JPH06320089A - 電子写真用感光体の感光層塗布装置と感光体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】円筒状導電性基体を塗布液から引き上げる際、
溶剤の蒸気相を通り外気流の影響を受けにくいようにす
る筒を設け、塗布むらを抑制する電子写真用感光体の感
光層塗布装置とその感光体の製造方法を得る。 【構成】電子写真用感光体の製造装置の浸漬槽１の外周
を取り巻く受皿１ａとその受皿１ａを覆う基体１１を浸
漬するための孔１ｃを設けた覆い蓋１ｂの孔１ｃ部に円
形または多角形の筒１ｄを設けてなる製造装置とし、こ
の製造装置を用いて製造条件を設定し電子写真用感光体
の製造方法を求める。またかかる構成において、筒の高
さは下記数式（１）に示される値を満たすこととする。 【数１】Ｈ≧Ｄ／２ （１） 〔筒の高さをＨｍｍ、基体の外径をＤｍｍとする〕

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真用感光体の
感光層塗布装置に係わり、特に円筒状導電性基体表面に
浸漬法により有機感光層の薄膜を形成する装置に関す
る。

【従来の技術】電子写真用感光体は、アルミニウムなど
の導電性金属を円筒状に加工して導電性基体を形成し、
この円筒状導電性基体（以下基体と称する）の表面に光
導電材料を成膜して製作する。この場合、光導電材料と
して硫化カドミウム、アモルファスセレン、セレンひ
素、酸化亜鉛などの無機材料あるいはポリビニルカルバ
ゾール、フタロシアニンなどの有機材料を単独またはバ
インダー樹脂に分散して使用し、この材料を基体の表面
に層状に成膜するものである。一般的に物体表面の成膜
には塗装方法が採用され、その代表的な方法として刷毛
塗りやスプレーガンによる吹付けなどがある。このよう
な塗装方法は膜厚がたとえば１０μｍ程度以上の薄膜を
得るのに有効である。すなわち被塗装物の下地色を隠蔽
するための顔料を含有する塗料による成膜や被塗装物の
防錆のための成膜のようにどちらかというと薄膜の厚い
方が望ましい場合が多く、そのような場合の薄膜形成に
非常に有効な方法である。一方、近年電子写真用感光体
の基体表面に形成される感光層では、従来に比較してよ
り薄い薄膜が要求されるようになってきている。さらに
このような薄膜はその基体上でその機能が均一であるこ
とが要求され、従来問題とならなかった僅かな膜厚のば
らつきでもその機能の大幅な低下につながるようになっ
てきている。そのため従来の刷毛塗りやスプレーガンに
よる吹付け塗装は適用できず、均一な膜厚が得られるス
ピンコートやディッピングによる塗布方法が主として用
いられる。しかしながらこの発明にかかる感光体のよう
に円筒状の基体表面の塗布にはスピンコート法は適して
いないので、ディッピングによる塗布が広く採用され
る。ディッピング法では機能性の材料（例えば硫化カド
ミウム，酸化亜鉛など）をバインダー樹脂（例えばポリ
カーボネート樹脂，ポリエステル樹脂など）と共に有機
溶剤に溶解あるいは分散させ、場合によってはさらに粘
着剤，可塑剤などを加えて塗布液を作成し、この塗布液
を浸漬槽の中に貯溜し、基体をこの浸漬槽の中の塗布液
に浸漬し、ついで基体を浸漬槽より引き上げたのち基体
表面に付着している塗布液を乾燥させて薄膜を形成す
る。このディッピング法は簡便であり、しかも塗布後の
粘度、基体を塗布液から引き上げる速度を調整すれば比
較的簡単に薄膜を得ることができる。図３は従来例の塗
布装置であり、浸漬槽１と、貯溜槽４と、接続配管３
ｂ，３ｃ、とポンプ５等からなり、浸漬槽１に常に溢れ
る状態に塗布液２を充填し、この浸漬槽１から溢れ出た
塗布液２は浸漬槽１の外周を取り巻くドーナツ状の受皿
１ａから、この受皿１ａに接続された配管３ａを介して
貯溜槽４に上部から流入するようにしている。なお受皿
１ａの開口部には基体１１が挿入し得る孔１ｃを有する
覆い蓋１ｂが着脱可能な状態で取付けてある。貯溜槽４
内の塗布液２、貯溜槽４の下部に設けられた配管３ｂと
それに接続されているポンプ５の駆動により、このポン
プ５と浸漬槽１の間に接続された配管３ｃを流れて浸漬
槽１に下部から流入し、浸漬槽１から塗布液２が溢れ出
るように常に循環させ浸漬槽１の液面を一定に保ってい
る。また浸漬槽１の横側に置かれた基台６に垂直に固着
したガイドレール７に昇降機８が取付けられ、昇降機８
から水平に伸張しているアーム９の先端に基体保持具１
０が取付けられている。基体１１はその一端を基体保持
具１０で保持されて昇降機８により矢印Ｐ方向へ下降し
覆い蓋１ｂの孔１ｃを通って塗布液２に浸漬され、その
後矢印Ｑ方向へ上昇して塗布液２より引き上げられる。
前述の操作を別々の塗布装置で順次繰り返すことによ
り、図４の感光体の層構成を示す概念図のように電荷発
生層２０ａおよび電荷輸送層２０ｂが基体１１の表面状
に層状に形成されてなる感光層２０を有する感光体が作
成される。

【発明が解決しようとする課題】前述の方法によれば、
前記塗布装置を使用して、ディピッグ法により基体を浸
漬槽内の塗布液に浸漬したのち塗布液より引上げる過程
で、基体表面が塗布液を離れる時点で覆い蓋の孔から直
ぐ外気に触れるため、外気に触れたところの塗布膜に含
まれる溶剤が瞬時に蒸発して自然乾燥する際に、外気流
の影響も受けて不均一な乾燥となり易く、このため塗布
むら（膜厚のばらつき）が生じ易いという問題が発生し
ている。この発明は前記の問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は基体を塗布液から引き上げる際、外
気流の影響を受けにくい構造の塗布装置にすることによ
り、塗布形成された感光層の塗布むらを抑制する電子写
真用感光体の感光層塗布装置とその感光体の製造方法を
提供することにある。

【課題を解決するための手段】この発明によれば前記の
目的は 塗布液を充填した浸漬槽と、円筒状導電性基体
を浸漬させ、この円筒状導電性基体を浸漬槽より引上げ
るための基体昇降装置と、浸漬槽から溢れた塗布液を一
時的に貯留する貯留槽と、浸漬槽と貯留槽との間で塗布
液を循環させながら、浸漬槽の液面を一定に保つ塗布循
環機構とを備える電子写真用感光体の感光層塗布装置に
おいて、前記浸漬槽はその外周を取り巻く形状を有する
受皿と、その受皿を覆いかつ前記基体を浸漬させるため
の孔を備えた覆い蓋を有し、さらにこの孔の周縁には前
記基体の急激な乾燥を防ぐための筒が立てられているこ
とにより達成される。またかかる構成において筒の高さ
は下記数式（１）に示される値を満たしていることと、

【数２】Ｈ≧Ｄ／２ （１） 〔筒の高さをＨｍｍ、円筒状導電性基体の外径をＤｍｍ
とする〕電荷発生層と電荷輸送層とを形成するための各
塗布液が充填された電子写真用感光体の感光層塗布装置
を用い、円筒状導電性基体を塗布槽に浸漬し、つづいて
引き上げて乾燥して、電荷発生層と電荷輸送層を有する
感光層を形成することとする。

【作用】この発明による電子写真用感光体の感光層の成
膜方法によれば、浸漬槽上の覆い蓋上に筒を設け、筒の
高さをＨ≧Ｄ／２（筒の高さをＨｍｍ、基体の外径をＤ
ｍｍとする）としたため、基体表面が塗布液を離れ自然
乾燥する時点で直ぐ外気に触れることがないため外気流
による影響を受けにくくなる。さらに筒の中の溶剤の蒸
気相を通る時間を長く保てるため溶剤の蒸気相の働きに
よりゆっくりとした乾燥となる。それらの結果、塗布液
の表面張力による膜厚のばらつきが均等化され、塗布む
らが生じにくくなる。またこの感光層塗布装置を用いる
と電荷発生層と電荷輸送層を塗布むらなく形成できるの
で、均一な膜厚を備え画像濃度偏差のない電子写真用感
光体を製造することができる。

【実施例】図１にこの実施例による電子写真用感光体の
感光層塗布装置を示し、図２に図１のＲ部拡大図を示
す。図４は電子写真用感光体の導電性基体と感光層の層
構成を示す概念図である。以下これらの図に基づいて説
明する。浸漬槽１および貯溜槽４の大きさはそれぞれφ
３００〜５００ｍｍ×５００ｍｍＬおよびφ５００ｍｍ
×５００ｍｍＬの円柱形の槽である。また昇降機８は振
動を発生しない構造のものであれば特に限定されるもの
ではない。覆い蓋１ｂに設ける孔１ｃおよび筒１ｄの平
面形状は円形あるいは多角形でも良く、さらには孔１ｃ
および筒１ｄの形状は基体１１に接触することなく通過
し、かつ外気流を防ぎ筒内に塗布液の蒸気相が存在する
空間を有するものであればどのような形状でも良い。基
体１１の表面に電荷発生層２０ａ（以下ＣＧ層）を形成
する時は塗布液２として例えばポリエステル樹脂１：ジ
クロロメタン１００なる重量比率の溶液の中にアゾ系顔
料を混合分散させたものを使用する。また画像濃度偏差
の生じない製造条件を決定するために、基体１１の直径
×長さをそれぞれφ３０ｍｍ×２５０ｍｍＬ、φ８０ｍ
ｍ×３６０ｍｍＬの２種類の寸法形状の基体１１を用意
した。基体１１を基体保持具１０に取付け、昇降機８を
駆動して基体１１を下降させ、浸漬層１内の塗布液２に
浸漬させる。次に塗布液２が付着している基体１１を引
上げるときは再び昇降機８を駆動して、５〜１５mm／秒
の範囲で速度を変え、基体１１を上昇させる。基体１１
を基体保持具１０より取外し、図示せぬ乾燥機にて基体
１１を乾燥させる。引上げ速度が５mm／秒以下では時間
がかかりすぎて製造効率が悪く、また１５mm／秒以上で
は速すぎて外気流を乱し易く均一な乾燥とならない。こ
のＣＧ層２０ａが形成された基体１１にさらに電荷輸送
層２０ｂ（以下ＣＴ層）を形成するときは、別の図示せ
ぬ塗布装置を使用するが、そのときの塗布液としては例
えばヒドラゾン誘導体とポリカーボネート樹脂１：ジク
ロロメタン９なる重量比率液との混合溶液を使用する。
基体１１の浸漬，引上げ動作は前述と同様なので省略す
るが、この場合の基体１１の引上げ速度は２mm／秒（通
常１〜５mm／秒の範囲である）に固定した。このように
してＣＧ層２０ａとＣＴ層２０ｂが形成された基体１１
の表面上の感光層の全膜厚を２０μｍとした。このよう
にして製作した電子写真用感光体を、この発明による電
子写真用感光体の感光層塗布装置を用いて、筒の高さ寸
法を５〜１００ｍｍおよび引上げ速度を５〜１５mm／秒
に変えながら、ＣＧ層２０ａの軸方向、周方向膜厚偏差
に伴うＣＧ層２０ａの明度偏差、実機画像による画像濃
度偏差およびダングステンランプ照射による明部電位偏
差について求めたところ次の表のような結果が得られ
た。筒の高さが５ｍｍより低い場合は従来技術の筒のな
いものと同じであり、１００ｍｍ以上では１００ｍｍの
ものとほぼ同程度の効果であった。また筒の孔の直径に
ついてはこの発明の効果にはほとんど影響がないことも
判っている。

【表１】 基体１１の寸法 φ３０ｍｍ×２５０ｍｍＬの場合

【表２】 基体１１の寸法 φ８０ｍｍ×３６０ｍｍＬの場合 ＣＧ層の明度偏差は色差計で測定したものであり数字が
小さいほうが良く、実機画像による画像濃度偏差は無い
のが良く、ダングステンランプ照射による明部電位偏差
は電圧で表示され数字が小さいほうが良い。表１より筒
１ｄの高さ５ｍｍのときは引上げ速度１５mm／秒では画
像濃度偏差がなく良い結果が得られたが、引上げ速度１
５mm／秒以下では画像濃度偏差があって良くなく筒１ｄ
の高さ１５ｍｍ以上ではいずれも良い結果が得られてい
る。表２より筒１ｄの高さ５ｍｍのときは引上げ速度の
如何にかかわらず画像濃度偏差があるため好ましくな
い。同じく筒１ｄの高さ１５ｍｍでは浸漬槽１からの基
体１１の引上げ速度が１０mm／秒以下のときに画像濃度
偏差が有るという結果であるが、引上げ速度１５mm／秒
にするといずれの特性値についても良い結果になってい
る。また引上げ速度１５mm／秒以上では筒の高さが高い
ほど良い結果になっている。以上の結果、浸漬槽上の覆
い蓋上の筒の高さはＨ≧Ｄ／２の条件を満足し、引き上
げ速度の早い方が、感光層の塗布むらを防止することが
でき画像濃度偏差が生じないことが判明した。

【発明の効果】この発明によれば、覆い蓋の孔部に円形
または多角形の筒を設け外的影響を受けにくくし、この
装置を用いた電子写真感光体の製造方法を確立したた
め、膜厚のばらつきが少なくなり、感光層の塗布むらを
防止することができ画像濃度偏差が生じない電子写真用
感光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この実施例による電子写真用感光体の感光層塗
布装置の構成図である

【図２】図１のＲ部拡大図である

【図３】従来例の塗布装置の構成図である

【図４】電子写真用感光体の層構成を示す概念図である

【符号の説明】

１ 浸漬槽 １ａ 受け皿 １ｂ 覆い蓋 １ｃ 孔 １ｄ 筒 ２ 塗布液 ３ａ 配管 ３ｂ 配管 ３ｃ 配管 ４ 貯溜槽 ５ ポンプ ６ 基台 ７ ガイドレール ８ 昇降機 ９ アーム １０ 基体保持具 １１ 基体（円筒状導電性基体） ２０ 感光層 ２０ａ 電荷発生層 ２０ｂ 電荷輸送層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗布液を充填した浸漬槽と、円筒状導電性
   基体を浸漬させ、この円筒状導電性基体を浸漬槽より引
   上げるための基体昇降装置と、浸漬槽から溢れた塗布液
   を一時的に貯留する貯留槽と、浸漬槽と貯留槽との間で
   塗布液を循環させながら、浸漬槽の液面を一定に保つ塗
   布循環機構とを備える電子写真用感光体の感光層塗布装
   置において、前記浸漬槽はその外周を取り巻く形状を有
   する受皿と、その受皿を覆いかつ前記基体を浸漬させる
   ための孔を備えた覆い蓋を有し、さらにこの孔の周縁に
   は前記基体の急激な乾燥を防ぐための筒が立てられてい
   ることを特徴とする電子写真用感光体の感光層塗布装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載のものにおいて、筒の高さは
   下記数式（１）に示される値を満たすことを特徴とする
   電子写真用感光体の感光層塗布装置。 【数１】Ｈ≧Ｄ／２ （１） 〔筒の高さをＨｍｍ、円筒状導電性基体の外径をＤｍｍ
   とする〕
3. 【請求項３】電荷発生層と電荷輸送層とを形成するため
   の各塗布液が充填された請求項１および２記載の電子写
   真用感光体の感光層塗布装置を用い、円筒状導電性基体
   を塗布槽に浸漬し、つづいて引き上げて乾燥して、電荷
   発生層と電荷輸送層を有する感光層を形成することを特
   徴とする電子写真用感光体の製造方法。