JPH038437A - 電子写真感光体用有機物顔料超微粒子の生成・回収方法と装置 - 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、電子写真感光体の製造に当って用いる有機光
導電体超微粒子などを得る場合における超微粒子の生成
・回収方法と装置に係り、特にガス中蒸発法により超微
粒子を生成させこれを回収する方法と装置に関する。ガ
ス中蒸発法とは、真空容器内に導入された不活性ガス雰
囲気中で種々の物質を加熱・蒸発・昇華させ、得られる
蒸気分子が不活性ガス分子と衝突しながら徐々に冷却さ
れ分子同士が凝集し、超微粒子を形成させ、その超微粒
子を回収丈る方法である。

〔従来の技術〕

電子写真感光体は、導電性基体上に感光層を形成した基
本構造をもっている。この感光層を形成するための光導
電物質としては、従来、セレンを用いたものが一般的で
あり、その他無機光導電物質として硫化カドミウムや酸
化亜鉛等も知られている。

しかし、近年では有機光導電物質を用いることによって
、成膜性の向上を図り、塗工によって生産することによ
り生産性を高める試みがなされている。また、有機光導
電物質を用いると、使用する染料や顔料等の増感剤を選
択すると、感色性を自在にコントロールできる利点があ
る。有機光導電物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾールや２．５−ビス（Ｐ−ジエチルアミノフェニル）
−１，３，４−オキサジアゾール等が知られている。

他方、近年、μｍまたは人オーダーの超微粒子に関して
の研究が種々なされている。かかる超微粒子は、その比
表面積が増大することによって、高い活性度を示すこと
に着目して生成させるものである。

この場合、中でもガス中蒸発法が注目を浴びている。従
来、この方法は専ら無機または金属材料の超微粒子を得
る場合について研究の指向性があったが、たとえば「機
能材料」　１９８°７年６月号、４４〜４９頁に記載の
ように、有機物超微粒子を得る場合にも研究がなされて
いる。

何れにしても、従来、ガス中蒸発し被付着体に付着した
超微粒子の回収に際しては、第４図または第５図のよう
にしていた。

すなわち、その第１の方法は、第４図（ａ）のように、
蒸発性材料Ｍを収容する容器５０、被付着体としての平
板または曲板５１および必要により落下粉体の回収容器
５２を真空チャンバー（図示せず）内に配設し、この真
空チャンバー内に不活性ガスを送入するとともに、その
内部を真空状態に減圧している状態で、容器５０および
または蒸発性材料Ｍを加熱して蒸発させ、この蒸発した
材料を前記曲板５１に付着させ、その後（ｂｌのように
、曲板５１表面の付着材料層をブラシ５３などにより掻
き落として回収箱５４に回収するものである。

第２の方法は、第５図（ａｌのように、被付着体として
プラスチックウェブ６０をリール６１から繰り出しなが
らリール６２に巻き取る過程で、そのウェブ６０の表面
に、第１の方法と同様な蒸発態様で、蒸発性材料Ｍを付
着させ、その回収に際しては、ｆｂｌのように、ウェブ
６０を巻き取ったり一ル６２からウェブ６０を逆に巻き
出し、その過程で表面の付着した蒸発性材料Ｍをブラシ
などにより掻き取り回収箱５４に回収するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記第１の方法は、バッチ方式であるため、回
収板に経時的に粉体が順次積層され所定の厚さまで付着
がなされる。したがって、回収板をいかに冷却しても、
積層された粉体層が蒸発源からの放射熱を受けて、耐熱
性に劣る粉体の場合において特に熱劣化が激しい。また
、針状成長する材料の場合、蜘蛛の巣状（糸状）に粒子
が成長し、目的の超微粒子を得ることができない。しか
も、積層に際して余分な粒子が落下して良好に回収する
ことが困難となる。さらに、次記第２の方法と同様に、
付着と回収との２工程となるので、操作的に能率が悪い
。

他方、第２の方法では、工程が２工程となることととも
に、リール間で付着材料を掻き落とすので、掻き落とし
が安定せず、かつウェブがプラスチックであるため強く
ブラシを当てることができず、掻き落とし難い。したが
って、回収作業性が悪いとともに、回収率がおとる。

そこで、本発明の主たる目的は、回収性にきわめて優れ
るとともに、回収効率が高く、回収する超微粒子の性状
が優れる超微粒子の生成・回収方法と装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための本発明法は、ガス中蒸発法に
より蒸発した超微粒子を連続的に移動する被付着体に付
着させ、その被付着体の移動過程で前記超微粒子を連続
的に掻き落として回収することを特徴とするものである
。

また、本発明装置は、超微粒子の蒸発手段と、この蒸発
手段と対向して配置され連続的に移動し外面がエンドレ
スの被付着体と、この被付着体に接するようにして配設
され、被付着体への超微粒子の付着過程でこれを掻き落
とす掻き取り手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

〔作　用〕

本発明では、被付着体への蒸発性材料の付着を図る一方
で、その被付着体の移動過程で付着した超微粒子を連続
的に掻き落とすので、付着した超微粒子が速やかに掻き
落とされ、蒸発源からの熱ることができる。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明をさらに詳説する。

第１図は本発明の第１実施例を示したもので、真空チャ
ンバー１内に、蒸発性材料Ｍの収容容器２、回転ドラム
３および回収箱４が配設されている。真空チャンバー１
にはアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスＧの供給管５
、真空ポンプ６に連なる排気管７がそれぞれ連通してお
り、排気管７には真空度を検出するための圧力計８が取
付られている。回転ドラム３は収容容器２の上方に位置
して配置されている。また、回収箱４は熱遮蔽板９によ
り収容容器２および回転ドラム３への蒸発性材料Ｍの付
着部と熱的に遮断されている。

他方、回転ドラム３の回転方向を第１図の反時計方向と
したとき、はぼ８〜９時の近くの位置に、先端が当接ま
たは近接して掻き取りブレード１０が配設されており、
この掻き取りブレード１０の下方に入口を臨ませて回収
箱４が設けられている。

この時ブレードＩＯによる、掻き取りの角度は、望まし
くはリバースアングルが良好であるがトレーリング等の
それ以外の角度でも可能である。

さらに、蒸発性材料Ｍの収容容器２はセラミックなどの
耐熱性材料で形成しておくのが好ましく、この収容容器
２およびまたは直接蒸発性材料Ｍがヒーター加熱、誘導
加熱、レーザー加熱、抵抗加熱あるいは電子銃加熱など
によりその材料Ｍが充分蒸発する温度、８０°Ｃ以上の
温度に加熱される。

また、その際、回転ドラム３は真空チャンバー１内の温
度にしておく他、好ましくは冷却、たとえば１０°Ｃ以
下に冷却しておく。この冷却には、回転ドラム３内に冷
却用熱媒体たとえば冷却水を通すことで可能である。

このように構成された装置において、真空チャンバー１
内を真空ポンプ６により減圧、好ましくは１０２〜ＬＯ
２Ｔｏｒｒに減圧しておくとともに、不活性ガスＧを送
入する。この状態で、蒸発性材料Ｍに対して加熱すると
、そのガス中蒸発が生じ、蒸発した材料Ｍは、回転して
いる回転トラム３の表面に連続的に付着する。この付着
した材料Ｍは、掻き取りブレードＩＯにより掻き取られ
回収箱４内に回収される。材料Ｍが掻き取られ裸になっ
た回転ドラム３の表面には次の新たな材料が付着される
。このようにして、回転ドラム３の表面において、材料
Ｍの付着および掻き取りが連続的になされる。

したがって、回転ドラム３の表面に付着した材料は速や
かに、再び材料加熱用熱源からの輻射熱を受けることな
く掻き取られるので、従来の第１法のように、熱による
劣化（熱ダメージ）がなく、良質な超微粒子を得ること
ができる。蒸発付着から掻き取りまでの時間は、たとえ
ば回転ドラム３の回転速度を調節することが設定できる
。

第２図は第２実施例を示したもので、回転ドラム３に代
えて、ロール３１．３２間に回転ベルト３３を巻き掛け
たもので、掻き取りブレードｌＯはロール３２の表面位
置で掻き取るようにしている。また、この例においても
、真空下、不活性ガス中、および加熱などを行うことは
図示しないが第１実施例と同様である。

前記各実施例で推測できるように、掻き取りブレードＩ
Ｏは、回転ドラム３の表面またはロール３・２部分のベ
ルト３３表面のように、プレー１”１０の先端が当接す
る部分が安定しているもしくは硬いのが掻き取り性を高
めるのに好適である。

上記のように、回収箱４に回収された超微粒子は、ある
程度の量となった時点で、ガス中蒸発操作を終了して、
真空チャンバー１を開放して取り出される。

上記各側では、蒸発性材料を収容容器にバッチ的に供給
したが、真空チャンバー内の加熱容器へスクリューフィ
ーダーなどにより連続的に供給するなどすれば大量の蒸
発処理が可能である。

本発明において、目的の超微粒子としては、ＩＯ〜数万
人、特にｌＯ〜数千人を得る場合において好適に適用で
きる。また、超微粒子の種類としては、無機材料、金属
材料の他、有機材料であってもよい。特に、本発明者ら
は、有機感光体を得る場合の有機顔料、とりわけアンス
アンスロン系顔料を得る場合に最適であることを確認済
である。

そこで、次に有機感光体を得る場合の若干の説明を行う
。

有機感光体は、導電性基体上に、有機光導電体粒子を、
分散機によって分散剤およびバインダー樹脂中に分散し
たものを塗布することにより一般的に得ることができる
。

この場合、最終的に得ようとする感光体としては、導電
性基体上に、有機光導電体粒子（顔料）を電荷発生材料
として電荷輸送材料中に分散させた単一層型感光体と、
導電性基体上に、電荷発生材料層を形成しその上に電荷
輸送材料層を形成した機能分離型感光体とがある。

いずれにしても、電荷発生材料として用いる有機光導電
体粒子としては、アゾ系顔料、アンサンスロン系顔料、
ペリレン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン
系顔料、シアニン系顔料、ビリリウム系顔料、チオピリ
リウム系顔料、インジゴ系顔料、スケアリツク酸顔料、
多環キノン系顔料等を用いることができる。

顔料の分散剤としては、メタノール、エタノール、イソ
プロピルアルコール等のアルコール系溶剤、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロ
ヘキサノン等のケトン系溶剤、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、クロルベンゼン等の芳香族系溶剤、ＤＭＦ、Ｄ
ＭＡＣ等の各種溶剤が使用できる。分散手段としては、
サンドミル、コロイドミル、アトライター、ボールミル
等の方法が利用できる。

バインダー樹脂としては、ポリビニルブチラール、ホル
マール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、セル
ロース系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリサルホン樹脂、
ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹
脂等が用いられる。

機能分離型感光体を構成する場合には、電荷発生層は上
記分散液を導電性基体上に直接ないしは介在する接着層
上に塗工することによって形成でき、その電荷発生層上
に電荷輸送層を塗工することによって形成する。又電荷
発生層を電荷輸送層の上に塗工する場合もありうる。電
荷発生層の膜厚は５μ以下、好ましくは０．０１〜１μ
の膜厚をもつ薄膜層とすることが望ましい。入射光量の
大部分が電荷発生層で吸収されて、多くの電荷を生成す
ること、さらに発生した電荷キャリアを再結合やトラッ
プにより失活することなく電荷輸送層に注入する必要が
あるため上記膜厚が好ましいものとなる。

塗工は浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、
スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、マ
イヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、
ローラーコーティング法、カーテンコーティング法など
のコーティング法を用いて行なうことができる。乾燥は
、室温における指触乾燥後、加熱乾燥する方法が好まし
い。加熱乾燥は、３０〜２００℃の温度で５分〜２時間
の範囲の時間で、静止または送風下で行うことができる
。

電荷輸送層は、前述の電荷発生層と電気的に接続されて
おり、電界の存在下で電荷発生層から注入された電荷キ
ャリアを受は取るとともに、これらの電荷キャリアを表
面まで輸送できる機能を有している。この際、この電荷
輸送層は、前述のように、電荷発生層の上に積層されて
いてもよく、またその下に積層されていてもよい。しか
し、電荷輸送層は、電荷発生層の上に積層されているこ
とが望ましい。

電荷輸送層における電荷キャリアを輸送する材料（以下
、単に電荷輸送材料という）は、前述の電荷発生層が感
応する電磁波の波長域に実質的に非感応性であることが
好ましい。ここで言う「電磁波」とは、γ線、Ｘ線、紫
外線、可視光線、近赤外線、赤外線、遠赤外線などを包
含する広義の「光線」の定義を包含する。電荷輸送層の
光感応性波長域が電荷発生層のそれと一致またはオーバ
ーラツプする時には、両者で発生した電荷キャリアが相
互に捕獲し合い、結果的には感度の低下の原因となる。

電荷輸送材料としては、公知のあらゆる材料を用いるこ
とができ、その例として、ヒドラゾン誘導体、ピラゾリ
ン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、ポリビニルカル
バゾール等を挙げることができる。

これらの有機電荷輸送材料の他に、セレン、セレン−テ
ルル、アモルファスシリコン、硫化カドミウムなどの無
機材料も用いることができる。

また、これらの電荷輸送材料は、１種または２種以上組
合せて用いることができる。

電荷輸送材料に成膜性を有していない時には、適当なバ
インダーを選択することによって被膜形成できる。バイ
ンダーとして使用できる樹脂は、例えばアクリル樹脂、
ボリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リスチレン、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、
アクリロニトリル−ブタジェンコポリマー、ポリビニル
ブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスルホンポリ
アクリルアミド、ポリアミド、塩素化ゴムなどの絶縁性
樹脂、あるいはポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビ
ニルアントラセン、ポリビニルピレンなどの有機光導電
性ポリマーを挙げることができる。

導電性を有する基体としては、基体自身が導電性をもつ
もの、例えばアルミニウム、アルミニウム白金、銅、亜
鉛、ステンレス、バナジウム、モリブデン、クロｔ１、
チタン、ニッケル、インジウム、金や白金などを用いる
ことができ、その他にアルミニウム、アルミニウム合金
、硫化インジウム、酸化錫、酸化インジウム−酸化錫合
金などを真空蒸着法によって被膜形成された層を有する
プラスチック（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、アク
リル樹脂、ポリフッ化エチレンなど）、導電性粒子（例
えば、カーボンブラック、銀粒子など）を適当なバイン
ダーとともにプラスチックの上に被覆した基体、導電性
粒子をプラスチックや紙に含浸した基体や導電性ポリマ
ーを有するプラスチック等に用いることができる。

導電層と感光層の中間に、バリヤー機能と接着機能をも
つ下引層を設けることもできる。

〔実施例〕

次に実施例を示し本発明の効果を明らかにする。

（実施例１） 第１図の装置により、ガス中蒸発を行った。

電子写真用有機感光体を製造するために用いる有機顔料
超微粒子を生成・回収した。この有機顔料としては、４
．１０−ジブロモアンスアンスロンを用い、真空チャン
バーをヘリウムガス雰囲気下に置き、かつ１０−’Ｔｏ
ｒｒに減圧し、材料を３００〜３５０℃に加熱し真空蒸
発させ第１図法に従って超微粒子を得た。

その結果、熱劣化がない超微粒子を約４５％の回収率を
もって回収できた。また、この回収率は回転ドラムの径
、蒸発率を制御することでほぼ１００％の回収率が得ら
れることが他の実験により明らかとなった。

（実施例２） 実施例１と同様の条件下で、回転ドラムの回転速度、す
なわち掻き取り速度により回収した粒径の変化を調べた
。その結果、掻き取り速度の依存性がみられ、したがっ
て回転ドラムの回転速度を調整することで、粒径の制御
が可能であることが判った。

（比較例１） 第４図の従来法１によって、同様の有機顔料を得た。そ
の結果、回収した粉体は糸状となり、かつその内部は、
オレンジ色、表面は深紅色となっており、熱劣化の影響
が明らかに認められ、回収率は３５〜４０％であった。

（比較例２） 第５図の従来法２によって、同様の有機顔料を回収した
。その結果、超微粒子を得ることができたが、比較例１
の場合の２００倍の時間（延べ５０時間）の操作時間を
要し、かつ回収率は６〜７％と著しく低かった。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、回収性にきわめて優れる
とともに、回収効率が高く、回収する超微粒子の性状が
優れる超微粒子を生成・回収できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の概要図、第２図は第２実
施例の概要図、第３図は回転ドラムの回転速塵と得られ
る超微粒子の粒径との相関側図、第４図および第５図は
それぞれ従来技術の概要説明図である。 １・・・真空チャンバー　２・・・収容容器３・・・回
転ドラム、４・・・回収箱 ６・・・真空ポンプ　１０・・・掻き取りブレードＭ・
・・蒸発性材料、Ｇ・・・不活性ガス第 図 文ψさＭ丈り慈　〔α７ｍｍ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガス中蒸発法により蒸発した超微粒子を連続的に
   移動する被付着体に付着させ、その被付着体の移動過程
   で前記超微粒子を連続的に掻き落として回収することを
   特徴とする超微粒子の生成・回収方法。
2. （２）蒸発材料が、有機物顔料または電子写真感光体用
   有機物顔料である請求項１の方法。
3. （３）超微粒子の蒸発手段と、この蒸発手段と対向して
   配置され連続的に移動し外面がエンドレスの被付着体と
   、この被付着体に接するようにして配設され、被付着体
   への超微粒子の付着過程でこれを掻き落とす掻き取り手
   段とを備えたことを特徴とする超微粒子の生成・回収装
   置。