいずれかに記載の清浄度の高い感光体用基体の製造方法。
請求項５〜１１のいずれかに記載された方法により製造されたことを特徴とする清浄度の高い感光体用基体。