JPH05158257A - 電子写真感光体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 干渉縞等による画像欠陥のない且つ、洗浄液
として１，１，１−トリクロルエタン等の有機溶媒を使
用することのないデジタル用電子写真感光体を製造する
方法を提供する。 【構成】 電子写真感光体用導電性基体を２０〜９０kH
z の超音波を４．５〜４０分間照射下、該基体を３〜１
５回／分揺動させながら純水、イオン交換水、市水、又
は界面活性剤含有水中で洗浄し、乾燥後感光層を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデジタル用電子写真感光
体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル用電子写真感光体は円筒状、板
状、無端ベルト状の金属性基体に用途に応じた感光層を
形成したものである。

【０００３】これら金属性基体は用途に適した表面形状
が要求され、その表面には各種の切削加工乃至研摩加工
が施される。金属性基体としては、アルミニウム、アル
ミ合金が最適で、最も一般的に使用されている。

【０００４】基体の表面形状は、印字画像の高精細化の
ため、主に鏡面仕上げと呼ばれる切削加工が施されてい
る。しかしながら、表面が鏡面仕上げされている基体を
用いた感光体に露光すると、感光層で吸収されずに基体
表面まで達した光が基体表面で反射して、入射光と反射
光が干渉し、感光層内で光強度にムラが生じ、このため
感光体の表面電位にムラが生じ、印字画像に縞状のムラ
が出来る欠点がある。

【０００５】この様な干渉縞による画像品質の劣化現象
は、単一波長のレザーが走査するレザープリンターに顕
著である。

【０００６】干渉縞発生原理を図２を用いて説明する。
基体１の表面に形成された厚さｔの感光層７０に波長λ
の光イ，ロが露光される。この光イ，ロの光路長差Δ及
び位相差δは次の式で示される。

【０００７】 Δ＝（ｌ₁ ＋ｌ₂ ）−ｌ₂ ＝２ｎｔ／cos θ′−２ｎ′ｔ・sin θ・tan θ′ ＝（１− sin² θ′）×２ｎｔ／cos θ′＝２ｎｔ・cos θ′ … (1) δ＝２ｎｔ・cos θ′＋λ／２ … (2) 干渉縞の明、暗は次の式で示される。

【０００８】 （明） ２ｎｔ・cos θ′＝（２ｍ＋１）×λ／２ → ｎ＝２ｎｔ／λ＋１／２ （暗） ２ｎｔ・cos θ′＝２ｍ×λ／２ → ｍ＝２ｎｔ／λ 上述したような干渉縞の防止対策として、基体表面の仕
上精度を下げる、即ち粗面化することが提案されてい
る。

【０００９】例えば、基体表面にサンドブラスト加工を
施す、基体表面にアルマイト層を形成する、又は基体表
面にエッチング加工を施すことにより、基体表面に不均
一な凹凸を設ける。

【００１０】しかしながら、上述の方法を用いて特に単
一波長のレザーが走査するレザープリンターに顕著に現
れる干渉縞を防止するには、以下に述べるような欠陥を
生じる。

【００１１】基体表面の仕上精度下げた場合には、削り
跡の凸凹の大きさが現像用トナーの大きさと同じか、そ
れ以上であるので画像の解像度が低下する。

【００１２】サンドブラスト加工を施した場合には、サ
ンドブラスト材、主にアルミナ系の材料の砥粒を基体に
エアー等で吹き付けるので、基体にブラスト材が食い込
み、洗浄処理が困難で、残存するブラスト材はコピー画
像の欠陥の原因となる。

【００１３】アルマイト処理をした場合は、一定の厚み
のアルマイト層を形成するのに時間がかかるとともに、
アルマイト処理装置等の設置を必要とし、コスト高の要
因となる。

【００１４】エッチング加工の場合も、アルマイト処理
と同様にコスト高の要因となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】単一波長のレザーが走
査するレザープリンターなどに顕著に現われる干渉縞の
発生が抑制された、且つ画像解像度の高いデジタル用電
子写真感光体の製造方法の提供が強く望まれている。

【００１６】

【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、超音波照射下純水、イオン交換水、市水又は界面
活性剤含有水中に浸漬洗浄・濯ぎ処理し、乾燥処理後感
光層を形成することによって得られたデジタル用電子写
真感光体は干渉縞がなく、高品質の画像を形成すること
が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。

【００１７】

【作用】図１は本発明の洗浄方法の概略を示す図であ
る。

【００１８】（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・
イオン交換水又は市水、好ましくは界面活性剤が溶解し
た純水、イオン交換水又は市水の洗浄液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。

【００１９】（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２３，３３，４
３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。

【００２０】本発明で使用する界面活性剤としては特に
制限はないが、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−オレフィンなどの硫酸塩、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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】本発明における洗浄時間（浸漬時間）は、
１．５〜１０分間、好ましくは１．５〜５分間で、第２
〜第４の洗浄槽における浸漬時間もそれぞれ１〜１０分
間、好ましくは１．５〜５分間である。

【００２４】本発明において使用される超音波発振器の
周波数は２０〜９０kHz 、好ましくは２０〜５０kHz
で、超音波照射時間（洗浄工程及び濯ぎ工程の合計）は
４．５〜４０分間、好ましくは５〜２０分間である。

【００２５】洗浄及び濯ぎ処理中に超音波を発振する
と、定在波が発生する。即ち、行く波と反射して帰る波
とが干渉して強め合い、音圧（又は変位）の腹部と節部
が移動せず、一定の位置に存在する。

【００２６】図３より、定在波現象により音圧分布ｘ及
び変圧分布ｙの腹部及び節部であるａ及びｂゾーンはキ
ャビテーションが活発に発生する部分である。キャビテ
ーションとは、超音波発振器により発生した高周波の電
気振動が振動子８０（電気機械変換素子）で機械的振動
に変換され、液体中の該振動の伝達により超音波エネル
ギーが放射され、該エネルギーにより液体中内に発生す
る空洞（キャビティー）が生じたり消滅したりする現象
で、この空洞が消滅に近づくと約１，０００気圧という
非常に大きな圧力が発生する。

【００２７】このキャビティーション効果により、空洞
が破壊される際に水中内の基体表面の塵埃は吸収剥離さ
れる。特に、基体がアルミニウムのような表面硬度が３
０HV（ビッカース硬度）と比較的柔らかいと、基体表面
もこの空洞の破壊により凸凹が生ずる。凸凹の高低差は
０．３〜２μm 、好ましくは０．５〜１．０μm であ
る。

【００２８】基体表面にムラなく干渉縞防止の凸凹を設
けるためには、基体を上下に揺動させることが必要で、
揺動の回数は３〜１５回／分、好ましくは４〜６回／分
である。

【００２９】(iii）「乾燥工程」：濯ぎ処理が完了した
基体は、基体表面に水和物、水酸化物等が生成し易い温
純水又は温イオン交換水引上げ法が好ましい。

【００３０】温純水又は温イオン交換水の温度は３０〜
９０℃、好ましくは５０〜８０℃、より好ましくは６０
〜８０℃である。

【００３１】（iv）「感光層形成工程」：乾燥処理され
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、浸漬塗布方法、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。

【００３２】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の上に塗布
される。

【００３３】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
顔料などが挙げられる。

【００３４】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、増感剤などを含有し、乾燥膜厚５〜７
０μm となるように電荷発生層の上に塗布される。

【００３５】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、テトラシアノキノリジメタ
ン、プロマニル、クロラニル、ベンゾキノン等の電子受
容性物質などが挙げられる。

【００３６】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。

【００３７】本発明の製造方法で製造されたレザープリ
ンター等のデジタル用電子写真感光体は干渉縞等による
コピー画像上の欠陥もなく、製造コストの低いものであ
る。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。

【００３８】

【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。

【００３９】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。第１の洗浄槽の洗浄液として、ＣＷ−５５
２０（第一工業製薬（株）製）の５％イオン交換水溶液
を用い、第２〜４の洗浄槽の洗浄液として、イオン交換
水を用いた。第１の洗浄槽の洗浄液は２５℃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２
５℃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。

【００４０】次いで、濯ぎ工程の終了した基体を７０℃
の温イオン交換水に５分間浸漬した後引き上げて乾燥し
た。

【００４１】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、１００℃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、８０℃の温度で１時間乾燥した。

【００４２】Ａ液 β型銅フタロシアニン（東京化成（株）製）１０重量部
とポリビニルブチラール（エスレック ＢＭ−２，積水
化学（株）製）５重量部を１，２−ジメトキシエタン５
００重量部に加えボールミルにて１２時間粉砕・分散処
理して得られた液。

【００４３】Ｂ液 下記式のヒドラゾン系電荷輸送材１００重量部とポリカ
ーボネート樹脂（マービカン Ｅ−２０００，三菱ガス
化学（株）製）１００重量部をジクロルエタン８００重
量部に溶解して得られた液。

【００４４】

【化１】

【００４５】得られた電子写真感光体を回転用治具に装
着し、プリンター（ＪＸ−９５００、シャープ（株）
製）に搭載してプリントし画像評価を行なった。結果を
表１に示す。

【００４６】比較例１〜３ 第１乃至４槽の超音波照射時間を各０．５分間（比較例
１）、超音波周波数を１００kHz （比較例２）、超音波
照射下の基体の揺動を２回／分（比較例３）とした以外
は実施例１と同様の方法にて電子写真感光体を製造し
た。

【００４７】得られた電子写真感光体を実施例１と同様
の方法にて画像評価をした。結果を表１に示す。

【００４８】比較例４ 切削加工した円筒状基体を洗浄液として１，１，１−ト
リクロロエタンを用い、１分間浸漬洗浄し、３０分間蒸
気洗浄をして乾燥した以外は実施例１と同様の方法にて
電子写真感光体を製造した。

【００４９】得られた電子写真感光体を実施例１と同様
の方法にて画像評価をした。結果を表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【発明の効果】本発明の方法は、干渉縞等による画像欠
陥のない、且つ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、シミのないデジタル用電子写真感光
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を示す図である。

【図２】干渉縞発生原理の説明図である。

【図３】キャビテーション発生の説明図である。

【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 ５０ 乾燥室 ７０ 感光体 ８０ 振動子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新居 和幸 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 中井 隆生 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２０〜９
   ０kHz の超音波を４．５〜４０分間照射下、且つ該基体
   を３〜１５回／分揺動させながら純水、イオン交換水、
   市水又は界面活性剤含有水で洗浄・濯ぎ処理して水中で
   の超音波照射によるキャビテーション効果により該導電
   性基体表面に高低差が０．３〜２μmの凹凸を形成し、
   乾燥処理後感光層を形成することを特徴とするデジタル
   用電子写真感光体の製造方法。