JP4814701B2 - 電子写真感光体用基体の洗浄方法及び電子写真感光体 - Google Patents

Description

本発明は、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、デジタルコピア等に用いる電子写真感光体用基体の洗浄方法、該洗浄方法を含む電子写真感光体の製造方法に関するものである。

画像形成方式を使用した複写機等においては、表面が一様に帯電した感光体の表面を、形成する画像に応じた書込み光で露光して感光体に静電潜像を形成し、形成した静電潜像にトナーを付着させて可視化する。このトナー像を記録紙に転写して熱と圧力で定着して記録紙に画像を形成する。トナー像を記録紙に転写した感光体に残留しているトナーはクリーニング手段で除去する。

この感光体を製造するときは、感光層等を形成する塗布液を満たした浸漬塗布槽の液面を一定に保ちながら、アルミニウム等の金属材料やカーボン材料などで円筒状又は無端ベルト状に成形された導電性基体を基体昇降装置で浸漬塗布槽に浸漬させ、この導電性基体を塗布槽より一定速度で引き上げ、引き上げた導電性基体を静止させて導電性基体表面の感光層等の塗膜を指触乾燥するまで自然乾燥し、その後オーブン等で完全に乾燥させる方法が採用される。

更に、従来コロナ帯電方式による帯電が用いられてきたが、コロナ帯電による画像形成方法を繰り返すとオゾン濃度が増加し、使用環境の安全性が著しく阻害されることから、近年では接触帯電方式が用いられるようになってきている。接触帯電方法はコロナ帯電方式に比較し、オゾン量の発生が著しく少ないため環境安全性の問題が改善される。しかしながら、その反面、接触帯電方式特有の問題として、直接感光体に高電圧を印可することにより発生する感光体放電破壊の発生がある。この放電破壊が発生すると、反転現像では大きな黒ポチとなる。放電破壊の原因として導電性基体上の金属が充分に洗浄されていないために発生する場合も多い。

基体の製造方法としては、金属材料等を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直接感光層を形成する方法や、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の表面を旋削加工した後に感光層を形成する方法が一般的である。
しかし、前記記載の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には、塑性加工時に使用した高粘度油及び切削による金属粉が付着している。
また、旋削加工をした後に感光層を形成した基体には、旋削時に使用した切削油が付着している。

電子写真感光体用基体は、導電性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。
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。

近年、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有機溶剤以外の液体ハロゲン化炭化水素系溶剤の削減、全廃の方向に移行している。
特許文献１（特開平６−１１８６６３号公報）には、水に界面活性剤を加えて更に超音波にて洗浄を行なうものが開示されているが、界面活性剤を大量に入れないと効果は少なく、その界面活性剤の除去に時間をとられる。
また、特許文献２（特開平９−６０３１号公報）には、ブラシを用い洗浄するものが開示されているが、ブラシに洗浄機能の多くを頼ると、基体へ傷が付くおそれがある。
更に、特許文献３（特開２０００−２２５３８１号公報）には、有機溶剤以外の液体として、アルカリ水溶液を用いたものが開示されているが、強アルカリを扱わねばならないこと、即ちアルカリ水溶液の調整において強アルカリ物質を入れる点ならびにその除去が容易にはできないという問題がある。
それらの解決策として特許文献４（特開２００４−２９５０６２号公報）には、アルカリ洗浄液の温度を規定したものが開示されているが、アルカリ洗浄液は、基体への化学的変質を起こしやすく、基体の状態及びその上に塗工される感光体の特性も変化させる影響が確認されており、問題となることがある。
基体変質の問題に関して、アルカリ洗浄水と基体との接触時間が長いと、基体の変質が発生する。基体との接触時間が長すぎると基体が黒色化するのがはっきりわかる。基体の変化が目視で判別がつかない接触時間であっても、感光体の特性に影響を与える。特に実機内で何回もの電子写真プロセスを繰り返すと感光体の残留電位の蓄積が大きくなり、その結果、露光後の電位が高くなる現象が発生する。その影響は基体との接触時間が３０秒より長いと現れ始めることが判明した。

特開平６−１１８６６３号公報 特開平９−６０３１号公報 特開２０００−２２５３８１号公報 特開２００４−２９５０６２号公報

本発明は、基体特性及び感光体への特性に影響を与えず生産性も向上させた洗浄を行なう方法並び装置を提供することにある。

本発明において、前記のように、洗浄時間を短く３０秒以下にする必要があることが判明した。また、そのようにすることで、生産性も向上する効果もある。洗浄時間が短くなる影響として洗浄が充分でない可能性が懸念されたが、ブラシでの接触洗浄を付加することで充分効果があることが確認された。
つまり、本発明では感光体品質に影響を与えず生産性も向上させることができる。
斯して、上記課題は、以下に示す本発明によって解決される。
（１）「少なくとも基体の（Ａ）脱脂洗浄工程と、（Ｂ）濯ぎ工程、（Ｃ）乾燥工程、からなる電子写真感光体用基体の洗浄方法であって、前記基体は長さ３６０ｍｍのアルミドラムであり、前記（Ａ）脱脂洗浄工程は、前記基体を洗浄液中に浸漬するものであり、該洗浄液が３０℃でｐＨが１０のアルカリイオン水であり、かつ、脱脂洗浄時間が３０秒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」、
（２）「基体の内面と外面を別々に洗浄することを特徴とする前記第（１）項に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法」、
（３）「基体の洗浄時に、ブラシを基体の洗浄面に摺接することを特徴とする前記第（１）項に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法」、
（４）「少なくとも基体の（Ａ）脱脂洗浄工程と、（Ｂ）濯ぎ工程、（Ｃ）乾燥工程、からなる電子写真感光体用基体の洗浄方法であって、前記（Ｃ）乾燥工程が、温純水工程であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法」、
（５）「前記（Ｃ）乾燥工程の温純水温度が７０℃であることを特徴とする前記第（４）項に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法」、
（６）「前記（Ｃ）乾燥工程の温純水乾燥時間が６０秒であることを特徴とする前記第（４）項に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法」

本発明によれば、電子写真感光体基体表面の油脂を少ないエネルギーで除去すること、そして生産性／良品率を改善して基体に傷をつけず、さらに基体特性及び感光体への特性に影響を与えない洗浄を行なう方法、並びに装置を提供することができる。つまり、従来技術に対して生産性、塗膜欠陥、残留電位共に良好となり、感光体の品質、良品率／生産性の向上を達成できるという優れた効果が発揮される。

以下、本発明を詳細に説明する。
電子写真感光体基体としての基体の加工過程で用いられる各種潤滑油は、切削刃や加工用ダイで強く圧接しても、潤滑性が損なわれない程度、即ち、加工される基体材料表面の油膜が除かれない程度に、加工される基体材料に強固に付着しているが、本発明により、基体の損傷を伴わずにこのように強固に付着した潤滑油を除去することが、アルカリイオン水の温度調整や外力を加えることにより可能となった。
本発明において、このように強固に付着した潤滑油が、従来考えられていた条件よりもマイルドな（温度、処理時間の）条件で、基体の変質を伴うことなく、アルカリイオン水により洗浄、除去されることは、予想外のことであった。

本発明のそれぞれの工程は、図１に示すように以下の工程からなる。
（Ａ）洗浄工程
あらかじめアルカリイオン水を入れた洗浄槽に基体を入れる。
ヒータによりアルカリイオン水が所定温度に微かに暖められ、基体に付着した油分などに作用する。油分は分離機により分離される。
（Ｂ）洗浄剤除去工程
濯ぎ工程では、純水が槽内に送られ基体に付着しているアルカリイオン水を除去する。
（Ｃ）乾燥工程
基体が乾燥される。

以下、それぞれの工程を詳細に説明する。
（Ａ）洗浄工程
本発明の特徴は、この脱脂洗浄工程の洗浄媒体として、従来考えられていた温度よりも低い温度、具体的には２０〜５０℃の温度になっているアルカリイオン水を使用し、かつ、従来考えられていた処理時間よりも短時間内に処理することである。このような温度及び洗浄処理時間とすることで、基体表面に不可視でありかつ非常に実質的な変質を与えることなく、基体に付着した油分除去の効果が得られる。アルカリイオン水は別名還元水や超アルカリイオン水として知られている。そして、アルカリイオン水については、例えば、高橋裕他監修、「水の百科事典（平成９年）」丸善株式会社、第９５頁に具体的に説明されている。
これは、隔膜を挟んで、陽極と陰極を設けた水槽中に、低濃度の電解質を溶解し、この低濃度の電解質を溶解した水の電気分解を行ない、陰極室側に生成するアルカリ性を示す水である。ここで、電解質は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム等のアルカリ金属の塩や、乳酸ナトリウム、乳酸カルシウム等の有機酸の塩が使用される。
このアルカリイオン水のｐＨは７より大きく、そのｐＨは電解質の量と、電気分解時に通じた電気量によって決まる。本発明ではｐＨ８からｐＨ１１のアルカリイオン水が適しているが、これは電気分解時にｐＨをモニタしながらｐＨ８からｐＨ１１になったときの陰極側の水を使用しても良く、あるいは、ｐＨが１３以上になるまで電気分解を行ない、このアルカリイオン水を中性の水で希釈してｐＨ８からｐＨ１１の範囲に調整しても良い。
本発明では、このアルカリイオン水により、油分等の有機系異物を効果的に除去できるが、アルミ粉や、砂塵等の無機系の異物も除去可能である。ｐＨ１０よりも小さいアルカリイオン水では洗浄能力が乏しく、ｐＨ１３を超えるアルカリイオン水を使用するためには、設備的に大掛かりな設備が必要となる。

アルカリイオン水は前記のように円筒基体表面に付着した油分や異物等を剥離させる効果があり、軽度の有機物付着の場合は、該アルカリイオン水に浸漬することで除去可能であるが、槽中での洗浄液の上下対流状循環、バブリング、槽の揺動、接触洗浄等の物理的力を加えることでより、洗浄効果が発揮される。アルカリイオン水中に基体を浸漬させた状態で超音波照射する方法や、気体を吹き込んでアルカリイオン水をバブリングさせる方法、ブラシやスポンジ等により基体を摺刷する方法が有効である。また、アルカリイオン水中に基体を浸漬させた状態で超音波発振子やバブリング、ブラシやスポンジ等により外力を印加しているときに基体を上下方向に揺動させることにより洗浄能力は向上する。

もし、超音波を用いる場合（本発明においては必須ではないが）、その条件を具体的に記載する。
図１中、符号（８）は超音波発振素子を示す。超音波の強度としては、４０ＫＨｚ以下の低周波超音波では、電子写真感光体用基体を切削加工した際に発生した微細な起上がり状の凸状欠陥、及び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発生した微細な欠陥を起き上がらせてしまうことがあるために、アルミ基体は１００ＫＨｚ以上好ましくは１００〜１５０ＫＨｚの高周波超音波発振器にて洗浄することにより、アルミ基体表面に起き上がり状の欠陥を発生させることなく洗浄を行なうことができる。
電子写真感光体用基体の材料がアルミニウムである場合は、各種組成のアルミニウムが使用可能であり、例えばＡ１０００系のアルミニウム合金や、Ａ３０００のアルミニウム合金、Ａ６０００系のアルミニウム合金に適用可能であるが、それ以外のアルミニウム合金にも問題なく使用できる。
ここで、洗浄対象のアルミニウム合金がＡ１０００系合金である場合は、他の合金を超音波洗浄する場合と比べ、超音波照射強度を２割程度下げることが好ましい。

また、本発明の洗浄方法は、電鋳法によって作製したニッケルシームレスベルトの洗浄にも適用可能であり、その場合は超音波の力を弱めることで対応する。
シームレス材料の場合も同等に、１００ＫＨｚ以上好ましくは１００〜１５０の高周波超音波発振器にて洗浄することが望ましい。

基体の揺動条件は超音波照射の洗浄ムラを回避するために、行なうものであり上下に、５０ｍｍ以上揺動させるのが良い。
超音波発振素子（８）は、前記電解水が入った洗浄槽（１）に、少なくとも２個の超音波発振子を水平対向に設置すること、垂直に対し角度を付けて対向に設置すること、そして、取り付け角度を３度から１５度の範囲で設置することでより効果は高い。

以下に、ブラシ（１２）摺接の場合の条件を記載する。
基体（５）に接触させるブラシ（１２）のパイル径としては、φ１ｍｍを超えるようなパイル径では、その強度から基体表面に傷などの欠陥を発生させる原因となる。また、ブラシのパイル長さも、３ｍｍ以下のパイル長さのブラシ（１２）ではその強度から基体表面に傷などの欠陥を発生させる原因となる。しかし、逆にブラシのパイル長さが長すぎると、異物を除去する能力が低い。ブラシ（１２）のパイル密度が１０本／ｃｍ^２以上が好ましい。
ブラシの材質にナイロン、ポリプロピレン、レーヨン、アクリル、ポリエステル、ポリテトラフロロエチレン系フッ素樹脂及びこれらの合繊、獣毛等を使用することが好ましい。
ブラシ（１２）の回転数については、使用するブラシの径により周速の違いにより異なるが、回転速度が低すぎると異物を除去させる能力が低い。ブラシと基体（５）の回転方向は、同一方向に回転させると良い。ブラシ（１２）と基体（５）を同一回転方向とすることにより、ブラシ（１２）と基体（５）が接触する位置では、ブラシ（１２）と基体（５）は反対方向の進行方向となり周速が早くなり、洗浄効果が得られる。ブラシと該基体の接触面の周速が５ｍ／分以上であることが好ましい。
また、ブラシ（１２）を基体（５）に接触させて洗浄を行なう際に、基体若しくはブラシを軸方向に揺動させると、洗浄ムラを防止することができる。さらに、超音波とブラシ（１２）を組み合わせることで更に洗浄効果が高まる。

洗浄対象の汚れが著しい場合は、本アルカリイオン水洗浄の前に公知の界面活性剤等を用いた洗浄方法で著しい汚れを除去しておくことも有効である。このように公知の界面活性剤等を用いた洗浄と、本アルカリイオン水洗浄を組み合わせることにより、公知の界面活性剤等を用いた洗浄単独で行なう場合より、界面活性剤の使用等を削減できる。

（Ｂ）洗浄溶剤除去工程
次に、第２洗浄槽の濯ぎ工程について説明する。ここでは、第１洗浄槽の脱脂洗浄工程にて付着した残存するアルカリイオン水を除去するために行なう、濯ぎ工程に使用する媒体は、水若しくは純水が適している。
濯ぎ方法としては、超音波発振子による超音波濯ぎや気泡によるバブリング濯ぎが適しているが、設備投資金額を考慮するとバブリング濯ぎが有利である。
バブリングするときの気泡（１１）の大きさはφ５以上φ１００ｍｍ以下の気泡が混在したほうが良く、φ５ｍｍ未満及びφ１００ｍｍを超えると濯ぎ能力が劣る。気泡の大きさの調整方法は、エアーの流量による。平均気孔径は１００μｍ以下が良く、好ましくは３０μｍ以上６０μｍ以下がより好ましい。このとき、エアー圧力が０．１ＭＰａを超えると、発泡した気泡が合わさり１０ｍｍ以上の気泡となるため、供給する。
また、気泡を発生させるエアーの流量は１０Ｌ／ｍｉｎ以上８０Ｌ／ｍｉｎ、好ましくは２０Ｌ／ｍｉｎ以上６０Ｌ／ｍｉｎ、更に好ましくは４０Ｌ／ｍｉｎ以上５０Ｌ／ｍｉｎである。１０Ｌ／ｍｉｎ未満では気泡発生量が少なく、８０Ｌ／ｍｉｎを超えると、濯ぎ槽中のエアー量が多くなってしまい、濯ぎ能力が低下する。
エアー圧力は０．１ＭＰａ以下が好ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下の気泡を発泡させるためには０．０３ＭＰａ以上０．０７ＭＰａ以下が好ましい。

気泡を発生させるエアー用ノズル（１０）は感光体基体１つに対して二個以上が好ましい。
エアー用ノズルは、円形または平板状のセラミック焼結多孔質体あるいはプラスチック焼結多孔質体で形成されていることが好ましい。セラミック焼結多孔質体及びプラスチック焼結多孔質体の場合には、均一な大きさの気泡が得られる。
これらエアー用ノズル（１０）のバブリングの気泡は基体（５）の表面及び内面に沿って水系洗浄剤及び異物を取り除きながら上昇する。気泡（１１）は１０ｍｍ以下の場合にすすぎ効果が高いが、好ましくは３ｍｍ以上５ｍｍ以下の均一な気泡がより好ましい。
使用するエアーは、純水に塵、埃、油分等を混入させないようクリーン度クラス１００以下が良く、好ましくはクリーン度クラス１０以下がより好ましい。
エアー用ノズル（１０）の平均気孔径は、１００μｍを超えると３ｍｍ以上５ｍｍ以下の均一な気泡（１１）が発泡できないため、円形のセラミック焼結多孔質体及びプラスチック焼結多孔質体のエアー用ノズルの場合、直径φ５０ｍｍを超えると、中心部では気泡が大量に発泡するが、外径部では気泡が発泡が少なく、ノズル内で均一な気泡が発生しない。気泡の発泡を均一にするためφ５０ｍｍ以下が良く、好ましくはφ２５ｍｍ以上φ３５ｍｍ以下がより好ましい。平板状のセラミック焼結多孔質体及びプラスチック焼結多孔質体のエアー用ノズルの場合も同様であり、５０ｍｍ角以下が良く、好ましくは２５ｍｍ角以上３５ｍｍ角以下がより好ましい。
エアー用ノズル（１０）は、対応する基体（５）の最大のものに合わせ多数個配置することにより、品種交換時にエアー用ノズルを交換することなく、対応する全品種の基体（５）の表面および内面に均一に気泡（１１）が接触することが可能となる。

電解水洗浄層（１）、濯ぎ槽（３）及び温純水乾燥槽（４）上を走行可能なガイドレール（９）により昇降自在及び回転自在に保持されたリフター（７）、及びリフター（７）に設置された基体保持具（６）は、下部からの気泡（１１）が基体（５）表面及び内面への接触の邪魔とならないよう、開口を設けた形状とする。基体（５）は周囲の純水が撹拌され、すすぎ効果が高まるようリフター（７）により上下方向に揺動する。

（Ｃ）乾燥工程
次に、第３洗浄槽の温純水乾燥工程にて説明する。
温純水乾燥では、加熱した純水中に基体（５）を浸漬させ、基体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。
純水温度は乾燥速度や基体表面状態の変化を考慮すると６０℃以上８０℃以下に設定すると良い。これより低温の場合、基体表面に乾燥シミができることが確認されている。
また、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は３〜２０ｍｍ／秒が好ましい。２０ｍｍ／秒を超える場合、基体に付着する水が多く、乾燥しにくくなる。

本発明に示す洗浄方法は、前記アルミニウム合金製以外の基体の洗浄にも適用可能であり、例えば、電鋳法で作成したニッケルベルトの洗浄にも適用可能であり、残存するスルファミン酸ニッケル等を除去できる。また、カーボン製基体、合成高分子製基体の洗浄にも有効に活用でき、離型剤の除去を有効に行なえる。
また、洗浄対象の大きさにも特に制限はなく、洗浄槽に入り、保持できる寸法であれば良い。

洗浄方法として、前記第（１）項に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法のように実施することによって、基体の表面性を変化させずさらに生産性を向上させることができる。特に効果があるものとして洗浄時間が３０秒であることが必要である。
また、前記第（２）項に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法のように実施することによって、基体の保持時に別々に実施できるので基体全面を洗浄することができる。
また、前記第（３）項に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法のように実施することによって、物理的な力で金属粉を除去できる。
また、前記第（４）項に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法のように実施することによって、水のみにより洗浄、乾燥を実施でき環境負荷が少なくできる。
また、前記第（５）項に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法のように実施することによって、基体表面の特性を変化させず乾燥できる。
また、前記第（６）項に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法のように実施することによって、基体表面の特性を変化させず乾燥できる。

以下に、上記洗浄方法にて作製した感光体について述べる。
本発明で使用する導電性基体としては、アルミニウム金属が例示できる。
図２は、本発明の電子写真感光体の構成例の一つを示す断面図であり、本発明による導電性基体（以下、支持体ともいう）（３１）の上に、少なくとも下引き層（「中間層」ともいう）（３３）を設け、その上に電荷発生層（３４）及び電荷輸層層（３５）を積層した感光層を有する機能分離型の構成をとっている。
図３は、本発明の別の構成例を示す断面図であり、本発明による導電性基体（３１）の上に、下引き層（又は中間層）（３３）を設け、その上に、電荷発生層（３４）と電荷輸送層（３５）を順に積層した機能分離型感光層を有し、該感光層上に保護層（３６）を設けた構成をとっている。これらは例であって、本発明において、電荷発生層と電荷輸送層は、必ずしもこの順序に限らず、逆の順序に積層されたものであってもよく、また、電荷発生層と電荷輸送層を順に積層した機能分離型感光層に代えて、電荷発生材料と電荷輸送材料を同一層内に含む単層型の感光層を有するものであってもよい。

本発明の基体洗浄方法で使用する導電性支持体（３１）の粗面加工は、例えば、引抜加工管（無切削管）、引抜き加工後センタレス研削処理で行うことができる。

本発明において、これに限定される訳ではないが好適に用いられるアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基体（以下、「アルミニウム系支持体」ともいう）例は、無切削管であってもよい。すなわち、切削加工しない基体として、押し出し工程（Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）と引き抜き工程（Ｄｒａｗｉｎｇ）を順次経たＥＤ管、または押し出し工程としごき工程（Ｉｒｏｎｉｎｇ）を順次経たＥＩ管を用いることができる。

アルミニウムの材質は、ＪＩＳ１０５０等の１０００系純アルミニウム、ＪＩＳ３００３等の３０００系Ａｌ−Ｍｎ合金、ＪＩＳ６０６３等の６０００系Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金等が用いられるが、後述する後処理を施さない場合は、得られる表面性が良好であることから、ＪＩＳ３００３等の３０００系Ａｌ−Ｍｎ合金が最も望ましい。さらに、寸法精度の観点からも同様に、ＪＩＳ３００３等の３０００系Ａｌ−Ｍｎ合金が最も望ましい。

本発明で使用する導電性基体（３１）の粗面加工は、少なくとも引抜き加工後センタレス研削処理で行なわれてもよい。
センタレス研削加工は、切削加工に比べて、被加工物の外表面が、真円度、真直度、表面状態が共に、高精度に研削加工されるので、優位な加工技術であると考えられている。

次に、中間層（下引き層）（３３）について説明する。
中間層に用いる無機顔料は、一般に用いられている顔料でよいが、可視光及び近赤外光に吸収のほとんど無い白色又はそれに近いものが感光体の高感度化を考えたときに望ましい。
例えば、酸化チタン、亜鉛華、硫酸亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料や酸化アルミ、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料等が挙げられる。
このなかでも酸化チタンは他の白色顔料に比較して屈折率が大きく、化学的にも物理的にも安定であり、隠蔽力が大きく、白色度も大きいため好ましい。

また、本発明に用いる中間層用結着剤樹脂としては、適宜のものを用いることができる。
例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の三次元網目構造を形成する硬化型樹脂などが挙げられる。

中間層用塗工液の作成方法は、上記結着剤樹脂を溶剤で溶解し無機顔料と共に、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライターなどで分散させる。
中間層における結着剤樹脂／無機顔料の重量比範囲は１／１５〜２／１の範囲が好ましい。

中間層の厚さは、０．５μｍ以上２０．０μｍ以下が好ましいが、繰り返し使用による地肌よごれが発生しにくい高耐久感光体とするには、中間層の膜厚が厚いほど有利となるため、５．０μｍ以上の中間層とすることが望ましい。また、帯電手段が接触帯電手段である場合、放電破壊を防止するためにも５．０μｍ以上の中間層とすることがより望ましい。

中間層上に設ける感光層は、単層型でも積層型でもよい。しかし、どちらの場合でも感光層用塗工液に使用する溶剤は、環状エーテル系化合物、ケトン系化合物、芳香族系炭化水素化合物から選ばれた溶剤である。
更に感光層の膜厚は、繰り返し使用しても異常画像を発生させないためには、２５μｍ以上とすることが望ましい。２５μｍ以下では初期の画像では特に問題がないが、繰り返し使用による耐久性での地肌汚れ等の画像劣化が早くなる。その原因として、感光体は繰り返し使用により接触部材により摩耗し膜厚が減少する。その結果、感光体にかかる電界強度が大きくなり、導電性支持体からの電荷注入により地肌汚れ等の異常画像が発生する。
そこで、感光層の膜厚を厚くしておくほうが、繰り返し使用しても高品質な画像を提供しつづけることができる。
ここでいう感光層の膜厚とは、感光層が電荷発生層と電荷輸送層の積層から構成されている場合、電荷輸送層の各層の膜厚であり、また感光層が単層の場合は、その感光層そのものの膜厚である。

感光層用塗工液に使用する溶剤は、環状エーテル系化合物、ケトン系化合物、芳香族系炭化水素化合物から選ばれた溶剤を使用する。
環状エーテル系化合物としては、テトラヒドロフラン等を例示することができる。
ケトン系化合物としては、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン等を例示することができる。
また、芳香族系炭化水素化合物としては、トルエン、キシレン、ベンゼン等を例示することができる。

次に、電荷発生層（３４）と電荷輸送層（３５）で構成される感光体について述べる。
電荷発生層は、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生材料には、無機及び有機材料が用いられ、その代表としてモノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素合金、アモルファス・シリコン等が挙げられ用いられる。電荷発生材料は、単独で或いは２種類以上混合して用いられる。

電荷発生層は、電荷発生材料を適宜バインダー樹脂とともに、環状エーテル系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、芳香族系有機溶剤を用いてボールミル、アトライター、サンドミルなどにより分散し、分散液を塗布することにより形成する。塗布は、浸漬塗工法を用いて行なうことができる。適宜用いられるバインダー樹脂としては、前記有機溶剤に溶解可能なポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスチレン、ポリアクリルアミドなどが挙げられ用いられる。電荷発生層の膜厚は０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．１〜２μｍである。

電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を環状エーテル系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、芳香族系有機溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤、レベリング剤等を添加することもできる。

電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサール誘導体、オキサジアール誘導体、イミダール誘導体、モノアールアミン誘導体、ジアールアミン誘導体、トリアールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラジン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体、その他ポリマー化された正孔輸送物質等公知の材料が挙げられる。

電荷輸送層に用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、特開平５−１５８２５０号公報、特開平６−５１５４４号公報に記載の各種ポリカーボネート共重合体等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
電荷輸送物質の量は結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。

本発明においては電荷輸送層にレベリング剤、酸化防止剤を添加しても良い。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどのシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用でき、その使用量は結着剤樹脂１００重量部に対して０〜１重量部が適当である。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系化合物、硫黄系化合物、燐系化合物、ヒンダードアミン系化合物、ピリジン誘導体、ピペリジン誘導体、モルホリン誘導体等の酸化防止剤を使用でき、その使用量は結着剤樹脂１００重量部に対して０〜５重量部程度が適当である。

次に、感光層が単層構成の場合について述べる。この場合、少なくとも電荷発生材料及び電荷輸送材料を、バインダー樹脂、フェノール系化合物、有機硫黄系化合物を環状エーテル系化合物、ケトン系化合物、芳香族系炭化水素化合物から選ばれた１種以上の溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成できる。また、必要により可塑剤等を添加することもできる。バインダー樹脂としては、先に電荷輸送層で挙げたバインダー樹脂をそのまま用いることができる他に、電荷発生層で挙げたバインダー樹脂を混合してもよい。

次に、本発明の画像形成装置及び画像形成方法ついて述べる。
本発明の画像形成装置は、少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段および電子写真感光体からなる画像形成装置に本発明の浸漬塗工装置、方法にて作製されたものである。

図４〜図６に基いて、本発明の電子写真感光体を具備する電子写真画像形成装置例について説明すると、図４に示すように、矢印（Ａ）の方向に回転するドラム状の電子写真感光体（２２）の外周面に帯電部材（２１）により感光体（２２）は、正または負の所定電圧に帯電される。帯電部材（２１）には、正または負の直流電圧がかけられている。帯電部材（２１）に印可する直流電圧は−２０００Ｖ〜＋２０００Ｖが好ましい。

帯電部材（２１）には前記直流電圧に加え、さらに交流電圧を重畳して脈流電圧を印可するようにしてもよい。直流電圧に重畳する交流電圧はピーク間電圧４０００Ｖ以下のものが好ましい。ただし、交流電圧を重畳すると帯電部材及び電子写真感光体が振動して異常音を発生する場合がある。帯電部材（２１）には、瞬時に所望の電圧を印可してもよいが感光体を保護するために、徐々に印可電圧を上げるようにしてもよい。

また、帯電部材が間接的に配置された帯電方式、いわゆるスコロトロン方式、コロトロン方式の他に酸性ガスの発生が抑制できる感光体に直接配置した帯電方式が提案されてきている。

帯電部材（２１）は感光体（２２）と同方向あるいは逆方向に回転するようにしてもよいし、また回転させずに感光体の外周面を摺動するようにしてもよい。さらに、帯電部材に感光体（２２）上の残留トナーをクリーニングする機能を持たせてもよい。この場合、クリーニング手段（２０）を設ける必要がない。

帯電した感光体（２２）は、次いで不図示の像露光手段により光像露光（２６）（スリット露光あるいはレーザービーム走査露光など）を受ける。この露光走査時に現行面の非画像部に対しては、露光を中断し、露光によって低電位となった画像部に対して、表面電位よりやや低い現像バイアスを印可して反転現像を行ない、それによって前述の非画像部部分を含めて原稿像に対応した静電潜像が順次形成されていく。

その静電潜像は、次いで現像手段（２７）でトナー現像され、そのトナー現像像が転写帯電手段（２８）により不図示の給紙部から感光体（２２）と転写部材（２８）との間に感光体（２２）の回転と同期取りされて給送される記録材（２９）の面に順次転写されていく。像転写を受けた記録材（２９）は、感光体面から分離されて不図示の像定着手段へ導入されて、像定着を受けて複写物（コピー）として機外へプリントアウトされる。

像転写後の感光体（２２）の表面は、クリーニング手段（２０）にて転写残りトナーの除去を受けて正常面化され、前露光（２５）により除電処理がされて、繰り返して像形成に使用される。

電子写真画像形成装置として、上述の感光体や現像手段などの構成要素のうち、複数のものを装置ユニットとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成したプロセスカートリッジでもよい。

例えば、図５に示すように、少なくとも感光体（２２）、帯電部材（２１）及び現像手段（２７）を容器（３０）に納めて、一つの電子写真画像形成装置ユニットとし、この装置ユニットを装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成にしてもよい。クリーニング手段（２０）は容器（３０）内に設けても設けなくてもよい。

また、図６に示すように、少なくとも感光体（２２）及び帯電部材（２１）を第１の容器（４１）に納めて第１の電子写真ユニットとし、少なくとも現像手段（２７）を第２の容器（３２）に納めて第２の電子写真ユニットとし、これら第１の装置ユニットと第２の装置ユニットとを着脱自在の構成にしてもよい。クリーニング手段（２０）は容器（４１）内に設けても設けなくてもよい。

なお、図５及び図６では、転写帯電手段として転写部材（２４）が用いられている。転写部材（２４）としては、帯電部材（２１）と同じ構成のものが使用できる。転写帯電手段として用いる転写部材（２４）には、４００Ｖ〜２０００Ｖの直流電圧を印可するのが望ましい。（４２）は定着手段である。

回転するドラム状の感光体の外周面に帯電手段により感光体は正または負の所定電圧に帯電される。帯電手段には正または負の直流電圧がかけられている。帯電手段に印加する直流電圧は−２０００Ｖ〜＋２０００Ｖが好ましい。
最近画像形成装置の帯電法として、一般的なコロナ帯電に替わって接触帯電を用いた装置が実用化されてきている。この方法は装置の簡略化やコロナ放電で生成するオゾンを軽減する等のメリットがある。

接触帯電手段は、感光体表面に接触配置され、外部からの電圧を感光体に直接、均一に印加し、感光体表面を所定の電位に帯電させる。このような接触帯電手段としては、アルミニウム、鉄、銅、などの金属、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子材料、カーボンブラック、金属などの導電性粒子をポリカーボネート、ポリエチレンなどの絶縁樹脂に分散して導電処理したゴムや人工繊維、または絶縁樹脂の表面を導電性物質によってコートしたものなどを用いることができる。また、これらの形状としてはローラー、ブラシ、ブレード、ベルトなどのいずれの形状をとってもよい。
接触帯電手段への印加電圧は、直流、交流又は直流＋交流いずれを用いてもよい。また、印加方法も瞬時に印加してもよいし、段階的に印加電圧を上げていってもよい。

帯電した感光体は、次いで露光手段により光像露光（スリット露光あるいはレーザービーム走査露光など）を受ける。この露光走査時に原稿面の非画像部に対しては露光を中断し、露光によって低電位となった画像部に対して、表面電位よりやや低い現像バイアスを印加して反転現像を行ない、それによって前述の非画像部部分を含めて原稿像に対応した静電潜像が順次形成されていく。

その静電潜像は、次いで現像手段でトナー現像され、そのトナー現像像が転写手段により給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期取りされて給送される記録材の面に順次転写されていく。像転写を受けた記録材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて像定着を受けて複写物（コピー）として機外ヘ出力される。

上記のようにトナー画像は転写手段により紙等の転写材に転写されるが、全てのトナーが転写されるわけではなく、一部が感光体上に残留する。この残留トナーを除去しないと、繰り返しプロセスにおいて、汚れ等のない高品質な画像を得ることができない。そのために、残留トナーをクリーニングすることが必要となる。クリーニング手段としてはファーブラシ、磁気ブラシ又はブレード等を用いたものが代表的であるが、クリーニング精度、装置構成等の点からブレードクリーニングが主に用いられている。

反転現像手段を備えた画像形成装置で出力される画像濃度は、搭載される電子写真感光体の感度及び残留電位に大きく依存する。そのため電子写真感光体の感度及び残留電位が繰り返し使用により大きく変動する感光体を搭載した画像形成装置では、繰り返し使用により画像濃度が変動してしまう。
しかし、本発明の画像形成装置では、搭載する電子写真感光体の感度及び残留電位が繰り返し使用されても変動せず、その結果露光部電位が経時に渡って一定となり、画像濃度が均一で高品質な画像となる。

（実施例１）
導電性基体としてφ１００ｍｍ×Ｌ３６０ｍｍのアルミドラムを使用する。
洗浄条件として、
（Ａ）脱脂洗浄工程：アルカリイオン水、ＰＨ１０、温度３０℃、洗浄時間３０秒、内外面同時洗浄
（Ｂ）濯ぎ工程：浸漬
（Ｃ）乾燥工程：１５０℃／１０分熱風乾燥
アルキド樹脂ベッコゾール１３０７−６０ＥＬ（固形分６０ｗｔ）（大日本インキ化学製）８０重量部、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂スーパーベッカミンＴＤ−１２６（固形分６０ｗｔ％）（大日本インキ化学製）５５重量部をメチルエチルケトン３５０重量部に溶解し、これに酸化チタン粉末ＣＲ−ＥＬ（石原産業製）３５０重量部をアルミナボールを使用して４８時間ボールミル分散し、中間層用塗工液を作成した。
これを上記洗浄済みのアルミドラムに浸漬塗布し、１３０℃で２０分乾燥し、厚さ３．５μｍの中間層を形成した。
次に、チタニルフタロシアニン顔料２０重量部をφ２ｍｍのジルコニアビーズとともにガラスポットに入れ、更にテトラヒドロフラン３５０重量部を加えて、２５℃の室温で２０時間ボールミリングを行なった。その後、ポリビニルブチラール樹脂エスレックＢＸ−１（積水化学製）１０重量部を６００重量部のメチルエチルケトンに溶解させた樹脂溶液を添加して、さらに２時間ボールミリングを行なうことによって電荷発生層用塗工液を作成した。
このようにして得られた電荷発生層用塗工液を前記中間層上に浸漬塗布し、６５℃、２０分乾燥し、膜厚０．１μｍの電荷発生層を形成した。

次に、下記構造式の電荷輸送物質７０重量部、ポリカーボネート樹脂ユーピロンＺ−２００（三菱瓦斯化学製）１００重量部、シリコンオイルＫＦ−５０（信越化学工業製）０．００２重量部を７７０重量部のテトラヒドロフランに溶解した。このようにして得られた電荷発生層用塗工液を、前記電荷発生層の上に浸漬塗布し、１３０℃、２０分乾燥し、膜厚２８μｍの電荷発生層を形成した。

次に、得られた電子写真感光体をｉｍａｇｉｏ ＮＥＯ４５０（リコー製）に搭載し、初期画像、３００Ｋ（Ａ４ヨコ）ランニング後の画像を評価した。
ＮＥＯ４５０は帯電ローラーによる接触帯電手段、画像露光手段、反転現像手段、転写手段、クリーニングブレードによるクリーニング手段を搭載する。
評価項目：１００ｋ画像出し後の実機内残留電位、塗膜欠陥数、生産性

（比較例１）
洗浄時間を６０秒にした以外は実施例１と同じように洗浄を実施した。

（実施例２〜７、比較例２〜３）
その他の実施例、比較例を表１のように変化させ実施した。また、評価は表２のように実施した。

本発明により、比較例と比較して生産性、塗膜欠陥、残留電位共に良好となり、感光体の品質、良品率／生産性の向上を達成できる。

本発明の洗浄装置の一例を示す図である。 本発明の電子写真感光体の一つの構成例を示す断面図である。 本発明の電子写真感光体の他の構成例を示す断面図である。 本発明の画像形成装置の一例を示す図である。 本発明の画像形成装置（ユニット）の他の例を示す図である。 本発明の画像形成装置（ユニット）の別の例を示す図である。

符号の説明

（図１）
１ 電解水超音波洗浄槽
３ 純水バブリングすすぎ槽
４ 温純水乾燥槽
５ 基体
６ 基体保持具
７ リフター
８ 超音波発振子
９ ガイドレール
１０ エアー用ノズル
１１ 気泡
１２ ブラシ
（図２、３）
３１ 導電性支持体
３２ 単層型感光層
３３ 下引き層（中間層）
３４ 電荷発生層
３５ 電荷輸送層
３６ 保護層
（図４〜６）
２０ クリーニング手段
２１ 帯電部材
２２ 電子写真感光体
２４ 転写部材
２５ 除電手段
２６ 光像露光
２７ 現像手段
２８ 転写部材（コロナ方式）
２９ 記録材
４２ 定着手段
３０、３２、４１ 容器

Claims (6)

1. 少なくとも基体の（Ａ）脱脂洗浄工程と、（Ｂ）濯ぎ工程、（Ｃ）乾燥工程、からなる電子写真感光体用基体の洗浄方法であって、前記基体は長さ３６０ｍｍのアルミドラムであり、前記（Ａ）脱脂洗浄工程は、前記基体を洗浄液中に浸漬するものであり、該洗浄液が３０℃でｐＨが１０のアルカリイオン水であり、かつ、脱脂洗浄時間が３０秒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。
2. 基体の内面と外面を別々に洗浄することを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法。
3. 基体の洗浄時に、ブラシを基体の洗浄面に摺接することを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法。
4. 少なくとも基体の（Ａ）脱脂洗浄工程と、（Ｂ）濯ぎ工程、（Ｃ）乾燥工程、からなる電子写真感光体用基体の洗浄方法であって、前記（Ｃ）乾燥工程が、温純水工程であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法。
5. 前記（Ｃ）乾燥工程の温純水温度が７０℃であることを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法。
6. 前記（Ｃ）乾燥工程の温純水乾燥時間が６０秒であることを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体用基体の洗浄方法。

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