JP2003013276A - 電子写真感光体基体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像欠陥の無い良好な電子写真感光体用の継
目なし可撓性無端状部材の製造方法および電子写真感光
体、電子写真装置を提供すること。 【解決手段】 縦型の円筒部分を有する金型のめっき膜
上端を剥離する上端剥離部分を、研磨中に上下方向移動
を行わずに接触することのできる接触部材を具備した金
型研磨装置を有することを特徴とする可撓性の金属筒体
製造用の電気めっき装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真感光体基体
の製造に適した電気めっき、電気鋳造、および電子写真
感光体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真法を用いた複写機及びプ
リンタの小型化、軽量化に伴い、電子写真感光体用基体
に柔軟性のある継目なし可撓性無端状部材を用いる方法
が知られている。電子写真感光体をベルト状にすること
により、従来の大口径アルミニウムドラム基体を必要と
した高速のカラー複写機及びプリンタの小型化、軽量化
が可能となる。

【０００３】複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子
写真感光体の基体となる継目なし可撓性無端状部材の膜
厚は、画像のフルカラー化の高画質が必要とされること
に伴い、現像部とのギャップを一定に保つため、現像部
とのギャップのばらつきが必要最小限であることが不可
欠になってきた。そのためには基体となる継目なし可撓
性無端状部材の平面性はできるだけ均一でなければなら
ない。継目なし可撓性無端状部材は、円筒状表面を有す
る金型を用いた電気鋳造法で、前記金型の表面に、例え
ばスルファミン酸ニッケル液浴から析出する金属ニッケ
ルの膜を形成し、これを金型から分離することにより製
造することができる。陰極となる金型は、めっきの密着
性を得るため、めっき直前に研磨部剤及びアルカリ性水
溶液を用いて表面の汚れ除去と脱脂処理を行なう。

【０００４】しかしながら、清浄ブラシの適性な接触条
件が得られていないと金型とめっき膜の密着性に安定性
が得られず、時折めっき中或いはめっき後の水洗浄過程
でめっき膜が金型から自然剥離して、めっき液が膜と金
型の間の隙間に入り、基体がマスクメロン状のシワで不
良になる。また、マスクメロン状シワにならない場合で
も離型後に基体の表面平滑性を外観検査するとシワが発
生している。この場合、感光体ベルト自体のシワが現像
ローラとのギャップばらつきとなり、画像形成において
白すじや色ずれ等の問題となる。さらに、アルカリ性水
溶液による脱脂が通常行なわれるが、中和処理として酸
性水溶液に金型を浸漬させるため、繰り返し使用により
金型表面に微小な腐食（孔食）が発生し、その結果が、
基体に転写されることで表面に微小な孔をもった平滑性
に乏しい基体となる。同時に、金型の孔食を除去する必
要があるため、金型を機械切削する必要があり製造コス
トアップにつながる。

【０００５】従来、スルファミン酸ニッケル液浴電気鋳
造法の膜と金型の密着性を安定させる手段として、前処
理工程の従来技術はノウハウのよるところが大きく、文
献には挙げられていない。通常、スルファミン酸ニッケ
ル液浴電気鋳造法による継ぎ目なし可撓性無端状部材の
膜と金型の密着性を上げるには、ナイロンブラシ或いは
研磨粒付きナイロンブラシを金型に押し当て、金型を回
転させながらナイロンブラシを上下させる。しかし、実
際にこの方法を用いても、時折マスクメロン或いはシワ
が発生するため完全な技術とはいえない。また、時折不
良が発生することにより産業廃棄物の低下につながら
ず、生産性も低下するため製造コストもダウンさせるこ
とができない。さらに平面性についても完全でないため
高画質なフルカラープリンタ、フルカラー複写機を狙っ
たものでない。さらには、従来、技術文献では接触に関
しては金型と研磨と動作、研磨の材質の記述のみで位置
関係について記述がないため、実際にはマスクメロン、
シワを完全になくす条件が得られない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、画像欠陥の
無い良好な電子写真感光体用の継目なし可撓性無端状部
材の製造方法および電子写真感光体、電子写真装置を提
供することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は電気めっき法又
は電鋳法即ち電気鋳造法（以下これらを単に「電気めっ
き」と呼ぶ）の前処理において、陰極となる継目なし可
撓性無端状部材成形のための縦型の円筒部分を有する金
型（以下単に「金型」と呼ぶ）のめっき膜上端を剥離す
る上端部分（以下「上端剥離部分」と呼ぶ）をブラシで
一定の条件下で接触することにより、基体欠陥を発生さ
せない基体の製造装置、製造方法及び電子写真感光体を
提供することを特徴としている。本発明は、電気めっき
に用いる金型の清掃を含む接触部材による接触技術であ
り、又は前処理としての該接触と、電気めっき処理とを
含む電気めっきとも換言することができる。本発明にお
けるブラシのような接触部材の接触への金型は、金型表
面を清浄するだけでなく、析出金属の密着性改善をもた
らす。

【０００８】したがって上記課題は、本発明の（１）
「縦型の円筒部分を有する金型のめっき膜上端を剥離す
る上端剥離部分を、研磨中に上下方向移動を行わずに接
触することのできる接触部材を具備した金型研磨装置を
有することを特徴とする可撓性の金属筒体製造用の電気
めっき装置」、（２）「前記金型は、縦型の円筒部分の
上に裁頭円錐形部分を有し、前記めっき膜上端を剥離す
る上端剥離部分が、該裁頭円錐形部分に位置することを
特徴とする前記第（１）項に記載の可撓性の金属筒体製
造用の電気めっき装置」、（３）「前記接触部材の上端
及び接触部材の下端が、金型の前記上端剥離部分又は下
端めっき端部部分より１５ｍｍ以内に位置したことを特
徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の可撓性
の金属筒体製造用の電気めっき装置」、（４）「前記接
触部材の材質にナイロンブラシ又は天然綿又は酸化チタ
ン研磨部材付きナイロンブラシが用いられることを特徴
とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載
の可撓性の金属筒体製造用の電気めっき装置」、（５）
「金型研磨時に、前記接触部材に水を湿潤させる湿潤シ
ャワーをさらに有することを特徴とする前記第（１）項
乃至第（４）項のいずれかに記載の可撓性の金属筒体製
造用の電気めっき装置」、（６）「水の湿潤シャワーを
有する該金型研磨装置の前記接触部材の上端を、研磨前
に、前記金型から所定の位置に位置決めする位置決め手
段をさらに有することを特徴とする前記第（１）項乃至
第（５）項のいずれかに記載の可撓性の金属筒体製造用
の電気めっき装置」、（７）「前記可撓性の金属筒体が
電子写真感光体基体であることを特徴とする前記第
（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の可撓性の金
属筒体製造用の電気めっき装置」により達成される。

【０００９】また上記課題は、本発明の（８）「前記第
（６）項又は第（７）項記載の電気めっき装置に、電鋳
液としてスルファミン酸ニッケル液が用いられることを
特徴とする電子写真感光体基体の製造方法」により達成
される。

【００１０】更にまた上記課題は、本発明の（９）「前
記第（８）項に記載の製造方法により作製されたことを
特徴とする電子写真感光体用基体」、（１０）「前記第
（９）項に記載の電子写真感光体基体を使用することを
特徴とする電子写真感光体」、（１１）「前記第（１
０）項に記載の電子写真感光体を使用することを特徴と
する電子写真装置」により達成される。

【００１１】本発明は、金型と接触部材の位置関係を固
有の条件下で位置決めすることでマスクメロンやシワの
完全に発生しない継ぎ目なし可撓性無端状部材を選るこ
とができる生産可能な方式を見い出した。さらに、所定
の位置関係を見い出したことにより使用できる接触部材
の幅が広がり明確にすることができた。さらにはアルカ
リ性水溶液での金型の脱脂を必要としないため、金型へ
の孔食もないので平滑な基体面が得られる。同時にアル
カリ性水溶液及び酸性値水溶液が不用のため環境にも良
い。

【００１２】本発明の電気鋳造法について具体的に説明
するが、電気めっき法においても同様の効果を発揮す
る。即ち、金型に金属薄膜を形成後、金型から金属薄膜
を剥離して目的物を得る電気鋳造法に対し、基体上に金
属薄膜を形成したものが最終目的物である電気めっき法
とは、目的物が剥離後のものか被覆したままのものかの
違いであり、両方式とも本接触方式により高品質な生産
物を安定して生産可能とした本発明が利用可能である。

【００１３】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
の電気めっき法におけるめっき液、電気めっき槽は、電
気鋳造法における電鋳液、電鋳槽に対応し、電気めっき
法では陰極にめっきする基体を設置し、電気鋳造法では
陰極に金型を設置する。

【００１４】以下、電気鋳造を例に説明する。本発明は
陰極となる継目なし可撓性無端状部材成形のための円筒
状表面を有する金型（単に「金型」と呼ぶ）をめっき前
処理の際、金型と接触部材の位置関係を固有の条件下で
位置決めすることでマスクメロンやシワの完全に発生し
ない継ぎ目なし可撓性無端状部材を選ることができる生
産可能な方式を見い出した。さらに所定の位置関係を見
い出したことにより、使用できる接触部材の幅が広がり
明確にすることができた。さらに接触部材と水のみで金
型表面の脱脂が可能となり金型の孔食がないため平滑な
基体面が得られることから、画像欠陥の無い良好な画像
形成が可能な電子写真感光体基体となる継目なし可撓性
無端状部材を得ることが可能となる。

【００１５】以下、図面に沿って本発明を説明する。図
１は本発明の前処理工程に使用する金型研磨装置の１例
の説明図であり、図２は本発明の前処理工程で処理され
た後に使用する電鋳装置の１例の説明図である。

【００１６】この例の金型研磨装置においては、金型め
っき有効域部（５ａ）としての縦型の円筒部分を有する
金型（５）は、この円筒状部分（５ａ）の上に、金型め
っき部上端剥離しろ部分（５ｂ）となる上部裁頭円錐形
部分を有し、また円筒部分の下にも金型めっき部下端剥
離しろ部分（５ｃ）となる下部裁頭円錐形部分を有す
る。金型（５）の上部裁頭円錐形部分（５ｂ）には、上
端剥離開始樹脂部（絶縁部）（４ａ）が、下部裁頭円錐
形部分（５ｃ）には下端剥離開始樹脂部（絶縁部）（４
ｂ）が、それぞれ設けられ、またこの金型（５）の底部
は円錐形の回転軸（３ａ）が設けられているが、本発明
においては、このようなタイプの上部裁頭円錐形部分
（５ｂ）や下部裁頭円錐形部分（５ｃ）は必ずしも不可
欠なものでは無論なく、また回転軸（３ａ）は、電鋳の
ときに金型（５）を例えば緩やかに回転させるためにも
用いられるが、回転軸（３ａ）の端部が必ずしも円錐形
である必要はない。金型を研磨する際に、金型（５）は
その頂部に金型回転モータ（３）が付せられ、この金型
回転モータ（３）と円錐形回転軸端（３ａ）とにより、
金型（５）が回転自在に支承される。

【００１７】このような金型（５）を研磨するためのこ
の例における金型研磨装置は、金型研磨部材（６）を植
設した上下に長い板状又は厚みある竿状の金型研磨部材
保持板（７）を、円筒状部分（５ａ）の長手方向に並行
に金型表面に対面するように位置決めする位置決め手段
（１０）と、水供給用配管（２）に付された水シャワー
ノズル（１）とから基本的に成り、この例における位置
決め手段（１０）は、金型研磨部材保持板昇降シリンダ
（９）により金型表面方向に進退伸縮可能な金型研磨部
材保持板前進後退シリンダ（８）とから構成されてい
る。前記研磨部材（６）の上端（６ａ）及び下端（６
ｂ）は、金型（５）の上端剥離部分（５ｂ）又は下端め
っき端部部分（５ｃ）より１５ｍｍ以内に位置する構成
であることが好ましい。

【００１８】図２には、このような装置で前処理された
金型を用いるための電鋳装置、及びこの電鋳装置による
電鋳方法の１例が示される。図２に示される電鋳装置例
においては、カソードとしての金型（５）は、ガス発生
原因となる陰イオンの通過を阻止するためのカソードス
リット（１３）を具備したカソードケース（１２）に囲
繞されるように電鋳液（１９）としてのスルファミン酸
液浴を収納する電鋳槽（２０）内に浸漬され、また、ニ
ッケルアノード（１１）が金型（５）のカソードに対応
して電鋳槽（２０）内に配置され、アノード（１１）と
金型（５）のカソード間には整流器（１４）からの電解
用直流電流が配線（１８）を介して印加される。金型
（５）は、図示しない回転手段により回転されるように
配置され、また、電鋳槽（２０）には、疲労した電鋳液
（１９）を電鋳槽（２０）から導出、再生して電鋳槽
（２０）に循環する電鋳液循環用配管（１７）が配置さ
れており、電鋳液循環用配管（１７）には電鋳液濾過フ
イルター（１６）及び循環ポンプ（１５）が設けられて
いる。

【００１９】以上の構成で金型の前処理及びスルファミ
ン酸液浴ニッケル電気鋳造法を実施し、継目なし可撓性
無端状部材を製作する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 ＜電鋳液の作製＞スルファミン酸ニッケル液（日本化学
産業社製）３５０〜６００ｇ／Ｌに添加剤としてハロゲ
ン化ニッケル（塩化ニッケル又は臭化ニッケル）５〜３
０ｇ／Ｌ、硼酸２０〜４０ｇ／Ｌ、ニッケライトＳ（日
本化学産業社製）適量、２−エチル硫酸ナトリウム１〜
２０ｇ／Ｌを調合し、電鋳液として４００Ｌを作製。

【００２１】＜電鋳条件＞陰極側にステンレス製の金型
を使用し、陽極側にニッケルＳペレット（志村化工社
製）を使用した。通電時間は１２５Ａ×３０ｍｉｎ、金
型回転数を６ｒｐｍ、電鋳液温度５０℃に設定した。金
型は図１に示した上端下端に剥離しろのあるものを用い
た。金型の上下端に存在する剥離しろと絶縁部の必要性
は既に公知技術である。本実施例では特開平６−１０１
０８６号公報に記載のタイプの金型を使用し、φ１６
８、長さ４６６ｍｍ、厚み３０μｍの継目無し可撓性無
端状部材を製作した。以上の条件を基本条件とし、上端
部材の位置関係及び部材を変化させ、突起欠陥を発生さ
せない本発明の継目なし可撓性無端状部材の製造方法を
完成させた。

【００２２】＜継目なし可撓性無端状部材の作成＞ 実施例１〜４、比較例５、６ 表１に記載の条件にて、金型めっき部上端位置に対し
て、金型研磨研磨部材の上端の位置を変化させて金型を
研磨した。下端も同様に金型めっき部下端位置に対して
金型研磨部材の下端の位置を変化させ、その後継目無し
可撓性無端状部材を製作した。めっき直後にマスクメロ
ンの発生数をカウントした。結果を表１に記載する。

【００２３】

【表１】

【００２４】次に、表２に記載の条件にて、金型上端の
研磨部材及び金型の脱脂の有り無しを変えて金型の研磨
処理を行なった。その後、継目無し可撓性無端状部材を
製作した。めっき直後にマスクメロンの発生数をカウン
トした。結果を表２に示す。アルカリ水溶液には水酸化
ナトリウム１wt％水溶液を、酸性液には硫酸０．５ｗｔ
％水溶液を使用した。

【００２５】

【表２】 アルカリ水溶液に金型を脱脂使用したものは酸性液に金
型を浸漬させて電鋳基体を作成した。

【００２６】表１及び表２に示すとおり、各実施例で得
られた条件下ではマスクメロンの発生はゼロで、且つ孔
食による基体状の微小な穴もなく平滑な表面が得られ、
望ましいと言える。

【００２７】＜感光体の作製＞上記にて作成した継目な
し可撓性無端状部材の表面上に、以下の手順で感光体を
作製した。 ・下引き層の形成（下記文中の部はいずれも重量基準で
ある。） アルキッド樹脂（ベッコゾール１３０７−６０−ＥＬ、
大日本インキ化学工業社製）１５重量部、メラミン樹脂
（スーパーベッカミンＧ−８２１−６０、大日本インキ
化学工業社製）１０重量部をメチルエチルケトン１５０
重量部に溶解し、これに酸化チタン粉末（タイペールＣ
Ｒ−ＥＬ、石原産業社製）９０重量部を加えボールミル
で１２時間分散し、下引層用塗工液を作製した。次に、
先に作成した継目なし可撓性無端状部材を洗浄後、浸漬
塗工で下引き層塗工液を塗工し、１３０℃で２０分間乾
燥し厚み８μｍの下引き層を形成した。

【００２８】・電荷発生層の形成 ポリビニールブチラール樹脂（エスレックＨＬ−Ｓ、積
水化学工業社製）４重量部をシクロヘキサノン１５０重
量部に溶解し、これを下記構造式に示すトリスアゾ顔料
に１０重量部を加え、ボールミルで４８時間分散後、さ
らにシクロヘキサノン２１０重量部を加えて３時間分散
を行なった。これを容器に取り出し、固形分が１．５重
量％となるようにシクロヘキサノンで稀釈した。こうし
て得られた電荷発生層用塗工液を前記下引き層上に浸漬
塗工で塗工し、１３０℃２０分間乾燥し、厚み０．２μ
ｍの電荷発生層を形成した。

【００２９】

【化１】

【００３０】・電荷輸送層の形成 テトラヒドロフラン８３部に、ビスフェノールＡ型ポリ
カーボネート樹脂１０部、シリコンオイル（ＫＦ−５
０、信越化学工業社製）０．００２部を溶解し、これに
下記構造式の電荷輸送物質８部を加えて電荷輸送層用塗
工液を作製した。こうして得られた電荷輸送層用塗工液
を電荷発生層上に浸漬塗工後、１１０℃２０分間乾燥
し、厚み２０μｍの電荷輸送層を形成した。

【００３１】

【化２】 以上のようにして、実施例及び比較例の電子写真感光体
を作製した。

【００３２】上記感光体をユニットに装着し画像評価を
実施した。画像評価は、フルカラーレーザープリンター
IPSIO Color 6000（リコー製、λ=７８０ｎｍ、６００
ｄｐｉ、ビーム径７６×７６μｍ）を用いて、ハーフト
ーンの画像を出力し、画像欠陥の有無を調べた。評価は
実施例及び比較例の各条件で作製して全数画像を評価し
た。画像評価結果を表３，４に示す。表中の○はハーフ
トーン画像において問題が無いことを示し、×はハーフ
トーン画像において白ぽち欠陥又は基体シワ原因のスジ
となり異常画像を示す。△はハーフトーン画像には出な
いが、感光体表面上に基体孔食による微小な凹みがある
ことを示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】

【発明の効果】以上、詳細且つ具体的な説明より明らか
なように、本発明の電子写真感光体及び画像形成装置
は、画像においても白ぽち欠陥及び黒スジの無い良好な
画像が得られることがわかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前処理工程に使用する金型研磨装置の
説明図である。

【図２】本発明の前処理工程で処理された後に使用する
電鋳装置の説明図である。

【符号の説明】

１ 水シャワーノズル ２ 水供給用配管 ３ 金型回転モータ ３ａ 回転軸 ４ａ 上端剥離開始樹脂部（絶縁部） ４ｂ 下端剥離開始樹脂部（絶縁部） ５ 金型 ５ａ 金型めっき有効域部（円筒状部分） ５ｂ 上部裁頭円錐形部分（金型めっき部上端剥離しろ
部分） ５ｃ 下部裁頭円錐形部分（金型めっき部下端剥離しろ
部分） ６ 金型研磨部材 ７ 金型研磨部材保持板 ８ 金型研磨部材保持板前進後退シリンダ ９ 金型研磨部材保持板昇降シリンダ １０ 位置決め手段 １１ ニッケルアノード １２ カソードケース １３ カソードスリット １４ 整流器 １５ 循環ポンプ １６ 電鋳液濾過フイルター １７ 電鋳液循環用配管 １８ 配線 １９ 電鋳液 ２０ 電鋳槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 5/10 Ｇ０３Ｇ 5/10 Ｂ 21/00 ３５０ 21/00 ３５０ (72)発明者 佐藤 賢 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 田村 吏 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 鈴木 雄一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB02 2H068 AA52 AA55 CA48 EA04 EA07 4K024 AA03 BB07 BB16 BC10 CA01 DA01 DA04 GA01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦型の円筒部分を有する金型のめっき膜
   上端を剥離する上端剥離部分を、研磨中に上下方向移動
   を行わずに接触することのできる接触部材を具備した金
   型研磨装置を有することを特徴とする可撓性の金属筒体
   製造用の電気めっき装置。
2. 【請求項２】 前記接触部材の上端及び接触部材の下端
   が、金型の前記上端剥離部分又は下端めっき端部部分よ
   り１５ｍｍ以内に位置したことを特徴とする請求項１に
   記載の可撓性の金属筒体製造用の電気めっき装置。
3. 【請求項３】 前記接触部材の材質にナイロンブラシ又
   は天然綿又は酸化チタン研磨部材付きナイロンブラシが
   用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の可
   撓性の金属筒体製造用の電気めっき装置。
4. 【請求項４】 金型研磨時に、前記接触部材に水を湿潤
   させる湿潤シャワーを有す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可撓性の金属筒体製造用の電
   気めっき装置。
5. 【請求項５】 水の湿潤シャワーを有する該金型研磨装
   置の前記接触部材の上端を、研磨前に、前記金型から所
   定の位置に位置決めする位置決め手段をさらに有するこ
   とを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の可撓
   性の金属筒体製造用の電気めっき装置。
6. 【請求項６】 前記可撓性の金属筒体が電子写真感光体
   基体であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
   に記載の可撓性の金属筒体製造用の電気めっき装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の電気めっき装置に、電鋳
   液としてスルファミン酸ニッケル液が用いられることを
   特徴とする電子写真感光体基体の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の製造方法により作製さ
   れたことを特徴とする電子写真感光体用基体。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の電子写真感光体基体を
   使用することを特徴とする電子写真感光体。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の電子写真感光体を使
    用することを特徴とする電子写真装置。