JP2017159357A - 金属筒状体の製造方法、電子写真感光体用基材の製造方法、電子写真感光体の製造方法及びインパクトプレス加工用金属塊 - Google Patents

Abstract

【課題】外周面における凹部の発生が抑制される金属筒状体の製造方法を提供する。【解決手段】凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である少なくとも１つの面を有する金属塊３０を準備する準備工程と、前記金属塊の前記面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与工程と、前記金属塊に対し、前記潤滑剤を塗布した前記面を底面としてインパクトプレス加工を施すことにより筒状体４Ａに成形するインパクトプレス加工工程と、を有する金属筒状体の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、金属筒状体の製造方法、電子写真感光体用基材の製造方法、電子写真感光体の製造方法及びインパクトプレス加工用金属塊に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置としては、電子写真感光体（以下、「感光体」という場合がある。）を用いて帯電、露光、現像、転写、クリーニング等の工程を順次行う装置が広く知られている。

電子写真感光体としては、アルミニウム等の導電性を有する支持体上に、露光により電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型の感光体、電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を同一の層が果たす単層型感光体が知られている。
電子写真感光体の導電性支持体となる円筒状の基材を製造する方法としては、例えば、アルミニウム等の素管の外周面を切削して、厚み、表面粗さ等を調整する方法が知られている。

一方、厚みの薄い金属製の容器等を低コストで量産する方法として、ダイス（雌型）に配置した金属塊（スラグ）に対し、パンチで衝撃（インパクト）を加えて筒状体に成形するインパクトプレス加工が知られている。
例えば、特許文献１には、「スラグ等の塑性材料をダイスのキャビティ内に装着し、前記ダイスに対して変位自在に設けられたパンチを前記スラグに押圧することにより有底状の容器に塑性変形せしめる有底容器の製造方法において、前記ダイスとパンチにて所定深さの中間容器に塑性変形せしめる第１工程と、第１工程で得た中間容器を加熱する第２工程と、該第２工程で加熱された中間容器を洗浄する第３工程と、第３工程で洗浄された中間容器に油類を塗布する第４工程と、第４工程で油類が塗布された中間容器を乾燥する第５工程と、第５工程で乾燥された中間容器を更に塑性変形せしめて最終深さの容器を形成せしめる第６工程とを備えたことを特徴とする有底容器の製造方法」が開示されている。

特開２００８−１３２５０３号公報

本発明は、金属塊に対し、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ未満である又は２２０μｍを超える面を底面としてインパクトプレス加工を施して金属筒状体を製造する場合に比べ、外周面における凹部の発生が抑制される金属筒状体の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項１に係る発明は、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である少なくとも１つの面を有する金属塊を準備する準備工程と、前記金属塊の前記面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与工程と、前記金属塊に対し、前記潤滑剤を塗布した前記面を底面としてインパクトプレス加工を施すことにより筒状体に成形するインパクトプレス加工工程と、を有する金属筒状体の製造方法である。
請求項２に係る発明は、前記潤滑剤が固体潤滑剤である請求項１に記載の金属筒状体の製造方法である。
請求項３に係る発明は、前記金属塊がアルミニウムを含む請求項１又は請求項２に記載の金属筒状体の製造方法である。
請求項４に係る発明は、前記準備工程が、金属塊の少なくとも１つの面に対してショットピーニング加工を施すことにより、前記凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である面を有する金属塊を作製する工程を含む請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属筒状体の製造方法である。
請求項５に係る発明は、前記金属塊の前記面の最大高さＲｙが１０μｍ以上３０μｍ以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属筒状体の製造方法である。
請求項６に係る発明は、前記潤滑剤付与工程において、前記金属塊の前記面に対し、前記潤滑剤を０．５ｍｇ／ｃｍ^２以上１．５ｍｇ／ｃｍ^２以下の量で付与する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の金属筒状体の製造方法である。
請求項７に係る発明は、前記インパクトプレス加工工程の後、前記筒状体にしごき加工を施すしごき加工工程を有する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の金属筒状体の製造方法である。

請求項８に係る発明は、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である面を有するインパクトプレス加工用金属塊である。
請求項９に係る発明は、前記面の最大高さＲｙが１０μｍ以上３０μｍ以下である請求項８に記載のインパクトプレス加工用金属塊である。

請求項１０に係る発明は、請求項７に記載の金属筒状体の製造方法によって電子写真感光体用基材を製造する工程を有する電子写真感光体用基材の製造方法である。

請求項１１に係る発明は、電子写真感光体用基材として請求項７に記載の金属筒状体の製造方法によって製造された金属筒状体を準備する工程と、前記金属筒状体の外周面上に感光層を形成する工程と、を有する電子写真感光体の製造方法である。

請求項１、２、３又は４に係る発明によれば、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ未満である又は２２０μｍを超える面を底面としてインパクトプレス加工を施して金属筒状体を製造する場合に比べ、外周面における凹部の発生が抑制される金属筒状体の製造方法が提供される。
請求項５に係る発明によれば、前記金属塊の前記面の最大高さＲｙが３０μｍを超える場合に比べ、外周面における凹部の寸法が小さい金属筒状体の製造方法が提供される。
請求項６に係る発明によれば、前記潤滑剤付与工程において、前記金属塊の前記面に対し、前記潤滑剤を１．５ｍｇ／ｃｍ^２を超える量で付与する場合に比べ、外周面における凹部の寸法が小さい金属筒状体の製造方法が提供される。
請求項７に係る発明によれば、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ未満である又は２２０μｍを超える面を底面としてインパクトプレス加工を施した後、しごき加工を施して金属筒状体を製造する場合に比べ、外周面における凹部の発生が抑制される金属筒状体の製造方法が提供される。

請求項８に係る発明によれば、全面が凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ未満である又は２２０μｍを超えるインパクトプレス加工用金属塊に比べ、インパクトプレス加工によって外周面における凹部の発生が抑制される金属筒状体を製造することができるインパクトプレス加工用金属塊が提供される。
請求項９に係る発明によれば、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である面の最大高さＲｙが３０μｍを超える場合に比べ、インパクトプレス加工によって外周面における凹部の寸法が小さい金属筒状体を製造することができるインパクトプレス加工用金属塊が提供される。

請求項１０に係る発明によれば、電子写真感光体用基材として、金属塊に対し、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ未満である又は２２０μｍを超える面を底面としてインパクトプレス加工を施した後、しごき加工を施して金属筒状体を製造する場合に比べ、外周面における凹部の発生が抑制される電子写真感光体用基材の製造方法が提供される。

請求項１１に係る発明によれば、電子写真感光体用基材として、金属塊に対し、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ未満である又は２２０μｍを超える面を底面としてインパクトプレス加工を施した後、しごき加工を施して金属筒状体を製造し、前記金属筒状体の外周面上に感光層を形成して電子写真感光体を製造する場合に比べ、金属筒状体の外周面に存在する凹部に起因するトナー画像の点欠陥の発生が抑制される電子写真感光体の製造方法が提供される。

本実施形態に係る金属筒状体の製造方法におけるインパクトプレス加工の一例を示す概略図である。 本実施形態に係る金属筒状体の製造方法における絞り加工及びしごき加工の一例を示す概略図である。 本実施形態に係る電子写真感光体の製造方法によって製造される電子写真感光体の構成の一例を示す概略部分断面図である。 画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、図面中、同様の機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［金属筒状体の製造方法］
本実施形態に係る金属筒状体の製造方法は、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である少なくとも１つの面を有する金属塊を準備する準備工程と、前記金属塊の前記面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与工程と、前記金属塊に対し、前記潤滑剤を付与した前記面を底面としてインパクトプレス加工を施すことにより筒状体に成形するインパクトプレス加工工程と、を有する。

一般的なインパクトプレス加工では、例えば、アルミニウム等の金属塊（以下、「スラグ」という場合がある。）を円形の雌型に配置し、円柱状の雄型で高圧で叩いて型に沿った円筒体に成形する。
例えば、インパクトプレス加工を利用して電子写真感光体用の円筒状基材を製造する場合、インパクトプレス加工によって円筒状のアルミニウム管を成形した後、しごき加工によって、内外径、円筒度及び真円度を調整し、さらに、円筒体の外周面に感光層等を形成して電子写真感光体を製造する。

しかし、インパクトプレス加工によって円筒体を形成すると、円筒体の表面に小さい凹みが特定の箇所に発生する場合があり、凹みの個数にも個体差がある。このような凹みを多数有する円筒体の外周面に感光層等を形成して製造した電子写真感光体を画像形成装置に設置してトナー画像の形成を行うと、円筒体の外周面に存在する凹みの大きさによっては出力画像に影響を及ぼし、点欠陥として現れる場合がある。
インパクトプレス加工によって円筒体を製造する場合の凹みの発生原因として、インパクトプレス加工する前のスラグの表面に潤滑剤を塗布するが、塗布した潤滑剤の均一性が低い状態でインパクトプレス加工を施すと、例えばスラグの表面に径が１５μｍ程度の亀裂が存在していた場合、２００μｍ程度に拡大された凹みになると考えられる。

これに対し、本実施形態に係る金属筒状体の製造方法によれば、外周面における凹みの発生が抑制された金属筒状体を製造することができる。その理由は以下のように考えられる。
本実施形態に係る金属筒状体の製造方法では、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である少なくとも１つの面を有するスラグを用いる。このスラグの面に潤滑剤を付与すると、潤滑剤を付与した面に存在する凹部に潤滑剤が入り込み易く、潤滑剤の付着性が向上し、潤滑剤を高い均一性で付与することができる。
そして、潤滑剤が付与されたスラグの面を底面としてインパクトプレス加工を施すことで、インパクトプレス加工前のスラグの底面の一部が筒状体の外周面として引き伸ばされる。このとき、スラグの底面に潤滑剤が高い均一性で付与されているため、インパクトプレス加工によってスラグの底面部分が高い均一性で引き伸ばされ、筒状体の外周面における凹みの発生及び凹部の拡大が抑制されると考えられる。

以下、本実施形態に係る金属筒状体の製造方法の一例として、電子写真感光体用の円筒状基材を製造する場合について具体的に説明する。
本実施形態に係る金属筒状体の製造方法によって、例えば、電子写真感光体の円筒状基材を製造する場合は、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である少なくとも１つの面を有するスラグを準備する準備工程と、前記スラグの前記面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与工程と、前記スラグに対し、前記潤滑剤を付与した前記面を底面としてインパクトプレス加工を施すことにより筒状体に成形するインパクトプレス加工工程と、筒状体の外周面にしごき加工を施すしごき加工工程とを行うことが好ましい。以下、各工程について具体的に説明する。

＜準備工程＞
準備工程では、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である少なくとも１つの面を有するスラグを準備する。
スラグの材料、形状、大きさ等は製造する金属筒状体の用途に応じて選択すればよい。 電子写真感光体を構成する円筒状基材を製造する場合は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の円盤状又は円柱状のスラグが好適に用いられる。
なお、製造する金属筒状体の用途によっては、楕円柱状、角柱状などのスラグを用いてもよい。

スラグに含まれるアルミニウム合金としては、アルミニウムのほかに、例えばＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉ等を含むアルミニウム合金が挙げられる。
電子写真感光体の円筒状基材を製造する場合に用いるスラグに含まれるアルミニウム合金は、いわゆる１０００系合金が好ましい。

スラグのアルミニウム含有率（アルミニウム純度：質量比）は、加工性の観点から、９０．０％以上であることが好ましく、９３．０％以上であることがより好ましく、９５．０％以上がより更に好ましい。

スラグを作製する方法は限定されず、例えば、円柱状又は円盤状のスラグを使用する場合は、長手方向に交差する断面が円形である棒状の金属材料をスラグの高さ（厚み）に相当する長さに切断する方法、スラグの高さ（厚み）に相当する厚みを有する金属板を円形状に打ち抜く方法などが挙げられる。

スラグは、柱状又は円盤状であり、１つの面（端面）がインパクトプレス加工を行う際の底面（雄型によって叩かれる面とは反対側の面、以下、「スラグ底面」と称する場合がある。）となる。本実施形態では、インパクトプレス加工において底面となる面の凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下であるスラグを用意すればよい。凹凸の平均間隔Ｓｍは、粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、１つの山及びそれに隣り合う１つの谷に対応する平均線の長さの和を求め、平均値をミリメートル（ｍｍ）で表したものである。本実施形態で用いるスラグの面における凹凸の平均間隔Ｓｍの測定は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（１９９４年度版）に準じて行う。

また、インパクトプレス加工において底面とするスラグの面（凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である面）の最大高さＲｙは、１０μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。最大高さＲｙは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定し、この値をマイクロメートル（μｍ）で表したものである。本実施形態で用いるスラグの面における最大高さＲｙの測定は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（１９９４年度版）に準じて行う。

スラグ底面の最大高さＲｙが上記範囲にあることで、潤滑剤がスラグ底面に付着し易く、潤滑剤の塗布均一性を向上させることができ、また、インパクトプレス加工によって得られる筒状体の外周面における凹部の最大径を小さく抑えることができる。
かかる観点から、スラグ底面の最大高さＲｙは、１０μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下であることが特に好ましい。

スラグ底面の凹凸の平均間隔Ｓｍを１００μｍ以上２２０μｍ以下にする方法は特に限定されないが、上記のような金属板の打ち抜き等によって得たスラグ底面にショットピーニング加工を施して上記範囲内にすることが好ましい。ショットピーニングとは、被処理面に対して鋼鉄又は非鉄金属の粒子を投射して衝突させることで、塑性変形による加工硬化や圧縮残留応力の付与を図る加工方法である。

スラグ底面にショットピーニング加工を施す場合、スラグ底面における凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下の範囲内となり、さらに好ましくは最大高さＲｙが１０μｍ以上３０μｍ以下となるように、スラグの材質等に応じて条件を設定すればよい。
ショットピーニング加工によるスラグ底面におけるＳｍ、Ｒｙ等の表面粗さは、投射材の材質、粒径、及び形状、投射圧、投射時間、投射距離（ショットピーニング装置の投射口からスラグの平面（被処理面）までの距離）等によって制御することができる。

本実施形態におけるショットピーニング加工に用いられる投射材としては、ジルコン、ガラス、ステンレス等が挙げられる。
投射材は球状又は球状に近い形状であることが好ましく、粒径としては、スラグ底面における凹凸の平均間隔Ｓｍを１００μｍ以上２２０μｍ以下にする観点から、１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下がより好ましい。

また、投射圧は高いほど、投射時間は長いほど、投射距離は近いほど、それぞれＳｍ、Ｒｙ等の表面粗さが大きくなる傾向があり、スラグの材質、目標とする表面粗さ等に応じて各条件を選択すればよい。

ショットピーニング加工を行う装置としては特に限定されず、例えば、ショットピーニング加工を施す被処理体を回転させる機構を備えた装置を用い、スラグを回転させながらスラグ底面に投射材を投射することで、表面粗さ（Ｓｍ、Ｒｙ等）の均一性を高めることができる。

＜潤滑剤付与工程＞
潤滑剤付与工程では、前記スラグの前記面に潤滑剤を付与する。

本実施形態で用いる潤滑剤は、スラグの材質、製造する筒状体に応じて選択すればよいが、取扱い性、被塗布面における保持性、塗布均一性等の観点から、固体潤滑剤であることが好ましく、粉体状であることがより好ましい。本実施形態で用いる固体潤滑剤は、常温（２０℃）で固形状であることが好ましく、例えば、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸鉄、パルミチン酸銅、ミリスチン酸亜鉛、などの脂肪酸金属塩や、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンのようなフッ素系樹脂等が挙げられる。特にステアリン酸亜鉛は潤滑性だけではなく、塗布性にも優れており好ましい。

スラグ底面に潤滑剤を付与する方法は限定されず、使用する潤滑剤の性状、潤滑剤を付与するスラグ底面の大きさ等に応じて付与方法を選択すればよい。例えば、固体潤滑剤を用いる場合は、スラグ底面にブラシによって固体潤滑剤を塗布することで、高い均一性で付与することができる。

スラグ底面に対して潤滑剤を付与する量は潤滑剤の種類等にもよるが、スラグ底面に付与する潤滑剤の量が少な過ぎるとインパクトプレス加工後の筒状体の外周面に存在する凹部の数やサイズが増加する可能性があり、スラグ底面に付与する潤滑剤の量が多過ぎるとインパクトプレス加工の際の作業性の低下やコストの増大を招く可能性がある。かかる観点から、スラグ底面に対して潤滑剤を付与する量は、０．５ｍｇ／ｃｍ^２以上１．５ｍｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましく、０．５ｍｇ／ｃｍ^２以上１．０ｍｇ／ｃｍ^２以下であることがより好ましく、０．６ｍｇ／ｃｍ^２以上０．９ｍｇ／ｃｍ^２以下であることが特に好ましい。

＜インパクトプレス加工工程＞
インパクトプレス加工工程では、前記スラグに対し、前記潤滑剤を付与した前記面を底面としてインパクトプレス加工を施すことにより筒状体に成形する。

図１は、スラグにインパクトプレス加工を施して円筒状に成形する工程の一例を示している。
円柱状のスラグ３０の端面（スラグ底面）に潤滑剤を塗布し、図１（Ａ）に示すようにダイ（雌型）２０に設けられている円形孔２４に配置する。ここで、凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下であり、固体潤滑剤を付与した端面を底面としてダイ２０にスラグ３０を配置する。

次いで、図１（Ｂ）に示すように、ダイ２０に配置したスラグ３０を円柱状のパンチ（雄型）２１によりプレスする。これによりスラグ３０がダイ２０の円形孔からパンチ２１の周囲を覆うように円筒状に伸びて成形される。このとき、インパクトプレス加工前のスラグ３０の底面の一部が円筒体４Ａの外周面として伸び、スラグ３０の底面の表面粗さが円筒体４Ａの外周面の表面粗さに反映される。

成形後、図１（Ｃ）に示すように、パンチ２１を引き上げてストリッパー２２の中央孔２３を通すことによりパンチ２１が引き抜かれて円筒状の成形体（円筒体）４Ａが得られる。
このようにインパクトプレス加工を施すことにより、外周面に凹部の発生が抑制され。加工硬化によって硬度が上がり、厚みが薄く、かつ、硬度が高い円筒状の成形体（円筒体）４Ａが製造される。

なお、円筒体４Ａの厚みは特に限定されないが、例えば、電子写真感光体用の円筒状基材として製造する場合は、硬度を保ちつつ、後のしごき加工によって例えば０．２ｍｍ以上０．９ｍｍ以下の厚みに加工する観点から、インパクトプレス加工により成形する円筒体４Ａの厚みは、０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であることが好ましく、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることがより好ましい。

＜しごき加工工程＞
しごき加工工程では、インパクトプレス加工工程によって成形した円筒体にしごき加工を施し、内外径、円筒度、真円度等を調整する。
なお、本実施形態に係る金属筒状体の製造方法を適用して電子写真感光体の円筒状基材を製造する場合は、しごき加工工程を行うが、しごき加工工程は、製造する金属筒状体の目的を考慮して必要に応じて行なえばよい。

具体的には、インパクトプレス加工によって成形した円筒体４Ａを、必要に応じて、図２（Ａ）に示すように、内部から円柱状のパンチ３１によりダイス３２に押し込んで絞り加工を施して径を小さくした後、図２（Ｂ）に示すように、さらに径を小さくしたダイス３３間に押し込んでしごき加工を施す。なお、絞り加工を経ずにしごき加工を施してもよいし、しごき加工を複数段階に分けて行ってもよい。しごき加工の回数によって、円筒体４Ｂの厚みが調整される。
また、しごき加工を施す前に、焼き鈍しを施して応力を開放してもよい。

しごき加工後の円筒体４Ｂの厚みは、電子写真感光体用の基材としての硬度を保つ観点から、０．２ｍｍ以上０．９ｍｍ以下であることが好ましく、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることがより好ましい。

このように、本実施形態におけるインパクトプレス加工により円筒体４Ａを成形した後、しごき加工を施すことで、外周面において凹部が少なく、厚みが薄く、軽量である上、硬度が高い円筒状基材が得られる。
本実施形態に係る金属筒状体の製造方法によれば、外周面の凹部の発生が抑制されるため、切削工法で製作した基材の品質同等以上の円筒状基材を製作することが可能であり、金属筒状体を量産する場合、自動表面検査を省略することもできる。

なお、感光体がレーザプリンターに使用される場合には、レーザの発振波長としては３５０ｎｍ以上８５０ｎｍ以下のものが好ましく、短波長のものほど解像度に優れる。円筒状基材の表面は、レーザ光を照射する際に生じる干渉縞を防止するために、表面粗さＲａで０．０４μｍ以上０．５μｍ以下に粗面化することが好ましい。Ｒａが０．０４μｍ以上であると、干渉防止効果が得られ、他方、Ｒａが０．５μｍ以下であれば、画質が粗くなる傾向が効果的に抑制される。
なお、非干渉光を光源に用いる場合には、干渉縞防止の粗面化は特に必要なく、円筒状基材の表面の凹凸による欠陥の発生が防げるため、より長寿命化に適する。

粗面化の方法としては、研磨剤を水に懸濁させて円筒状基材に吹き付けることによって行う湿式ホーニング処理、回転する砥石に円筒状基材を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削処理、陽極酸化処理、又は有機若しくは無機の半導電性粒子を含有する層を形成する方法等が挙げられる。

陽極酸化処理は、アルミニウムを陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することによりアルミニウム表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては、硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、処理後そのままの多孔質陽極酸化膜は化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、陽極酸化膜は、加圧水蒸気又は沸騰水（ニッケル等の金属塩を加えてもよい）による処理を行い、微細孔水和反応による体積膨張でふさぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行うことが好ましい。

陽極酸化膜の膜厚は、例えば、０．３μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。この膜厚が上記範囲内にあると、注入に対するバリア性が発揮される傾向があり、また繰り返し使用による残留電位の上昇が抑えられる傾向にある。

円筒状基材の外周面には、酸性処理液による処理、又はベーマイト処理を施してもよい。
酸性処理液による処理は、リン酸、クロム酸及びフッ酸からなる酸性処理液を用いて以下の様に実施される。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、リン酸が１０質量％以上１１質量％以下の範囲、クロム酸が３質量％以上５質量％以下の範囲、フッ酸が０．５質量％以上２質量％以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は１３．５質量％以上１８質量％以下の範囲が好ましい。処理温度は、４２℃以上４８℃以下であるが、処理温度を高く保つことにより、一層速く、かつ厚い被膜が形成される。被膜の膜厚は、０．３μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。

ベーマイト処理は、９０℃以上１００℃以下の純水中に円筒状基材を５分以上６０分以下で浸漬するか、９０℃以上１２０℃以下の加熱水蒸気に５分以上６０分以下で接触させることにより行われる。被膜の膜厚は、０．１μｍ以上５μｍ以下が好ましい。これをさらにアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の被膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。

［電子写真感光体の製造方法］
本実施形態に係る電子写真感光体の製造方法は、電子写真感光体用基材として前記本実施形態に係る金属筒状体の製造方法によって製造された金属筒状体を準備する工程と、前記金属筒状体の外周面上に感光層を形成する工程と、を有する。
図３は、本実施形態に係る電子写真感光体の製造方法によって製造される電子写真感光体の層構成の一例を示す概略部分断面図である。図３に示す電子写真感光体７Ａは、円筒状基材４上に、下引層１、電荷発生層２及び電荷輸送層３がこの順序で積層された構造を有し、電荷発生層２及び電荷輸送層３が感光層５を構成している。

なお、電子写真感光体は図３に示す層構成に限定されず、例えば、感光層上にさらに最外層として保護層が形成されていてもよい。また、下引層１は必ずしも設けられなくともよいし、電荷発生層２と電荷輸送層３との機能が一体化した単層型感光層であってもよい。

［画像形成装置（及びプロセスカートリッジ）］
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。そして、電子写真感光体として、上記本実施形態に係る電子写真感光体の製造方法によって製造された電子写真感光体が適用される。

本実施形態に係る画像形成装置は、記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着手段を備える装置；電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置；電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置；トナー像の転写後、帯電前の電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置；トナー像の転写後、帯電前に電子写真感光体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置；電子写真感光体の温度を上昇させ、相対温度を低減させるための電子写真感光体加熱部材を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。

中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー像が転写される中間転写体と、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。

なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、電子写真感光体を備える部分が、画像形成装置に対して脱着されるカートリッジ構造（プロセスカートリッジ）であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。なお、プロセスカートリッジには、電子写真感光体以外に、例えば、帯電手段、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段からなる群から選択される少なくとも１つを備えてもよい。

以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。

図４は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図４に示すように、電子写真感光体７を備えるプロセスカートリッジ３００と、露光装置９（静電潜像形成手段の一例）と、転写装置４０（一次転写装置）と、中間転写体５０とを備える。なお、画像形成装置１００において、露光装置９はプロセスカートリッジ３００の開口部から電子写真感光体７に露光し得る位置に配置されており、転写装置４０は中間転写体５０を介して電子写真感光体７に対向する位置に配置されており、中間転写体５０はその一部が電子写真感光体７に接触して配置されている。図示しないが、中間転写体５０に転写されたトナー像を記録媒体（例えば用紙）に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体５０、転写装置４０（一次転写装置）、及び二次転写装置（不図示）が転写手段の一例に相当する。

図４におけるプロセスカートリッジ３００は、ハウジング内に、電子写真感光体７、帯電装置８（帯電手段の一例）、現像装置１１（現像手段の一例）、及びクリーニング装置１３（クリーニング手段の一例）を一体に支持している。クリーニング装置１３は、クリーニングブレード（クリーニング部材の一例）１３１を有しており、クリーニングブレード１３１は、電子写真感光体７の表面に接触するように配置されている。なお、クリーニング部材は、クリーニングブレード１３１の態様ではなく、導電性又は絶縁性の繊維状部材であってもよく、これを単独で、又はクリーニングブレード１３１と併用してもよい。

なお、図４には、画像形成装置として、潤滑材１４を電子写真感光体７の表面に供給する繊維状部材１３２（ロール状）、及び、クリーニングを補助する繊維状部材１３３（平ブラシ状）を備えた例を示してあるが、これらは必要に応じて配置される。

図５は、本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図５に示す画像形成装置１２０は、プロセスカートリッジ３００を４つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置１２０では、中間転写体５０上に４つのプロセスカートリッジ３００がそれぞれ並列に配置されており、１色に付き１つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置１２０は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置１００と同様の構成を有している。

なお、上記実施形態に係る説明では、本実施形態に係る金属筒状体の製造方法によって電子写真感光体用の円筒状基材を製造する場合について主に説明したが、本実施形態に係る金属筒状体の製造方法は電子写真感光体用の円筒状基材の製造に限定されない。本実施形態に係る金属筒状体の製造方法は、例えば、画像形成装置における帯電ロール、転写ロール等の円筒状基材の製造に適用してもよいし、例えば、コンデンサケース、電池ケース、マジックペン等の画像形成装置以外の円筒体の製造に適用してもよい。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［円筒管の作製］
＜比較例１＞
厚み１５ｍｍのアルミニウム板を打ち抜き加工して、径３４ｍｍ、厚み１５ｍｍのアルミニウム製の円柱状のスラグを用意した。スラグの端面の表面粗さを表面粗さ測定機（サーフコム、東京精密社製）によって測定したところ、凹凸の平均間隔Ｓｍが５０μｍであり、最大高さＲｙが１８μｍであった。
スラグの端面に粉体潤滑剤ステアリン酸亜鉛をブラシで塗布した。固体潤滑剤の塗布量は０．３ｍｇ／ｃｍ^２であった。このスラグを固体潤滑剤を塗布した端面を底面としてインパクトプレス加工によって径３４ｍｍ、長さ１５０ｍｍの円筒状に成形した。

得られた円筒管の外周面について自動表面検査機を用いて凹部の分布を作成し、凹部分布に基づいてレーザ顕微鏡を用いて凹部の数と大きさを測定したところ、最大径が２００μｍ以上の凹部が１０個以上確認された。

＜実施例１＞
厚み１５ｍｍのアルミニウム板を打ち抜き加工して、径３４ｍｍ、厚み１５ｍｍのアルミニウム製の円柱状のスラグを用意し、ショットピーニング装置（不二製作所製社製）によってスラグの端面に以下の条件でショットピーニング加工を施した。
投射材：不二製作所製ジルコン４００（中心粒径６０μｍ）
投射圧：０．３ＭＰａ
投射時間：１０秒
ショット距離：１５０ｍｍ
スラグ回転数：４０ｒｐｍ

上記ショットピーニング加工を施したスラグの端面の表面粗さを表面粗さ測定機（サーフコム、東京精密社製）によって測定したところ、凹凸の平均間隔Ｓｍが１４０μｍであり、最大高さＲｙは、２３μｍであった。
ショットピーニング加工を施したスラグの端面に粉体潤滑剤ステアリン酸亜鉛をブラシで付与したところ、塗布量は０．８ｍｇ／ｃｍ^２となり、高い均一性で塗布された。このスラグを固体潤滑剤を塗布した端面を底面としてインパクトプレス加工によって径３４ｍｍ、長さ１５０ｍｍの円筒状に成形した。

得られた円筒管Ｅ１の外周面について自動表面検査機を用いて凹部の分布を作成し、凹部分布に基づいてレーザ顕微鏡を用いて凹部の数と大きさを測定したところ、比較例１で製造した円筒管に比べて凹部の数は約９０％減少し、最大の凹部の大きさは約１００μｍであった。

＜実施例２＞
厚み１５ｍｍのアルミニウム板を打ち抜き加工して、径３４ｍｍ、厚み１５ｍｍのアルミニウム製の円柱状のスラグを用意し、ショットピーニング装置（不二製作所製社製）によってスラグの端面に以下の条件（実施例１の条件で投射圧を０．５ＭＰａに変更）でショットピーニング加工を施した。
投射材：不二製作所製ジルコン４００（中心粒径６０μｍ）
投射圧：０．５ＭＰａ
投射時間：１０秒
ショット距離：１５０ｍｍ
スラグ回転数：４０ｒｐｍ

上記ショットピーニング加工を施したスラグの端面の表面粗さを表面粗さ測定機（サーフコム、東京精密社製）によって測定したところ、凹凸の平均間隔Ｓｍが２２０μｍであり、最大高さＲｙは３８μｍであった。
ショットピーニング加工を施したスラグの端面に粉体潤滑剤ステアリン酸亜鉛をブラシで付与したところ、塗布量は１．０ｍｇ／ｃｍ^２となり、高い均一性で塗布された。このスラグを固体潤滑剤を塗布した端面を底面としてインパクトプレス加工によって径３４ｍｍ、長さ１５０ｍｍの円筒状に成形した。

得られた円筒管Ｅ２の外周面について自動表面検査機を用いて凹部の分布を作成し、凹部分布に基づいてレーザ顕微鏡を用いて凹部の数と大きさを測定したところ、比較例１で製造した円筒管に比べて凹部の数は約７０％減少し、最大の凹部の大きさは約１２０μｍであった。

＜実施例３＞
厚み１５ｍｍのアルミニウム板を打ち抜き加工して、径３４ｍｍ、厚み１５ｍｍのアルミニウム製の円柱状のスラグを用意し、ショットピーニング装置（不二製作所製社製）によってスラグの端面に以下の条件でショットピーニング加工を施した。
投射材：不二製作所製ジルコン４００（中心粒径６０μｍ）
投射圧：０．４ＭＰａ
投射時間：１０秒
ショット距離：１５０ｍｍ
スラグ回転数：４０ｒｐｍ

上記ショットピーニング加工を施したスラグの端面の表面粗さを表面粗さ測定機（サーフコム、東京精密社製）によって測定したところ、凹凸の平均間隔Ｓｍが１９０μｍであり、最大高さＲｙは、３６μｍであった。
ショットピーニング加工を施したスラグの端面に粉体潤滑剤ステアリン酸亜鉛をブラシで付与したところ、塗布量は１．６ｍｇ／ｃｍ^２となり、高い均一性で塗布された。このスラグを固体潤滑剤を塗布した端面を底面としてインパクトプレス加工によって径３４ｍｍ、長さ１５０ｍｍの円筒状に成形した。
得られた円筒管Ｅ３の外周面について自動表面検査機を用いて凹部の分布を作成し、凹部分布に基づいてレーザ顕微鏡を用いて凹部の数と大きさを測定したところ、比較例１で製造した円筒管に比べて凹部の数は約２５％減少し、最大の凹部の大きさは約１１０μｍであった。

＜比較例２＞
厚み１５ｍｍのアルミニウム板を打ち抜き加工して、径３４ｍｍ、厚み１５ｍｍのアルミニウム製の円柱状のスラグを用意し、耐水研磨紙による研磨加工を施した。

上記加工耐水研磨紙による研磨加工後のスラグの端面の表面粗さを表面粗さ測定機（サーフコム、東京精密社製）によって測定したところ、凹凸の平均間隔Ｓｍが８０μｍであり、最大高さＲｙは１９．５μｍであった。
耐水研磨紙による研磨加工を施したスラグの端面に粉体潤滑剤ステアリン酸亜鉛をブラシで付与したところ、塗布量は０．６ｍｇ／ｃｍ^２であった。このスラグを固体潤滑剤を塗布した端面を底面としてインパクトプレス加工によって径３４ｍｍ、長さ１５０ｍｍの円筒状に成形した。

得られた円筒管Ｃ２の外周面について自動表面検査機を用いて凹部の分布を作成し、凹部分布に基づいてレーザ顕微鏡を用いて凹部の数と大きさを測定したところ、比較例１で製造した円筒管に比べて凹部の数は約５０％減少し、最大の凹部の大きさは約２２０μｍであった。

実施例、比較例におけるスラグ底面（端面）の表面粗さ（Ｓｍ、Ｒｙ）、スラグ底面における潤滑剤塗布量、製造したアルミニウム管の外周面の凹部について、下記表１に示す。
＜比較例３＞
厚み１５ｍｍのアルミニウム板を打ち抜き加工して、径３４ｍｍ、厚み１５ｍｍのアルミニウム製の円柱状のスラグを用意し、耐水研磨紙による研磨加工を施した。
上記加工耐水研磨紙による研磨加工後のスラグの端面の表面粗さを表面粗さ測定機（サーフコム、東京精密社製）によって測定したところ、凹凸の平均間隔Ｓｍが３００μｍであり、最大高さＲｙは５０μｍであった。
耐水研磨紙による研磨加工を施したスラグの端面に粉体潤滑剤ステアリン酸亜鉛をブラシで付与したところ、塗布量は２．５ｍｇ／ｃｍ^２であった。このスラグを固体潤滑剤を塗布した端面を底面としてインパクトプレス加工によって径３４ｍｍ、長さ１５０ｍｍの円筒状に成形した。
得られた円筒管Ｃ３の外周面について自動表面検査機を用いて凹部の分布を作成し、凹部分布に基づいてレーザ顕微鏡を用いて凹部の数と大きさを測定したところ、比較例１で製造した円筒管に比べて凹部の数は約５０％増加し、最大の凹部の大きさは約４００μｍであった。
実施例、比較例におけるスラグ底面（端面）の表面粗さ（Ｓｍ、Ｒｙ）、スラグ底面における潤滑剤塗布量、製造したアルミニウム管の外周面の凹部について、下記表１に示す。

［電子写真感光体の作製］
（電子写真感光体用基材の作製）
実施例１、２及び比較例１、２でそれぞれ作製した金属筒状体に対し、２回のしごき加工にて、直径３０ｍｍ、長さ２５１ｍｍ、肉厚０．５ｍｍのアルミニウム製の円筒管を作製した。これらの円筒管を、それぞれ導電性支持体（電子写真感光体用基材）Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３として用いた。

（下引層の形成）
酸化亜鉛：（平均粒子径７０ｎｍ：テイカ社製：比表面積値１５ｍ^２／ｇ）１００質量部をテトラヒドロフラン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ５０３：信越化学工業社製）１．３質量部を添加し、２時間攪拌した。その後テトラヒドロフランを減圧蒸留にて留去し、１２０℃で３時間）焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛１１０質量部を５００質量部のテトラヒドロフランと攪拌混合し、アリザリン０．６質量部を５０質量部のテトラヒドロフランに溶解させた溶液を添加し、５０℃にて５時間攪拌した。その後、減圧ろ過にてアリザリンを付与させた酸化亜鉛をろ別し、さらに６０℃で減圧乾燥を行いアリザリン付与酸化亜鉛を得た。
このアリザリン付与酸化亜鉛６０質量部と硬化剤（ブロック化イソシアネート スミジュール３１７５、住友バイエルンウレタン社製）：１３．５質量部とブチラール樹脂 （エスレックＢＭ−１、積水化学工業社製）１５質量部をメチルエチルケトン８５質量部に溶解した溶液３８質量部とメチルエチルケトン：２５質量部とを混合し、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて２時間の分散を行い分散液を得た。

得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート：０．００５質量部、シリコーン樹脂粒子（トスパール１４５、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製）：４５質量部を添加し、下引層形成用塗布液を得た。
この下引層形成用塗布液を浸漬塗布法にて、上記の実施例１、２および比較例１で作製した各円筒管Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３をそれぞれ導電性支持体（電子写真感光体用基材）としてその外周面上に塗布し、１７０℃、３０分の乾燥硬化を行い厚さ２３μｍの下引層を得た。

（電荷発生層の形成）
次に、Ｘ線回折スペクトルにおけるブラッグ角（２θ±０．２°）が７．５°、９．９°、１２．５°、１６．３°、１８．６°、２５．１°、２８．３°に強い回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン１質量部を、ポリビニルブチラール（エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学工業社製）１質量部及び酢酸ｎ−ブチル８０質量部と混合し、これをガラスビーズと共にペイントシェーカーで１時間分散処理することにより電荷発生層形成用塗布液を調製した。得られた塗布液を上記下引層を形成した導電性支持体上に浸漬塗布し、１００℃で１０分間加熱乾燥して膜厚約０．１５μｍの電荷発生層を形成した。

（電荷輸送層の形成）
次に、下記式（ＣＴ−１）で表されるベンジジン化合物２．６質量部、及び下記式（Ｂ−１）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物（粘度平均分子量：４０，０００）３質量部をテトラヒドロフラン２５質量部に溶解させて電荷輸送層形成用塗布液を調製した。得られた塗布液を上記電荷発生層上に浸漬塗布法で塗布し、１３０℃、４５分の加熱を行い膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。これにより電子写真感光体Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３をそれぞれ作製した。

［評価および結果］
作製した電子写真感光体Ｅ１、Ｅ２、Ｃ１、又はＣ２をそれぞれ富士ゼロックス社製 ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ Ｐ４５０のプロセスカートリッジに搭載し、Ａ４用紙（富士ゼロックス社製、Ｃ２用紙）にハーフトーン５０％濃度の画像出力を２５°Ｃ、６０％ＲＨの環境下で行い、２０枚目の画像について直径０．５ｍｍ以上の白点の発生の有無を評価した。
その結果、実施例１又は２の感光体Ｅ１、Ｅ２、又はＥ３を用いた場合は白点の発生は無かった。
一方、比較例１又は２の感光体Ｃ１、Ｃ２、又はＣ３を用いた場合は直径０．５ｍｍ以上の白点が５か所発生した。

１ 下引層、２ 電荷発生層、３ 電荷輸送層、４Ａ，４Ｂ 円筒体（金属筒状体の一例）、４ 円筒状基材（金属筒状体の一例）、５ 感光層、 ６ 保護層、７ 電子写真感光体、８ 帯電装置、９ 露光装置、１１ 現像装置、１３ クリーニング装置、１４ 潤滑剤、３０ スラグ（金属塊）、４０ 転写装置、５０ 中間転写体、１００ 画像形成装置、１２０ 画像形成装置、１３１ クリーニングブレード、１３２ 繊維状部材（ロール状）、１３３ 繊維状部材（平ブラシ状）、３００ プロセスカートリッジ

Claims (11)

1. 凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である少なくとも１つの面を有する金属塊を準備する準備工程と、
   前記金属塊の前記面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与工程と、
   前記金属塊に対し、前記潤滑剤を塗布した前記面を底面としてインパクトプレス加工を施すことにより筒状体に成形するインパクトプレス加工工程と、
   を有する金属筒状体の製造方法。
2. 前記潤滑剤が固体潤滑剤である請求項１に記載の金属筒状体の製造方法。
3. 前記金属塊がアルミニウムを含む請求項１又は請求項２に記載の金属筒状体の製造方法。
4. 前記準備工程が、金属塊の少なくとも１つの面に対してショットピーニング加工を施すことにより、前記凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である面を有する金属塊を作製する工程を含む請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属筒状体の製造方法。
5. 前記金属塊の前記面の最大高さＲｙが１０μｍ以上３０μｍ以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属筒状体の製造方法。
6. 前記潤滑剤付与工程において、前記金属塊の前記面に対し、前記潤滑剤を０．５ｍｇ／ｃｍ^２以上１．５ｍｇ／ｃｍ^２以下の量で付与する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の金属筒状体の製造方法。
7. 前記インパクトプレス加工工程の後、前記筒状体にしごき加工を施すしごき加工工程を有する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の金属筒状体の製造方法。
8. 凹凸の平均間隔Ｓｍが１００μｍ以上２２０μｍ以下である面を有するインパクトプレス加工用金属塊。
9. 前記面の最大高さＲｙが１０μｍ以上３０μｍ以下である請求項８に記載のインパクトプレス加工用金属塊。
10. 請求項７に記載の金属筒状体の製造方法によって電子写真感光体用基材を製造する工程を有する電子写真感光体用基材の製造方法。
11. 電子写真感光体用基材として請求項７に記載の金属筒状体の製造方法によって製造された金属筒状体を準備する工程と、
    前記金属筒状体の外周面上に感光層を形成する工程と、
    を有する電子写真感光体の製造方法。