JP4914107B2 - 電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
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Description
(A)基体上の粉塵
(B)基体の表面欠陥
(C)洗浄工程で基体に付着した汚物
(D)アルミニウムと含有不純物によって生じる腐食
に大別できる。
洗浄工程が、脱脂槽内に貯留された界面活性剤及び水を含む洗浄液に円筒状基体を浸けて切削油を円筒状基体の表面から除去する脱脂工程と、円筒状基体の表面の切削油による汚染状態を検出する工程と、皮膜形成槽内に貯留されたインヒビター及び水を含む洗浄液に円筒状基体を浸けて円筒状基体の表面に皮膜を形成する皮膜形成工程と、リンス工程と、乾燥工程とをこの順に有し、
円筒状基体の表面の切削油による汚染状態を検出する工程において所定の汚染を検出した場合、脱脂槽内に貯留された界面活性剤及び水を含む洗浄液を新しい界面活性剤及び水を含む洗浄液に交換する
ことを特徴とする電子写真感光体の製造方法に関する。
図1は、円筒状基体の洗浄を行うための洗浄装置の模式的な概略断面図である。
円筒状基体の表面の汚染状態を検出するための測定位置として、図1の脱脂槽11のように洗浄を終了した後のエアーシリンダーによる上昇時に、図12(A)に示すような汚染検出手段1402の対向位置を円筒状基体1401の長手方向1424に沿って1ライン測定してもよい。また、図2の脱脂槽21のように搬送機構206により円筒状基体201(b)が上昇し終わった時点で、図12(B)に示すような汚染検出手段1402の対向位置1425のみを測定しても良いし、更には、搬送機構による洗浄槽間の移動時に図12(C)に示すような円筒状基体1401の長手方向に対して垂直方向1426に沿って測定しても良い。
特に、円筒状基体の表面の汚染が発生しやすい位置のみを測定することが好ましい。具体的には、切削油による汚染は円筒状基体の上端部に発生しやすく、この位置の汚染状態を検出することが好ましい。
<脱脂槽>
脱脂槽は、切削工程にて円筒状基体の表面に付着した切削油を薬液により除去する洗浄槽である。この脱脂槽で用いられる薬液としては、環境等への配慮から水系の洗浄液を用いることが望ましく、特に界面活性剤等を含有した薬液を用いることが好ましい。
本発明において、アルミニウム表面に部分的に露出したSi、Fe、Cu原子が多い部分は周囲の通常のアルミニウムの部分と局所的な電池を形成して、特に純水等では腐食が促進されることから、インヒビターを添加して皮膜を形成し、円筒状基体が純水等に接触する前に皮膜を形成することが好ましい。
本発明の洗浄工程で用いられるインヒビターとしては、リン酸塩、珪酸塩、ホウ酸塩等が挙げられ、いずれも可能であるが、珪酸塩が適している。
皮膜形成槽での皮膜形成工程後は、円筒状基体の表面から薬液を除去するためにリンス槽により円筒状基体の表面を清浄化する必要がある。
このリンス槽で用いる水は、前述したグレードの純水を用いることが好ましい。また、水温は、10℃以上70℃以下、好ましくは20℃以上60℃以下、最適には30℃以上50℃以下であることが好ましい。
リンス工程後は、円筒状基体の表面及び内面を乾燥させるための乾燥工程を施す。乾燥工程は、温風乾燥、真空乾燥、温水乾燥等いずれの乾燥方法も有効であるが、円筒状基体の表面のダスト低減のためには、温水による引き上げ乾燥が特に効果を高めるために好ましい。
水の温度は、高すぎるとアルミニウム製の円筒状基体の表面に酸化膜が発生してしまい、感光層の剥れ等の原因となる。また、低すぎると乾燥が不十分となり、さらに本発明の効果が充分得られない。この為、水の温度としては、30℃以上、90℃以下、好ましくは35℃以上、80℃以下、最適には40℃以上、70℃以下が本発明には適している。
本発明において円筒状基体の材質はアルミニウムを母体とするものであればいずれでも可能であるが、通常、純度99.5%以上のアルミニウムが用いられる。また、純度が99.99%を超える高純度のアルミニウムを母材とした円筒状基体であれば、図1のような洗浄装置が好ましく、それよりも低い純度であれば図2のような洗浄装置が好ましい。
本発明において円筒状基体の加工性を向上させるためにマグネシウムを含有させることは有効である。好ましいマグネシウムの含有量としては、0.1wt%以上、10wt%以下、更に好ましくは0.2wt%以上、5wt%以下の範囲である。
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
(実施例1)
アルミニウム(材質:A20S)よりなる直径80mm、長さ358mm、肉厚3mmの円筒状基体に、以下の手順により表面加工を行った。
<切削工程>
表面加工は、精密切削用のエアダンパー付旋盤(PNEUMO PRECISION INC.製)に、ダイヤモンドバイト(商品名:ミラクルバイト、東京ダイヤモンド製)を、円筒状基体の中心線に対して5°のすくい角を得るようにセットする。次に、この旋盤の回転フランジに、円筒状基体を真空チャックし、付設したノズルから切削油として炭化水素系合成油ポリブデン(商品名;日石ポリブデンLV−10)を円筒状基体に噴霧しながら、同じく付設した真空ノズルから切り粉の吸引を併用しつつ、周速1000m/min、送り速度0.01mm/Rの条件で外径が79.92〜79.98mmとなるように鏡面切削を施した。
切削加工が終了したアルミニウム円筒状基体は、図2に示す洗浄装置を用いて表1の条件にて洗浄を行った。但し、脱脂槽21及び皮膜形成槽22は、図5に示す洗浄槽のような貯槽を有する洗浄槽であり、リンス槽23及び乾燥槽24は、図8に示す洗浄槽のような貯槽が無い洗浄槽とした。
まず、全工程の貯留槽を清掃し、新しい洗浄液に交換した。各貯留槽内に貯留されている洗浄液の温度が表1の条件で安定したのを確認した後、洗浄前ストッカーに置かれた円筒状基体を搬送アームにより脱脂槽へと搬送する。搬送された円筒状基体を、界面活性剤であるアルミ用侵食低起泡性液状脱脂剤(ヘンケルジャパン(株)社、商品名;almecoCT−29)を純水で30倍に希釈した洗浄液に浸漬させ、約40kHzの超音波を5W/リットルの出力で印加する超音波処理を所定の時間行った。脱脂槽での洗浄の終了後、搬送アームにより脱脂槽から円筒状基体が完全に引き上げられた時に、円筒状基体の上端から30mmの位置で、円筒状基体の表面の汚染を検出するためのIRスペクトルによる汚染検出手段(株式会社チノー製;赤外線多成分計IRMA52S2)により、比較波長3.20μm、汚染検出用波長3.38μmでの吸光度を測定した。そして、比較波長の吸光度を基準とした時の汚染検出用波長3.38μmの吸光度から、円筒状基体の表面に付着した切削油の吸光度を求めた。この3.38μmの波長は、下記に示す<IRスペクトル測定>により切削油を測定した際に最も吸収率の高い波長である。また、3.20μmの波長は、切削油を測定した際に変化が見られなかった波長である。
φ200のシリコンウエハを1cm×3cmの大きさに切断し、この切断片をアセトンの入った金属パットに入れ、約40kHzの超音波洗浄機で10分処理した。超音波洗浄終了後、オーブンにより110度で1時間加熱し乾燥させた。
次に、ビーカーに入れた洗浄後のシリコンウエハ切断片を脱脂槽で用いられる界面活性剤中に浸漬させた後、取り出して常温で一昼夜乾燥させてサンプルを作製した。
<画像欠陥評価>
評価に使用した電子写真装置は、キヤノン製デジタル電子写真装置iR−6000である。この電子写真装置に上記条件で製造した電子写真感光体を設置し、分光濃度計(X−Rite Inc社製;500シリーズ)により得られた反射濃度0.30のハーフトーンチャートを原稿台におき、コピーをした。得られたコピー画像を観察し、φ0.3mm以上の白ポチの有無を測定した。この結果を表3に示す。
A ‥ φ0.3mm以上の白ポチ無し。
B ‥ φ0.3mm以上の白ポチが1個〜5個。
C ‥ φ0.3mm以上の白ポチが6個以上。
実施例1と同様に切削工程を行ったアルミニウム製の円筒状基体を図10の洗浄装置を用いて実施例1と同様の洗浄条件にて洗浄を行った。
実施例1と同様に、洗浄液交換後1本目と、500本毎に4000本目までの円筒状基体と、実施例1において洗浄槽の貯留槽内の洗浄液を交換した直後に相当する円筒状基体を用い、図9の13.56MHz電源を用いたRFプラズマ装置を用いて、表2に示す条件にてアモルファスシリコン感光体を製造した。
22、221 皮膜形成槽
13、23、33、123 リンス槽
14、24、34、124 乾燥槽
101、201、301、501、601、701、901、1001、1201、1301、1401 円筒状基体
102、202、302、502、702、1402 円筒状基体の表面の汚染検出手段
103、203、303、503、603、703、903、1203、1303 貯留槽
104、204、304、504、604、704、904、1204、1304 洗浄液
105、205、305 警報装置
106、206、306、506、606、706、906、1206、1306 搬送手段
107、207、307、1207 洗浄前ストッカー
108、208、308、1208 洗浄後ストッカー
109、209、309、5089、609、709、909、1209、1309 基体載置台
110、210、310、1310 ストッカー置き台
111、211、311、611、711、911 洗浄液の汚染検出手段
119、219、319、519、619、719、919、1219、1319 搬送レール
400 光受容層
401 基体
402 下部阻止層
403 光導電層
404 表面層
512、612、712、1312 貯槽
513、613、713、913、1313 槽内循環ライン
514、614、714、914、1314 循環ラインポンプ
515、615、715、915、1315 フィルター
516、616、716、1316 貯留槽供給ポンプ
517、617、717、1317 ヒーター
518、618、718、1318 冷却器
520、620、720、920、1320 移動機構
521、621、721、921、1321、1421 搬送アーム
522、622、722、922、1322 エアーシリンダー
523、623、723、923、1323、1423 チャッキング機構
924 開閉バルブ
928 制御部
1001 反応容器
1002 基体
1003 支持体加熱ヒーター
1005 原料ガス導入管
1006 カソード電極
1007 導電性受け台
1008 排気装置
1009 原料ガス導入バルブ
1010 真空計
1011 マッチングボックス
1012 高周波電源
1013 絶縁碍子
1015 メインバルブ
1424 円筒状基体の表面の汚染状態を検出するための第1の測定位置の例
1425 円筒状基体の表面の汚染状態を検出するための第2の測定位置の例
1426 円筒状基体の表面の汚染状態を検出するための第3の測定位置の例
Claims (3)
- アルミニウムを主成分とする円筒状基体に切削油を用いて旋盤による切削加工を施す切削工程と、加工後の前記円筒状基体を脱脂及び清浄化するための洗浄工程と、洗浄後の前記円筒状基体上にシリコン原子を母材とする非晶質材料からなる感光層を形成する感光層形成工程とをこの順に有する電子写真感光体の製造方法において、
前記洗浄工程が、脱脂槽内に貯留された界面活性剤及び水を含む洗浄液に前記円筒状基体を浸けて前記切削油を前記円筒状基体の表面から除去する脱脂工程と、前記円筒状基体の表面の前記切削油による汚染状態を検出する工程と、皮膜形成槽内に貯留されたインヒビター及び水を含む洗浄液に前記円筒状基体を浸けて前記円筒状基体の表面に皮膜を形成する皮膜形成工程と、リンス工程と、乾燥工程とをこの順に有し、
前記円筒状基体の表面の前記切削油による汚染状態を検出する工程において所定の汚染を検出した場合、前記脱脂槽内に貯留された前記界面活性剤及び水を含む洗浄液を新しい界面活性剤及び水を含む洗浄液に交換する
ことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。 - 前記円筒状基体の表面の前記切削油による汚染状態を検出する工程において所定の汚染を検出した場合、警報装置を稼働させる請求項1に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記円筒状基体の表面の前記切削油による汚染状態を検出する工程が、前記円筒状基体の表面の前記切削油による汚染状態をIRスペクトルにより測定し、所定の波長におけるIRスペクトルの吸光度に基づいて前記汚染状態を検出する工程である請求項1又は2に記載の電子写真感光体の製造方法。
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