JPH0815876A - 電子写真感光体の製造装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スプレー塗工法において、円筒状電子写真感
光体の品質、生産効率および歩留を向上させる。 【構成】 外周面に円筒状導電性基体を装着できる円筒
管３を、スプレー塗工ブース１内に水平方向に支持し、
回転駆動部４により回転可能とする。円筒管に加熱・強
制冷却装置を内装し、スプレーノズル２を、円筒管の軸
線方向に走査可能に設ける。感光体の製造に際しては、
基体を円筒管に装着し、スプレーノズルによる所定の塗
布処理を行った後、基体を円筒管に装着したまま、加熱
・強制冷却装置により、加熱・乾燥、ついで強制冷却を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円筒状電子写真感光体
に関し、詳しくは、感光層のスプレー塗布における乾燥
・冷却装置、乾燥・冷却方法を規定した電子写真感光体
の製造装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一般的に知られている、円筒状電子
写真感光体の製造方法としては、大別して浸漬塗工法と
スプレー塗工法の２種類がある。浸漬塗工法では、その
装置構造が簡単であるため大量生産の場合、製造コスト
が安価になるという利点がある。しかし、多種多様なデ
バイス（複写機、ファックス、プリンター等）が開発さ
れている現状では、電子写真感光体ドラムについては異
径、異長、多種の処方等の少量多品種対応の必要に迫ら
れている。即ち、少量多品種生産に適合しているのは、
装置構造が簡単であるため設備コストが安価であり、ま
た品種交換が簡便なスプレー塗工法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スプレ
ー塗工法においても、積層する塗膜間に乾燥を必要とす
る処方を有している場合や、スプレー塗布終了後、スプ
レー塗工ブースから取り出し、乾燥工程に搬送する過程
での塵埃の付着による歩留低下や、搬送作業自身の生産
効率低下等の問題点があった。

【０００４】上記生産効率低下の問題点を解決するもの
として、特開平４−３４６３５５号公報に「感光体ドラ
ムの製造方法及び装置」が提案されている。しかしこの
技術では、電子写真感光体の品質に影響を及ぼす乾燥温
度の不均一性（特に、長尺ドラムの場合）や、温度自身
の不安定性が伴うだけでなく、製造装置が強制的な冷却
機能を有しないものであるため、冷却工程での生産効率
が低下したり、乾燥用の熱風によって塵埃がドラムに付
着しやすくなるため歩留が低下するなどの問題があっ
た。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、電子写真感光体品質（電気特性、均一
性）の向上、生産効率の向上および歩留の向上を達成す
ることができる電子写真感光体ドラムの製造方法及び装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の電子写
真感光体の製造装置は、円筒状導電性基体上に電子写真
感光層を塗布する装置において、外周面に前記基体の装
着が可能な円筒管を、スプレー塗工ブース内に水平に支
持して回転可能とするとともに、該円筒管に加熱・強制
冷却装置を内装し、スプレーノズルを前記円筒管の軸線
方向に走査可能に設けたことを特徴とする。この場合、
前記加熱・強制冷却装置は、自動温度調節可能なもので
あることが好ましい。

【０００７】請求項２に記載の電子写真感光体の製造方
法は、請求項１に記載の製造装置の前記円筒管に円筒状
導電基体を装着し、該基体上に前記スプレーノズルによ
る所定の塗布処理を行い、前記基体を、前記円筒管に装
着したまま前記加熱・強制冷却装置により加熱・乾燥し
た後、強制冷却することを特徴とする。

【０００８】この製造方法では、 スプレーノズルにより下引き層の塗布を行った後、基
体を、前記円筒管に装着したまま前記加熱・強制冷却装
置により加熱・乾燥した後、強制冷却し、その後、電荷
発生層、電荷輸送層の順に積層する場合（該積層ののち
基体を、前記円筒管に装着したまま前記加熱・強制冷却
装置により加熱・乾燥した後、強制冷却する）と、 スプレーノズルにより下引き層、電荷発生層の順に塗
布を行った後、基体を、前記円筒管に装着したまま前記
加熱・強制冷却装置により加熱・乾燥した後、強制冷却
し、その後、電荷輸送層を積層する場合（該積層ののち
基体を、前記円筒管に装着したまま前記加熱・強制冷却
装置により加熱・乾燥した後、強制冷却する）と、 スプレーノズルにより下引き層、電荷発生層、電荷輸
送層の順に塗布を行った後、基体を、前記円筒管に装着
したまま前記加熱・強制冷却装置により加熱・乾燥した
後、強制冷却する場合とが可能である。

【０００９】請求項３に記載の電子写真感光体の製造方
法は、請求項２において前記所定の塗布処理を下引き層
の塗布、電荷発生層の塗布、電荷輸送層の塗布の順に行
うとともに、それぞれの塗布処理の後、前記基体を、前
記円筒管に装着したまま前記加熱・強制冷却装置により
加熱・乾燥した後、強制冷却することを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の電子写真感光体の製造装置に
おいては、基体を円筒管の外周面に装着し、回転駆動装
置により基体を円筒管と一体で回転させるのと並行し
て、スプレーノズルを走査して塗布（塗工）を行う。所
定の塗布処理の後、前記基体を、前記円筒管に装着した
まま加熱・強制冷却装置により加熱・乾燥した後、強制
冷却する。このように、塗布から加熱・乾燥・強制冷却
までの一連の工程をスプレー塗工ブース内で行う。

【００１１】請求項２に記載の電子写真感光体の製造方
法においては、塗布から加熱・乾燥・強制冷却までの一
連の工程をスプレー塗工ブース内で行うため、基体表面
に塵埃が付着する虞れがなくなるうえ、基体の加熱によ
り塗膜から発生するガスの悪影響を受けることがなくな
る。更に、基体を強制冷却するので、冷却に要する時間
が短縮される。

【００１２】請求項３に記載の電子写真感光体の製造方
法においては、下引き層の塗布後、電荷発生層の塗布
後、電荷輸送層の塗布後のそれぞれにおいて、基体を円
筒管に装着したまま加熱・強制冷却装置により加熱・乾
燥した後、強制冷却するので、請求項２による作用が得
られるのに加えて、それぞれの塗膜の均一性が向上し、
電気特性等も、より優れたものとなる。

【００１３】

【実施例】次に本発明を、図面に示す実施例により更に
詳細に説明する。 実施例１ 図１は電子写真感光体の製造装置の要部を示す正面図、
図２は図１における円筒管の横断面図である。図１に示
すように、スプレー塗工ブース１内に水平に支持した円
筒管３の外周部に、該円筒管３の外径より僅かに大きい
内径を有する円筒状導電性基体（図示せず）を装着し、
回転駆動部４により前記基体を円筒管３と一体で回転さ
せる構造とする。

【００１４】また、スプレー塗工ブース１内にスプレー
ノズル２を円筒管３の軸線と平行に走査可能に設け、該
スプレーノズル２により前記基体上に感光層を塗布し、
スリップリング５を介して冷却水供給管６、冷却水排水
管７、ヒーター電源用配線８、温度センサー用配線９、
冷却水調節バルブ（電磁弁）１０および自動温度調節器
１１によって円筒管３を加熱または冷却し、前記基体上
に塗布された感光層を乾燥または冷却できるように構成
する。

【００１５】図２に示す円筒管３では、円筒管外殻１２
に内装した温度センサー１６により検出した測温値をス
リップリング５を介して自動温度調節器１１に入力し、
ヒーター１５により加熱用熱媒体１４を気化させて円筒
管外殻１２を加熱する。または、冷却水調節バルブ（電
磁弁）１０により冷却水用配管１３の通水量を調節して
円筒管外殻１２を冷却するように構成する。

【００１６】前記熱媒体１４としてはアルキルベンゼ
ン、ジフェニルジフェニルエーテル、アルキルナフタレ
ン、水素化トリフェニル、ジベンジルトルエン、パラフ
ィン系鉱物油等を用いることができ、熱媒体１４は、目
的とする加熱温度範囲に対応して、その沸点、熱伝導
度、使用上限温度等を考慮して適宜に選択する。

【００１７】前記円筒管３の加熱方法としては熱風循環
加熱方式、電熱線加熱方式、熱水循環加熱方式、蒸気循
環加熱方式等が、また、冷却方法としては冷風循環冷却
方式、冷水循環冷却方式、冷媒（フロン等）循環冷却方
式等が採用できる。

【００１８】次に、感光体の製造方法について詳述す
る。感光層塗膜が１層である場合、感光層塗布終了後、
乾燥工程への搬送過程において、塵埃付着による歩留低
下や、搬送作業そのものによる生産効率の低下、更には
乾燥後の自然冷却による生産効率の低下等の問題点は、
感光層塗布終了後、基体をスプレー塗工ブース内で乾燥
・強制冷却（基体を円筒管に装着したままで行う、以下
同様）することにより解決することができる。

【００１９】感光層塗膜が２層である場合には、（１）
電荷発生層に含まれる溶剤あるいは樹脂から加熱時に発
生するガスが電荷輸送層の電気特性に及ぼす悪影響、
（２）電荷発生層塗膜乾燥後、電荷輸送層塗膜を形成す
る際に、基体温度が高いために発生する電荷輸送層塗膜
の不均一性（スプレー塗工の特性によるもの）、（３）
電荷発生層塗膜乾燥後あるいは電荷輸送層塗膜乾燥後の
冷却を自然冷却に依存した場合の、生産効率の低下等の
問題点については、

【００２０】電荷発生層塗膜形成後、スプレー塗工ブー
ス内で乾燥・強制冷却し、更に電荷輸送層塗膜形成後、
スプレー塗工ブース内で乾燥・強制冷却を行うか、また
は２層を続けて塗膜形成後、スプレー塗工ブース内で乾
燥・強制冷却を行うことで解決することができる。な
お、これらの方法によれば、感光層塗膜が１層である場
合の問題点も解決することができる。

【００２１】感光層塗膜が３層である場合、（１）下引
き層に含まれる溶剤あるいは樹脂から加熱時に発生する
ガスが電荷発生層に対して、または電荷発生層に含まれ
る溶剤あるいは樹脂から加熱時に発生するガスが電荷輸
送層に対して、それぞれの電気特性に及ぼす悪影響、
（２）下引き層塗膜乾燥後、電荷発生層塗膜を形成する
際に、または電荷発生層塗膜乾燥後、電荷輸送層塗膜を
形成する際に、基体温度が高いために発生する電荷発生
層塗膜の、または電荷輸送層塗膜の不均一性（スプレー
塗工の特性による）、（３）下引き層塗膜乾燥後、電荷
発生層塗膜乾燥後あるいは電荷輸送層塗膜乾燥後の冷却
を自然冷却に依存した場合の生産効率の低下等の問題点
については、

【００２２】下引き層塗膜形成後、スプレー塗工ブース
内で乾燥・強制冷却し、更に電荷発生層、電荷輸送層を
順次形成後、スプレー塗工ブース内で乾燥・強制冷却を
行うか、または下引き層塗膜、電荷発生層塗膜を順次形
成後、スプレー塗工ブース内で乾燥・強制冷却し、更に
電荷輸送層塗膜を形成後、塗工ブース内で乾燥・強制冷
却を行うか、または下引き層塗膜形成後、スプレー塗工
ブース内で乾燥・強制冷却し、更に電荷発生層塗膜形成
後、塗工ブース内で乾燥・強制冷却し、更に電荷輸送層
塗膜形成後、スプレー塗工ブース内で乾燥・強制冷却を
行うか、または３層を順次塗膜形成後、スプレー塗工ブ
ース内で乾燥・強制冷却を行うことにより解決すること
ができる。なお、これらの方法によれば、感光層塗膜が
１層である場合の問題点も解決することができる。

【００２３】また、各層塗膜の乾燥時間が長いことによ
る生産効率低下の問題点は、各層塗膜形成時に塗膜の均
一性を損なわない程度の温度に加熱することにより解決
できる。

【００２４】さらに、各層塗膜形成時に、各層塗膜に含
まれる溶剤の蒸発によって基体温度が低下し、各層塗膜
が不均一になる問題点は、基体を保温してその温度を一
定に維持することにより解決できる。

【００２５】本発明において、前記円筒状導電性基体と
はアルミニウム、ニッケル等の金属や、フィルム状のプ
ラスチック表面に導電性物質を塗布あるいは蒸着したも
ののベルトやドラムである。前記下引き層とは酸化チタ
ン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物を
主体とした導電性顔料を結着剤、分散剤等に分散したも
のである。前記電荷発生層とはアゾキシベンゼン系、ジ
スアゾ系、トリスアゾ系、ベンズイミダゾール系、多環
キノン系、インジゴイド系、キナクリドン系、ペリレン
系、メチン系のものである。なお、電荷発生層は結着
剤、分散剤として樹脂を含んでいてもよい。

【００２６】前記電荷輸送層とはポリ−Ｎ−ビニルカル
バゾール、ハロゲンポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポ
リビニルピレン、ポリビニルイントロキノキサン、ポリ
ビニルベンゾチオフェン、ポリビニルアントラセン、ポ
リビニルアクリジン、ポリビニルピラゾリン等をシリコ
ン樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エ
ポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、ポリスチ
レン、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリルアミド等
の結着剤と混合、分散したものである。なお、電荷輸送
層は可塑剤、ピンホール抑制剤、レベリング剤等を含有
するものであってもよい。

【００２７】感光層各層に使用する溶剤としてはメタノ
ール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、
ブタノール等のアルコール類、ｎ−ヘキサン、オクタ
ン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素、ジクロロメ
タン、ジクロロエタン、四塩化炭素、テトラヒドロフラ
ン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレング
リコールジエチルエーテル等のエーテル類、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、
酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類、水等の中か
ら、各層の顔料または結着剤等に適切なものを一種また
は二種以上を選び、混合して使用する。

【００２８】次に、試験例について説明する。 〔試験例１〕図１の装置において、直径１２０ｍｍ×長
さ６８０ｍｍのアルミニウムドラムを円筒管３に装着
し、下引き層をスプレーノズル２により塗布後、ドラム
を円筒管３に装着したまま、円筒管３により１３０℃で
３０分間加熱・乾燥後、冷却水により強制冷却を行っ
た。次に、この装置において前記下引き層塗布済のドラ
ム上に電荷発生層を前記方法で形成後、前記方法と同様
にして乾燥・冷却を行った。更に、前記装置において前
記電荷発生層塗布済のドラム上に電荷輸送層を前記方法
と同様にして塗布して乾燥・冷却を行い、感光体を形成
した（スプレー塗工ブース内での乾燥および強制冷
却）。

【００２９】〔試験例２〕図１の装置において、直径１
２０ｍｍ×長さ６８０ｍｍのアルミニウムドラムを円筒
管３に装着し、下引き層をスプレーノズル２により塗布
後、ドラムをスプレー塗工ブース１から取り出し、外部
の乾燥炉により１３０℃で３０分間乾燥を行い、乾燥炉
外で室温になる迄、自然冷却を行った。次に、前記装置
において、前記下引き層塗布済ドラム上に電荷発生層を
前記方法で形成後、前記方法と同様にして乾燥・冷却を
行った。更に、前記装置において、前記電荷発生層塗布
済のドラム上に電荷輸送層を前記方法と同様にして塗布
後、前記方法と同様にして乾燥・冷却を行い、感光体を
形成した（スプレー塗工ブース外での乾燥および自然冷
却）。

【００３０】〔試験例３〕図１の装置において、直径１
２０ｍｍ×長さ６８０ｍｍのアルミニウムドラムを円筒
管３に装着し、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層をス
プレーノズル２により順次積層した。ドラムを円筒管３
に装着したまま、円筒管３により１３０℃で３０分間加
熱・乾燥後、冷却水により強制冷却を行い、感光体を形
成した（スプレー塗工ブース内での乾燥および強制冷
却）。

【００３１】なお、試験例１，２，３のいずれにおいて
も、感光体処方は、下引き層に含まれる溶剤の乾燥時に
発生するガスが上層である電荷発生層に悪影響を及ぼす
処方である。

【００３２】試験例１，２，３においてそれぞれ２０本
の感光体を形成し、これらについて生産タクト、外観歩
留（塵埃付着による塗膜欠陥）、電気特性（感光体電気
特性評価機による）を調べた。その結果を［表１］に示
す。

【００３３】

【表１】

【００３４】試験例１において下引き層塗布後、円筒管
による強制冷却を行った場合の基体表面温度の経時変化
と、試験例２において下引き層塗布後、自然冷却を行っ
た場合の基体表面温度の経時変化とを図３に示す。この
図から明らかなように試験例１では、試験例２に比べ
て、はるかに迅速に基体表面を室温まで降温させること
ができる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の電子写真感光体の製造装置、または請求項２に
記載の電子写真感光体の製造方法によれば、塗布から加
熱・乾燥・強制冷却までの一連の工程をスプレー塗工ブ
ース内で行うため、基体表面に塵埃が付着する虞れがな
くなるうえ、基体の加熱により塗膜から発生するガスの
悪影響を受けることがなくなるので、感光体の品質およ
び歩留が向上する。また、基体を強制冷却するので、冷
却に要する時間が短縮されて生産効率が向上する効果が
ある。請求項３に記載の電子写真感光体の製造方法によ
れば、下引き層の塗布後、電荷発生層の塗布後、電荷輸
送層の塗布後のそれぞれにおいて、基体を円筒管に装着
したまま加熱・強制冷却装置により加熱・乾燥した後、
強制冷却するので、請求項２による効果に加えて、それ
ぞれの塗膜の均一性が向上し、電気特性等も、より優れ
たものとなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施例を示す正面図である。

【図２】図１装置における円筒管の横断面図である。

【図３】試験例１及び試験例２における基体表面の降温
特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ スプレー塗工ブース ２ スプレーノズル ３ 円筒管 ４ 回転駆動部 ５ スリップリング ６ 冷却水供給管 ７ 冷却水排水管 ８ ヒーター電源用配線 ９ 温度センサー用配線 １０ 冷却水調節バルブ １１ 自動温度調節器 １２ 円筒管外殻 １３ 冷却水用配管 １４ 加熱用熱媒体 １５ ヒーター １６ 温度センサー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状導電性基体上に電子写真感光層を
   塗布する装置において、外周面に前記基体の装着が可能
   な円筒管を、スプレー塗工ブース内に水平に支持して回
   転可能とするとともに、該円筒管に加熱・強制冷却装置
   を内装し、スプレーノズルを前記円筒管の軸線方向に走
   査可能に設けたことを特徴とする電子写真感光体の製造
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の製造装置の前記円筒管
   に円筒状導電基体を装着し、該基体上に前記スプレーノ
   ズルによる所定の塗布処理を行い、前記基体を、前記円
   筒管に装着したまま前記加熱・強制冷却装置により加熱
   ・乾燥した後、強制冷却することを特徴とする電子写真
   感光体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記所定の塗布処理を下引き層の塗布、
   電荷発生層の塗布、電荷輸送層の塗布の順に行うととも
   に、それぞれの塗布処理の後、前記基体を、前記円筒管
   に装着したまま前記加熱・強制冷却装置により加熱・乾
   燥した後、強制冷却することを特徴とする請求項２に記
   載の電子写真感光体の製造方法。