JPH0269760A - 電子写真感光体の層形成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真複写機、レーザービームプリンター　
ＣＲＴグリ／ターなどの電子写真応用分野で用いる電子
写真感光体の製造方法に関し、さらに詳しくは、電子写
真感光体を製造する際の浸漬塗布法において液タレによ
り電子写真感光体の上下間に膜厚差が発生することのな
い塗布法に関する。

〔従来の技術〕

電子写真感光体に用いる光導電材料として、近年種々の
有機光導電材料の開発が進み、特に電荷発生層と電荷輸
送層とを積層した機能分離型電子写真感光体は既に実用
化され、複写機やプリンターに搭載されている。

電子写真感光体の製造方法として浸漬塗布法が一般に知
られており、この浸漬塗布法は簡便で且つ量産性に優れ
ている反面、塗布開始から終点にかけて膜厚勾配をもた
らすことも知られている。

即ち、一定の速度で浸漬塗布を実施した場合、液タレに
起因して、塗布開始付近、即ち上部は塗布終点、即ち下
部より膜厚が薄くなる傾向をもつ。

このことは、液の粘度、固形分、流動性に依存して程度
の差はあるが、均一な膜厚を得る必要のある電子写真感
光体においては障害となる。このことは、特に低濃度の
塗布液を用いる場合に顕著である。積層型電子写真感光
体においては電荷発生層塗布液が一般的にこの傾向が強
い。この液タレを避けるために浸漬塗布速度を連続的に
変化させたり、低沸点溶剤を多量に加えて指触乾燥を促
進させたり等の手法がとられるが、膜厚の均一化は不充
分であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

特に、近年の小型軽量化をめざした複写機、レーザビー
ムプリンターにおいては電子写真感光体そのものの長さ
も制限され、そのために導電性基体の長さ一杯に均一な
膜厚を有する感光層を設ける必要があり、浸漬塗布にお
ける膜厚の均一化は依然大きな課題である。

本発明は、上記の要求を満足する、即ち塗布上端より下
端まで均一な膜厚を有する電子写真感光体を製造する方
法に関する。

即ち、本発明の目的は、浸漬塗布法によって製造される
電子写真感光体において、塗膜厚の上下差をなくし、従
って膜厚差による感度差、画像濃度ムラのない電子写真
感光体を製造することである。

〔課題を解決するだめの手段〕

浸漬塗布における液タレの問題点を克服するために種々
検討を進めた結果、電子写真感光体塗布液の流動性、即
ちレオロジーをコントロールすることにより液りＶを防
止し、その結果として均一な膜厚を有し、これによシ感
度ムラ及び画像濃度ムラの生じない電子写真感光体が製
造されることを見い出した。

即ち、本発明は電子写真感光体の感光層を浸漬塗布法に
より形成する方法において、平均粒径が０．０５〜０．
１μの電荷発生材料を固形分基準で１．０〜３．０重量
２含有し且つ非二為−トン流励性を示す塗布液を用いる
ことを特徴とする。

本発明の詳細な説明する。浸漬塗布における液タレは塗
布液が低濃度、低固形分になるに従って顕著になること
は一般に知られている。積層型電子写真感光体を浸漬塗
布法によって製造する場合で考えると、電荷発生層の最
適膜厚が０．１〜２．０μであるから、低濃度、低固形
分の塗布液で使われる場合が多く、また電荷発生層に液
タレによる膜厚差が生じるとその差に応じた感度差、そ
れに伴なう画像濃度差が生じることが知られている。電
荷発生層塗布液は電荷発生材料を樹脂バインダー中に分
散させ、適宜、濃度、固形分を調整して用いられるが、
単純な樹脂溶液とは異なり、非ニエートン流動、多くは
チキソトロピーの性状を持ち合わせている。チキントロ
ピー性の非常に強い塗布液を用いて浸漬塗布を実施した
場合、塗布上端では塗布液と基体との間に生じるせん断
力が全くないか、又は小さいことにより見かけ粘度の高
い塗布液が付着したかたちになり、塗布が進行するに従
ってせん断力によシ見かけ粘度も下がり、膜厚分布は上
部が厚く、下に向って薄くなる傾向を有するようになる
。

逆にチキソトロピー性の弱い塗布液を用いた場合は、ニ
ュートン流動に近くなるので、液タレが生じ、上部が薄
く下に向って厚くなる傾向を有するようＫなる。

本発明では、この非ニー−トン流動性を作為的に塗布液
に付与せしめ、チキソトロピー性による塗布液の付着と
液タレによる液延展性の双方をバランスさせて均一な膜
厚を得ることを可能にした。

即ち、電荷発生材料を樹脂バインダー溶液中に分散させ
る際に、電荷発生材料の粒径を０．０５〜０．１０μ（
平均粒径／相場製作所製粒度分布測定器ＣＡＰＡ−７０
０にて測定）の範囲に安定させ、且つ塗布時の固形分を
１，０〜３．０％の範囲にした塗布液を用いることによ
り、浸漬塗布法で均一な膜厚が得られることを見い出し
た。チキントロピーには数値で表わされるような指数は
ないが、上記の範囲内の平均粒径及び固形分を有する電
荷発生層塗布液は適切なチキントロピーを示す。又、用
いる電荷発生材料、樹脂バインダー及び溶剤の種類によ
り、そのチキソトロピー性にはある程度の強弱の差が生
じ、均一な膜厚を得るには適切でなくなる場合があるが
、その場合には上記の平均粒径及び固形分の範囲内で分
散及び／又は固形分を調整することによυ最適なチキン
トロピー性を得ることができる。

さらに上記の平均粒径及び固形分は塗布開始から終了ま
で一定に保つことが必要であり、仮に平均粒径が小さく
なるように移行した場合（粒子の分散が進んだ場合）は
チキントロピー性が強くなって塗布液付着量が増加し、
また平均粒径が大きくなるように移行した場合（粒子の
凝集が進んだ場合）はチキソトロピー性が弱くなって塗
布液付着量が減少する。固形分が増加すれば塗布液付着
量が増加し、固形分が減少すれば付着量が減少すること
は明らかである。いずれの場合も膜厚ムラとなシ、本発
明の目的である均一な膜厚を得る塗布法の趣旨からはず
れる。

本発明に関して電子写真感光体を製造する場合に、基体
として、基体自体が導電性をもつもの、例えばアルミニ
ウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、パナ
ノウム、モリブテン、クロム、チタン、ニッケル、イン
ジウム、金、白金等を用いることができ、その他にアル
ミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム、酸化錫
、酸化インジウム−酸化錫合金等を真空蒸着させる方法
によって被膜形成した層を有するプラスチック（例えば
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポ
リエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリフッ化
エチレンなど）を用いることができ、さらに導電性粒子
（例えば、銅、アルミニウム等の金属粒体、カーデンブ
ラック、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化チタン等の粒
体）を適当なバインダー（例えば、ウレタン樹脂、エポ
キシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリビニ
ルアルコール、アクリル樹脂、ポリアミド等）ともにプ
ラスチックの上に被覆した（導電層を設けた）基体、導
電性粒子をグラスチックや紙に含浸した基体や導電性？
リマーを有するグラスチック等を用いることができる。

導電性基体と感光層との間に、／Ｊ　ＩＪギヤー能及び
接着機能をもつ中間層を設けることもできる。

中間１１は、カゼイ／、ポリビニルアルコール、ニトロ
セルロース、エチレン−アクリル酸コポリマポリビニル
ブチラール、フェノール樹脂、ポリアミド（ナイロン６
、ナイロン６６、ナイロン６１０、共重合ナイロン、ア
ルコキシメチル化ナイロン等）、ポリウレタン、ゼラチ
ン、酸化アルミニウムなどによって形成できる。

中間層の膜厚は、０．１ミクロン〜１０ミクロン、好ま
しくは、０．３ミクロン〜３ミクロンである。

導電性基体上に、又は上記の中間層上に１電荷発生材料
を含有する電荷発生層を形成する。電荷発生材料として
セレン−テルル、ビリリウム系染料、チオピリリウム系
染料、フタロシアニン系顔料、アフトアントロン顔料、
ノペ／ズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリス
アゾ顔料、ノスアゾ顔料、アゾ顔料、インジゴ顔料、キ
ナクリ１°ン系顔料、非対称キノシアニン、キノシアニ
ンなどを用いることができる。

電荷発生層は、上記の電荷発生材料を０．３〜４倍量の
結着剤樹脂、および溶剤と共に、ホモジナイザー、超音
波、ボールミル、振動ゾールミル、サンドミル、アトラ
イター　ロールミルなどの方法でよく分散し、塗布−乾
燥させて形成する。その厚みは０．１〜２．０μ程度で
ある。

電荷発生層を塗工によって形成する際に用いることので
きる結着材としては、ポリビニルブチラール、ボリアリ
レート（ビスフェノールＡとフタル酸の縮重合体等）、
ポリカーボネート、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポ
リ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポＩＪアクリルアミド樹
脂、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹
脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルピロリドン等の絶縁性樹脂が
ある。

これらの樹脂を溶解する溶剤は樹脂の種類によって異な
る。溶剤としては、具体的には、メタノール、エタノー
ル、イングロノ！ノール等ノアルコール類；アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類：
　Ｎ、Ｎ−ツメチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ツメチルア
セトアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシドなどの
スルホキシド類；テトラヒドロフラン、ジオキサン、エ
チレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類；
酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類；クロロホル
ム、塩化メチレン、ジクロルエチレン、四塩化炭素、ト
リクロルエチレン等の脂肪族ハロダン化炭化水素Ｍｈる
いは、ベンゼン、トルエン、キシレン、モノクロルベン
ゼン、ジクロルベンゼン等の芳香族類等を用いることが
できる。

電荷輸送材料を含む電荷輸送層は、適当な結着材を選択
することによって被膜形成することができる。結着材と
して便用でさる樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ボ
リアリレート、ポリエステル、ポリカーゴネート、ポリ
スチレン、アクリロニトリル−スチレンコポリマー　ア
クリロニトリル−ブタジェンコポリマー　ポリビニルブ
チラール、ポリビニルホルマール、ポリスルホン、ポリ
アクリルアミド、ポリアミド、塩素化ゴム等の絶縁性樹
脂、あるいはポＩＪ　＋　Ｎ　−ビニルカルバゾール、
ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光
導電性？リマーを挙げることができる。

電荷輸送材料としてはヒドラゾン化合物、スチルベン化
合物、カルバゾール化合物、ピラゾリン化合物、オキサ
ゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリールメタン
化合物、Ｉリアリールアルカン類等から選択される。電
荷輸送層は上記の結着材と電荷輸送材料とを溶剤で溶解
させ、その溶液を塗布することによシ設けることができ
る。

電荷輸送層は、電荷キャリアの輸送に限界があるので、
必要以上に膜厚を厚くすることができない。−船釣には
、５ミクロン〜５０ミクロンであるが、好ましい範囲は
８ミクロン〜３５ミクロンである。

以下、本発明を実施例によって説明する。以下の記載に
おいて、部は全て重量部である。

実施例１〜７、比較例１〜７ 基体として直径３ＯＮ、長さ２６０ｆｌのアルミニウム
シリンダーを用意した。

一方、酸化アンチモンを１０％含有する酸化スズを酸化
チタンに対して７５部量％の量で被覆して得た導電性粉
体１００部を、レゾール系フェノール樹脂１００部、メ
タノール３０部及びメチルセロソルブ１００部より成る
溶液に加え、？−ルミル装置でよく分散して塗料とした
。この塗料を基体上に浸漬塗布し、１４０℃で３０分間
、加熱硬化させて２０μ厚の導電性下引き層を設けた。

この下引き層の上に、ポリアミド樹脂（６−６６−６１
０−１２の四元ナイロン共重合体）１部及び８−ナイロ
ン樹脂（メトキシメチル化６ナイロン、メトキシ化率的
３０％）３部をメタノール５０部及びブタノール４０部
から成る溶剤に溶解させ九塗布液を浸漬塗布して０．５
μ厚の中間層を設けた。

次に構造式 で表わされるポリビニルペンゾール樹脂１部及びシクロ
ヘキサノン５０部を、１φがラスビーズをメジアンとし
てサンドミル装置で分散した。分散時間及び希釈溶剤（
テトラヒドロフラン）ｉｋを変化させてさまざまな大き
さの平均粒径及びさまざまな濃度の固形分を有する塗布
液を調製し、第１図に示す浸漬塗布装置を用いて、それ
ぞれの塗布液を上記中間層上に浸漬塗布して実施例１〜
７及び比較例１〜７の電荷発生層を形成した。

第１図において、基体１は浸漬塗布用昇降装置２の動作
によって浸漬塗布用塗布液ポット３中に降下し、その後
上昇して浸漬塗布される。この浸漬塗布の間、塗布液の
チキントロピー性、固形分を一定に保つ必要があシ、そ
のために塗布液を塗布液溜（タンク）４から循環−ング
５によって塗布液ボット３中に連続的に循環させる。そ
の循環量は塗布面にムラが発生しない程度でよく、本実
施例及び比較例では毎分１〜５ノの循環量を適宜用いた
。

次に、ビスフェノール２型ポリカーゲネート樹脂（数平
均分子量２２０００　）１０部及び構造式で表わされる
化合物９．５部をモノクロロペンゼ１５０部及びジクロ
ロメタン１５部に溶解させ、この溶液を上記実施例１〜
７及び比較例１〜７の電荷発生層上に塗布し、乾燥して
２０μ厚の電荷輸送層を形成した。

このようＫして得られた電子写真感光体をキャノン■製
ＦＣ−５普通紙複写機に組み入れて実情画像評価を実施
した。

電荷発生層を浸漬塗布する際の処理条件及び評価結果を
第１表に示す。

毫１チキソトロピー性 静置（常温静置１日以上）時粘度及び強振（実験用シェ
ーカー使用、振とう数３００回／分×３分、振とう幅４
０關、振とり直後）時粘度をＢ型粘度計で測定し、その
値の差よシチキソ性の強弱の尺度とした。

う／り３・・・静置時粘度が強振時粘度の３倍を越える
２・・・　　　　　　　　　　　　１．５倍〜３倍１・
・・　　　　　　　　　　　　　１．５倍未満。

＊２浸漬塗布時膜厚上下差について 塗布乾燥後の電荷発生層膜厚を反射濃度針により濃度差
に置き換えて測定。測定器はマクベス製ＲＤ　−９１４
型、また表中の数値は次式よシ求めた：反射濃度 Ｄｃ＝中央部の濃度 ＤＬ＝塗布下端より１０鶴上の部位の反射濃度※３実焼
ハーフトーン画像上下差について各サンプルを装着した
キャノン製普通紙複写機ＦＣ−５により、ハーフトーン
画像を実際にコピーし、その画像濃度を反射濃度計で測
定。

また表中の数値は次式よシ求めた： 下の部の反射濃度 ｄｅ＝中央部の濃度 ｄｔ＝画像下端（感光体下部に相当）より１０１１上の
部位の反射濃度 実施例８〜１２、比較例８〜１２ 基体、導電層、中間層までは実施例１と同様にして準備
した。

次に構造式 で表わされるジスアゾ顔料２．５部、基本構造（数平均
分子量ｓｏ、ｏｏｏ、ブチラール価度７５、ｔ、ｍ、ｎ
は正の整数）で表わされるポリビニルブチラール樹脂１
部及びシクロヘキサノン５０部を１φガラスピーズをメ
ジアンとしてサンドミル装置で分散した。実施例１〜７
と同様に分散時間及び希釈溶剤（メチルエチルケ）ｙ）
Ｊｉを変化させ、各種の平均粒径及び固形分を有する塗
布液を調製し、実施例１〜７と同様に浸漬塗布して実施
例８〜１２及び比較例８〜１２の電荷発生層を形成した
。尚、塗布速度については乾燥後の膜厚が平均１９０ｆ
ｆ／／ｍ”になるように一定速度で塗布した。

次に、ビスフェノール２型ポリカーボネート樹脂（数平
均２２，０００　）１０部及び構造式で表わされる化合
物９．５部をモノクロロベンゼン５０部及びジクロロメ
タン１５部に溶解させ、この溶液を上記実施例８〜１２
及び比較例８〜１２の電荷発生層上に塗布し、乾燥して
２０μ厚の電荷輸送層を形成した。

このようにして得られた電子写真感光体を実施例１〜７
と同様にして評価した。

電荷発生層を浸漬塗布する際の処理条件及び評価結果を
第２表に示す。

実施例１３〜１７ 構造式 で表わされるジスアゾ顔料を用いた以外は実施例２と全
く同様なサンプルを作成した。分散時間及び希釈溶剤量
を変化させて第３表に示す実施例１３〜１７を作成した
。評価方法は実施例１〜１２と全く同様であり、その結
果を第３表中に併記する。

上記の実施例及び比較例から明らかなように、チキソト
ロピー性が表中のランク２に相当する塗布液、即ち静置
時粘度が強振時粘度の１．５〜３．０倍程度のチキント
ロピーを示す塗布液は、電荷発生層塗布液として浸漬塗
布に用いた場合に最も好ましい非ニュートン流動を示し
、画像上下濃度ムラのない電子写真感光体を塗布する手
段として好適となる。また、このような塗布液は電荷発
生材料の平均粒径を０．０５μ〜０．１μとし、且つ塗
布液固形分を１．０％〜３．０％に分散、調整すること
により得られる。

〔発明の効果〕゛ 本発明によれば、従来、電子写真感光体を浸漬塗布法に
より製造する際に問題であった塗布膜厚上下差とそれに
伴なう画像濃度差を塗布液の調整によって最適に解消で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施で用いた浸漬塗布装置の概要図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子写真感光体の感光層を浸漬塗布法により形成する
   方法において、平均粒径が０．０５〜０．１μの電荷発
   生材料を固形分基準で１．０〜３．０重量％含有し且つ
   非ニュートン流動性を示す塗布液を用いることを特徴と
   する電子写真感光体の層形成法。