JPH05216253A - 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ホ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、撹拌しながら濯
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成される。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。ここで行な
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】浸漬塗布方法において、前処理である導電
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、ハーフトーン画像
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、又は必要に応じて加温された有機溶媒中に基体を浸
漬処理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擦する接触洗
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により基体表面の洗
浄が行なわれている。

【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
クロライド等との混合溶剤、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
炭化水素等及びこ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
あるので使用許容濃度が低いもの、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。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
扱いが容易等の長所があるものの、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
洗浄法の開発が要求されている。

【０００７】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。

【０００８】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
向が著しく、加工し易さ及び感光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、長時間の水洗浄・濯ぎ処理により、基体表面
にピンホールが生じやすく、且つ水と反応して基体表面
の腐食が起りやすい。従って、長時間の水洗浄をした導
電性基体に感光層を形成した電子写真感光体は黒ポチ、
白ポチの画像欠陥を有する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】水洗浄におけるピンホ
ールの発生や洗浄液との反応による表面腐食を抑制しな
がら基体表面の洗浄が十分行なわれて、ハジキ、シミ等
の画像欠陥の発生がほとんどない電子写真感光体を得る
ための導電性基体の洗浄方法の開発が強く望まれてい
る。

【００１１】

【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、
撹拌しながら濯ぎ処理をすると、超音波を使用すること
がないので超音波によるキャビテーションがほとんどな
いのに伴ってピンホールの発生もなく、且つ基体表面の
洗浄が十分行なわれてハジキ、シミ等の画像欠陥のほと
んどない電子写真感光体が得られることを見出し、この
知見に基づいて本発明を成すに至った。

【００１２】

【作用】図１は本発明の洗浄方法の概略を示す図であ
る。

【００１３】（ｉ）「洗浄工程」：切削加工又はインパ
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の洗浄槽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１
５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。

【００１４】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。

【００１５】又、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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】（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２５，３５，４５として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。それぞれの洗浄槽に
は撹拌羽根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２
２，３２，４２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からの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。

【００１９】撹拌羽根２４，３４，４４はモーター（図
示せず）により回転し、洗浄槽２１，３１，４１内の濯
ぎ液を撹拌して乱流状態にする。洗浄処理された基体表
面に付着している界面活性剤、切粉ダスト等は乱流状態
の液の流れ及びその衝突エネルギー等の物理的エネルギ
ーにより基体表面から除去される。この濯ぎ処理を図１
のように数回繰り返えすことにより、基体表面に付着し
ている界面活性剤、切粉、ダスト等の除去がより完全に
行なわれる。

【００２０】洗浄槽内の濯ぎ液を撹拌して乱流を発生さ
せるための手段としては、図２のＡ）〜Ｆ）に示すよう
に、Ａ）：洗浄槽２１底部に撹拌羽根２４を取り付け
る、Ｂ）洗浄槽２１底部の撹拌羽根２４と側壁へのじゃ
ま板７０とを組合せる、Ｃ）洗浄槽２１の底部又は下部
に傾きをもって撹拌羽根２４を取り付ける、Ｄ）液循環
ポンプ７１により洗浄槽２１内の濯ぎ液を強制的に循環
する、Ｅ）洗浄槽２１開口部より撹拌羽根２４を濯ぎ液
中に挿入する、更に、じゃま板を側壁へ配置しても良
い、Ｆ）洗浄槽２１の側壁に対向した複数の撹拌羽根２
４，２４′を取り付ける、等の方法が挙げられる。

【００２１】洗浄槽内の濯ぎ液の撹拌状態については乱
流状態が保たれるものであれば特に制限はないが、撹拌
が弱いと、液流が層流となり、濯ぎ効率が低下するので
好ましくない。また撹拌を激しく行なっても、消費電力
が大きくなるばかりで好ましくない。

【００２２】第２〜第４の洗浄槽における浸漬時間はそ
れぞれ０．５〜１０分間、好ましくは１．５〜５．０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。

【００２３】（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。

【００２４】洗浄処理された導電性基体表面に公知の方
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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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
顔料等が挙げられる。

【００２９】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５〜７０
μｍとなるように電荷発生層の上に塗布される。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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、洗浄工程におい
て、有機溶媒を使用しないので、有機溶媒の使用による
大気汚染、人体への影響、高い引火性及び発火性による
爆発の危険等がない。

【００３３】

【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。

【００３４】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、ＣＷ−５５２０（第一工業製薬（株）製）の
５％純水溶液を用い、第２〜４の洗浄槽の洗浄液とし
て、純水を用いた。第１〜４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分間であった。第２〜４の洗浄槽に
は、側壁下部に撹拌羽根が取り付けられており、１００
０rpm で回転し濯ぎ液が乱流に保たれていた。

【００３５】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。

【００３６】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．
５μｍ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。

【００３７】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。

【００３８】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重量部で溶解して得られた液。

【００３９】得られた電子写真感光体５０本を回転用治
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。

【００４０】比較例１ 切削加工した円筒状基体を、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蒸気洗浄を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。

【００４１】得られた電子写真感光体５０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。

【００４２】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５
０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】参考例１ 第２乃至第４洗浄槽の濯ぎ液を撹拌するかわりに、第２
乃至第４洗浄槽に超音波発振器を設けて、２８kHz の超
音波を発振して２分間濯ぎ処理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。

【００４４】得られた電子写真感光体５０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。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【発明の効果】本発明の方法は、洗浄不良によるハジ
キ、シミ及び濯ぎ処理中の超音波によるキャビテーショ
ンに基づくピンホールの発生が防止され、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。

【図２】本発明の撹拌による乱流を発生させる他の手段
の説明図である。

【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 ２４ 撹拌羽根 ３１ 第３の洗浄槽 ３４ 撹拌羽根 ４１ 第４の洗浄槽 ４４ 撹拌羽根 ７０ じゃま板 ７１ 循環ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── 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表面を純
   水、イオン交換水又は界面活性剤含有水で洗浄し、撹拌
   しながら濯ぎ処理し、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。