シリンダーの洗浄方法、およびシリンダーの洗浄装置
【課題】付着物をより確実に除去することが可能なシリンダーの洗浄方法を提供すること。
【解決手段】表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する方法であって、シリンダー１０１の長軸の周りでシリンダー１０１を回転させながら、洗浄液を、シリンダー１０１の長軸方向の全長ｈに等しい長さのスリット形状の噴射位置から長軸と垂直にかつシリンダー１０１の表面の接線方向に向けて噴射する。
【解決手段】表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する方法であって、シリンダー１０１の長軸の周りでシリンダー１０１を回転させながら、洗浄液を、シリンダー１０１の長軸方向の全長ｈに等しい長さのスリット形状の噴射位置から長軸と垂直にかつシリンダー１０１の表面の接線方向に向けて噴射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する方法および装置に関し、特に、シリンダーの表面に付着した付着物を除去するために洗浄液を噴射するシリンダーの洗浄方法、およびシリンダーの洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムやアルミニウム合金からなり、表面にアモルファスシリコン系の電子写真感光体用の堆積膜を気相成長法にて形成することが可能なシリンダーは、通常、該電子写真感光体用の堆積膜が形成される前に切削加工される。切削加工が実施されると、シリンダーの表面には、切削加工時に使用された切削油や切削加工時で発生した金属粉が付着する。
【０００３】
切削油や金属粉が付着したシリンダーの表面に電子写真感光体用の堆積膜が形成されると、画像欠陥が生じる。そこで、電子写真感光体用の堆積膜が形成される前には、一般的に、シリンダーを洗浄する処理が行われる。具体的には、シリンダーの表面に付着した付着物（切削油および金属粉）を除去する処理が行われる。付着物を除去する方法が、特許文献１および特許文献２に提案されている。
【０００４】
特許文献１には、シリンダーの表面（外周面）の接線方向に向けて洗浄液をスプレー状に噴射するノズルを用いて付着物を除去する方法が開示されている。特許文献１に開示された方法では、シリンダーが回転し、かつノズルがシリンダーの長軸方向に移動しながら洗浄液を噴射することで、シリンダーの表面全体が洗浄される。
【０００５】
特許文献２には、スリット形状のノズルからシリンダーの表面（外面）および裏面（内面）へ洗浄液をフィルム状にして連続的に噴射して付着物を除去する方法が開示されている。特許文献２に開示された方法でも、特許文献１に開示された方法と同様に、シリンダーが回転し、ノズルがシリンダーの長軸方向に移動しながら洗浄液を噴射することで、シリンダーの表面全体が洗浄される。
【特許文献１】特開平１−１３０１５９号公報
【特許文献２】特開平７−２０６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された方法のように洗浄液をスプレー状に噴射するノズルを用いる場合、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ノズル５０２がシリンダー５０１の表面へ噴射した洗浄液は、鉛直方向および水平方向に広がりを持つ。すると、図６に示すように、水撃力がスプレー幅の両端で弱くなり不均一となる。そのため、シリンダー５０１の表面において、付着物が水撃力の弱い箇所で除去されない、あるいは付着物が水撃力の弱い方向へ掃き寄せられる可能性がある。これにより、洗浄液を噴射しても付着物がシリンダーの表面に数多く残される場合が想定される。
【０００７】
また、特許文献１および特許文献２にそれぞれ開示された方法のようにノズルがシリンダーの長軸方向に移動しながら洗浄液を噴射する場合、ノズルの移動方向と反対方向に付着物が掃き寄せられる可能性がある。これにより洗浄液を噴射しても付着物がシリンダーの表面に数多く残される場合が想定される。
【０００８】
付着物が数多く残された状態でシリンダーの表面に電子写真感光体用の堆積膜が形成されると、画像欠陥の多い電子写真となってしまう。近年、画像欠陥に対する市場の要求レベルは日々高まっており、この要求レベルに応えるために、付着物をより確実に除去できるシリンダーの洗浄方法が求められている。
【０００９】
本発明は、付着物をより確実に除去することが可能なシリンダーの洗浄方法、およびシリンダーの洗浄装置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】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明によるシリンダーの洗浄方法は、
表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する方法であって、
前記シリンダーの長軸の周りで前記シリンダーを回転させながら、洗浄液を、前記シリンダーの長軸方向の全長に等しい長さのスリット形状の噴射位置から前記長軸と垂直にかつ前記シリンダーの前記表面の接線方向に向けて噴射する。
【００１１】
また、上記目的を達成するための本発明によるシリンダーの洗浄装置は、
表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する装置であって、
前記シリンダーの長軸の周りで前記シリンダーを回転させる回転部と、
前記回転部が前記シリンダーを回転させるときに、洗浄液を、前記シリンダーの長軸方向の全長に等しい長さのスリット形状の噴射口から前記長軸と垂直にかつ前記シリンダーの表面の接線方向に向けて噴射するノズルと、
を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シリンダーの表面に付着した付着物がより確実に除去されることとなる。これにより、画像欠陥の少ない電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の洗浄装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の洗浄装置の一実施形態の構成を示す図である。
【００１５】
本実施形態の洗浄装置は、図１（ａ）に示すように、シリンダー１０１を洗浄する装置であり、ノズル１０２と、回転部１０３と、洗浄液供給管１０４と、洗浄液供給ポンプ１０５と、を有する。本実施形態の洗浄装置では、洗浄液供給ポンプ１０５より洗浄液供給管１０４を介して導入された洗浄液を、ノズル１０２がシリンダー１０１の表面へ噴射する。
【００１６】
まず、ノズル１０２について説明する。
【００１７】
ノズル１０２は、洗浄液を噴射する際、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、シリンダー１０１の長軸方向の全長に等しい長さのスリット形状をした噴射口（噴射位置）からシリンダー１０１の長軸と垂直にかつシリンダー１０１の表面の接線方向に向けて噴射する。シリンダー１０１の表面の接線方向に向けて洗浄液を噴射するとは、図１（ｃ）に示すように、端部１０８が洗浄部１０６の接線方向であるということを示す。
【００１８】
図１（ｃ）において、端部１０８は、洗浄液の噴射幅１０６の両端のうちシリンダー１０１側の端部を示す。また、洗浄部１０６は、シリンダー１０１の表面のうち、洗浄液の噴射を受ける位置を示す。また、距離ｄは、ノズル１０２と洗浄部１０６との距離を示す。
【００１９】
本実施形態では、距離ｄは、洗浄液の水撃力が洗浄部１０６において不均一にならないこと、およびシリンダー１０１の回転に伴い回転軸が偏位したときにシリンダー１０１がノズル１０２に接触しないことを要件として定めればよい。具体的には、距離ｄの範囲は、１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であることが望ましい。
【００２０】
なお、本実施形態では、ノズル１０２には、位置検出手段（不図示）で検出された回転部１０３およびノズル１０２の位置をそれぞれ示す信号が入力される。ノズル１０２は、入力された信号に基づいて、距離ｄが上述した範囲内になるように移動可能とされ、更に洗浄液の噴射方向が上述した方向に向くように調整可能とされている。
【００２１】
図２は、ノズル１０２の形状の例を示す図である。
【００２２】
ノズル１０２は、洗浄液を噴射する噴射口が図２（ａ）または図２（ｂ）に示すようなスリット形状をしている。図２（ａ）、図２（ｂ）にそれぞれ示すノズル２０１およびノズル２０２の噴射口の全長Ｈは、図１（ａ）に示すシリンダー１０１の長軸方向の全長ｈに等しい。
【００２３】
噴射口の幅Ｗは、付着物を除去するのに十分な水撃力で洗浄液を噴射できること、および洗浄液の水撃力が均一になることを要件として定めればよい。具体的には、噴射口の幅Ｗの範囲は、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００２４】
噴射口の深さＬは、洗浄液の噴射時の広がりを抑えること、および水撃力の鉛直方向の成分が不均一にならないことを要件として定めればよい。具体的には、噴射口の深さＬの範囲は、３ｍｍ以上７０ｍｍ以下であることが望ましい。深さＬをこの範囲内にすることによって、水撃力が均一化された洗浄液の噴射が可能となる。
【００２５】
なお、本発明では、ノズル１０２の噴射口の形状は、特にスリット形状に限定されず、洗浄液の広がりを抑え、かつ均一な水撃力で洗浄液を噴射できる形状であればよい。
【００２６】
次に、回転部１０３について説明する。
【００２７】
回転部１０３は、シリンダー１０１の長軸の周りでシリンダー１０１を回転させる。このとき、シリンダー１０１は、長軸が鉛直方向になるように支持された状態となっている。回転部１０３回転方向は、付着物を確実に除去するために、洗浄部１０６において洗浄液の噴射方向と対向する向きであることが望ましい。
【００２８】
回転速度は、洗浄液で吹き飛ばされた付着物がシリンダー１０１の表面に再付着しないこと、および付着物を十分除去できることを要件として定めればよい。具体的には、回転速度の範囲は、８０ｍｍ／秒以上５７０ｍｍ／秒以下であることが望ましい。
【００２９】
本発明では、図３に示すように、回転部３０３がシリンダー３０１を回転させるとき、シリンダー３０１は長軸が水平になるように支持された状態となっていてもよい。なお、シリンダー３０１は、シリンダー１０１と同様な構成であり、ノズル３０２はノズル１０２と同様な構成である。図３に示す形態で洗浄液を噴射すると、図１に示す形態で洗浄液を噴射するときよりも、除去された付着物の再付着および洗浄液の飛び散りを抑えることが可能となる。
【００３０】
次に、洗浄液供給管１０４および洗浄液供給ポンプ１０５について説明する。
【００３１】
洗浄液供給管１０４は、洗浄液供給ポンプ１０５から送り出された洗浄液を分流させて複数の箇所からノズル１０２に導入する構造となっている。このような構造とすることによって、ノズル１０２から水撃力が均一化された洗浄液が噴射されることとなる。
【００３２】
洗浄液供給ポンプ１０５は、所定の圧力で洗浄液を洗浄液供給管１０４へ送り出す。所定の圧力は、噴射圧力（ノズル１０２から噴射される洗浄液の圧力）が０．３ＭＰａ以上５Ｍｐａ以下の範囲内であり、かつ洗浄液の流量が１リットル／分以上２００リットル／分以下の範囲内となるように調節されることが望ましい。上述した洗浄液の圧力の範囲は、シリンダーの表面を傷つけることなく、付着物を十分除去できる範囲に基づいて定められる。また、上述した洗浄液の流量の範囲は、経済性を考慮して付着物を十分除去できる範囲に基づいて定められる。
【００３３】
本発明では、洗浄液供給ポンプ１０５ポンプで汲み上げた洗浄水を高圧空気と混合した後、空気の圧力でノズル１０２から洗浄液を噴射させることとしてもよい。ただし、この場合にも、洗浄液は、上述した条件で噴射されることとする。
【００３４】
次に、洗浄液について説明する。
【００３５】
洗浄液は、純水あるいは二酸化炭素を溶解した純水が望ましい。純水に関しては、水質が非常に重要であり、半導体グレードの純水、特に超ＬＳＩグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温２５℃の抵抗率について、下限値が１ＭΩ・ｃｍ以上で、上限値が理論抵抗値（１８．２５ＭΩ・ｃｍ）以下であればよい。生産性を考慮すると上限値は１７ＭΩ・ｃｍ以下であることが望ましい。好ましい範囲は、下限値が３ＭΩ・ｃｍ以上で、上限値が１５ＭΩ・ｃｍ以下である。最適な範囲は、下限値が５ＭΩ・ｃｍ以上で、上限値が１３ＭΩ・ｃｍ以下である。
【００３６】
二酸化炭素を溶解した純水の場合、溶解する二酸化炭素の量は、導電率では２μＳ／ｃｍ以上４０μＳ／ｃｍ以下であればよい。好ましい範囲は、４μＳ／ｃｍ以上３０μＳ／ｃｍ以下である。より好ましい範囲は、６μＳ／ｃｍ以上２５μＳ／ｃｍ以下である。なお、導電率の数値は、導電率計で測定し、温度補正により２５℃に換算した値を用いている。
【００３７】
また、二酸化炭素を水に溶解する方法は、バブリングによる方法、隔膜を用いる方法が好ましい。
【００３８】
本発明では、洗浄液は、超音波を照射した状態で噴射されることが付着物を除去する上で有効である。超音波照射された洗浄液を噴射するには、例えば、ノズル１０２の側面からノズル１０２内部の洗浄液に超音波照射を行う構成を追加すればよい。なお、超音波の周波数は、シリンダー１０１の表面が損傷しないこと、および比較的大きな付着物を除去できることを要件として定めればよい。具体的には、超音波の周波数の範囲は、１００Ｈｚ以上１０ＭＨｚ以下であることが望ましい。
【００３９】
次に、本実施形態の洗浄装置が実行する洗浄工程の前後に行われる工程について説明する。
【００４０】
図４は、本実施形態の洗浄装置が実施する洗浄工程の前後に行われる工程を説明する
ための図である。
【００４１】
洗浄対象であるシリンダー４０１は、まず、切削工程が終了すると投入用部材４０７に配置される。次に、シリンダー４０１は、搬送レール４１０に従って移動するチャッキング機構４０９によって脱脂洗浄槽４０５内へ移動させられる。脱脂洗浄槽４０５では、脱脂工程が実行される。ここで、脱脂工程について詳しく説明する。
【００４２】
脱脂洗浄槽４０５には、界面活性剤水溶液４１０が貯められている。シリンダー４０１を界面活性剤水溶液４１０に浸漬させることによって、シリンダー４０１の表面に付着した油脂が除去される。
【００４３】
界面活性剤水溶液４１０で溶解される界面活性剤は、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらを混合したもののいずれかであればよい。本発明では、界面活性剤水溶液４１０で溶解される界面活性剤は、特に、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、燐酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤、または脂肪酸エステル等の非イオン性界面活性剤であることが望ましい。
【００４４】
界面活性剤の濃度は、シリンダー４０１の表面に付着した油脂を十分除去できること、および界面活性剤水溶液４１０の液跡であるシミで電子写真感光体用の堆積膜が剥がれないこと要件として定めればよい。具体的には、界面活性剤の濃度の範囲は、０．１％以上２０％以下であればよい。好ましい範囲は１％以上１０％以下である。最適な範囲は２％以上８％以下である。
【００４５】
界面活性剤水溶液４１０の界面活性剤のｐＨ（水素イオン指数）は、シリンダー４０１の表面に付着した油脂を十分除去できること、および界面活性剤水溶液４１０の液跡であるシミで電子写真感光体用の堆積膜が剥がれないこと要件として定めればよい。具体的には、界面活性剤のｐＨの範囲は、８以上１２．５以下であればよい。好ましい範囲は、９以上１２以下である。最適な範囲は１０以上１１．５以下である。
【００４６】
また、界面活性剤を溶解する水の水質は、特に制限されるものではないが、半導体グレードの純水、特に超ＬＳＩグレードの超純水が望ましい。
【００４７】
また、界面活性剤水溶液４１０の水温は、シリンダー４０１の表面に付着した油脂を十分除去できること、および界面活性剤水溶液４１０の液跡であるシミで電子写真感光体用の堆積膜が剥がれないこと要件として定めればよい。具体的には、界面活性剤水溶液４１０の水温の範囲は、１０℃以上６０℃以下であることが望ましい。好ましい範囲は１５℃以上５０℃以下である。最適な範囲は２０℃以上４０℃以下である。
【００４８】
脱脂工程が終了すると、シリンダー４０１は、チャッキング機構４０９によってすすぎ槽４０５へ移動させられる。すすぎ槽４０５では、シリンダー４０１の洗浄工程が実行される。なお、上述したノズル１０２および回転部１０３と同様な構成であるノズル４０２および回転軸４０３は、すすぎ槽４０５の内部に配置されている。
【００４９】
洗浄工程が終了すると、シリンダー４０１は、チャッキング機構４０９によって乾燥槽４０６に移動させられる。乾燥槽４０６では、乾燥工程が実行される。ここで、乾燥工程について詳しく説明する。
【００５０】
乾燥槽４０６には、温純水４１２が貯められている。シリンダー４０１を温純水４１２に浸漬させて所定の時間をかけて引き上げることによって、シリンダー４０１が乾燥させられる。
【００５１】
温純水４１２は、二酸化炭素を溶解した温純水を用いることが好ましい。また、温純水４１２の水温の範囲は、３０℃以上９０℃以下であればよい。好ましい範囲は３５℃以上８０℃以下である。最適な範囲は４０℃以上７０℃以下である。
【００５２】
乾燥工程が終了すると、シリンダー４０１は、チャッキング機構４０９によって取り出し用部材４０８の上に配置される。
【００５３】
以下に、本発明の４つの実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００５４】
(実施例１)
本実施例について、図４を参照しながら説明する。
【００５５】
本実施例では、シリンダー４０１は、アルミニウムの純度が９９．９５％であり、長軸方向の全長ｈが３８１ｍｍである。
【００５６】
まず、１００本のシリンダー４０１について切削工程が実施される。ここで本実施例の切削工程の内容について詳しく説明する。
【００５７】
シリンダー４０１は、精密切削用のエアダンパー付旋盤(ＰＮＥＵＭＯ ＰＲＥＣＬＵＳＩＯＮ ＩＮＣ．製）(不図示)の回転フランジに真空チャックされる。旋盤にはダイヤモンドバイト（商品名：ミラクルバイト、東京ダイヤモンド製）が取り付けられる。その後、ノズルが切削油を噴霧するとともに、真空ノズルが金属粉（切り粉）を吸引している状態で、シリンダー４０１の外径が８４ｍｍになるまで鏡面切削が実施される。ノズルおよび真空ノズルは、旋盤に付設されている。切削条件は、周速が１０００ｍ／分であり、送り速度が０．０１ｍｍ／回転である。
【００５８】
切削加工が終了したシリンダー４０１は、投入用部材４０７の上に配置される。その後、シリンダー４０１がチャッキング機構４０１によって脱脂洗浄槽４０４に移動させられて、脱脂工程が実施される。本実施例では、シリンダー４０１は、脱脂洗浄槽４０４において界面活性剤水溶液４１１に２分間浸漬される。
【００５９】
脱脂工程が終了すると、シリンダー４０１はチャッキング機構４０１によってすすぎ槽４０５に移動させられて洗浄工程が実施される。ここで、本実施例の洗浄工程について詳しく説明する。
【００６０】
シリンダー４０１が回転部４０３に配置されると、ノズル４０２は、自身とシリンダー４０１との距離ｄが５０ｍｍとなるように移動する。その後、ノズル４０２は、噴射口の向きをシリンダー４０１の表面の接線方向に調整する。
【００６１】
なお、本実施例では、ノズル４０２には、噴射口が図２（ａ）に示すスリット形状のものを用いる。また、噴射口の寸法については、深さＬが１５ｍｍ、幅Ｗが２ｍｍ、全長Ｈが３８１ｍｍとする。
【００６２】
ノズル４０２の噴射口の向き調整が終了すると、洗浄液がノズル４０２に導入される。本実施例では、図１（ａ）に示すように、ノズル４０２には、洗浄液が、洗浄液供給ポンプ１０５から洗浄液供給管１０４を介して８箇所から導入される。
【００６３】
シリンダー４０１に洗浄液が導入されると、回転部４０３がシリンダー４０１を周速１５０ｍｍ／秒で回転させるとともに、ノズル４０２が洗浄液を噴射圧力２ＭＰａで３０秒間噴射する。本実施例では、回転部４０３は、シリンダー４０１の回転方向が、洗浄部４１３において洗浄液の噴射方向と対向するように回転させる。また、本実施例では、二酸化炭素を溶解させた純水を洗浄液として使用する。本実施例の洗浄条件は、表１に示されている。
【００６４】
【表１】
【００６５】
洗浄工程が終了すると、シリンダー４０１はチャッキング機構４０１によって乾燥槽４０６に移動させられて乾燥工程が実施される。ここで、本実施例の乾燥工程について詳しく説明する。
【００６６】
シリンダー４０１は、乾燥槽４０６において、二酸化炭素を溶解させた５０℃の温純水４１２に２０秒間浸漬される。その後、シリンダー４０１は、６０秒かけて引き上げられることで乾燥状態となる。乾燥工程が終了すると、シリンダー４０１は、チャッキング機構４０１によって取り出し用部材４０８の上に移動させられる。
【００６７】
(実施例２)
本実施例では、実施例１と同様に１００本のシリンダー４０１について、切削工程、脱脂工程、洗浄工程、および乾燥工程をそれぞれ実施する。本実施例では、洗浄工程以外の工程については、実施例１と同様であるため説明を省略する。本実施例の洗浄工程について説明する。
【００６８】
本実施例では、すすぎ槽４０５において、シリンダー４０１は、長軸が鉛直方向から垂直方向に９０°回転させられ、図３に示すような状態で支持されて洗浄される。
【００６９】
本実施例では、ノズル４０２は、実施例１と同様に噴射口が図２（ａ）に示すスリット形状のものを用いる。また、噴射口の寸法については、実施例１と同様に深さＬが１５ｍｍ、幅Ｗが２ｍｍ、全長Ｈが３８１ｍｍとする。また、本実施例では、シリンダー４０１の回転方向は、実施例１と同様に洗浄部４１３において洗浄液の噴射方向と対向する向きとする。本実施例の洗浄条件も、表１に示されている。
【００７０】
(実施例３)
本実施例では、実施例１と同様に１００本のシリンダー４０１について、切削工程、脱脂工程、洗浄工程、および乾燥工程をそれぞれ実施する。本実施例では、洗浄工程以外の工程については、実施例１と同様であるため説明を省略する。本実施例の洗浄工程について説明する。
【００７１】
本実施例では、すすぎ槽４０５において、シリンダー４０１は、実施例１と同様に長軸が鉛直方向となる状態で支持されて洗浄される。ノズル４０２には、噴射口が図２（ｂ）に示すスリット形状のものを用いる。また、噴射口の寸法については、深さＬが３０ｍｍ、幅Ｗが３ｍｍ、全長Ｈが３８１ｍｍとする。また、本実施例では、シリンダー４０１の回転方向は、実施例１と同様に洗浄部４１３において洗浄液の噴射方向と対向する向きとする。本実施例の洗浄条件も、表１に示されている。
【００７２】
(実施例４)
本実施例では、実施例１と同様に１００本のシリンダー４０１について、切削工程、脱脂工程、洗浄工程、および乾燥工程をそれぞれ実施する。本実施例では、洗浄工程以外の工程については、実施例１と同様であるため説明を省略する。本実施例の洗浄工程について説明する。
【００７３】
本実施例では、すすぎ槽４０５において、シリンダー４０１は、実施例２と同様に長軸が鉛直方向から垂直方向に９０°回転させられ、図３に示すような状態で支持されて洗浄される。
【００７４】
本実施例では、ノズル４０２には、実施例１と同様に噴射口が図２（ａ）に示すスリット形状のものを用いる。また、噴射口の寸法については、実施例１と同様に深さＬが１５ｍｍ、幅Ｗが２ｍｍ、全長Ｈが３８１ｍｍとした。本実施例では、シリンダー４０１の回転方向は、洗浄部４１３において洗浄液の噴射方向と同じ向きとする。本実施例の洗浄条件も、表１に示されている。
【００７５】
(比較例)
比較例では、実施例１と同様に１００本のシリンダー４０１について、切削工程、脱脂工程、洗浄工程、および乾燥工程をそれぞれ実施する。比較例では、洗浄工程以外の工程については、実施例１と同様であるため説明を省略する。比較例の洗浄工程について説明する。
【００７６】
比較例では、図５（ａ）に示すような洗浄液をスプレー状にして噴射するノズル５０２を用いる。
【００７７】
比較例では、シリンダー４０１が回転部４０３に配置されると、ノズル５０２は、自身とシリンダー４０１との距離ｄが４０ｍｍとなるように移動する。その後、ノズル５０２は、噴射口の向きをシリンダー４０１の表面の接線方向に調整する。
【００７８】
続いて、回転部４０３がシリンダー４０１を周速３００ｍｍ／秒で回転させるとともに、ノズル５０２がシリンダー４０１の上端から１５ｍｍ／秒の移動速度で下降しながら洗浄液を噴射圧力２ＭＰａで３０°の広がりで噴射する。シリンダー４０１の回転方向は、実施例１と同様に洗浄部４１３において洗浄液の噴射方向と対向する向きとする。比較例の洗浄条件も表１に示されている。
【００７９】
実施例１〜実施例４、および比較例で洗浄したシリンダー合計１０００本について、付着物の検査を以下の方法で行った。
【００８０】
（１）顕微鏡による付着物（金属粉、有機物）検査
乾燥工程が終了したシリンダーの表面を、光学顕微鏡（製品名ＳＴＭ‐ＵＭ、オリンパス社製）を用いて自動で全面スキャンし、５μｍ以上の金属粉、有機物からなる付着物の数を数えた。
【００８１】
（２）顕微鏡による付着物（油脂）検査
乾燥工程が終了したシリンダーを墨汁に浸漬させて取り出した後、表面を目視および光学顕微鏡（製品名ＳＴＭ‐ＵＭ、オリンパス社製）を用いて自動で全面スキャンし、墨汁付着の無い箇所、すなわち油脂が残っている箇所の数を数えた。
【００８２】
上記２つの検査について、以下のような評価を行った。
【００８３】
比較例で得られた値を基準として、３０％以上の良化はＡＡ、１０％以上３０％未満の良化はＡ、１０％未満の良化はＢ、悪化はＣとして検査ごとに表２に示した。
【００８４】
【表２】
【００８５】
（３）総合判定
上記２つの検査結果について、ＡＡランクが３点、Ａランクが２点、Ｂランクが１点、Ｃランクが０点とした。そして、以下に定めるように、合計した得点に応じて総合判定を決定し、表２に示した。
ＡＡ…6点以上のもの（非常に優れている）
Ａ…4点以上5点以下のもの（優れている）
Ｂ…2点以上3点以下のもの（良好）
Ｃ…1点以下のもの（実用上問題なし）
表２では、実施例１または実施例３に記載したシリンダーの洗浄方法が、比較例に記載したシリンダーの洗浄方法よりも、付着物の数が少ないことが示されている。これは、シリンダーの長軸の全長に等しい長さのスリット形状の噴射口から洗浄液を噴射することで、洗浄液の水撃力が均一になり、ノズルを移動させることなくシリンダーを洗浄できるからである。これにより、シリンダーの表面を洗浄する際に付着物が掃き寄せられることがなくなる。
【００８６】
上記の通り、シリンダーの表面は付着物がより確実に除去された状態となるため、画像欠陥の少ない電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能となる。
【００８７】
また、表２では、実施例２に記載したシリンダーの洗浄方法が、実施例１に記載したシリンダーの洗浄方法よりも付着物の数が少ないことが示されている。これにより、シリンダーの長軸を鉛直ではなく水平にした方が、より確実に付着物を除去できるようになる。
【００８８】
また、表２では、実施例２に記載したシリンダーの洗浄方法が、実施例４に記載したシリンダーの洗浄方法よりも付着物の数が少ないことが示されている。これにより、シリンダーの回転方向は、洗浄液の噴射を受ける位置において洗浄液の噴射方向と同じ向きではなく対向する向きにした方が、より確実に付着物が除去されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の洗浄装置の一実施形態の構成を示す図である。（ａ）は本実施形態の洗浄装置がシリンダーを洗浄する形態を示す側面図である。（ｂ）は、本実施形態の洗浄装置がシリンダーを洗浄する形態を示す上面図である。（ｃ）は（ｂ）に示す上面図においてシリンダーの洗浄箇所を拡大した拡大図である。
【図２】本発明の洗浄装置を構成するノズルの形状の例を示す図である。（ａ）はノズルの形状の一例を示す図である。（ｂ）はノズルの形状の他の一例を示す図である。
【図３】シリンダーの長軸が水平になるようにシリンダーが支持された状態を示す図である。
【図４】本実施形態の洗浄装置が実施する洗浄工程の前後に行われる工程を説明するための図である。
【図５】洗浄液をスプレー状に噴射するノズルを用いてシリンダーを洗浄する形態の一例を示す図である。（ａ）は洗浄液をスプレー状に噴射するノズルでシリンダーを洗浄する形態を示す側面図である。（ｂ）は、洗浄液をスプレー状に噴射するノズルでシリンダーを洗浄する形態を示す上面図である。
【図６】図５に示す形態でシリンダーを洗浄した場合の水撃力の特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０１、３０１、４０１、５０１ シリンダー
１０２、２０１、２０２、３０２、４０２、５０２ ノズル
１０３、３０３、４０３ 回転部
【技術分野】
【０００１】
表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する方法および装置に関し、特に、シリンダーの表面に付着した付着物を除去するために洗浄液を噴射するシリンダーの洗浄方法、およびシリンダーの洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムやアルミニウム合金からなり、表面にアモルファスシリコン系の電子写真感光体用の堆積膜を気相成長法にて形成することが可能なシリンダーは、通常、該電子写真感光体用の堆積膜が形成される前に切削加工される。切削加工が実施されると、シリンダーの表面には、切削加工時に使用された切削油や切削加工時で発生した金属粉が付着する。
【０００３】
切削油や金属粉が付着したシリンダーの表面に電子写真感光体用の堆積膜が形成されると、画像欠陥が生じる。そこで、電子写真感光体用の堆積膜が形成される前には、一般的に、シリンダーを洗浄する処理が行われる。具体的には、シリンダーの表面に付着した付着物（切削油および金属粉）を除去する処理が行われる。付着物を除去する方法が、特許文献１および特許文献２に提案されている。
【０００４】
特許文献１には、シリンダーの表面（外周面）の接線方向に向けて洗浄液をスプレー状に噴射するノズルを用いて付着物を除去する方法が開示されている。特許文献１に開示された方法では、シリンダーが回転し、かつノズルがシリンダーの長軸方向に移動しながら洗浄液を噴射することで、シリンダーの表面全体が洗浄される。
【０００５】
特許文献２には、スリット形状のノズルからシリンダーの表面（外面）および裏面（内面）へ洗浄液をフィルム状にして連続的に噴射して付着物を除去する方法が開示されている。特許文献２に開示された方法でも、特許文献１に開示された方法と同様に、シリンダーが回転し、ノズルがシリンダーの長軸方向に移動しながら洗浄液を噴射することで、シリンダーの表面全体が洗浄される。
【特許文献１】特開平１−１３０１５９号公報
【特許文献２】特開平７−２０６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された方法のように洗浄液をスプレー状に噴射するノズルを用いる場合、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、ノズル５０２がシリンダー５０１の表面へ噴射した洗浄液は、鉛直方向および水平方向に広がりを持つ。すると、図６に示すように、水撃力がスプレー幅の両端で弱くなり不均一となる。そのため、シリンダー５０１の表面において、付着物が水撃力の弱い箇所で除去されない、あるいは付着物が水撃力の弱い方向へ掃き寄せられる可能性がある。これにより、洗浄液を噴射しても付着物がシリンダーの表面に数多く残される場合が想定される。
【０００７】
また、特許文献１および特許文献２にそれぞれ開示された方法のようにノズルがシリンダーの長軸方向に移動しながら洗浄液を噴射する場合、ノズルの移動方向と反対方向に付着物が掃き寄せられる可能性がある。これにより洗浄液を噴射しても付着物がシリンダーの表面に数多く残される場合が想定される。
【０００８】
付着物が数多く残された状態でシリンダーの表面に電子写真感光体用の堆積膜が形成されると、画像欠陥の多い電子写真となってしまう。近年、画像欠陥に対する市場の要求レベルは日々高まっており、この要求レベルに応えるために、付着物をより確実に除去できるシリンダーの洗浄方法が求められている。
【０００９】
本発明は、付着物をより確実に除去することが可能なシリンダーの洗浄方法、およびシリンダーの洗浄装置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】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明によるシリンダーの洗浄方法は、
表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する方法であって、
前記シリンダーの長軸の周りで前記シリンダーを回転させながら、洗浄液を、前記シリンダーの長軸方向の全長に等しい長さのスリット形状の噴射位置から前記長軸と垂直にかつ前記シリンダーの前記表面の接線方向に向けて噴射する。
【００１１】
また、上記目的を達成するための本発明によるシリンダーの洗浄装置は、
表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する装置であって、
前記シリンダーの長軸の周りで前記シリンダーを回転させる回転部と、
前記回転部が前記シリンダーを回転させるときに、洗浄液を、前記シリンダーの長軸方向の全長に等しい長さのスリット形状の噴射口から前記長軸と垂直にかつ前記シリンダーの表面の接線方向に向けて噴射するノズルと、
を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シリンダーの表面に付着した付着物がより確実に除去されることとなる。これにより、画像欠陥の少ない電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の洗浄装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の洗浄装置の一実施形態の構成を示す図である。
【００１５】
本実施形態の洗浄装置は、図１（ａ）に示すように、シリンダー１０１を洗浄する装置であり、ノズル１０２と、回転部１０３と、洗浄液供給管１０４と、洗浄液供給ポンプ１０５と、を有する。本実施形態の洗浄装置では、洗浄液供給ポンプ１０５より洗浄液供給管１０４を介して導入された洗浄液を、ノズル１０２がシリンダー１０１の表面へ噴射する。
【００１６】
まず、ノズル１０２について説明する。
【００１７】
ノズル１０２は、洗浄液を噴射する際、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、シリンダー１０１の長軸方向の全長に等しい長さのスリット形状をした噴射口（噴射位置）からシリンダー１０１の長軸と垂直にかつシリンダー１０１の表面の接線方向に向けて噴射する。シリンダー１０１の表面の接線方向に向けて洗浄液を噴射するとは、図１（ｃ）に示すように、端部１０８が洗浄部１０６の接線方向であるということを示す。
【００１８】
図１（ｃ）において、端部１０８は、洗浄液の噴射幅１０６の両端のうちシリンダー１０１側の端部を示す。また、洗浄部１０６は、シリンダー１０１の表面のうち、洗浄液の噴射を受ける位置を示す。また、距離ｄは、ノズル１０２と洗浄部１０６との距離を示す。
【００１９】
本実施形態では、距離ｄは、洗浄液の水撃力が洗浄部１０６において不均一にならないこと、およびシリンダー１０１の回転に伴い回転軸が偏位したときにシリンダー１０１がノズル１０２に接触しないことを要件として定めればよい。具体的には、距離ｄの範囲は、１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であることが望ましい。
【００２０】
なお、本実施形態では、ノズル１０２には、位置検出手段（不図示）で検出された回転部１０３およびノズル１０２の位置をそれぞれ示す信号が入力される。ノズル１０２は、入力された信号に基づいて、距離ｄが上述した範囲内になるように移動可能とされ、更に洗浄液の噴射方向が上述した方向に向くように調整可能とされている。
【００２１】
図２は、ノズル１０２の形状の例を示す図である。
【００２２】
ノズル１０２は、洗浄液を噴射する噴射口が図２（ａ）または図２（ｂ）に示すようなスリット形状をしている。図２（ａ）、図２（ｂ）にそれぞれ示すノズル２０１およびノズル２０２の噴射口の全長Ｈは、図１（ａ）に示すシリンダー１０１の長軸方向の全長ｈに等しい。
【００２３】
噴射口の幅Ｗは、付着物を除去するのに十分な水撃力で洗浄液を噴射できること、および洗浄液の水撃力が均一になることを要件として定めればよい。具体的には、噴射口の幅Ｗの範囲は、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００２４】
噴射口の深さＬは、洗浄液の噴射時の広がりを抑えること、および水撃力の鉛直方向の成分が不均一にならないことを要件として定めればよい。具体的には、噴射口の深さＬの範囲は、３ｍｍ以上７０ｍｍ以下であることが望ましい。深さＬをこの範囲内にすることによって、水撃力が均一化された洗浄液の噴射が可能となる。
【００２５】
なお、本発明では、ノズル１０２の噴射口の形状は、特にスリット形状に限定されず、洗浄液の広がりを抑え、かつ均一な水撃力で洗浄液を噴射できる形状であればよい。
【００２６】
次に、回転部１０３について説明する。
【００２７】
回転部１０３は、シリンダー１０１の長軸の周りでシリンダー１０１を回転させる。このとき、シリンダー１０１は、長軸が鉛直方向になるように支持された状態となっている。回転部１０３回転方向は、付着物を確実に除去するために、洗浄部１０６において洗浄液の噴射方向と対向する向きであることが望ましい。
【００２８】
回転速度は、洗浄液で吹き飛ばされた付着物がシリンダー１０１の表面に再付着しないこと、および付着物を十分除去できることを要件として定めればよい。具体的には、回転速度の範囲は、８０ｍｍ／秒以上５７０ｍｍ／秒以下であることが望ましい。
【００２９】
本発明では、図３に示すように、回転部３０３がシリンダー３０１を回転させるとき、シリンダー３０１は長軸が水平になるように支持された状態となっていてもよい。なお、シリンダー３０１は、シリンダー１０１と同様な構成であり、ノズル３０２はノズル１０２と同様な構成である。図３に示す形態で洗浄液を噴射すると、図１に示す形態で洗浄液を噴射するときよりも、除去された付着物の再付着および洗浄液の飛び散りを抑えることが可能となる。
【００３０】
次に、洗浄液供給管１０４および洗浄液供給ポンプ１０５について説明する。
【００３１】
洗浄液供給管１０４は、洗浄液供給ポンプ１０５から送り出された洗浄液を分流させて複数の箇所からノズル１０２に導入する構造となっている。このような構造とすることによって、ノズル１０２から水撃力が均一化された洗浄液が噴射されることとなる。
【００３２】
洗浄液供給ポンプ１０５は、所定の圧力で洗浄液を洗浄液供給管１０４へ送り出す。所定の圧力は、噴射圧力（ノズル１０２から噴射される洗浄液の圧力）が０．３ＭＰａ以上５Ｍｐａ以下の範囲内であり、かつ洗浄液の流量が１リットル／分以上２００リットル／分以下の範囲内となるように調節されることが望ましい。上述した洗浄液の圧力の範囲は、シリンダーの表面を傷つけることなく、付着物を十分除去できる範囲に基づいて定められる。また、上述した洗浄液の流量の範囲は、経済性を考慮して付着物を十分除去できる範囲に基づいて定められる。
【００３３】
本発明では、洗浄液供給ポンプ１０５ポンプで汲み上げた洗浄水を高圧空気と混合した後、空気の圧力でノズル１０２から洗浄液を噴射させることとしてもよい。ただし、この場合にも、洗浄液は、上述した条件で噴射されることとする。
【００３４】
次に、洗浄液について説明する。
【００３５】
洗浄液は、純水あるいは二酸化炭素を溶解した純水が望ましい。純水に関しては、水質が非常に重要であり、半導体グレードの純水、特に超ＬＳＩグレードの超純水が望ましい。具体的には、水温２５℃の抵抗率について、下限値が１ＭΩ・ｃｍ以上で、上限値が理論抵抗値（１８．２５ＭΩ・ｃｍ）以下であればよい。生産性を考慮すると上限値は１７ＭΩ・ｃｍ以下であることが望ましい。好ましい範囲は、下限値が３ＭΩ・ｃｍ以上で、上限値が１５ＭΩ・ｃｍ以下である。最適な範囲は、下限値が５ＭΩ・ｃｍ以上で、上限値が１３ＭΩ・ｃｍ以下である。
【００３６】
二酸化炭素を溶解した純水の場合、溶解する二酸化炭素の量は、導電率では２μＳ／ｃｍ以上４０μＳ／ｃｍ以下であればよい。好ましい範囲は、４μＳ／ｃｍ以上３０μＳ／ｃｍ以下である。より好ましい範囲は、６μＳ／ｃｍ以上２５μＳ／ｃｍ以下である。なお、導電率の数値は、導電率計で測定し、温度補正により２５℃に換算した値を用いている。
【００３７】
また、二酸化炭素を水に溶解する方法は、バブリングによる方法、隔膜を用いる方法が好ましい。
【００３８】
本発明では、洗浄液は、超音波を照射した状態で噴射されることが付着物を除去する上で有効である。超音波照射された洗浄液を噴射するには、例えば、ノズル１０２の側面からノズル１０２内部の洗浄液に超音波照射を行う構成を追加すればよい。なお、超音波の周波数は、シリンダー１０１の表面が損傷しないこと、および比較的大きな付着物を除去できることを要件として定めればよい。具体的には、超音波の周波数の範囲は、１００Ｈｚ以上１０ＭＨｚ以下であることが望ましい。
【００３９】
次に、本実施形態の洗浄装置が実行する洗浄工程の前後に行われる工程について説明する。
【００４０】
図４は、本実施形態の洗浄装置が実施する洗浄工程の前後に行われる工程を説明する
ための図である。
【００４１】
洗浄対象であるシリンダー４０１は、まず、切削工程が終了すると投入用部材４０７に配置される。次に、シリンダー４０１は、搬送レール４１０に従って移動するチャッキング機構４０９によって脱脂洗浄槽４０５内へ移動させられる。脱脂洗浄槽４０５では、脱脂工程が実行される。ここで、脱脂工程について詳しく説明する。
【００４２】
脱脂洗浄槽４０５には、界面活性剤水溶液４１０が貯められている。シリンダー４０１を界面活性剤水溶液４１０に浸漬させることによって、シリンダー４０１の表面に付着した油脂が除去される。
【００４３】
界面活性剤水溶液４１０で溶解される界面活性剤は、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、またはそれらを混合したもののいずれかであればよい。本発明では、界面活性剤水溶液４１０で溶解される界面活性剤は、特に、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、燐酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤、または脂肪酸エステル等の非イオン性界面活性剤であることが望ましい。
【００４４】
界面活性剤の濃度は、シリンダー４０１の表面に付着した油脂を十分除去できること、および界面活性剤水溶液４１０の液跡であるシミで電子写真感光体用の堆積膜が剥がれないこと要件として定めればよい。具体的には、界面活性剤の濃度の範囲は、０．１％以上２０％以下であればよい。好ましい範囲は１％以上１０％以下である。最適な範囲は２％以上８％以下である。
【００４５】
界面活性剤水溶液４１０の界面活性剤のｐＨ（水素イオン指数）は、シリンダー４０１の表面に付着した油脂を十分除去できること、および界面活性剤水溶液４１０の液跡であるシミで電子写真感光体用の堆積膜が剥がれないこと要件として定めればよい。具体的には、界面活性剤のｐＨの範囲は、８以上１２．５以下であればよい。好ましい範囲は、９以上１２以下である。最適な範囲は１０以上１１．５以下である。
【００４６】
また、界面活性剤を溶解する水の水質は、特に制限されるものではないが、半導体グレードの純水、特に超ＬＳＩグレードの超純水が望ましい。
【００４７】
また、界面活性剤水溶液４１０の水温は、シリンダー４０１の表面に付着した油脂を十分除去できること、および界面活性剤水溶液４１０の液跡であるシミで電子写真感光体用の堆積膜が剥がれないこと要件として定めればよい。具体的には、界面活性剤水溶液４１０の水温の範囲は、１０℃以上６０℃以下であることが望ましい。好ましい範囲は１５℃以上５０℃以下である。最適な範囲は２０℃以上４０℃以下である。
【００４８】
脱脂工程が終了すると、シリンダー４０１は、チャッキング機構４０９によってすすぎ槽４０５へ移動させられる。すすぎ槽４０５では、シリンダー４０１の洗浄工程が実行される。なお、上述したノズル１０２および回転部１０３と同様な構成であるノズル４０２および回転軸４０３は、すすぎ槽４０５の内部に配置されている。
【００４９】
洗浄工程が終了すると、シリンダー４０１は、チャッキング機構４０９によって乾燥槽４０６に移動させられる。乾燥槽４０６では、乾燥工程が実行される。ここで、乾燥工程について詳しく説明する。
【００５０】
乾燥槽４０６には、温純水４１２が貯められている。シリンダー４０１を温純水４１２に浸漬させて所定の時間をかけて引き上げることによって、シリンダー４０１が乾燥させられる。
【００５１】
温純水４１２は、二酸化炭素を溶解した温純水を用いることが好ましい。また、温純水４１２の水温の範囲は、３０℃以上９０℃以下であればよい。好ましい範囲は３５℃以上８０℃以下である。最適な範囲は４０℃以上７０℃以下である。
【００５２】
乾燥工程が終了すると、シリンダー４０１は、チャッキング機構４０９によって取り出し用部材４０８の上に配置される。
【００５３】
以下に、本発明の４つの実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００５４】
(実施例１)
本実施例について、図４を参照しながら説明する。
【００５５】
本実施例では、シリンダー４０１は、アルミニウムの純度が９９．９５％であり、長軸方向の全長ｈが３８１ｍｍである。
【００５６】
まず、１００本のシリンダー４０１について切削工程が実施される。ここで本実施例の切削工程の内容について詳しく説明する。
【００５７】
シリンダー４０１は、精密切削用のエアダンパー付旋盤(ＰＮＥＵＭＯ ＰＲＥＣＬＵＳＩＯＮ ＩＮＣ．製）(不図示)の回転フランジに真空チャックされる。旋盤にはダイヤモンドバイト（商品名：ミラクルバイト、東京ダイヤモンド製）が取り付けられる。その後、ノズルが切削油を噴霧するとともに、真空ノズルが金属粉（切り粉）を吸引している状態で、シリンダー４０１の外径が８４ｍｍになるまで鏡面切削が実施される。ノズルおよび真空ノズルは、旋盤に付設されている。切削条件は、周速が１０００ｍ／分であり、送り速度が０．０１ｍｍ／回転である。
【００５８】
切削加工が終了したシリンダー４０１は、投入用部材４０７の上に配置される。その後、シリンダー４０１がチャッキング機構４０１によって脱脂洗浄槽４０４に移動させられて、脱脂工程が実施される。本実施例では、シリンダー４０１は、脱脂洗浄槽４０４において界面活性剤水溶液４１１に２分間浸漬される。
【００５９】
脱脂工程が終了すると、シリンダー４０１はチャッキング機構４０１によってすすぎ槽４０５に移動させられて洗浄工程が実施される。ここで、本実施例の洗浄工程について詳しく説明する。
【００６０】
シリンダー４０１が回転部４０３に配置されると、ノズル４０２は、自身とシリンダー４０１との距離ｄが５０ｍｍとなるように移動する。その後、ノズル４０２は、噴射口の向きをシリンダー４０１の表面の接線方向に調整する。
【００６１】
なお、本実施例では、ノズル４０２には、噴射口が図２（ａ）に示すスリット形状のものを用いる。また、噴射口の寸法については、深さＬが１５ｍｍ、幅Ｗが２ｍｍ、全長Ｈが３８１ｍｍとする。
【００６２】
ノズル４０２の噴射口の向き調整が終了すると、洗浄液がノズル４０２に導入される。本実施例では、図１（ａ）に示すように、ノズル４０２には、洗浄液が、洗浄液供給ポンプ１０５から洗浄液供給管１０４を介して８箇所から導入される。
【００６３】
シリンダー４０１に洗浄液が導入されると、回転部４０３がシリンダー４０１を周速１５０ｍｍ／秒で回転させるとともに、ノズル４０２が洗浄液を噴射圧力２ＭＰａで３０秒間噴射する。本実施例では、回転部４０３は、シリンダー４０１の回転方向が、洗浄部４１３において洗浄液の噴射方向と対向するように回転させる。また、本実施例では、二酸化炭素を溶解させた純水を洗浄液として使用する。本実施例の洗浄条件は、表１に示されている。
【００６４】
【表１】
【００６５】
洗浄工程が終了すると、シリンダー４０１はチャッキング機構４０１によって乾燥槽４０６に移動させられて乾燥工程が実施される。ここで、本実施例の乾燥工程について詳しく説明する。
【００６６】
シリンダー４０１は、乾燥槽４０６において、二酸化炭素を溶解させた５０℃の温純水４１２に２０秒間浸漬される。その後、シリンダー４０１は、６０秒かけて引き上げられることで乾燥状態となる。乾燥工程が終了すると、シリンダー４０１は、チャッキング機構４０１によって取り出し用部材４０８の上に移動させられる。
【００６７】
(実施例２)
本実施例では、実施例１と同様に１００本のシリンダー４０１について、切削工程、脱脂工程、洗浄工程、および乾燥工程をそれぞれ実施する。本実施例では、洗浄工程以外の工程については、実施例１と同様であるため説明を省略する。本実施例の洗浄工程について説明する。
【００６８】
本実施例では、すすぎ槽４０５において、シリンダー４０１は、長軸が鉛直方向から垂直方向に９０°回転させられ、図３に示すような状態で支持されて洗浄される。
【００６９】
本実施例では、ノズル４０２は、実施例１と同様に噴射口が図２（ａ）に示すスリット形状のものを用いる。また、噴射口の寸法については、実施例１と同様に深さＬが１５ｍｍ、幅Ｗが２ｍｍ、全長Ｈが３８１ｍｍとする。また、本実施例では、シリンダー４０１の回転方向は、実施例１と同様に洗浄部４１３において洗浄液の噴射方向と対向する向きとする。本実施例の洗浄条件も、表１に示されている。
【００７０】
(実施例３)
本実施例では、実施例１と同様に１００本のシリンダー４０１について、切削工程、脱脂工程、洗浄工程、および乾燥工程をそれぞれ実施する。本実施例では、洗浄工程以外の工程については、実施例１と同様であるため説明を省略する。本実施例の洗浄工程について説明する。
【００７１】
本実施例では、すすぎ槽４０５において、シリンダー４０１は、実施例１と同様に長軸が鉛直方向となる状態で支持されて洗浄される。ノズル４０２には、噴射口が図２（ｂ）に示すスリット形状のものを用いる。また、噴射口の寸法については、深さＬが３０ｍｍ、幅Ｗが３ｍｍ、全長Ｈが３８１ｍｍとする。また、本実施例では、シリンダー４０１の回転方向は、実施例１と同様に洗浄部４１３において洗浄液の噴射方向と対向する向きとする。本実施例の洗浄条件も、表１に示されている。
【００７２】
(実施例４)
本実施例では、実施例１と同様に１００本のシリンダー４０１について、切削工程、脱脂工程、洗浄工程、および乾燥工程をそれぞれ実施する。本実施例では、洗浄工程以外の工程については、実施例１と同様であるため説明を省略する。本実施例の洗浄工程について説明する。
【００７３】
本実施例では、すすぎ槽４０５において、シリンダー４０１は、実施例２と同様に長軸が鉛直方向から垂直方向に９０°回転させられ、図３に示すような状態で支持されて洗浄される。
【００７４】
本実施例では、ノズル４０２には、実施例１と同様に噴射口が図２（ａ）に示すスリット形状のものを用いる。また、噴射口の寸法については、実施例１と同様に深さＬが１５ｍｍ、幅Ｗが２ｍｍ、全長Ｈが３８１ｍｍとした。本実施例では、シリンダー４０１の回転方向は、洗浄部４１３において洗浄液の噴射方向と同じ向きとする。本実施例の洗浄条件も、表１に示されている。
【００７５】
(比較例)
比較例では、実施例１と同様に１００本のシリンダー４０１について、切削工程、脱脂工程、洗浄工程、および乾燥工程をそれぞれ実施する。比較例では、洗浄工程以外の工程については、実施例１と同様であるため説明を省略する。比較例の洗浄工程について説明する。
【００７６】
比較例では、図５（ａ）に示すような洗浄液をスプレー状にして噴射するノズル５０２を用いる。
【００７７】
比較例では、シリンダー４０１が回転部４０３に配置されると、ノズル５０２は、自身とシリンダー４０１との距離ｄが４０ｍｍとなるように移動する。その後、ノズル５０２は、噴射口の向きをシリンダー４０１の表面の接線方向に調整する。
【００７８】
続いて、回転部４０３がシリンダー４０１を周速３００ｍｍ／秒で回転させるとともに、ノズル５０２がシリンダー４０１の上端から１５ｍｍ／秒の移動速度で下降しながら洗浄液を噴射圧力２ＭＰａで３０°の広がりで噴射する。シリンダー４０１の回転方向は、実施例１と同様に洗浄部４１３において洗浄液の噴射方向と対向する向きとする。比較例の洗浄条件も表１に示されている。
【００７９】
実施例１〜実施例４、および比較例で洗浄したシリンダー合計１０００本について、付着物の検査を以下の方法で行った。
【００８０】
（１）顕微鏡による付着物（金属粉、有機物）検査
乾燥工程が終了したシリンダーの表面を、光学顕微鏡（製品名ＳＴＭ‐ＵＭ、オリンパス社製）を用いて自動で全面スキャンし、５μｍ以上の金属粉、有機物からなる付着物の数を数えた。
【００８１】
（２）顕微鏡による付着物（油脂）検査
乾燥工程が終了したシリンダーを墨汁に浸漬させて取り出した後、表面を目視および光学顕微鏡（製品名ＳＴＭ‐ＵＭ、オリンパス社製）を用いて自動で全面スキャンし、墨汁付着の無い箇所、すなわち油脂が残っている箇所の数を数えた。
【００８２】
上記２つの検査について、以下のような評価を行った。
【００８３】
比較例で得られた値を基準として、３０％以上の良化はＡＡ、１０％以上３０％未満の良化はＡ、１０％未満の良化はＢ、悪化はＣとして検査ごとに表２に示した。
【００８４】
【表２】
【００８５】
（３）総合判定
上記２つの検査結果について、ＡＡランクが３点、Ａランクが２点、Ｂランクが１点、Ｃランクが０点とした。そして、以下に定めるように、合計した得点に応じて総合判定を決定し、表２に示した。
ＡＡ…6点以上のもの（非常に優れている）
Ａ…4点以上5点以下のもの（優れている）
Ｂ…2点以上3点以下のもの（良好）
Ｃ…1点以下のもの（実用上問題なし）
表２では、実施例１または実施例３に記載したシリンダーの洗浄方法が、比較例に記載したシリンダーの洗浄方法よりも、付着物の数が少ないことが示されている。これは、シリンダーの長軸の全長に等しい長さのスリット形状の噴射口から洗浄液を噴射することで、洗浄液の水撃力が均一になり、ノズルを移動させることなくシリンダーを洗浄できるからである。これにより、シリンダーの表面を洗浄する際に付着物が掃き寄せられることがなくなる。
【００８６】
上記の通り、シリンダーの表面は付着物がより確実に除去された状態となるため、画像欠陥の少ない電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能となる。
【００８７】
また、表２では、実施例２に記載したシリンダーの洗浄方法が、実施例１に記載したシリンダーの洗浄方法よりも付着物の数が少ないことが示されている。これにより、シリンダーの長軸を鉛直ではなく水平にした方が、より確実に付着物を除去できるようになる。
【００８８】
また、表２では、実施例２に記載したシリンダーの洗浄方法が、実施例４に記載したシリンダーの洗浄方法よりも付着物の数が少ないことが示されている。これにより、シリンダーの回転方向は、洗浄液の噴射を受ける位置において洗浄液の噴射方向と同じ向きではなく対向する向きにした方が、より確実に付着物が除去されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の洗浄装置の一実施形態の構成を示す図である。（ａ）は本実施形態の洗浄装置がシリンダーを洗浄する形態を示す側面図である。（ｂ）は、本実施形態の洗浄装置がシリンダーを洗浄する形態を示す上面図である。（ｃ）は（ｂ）に示す上面図においてシリンダーの洗浄箇所を拡大した拡大図である。
【図２】本発明の洗浄装置を構成するノズルの形状の例を示す図である。（ａ）はノズルの形状の一例を示す図である。（ｂ）はノズルの形状の他の一例を示す図である。
【図３】シリンダーの長軸が水平になるようにシリンダーが支持された状態を示す図である。
【図４】本実施形態の洗浄装置が実施する洗浄工程の前後に行われる工程を説明するための図である。
【図５】洗浄液をスプレー状に噴射するノズルを用いてシリンダーを洗浄する形態の一例を示す図である。（ａ）は洗浄液をスプレー状に噴射するノズルでシリンダーを洗浄する形態を示す側面図である。（ｂ）は、洗浄液をスプレー状に噴射するノズルでシリンダーを洗浄する形態を示す上面図である。
【図６】図５に示す形態でシリンダーを洗浄した場合の水撃力の特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０１、３０１、４０１、５０１ シリンダー
１０２、２０１、２０２、３０２、４０２、５０２ ノズル
１０３、３０３、４０３ 回転部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する方法であって、
前記シリンダーの長軸の周りで前記シリンダーを回転させながら、洗浄液を、前記シリンダーの長軸方向の全長に等しい長さのスリット形状の噴射位置から前記長軸と垂直にかつ前記シリンダーの前記表面の接線方向に向けて噴射する、シリンダーの洗浄方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダーの洗浄方法において、
前記シリンダーの回転方向が、前記シリンダーの前記洗浄液の噴射を受ける位置において前記洗浄液の噴射方向と対向するように定められている、シリンダーの洗浄方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のシリンダーの洗浄方法において、
前記シリンダーの前記長軸が水平になるように前記シリンダーを支持した状態で前記シリンダーを回転させる、シリンダーの洗浄方法。
【請求項４】
表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する装置であって、
前記シリンダーの長軸の周りで前記シリンダーを回転させる回転部と、
前記回転部が前記シリンダーを回転させるときに、洗浄液を、前記シリンダーの長軸方向の全長に等しい長さのスリット形状の噴射口から前記長軸と垂直にかつ前記シリンダーの表面の接線方向に向けて噴射するノズルと、
を有する、シリンダーの洗浄装置。
【請求項５】
請求項４に記載のシリンダーの洗浄装置において、
前記回転部は、前記シリンダーの回転方向が、前記シリンダーの前記洗浄液を受ける位置において前記洗浄液の噴射方向と対向するように前記シリンダーを回転させる、シリンダーの洗浄装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のシリンダーの洗浄装置において、
前記回転部は、前記シリンダーの前記長軸が水平になるように前記シリンダーを支持した状態で前記シリンダーを回転させる、シリンダーの洗浄装置。
【請求項１】
表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する方法であって、
前記シリンダーの長軸の周りで前記シリンダーを回転させながら、洗浄液を、前記シリンダーの長軸方向の全長に等しい長さのスリット形状の噴射位置から前記長軸と垂直にかつ前記シリンダーの前記表面の接線方向に向けて噴射する、シリンダーの洗浄方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダーの洗浄方法において、
前記シリンダーの回転方向が、前記シリンダーの前記洗浄液の噴射を受ける位置において前記洗浄液の噴射方向と対向するように定められている、シリンダーの洗浄方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のシリンダーの洗浄方法において、
前記シリンダーの前記長軸が水平になるように前記シリンダーを支持した状態で前記シリンダーを回転させる、シリンダーの洗浄方法。
【請求項４】
表面に電子写真感光体用の堆積膜を形成することが可能なシリンダーを洗浄する装置であって、
前記シリンダーの長軸の周りで前記シリンダーを回転させる回転部と、
前記回転部が前記シリンダーを回転させるときに、洗浄液を、前記シリンダーの長軸方向の全長に等しい長さのスリット形状の噴射口から前記長軸と垂直にかつ前記シリンダーの表面の接線方向に向けて噴射するノズルと、
を有する、シリンダーの洗浄装置。
【請求項５】
請求項４に記載のシリンダーの洗浄装置において、
前記回転部は、前記シリンダーの回転方向が、前記シリンダーの前記洗浄液を受ける位置において前記洗浄液の噴射方向と対向するように前記シリンダーを回転させる、シリンダーの洗浄装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のシリンダーの洗浄装置において、
前記回転部は、前記シリンダーの前記長軸が水平になるように前記シリンダーを支持した状態で前記シリンダーを回転させる、シリンダーの洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１６４６９６（Ｐ２０１０−１６４６９６Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５７３４（Ｐ２００９−５７３４）
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【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７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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