JPH1048850A - 浸漬塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持体上に感光層を設けるための浸漬塗布法
を利用すれば、支持体の引き上げ時に塗布液面の波打ち
により塗布むら（リングムラ）が生じる。 【解決手段】 結着樹脂及び感光材料を溶剤にて混合し
て得られた感光材料である塗布液２で満たされた塗布槽
１内に、導電性の支持体４を浸漬させる。この時、塗布
液２は塗布槽１の上部よりオーバーフローし、それがオ
ーバーフロー受け槽３に受けられる。そして、オーバー
フローが完了した時の塗布液２の液表面は表面張力の作
用により盛り上がる。この時、水平線と、塗布槽１で盛
り上がった塗布液面の接線とで作る接触角θを約４０°
以下になるように、例えば塗布液２の表面張力に小さい
ものを選択する。これにより塗布液２が盛り上がった液
面（表面）が不安定になる状態が軽減され、支持体４の
引き上げ時に、その表面の波打ちが抑制され、塗布むら
をなくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顔料分散系塗布液
を支持体表面に塗布し、電子写真感光体を作成するため
の塗布装置に関し、さらに詳しくは電子写真感光体に使
用される光導電性の支持体基体を塗布液に浸漬させ、該
支持体を引き上げることで塗膜を形成し、電子写真感光
体を製造するための浸漬塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置、例えば電子写真方式を利
用した画像形成装置においては、記録媒体である電子写
真用感光体上にトナー像を形成し、これを普通紙等のシ
ート上に転写し、このシート上のトナー像を永久像とし
てシート上に保持させるために、例えば加熱定着装置を
通過させることでトナーを加熱定着したのち、装置本体
外へと排出するようにしている。

【０００３】このような画像形成装置に使用される電子
写真感光体は、特に導電性基体として金属、例えばアル
ミ等からなる円筒体、エンドレスベルト等の表面に光導
電層を形成している。この光導電層の材料としては、最
近有機半導体（ＯＰＣ）が主流になってきている。その
ため、有機半導体の感光性材料を導電性基体に塗布して
電子写真感光体を製造している。

【０００４】上記電子写真感光体を製造する過程を、図
７を参照に説明する。まず導電性基体であるアルミ等の
金属からなる導電性支持体が、例えばインパクト成型も
しくは押し出し成型により円筒形状に形成される。この
円筒状支持体及び円筒端部を必要に応じて表面切削加工
し、表面を所定粗さにするとともに、全体の外形を所定
寸法内におさめるため円筒端部加工する。

【０００５】また、製造された電子写真感光体（以下感
光体と記す）を画像形成装置内で回転可能に、かつ回転
駆動させるために駆動部及び軸部を有するフランジを接
着もしくは圧着するための加工を行う。この加工は、精
密旋盤等が利用される。

【０００６】以上のようにして円筒状支持体が作成され
ると、支持体表面には切削油、及び切削によって生じる
切粉や、切り屑（ダスト）等が多く付着してる。この状
態で、感光体材料を塗布すると、上記付着するダスト等
にて、多くの塗布欠陥が生じるだけでなく、光導電層全
体で均一な特性が得られず、形成された画像の画質は、
実用に耐え難いものとなる。

【０００７】そこで、円筒状支持体の加工が完了すれ
ば、光導電層を形成する前に、円筒状支持体全体（表面
及び内面）が洗浄される。その洗浄方法は、メチレンク
ロライド、トリクロルエタン等の塩素系溶剤、メタノー
ル、エタノール等のアルコール系溶剤、界面活性剤等の
溶液中に浸漬し必要に応じて超音波洗浄を行い、あるい
はブラシ洗浄、ジェット洗浄等を適当に組み合わせて行
う他、ＵＶ／オゾン洗浄等の乾式洗浄方法も提案されて
いる。

【０００８】洗浄が終了した円筒状支持体は、その表面
に付着した洗浄溶液を温風等で熱を与えることにより蒸
発乾燥させる。乾燥した円筒状支持体は、室温程度まで
冷却され、その後に浸漬塗布法、スプレー法、押し出し
法等によりその外周面に塗布液を塗布し、乾燥過程を繰
り返す。

【０００９】図７においては、下引層を有する機能分離
型の電子写真感光体の製造フローであり、この下引層は
円筒状支持体と、その上に塗布する感光層（光導電層）
との接着性向上、もしくは感光体にある程度のバリア性
を持たせるために用いられる。

【００１０】上記下引層を作成し乾燥後に、感光層を作
成する。例えばＣＧＬ（電荷発生層）、ＣＴＬ（電荷輸
送層）等を順次塗布し作成し乾燥させる。上記感光層を
構成するＣＧＬ及びＣＴＬは逆の場合もあり、また一層
で両者を兼用するようにしたものもある。このように、
円筒状支持体上に各層の塗布を完了すれば、各塗布層に
残存する溶剤を蒸発させるために熱風等で乾燥させる。

【００１１】そして、乾燥を完了した後に、円筒状支持
体内面に付着した塗布層を溶剤を用いて拭き取り、支持
体の各端面に上述したフランジを圧着もしくは接着し、
感光体ができあがる。

【００１２】上述した感光層を塗布する方法において、
最もよく用いられる方法は、例えば特開昭５７−５０４
７号公報等に記載されているように、層を形成する樹
脂、感光体物質、その他の添加剤を溶剤中に溶解もしく
は分散させた塗布液で充満された容器（塗布槽）に、導
電性の支持体を浸漬し、次いで適当な速さで支持体を引
き上げることにより、その支持体表面に塗布膜層を形成
する方法である。

【００１３】この場合、支持体の内面には塗布液が侵入
しないように、内面をエアチャック等の方法で保持し、
浸漬塗布中に内部の空気が逃げないようにしている。つ
まり、支持体の内面に塗布液が付着すると、塗布液が無
駄になると共に、感光体を画像形成装置本体の接地部に
電気的に接続する際の障害ともなり、接地不良で画質が
保証できなくなる。

【００１４】上述した特開昭５７−５０４７号公報記載
の浸漬法は、塗布液で満たされた容器（塗布槽）に、導
電性の支持体の上端に蓋をした状態で、該支持体を浸漬
させ、塗布槽上端部から塗布液をオバーフローさせるよ
うにしている。オバーフロー終了後は、円筒状支持体を
所定の速度で引き上げることにより、円筒状支持体表面
に所定膜厚の塗布層を得ることができる。

【００１５】このような浸漬法による塗布装置は、導電
性の円筒状支持体に感光層を形成するために、比較的簡
単で生産性およびコストの点で非常に優れており、一般
的に広く利用されている。しかも、この方法の特徴は、
塗布液中に混入する微小な塵による塗布欠陥、さらには
画像形成時の画像欠陥につながる要因を、オバーフロー
により同時に塵等を除去できる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一方では、オ
バーフローによって、塗布層の上端に縞状の塗布ムラ
（リング状のムラ）が発生しやすいことが分かった。す
なわち、導電性の円筒状支持体を引き上げると、その引
き上げ開始時には、塗布槽の上端部で、ぎりぎり止まっ
ている塗布液表面が表面張力によって盛り上がった状態
になっており、機械等の振動を受けやすく、支持体の引
き上げ時に液表面の振動波（波打ち）が発生する。この
時、導電性の円筒状支持体表面において、塗布液が何度
も接触し、場合によって２回塗布、３回塗布される所が
でてくる。

【００１７】これが、リング状のムラ（リングムラと記
す）となり、電位ムラの原因となり、ハーフトーン画像
で濃度ムラを生じさせる。

【００１８】そこで、特開昭６０−１４６２４３号公報
によれば、塗布液面にドーナツ型の蓋（カバー）を浮か
べて、塗布液面の振動（波打ち）を抑える方法が提案さ
れている。しかし、この方法は、蓋が不安定で全体に感
光層の塗布ムラが発生しやすくなる。また浸漬法におけ
るオバーフロー塗布には使用できないといった問題があ
る。

【００１９】本発明は、上述のような問題点に鑑み、塗
布欠陥のすくないオバーフロー法の欠点であるリングム
ラが生じる要因をなくし、塗布欠陥のよりすくない電子
写真用の感光体を作成するための浸漬塗布装置を提供す
ることを目的とする。

【００２０】また、本発明の目的は、リングムラを防止
するため、接触角を小さくするようにし、振動の影響を
なくし、塗布液面の波打ちをなくして、リングムラを無
くすこを可能にすることにある。

【００２１】あるいは、本発明の目的は、特別なオバー
フローのための塗布槽を設けなくても、そのリングムラ
を防止する点にあり、かつ塗布液の選択の幅を広げるこ
とを可能にする点にある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明による上述した目
的を達成するための塗布液をオーバーフローさせる浸漬
塗布装置は、結着樹脂及び感光材料を溶剤で混合させて
得られた塗布液で満たした塗布槽内に、導電性の支持体
を浸漬させ、該塗布槽上部より上記塗布液をオバーフロ
ーさせ、上記支持体を引き上げることで、該支持体表面
に塗布液による所定厚の感光層を塗布し、電子写真用の
感光体を形成するための浸漬塗布装置において、上記塗
布槽のオバーフローする上部の盛り上がる塗布液面と、
水平線とで作る接触角θを約４０°以下に設定すること
を特徴とする。

【００２３】そのため上記塗布液としては、表面張力が
小さいものを選択することで、上述した接触角θを小さ
くできる。つまり、表面張力が小さいと、塗布液の盛り
上がりが小さくなり、よって接触角θが小さくなる。図
１に示すように本発明において定義される接触角θと
は、水平線と、塗布槽１の盛り上がりる塗布液面、特に
塗布液２の面に接する接線（上内端１ａによる線）とで
なす角度である。この接触角θが小さい場合に、支持体
４の引き上げ時の振動により塗布液２の液面が波打つの
を軽減できる。つまり、塗布液２の盛り上がりが大きい
と、液面が不安定となり、わずかな振動でも波打ちが大
きくなる。しかし、接触角θを小さくすることで、波打
ちの要因を抑制、あるいは無くすことができる。

【００２４】また、本発明の目的を達成するための他の
浸漬塗布装置は、結着樹脂及び感光材料を溶剤で混合さ
せて得られた塗布液で満たした塗布槽内に、導電性の支
持体を浸漬させ、該塗布槽上部より上記塗布液をオバー
フローさせ、上記支持体を引き上げることで、該支持体
表面に塗布液による一定厚の塗膜を形成して電子写真用
の感光体を形成するための浸漬塗布装置において、上記
塗布槽のオバーフローする上部を塗布液が流れ出す方向
に湾曲された湾曲部を設けたことを特徴とする。

【００２５】また、上記湾曲部のＲ径は、約３ｍｍ以上
に設定するとその効果が助長されることになる。つま
り、図４（Ａ）に示すように、湾曲部を設けていること
で、塗布液２の表面の盛り上がりが小さくなる。この結
果、接触角θが小さくなる。これにより、液面の波打ち
を抑制する効果が助長させることになる。

【００２６】そして、上述した目的を達成してなる浸漬
塗布装置において、塗布槽のオバーフローする上部の表
面を、その表面粗度が約１〜１００μｍとなるようにし
たことで、塗布液の表面の盛り上がりをさらに軽減でき
る。

【００２７】また、上記塗布液の粘度が約１．５×１０
^-3Ｐａ・Ｓ以上のものを利用することができ、塗布液を
選択する幅が広がることにもなる。つまり、塗布液の粘
度を上げることで、波打ち状態を軽減できる反面、塗布
膜が厚くなる傾向にあり、また乾燥時に溶剤が蒸発する
ことで層厚が変わる塗布不良が発生することがよくあ
る。このように、塗布液の粘度が高いものでなく、低い
ものにおいても実施可能となり、塗布液を自由に選らぶ
ことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に本発明による実施形態を図
面等を参照して詳細に説明する。

【００２９】本発明による塗布装置は、図１にその一例
を示している。図中１は塗布槽、２は塗布槽に蓄えられ
る塗布液、３は塗布槽よりオーバーフローした塗布液を
受けるオーバーフロー受け槽、４は本発明にかかる導電
性の円筒状支持体、５はオーバーフローした塗布液を回
収し再度塗布槽へと送り込むための回収槽、６は新しい
塗布液や溶剤を補給する補給槽、７は回収槽内の塗布液
を撹拌する撹拌装置、８は円筒状支持体を保持し塗布槽
１内の塗布液２に浸漬させるための支持体保持部、９は
支持体保持部を昇降させるための昇降用ボールネジ、１
０はボールネジ駆動用のモータ、１１は支持体に塗布液
を塗布するための塗布速度を制御する速度制御装置であ
る。

【００３０】上述の塗布装置において、速度制御装置１
１により、速度制御（回転速度制御）されたボールネジ
駆動用モータ１２を介して、昇降用ボールネジ９が回転
し、その上部の支持体保持部８に取り付けられた支持体
４が、塗布槽１内に下降することで、塗布液２中に浸漬
される。そこで、支持体４が塗布液２に浸漬された時
に、塗布槽１内の塗布液２の一部（上部）がオーバーフ
ローし、これがオーバーフロー受け槽３を介して回収槽
５に回収される。この回収槽５では、オーバーフローし
回収された塗布液と、補給槽６から補給される溶剤等と
撹拌装置７にて撹拌する。撹拌された後の塗布液は、塗
布槽１へと戻され、還流される。

【００３１】そして、上記支持体４を塗布槽１の塗布液
２に浸漬した後、一定速度で支持体４が上述した速度制
御装置１１により、上昇速度が制御される。これによ
り、支持体４表面には所定の厚さの塗布膜が形成され、
感光層が形成されることになる。

【００３２】そこで、本発明による支持体４に感光層を
形成するための塗布液２について説明する。本発明によ
る塗布装置は単層型や積層型の電子写真感光体のいずれ
にも適用することができる。

【００３３】単層型の感光体とするには、電荷発生材
料、電荷輸送材料および結着樹脂を含有する塗布液に
て、導電性の支持体（４）表面に図１に示した塗布装置
において塗布し、感光層が形成される。

【００３４】また積層型の感光体とするには、支持体
（４）表面に図１に示した塗布装置によりまず、電荷発
生材料と結着樹脂を含有する塗布液（２）にて塗布し電
荷発生層を形成するか、あるいは蒸着等にて電荷発生層
を形成し、この電荷発生層上に、電荷輸送材料と結着樹
脂とを含有する塗布液（２）にて図１に示した塗布装置
により塗布し、電荷輸送層を形成し、感光体を作成する
ことができる。

【００３５】上記電荷発生材料としては具体的に、セレ
ン、セレン−テルル、アモルファスシリコン、ピリリウ
ム塩、従来より公知のジスアゾ系化合物、アンサンスロ
ン系化合物、フタロシアニン系化合物、インジゴ系化合
物、トリフェニルメンタ系化合物、スレン系化合物、ト
ルイジン系化合物、ピラゾリン系化合物、ペリレン系化
合物、キナクリドン系化合物等に代表される。

【００３６】また、本発明の上記電荷輸送層としては、
従来公知の材料を用いることができ、具体的には、２，
５−ジ（４−ジメチルアミノフェニル）−１，３，４−
オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、９−
（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセン等のスチ
リル系化合物、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾー
ル系化合物、１−フェニル−３−（ｐ−ジメチルアミノ
フェニル）ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、インド
ール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾー
ル系化合物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化
合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、ト
リアゾール系化合物等の含窒素環式化合物、縮合多環化
合物、ヒドラゾン系化合物等が例示される。これらの電
荷輸送材料は、一種、又は二種以上混合された用いられ
る。ポリビニルカルバゾール等、成膜性を有する電荷輸
送材料を用いる場合には、結着樹脂は必ずしも必要では
ない。

【００３７】また、上記感光層を形成するための、電荷
発生層および電荷輸送層における結着樹脂としては、種
々の樹脂が使用できる。具体的には、スチレン系重合
体、アクリル系重合体、スチレン−アクリル共重合体、
ポリエチレン、エチレンー酢酸ビニル共重合体、塩素化
ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー等のオレ
フィン系重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリエステル、アルキッド樹脂、ポリア
ミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリカーボネー
ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ジアリルフタレー
ト樹脂、シリコーン樹脂、ケント樹脂、ポリビニルブチ
ラール樹脂、ポリエーテル樹脂、フェノール樹脂や、ウ
レタンアクリレート、エポキシアクリレート等の光硬化
型樹脂等、各種の重合体が例示できる。これらの結着樹
脂は、一種又は二種以上混合して用いられる。

【００３８】また、図１の塗布装置を利用して、電荷発
生層および電荷輸送層を形成する場合、溶剤が使用され
る。この溶剤としては、種々の有機溶剤が使用できる。
具体的には、メタノール、エタノール、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、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ジクロロ
メタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、クロロベンゼン
等のハロゲン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチル
エーテル、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、ジエチレングリコールジメ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、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホンキシド等
がある。これらは、一種または二種以上混合して用いら
れる。

【００３９】さらに、電荷発生層の感度をよくするため
に、例えば、ターフェニル、ハロナフトキノン類、アセ
ナフチレン等、従来公知の増感剤を上記電荷発生材料と
共に用いてもよい。さらに、電荷発生材料の分散性、塗
工性等をよくするために、界面活性剤、レベリング剤等
を併用してもよい。

【００４０】上記導電性の支持体（４）としては、導電
性を有する種々の材料が使用できる。例えば、アルミニ
ウム、銅、錫、白金、金、銀、バナジウム、モリブデ
ン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウ
ム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮の金属単体や、上
記金属が蒸着又はラミネートされたプラスチック材料、
ヨウ化アルミニウム、酸化錫、酸化インジウム等で被覆
されたガラス等が考えられる。この導電性の支持体
（４）は、シート状や、ドラム状（円筒状）のいずれで
あってもよく、支持体自体が導電性を有するか、支持体
の表面が導電性を有し、使用に際し十分な機械的強度を
有するものが好ましい。

【００４１】また、積層型の電荷発生層における電荷発
生材料と結着樹脂とは、種々の割合で使用することがで
きる。しかしながら、結着樹脂１００重量部に対して、
電荷発生材料５〜５００重量部、特に１０〜２５０重量
部用いるのが好ましい。

【００４２】また上記電荷発生層は、適宜の膜厚を有し
ていてもよいが、特に０．０１〜５μｍ、より好ましく
は０．１〜３μｍ程度に形成するとよい。

【００４３】積層型の電荷輸送層における電荷輸送材料
と結着樹脂は、電荷の輸送が阻害されない範囲で種々の
割合で使用することができる。特に光照射により電荷発
生層で発生した電荷が容易に輸送できるよう、結着樹脂
１００重量部に対し、電荷輸送材料１０〜５００重量
部、好ましくは２５〜２００重量部にするとよい。

【００４４】また、電荷輸送層は、２〜２００μｍ、特
に５〜３０μｍ程度の膜厚に形成することが好ましい。

【００４５】上記電荷発生層および電荷輸送層を塗布装
置にて形成するには、上記電荷発生材料と結着樹脂を、
従来公知の方法、例えばロールミル、ボールミル、アト
ライタ、ペイントシェカあるいは超音波分散器等を用い
て調整し、塗布液（２）を作成し、これを図１に示すよ
うに塗布槽（１）に満たす。そして、例えば円筒状に形
成された支持体（４）を浸漬させてその表面に塗布し、
これを乾燥させることで、電荷発生層を形成できる。な
お、電荷発生層は、上記電荷発生材料を蒸着することに
より形成してもよい。

【００４６】また、単層型の感光体とするには、電荷発
生材料と、電荷輸送材料と、結着樹脂とを含有する感光
層を、電荷発生層又は電荷輸送層を形成する場合と同様
の方法により導電性の支持体（４）表面に形成すればよ
い。

【００４７】単層型の感光層における電荷輸送材料の添
加量は、結着樹脂１００重量部に対して４０〜２００重
量部、好ましくは５０〜１００重量部とするのが適当で
ある。また単層型の感光層における電荷発生材料の添加
量は、結着樹脂１００重量部に対し、２〜２０重量部、
好ましくは３〜１５重量部とするのが適当である。

【００４８】さらに、単層型の感光層の厚さは１０〜５
０μｍ、特に１５〜２５μｍ程度であることが好まし
い。また、単層型の感光体にあっては、支持体と感光層
との間に、また積層型の感光体にあっては、支持体と電
荷発生層または電荷輸送層との間、及び電荷発生層と電
荷輸送層との間に、感光体の特性を阻害しない範囲でバ
リア層が形成されてもよく、感光体に表面には、保護層
が形成されていてもよい。

【００４９】以上のように電子写真感光体を形成するた
めに、感光層を導電性の支持体４表面に形成すべく、図
１に示す塗布装置を利用して塗布している。

【００５０】本発明においては、リングムラ（塗布ム
ラ）の発生を防止するために、例えば図２には、塗布槽
１内の塗布液２に導電性の支持体４を浸漬させた時にオ
ーバーフローさせ、支持体４の浸漬を停止した後に、そ
のオーバーフローが完了した時の状態を示すように、塗
布液４による表面張力による接触角θを、後述する各実
施例において示すように約４０°以下になるように、塗
布液２の表面張力を適宜設定するようにしている。これ
により、支持体４を引き上げる時の振動により塗布液２
の液面の波打ちの影響をなくし、これによる感光層を塗
布する時のリングムラを軽減、あるいは防止することが
できる。

【００５１】上記接触角θは、図１に示すように、塗布
槽１のオーバーフローする上部において、水平線と表面
張力により盛り上がった塗布液２の面とで作り出す角度
である。つまり、塗布槽１の上端の内先端１ａにおける
塗布液２面と接する接線と、水平線とでなす角度であ
る。

【００５２】この接触角θが小さい場合、特に約４０°
以下にすれば、表面張力による塗布液２の盛り上がりに
よる不安定な状態をカバーし、支持体４の引き上げる時
に生じる塗布液２表面の振動派（波打ち）等を軽減でき
る。しかし、接触角θが４０°を越えると、塗布液２表
面の状態が不安定となり、よって波打ちにより塗布状態
が不安定となり、リングムラが生じることにもなる。

【００５３】上述した接触角θを小さくする方法として
は、塗布液２の表面張力により左右されることになる。
そのため、表面張力が小さいものを選択すれば、図２に
おいて塗布液２の盛り上がり状態が軽減される。この塗
布液２の表面張力は、感光性材料を溶解する溶剤の種
類、塗布液の濃度等によって決まり、できるだけ表面張
力が小さいものを選択することで、接触角θを小さくで
き、リングムラを防止する効果が高まる。

【００５４】具体的には溶剤としてエタノール（表面張
力２２ｄｙｎ／ｃｍ）やシクロヘキサン（表面張力２５
ｄｙｎ／ｃｍ）などが有機溶剤の中では表面張力が小さ
いといえる。

【００５５】ここで、上記接触角θが小さいことでリン
グムラを軽減できるため、その接触角θとして０≦θ≦
４０°を要件とした時、式で表せば ０．７６６≦（σｓ−σｓｌ）／σｌ≦１ … ＜ヤング−デュプレの式＞ の関係を満たす。ここでσｌは塗布液２の表面張力、σ
ｓは塗布槽１の表面張力、σｓｌは塗布液−塗布槽間の
表面張力であり、これらの関係により実際の塗布液２の
表面張力による盛り上がり状態が決まる。そのため、上
述した式からいえるように、塗布液の２の表面張力が小
さい方が有利であることを意味する。

【００５６】また、リングムラを小さくするためには、
上述したように接触角θを小さくする方法の他にも、盛
り上がり状態を軽減し、塗布液２面の波打ちを軽減する
ことができる。そのため、結果として上記接触角θを小
さくすることができる。図３にその実施形態を示してい
る。図に示すように塗布槽１のオーバーフローを行う先
端部１ｂを塗布液２が流れ出す方向（オーバーフローす
る方向）に湾曲させた湾曲部１ｃを形成している。

【００５７】このように構成することで、図４（Ａ）に
示すように本発明で定義されている接触角θが実質的に
小さくなる。つまり、塗布液２が盛り上がろうとする立
ち上がり面が、湾曲部１ｃにて盛り上がり少なくなり、
結果として本発明による接触角θ（水平線と塗布液面の
接する接線とでなす角度）が、小さくなる。これによ
り、塗布液２表面の振動派の影響をより軽減でき、よっ
てリングムラを無くすことができる。特に盛り上がりが
小さいことは、塗布液２表面の状態が安定しているた
め、支持体４の引き上げ時に、塗布液面の波打ちが抑制
され、リングムラをなくす効果が助長される。

【００５８】ここで、図４（Ｂ）においては、湾曲部１
ｃの曲率を大きく、つまり円形状態での直径（Ｒ径）を
小さくしたものである。これは、塗布槽１の槽厚以下の
直径による湾曲部１ｃを形成したものである。このよう
な状態においては、塗布槽１の上端面の一部が平面状態
となる。そのため、湾曲部１ｃのＲ径が大きければよい
が、小さい場合には塗布液２は平面部の位置で盛り上が
り、その時の接触角θは図１の状態と変わらなくなる。
そのため、湾曲部１ｃを設ける効果がなくなるため、そ
の湾曲部１ｃのＲ径を大きくすることが重要といえる。

【００５９】また、図４（Ｃ）のように、塗布槽１の槽
厚より大きなＲ径にて先端部１ｂに円形の湾曲部１ｃを
形成したものである。これであれば、塗布槽１の上外端
１ｄが、尖った状態となる。そのため、この点１ｄで塗
布液２の盛り上がり状態が大きくなる。そのため、湾曲
部１ｃの設ける効果はあるものの、その効果が薄らぐ。

【００６０】そのため、上記湾曲部１ｃを設ける効果を
最大限に生かすためにも、図３に示した湾曲部１ｃとし
ては、塗布槽１の槽厚（ｒ）が半径となるように円形の
湾曲部を形成するとよい。つまり、塗布槽１の先端部１
ｂの上外端１ｄが尖ることがないため、図４（Ａ）に示
すように塗布液２の液面の盛り上がりが小さくなる。

【００６１】上記塗布槽１等が非常に薄い場合には、湾
曲部１ｃを所定以上の直径（Ｒ径）でもって形成できな
くなる。そのため、図５に示すように、塗布槽１の先端
部１ｂを直径Ｒでもって湾曲させて湾曲部１ｃを形成し
てもよい。この場合においても、塗布槽１の先端が、湾
曲部（円）の頂点となるように形成すれば、より効果的
になる。

【００６２】さらに、本発明においては、図６に示すよ
うに塗布槽１のオーバーフローする部分である塗布液２
が表面張力により盛り上がろうとする上縁部１ｅの表面
の粗さを一定以上に設定する。つまり、塗布槽１をオー
バーフローする上縁部１ｅの表面の粗さを大きくすれ
ば、塗布液２の表面張力の作用を軽減し、盛り上がり状
態を抑制できる。例えば、上縁部１ｅが粗いと、液面を
上縁部１ｃ側に引っ張る力が作用し、塗布液２の盛り上
がり状態を小さくできる。

【００６３】そのため、塗布槽１の上縁部１ｃの粗さ
を、粗くするほど、塗布液２の液面の盛り上がりを軽減
でき、結果として接触角θを小さくできる。これによ
り、支持体４の引き上げ時に生じる波打ちを軽減できる
効果が増す。しかし、塗布槽１の上縁部１ｃの粗度を、
粗くし過ぎると、支持体４を引き上げる時に、上縁部１
ｄにて液面を引っ張る力が強くなり、その反動でもって
液面の波打ちが大きくなり、リングムラが発生する。こ
の上縁部１ｃの表面粗度は、以下の実施例にて示すよう
に約１〜１００μｍの範囲が効果的となる。

【００６４】以下に本発明による浸漬塗布装置により感
光体を作成する各種実施例及び、該実施例との比較のた
めに比較例を例示する。これにより、上述した本発明に
よる実施形態にて説明した作用及び効果の点がより明確
になるであろう。

【００６５】（実施例１）まず、導電性の支持体（４）
としては、アルミニウム製の円筒状の導電性支持体に感
光層を構成する電荷発生層を形成するために、電荷発生
材料である下記構造式（化１）に示すビスアゾ顔料（ク
ロロダイアンブルー）１．５重量部、結着樹脂であるブ
チラール樹脂（ユニオンカーバイド社製：ＸＹＧＳ）
１．５重量部、溶剤としてシクロヘキサノール７３重量
部と、ジオキサン２４重量部とを混合したものをペイン
トシェーカーで８時間分散して作成した電荷発生用の塗
布液（２）を、図１に示した塗布装置の塗布槽（１）に
満たした。塗布槽（１）は、例えば４フッ化エチレン
（ポリテトラフルオロエチレン）加工したステンレス製
からなる。

【００６６】

【化１】

【００６７】図１に示すような塗布装置によりアルミニ
ウム製の円筒状の導電性支持体（４）の表面上に電荷発
生層を形成し、乾燥させて溶剤を蒸発させた。

【００６８】この時、電荷発生層を形成するために、支
持体（４）を上述した塗布液（２）に浸漬し、引き上げ
開始時にオーバーフローする図２に示す水平線と塗布液
（２）面とでなす接触角θは、光学顕微鏡による測定で
４０°であった。また、その時のオーバーフローする図
６にて示した塗布槽（１）の上縁部（１ｅ）の表面粗度
は、１μｍとした。

【００６９】上述のようにして電荷発生層を形成した
後、該電荷発生層の上部よりもう一つの感光層を構成す
る電荷輸送層を形成する。そのために、電荷輸送材料で
ある下記構造式（化２）に示すヒドラゾン系化合物（４
−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニ
ルヒドラゾン）１重量部と、結着樹脂であるポリカーボ
ネート樹脂（三菱ガス化学社製：ユーピロン）１重量部
と、溶剤としてジクロルメタン８重量部とを混合したも
のを撹拌溶解して作成した電荷輸送層の塗布液（２）
を、図１に示すような塗布装置の塗布槽（１）に満たし
た。この塗布槽（１）に上述したように電荷発生層を形
成した支持体に、電荷発生層の形成と同様に、浸漬し、
引き上げて電荷輸送層を設けた。

【００７０】

【化２】

【００７１】次いで、電荷輸送層を形成した支持体、つ
まり感光体を８０℃の乾燥温度で、１時間の熱風乾燥を
行い機能分離型である積層型の感光体（電子写真感光
体）を作成した。

【００７２】このようにして得られた感光体表面を目視
で確認したところ、リングムラのない良好な塗布面が得
られた。さらに、感光体の実際の機器（シャープ株式会
社製：ＳＦ７３７０）に搭載し、画像形成を行い、該画
像を確認したとこる画像ムラのない良好な画質の画像特
性を得た。上述した材料等と共に、得られた結果を表１
にまとめた。

【００７３】（実施例２）この実施例２は、電荷発生層
を形成する場合において、図１に示す塗布槽（１）のオ
ーバーフローする上縁部（１ｅ）の表面粗度を１００μ
ｍに設定した以外を全て同一とし、電荷発生層を形成
し、電荷輸送層については実施例１と同一条件にて形成
した。この場合、電荷発生層及び電荷輸送層の材料は、
全て同一として、また同一条件において作成した。

【００７４】特に電荷発生層を形成するのに、オーバー
フローする塗布槽（１）における接触角θが３５℃であ
った。このように、接触角θについては、その同一材料
においても、塗布槽（１）の上縁部（１ｄ）の粗度を大
きくすると、小さくなることが分かる。

【００７５】このような塗布装置により作成した機能分
離型における積層型の感光体を、同様に画像形成装置
（シャープ株式会社製；ＳＦ７３７０）にて画像形成を
行っても画像ムラのない良好か画像特性を得た。しか
も、感光体表面を目視で確認したところリングムラのな
い良好な塗布面が得られた。

【００７６】（実施例３）上記実施例１の特に電荷発生
層を形成するための塗布液として、ビスアゾ顔料１．５
重量部、ブチラール樹脂２．５重量部、シクロヘキサノ
ール４８重量部、ジオキサン４８重量部の組成として、
また図１に示す塗布槽（１）のオーバーフローする先端
部（１ｂ）の形状を、図３に示すように湾曲部（１ｃ）
を形成した。この湾曲部（１ｃ）の形状における直径
（Ｒ径）としては３ｍｍとした。

【００７７】また、電荷輸送層を形成するための塗布液
（２）は、実施例１と全く同一のものを使用した。

【００７８】この結果、得られた感光体は、その結果を
上述したように各種実施例及び以下に明記する比較例と
共に表１に示している。この表１から理解できように、
リングムラのない良品率の高い感光体を得ることができ
る。

【００７９】また、溶剤等の添加量を変えても、接触角
θを４０°以内に収めることができる。これは、上述し
たように、塗布槽（１）の先端部（１ｂ）領域を湾曲さ
せた湾曲部（１ｃ）を形成したことによる。また、その
湾曲部（１ｃ）のＲ径をなるべく大きくすることで効果
があるといえる。

【００８０】（実施例４）上記実施例１の特に電荷発生
層を形成するための塗布液として、ビスアゾ顔料１．５
重量部、ブチラール樹脂０．８重量部、シクロヘキサノ
ール５重量部、ジオキサン９３重量部の組成とし、また
図１に示す塗布槽（１）のオーバーフローする先端部
（１ｂ）を、図３に示したように湾曲させた湾曲部（１
ｃ）を形成し、この湾曲部（１ｃ）のＲ径を５ｍｍとし
た。しかも、上記電荷発生層の塗布液の粘度が、１．５
×１０^-3Ｐａ・Ｓであった。つまり、電荷発生層におけ
る塗布液（２）の粘度を低くした。この場合、粘度が低
くなれば、当然のことで塗布液の液面の波打ち現象が大
きくなる。

【００８１】また、電荷輸送層を形成するための塗布液
は、実施例１と全く同一のものを使用した。

【００８２】この結果、得られた感光体は、表１に示し
たように、粘度が小さいにもかかわらず、リングムラの
ない良品率の高い電子写真用の感光体を得ることができ
た。また、実施例１同様に画像形成を行っても同様に画
質の良好な画像を得ることができた。これは、塗布液の
粘度を低下させても、実質的に接触角θを実施例１同様
に４０°以内におさめることができ、よって波打ち等に
よるリングムラが軽減させることが分かる。

【００８３】（実施例５）上記実施例２において、電荷
発生層を形成するための塗布液として、ビスアゾ顔料
１．５重量部、ブチラール樹脂０．８重量部、シクロヘ
キサノール９０重量部、ジオキサン８重量部の組成とし
た。また図１に示す塗布槽（１）のオーバーフローする
上縁部（１ｅ）の表面粗度及び先端部（１ｂ）の湾曲部
（１ｃ）については実施例２と同一とした。つまり、塗
布槽の上縁部の表面粗度を１００μｍとして、先端部の
湾曲部のＲ径を０ｍｍとした。また、電荷発生層の塗布
液の粘度が、３．９×１０^-3Ｐａ・Ｓであり、その粘度
が実施例２より高い。

【００８４】また、電荷輸送層を形成するための塗布液
は、実施例１と全く同一のものを使用した。

【００８５】この結果、得られた感光体は、その結果を
表１に示すように、リングムラのない良品率のより高い
ものとなった。また、実施例２同様に画像形成を行って
も同様に画質の良好な画像を得ることができた。従っ
て、粘度が高いほど、その接触角θが小さくなる。これ
は、塗布槽（１）の上縁部（１ｅ）の粗度を大きくして
いることに起因しているものといえる。

【００８６】（比較例１）実施例１に対し、電荷発生層
を形成するための塗布液としては、ビスアゾ顔料１．５
重量部、ブチラール樹脂１．５重量部、シクロヘキサノ
ール６８重量部、ジオキサン２９重量部の組成とした。
この塗布液（２）を塗布槽（１）に満たし、同様に電荷
発生層を設けた。

【００８７】また、電荷輸送層を形成するための塗布液
は、実施例１と全く同一組成とし、これにより同一方法
にて電荷輸送層を電荷発生層の上に設けた。

【００８８】特に実施例１と比較し、ジオキサンの比率
が大きくなって、塗布液（２）の粘度がやや低めになっ
ただけである。この時の図２に示したオーバーフローす
る塗布槽（１）の水平線と、表面張力による塗布液
（２）面（接線）とで作る接触角θが５０°となる。そ
のため、実施例１より接触角θが大きい。

【００８９】その結果は、表１に示されている通りであ
り、リングラムの発生が多くなり、良品率が非常に低下
した。また、塗膜及び画像は、良好な特性が得られなか
った。この結果においては、塗布液の表面張力が大きい
ため、接触角θが大きくなったものといえる。

【００９０】（比較例２および３）実施例１および２と
同様に、電荷発生層の各組成を全く同一とし、しかも電
荷輸送層についても、その組成を全く同一といた。

【００９１】そこで、比較例２においては、オーバーフ
ローする塗布槽（１）の上縁部（１ｅ）の表面粗度を
０．５μｍとし、表面状態を良好にした。また比較例３
においては、その表面粗度を２００μｍとして、表面状
態を粗くした。

【００９２】その結果を表１に示したように、比較例２
および３により作成された感光体においては、その良品
率が非常に悪く、リングラムの発生がかなり多くなって
いる。そのため、塗膜及び画像は、良好な特性が得られ
なかった。

【００９３】特に、比較例２からでは、オーバーフロー
する塗布槽（１）の上縁部（１ｅ）の表面粗度が１μｍ
を下回わり、表面状態が良好、つまりツルツル状態とな
っている。そのため、接触角θが大きくなる傾向にあ
り、これによりリングラムの発生する要因を作り出すこ
とになる。従って、塗布槽の上縁部（１ｅ）の粗度を１
μｍ以上とすることで、接触角θを小さくできること
が、実施例１及び２の比較から理解できよう。これによ
り、支持体の引き上げ開始による振動による液面の波打
ちの影響を無くすことができるものといえる。

【００９４】また、比較例３においては、上記塗布槽
（１）の上縁部（１ｅ）の表面粗度が２００μｍといっ
た粗い状態にしても、またリングラムの発生の要因を作
り出すことが分かる。この場合、接触角θが実施例１及
び２の４０°より小さくなるものの、表面粗さにより振
動による液面の波打ちが助長されるようになり、リング
ラムが多く現れるものと思われる。つまり、塗布液を塗
布槽側に引っ張る力が粗度を粗くすることで強くなり、
その反動でもって塗布液面の波打ちが大きくなるといえ
る。

【００９５】従って、塗布槽（１）の上縁部（１ｅ）の
粗度としては、１μｍを下回れば、塗布液２の表面張力
により作り出される液面の盛り上がりによる接触角θが
大きくなり、逆に粗ければ接触角θを小さくできるもの
の、粗い上縁部（１ｅ）により塗布液（２）の液面の波
打ちを阻止することができなくなる。この比較例２及び
３において、実施例１及び２との比較において、塗布槽
の上縁部（１ｅ）の表面粗度としては１〜１００μｍ程
度が良好であるといえる。

【００９６】（比較例４）実施例３における電荷発生層
と同様の塗布液を使用し、支持体に電荷発生層を設け
た。そして、オーバーフローする塗布槽（１）の先端部
（１ｂ）に湾曲部（１ｃ）を形成し、そのＲ径を、２ｍ
ｍとした以外は実施例３と全て同一として、塗膜を形成
し、電荷発生層及び電荷輸送層を同様にして設けて感光
体を得た。

【００９７】この結果を表１に示すように、電荷発生層
を形成するための各材料の組成を同一としても、塗布槽
先端部の湾曲部（１ｃ）のＲ径が小さくなれば接触角θ
が大きくなる傾向にあり、よってリングラムが発生する
要因を作り出すことになる。そのため、先端部の湾曲部
（１ｃ）を形成することで、リングラムの発生を抑制で
き、しかもその湾曲部（１ｃ）のＲ径を大きくすること
で、接触角θを小さくでき、よってリングラムの発生要
因をなくし、塗布液の液面の波打ち現象をなくす効果が
助長させることにもなる。

【００９８】（比較例５）実施例４における電荷発生層
と同様の塗布液に対し、ブチラール樹脂を０．３重量部
とする以外は、全て同一の組成にて塗布液を作成し、支
持体表面に電荷発生層を設けた。この場合、塗布液の粘
度は１．２×１０^-3Ｐａ・Ｓとなる。

【００９９】電荷輸送層においては、実施例４と同様
（実施例１と同様）にして作成し、感光体を得た。その
結果は下記の表１に示す通りある。つまり、接触角θは
塗布槽１の先端部１ｂを湾曲形状に形成したことで、４
０°以内に収めることができるものの、粘度が低すぎて
波打ち現象を軽減できない。

【０１００】

【表１】

【０１０１】以上説明したように、本発明においては、
特に塗布液２の粘度が低くなると、その時の接触角θを
約４０°としても、振動により液面の波打ちの影響を受
けやすく、よってリングムラの発生が生じる。例えば、
塗布液の粘度が低くなると、振動の影響を受けやすくな
るため、塗布槽１の先端部１ｂの湾曲部１ｃのＲ径を大
きくすることで、その影響を軽減できる。

【０１０２】しかし、塗布液２の粘度が約１．５×１０
^-3Ｐａ・Ｓより低くなれば、塗布槽１の先端部１ｂの湾
曲部のＲ径を大きくしても、リングムラの発生要因とな
る振動による波打ちの影響をカバーできなくなる。

【０１０３】従って、本発明における塗布装置によれ
ば、塗布槽１のオーバーフローを生じる部分での接触角
θ、つまり水平線と盛り上がった塗布液２とでなす角度
θが約４０°以下になるように塗布液２の材料等を選択
すればよい。特に表面張力の小さな塗布液２を選択する
ことで、波打ちによる影響をなくすことができる。

【０１０４】また、塗布液２の材料等を選択することな
く、塗布槽１の先端部１ｂを湾曲形状に形成したり、ま
た上縁部１ｅの表面粗度を所定範囲にすることで、上述
した接触角θを結果的に小さくすることができる。しか
も、塗布液２の粘度を高くすることなく、低いものであ
っても塗布液２の液面により波打ち等を軽減されること
ができ、塗布液２を作成する選択の幅を広げることがで
きる。また、表面張力の小さなものだけでなく、大きな
ものにおいて選択可能となる。

【０１０５】特に、本発明においては、電荷発生層を設
けるための塗布槽１の先端部のみを工夫したり、感光材
料からなる塗布液２の各材料を選択する点について述べ
たが、電荷輸送層においても同様の塗布方法により、該
電荷輸送層を形成するようにしてもよいことは勿論であ
る。特に電荷発生層を設ける場合に、上述したリングム
ラが生じる傾向にあるため、主に電荷発生層の塗布につ
いて説明しただけのことでる。

【０１０６】

【発明の効果】本発明の浸漬塗装装置によれば、オーバ
ーフロー法を利用しても、引き上げ時に生じる振動等に
よる塗布液面の波打ちの影響をなくし、リングムラを簡
単は手段により無くすことができ、良品率の高い感光体
を作成できる。

【０１０７】特に、オーバーフロー法を利用する塗布槽
の形状、特にオーバーフローする先端部分を工夫するこ
とで、上述した波打ちによる影響をなくし、リングムラ
をなくすことができる。そのため、塗布液の選択の幅を
大きく広げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浸漬塗布装置の全体の構造を示す構成
図である。

【図２】本発明における浸漬塗布装置を構成する塗布槽
のオーバーフロー部での本発明において定義される接触
角を示す断面図である。

【図３】本発明における浸漬塗布装置を構成する塗布槽
のオーバーフロー部での先端部での湾曲形状の一例を示
す断面図である。

【図４】図３による塗布液の状態を示すものであって、
（Ａ）が適正な状態の湾曲部を形成した状態における塗
布液との関係を示す図、（Ｂ）は湾曲部の他の形態を示
す図、（Ｃ）は湾曲部のその他の形態を示す図である。

【図５】本発明における浸漬塗布装置を構成する塗布槽
のオーバーフロー部での先端部の湾曲部の他の事例を示
す断面図である。

【図６】本発明における浸漬塗布装置を構成する塗布槽
のオーバーフロー部での上縁部の表面粗度の状態を説明
するための断面図である。

【図７】電子写真用感光体を作成する過程を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ 塗布槽 １ｂ 先端部 １ｃ 湾曲部 １ｅ 上縁部 ２ 塗布液 ３ オーバーフロー受け槽 ４ 導電性の支持体 θ 接触角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 力也 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 下田 嘉英 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 上杉 さやか 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結着樹脂及び感光材料を溶剤で混合させ
   て得られた塗布液で満たした塗布槽内に、導電性の支持
   体を浸漬させ、該塗布槽上部より上記塗布液をオバーフ
   ローさせ、上記支持体を引き上げることで、該支持体表
   面に塗布液による所定厚の感光層を塗布し電子写真用の
   感光体を作成するための浸漬塗布装置において、 上記塗布槽のオバーフローする上部の盛り上がる塗布液
   面と、水平線とで作る接触角θを約４０°以下に設定す
   ることを特徴とする浸漬塗布装置。
2. 【請求項２】 上記塗布液は、表面張力が小さいものを
   選択したことを特徴とする請求項１記載の浸漬塗布装
   置。
3. 【請求項３】 結着樹脂及び感光材料を溶剤で混合させ
   て得られた塗布液で満たした塗布槽内に、導電性の支持
   体を浸漬させ、該塗布槽上部より上記塗布液をオバーフ
   ローさせ、上記支持体を引き上げることで、該支持体表
   面に塗布液による所定厚の感光層を塗布し電子写真用の
   感光体を形成するための浸漬塗布装置において、 上記塗布槽のオバーフローする上部を塗布液が流れ出す
   方向に湾曲させてなる湾曲部を設けたことを特徴とする
   浸漬塗布装置。
4. 【請求項４】 上記湾曲部のＲ径を約３ｍｍ以上に設定
   したことを特徴とする請求項３記載の浸漬塗布装置。
5. 【請求項５】 上記塗布槽のオバーフローする上部の表
   面を、その表面粗度を約１〜１００μｍの範囲に設定し
   たことを特徴とする請求項１または３記載の浸漬塗布装
   置。
6. 【請求項６】 上記塗布液の粘度が約１．５×１０^-3Ｐ
   ａ・Ｓ以上であることを特徴とする請求項５記載の浸漬
   塗布装置。