導電性支持体の再生方法及び再生した導電性支持体を利用した電子写真感光体
【課題】 電子写真感光体の製造工程で発生した不良製品や市場から回収された使用済み製品のセレン膜を簡易かつ確実に剥離すると共に、剥離した後の再生導電性支持体に再びセレンを蒸着して製品として利用することができる再生方法を提供するものである。
【解決手段】 表面にセレン膜が形成されてなる導電性支持体の再生方法において、前記導電性支持体を加熱してセレン膜にクラックを生じさせるクラック発生工程と、クラックが生じたセレン膜にレーザ光を照射してセレン膜を剥離するセレン膜剥離工程と、セレン膜が剥離された導電性支持体を濃硝酸溶液中に浸漬して、導電性支持体の表面に残っているセレン膜の一部を溶解除去するセレン膜溶解工程とを備える。
【解決手段】 表面にセレン膜が形成されてなる導電性支持体の再生方法において、前記導電性支持体を加熱してセレン膜にクラックを生じさせるクラック発生工程と、クラックが生じたセレン膜にレーザ光を照射してセレン膜を剥離するセレン膜剥離工程と、セレン膜が剥離された導電性支持体を濃硝酸溶液中に浸漬して、導電性支持体の表面に残っているセレン膜の一部を溶解除去するセレン膜溶解工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタや複写機などに用いられる電子写真感光体に関するものであり、特にセレンやセレン合金などの無機系感光層が表面に形成された導電性支持体の再生方法及び再生された導電性支持体を利用した電子写真感光体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導電性支持体の表面に感光層が形成された電子写真感光体を使用したレーザプリンタや複写機の普及は近年著しいものがあり、その普及増大に伴なって廃棄される感光体の量も増加している。特にセレンあるいはセレン砒素などのセレン合金を使用した感光体の廃棄は環境への影響も大きいため、使用済み感光体を市場から回収することが望まれている。
【０００３】
回収が必要な製品は、市場から回収される使用済み製品だけでなく、アルミ合金などの導電性支持体の表面にセレン膜などの感光層を蒸着する際の不良製品なども含まれる。これらの不良製品や使用済み製品は、廃棄又は再利用する場合でも回収した後に導電性支持体の表面から感光層を剥離する必要があり、その剥離方法として従来から様々な処理方法が知られている。
【０００４】
例えば、液体窒素を使用して温度差による熱膨張率の差を利用した剥離方法（特許文献１）、溶剤を用いる方法（特許文献２）、感光体を真空中で加熱してセレンを蒸発させる方法（特許文献３）、酸によりセレンを剥離させる方法（特許文献４）又は高圧温水の噴射によりセレンを剥離する方法（特許文献５）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭４９−１２８８３１号公報
【特許文献２】特開昭５０−０８７６５１号公報
【特許文献３】特開昭５８−０２７１４９号公報
【特許文献４】特開昭６２−０１８５６３号公報
【特許文献５】特開昭５９−０１８１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の剥離方法では感光層を剥離した後の導電性支持体をそのまま再利用に供することができず、導電性支持体の表面に再切削、再研削等の処理を加える必要があった。例えば、特許文献１に記載の剥離方法では、感光層の製造条件の違い、あるいは使用履歴の違いにより剥離できるものとできないものとが発生していた。また、特許文献２に記載の剥離方法では、一例として水の場合であるが、１００℃近い温度では大部分を剥離できるが、感光層の薄い部分では剥離できないものがあり、また、導電性支持体の表面を変質させるおそれがあった。さらに、特許文献３に記載の剥離方法では、感光体の温度を２００℃以上に保持しないとセレン合金が蒸発しないが、２００℃以上にすると導電性支持体が変形してしまう問題があった。また、特許文献４に記載の剥離方法では、酸のみによる処理のために処理時間が長くなり処理液の寿命が短く、量産性が問題であった。そして、特許文献５に記載の剥離方法では、導電性支持体に高圧水を噴射した場合、感光層が剥離する状態まで噴射圧力を上げると導電性支持体の表面が荒れてしまい、その状態のままで再利用することは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、電子写真感光体の製造工程で発生した不良製品や市場から回収された使用済み製品からセレン膜を簡易かつ確実に剥離すると共に、剥離した後の導電性支持体をそのまま再生利用に供することができるような導電性支持体の再生方法を提供するものである。セレン膜にはセレンだけでなくセレン砒素などのセレン合金からなる膜も含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係る導電性支持体の再生方法は、表面にセレン膜が形成されてなる導電性支持体の再生方法において、前記セレン膜にレーザ光を照射することでセレン膜を剥離することを特徴とする。
【０００９】
さらに、具体的な再生方法は、導電性支持体を加熱してセレン膜にクラックを生じさせるクラック発生工程と、クラックが生じたセレン膜にレーザ光を照射してセレン膜を剥離するセレン膜剥離工程と、セレン膜が剥離された導電性支持体を濃硝酸溶液中に浸漬して、導電性支持体の表面に残っているセレン膜の一部を溶解除去するセレン膜溶解工程と、を備える。
【００１０】
また、本発明に係る電子写真感光体は、上記の工程を経て再生された導電性支持体を利用することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、セレン膜を簡易に且つ確実に剥離することができる。また、セレン膜が剥離された後の導電性支持体の表面を再切削、再研削することなく、そのまま電子写真感光体に再生利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る導電性支持体の再生方法を示す工程図である。
【図２】導電性支持体の表面に形成されたセレン膜にレーザ光を照射して剥離する場合の一実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る導電性支持体の再生方法を詳細に説明する。図１は本発明に係る再生方法の具体的な工程を示したものである。この再生方法は、アルミ合金などからなる導電性支持体の表面に形成されたセレン膜にクラックを生じさせるクラック発生工程と、クラックが生じて剥がれ易くなったセレン膜に向けてレーザ光を照射し、セレン膜を導電性支持体の表面から剥離するセレン膜剥離工程と、セレン膜を剥離した後の導電性支持体を濃硝酸溶液中に浸漬して、導電性支持体の表面に僅かに残っているセレン膜を溶解除去するセレン膜溶解工程と、セレン膜が完全に除去された導電性支持体の表面を純水で洗浄する洗浄工程と、洗浄した後の導電性支持体を乾燥する乾燥工程とを備えるものである。
【００１４】
先ず、回収された使用済みの電子写真感光体から両端のホルダなどが外された導電性支持体をクラック発生工程に移送する。このクラック発生工程では、１４０〜１８０℃に保たれた電熱炉が用意され、この中に前記導電性支持体を入れて加熱処理する。加熱時間は導電性支持体のサイズなどによっても異なるが、おおよそ３０〜５０分間が望ましい。導電性支持体は加熱されることで無定形セレン又はセレン合金が金属セレン又はセレン合金に変化し、それに伴なって体積変化を起こして、表面に無数の細かいクラックが発生する。加熱温度が重要であり、１４０℃より低いとクラックが十分に発生せず、また１８０℃より高いと導電性支持体に悪影響を及ぼすおそれがある。電熱炉を用いることで導電性支持体が均一に加熱されるメリットがあり、さらに電熱炉の中で導電性支持体を回転させながら加熱することで、全体がより一層均一に加熱される。このように導電性支持体を加熱することで、セレン膜全体に亘って無数のクラックが生じる。なお、加熱手段が電熱炉に限定されないことは勿論である。
【００１５】
次に、セレン膜全体にクラックが生じた導電性支持体を電熱炉から取り出し、セレン膜剥離工程に移す。このセレン膜剥離工程では、導電性支持体の表面にレーザ光を照射することでセレン膜を剥離する。セレン膜全体が均一に剥離されるように、例えば図２に示すような治具１が用いられる。この治具１は、ドラムセット台２に導電性支持体３の両端を回転可能に支持する一対の軸受４と、この軸受４にカップリング５を介して回転力を付与する駆動モータ６とを設けたものである。この治具１にセットされた導電性支持体３の上方にレーザ発振装置７を配置し、このレーザ発振装置７又はドラムセット台２を水平方向に一定速度で移動させながらレーザ光８を照射することで、導電性支持体３の表面全体のセレン膜９を均一に剥離することができる。レーザの種類としては、固体レーザとして一般的なＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザを使用できるが、これに限られないことは勿論である。
【００１６】
クラック発生工程において、セレン膜全体に無数のクラックが生じているため、レーザ光を照射したときにその衝撃によってセレン膜が容易に剥がれ落ちる。特にＹＡＧレーザを用いて周波数が５〜９ＫＨｚのレーザ光を照射することで、導電性支持体の表面全体に亘ってセレン膜が容易に且つきれいに剥がれ落ち、導電性支持体のきれいなアルミ合金面が現われる。セレン膜剥離工程では照射されるレーザ光の周波数が重要であり、周波数が５〜９ＫＨｚのＹＡＧレーザの照射が好ましい。周波数が９ＫＨｚより大きいと剥離が不十分となり、一方周波数が５ＫＨｚより小さいと導電性支持体の表面に悪影響を及ぼすおそれがある。なお、レーザ光の照射時間は導電性支持体のサイズに応じて適宜選択される。
【００１７】
上記のセレン膜剥離工程におけるレーザ光の照射によって導電性支持体の表面からセレン膜がほとんど剥離されてしまうが、導電性支持体の両端付近でセレン膜が僅かに残る場合がある。そこで、次のセレン膜溶解工程では、セレン膜剥離工程を経た後の導電性支持体を濃硝酸溶液中に浸漬し、その表面に僅かに残っているセレン膜を溶解して除去する。この工程では４０〜５０℃に温めた濃硝酸溶液中に導電性支持体を２〜４分浸漬させることで、導電性支持体の表面に僅かに残る感光層がきれいに溶解除去される。濃硝酸溶液中への浸漬時間が長くなると導電性支持体の表面が荒れたりムラが出るおそれがあり、また濃硝酸の寿命も短くなってしまうが、本発明のように導電性支持体の表面に僅かに残っている感光層を取り除くだけであれば、２〜４分浸漬させるだけで十分であり、上記のような不具合を生じることはない。なお、セレン膜が濃硝酸によって溶解される時の主反応は以下の通りである。
２Ｓｅ＋９ＨＮＯ３→Ｓｅ２Ｏ３（ＯＨ）ＮＯ３＋８ＮＯ２＋４Ｈ２Ｏ
【００１８】
前記濃硝酸溶液から取り出された導電性支持体は、その表面から感光層がきれいに除去された状態にある。次に、この導電性支持体を純水によって十分に洗浄し、導電性支持体の表面から濃硝酸の残液をきれいに洗い流す。その後、導電性支持体を乾燥炉内で又は温風などによって十分に乾燥させて再生工程を終了する。
【００１９】
このようにして、クラック発生工程から乾燥工程までを終了した再生導電性支持体は、表面を再切削、再研削することなく、そのままの状態で新製品の電子写真感光体を製造するのと同じ製造ラインに移送され、その表面に再びセレン又はセレン合金を蒸着することができる。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明がこれらの実施例に限定されないことは勿論である。
【００２１】
実施例１
耐用限度まで使用され、セレン合金が感光層として形成された電子写真感光体のアルミ合金からなる導電性支持体（外形２６０ｍｍΦ，長さ４３０ｍｍ）を１５０℃に保った電熱炉（型式ＤＦＲ―６０，株式会社二葉化学製）に４０分間保持する（クラック発生工程）。電熱炉より取り出した導電性支持体を図２に示した治具１にセットする。この導電性支持体を回転速度６０（ｒｐｍ）で回転させながら、スキャン速度０．５（ｍｍ／秒）で走査している導電性支持体の表面に、レーザ発振装置７（型式ＹＡＧレーザＳＬ１１４，日本電気株式会社製）から電流値が１８．５Ａ、周波数が７ＫＨｚのレーザ光８を照射してセレン膜を剥離した（セレン膜剥離工程）。この状態でほとんどのセレン合金が表面から剥離された導電性支持体を４５℃の濃硝酸溶液中に３分間浸漬させた（セレン膜溶解工程）。濃硝酸溶液から取り出した後、６０℃の純水で洗浄し（洗浄工程）、その後風乾した（乾燥工程）。このようにして得られた再生導電性支持体に下記の条件でセレンを蒸着した。
蒸着条件：圧力１×１０−４ｔｏｒｒ以下、セレン加熱温度３５０℃、再生導電性支持体温度８０℃において、膜厚６０μｍのセレン感光層を得た。
【００２２】
実施例２
実施例１において、クラック発生工程の処理条件を１４０℃，３０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２３】
実施例３
実施例１において、クラック発生工程の処理条件を１８０℃，５０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２４】
実施例４
実施例１において、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を９ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２５】
実施例５
実施例１において、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を５ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２６】
実施例６
実施例１において、セレン膜溶解工程の処理条件を４０℃に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２７】
実施例７
実施例１において、セレン膜溶解工程の処理条件を５０℃に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２８】
比較例１
実施例１において、クラック発生工程の処理条件を２００℃，２０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２９】
比較例２
実施例１において、クラック発生工程の処理条件を１００℃，６０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３０】
比較例３
実施例１において、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を１０ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３１】
比較例４
実施例１において、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を４ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３２】
比較例５
実施例１において、セレン膜溶解工程の処理条件を３０℃に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３３】
比較例６
実施例１において、セレン膜溶解工程の処理条件を６０℃に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３４】
比較例７
実施例１において、クラック発生工程及びセレン膜剥離工程の処理を行なわず、セレン膜溶解工程の処理時間を１０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３５】
比較例８
実施例１において、クラック発生工程及びセレン膜剥離工程の処理を行なわず、セレン膜溶解工程の処理時間を３０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３６】
比較例９
実施例１において、クラック発生工程及びセレン膜溶解工程の処理を行なわず、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を１２ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にして再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３７】
比較例１０
実施例１において、クラック発生工程及びセレン膜溶解工程の処理を行なわず、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を３ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にして再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３８】
比較例１１
実施例１において、洗浄工程及び乾燥工程の処理を行なわない以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離し、再生導電性支持体を得た後その表面にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３９】
上記実施例１〜７及び比較例１〜１１について、以下の項目を評価した。
【００４０】
変形についての評価
導電性支持体の表面からセレン膜を剥離した後の再生導電性支持体の変形の程度（円筒度）を真円度測定器（型式タリロッド２９０ＲＳＵ，テーラーボブソン株式会社製）を用いて測定した。円筒度のクリア基準を２０μｍ以下とした。但し、セレン膜が残存した再生導電性支持体は測定対象外とした。
【００４１】
セレン膜の残存状態の評価
導電性支持体の表面からセレン膜を剥離した後の再生導電性支持体について、その表面にセレンが何％残存しているかを目視で評価し、セレンが残存しない場合は「なし」、残存する場合は再生導電性支持体の全表面積に対するセレン残存面積を「％」で示した。
【００４２】
再生導電性支持体の表面の荒れ評価
表面にセレン膜が形成されている導電性支持体と、セレン膜を剥離した後の再生導電性支持体の表面を目視で比較した。変化がないものを○、荒れが観察されたものを×とした。
【００４３】
再生導電性支持体の表面の汚れ評価
目視で評価した。セレン膜剥離後の再生導電性支持体の表面を目視で観察して汚れのないものを○、汚れがあるものを×とした。但し、セレン膜が残存しているものは評価対象外とした。
【００４４】
上記実施例１〜７及び比較例１〜１１についての評価結果を表１に示す。
【表１】
【００４５】
次に、上記表１について考察する。まず、クラック発生工程に注目すると、比較例１から明らかなように、加熱温度が２００℃と高すぎる場合には再生導電性支持体が変形してしまう。一方、比較例２のように、加熱温度が１００℃と低く、加熱時間が６０分の場合には感光層であるセレンの金属化が進まず、次の工程であるセレン膜剥離工程及びセレン膜溶解工程を実施例１〜３と同じ条件で処理したとしてもセレンをきれいに剥離することができず、再生導電性支持体の表面に残存してしまった。
【００４６】
次に、セレン膜剥離工程に注目すると、比較例３に示すように、ＹＡＧレーザの周波数が１０ＫＨｚと大きい場合にはセレン膜をきれいに剥離することができず、一方、比較例４に示すように、ＹＡＧレーザの周波数が４ＫＨｚと小さい場合にはセレン膜はきれいに剥離できるものの、再生導電性支持体の表面が荒れてしまった。
【００４７】
さらに、セレン膜溶解工程に注目すると、比較例５に示すように、濃硝酸溶液の温度が３０℃と低すぎる場合には、セレン膜剥離工程において再生導電性支持体の端部付近に残っていた膜厚の薄いセレン膜を溶解除去することができず、そのまま残存してしまう。一方、比較例６に示すように、濃硝酸溶液の温度が６０℃と高すぎる場合には表面が荒れる傾向にあった。
【００４８】
さらにまた、純水工程と乾燥工程の処理を行なわない比較例１１では、再生導電性支持体の表面に汚れが発生し、電子写真感光体の支持体として使用することが困難であった。また、セレン膜溶解工程の処理のみを行なった比較例７，８の場合には、浸漬時間が３０分以内ではセレン膜を完全に溶解除去するのは困難であった。また、セレン膜剥離工程の処理のみを行なった比較例９，１０の場合には、ＹＡＧレーザの周波数が１２ＫＨｚでも導電性支持体の端部付近の膜厚の薄いセレン膜を剥離するのは困難であり、また、再生導電性支持体の表面も荒れてしまった。ＹＡＧレーザの周波数を３ＫＨｚにすることで膜厚の薄いセレン膜を剥離できるものの、再生導電性支持体の表面はさらに荒れてしまった。
【００４９】
以上考察したように、実施例１〜７で示されたクラック発生工程（処理条件：加熱温度１４０〜１８０℃、加熱時間３０〜５０分）と、セレン膜剥離工程（処理条件：ＹＡＧレーザの周波数が５〜９ＫＨｚ）と、セレン膜溶解工程（処理条件：溶液温度４０〜５０℃、浸漬時間３分）を終了し、さらに洗浄工程と乾燥工程を経ることにより、使用済み等の電子写真感光体から良好な再生導電性支持体を得ることができた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタや複写機などに用いられる電子写真感光体に関するものであり、特にセレンやセレン合金などの無機系感光層が表面に形成された導電性支持体の再生方法及び再生された導電性支持体を利用した電子写真感光体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導電性支持体の表面に感光層が形成された電子写真感光体を使用したレーザプリンタや複写機の普及は近年著しいものがあり、その普及増大に伴なって廃棄される感光体の量も増加している。特にセレンあるいはセレン砒素などのセレン合金を使用した感光体の廃棄は環境への影響も大きいため、使用済み感光体を市場から回収することが望まれている。
【０００３】
回収が必要な製品は、市場から回収される使用済み製品だけでなく、アルミ合金などの導電性支持体の表面にセレン膜などの感光層を蒸着する際の不良製品なども含まれる。これらの不良製品や使用済み製品は、廃棄又は再利用する場合でも回収した後に導電性支持体の表面から感光層を剥離する必要があり、その剥離方法として従来から様々な処理方法が知られている。
【０００４】
例えば、液体窒素を使用して温度差による熱膨張率の差を利用した剥離方法（特許文献１）、溶剤を用いる方法（特許文献２）、感光体を真空中で加熱してセレンを蒸発させる方法（特許文献３）、酸によりセレンを剥離させる方法（特許文献４）又は高圧温水の噴射によりセレンを剥離する方法（特許文献５）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭４９−１２８８３１号公報
【特許文献２】特開昭５０−０８７６５１号公報
【特許文献３】特開昭５８−０２７１４９号公報
【特許文献４】特開昭６２−０１８５６３号公報
【特許文献５】特開昭５９−０１８１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の剥離方法では感光層を剥離した後の導電性支持体をそのまま再利用に供することができず、導電性支持体の表面に再切削、再研削等の処理を加える必要があった。例えば、特許文献１に記載の剥離方法では、感光層の製造条件の違い、あるいは使用履歴の違いにより剥離できるものとできないものとが発生していた。また、特許文献２に記載の剥離方法では、一例として水の場合であるが、１００℃近い温度では大部分を剥離できるが、感光層の薄い部分では剥離できないものがあり、また、導電性支持体の表面を変質させるおそれがあった。さらに、特許文献３に記載の剥離方法では、感光体の温度を２００℃以上に保持しないとセレン合金が蒸発しないが、２００℃以上にすると導電性支持体が変形してしまう問題があった。また、特許文献４に記載の剥離方法では、酸のみによる処理のために処理時間が長くなり処理液の寿命が短く、量産性が問題であった。そして、特許文献５に記載の剥離方法では、導電性支持体に高圧水を噴射した場合、感光層が剥離する状態まで噴射圧力を上げると導電性支持体の表面が荒れてしまい、その状態のままで再利用することは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、電子写真感光体の製造工程で発生した不良製品や市場から回収された使用済み製品からセレン膜を簡易かつ確実に剥離すると共に、剥離した後の導電性支持体をそのまま再生利用に供することができるような導電性支持体の再生方法を提供するものである。セレン膜にはセレンだけでなくセレン砒素などのセレン合金からなる膜も含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係る導電性支持体の再生方法は、表面にセレン膜が形成されてなる導電性支持体の再生方法において、前記セレン膜にレーザ光を照射することでセレン膜を剥離することを特徴とする。
【０００９】
さらに、具体的な再生方法は、導電性支持体を加熱してセレン膜にクラックを生じさせるクラック発生工程と、クラックが生じたセレン膜にレーザ光を照射してセレン膜を剥離するセレン膜剥離工程と、セレン膜が剥離された導電性支持体を濃硝酸溶液中に浸漬して、導電性支持体の表面に残っているセレン膜の一部を溶解除去するセレン膜溶解工程と、を備える。
【００１０】
また、本発明に係る電子写真感光体は、上記の工程を経て再生された導電性支持体を利用することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、セレン膜を簡易に且つ確実に剥離することができる。また、セレン膜が剥離された後の導電性支持体の表面を再切削、再研削することなく、そのまま電子写真感光体に再生利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る導電性支持体の再生方法を示す工程図である。
【図２】導電性支持体の表面に形成されたセレン膜にレーザ光を照射して剥離する場合の一実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る導電性支持体の再生方法を詳細に説明する。図１は本発明に係る再生方法の具体的な工程を示したものである。この再生方法は、アルミ合金などからなる導電性支持体の表面に形成されたセレン膜にクラックを生じさせるクラック発生工程と、クラックが生じて剥がれ易くなったセレン膜に向けてレーザ光を照射し、セレン膜を導電性支持体の表面から剥離するセレン膜剥離工程と、セレン膜を剥離した後の導電性支持体を濃硝酸溶液中に浸漬して、導電性支持体の表面に僅かに残っているセレン膜を溶解除去するセレン膜溶解工程と、セレン膜が完全に除去された導電性支持体の表面を純水で洗浄する洗浄工程と、洗浄した後の導電性支持体を乾燥する乾燥工程とを備えるものである。
【００１４】
先ず、回収された使用済みの電子写真感光体から両端のホルダなどが外された導電性支持体をクラック発生工程に移送する。このクラック発生工程では、１４０〜１８０℃に保たれた電熱炉が用意され、この中に前記導電性支持体を入れて加熱処理する。加熱時間は導電性支持体のサイズなどによっても異なるが、おおよそ３０〜５０分間が望ましい。導電性支持体は加熱されることで無定形セレン又はセレン合金が金属セレン又はセレン合金に変化し、それに伴なって体積変化を起こして、表面に無数の細かいクラックが発生する。加熱温度が重要であり、１４０℃より低いとクラックが十分に発生せず、また１８０℃より高いと導電性支持体に悪影響を及ぼすおそれがある。電熱炉を用いることで導電性支持体が均一に加熱されるメリットがあり、さらに電熱炉の中で導電性支持体を回転させながら加熱することで、全体がより一層均一に加熱される。このように導電性支持体を加熱することで、セレン膜全体に亘って無数のクラックが生じる。なお、加熱手段が電熱炉に限定されないことは勿論である。
【００１５】
次に、セレン膜全体にクラックが生じた導電性支持体を電熱炉から取り出し、セレン膜剥離工程に移す。このセレン膜剥離工程では、導電性支持体の表面にレーザ光を照射することでセレン膜を剥離する。セレン膜全体が均一に剥離されるように、例えば図２に示すような治具１が用いられる。この治具１は、ドラムセット台２に導電性支持体３の両端を回転可能に支持する一対の軸受４と、この軸受４にカップリング５を介して回転力を付与する駆動モータ６とを設けたものである。この治具１にセットされた導電性支持体３の上方にレーザ発振装置７を配置し、このレーザ発振装置７又はドラムセット台２を水平方向に一定速度で移動させながらレーザ光８を照射することで、導電性支持体３の表面全体のセレン膜９を均一に剥離することができる。レーザの種類としては、固体レーザとして一般的なＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザを使用できるが、これに限られないことは勿論である。
【００１６】
クラック発生工程において、セレン膜全体に無数のクラックが生じているため、レーザ光を照射したときにその衝撃によってセレン膜が容易に剥がれ落ちる。特にＹＡＧレーザを用いて周波数が５〜９ＫＨｚのレーザ光を照射することで、導電性支持体の表面全体に亘ってセレン膜が容易に且つきれいに剥がれ落ち、導電性支持体のきれいなアルミ合金面が現われる。セレン膜剥離工程では照射されるレーザ光の周波数が重要であり、周波数が５〜９ＫＨｚのＹＡＧレーザの照射が好ましい。周波数が９ＫＨｚより大きいと剥離が不十分となり、一方周波数が５ＫＨｚより小さいと導電性支持体の表面に悪影響を及ぼすおそれがある。なお、レーザ光の照射時間は導電性支持体のサイズに応じて適宜選択される。
【００１７】
上記のセレン膜剥離工程におけるレーザ光の照射によって導電性支持体の表面からセレン膜がほとんど剥離されてしまうが、導電性支持体の両端付近でセレン膜が僅かに残る場合がある。そこで、次のセレン膜溶解工程では、セレン膜剥離工程を経た後の導電性支持体を濃硝酸溶液中に浸漬し、その表面に僅かに残っているセレン膜を溶解して除去する。この工程では４０〜５０℃に温めた濃硝酸溶液中に導電性支持体を２〜４分浸漬させることで、導電性支持体の表面に僅かに残る感光層がきれいに溶解除去される。濃硝酸溶液中への浸漬時間が長くなると導電性支持体の表面が荒れたりムラが出るおそれがあり、また濃硝酸の寿命も短くなってしまうが、本発明のように導電性支持体の表面に僅かに残っている感光層を取り除くだけであれば、２〜４分浸漬させるだけで十分であり、上記のような不具合を生じることはない。なお、セレン膜が濃硝酸によって溶解される時の主反応は以下の通りである。
２Ｓｅ＋９ＨＮＯ３→Ｓｅ２Ｏ３（ＯＨ）ＮＯ３＋８ＮＯ２＋４Ｈ２Ｏ
【００１８】
前記濃硝酸溶液から取り出された導電性支持体は、その表面から感光層がきれいに除去された状態にある。次に、この導電性支持体を純水によって十分に洗浄し、導電性支持体の表面から濃硝酸の残液をきれいに洗い流す。その後、導電性支持体を乾燥炉内で又は温風などによって十分に乾燥させて再生工程を終了する。
【００１９】
このようにして、クラック発生工程から乾燥工程までを終了した再生導電性支持体は、表面を再切削、再研削することなく、そのままの状態で新製品の電子写真感光体を製造するのと同じ製造ラインに移送され、その表面に再びセレン又はセレン合金を蒸着することができる。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明がこれらの実施例に限定されないことは勿論である。
【００２１】
実施例１
耐用限度まで使用され、セレン合金が感光層として形成された電子写真感光体のアルミ合金からなる導電性支持体（外形２６０ｍｍΦ，長さ４３０ｍｍ）を１５０℃に保った電熱炉（型式ＤＦＲ―６０，株式会社二葉化学製）に４０分間保持する（クラック発生工程）。電熱炉より取り出した導電性支持体を図２に示した治具１にセットする。この導電性支持体を回転速度６０（ｒｐｍ）で回転させながら、スキャン速度０．５（ｍｍ／秒）で走査している導電性支持体の表面に、レーザ発振装置７（型式ＹＡＧレーザＳＬ１１４，日本電気株式会社製）から電流値が１８．５Ａ、周波数が７ＫＨｚのレーザ光８を照射してセレン膜を剥離した（セレン膜剥離工程）。この状態でほとんどのセレン合金が表面から剥離された導電性支持体を４５℃の濃硝酸溶液中に３分間浸漬させた（セレン膜溶解工程）。濃硝酸溶液から取り出した後、６０℃の純水で洗浄し（洗浄工程）、その後風乾した（乾燥工程）。このようにして得られた再生導電性支持体に下記の条件でセレンを蒸着した。
蒸着条件：圧力１×１０−４ｔｏｒｒ以下、セレン加熱温度３５０℃、再生導電性支持体温度８０℃において、膜厚６０μｍのセレン感光層を得た。
【００２２】
実施例２
実施例１において、クラック発生工程の処理条件を１４０℃，３０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２３】
実施例３
実施例１において、クラック発生工程の処理条件を１８０℃，５０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２４】
実施例４
実施例１において、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を９ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２５】
実施例５
実施例１において、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を５ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２６】
実施例６
実施例１において、セレン膜溶解工程の処理条件を４０℃に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２７】
実施例７
実施例１において、セレン膜溶解工程の処理条件を５０℃に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２８】
比較例１
実施例１において、クラック発生工程の処理条件を２００℃，２０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００２９】
比較例２
実施例１において、クラック発生工程の処理条件を１００℃，６０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３０】
比較例３
実施例１において、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を１０ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３１】
比較例４
実施例１において、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を４ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３２】
比較例５
実施例１において、セレン膜溶解工程の処理条件を３０℃に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３３】
比較例６
実施例１において、セレン膜溶解工程の処理条件を６０℃に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３４】
比較例７
実施例１において、クラック発生工程及びセレン膜剥離工程の処理を行なわず、セレン膜溶解工程の処理時間を１０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３５】
比較例８
実施例１において、クラック発生工程及びセレン膜剥離工程の処理を行なわず、セレン膜溶解工程の処理時間を３０分に替えた以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離して再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３６】
比較例９
実施例１において、クラック発生工程及びセレン膜溶解工程の処理を行なわず、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を１２ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にして再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３７】
比較例１０
実施例１において、クラック発生工程及びセレン膜溶解工程の処理を行なわず、セレン膜剥離工程の処理条件に関して、ＹＡＧレーザの周波数を３ＫＨｚに替えた以外は実施例１と同様にして再生導電性支持体を得、その上にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３８】
比較例１１
実施例１において、洗浄工程及び乾燥工程の処理を行なわない以外は実施例１と同様にしてセレン膜を剥離し、再生導電性支持体を得た後その表面にセレンを蒸着して電子写真感光体を作製した。
【００３９】
上記実施例１〜７及び比較例１〜１１について、以下の項目を評価した。
【００４０】
変形についての評価
導電性支持体の表面からセレン膜を剥離した後の再生導電性支持体の変形の程度（円筒度）を真円度測定器（型式タリロッド２９０ＲＳＵ，テーラーボブソン株式会社製）を用いて測定した。円筒度のクリア基準を２０μｍ以下とした。但し、セレン膜が残存した再生導電性支持体は測定対象外とした。
【００４１】
セレン膜の残存状態の評価
導電性支持体の表面からセレン膜を剥離した後の再生導電性支持体について、その表面にセレンが何％残存しているかを目視で評価し、セレンが残存しない場合は「なし」、残存する場合は再生導電性支持体の全表面積に対するセレン残存面積を「％」で示した。
【００４２】
再生導電性支持体の表面の荒れ評価
表面にセレン膜が形成されている導電性支持体と、セレン膜を剥離した後の再生導電性支持体の表面を目視で比較した。変化がないものを○、荒れが観察されたものを×とした。
【００４３】
再生導電性支持体の表面の汚れ評価
目視で評価した。セレン膜剥離後の再生導電性支持体の表面を目視で観察して汚れのないものを○、汚れがあるものを×とした。但し、セレン膜が残存しているものは評価対象外とした。
【００４４】
上記実施例１〜７及び比較例１〜１１についての評価結果を表１に示す。
【表１】
【００４５】
次に、上記表１について考察する。まず、クラック発生工程に注目すると、比較例１から明らかなように、加熱温度が２００℃と高すぎる場合には再生導電性支持体が変形してしまう。一方、比較例２のように、加熱温度が１００℃と低く、加熱時間が６０分の場合には感光層であるセレンの金属化が進まず、次の工程であるセレン膜剥離工程及びセレン膜溶解工程を実施例１〜３と同じ条件で処理したとしてもセレンをきれいに剥離することができず、再生導電性支持体の表面に残存してしまった。
【００４６】
次に、セレン膜剥離工程に注目すると、比較例３に示すように、ＹＡＧレーザの周波数が１０ＫＨｚと大きい場合にはセレン膜をきれいに剥離することができず、一方、比較例４に示すように、ＹＡＧレーザの周波数が４ＫＨｚと小さい場合にはセレン膜はきれいに剥離できるものの、再生導電性支持体の表面が荒れてしまった。
【００４７】
さらに、セレン膜溶解工程に注目すると、比較例５に示すように、濃硝酸溶液の温度が３０℃と低すぎる場合には、セレン膜剥離工程において再生導電性支持体の端部付近に残っていた膜厚の薄いセレン膜を溶解除去することができず、そのまま残存してしまう。一方、比較例６に示すように、濃硝酸溶液の温度が６０℃と高すぎる場合には表面が荒れる傾向にあった。
【００４８】
さらにまた、純水工程と乾燥工程の処理を行なわない比較例１１では、再生導電性支持体の表面に汚れが発生し、電子写真感光体の支持体として使用することが困難であった。また、セレン膜溶解工程の処理のみを行なった比較例７，８の場合には、浸漬時間が３０分以内ではセレン膜を完全に溶解除去するのは困難であった。また、セレン膜剥離工程の処理のみを行なった比較例９，１０の場合には、ＹＡＧレーザの周波数が１２ＫＨｚでも導電性支持体の端部付近の膜厚の薄いセレン膜を剥離するのは困難であり、また、再生導電性支持体の表面も荒れてしまった。ＹＡＧレーザの周波数を３ＫＨｚにすることで膜厚の薄いセレン膜を剥離できるものの、再生導電性支持体の表面はさらに荒れてしまった。
【００４９】
以上考察したように、実施例１〜７で示されたクラック発生工程（処理条件：加熱温度１４０〜１８０℃、加熱時間３０〜５０分）と、セレン膜剥離工程（処理条件：ＹＡＧレーザの周波数が５〜９ＫＨｚ）と、セレン膜溶解工程（処理条件：溶液温度４０〜５０℃、浸漬時間３分）を終了し、さらに洗浄工程と乾燥工程を経ることにより、使用済み等の電子写真感光体から良好な再生導電性支持体を得ることができた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にセレン膜が形成されてなる導電性支持体の再生方法において、前記セレン膜にレーザ光を照射することでセレン膜を剥離することを特徴とする導電性支持体の再生方法。
【請求項２】
表面にセレン膜が形成されてなる導電性支持体の再生方法において、前記導電性支持体を加熱してセレン膜にクラックを生じさせるクラック発生工程と、クラックが生じたセレン膜にレーザ光を照射してセレン膜を剥離するセレン膜剥離工程と、セレン膜が剥離された導電性支持体を濃硝酸溶液中に浸漬して、導電性支持体の表面に残っているセレン膜の一部を溶解除去するセレン膜溶解工程と、を備えることを特徴とする導電性支持体の再生方法。
【請求項３】
前記クラック発生工程において、導電性支持体が１４０〜１８０℃で３０〜５０分間加熱される請求項２に記載の導電性支持体の再生方法。
【請求項４】
前記導電性支持体の加熱が電熱炉内で行なわれる請求項２又は３に記載の導電性支持体の再生方法。
【請求項５】
前記セレン膜剥離工程において、クラックが生じたセレン膜に向けて周波数が５〜９ＫＨｚのレーザ光を照射する請求項１に記載の導電性支持体の再生方法。
【請求項６】
セレン膜の一部を溶解除去するセレン膜溶解工程において、セレン膜が剥離された導電性支持体を４０〜５０℃の濃硝酸溶液中に２〜４分浸漬する請求項１に記載の導電性支持体の再生方法。
【請求項７】
前記セレン膜溶解工程の後に、導電性支持体の洗浄工程と乾燥工程とが付加される請求項１に記載の導電性支持体の再生方法。
【請求項８】
前記請求項１又は２の工程を経ることにより再生された電子写真感光体。
【請求項１】
表面にセレン膜が形成されてなる導電性支持体の再生方法において、前記セレン膜にレーザ光を照射することでセレン膜を剥離することを特徴とする導電性支持体の再生方法。
【請求項２】
表面にセレン膜が形成されてなる導電性支持体の再生方法において、前記導電性支持体を加熱してセレン膜にクラックを生じさせるクラック発生工程と、クラックが生じたセレン膜にレーザ光を照射してセレン膜を剥離するセレン膜剥離工程と、セレン膜が剥離された導電性支持体を濃硝酸溶液中に浸漬して、導電性支持体の表面に残っているセレン膜の一部を溶解除去するセレン膜溶解工程と、を備えることを特徴とする導電性支持体の再生方法。
【請求項３】
前記クラック発生工程において、導電性支持体が１４０〜１８０℃で３０〜５０分間加熱される請求項２に記載の導電性支持体の再生方法。
【請求項４】
前記導電性支持体の加熱が電熱炉内で行なわれる請求項２又は３に記載の導電性支持体の再生方法。
【請求項５】
前記セレン膜剥離工程において、クラックが生じたセレン膜に向けて周波数が５〜９ＫＨｚのレーザ光を照射する請求項１に記載の導電性支持体の再生方法。
【請求項６】
セレン膜の一部を溶解除去するセレン膜溶解工程において、セレン膜が剥離された導電性支持体を４０〜５０℃の濃硝酸溶液中に２〜４分浸漬する請求項１に記載の導電性支持体の再生方法。
【請求項７】
前記セレン膜溶解工程の後に、導電性支持体の洗浄工程と乾燥工程とが付加される請求項１に記載の導電性支持体の再生方法。
【請求項８】
前記請求項１又は２の工程を経ることにより再生された電子写真感光体。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１３８４４（Ｐ２０１２−１３８４４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４８９７７（Ｐ２０１０−１４８９７７）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００１８０１２８）山梨電子工業株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（０００１８０１２８）山梨電子工業株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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