JP2013003397A - Coating device, method for manufacturing electrophotographic photoreceptor, electrophotographic photoreceptor, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗布装置、電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a coating apparatus, a method for producing an electrophotographic photoreceptor, an electrophotographic photoreceptor, and an image forming apparatus.
光導電性の感光体を用いた電子写真プロセスは、感光体の光導電現象を利用した情報記録手段の一つである。
このプロセスは、先ず、感光体を暗所においてコロナ放電によりその表面を一様に帯電させた後、像露光を施して露光部の電荷を選択的に放電させることによって、非露光部に静電像を形成させる。次に、着色した荷電微粒子(トナー)を静電引力などで潜像に付着させて可視像とし、画像を形成する。
An electrophotographic process using a photoconductive photoconductor is one of information recording means utilizing the photoconductive phenomenon of the photoconductor.
In this process, first, the surface of a photoconductor is uniformly charged by corona discharge in a dark place, and then image exposure is performed to selectively discharge the charge of the exposed portion, thereby electrostatically exposing the non-exposed portion. Form an image. Next, colored charged fine particles (toner) are attached to the latent image by electrostatic attraction or the like to form a visible image, thereby forming an image.
これら一連のプロセスにおいて感光体に要求される基本的な特性としては、
1)暗所において適当な電位に一様に帯電させることができること;
2)暗所において高い電荷保持能を有し、電荷の放電が少ないこと;
3)光感度に優れており、光照射によって速やかに電荷を放電すること;
などが挙げられる。
更には容易に感光体の表面を除電することができ、残留電位が小さいこと、機械的強度があり、可撓性に優れていることや、繰り返し使用する場合に電気的特性、特に帯電性や光感度、残留電位等が変動しないこと、熱・光・温度・湿度やオゾン劣化等に対する耐性を有していることなど、安定性・耐久性が大きい等の特性が必要である。
As a basic characteristic required for the photoreceptor in these series of processes,
1) It can be charged uniformly to an appropriate potential in a dark place;
2) High charge retention capability in the dark and low charge discharge;
3) It has excellent photosensitivity, and discharges charge quickly by light irradiation;
Etc.
Furthermore, the surface of the photoconductor can be easily neutralized, the residual potential is small, the mechanical strength is excellent, the flexibility is excellent, and the electrical characteristics, especially the chargeability, when repeatedly used. Characteristics such as high stability and durability are required, such as no change in photosensitivity, residual potential, etc., and resistance to heat, light, temperature, humidity, ozone degradation, and the like.
現在、実用化されている電子写真感光体は、導電性支持体の上に感光層が形成されているが、導電性支持体からのキャリア注入が生じ易いために表面電荷が微視的にみて消失もしくは減少することによる画像欠陥が発生する場合がある。
この画像欠陥を防止し、導電性支持体表面の欠陥の被覆、帯電性の改善、感光層の接着性の向上、塗布性改善等のために導電性支持体と感光層との間に下引き層(中間層)を設ける事が行われている。
At present, electrophotographic photoreceptors in practical use have a photosensitive layer formed on a conductive support. However, since the carrier injection from the conductive support tends to occur, the surface charge is microscopically observed. An image defect may occur due to disappearance or reduction.
This image defect is prevented, and the surface of the conductive support is subtracted between the conductive support and the photosensitive layer in order to cover defects on the surface of the conductive support, improve the charging property, improve the adhesion of the photosensitive layer, and improve the coating property. A layer (intermediate layer) is provided.
一般的に、電子写真感光体の製造方法としては、中間層を形成するための塗布液や感光層を形成するための塗布液が、各種有機溶剤や水系の溶液にバインダー樹脂を溶解または分散させた溶液中に有機顔料、無機顔料の他に、各種化合物を溶解または分散させた溶液で構成されており、これらの塗布液を用いて導電性支持体上に塗布膜を形成することで電子写真感光体を製造することが多い。
塗布方法としては、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法、浸漬塗布法等があげられる。
In general, as a method for producing an electrophotographic photoreceptor, a coating solution for forming an intermediate layer or a coating solution for forming a photosensitive layer dissolves or disperses a binder resin in various organic solvents or aqueous solutions. In addition to organic pigments and inorganic pigments in the solution, it is composed of solutions in which various compounds are dissolved or dispersed. By using these coating liquids, a coating film is formed on a conductive support to form an electrophotographic film. In many cases, a photoconductor is manufactured.
Examples of the coating method include a spray method, a bar coating method, a roll coating method, a blade method, a ring method, and a dip coating method.
このうち、浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗布槽に導電性支持体を浸漬した後、一定速度または逐次変化する速度で引上げることによって導電性支持体上に塗布膜を形成する方法である。この方法は比較的簡単で、生産性および原価の点で優れていることから、電子写真感光体を製造する場合に多く利用されている。 Among these, the dip coating method is a method of forming a coating film on a conductive support by immersing the conductive support in a coating tank filled with a coating solution and then pulling it up at a constant speed or a speed that changes sequentially. is there. Since this method is relatively simple and excellent in terms of productivity and cost, it is widely used for producing an electrophotographic photosensitive member.
近年、種々の高感度な電子写真感光体が開発されているが、画質や耐久性に対する要求が高まるにつれて電子写真感光体の性能を十分に発揮できるような製造技術が求められている。すなわち、高感度、高画質を得るために、導電性支持体上に形成する中間層及び感光層に僅かな塗布欠陥や塗布ムラがないよう均一な中間層や感光層を形成できる電子写真感光体の製造装置や製造方法の改善が求められている。中間層及び感光層に僅かな塗布欠陥や塗布ムラがあると、これらの欠陥に起因する画像欠陥や画像ムラが発生したり、環境変動や長期使用によって画質が変化し、初期画像には見られなかった画像欠陥や画像ムラが顕在化する場合がある。 In recent years, various high-sensitivity electrophotographic photoreceptors have been developed. However, as the demands for image quality and durability increase, a manufacturing technique capable of fully exhibiting the performance of the electrophotographic photoreceptor is required. That is, in order to obtain high sensitivity and high image quality, an electrophotographic photosensitive member capable of forming a uniform intermediate layer and a photosensitive layer so that there are no slight coating defects and coating irregularities in the intermediate layer and the photosensitive layer formed on the conductive support. There is a need for improvements in manufacturing equipment and manufacturing methods. If there are slight coating defects or coating unevenness in the intermediate layer and photosensitive layer, image defects or image unevenness due to these defects may occur, or the image quality may change due to environmental fluctuations or long-term use, and can be seen in the initial image. In some cases, image defects and image unevenness that have not occurred become apparent.
従来、生産性に優れた電子写真感光体の製造方法として用いられてきた浸漬塗布方法は、複数本の電子写真感光体が同時に製造できるよう大きな塗布槽中に満たした中間層用塗布液や感光層用塗布液中に導電性支持体を浸漬し、浸漬した際に溢れた塗布液は塗布槽とは別に設けたオーバーフロー槽に溜めて、オーバーフロー槽中の塗布液を再び塗布槽に再供給するように循環経路を設けた装置を使用することが一般的である。 Conventionally, the dip coating method, which has been used as a method for producing an electrophotographic photosensitive member having excellent productivity, is a coating solution for an intermediate layer or a photosensitive solution filled in a large coating tank so that a plurality of electrophotographic photosensitive members can be produced simultaneously. The conductive support is immersed in the layer coating liquid, and the coating liquid overflowing when immersed is stored in an overflow tank provided separately from the coating tank, and the coating liquid in the overflow tank is supplied again to the coating tank. Thus, it is common to use an apparatus provided with a circulation path.
しかしながら、無機顔料などを分散させた中間層用塗布液や有機顔料などを分散させた感光層用塗布液、特に電荷発生層用塗布液、並びに昨今の電子写真感光体で採用されるようになった耐摩耗性向上を目的とした無機や有機顔料または不溶性の樹脂微粒子などを分散させた電荷輸送層用塗布液や感光層上に形成されるオーバーコート層を形成するための塗布液などの塗布液を循環式の電子写真感光体製造装置において繰り返し循環し、塗布槽に供給すると、各種無機、有機顔料または不溶性の樹脂微粒子などを分散した塗布液が繰り返し製造装置内で循環され、顔料や樹脂粒子同士の凝集物が発生する場合がある。このような凝集物は、導電性支持体上に形成される中間層、感光層、またはオーバーコート層の非常に僅かな塗布欠陥となる場合があり、環境変動や長期使用によって画像欠陥が顕在化し画質品位が著しく低下する原因となる場合がある。 However, it has come to be used in intermediate layer coating liquids in which inorganic pigments are dispersed, photosensitive layer coating liquids in which organic pigments are dispersed, particularly charge generation layer coating liquids, and recent electrophotographic photoreceptors. Application of coating solution for charge transport layer in which inorganic and organic pigments or insoluble resin fine particles are dispersed for the purpose of improving wear resistance and coating solution for forming overcoat layer formed on photosensitive layer When the liquid is repeatedly circulated in the circulation type electrophotographic photoreceptor manufacturing apparatus and supplied to the coating tank, the coating liquid in which various inorganic, organic pigments or insoluble resin fine particles are dispersed is repeatedly circulated in the manufacturing apparatus, and the pigment or resin Aggregates of particles may occur. Such agglomerates may result in very slight coating defects in the intermediate layer, photosensitive layer, or overcoat layer formed on the conductive support, and image defects may become apparent due to environmental changes or long-term use. In some cases, the image quality can be significantly reduced.
また、このような分散液は、液を循環する際に供給用ポンプから発生する脈流や分散液が循環用配管から塗布槽へ供給される際や塗布槽中で液がオーバーフローする際に流速が変化することで塗布液の流れに乱れが生じることから、導電性支持体上に形成される中間層、感光層、オーバーコート層には塗布液の乱流が原因とする塗布ムラが発生し、画像ムラの原因となる。 In addition, such a dispersion has a pulsating flow generated from a supply pump when the liquid is circulated, and a flow rate when the dispersion is supplied from the circulation pipe to the application tank or when the liquid overflows in the application tank. Since the flow of the coating solution is disturbed due to the change of the coating layer, uneven coating due to the turbulent flow of the coating solution occurs in the intermediate layer, photosensitive layer, and overcoat layer formed on the conductive support. Cause image unevenness.
さらに、非常に微細な塗布欠陥や塗布ムラを有する電子写真感光体を搭載した画像形成装置は、使用当初はこれら塗布欠陥や塗布ムラは画質への影響が見られない場合でも、画像形成装置を長期間使用した場合や環境変動による電子写真感光体の電気的特性の変化に伴ってこれらの微細な塗布欠陥や塗布ムラが画質へ影響し、画像品質を著しく悪化させることから常に一定の高画質を維持することができないなどの問題が生じる。 Furthermore, an image forming apparatus equipped with an electrophotographic photosensitive member having very fine coating defects and coating unevenness can be used even when the coating defects and coating unevenness do not affect the image quality at the beginning of use. These fine coating defects and coating unevenness affect the image quality due to changes in the electrical characteristics of the electrophotographic photoreceptor due to environmental changes and long-term use, and the image quality is significantly deteriorated. Such as inability to maintain.
そこで、塗布ムラの発生を防止する目的のために、塗布槽の開口端部に互いにほぼ等間隔に3つ以上の切込みを設けることにより塗布液上面の揺らぎに起因するリングムラの抑制する塗布装置(特許文献1)や塗布槽の内壁にらせん状のリブを設け、浸漬した導電性支持体の周方向に塗布液が流れる塗布装置(特許文献2)などが提案されている。 Therefore, for the purpose of preventing the occurrence of coating unevenness, a coating apparatus that suppresses ring unevenness caused by fluctuations in the top surface of the coating liquid by providing three or more cuts at substantially equal intervals to the opening end of the coating tank ( Patent Document 1) and a coating apparatus (Patent Document 2) in which a spiral rib is provided on the inner wall of a coating tank and the coating liquid flows in the circumferential direction of the immersed conductive support have been proposed.
しかし、従来の電子写真感光体を製造するための塗布装置では、塗布槽下部から供給される塗布液の乱流に起因する塗布ムラが発生したり、スパイラル状の塗布ムラが発生するなどの問題が生じる場合がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電子写真感光体の高品質な画質特性への要求に十分に対応できる塗布装置を提供する。
However, in a conventional coating apparatus for producing an electrophotographic photosensitive member, there are problems such as coating unevenness due to the turbulent flow of the coating liquid supplied from the lower part of the coating tank and spiral coating unevenness. May occur.
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a coating apparatus that can sufficiently meet the demand for high quality image quality characteristics of an electrophotographic photosensitive member.
本発明は、導電性支持体を収容でき、かつ、塗布液が流動しうる塗布槽を備え、前記塗布槽は、塗布液を供給するための底部供給口と、前記導電性支持体を挿入可能であり、かつ、オーバーフローにより塗布液を前記塗布槽から流出させる上部開口と、前記塗布槽の内側面に設けられた直線状の整流溝とを有し、前記整流溝は、前記底部供給口から前記上部開口へ塗布液を流動させたとき、塗布液の整流を行うことを特徴とする塗布装置を提供する。 The present invention includes a coating tank that can accommodate a conductive support and through which a coating liquid can flow. The coating tank can be inserted with a bottom supply port for supplying the coating liquid and the conductive support. And an upper opening for allowing the coating liquid to flow out of the coating tank due to overflow, and a straight rectifying groove provided on the inner surface of the coating tank, the rectifying groove extending from the bottom supply port Provided is a coating apparatus characterized by rectifying the coating liquid when the coating liquid is caused to flow into the upper opening.
本発明によれば、内側面に直線状の整流溝を有する塗布槽を備えるため、塗布槽の底部の底部供給口から供給され、上部開口からオーバーフローするように流れる塗布液の流れを整流することができ、塗布槽内を流れる塗布液に乱流が生じることを抑制することができる。このことにより、塗布液の乱流に起因する塗布ムラが生じることを抑制して導電性支持体の表面上に塗布膜を形成することができる。 According to the present invention, since the coating tank having the straight rectifying groove is provided on the inner surface, the flow of the coating liquid supplied from the bottom supply port at the bottom of the coating tank and flowing so as to overflow from the upper opening is rectified. It is possible to suppress the occurrence of turbulent flow in the coating liquid flowing in the coating tank. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of coating unevenness due to the turbulent flow of the coating liquid, and to form a coating film on the surface of the conductive support.
本発明の塗布装置は、導電性支持体を収容でき、かつ、塗布液が流動しうる塗布槽を備え、前記塗布槽は、塗布液を供給するための底部供給口と、前記導電性支持体を挿入可能であり、かつ、オーバーフローにより塗布液を前記塗布槽から流出させる上部開口と、前記塗布槽の内側面に設けられた直線状の整流溝とを有し、前記整流溝は、前記底部供給口から前記上部開口へ塗布液を流動させたとき、塗布液の整流を行うことを特徴とする。 The coating apparatus of the present invention includes a coating tank that can accommodate a conductive support and through which a coating liquid can flow. The coating tank includes a bottom supply port for supplying a coating liquid, and the conductive support. And an upper opening through which the coating liquid flows out of the coating tank due to overflow, and a straight rectifying groove provided on the inner surface of the coating tank, the rectifying groove having the bottom portion When the coating liquid flows from the supply port to the upper opening, the coating liquid is rectified.
本発明の塗布装置において、前記上部開口は、前記塗布槽の側壁の端部に設けられた流出溝を含むことが好ましい。
このような構成によれば、上部開口から流出する塗布液を流出溝から優先的にオーバーフローさせることができ、塗布槽を流通する塗布液の流れを安定化することができる。
本発明の塗布装置において、前記流出溝は、等間隔で2つ以上設けられたことが好ましい。
このような構成によれば、塗布槽に溜められた塗布液が上部開口からオーバーフローするとき、液面を安定化することができる。
In the coating apparatus of the present invention, it is preferable that the upper opening includes an outflow groove provided at an end of a side wall of the coating tank.
According to such a configuration, the coating liquid flowing out from the upper opening can be preferentially overflowed from the outflow groove, and the flow of the coating liquid flowing through the coating tank can be stabilized.
In the coating apparatus of the present invention, it is preferable that two or more outflow grooves are provided at equal intervals.
According to such a configuration, when the coating liquid stored in the coating tank overflows from the upper opening, the liquid level can be stabilized.
本発明の塗布装置において、前記流出溝は、前記整流溝に繋がる溝であることが好ましい。
このような構成によれば、整流溝から流出溝に向かう塗布液の流れを作ることができ、流出溝および整流溝の整流効果を高めることができる。
本発明の塗布装置において、前記塗布槽は、円筒形状を有し、かつ、一方の端が底部であり他方の端が前記上部開口であることが好ましい。
このような構成によれば、塗布槽内を流れる塗布液に乱流が生じることを抑制することができる。
本発明の塗布装置において、前記整流溝は、前記塗布槽が有する円筒形状の軸方向と実質的に平行に設けられたことが好ましい。
このような構成によれば、整流溝による底部供給口から上部開口に向かって流れる塗布液の整流効果を高めることができる。
In the coating apparatus of the present invention, it is preferable that the outflow groove is a groove connected to the rectifying groove.
According to such a configuration, a flow of the coating liquid from the rectifying groove toward the outflow groove can be created, and the rectifying effect of the outflow groove and the rectifying groove can be enhanced.
In the coating apparatus of the present invention, it is preferable that the coating tank has a cylindrical shape, and one end is a bottom and the other end is the upper opening.
According to such a structure, it can suppress that a turbulent flow arises in the coating liquid which flows through the inside of a coating tank.
In the coating apparatus of the present invention, it is preferable that the rectifying groove is provided substantially in parallel with a cylindrical axial direction of the coating tank.
According to such a configuration, the rectification effect of the coating liquid flowing from the bottom supply port to the upper opening by the rectification groove can be enhanced.
また、本発明は、本発明の装置を用いた電子写真感光体の製造方法であって、前記塗布槽に溜められた塗布液に前記導電性支持体を浸漬させる工程と、前記導電性支持体を塗布液中から取り出す工程とを備え、前記導電性支持体を塗布液中から取り出す工程は、前記上部開口からの塗布液のオーバーフローを伴う電子写真感光体の製造方法も提供する。
本発明の電子写真感光体の製造方法によれば、導電性支持体の表面に、塗布ムラの発生が抑制された塗布膜を形成することができ、塗布ムラが抑制された電子写真感光体を製造することができる。
本発明の電子写真感光体の製造方法において、前記上部開口は、前記塗布槽の側壁の端部に設けられた流出溝を含み、前記導電性支持体を塗布液中から取り出す工程は、前記流出溝からの塗布液のオーバーフローを伴うことが好ましい。
このような構成によれば、導電性支持体の表面に、塗布ムラの発生が抑制された塗布膜を形成することができる。
The present invention is also a method for producing an electrophotographic photosensitive member using the apparatus of the present invention, wherein the conductive support is immersed in a coating solution stored in the coating tank; and the conductive support. The step of taking out the conductive support from the coating solution also provides a method for producing an electrophotographic photosensitive member with an overflow of the coating solution from the upper opening.
According to the method for producing an electrophotographic photosensitive member of the present invention, a coating film in which the occurrence of coating unevenness is suppressed can be formed on the surface of a conductive support. Can be manufactured.
In the method for producing an electrophotographic photosensitive member of the present invention, the upper opening includes an outflow groove provided at an end of a side wall of the coating tank, and the step of taking out the conductive support from the coating solution includes the outflow It is preferable that the coating liquid overflows from the groove.
According to such a configuration, a coating film in which the occurrence of coating unevenness is suppressed can be formed on the surface of the conductive support.
本発明の電子写真感光体の製造方法において、前記塗布槽に溜められた塗布液は、無機顔料、有機顔料および不溶性の樹脂微粒子のうち少なくとも1つを分散させた分散液であることが好ましい。
このような構成によれば、無機顔料、有機顔料および不溶性の樹脂微粒子のうち少なくとも1つを分散させた分散液を導電性支持体の表面上に塗布ムラを抑制して塗布することにより電子写真感光体を製造することができる。
本発明の電子写真感光体の製造方法において、前記塗布槽に溜められた塗布液は、下引き層用塗布液であることが好ましい。
このような構成によれば、塗布ムラの抑制された下引き層を備えた電子写真感光体を製造することができる。
本発明の電子写真感光体の製造方法において、前記塗布槽に溜められた塗布液は、電荷発生層用塗布液であることが好ましい。
このような構成によれば、塗布ムラの抑制された電荷発生層を備えた電子写真感光体を製造することができる。
In the method for producing an electrophotographic photosensitive member of the present invention, the coating solution stored in the coating tank is preferably a dispersion in which at least one of an inorganic pigment, an organic pigment, and insoluble resin fine particles is dispersed.
According to such a configuration, an electrophotography is obtained by applying a dispersion liquid in which at least one of an inorganic pigment, an organic pigment, and insoluble resin fine particles is dispersed on the surface of the conductive support while suppressing coating unevenness. A photoreceptor can be manufactured.
In the method for producing an electrophotographic photosensitive member of the present invention, the coating solution stored in the coating tank is preferably an undercoat layer coating solution.
According to such a configuration, an electrophotographic photoreceptor having an undercoat layer in which coating unevenness is suppressed can be manufactured.
In the method for producing an electrophotographic photosensitive member of the present invention, the coating solution stored in the coating tank is preferably a charge generating layer coating solution.
According to such a configuration, an electrophotographic photosensitive member provided with a charge generation layer in which coating unevenness is suppressed can be manufactured.
また、本発明は、本発明の塗布装置、または本発明の電子写真感光体の製造方法により製造された電子写真感光体も提供する。
本発明の電子写真感光体によれば、塗布ムラが抑制された下引き層、感光層またはオーバーコート層を有する電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明は、本発明の電子写真感光体を搭載した画像形成装置も提供する。
本発明の画像形成装置によれば、電子写真感光体の下引き層、感光層またはオーバーコート層の塗布ムラに起因する画像欠陥を抑制して印刷することができる。
The present invention also provides an electrophotographic photosensitive member produced by the coating apparatus of the present invention or the method for producing an electrophotographic photosensitive member of the present invention.
According to the electrophotographic photosensitive member of the present invention, an electrophotographic photosensitive member having an undercoat layer, a photosensitive layer or an overcoat layer in which coating unevenness is suppressed can be provided.
The present invention also provides an image forming apparatus equipped with the electrophotographic photosensitive member of the present invention.
According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to print while suppressing image defects due to coating unevenness of the undercoat layer, photosensitive layer or overcoat layer of the electrophotographic photosensitive member.
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configurations shown in the drawings and the following description are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to those shown in the drawings and the following description.
塗布装置の構成および塗布方法
図1は、本実施形態の塗布装置の構成を示す概略断面図であり、図2は、本実施形態の塗布装置に含まれる塗布槽などの概略斜視図である。図3は、本実施形態の塗布装置に含まれる塗布槽などの概略上面図であり、図4は、図3の点線A−Aにおける塗布槽などの概略断面図であり、図5は、図3の一点鎖線B−Bにおける塗布槽などの概略断面図である。
また、図6〜8は、それぞれ本実施形態の塗布装置に含まれる塗布槽などの概略上面図であり、図3に対応する概略上面図である。また、図9(a)〜11(c)はそれぞれ本実施形態の塗布装置に含まれる塗布槽の概略上面図である。
図12は、本実施形態の塗布装置に含まれる塗布槽などの概略上面図であり、図13は、図12の点線C−Cにおける塗布槽などの概略断面図であり、図14は、図12の一点鎖線D−Dにおける塗布槽などの概略断面図である。
Configuration of Coating Apparatus and Coating Method FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the coating apparatus of the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic perspective view of a coating tank and the like included in the coating apparatus of the present embodiment. FIG. 3 is a schematic top view of the coating tank and the like included in the coating apparatus of the present embodiment, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the coating tank and the like along the dotted line AA in FIG. 3, and FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a coating tank and the like taken along a three-dot chain line BB in FIG.
Moreover, FIGS. 6-8 is a schematic top view of the coating tank etc. which are respectively included in the coating device of this embodiment, and is a schematic top view corresponding to FIG. Moreover, Fig.9 (a) -11 (c) is a schematic top view of the coating tank contained in the coating device of this embodiment, respectively.
12 is a schematic top view of a coating tank and the like included in the coating apparatus of the present embodiment, FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the coating tank and the like taken along a dotted line CC in FIG. 12, and FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a coating tank and the like taken along a dashed-dotted line DD in FIG.
本実施形態の塗布装置20は、導電性支持体3を収容でき、かつ、塗布液が流動しうる塗布槽1を備え、塗布槽1は、塗布液を供給するための底部供給口6と、導電性支持体3を挿入可能であり、かつ、オーバーフローにより塗布液を塗布槽1から流出させる上部開口7と、塗布槽1の内側面に設けられた直線状の整流溝9とを有し、整流溝9は、底部供給口6から上部開口7へ塗布液を流動させたとき、塗布液の整流を行うことを特徴とする。
また、本実施形態の塗布装置20は、塗布槽1からオーバーフローした塗布液を溜めるオーバーフロー槽10、塗布槽1に溜める塗布液5を循環させるための循環経路12とポンプ17、塗布液を攪拌する攪拌槽14と攪拌装置15、および導電性支持体3を塗布液に浸漬させるための昇降装置16を備えることもできる。
以下、本実施形態の塗布装置20について説明する。
The coating apparatus 20 of the present embodiment includes a coating tank 1 that can accommodate the conductive support 3 and can flow the coating liquid, and the coating tank 1 includes a bottom supply port 6 for supplying the coating liquid, The conductive support 3 can be inserted, and has an upper opening 7 through which the coating liquid flows out of the coating tank 1 due to overflow, and a straight rectifying groove 9 provided on the inner surface of the coating tank 1, The rectifying groove 9 rectifies the coating liquid when the coating liquid flows from the bottom supply port 6 to the upper opening 7.
Further, the coating apparatus 20 of the present embodiment stirs the coating liquid, the overflow tank 10 for storing the coating liquid overflowing from the coating tank 1, the circulation path 12 for circulating the coating liquid 5 stored in the coating tank 1, and the coating liquid. A stirring tank 14, a stirring device 15, and an elevating device 16 for immersing the conductive support 3 in the coating solution can also be provided.
Hereinafter, the coating apparatus 20 of this embodiment will be described.
1.塗布槽
本実施形態の塗布装置20に含まれる塗布槽1は、導電性支持体3の表面上に塗布膜を形成するために用いる塗布液5を溜めることができる。塗布槽1は、底を有する筒形状であってもよく、底を有する円筒形状であってもよい。また、塗布槽1は、底部2を有し、底部2に塗布液を塗布槽1に供給するための底部供給口6と有する。このことにより、底部2側から塗布槽1に塗布液を供給することができる。例えば、塗布槽1は、図2〜14のように円筒形状とすることができる。
1. Coating Tank The coating tank 1 included in the coating apparatus 20 of this embodiment can store the coating liquid 5 used for forming a coating film on the surface of the conductive support 3. The coating tank 1 may have a cylindrical shape with a bottom or a cylindrical shape with a bottom. Further, the coating tank 1 has a bottom part 2 and a bottom part supply port 6 for supplying the coating liquid to the coating tank 1 at the bottom part 2. Thereby, the coating liquid can be supplied to the coating tank 1 from the bottom 2 side. For example, the coating tank 1 can be made into a cylindrical shape as shown in FIGS.
塗布槽1は、オーバーフローにより塗布液を塗布槽1から流出させる上部開口7を有する。このことにより、底部供給口6から塗布槽1に供給された塗布液を上部開口7から流出させることができ、塗布液を流通させることができる。また、上部開口7は、導電性支持体3を挿入可能に設けられる。上部開口7に導電性支持体3を挿入することにより、導電性支持体3を塗布槽1に溜められた塗布液に浸漬させることができ、この塗布液に浸漬した導電性支持体3を塗布液中から引き上げることにより、導電性支持体3の表面上に塗布膜を形成することができる。 The coating tank 1 has an upper opening 7 through which the coating liquid flows out of the coating tank 1 due to overflow. Thereby, the coating liquid supplied to the coating tank 1 from the bottom part supply port 6 can be flowed out from the upper opening 7, and a coating liquid can be distribute | circulated. The upper opening 7 is provided so that the conductive support 3 can be inserted. By inserting the conductive support 3 into the upper opening 7, the conductive support 3 can be immersed in the coating solution stored in the coating tank 1, and the conductive support 3 immersed in this coating solution is applied. By pulling up from the liquid, a coating film can be formed on the surface of the conductive support 3.
塗布槽1は、その内側面に直線状の整流溝9を有する。このことにより、塗布槽1を流通する塗布液を整流することができ、塗布液の乱流が生じることを抑制することができる。
本実施形態の塗布槽1の内部に設けられる整流溝9は、塗布槽1中に供給される塗布液の流れに沿って設けられることが好ましい。図1は塗布槽1の下部から送液用ポンプ17から供給された塗布液が塗布槽1の上端の上部開口7へ向かって上昇供給される場合を示しており、塗布槽1の内部に設けられる整流溝9は塗布槽1の上下方向に溝を形成することで構成される。
この整流溝9は塗布槽1の円周方向に沿って等間隔で2個以上を設けることが好ましい。1個のみの場合は、塗布槽1中に流れる塗布液の乱れを抑制する効果が薄く、塗布槽1の傾きや供給される塗布液の流量や流速の変化を抑制して塗布ムラを無くす効果が著しく低下するだけでなく、かえって塗布ムラを助長する場合があり好ましくない。
The coating tank 1 has a straight rectifying groove 9 on its inner surface. As a result, the coating liquid flowing through the coating tank 1 can be rectified, and turbulent flow of the coating liquid can be suppressed.
The rectifying groove 9 provided inside the coating tank 1 of the present embodiment is preferably provided along the flow of the coating liquid supplied into the coating tank 1. FIG. 1 shows the case where the coating liquid supplied from the lower part of the coating tank 1 is supplied upward from the liquid feeding pump 17 toward the upper opening 7 at the upper end of the coating tank 1. The rectifying groove 9 to be formed is formed by forming a groove in the vertical direction of the coating tank 1.
Two or more rectifying grooves 9 are preferably provided at equal intervals along the circumferential direction of the coating tank 1. In the case of only one, the effect of suppressing the disturbance of the coating liquid flowing in the coating tank 1 is thin, and the effect of eliminating coating unevenness by suppressing the inclination of the coating tank 1 and the flow rate and flow rate of the supplied coating liquid. Is not preferable because it not only significantly decreases, but also promotes uneven coating.
また、例えば、図2〜5、図9(a)、図10(a)、図11(a)のように整流溝9は、塗布槽1の内側面に2つ設けることができ、塗布槽1の底部2から上部開口7に向かう直線状の整流溝9とすることができる。また、2つの整流溝9は、塗布槽1の内側面において等間隔で設けることができる。図2〜5の例では塗布槽1が円筒形状であるため、2つの整流溝は対向して設けることができる。
また、例えば、図9(b)、図10(b)、図11(b)、図12〜14のように整流溝9は、塗布槽1の内側面に3つ設けることができ、塗布槽1の底部2から上部開口7に向かう直線状の整流溝9とすることができる。また、3つの整流溝9は、塗布槽1の内側面において等間隔で設けることができる。
さらに、図9(c)、図10(c)、図11(c)のように整流溝9は、4つ設けてもよく、また、5つまたは6つ設けてもよい。また、7〜15の範囲内の個数を設けてもよい。
Further, for example, as shown in FIGS. 2 to 5, 9 (a), 10 (a), and 11 (a), two rectifying grooves 9 can be provided on the inner surface of the application tank 1. The straight rectifying groove 9 extending from the bottom 2 of 1 to the upper opening 7 can be formed. The two rectifying grooves 9 can be provided at equal intervals on the inner surface of the coating tank 1. In the example of FIGS. 2-5, since the coating tank 1 is cylindrical shape, two rectification grooves can be provided facing each other.
Also, for example, as shown in FIGS. 9B, 10B, 11B, and 12 to 14, three rectifying grooves 9 can be provided on the inner surface of the coating tank 1, and the coating tank The straight rectifying groove 9 extending from the bottom 2 of 1 to the upper opening 7 can be formed. The three rectifying grooves 9 can be provided at equal intervals on the inner surface of the coating tank 1.
Further, as shown in FIGS. 9C, 10C, and 11C, four rectifying grooves 9 may be provided, or five or six may be provided. Moreover, you may provide the number in the range of 7-15.
本実施形態で設けられる整流溝9の形状は、図2〜5、図8、図9(a)〜(c)、図12〜14のような側壁と底を有するU字形状の形態(タイプA)であってもよい。U字形状の底は、図3のように曲面であってもよく、図8のように平面であってもよい。また、整流溝9の形状は、図6、図10(a)〜(c)のようなV字形状の形態(タイプB)であってもよく、図7、図11(a)〜(c)のような半円形状の形態(タイプC)であってもよい。
また、整流溝9は、実質的に一定の幅を有することができ、また実質的に一定の深さを有することができる。
The shape of the rectifying groove 9 provided in this embodiment is a U-shaped form (type) having a side wall and a bottom as shown in FIGS. 2 to 5, 8, 9 (a) to 9 (c), and 12 to 14. A) may be used. The U-shaped bottom may be a curved surface as shown in FIG. 3 or a flat surface as shown in FIG. Further, the shape of the rectifying groove 9 may be a V-shaped form (type B) as shown in FIGS. 6 and 10A to 10C, and FIGS. A semicircular shape (type C) as shown in FIG.
Further, the rectifying groove 9 can have a substantially constant width, and can have a substantially constant depth.
塗布槽1が円筒形状を有しかつ一方の端が底部2であり、他方の端が上部開口7である場合、整流溝9は、塗布槽1が有する円筒形状の軸方向と実質的に平行であってもよい。このことにより、塗布液を底部2から上部開口7に向かう方向に整流することができ、塗布液の乱流を抑制することができる。 When the coating tank 1 has a cylindrical shape and one end is the bottom 2 and the other end is the upper opening 7, the rectifying groove 9 is substantially parallel to the axial direction of the cylindrical shape of the coating tank 1. It may be. As a result, the coating liquid can be rectified in the direction from the bottom 2 toward the upper opening 7, and the turbulent flow of the coating liquid can be suppressed.
更に、塗布槽1の内部に設けた整流溝9の位置に合わせて、上部開口7の円周上の塗布槽1の上端に流出溝8(切り欠き)を設けることが好ましい。この切り込みによって塗布槽1中を流れる塗布液がオーバーフローする際、塗布槽1の上端部の円周方向へ均一に流れ出す効果を高めることとなり、塗布液の液面の流れが放射状で均等となることから液面の流れがスムーズで、液面の揺れによるリングムラや筋ムラのない塗布膜を形成する効果が高まる。 Furthermore, it is preferable to provide an outflow groove 8 (notch) at the upper end of the coating tank 1 on the circumference of the upper opening 7 in accordance with the position of the rectifying groove 9 provided inside the coating tank 1. When the coating liquid flowing in the coating tank 1 overflows due to this cutting, the effect of flowing out uniformly in the circumferential direction of the upper end portion of the coating tank 1 is enhanced, and the flow of the liquid surface of the coating liquid becomes radial and uniform. Therefore, the flow of the liquid surface is smooth, and the effect of forming a coating film free from ring unevenness and streak unevenness due to liquid surface fluctuation is enhanced.
しかし、塗布槽1の内部に設けた整流溝9の位置と流出溝8の位置がずれている場合や、塗布槽1の上端の流出溝8の位置の間隔が不均一に設けられていた場合は、塗布槽1中に流れてきた塗布液が塗布槽1の上端の上部開口7から流出溝8を通してオーバーフローする際に塗布液が塗布槽1の円周方向の流れが発生し、塗布液の流れが不均一となることから導電性支持体3上にリング状の筋ムラが発生することから好ましくない。 However, when the position of the rectifying groove 9 provided inside the coating tank 1 and the position of the outflow groove 8 are shifted, or when the interval between the positions of the outflow groove 8 at the upper end of the coating tank 1 is provided unevenly When the coating liquid flowing into the coating tank 1 overflows from the upper opening 7 at the upper end of the coating tank 1 through the outflow groove 8, a flow of the coating liquid in the circumferential direction of the coating tank 1 occurs. Since the flow becomes non-uniform, ring-shaped streak unevenness is generated on the conductive support 3, which is not preferable.
本実施形態で塗布槽1の上端の円周上に設ける流出溝8の形状は、例えば、図2〜5、図12〜図14、図15(a)のようなU字形状の溝であってもよく、図15(b)のようなV字形状の溝であってもよく、図15(c)のような半円形状の溝であってもよい。しかし、これらの形態に限定されるものではない。
この流出溝8は、塗布槽上端開口部の円周方向に沿って等間隔で2個以上を設けることが好ましい。1個のみの場合、塗布槽上端開口部からオーバーフローする際に塗布液の供給量が少なく、開口部全域から流れない場合は1方向からオーバーフローすることとなり、塗布液から離脱する導電性支持体3上に付着する塗布液が塗布液の液面上の流れに影響してリング状の筋ムラが発生するため好ましくない。
The shape of the outflow groove 8 provided on the circumference of the upper end of the coating tank 1 in this embodiment is, for example, a U-shaped groove as shown in FIGS. 2 to 5, FIGS. 12 to 14, and FIG. Alternatively, it may be a V-shaped groove as shown in FIG. 15B or a semicircular groove as shown in FIG. However, it is not limited to these forms.
It is preferable to provide two or more outflow grooves 8 at equal intervals along the circumferential direction of the upper end opening of the coating tank. In the case of only one, the supply amount of the coating liquid is small when overflowing from the upper end opening of the coating tank, and when it does not flow from the entire opening, it overflows from one direction, and the conductive support 3 is detached from the coating liquid. Since the coating liquid adhering to the surface affects the flow of the coating liquid on the liquid surface, ring-shaped streak unevenness occurs, which is not preferable.
また、1個のみの場合、塗布液の供給量が十分で塗布槽上端開口部全域から流れる場合でも塗布液の流量が多く流速が早いため、塗布槽内壁の整流溝9に沿って均一に流れていた塗布液がオーバーフローする際に流出溝により多く流れ込むことで塗布液の流れに乱れが多くなり、塗布ムラ発生の原因となることからも好ましくない。 In the case of only one, the supply amount of the coating liquid is sufficient, and even when it flows from the entire upper end opening of the coating tank, the flow rate of the coating liquid is large and the flow rate is high, so it flows uniformly along the rectifying groove 9 on the inner wall of the coating tank. When the applied coating liquid overflows, it flows more into the outflow groove, so that the flow of the coating liquid becomes more turbulent and causes uneven coating, which is not preferable.
2.塗布液
塗布槽1に溜める塗布液は、導電性支持体3の表面上に塗布する塗布液であれば限定されないが、例えば、下引き層用塗布液であってもよく、感光層用塗布液(電荷発生層用塗布液および電荷輸送層用塗布液を含む)であってもよく、オーバーコート層用塗布液であってもよい。これらの塗布液の調製方法は、後述する「電子写真感光体の構成」において説明する。
また、塗布液は、無機顔料、有機顔料および不溶性の樹脂微粒子のうち少なくとも1つを分散させた分散液であってもよい。
2. Coating Solution The coating solution stored in the coating tank 1 is not limited as long as it is a coating solution that is applied onto the surface of the conductive support 3. For example, the coating solution may be an undercoat layer coating solution, or a photosensitive layer coating solution. (Including a charge generation layer coating solution and a charge transport layer coating solution) or an overcoat layer coating solution. The method for preparing these coating solutions will be described in “Configuration of electrophotographic photoreceptor” described later.
The coating liquid may be a dispersion liquid in which at least one of an inorganic pigment, an organic pigment, and insoluble resin fine particles is dispersed.
3.オーバーフロー槽
オーバーフロー槽10は、塗布槽1の上部開口7からオーバーフローする塗布液を溜めることができるように設けられる。また、オーバーフロー槽10は、循環経路12を介して攪拌槽14と導通することができる。
3. Overflow tank The overflow tank 10 is provided so that the coating liquid overflowing from the upper opening 7 of the coating tank 1 can be stored. Further, the overflow tank 10 can be electrically connected to the stirring tank 14 via the circulation path 12.
4.攪拌槽、攪拌装置
攪拌槽14は、塗布液を溜めることができ、塗布液を攪拌することができる。また、攪拌した塗布液を循環経路12を介して塗布槽1に供給することができる。このことにより、十分に攪拌された均一な塗布液を塗布槽1に供給することができ、塗布槽1中の塗布液の品質を安定化することができる。
また、攪拌槽14は、攪拌装置15を備えることができる。このことにより、攪拌槽14に溜められた塗布液を攪拌装置15により攪拌することができる。
4). Stirring tank and stirrer The stirring tank 14 can store a coating solution and can stir the coating solution. Further, the stirred coating liquid can be supplied to the coating tank 1 through the circulation path 12. By this, the sufficiently stirred uniform coating liquid can be supplied to the coating tank 1, and the quality of the coating liquid in the coating tank 1 can be stabilized.
Further, the stirring tank 14 can include a stirring device 15. Thus, the coating solution stored in the stirring tank 14 can be stirred by the stirring device 15.
5.ポンプ
ポンプ17は、塗布液を塗布槽1に供給するために設けることができる。ポンプ17は、攪拌槽14と塗布槽1とを導通させる循環経路12中に設けることができる。
5. Pump The pump 17 can be provided to supply the coating liquid to the coating tank 1. The pump 17 can be provided in the circulation path 12 that connects the stirring tank 14 and the coating tank 1.
6.昇降装置
昇降装置16は、導電性支持体3と接続することができ、導電性支持体3を昇降させることができる。昇降装置16は、導電性支持体3と接続し、導電性支持体3を降下させたとき、導電性支持体3が塗布槽1に溜められた塗布液に浸漬するように設けることができる。また昇降装置16は、導電性支持体3を上昇させたとき、導電性支持体3が塗布槽1に溜められた塗布液から引き上げることができるように設けることができる。このことにより、昇降装置16を用いて、導電性支持体3の表面上に塗布液を塗布することができ、塗布膜を形成することができる。
6). Lifting Device The lifting device 16 can be connected to the conductive support 3 and can lift and lower the conductive support 3. The elevating device 16 is connected to the conductive support 3 and can be provided so that the conductive support 3 is immersed in a coating solution stored in the coating tank 1 when the conductive support 3 is lowered. The lifting device 16 can be provided so that the conductive support 3 can be lifted from the coating solution stored in the coating tank 1 when the conductive support 3 is raised. As a result, it is possible to apply the coating liquid on the surface of the conductive support 3 using the lifting device 16 and form a coating film.
電子写真感光体の製造方法
本実施形態は、本実施形態の塗布装置20を用いた電子写真感光体30の製造方法も提供する。
本実施形態の電子写真感光体30の製造方法は、整流溝9が設けられた塗布槽1を備える塗布装置20を用いた電子写真感光体30の製造方法であって、塗布槽1に溜められた塗布液に導電性支持体3を浸漬させる工程と、導電性支持体3を塗布液中から取り出す工程とを備え、導電性支持体3を塗布液中から取り出す工程は、上部開口7からの塗布液のオーバーフローを伴う。
この塗布液に、下引き層用塗布液、感光層用塗布液、電荷発生層用塗布液または電荷輸送層用塗布液と、必要に応じて形成されるオーバーフロー層用塗布液を用いることにより、電子写真感光体30を製造することができる。
Method for Producing Electrophotographic Photoreceptor This embodiment also provides a method for producing electrophotographic photoreceptor 30 using coating apparatus 20 of this embodiment.
The method of manufacturing the electrophotographic photosensitive member 30 according to the present embodiment is a method of manufacturing the electrophotographic photosensitive member 30 using the coating apparatus 20 including the coating tank 1 provided with the rectifying grooves 9 and is stored in the coating tank 1. The step of immersing the conductive support 3 in the coating solution and the step of taking out the conductive support 3 from the coating solution, and the step of taking out the conductive support 3 from the coating solution, Accompanied by overflow of coating solution.
By using an undercoat layer coating solution, a photosensitive layer coating solution, a charge generation layer coating solution or a charge transport layer coating solution, and an overflow layer coating solution formed as necessary, The electrophotographic photoreceptor 30 can be manufactured.
[浸漬塗布法]
従来、電子写真感光体を製造する方法としては、同時に複数の塗布が可能であること、比較的容易な製造設備で製造条件を維持し、塗布膜の制御が容易であることなどから浸漬方法が一般的に採用されることが多い。
まず、塗布装置20を用いて導電性支持体3の表面上に塗布膜を形成する浸漬塗布法について説明する。
浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗布槽1に導電性支持体3を浸漬した後、一定速度または逐次変化する速度で引上げることによって導電性支持体3上に塗布膜を形成する方法である。この方法は比較的簡単で、生産性および原価の点で優れているので、感光体を製造する場合に多く利用されている。なお、浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定させるために超音波発生装置に代表される塗布液分散装置を設けてもよい。
[Dip coating method]
Conventionally, as a method of manufacturing an electrophotographic photoreceptor, a dipping method is available because a plurality of coatings can be simultaneously performed, manufacturing conditions can be maintained with relatively easy manufacturing equipment, and coating film can be easily controlled. Generally adopted in many cases.
First, a dip coating method for forming a coating film on the surface of the conductive support 3 using the coating apparatus 20 will be described.
The dip coating method is a method of forming a coating film on the conductive support 3 by immersing the conductive support 3 in a coating tank 1 filled with a coating solution and then pulling it up at a constant speed or a speed that changes sequentially. is there. Since this method is relatively simple and excellent in terms of productivity and cost, it is widely used for manufacturing a photoreceptor. In addition, you may provide the coating liquid dispersion | distribution apparatus represented by the ultrasonic generator in the apparatus used for the dip coating method in order to stabilize the dispersibility of a coating liquid.
しかし、浸漬塗布方法は、電荷発生層用塗布液、電荷輸送層用塗布液または単層型感光層用塗布液などの感光体塗布液を満たした塗布槽1に、導電性支持体3を浸漬した後、一定速度又は、逐次変化する速度で引き上げることにより感光層24を形成できる方法であり、比較的簡単で、生産性及びコストの点で優れているために、電子写真感光体30を製造する場合に多く利用されている。 However, the dip coating method immerses the conductive support 3 in a coating tank 1 filled with a photoreceptor coating solution such as a charge generation layer coating solution, a charge transport layer coating solution or a single layer type photosensitive layer coating solution. After that, the photosensitive layer 24 can be formed by pulling it up at a constant speed or a speed that changes sequentially, and is relatively simple and excellent in productivity and cost. Therefore, the electrophotographic photosensitive member 30 is manufactured. It is used a lot when you do.
より詳細には、図1に示した浸漬塗布装置20は、塗液槽1および撹拌槽14の内部には、塗布液5が収容される。塗布液5はポンプ17によって循環経路12を通って撹拌槽14から塗液槽1へ送られる。塗布槽1の塗布液5は上部開口7からオーバーフローし、オーバーフロー槽10に流れ込み、オーバーフロー槽10と撹拌槽14の上部とをつなぐ傾斜する循環経路12を通ってオーバーフロー槽10から撹拌槽14へ送られ、このようにして循環される。 More specifically, in the dip coating apparatus 20 shown in FIG. 1, the coating liquid 5 is accommodated inside the coating liquid tank 1 and the stirring tank 14. The coating liquid 5 is sent from the stirring tank 14 to the coating liquid tank 1 through the circulation path 12 by the pump 17. The coating solution 5 in the coating tank 1 overflows from the upper opening 7, flows into the overflow tank 10, and is sent from the overflow tank 10 to the stirring tank 14 through an inclined circulation path 12 that connects the overflow tank 10 and the upper part of the stirring tank 14. And thus circulated.
塗液槽1の上部には、導電性支持体3が昇降装置6の回転軸19に取付けられている。回転軸19の軸方向は、塗液槽1の上下方向に沿っており、回転軸19をモーター18で回転させることによって、取付けられた導電性支持体3が昇降する。モーター18を予め定められる一方向に回転させて導電性支持体3を下降させ、塗液槽1の内部の塗布液5に浸漬する。
次に、モーター18を前記一方向とは逆の他方向に回転させて導電性支持体3を上昇させ、塗布液5から引き上げ、乾燥させて塗布液5による塗布膜が形成される。
On the upper part of the coating liquid tank 1, the conductive support 3 is attached to the rotary shaft 19 of the lifting device 6. The axial direction of the rotary shaft 19 is along the vertical direction of the coating liquid tank 1, and the attached conductive support 3 is moved up and down by rotating the rotary shaft 19 with the motor 18. The conductive support 3 is lowered by rotating the motor 18 in one predetermined direction, and immersed in the coating liquid 5 inside the coating liquid tank 1.
Next, the motor 18 is rotated in the other direction opposite to the one direction to raise the conductive support 3, lifted from the coating solution 5, and dried to form a coating film with the coating solution 5.
[浸漬塗布法の留意点]
ここでは、主に浸漬塗布法の留意点について記載する。
導電性支持体上に形成する下引き層22や感光層24、オーバーコート層29を塗布欠陥や塗布ムラのない均一な薄膜を形成するためには、塗布槽に供給される塗布液を一定流量に保ちながら、導電性支持体3を一定速度に維持しながら導電性支持体3を引き上げたり、塗り始めの位置と塗り終わりの位置に膜厚差が発生せず塗布液の付着量が均一となるよう導電性支持体3と液面との相対速度を連続的に変化させるなど、塗布条件にはきめ細かな制御と設備上の管理が必要となる。
[Points to note about the dip coating method]
Here, the points to be noted about the dip coating method are mainly described.
In order to form a uniform thin film free from coating defects and coating unevenness on the undercoat layer 22, the photosensitive layer 24, and the overcoat layer 29 formed on the conductive support, the coating solution supplied to the coating tank is supplied at a constant flow rate. While maintaining the conductive support 3 at a constant speed, the conductive support 3 is pulled up, and no difference in film thickness occurs between the coating start position and the coating end position. Fine control and management on equipment are required for the coating conditions, such as continuously changing the relative speed between the conductive support 3 and the liquid surface.
たとえば、塗布液を供給するポンプの送液能力が低下するなど変化したり、脈流が発生して塗布液の供給量が僅かに変動しても導電性支持体3と塗布液との相対速度を決めて浸漬塗布しているにもかかわらず、導電性支持体3上に付着する塗布液が変化してリングムラや筋ムラが発生する場合がある。このような塗布ムラは画像欠陥となって画質に影響することからリングムラや筋ムラなどの塗布ムラを発生させないことが肝要である。 For example, the relative speed between the conductive support 3 and the coating liquid is changed even if the pumping capacity of the pump for supplying the coating liquid changes or the supply amount of the coating liquid slightly varies due to pulsating flow. In some cases, the coating liquid adhering to the conductive support 3 changes and ring unevenness or streak unevenness occurs even though it is determined by dip coating. Since such coating unevenness becomes an image defect and affects the image quality, it is important not to generate coating unevenness such as ring unevenness and stripe unevenness.
また、塗布槽中に供給される塗布液は、ポンプから供給された後、塗布槽の内部を流れて上部開口7からオーバーフローする間に塗布液の流れが不均一となる場合があり、導電性支持体3上に形成する塗布液の付着量が変化したり、塗布液の乱れによる筋ムラなどの塗布ムラが発生することがある。これは、浸漬塗布を行う際、感光体の生産効率向上を目指して同時に複数本を塗布する場合は、塗布槽へ供給される塗布液の流量が塗布する位置によって必ずしも同量ではなく、塗布槽の傾きや塗布槽1内を流れる塗布液に乱流が発生することが原因と考えられる。 In addition, the coating liquid supplied into the coating tank may flow non-uniformly while flowing through the coating tank and overflowing from the upper opening 7 after being supplied from the pump. In some cases, the amount of coating liquid to be formed on the support 3 changes, and uneven coating such as streaks due to disturbance of the coating liquid may occur. This is because, when dip coating is performed, in order to improve the production efficiency of the photoconductor, when a plurality of coatings are applied at the same time, the flow rate of the coating liquid supplied to the coating tank is not necessarily the same depending on the position to be coated. This is considered to be caused by the inclination of the turbulent flow and the turbulent flow generated in the coating liquid flowing in the coating tank 1.
更に、塗布槽の上端開口から塗布液がオーバーフローする際、塗布槽の傾斜や塗布槽の内部や塗布槽の上部開口へ流れる際の流量が異なることなどが助長して、塗布液が塗布槽の上部開口からオーバーフローする位置が変化したり、導電性支持体3の円周上から見て偏りが発生し、導電性支持体3の円周方向に膜厚が不均一となったり、筋ムラが発生するなど塗布ムラが発生する原因となる場合がある。 Furthermore, when the coating liquid overflows from the upper end opening of the coating tank, it is facilitated by the inclination of the coating tank and the flow rate when flowing to the inside of the coating tank or the upper opening of the coating tank. The position where it overflows from the upper opening changes, the bias occurs when viewed from the circumference of the conductive support 3, the film thickness becomes uneven in the circumferential direction of the conductive support 3, In some cases, this may cause uneven coating.
特に無機顔料や有機顔料、不溶性の樹脂微粒子を分散させた塗布液の場合、電子写真感光体製造装置である塗布装置の配管や塗布槽、オーバーフロー槽など送液ポンプを介して供給、循環させる循環式の電子写真感光体製造装置において、塗布液の流量や流速が変化し、塗布液の流れが乱れることで塗布液中の顔料の分散状態が不均一となり凝集するなどして粗大粒子の異物や塗布ムラなど塗布欠陥が発生する場合がある。 In particular, in the case of a coating liquid in which inorganic pigments, organic pigments, and insoluble resin fine particles are dispersed, circulation to supply and circulate via a liquid feed pump such as a piping, coating tank, and overflow tank of a coating apparatus that is an electrophotographic photoreceptor manufacturing apparatus. In the electrophotographic photoreceptor manufacturing apparatus of the above type, the flow rate and flow rate of the coating liquid change, and the flow of the coating liquid is disturbed, so that the dispersion state of the pigment in the coating liquid becomes non-uniform and agglomerates. Application defects such as application unevenness may occur.
また、このような浸漬塗布装置20を用いて下引き層22などを形成する場合、長期間の使用により塗布液を供給するポンプ17の送液能力の低下や脈流の発生、オーバーフロー槽10から配管、送液ポンプ17を介して塗布槽に供給される際の流量や流速の変動により塗布液に乱流が発生することで導電性支持体3上に形成する塗布される塗布液の付着量が僅かに変化したり、分散された金属酸化物微粒子などの濃度分布にムラを生じて塗布ムラ発生原因となる場合がある。 Further, when forming the undercoat layer 22 or the like using such a dip coating apparatus 20, the pump 17 that supplies the coating liquid is used for a long period of time to reduce the feeding ability, generate pulsating flow, or overflow from the overflow tank 10. Amount of coating liquid to be applied formed on the conductive support 3 by turbulent flow in the coating liquid due to fluctuations in flow rate and flow velocity when supplied to the coating tank via the pipe and the liquid feed pump 17. May slightly change or cause unevenness in the concentration distribution of dispersed metal oxide fine particles and the like, which may cause uneven coating.
[本実施形態の塗布装置を用いた浸漬塗布法]
しかしながら、本発明者は、導電性支持体3を塗布槽1に満たされた塗布液中に浸漬していく際、浸漬によって塗布槽1内の塗布液が塗布槽の上部開口部からオーバーフローさせた後、導電性支持体3を塗布槽1から離脱させて該支持体3上に塗布膜を形成させる装置において、塗布槽の内側面に直線状の整流溝を設けることで塗布欠陥の無い均一な膜厚を形成することができる塗布装置を見出した。
これは、本実施形態のように塗布槽内部に整流溝9を設けることで、塗布槽1中に流れる塗布液の流れに乱れがなくなり、縦スジやリング状の塗布ムラのない非常に均一な下引き層22などが形成できるものと考えられる。
また、本実施形態の塗布装置を用いて製造した電子写真感光体30は、塗布欠陥や塗布ムラのない均一な膜を形成し、当該感光体30を搭載した画像形成装置45は、各環境下、長期間使用しても画質欠陥のない優れた画像を提供できることを見出した。
[Dip coating method using the coating apparatus of this embodiment]
However, the present inventor caused the coating liquid in the coating tank 1 to overflow from the upper opening of the coating tank when dipping the conductive support 3 in the coating liquid filled in the coating tank 1. Thereafter, in the apparatus for removing the conductive support 3 from the coating tank 1 to form a coating film on the support 3, a straight rectifying groove is provided on the inner surface of the coating tank so that there is no uniform coating defect. The coating device which can form a film thickness was discovered.
This is because the flow of the coating liquid flowing in the coating tank 1 is not disturbed by providing the rectifying groove 9 inside the coating tank as in this embodiment, and there is no vertical streak or ring-shaped coating unevenness. It is considered that the undercoat layer 22 and the like can be formed.
In addition, the electrophotographic photoreceptor 30 manufactured using the coating apparatus of the present embodiment forms a uniform film without coating defects and coating unevenness, and the image forming apparatus 45 on which the photoreceptor 30 is mounted can be used in each environment. The present inventors have found that an excellent image free from image quality defects can be provided even when used for a long time.
また、塗布槽1に溜めた塗布液中に浸漬させた導電性支持体3を塗布液中から引き上げる際に、上部開口7から塗布液がオーバーフローするように、塗布槽1に塗布液を供給することができる。このことにより、導電性支持体3を引き上げる際にも、塗布槽中の塗布液の流れを底部2から上部開口7に向かう方向とすることができ、塗布槽内で塗布液の乱流が生じることを抑制することができる。 Further, when the conductive support 3 immersed in the coating liquid stored in the coating tank 1 is pulled up from the coating liquid, the coating liquid is supplied to the coating tank 1 so that the coating liquid overflows from the upper opening 7. be able to. Accordingly, even when the conductive support 3 is pulled up, the flow of the coating liquid in the coating tank can be set in the direction from the bottom 2 toward the upper opening 7, and the turbulent flow of the coating liquid occurs in the coating tank. This can be suppressed.
さらに、近年の電子写真感光体を長寿命化する場合、特に感光体最表面層である電荷輸送層やオーバーコート層中にアルミナやシリカなどの無機顔料やフッ素系樹脂微粒子などを耐摩耗性向上のために添加されることが多く、このようなフィラーを添加した電荷輸送層用塗布液やオーバーコート層用塗布液を形成する場合でも、本実施形態の塗布装置を用いると塗布欠陥のない塗布膜を形成した電子写真感光体を得ることができる。
更に、塗布槽1の内部に設けた整流溝9に沿って、塗布槽上端開口部の円周上に等間隔で流出溝8を設けると均等に塗布液が流れることから、流出溝8を設けることは、塗布液の液面の乱れや不均一な流れが発生しないことも均一な塗布膜形成に効果的であると考えられる。
Furthermore, when extending the life of electrophotographic photoreceptors in recent years, wear resistance is improved especially for inorganic pigments such as alumina and silica and fluororesin fine particles in the charge transport layer and overcoat layer, which are the outermost surface layers of the photoreceptor. Even in the case of forming a charge transport layer coating solution or an overcoat layer coating solution to which such a filler is added, coating with no coating defects can be achieved by using the coating apparatus of this embodiment. An electrophotographic photoreceptor having a film formed can be obtained.
Furthermore, if the outflow groove 8 is provided at equal intervals along the circumference of the upper end opening of the application tank along the rectifying groove 9 provided in the inside of the application tank 1, the outflow groove 8 is provided because the application liquid flows evenly. This is considered to be effective in forming a uniform coating film because the liquid level of the coating liquid is not disturbed and non-uniform flow does not occur.
電子写真感光体の構成
本実施形態は、本実施形態の塗布装置を用いて製造した電子写真感光体も提供する。
図16は、本実施形態の電子写真感光体の概略平面図であり、図17は、図16の点線F−Fにおける電子写真感光体の概略断面図である。また、図18は、図17の点線で囲んだ範囲Gにおける電子写真感光体の拡大断面図である。また、図19、図20は、本実施形態の電子写真感光体の概略断面図であり、図18に対応する。
電子写真感光体30は、導電性支持体3と、導電性支持体3の表面上に感光層24を有する。また、電子写真感光体30は、導電性支持体3と感光層24との間に下引き層22を備えてもよく、感光層24の上にオーバーコート層29を備えてもよい。
Configuration of Electrophotographic Photoreceptor This embodiment also provides an electrophotographic photoreceptor produced using the coating apparatus of this embodiment.
FIG. 16 is a schematic plan view of the electrophotographic photosensitive member of this embodiment, and FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of the electrophotographic photosensitive member taken along a dotted line FF in FIG. FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of the electrophotographic photosensitive member in a range G surrounded by a dotted line in FIG. 19 and 20 are schematic cross-sectional views of the electrophotographic photosensitive member of this embodiment, and correspond to FIG.
The electrophotographic photoreceptor 30 has a conductive support 3 and a photosensitive layer 24 on the surface of the conductive support 3. In addition, the electrophotographic photoreceptor 30 may include an undercoat layer 22 between the conductive support 3 and the photosensitive layer 24, and may include an overcoat layer 29 on the photosensitive layer 24.
1.導電性支持体
導電性支持体3は、電子写真感光体30の電極としての役割を果たすとともに、他の各層の支持部材としても機能する。
導電性支持体3の構成材料は、当該分野で用いられる材料であれば特に限定されない。
具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属および合金材料:ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリスチレン、セルロース、ポリ乳酸などの高分子材料、硬質紙、ガラスなどからなる基体表面に金属箔をラミネートしたもの、金属材料または合金材料を蒸着したもの、導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウム、カーボンブラックなどの導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したものなどが挙げられる。
1. Conductive Support The conductive support 3 serves as an electrode for the electrophotographic photoreceptor 30 and also functions as a support member for other layers.
The constituent material of the conductive support 3 is not particularly limited as long as it is a material used in this field.
Specifically, metals and alloy materials such as aluminum, aluminum alloy, copper, brass, zinc, nickel, stainless steel, chromium, molybdenum, vanadium, indium, titanium, gold, platinum: polyethylene terephthalate, polyamide, polyester, polyoxy Polymer material such as methylene, polystyrene, cellulose, polylactic acid, hard paper, glass substrate laminated with metal foil, metal material or alloy material deposited, conductive polymer, tin oxide, oxidation Examples thereof include those obtained by depositing or applying a layer of a conductive compound such as indium or carbon black.
導電性支持体3の形状としては、一般的にシート状、円筒状、円柱状、無端ベルト(シームレスベルト)状などが挙げられるが、同時に複数製造できるなどコスト的に有利で、導電性支持体3上に下引き層22、感光層24、オーバーコート層29などを形成するための塗布液で満たした塗布槽1中に浸漬する方法を採用する場合は、取扱いが比較的容易な円筒状の導電性支持体3が好ましい。 Examples of the shape of the conductive support 3 generally include a sheet shape, a cylindrical shape, a columnar shape, and an endless belt (seamless belt) shape. When the method of immersing in the coating tank 1 filled with the coating solution for forming the undercoat layer 22, the photosensitive layer 24, the overcoat layer 29, etc. on the cylinder 3, the cylindrical shape is relatively easy to handle. Conductive support 3 is preferred.
導電性支持体3の表面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、陽極酸化被膜処理、薬品、熱水などによる表面処理、着色処理、表面を粗面化するなどの乱反射処理が施されていてもよい。
乱反射処理は、レーザーを露光光源として用いる電子写真プロセスにおいて、本実施形態の電子写真感光体30を用いる場合に特に有効である。
すなわち、レーザーを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、レーザー光の波長が揃っているので、電子写真感光体30の表面で反射されたレーザー光と電子写真感光体30の内部で反射されたレーザー光とが干渉を起こし、この干渉による干渉縞が画像に現れて画像欠陥を生じることがある。そこで、導電性支持体3の表面に乱反射処理を施すことにより、波長の揃ったレーザー光の干渉による画像欠陥を防止することができる。
If necessary, the surface of the conductive support 3 is irregularly reflected within a range that does not affect the image quality, such as anodic oxide coating, chemical treatment, surface treatment with hot water, coloring treatment, or roughening the surface. Processing may be performed.
The irregular reflection treatment is particularly effective when the electrophotographic photosensitive member 30 of the present embodiment is used in an electrophotographic process using a laser as an exposure light source.
That is, in the electrophotographic process using a laser as an exposure light source, the wavelengths of the laser light are uniform, so that the laser light reflected on the surface of the electrophotographic photosensitive member 30 and the laser light reflected inside the electrophotographic photosensitive member 30. Cause interference, and interference fringes due to this interference may appear in the image and cause image defects. Therefore, by performing irregular reflection processing on the surface of the conductive support 3, image defects due to interference of laser light having a uniform wavelength can be prevented.
2.下引き層
下引き層22の1例として後述のものを用いることができるが、この下引き層22に限定するものではなく、下引き層22を形成せずに導電性支持体3上に電荷発生層26、電荷輸送層27などの感光層24を設けてもよい。例えば、図17〜20のように下引き層22を導電性支持体3と感光層24との間に設けることができる。
2. Undercoat layer The following can be used as an example of the undercoat layer 22, but is not limited to the undercoat layer 22, and the charge is formed on the conductive support 3 without forming the undercoat layer 22. Photosensitive layers 24 such as the generation layer 26 and the charge transport layer 27 may be provided. For example, the undercoat layer 22 can be provided between the conductive support 3 and the photosensitive layer 24 as shown in FIGS.
下引き層22は、導電性支持体3から感光層24(単層型感光層または積層型感光層)への電荷の注入を防止する(ホール注入に対して障壁となる)機能を有する。
すなわち、下引き層22により単層型感光層または積層型感光層の帯電性の低下が抑制され、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少が抑えられ、かぶりなどの画像欠陥の発生が防止される。
特に、反転現像プロセスによる画像形成の際に、白地部分にトナーからなる微小な黒点が形成される黒ポチと呼ばれる画像かぶりが発生するのが防止される。
The undercoat layer 22 has a function of preventing charge injection from the conductive support 3 to the photosensitive layer 24 (single-layer type photosensitive layer or laminated type photosensitive layer) (which serves as a barrier against hole injection).
That is, the undercoat layer 22 suppresses a decrease in chargeability of the single layer type photosensitive layer or the multilayer type photosensitive layer, suppresses a decrease in surface charge other than a portion to be erased by exposure, and causes image defects such as fogging. Is prevented.
In particular, during image formation by the reversal development process, it is possible to prevent the occurrence of image fogging called black spots in which minute black dots made of toner are formed on a white background portion.
また、導電性支持体3の表面を被覆する下引き層22は、導電性支持体3の表面の欠陥である凹凸の度合を軽減して表面を均一化し、単層型感光層または積層型感光層の成膜性を高め、導電性支持体3と単層型感光層または積層型感光層との密着性(接着性)を向上させることができる。
上記の下引き層22が形成された電子写真感光体30は、導電性支持体3と感光層24との間において、所定の電気的特性を保ちながら、導電性支持体3の欠陥に由来する画像欠陥を防止することができる。
In addition, the undercoat layer 22 covering the surface of the conductive support 3 reduces the degree of unevenness, which is a defect on the surface of the conductive support 3, and makes the surface uniform. The film formability of the layer can be improved, and the adhesion (adhesiveness) between the conductive support 3 and the single-layer type photosensitive layer or the multilayer type photosensitive layer can be improved.
The electrophotographic photosensitive member 30 on which the undercoat layer 22 is formed originates from defects in the conductive support 3 while maintaining predetermined electrical characteristics between the conductive support 3 and the photosensitive layer 24. Image defects can be prevented.
特に下引き層22が形成された電子写真感光体30において、電荷発生物質として、長波長に対して光感度である有機材料、例えばフタロシアニン顔料を用いて電子写真感光体30を製造し、この電子写真感光体30を、反転現像方法を利用する画像形成装置に搭載することにより、微小領域での表面電荷の減少や消失による反転現像特有の白地に微小な黒点(黒ポチ)のない優れた画像特性を発揮することができる。 In particular, in the electrophotographic photoreceptor 30 in which the undercoat layer 22 is formed, the electrophotographic photoreceptor 30 is manufactured using an organic material having photosensitivity with respect to a long wavelength, such as a phthalocyanine pigment, as the charge generation material. By mounting the photographic photosensitive member 30 on an image forming apparatus using a reversal development method, an excellent image having no small black spots (black spots) on a white background peculiar to reversal development due to reduction or disappearance of surface charge in a minute region. The characteristic can be exhibited.
一般的に電子写真感光体30は、導電性支持体3と、該導電性支持体3上に形成された下引き層22と、該下引き層22上に形成された感光層24とを備えた電子写真感光体30において、下引き層22の膜厚が0.05〜10μm程度であることが好ましい。
下引き層22の膜厚を薄くすると電子写真感光体30の環境変動に伴う電気的特性の変動は少なく安定した特性を示すが、導電性支持体3と感光層24との接着性が低下し、導電性支持体3の欠陥に起因する画像欠陥が発生する場合がある。
In general, the electrophotographic photoreceptor 30 includes a conductive support 3, an undercoat layer 22 formed on the conductive support 3, and a photosensitive layer 24 formed on the undercoat layer 22. In the electrophotographic photoreceptor 30, the thickness of the undercoat layer 22 is preferably about 0.05 to 10 μm.
When the thickness of the undercoat layer 22 is reduced, the electrical characteristics associated with the environmental variation of the electrophotographic photosensitive member 30 are less changed and show stable characteristics, but the adhesion between the conductive support 3 and the photosensitive layer 24 is reduced. In some cases, an image defect due to the defect of the conductive support 3 may occur.
一方、下引き層22の膜厚を厚くすると感度低下を招き、環境変動に対する安定性特性が悪化するという問題があり、画像欠陥の低減と電気的特性の安定性向上を両立させるための実用的な膜厚が制限される要因となっている。
しかしながら、感光体特性、特に感度や残留電位の変動を抑制することができ、画像カブリの発生を防止するなどのために種々の検討がなされてきたが、下引き層22が金属酸化物微粒子、特に酸化チタン微粒子や酸化亜鉛微粒子などを含有することにより、下引き層22の電気的特性を改善し、塗布膜が平坦に形成できれば下引き層22の抵抗値を均一に保つことができ、長期間、各環境下でも優れた画質を安定して発揮できる電子写真感光体30および画像形成装置が得られることから下引き層22に金属酸化物粒子を分散させたものが多く開発されてきた。
On the other hand, when the thickness of the undercoat layer 22 is increased, there is a problem that sensitivity is lowered and stability characteristics against environmental fluctuations are deteriorated, which is practical for achieving both reduction of image defects and improvement of stability of electrical characteristics. This is a factor that limits the thickness of the film.
However, various studies have been made for suppressing fluctuations in photoreceptor characteristics, particularly sensitivity and residual potential, and preventing the occurrence of image fogging. However, the undercoat layer 22 is composed of metal oxide fine particles, In particular, by containing titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles, the electrical characteristics of the undercoat layer 22 can be improved, and if the coating film can be formed flat, the resistance value of the undercoat layer 22 can be kept uniform. Since the electrophotographic photosensitive member 30 and the image forming apparatus that can stably exhibit excellent image quality under the respective periods and in various environments can be obtained, many products in which metal oxide particles are dispersed in the undercoat layer 22 have been developed.
下引き層22は、金属化合物微粒子とバインダー樹脂を主成分とすることができ、下引き層用塗布液は、有機溶剤にバインダー樹脂と金属化合物微粒子とを分散機により分散させることにより調製することができる。また、下引き層22は、例えば、導電性支持体3の表面上に下引き層用塗布液を浸漬塗布することにより形成することができる。 The undercoat layer 22 can contain metal compound fine particles and a binder resin as main components, and the undercoat layer coating solution is prepared by dispersing the binder resin and metal compound fine particles in an organic solvent using a disperser. Can do. The undercoat layer 22 can be formed, for example, by dip-coating an undercoat layer coating solution on the surface of the conductive support 3.
[分散機]
まず、下引き層用塗布液を調製するために用いる分散機について説明する。この分散機は、感光層用塗布液、電荷発生層用塗布液、電荷輸送層用塗布液の調製するためにも用いることができる。
下引き層用塗布液の分散方法としては、分散メディアを使用しない超音波分散機や分散メディアを用いるボールミル、ビーズミル、ペイントコンディショナーなどの分散機を用いることができるが、有機溶剤に溶解させたバインダー樹脂溶液中に無機化合物を投入し、分散メディアを通じて分散機から与えられた強力な力で無機化合物を分散させることができるような分散メディアを用いる分散機が好ましい。
[Distributor]
First, the disperser used for preparing the undercoat layer coating solution will be described. This disperser can also be used for preparing a photosensitive layer coating solution, a charge generation layer coating solution, and a charge transport layer coating solution.
As a method for dispersing the coating solution for the undercoat layer, an ultrasonic disperser that does not use a dispersion medium or a disperser such as a ball mill, a bead mill, or a paint conditioner that uses a dispersion medium can be used. A binder dissolved in an organic solvent can be used. A disperser using a dispersion medium in which an inorganic compound is charged into the resin solution and the inorganic compound can be dispersed with a strong force applied from the disperser through the dispersion medium is preferable.
分散メディアの材質としては、ガラス、ジルコン、アルミナ、チタン好ましくは耐磨耗性が高いジルコニア、チタニアを用いることが好ましい。
分散メディアの形状は、0.3mmから数mm程度のビーズ状、数cm程度のボール状など何れの形状および大きさを用いてもよい。
分散メディアの材質がガラスを使用した場合には、分散液の粘度が上昇し保存安定性が悪くなることから、好ましくない。
As the material of the dispersion medium, it is preferable to use glass, zircon, alumina, titanium, preferably zirconia or titania having high wear resistance.
The shape of the dispersion medium may be any shape and size such as a bead shape of about 0.3 mm to several mm and a ball shape of about several cm.
When glass is used as the material of the dispersion medium, it is not preferable because the viscosity of the dispersion increases and storage stability deteriorates.
[金属化合物微粒子]
下引き層22に分散された金属化合物微粒子は、電子写真感光体30としたときの下引層22の体積抵抗値を調節し、導電性支持体3から感光層24へのキャリアの注入を防止すると共に、各種環境下での電子写真感光体30の電気特性を維持する機能を有する。
下引き層22に分散された金属化合物微粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化ケイ素、酸化インジウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウムなどが挙げられ、これらの中でも酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウムが好ましく、酸化チタンおよび酸化亜鉛が特に好ましい。
[Metal compound fine particles]
The metal compound fine particles dispersed in the undercoat layer 22 adjust the volume resistance value of the undercoat layer 22 when the electrophotographic photosensitive member 30 is formed, thereby preventing carrier injection from the conductive support 3 to the photosensitive layer 24. In addition, it has a function of maintaining the electrical characteristics of the electrophotographic photosensitive member 30 under various environments.
Examples of the metal compound fine particles dispersed in the undercoat layer 22 include titanium oxide, aluminum oxide, tin oxide, zinc oxide, antimony oxide, silicon oxide, indium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, and barium sulfate. Among these, titanium oxide, zinc oxide, and aluminum oxide are preferable, and titanium oxide and zinc oxide are particularly preferable.
金属化合物微粒子が酸化チタンまたは酸化亜鉛の微粒子である場合、下引き層22を形成するための塗布液を調製するときに用いる分散機から与えられた強力な力が酸化チタンまたは酸化亜鉛の微粒子を分散するエネルギーとしてだけでなく、分散メディア自身や分散メディアを収容するシリンダー内壁および分散メディアを攪拌する回転ディスクなどを磨耗するエネルギーとしても使用され、これらの材料が削れて分散塗布液に混入し、分散塗布液の分散性や保存安定性、感光体の下引き層22を形成する際に塗布性や下引き層22の膜質に何らかの影響を与えているものと考えられる。 When the metal compound fine particles are titanium oxide or zinc oxide fine particles, the powerful force applied from the disperser used when preparing the coating liquid for forming the undercoat layer 22 is reduced by the titanium oxide or zinc oxide fine particles. It is used not only as energy to disperse, but also as energy to wear the dispersion medium itself, the cylinder inner wall that contains the dispersion medium, and the rotating disk that stirs the dispersion medium, and these materials are scraped and mixed into the dispersion coating liquid. This is considered to have some influence on the dispersibility and storage stability of the dispersion coating solution and on the coating property and the film quality of the undercoat layer 22 when forming the undercoat layer 22 of the photoreceptor.
金属化合物微粒子に用いる酸化チタンの結晶型は、ルチル型、アナタース型やアモルファスの何れであってもよく、その形状は一般的には、粒状のものが用いられるが、針状もしくは樹枝状のものが好ましい。
ここで、用語「針状」とは、棒状、柱状や紡錘状などを含む細長い形状であればよく、必ずしも極端に細長いものでなくてもよく、先端が鋭くとがっている必要もない。
また、同様に、用語「樹枝状」とは、棒状、柱状や紡錘状などを含む細長い形状、すなわち、上記の針状の形状が枝分かれしているものを、樹枝状と呼ぶ。
The crystal form of titanium oxide used for the metal compound fine particles may be any of rutile, anatase, and amorphous, and the shape thereof is generally granular, but is needle-like or dendritic. Is preferred.
Here, the term “needle shape” may be an elongated shape including a rod shape, a columnar shape, a spindle shape, etc., and does not necessarily have to be extremely elongated and does not necessarily have a sharp tip.
Similarly, the term “dendritic shape” refers to an elongated shape including a rod shape, a columnar shape, a spindle shape, or the like, that is, a shape in which the above needle shape is branched, called a dendritic shape.
針状もしくは樹枝状の酸化チタン微粒子の粒径は、好ましくは長軸長aが100μm以下、短軸長bが1μm以下であるが、より好ましくは長軸長aが10μm以下、短軸長bが0.5μm以下であり、針状とは長軸長aと短軸長bとの比a/bであるアスペクト比が1.5以上の形状を指す。
これら針状もしくは樹枝状の軸長がこの範囲より大きければ、分散安定性のある下引層用塗布液が得られにくい。
さらに、微粒子のアスペクト比は好ましくは1.5以上300以下の範囲であり、より好ましくは2以上10以下の範囲である。
粒径およびアスペクト比を測定する方法としては、重量沈降法や光透過式粒度分布測定法などの方法でも測定可能であるが、針状もしくは樹枝状のものは、直接電子顕微鏡で測定する方が好ましい。
The particle diameter of the acicular or dendritic titanium oxide fine particles is preferably such that the major axis length a is 100 μm or less and the minor axis length b is 1 μm or less, more preferably the major axis length a is 10 μm or less. Is 0.5 μm or less, and the needle shape refers to a shape having an aspect ratio of 1.5 or more, which is a ratio a / b of the major axis length a to the minor axis length b.
If the axial length of these needles or dendrites is larger than this range, it is difficult to obtain an undercoat layer coating solution having dispersion stability.
Furthermore, the aspect ratio of the fine particles is preferably in the range of 1.5 to 300, more preferably in the range of 2 to 10.
As a method of measuring the particle size and aspect ratio, it is possible to measure by a method such as gravimetric sedimentation method or light transmission particle size distribution measurement method, but it is better to measure needle-like or dendritic ones directly with an electron microscope. preferable.
酸化チタン微粒子および酸化亜鉛微粒子の粉体の体積抵抗値は、105〜1010Ωcmが好ましい。
粉体の体積抵抗値が105Ωcmより小さくなると、下引き層22としての抵抗値が低下し電荷ブロッキング層として機能しなくなる。例えば、アンチモンをドープした酸化錫導電層などの導電処理を施した金属化合物微粒子の場合には、100Ωcmないし101Ωcmと、非常に粉体の体積抵抗値が低くなり、これを用いた下引き層22は電荷ブロッキング層として機能せず、感光体特性としての帯電性が悪化することで、画像にカブリや黒点(黒ポチ)が発生するために使用することはできない。
また、粉体の体積抵抗値が1010Ωcm以上に高くなってバインダー樹脂自身の体積抵抗値と同等あるいはそれ以上になると、下引き層としての抵抗値が高過ぎて、光照射時に生成したキャリアの輸送が抑制阻止され、残留電位が上昇し光感度が低下するので好ましくない。
The volume resistance of the powder of titanium oxide fine particles and zinc oxide fine particles is preferably 10 5 to 10 10 Ωcm.
When the volume resistance value of the powder is smaller than 10 5 Ωcm, the resistance value as the undercoat layer 22 is lowered and does not function as a charge blocking layer. For example, in the case of metal compound fine particles subjected to a conductive treatment such as a tin oxide conductive layer doped with antimony, the volume resistance value of the powder is very low, 10 0 Ωcm to 10 1 Ωcm, and this was used. The undercoat layer 22 does not function as a charge blocking layer and cannot be used because fogging and black spots (black spots) are generated in the image due to deterioration in chargeability as a photoreceptor characteristic.
Further, when the volume resistivity of the powder is increased to 10 10 Ωcm or more and becomes equal to or more than the volume resistivity of the binder resin itself, the resistance value as the undercoat layer is too high, and the carrier generated during light irradiation This is not preferable because the transport of light is inhibited and inhibited, and the residual potential increases and the photosensitivity decreases.
酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子の粉体の体積抵抗値を上述の範囲に維持する限り、微粒子の表面は、アルミナなどの無機化合物やシランカップリング剤などの有機化合物で被覆させたものを用いることができる。使用する金属化合物微粒子が表面未処理の酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子を用いると、微粒子であるために十分に分散された下引き層用塗布液であっても長期間の使用や塗布液の保管時に酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子の凝集が避けらない。そのため、下引き層22を形成する際、塗布膜の欠陥や塗布ムラが発生し画像欠陥が生じる。また、導電性支持体3からの電荷の注入が起こり易くなるために、微小領域の帯電性が低下し黒点が発生することになる。 As long as the volume resistance value of the titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles is maintained within the above range, the surface of the fine particles should be coated with an inorganic compound such as alumina or an organic compound such as a silane coupling agent. Can do. If the metal compound fine particles used are titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles whose surface has not been treated, even if the coating solution for the undercoat layer is sufficiently dispersed due to the fine particles, it can be used for a long period of time or stored for a long time. Sometimes aggregation of titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles is inevitable. Therefore, when the undercoat layer 22 is formed, a coating film defect or coating unevenness occurs, resulting in an image defect. In addition, since the injection of charges from the conductive support 3 is likely to occur, the chargeability of the minute region is lowered and black spots are generated.
そこで、酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子の表面を種々の金属化合物やその混合物などで被覆させることにより微粒子の凝集を防止し、非常に分散性や保存安定性に優れた下引き層用塗布液が得られる。
さらに導電性支持体3からの電荷の注入を抑制することができるために、黒点のない優れた画像特性を有する電子写真感光体が得られる。酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子の表面を被覆する金属化合物としては、Al2O3、ZrO2、SiO2が好ましい。また、Al2O3もしくはZrO2のように異なる金属化合物の両方やAl(OH)3など複数の異なる材料で表面処理を施すと、さらに優れた画像特性が得られることから、より好ましい効果が発現される。
Therefore, the surface of the titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles is coated with various metal compounds or mixtures thereof to prevent the fine particles from agglomerating, and a coating solution for the undercoat layer having excellent dispersibility and storage stability is obtained. can get.
Furthermore, since the injection of charges from the conductive support 3 can be suppressed, an electrophotographic photosensitive member having excellent image characteristics free from black spots can be obtained. Al 2 O 3 , ZrO 2 , and SiO 2 are preferable as the metal compound that covers the surface of the titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles. In addition, when surface treatment is performed with both different metal compounds such as Al 2 O 3 or ZrO 2 and a plurality of different materials such as Al (OH) 3 , more excellent image characteristics can be obtained, so that a more preferable effect can be obtained. Expressed.
また、Fe2O3などの磁性を持つ金属化合物で酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子の表面に被覆を施した場合には、感光層中に含有するフタロシアニン顔料と化学的に相互作用が起こり、感光体特性、特に感度低下や帯電性の低下が生じるために好ましくない。
酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子の表面を被覆する金属化合物として用いられるAl2O3、ZrO2、SiO2やAl(OH)3などの表面処理量としては、酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子に対して0.1重量%から20重量%が好ましい。0.1重量%より少ない処理量であれば、酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子の表面を十分に被覆することができないために表面処理の効果が発現しにくくなる。20重量%を超える処理量であれば表面処理としては十分に施されているために、特性としては変わらなくなりそれ以上ではコストがかかるため好ましくない。
In addition, when the surface of titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles is coated with a metal compound having magnetism such as Fe 2 O 3 , a chemical interaction occurs with the phthalocyanine pigment contained in the photosensitive layer, and the photosensitive layer is exposed to light. It is not preferable because the body characteristics, particularly the sensitivity and chargeability, are reduced.
The surface treatment amount of Al 2 O 3 , ZrO 2 , SiO 2 or Al (OH) 3 used as a metal compound for coating the surface of titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles is as compared with titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles. 0.1 to 20% by weight is preferred. If the treatment amount is less than 0.1% by weight, the surface of the titanium oxide fine particles or the zinc oxide fine particles cannot be sufficiently covered, so that the effect of the surface treatment is hardly exhibited. If the treatment amount exceeds 20% by weight, it is sufficiently applied as the surface treatment, and the characteristics are not changed.
また、下引き層22に分散される酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子の表面は、有機化合物で被覆することができ、一般的なカップリング剤を用いることができる。
カップリング剤の種類としては、アルコキシシラン化合物などのシランカップリング剤、ハロゲン、窒素、硫黄のような原子が珪素と結合したシリル化剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤などが挙げられる。
例えば、シランカップリング剤としては、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、3−(1−アミノプロポキシ)−3,3−ジメチル−1−プロペニルトリメトキシシラン、(3−アクリロキシプロピル)トリメトキシシラン、(3−アクリロキシプロピル)メチルジメトキシシラン、(3−アクリロキシプロピル)ジメチルメトキシシラン、N−3−(アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン化合物、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン等のクロロシラン類、ヘキサメチルジシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン等のシラザン類、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、ビス(ジオクチルパイロホフェート)等のチタネート系カップリング剤、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリング剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、これらカップリング剤によって酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子に表面処理を施したり、これらカップリング剤を分散剤として使用する場合に、1種または2種以上のカップリン剤を併用して用いてもよい。
The surface of the titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles dispersed in the undercoat layer 22 can be coated with an organic compound, and a general coupling agent can be used.
Examples of the coupling agent include silane coupling agents such as alkoxysilane compounds, silylating agents in which atoms such as halogen, nitrogen and sulfur are bonded to silicon, titanate coupling agents, aluminum coupling agents, and the like. It is done.
For example, as a silane coupling agent, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, diethyldimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) Aminopropylmethyldimethoxysilane, allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, 3- (1-aminopropoxy) -3,3-dimethyl-1-propenyltrimethoxysilane, (3-acryloxypropyl) trimethoxysilane, ( Al, such as 3-acryloxypropyl) methyldimethoxysilane, (3-acryloxypropyl) dimethylmethoxysilane, N-3- (acryloxy-2-hydroxypropyl) -3-aminopropyltriethoxysilane Xysilane compounds, chlorosilanes such as methyltrichlorosilane, methyldichlorosilane, dimethyldichlorosilane, phenyltrichlorosilane, silazanes such as hexamethyldisilazane, octamethylcyclotetrasilazane, isopropyltriisostearoyl titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) ) And other titanate coupling agents, and aluminum coupling agents such as acetoalkoxyaluminum diisopropylate, but are not limited thereto.
In addition, when titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles are subjected to surface treatment with these coupling agents, or when these coupling agents are used as dispersants, one or more coupling agents are used in combination. Also good.
酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子に表面処理を施す方法としては、前処理法とインテグラルブレンド法に大別され、さらに前処理法としては湿式法と乾式法に分けられるが、電子写真感光体の電気的特性や画像欠陥が発生しない範囲内で何れの方法を用いて表面処理を施してもよい。
また、金属酸化物微粒子は、その表面が未処理のものやAl2O3、ZrO2、SiO2など、もしくはその混合物やAl(OH)3などの金属化合物で被覆させた後、前述のカップリング剤で表面処理を施すなど、粉体の体積抵抗値を前述の範囲に維持する限り、金属化合物と有機化合物による表面処理を併用しても良い。
The surface treatment of titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles is roughly classified into a pretreatment method and an integral blend method, and the pretreatment methods are further classified into a wet method and a dry method. The surface treatment may be performed using any method within a range in which electrical characteristics and image defects do not occur.
Further, the metal oxide fine particles are coated on the surface with an untreated surface, Al 2 O 3 , ZrO 2 , SiO 2 or the like, or a mixture thereof or a metal compound such as Al (OH) 3, and then the above-mentioned cup. Surface treatment with a metal compound and an organic compound may be used in combination as long as the volume resistance value of the powder is maintained in the above-mentioned range, such as surface treatment with a ring agent.
金属化合物微粒子の下引き層中の含有率は、10〜99重量%、好ましくは30〜99重量%、さらに好ましくは35〜95重量%の範囲である。
金属化合物微粒子が10重量%未満の場合、感度が低下し、下引き層中に電荷が蓄積され残留電位が増大し、特に低温低湿下での繰り返し特性において顕著になることがある。
一方、金属化合物微粒子が99重量%を超える場合、下引き層用塗布液の保存安定性が悪くなり、金属化合物微粒子の沈降が起こり易くなり、塗布装置20の配管内部や塗布槽1、オーバーフロー槽10など送液ポンプ17を介して供給、循環させる循環式の電子写真感光体製造装置で長期間使用することで金属酸化物微粒子の凝集や沈降が発生しやすく、凝集物などによる塗布欠陥となることから好ましくない。
The content of the metal compound fine particles in the undercoat layer is in the range of 10 to 99% by weight, preferably 30 to 99% by weight, and more preferably 35 to 95% by weight.
When the metal compound fine particle is less than 10% by weight, the sensitivity is lowered, the electric charge is accumulated in the undercoat layer, the residual potential is increased, and the repetitive characteristics under low temperature and low humidity may be remarkable.
On the other hand, when the metal compound fine particle exceeds 99% by weight, the storage stability of the coating solution for the undercoat layer is deteriorated and the metal compound fine particle is liable to settle, and the inside of the pipe of the coating apparatus 20, the coating tank 1, and the overflow tank. When used for a long time in a circulation type electrophotographic photoreceptor manufacturing apparatus that is supplied and circulated through a liquid feed pump 17 such as 10, the metal oxide fine particles are likely to be aggregated and settled, resulting in coating defects due to aggregates and the like. That is not preferable.
[バインダー樹脂]
このような金属酸化物粒子を均一に分散、保持するために含有されるバインダー樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材料やこれらの繰り返し単位のうち二つ以上を含む共重合体樹脂、更には、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース等が知られている。これらの中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂、ブチラール樹脂、酢酸ビニル樹脂が好ましく、ポリアミド樹脂が特に好ましい。
[Binder resin]
Examples of the binder resin contained in order to uniformly disperse and hold such metal oxide particles include polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyurethane resin, epoxy resin, and polyester. Resin, melamine resin, silicon resin, butyral resin, polyamide resin and other resin materials, copolymer resins containing two or more of these repeating units, and casein, gelatin, polyvinyl alcohol, ethyl cellulose, etc. are known Yes. Among these, alcohol-soluble polyamide resins, butyral resins, and vinyl acetate resins are preferable, and polyamide resins are particularly preferable.
これは、バインダー樹脂の特性として、下引き層22の上に感光層24を形成する際に用いられる溶剤に対して溶解や膨潤などが起こらないことや、導電性支持体3との接着性に優れ、可撓性を有すること、さらに下引き層22中に含有される金属化合物微粒子との親和性がよく、金属化合物微粒子の分散性および分散液の保存安定性に優れていることなどの特性が必要とされるからである。 This is because the binder resin does not dissolve or swell in the solvent used when forming the photosensitive layer 24 on the undercoat layer 22, or adheres to the conductive support 3. Properties such as excellent and flexible, good affinity with the metal compound fine particles contained in the undercoat layer 22, and excellent dispersibility of the metal compound fine particles and storage stability of the dispersion Because is required.
ポリアミド樹脂の中でも、アルコール可溶性ナイロン樹脂が好ましい。具体的には、6−ナイロン、66−ナイロン、610−ナイロン、11−ナイロン、12−ナイロン等を共重合させた、いわゆる共重合ナイロンや、N−アルコキシメチル変性ナイロン、N−アルコキシエチル変性ナイロンのような、ナイロンを化学的に変性させたタイプが挙げられる。
また、天然物由来の脂肪酸であるジカルボン酸やその誘導体、ピペラジンやイソホロンジアミンなどの環状構造を有するジアミン化合物を含有する有機溶剤に可溶なポリアミド樹脂を用いることが特に好ましい。
Among polyamide resins, alcohol-soluble nylon resins are preferable. Specifically, 6-nylon, 66-nylon, 610-nylon, 11-nylon, 12-nylon and the like are copolymerized nylon, N-alkoxymethyl modified nylon, N-alkoxyethyl modified nylon. The type which chemically modified | denatured nylon is mentioned.
Further, it is particularly preferable to use a polyamide resin that is soluble in an organic solvent containing a dicarboxylic acid that is a natural product-derived fatty acid or a derivative thereof, or a diamine compound having a cyclic structure such as piperazine or isophoronediamine.
バインダー樹脂の下引き層22中の含有率は、1〜90重量%、好ましくは1〜70重量%、さらに好ましくは5〜65重量%の範囲である。
バインダー樹脂が1重量%未満の場合、下引き層用塗布液の保存安定性が悪くなるため好ましくない。
一方、バインダー樹脂が90重量%を超える場合、金属化合物微粒子の含有量が少なくなることでその効果が低下し、電気的特性及び画像特性が悪化するばかりか、繰り返し安定性、環境特性も悪化するため好ましくない。
The content of the binder resin in the undercoat layer 22 is in the range of 1 to 90% by weight, preferably 1 to 70% by weight, and more preferably 5 to 65% by weight.
When the binder resin is less than 1% by weight, the storage stability of the coating solution for the undercoat layer is deteriorated, which is not preferable.
On the other hand, when the binder resin exceeds 90% by weight, the effect of the metal compound fine particles is reduced, so that the effect is lowered, and the electrical characteristics and image characteristics are deteriorated, and the repeated stability and environmental characteristics are also deteriorated. Therefore, it is not preferable.
[有機溶剤]
下引き層用塗布液で用いられるバインダー樹脂を溶解させる有機溶剤としては一般的な有機溶剤を使用することができるが、感光層用塗布液の溶剤に難溶であることが望ましく、バインダー樹脂としてアルコール可溶性ナイロン樹脂を用いる場合には、炭素数1〜4の低級アルコール群およびジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロプロパン、トルエン、テトラヒドロフラン、1,3-ジオキソランよりなる群から選ばれた単独系および混合系の有機溶剤などを使用することができる。
[Organic solvent]
As the organic solvent for dissolving the binder resin used in the coating solution for the undercoat layer, a general organic solvent can be used. However, it is preferable that the binder resin is hardly soluble in the solvent for the coating solution for the photosensitive layer. When an alcohol-soluble nylon resin is used, the lower alcohol group having 1 to 4 carbon atoms and the group consisting of dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloropropane, toluene, tetrahydrofuran, and 1,3-dioxolane are used. Selected single and mixed organic solvents can be used.
しかしながら、ハロゲン系溶剤は近年の環境問題や安全性の問題からその使用が削減もしくは禁止の方向にあることから好ましくない。
より詳細には、下引き層用塗布液の溶媒が、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコールおよびt−ブチルアルコールよりなる群から選ばれた低級アルコールが好ましく、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソランなど他の有機溶剤との混合溶剤が更に好ましい。
However, halogen-based solvents are not preferable because their use is in the direction of reduction or prohibition due to recent environmental problems and safety problems.
More specifically, the lower alcohol selected from the group consisting of methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and t-butyl alcohol is used as the solvent for the coating solution for the undercoat layer. A mixed solvent with other organic solvents such as tetrahydrofuran and 1,3-dioxolane is more preferable.
3.感光層
下引き層22の上に形成される感光層24の構造としては、電荷発生層26と電荷輸送層27との二層から成る機能分離型(積層型)感光層、および、これらが分離されずに単一層で形成される単層型感光層があるが、いずれを用いてもよい。
3. Photosensitive layer The photosensitive layer 24 formed on the undercoat layer 22 has a function-separated type (laminated type) photosensitive layer composed of two layers of a charge generation layer 26 and a charge transport layer 27, and these are separated. Although there is a single-layer type photosensitive layer formed without a single layer, any of them may be used.
図18は、感光層24が、電荷発生層26と電荷輸送層27とがこの順で、下引き層22上に積層された積層型感光層(「機能分離型感光層」ともいう)である積層型感光体の要部の構成を示す模式断面図である。
図19は、感光層24が、一層からなる単層型感光層であり、下引き層22上に積層された単層型感光体の要部の構成を示す模式断面図である。
図18の積層型感光層は、電荷発生層26と電荷輸送層27とが逆順であってもよいが、図18の順に形成された積層型感光層のほうが好ましい。
図18の積層型感光体30は、導電性支持体3の表面に、下引き層22と、電荷発生物質およびバインダー樹脂を含有する電荷発生層26と電荷輸送物質およびバインダー樹脂を含有する電荷輸送層27とがこの順で積層された積層型感光層24がこの順で形成されている。
図19の単層型感光体30は、導電性支持体3の表面に、下引き層22と、電荷発生物質と電荷輸送物質とバインダー樹脂とを含有する単層型感光層24がこの順で形成されている。
In FIG. 18, the photosensitive layer 24 is a stacked photosensitive layer (also referred to as a “function-separated photosensitive layer”) in which the charge generation layer 26 and the charge transport layer 27 are stacked in this order on the undercoat layer 22. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of a multilayer photoreceptor.
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a main part of a single-layer type photosensitive member in which the photosensitive layer 24 is a single-layer type photosensitive layer composed of one layer and is laminated on the undercoat layer 22.
In the stacked photosensitive layer of FIG. 18, the charge generation layer 26 and the charge transport layer 27 may be reversed, but the stacked photosensitive layer formed in the order of FIG. 18 is more preferable.
18 is formed on the surface of the conductive support 3 with an undercoat layer 22, a charge generation layer 26 containing a charge generation material and a binder resin, and a charge transport containing a charge transport material and a binder resin. A laminated photosensitive layer 24 in which the layer 27 is laminated in this order is formed in this order.
The single-layer type photosensitive member 30 in FIG. 19 has an undercoat layer 22, a single-layer type photosensitive layer 24 containing a charge generating substance, a charge transporting substance, and a binder resin in this order on the surface of the conductive support 3. Is formed.
[積層型感光体の感光層]
積層型感光体30の感光層24は、電荷発生層26と電荷輸送層27とからなる。このように電荷発生機能と電荷輸送機能とを別々の層に担わせることにより、各層を構成する最適な材料を独立して選択することができる。
以下の説明では、電荷発生層26と電荷輸送層27とがこの順で積層された積層型感光体(図18)について説明するが、逆二層型の積層型感光体の場合には積層順が異なるだけで基本的に同様である。
なお、単層構造、積層構造いずれの場合も感光層は、下引き層22が導電性支持体3からのホール注入に対して障壁となり、さらに、高感度、高耐久性を有するためには積層型感光体30の感光層24および後述する単層型感光体30の感光層24は、負帯電性であるのが好ましい。
[Photosensitive layer of multilayer photoconductor]
The photosensitive layer 24 of the multilayer photoreceptor 30 includes a charge generation layer 26 and a charge transport layer 27. As described above, by assigning the charge generation function and the charge transport function to separate layers, the optimum material constituting each layer can be independently selected.
In the following description, a stacked type photoconductor (FIG. 18) in which the charge generation layer 26 and the charge transport layer 27 are stacked in this order will be described. They are basically the same except for the differences.
In either case of the single layer structure or the laminated structure, the photosensitive layer is a laminated layer in order that the undercoat layer 22 serves as a barrier against hole injection from the conductive support 3 and has high sensitivity and high durability. The photosensitive layer 24 of the type photoreceptor 30 and the photosensitive layer 24 of the single-layer type photoreceptor 30 described later are preferably negatively charged.
[電荷発生層26]
電荷発生層26は、照射された光を吸収することにより電荷を発生する電荷発生能を有する電荷発生物質を主成分とし、任意に公知の添加剤およびバインダー樹脂(結合剤)を含有する。
電荷発生物質としては、当該分野で用いられる化合物を使用できる。
具体的には、アゾ系顔料(カルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有する、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料など)、ペリレン系顔料(ペリレンイミド、ペリレン酸無水物など)、多環キノン系顔料(キナクリドン、アントラキノン、ピレンキノンなど)、フタロシアニン系顔料(金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニンなど)、インジゴ系顔料(インジゴ、チオインジゴなど)、スクアリリウム色素、アズレニウム色素、チオピリリウム色素、ピリリウム塩類、トリフェニルメタン系色素などの有機顔料または染料、さらにセレン、非晶質シリコンなどの無機材料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は1種を単独でまたは2種以上を組合せて使用することができる。
[Charge generation layer 26]
The charge generation layer 26 is mainly composed of a charge generation material having a charge generation capability of generating charges by absorbing irradiated light, and optionally contains a known additive and a binder resin (binder).
As the charge generation material, a compound used in this field can be used.
Specifically, an azo pigment (having a carbazole skeleton, a styryl stilbene skeleton, a triphenylamine skeleton, a dibenzothiophene skeleton, an oxadiazole skeleton, a fluorenone skeleton, a bis-stilbene skeleton, a distyryl oxadiazole skeleton, or a distyryl carbazole skeleton. , Monoazo pigments, bisazo pigments, trisazo pigments, etc.), perylene pigments (peryleneimide, perylene acid anhydride, etc.), polycyclic quinone pigments (quinacridone, anthraquinone, pyrenequinone, etc.), phthalocyanine pigments (metal phthalocyanine, no Metal phthalocyanine, halogenated metal-free phthalocyanine, etc.), indigo pigments (indigo, thioindigo, etc.), squarylium dyes, azurenium dyes, thiopyrylium dyes, pyrylium salts, triphenylmethane Organic pigments or dyes such as dyes, further selenium, inorganic materials such as amorphous silicon. These charge generating materials can be used alone or in combination of two or more.
レーザー光やLEDなどの光源を用いて反転現像プロセスにより画像形成を行う感光体30では、620〜800nmの長波長の範囲に感度を有することが要求される。
上記の電荷発生物質の中でも、フタロシアニン系顔料、トリスアゾ系顔料は耐久性および高感度を有することから特に好ましい。
金属フタロシアニン顔料において用いられる金属としては、酸化状態がゼロであるものおよびその塩化物、臭化物などのハロゲン化金属や酸化物などが用いられる。好ましい金属としては、Cu、Ni、Mg、Pb、V、Pd、Co、Nb、Al、Sn、Zn、Ca、In、Ga、Fe、Ge、Ti、Crなどが挙げられる。
これらのフタロシアニン顔料の製造方法は種々の手法が提案されているが、特に限定されず、顔料化された後に各種精製や結晶型を変換させる処理、例えば種々の有機溶剤中での分散処理に付してもよい。
The photoreceptor 30 that forms an image by a reversal development process using a light source such as a laser beam or an LED is required to have sensitivity in a long wavelength range of 620 to 800 nm.
Among the above charge generating materials, phthalocyanine pigments and trisazo pigments are particularly preferable because they have durability and high sensitivity.
As the metal used in the metal phthalocyanine pigment, those having an oxidation state of zero, and halides and oxides such as chlorides and bromides thereof are used. Preferred metals include Cu, Ni, Mg, Pb, V, Pd, Co, Nb, Al, Sn, Zn, Ca, In, Ga, Fe, Ge, Ti, Cr, and the like.
Various methods for producing these phthalocyanine pigments have been proposed, but are not particularly limited, and after being pigmented, various purifications and treatments for converting crystal forms, such as dispersion treatments in various organic solvents, are performed. May be.
電荷発生物質には、非晶型やα型、β型、γ型、δ型、ε型、χ型、τ型等の結晶型を有する金属を使用することができる。
電荷発生層26は、本発明の好ましい特性が損なわれない範囲内で、化学増感剤、光学増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、分散安定剤、増感剤、レベリング剤、可塑剤、無機化合物もしくは有機化合物の微粒子などから選ばれる1種または2種以上の公知の添加剤を適量含有していてもよい。これらの添加剤は、後述する電荷輸送層27に含有されてもよく、電荷発生層26および電荷輸送層27の両方に含有されてもよい。
As the charge generation material, a metal having an amorphous type or a crystal type such as α type, β type, γ type, δ type, ε type, χ type, τ type or the like can be used.
The charge generation layer 26 is a chemical sensitizer, an optical sensitizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a dispersion stabilizer, a sensitizer, a leveling agent, and a plasticizer as long as preferable characteristics of the present invention are not impaired. In addition, an appropriate amount of one or more known additives selected from fine particles of inorganic compounds or organic compounds may be contained. These additives may be contained in the charge transport layer 27 described later, or may be contained in both the charge generation layer 26 and the charge transport layer 27.
化学増感剤および光学増感剤は、感光体30の感度を向上させ、繰返し使用による残留電位の上昇および疲労などを抑え、電気的耐久性を向上させる。
化学増感剤としては、例えば無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、4−クロルナフタル酸無水物などの酸無水物;テトラシアノエチレン、テレフタルマロンジニトリルなどのシアノ化合物、4−ニトロベンズアルデヒドなどのアルデヒド類;アントラキノン、1−ニトロアントラキノンなどのアントラキノン類;2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロフルオレノンなどの多環もしくは複素環ニトロ化合物;ジフェノキノン化合物などの電子吸引性材料およびこれらの電子吸引性材料を高分子化したものなどが挙げられる。
The chemical sensitizer and the optical sensitizer improve the sensitivity of the photoreceptor 30, suppress an increase in residual potential and fatigue due to repeated use, and improve electrical durability.
Examples of chemical sensitizers include acid anhydrides such as succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, and 4-chloronaphthalic anhydride; cyano compounds such as tetracyanoethylene and terephthalmalondinitrile, 4-nitrobenzaldehyde, and the like. Aldehydes; anthraquinones such as anthraquinone and 1-nitroanthraquinone; polycyclic or heterocyclic nitro compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone and 2,4,5,7-tetranitrofluorenone; diphenoquinone compounds Examples thereof include electron-withdrawing materials and those obtained by polymerizing these electron-withdrawing materials.
光学増感剤としては、例えばキサンテン系色素、キノリン系顔料、銅フタロシアニンなどの有機光導電性化合物、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルーおよびビクトリアブルーなどに代表されるトリフェニルメタン系染料;エリスロシン、ローダミンB、ローダミン3R、アクリジンオレンジおよびフラペオシンなどに代表されるアクリジン染料;メチレンブルーおよびメチレングリーンなどに代表されるチアジン染料;カプリブルーおよびメルドラブルーなどに代表されるオキサジン染料;シアニン染料;スチリル染料;ピリリウム塩染料およびチオピリリウム塩染料などが挙げられる。 Examples of the optical sensitizer include xanthene dyes, quinoline pigments, organic photoconductive compounds such as copper phthalocyanine, triphenylmethane dyes represented by methyl violet, crystal violet, knight blue and victoria blue; erythrosin, Acridine dyes typified by rhodamine B, rhodamine 3R, acridine orange and frappeocin; thiazine dyes typified by methylene blue and methylene green; oxazine dyes typified by capri blue and meldra blue; cyanine dyes; styryl dyes; Examples include pyrylium salt dyes and thiopyrylium salt dyes.
酸化防止剤は、長期にわたって感度安定性を維持させることができる。
酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール:BHT)のようなヒンダードフェノールなどのフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミンなどのアミン系酸化防止剤、ビタミンE、ハイドロキノン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄系化合物、有機燐系化合物などが挙げられ、これらを単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
酸化防止剤の添加量は、電荷発生物質100重量部に対して0.1〜40重量部が好ましく、0.5〜15重量部が特に好ましい。
酸化防止剤の添加量が0.1重量部未満であると、塗布液の安定性の向上および感光体の耐久性の向上に充分な効果が得られないおそれがある。また、酸化防止剤の添加量が40重量部を超えると、感光体特性に悪影響を及ぼすおそれがある。
Antioxidants can maintain sensitivity stability over a long period of time.
Antioxidants include phenolic antioxidants such as hindered phenols such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol (2,6-di-t-butyl-p-cresol: BHT). , Amine antioxidants such as hindered amines, vitamin E, hydroquinone, paraphenylenediamine, arylalkanes and derivatives thereof, organic sulfur compounds, organic phosphorus compounds, etc., and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used.
The addition amount of the antioxidant is preferably from 0.1 to 40 parts by weight, particularly preferably from 0.5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the charge generation material.
If the added amount of the antioxidant is less than 0.1 parts by weight, there is a possibility that sufficient effects cannot be obtained for improving the stability of the coating solution and improving the durability of the photoreceptor. On the other hand, if the amount of the antioxidant added exceeds 40 parts by weight, the photoreceptor characteristics may be adversely affected.
レベリング剤および可塑剤は、成膜性、可撓性および表面平滑性を向上させることができる。
レベリング剤としては、例えばシリコーン系レベリング剤などが挙げられる。
可塑剤としては、例えばフタル酸エステルなどの二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、塩素化パラフィンおよびエポキシ型可塑剤などが挙げられる。
無機化合物または有機化合物の微粒子は、機械的強度を増強し、電気特性を向上させることができる。このような微粒子としては、例えば、前述の下引層において例示する微粒子が挙げられる。
上記のチタニルフタロシアニンの基本構造は下記一般式:
Leveling agents and plasticizers can improve film formability, flexibility and surface smoothness.
Examples of the leveling agent include a silicone leveling agent.
Examples of the plasticizer include dibasic acid esters such as phthalate esters, fatty acid esters, phosphate esters, chlorinated paraffins, and epoxy type plasticizers.
Fine particles of an inorganic compound or an organic compound can enhance mechanical strength and improve electrical characteristics. Examples of such fine particles include the fine particles exemplified in the undercoat layer described above.
The basic structure of the above titanyl phthalocyanine has the following general formula:
上記のハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素原子であり、上記のC1〜C4アルキル基は、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチルまたはt−ブチル基であり、そして上記のC1〜C4アルコキシ基は、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、イソブトキシまたはt−ブトキシ基である。 Halogen atom described above is fluorine, chlorine, bromine or iodine atom, C 1 -C 4 alkyl groups mentioned are methyl, ethyl, n- propyl, isopropyl, be n- butyl, isobutyl or t- butyl group And the C 1 -C 4 alkoxy group is a methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy or t-butoxy group.
チタニルフタロシアニンの合成方法はモーザー及びトーマスの「フタロシアニン化合物」(Moser, and Thomas. "Phthalocyanine Compounds", Reinhold Publishing Corp., New York, 1963)に記載されている公知の方法等、いずれによってもよい。例えば、o-フタロジニトリルと四塩化チタンを加熱融解または、α−クロロナフタレンなどの有機溶媒の存在下で加熱する方法等によりジクロロチタニウムフタロシアニンは収率良く得られる。さらにこのジクロロチタニウムフタロシアニンを塩基もしくは水で加水分解することによって、チタニルフタロシアニンが得られる。この得られたチタニルフタロシアニンには、ベンゼン環の水素原子が塩素、フッ素、ニトロ基、シアノ基またはスルホン基等の置換基で置換されたフタロシアニン誘導体が含有されていてもよい。 The method for synthesizing titanyl phthalocyanine may be any of the known methods described in Moser and Thomas “Phthalocyanine Compounds”, Reinhold Publishing Corp., New York, 1963. For example, dichlorotitanium phthalocyanine can be obtained in good yield by heating and melting o-phthalodinitrile and titanium tetrachloride or by heating in the presence of an organic solvent such as α-chloronaphthalene. Furthermore, titanyl phthalocyanine is obtained by hydrolyzing the dichlorotitanium phthalocyanine with a base or water. The obtained titanyl phthalocyanine may contain a phthalocyanine derivative in which the hydrogen atom of the benzene ring is substituted with a substituent such as chlorine, fluorine, nitro group, cyano group or sulfone group.
このようなチタニルフタロシアニン組成物を、水の存在下にジクロロエタン等の水に非混和性の有機溶媒で処理することができる。
チタニルフタロシアニンを水の存在下で水に非親和性の有機溶媒で処理する方法としては、チタニルフタロシアニンを水で膨潤させ、有機溶媒で処理する方法、或いは膨潤処理を行わずに、水を有機溶媒中に添加し、その中にチタニルフタロシアニン粉末を投入する方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
チタニルフタロシアニンを水で膨潤させる方法としては、例えば、チタニルフタロシアニンを硫酸に溶解させ、水中で析出させてウェットペースト状にする方法、または、ホモミキサー、ペイントミキサー、ボールミル、またはサイドミル等の撹拌・分散装置を用いて、チタニルフタロシアニンを水で膨潤させ、ウェットペースト状にする方法等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
Such a titanyl phthalocyanine composition can be treated with a water-immiscible organic solvent such as dichloroethane in the presence of water.
As a method of treating titanyl phthalocyanine with an organic solvent having a non-affinity with water in the presence of water, a method in which titanyl phthalocyanine is swollen with water and treated with an organic solvent, or water is removed without performing a swelling treatment. Examples thereof include, but are not limited to, a method of adding titanyl phthalocyanine powder therein, and adding titanyl phthalocyanine powder therein.
Examples of methods for swelling titanyl phthalocyanine with water include, for example, a method in which titanyl phthalocyanine is dissolved in sulfuric acid and precipitated in water to form a wet paste, or stirring / dispersing such as a homomixer, paint mixer, ball mill, or side mill Although the method etc. which swell a titanyl phthalocyanine with water using an apparatus and make it into a wet paste form are mentioned, It is not limited to this.
また、加水分解で得られたチタニルフタロシアニン組成物を十分な時間の撹拌、もしくは、機械的歪力をもってミリングすることができる。
この処理で用いられる装置としては、一般的な撹拌装置の他に、ホモミキサー、ペイントミキサー、デイスパーサー、アジター、或いはボールミル、サイドミル、アトライター、超音波分散装置等を用いることもできる。処理後、濾過し、メタノール、エタノール、水等を用いて洗浄し単離される。
Moreover, the titanyl phthalocyanine composition obtained by hydrolysis can be milled with sufficient stirring or mechanical strain.
As a device used in this treatment, a homomixer, a paint mixer, a disperser, an agitator, a ball mill, a side mill, an attritor, an ultrasonic dispersion device, or the like can be used in addition to a general stirring device. After the treatment, it is filtered, washed and isolated with methanol, ethanol, water or the like.
このようにして得られたチタニルフタロシアニンは電子写真感光体の電荷発生材料として優れた特性を発揮する。また、上記のチタニルフタロシアニンの他に、他の電荷発生材料を併用してもよい。そのような電荷発生材料としては、上記のチタニルフタロシアニンとは結晶型の異なるα型、β型、Y型、アモルファスのチタニルフタロシアニン、または、他のフタロシアニン類、さらに、アゾ顔料、アントラキノン顔料、ぺリレン顔料、多環キノン顔料、スクエアリウム顔料等が挙げられる。 The titanyl phthalocyanine thus obtained exhibits excellent characteristics as a charge generation material for an electrophotographic photoreceptor. In addition to the above titanyl phthalocyanine, other charge generation materials may be used in combination. Examples of such a charge generation material include α-type, β-type, Y-type, amorphous titanyl phthalocyanine having a different crystal form from the above-mentioned titanyl phthalocyanine, or other phthalocyanines, azo pigments, anthraquinone pigments, perylene. Examples thereof include pigments, polycyclic quinone pigments, and squalium pigments.
これらのフタロシアニン顔料を用いた電荷発生層26の作製方法としては、電荷発生物質、特にフタロシアニン顔料を真空蒸着することによって形成する方法、及び、バインダー樹脂と有機溶剤と混合分散して成膜する方法があるが、混合分散処理する前に予め粉砕機によって粉砕処理を行っても良い。その粉砕機に用いられる粉砕機としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、振動ミル及び超音波分散機などを用いた方法があるが、電子写真感光体30の感度を左右する顔料の結晶型、特にフタロシアニン顔料の結晶系を所定の結晶型に結晶変換したり、結晶型を維持する為には種々の分散機を用いても良い。 The charge generation layer 26 using these phthalocyanine pigments includes a method of forming a charge generation material, particularly a phthalocyanine pigment by vacuum deposition, and a method of forming a film by mixing and dispersing a binder resin and an organic solvent. However, the pulverization process may be performed in advance by a pulverizer before the mixing and dispersing process. As the pulverizer used in the pulverizer, there are methods using a ball mill, a sand mill, an attritor, a vibration mill, an ultrasonic disperser, etc., but the pigment crystal type that affects the sensitivity of the electrophotographic photoreceptor 30, particularly In order to convert the crystal system of the phthalocyanine pigment into a predetermined crystal form or maintain the crystal form, various dispersers may be used.
感光層用塗布液に用いられる結着性樹脂としては、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂などや二つ以上の繰り返し単位を含む共重合体樹脂、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、一般に用いられるすべての樹脂を単独あるいは二種以上混合して使用することができる。 The binder resin used in the coating solution for the photosensitive layer includes melamine resin, epoxy resin, silicon resin, polyurethane resin, acrylic resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, phenoxy resin, butyral resin, and two or more repeating units. Insulating resins such as vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin and acrylonitrile-styrene copolymer resin can be mentioned, but are not limited to these and are generally used. All the resins can be used alone or in admixture of two or more.
また、これらの樹脂を溶解させる溶媒としては、塩化メチレン、2塩化エタン等のハロゲン化炭化水素、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、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性溶媒あるいはこれらの混合溶剤などを用いることができる。フタロシアニン顔料とバインダー樹脂との配合比は、フタロシアニン顔料が10重量%から99重量%の範囲が好ましい。この範囲より少ない場合は感度が低下し、多ければ耐久性が低下するばかりでなく、分散性が低下する為に粗大粒子が増大することから画像欠陥、特に黒ポチが多くなる。 Solvents for dissolving these resins include halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and ethane chloride, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane and the like. Ethers, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide, or mixed solvents thereof can be used. The blending ratio of the phthalocyanine pigment and the binder resin is preferably in the range of 10% to 99% by weight of the phthalocyanine pigment. If the amount is less than this range, the sensitivity is lowered. If the amount is larger, not only the durability is lowered, but also the dispersibility is lowered and coarse particles are increased, so that image defects, particularly black spots are increased.
電荷発生層用塗布液を製造する際には、前述のフタロシアニン顔料とバインダー樹脂、有機溶剤を混合し分散させるが、分散条件としては用いる容器や分散メディアの摩耗等による不純物の混入が起こらないように適当な分散条件を選択して行う。
上記のようにして得られる分散液中に含有されるフタロシアニン顔料は、一次粒子及び/またはその凝集粒子径が3μm以下の粒子径にまで分散を進めることが肝要である。
一次粒子及び/またはその凝集粒子径が3μmよりも大きければ得られる電子写真感光体30において、反転現像の際、白地に黒ポチが非常に発生することとなる。そのため各種分散機により電荷発生層用塗布液を製造する際には、分散条件を最適化しフタロシアニン顔料粒子を3μm以下、更に好ましくはメジアン径で0.5μm以下、モード径で3μm以下にまで分散し、これよりも大きい粒子を含有しないことが好ましい。
When manufacturing the coating solution for the charge generation layer, the above-mentioned phthalocyanine pigment, binder resin, and organic solvent are mixed and dispersed. However, as a dispersion condition, impurities are not mixed due to wear of containers and dispersion media used. Appropriate dispersion conditions are selected.
It is important that the phthalocyanine pigment contained in the dispersion obtained as described above is dispersed to primary particles and / or aggregated particle diameters of 3 μm or less.
In the electrophotographic photosensitive member 30 obtained if the primary particles and / or the aggregated particle diameter thereof is larger than 3 μm, black spots are very generated on a white background during reversal development. Therefore, when manufacturing the coating solution for the charge generation layer by various dispersing machines, the dispersion conditions are optimized and the phthalocyanine pigment particles are dispersed to 3 μm or less, more preferably 0.5 μm or less in median diameter and 3 μm or less in mode diameter. It is preferable not to contain particles larger than this.
フタロシアニン顔料粒子はその化学的構造から微粒子にするためには比較的強い分散条件と長時間の分散時間を必要としており、これ以上に分散を進めることはコスト的に効率が悪く、分散メディアの摩耗等による不純物の混入が避けられない。
また、分散時の有機溶剤や熱、分散による衝撃などによりフタロシアニン顔料粒子の結晶型が変化することにより、感光体の感度が大きく低下するなどの弊害が発生する。そのため、メジアン径で0.01μm以下、モード径で0.1μm以下にフタロシアニン顔料の粒子径を小さくすることは好ましくない。
Because of its chemical structure, phthalocyanine pigment particles require relatively strong dispersion conditions and a long dispersion time in order to make fine particles, and further dispersion is inefficient in terms of cost and wear of the dispersion media. Impurities are inevitably mixed.
Further, since the crystal form of the phthalocyanine pigment particles changes due to an organic solvent at the time of dispersion, heat, impact due to dispersion, or the like, there is a problem that the sensitivity of the photoreceptor is greatly reduced. Therefore, it is not preferable to reduce the particle diameter of the phthalocyanine pigment so that the median diameter is 0.01 μm or less and the mode diameter is 0.1 μm or less.
また、分散された塗布液中のフタロシアニン顔料粒子中に3μmよりも大きい粒子が含まれている場合にはろ過処理を施すことにより3μmよりも大きい一次粒子及び/または凝集粒子を除去することができる。ろ過処理に用いられるフィルターの材質は分散の際に用いられる有機溶剤に膨潤や溶解しないものであれば一般的に用いられるものが使用されるが、好ましくは孔径が均一のテフロン(登録商標)製メンブランフィルターが良い。更に遠心分離により粗大粒子や凝集物を除去しても良い。
また、このようにして得られた電荷発生層用塗布液を用いて形成される電荷発生層は、好ましくは0.05μm〜10μm、より好ましくは0.08μmから5μmの厚みに塗布される。
In addition, when particles larger than 3 μm are contained in the phthalocyanine pigment particles in the dispersed coating liquid, primary particles and / or aggregated particles larger than 3 μm can be removed by performing a filtration treatment. . As the material of the filter used for the filtration treatment, those commonly used are used as long as they do not swell or dissolve in the organic solvent used for dispersion, but preferably made of Teflon (registered trademark) having a uniform pore size. A membrane filter is good. Further, coarse particles and aggregates may be removed by centrifugation.
The charge generation layer formed using the thus obtained charge generation layer coating solution is preferably applied to a thickness of 0.05 μm to 10 μm, more preferably 0.08 μm to 5 μm.
下引き層22と感光層24の構成では、電荷発生層26の膜厚を厚くすると、感度特性が向上するが、微小領域での表面電荷の消失による白地に微小な黒点が発生するなど、画像欠陥が発生する弊害があった。
一方、下引き層22の膜厚を薄くすると感度低下を招くため、画像欠陥の低減と電気的特性および生産安定性向上を両立させるための実用的な膜厚が制限されることとなっていた。
In the configuration of the undercoat layer 22 and the photosensitive layer 24, the sensitivity characteristics are improved when the thickness of the charge generation layer 26 is increased. However, a small black spot is generated on a white background due to the disappearance of the surface charge in the minute region. There was an adverse effect of defects.
On the other hand, if the thickness of the undercoat layer 22 is reduced, the sensitivity is lowered, so that a practical film thickness for reducing both image defects and improving electrical characteristics and production stability is limited. .
上記の厚みより電荷発生層の膜厚が薄ければ、感度低下をもたらすばかりでなく、フタロシアニン顔料を非常に小さくなるまで分散する必要があるために結晶型が変化するなど好ましくない。
また、上記の膜厚より電荷発生層の膜厚が厚くなれば一定の感度を示すが、コスト的に好ましくないばかりか、均一に塗布することが困難となり好ましくない。
If the thickness of the charge generation layer is thinner than the above-mentioned thickness, not only the sensitivity is lowered, but also the phthalocyanine pigment needs to be dispersed until it becomes very small.
Further, if the charge generation layer is thicker than the above-mentioned film thickness, a certain sensitivity is exhibited, but it is not preferable in terms of cost, and it is not preferable because it is difficult to apply uniformly.
このように電子写真感光体30の電気的特性、特に感光体感度が大きく影響する電荷発生層26を均一に塗布ムラなく形成するための塗布方法は、下引き層22の形成と同様に、本発明で示した塗布槽1の内壁に整流溝9を設けたものや、さらに塗布槽1の上部開口7の円周上に等間隔で切り込みを設けることで塗布液の流れが均一で乱れず塗布欠陥の無い電荷発生層26が形成できる。 As described above, the coating method for uniformly forming the charge generation layer 26, which greatly affects the electrical characteristics of the electrophotographic photosensitive member 30, particularly the photosensitive member sensitivity, without uneven coating, is the same as the formation of the undercoat layer 22. Applying the flow of the coating solution uniformly and undisturbed by providing a rectifying groove 9 on the inner wall of the coating tank 1 shown in the invention, and further providing cuts at equal intervals on the circumference of the upper opening 7 of the coating tank 1 The charge generation layer 26 without defects can be formed.
[電荷輸送層27]
電荷発生層26の上に設けられる電荷輸送層27の作製方法としては、結着性樹脂溶液中に電荷輸送物質を溶解させた電荷輸送用塗布液を作製し、これを塗布して成膜する方法が一般的である。
電荷輸送層に含有される電荷輸送物質としては、ヒドラゾン系化合物、ピラゾリン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、オキサジアゾール系化合物などが知られており、一種もしくは二種以上併用することも可能である。
[Charge transport layer 27]
As a method for producing the charge transport layer 27 provided on the charge generation layer 26, a charge transport coating solution in which a charge transport material is dissolved in a binder resin solution is prepared, and this is applied to form a film. The method is common.
Known charge transport materials contained in the charge transport layer include hydrazone compounds, pyrazoline compounds, triphenylamine compounds, triphenylmethane compounds, stilbene compounds, oxadiazole compounds, etc. Or it is also possible to use 2 or more types together.
結着性樹脂としては、前記の電荷発生層用の樹脂を一種もしくは二種以上混合して使用することができる。電荷輸送層27の作製方法としては、下引き層22と同様の方法が用いられる。
電荷輸送層27の膜厚は、好ましくは5μm以上50μm以下、より好ましくは10μm以上40μm以下の範囲である。
As the binder resin, one or a mixture of two or more resins for the charge generation layer can be used. As a method for producing the charge transport layer 27, a method similar to that for the undercoat layer 22 is used.
The film thickness of the charge transport layer 27 is preferably in the range of 5 μm to 50 μm, more preferably 10 μm to 40 μm.
[単層型感光体の感光層]
単層型感光層24は、電荷発生物質と、電荷輸送物質と、バインダー樹脂(結合剤)とを主成分として含有する。
単層型感光層24は、必要に応じて、電荷発生層26に含まれるものと同様の添加剤を適量含有していてもよい。
単層型感光層24は、電荷発生物質、電荷輸送物質および必要に応じて他の添加剤を適当な有機溶剤に溶解および/または分散して単層型感光層形成用塗布液を調製し、この塗布液を導電性支持体3上に形成された下引き層22の表面に塗布し、次いで乾燥して有機溶剤を除去することによって形成できる。
その他の工程およびその条件は、電荷発生層26および電荷輸送層27の形成に準ずる。
[Photosensitive layer of single layer type photoreceptor]
The single-layer type photosensitive layer 24 contains a charge generation material, a charge transport material, and a binder resin (binder) as main components.
The single-layer type photosensitive layer 24 may contain an appropriate amount of the same additive as that contained in the charge generation layer 26 as necessary.
The single-layer type photosensitive layer 24 is prepared by dissolving and / or dispersing a charge generation material, a charge transport material and, if necessary, other additives in an appropriate organic solvent to prepare a coating solution for forming a single-layer type photosensitive layer, This coating solution can be formed by coating the surface of the undercoat layer 22 formed on the conductive support 3 and then drying to remove the organic solvent.
Other steps and conditions are in accordance with the formation of the charge generation layer 26 and the charge transport layer 27.
単層型感光層24の膜厚は特に限定されないが、5〜50μmが好ましく、10〜40μmが特に好ましい。
単層型感光層24の膜厚が5μm未満であると、感光体30の表面の帯電保持能が低下するおそれがあり、単層型感光層24の膜厚が50μmを超えると、生産性が低下するおそれがある。
The film thickness of the single-layer type photosensitive layer 24 is not particularly limited, but is preferably 5 to 50 μm, particularly preferably 10 to 40 μm.
If the film thickness of the single-layer type photosensitive layer 24 is less than 5 μm, the charge holding ability of the surface of the photoreceptor 30 may be reduced. If the film thickness of the single-layer type photosensitive layer 24 exceeds 50 μm, the productivity is increased. May decrease.
また、感度の向上、残留電位や繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、感光層24に少なくとも一種以上の電子受容性物質を添加することができる。例えば、パラベンゾキノン、クロラニル、テトラクロロ1,2−ベンゾキノン、ハイドロキノン、2,6−ジメチルベンゾキノン、メチル1,4−ベンゾキノン、α−ナフトキノン、β−ナフトキノン等のキノン系化合物、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、1,3,6,8−テトラニトロカルバゾール、p−ニトロベンゾフェノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2−ニトロフルオレノン等のニトロ化合物、テトラシアノエチレン、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、4−(P−ニトロベンゾイルオキシ)−2',2'−ジシアノビニルベンゼン、4−(m−ニトロベンゾイルオキシ)−2',2'−ジシアノビニルベンゼン等のシアノ化合物などを挙げることができる。 In addition, at least one kind of electron-accepting substance can be added to the photosensitive layer 24 for the purpose of improving sensitivity, reducing residual potential and fatigue during repeated use. For example, quinone compounds such as parabenzoquinone, chloranil, tetrachloro 1,2-benzoquinone, hydroquinone, 2,6-dimethylbenzoquinone, methyl 1,4-benzoquinone, α-naphthoquinone, β-naphthoquinone, 2,4,7- Nitro compounds such as trinitro-9-fluorenone, 1,3,6,8-tetranitrocarbazole, p-nitrobenzophenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2-nitrofluorenone, tetracyanoethylene, 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, 4- (P-nitrobenzoyloxy) -2 ′, 2′-dicyanovinylbenzene, 4- (m-nitrobenzoyloxy) -2 ′, 2′- And cyano compounds such as dicyanovinylbenzene.
これらのうち、フルオレノン系、キノン系化合物やCl、CN、NO2等の電子吸引性置換基のあるベンゼン誘導体が特に好ましい。また、安息香酸、スチルベン化合物やその誘導体、トリアゾール化合物、イミダゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、およびその誘導体等の含窒素化合物類などのような紫外線吸収剤や酸化防止剤を含有させることもできる。 Of these, fluorenone-based compounds, quinone-based compounds, and benzene derivatives having electron-withdrawing substituents such as Cl, CN, and NO 2 are particularly preferable. Further, ultraviolet absorbers and antioxidants such as benzoic acid, stilbene compounds and derivatives thereof, nitrogen-containing compounds such as triazole compounds, imidazole compounds, oxadiazole compounds, thiazole compounds, and derivatives thereof may be contained. it can.
4.オーバーコート層
感光体30は、積層型感光体の感光層24および単層型感光体の感光層24の表面にオーバーコート層29を有していてもよい。例えば、図20のようにオーバーコート層29を感光層24の上に設けることができる。
オーバーコート層29は、感光層24の摩耗性の改善やオゾン、窒素酸化物などによる化学的悪影響の防止の機能を有する。
4). Overcoat Layer The photoreceptor 30 may have an overcoat layer 29 on the surface of the photosensitive layer 24 of the multilayer photoreceptor and the photosensitive layer 24 of the single-layer photoreceptor. For example, an overcoat layer 29 can be provided on the photosensitive layer 24 as shown in FIG.
The overcoat layer 29 has a function of improving the abrasion of the photosensitive layer 24 and preventing chemical adverse effects caused by ozone, nitrogen oxides, and the like.
オーバーコート層29には、熱可塑性樹脂や、光または熱硬化性樹脂を用いることができる。また、オーバーコート層29中に、紫外線防止剤や酸化防止剤、金属酸化物等の無機材料、有機金属化合物および電子受容性物質等を含有させることもできる。
オーバーコート層29は、例えば、適当な有機溶剤にバインダー樹脂、必要に応じて酸化防止剤や紫外線吸収剤などの添加剤を溶解または分散させてオーバーコート層形成用塗布液を調製し、このオーバーコート層形成用塗布液を単層型感光層24または積層型感光層24の表面に塗布し、乾燥により有機溶剤を除去することによって形成できる。
その他の工程およびその条件は、電荷発生層26の形成に準ずる。
For the overcoat layer 29, a thermoplastic resin, light, or a thermosetting resin can be used. In addition, the overcoat layer 29 may contain an ultraviolet ray inhibitor, an antioxidant, an inorganic material such as a metal oxide, an organometallic compound, an electron accepting substance, or the like.
The overcoat layer 29 is prepared by, for example, preparing a coating solution for forming an overcoat layer by dissolving or dispersing a binder resin and, if necessary, an additive such as an antioxidant or an ultraviolet absorber in a suitable organic solvent. It can be formed by applying a coating solution for forming a coat layer on the surface of the single-layer type photosensitive layer 24 or the laminated type photosensitive layer 24 and removing the organic solvent by drying.
Other steps and conditions are in accordance with the formation of the charge generation layer 26.
オーバーコート層29の膜厚は特に制限されないが、0.5〜10μmが好ましく、1〜5μmが特に好ましい。オーバーコート層29の膜厚が0.5μm未満では、感光体30の表面の耐擦過性が劣り、耐久性が不十分になるおそれがあり、逆に10μmを超えると、感光体30の解像度が低下するおそれがある。
また感光層24及びオーバーコート層29には必要に応じて、二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、フタル酸エステルや塩素化パラフィン等の可塑剤を混合させて、加工性及び可撓性を付与し、機械的物性の改良を施しても良く、シリコン樹脂などのレベリング剤を使用することもできる。
The thickness of the overcoat layer 29 is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10 μm, and particularly preferably 1 to 5 μm. If the film thickness of the overcoat layer 29 is less than 0.5 μm, the surface of the photoreceptor 30 may be inferior in scratch resistance and durability may be insufficient. Conversely, if it exceeds 10 μm, the resolution of the photoreceptor 30 may be reduced. May decrease.
The photosensitive layer 24 and the overcoat layer 29 are mixed with a plasticizer such as a dibasic acid ester, a fatty acid ester, a phosphoric acid ester, a phthalic acid ester or chlorinated paraffin as required, so that processability and flexibility are improved. To improve mechanical properties, and a leveling agent such as silicone resin can also be used.
特に耐摩耗性を向上させるため、下引き層22の場合と同様に金属酸化物微粒子やフッ素化合物微粒子を分散させる場合があり、このような分散液は本発明の塗布装置20を用いることで塗布ムラがなく、均一な層を形成することができる。
本発明の電子写真感光体30は、電子写真複写機やレーザー、発光ダイオード(LED)などを光源とする各種プリンター及び電子写真製版システムなどに使用することができる。
In particular, in order to improve wear resistance, metal oxide fine particles and fluorine compound fine particles may be dispersed in the same manner as in the case of the undercoat layer 22, and such a dispersion is applied by using the coating apparatus 20 of the present invention. There is no unevenness and a uniform layer can be formed.
The electrophotographic photoreceptor 30 of the present invention can be used in various printers and electrophotographic plate making systems using an electrophotographic copying machine, a laser, a light emitting diode (LED), or the like as a light source.
画像形成装置
本実施形態は、本実施形態の電子写真感光体30を搭載した画像形成装置45も提供する。
図21は、本実施形態の画像形成装置の概略断面図である。
Image Forming Apparatus The present embodiment also provides an image forming apparatus 45 equipped with the electrophotographic photosensitive member 30 of the present embodiment.
FIG. 21 is a schematic cross-sectional view of the image forming apparatus of the present embodiment.
本実施形態の画像形成装置45は、本実施形態の感光体30と、感光体30を帯電させる帯電手段34と、帯電された感光体30を露光して静電潜像を形成する露光手段38と、露光によって形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段35と、現像によって形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段36と、転写された前記トナー像を前記記録材上に定着して画像を形成する定着手段41を少なくとも備えることができる。
図面を用いて本実施形態の画像形成装置45について説明するが、以下の記載内容に限定されるものではない。
The image forming apparatus 45 according to the present embodiment includes the photoconductor 30 according to the present embodiment, a charging unit 34 that charges the photoconductor 30, and an exposure unit 38 that exposes the charged photoconductor 30 to form an electrostatic latent image. Developing means 35 for developing the electrostatic latent image formed by exposure to form a toner image; transfer means 36 for transferring the toner image formed by development onto a recording medium; and At least fixing means 41 for fixing the toner image on the recording material to form an image can be provided.
The image forming apparatus 45 of the present embodiment will be described with reference to the drawings, but is not limited to the following description.
図21の画像形成装置20は、本実施形態の感光体30と、帯電手段(帯電器)34と、露光手段38と、現像手段(現像器)35と、転写手段(転写器)36と、クリーニング手段(クリーナ)37と、定着手段(定着器)41と、除電手段(図示せず、クリーニング手段37に併設される)を含んで構成される。符号40は転写紙を示す。 The image forming apparatus 20 in FIG. 21 includes a photoconductor 30, a charging unit (charger) 34, an exposure unit 38, a developing unit (developing unit) 35, a transfer unit (transfer unit) 36, and the like. It includes a cleaning means (cleaner) 37, a fixing means (fixing device) 41, and a charge eliminating means (not shown, provided alongside the cleaning means 37). Reference numeral 40 denotes a transfer sheet.
感光体30は、図示しない画像形成装置45本体に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転軸線32回りに矢符33方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば電動機と減速歯車とを含んで構成され、その駆動力を感光体30の芯体を構成する導電性支持体3に伝えることによって、感光体30を所定の周速度で回転駆動させる。帯電器34、露光手段38、現像器35、転写器36およびクリーナ37は、この順序で、感光体30の外周面に沿って、矢符33で示される感光体30の回転方向上流側から下流側に向って設けられる。 The photosensitive member 30 is rotatably supported by the main body of the image forming apparatus 45 (not shown), and is driven to rotate around the rotation axis 32 in the direction of the arrow 33 by a driving unit (not shown). The driving means includes, for example, an electric motor and a reduction gear, and transmits the driving force to the conductive support 3 constituting the core of the photoconductor 30, thereby rotating the photoconductor 30 at a predetermined peripheral speed. Let The charger 34, the exposure unit 38, the developing unit 35, the transfer unit 36, and the cleaner 37 are arranged in this order along the outer peripheral surface of the photoconductor 30 from the upstream side in the rotation direction of the photoconductor 30 indicated by the arrow 33. It is provided toward the side.
帯電器34は、感光体30の外周面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。具体的には、例えば帯電器34は、接触式の帯電ローラ34aや帯電ブラシあるいはコロトロンやスコロトロンなどのチャージャーワイヤによって実現される。符号34bはバイアス電源を示す。 The charger 34 is a charging unit that charges the outer peripheral surface of the photoconductor 30 to a predetermined potential. Specifically, for example, the charger 34 is realized by a contact-type charging roller 34a, a charging brush, or a charger wire such as a corotron or a scorotron. Reference numeral 34b indicates a bias power source.
露光手段38は、例えば半導体レーザーなどを光源として備え、光源から出力されるレーザー光38aを、感光体30の帯電器34と現像器35との間に照射することによって、帯電された感光体30の外周面に対して画像情報に応じた露光を施す。光38aは、主走査方向である感光体30の回転軸線32の延びる方向に繰返し走査され、これに伴って感光体30の表面に静電潜像が順次形成される。 The exposure unit 38 includes, for example, a semiconductor laser as a light source, and irradiates a laser beam 38 a output from the light source between the charger 34 and the developing unit 35 of the photoconductor 30, thereby charging the photoconductor 30. The outer peripheral surface is exposed according to image information. The light 38 a is repeatedly scanned in the main scanning direction in the direction in which the rotation axis 32 of the photoconductor 30 extends, and accordingly, electrostatic latent images are sequentially formed on the surface of the photoconductor 30.
現像器35は、露光によって感光体30の表面に形成される静電潜像を、現像剤によって現像する現像手段であり、感光体30を臨んで設けられ、感光体30の外周面にトナーを供給する現像ローラ35aと、現像ローラ35aを感光30の回転軸線32と平行な回転軸線まわりに回転可能に支持すると共にその内部空間にトナーを含む現像剤を収容するケーシング35bとを備える。 The developing unit 35 is a developing unit that develops an electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor 30 by exposure with a developer. The developing unit 35 is provided facing the photoconductor 30 and applies toner to the outer peripheral surface of the photoconductor 30. A developing roller 35a to be supplied and a casing 35b that supports the developing roller 35a so as to be rotatable about a rotation axis parallel to the rotation axis 32 of the photosensitive member 30 and accommodates a developer containing toner in the internal space thereof.
転写器26は、現像によって感光体30の外周面に形成される可視像であるトナー像を、図示しない搬送手段によって矢符39方向から感光体30と転写器36との間に供給される記録媒体である転写紙40上に転写させる転写手段である。転写器26は、例えば、帯電手段を備え、転写紙40にトナーと逆極性の電荷を与えることによってトナー像を転写紙40上に転写させる非接触式の転写手段である。 The transfer unit 26 supplies a toner image, which is a visible image formed on the outer peripheral surface of the photoconductor 30 by development, between the photoconductor 30 and the transfer unit 36 from the direction of the arrow 39 by a conveying unit (not shown). It is a transfer means for transferring onto the transfer paper 40 which is a recording medium. The transfer unit 26 is, for example, a non-contact type transfer unit that includes a charging unit and transfers a toner image onto the transfer paper 40 by applying a charge having a polarity opposite to that of the toner to the transfer paper 40.
クリーナ37は、転写器36による転写動作後に感光体30の外周面に残留するトナーを除去し回収する清掃手段であり、感光体30の外周面に残留するトナーを剥離させるクリーニングブレード37aと、クリーニングブレード37aによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシング37bとを備える。また、このクリーナ37は、図示しない除電ランプと共に設けられる。 The cleaner 37 is a cleaning unit that removes and collects toner remaining on the outer peripheral surface of the photoconductor 30 after the transfer operation by the transfer device 36, and includes a cleaning blade 37 a that peels off toner remaining on the outer peripheral surface of the photoconductor 30, and a cleaning device. A recovery casing 37b for storing the toner separated by the blade 37a. The cleaner 37 is provided together with a charge eliminating lamp (not shown).
また、画像形成装置45には、感光体30と転写器36との間を通過した転写紙40が搬送される下流側に、転写された画像を定着させる定着手段である定着器41が設けられる。定着器41は、図示しない加熱手段を有する加熱ローラ41aと、加熱ローラ41aに対向して設けられ、加熱ローラ41aに押圧されて当接部を形成する加圧ローラ41bとを備える。 Further, the image forming apparatus 45 is provided with a fixing device 41 which is a fixing means for fixing the transferred image on the downstream side where the transfer paper 40 that has passed between the photoreceptor 30 and the transfer device 36 is conveyed. . The fixing device 41 includes a heating roller 41a having a heating unit (not shown), and a pressure roller 41b that is provided to face the heating roller 41a and is pressed by the heating roller 41a to form a contact portion.
この画像形成装置45による画像形成動作は、次のようにして行われる。まず、感光体30が駆動手段によって矢符33方向に回転駆動されると、露光手段38による光38aの結像点よりも感光体30の回転方向上流側に設けられる帯電器34によって、感光体30の表面が正または負の所定電位に均一に帯電される。 The image forming operation by the image forming apparatus 45 is performed as follows. First, when the photosensitive member 30 is rotationally driven in the direction of the arrow 33 by the driving unit, the photosensitive member is provided by the charger 34 provided on the upstream side of the image forming point of the light 38a by the exposure unit 38 in the rotational direction of the photosensitive member 30. 30 surfaces are uniformly charged to a predetermined positive or negative potential.
次いで、露光手段38から、感光体30の表面に対して画像情報に応じた光38aが照射される。感光体30は、この露光によって、光38aが照射された部分の表面電荷が除去され、光38aが照射された部分の表面電位と光38aが照射されなかった部分の表面電位とに差異が生じ、静電潜像が形成される。 Next, light 38 a corresponding to image information is irradiated from the exposure unit 38 to the surface of the photoreceptor 30. With this exposure, the surface charge of the portion irradiated with the light 38a is removed from the photosensitive member 30, and a difference occurs between the surface potential of the portion irradiated with the light 38a and the surface potential of the portion not irradiated with the light 38a. An electrostatic latent image is formed.
次いで、露光手段38による光38aの結像点よりも感光体30の回転方向下流側に設けられる現像器35から、静電潜像の形成された感光体30の表面にトナーが供給されて静電潜像が現像され、トナー像が形成される。
感光体30に対する露光と同期して、感光体30と転写器36との間に、転写紙40が供給される。転写器36によって、供給された転写紙40にトナーと逆極性の電荷が与えられ、感光体30の表面に形成されたトナー像が、転写紙40上に転写される。
Next, toner is supplied to the surface of the photosensitive member 30 on which the electrostatic latent image is formed from a developing unit 35 provided on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive member 30 with respect to the image formation point of the light 38a by the exposure unit 38. The electrostatic latent image is developed to form a toner image.
In synchronization with the exposure of the photoconductor 30, the transfer paper 40 is supplied between the photoconductor 30 and the transfer device 36. The transfer device 36 applies a charge having the opposite polarity to the toner to the supplied transfer paper 40, and the toner image formed on the surface of the photoreceptor 30 is transferred onto the transfer paper 40.
次いで、トナー像の転写された転写紙40は、搬送手段によって定着器41に搬送され、定着器41の加熱ローラ41aと加圧ローラ41bとの当接部を通過する際に加熱および加圧され、トナー像が転写紙40に定着されて堅牢な画像となる。このようにして画像が形成された転写紙40は、搬送手段によって画像形成装置45の外部へ排紙される。 Next, the transfer paper 40 onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 41 by the conveying means, and is heated and pressurized when passing through the contact portion between the heating roller 41a and the pressure roller 41b of the fixing device 41. The toner image is fixed on the transfer paper 40 and becomes a robust image. The transfer paper 40 on which the image is formed in this way is discharged to the outside of the image forming apparatus 45 by the conveying means.
一方、転写器36によるトナー像の転写後も感光体30の表面上に残留するトナーは、クリーナ37によって感光体30の表面から剥離されて回収される。このようにしてトナーが除去された感光体30の表面の電荷は、除電ランプからの光によって除去され、感光体30の表面上の静電潜像が消失する。その後、感光体30はさらに回転駆動され、再度帯電から始まる一連の動作が繰り返されて連続的に画像が形成される。
また、画像形成装置は、機種によって感光体30に残留するトナーを除去し回収するクリーナ37のようなクリーニング手段と、感光体30に残留する表面電荷を除電する除電手段を装備していないものであってもよい。
On the other hand, the toner remaining on the surface of the photoconductor 30 even after the transfer of the toner image by the transfer device 36 is separated from the surface of the photoconductor 30 by the cleaner 37 and collected. The charge on the surface of the photoconductor 30 from which the toner has been removed in this manner is removed by the light from the static elimination lamp, and the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 30 disappears. Thereafter, the photoconductor 30 is further driven to rotate, and a series of operations starting from charging again is repeated to continuously form images.
Further, the image forming apparatus is not equipped with a cleaning unit such as a cleaner 37 that removes and collects toner remaining on the photoconductor 30 depending on the model, and a neutralizing unit that neutralizes the surface charge remaining on the photoconductor 30. There may be.
電子写真感光体製造実験
本発明の塗布装置などを用いて電子写真感光体を製造する実験を行った。なお、本実験で製造した電子写真感光体のタイプおよび製造に用いた塗布槽のタイプを表1にまとめて示した。
本実験において用いた塗布装置に含まれる塗布槽は、すべて内径70mm×深さ360mmのものを用いた。塗布槽の内側面に設けたタイプAの整流溝9とは、図9に示したような形状を有する整流溝であり、幅を10mmとし、深さを5mmとした。タイプBの整流溝9とは、図10に示したような形状を有する整流溝であり、幅を10mmとし、深さを5mmとした。タイプCの整流溝9とは、図11に示したような形状を有する整流溝であり、幅を10mmとし、深さを5mmとした。また、塗布槽に設けた整流溝は、図9〜11に示すように等間隔で設けた。
Electrophotographic photoreceptor production experiment An experiment for producing an electrophotographic photoreceptor using the coating apparatus of the present invention was conducted. Table 1 summarizes the types of electrophotographic photoreceptors produced in this experiment and the types of coating tanks used in the production.
All of the coating tanks included in the coating apparatus used in this experiment had an inner diameter of 70 mm and a depth of 360 mm. The type A rectifying groove 9 provided on the inner surface of the coating tank is a rectifying groove having a shape as shown in FIG. 9 and has a width of 10 mm and a depth of 5 mm. The type B rectifying groove 9 is a rectifying groove having a shape as shown in FIG. 10 and has a width of 10 mm and a depth of 5 mm. The type C rectifying groove 9 is a rectifying groove having a shape as shown in FIG. 11 and has a width of 10 mm and a depth of 5 mm. Moreover, the rectification | straightening groove | channel provided in the application tank was provided at equal intervals as shown to FIGS.
1.実施例1
本発明の塗布装置を用いて図19に示すような単層型電子写真感光体を製造した。この感光体では、図19に示されるように、導電性支持体3の上に下引き層22が形成され、その上に電荷発生物質と電荷輸送物質を含有している感光層24が形成されている。また、実施例1では、図2〜5、図9(a)のような底および側壁を有する直線状の整流溝9が2つ等間隔で内側面に設けられた塗布槽1を備えた塗布装置20を用いて下引き層22および感光層24を形成した。なお、実施例1で用いた塗布槽1には、図2〜5、図9(a)し示したような流出溝8は形成していない。
1. Example 1
A single layer type electrophotographic photosensitive member as shown in FIG. 19 was produced using the coating apparatus of the present invention. In this photoreceptor, as shown in FIG. 19, an undercoat layer 22 is formed on the conductive support 3, and a photosensitive layer 24 containing a charge generation material and a charge transport material is formed thereon. ing. Moreover, in Example 1, the application | coating provided with the application tank 1 by which the linear rectification | straightening groove | channel 9 which has a bottom and a side wall like FIGS. 2-5 and FIG. 9 (a) was provided in the inner surface at equal intervals. The undercoat layer 22 and the photosensitive layer 24 were formed using the apparatus 20. In addition, the outflow groove | channel 8 as shown in FIGS. 2-5 and FIG. 9 (a) is not formed in the coating tank 1 used in Example 1. FIG.
[下引き層用塗布液の調製]
下引き層22用の塗布液を調製した。
まず、容積100Lのステンレス製の攪拌タンクに、酸化チタン(Al(OH)3、SiO2表面処理、粒状、テイカ株式会社製、製品名:MT−500SA)を8重量部、ポリアミド樹脂(アルケマ社製、製品名:M1276)を2重量部、メタノールを50重量部、テトラヒドロフランを50重量部、投入し、液温が40℃になるようにステンレス容器を加熱しながら、攪拌羽を備えた攪拌モーターを用いて回転数200rpmで2時間、混合溶液を攪拌し樹脂を溶解させて、下引き層用塗布液の樹脂溶液を得た。
[Preparation of coating solution for undercoat layer]
A coating solution for the undercoat layer 22 was prepared.
First, 8 parts by weight of titanium oxide (Al (OH) 3 , SiO 2 surface treatment, granular, manufactured by Teika Co., Ltd., product name: MT-500SA) in a 100 L stainless steel stirring tank, polyamide resin (Arkema) Product, product name: M1276), 2 parts by weight of methanol, 50 parts by weight of methanol, 50 parts by weight of tetrahydrofuran, and a stirring motor equipped with stirring blades while heating the stainless steel container so that the liquid temperature is 40 ° C The mixed solution was stirred for 2 hours at 200 rpm to dissolve the resin, thereby obtaining a resin solution of the coating solution for the undercoat layer.
横型ビーズミル(株式会社シンマルエンタープライゼス製、型式:KD−20B、シリンダー容積:16.5L)のシリンダー内に、分散メディアとして直径0.5mmのジルコニア製ビーズをシリンダー容積の80%まで投入した。次いで、ダイヤフラムポンプを介して、得られた樹脂溶液を攪拌タンクから横型ビーズミルに送液し、再び攪拌タンクに送液する循環を流速3.3L/分で30時間継続して、分散処理した下引き層用塗布液を80kg調製した。 Into a cylinder of a horizontal bead mill (manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd., model: KD-20B, cylinder volume: 16.5 L), zirconia beads having a diameter of 0.5 mm as a dispersion medium were charged up to 80% of the cylinder volume. Next, the obtained resin solution was fed from the stirring tank to the horizontal bead mill via the diaphragm pump, and the circulation of feeding the solution again to the stirring tank was continued for 30 hours at a flow rate of 3.3 L / min. 80 kg of the coating solution for the draw layer was prepared.
[下引き層の形成]
得られた下引き層用塗布液を、図2〜5、図9(a)のような底および側壁を有する直線状の整流溝9(タイプA)が2つ等間隔で内側面に設けられた塗布槽1に満たし、引き上げ塗布する際に塗布液がオーバーフローするよう流速2L/minで塗布槽1に下引き層用塗布液を供給しながら直径30mm×全長345mmのアルミニウム製の円筒状導電性支持体3を塗布槽1内の下引き層用塗布液中に浸漬させ、浸漬させた円筒状導電性支持体3を下引き層用塗布液から引き上げることにより、円筒状導電性支持体3の表面上に下引き層用塗布液を塗布した。得られた塗布膜を温度100℃で30分間、熱風乾燥させて、乾燥膜厚1.0μmの下引き層22を形成した。
[Formation of undercoat layer]
Two linear straightening grooves 9 (type A) having bottom and side walls as shown in FIGS. 2 to 5 and FIG. 9A are provided on the inner surface at equal intervals. A cylindrical conductive material made of aluminum having a diameter of 30 mm and a total length of 345 mm while supplying the coating liquid for the undercoat layer to the coating tank 1 at a flow rate of 2 L / min so that the coating liquid overflows when the coating tank 1 is filled and pulled up. The support 3 is immersed in the coating solution for the undercoat layer in the coating tank 1, and the cylindrical conductive support 3 soaked in the coating layer 1 is pulled up from the coating solution for the undercoat layer. An undercoat layer coating solution was applied on the surface. The obtained coating film was dried with hot air at a temperature of 100 ° C. for 30 minutes to form an undercoat layer 22 having a dry film thickness of 1.0 μm.
[感光層用塗布液の調製]
感光層24用の塗布液を調製した。
攪拌タンクで、τ型無金属フタロシアニンLiophoton TPA-891(東洋インキ製造社製)を20重量部、ポリカーボネート樹脂Z−400(三菱瓦斯化学社製)を20重量部、下記式(II)のヒドラゾン系化合物を20重量部、下記式(III)のジフェノキノン化合物を20重量部、テトラヒドロフランを100重量部、を混合し、混合液を得た。その後、下引き層用塗布液と同様に横型分散機(株式会社シンマルエンタープライゼス製、型式:ダイノーミル KLDパイロットタイプ、シリンダー容積:1.4L)のシリンダー内に、分散メディアとして直径0.2mmのジルコニア製ビーズをシリンダー容積の80%まで投入し、得られた混合液を攪拌タンクから横型分散機に送液した後、再び攪拌タンクに分散液を移して再び分散処理をおこなうよう繰り返す分散処理を行い、感光層用塗布液80Kgを調製した。
[Preparation of coating solution for photosensitive layer]
A coating solution for the photosensitive layer 24 was prepared.
In a stirring tank, 20 parts by weight of τ-type metal-free phthalocyanine Liophoton TPA-891 (manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.), 20 parts by weight of polycarbonate resin Z-400 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.), hydrazone system of the following formula (II) 20 parts by weight of the compound, 20 parts by weight of the diphenoquinone compound of the following formula (III) and 100 parts by weight of tetrahydrofuran were mixed to obtain a mixed solution. Thereafter, in the same manner as the coating liquid for the undercoat layer, the dispersion medium has a diameter of 0.2 mm as a dispersion medium in a cylinder of a horizontal disperser (manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd., model: Dinomill KLD pilot type, cylinder volume: 1.4 L). Zirconia beads are charged up to 80% of the cylinder volume, and the resulting mixture is sent from the stirring tank to the horizontal disperser. Then, the dispersion is transferred again to the stirring tank and the dispersion process is repeated. Then, 80 kg of photosensitive layer coating solution was prepared.
[感光層の形成]
得られた感光層用塗布液を、図2〜5、図9(a)のような底および側壁を有する直線状の整流溝9(タイプA)が2つ等間隔で内側面に設けられた塗布槽1に満たし、引き上げ塗布する際に塗布液がオーバーフローするよう流速2L/minで塗布槽1に感光層用塗布液を供給しながら、下引き層22を形成した導電性支持体3を塗布槽1内の感光層用塗布液中に浸漬させ、浸漬させた導電性支持体3を感光層用塗布液から引き上げることにより、下引き層22上に感光層用塗布液を塗布した。その後、100℃で1時間の熱風乾燥を行ない、乾燥膜厚20μmの感光層24を設け、図19に示す単層型の電子写真感光体30を作製した。
[Formation of photosensitive layer]
Two linear straightening grooves 9 (type A) having bottom and side walls as shown in FIGS. 2 to 5 and FIG. 9A were provided on the inner surface at equal intervals in the obtained photosensitive layer coating solution. Applying the conductive support 3 on which the undercoat layer 22 is formed while supplying the coating solution for the photosensitive layer to the coating bath 1 at a flow rate of 2 L / min so that the coating solution overflows when filling and coating the coating bath 1. The photosensitive layer coating solution was applied onto the undercoat layer 22 by immersing it in the photosensitive layer coating solution in the tank 1 and lifting the immersed conductive support 3 from the photosensitive layer coating solution. Thereafter, hot air drying was performed at 100 ° C. for 1 hour to provide a photosensitive layer 24 having a dry film thickness of 20 μm, and a single-layer electrophotographic photosensitive member 30 shown in FIG. 19 was produced.
2.実施例2
本発明の塗布装置を用いて図18に示すような機能分離型電子写真感光体(積層型感光体)を製造した。この感光体では、図18に示されるように、導電性支持体3の上に下引き層22が形成され、その上に電荷発生層26及び電荷輸送層27とから成る感光層24が形成されている。電荷発生層26には電荷発生物質が、電荷輸送層27には電荷輸送物質がそれぞれ含まれている。また、実施例2では、図2〜5、図9(a)のような底および側壁を有する直線状の整流溝9が2つ等間隔で内側面に設けられた塗布槽1を備えた塗布装置20を用いて下引き層22、電荷発生層26及び電荷輸送層27を形成した。なお、実施例2で用いた塗布槽1には、図2〜5、図9(a)し示したような流出溝8は形成していない。
2. Example 2
A function-separated electrophotographic photoreceptor (laminated photoreceptor) as shown in FIG. 18 was produced using the coating apparatus of the present invention. In this photoreceptor, as shown in FIG. 18, the undercoat layer 22 is formed on the conductive support 3, and the photosensitive layer 24 including the charge generation layer 26 and the charge transport layer 27 is formed thereon. ing. The charge generation layer 26 contains a charge generation material, and the charge transport layer 27 contains a charge transport material. Moreover, in Example 2, the application | coating provided with the application tank 1 by which the linear rectification | straightening groove | channel 9 which has a bottom and a side wall like FIGS. 2-5 and FIG. An undercoat layer 22, a charge generation layer 26 and a charge transport layer 27 were formed using the device 20. In addition, the outflow groove 8 as shown in FIGS. 2 to 5 and FIG. 9A is not formed in the coating tank 1 used in Example 2.
[下引き層の形成]
実施例1と同様の円筒状導電性支持体3の表面上に、実施例1と同様の下引き層用塗布液を、実施例1と同様の方法で塗布し、得られた塗布膜を温度100℃で30分間、熱風乾燥させて、乾燥膜厚1.0μmの下引き層22を形成した。
[Formation of undercoat layer]
An undercoat layer coating solution similar to that in Example 1 is applied on the surface of the cylindrical conductive support 3 similar to that in Example 1 in the same manner as in Example 1, and the resulting coating film is heated to a temperature. The undercoating layer 22 having a dry film thickness of 1.0 μm was formed by drying with hot air at 100 ° C. for 30 minutes.
[電荷発生層用塗布液の調製]
電荷発生層用塗布液を調製した。
攪拌タンクで、τ型無金属フタロシアニンLiophoton TPA-891(東洋インキ製造社製)を2重量部、塩化ビニル―酢酸ビニル―マレイン酸共重合体樹脂SOLBIN M(日信化学工業社製)を2重量部、メチルエチルケトンを100重量部、を混合し、混合液を得た。その後、下引き層用塗布液と同様に横型分散機(株式会社シンマルエンタープライゼス製、型式:ダイノーミル、KLDパイロットタイプ、シリンダー容積:1.4L)のシリンダー内に、分散メディアとして直径0.2mmのジルコニア製ビーズをシリンダー容積の80%まで投入し、得られた混合液を攪拌タンクから横型分散機に送液した後、再び攪拌タンクに分散液を移して再び分散処理をおこなうよう繰り返す分散処理を行い、電荷発生層形成用塗布液を80Kg調製した。
[Preparation of coating solution for charge generation layer]
A coating solution for charge generation layer was prepared.
In a stirring tank, 2 parts by weight of τ-type metal-free phthalocyanine, Riophoton TPA-891 (manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.), and 2 weights of vinyl chloride-vinyl acetate-maleic acid copolymer resin SOLBIN M (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) Part and 100 parts by weight of methyl ethyl ketone were mixed to obtain a mixed solution. After that, in the same manner as the coating solution for the undercoat layer, 0.2 mm in diameter as a dispersion medium in the cylinder of a horizontal disperser (manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd., model: dyno mill, KLD pilot type, cylinder volume: 1.4 L) Dispersion treatment is repeated so that zirconia beads of up to 80% of the cylinder volume are fed, and the resulting mixture is fed from the stirring tank to the horizontal disperser, and then the dispersion is transferred to the stirring tank again to perform the dispersion treatment again. Then, 80 kg of a coating solution for forming a charge generation layer was prepared.
[電荷発生層の形成]
得られた電荷発生層用塗布液を、図2〜5、図9(a)のような底および側壁を有する直線状の整流溝9(タイプA)が2つ等間隔で内側面に設けられた塗布槽1に満たし、引き上げ塗布する際に塗布液がオーバーフローするよう流速20L/minで塗布槽1に電荷発生層用塗布液を供給しながら、下引き層22を形成した導電性支持体3を塗布槽1内の電荷発生層用塗布液中に浸漬させ、浸漬させた導電性支持体3を電荷発生層用塗布液から引き上げることにより、下引き層22上に電荷発生層用塗布液を塗布した。その後、自然乾燥して膜厚0.8μmの電荷発生層26を形成した。
[Formation of charge generation layer]
The obtained coating solution for charge generation layer is provided with two straight rectifying grooves 9 (type A) having bottom and side walls as shown in FIGS. 2 to 5 and FIG. The conductive support 3 formed with the undercoat layer 22 while supplying the coating liquid for the charge generation layer to the coating tank 1 at a flow rate of 20 L / min so that the coating liquid overflows when the coating tank 1 is filled and pulled up. Is immersed in the charge generation layer coating solution in the coating tank 1 and the immersed conductive support 3 is pulled up from the charge generation layer coating solution, whereby the charge generation layer coating solution is applied onto the undercoat layer 22. Applied. Thereafter, it was naturally dried to form a charge generation layer 26 having a thickness of 0.8 μm.
[電荷輸送層用塗布液の調製]
電荷輸送層用塗布液を調製した。
下記式(IV)のエナミン化合物を8重量部、ポリカーボネート樹脂・PCZ−400(三菱ガス化学株式会社製)を10重量部、シリコンオイル・KF50(信越化学社製)を0.002重量部、テトラヒドロフランを120重量部、混合・撹拌・溶解させて電荷輸送層用塗布液を80Kg調製した。
[Preparation of coating solution for charge transport layer]
A coating solution for charge transport layer was prepared.
8 parts by weight of enamine compound of the following formula (IV), 10 parts by weight of polycarbonate resin / PCZ-400 (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company), 0.002 parts by weight of silicon oil / KF50 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), tetrahydrofuran Was mixed, stirred and dissolved to prepare 80 kg of a charge transport layer coating solution.
[電荷輸送層の形成]
得られた電荷輸送層用塗布液を、図2〜5、図9(a)のような底および側壁を有する直線状の整流溝9(タイプA)が2つ等間隔で内側面に設けられた塗布槽1に満たし、引き上げ塗布する際に塗布液がオーバーフローするよう流速2L/minで塗布槽1に電荷輸送層用塗布液を供給しながら、電荷発生層26を形成した導電性支持体3を塗布槽1内の電荷輸送層用塗布液中に浸漬させ、浸漬させた導電性支持体3を電荷輸送層用塗布液から引き上げることにより、電荷発生層26上に電荷輸送層用塗布液を塗布した。その後、130℃で1時間乾燥して膜厚25μmの電荷発生層を形成した。
このようにして図18に示す積層型の電子写真感光体30を作製した。
[Formation of charge transport layer]
The obtained coating liquid for the charge transport layer is provided with two straight rectifying grooves 9 (type A) having bottom and side walls as shown in FIGS. 2 to 5 and FIG. The conductive support 3 on which the charge generation layer 26 is formed while supplying the coating liquid for the charge transport layer to the coating tank 1 at a flow rate of 2 L / min so that the coating liquid overflows when filling and coating the coating tank 1. Is immersed in the charge transport layer coating liquid in the coating tank 1 and the immersed conductive support 3 is pulled up from the charge transport layer coating liquid, whereby the charge transport layer coating liquid is formed on the charge generation layer 26. Applied. Then, it dried at 130 degreeC for 1 hour, and formed the charge generation layer with a film thickness of 25 micrometers.
In this way, a multilayer electrophotographic photosensitive member 30 shown in FIG. 18 was produced.
3.比較例1
実施例1で使用した下引き層用塗布液、感光層用塗布液を用いて、それぞれ塗布槽の内壁に整流溝を設けていない円筒状のものを用いた以外は、実施例1と同様にして下引き層22、感光層24を形成し、図19に示す単層型の電子写真感光体30を作製した。
3. Comparative Example 1
The same as in Example 1, except that the undercoat layer coating solution and the photosensitive layer coating solution used in Example 1 were each used in a cylindrical shape without a rectifying groove on the inner wall of the coating tank. Then, the undercoat layer 22 and the photosensitive layer 24 were formed, and a single layer type electrophotographic photosensitive member 30 shown in FIG. 19 was produced.
4.比較例2
実施例2で使用した下引き層用塗布液、電荷発生層用塗布液、電荷輸送層塗布液を用いて、それぞれ塗布槽1の内壁に整流溝を設けていない円筒状のものを用いた以外は、実施例2と同様にして下引き層22、電荷発生層26、電荷輸送層27を形成し、図18に示す積層型の電子写真感光体30を作製した。
4). Comparative Example 2
The undercoat layer coating solution, charge generation layer coating solution, and charge transport layer coating solution used in Example 2 were used, except that a cylindrical one without a rectifying groove provided on the inner wall of the coating tank 1 was used. In the same manner as in Example 2, an undercoat layer 22, a charge generation layer 26, and a charge transport layer 27 were formed to produce a multilayer electrophotographic photoreceptor 30 shown in FIG.
5.実施例3〜10
実施例3〜10では、塗布槽1の内壁の整流溝9の形状を表1にまとめたように図9に示すタイプA、図10に示すタイプBまたは図11に示すタイプCとし、また塗布槽1の内壁の整流溝9の個数を表1にまとめたようにした以外は、実施例2と同様に積層型電子写真感光体を作製した。
5. Examples 3-10
In Examples 3 to 10, the shape of the rectifying groove 9 on the inner wall of the coating tank 1 is the type A shown in FIG. 9, the type B shown in FIG. 10, or the type C shown in FIG. A multilayer electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2 except that the number of rectifying grooves 9 on the inner wall of the tank 1 was summarized in Table 1.
6.実施例11〜13
実施例11〜13では、塗布槽1の内壁の整流溝9の形状を表1にまとめたように図9に示すタイプA、図10に示すタイプBまたは図11に示すタイプCとし、また塗布槽1の内壁の整流溝9の個数を2つとし、塗布槽上部開口端部に幅5mm、深さ2mmの流出溝8を設けた塗布槽1を用いた以外は、実施例2と同様に積層型電子写真感光体を作製した。なお、この実施例において、流出溝8は、図2〜5のように整流溝9に繋がるように設けている。
6). Examples 11-13
In Examples 11 to 13, the shape of the rectifying groove 9 on the inner wall of the coating tank 1 is the type A shown in FIG. 9, the type B shown in FIG. 10, or the type C shown in FIG. The same as in Example 2 except that the number of the rectifying grooves 9 on the inner wall of the tank 1 was two and the coating tank 1 was provided with an outflow groove 8 having a width of 5 mm and a depth of 2 mm at the opening end of the coating tank. A laminated electrophotographic photosensitive member was produced. In this embodiment, the outflow groove 8 is provided so as to be connected to the rectifying groove 9 as shown in FIGS.
7.参考例1〜3
参考例1〜3では、塗布槽1の内壁の整流溝9の形状を表1にまとめたように図9に示すタイプA、図10に示すタイプBまたは図11に示すタイプCとし、また塗布槽1の内壁の整流溝9の個数を2つとし、塗布槽上部開口端部に幅5mm、深さ2mmの流出溝8を設けた塗布槽1を用いた以外は、実施例2と同様に積層型電子写真感光体を作製した。なお、この参考例において、流出溝8は、図22のように整流溝9と90度ずらして設けている。図22は、図3に対応している。
7). Reference Examples 1-3
In Reference Examples 1 to 3, the shape of the rectifying groove 9 on the inner wall of the coating tank 1 is the type A shown in FIG. 9, the type B shown in FIG. 10, or the type C shown in FIG. The same as in Example 2 except that the number of the rectifying grooves 9 on the inner wall of the tank 1 was two and the coating tank 1 was provided with an outflow groove 8 having a width of 5 mm and a depth of 2 mm at the opening end of the coating tank. A laminated electrophotographic photosensitive member was produced. In this reference example, the outflow groove 8 is provided 90 degrees away from the rectifying groove 9 as shown in FIG. FIG. 22 corresponds to FIG.
画像評価実験
電子写真感光体製造実験で製造した電子写真感光体を、それぞれ搭載したデジタル複写機(シャープ社製:AR−455)改造機で印刷し、初期ハーフトーン画像を以下の評価基準に従って評価した。画像評価実験における評価結果をまとめたものを表2に示す。
Image evaluation experiment The electrophotographic photosensitive member produced in the electrophotographic photosensitive member production experiment was printed on a digital copier (manufactured by Sharp Corporation: AR-455), and the initial halftone image was evaluated according to the following evaluation criteria. did. Table 2 summarizes the evaluation results in the image evaluation experiment.
評価実験において初期ハーフトーン画像が、「画像濃度ムラ、筋ムラ、リング状ムラの塗布欠陥無し、画像特性に優れている」と判断された場合には、表2においてVG(very good)と表した。
評価実験において初期ハーフトーン画像が、「画像濃度ムラ、筋ムラ、リング状ムラがわずかに存在、画像特性は実使用上問題なし」と判断された場合には、表2においてG(good)と表した。
評価実験において初期ハーフトーン画像が、「画像濃度ムラ、筋ムラ、リング状ムラが存在、画像特性は実使用上問題あり」と判断された場合には、表2においてB(bad)と表した。
評価実験において初期ハーフトーン画像が、「画像濃度ムラ、筋ムラ、リング状ムラが多く存在、画像特性上劣っている」と判断された場合には、表2においてVB(very bad)と表した。
In the evaluation experiment, when it is determined that the initial halftone image is “no image density unevenness, streak unevenness, ring-shaped unevenness application defect, and excellent image characteristics”, Table 2 shows VG (very good). did.
In the evaluation experiment, when it is determined that the initial halftone image is “image density unevenness, streak unevenness, ring-shaped unevenness is slightly present, and image characteristics have no problem in practical use”, G (good) in Table 2 expressed.
In the evaluation experiment, when it is determined that the initial halftone image is “image density unevenness, streak unevenness, ring-shaped unevenness, and image characteristics have problems in actual use”, it is expressed as B (bad) in Table 2. .
When it was determined in the evaluation experiment that the initial halftone image was “there were many image density unevenness, streak unevenness, ring-shaped unevenness, and inferior image characteristics”, it was expressed as VB (very bad) in Table 2. .
1.実施例1、2、比較例1、2で作製した感光体を搭載したデジタル複写機で印刷した初期ハーフトーン画像の評価
初期ハーフトーン画像評価において実施例1、2で得られた感光体を装着したデジタル複写機による印刷物には、いずれも欠陥が全く無いか、または無視し得るようなムラがわずかに認められる程度であり通常の使用には支障をきたさない良好な画像が得られた。また、比較例1、2による感光体による印刷物には、画像上に感光層の塗布ムラに起因するハーフトーンムラや筋ムラ、リング状ムラが見られ、画質品位の劣る画像しか得られなかった。
1. Evaluation of the initial halftone image printed by the digital copying machine equipped with the photoconductors prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 The photoconductors obtained in Examples 1 and 2 were installed in the initial halftone image evaluation. The printed matter produced by the digital copying machine had no defects at all, or slight irregularities that could be ignored were observed, and a good image that did not hinder normal use was obtained. In addition, the printed matter by the photoconductors according to Comparative Examples 1 and 2 showed halftone unevenness, streak unevenness, and ring-shaped unevenness due to uneven application of the photosensitive layer on the image, and only an image with inferior image quality was obtained. .
2.実施例3〜10で作製した感光体を搭載したデジタル複写機で印刷した初期ハーフトーン画像の評価
初期ハーフトーン画像評価において実施例3〜10で得られた感光体を装着したデジタル複写機による印刷物には、いずれも塗布ムラなどの欠陥が全く無く、非常に優れた画質が得られた。
2. Evaluation of initial halftone image printed by digital copier equipped with photoconductor manufactured in Examples 3 to 10 Printed matter by digital copier equipped with photoconductor obtained in Examples 3 to 10 in initial halftone image evaluation None of them had any defects such as coating unevenness, and an excellent image quality was obtained.
3.実施例11〜13で作製した感光体を搭載したデジタル複写機で印刷した初期ハーフトーン画像の評価
初期ハーフトーン画像評価において実施例11〜13で得られた感光体を装着したデジタル複写機による印刷物には、いずれも塗布ムラなどの欠陥が全く無く、非常に優れた画質が得られた。
また、実施例11〜13は、耐久性試験として10,000枚の実写Agingを30度80%RHの高温高湿環境下と5度20%RHの低温低湿環境下で行った後の画像特性を評価すると、実施例11〜13では、初期と同等に塗布ムラに起因する画像ムラの発生はなかった。
3. Evaluation of initial halftone image printed by digital copier equipped with photoconductor prepared in Examples 11 to 13 Printed matter by digital copier equipped with photoconductor obtained in Examples 11 to 13 in initial halftone image evaluation None of them had any defects such as coating unevenness, and an excellent image quality was obtained.
In addition, in Examples 11 to 13, as a durability test, image characteristics after 10,000 live-action Aging were performed in a high temperature and high humidity environment of 30 degrees 80% RH and a low temperature and low humidity environment of 5 degrees 20% RH. Was evaluated, in Examples 11 to 13, there was no occurrence of image unevenness due to application unevenness as in the initial stage.
4.参考例1〜3で作製した感光体を搭載したデジタル複写機で印刷した初期ハーフトーン画像の評価
初期ハーフトーン画像評価において参考例1〜3で得られた感光体を装着したデジタル複写機による印刷物には筋ムラやリングムラが発生し、画像品位が劣ると評価された。この原因は明らかではないが、下引き層または感光層の形成時において、塗布槽下部から供給された塗布液が塗布槽上部へ上昇し、オーバーフローする際に塗布液の流れが乱れるためと考えられる。
また、耐久性試験として10,000枚の実写Agingを30度80%RHの高温高湿環境下と5度20%RHの低温低湿環境下で行った後の画像特性を評価すると、比較例3〜5では、Aging後、ハーフトンムラが非常に顕著に見られるようになり、初期に発生した画像ムラのレベルが悪化した。
4). Evaluation of initial halftone image printed by digital copier equipped with photoconductor manufactured in Reference Examples 1 to 3 Printed matter by digital copier equipped with photoconductor obtained in Reference Examples 1 to 3 in initial halftone image evaluation As a result, streaks and ring unevenness occurred and the image quality was inferior. The cause of this is not clear, but it is considered that the coating liquid supplied from the lower part of the coating tank rises to the upper part of the coating tank when the undercoat layer or the photosensitive layer is formed, and the flow of the coating liquid is disturbed when it overflows. .
In addition, as an endurance test, when the image characteristics after 10,000 live-action Aging were performed in a high temperature and high humidity environment of 30 degrees and 80% RH and a low temperature and low humidity environment of 5 degrees and 20% RH, Comparative Example 3 was evaluated. In .about.5, halfton unevenness became very noticeable after aging, and the level of image unevenness that occurred in the initial stage deteriorated.
1: 塗布槽 2:底部 3:導電性支持体 4:内側面 5:塗布液 6:底部供給口 7:上部開口 8:流出溝 9:整流溝 10:オーバーフロー槽 12:循環経路 14:攪拌槽 15:攪拌装置 16:昇降装置 17:ポンプ 18:モーター 19:回転軸 20:塗布装置 22:下引き層 24:感光層 26:電荷発生層 27:電荷輸送層 29:オーバーコート層 30:電子写真感光体 32:回転軸線 33:回転駆動方向 34:帯電器 34a:帯電ローラ 34b:バイアス電源 35:現像器 35a:現像ローラ 35b:ケーシング 36:転写器 37:クリーナ 37a:クリーニングブレード 37b:回収用ケーシング 38:露光手段 38a:レーザー光(光) 39:転写紙移動方向 40:転写紙 41:定着器 41a:加熱ローラ 41b:加圧ローラ 45:画像形成装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Coating tank 2: Bottom part 3: Conductive support body 4: Inner side surface 5: Coating liquid 6: Bottom part supply port 7: Top opening 8: Outflow groove 9: Rectification groove 10: Overflow tank 12: Circulation path 14: Stirring tank 15: Stirring device 16: Lifting device 17: Pump 18: Motor 19: Rotating shaft 20: Coating device 22: Undercoat layer 24: Photosensitive layer 26: Charge generation layer 27: Charge transport layer 29: Overcoat layer 30: Electrophotography Photoconductor 32: Rotating axis 33: Rotation drive direction 34: Charger 34a: Charging roller 34b: Bias power supply 35: Developer 35a: Developing roller 35b: Casing 36: Transfer device 37: Cleaner 37a: Cleaning blade 37b: Recovery casing 38: Exposure means 38a: Laser (Light) 39: transfer paper moving direction 40: transfer paper 41: fixing device 41a: heat roller 41b: press roller 45: the image forming apparatus
Claims (13)
前記塗布槽は、塗布液を供給するための底部供給口と、前記導電性支持体を挿入可能であり、かつ、オーバーフローにより塗布液を前記塗布槽から流出させる上部開口と、前記塗布槽の内側面に設けられた直線状の整流溝とを有し、
前記整流溝は、前記底部供給口から前記上部開口へ塗布液を流動させたとき、塗布液の整流を行うことを特徴とする塗布装置。 A coating tank that can accommodate a conductive support and can flow a coating solution,
The coating tank includes a bottom supply port for supplying a coating liquid, an upper opening into which the conductive support can be inserted, and allows the coating liquid to flow out of the coating tank due to overflow. A straight rectifying groove provided on the side surface,
The rectifying groove rectifies the coating liquid when the coating liquid flows from the bottom supply port to the upper opening.
前記塗布槽に溜められた塗布液に前記導電性支持体を浸漬させる工程と、
前記導電性支持体を塗布液中から取り出す工程とを備え、
前記導電性支持体を塗布液中から取り出す工程は、前記上部開口からの塗布液のオーバーフローを伴う電子写真感光体の製造方法。 A method for producing an electrophotographic photosensitive member using the apparatus according to any one of claims 1 to 6,
Immersing the conductive support in a coating solution stored in the coating tank;
A step of removing the conductive support from the coating solution,
The step of taking out the conductive support from the coating solution is a method for producing an electrophotographic photosensitive member accompanied by overflow of the coating solution from the upper opening.
前記導電性支持体を塗布液中から取り出す工程は、前記流出溝からの塗布液のオーバーフローを伴う請求項7に記載の製造方法。 The upper opening includes an outflow groove provided at an end of a side wall of the coating tank,
The manufacturing method according to claim 7, wherein the step of taking out the conductive support from the coating liquid involves an overflow of the coating liquid from the outflow groove.
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