JP2000010309A - 電子写真用感光体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寸法精度が高く、ひいては画像特性の優れた
電子写真感光体を得る。 【解決手段】 導電性基体上に感光層を塗布してなる電
子写真用感光体の製造方法において、製品用フランジを
予め嵌合したドラム状導電性基体上に、該感光層をスプ
レー塗布により形成する電子写真用感光体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真用感光体
の製造方法に関するものであり、詳しくは、エアスプレ
ーを用いて電子写真用感光体を製造する方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真用感光体の感光層にはセ
レン、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機系の光導電性
物質が広く用いられてきた。近年、ポリビニルカルバゾ
ールに代表される有機系の光導電性物質を感光層に用い
る研究が盛んになり、最近では、光を吸収して電荷キャ
リアーを発生させる機能と、発生した電荷キャリアーを
移動させる機能を分離した、電荷発生層及び電荷移動層
の二層からなる積層型の感光体が考案され研究の主流と
なっている。積層型感光体はそれぞれ効率の高い電荷発
生作用及び電荷移動作用を有する有機化合物を組み合わ
せることにより高感度な感光体が得られ実用化に至って
いる。通常、有機化合物を用いた電子写真用感光体は、
円筒状ドラム基体上へ塗布を行うことにより製造され、
感光層は一般に円筒状基体上に塗布する方法が取られ
る。具体的方法としては浸漬塗布法、スプレー塗布法、
ノズル塗布法等の塗布方法が知られている。

【０００３】前記浸漬塗布法は、工業的に最も多く使用
されている方法であるが、この方法では、ドラムを塗布
液に縦方向に浸漬させ、引き上げることにより塗布を行
うため塗布上端部の膜厚が薄くなりやすく、ドラム軸方
向への膜厚の均一性を得にくく、特に長尺ドラム基体へ
の塗布には不利な塗布方法である。また、大量に塗布液
を消費するため、一度に大量に塗布を行う場合には有利
であるが、少量ロットサイズの製造には不利な塗布方法
である。ノズル塗布法はドラムを横に配置させ周回させ
ながら塗布を行うため、前記膜厚不均一性に対し有利な
方法であり、また、消費塗布液量も少ないため少量ロッ
トサイズの製造に有利であるが、塗布装置へ要求される
機械的精度が非現実的に高いため、工業的に利用するに
は不適である。

【０００４】スプレー塗布法は、ノズル塗布同様ドラム
を横に配置させ周回させながら塗布を行うため、浸漬塗
布法にあるドラム軸方向への膜厚均一性には有利な塗布
法となり、ノズル塗布同様積極的に塗布量を制御するこ
とで部位によって膜厚を変化させることも可能となる。
ただし、従来、エアスプレーを用いた場合、エア圧力が
高いため、噴霧エアによる塗布膜の乱れが発生しやす
く、膜厚均一性を得るのが困難であった。また、通常、
エアスプレーによる塗布では、ドラムに比して噴霧パタ
ーンが大きくなる傾向にあり、塗布液の付着効率が低
く、工業的に不利という問題があった。

【０００５】なお、電子写真用感光体は、製品としてプ
リンタやコピー機に組み込むために、感光層を形成した
円筒状導電性基体の端部に必要に応じて駆動力伝達用ギ
アが付いた軸受け用フランジ材を嵌合させ取り付ける
が、従来フランジ材の取り付け工程は感光層を基体に形
成した後の最終工程として位置づけられていたため、前
工程で形成された感光層を傷つけてしまい、製品歩留ま
りを下げてしまう問題があった。また、近年の電子写真
感光体の高解像度化や高精細化、カラー化といったこと
から製品の寸法精度への要求はより高くなっており、製
品の寸法精度を確保すべく基体とフランジそれぞれに非
常に高い寸法精度が求められることから、部品コストが
上昇してしまう傾向にあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はスプレー塗布
法による電子写真用感光体の製造方法において、製品と
しての寸法精度を高めることで、画質等の製品性能の向
上に有利で、生産性の向上に有利な製造方法を提供する
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
ついて鋭意検討した結果、フランジ材の取り付け工程を
感光層の塗布前としてスプレー塗布を行うことにより、
製品の寸法精度を高めることができることを見い出し、
本発明に到達した。すなわち、本発明は、導電性基体上
に感光層を塗布してなる電子写真用感光体の製造方法に
おいて、予め製品用フランジを嵌合した基体上に、該感
光層をスプレー塗布により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である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
従来、電子写真用感光体の製造工程として、一般に製品
用のフランジは導電性基体への感光層塗布後に接着ない
しは圧入により取り付けていたが、フランジ取り付け工
程時に感光層を傷つけることで歩留まりが下がったり、
製品の組立精度を確保する為にフランジおよび基体の加
工精度として非常に高いものが求められ、コストを押し
上げる要因となっていた。

【０００９】本発明では、スプレー塗布法を採用するこ
とにより、製品フランジ取り付け後に塗布することを可
能とし、塗布を製品フランジの取り付け後とすることに
より感光層の傷防止を可能としている。従来から主流で
ある浸漬塗布方法では、フランジ材が塗布液に浸ってし
まうため、両端にフランジを付けることができない。な
お、本発明において、「製品フランジ」とは、感光体を
製品と出荷する際、または、感光体を複写機等で使用す
る際に取り付けられているフランジを意味する。

【００１０】また、製品の精度向上のため、例えば、フ
ランジ取り付け後の塗布をスプレー塗布として塗布膜厚
を部位毎に変える方法が使用できる。具体的には非接触
式の距離センサを用いて基体の凹凸を検知しながら、回
転半径の小さい凹んだ部分には厚く、回転半径の大きい
凸の部分には薄く塗布し、組立精度のズレを吸収するこ
とで製品の全体としての精度を向上させることが可能と
なる。具体例を図１に示す。コレットチャック３により
固定された、予めフランジ材２を取り付けてある円筒状
基体１は回転しており、回転軸上を平行に移動する距離
センサ５によりスパイラル状に凹凸が測定され、塗布量
制御器９に送られる。距離センサ５と一定の位置間隔で
固定されているスプレーノズル４は、測定された凹凸デ
ータに基づいて塗布量制御器９により計算された塗布量
を、スプレーノズルおよび距離センサ間の遅れ時間分だ
け遅らせて、送液ポンプ７の送液量を制御することで塗
布する。また、コレットチャック３にカバー１６を取り
付けてフランジへの塗布液付着を防止する。

【００１１】各種塗装に用いられる汎用エアスプレーガ
ンは、エア圧力３〜５ｋｇｆ／ｃｍ ² で使用するもので
あるが、先にも述べたように、この汎用エアスプレーガ
ンを電子写真用感光体の塗布に用いると、エア圧力が高
いため、基体上に塗布液が供給されたときに塗膜に流れ
を生じ、電荷発生層では塗布ムラが、電荷輸送層では膜
厚の不均一性が発生しやすい。一方、近年、より低圧力
で使用する低圧エアスプレーが開発され、より少ないエ
ネルギーで塗料を霧化する低圧エアスプレーが塗装に使
用されつつある。本発明では、このような低圧エアスプ
レーを用いることが好ましい。低圧エアスプレーの使用
条件は、霧化空気圧力が１．５ｋｇｆ／ｃｍ² 以下が良
好であり、供給空気量は２〜５０ＮＬ／ｍｉｎで好まし
い。また、スプレー塗布時の塗布液の供給量は３〜５０
ｍｌ／ｍｉｎが好ましい。その他、電子写真感光体の精
度向上のための方法としては、フランジ接着部と基体内
面との間隙を緩くし充填硬化型の接着剤で精度が出るよ
う矯正しながら固定する方法もある。

【００１２】具体例を図２に示す。フランジ材２はコレ
ットチャック３によって回転軸穴を内拡固定されてお
り、半環状支持台１７で支持され、半環状固定台１８で
固定および位置決めされた円筒状基体１に対して、回転
軸に沿って（Ａ方向）嵌合接着される。ここで、コレッ
トチャック３の中心軸と円筒状基体の回転軸が一致する
ような半環状支持台１７の初期位置合わせが必要となる
が、図３に示すように予め精密に切削加工された円錐型
支持台２０をコレットチャック３に取り付けてから、円
筒状基体１を把持させた後（図３のＡ）、半環状支持台
１７を円筒状基体１に対して接触、位置決めすることで
容易に可能となる。

【００１３】このように、基体にフランジを取り付けた
後でスプレー塗布と組み合わせることで、電子写真感光
体の精度向上が可能となる。これとは別に、塗布工程お
よびその前後の移載等の取り扱いにおいても、フランジ
をハンドリングに使用できることから、搬送機構に複雑
な機構を必要としない利点もある。特に小型プリンター
に使用されるような直径の小さな電子写真感光体におい
て、フランジ取り付け前に塗布する従来の方式では、浸
漬塗布方式、スプレー塗布方式、その他塗布方式によら
ず塗布時のハンドリングが複雑と成らざるを得なかっ
た。すなわち、外周面を把持した場合には傷による歩留
り低下が避けられないため、内拡把持ハンド等の何らか
の特殊な内面把持機構を使用する必要が生じるが、特に
小径の基体を扱う場合に把持・解放時の位置決めに高い
精度が要求され、装置が機構的に複雑になっていた。こ
れに対して塗布前にフランジを取り付ける方式の場合、
フランジ部を把持できるため、具体的には端面を吸着し
たり、回転軸穴を引っかけて把持したり、ギア付きフラ
ンジのように突き出しが大きい場合には周囲を掴むとい
った方法が採用できることから、汎用のロボットハンド
等を使うことも可能となり、装置構造を簡素化すること
が可能となる。

【００１４】一方、フランジを取り付けた後の洗浄も考
えられる。一般に広く用いられているアルミニウム基体
の場合、基体形成時の引き抜き加工時の加工油が基体内
面に付着しているが、加工油はポリブテン等のポリマー
で、そもそも溶解しにくいことに加え、内面には洗浄時
に効果的な物理洗浄力を与えにくいため十分に洗浄でき
ず、浸漬塗布で感光層を塗布する場合には内面下端部に
残存したこれら油が塗布液に溶出して劣化の原因になる
ことが懸念される。また洗浄剤にこれら加工油が溶け出
すことで、洗浄剤の劣化や、基体外面への再付着による
感光層の塗布ムラといった品質低下も懸念される。この
場合、フランジを洗浄前に取り付けることにより素管内
面をシールドすることも可能となり、内面付着加工油に
起因の上記問題点を根本的に解決することができる。

【００１５】従来のようにフランジ取り付け前に洗浄を
実施する場合には、基体を搬送ラックに取り付けて洗浄
槽間を搬送する方法や、基体の内面を把持して洗浄槽間
を移動する方法があるが、前者の場合には、基体全面に
均一に物理洗浄力を与えることが不可能なため洗浄ムラ
が発生しやすい問題があり、後者の場合には、基体を回
転させ且つブラシ洗浄その他の物理洗浄法と組み合わせ
ることで均一な洗浄が可能となるが、把持機構等の機械
装置が複雑となる欠点があった。この場合もフランジが
存在する場合にはフランジを把持することができるた
め、内面把持と比較してより簡単な装置構成が可能とな
る。

【００１６】このように、基体にフランジを取り付けた
後でスプレー塗布、更には洗浄工程から行うことで、生
産性を高めることが可能となる。本発明により製造する
電子写真用感光体としては、導電性基体上に電荷発生物
質と電荷輸送物質とを含有する層を形成した単層型や電
荷発生層、電荷輸送層とを積層した積層型があるが、い
ずれの層の塗布形成にもスプレー塗布法を用いる。ま
た、導電性基体と感光層との間に中間層が形成される場
合、その中間層の塗布形成もスプレー塗布方法とするこ
とが好ましい。また、感光層に必要に応じて保護層を設
けても構わない。この場合、保護層の塗布にもスプレー
塗布を用いることができる。

【００１７】導電性基体としては、種々の公知のものが
使用できる。例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、ス
テンレス、スチール等の金属ドラム；金属箔とラミネー
ト、金属、導電性酸化物などを蒸着若しくはスパッタ、
若しくは金属粉末、カーボンブラック、ヨウ化銅、酸化
錫などの導電性物質を必要で応じてバインダー樹脂と共
に塗布するなどにより導電化処理を施したプラスチック
ドラム、ガラスドラムもしくは紙筒などが挙げられる。
フランジ材としては、種々の公知の物が使用でき、例え
ばアルミニウム等の金属やプラスチックが主に用いられ
る。プラスチックを用いる場合には導電性基体とのアー
スを取るために、アース板を取り付けるのが一般的だ
が、導電性物質をフィラーとして混入させて圧入あるい
は導電性接着剤で接着する方法も取り得る。

【００１８】電荷発生物質としては無機、有機種々の電
荷発生物質が使用される。無機系の電荷発生物質として
は無定形セレン、セレンーテルル合金、三方晶セレン、
三セレン化ヒ素などセレンを主成分とした各種合金材
料；硫化カドミウム、セレン化カドミウムなどのII−VI
族化合物半導体材料；無定形シリコン、水素化シリコン
など公知の材料が微粒子の状態で使用される。有機系の
電荷発生物質として、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔
料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ系顔料等のアゾ
系顔料；オキシチタニウムフタロシアニン、ジハロゲノ
スズフタロシアニン、ジヒドリキシシリコンフタロシア
ニン等のフタロシアニン系顔料；ペリノン系顔料、チオ
インジゴ、キナクリドン、ペリレン系顔料、キノン系顔
料、シアニン系顔料、ベンズイミダゾール顔料、トリフ
ェニルメタン染料、チアジン染料、キノン染料、シアニ
ン染料、ピリリウム塩、チアピリリウム塩、ベンゾピリ
リウム塩、スクエアリリウム塩などが使用できる。

【００１９】電荷輸送物質としては種々の公知の物質が
使用できる。カルバゾール、インドール、イミダゾー
ル、チアゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、ピラ
ゾリン等の複素環化合物、アニリンの誘導体、スチルベ
ン誘導体、ヒドラジン誘導体、ヒドラゾン誘導体あるい
はこれらの化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有す
る重合体等の電子供与性物質があげられる。特に好まし
い物質として、ヒドラゾン誘導体、アニリン誘導体、ス
チルベン誘導体が挙げられる。感光層に用いるバインダ
ー樹脂としては、例えばポリビニルブチラール、ポリビ
ニルアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リスチレン、ポリエステルカーボネート、ポリスルホ
ン、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化
ビニル等のビニル重合体及びその共重合体、並びに、フ
ェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、若しく
はこれらの部分的架橋硬化物等を用いることができ、こ
れらの樹脂を２種以上併用することもできる。

【００２０】積層型の場合、電荷発生層の膜厚は、好ま
しくは０．０３μｍ〜１０μｍ、より好ましくは ０．
０５μｍ〜５μｍが良い。積層型の場合の電荷輸送層の
膜厚、または単層型の感光層の膜厚は、好ましくは１０
μｍ〜５０μｍで、より好ましくは１３μｍ〜４０μｍ
である。感光層と導電性基体の間には公知の接着層、又
は中間層が設けられていても良い。中間層としてはポリ
アミド類、カゼイン類、ポリウレタン類などの０．０５
〜１０．０μｍ程度の厚みの層が挙げられる。中間層に
は必要に応じて金属酸化物等の導電性の微粒子を含有し
てよい。

【００２１】本発明で使用される塗布液用溶剤として
は、種々の溶媒を用いて良い。例えば、ジエチルエーテ
ル、ジメトキシメタン、テトラヒドロフラン、１、 ２ー
ジメトキシエタン等のエーテル類；トルエン、キシレン
等の炭化水素類；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；酢酸メチル、酢酸エチル等
のエステル類；メタノール、エタノール、プロパノール
等のアルコール類を単独あるいは２種以上混合して使用
することができる。さらには、沸点が１００℃以下の低
沸点溶媒と沸点が１００℃以上の高沸点溶媒を混合して
用いるのがより好ましい。

【００２２】

【発明の効果】本発明により、比較的簡単な構成で、高
い寸法精度を達成することができ、ひいては優れた画像
特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態を示す説明図

【図２】フランジ固定方法の一形態を示す説明図

【図３】フランジ固定位置を決める方法の一形態を示す
説明図

【符号の説明】

１ 円筒状基体 ２ フランジ材 ３ コレットチャック ４ スプレーノズル ５ 距離センサー ６ 塗布液 ７ 送液ポンプ ８ 圧縮空気 ９ 塗布量制御機器 １０ 基体回転モーター １１ 駆動力伝達ベルト １２ スプレーノズル・距離センサー横行モーター １３ ボールネジ １４ 基体回転軸軸受け １５ リニアスライダー １６ カバー １７ 半環状支持台 １８ 半環状固定台 １９ 充填型接着剤 ２０ 円錐型支持台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水戸 和行 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB01 CG03 2H068 EA17 EA36 FA25

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性基体上に感光層を塗布してなる電
   子写真用感光体の製造方法において、製品用フランジを
   予め嵌合したドラム状導電性基体上に、該感光層をスプ
   レー塗布により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。
2. 【請求項２】 請求項１の電子写真用感光体の製造方法
   において、該感光層の少なくとも１層をエア圧力が１．
   ５ｋｇｆ／ｃｍ² 以下である低圧エアスプレーを用いた
   スプレー塗布により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。