JPH02272557A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は表面耐久性及び耐久画像に優れた電子写真感光
体に関する。

［従来の技術］ 従来、塗料を用いて感光体基体上に塗膜を形成し、電子
写真感光体を製造する方法として、例えば基体を塗料中
に浸漬し、徐々に引き上げることにより基体と塗料との
界面張力を利用して塗膜を形成する浸漬塗布方法等があ
る。この方法により形成された塗膜は、膜内部において
塗料成分がほぼ均一に、膜厚もほぼ均一にできており、
それなりに、良質な膜を得ることができる。

又、各種のスプレ一方法と呼ばれる塗布方法も知られて
いる。スフレ−法は微小開口部を有するノズルより塗料
を吐出し、霧化することにより生成した、微小液滴を被
塗布物上に付着させて塗膜を形成する方法であり、いろ
いろな形状や大きさの感光体基体等に、しかも広範囲に
わたって塗膜を形成することができ、円筒状基体等に継
ぎ目なしの塗布も可能であり、非常に有効な電子写真感
光体等の製造方法である。・その塗膜もエアースプレ一
方式の場合には乾きぎみに塗料の付着した状態であり、
又、エアーレススプレ一方式の場合には、かなり濡れた
状態で塗料が付着した状態からなっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来例では以下のような問題点がある。

例えば浸漬塗布方法による場合には、均一に塗料成分の
分散した塗料槽に感光体基体を浸漬し、引上げて膜を形
成する為、次層を塗布するとき、次層用塗料溶剤が下地
贋を、浸漬中又は、その溶剤と接触中に溶解しないこと
を必要とする。

この為、下地の塗膜を乾燥固化した上で、なおかつ、下
地の膜に対し、溶解性のない溶剤を選択する必要があり
、従って、使用できる溶剤の種類の選択中が小さ（なる
。

又、分散系の、例えば、顔料を含む塗料を塗布した場合
、均一に分散した状態を得るようにしながら、感光体基
体を塗布槽より引き上げ、塗膜を形成するので、塗膜中
の顔料、樹脂の分散状態もよく、基体の半径方向の顔料
分布は、はぼ均一である。

ところが、同一成分の塗膜であっても、その中の光半導
体成分が徐々に濃度を変えて積層する方が性能を良（す
る場合もあり、このような例においては、上記、浸漬塗
布方法は適当な方法でない。

次に、各種のスプレ一方法による、塗膜についてみると
、基本的に塗料を噴霧し、微細な液滴として基体に付着
させている為、噴霧状態の塗料が空気と接している部分
の比表面積は同量の塗料槽中の塗料より格段に大きい。

従って、基体に付着後の塗膜からは既に塗料中溶剤の大
部分が失われ、又、初期の塗料状態にもよるが、その付
着塗布液の流動性もかなり悪（なり、動きにくくなって
いる。

従って、このような状態の塗布液の付着した感光体基体
（円筒体）を回転させたとしても、層分離するに至らな
い。

本発明の目的は、電位の一様性及び耐久画像に優れた電
子写真感光体を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は、表面層改良材粉体の密度分布が表
面層から内部に向かうにつれて連続的に粗となる密度勾
配をもつ塗膜を有していることを特徴とする電子写真感
光体であり、このような電子写真感光体は、−度の塗布
によって、即ち、比重差を有し、且つ流動性を有する塗
料液体を感光体基体上に付着せしめて、流動性のあるう
ちに回転させることにより複層を構成して形成すること
ができる。

本発明で用いることのできる表面層改良材粉体は、電子
写真感光体の表面層の機械的強度、表面潤滑性、耐湿性
、画像性等の耐久性を改善することができるものであり
、例えば、フッ素含有樹脂粉体、シリコーン樹脂粉体、
スチレン樹脂粉体等がある。

本発明の電子写真感光体を製造するのに用いることがで
きる塗布装置の具体例を第２図に示す。

第１図（ａ）において、１は円筒状基体であり、これは
円筒状基体の保持を兼用する回転軸２に固定される。又
、回転軸２は回転モーター３により所定の回転速度で回
転される。一方、ビーム状の塗布液４を吐出するための
ガン５は、横送り機構の架台６に乗せられており、円筒
状基体１の回転軸方向と平行に移動する。また、ガン５
は、導出管７及びフィルター８を経由してタンク９に接
続されている。エアーパイプ１ｏで導入された圧縮エア
ーにより、ゲージ１１で定めた圧力にタンク９内の塗料
は加圧され、フィルター８および導出管７を経由してガ
ン５の先端のノズルチップ（不図示）から吐出される。

この装置を用いて実際に塗布する場合、ガンの横送り機
構のスイッチとガン・ニードルのエアースイッチをセッ
トし、円筒状基体１の所定位置からビーム４を吐出する
。同時に回転モーター３のスイッチも入れ、円筒状基体
保持の回転軸２を回転させる。第１図（ｂ）に示したよ
うに、ガン５の先端に設けられたノズルチップ１２から
吐出したビーム状の塗布液４は、円筒状基体１上にネジ
を切ったようなパターン１３で糸巻き状（らせん状）に
付着し、レベリングすることにより塗膜１４が成膜され
る。レベリングによる塗膜の生成工程は第３図に示すと
おりである。すなわち、円筒状基体１上に付着した糸巻
き状塗料の衝突エネルギーおよび塗料と被塗布物との界
面張力の為、徐々に幅広く拡がっていき、隣接する塗料
がたがいに接触し被塗布物の塗布面をすきまなくおおう
（第３図（ａ））。そして、塗料の拡散性ならびに塗料
と被塗布物との界面張力により適切な時間経過後、ピッ
チに応じて生じていた当初の塗布膜凹凸がレベリングさ
れて、平滑な面として成膜される（第３図（ｂ））、な
お、糸巻き状に付着する塗料は、塗料の端部どうじが重
なり合うように付着してもよい。更に、塗料の溶剤蒸気
を制御する為にフードを併用すれば表面をより平滑にす
ることも可能である。

ビームにより形成する糸巻きのラインのピッチは、回転
速度とガンの送り速度によって決まる。

又、単位面積上の塗布液の量は吐出量が一定であればガ
ンの送り速度によって決まる。

Δ■ｕ：単位面積当りの吐°出量（ｃｃ／分・ｃｍ”）
Ｐ　　：吐出圧（ｋｇｆ／ｃｍ”） ｒ　　：吐出口径（ＣＤ＋） ｄ　　ニオリフイスのベアリング長（ｃｍ）υ　　：送
り速度（ｃｍ／分） また、ビームのピッチ巾に関しては、次の関係がある。

ＰｗＯｃ　　　ｔ′ Ｒ。

Ｐｗ：ビームピッチ巾（ｃｍ） Ｒｏ：円筒状基体回転数（ｒｐｍ） 上記の塗布装置で用いる塗料吐出口の具体例としては標
準的には単一吐出口を有するノズルチップであるが、塗
布速度を早める為に多数の、例えば３つの吐出口を有す
るノズルチップの形態をとってもよい。

第２図に示した型式の塗布装置を用いて塗布された円筒
状基体は塗布中も、レベリング中も所定回転数で回転し
ており、その回転の遠心力の影響をうけて、塗料の構成
成分が粒径乃至比重の差に起因して移動して層構成をと
るような傾向が生じる。

回転する円筒状基体上の塗膜において、単位微小容積の
重さが重いほど、或は、比重が大きいほど遠心力は大き
くなり、該当する単位物質は回転の中心から遠ざかろう
とする。

従って、塗料液膜中に比重の異なる物質が含まれている
と、単位として、移動する塊り（又は粒子）の質量が大
きいものの順に外側から蓄積し、円筒状基体の表面には
軽い物質が蓄積する傾向がうまれる。

尚、塗膜中の溶剤の蒸発も同時に起って指触乾燥が進行
し、このとき、対流の起きることがあり、それで、これ
に打ち勝って上気したような積層を形成するように、回
転数を変えて必要な遠心力を生み出すようにしなくては
ならない。

溶剤の蒸発を考慮した場合、当然、溶剤の蒸気圧、或い
は塗布やレベリング、指触乾燥等の環境条件によって、
対流の生じやすい場合や、生じに（い場合を設定できる
。例えば指触乾燥が早（なる場合、又は、活発に対流が
生じる場合には回転数を上げて遠心力が対流に打ち勝つ
条件にすることが必要となる。

塗料を構成する固型分成分の主要素が２種類であるとき
には、−層毎に個別に塗布した場合と異なり、２層に不
明瞭に分離した層構成の塗膜が１回の塗布で形成される
。

上記の方法によって得られた本発明の電子写真感光体の
断面図を第１図に示す。ｌは感光体基体であり、１５は
密度勾配をもつ塗膜である。

上記塗膜１５は表面層はど大きな粒子、かっ／又は比重
の大きな粒子を多く分散しており、基体に近くなるほど
、粒子径も小さく、比重も小さい粒子或いは、バインダ
ー樹脂で層が形成されている。

次に、具体的な例をもって更に詳述する。部は全て重量
部である。

実施例１ 平均粒径０．４５μのテフロン粉体（比重２．２５）０
．３部、ポリカーボネート樹脂１０部及びヒドラゾン化
合物（Ｐ−（Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノ）ベニズアルデヒ
ドーＮ゛−α−ナフチル−Ｎｏ−フェニルヒドラゾン）
９．５部を１００部のモノクロロベンゼンと４０部のジ
クロロメタンに溶解及び分散させた。

これを第２図に示した型式の塗布装置の撹拌棒付きの塗
布タンクに入れビームガンの先端に口径１５０μｍのノ
ズルチップを取り付け、該タンクに０、５ｋｇｆ／ｃｍ
”のエアー圧力をかけて、ビームガンの塗料吐出量を測
定したところ、毎分６．０ｇであった。

次に、このガンと被塗布物との距離を２０ｍｍに調節し
て、電荷発生層まで塗布しであるアルミシリンダーを（
直径８０　ｍａ＋、厚み１．０ｍｍ、長さ３６０　＋ｎ
ｍ）　１２０ｒｐｍで回転させながら、ビームガンを毎
分１８０ｍｍでシリンダーの母線方向に平行移動させて
塗布した。

電荷発生層上に付着した上記塗料のビームの巾は約２．
５ｍｍで糸巻き状に付着し、つづいて塗布されて重なり
あった塗料のビーム付着ライン同志が混合されて、レベ
リングが始まり、且つ、塗料の流動性が充分にある間に
、回転の遠心力により、表層に重いテフロン粉体の分布
が多くなり、５分後に表面あらさが０．８μｍ以下の面
となった。

この塗膜を強制排気して溶剤を蒸発させた後、１２０℃
の乾燥炉で６０分間乾燥させた。

これをキャノン製複写機ＮＰ−３２３５に入れ画像とそ
の表面のスベリ性をみたところ、良好な結果が得られた
。

これに対し、テフロンをポリカーボネート樹脂とを分散
した塗料と前記塗料のうちテフロンを除く電荷輸送層の
塗料とを別途に塗布した場合には、両者間に界面が生じ
、両者間の接着力が充分でなく、剥れることが起きた。

又、クリーニングブレードと接触する感光体外周面近傍
のテフロン量についてみると、出発塗料中のテフロン比
率が同じであっても、前記した如く、本発明にかかる感
光体の方が密に分布しており、この為、充分な潤滑性か
えられ、表面の削れ量が少なくなり、感光体としての耐
久性が向上した。（表１）。

表１ 実施例２ エアレス・スプレーで実施例１と同じ塗料を塗布し、エ
アレス・ガンの移行直後に塗料溶剤を別のスプレーガン
（エアースプレー）で噴霧し、塗料塗布時に失った塗料
溶剤を補充する系を試みた。

実施例１の塗料（約２０ｃｐｓに調製）を第２図に示し
た型式の塗布装置の撹拌棒付の耐圧塗料タンク中に入れ
、３０　ｋｇｆ／ａｍ”に加圧し、エアレス・スプレー
ノズルの見掛は口径１２０μから約３０ｍ１／分で巾広
（噴霧しながら、エアレス・スプレーガンを４００　ｍ
ｍ７分の速度で横送りした。

このとき、実施例１と同様の、電荷発生層まで塗工した
、基体を２５　Ｏｒｐｍで５分間回転した。

なお、補助的に噴霧する塗料溶剤として、ジクロロベン
ゼンを用い、これは、供給過剰とならないようにエアー
スプレーによって噴霧した。エアースプレーは吐出圧及
びパターン圧を２　ｋｇｆ／ｃｍ２に調整し、約１０Ｉ
ＩＩｌＺ分噴霧するようにした。

エアレス・スプレーによる噴霧の状態を大きく変化させ
ないように、エアースプレーガンは、約７０ｍｍ乃至１
００ｍｍ離して、設置した。

又、ガンと基体との間隔は１００ｍｍ乃至２００ｍｍに
設定した。

このようにして塗布した、感光体基体をエア・スプレー
ガンによる補助溶剤の噴霧完了後、約５分間乃至１０分
間２００　ｒｐｍで、回転を継続し、遠心力の効果を確
かなものとした。このとき、感光体基体を覆うようにフ
ードを取りつけておき、溶剤蒸気の発散を防ぐ事が望ま
しい。

そして、このあと、指触乾燥（又は強制排気による指触
乾燥）をし、１２０℃、６０分間乾燥固化した。

特性上に評価は、実施例１の結果と同様、良好な結果が
得られた。

実施例３ 平均粒径１０μのシリコーン樹脂粉体１０部（比重２．
３３〜２．３５）　、ポリカーボネート樹脂１０部及び
ヒドラゾン化合物（Ｐ−（Ｎ、　Ｎ−ジエチルアミノ）
ベニズアルデヒドーＮ°−α−ナフチル−Ｎ゛−フェニ
ルヒドラゾン）９．５部を１００部のモノクロロベンゼ
ンと４０部のジクロロメタンに溶解及び分散させた。　
これを第２図に示した型式の塗布装置の撹拌棒付きの塗
布タンクに入れビームガンの先端に口径１５０μｍのノ
ズルチップを取り付け、該タンクに０．６ｋｇｆ／ｃｍ
”のエアー圧力をかけて、ガンの塗料吐出量を測定した
ところ、毎分１０．０ｇであった。

次に、このガンと被塗布物との距離を２０ｍｍに調節し
て、電荷発生層まで塗布しであるアルミシリンダーを（
直径８０ｍｍ、厚み１．０ｍｍ、長さ３６０　ｍｍ）　
１２０ｒｐｍで回転させながら、ビームガンを毎分１８
０ｍｍでシリンダーの母線方向に平行移動させて塗布し
た。

電荷発生層上に付着した上記塗料のビームの巾は約２．
５ｍｍで糸巻き状に付着し、つづいて塗布されて重なり
あった塗料のビーム付着ライン同志が混合されて、レベ
リングが始まり、且つ、塗料の流動性が充分にある間に
、回転の遠心力により、表層に重いシリコーン樹脂粉体
の分布が多くなり、５分後に表面あらさが０．８μｍ以
下の面となった。

この塗膜を強制排気して溶剤を蒸発させた後、１２０℃
の乾燥炉で６０分間乾燥させた。

これをキャノン製複写機ＮＰ−３２３５に入れ画像とそ
の表面のスベリ性をみたところ、良好な結果が得られた
。

これに対し、比較例として、シリコーン樹脂粉体とポリ
カーボネート樹脂とを分散した塗料と前記塗料のうちシ
リコーン樹脂粉体を除く電荷輸送層の塗料とを別途に塗
布した場合には、両者間に界面が生じ、両者間の接着力
が充分でなく、剥れることが起きた。

又、画像について詳細に調べてみた所、上記比較例の方
法で塗工した感光体と比べ、若干、解像力に差があり、
実施例にかかる方法の方が、良好であった。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明の電子写真感光体は表面
耐久性及び耐久画像に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真・感光体の密度勾配をもつ塗
膜の断面図である。 第２図は本発明の実施に用いる塗布装置の一例を示す概
略説明図である。 第３図は微小開口部からビーム状に吐出された塗料が基
体上で広がり、均一な膜となる様子を示す、概略説明図
である。 図中、１は円筒状基体、２は回転軸、３は回転モーター
、４はビーム状塗布液、５はガン、６は架台、７は導出
管、８はフィルター、９はタンク、１０はエアーパイプ
、１１はゲージ、１２はノズルチップ、１３はパターン
、１４は塗料液膜、１５は塗膜である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面層改良材粉体の密度分布が表面層から内部に向かう
   につれて連続的に粗となる密度勾配をもつ塗膜を有して
   いることを特徴とする電子写真感光体。