JPH05204173A - 電子写真感光体用導電性基体の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水洗浄において超音波照射にともなうキャビ
テーションによるピンポールの発生及び洗浄液との反応
による表面腐食を抑制した電子写真感光体用導電性基体
の洗浄方法を提供する。 【構成】 電子写真感光体用導電性基体を純水、イオン
交換水又は界面活性剤含有水で洗浄し、アルコール含有
純水又はイオン交換水で濯ぎ処理し、乾燥処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体の導電性
基体の洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に電子写真感光体は、ドラム状導
電性基体上に感光層を形成したものである。このドラム
状導電性基体は円筒状のアルミを鏡面加工又は板状のア
ルミをインパクト成形することにより作用される。鏡面
加工又はインパクト成形中に基体表面には、切削油のミ
スト、空気中のダスト、切粉等が付着するため、基体表
面を洗浄処理して除去した後に、縮合多環顔料、アゾ顔
料等の電荷発生物質、樹脂の結着剤等から成る電荷発生
層及びヒドラゾン系又はアリールアミン系電荷輸送物
質、樹脂の結着剤、酸化防止剤等の添加剤などから成る
電荷輸送層を順次塗布・積層し、乾燥して感光層を形成
する。

【０００３】電荷発生層及び電荷輸送層は、上述した電
荷発生層及び電荷輸送層を構成する物質をそれぞれ含有
する塗布液にドラム状導電性基体を公知の方法で浸漬す
ることによって該基体の表面に形成される。ここでおこ
なう浸漬塗布方法としては、特に制限はなく公知の方法
が使用し得るが、例えば特開昭 49-130736、特開昭 57-
5047及び特開昭59-46171に開示される方法が挙げられ
る。

【０００４】浸漬塗布法において、導電性基体表面の洗
浄が不十分であると、その表面に油、ダスト等が残り、
塗布の際にハジキ、シミ等の塗布欠陥の原因となる。こ
のような電子写真感光体上に発生した欠陥は、コピー画
像に黒ポチ、白ポチ、ハーフトン−画像のムラ等となっ
て現われ、画像品質に悪影響を及ぼし、かような電子写
真感光体は実用に適さないものである。

【０００５】基体表面の洗浄としては、通常有機溶媒
中、必要に応じて加温された有機溶媒中に基体を浸漬処
理及び／又は超音波の作用下で浸漬処理する浸漬洗浄；
基体を溶媒に浸漬中又は基体に溶媒をシャワーリングし
ながらブラシ、スポンジ等により物理的に察する接触洗
浄；溶媒を高圧下でスリットより基体表面に噴出するジ
ェット洗浄及び溶媒蒸気中に基体を挿入する蒸気洗浄が
挙げられ、これらの単独又は組合せて基体表面の洗浄が
おこなわれている。

【０００６】ここで使用される溶媒としては、メチレン
クロライド、エチレンクロライド、1.1.1−トリクロル
エタン、トリクロルエチレン、パークロルエチレン等の
塩素系溶剤、フロン−112 、フロン−113 等のフッ素系
溶剤、該フッ素系溶剤とメタノール、メチレンクロライ
ド等の混合溶剤、ベンゼン、トルエン、メタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール、石油系炭化水素等
及びそれらの混合物が挙げられる。これらの溶剤中には
引火性、発火性を有するもの、人体に有害であるので使
用許可濃度が低いもの、洗浄能力が低いものが含まれて
おり、最も一般的に使用されている溶剤は、 1.1.1−ト
リクロルエタンである。

【０００７】しかしながら、 1.1.1−トリクロルエタン
は、洗浄能力が高い、取扱いが容易等長所があるもの
の、地球温暖化、オゾン層の破壊等を引起す物質の一つ
であると推考され、フロンとともに全世界でその削減が
決定されており、 1.1.1−トリクロルエタンの代替洗浄
液の提供又は代替洗浄法の開発が切望されている。

【０００８】1.1.1−トリクロルエタン等の有機溶媒を
用いる洗浄の代替として、純水、イオン交換水又は界面
活性剤含有水に浸漬洗浄する所謂水洗浄が提案されてい
る。電子写真感光体の導電性基体としては、アルミニウ
ム、銅、ニッケル、ステンレス、真ちゅう等の金属の円
筒状基体又は薄膜シート、又はアルミニウム、錫合金、
酸化インジウム等をポリエステルフイルムあるいは紙、
金属フイルムの円筒状基体等に蒸着したものが挙げられ
るが、低価格、加工し易さ、強度及び重量等の観点か
ら、アルミニウムが最も一般的である。しかしながら、
アルミニウムは反応性が高く柔らかいという性質を有し
ており、アルミニウムの純度が高くなるとこの傾向が著
しいが、加工し易さ及び感光体層との接着性の観点から
純度の高いアルミニウムが導電性基体の材料として用い
られている。

【０００９】このような高純度のアルミニウムから成る
導電性基体を超音波照射下で水洗浄すると、有機溶媒の
洗浄液に比べて水は表面張力が高くキャビテーションが
強いので、長時間水洗浄・濯ぎ処理により、基体表面に
ピンホールが生じやすい。

【００１０】また、導電性基体材料として最も一般的に
使用されているアルミニウムは、洗浄液が中性であって
も反応が起こり、更に酸性又はアルカリ性の場合には、
その反応が加速する。洗浄液の温度を高くした場合も、
その反応は加速する。このような洗浄液との反応により
アルミニウム基体の表面には、アルミニウムの酸化物、
水酸化物、水和物等が生成し、該化合物の生成した基体
表面は微小部分で物理的ぬれ性の変化（接触角の違い）
を生じる。

【００１１】そのような導電性基体の表面に電荷発生層
及び電荷輸送層の感光体層を形成すると、塗布ムラ、塗
布ヌケを生じ、製造された電子写真感光体は、暗部電位
の低下及び電位のバラツキ、明部電位の低下等を招き、
コピー画像に黒ポチ、白ポチ等の画像欠陥を生ずること
がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】純水、イオン交換水又
は界面活性剤含有水を洗浄液として用いて導電性基体を
洗浄した後に感光層を形成する電子写真感光体の製造に
おいて、コピー画像に黒ポチ、白ポチ、ハーフトーン画
像のムラ等の画像欠陥が生じない電子写真感光体用導電
性基体を洗浄する方法の開発が強く望まれる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等の鋭意研究の
結果、電子写真感光体用導電性基体の水洗浄において、
超音波の作用下アルコール含有純水又はイオン交換水で
濯ぎ処理することによって、水の粘度、表面張力を低下
させ、超音波のキャビテーションをコントロールするこ
とによりアルミニウム基体表面にピンホールを生じさせ
ることなく濯ぎ処理出来ることを見出し、この知見に基
づいて本発明を成すに至った。

【００１４】

【作用】図１は本発明の洗浄方法の概略を示す図であ
る。

【００１５】(i) 「洗浄工程」：切削下降又はインパ
クト成形された基体１はレール３に配置されたロボット
ハンド２に支持されている。第１の洗浄層11は純水又は
イオン交換水、好ましくは界面活性剤が溶解した純水又
はイオン交換水の洗浄液18で満たされており、該洗浄液
はヒーター16により40〜60℃に加熱されており、且つ洗
浄槽11底部には超音波発振器17が備付けられ、基体浸漬
時に超音波が発振するようになっている。洗浄槽11には
パイプ12から洗浄液がタンク（図示せず）より定常的に
送り込まれている。洗浄によって基体表面から除去され
た油、ダスト、切粉が分散している洗浄液は配管19から
ポンプ14によりフィルター15を経て循環し、ダスト、切
粉等はフィルター15に補足される。基体の浸漬によりオ
ーバーフローする液は配管13から排出される。排出され
た洗浄液は排液処理装置（図示せず）により処理され
る。

【００１６】本発明で使用する界面活性剤としては、基
体を腐食することのないノニオン系界面活性剤及び／又
はアニオン系界面活性剤が使用し得、その具体例として
は、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポ
リオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ブロックコ
ポリマー型及びノニルフェノールポリオキシエチレンエ
ーテルのノニオン系界面活性剤及びアルキルベンゼン、
高級アルコール、α−オレフィン等の硫酸塩、ケイ酸
塩、炭酸塩又はリン酸塩のアニオン系界面活性剤が挙げ
られる。

【００１７】また、洗浄助剤（ビルダー）として、炭酸
ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸カ
リウム、ケイ酸ナトリウム、硫酸ナトリウム等の無機ビ
ルダー、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロー
ス、有機アミン等の有機ビルダーを洗浄液に添加しても
良い。

【００１８】本発明の洗浄液の界面活性剤の濃度は 0.5
〜30％、好ましくは４〜15％である。

【００１９】本発明における洗浄時間（浸漬時間）は、
0.5〜10分間、好ましくは 1.5〜５分間である。尚、浸
漬中、必要に応じて基体を揺動させても良い。

【００２０】(ii) 「濯ぎ工程」：第２の洗浄槽21、第
３の洗浄槽31及び第４の洗浄槽41にはそれぞれ洗浄液2
5，35，45としてアルコール含有純水又はイオン交換水
が満たされていて濯ぎ処理がなされる。それぞれの洗浄
槽底部には超音波発振器24，34，44が配備され、各洗浄
槽の洗浄液は、それぞれ配管26，36，46からポンプ22，
32，42によりフィルター23，33，43を経て循環し、該フ
ィルターによって、ダスト、切粉等が補足される。洗浄
液はタンク47より洗浄槽41に供給され、第４の洗浄槽41
からオーバーフローにより第３の洗浄槽31に洗浄液が供
給され、第３の洗浄槽31からのオーバーフローにより、
第２の洗浄槽21に洗浄液が供給され、且つ第２の洗浄槽
21からオーバーフローする液は配管27から排出され、排
液処理装置で処理される。

【００２１】第２〜第４の洗浄槽における浸漬時間はそ
れぞれ20秒〜 3.5分間好ましくは 0.5〜 2.5分間であ
る。尚、浸漬中、必要に応じて、基体を揺動させても良
い。

【００２２】含有されるアルコールとしては、メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール
等が挙げられる。濯ぎ液中のアルコールの濃度は３〜15
％、好ましくは４〜７％である。アルコールの含有量が
15％を超えるとキャビテーションによるピンホール等の
発生率はより低くなるが、濯ぎ不良が生じる傾向にあ
り、洗浄液の回収装置等を含めコスト高となる。更に、
排水のＢＯＤ、ＣＯＤが高くなるので排水処理施設への
負担が高くなる。アルコールの含有量が３％未満となる
と、ピンホール等の発生率が高くなり、アルコールによ
る超音波のキャビテーションのコントロールが十分とは
いえない。

【００２３】本発明の第１〜第４の洗浄槽で照射される
超音波は28〜900 ＫＨZ である。

【００２４】(iii) 「乾燥工程」：濯ぎ処理が終了し
た基体は、公知の方法、例えばクリーン度100 に保たれ
たクリーンブース50内で80℃のクリーンエアーを吹き付
けて乾燥される。

【００２５】洗浄処理された導電性基体表面の公知の方
法で感光層を形成する。例えば、浸漬塗布法、リング方
式塗布法又はスプレー塗布法によって、洗浄処理された
導電性基体表面に電荷発生層を形成し、次いで、電荷発
生層の上に浸漬塗布法又はスプレー塗布法によって電荷
輸送層を形成する。

【００２６】本発明で用いる電子写真感光体の導電性基
体としては、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレ
ス、真ちゅう等の金属の円筒状基体又は薄膜シート、又
はアルミニウム、錫合金、酸化インジウム等をポリエス
テルフィルムあるいは紙、金属フィルムの円筒状基体等
に蒸着したものが挙げられる。

【００２７】感光体層の接着性改良、塗布性改良、基体
上の欠陥の被覆及び基体から電荷発生層への電荷注入性
改良等のために下引き層が設けられることが有る。下引
き層の材料としては、ポリアミド、共重合ナイロン、カ
ゼイン、ポリビニルアルコール、セルロース、ゼラチン
等の樹脂が知られている。これらを各種有機溶媒に溶解
し、膜厚が 0.1〜５μｍ程度になるように導電性円筒状
基体上に塗布される。

【００２８】電荷発生層は、光照射により電荷を発生す
る電荷発生材料を主成分とし、必要に応じて公知の結合
剤、可塑剤、増感剤を含有し、膜厚が 1.0μｍ以下（乾
燥膜厚）となるように導電性円筒状基体又は下引き層の
上に塗布される。

【００２９】電荷発生材料としては、ペリレン系顔料、
多環キノン系顔料、フタロシアニン顔料、金属フタロシ
アニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色
素、チアピリリウム色素、及びカルバゾール骨格、スチ
リルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベン
ゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノ
ン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾ
ール骨格又はジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ
顔料が挙げられる。

【００３０】電荷輸送層は、電荷発生材料が発生した電
荷を受け入れこれを輸送する能力を有する電荷輸送材料
及び結着剤を必須成分とし、必要に応じて公知のレベリ
ング剤、可塑剤、増感剤等を含有し、乾燥膜厚５〜70μ
ｍとなるように電荷発生層の上に塗布される。

【００３１】電荷輸送材料としては、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリル
エチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムア
ルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポ
リビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキソ
ジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジ
エチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス
（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリル
アントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾ
ン類、ヒドラゾン誘導体等の電子供与性物質、或いはフ
ルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデ
ノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、イ
ンデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ
［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導
体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタ
ン、プロマニル、クロラニル、ベンゾキノン等の電子受
容性物質等が挙げられる。

【００３２】電荷輸送層を構成する結着剤としては、電
荷輸送材料と相溶性を有するものであれば良く、例えば
ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポリウ
レタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリ
ルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げら
れる。

【００３３】本発明の方法で製造された電子写真感光体
はハジキ、シミ等による画像への黒ポチ、白ポチの発生
がほとんどなく、良品率が高い。更に、有機溶媒による
洗浄ではないので、大気汚染、人体への影響、高い引火
性及び発火性による爆発の危険等がない。

【００３４】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

【００３５】実施例１ 図１で示した方法により、切削加工した円筒状基体を洗
浄処理した。図１の方法において、第１の洗浄槽の洗浄
液として、ポラークリーン690 （田中インポートグルー
プ（株））の７％純水溶液を用い、第２〜４の洗浄槽の
洗浄液として、５％エタノール含有純水を用いた。第１
の洗浄槽の洗浄液は50℃に加温されており、第２〜４の
洗浄槽の洗浄液の温度はそれぞれ25℃であった。第１乃
至第４の洗浄槽への浸漬時間はそれぞれ２分間で、第１
〜第４の洗浄槽で照射された超音波は40ＫＨZ であっ
た。

【００３６】洗浄処理された基体はクリーン度100 に保
たれたクリーンブース内で80℃のクリーンエアーを吹き
付けて乾燥した。

【００３７】得られた円筒状基体を公知の浸漬塗布方法
により下記Ａ液を円筒状基体の表面に乾燥後の膜厚 0.5
μｍになるように浸漬塗布し、75℃の温度で１時間乾燥
し、更に下記Ｂ液をＡ液が塗布された円筒状基体の表面
に乾燥後の膜厚20μｍになるように浸漬塗布し、75℃の
温度で１時間乾燥した。

【００３８】Ａ液 ジブロムアンスアンスロン２重量部、ブチラール樹脂
［エスレックＢＭ−２，セキスイ化学（株）製］２重量
部、シクロヘキサノン230 重量部をボールミルにて８時
間分散処理して得られた液。

【００３９】Ｂ液 ヒドラゾン系電荷輸送材［ＡＢＰＨ，日本化薬（株）
製］１重量部、ポリカーボネート樹脂［パンライトＬ−
１２５０，帝人化成（株）製］１重量部をジクロルエタ
ン８重量部に溶解して得られた液。

【００４０】得られた電子写真感光体30本を回転用冶具
に装着し複写機［ＳＦ−８１００，シャープ（株）製］
に搭載してコピーを取り画像評価を行なった。結果を表
１に示す。

【００４１】比較例１ 切削下降した円筒状基体を、有機溶剤として60℃の１，
１，１−トリクロルエタンを用い超音波・温浴洗浄処理
を30秒間行なった。20℃の１，１，１−トリクロルエタ
ンに30秒間冷浴した後、１，１，１−トリクロルエタン
を用いて上記洗浄を30秒間行ない、クリーンルームで20
分間放冷した。得られた円筒状基体の表面に実施例１と
同様の方法で感光体層を形成した。

【００４２】得られた電子写真感光体30本を実施例１と
同様の方法で画像評価を行なった。結果を表１に示す。

【００４３】比較例２ 洗浄処理をしない円筒状基体の表面に実施例１と同様の
方法で感光体層を形成した。得られた電子写真感光体30
本を実施例１と同様の方法で画像評価を行なった。結果
を表１に示す。

【００４４】参考例１ 第２乃至第４洗浄槽の濯ぎ液として、純水を用い、浸漬
時間をそれぞれ３分間としたことを除いて実施例１と同
様の洗浄処理をし、得られた基体の表面に実施例１と同
様の方法で感光体を形成した。

【００４５】得られた電子写真感光体30本を実施例１と
同様の方法で画像評価を行なった。結果を表１に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明の方法は、洗浄不良によるハジ
キ、シミ及び乾燥不良による乾燥ムラ、シミ等の発生が
防止され、良品率においても、従来の１，１，１−トリ
クロルエタン洗浄液を使用する場合とほとんど同じで良
品率の低下が防止され、実用可能な高収率で電子写真感
光体が得られる。更に、洗浄液として有機溶剤を使用し
ないので、有機溶剤の使用による大気汚染、人体への影
響、高い引火性及び発火性による爆発の危険、特に１，
１，１−トリクロルエタン、フロンの洗浄液としての使
用による地球温暖化及びオゾン層の破壊等の問題が解消
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄方法の概略図である。

【符号の説明】

１ 導電性基体 11 第１の洗浄槽 17 第１の洗浄槽の超音波発振器 18 第１の洗浄槽の洗浄液 21 第２の洗浄槽 31 第３の洗浄槽 41 第４の洗浄槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 竜廣 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 松本 浩史 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 忍 充弘 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体用導電性基体を純水、イ
   オン交換水又は界面活性剤含有水中で浸漬洗浄し、超音
   波の作用下アルコール含有純水又はイオン交換水で濯ぎ
   処理し、乾燥することを特徴とする電子写真感光体用導
   電性基体の洗浄方法。