【技术领域】
本发明涉及金属筒状体的制造方法、电子照相感光体用基材的制造方法、电子照相感光体的制造方法和冲压加工用金属块。
背景技术:
以往,作为电子照相方式的成像装置,使用电子照相感光体(下文中有时称为“感光体”)依次进行充电、曝光、显影、转印、清洁等工序的装置是众所周知的。
作为电子照相感光体,下述感光体是广为人所知的:在铝等具有导电性的支持体上层积通过曝光产生电荷的电荷产生层与传输电荷的电荷传输层而成的功能分离型感光体、同一层可发挥出电荷产生功能和电荷传输功能的单层型感光体。
关于作为电子照相感光体的导电性支持体的圆筒状基材的制造方法,例如广为人知的有对于铝等管坯的外周面进行切削并调整厚度、表面粗糙度等的方法。
另一方面,作为低成本地批量生产厚度薄的金属制容器等的方法,对于配置在锻模(凹模)中的金属块(金属坯(スラグ))利用冲头(パンチ)施加冲击(冲压)来成型为筒状体的冲压加工是众所周知的。
例如,在专利文献1中公开了“一种有底容器的制造方法,在该方法中,将金属坯等塑性材料装在锻模内腔内,通过使相对于上述锻模可移动地设置的冲头挤压上述金属坯而使其塑性变形为有底状容器,该方法的特征在于,其具备下述工序:利用上述锻模和冲头使其塑性变形为规定深度的中间容器的第1工序;对第1工序中得到的中间容器进行加热的第2工序;对于利用该第2工序加热后的中间容器进行清洗的第3工序;在利用第3工序清洗后的中间容器上涂布油类的第4工序;对于利用第4工序涂布油类后的中间容器进行干燥的第5工序;以及使利用第5工序干燥后的中间容器进一步发生塑性变形而使其形成最终深度的容器的第6工序。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开2008-132503号公报
技术实现要素:
【发明所要解决的课题】
本发明的目的在于提供一种金属筒状体的制造方法,其中,与将凹凸的平均间距sm小于100μm或大于220μm的面作为底面对于金属块实施冲压加工来制造金属筒状体的情况相比,可抑制外周面的凹部的发生。
【解决课题的手段】
为了达成上述目的,本申请提供下述技术方案。
第1技术方案为一种金属筒状体的制造方法,其中,该制造方法具有下述工序:准备工序,准备具有凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的至少1个面的金属块;润滑剂赋予工序,对上述金属块的上述面赋予润滑剂;以及冲压加工工序,通过将涂布有上述润滑剂的上述面作为底面,对上述金属块实施冲压加工,由此成形为筒状体。
第2技术方案为第1技术方案所述的金属筒状体的制造方法,其中,上述润滑剂为固体润滑剂。
第3技术方案为第1或第2技术方案所述的金属筒状体的制造方法,其中,上述金属块含有铝。
第4技术方案为第1技术方案所述的金属筒状体的制造方法,其中,上述金属块含有90.0重量%以上的铝。
第5技术方案为第1技术方案所述的金属筒状体的制造方法,其中,上述金属块含有93.0重量%以上的铝。
第6技术方案为第1技术方案所述的金属筒状体的制造方法,其中,上述金属块含有95.0重量%以上的铝。
第7技术方案为第1~6技术方案中任一项所述的金属筒状体的制造方法,其中,上述准备工序包括下述工序:通过对金属块的至少1个面实施喷丸加工,来制作上述具有凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的面的金属块。
第8技术方案为第1~7技术方案中任一项所述的金属筒状体的制造方法,其中,上述金属块的上述面的最大高度ry为10μm以上30μm以下。
第10技术方案为第1~9技术方案中任一项所述的金属筒状体的制造方法,其中,在上述润滑剂赋予工序中,以0.5mg/cm2以上1.5mg/cm2以下的量对于上述金属块的上述面赋予上述润滑剂。
第11技术方案为第1~9技术方案中任一项所述的金属筒状体的制造方法,其中,在上述润滑剂赋予工序中,以0.5mg/cm2以上1.0mg/cm2以下的量对于上述金属块的上述面赋予上述润滑剂。
第12技术方案为第1~9技术方案中任一项所述的金属筒状体的制造方法,其中,在上述润滑剂赋予工序中,以0.6mg/cm2以上0.9mg/cm2以下的量对于上述金属块的上述面赋予上述润滑剂。
第13技术方案为第1~12技术方案中任一项所述的金属筒状体的制造方法,其中,在上述冲压加工工序之后具有对于上述筒状体实施减薄拉深加工(しごき加工)的减薄拉深加工工序。
第14技术方案为一种冲压加工用金属块,其中,该金属块具有凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的面。
第15技术方案为第14技术方案所述的冲压加工用金属块,其中,上述面的最大高度ry为10μm以上30μm以下。
第16技术方案为一种电子照相感光体用基材的制造方法,其中,该制造方法具有利用第13技术方案所述的金属筒状体的制造方法制造电子照相感光体用基材的工序。
第17技术方案为一种电子照相感光体的制造方法,其中,该制造方法具有下述工序:准备利用第13技术方案所述的金属筒状体的制造方法制造的金属筒状体作为电子照相感光体用基材的工序;以及在上述金属筒状体外周面上形成感光层的工序。
【发明的效果】
根据第1、2、3、4、5、6或7的技术方案,提供了一种如下金属筒状体的制造方法:与将凹凸的平均间距sm小于100μm或大于220μm的面作为底面实施冲压加工来制造金属筒状体的情况相比,可抑制外周面的凹部的发生的金属筒状体。
根据第8或9的技术方案,可提供一种如下金属筒状体的制造方法:与上述金属块的上述面的最大高度ry大于30μm的情况相比,外周面的凹部的尺寸小的金属筒状体。
根据第10、11或12的技术方案,可提供一种如下金属筒状体的制造方法:与在上述润滑剂赋予工序中以大于1.5mg/cm2的量对于上述金属块的上述面赋予上述润滑剂的情况相比,外周面的凹部的尺寸小的金属筒状体。
根据第13技术方案,可提供一种如下金属筒状体的制造方法:与将凹凸的平均间距sm小于100μm或大于220μm的面作为底面实施冲压加工(インパクトプレス加工)、之后实施减薄拉深加工(しごき加工)来制造金属筒状体的情况相比,可抑制外周面的凹部的发生的金属筒状体。
根据第14技术方案,可提供一种能够制造如下金属筒状体的冲压加工用金属块:与全部面的凹凸的平均间距sm小于100μm或大于220μm的冲压加工用金属块相比,可抑制冲压加工所致的外周面的凹部的发生的金属筒状体。
根据第15技术方案,可提供一种能够制造如下金属筒状体的冲压加工用金属块:与凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的面的最大高度ry大于30μm的情况相比,冲压加工所致的外周面的凹部的尺寸小的金属筒状体。
根据第16技术方案,可提供一种如下电子照相感光体用基材的制造方法:作为电子照相感光体用基材,与将凹凸的平均间距sm小于100μm或大于220μm的面作为底面对于金属块实施冲压加工、之后实施减薄拉深加工来制造金属筒状体的情况相比,可抑制外周面的凹部的发生。
根据第17技术方案,可提供一种如下电子照相感光体的制造方法:作为电子照相感光体用基材,与将凹凸的平均间距sm小于100μm或大于220μm的面作为底面对于金属块实施冲压加工、之后实施减薄拉深加工来制造金属筒状体、并在上述金属筒状体外周面上形成感光层来制造电子照相感光体的情况相比,可抑制由金属筒状体外周面存在的凹部产生的色调剂图像的点缺陷的发生。
【附图说明】
图1是表示本实施方式的金属筒状体的制造方法中的冲压加工的一例的示意图。
图2是表示本实施方式的金属筒状体的制造方法中的拉拔加工(絞り加工)和减薄拉深加工的一例的示意图。
图3是表示利用本实施方式的电子照相感光体的制造方法制造的电子照相感光体的构成的一例的示意性局部截面图。
图4是表示成像装置的一例的示意性结构图。
图5是表示成像装置的另一例的示意性结构图。
【符号说明】
1底涂层、2电荷产生层、3电荷传输层、4a,4b圆筒体(金属筒状体的一例)、4圆筒状基材(金属筒状体的一例)、5感光层、6保护层、7电子照相感光体、8充电装置、9曝光装置、11显影装置、13清洁装置、14润滑剂、30金属坯(金属块)、40转印装置、50中间转印体、100成像装置、120成像装置、131清洁刮刀、132纤维状部件(卷状)、133纤维状部件(平刷状)、300处理盒
【具体实施方式】
下面参照所附的附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,在附图中,对于具有相同功能的要素附以相同符号,省略重复的说明。
[金属筒状体的制造方法]
本实施方式的金属筒状体的制造方法具有下述工序:准备工序,准备具有凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的至少1个面的金属块;
润滑剂赋予工序,对上述金属块的上述面赋予润滑剂;以及
冲压加工工序,将涂布有上述润滑剂的上述面作为底面,对上述金属块实施冲压加工,由此成形为筒状体。
在一般的冲压加工中,例如,将铝等金属块(下文中有时称为“金属坯”)配置在圆形的凹模中,利用圆柱状的凸模以高压捶打(叩く),沿着模具成型为圆筒体。
例如,在利用冲压加工制造电子照相感光体用圆筒状基材的情况下,在利用冲压加工进行圆筒状铝管的成型后,利用减薄拉深加工调整内外径、圆筒度和正圆度,进一步在圆筒体的外周面形成感光层等来制造电子照相感光体。
但是,在利用冲压加工形成圆筒体时,在圆筒体的表面可能在特定位置产生小凹陷,凹陷的个数也有个体差异。若将在具有多个这样的凹陷的圆筒体的外周面形成感光层等而制造出的电子照相感光体设置在成像装置中进行色调剂图像的形成,则根据在圆筒体的外周面存在的凹陷的尺寸,可能会对输出图像带来影响、以点缺陷的形式表现出。
作为利用冲压加工制造圆筒体的情况下产生凹陷的原因,可认为是由于,尽管对进行冲压加工之前的金属坯的表面涂布润滑剂,但若在所涂布的润滑剂的均匀性低的状态下实施冲压加工,在例如金属坯表面存在直径为15μm左右的龟裂的情况下,会形成扩大为200μm左右的凹陷。
与此相对,利用本实施方式的金属筒状体的制造方法,能够制造出外周面的凹陷产生受到抑制的金属筒状体。其理由考虑如下。
在本实施方式的金属筒状体的制造方法中,使用具有凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的至少1个面的金属坯。在对该金属坯的面赋予润滑剂时,润滑剂容易进入到在赋予了润滑剂的面上所存在的凹部中,润滑剂的附着性提高,能够高均匀性地赋予润滑剂。
并且可认为,通过将被赋予了润滑剂的金属坯的面作为底面实施冲压加工,冲压加工前的金属坯的底面的一部分作为筒状体的外周面被拉长。此时,由于润滑剂被高均匀性地赋予至金属坯的底面,因而,通过冲压加工,金属坯的底面部分被高均匀性地拉长,筒状体的外周面的凹陷的产生和凹部的扩大受到抑制。
下面,作为本实施方式的金属筒状体的制造方法的一例,对于制造电子照相感光体用圆筒状基材的情况进行具体说明。
在利用本实施方式的金属筒状体的制造方法例如制造电子照相感光体的圆筒状基材的情况下,优选进行下述工序:准备工序,准备具有凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的至少1个面的金属坯;润滑剂赋予工序,对上述金属坯的上述面赋予润滑剂;冲压加工工序,将赋予了上述润滑剂的上述面作为底面对上述金属坯实施冲压加工,从而成型为筒状体;以及减薄拉深加工工序,对筒状体的外周面实施减薄拉深加工。下面对各工序进行具体说明。
<准备工序>
在准备工序中,准备具有凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的至少1个面的金属坯。
金属坯的材料、形状、尺寸等根据所制造的金属筒状体的用途进行选择即可。
在制造构成电子照相感光体的圆筒状基材的情况下,适于使用铝制或铝合金制的圆盘状或圆柱状的金属坯。
需要说明的是,根据所制造的金属筒状体的用途,也可以使用椭圆柱状、四棱柱状等的金属坯。
作为金属坯中含有的铝合金,可以举出除了铝以外还含有例如si、fe、cu、mn、mg、cr、zn、ti等的铝合金。
在制造电子照相感光体的圆筒状基材的情况下使用的金属坯中含有的铝合金优选为所谓的1000系合金。
从加工性的观点出发,金属坯的铝含量(铝纯度:重量比)优选为90.0%以上、更优选为93.0%以上、进而更优选为95.0%以上。
对于金属坯的制作方法并无限定,例如在使用圆柱状或圆盘状的金属坯的情况下,可以举出下述方法:将在长度方向交叉的截面为圆形的棒状金属材料按照相当于金属坯的高度(厚度)的长度进行切断的方法;将具有相当于金属坯的高度(厚度)的厚度的金属板冲切成圆形状的方法;等等。
金属坯为柱状或圆盘状,1个面(端面)形成进行冲压加工时的底面(与利用凸模进行捶打的面相反侧的面,下文中有时称为“金属坯底面”)。在本实施方式中,准备在冲压加工中作为底面的面的凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的金属坯即可。关于凹凸的平均间距sm,由粗糙度曲线在其平均线的方向上仅截取基准长度,求出对应于1个峰和与其相邻的1个谷的平均线的长度之和,将平均值以毫米(mm)表示,该数值为凹凸的平均间距sm。本实施方式中使用的金属坯的面上的凹凸的平均间距sm的测定按照jisb0601(1994年度版)来进行。
另外,在冲压加工中作为底面的金属坯的面(凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的面)的最大高度ry优选为10μm以上30μm以下。关于最大高度ry,由粗糙度曲线在其平均线的方向仅截取基准长度,在粗糙度曲线的纵向放大倍数的方向测定该截取部分的峰顶线和谷底线的间距,将该值以微米(μm)表示,该数值为最大高度ry。本实施方式中使用的金属坯的面的最大高度ry的测定按照jisb0601(1994年度版)来进行。
通过使金属坯底面的最大高度ry处于上述范围,润滑剂容易附着在金属坯底面,能够提高润滑剂的涂布均匀性,另外,能够将通过冲压加工得到的筒状体的外周面的凹部的最大径抑制得很小。
从这方面出发,金属坯底面的最大高度ry更优选为10μm以上30μm以下、特别优选为10μm以上20μm以下。
对于使金属坯底面的凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的方法没有特别限定,优选对通过上述那样的金属板的冲切等得到的金属坯底面实施喷丸加工使其为上述范围内。所谓喷丸为下述的加工方法:通过对被处理面投射钢铁或非铁金属的颗粒进行碰撞,以实现基于塑性变形的加工固化或压缩残余应力的赋予。
在对金属坯底面实施喷丸加工的情况下,可以根据金属坯的材质等对条件进行设定,以使得金属坯底面的凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的范围内、进一步优选使得最大高度ry为10μm以上30μm以下。
喷丸加工产生的金属坯底面的sm、ry等的表面粗糙度可以通过投射材料的材质、粒径以及形状、投射压、投射时间、投射距离(由喷丸装置的投射口到金属坯的平面(被处理面)的距离)等来控制。
作为本实施方式中的喷丸加工中所使用的投射材料,可以举出锆石、玻璃、不锈钢等。
投射材料优选为球状或接近于球状的形状,作为粒径,从使金属坯底面的凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下的观点出发,优选为10μm以上100μm以下、更优选为10μm以上50μm以下。
另外,投射压越高、投射时间越长、投射距离越近,各sm、ry等的表面粗糙度越倾向于增大,可以根据金属坯的材质、目标表面粗糙度等对各条件进行选择。
作为进行喷丸加工的装置没有特别限定,例如,通过使用具备使实施喷丸加工的被处理体旋转的机构的装置在使金属坯旋转的同时将投射材料投射到金属坯底面,能够提高表面粗糙度(sm、ry等)的均匀性。
<润滑剂赋予工序>
在润滑剂赋予工序中,对上述金属坯的上述面赋予润滑剂。
本实施方式中使用的润滑剂可以根据金属坯的材质、所制造的筒状体进行选择,从处理性、被涂布面的保持性、涂布均匀性等观点出发,优选固体润滑剂、更优选粉体状。本实施方式中使用的固体润滑剂优选在常温(20℃)下为固体状,例如可以举出油酸铅、油酸锌、油酸铜、硬脂酸锌、硬脂酸铁、硬脂酸镁、硬脂酸铁、硬脂酸铜、棕榈酸铁、棕榈酸铜、肉豆蔻酸锌等脂肪酸金属盐;聚偏二氟乙烯、聚三氟乙烯、四氟乙烯之类的氟系树脂等。硬脂酸锌不仅润滑性优异、而且涂布性也优异,是特别优选的。
对于金属坯底面赋予润滑剂的方法没有限定,可以根据所使用的润滑剂的性状、赋予润滑剂的金属坯底面的尺寸等选择赋予方法。例如,在使用固体润滑剂的情况下,可以通过利用刷在金属坯底面涂布固体润滑剂从而高均匀性地赋予润滑剂。
对于金属坯底面赋予润滑剂的量根据润滑剂的种类等而不同,赋予至金属坯底面的润滑剂的量若过少,则在冲压加工后的筒状体的外周面存在的凹部的数目或尺寸可能增加;若赋予至金属坯底面的润滑剂的量过多,则可能招致冲压加工时的作业性的降低或成本的增大。从这方面出发,对于金属坯底面赋予的润滑剂的量优选为0.5mg/cm2以上1.5mg/cm2以下、更优选为0.5mg/cm2以上1.0mg/cm2以下、特别优选为0.6mg/cm2以上0.9mg/cm2以下。
<冲压加工工序>
在冲压加工工序中,将赋予了上述润滑剂的上述面作为底面,对于上述金属坯实施冲压加工,从而成型为筒状体。
图1表示对金属坯实施冲压加工而成型为圆筒状的工序的一例。
在圆柱状的金属坯30的端面(金属坯底面)涂布润滑剂,如图1(a)所示配置在设于锻模(凹模)20的圆形孔24中。此处,凹凸的平均间距sm为100μm以上220μm以下,将赋予了固体润滑剂的端面作为底面,将金属坯30配置在锻模20中。
接下来,如图1(b)所示,将配置在锻模20中的金属坯30利用圆柱状的冲头(凸模)21压制。由此,金属坯30按照覆盖冲头21的周围的方式从锻模20的圆形孔中伸展为圆筒状并成型。此时,冲压加工前的金属坯30的底面的一部分伸展为圆筒体4a的外周面,金属坯30的底面的表面粗糙度反映为圆筒体4a的外周面的表面粗糙度。
在成型后,如图1(c)所示,通过拉起冲头21穿过剥离器22的中央孔23,将冲头21拉起,得到圆筒状的成型体(圆筒体)4a。
通过如此实施冲压加工,抑制外周面处的凹部的发生。通过加工固化提高硬度,制造厚度薄且硬度高的圆筒状的成型体(圆筒体)4a。
需要说明的是,对于圆筒体4a的厚度没有特别限定,例如在作为电子照相感光体用圆筒状基材进行制造的情况下,从在保持硬度的情况下利用后述的减薄拉深加工加工成例如0.2mm以上0.9mm以下的厚度的观点出发,通过冲压加工进行成型的圆筒件4a的厚度优选为0.4mm以上0.8mm以下、更优选为0.4mm以上0.6mm以下。
<减薄拉深加工工序>
在减薄拉深加工工序中,对于通过冲压加工工序成型后的圆筒体实施减薄拉深加工,调整内外径、圆筒度、正圆度等。
需要说明的是,在应用本实施方式的金属筒状体的制造方法制造电子照相感光体的圆筒状基材的情况下进行减薄拉深加工工序,但考虑所制造的金属筒状体的目的根据需要来进行减薄拉深加工工序即可。
具体地说,对于通过冲压加工成型后的圆筒体4a,根据需要如图2(a)所示,利用圆柱状的冲头31从内部塞入到锻模32中来实施拉拔加工(絞り加工)使直径减小,之后如图2(b)所示,进一步塞入到直径减小的锻模33之间实施减薄拉深加工。需要说明的是,可以在不经拉拔加工的情况下实施减薄拉深加工,也可以分成数个阶段进行减薄拉深加工。根据减薄拉深加工的次数来调整圆筒体4b的厚度。
另外,可以在实施减薄拉深加工之前实施退火使应力释放。
关于减薄拉深加工后的圆筒体4b的厚度,从确保作为电子照相感光体用基材的硬度的方面考虑,优选为0.2mm以上0.9mm以下、更优选为0.4mm以上0.6mm以下。
如此,在本实施方式中,在通过冲压加工进行圆筒体4a的成型后,通过实施减薄拉深加工,可得到外周面的凹部少、厚度薄、重量轻、并且硬度高的圆筒状基材。
根据本实施方式的金属筒状体的制造方法,由于可抑制外周面的凹部的发生,因而能够制作出品质为利用切削工法制作的基材的同等以上的圆筒状基材,在批量生产金属筒状体的情况下,还能够省略自动表面检査。
需要说明的是,在感光体被用于激光打印机的情况下,作为激光的振荡波长,优选为350nm以上850nm以下,波长越短,分辨率越优异。对于圆筒状基材的表面而言,为了防止照射激光时产生的干涉条纹,优选进行粗面化使表面粗糙度ra为0.04μm以上0.5μm以下。ra为0.04μm以上时,可得到抗干涉效果;另一方面,ra为0.5μm以下时,可有效地抑制画质变粗的倾向。
需要说明的是,在光源中使用非干涉光的情况下,不特别需要抗干涉条纹的粗面化,可防止圆筒状基材表面的凹凸所致的缺陷的发生,因而适于更长寿命化。
作为粗面化的方法,可以举出下述方法:通过将研磨剂悬浮在水中并吹喷到圆筒状基材上来进行的湿式珩磨处理;将圆筒状基材压接在旋转的磨石上并连续地进行磨削加工的无心磨削处理;阳极氧化处理;或者形成含有有机或无机半导电性颗粒的层的方法;等等。
关于阳极氧化处理,通过将铝作为阳极在电解质溶液中进行阳极氧化而在铝表面形成氧化膜。作为电解质溶液,可以举出硫酸溶液、草酸溶液等。但是,维持处理后的状态的多孔质阳极氧化膜为化学活性膜,容易被污染,环境所致的电阻变动也很大。因此,对于阳极氧化膜而言,优选进行基于加压水蒸气或沸腾水(也可以加入镍等的金属盐)的处理,利用基于微细孔水合反应的体积膨胀进行填塞,进行变为更稳定的水合氧化物的封孔处理。
阳极氧化膜的膜厚例如优选为0.3μm以上15μm以下。该膜厚处于上述范围内时,倾向于发挥出针对注入的阻隔性,并且倾向于抑制由于反复使用所致的残余电位的上升。
在圆筒状基材的外周面可以实施基于酸性处理液的处理或者勃姆石处理。
关于基于酸性处理液的处理,使用含有磷酸、铬酸和氟酸的酸性处理液如下实施。关于酸性处理液中的磷酸、铬酸和氟酸的混合比例,优选磷酸为10重量%以上11重量%以下的范围、铬酸为3重量%以上5重量%以下的范围、氟酸为0.5重量%以上2重量%以下的范围、这些酸整体的浓度为13.5重量%以上18重量%以下的范围。处理温度为42℃以上48℃以下,通过保持高处理温度,处理更迅速、且可形成厚覆膜。覆膜的膜厚优选为0.3μm以上15μm以下。
勃姆石处理通过将圆筒状基材在90℃以上100℃以下的纯水中浸渍5分钟以上60分钟以下、或者与90℃以上120℃以下的加热水蒸气接触5分钟以上60分钟以下来进行。覆膜的膜厚优选为0.1μm以上5μm以下。也可以进一步使用己二酸、硼酸、硼酸盐、磷酸盐、邻苯二甲酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐等覆膜溶解性低的电解质溶液对其进行阳极氧化处理。
[电子照相感光体的制造方法]
本实施方式的电子照相感光体的制造方法具有下述工序:准备利用上述本实施方式的金属筒状体的制造方法制造的金属筒状体作为电子照相感光体用基材的工序;以及在上述金属筒状体外周面上形成感光层的工序。
图3是表示利用本实施方式的电子照相感光体的制造方法制造的电子照相感光体的层构成的一例的示意性局部截面图。图3所示的电子照相感光体7a具有在圆筒状基材4上依序层积底涂层1、电荷产生层2和电荷传输层3而成的结构,电荷产生层2和电荷传输层3构成感光层5。
需要说明的是,电子照相感光体并不限于图3所示的层构成,例如也可以在感光层上进一步形成作为最外层的保护层。另外,底涂层1不一定必须设置,也可以为电荷产生层2与电荷传输层3的功能一体化的单层型感光层。
[成像装置(和处理盒)]
本实施方式的成像装置具备:电子照相感光体;对电子照相感光体的表面进行充电的充电手段;在充电后的电子照相感光体的表面形成静电潜像的静电潜像形成手段;利用包含色调剂的显影剂对于在电子照相感光体的表面形成的静电潜像进行显影以形成色调剂图像的显影手段;以及将色调剂图像转印至记录介质的表面的转印手段。并且,作为电子照相感光体,适用通过上述本实施方式的电子照相感光体的制造方法制造的电子照相感光体。
本实施方式的成像装置可应用下述公知的成像装置:具备将转印到记录介质表面的色调剂图像定影的定影手段的装置;将在电子照相感光体表面形成的色调剂图像直接转印至记录介质的直接转印方式的装置;将在电子照相感光体表面形成的色调剂图像一次转印到中间转印体的表面、将转印到中间转印体表面的色调剂图像二次转印到记录介质表面的中间转印方式的装置;具备在色调剂图像转印后对于充电前的电子照相感光体表面进行清洁的清洁手段的装置;具备在色调剂图像转印后在充电前对于电子照相感光体表面照射除电光进行除电的除电手段的装置;具备用于提高电子照相感光体的温度、降低相对温度的电子照相感光体加热部件的装置;等等。
在中间转印方式的装置的情况下,转印手段例如可应用具有将色调剂图像转印至表面的中间转印体、将在电子照相感光体表面形成的色调剂图像一次转印至中间转印体表面的一次转印手段、以及将转印至中间转印体表面的色调剂图像二次转印至记录介质表面的二次转印手段的构成。
需要说明的是,在本实施方式的成像装置中,例如具备电子照相感光体的部分可以为相对于成像装置可拆装的替换盒结构(处理盒)。作为处理盒,适于使用例如具备本实施方式的电子照相感光体的处理盒。需要说明的是,在处理盒中,除了电子照相感光体以外,还可以具备例如选自由充电手段、静电潜像形成手段、显影手段、转印手段组成的组中的至少1者。
下面示出本实施方式的成像装置的一例,但并不意味着限定于此。需要说明的是,对于图中示出的主要部分进行说明,对于其他部分省略其说明。
图4为示出本实施方式的成像装置的一例的示意性构成图。
如图4所示,本实施方式的成像装置100具备:具备电子照相感光体7的处理盒300;曝光装置9(静电潜像形成手段的一例);转印装置40(一次转印装置);以及中间转印体50。需要说明的是,在成像装置100中,曝光装置9被配置在可由处理盒300的开口部对电子照相感光体7进行曝光的位置,转印装置40被配置在隔着中间转印体50与电子照相感光体7对置的位置,中间转印体50的一部分与电子照相感光体7接触来进行配置。尽管未图示,但也具有将转印至中间转印体50的色调剂图像转印至记录介质(例如纸张)的二次转印装置。需要说明的是,中间转印体50、转印装置40(一次转印装置)以及二次转印装置(未图示)相当于转印手段的一例。
图4中的处理盒300在外壳内一体地承载有电子照相感光体7、充电装置8(充电手段的一例)、显影装置11(显影手段的一例)以及清洁装置13(清洁手段的一例)。清洁装置13具有清洁刮刀(清洁部件的一例)131,清洁刮刀131按照与电子照相感光体7的表面接触的方式进行配置。需要说明的是,清洁部件也可以不是清洁刮刀131的方式而可以为导电性或绝缘性的纤维状部件,其可以单独或与清洁刮刀131合用。
需要说明的是,在图4中,作为成像装置,示出了具备将润滑材料14供给至电子照相感光体7表面的纤维状部件132(卷状)以及辅助清洁的纤维状部件133(平刷状)的示例,这些部件可根据需要进行配置。
图5为示出本实施方式的成像装置的另一例的示意性构成图。
图5所示的成像装置120为搭载有4个处理盒300的串联式多色成像装置。在成像装置120中,4个处理盒300各自並列地配置在中间转印体50上,形成每1色使用1个电子照相感光体的构成。需要说明的是,成像装置120除了为串联方式以外,具有与成像装置100同样的构成。
需要说明的是,在上述实施方式的说明中,主要对利用本实施方式的金属筒状体的制造方法制造电子照相感光体用圆筒状基材的情况进行了说明,但本实施方式的金属筒状体的制造方法并不限定于电子照相感光体用圆筒状基材的制造。本实施方式的金属筒状体的制造方法例如可适用于成像装置中的充电辊、转印辊等圆筒状基材的制造,例如可适用于电容器壳、电池壳、万能笔等成像装置以外的圆筒体的制造。
【实施例】
下面对本发明的实施例进行说明,但本发明并不限于以下实施例。
【圆筒管的制作]
<比较例1>
对于厚度为15mm的铝板进行冲切加工,准备直径34mm、厚度15mm的铝制圆柱状金属坯。利用表面粗糙度测定仪(surfcom、东京精密社制造)对于金属坯端面的表面粗糙度进行测定,结果凹凸的平均间距sm为50μm,最大高度ry为18μm。
利用刷在金属坯的端面涂布粉体润滑剂硬脂酸锌。固体润滑剂的涂布量为0.3mg/cm2。将涂布有固体润滑剂的端面作为底面对该金属坯进行冲压加工,从而成型为直径34mm、长度150mm的圆筒状。
对于所得到的圆筒管的外周面使用自动表面检査机制作凹部的分布,使用激光显微镜基于凹部分布测定凹部的数目和尺寸,结果确认到最大径为200μm以上的凹部为10个以上。
<实施例1>
对于厚度为15mm的铝板进行冲切加工,准备直径34mm、厚度15mm的铝制圆柱状金属坯,利用喷丸装置(不二制作所制社制造)在下述条件下对于金属坯的端面实施喷丸加工。
投射材料:不二制作所制锆石400(中心粒径60μm)
投射压:0.3mpa
投射时间:10秒
投射距离:150mm
金属坯转速:40rpm
利用表面粗糙度测定仪(surfcom、东京精密社制造)对于实施了上述喷丸加工的金属坯端面的表面粗糙度进行测定,结果凹凸的平均间距sm为140μm、最大高度ry为23μm。
利用刷对于实施了喷丸加工的金属坯的端面赋予粉体润滑剂硬脂酸锌,结果涂布量为0.8mg/cm2,高均匀性地进行了涂布。将涂布了固体润滑剂的端面作为底面对该金属坯进行冲压加工,从而成型为直径34mm、长度150mm的圆筒状。
对于所得到的圆筒管e1的外周面使用自动表面检査机制作凹部的分布,使用激光显微镜基于凹部分布测定凹部的数目和尺寸,结果与比较例1中制造的圆筒管相比,凹部的数目减少约90%,最大凹部的的尺寸为约100μm。
<实施例2>
对于厚度为15mm的铝板进行冲切加工,准备直径34mm、厚度15mm的铝制圆柱状金属坯,利用喷丸装置(不二制作所制社制造)在下述条件下(在实施例1的条件中将投射压变更为0.5mpa)对于金属坯的端面实施喷丸加工。
投射材料:不二制作所制锆石400(中心粒径60μm)
投射压:0.5mpa
投射时间:10秒
投射距离:150mm
金属坯转速:40rpm
利用表面粗糙度测定仪(surfcom、东京精密社制造)对于实施了上述喷丸加工的金属坯端面的表面粗糙度进行测定,结果凹凸的平均间距sm为220μm、最大高度ry为38μm。
利用刷对于实施了喷丸加工的金属坯的端面赋予粉体润滑剂硬脂酸锌,结果涂布量为1.0mg/cm2,高均匀性地进行了涂布。将涂布了固体润滑剂的端面作为底面对该金属坯进行冲压加工,从而成型为直径34mm、长度150mm的圆筒状。
对于所得到的圆筒管e2的外周面使用自动表面检査机制作凹部的分布,使用激光显微镜基于凹部分布测定凹部的数目和尺寸,结果与比较例1中制造的圆筒管相比,凹部的数目减少约70%,最大凹部的的尺寸为约120μm。
<实施例3>
对于厚度为15mm的铝板进行冲切加工,准备直径34mm、厚度15mm的铝制圆柱状金属坯,利用喷丸装置(不二制作所制社制造)在下述条件下对于金属坯的端面实施喷丸加工。
投射材料:不二制作所制锆石400(中心粒径60μm)
投射压:0.4mpa
投射时间:10秒
投射距离:150mm
金属坯转速:40rpm
利用表面粗糙度测定仪(surfcom、东京精密社制造)对于实施了上述喷丸加工的金属坯端面的表面粗糙度进行测定,结果凹凸的平均间距sm为190μm、最大高度ry为36μm。
利用刷对于实施了喷丸加工的金属坯的端面赋予粉体润滑剂硬脂酸锌,结果涂布量为1.6mg/cm2,高均匀性地进行了涂布。将涂布了固体润滑剂的端面作为底面对该金属坯进行冲压加工,从而成型为直径34mm、长度150mm的圆筒状。
对于所得到的圆筒管e3的外周面使用自动表面检査机制作凹部的分布,使用激光显微镜基于凹部分布测定凹部的数目和尺寸,结果与比较例1中制造的圆筒管相比,凹部的数目减少约25%,最大凹部的的尺寸为约110μm。
<比较例2>
对于厚度为15mm的铝板进行冲切加工,准备直径34mm、厚度15mm的铝制圆柱状金属坯,利用耐水研磨纸实施研磨加工。
利用表面粗糙度测定仪(surfcom、东京精密社制造)对上述利用耐水研磨纸进行的研磨加工后的金属坯端面的表面粗糙度进行测定,结果凹凸的平均间距sm为80μm、最大高度ry为19.5μm。
利用刷对于实施了基于耐水研磨纸的研磨加工的金属坯的端面赋予粉体润滑剂硬脂酸锌,结果涂布量为0.6mg/cm2。将涂布了固体润滑剂的端面作为底面对该金属坯进行冲压加工,从而成型为直径34mm、长度150mm的圆筒状。
对于所得到的圆筒管c2的外周面使用自动表面检査机制作凹部的分布,使用激光显微镜基于凹部分布测定凹部的数目和尺寸,结果与比较例1中制造的圆筒管相比,凹部的数目减少约50%,最大凹部的尺寸为约220μm。
实施例、比较例中的金属坯底面(端面)的表面粗糙度(sm、ry)、金属坯底面的润滑剂涂布量、所制造的铝管的外周面的凹部列于下述表1。
<比较例3>
对于厚度为15mm的铝板进行冲切加工,准备直径34mm、厚度15mm的铝制圆柱状金属坯,利用耐水研磨纸实施研磨加工。
利用表面粗糙度测定仪(surfcom、东京精密社制造)对上述利用耐水研磨纸进行的研磨加工后的金属坯端面的表面粗糙度进行测定,结果凹凸的平均间距sm为300μm、最大高度ry为50μm。
利用刷对于实施了基于耐水研磨纸的研磨加工的金属坯的端面赋予粉体润滑剂硬脂酸锌,结果涂布量为2.5mg/cm2。将涂布了固体润滑剂的端面作为底面对该金属坯进行冲压加工,从而成型为直径34mm、长度150mm的圆筒状。
对于所得到的圆筒管c3的外周面使用自动表面检査机制作凹部的分布,使用激光显微镜基于凹部分布测定凹部的数目和尺寸,结果与比较例1中制造的圆筒管相比,凹部的数目增加约50%,最大凹部的尺寸为约400μm。
实施例、比较例中的金属坯底面(端面)的表面粗糙度(sm、ry)、金属坯底面的润滑剂涂布量、所制造的铝管外周面的凹部列于下述表1。
[表1]
[电子照相感光体的制作]
(电子照相感光体用基材的制作)
对于在实施例1、2和比较例1、2中分别制作的金属筒状体进行2次减薄拉深加工,制作直径30mm、长度251mm、厚度0.5mm的铝制圆筒管。将这些圆筒管分别用作导电性支持体(电子照相感光体用基材)el、e2、e3、cl、c2以及c3。
(底涂层的形成)
将氧化锌(平均粒径70nm:tayca社制造:比表面积值15m2/g)100重量份与四氢呋喃500重量份搅拌混合,添加硅烷偶联剂(kbm503:信越化学工业社制造)1.3重量份,搅拌2小时。其后通过减压蒸馏馏去四氢呋喃,在120℃进行3小时烧结,得到硅烷偶联剂表面处理氧化锌。
将实施了上述表面处理的氧化锌110重量份与500重量份的四氢呋喃搅拌混合,添加将茜素0.6重量份溶解在50重量份四氢呋喃中而得到的溶液,在50℃搅拌5小时。其后通过减压过滤滤出被赋予了茜素的氧化锌,进一步在60℃进行减压干燥,得到茜素赋予氧化锌。
将该茜素赋予氧化锌60重量份与固化剂(封端异氰酸酯sumidur3175、sumitomobayerurethaneco.,ltd.制)13.5重量份、丁缩醛树脂(s-lecbm-1、积水化学工业社制造)15重量份溶解与甲基乙基酮85重量份混合,制成混合溶液。将该混合溶液38重量份、以及甲基乙基酮25重量份混合,使用
在所得到的分散液中添加作为催化剂的二月桂酸二辛基锡0.005重量份、有机硅树脂颗粒(tospearl145、momentiveperformancematerials公司制造)45重量份,得到底涂层形成用涂布液。
将上述实施例1、2和比较例1中制作的各圆筒管el、e2、e3、cl、c2以及c3分别作为导电性支持体(电子照相感光体用基材),利用浸渍涂布法将该底涂层形成用涂布液涂布在其外周面上,进行170℃、30分钟的干燥固化,得到厚度为23μm的底涂层。
(电荷产生层的形成)
接着,将在x线衍射光谱中在布拉格角(2θ±0.2°)为7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、28.3°具有强衍射峰的羟基镓酞菁1重量份与聚乙烯醇缩丁醛(s-lecbm-s、积水化学工业社制造)1重量份和乙酸正丁酯80重量份混合,将其与玻璃珠一起利用涂料摇摆器进行1小时分散处理,从而制备电荷产生层形成用涂布液。将所得到的涂布液浸渍涂布在形成了上述底涂层的导电性支持体上,在100℃加热干燥10分钟,形成膜厚为约0.15μm的电荷产生层。
(电荷传输层的形成)
接着,下式(ct-1)表示的联苯胺化合物2.6重量份以及具有下式(b-1)表示的重复单元的高分子化合物(粘均分子量:40,000)3重量份溶解在四氢呋喃25重量份中,制备电荷传输层形成用涂布液。将所得到的涂布液利用浸渍涂布法涂布在上述电荷产生层上,进行130℃、45分钟的加热,形成膜厚为20μm的电荷传输层。由此分别制作电子照相感光体el、e2、e3、cl、c2以及c3。
【化1】
[评价和结果]
将所制作的电子照相感光体el、e2、cl或c2分别搭载至富士施乐公司制造的docuprintp450的处理盒中,在25℃、60%rh的环境下在a4纸张(富士施乐社制造,c2纸张)上进行半调色50%浓度的图像输出,对于第20张的图像进行有无发生直径为0.5mm以上的白点的评价。
其结果,在使用实施例1或2的感光体el、e2或者使用e3的情况下,无白点的产生。
另一方面,在使用比较例1或2的感光体cl、c2或者使用c3的情况下,直径为0.5mm以上的白点产生了5处。