JPH0473776B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、感光材塗料を基体上に塗布すること
によつて電子写真感光体を製造する装置に関し、
特に顔料を樹脂溶液に分散した分散系感光材塗料
を、効率良く塗布できて、しかも良好なる性質の
感光材塗膜を得られる電子写真感光体製造装置に
関する。

電子写真感光体は、基本的には導電性基体の上
に感光層が形成された構成を待つ。感光層は、セ
レンを蒸着したものが一般的であるが、製造コス
トが高く、生産性も良くない。感光層を形成する
方法として、基体上に感光材塗料を塗布する方法
は、コスト、生産性、収率、広範な基体形状に適
用可能などの点で非常に有利である。

塗布によつて生産される感光層としては色素増
感された酸化亜鉛や硫化カドミウムの粉体を結着
剤樹脂に分散させたものが知られている。これら
は無機感光材料を用いたものであるが、有機感光
材料としては、ポリビニルカルバゾールとトリニ
トロフルオレン、フタロシアニン、ピラゾリンオ
キサジアゾール等を必要に応じて結着剤と混合、
または分散させたものが知られている。また、高
感度化、繰り返し特性の向上、耐久性向上などの
ために、電荷発生層と電荷輸送層を積層した機能
分離型感光層も知られている。電荷発生層は、ス
ーダンレツド、ダイアンブルー、ジエナスグリー
ンＢなどのアゾ顔料、アルゴールイエロー、ピレ
ンキノン、インダンスレンブリリアントバイオレ
ツトRRPなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、
ペリレン顔料、インジゴ、チオインジゴ等のイン
ジゴ顔料、インドフアーストオレンジトナーなど
のビスベンゾイミダゾール顔料、銅フタロシアニ
ンなどのフタロシアニン顔料、キナクドリン顔料
等の電荷発生性物質を、ポリエステル、ポリスチ
レン、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリ
ドン、メチルセルロース、ポリアクリル酸エステ
ル類、セルロースエステル類などの結着剤樹脂に
分散して形成される。その厚さは0.01〜1μ、好ま
しくは0.05〜0.5μ程度である。また、電荷輸送層
は主鎖又は側鎖にアントラセン、ピレン、フエナ
ントレン、コロネンなどの多環芳香族化合物、又
はインドール、カルバゾール、オキサゾール、イ
ソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピ
ラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チア
ジアゾール、トリアゾールなどの含窒素環式化合
物を有する化合物、ヒドラゾン化合物等の正孔輸
送性物質を成膜性のある樹脂に溶解させて形成さ
れる。これは電荷輸送性物質が一般的に低分子量
で、それ自身では成膜性に乏しいためである。そ
のような樹脂としては、ポリカーボネート、ポリ
メタクリル酸エステル類、ポリアリレート、ポリ
スチレン、ポリエステル、ポリサルホン、スチレ
ン−アクリロニトリルコポリマー、スチレン−メ
タクリル酸メチルコポリマー等が挙げられる。電
荷輸送層の厚さは５〜20μである。

また、本発明に用いる導電性性基体としては、
アルミニウム、黄銅、ステンレス等を円筒や箔に
成形したものや、紙、プラスチツク等に、アルミ
ニウム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジ
ウム、等を蒸着、又はラミネートしたものが用い
られる。また、導電層を形成する方法として、ア
ルミニウム、銀、金、ニツケル、銅などの金属
粉、カーボン粉体、酸化スズ、酸化アンチモン、
酸化インジウム等の導電性塗体を樹脂に分散させ
た導電性塗料を塗布する方法もある。

以上、塗布によつて製造される電子写真感光体
について述べてきたが、塗布方法としてはスプレ
ー、ロールコート、バーコート、ナイフコート、
スクリーンコート、浸漬法など、各種の方法があ
る。このような塗布方法の中でも、電子写真感光
体のような円筒状基体の上に、継ぎ目なく塗料を
塗布するには、塗料の中に基体を浸漬して引き上
げる浸漬塗布方法が非常に有利である。

このような浸漬塗布方法において、溶液中に顔
料を分散した分散系感光材塗料の場合には、一般
に顔料の比重が大きいため、塗料の中で顔料が沈
降したり、堆積しやすい。そのため、塗料の濃度
むらや成分むらを発生して、塗膜にむらを生じや
すい。その対策としては、顔料を分散し終わつた
感光材塗料をなるべく早く浸漬用の塗布槽に投入
する事が望ましい。また、塗料は、顔料が沈降し
ないよう、常に動かしておくことが好ましい。

顔料を分散する方法としては、ボールミル、ロ
ールミル、サンドミル、アトライター、コロイド
ミル、など、各種の方法があるが、分散効率、分
散時間、到達粒径の細かさ、連続運転の容易さ、
などの点でサンドミル法が非常に有利である。サ
ンドミル法は顔料を連続的に粗分散から仕上がり
まで分散できる長所があるため、分散が終わつた
塗料を容器にためて保存することは、沈降の面か
らも不利である。またそのための手数もかかり、
工程増加の原因ともなる。

本発明の第１の特徴は、サンドミル装置と浸漬
塗布用の塗布槽を一体に連結して、原料の投入か
ら、塗布までを連続的に行うことである。本発明
によれば、顔料と、結着剤とする樹脂溶液を塗料
の必要時にサンドミル装置に投入すれば、分散さ
れた塗料が塗布槽に送られて来るので、その間の
工程を省け、沈降もより少くすることができる。
特に、塗布によつて電子写真感光体を製造する場
合には、塗膜中のごみやブツの発生を防止するた
めに、工程を自動化することが望まれており、本
発明の効果は大きい。

顔料を分散するサンドミル装置の例を第１図に
示す。容器（ベツセル）１の内部には分散媒とし
て、アルミナ、ジルコニア、ステンレス、ガラ
ス、砂、鉄、などの材料で作られた小粒子が充填
されている。塗料原料は投入口２から供給され
る。容器内部には回転軸４に取り付けられた複数
の羽根（インペラー）３が設けられ、羽根３は高
速回転して容器内の顔料および樹脂溶液を攪拌す
る。回転速度は200〜4000rpmである。分散後の
塗料はメツシユまたは格子５を通して分散媒と分
離され、出口６から出て来る。このようなサンド
ミル装置は、単独でもよいし、分散が不足の場合
には、さらに複数のサンドミル装置を連結させて
もよい。

サンドミル装置から出た塗料は、ギヤツプを通
つているものの、粉砕された分散媒やなお未分散
の粗大粒子などが含まれており、そのままでは、
電子写真感光体のように高度に平滑な塗面を要求
される場合には使用しにくい。そのため、本発明
は、サンドミル終了後に塗料をろ過するフイルタ
ーをサンドミル装置に一体に連結することを第２
の特徴とする。

フイルターとしては塗布すべき膜厚より、粗大
な粒子が通過しないような目のものであればよい
が、好ましくは膜厚よりさらに細かい目で、顔料
粒子より大きい目であればよい。また、フイルタ
ーは粗粒子を捕捉するための目が大きいフイルタ
ーと、ブツの原因となる微細な粒子を捕捉するた
めの目が細かいフイルターを直列にする方が目づ
まりを減少させるために効果的である。

フイルターを通過した塗料は塗布槽に送られ
る。本発明の第３の特徴は塗布槽の塗料を攪拌す
るため、および塗料の液表面を常に新鮮な状態に
保つために、塗料を塗布槽の上部から常にあふれ
出させ、あふれ出た塗料を再びフイルターを通過
して塗布槽に循環供給することにある。

このように液を循環するため、および、サンド
ミル装置に分散前の塗料を供給するために、ポン
プを接続する。ポンプとしては、マグネチツクポ
ンプ、ギヤーポンプ、ダイヤフラムポンプ、スク
リユーポンプなど任意のものを用いて良い。

すなわち、本発明による電子写真感光体の製造
装置は、顔料を分散した感光材塗料を浸漬塗布法
によつて基体上に塗布して電子写真感光体を製造
する装置において、顔料を分散するサンドミル装
置と、サンドミル装置で分散された塗料および塗
布槽上部からあふれ出る塗料をためておく塗料
槽、塗料槽の塗料をろ過して塗布槽に供給するた
めのフイルター、およびろ過された塗料を基体上
に浸漬塗布するための塗布槽とを連続的に一体化
して設けたことを特徴とするものである。

以下、第２図について本発明装置の一実施態様
を説明する。

分散前の塗料１１は前タンク１２に入れられて
いて、これには攪拌器１３が取り付けられてい
る。塗料はポンプ１４によつて圧送されサンドミ
ル装置１５に送られる。図示の実施態様において
は、２連式のサンドミル装置が示されていて、そ
れぞれ第１図に示すような構造を有し、内部の羽
根はモーター１６によつて回転される。分散後の
塗料４１は塗料槽４０にためられて、次にポンプ
４３によつて加圧されて、フイルター１７を通過
し、塗布槽４４に送られる。１８はバルブを示
す。

連続的に塗布槽に送られた塗料４６は塗布槽上
部からあふれ出て（オーバーフロー）、受け皿４
５で集められて、再び塗料槽４０に戻され、再び
フイルター１７を通つて塗布槽に循環供給され
る。塗布槽にはふた４７があり、オーバーフロー
時の溶剤の蒸発を少くしている。

電子写真感光体の基体３０は保持部材３１によ
つて昇降部材３２に取り付けられ、これは昇降用
モーター３４とスクリユーねじ３３の回転によつ
て上下する。

上述のように、本発明による電子写真感光体の
製造装置においては、顔料を分散するサンドミル
装置１５と、分散された塗料をろ過するフイルタ
ー１７と、塗料を基体上に浸漬塗布するための塗
布槽４４とは連続的に一体化されていて、分散後
の塗料は、塗料表面の乾燥、顔料の再凝集、粘度
の増加、またはゲル化を生ずる以前に、フイルタ
ー１７を通つて塗布槽４４に供給され、塗布槽４
４の上部からあふれでる塗料は再び該フイルター
１７を通過して塗布槽４４に循環供給される。

上記のように、サンドミル分散装置とフイルタ
ーと塗布槽を一体に連結した本発明による電子写
真感光体の製造装置は、顔料分散系の塗料を塗布
する場合には、工程の短縮、顔料の沈降や再凝集
の防止、溶剤の蒸発の減少化などのために非常に
効果的である。また、途中の工程での塗料による
汚れや飛散などの事故を防ぐこともできる。

さらに、本発明装置は特に、分散系塗料がチク
ソトロピー性である場合には非常に有効である。
塗料がチクソトロピー性であると、塗料の粘度は
塗料の流動状態によつて変動し、塗料を静置する
と、しだいに粘度が上昇し、ついにはゲル化した
りして、流動性が失われる。これを防止するため
には、塗料を常に攪拌したり、外部から動的刺激
を与えればよいが、分散後の塗料を一度、分散器
から取り出すと、手間がかかるものである。とこ
ろが本発明のように塗料を外部に取り出さずに、
連続的に送る場合には、このような心配がないわ
けである。

また、塗布槽上部から塗料をあふれ出させ、あ
ふれ出た液を再びフイルターに通して、塗布槽に
供給させるので、塗布槽内で凝集したり、沈澱し
た粒子をとり除く効果もある。

なお、本発明装置においては、塗料の分散は、
常にする必要はなく、塗布によつて減少した分を
補うだけでよい。塗料が減少したことは、その都
度、作業者が確めてサンドミル分散機を操作して
もよいが、より好ましくは、自動化されている方
が良い。そのためには、塗料槽４０に量を検出す
る機構を取り付けて、ある一定量より減少した
ら、分散塗料が供給されて、満たされれば、分散
を停止するようにすれば良い。塗料の量を検出す
る機構としてはフロートを利用する方法、液面を
光学的に検出する方法、などが挙げられる。

以下、第２図に示す電子写真感光体製造装置を
使用して電子写真感光体を製造した実施例につい
て説明する。

実施例１は、第２図に示す装置を使用して、電
子写真感光体の基体上に下引き層を形成する段階
を示し、実施例２は同様の装置を使用して上記の
下引き層の上に感光層を形成する段階を示す。

実施例 １ 第２図に示すような電子写真感光体の製造装置
において、サンドミル装置１５の内容積は2.8
とした。内部は第１図に示されるもので、羽根は
８枚構成のものを用いた。空間には平均１mmφの
ガラスビーズ（東芝ガラス製）を充填した。羽根
の回転速度は2000rpmとした。サンドミル段数は
第２図に示すように２段とし、ポンプ１４には
100ml／分のダイヤフラムポンプを用いた。前タ
ンク１２の容量は５で、これには前分散ができ
るように、ホモジナイザー（ヤマト科学製）を取
り付けた。

塗料槽４０の容量は５で、これには回転攪拌
器（新車科学製）を取り付けた。ポンプ４３は流
量１／分のダイヤフラムポンプである。フイル
ター１７はハウジング内に25μのフイルター（東
洋紙製、商品名トーセルTCW−25RS）を取り
付けたものであつた。

塗布槽４４は内径80mm、高さ350mmの円筒形で
あり、上部には、あふれ出る塗料を受けるため
に、受け皿４５を取り付け、ここから塗料槽４０
へ塗料が戻るように配管接続した。

電子写真感光体の基体３０は外径60mm、高さ
260mmで、上部が閉塞し、下部が開放している円
筒状のアルミニウムを用いた。これは、速度可変
のモーター（富士電機製PSモーター）により、
昇降される。

以上のようなサンドミル装置、フイルター、塗
布槽が一体化された電子写真感光体の製造装置に
て、塗料を分散して塗布した。まず、特願昭57−
195062号に示されるような導電性平滑層を形成し
た。酸化チタン粉体（堺化学製）10部（重量部、
以下同様）酸化スズ粉体（三菱金属製）５部、一
液性エポキシ樹脂（固型分濃度50％、アミコン
製）15部、およびトルエン30部を計りとり、製造
装置の前タンクに投入した。ホモジナイザーで10
分間以上攪拌した後、ポンプにてサンドミル装置
に圧送した。15分後に１段目のサンドミル装置を
回転させ、さらに15分後に２段目を回転させた。
この状態で連続運転をしたが、最初から30分間に
出て来た塗料は再び前タンクに戻した。

分散塗料が塗料槽にある程度たまつた後、塗布
槽に圧送した。塗料が塗布槽からあふれ出るよう
になり、塗料槽にもためられた段階で、サンドミ
ル装置とポンプを停止した。以後、分散工程は、
塗料が減少した時にするものとした。

基体を塗布槽に浸漬した後、180mm／分の速度
で引き上げた。５分間の風乾の後、170℃で30分
間、硬化させた。このようにして15μ厚の下引き
層を形成した。この層は、基体表面のキズや凹凸
を被覆するためにもうけたものである。

実施例 ２ 実施例１で形成した下引き層の上に、他の塗布
装置でポリアミド樹脂（商品名：アミラン
CM8000、東レ製）の４％メタノール液を塗布し
て、0.5μ厚の樹脂層をもうけた。これは、次にも
うける感光層の電荷注入性を改善するためのもの
である。

第２図に示すような電子写真感光体の製造装置
を使用した。ただし、この段階では、サンドミル
装置は４段連続のものとした。ポンプ１４の流量
は50ml／分とした。フイルターは25μフイルター
の次に、5μのフイルター（東洋紙製、トーセ
ルTCW−5RS）をさらに接続して２連とした。
塗料槽４０に、溶剤滴下器を取り付けた。

次に下記構造式のジスアゾ顔料を10部 酢酸酪酸セルロース樹脂（商品名：CAB−381：
イーストマン化学製）６部およびシクロヘキサノ
ン60部を計りとり、よく混合した後、前タンクに
投入した。ホモジナイザーで15分間以上攪拌した
後、ポンプを動かして圧送を始めた。30分ごとに
１段ずつサンドミル装置を回転させた。４段とも
回転させて連続運転になつた後、出て来た塗料
は、最初の１時間は元の前タンクに戻した。それ
以後、出て来た塗料は塗料槽にためたが、この
時、出て来た塗料と同じ体積分だけ、メチルエチ
ルケトンを滴下した。

塗布槽に塗料がたまり、あふれ出て液循環が十
分に行えるだけの塗料がたまつた段階で、分散機
を停止し、以後、塗料が減少した時に分散するも
のとした。

ポリアミド樹脂層をもうけた基体をこの塗布槽
に浸漬し、160mm／分の速度で引き上げた。60℃
で10分間乾燥して0.1μ厚の電荷発生層を形成し
た。

ここで用いたジスアゾ顔料は分散後においても
再凝集しやすいものであるが、本発明による装置
を用いることにより、効率良く塗布することがで
きた。

次いで、下記構造式のヒドラゾン化合物を10部 およびスチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂
（商品名：MS−200、新日鉄化学製）20部をトル
エン90部に溶解した。この液を、別の塗布装置に
て、電荷発生層の上に塗布して、100℃で１時間
の乾燥をして、16μ厚の電荷輸送層を形成した。

以上のようにして、電子写真感光体を製造し
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置に用いられるサンドミル装
置の例を示す断面図、第２図は本発明装置の一実
施態様を示す概略図である。 １……サンドミル装置の容器（ベツセル）、２
……投入口、３……羽根（インぺラー）、４……
回転軸、５……ギヤツプ、６……出口、１１……
分散前の塗料、１２……前タンク、１３……攪拌
器、１４……ポンプ、１５……サンドミル装置、
１６……モータ、１７……フイルター、１８……
バルブ、３０……電子写真感光体の基体、３１…
…保持部材、３２……昇降部材、３３……スクリ
ユーねじ、３４……昇降用モーター、４０……塗
料槽、４１……分散後の塗料、４３……ポンプ、
４４……塗布槽、４５……受け皿、４６……塗
料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 顔料を分散した感光材塗料を浸漬塗布法によ
   つて基体上に塗布して電子写真感光体を製造する
   装置において、顔料を分散するサンドミル装置
   と、サンドミル装置で分散された塗料および塗布
   槽上部からあふれ出る塗料をためておく塗料槽、
   塗料槽の塗料をろ過して塗布槽に供給するための
   フイルター、およびろ過された塗料を基体上に浸
   漬塗布するための塗布槽とを連続的に一体化して
   設けたことを特徴とする電子写真感光体の製造装
   置。 ２ 塗料槽に塗料の量を検出する機構をもうけ、
   塗料が一定量より減少すると、サンドミル装置が
   駆動して塗料が供給されるようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光
   体の製造装置。