JPH07333877A

JPH07333877A - 電子写真感光体基体及びその洗浄方法

Info

Publication number: JPH07333877A
Application number: JP12535694A
Authority: JP
Inventors: Akira Ohira; 晃大平; Susumu Matsui; 晋松井
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】放置安定性が良く黒ポチ、黒スジ、局部的カ
ブリ等画像欠陥を無くす電子写真感光体基体及びその洗
浄方法の提供。【構成】バイトにより切削加工したアルミニウム系材
料からなる電子写真感光体基体の表面のイオン化ポテン
シャル(Ｉｐ)が3.95〜5.50eVであることを特徴とする電
子写真感光体基体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体基体及
びその洗浄方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真に用いられる感光体は、金属円
柱（主としてアルミニウム製）基体或いは導電性表面層
を有する基体上に、セレン等の光導電性感光層或いは有
機質の電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する単層ま
たは夫々を別層に積層した感光層が設けられ、必要に応
じ保護層、中間層等の各種補助層が加えられる。

【０００３】電子写真複写が普及し、かつ情報処理の重
要手段となるに従って故障のない高画質が求められ、帯
電、画像露光、現像、転写、クリーニング、定着或いは
現像剤、転写材等の機構、部材或いは素材については間
断のない改良、改善が行われている。

【０００４】電子写真感光体製造時において、感光層塗
布の前処理工程における導電性基体表面の洗浄が不充分
であったり、基体表面に疵、汚染があると、基体からの
電荷注入のブロッキング性が損なわれ画像欠陥を生じ、
画質が著しく低下する。

【０００５】このような電子写真感光体上に発生した欠
陥は、複写画像上にいわゆる黒ポチ、白ポチ、ハーフト
ーン画像のムラとなって現れ、画像品質に悪影響を与え
るから電子写真用感光体として実用に適さなくなる。

【０００６】この対策として基体表面と感光層の間に導
電性のバリア層を設け電荷の注入を抑える等の策が施さ
れるが、画像欠陥を消去することは困難である。

【０００７】基体の洗浄には特開平1-132788号、同1-27
1754号、同3-61390号等記載の如く、アルコール、フロ
ン、ハロゲン化炭化水素等の有機溶媒で、必要に応じ超
音波を用いて脱脂洗浄したり、特開平2-201373号、同2-
226157号、同3-215869号等記載の如くブラシ等の摺擦洗
浄にて行う方法、特開平1-130166号記載の如くオゾンを
用いる方法、特開平1-130161号記載の如くＵＶ照射をす
る方法、特開平4-336962号記載の如く微凍結粒噴射によ
る方法、特開平5-72758号、同5-150468号、特願平5-114
442号等記載の如く水系洗浄で行う方法等がある。

【０００８】しかしこれらの方法は、生産性、設備投資
あるいは安全性保守の点で問題があったり、カブリや黒
ポチがなくなってもなおスジ欠陥の発生があったり、過
剰な洗浄により基体自体に傷をつけてしまったり、ある
いはアルミニウム基体の切削後の放置期限や状態により
同じ洗浄を行ってみても不合格品が多発したりして今だ
満足のできる状態に至っていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、白
(黒)スジ、黒ポチ、かぶり等の画像欠陥が発生しない放
置安定性にすぐれた高清浄なアルミニウムの電子写真感
光体基体及びその洗浄方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究し
た結果、画像欠陥のない実写画像とアルミニウム基体の
Ｉｐ値との間に密接な関係があることを見出し本発明に
至ったものである。すなわち、本発明の上記課題は、下
記何れかの技術によって達成される。

【００１１】１）バイトにより切削加工したアルミニウ
ム系材料からなる電子写真感光体基体の表面のイオン化
ポテンシャル(Ｉｐ)が3.95〜5.50eVであることを特徴と
する電子写真感光体基体。

【００１２】２）アルミニウム系材料からなる電子写
真感光体基体の表面を洗浄剤液を用いて洗浄する方法に
おいて、該洗浄剤液が水系洗浄剤液であり、洗浄後の該
基体表面のイオン化ポテンシャル(Ｉｐ)を3.95〜5.50eV
にすることを特徴とする電子写真感光体基体の洗浄方
法。

【００１３】３）前記水系洗浄剤液の洗浄剤の主なる成
分がノニオン活性剤であることを特徴とする前記２記載
の電子写真感光体基体の洗浄方法。

【００１４】４）前記洗浄剤液のpＨが9.5〜14であるこ
とを特徴とする前記２又は３記載の電子写真感光体基体
の洗浄方法。

【００１５】以下、本発明を詳述する。

【００１６】本発明の電子写真感光体に用いられる導電
性支持体としては、特定のアルミニウム系材料を用い
る。このアルミニウム系材料はマグネシウム（Mg）0.1
〜３重量％、珪素（Si）0.01〜0.8重量％、鉄（Fe）0.0
1〜0.4重量％の添加成分を含有してなるアルミニウム系
合金である。更に好ましくはMg 0.2〜2.0％、Si 0.02〜
0.6％、Fe 0.02〜0.2％である。またその他の添加成分
として、銅（Cu）が０．０１重量％以下、その他の金属
が０．１重量％以下の割合で含有されていてもよい。

【００１７】添加成分であるマグネシウム（Mg）は、被
切削性の改善、機械的強度の向上に寄与する。またAl-M
g金属化合物は、孔食腐食を起こさず、全面腐食となる
ため、画像欠陥の原因とはならない。ただし、Mgの割合
が0.1重量％未満では、このような効果が充分には発揮
されない。逆にMgの割合が３重量％を超えるときは、M
g，Si相晶出、粒界腐食、応力腐食が促進される。

【００１８】添加成分である珪素（Si）は、機械的強度
の向上、耐腐食の改善に寄与する。ただし、Siの割合が
0.01重量％未満では、このような効果が充分には発揮さ
れない。逆にSiの割合が0.8重量％を超えるときは、粗
大Si相が析出し、表面欠陥となる。

【００１９】添加成分である鉄（Fe）は共存するアルミ
ニウムや珪素とFe-Al系をFe-Al-Si系の金属間化合物を
形成し、アルミニウムマトリックス中にハードスポット
として現れる。特にこのハードスポットは鉄含量0.4％
を界にして鉄が増加すると急激に増加し、例えば鏡面切
削加工等の際に悪影響を及ぼす。従って本発明のアルミ
ニウム合金における好ましい鉄含量は、0.4％以下さら
に好ましくは0.2％以下である。

【００２０】本発明で用いられるアルミニウム系材料か
らなるドラム状導電性支持体は一般に管状素材の表面を
バイト等により切削加工して仕上げられる。

【００２１】荒加工では通常の多結晶ダイヤモンド焼結
体が用いられるが、仕上げ加工では、単結晶ダイヤモン
ドバイトあるいは多結晶ダイヤモンドバイトが用いられ
る。

【００２２】一般的には前者を用いると表面粗さ（Ｒ）
が小さくなり（例えば0.02〜0.20μm Ｒmax）後者を用
いると、表面粗さ（Ｒ）が大きくなる（例えば0.20μm
〜1.0μm Ｒmax）ので用途に応じて選択する。

【００２３】この切削加工時には、通常切削液が使用さ
れる。この切削液は冷却作用、潤滑作用、洗浄作用等を
目的として使用されるものであり、具体的には石油系、
ポリブテン系、灯油系、白灯油系、水系エマルジョン
系、あるいは水系液等が使用される。また画像欠陥の発
生を防止するために、切削加工後に、洗浄剤液の存在下
で、超音波洗浄手段あるいはブラシや研磨剤等の接触式
の洗浄手段等の単独好ましくは併用により洗浄される。

【００２４】本発明で用いられる洗浄剤液は水系洗浄剤
が好ましく、水成分60wt％以上含有するものであり、水
成分以外のものとしては、界面活性剤、水溶性有機溶
媒、pＨ調整剤、各種添加剤等がある。

【００２５】これら水系洗浄剤液のpＨはアルカリ側す
なわちpＨ8.0〜14が良く、更に好ましくはpＨ9.5〜14が
良い。

【００２６】本発明で用いられる水系洗浄剤液中に含ま
れる界面活性剤としてはアニオン界面活性剤：例えばアルキルベンゼンスル
ホン酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩、アルカンスル
ホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、硫酸アル
キル塩、硫酸アルキルポリオキシエチレン塩等、カチオン界面活性剤：例えばアルキルアミン塩酸
塩、アシルアミノエチルジエチルアミン塩、アルキルト
リメチルアンモニウム塩、ヒドロキシエチルアルキルイ
ミダゾリン塩、アルキルポリオキシエチレンアミン等、ノニオン界面活性剤：例えばアルキルフェニルポリ
オキシエチレンエーテル、アルキルポリオキシエチレン
エーテル、アルキルポリオキシエチレン・ポリオキシプ
ロピレンエーテル、アルキルジメチルアミンオキシド
等、両性界面活性剤：例えばN-アルキルジメチルベタイ
ン、N-アルキルアミノプロピオン酸塩、N-アルキルスル
ホベタイン等があり、いづれも単独又は混合して使用す
ることができるが、洗浄面への影響が少ないという点で
ノニオン界面活性剤が好ましい。

【００２７】更に詳しく言えば、ポリオキシアルキレン
アルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェ
ノールエーテル、ポリオキシアルキレンアルキル脂肪酸
エステル、ポリオキシアルキレンアリルフェノールエー
テル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ソルビタン
脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレン等が好ましく、
そのなかでも平均ＨＬＢ４〜15の非イオン性界面活性剤
が特に優れた効果を発現する。ここで、ポリオキシアル
キレンとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイド又はブチレンオキサイドの重合体が好ましい。

【００２８】具体的には、サンウォッシュＬＨ（ライオ
ン社）、ビークリアＣＷ−5524（第一工業薬品社）ＳＥ
−40，−115，−120（ソニックフェロー社）等がある。

【００２９】本発明におけるイオン化ポテンシャル(Ｉ
ｐ)の測定方法は下記のごとく行った。

【００３０】〈イオン化ポテンシャル(Ｉｐ)測定方法〉
測定装置に理研計器(株)社製「表面分析装置ＡＣ−１」
を用いて行った。測定条件は、以下の通りである。

【００３１】光量＝50nＷ計数時間＝10sec 単位光量子数＝１×10¹¹ （サンプルの測定は５分以内にて実施）本測定法による
と洗浄前のアルミニウム基体、特に灯油系の切削油で切
削加工して得られたアルミニウム基体表面のＩｐは約3.
9である。

【００３２】本発明者らは基体のＩｐが3.9eV以下にな
るよう検討していたのであるがむしろ水系洗浄すること
によりＩｐが3.95〜5.50eVの高い値の方に対して、黒ポ
チ、白スジ、黒スジ、カブリ等のない、放置安定性にす
ぐれたアルミニウム基体を得ることができることを見い
出した。より詳しく述べると3.95〜5.50eVが良く、更に
好ましくは4.00〜4.50eVが良い。

【００３３】本発明に係る水系洗浄液を使用し、Ｉｐを
3.95〜5.50eVの範囲内に収めることにより、アルミニウ
ム基体洗浄から感光層塗布までの放置時間が長くなって
も、画像欠陥がない利点がある。

【００３４】本発明の方法により洗浄された電子写真感
光体基体は、電子写真複写機、ファクシミリ、デジタル
コピア、レーザープリンター等に用いられる電子写真感
光体を構成するために使用される。

【００３５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。

【００３６】実施例１アルミニウム基体〔日本軽金属製Ａ5805(5000系)〕を
単結晶ダイヤモンドバイトで灯油系切削液を用い鏡面旋
盤切削加工を施し、表面粗さRmax 0.09μmに表面加工さ
れた外径40mm、長さ270mmの電子写真感光体基体を得
た。この基体15本について以下の洗浄を行った。

【００３７】〈洗浄方法〉洗浄処理ステップ：第１槽→第２槽→第３槽→第４槽
（第１槽と第３槽においては超音波40KHZ 600Ｗ併用）第１槽〜第４槽までを下記温度、時間に設定し、各試料
を浸漬し洗浄した。これらの基体は感光体番号１）〜1
5）の基体として用いた。

【００３８】

【表１】

【００３９】尚、各界面活性剤としては、ソニックフェ
ロー製品は10％、ライオン製品（サンウォッシＬＨＩ）
は10％、第一工業製薬製品（ビークリアＣＷ−5524）は
10％水溶液を用いた。pＨ値とこれらの基体１）〜15）
のＩｐ測定値を表２に示す。

【００４０】上記の基体No.１〜15の電子写真感光体基
体を用いて、下記のようにして、中間層、キャリア発生
層（電荷発生層）、キャリア輸送層（電荷輸送層）を順
に積層して、機能分離型の２層構成の有機感光層を備え
た電子写真感光体番号１〜15を作製した。

【００４１】（１）中間層塗布溶剤として、トルエン9000mlと、2-ブタノン（ＭＥ
Ｋ）1000mlとを用い、バインダーとして「ＥＬＶＡＸ 4
260」（エチレン系樹脂、三井デュポンポリケミカル社
製）30ｇを用いて、電子写真感光体基体上に乾燥後の膜
厚が0.4μmの中間層を設けた。

【００４２】（２）電荷発生層塗布溶剤として2-ブタノン（ＭＥＫ）10000mlとを用
い、バインダー（溶液）として「ＫＲ−5260」（シリコ
ーン樹脂，信越化学工業社製）200ｇを用い、電荷発生
物質として下記構造式及び図１のＸ線回折スペクトルを
有するＹ型チタニルフタロシアニン200ｇを用いて、上
記中間層の上に乾燥後の膜厚が0.5μmの電荷発生層を設
けた。なお、塗布液は、サンドグラインダーにより２時
間分散して調製した。

【００４３】（３）電荷輸送層塗布溶剤として1,2-ジクロロエタンの10000mlを用い、
バインダーとして「ユーピロンＺ−200」（ポリカーボ
ネート樹脂，三菱瓦斯化学社製）2300ｇを用い、電荷輸
送物質として下記化構造式で表される化合物1400ｇを用
いて、上記電荷発生層の上に乾燥後の膜厚が20μmの電
荷輸送層を設けた。

【００４４】

【化１】

【００４５】〈性能テスト〉上記電子写真感光体番号１
〜15をＨＨ下（30℃，80RH％）、10日間放置した後コニ
カ(株)社製のレーザープリンター「ＬＰ3115」に搭載し
て、反転現像法によりＡ４サイズの普通紙に画像を形成
する実写テストを行い、下記のようにして画質、黒ポ
チ、黒スジを評価した。なお帯電電圧(Ｖ_H)は、黒ポ
チ、黒スジ、カブリが出やすいようにＶ_H＝500Ｖに設定
した。また、画質の評価は黒ポチおよびカブリの発生し
ない場合を◎、黒ポチが若干発生したがカブリのない場
合を○、黒ポチが若干発生し、端部にカブリが発生した
場合を△、黒ポチおよびカブリが発生した場合を×とし
た。

【００４６】以上の結果を次の表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】表２から明らかなように本発明の試料は比
較例に比して、黒ポチ、カブリの点で優れていることが
分かる。

【００４９】表２より洗浄後のＩｐが3.95未満のもの
は、放置後実写したところすべて黒ポチが多発しひどい
場合は黒ポチが集合し、しみ状の黒画像となった。

【００５０】尚、洗浄液のpＨは9.5〜14.0が好ましいこ
とが分かる。

【００５１】実施例２アルミニウム基体として、多結晶ダイヤモンドバイトに
て表面粗さRmax 0.5μmの粗面加工した基体を用いた以
外は実施例１と同様にして感光体番号（16）〜（30）を
作製し、評価した。Ｉｐの測定結果を表３に、実施例１
と同様にして実写評価した結果を表４に示す。

【００５２】

【表３】

【００５３】

【表４】

【００５４】表４から明らかなように同一洗浄剤であっ
ても、洗浄変化でＩｐが変化しＩｐ3.95eV以上で良好な
画質が得られていることが分かる。

【００５５】又、洗浄後のＩｐが3.95eV未満のものは放
置後の安定性が悪く、実写すると黒ポチが多発し、ひど
くなるとしみ状黒画像となった。上記の結果から明らか
なように同一洗浄剤であっても洗浄条件の変化でＩｐが
変化しＩｐ3.95eV以上で良好な画質が得られていること
が分かる。

【００５６】実施例１と２の実写画像より、黒ポチ，黒
スジ，カブリ等の各画像品質とＩｐとの関係をまとめて
みると表５に示す結果となった。○〜◎が合格レベルで
ある。

【００５７】

【表５】

【００５８】表５から明らかなように電子写真感光体基
体は、本発明の条件Ｉｐが3.95〜5.50eVにあれば、その
洗浄方法、洗浄剤、洗浄時間、洗浄温度等の条件、基体
の凹凸によらず良好な画像性能を得られることが分か
る。

【００５９】

【発明の効果】本発明により、電子写真感光体基体及び
その洗浄方法は放置安定性が良く黒ポチ、黒スジ、局部
的カブリ等の画像欠陥を無くす事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に用いたＹ型チタニルフタロシアニンの
Ｘ線回折スペクトル図を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バイトにより切削加工したアルミニウム
系材料からなる電子写真感光体基体の表面のイオン化ポ
テンシャル(Ｉｐ)が3.95〜5.50eVであることを特徴とす
る電子写真感光体基体。
【請求項２】アルミニウム系材料からなる電子写真感
光体基体の表面を洗浄剤液を用いて洗浄する方法におい
て、該洗浄剤液が水系洗浄剤液であり、洗浄後の該基体
表面のイオン化ポテンシャル(Ｉｐ)を3.95〜5.50eVにす
ることを特徴とする電子写真感光体基体の洗浄方法。
【請求項３】前記水系洗浄剤液の洗浄剤の主なる成分
がノニオン活性剤であることを特徴とする請求項２記載
の電子写真感光体基体の洗浄方法。
【請求項４】前記洗浄剤液のpＨが9.5〜14であること
を特徴とする請求項２又は３記載の電子写真感光体基体
の洗浄方法。