電子写真感光体の製造方法
【課題】高品質な画像形成に必要な濃度ムラに対する要求基準を満たすことができる電子写真感光体を提供する。
【課題を解決するための手段】切削した円筒状の基体の表面に感光層を形成してなる電子写真感光体の製造方法において、基体を切削するときの基体切削温度を、電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体使用温度と略同一にして基体の切削を行う。
【課題を解決するための手段】切削した円筒状の基体の表面に感光層を形成してなる電子写真感光体の製造方法において、基体を切削するときの基体切削温度を、電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体使用温度と略同一にして基体の切削を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体の製造方法に関し、特に、電子写真感光体や現像剤担持体等に用いられる高精度な基体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザービームプリンターなどの電子写真方式を採用した画像形成装置は、一般的に、電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段とを有する。帯電手段は、電子写真感光体を帯電する。露光手段は、帯電された電子写真感光体に静電潜像を形成する。現像手段は、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像剤担持体に担持された現像剤により現像して現像剤像を形成する。転写手段は、電子写真感光体に形成された現像剤像を転写材（紙等）に転写する。
【０００３】
このような画像形成装置において、高画質の画像を得るためには、電子写真感光体と現像剤担持体（現像ローラーや現像スリーブ等）との距離が一定に保たれていることが必要である。そして、電子写真感光体と現像剤担持体との距離を一定に保つためには、電子写真感光体および現像剤担持体の寸法精度が高くなければならない。
【０００４】
電子写真感光体は一般的に円筒状の基体が使用される。基体の端部には軸または軸受部を有する端部係合部材（ギヤやフランジ等）が係合され、基体を回転可能にする。端部係合部材を係合するために基体の端部にインロー加工が施されることもある。
基体の精度を高める方法の一つとして、押出、引抜加工後、所定の長さに切断された円筒状金属素管に、切削装置での切削加工を施す方法が知られている。切削加工では、円筒状金属素管の両端部に、外径に対して直角の端部加工面を形成する端面切削加工、円筒状金属素管の外径を所定の精度、面粗さに仕上げる外径切削加工等が知られている。
【０００５】
円筒状素管の外径にセンターレス研磨加工を施した後、両端内面に外径を加工基準としたインロー加工を施し、更にこのインロー加工面を加工基準にして、外径に切削加工を施すことで高精度化する方法も提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６２０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、従来の電子写真感光体の製造方法において前述のごとく基体の寸法精度を向上させる方法が追求されてはいるが、切削および切削した基体の寸法測定は室温で行なわれている。そのため、室温時に規定の寸法精度で切削ができたとしても、画像形成装置内での所定の基体使用温度の下では電子写真感光体が室温と基体使用温度の差により変形し規定の寸法精度に納まらなくなる場合があった。この電子写真感光体の変形は電子写真感光体と現像剤担持体（現像ローラーや現像スリーブ等）との距離が変動する要因となり、現像ムラを生じる。その結果わずかであるが印刷物の濃度ムラをもたらす場合があった。近年では電子写真感光体を用いる画像形成装置が写真などを含む文書の高品質画像形成に使用されることが広まりつつあり、印刷物の濃度ムラに対する要求基準は厳しさを増している。本発明はこの濃度ムラに対する要求基準を満たすことができる電子写真感光体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明に係る電子写真感光体の製造方法は、切削した円筒状基体の表面に感光体層を形成してなる電子写真感光体の製造方法において、基体を切削するときの基体の温度を、電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体の温度と略同一にして基体の切削を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば実際に画像形成装置の内部で使用するときの電子写真感光体の寸法精度が向上する。その結果濃度ムラを抑制した高品質の印刷物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の電子写真感光体の製造方法を示す流れ図
【図２】本発明の電子写真感光体の製造方法で用いることができる切削装置の一例
【図３】本発明の電子写真感光体の製造方法で用いることができる高周波プラズマＣＶＤ装置の一例
【図４】本発明の電子写真感光体の層構成の一例
【図５】本発明の電子写真感光体を使用する画像形成装置の模式図
【図６】実施例２で用いられる切削装置
【図７】実施例３で用いられる切削装置
【図８】実施例４で用いられる切削装置
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の電子写真感光体の製造方法は、切削した円筒状の基体の表面に感光体層を形成してなる電子写真感光体の製造方法において、基体を切削するときの基体切削温度を、電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体使用温度と略同一にして、基体の切削を行うことを特徴とする。基体を基体使用温度まで加熱すると基体の偏肉（基体厚さの不均一）や端部のインロー加工の影響を受けて不均等に膨張、変形する。本発明ではこの状態で外周の切削を行うことにより、使用時における電子写真感光体の外径精度を向上させることができる。なお、切削加工後に基体温度が室温に戻ると基体の外径は規定の寸法精度からずれが生じる可能性があるが、実用上は加熱された実使用時の寸法精度が重要なので、室温時の寸法精度は規定値から外れても問題ない。
【００１２】
基体切削温度に関しては、切削時にバイトが当接して切削加工を施している微視的な加工点ではそれ以外の部分と基体温度が異なる可能性があるが、本発明でいう基体切削温度とは微視的な加工点以外で略一様となっているところの基体の温度を指す。
本発明でいう基体使用温度とは、基体の表面に感光体層を形成してなる電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体の温度を指す。
基体使用温度は４０℃以上４５℃以下の範囲が好ましい。４０℃未満の場合、前述の吸湿が発生して電子写真感光体の表面に形成された静電潜像がぼやけてしまう「画像流れ」現象が発生しやすい。４０℃以上であれば効果的に画像流れを抑制することができるが、必要以上の高温たとえば４５℃を超えると加熱手段を動作させるための電力が浪費されることになり好ましくない。
【００１３】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。図１に示すように本発明の電子写真感光体の製造方法は、試行切削工程、測定工程、および本切削工程を有することが好ましい。
【００１４】
[試行切削工程]
図１（ａ）で示される試行切削工程では基体を切削するときの基体切削温度を、電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体の温度（以下「基体使用温度」と呼ぶ）と略同一にして基体の試行切削を行う。
【００１５】
（実施形態１）
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、基体及び切削装置の周囲の雰囲気温度を前記基体使用温度と略同一に保って切削する方法を用いることができる。この場合、基体及び切削装置の周囲の雰囲気温度を基体使用温度と略同一の温度に保つ手段としてはヒートポンプなどを用いた空調装置を用いることができ、結果として基体および切削装置も略同一の温度に保たれる。具体的な実施形態としては、まず基体を基体使用温度と略同一の室温に保たれた加工室に放置する。基体の温度が室温と等しくなってから、加工室内に配置された切削装置に基体をセットする。このとき基体の内部にはウレタンゴムからなる円筒状の振れ止め部材が嵌装される。そして所定の回転数、送り速度、および切込み量で切削がなされる。
【００１６】
（実施形態２）
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、加熱手段を用いて基体を基体使用温度に保って切削する方法も用いることができる。この場合の加熱手段としては基体の外面近傍あるいは内面に設置されたカーボンヒーター、ハロゲンヒーターなどを用いることができる。加熱手段は基体の長手方向全体を加熱できるように配置されることが好ましい。基体温度は基体近傍に配置された熱電対等の測温手段を用いて計測され、測定値は加熱手段にフィードバックされる。このようにして基体温度が一定になるように加熱手段が制御される。この方法によれば切削時の作業環境を比較的良好に保つことができ、基体を加熱するためのエネルギー効率も優れている。なお、測温手段は必ずしも基体に接触していなくても良いが、接触せずに基体近傍を測温する場合は接触して測定した真の基体の温度と基体近傍の温度との関係をあらかじめ調べておき、対応づけて制御することが望ましい。
具体的な実施形態としては、まず基体を切削装置にセットし基体を加熱手段により基体使用温度と略同一の温度に加熱する。このとき基体の内部にはウレタンゴムからなる円筒状の振れ止め部材が嵌装される。そして所定の回転数、送り速度、および切込み量で切削がなされる。
【００１７】
（実施形態３）
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、基体の内部に基体使用温度と略同一の温度に加熱された蓄熱材を配置しても良い。蓄熱材は基体の内部に充填しても良く、または基体を切削する際に基体の振れ止めのために基体内部に嵌装される振れ止め部材に含浸させても良い。蓄熱材としてはｎ−パラフィンやポリエチレングリコールを用いることができる。具体的な実施形態としては、まず基体を切削装置にセットし基体内部に基体使用温度と略同一の温度になるように加熱された蓄熱材を充填する。そして所定の回転数、送り速度、および切込み量で切削がなされる。
【００１８】
（実施形態４）
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、切削前に基体を加熱炉などの予熱手段にストックして基体使用温度と略同一の温度に加熱しておいてから切削装置にセットし切削する方法も用いることができる。この場合基体の放冷を抑制するために前述したヒーターのような加熱手段や蓄熱材を併用しても良い。基体を基体使用温度に予熱することにより、旋盤に設置してから加熱する場合と比べてタクトタイムが短くなる効果がある。具体的な実施形態としては、まず切削装置にセットする前に基体を加熱炉などの予熱手段にストックして基体使用温度と略同一の温度に加熱する。基体の温度が基体使用温度と略同一の温度になったら切削装置に基体をセットする。このとき基体の内部にはウレタンゴムからなる円筒状の振れ止め部材が嵌装される。そして所定の回転数、送り速度、および切込み量で切削がなされる。
【００１９】
（実施形態５）
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、切削油を基体使用温度に加熱して基体に供給する方法も用いることができる。この場合、切削油は基体全体に噴射してもよく、切削がなされていない部分に噴射して切削の完了した部位には噴射しないようにしても良い。具体的な実施形態としては、まず基体を切削装置にセットし基体使用温度と略同一の温度になるように加熱された切削油を基体に噴射する。このとき基体の内部にはウレタンゴムからなる円筒状の振れ止め部材が嵌装される。そして所定の回転数、送り速度、および切込み量で切削がなされる。
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、上記列挙した方法を適宜組合わせて適用しても良い。
【００２０】
[測定工程]
次に、図１（ｂ）で示される測定工程では試行切削後の基体寸法と規定寸法との差異を、基体使用温度と略同一の基体測定温度の下で測定する。本発明でいう基体測定温度とは基体寸法を測定するときの基体の温度を指す。加熱された実使用時の寸法精度を保証するために測定工程においても基体使用温度と略同一の基体測定温度の下で測定する必要がある。測定装置としてはノギスあるいは三次元測定機などの自動機を用いることができる。
【００２１】
試行切削後の基体寸法と規定寸法との差異を、基体使用温度と略同一の基体測定温度の下で測定する方法としては、試行切削工程と同様の方法を用いることができる。すなわち、基体及び測定装置の周囲の雰囲気温度を前記基体使用温度と略同一に保って測定する方法、加熱手段を用いて基体を前記基体使用温度に保って測定する方法、測定前にシリンダーを加熱炉などの予熱手段にストックして基体使用温度に加熱しておく方法、基体の内部に基体使用温度に加熱された蓄熱材を配置する方法などを用いることができる。具体的な実施形態としては、自動測定が可能な真円度測定器に基体をセットし、基体が基体使用温度と略同一の基体測定温度になったら基体の外径寸法を基体の長手方向に連続的に測定しその測定値を記録する。そして測定値と規定寸法との差異を算出する。
【００２２】
[本切削工程]
次に、図１（ｃ）で示される本切削工程では測定工程で測定された基体寸法と規定寸法との差異に基づいて、本切削後の基体寸法と規定寸法との差異が基体使用温度の下において所定の範囲内に収まるように切削に用いるバイト位置を制御して、試行切削工程と同じ基体切削温度の下で基体の本切削を行う。試行切削工程と同じ基体切削温度の下で基体の本切削を行う方法としては試行切削工程と同様の方法を用いることができる。バイト位置は一旦調整した後は基体の径方向に対して固定のままでも良く、または規定寸法との差異に対応して数値制御により基体の径方向に対して相対的に移動するようにしても良い。
【００２３】
本発明の電子写真感光体の基体の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレス等を用いることができる。中でも、加工性や製造コストを考慮すると、アルミニウムが最適である。この場合、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金のいずれかを用いることが好ましい。
【００２４】
基体を製造する方法は、精度やコストなどが考慮されて決定されるが、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いる場合、押出、引抜、矯正等の工程を経て製造された管材を所定の長さに切断する方法が一般的である。このように製造された基体内部には、押出、引抜、矯正等の工程で多少の残留応力が生じている。このままの状態で基体の切削加工を施したり、または基体の表面に感光層を形成する際の加熱工程で残留応力が開放されたりすると、基体が変形してしまう。したがって残留応力を除去するために、管材切断後基体に加熱処理（焼鈍）が行われる。加熱処理の温度は通常３００〜４３０℃程度の温度である。
【００２５】
図２に示す切削装置２０は、床面等に固定されたベッド２１と、ベッド２１に固定されたテーブル２２と、テーブル２２に沿って移動可能なバイトホルダ２３と、バイトホルダ２３に固定されたバイト２４を有している。ベッド２１には主軸ポスト２５と芯押しポスト２６が固定されており、それぞれ主軸ヤトイ２７および芯押しヤトイ２８を備えている。被切削物である基体１は主軸ヤトイ２７と芯押しヤトイ２８のテーパー面で左右から挟持され、主軸ヤトイ２７の回転により回転され、バイト２４により切削加工される。測温装置２９は基体１の近傍の温度を計測する。
【００２６】
（感光体層の形成方法）
電子写真感光体は、基体の外周面に感光体層が形成されてなる。感光体層としてはＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法等により形成したアモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」とも記す）感光体のような無機感光体や、電荷発生材料と電荷輸送材料とを組み合わせ塗布形成した有機感光体等があげられる。一例としてａ−Ｓｉ感光体の製造方法の概要について図３を参照して説明する。
ａ−Ｓｉ感光体は、一般的に高周波プラズマＣＶＤ法により製造される。図３に示す装置は、堆積装置Ａ、原料ガス供給装置および排気装置（ともに不図示）を備える。
【００２７】
堆積装置Ａは、縦型の真空容器であってカソード電極を兼ねた反応容器２を有し、この反応容器２の中には容器の縦方向に延びる原料ガス導入管３が複数本配設され、ガス導入管３の側面には、長手方向に沿って多数の細孔が設けられている。反応容器２の内部の中心には、ヒーター４が設けられている。電子写真感光体の基体となる基体１は、基体ホルダ５に装着された状態で、反応容器２の上部の蓋６を開けて挿入され、ヒーター４を内側にして反応容器２の中に縦方向に設置される。また、反応容器２の側面からマッチングボックス７を介して高周波電源１４より高周波電力が供給される。
【００２８】
反応容器２の下部には、原料ガス導入管３に接続された原料ガス供給管８が取り付けられ、この供給管８は、供給バルブ９を介して図示しないガス供給装置に接続されている。また、反応容器２の下部には排気管１０が取り付けられ、この排気管１０は排気バルブ１１を介して図示しない排気装置（真空ポンプ）に接続されている。反応容器２の下部には、他に、基体１が装着された基体ホルダ５を回転可能にするモータ１２、真空計１３が取り付けられている。
【００２９】
上記の装置を用いた高周波プラズマＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ感光体は次のように形成される。まず、反応容器２の中に電子写真感光体の基体となる基体１が装着された基体ホルダ５をセットし蓋６を閉じる。図示しない排気装置により容器２の中を所定の圧力まで排気する。以後排気を続けながら、モータ１２により基体１が装着された基体ホルダ５を回転させる。ヒーター４により基体１を内側から加熱して、基体１を所定の温度に制御する。基体１が所定の温度に維持されたら、所望の原料ガスをそれぞれの流量制御器（不図示）により調節しながら、原料ガス導入管３を通って反応容器２の中に導入する。導入された原料ガスは反応容器２の中を満たした後、排気管１０を通って容器２の外に排気される。
【００３０】
原料ガスが満たされた反応容器２の中が所定の圧力になって安定したことを真空計１３により確認したら、高周波電源１４（例えば１３．５６ＭＨｚのＲＦ帯域）により、高周波を所望の投入電力量で反応容器２の中に導入し、反応容器２の中にグロー放電を発生させる。このグロー放電のエネルギーによって、原料ガスが分解してプラズマイオンが生成され、基体１の表面にケイ素を主体としたａ−Ｓｉ堆積膜が形成される。
【００３１】
このようにして、基体１の表面にａ−Ｓｉ堆積膜が所望の膜厚で形成されたら、高周波電力の供給を止め、供給バルブ９等を閉じて、反応容器２の中への原料ガスの導入を停止し、一層分のａ−Ｓｉ堆積膜の形成を終える。ガス種、ガス導入量、ガス導入比率、圧力、基体温度、投入電力、膜厚などのパラメータを調整することにより様々な特性のａ−Ｓｉ堆積膜を形成することができ、電子写真感光体としての特性を制御することができる。同様の操作を複数回繰り返すことにより所望の構造のａ−Ｓｉ感光体が製造される。
【００３２】
（画像形成装置）
本発明の電子写真感光体を使用することができる画像形成装置について、図５の概略構成図を参照して説明する。この画像形成装置は、表面に静電潜像が形成され、この静電潜像上にトナーが付着されてトナー像が形成される円筒形状の電子写真感光体１０１を有している。電子写真感光体１０１の周りには、電子写真感光体１０１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電させる１次帯電器１０２と、帯電された電子写真感光体１０１の表面に画像露光光（潜像形成光照射）１０３を照射して静電潜像を形成する画像露光装置とが配置されている。
【００３３】
形成された静電潜像上にトナーを付着させて現像する現像器として、ブラックトナーを付着させる第１現像器１０４ａと、カラートナーを付着させて現像する第２現像器１０４ｂが配置されている。第２現像器１０４ｂは、イエロートナーを付着させる現像器とマゼンタトナーを付着させる現像器とシアントナーを付着させる現像器とが内蔵された回転型の現像器である。
また、感光ドラムの表面でトナー像を形成しているトナーの電荷を均一にし、安定した転写を行うようにするための転写前帯電器１０５が設けられている。さらに、中間転写ベルト１０６にトナー像を転写した後、電子写真感光体１０１の表面をクリーニングする感光体クリーナ１０７および電子写真感光体１０１の除電を行う除電光源１０８が設けられている。
【００３４】
中間転写ベルト１０６は、電子写真感光体１０１に当接ニップ部を介して駆動するように配置されており、内側には電子写真感光体１０１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０６に転写するための一次転写ローラ１０９が配備されている。
一次転写ローラ１０９には、電子写真感光体１０１の表面のトナー像を中間転写ベルト１０６に転写するための一次転写バイアスを印加するバイアス電源（不図示）が接続されている。中間転写ベルト１０６の周りには、中間転写ベルト１０６に転写されたトナー像を記録材１１２にさらに転写するための二次転写ローラ１１０が、中間転写ベルト１０６の下面部に接触するように設けられている。二次転写ローラ１１０には、中間転写ベルト１０６の表面のトナー像を記録材１１２に転写するための二次転写バイアスを印加するバイアス電源（不図示）が接続されている。また、中間転写ベルト１０６の表面のトナー像を記録材１１２に転写した後、中間転写ベルト１０６の表面上に残留した転写残トナーをクリーニングするための中間転写ベルトクリーナ１１１が設けられている。
【００３５】
また、この画像形成装置は、画像が形成される複数の記録材１１２を保持する給紙カセット１１３と、記録材１１２を給紙カセット１１３から中間転写ベルト１０６と二次転写ローラ１１０との当接ニップ部を介して搬送する搬送機構とが設けられている。記録材１１２の搬送経路上には、記録材１１２上に転写されたトナー像を記録材１１２の表面に定着させる定着器１１４が配置されている。電子写真感光体１０１の内部にはヒーター１１５が配置されており、電子写真感光体を４０℃から４５℃の基体使用温度に加熱する。
画像露光装置としては、カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系や、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャナによる走査露光系が用いられる。このような露光系により、画像パターンに従って、複数行、複数列の画素マトリックスの画素ごとに、レーザまたはＬＥＤを光源とする光ビームを照射して静電潜像を感光体の表面に形成することができる。
【００３６】
次に、この画像形成装置の動作について説明する。まず電子写真感光体１０１が、反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動され、中間転写ベルト１０６が、時計方向に、電子写真感光体１０１と同じ周速度で回転駆動される。
電子写真感光体１０１は、回転過程で、一次帯電器１０２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。次いで、画像露光光１０３を受け、これにより電子写真感光体１０１の表面上には、目的のカラー画像の第１の色成分像（例えばマゼンタ成分像）に対応した静電潜像が形成される。次いで、第２現像器１０４ｂが回転し、マゼンタトナーを付着させる現像器が所定の位置にセットされ、その静電潜像が第１色であるマゼンタトナーにより現像される。この時、第１現像器１０４ａは、作動オフになっていて電子写真感光体１０１には作用せず、第１色のマゼンタトナー像に影響を与えることはない。
【００３７】
一次転写バイアスがバイアス電源（不図示）から一次転写ローラ１０９に印加され、電子写真感光体１０１と中間転写ベルト１０５との間に電界が形成される。この電界の作用により、感光体１０１の表面に形成担持された第１色のマゼンタトナー像は、感光体１０１と中間転写ベルト１０６とのニップ部を通過する過程で、中間転写ベルト１０６外周面に順次中間転写される。
中間転写ベルト１０６に第１色のマゼンタトナー像を転写し終えた感光体１０１の表面は、感光体クリーナ１０７によりクリーニングされる。次に、感光体１０１の清掃された表面上に、第１色のトナー像の形成と同様に、第２色のトナー像（例えばシアントナー像）が形成され、この第２色のトナー像が、第１色のトナー像が転写された中間転写ベルト１０６の表面上に重畳転写される。以下同様に、第３色のトナー像（例えばイエロートナー像）、第４色のトナー像（例えばブラックトナー像）が中間転写ベルト１０６の表面に順次重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー像が形成される。
【００３８】
次に、給紙カセット１１３から中間転写ベルト１０６と二次転写ローラ１１０との当接ニップ部に所定のタイミングで記録材１１２が給送される。二次転写ローラ１１０が中間転写ベルト１０６に当接されると共に、二次転写バイアスがバイアス電源（不図示）から二次転写ローラ１１０に印加される。この結果、中間転写ベルト１０６の表面に重畳転写された合成カラートナー像が、第２の画像担持体である記録材１１２に転写される。記録材１１２へのトナー像の転写終了後、中間転写ベルト１０６の表面の転写残トナーは中間転写ベルトクリーナ１１１によりクリーニングされる。トナー像が転写された記録材１１２は定着器１１４に導かれ、ここで記録材１１２の表面にトナー像が加熱定着される。
【実施例】
【００３９】
以下の実施例および比較例では、切削加工される基体としてマグネシウムを２．５重量％含有したＡｌ−Ｍｇ合金の引抜管であって、３８０℃で２時間の焼鈍処理を行った円筒状金属素管を用いた。基体にはあらかじめ前加工として端面切削およびインロー加工が施されている。インロー加工の精度も重要なので、インロー加工時の基体切削温度についても電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体使用温度と略同一にして基体の切削を行うことが好ましい。基体の全長は３８１ｍｍとされている。また基体の外周は粗切削が施されており、外径は室温２５℃での測定で８４．１４ｍｍとされている。試行切削工程および本切削工程で用いられる切削装置２０はエグロ社製ＲＬ-５５０ＥＸを用い、バイト２４として先端形状が５Ｒのダイヤモンドバイトを用いる。切削油として炭化水素系合成油ポリブデン（新日本石油（株）、商品名；日石ポリブデンＬＶ−７）を用いる。測定装置としてミツトヨ社製ラウンドテストＲＡ−２１００ＤＨを用いる。基体切削温度および基体測定温度は基体使用温度と略同一の４２℃とする。
【００４０】
（実施例１）
試行切削工程を実施形態１に記載した方法で行なった。未切削の基体および切削装置の置かれた空間全体を４２℃に保った。基体の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ/回転、切込み量０．１５ｍｍで外周切削加工を行った。
次に測定工程を基体の内部にカーボンヒーターを挿入して基体を４２℃に加熱する方法で行なった。基体の内部にカーボンヒーターを挿入して基体を４２℃に加熱し、規定寸法（外径８３．９３ｍｍ）との差異を記録した。本例では試行切削後の外径は８４.０５ｍｍだった。
【００４１】
次に本切削工程を試行切削工程と同様に行なった。本切削工程では測定工程で記録された差異に基づいて切削装置のバイトの位置を調整して切込み量を０．１２ｍｍとした。前記試行切削工程を経た基体の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ/回転で外周切削加工を行った。基体使用温度で念のため測定工程と同様の方法で基体の外径を測定したところ８３．９３ｍｍだった。
つづいて基体を以下のように洗浄した。洗浄液として４０℃に加熱したアルミ用低侵食低起泡性液状脱脂剤（ヘンケルジャパン（株）、商品名；ａｌｍｅｃｏ ＣＴ−２９）を純水で３０倍に希釈した洗浄液を用いた。この洗浄液に基体を浸漬させ、超音波を印加して１２０秒洗浄した。次に常温の純水に基体を１００秒浸漬させ基体をすすいだ。次に５０℃に加熱した純水に円筒状基体１０１を２０秒浸漬させた後、６００ｍｍ／ｍｉｎの速度で溶媒から引き上げ乾燥させた。
【００４２】
この基体の表面にａ−Ｓｉ堆積膜を形成し、図４に示す層構成の電子写真感光体５０を作製した。電子写真感光体５０は基体１の表面に形成された下部阻止層５１、光導電層５２、表面層５３からなる。それぞれのａ−Ｓｉ堆積膜は図３に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて、表１に示す条件で形成した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
このようにして得られた電子写真感光体を画像形成装置（キヤノン社製複写機ｉＲＣ６８８０Ｎを改造した装置）にセットした。このとき電子写真感光体はヒーターによって４２℃に加熱して使用される。この画像形成装置で、電位設定は自動制御で画像濃度０．３のハーフトーン原稿を用いてＡ３紙の全面にマゼンタハーフトーン画像を形成した。濃度一様性を以下のように評価した。軸方向５点、周方向５点の計２５点の画像濃度を濃度計（Ｘ−ＲＩＴＥ社製 Ｘ−ＲＩＴＥ５３０）で測定し、最大値と最小値の濃度差を算出する。本実施例の濃度差は下記の比較例の濃度差の４０％と良好な結果が得られ、本発明の効果が実証された。
【００４５】
（比較例）
実施例１において加工室の室温および測定室の室温を２５℃としたほかは実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、画像評価を行なった。濃度一様性を実施例１と同様の方法で評価した。
【００４６】
(実施例２)
未切削の基体および切削装置の置かれた空間全体を４２℃に保ち、切削装置のバイトのセッティングは実施例１において本切削工程が終了した状態に保った。そして、未切削の基体の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ/回転で外周切削加工を行った。実施例１の測定工程と同様の方法で基体の外径を測定したところ８３．９３ｍｍだった。
この基体を用いて実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、画像評価を行なった。濃度一様性を実施例１と同様の方法で評価したところ、本実施例の濃度差は比較例の濃度差の４０％と良好な結果が得られ、本発明の効果が実証された。
【００４７】
(実施例３)
試行切削工程を実施形態２に記載した方法で行なった。本例の切削装置２０は図６に示すように、基体１から５０ｍｍ離れた位置に全長４２０ｍｍのカーボンヒーター３０を配置した。基体１の近傍には測温装置２９が配置されカーボンヒーターの出力３０を制御し、基体１の温度を４２℃に制御する。基体１の内周部を保持した状態で基体１を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ/回転、切込み量０．１５ｍｍで外周切削加工を行った。
次に測定工程を実施例１と同様に行なった。本例では試行切削後の外径は８４．０３ｍｍだった。
【００４８】
次に本切削工程を試行切削工程と同様に行なった。本切削工程では測定工程で記録された差異に基づいて切削装置のバイトの位置を調整して切込み量を０．１０ｍｍとした。基体１の内周部を保持した状態で基体１を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ／回転で外周切削加工を行った。基体使用温度で念のため測定工程と同様の方法で基体１の外径を測定したところ８３．９２ｍｍだった。
この基体１を用いて実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、画像評価を行なった。濃度一様性を実施例１と同様の方法で評価したところ、本実施例の濃度差は比較例の濃度差の６０％と良好な結果が得られ、本発明の効果が実証された。
【００４９】
(実施例４)
試行切削工程を実施形態３および４に記載した方法で行なった。本例の切削装置２０は図７に示すように、芯押しヤトイ２８の内部に液体流路３１が設けられており、フィッティング３２を介して蓄熱材を注入できるようになっている。まず基体を炉内温度４２℃に保たれた加熱炉に放置した。基体の温度が炉内温度と等しくなってから加熱炉から取り出し、切削装置に基体をセットした。基体の内部には蓄熱材として４２℃に加温されたポリエチレングリコールが液体流路３１を経由して注入され封止された。ポリエチレングリコールは重合度を調整することにより凝固温度が４１℃であるように設定した。基体の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ／回転、切込み量０．１５ｍｍで外周切削加工を行った。
【００５０】
次に測定工程を実施例１と同様に行った。本例では試行切削後の外径は８４．０８ｍｍだった。
次に本切削工程を試行切削工程と同様に行った。本切削工程では測定工程で記録された差異に基づいて切削装置のバイトの位置を調整して切込み量を０．１５ｍｍとした。基体１の内周部を保持した状態で基体１を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ／回転で外周切削加工を行った。基体使用温度で念のため測定工程と同様の方法で基体１の外径を測定したところ８３．９４ｍｍだった。
この基体１を用いて実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、画像評価を行なった。濃度一様性を実施例１と同様の方法で評価したところ、本実施例の濃度差は比較例の濃度差の６０％と良好な結果が得られ、本発明の効果が実証された。
【００５１】
（実施例５）
試行切削工程を実施形態５に記載した方法で行った。本例の切削装置２０は図８に示すように切削油噴射器３３が設けられ、基体１の全長にわたって加温された切削油を噴射するようになっている。基体の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、液温４２℃に加温された切削油を基体の全長にわたって毎分２０リットル噴射する。基体温度が切削油の液温と等しくなってからバイト送り０．１２ｍｍ/回転、切込み量０．１５ｍｍで外周切削加工を行った。
次に測定工程を実施例１と同様に行った。本例では試行切削後の外径は８４.００ｍｍだった。
【００５２】
次に本切削工程を試行切削工程と同様に行った。本切削工程では測定工程で記録された差異に基づいて切削装置のバイトの位置を調整して切込み量を０．０７ｍｍとした。基体１の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ/回転で外周切削加工を行った。基体使用温度で念のため測定工程と同様の方法で基体の外径を測定したところ８３．９３ｍｍだった。
この基体を用いて実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、画像評価を行なった。濃度一様性を実施例１と同様の方法で評価したところ、本実施例の濃度差は比較例の濃度差の６０％と良好な結果が得られ、本発明の効果が実証された。
【符号の説明】
【００５３】
１ 基体
２０ 切削装置
２９ 測温装置
３０ ヒーター
３１ 液体流路
３３ 切削油噴射器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体の製造方法に関し、特に、電子写真感光体や現像剤担持体等に用いられる高精度な基体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザービームプリンターなどの電子写真方式を採用した画像形成装置は、一般的に、電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段とを有する。帯電手段は、電子写真感光体を帯電する。露光手段は、帯電された電子写真感光体に静電潜像を形成する。現像手段は、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像剤担持体に担持された現像剤により現像して現像剤像を形成する。転写手段は、電子写真感光体に形成された現像剤像を転写材（紙等）に転写する。
【０００３】
このような画像形成装置において、高画質の画像を得るためには、電子写真感光体と現像剤担持体（現像ローラーや現像スリーブ等）との距離が一定に保たれていることが必要である。そして、電子写真感光体と現像剤担持体との距離を一定に保つためには、電子写真感光体および現像剤担持体の寸法精度が高くなければならない。
【０００４】
電子写真感光体は一般的に円筒状の基体が使用される。基体の端部には軸または軸受部を有する端部係合部材（ギヤやフランジ等）が係合され、基体を回転可能にする。端部係合部材を係合するために基体の端部にインロー加工が施されることもある。
基体の精度を高める方法の一つとして、押出、引抜加工後、所定の長さに切断された円筒状金属素管に、切削装置での切削加工を施す方法が知られている。切削加工では、円筒状金属素管の両端部に、外径に対して直角の端部加工面を形成する端面切削加工、円筒状金属素管の外径を所定の精度、面粗さに仕上げる外径切削加工等が知られている。
【０００５】
円筒状素管の外径にセンターレス研磨加工を施した後、両端内面に外径を加工基準としたインロー加工を施し、更にこのインロー加工面を加工基準にして、外径に切削加工を施すことで高精度化する方法も提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６２０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、従来の電子写真感光体の製造方法において前述のごとく基体の寸法精度を向上させる方法が追求されてはいるが、切削および切削した基体の寸法測定は室温で行なわれている。そのため、室温時に規定の寸法精度で切削ができたとしても、画像形成装置内での所定の基体使用温度の下では電子写真感光体が室温と基体使用温度の差により変形し規定の寸法精度に納まらなくなる場合があった。この電子写真感光体の変形は電子写真感光体と現像剤担持体（現像ローラーや現像スリーブ等）との距離が変動する要因となり、現像ムラを生じる。その結果わずかであるが印刷物の濃度ムラをもたらす場合があった。近年では電子写真感光体を用いる画像形成装置が写真などを含む文書の高品質画像形成に使用されることが広まりつつあり、印刷物の濃度ムラに対する要求基準は厳しさを増している。本発明はこの濃度ムラに対する要求基準を満たすことができる電子写真感光体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明に係る電子写真感光体の製造方法は、切削した円筒状基体の表面に感光体層を形成してなる電子写真感光体の製造方法において、基体を切削するときの基体の温度を、電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体の温度と略同一にして基体の切削を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば実際に画像形成装置の内部で使用するときの電子写真感光体の寸法精度が向上する。その結果濃度ムラを抑制した高品質の印刷物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の電子写真感光体の製造方法を示す流れ図
【図２】本発明の電子写真感光体の製造方法で用いることができる切削装置の一例
【図３】本発明の電子写真感光体の製造方法で用いることができる高周波プラズマＣＶＤ装置の一例
【図４】本発明の電子写真感光体の層構成の一例
【図５】本発明の電子写真感光体を使用する画像形成装置の模式図
【図６】実施例２で用いられる切削装置
【図７】実施例３で用いられる切削装置
【図８】実施例４で用いられる切削装置
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の電子写真感光体の製造方法は、切削した円筒状の基体の表面に感光体層を形成してなる電子写真感光体の製造方法において、基体を切削するときの基体切削温度を、電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体使用温度と略同一にして、基体の切削を行うことを特徴とする。基体を基体使用温度まで加熱すると基体の偏肉（基体厚さの不均一）や端部のインロー加工の影響を受けて不均等に膨張、変形する。本発明ではこの状態で外周の切削を行うことにより、使用時における電子写真感光体の外径精度を向上させることができる。なお、切削加工後に基体温度が室温に戻ると基体の外径は規定の寸法精度からずれが生じる可能性があるが、実用上は加熱された実使用時の寸法精度が重要なので、室温時の寸法精度は規定値から外れても問題ない。
【００１２】
基体切削温度に関しては、切削時にバイトが当接して切削加工を施している微視的な加工点ではそれ以外の部分と基体温度が異なる可能性があるが、本発明でいう基体切削温度とは微視的な加工点以外で略一様となっているところの基体の温度を指す。
本発明でいう基体使用温度とは、基体の表面に感光体層を形成してなる電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体の温度を指す。
基体使用温度は４０℃以上４５℃以下の範囲が好ましい。４０℃未満の場合、前述の吸湿が発生して電子写真感光体の表面に形成された静電潜像がぼやけてしまう「画像流れ」現象が発生しやすい。４０℃以上であれば効果的に画像流れを抑制することができるが、必要以上の高温たとえば４５℃を超えると加熱手段を動作させるための電力が浪費されることになり好ましくない。
【００１３】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。図１に示すように本発明の電子写真感光体の製造方法は、試行切削工程、測定工程、および本切削工程を有することが好ましい。
【００１４】
[試行切削工程]
図１（ａ）で示される試行切削工程では基体を切削するときの基体切削温度を、電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体の温度（以下「基体使用温度」と呼ぶ）と略同一にして基体の試行切削を行う。
【００１５】
（実施形態１）
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、基体及び切削装置の周囲の雰囲気温度を前記基体使用温度と略同一に保って切削する方法を用いることができる。この場合、基体及び切削装置の周囲の雰囲気温度を基体使用温度と略同一の温度に保つ手段としてはヒートポンプなどを用いた空調装置を用いることができ、結果として基体および切削装置も略同一の温度に保たれる。具体的な実施形態としては、まず基体を基体使用温度と略同一の室温に保たれた加工室に放置する。基体の温度が室温と等しくなってから、加工室内に配置された切削装置に基体をセットする。このとき基体の内部にはウレタンゴムからなる円筒状の振れ止め部材が嵌装される。そして所定の回転数、送り速度、および切込み量で切削がなされる。
【００１６】
（実施形態２）
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、加熱手段を用いて基体を基体使用温度に保って切削する方法も用いることができる。この場合の加熱手段としては基体の外面近傍あるいは内面に設置されたカーボンヒーター、ハロゲンヒーターなどを用いることができる。加熱手段は基体の長手方向全体を加熱できるように配置されることが好ましい。基体温度は基体近傍に配置された熱電対等の測温手段を用いて計測され、測定値は加熱手段にフィードバックされる。このようにして基体温度が一定になるように加熱手段が制御される。この方法によれば切削時の作業環境を比較的良好に保つことができ、基体を加熱するためのエネルギー効率も優れている。なお、測温手段は必ずしも基体に接触していなくても良いが、接触せずに基体近傍を測温する場合は接触して測定した真の基体の温度と基体近傍の温度との関係をあらかじめ調べておき、対応づけて制御することが望ましい。
具体的な実施形態としては、まず基体を切削装置にセットし基体を加熱手段により基体使用温度と略同一の温度に加熱する。このとき基体の内部にはウレタンゴムからなる円筒状の振れ止め部材が嵌装される。そして所定の回転数、送り速度、および切込み量で切削がなされる。
【００１７】
（実施形態３）
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、基体の内部に基体使用温度と略同一の温度に加熱された蓄熱材を配置しても良い。蓄熱材は基体の内部に充填しても良く、または基体を切削する際に基体の振れ止めのために基体内部に嵌装される振れ止め部材に含浸させても良い。蓄熱材としてはｎ−パラフィンやポリエチレングリコールを用いることができる。具体的な実施形態としては、まず基体を切削装置にセットし基体内部に基体使用温度と略同一の温度になるように加熱された蓄熱材を充填する。そして所定の回転数、送り速度、および切込み量で切削がなされる。
【００１８】
（実施形態４）
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、切削前に基体を加熱炉などの予熱手段にストックして基体使用温度と略同一の温度に加熱しておいてから切削装置にセットし切削する方法も用いることができる。この場合基体の放冷を抑制するために前述したヒーターのような加熱手段や蓄熱材を併用しても良い。基体を基体使用温度に予熱することにより、旋盤に設置してから加熱する場合と比べてタクトタイムが短くなる効果がある。具体的な実施形態としては、まず切削装置にセットする前に基体を加熱炉などの予熱手段にストックして基体使用温度と略同一の温度に加熱する。基体の温度が基体使用温度と略同一の温度になったら切削装置に基体をセットする。このとき基体の内部にはウレタンゴムからなる円筒状の振れ止め部材が嵌装される。そして所定の回転数、送り速度、および切込み量で切削がなされる。
【００１９】
（実施形態５）
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、切削油を基体使用温度に加熱して基体に供給する方法も用いることができる。この場合、切削油は基体全体に噴射してもよく、切削がなされていない部分に噴射して切削の完了した部位には噴射しないようにしても良い。具体的な実施形態としては、まず基体を切削装置にセットし基体使用温度と略同一の温度になるように加熱された切削油を基体に噴射する。このとき基体の内部にはウレタンゴムからなる円筒状の振れ止め部材が嵌装される。そして所定の回転数、送り速度、および切込み量で切削がなされる。
基体を切削するときの基体切削温度を基体使用温度と略同一にする方法としては、上記列挙した方法を適宜組合わせて適用しても良い。
【００２０】
[測定工程]
次に、図１（ｂ）で示される測定工程では試行切削後の基体寸法と規定寸法との差異を、基体使用温度と略同一の基体測定温度の下で測定する。本発明でいう基体測定温度とは基体寸法を測定するときの基体の温度を指す。加熱された実使用時の寸法精度を保証するために測定工程においても基体使用温度と略同一の基体測定温度の下で測定する必要がある。測定装置としてはノギスあるいは三次元測定機などの自動機を用いることができる。
【００２１】
試行切削後の基体寸法と規定寸法との差異を、基体使用温度と略同一の基体測定温度の下で測定する方法としては、試行切削工程と同様の方法を用いることができる。すなわち、基体及び測定装置の周囲の雰囲気温度を前記基体使用温度と略同一に保って測定する方法、加熱手段を用いて基体を前記基体使用温度に保って測定する方法、測定前にシリンダーを加熱炉などの予熱手段にストックして基体使用温度に加熱しておく方法、基体の内部に基体使用温度に加熱された蓄熱材を配置する方法などを用いることができる。具体的な実施形態としては、自動測定が可能な真円度測定器に基体をセットし、基体が基体使用温度と略同一の基体測定温度になったら基体の外径寸法を基体の長手方向に連続的に測定しその測定値を記録する。そして測定値と規定寸法との差異を算出する。
【００２２】
[本切削工程]
次に、図１（ｃ）で示される本切削工程では測定工程で測定された基体寸法と規定寸法との差異に基づいて、本切削後の基体寸法と規定寸法との差異が基体使用温度の下において所定の範囲内に収まるように切削に用いるバイト位置を制御して、試行切削工程と同じ基体切削温度の下で基体の本切削を行う。試行切削工程と同じ基体切削温度の下で基体の本切削を行う方法としては試行切削工程と同様の方法を用いることができる。バイト位置は一旦調整した後は基体の径方向に対して固定のままでも良く、または規定寸法との差異に対応して数値制御により基体の径方向に対して相対的に移動するようにしても良い。
【００２３】
本発明の電子写真感光体の基体の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレス等を用いることができる。中でも、加工性や製造コストを考慮すると、アルミニウムが最適である。この場合、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金のいずれかを用いることが好ましい。
【００２４】
基体を製造する方法は、精度やコストなどが考慮されて決定されるが、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いる場合、押出、引抜、矯正等の工程を経て製造された管材を所定の長さに切断する方法が一般的である。このように製造された基体内部には、押出、引抜、矯正等の工程で多少の残留応力が生じている。このままの状態で基体の切削加工を施したり、または基体の表面に感光層を形成する際の加熱工程で残留応力が開放されたりすると、基体が変形してしまう。したがって残留応力を除去するために、管材切断後基体に加熱処理（焼鈍）が行われる。加熱処理の温度は通常３００〜４３０℃程度の温度である。
【００２５】
図２に示す切削装置２０は、床面等に固定されたベッド２１と、ベッド２１に固定されたテーブル２２と、テーブル２２に沿って移動可能なバイトホルダ２３と、バイトホルダ２３に固定されたバイト２４を有している。ベッド２１には主軸ポスト２５と芯押しポスト２６が固定されており、それぞれ主軸ヤトイ２７および芯押しヤトイ２８を備えている。被切削物である基体１は主軸ヤトイ２７と芯押しヤトイ２８のテーパー面で左右から挟持され、主軸ヤトイ２７の回転により回転され、バイト２４により切削加工される。測温装置２９は基体１の近傍の温度を計測する。
【００２６】
（感光体層の形成方法）
電子写真感光体は、基体の外周面に感光体層が形成されてなる。感光体層としてはＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法等により形成したアモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」とも記す）感光体のような無機感光体や、電荷発生材料と電荷輸送材料とを組み合わせ塗布形成した有機感光体等があげられる。一例としてａ−Ｓｉ感光体の製造方法の概要について図３を参照して説明する。
ａ−Ｓｉ感光体は、一般的に高周波プラズマＣＶＤ法により製造される。図３に示す装置は、堆積装置Ａ、原料ガス供給装置および排気装置（ともに不図示）を備える。
【００２７】
堆積装置Ａは、縦型の真空容器であってカソード電極を兼ねた反応容器２を有し、この反応容器２の中には容器の縦方向に延びる原料ガス導入管３が複数本配設され、ガス導入管３の側面には、長手方向に沿って多数の細孔が設けられている。反応容器２の内部の中心には、ヒーター４が設けられている。電子写真感光体の基体となる基体１は、基体ホルダ５に装着された状態で、反応容器２の上部の蓋６を開けて挿入され、ヒーター４を内側にして反応容器２の中に縦方向に設置される。また、反応容器２の側面からマッチングボックス７を介して高周波電源１４より高周波電力が供給される。
【００２８】
反応容器２の下部には、原料ガス導入管３に接続された原料ガス供給管８が取り付けられ、この供給管８は、供給バルブ９を介して図示しないガス供給装置に接続されている。また、反応容器２の下部には排気管１０が取り付けられ、この排気管１０は排気バルブ１１を介して図示しない排気装置（真空ポンプ）に接続されている。反応容器２の下部には、他に、基体１が装着された基体ホルダ５を回転可能にするモータ１２、真空計１３が取り付けられている。
【００２９】
上記の装置を用いた高周波プラズマＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ感光体は次のように形成される。まず、反応容器２の中に電子写真感光体の基体となる基体１が装着された基体ホルダ５をセットし蓋６を閉じる。図示しない排気装置により容器２の中を所定の圧力まで排気する。以後排気を続けながら、モータ１２により基体１が装着された基体ホルダ５を回転させる。ヒーター４により基体１を内側から加熱して、基体１を所定の温度に制御する。基体１が所定の温度に維持されたら、所望の原料ガスをそれぞれの流量制御器（不図示）により調節しながら、原料ガス導入管３を通って反応容器２の中に導入する。導入された原料ガスは反応容器２の中を満たした後、排気管１０を通って容器２の外に排気される。
【００３０】
原料ガスが満たされた反応容器２の中が所定の圧力になって安定したことを真空計１３により確認したら、高周波電源１４（例えば１３．５６ＭＨｚのＲＦ帯域）により、高周波を所望の投入電力量で反応容器２の中に導入し、反応容器２の中にグロー放電を発生させる。このグロー放電のエネルギーによって、原料ガスが分解してプラズマイオンが生成され、基体１の表面にケイ素を主体としたａ−Ｓｉ堆積膜が形成される。
【００３１】
このようにして、基体１の表面にａ−Ｓｉ堆積膜が所望の膜厚で形成されたら、高周波電力の供給を止め、供給バルブ９等を閉じて、反応容器２の中への原料ガスの導入を停止し、一層分のａ−Ｓｉ堆積膜の形成を終える。ガス種、ガス導入量、ガス導入比率、圧力、基体温度、投入電力、膜厚などのパラメータを調整することにより様々な特性のａ−Ｓｉ堆積膜を形成することができ、電子写真感光体としての特性を制御することができる。同様の操作を複数回繰り返すことにより所望の構造のａ−Ｓｉ感光体が製造される。
【００３２】
（画像形成装置）
本発明の電子写真感光体を使用することができる画像形成装置について、図５の概略構成図を参照して説明する。この画像形成装置は、表面に静電潜像が形成され、この静電潜像上にトナーが付着されてトナー像が形成される円筒形状の電子写真感光体１０１を有している。電子写真感光体１０１の周りには、電子写真感光体１０１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電させる１次帯電器１０２と、帯電された電子写真感光体１０１の表面に画像露光光（潜像形成光照射）１０３を照射して静電潜像を形成する画像露光装置とが配置されている。
【００３３】
形成された静電潜像上にトナーを付着させて現像する現像器として、ブラックトナーを付着させる第１現像器１０４ａと、カラートナーを付着させて現像する第２現像器１０４ｂが配置されている。第２現像器１０４ｂは、イエロートナーを付着させる現像器とマゼンタトナーを付着させる現像器とシアントナーを付着させる現像器とが内蔵された回転型の現像器である。
また、感光ドラムの表面でトナー像を形成しているトナーの電荷を均一にし、安定した転写を行うようにするための転写前帯電器１０５が設けられている。さらに、中間転写ベルト１０６にトナー像を転写した後、電子写真感光体１０１の表面をクリーニングする感光体クリーナ１０７および電子写真感光体１０１の除電を行う除電光源１０８が設けられている。
【００３４】
中間転写ベルト１０６は、電子写真感光体１０１に当接ニップ部を介して駆動するように配置されており、内側には電子写真感光体１０１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０６に転写するための一次転写ローラ１０９が配備されている。
一次転写ローラ１０９には、電子写真感光体１０１の表面のトナー像を中間転写ベルト１０６に転写するための一次転写バイアスを印加するバイアス電源（不図示）が接続されている。中間転写ベルト１０６の周りには、中間転写ベルト１０６に転写されたトナー像を記録材１１２にさらに転写するための二次転写ローラ１１０が、中間転写ベルト１０６の下面部に接触するように設けられている。二次転写ローラ１１０には、中間転写ベルト１０６の表面のトナー像を記録材１１２に転写するための二次転写バイアスを印加するバイアス電源（不図示）が接続されている。また、中間転写ベルト１０６の表面のトナー像を記録材１１２に転写した後、中間転写ベルト１０６の表面上に残留した転写残トナーをクリーニングするための中間転写ベルトクリーナ１１１が設けられている。
【００３５】
また、この画像形成装置は、画像が形成される複数の記録材１１２を保持する給紙カセット１１３と、記録材１１２を給紙カセット１１３から中間転写ベルト１０６と二次転写ローラ１１０との当接ニップ部を介して搬送する搬送機構とが設けられている。記録材１１２の搬送経路上には、記録材１１２上に転写されたトナー像を記録材１１２の表面に定着させる定着器１１４が配置されている。電子写真感光体１０１の内部にはヒーター１１５が配置されており、電子写真感光体を４０℃から４５℃の基体使用温度に加熱する。
画像露光装置としては、カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系や、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャナによる走査露光系が用いられる。このような露光系により、画像パターンに従って、複数行、複数列の画素マトリックスの画素ごとに、レーザまたはＬＥＤを光源とする光ビームを照射して静電潜像を感光体の表面に形成することができる。
【００３６】
次に、この画像形成装置の動作について説明する。まず電子写真感光体１０１が、反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動され、中間転写ベルト１０６が、時計方向に、電子写真感光体１０１と同じ周速度で回転駆動される。
電子写真感光体１０１は、回転過程で、一次帯電器１０２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。次いで、画像露光光１０３を受け、これにより電子写真感光体１０１の表面上には、目的のカラー画像の第１の色成分像（例えばマゼンタ成分像）に対応した静電潜像が形成される。次いで、第２現像器１０４ｂが回転し、マゼンタトナーを付着させる現像器が所定の位置にセットされ、その静電潜像が第１色であるマゼンタトナーにより現像される。この時、第１現像器１０４ａは、作動オフになっていて電子写真感光体１０１には作用せず、第１色のマゼンタトナー像に影響を与えることはない。
【００３７】
一次転写バイアスがバイアス電源（不図示）から一次転写ローラ１０９に印加され、電子写真感光体１０１と中間転写ベルト１０５との間に電界が形成される。この電界の作用により、感光体１０１の表面に形成担持された第１色のマゼンタトナー像は、感光体１０１と中間転写ベルト１０６とのニップ部を通過する過程で、中間転写ベルト１０６外周面に順次中間転写される。
中間転写ベルト１０６に第１色のマゼンタトナー像を転写し終えた感光体１０１の表面は、感光体クリーナ１０７によりクリーニングされる。次に、感光体１０１の清掃された表面上に、第１色のトナー像の形成と同様に、第２色のトナー像（例えばシアントナー像）が形成され、この第２色のトナー像が、第１色のトナー像が転写された中間転写ベルト１０６の表面上に重畳転写される。以下同様に、第３色のトナー像（例えばイエロートナー像）、第４色のトナー像（例えばブラックトナー像）が中間転写ベルト１０６の表面に順次重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー像が形成される。
【００３８】
次に、給紙カセット１１３から中間転写ベルト１０６と二次転写ローラ１１０との当接ニップ部に所定のタイミングで記録材１１２が給送される。二次転写ローラ１１０が中間転写ベルト１０６に当接されると共に、二次転写バイアスがバイアス電源（不図示）から二次転写ローラ１１０に印加される。この結果、中間転写ベルト１０６の表面に重畳転写された合成カラートナー像が、第２の画像担持体である記録材１１２に転写される。記録材１１２へのトナー像の転写終了後、中間転写ベルト１０６の表面の転写残トナーは中間転写ベルトクリーナ１１１によりクリーニングされる。トナー像が転写された記録材１１２は定着器１１４に導かれ、ここで記録材１１２の表面にトナー像が加熱定着される。
【実施例】
【００３９】
以下の実施例および比較例では、切削加工される基体としてマグネシウムを２．５重量％含有したＡｌ−Ｍｇ合金の引抜管であって、３８０℃で２時間の焼鈍処理を行った円筒状金属素管を用いた。基体にはあらかじめ前加工として端面切削およびインロー加工が施されている。インロー加工の精度も重要なので、インロー加工時の基体切削温度についても電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体使用温度と略同一にして基体の切削を行うことが好ましい。基体の全長は３８１ｍｍとされている。また基体の外周は粗切削が施されており、外径は室温２５℃での測定で８４．１４ｍｍとされている。試行切削工程および本切削工程で用いられる切削装置２０はエグロ社製ＲＬ-５５０ＥＸを用い、バイト２４として先端形状が５Ｒのダイヤモンドバイトを用いる。切削油として炭化水素系合成油ポリブデン（新日本石油（株）、商品名；日石ポリブデンＬＶ−７）を用いる。測定装置としてミツトヨ社製ラウンドテストＲＡ−２１００ＤＨを用いる。基体切削温度および基体測定温度は基体使用温度と略同一の４２℃とする。
【００４０】
（実施例１）
試行切削工程を実施形態１に記載した方法で行なった。未切削の基体および切削装置の置かれた空間全体を４２℃に保った。基体の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ/回転、切込み量０．１５ｍｍで外周切削加工を行った。
次に測定工程を基体の内部にカーボンヒーターを挿入して基体を４２℃に加熱する方法で行なった。基体の内部にカーボンヒーターを挿入して基体を４２℃に加熱し、規定寸法（外径８３．９３ｍｍ）との差異を記録した。本例では試行切削後の外径は８４.０５ｍｍだった。
【００４１】
次に本切削工程を試行切削工程と同様に行なった。本切削工程では測定工程で記録された差異に基づいて切削装置のバイトの位置を調整して切込み量を０．１２ｍｍとした。前記試行切削工程を経た基体の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ/回転で外周切削加工を行った。基体使用温度で念のため測定工程と同様の方法で基体の外径を測定したところ８３．９３ｍｍだった。
つづいて基体を以下のように洗浄した。洗浄液として４０℃に加熱したアルミ用低侵食低起泡性液状脱脂剤（ヘンケルジャパン（株）、商品名；ａｌｍｅｃｏ ＣＴ−２９）を純水で３０倍に希釈した洗浄液を用いた。この洗浄液に基体を浸漬させ、超音波を印加して１２０秒洗浄した。次に常温の純水に基体を１００秒浸漬させ基体をすすいだ。次に５０℃に加熱した純水に円筒状基体１０１を２０秒浸漬させた後、６００ｍｍ／ｍｉｎの速度で溶媒から引き上げ乾燥させた。
【００４２】
この基体の表面にａ−Ｓｉ堆積膜を形成し、図４に示す層構成の電子写真感光体５０を作製した。電子写真感光体５０は基体１の表面に形成された下部阻止層５１、光導電層５２、表面層５３からなる。それぞれのａ−Ｓｉ堆積膜は図３に示すプラズマＣＶＤ装置を用いて、表１に示す条件で形成した。
【００４３】
【表１】
【００４４】
このようにして得られた電子写真感光体を画像形成装置（キヤノン社製複写機ｉＲＣ６８８０Ｎを改造した装置）にセットした。このとき電子写真感光体はヒーターによって４２℃に加熱して使用される。この画像形成装置で、電位設定は自動制御で画像濃度０．３のハーフトーン原稿を用いてＡ３紙の全面にマゼンタハーフトーン画像を形成した。濃度一様性を以下のように評価した。軸方向５点、周方向５点の計２５点の画像濃度を濃度計（Ｘ−ＲＩＴＥ社製 Ｘ−ＲＩＴＥ５３０）で測定し、最大値と最小値の濃度差を算出する。本実施例の濃度差は下記の比較例の濃度差の４０％と良好な結果が得られ、本発明の効果が実証された。
【００４５】
（比較例）
実施例１において加工室の室温および測定室の室温を２５℃としたほかは実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、画像評価を行なった。濃度一様性を実施例１と同様の方法で評価した。
【００４６】
(実施例２)
未切削の基体および切削装置の置かれた空間全体を４２℃に保ち、切削装置のバイトのセッティングは実施例１において本切削工程が終了した状態に保った。そして、未切削の基体の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ/回転で外周切削加工を行った。実施例１の測定工程と同様の方法で基体の外径を測定したところ８３．９３ｍｍだった。
この基体を用いて実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、画像評価を行なった。濃度一様性を実施例１と同様の方法で評価したところ、本実施例の濃度差は比較例の濃度差の４０％と良好な結果が得られ、本発明の効果が実証された。
【００４７】
(実施例３)
試行切削工程を実施形態２に記載した方法で行なった。本例の切削装置２０は図６に示すように、基体１から５０ｍｍ離れた位置に全長４２０ｍｍのカーボンヒーター３０を配置した。基体１の近傍には測温装置２９が配置されカーボンヒーターの出力３０を制御し、基体１の温度を４２℃に制御する。基体１の内周部を保持した状態で基体１を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ/回転、切込み量０．１５ｍｍで外周切削加工を行った。
次に測定工程を実施例１と同様に行なった。本例では試行切削後の外径は８４．０３ｍｍだった。
【００４８】
次に本切削工程を試行切削工程と同様に行なった。本切削工程では測定工程で記録された差異に基づいて切削装置のバイトの位置を調整して切込み量を０．１０ｍｍとした。基体１の内周部を保持した状態で基体１を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ／回転で外周切削加工を行った。基体使用温度で念のため測定工程と同様の方法で基体１の外径を測定したところ８３．９２ｍｍだった。
この基体１を用いて実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、画像評価を行なった。濃度一様性を実施例１と同様の方法で評価したところ、本実施例の濃度差は比較例の濃度差の６０％と良好な結果が得られ、本発明の効果が実証された。
【００４９】
(実施例４)
試行切削工程を実施形態３および４に記載した方法で行なった。本例の切削装置２０は図７に示すように、芯押しヤトイ２８の内部に液体流路３１が設けられており、フィッティング３２を介して蓄熱材を注入できるようになっている。まず基体を炉内温度４２℃に保たれた加熱炉に放置した。基体の温度が炉内温度と等しくなってから加熱炉から取り出し、切削装置に基体をセットした。基体の内部には蓄熱材として４２℃に加温されたポリエチレングリコールが液体流路３１を経由して注入され封止された。ポリエチレングリコールは重合度を調整することにより凝固温度が４１℃であるように設定した。基体の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ／回転、切込み量０．１５ｍｍで外周切削加工を行った。
【００５０】
次に測定工程を実施例１と同様に行った。本例では試行切削後の外径は８４．０８ｍｍだった。
次に本切削工程を試行切削工程と同様に行った。本切削工程では測定工程で記録された差異に基づいて切削装置のバイトの位置を調整して切込み量を０．１５ｍｍとした。基体１の内周部を保持した状態で基体１を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ／回転で外周切削加工を行った。基体使用温度で念のため測定工程と同様の方法で基体１の外径を測定したところ８３．９４ｍｍだった。
この基体１を用いて実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、画像評価を行なった。濃度一様性を実施例１と同様の方法で評価したところ、本実施例の濃度差は比較例の濃度差の６０％と良好な結果が得られ、本発明の効果が実証された。
【００５１】
（実施例５）
試行切削工程を実施形態５に記載した方法で行った。本例の切削装置２０は図８に示すように切削油噴射器３３が設けられ、基体１の全長にわたって加温された切削油を噴射するようになっている。基体の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、液温４２℃に加温された切削油を基体の全長にわたって毎分２０リットル噴射する。基体温度が切削油の液温と等しくなってからバイト送り０．１２ｍｍ/回転、切込み量０．１５ｍｍで外周切削加工を行った。
次に測定工程を実施例１と同様に行った。本例では試行切削後の外径は８４.００ｍｍだった。
【００５２】
次に本切削工程を試行切削工程と同様に行った。本切削工程では測定工程で記録された差異に基づいて切削装置のバイトの位置を調整して切込み量を０．０７ｍｍとした。基体１の内周部を保持した状態で基体を３０００ｒｐｍで回転させ、バイト送り０．１２ｍｍ/回転で外周切削加工を行った。基体使用温度で念のため測定工程と同様の方法で基体の外径を測定したところ８３．９３ｍｍだった。
この基体を用いて実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、画像評価を行なった。濃度一様性を実施例１と同様の方法で評価したところ、本実施例の濃度差は比較例の濃度差の６０％と良好な結果が得られ、本発明の効果が実証された。
【符号の説明】
【００５３】
１ 基体
２０ 切削装置
２９ 測温装置
３０ ヒーター
３１ 液体流路
３３ 切削油噴射器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削した円筒状の基体の表面に感光層を形成してなる電子写真感光体の製造方法において、基体を切削するときの基体切削温度を、電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体使用温度と略同一にして、前記基体の切削を行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項２】
前記基体切削温度を前記基体使用温度と略同一にして前記基体の試行切削を行う工程と、
試行切削後の基体寸法と規定寸法との差異を前記基体使用温度と略同一の基体測定温度の下で測定する工程と、
前記差異に基づいて切削に用いるバイト位置を制御し、かつ前記基体切削温度を前記基体使用温度と略同一にして前記基体の本切削を行う工程とを有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
前記基体及び切削装置の周囲の雰囲気温度を前記基体使用温度と略同一にして切削することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項４】
加熱手段を用いて前記基体切削温度を前記基体使用温度と略同一にして切削することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項１】
切削した円筒状の基体の表面に感光層を形成してなる電子写真感光体の製造方法において、基体を切削するときの基体切削温度を、電子写真感光体を画像形成装置の内部で加熱手段により加熱して使用するときの基体使用温度と略同一にして、前記基体の切削を行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項２】
前記基体切削温度を前記基体使用温度と略同一にして前記基体の試行切削を行う工程と、
試行切削後の基体寸法と規定寸法との差異を前記基体使用温度と略同一の基体測定温度の下で測定する工程と、
前記差異に基づいて切削に用いるバイト位置を制御し、かつ前記基体切削温度を前記基体使用温度と略同一にして前記基体の本切削を行う工程とを有することを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
前記基体及び切削装置の周囲の雰囲気温度を前記基体使用温度と略同一にして切削することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項４】
加熱手段を用いて前記基体切削温度を前記基体使用温度と略同一にして切削することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２３０９８９（Ｐ２０１０−２３０９８９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７８６５６（Ｐ２００９−７８６５６）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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