JPH0451154A - 電子写真感光体の製造方法 - 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法に関し、さらに詳しく
は電荷発生物質と電荷輸送物質とを単一の感光層に含む
単層型有機感光体の製造方法に関する。

（従来技術〕 近年、電子写真感光体は複写機用、あるいはディジタル
プリンター用として盛んに用いられ、さらに用途が広が
りつつある。

電子写真感光体としては、従来、ａ−３ｅ系悪感光、ａ
−３ｉ系悪感光、有機感光体などが知られているが１．
このうち特に有機感光体は無毒性でかつ安価な電子写真
感光体として近年研究がさかんであり、実用化も進んで
いるが、他の感光体と較べて感度及び繰り返し耐久性が
劣る点が欠点とされている。これらの欠点を改良するた
め電荷発生機能と電荷輸送機能を別個の物質に分担させ
た機能分離型感光体が注目され、近年急速な進歩を遂げ
ている。けだし、この機能分離型感光体においては、そ
れぞれの機能を有する物質を広い範囲のものから選択し
、組み合わせることが出来るので、材料の組合せによっ
ては高怒度、高耐久性の感光体を作製することが可能だ
からである。

この機能分離型感光体は、導電性基板の上に電荷発生層
、電荷輸送層を順次積層した層構成になっており、通常
は、感光プロセスにおいてその表面はコロナ放電によっ
て負に帯電される。この負のコロナ帯電は、同時にオゾ
ンを生成し易く、感光体表面を劣化させて感光体の耐久
性を低下させるだけでなく、作業環境上の問題も懸念さ
れていこの問題を解決するため、正帯電型の電子写真感
光体が検討されている６その１つの方法として、導電性
基板の上に電荷輸送層、電荷発生層を順次積層した逆層
感光体があるが、この場合、外層に膜厚の非常に薄い電
荷発生層を用いなければならず、耐久性に問題がある。

電荷発生物質と電荷輸送物質とを単一の層に含む単層型
感光体は積層型に比べて感度的には若干劣るものの、耐
久性あるいは生産性の面で優れており、正帯電型の電子
写真感光体の有効な手段の一つである。この単層型感光
体の製造方法としては、従来、電荷発生物質と電荷輸送
物質とを同時に含む塗液を用いて、導電性支持体ドラム
上に浸漬塗布したのちに、乾燥処理を行う方法が一般的
である。この方法は均一な積層膜を比較的安価に製造で
きる点で好ましい方法ではあるが、塗液中に電荷発生物
質と電荷輸送物質とを同時に含ませる必要があるため、
バインダー樹脂、溶媒の選定が難しく、又、塗液の安定
性に間がかある。更に、浸漬塗布法においては、塗膜の
膜厚を均一にするためにドラムの引き上げ速度をかなり
ゆっくりとる必要があり、生産性に劣るという欠点を持
っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、単層型感光体の製造プロセス上の上記
の問題点を解決し、コストの安い簡便な電子写真感光体
製造法を開発することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記問題を解決するため鋭意検討した結果
、生産性が良好なスプレー塗布法に注目し、その塗布法
をうまく工夫することにより、上記問題点を解決した低
コストの電子写真感光体が得られることを見いだし、本
発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、電荷発生物質を分散した塗液と電
荷輸送物質を溶解した塗液とをそれぞれ別々のラインか
らスプレーノズルに供給し、導電性基体上に同時にスプ
レー塗布し感光層を形成するすることを特徴とする電子
写真感光体の製造方法である。

本発明者らの意図は、単層型有機感光体の製造方法にお
いて、浸漬法と比較して生産性のよいスプレー塗布法を
用いることを基本とし、更に電荷発生物質を含有する塗
液と電荷輸送物質を含有する塗液とを別々に調製し、別
々のラインからスプレーノズルに供給して塗布すること
によって、塗液の安定性を保持しつつ、高感度、高耐久
性の単層型感光体を得んとするにある。

このように別々のラインを用いてスプレーさせる方法は
、本発明にしたがって、例えば、後記する実施例に示し
たような装置を用いることにより、膜の均一性、すなわ
ち電荷発生物質と電荷輸送物質との均一混合を確保しつ
つ、充分均一な製膜を行うことが出来るのである。

本発明の構成をさらに詳しく説明する。

本発明の機能分離型感光体の構成を第１図に示す、導電
性支持体１の上に単層の感光層２が塗工された構造であ
り、該感光層は電荷発生物質３、電荷輸送物質４、およ
びバインダー樹脂５から成っている。

導電性支持体としては、アルミニウム、アルミニウム合
金、銅、亜鉛、ステンレス、ニッケルなどの金属板；ポ
リエステルなどのプラスチックシートまたはプラスチッ
クフィルムにアルミニウム、アルミニウム合金、酸化ス
ズ、酸化インジウムなどの導電材料を蒸着したもの；あ
るいは導電処理した紙または樹脂などが使用される。

本発明において、感光層は電荷発生物質を含有する塗液
と電荷輸送物質を含有する塗液とを別々に調製し、別々
のラインからスプレーノズルに供給して同時にスプレー
塗布することによって作製される。ノズルの数は各々一
つである必要はなく、複数個設置することも可能である
。又、それぞれのノズルを一つの混合ノズルとすること
も可能である。

電荷発生物質を含有する塗液は、下記電荷発生物質を適
当な溶媒中に一様に分散して得られる。

その際、分散安定性を向上させるため、適当なバインダ
ー樹脂を共存させることも出来る。

本発明において、　電荷発生物質としては、電荷発生能
を有する物質であればいずれも使用できるが、フタロシ
アニン系、ペリレン系、ペリノン系、インジゴ系、多環
式キノン系、シアニン系、アゾ系、キナクリドン系、ベ
ンズイミダゾール系、などの有機染料、顔料などが例示
できる。

なお、共存させるバインダー樹脂としては電荷発生物質
の分散が良好な絶縁性高分子重合体を使用するが、例え
ば、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリエステル
樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、フェノキ
シ樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル
、塩ビー酢ビ共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポ
リスルホン樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリアミド
樹脂、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドンなどが使用される。ま
た、それ自身電荷輸送能力を有するポリ−Ｎ−ビニルカ
ルバゾールなどもバインダーとして使用することが出来
る。　　これらのバインダー樹脂は単独または２種以上
混合して用いられる。

また、有機溶媒としては、電荷発生物質と親和力があり
、且つ、バインダー樹脂共存系ではノ＜インダー樹脂を
よく溶解するものであることが必要であり、具体的には
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、リン酸ジブチル
などのエステル類；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、イソホロン
などのケトン類；ジオキサン、テトラヒドロフラン、エ
チレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類
；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソ
ルブなどのセロソルブ類；メタノール、エタノール、イ
ソプロパツールなどのアルコル類；メチレンクロライド
、エチレンクロライド、ジクロロエチレン、トリクロロ
エチレン、クロロホルム、四塩化炭素などの塩素化炭化
水素類；トルエン、キシレン、モノクロルベンゼン、ジ
クロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、Ｎ、Ｎ＝ニジ
メチルアセトアミドＮＮ−ジメチルホルムアミドなどの
アミド類；ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。こ
れらの溶媒は単独または２種以上混合して用いられる。

塗液の濃度は、スプレー塗布装置の特性に応じて適当に
選定される。該濃度は特に限定するものではないが、通
常０．１〜４０％、好ましくは、１〜２０程度である。

塗液の作製は上記バインダー樹脂を有ｉ溶媒に溶解した
溶液に電荷発生物質を添加し、従来から知られた各種の
分散方法で分散してなされる。分散機としてはボールミ
ル、サンドミル、ロールミル、ペイントシェーカーなど
が用いられる。

一方、電荷輸送物質を含有する塗液は、同しく電荷輸送
物質を適当なバインダー樹脂溶液中に一様に溶解して得
られる。

本発明において、電荷輸送物質としては、正孔を輸送す
る性質をもつような有機材料であれば特に制限はなく、
例えば、ポリーＮ−ビニル力ルバヅールに代表されるよ
うな複素環化合物を含有する重合体、トリアゾール誘導
体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チ
アゾールＦＡ’Ｌ体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン
誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、フェニレンジア
ミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、アミノ置換カルコン誘
導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体
、スチルベン誘導体、テトラフェニルチオフェン誘導体
などの正孔を輸送し易い電子供与性物質が挙げられる。

これらの電荷輸送物質は単独または２種以上混合して用
いられる。

バインダー樹脂としては電荷輸送物質との相溶性が良好
な絶縁性高分子重合体を使用するが、例えば、ポリスチ
レン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロ
ニトリル−ブタジェン共重合体、ポリアクリルアミド、
ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹
脂、フェノキシ樹脂、ボリアリレート、ポリスルホン樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリメタクリレート樹脂などが使
用される。また、それ自身電荷輸送能力を有するポリ−
Ｎ−ビニルカルバゾールなどもバインダーとして使用す
ることが出来る。

電荷輸送物質を含有する塗液の溶媒としては、電荷輸送
物質およびバインダー樹脂をよく溶解するものであり、
かつ、電荷発生物質を含む塗液の溶媒と相溶性があるこ
とが必要であり、具体的には酢酸メチル、酢酸エチル、
酢酸ブチル、リン酸ジブチルなどのエステル類；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、イソホロンなどのケトン類；ジオキサ
ン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチ
ルエーテルなどのエーテル類−メチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ類；
メタノール、エタノール、イソプロパツールなどのアル
コール類；メチレンクロライド、エチレンクロライド、
ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、クロロホルム
、四塩化炭素などの塩素化炭化水素類；トルエン、キシ
レン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼンなどの芳
香族炭化水素類；Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ、
Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド頻；ジメチルス
ルホキシドなどが挙げられる。

これらの溶媒は単独または２種以上混合して用いられる
。

塗液の濃度はスプレー塗布装置の特性に応じて適当に選
定される。該濃度は特に限定するものではないが、通常
０．１〜４０％、好ましくは、１〜２０程度である。

感光層の各成分の組成はノズルから噴霧される塗液量に
よってコントロールされる。

電荷発生物質は感光層中に好ましくは１〜２５重量％、
更に好ましくは３〜２０重量％含有させる。

電荷発生物質が１重量％未満であると感光体感度が著し
く低下するだけでなく、残留電位が増加する傾向があり
、また、２５重量％を越えると感度の低下とともに帯電
能が悪化し、実用的には好ましくない。

電荷輸送物質とバインダー樹脂との組成比はバインダー
樹脂１重量部に対して電荷輸送物質０．１〜２０重量部
、好ましくは０．５〜１０重量部である。

電荷輸送物質が０．１μ量部未満であると、電荷の輸送
が殆ど行われず、２０重量％を越えると感光体の機械的
強度が悪くなり、実用的には好ましくな感光層の膜厚は
、好ましくは３〜５０μであり、更に好ましくは５〜３
０μである。ＷＸ厚が３μ未満では帯電量が不十分であ
り、５０μを趙えると残留電位が高く実用的には好まし
くない。

感光層塗布後の乾燥は、室温に於ける指触乾燥の後、３
０〜２００　’Ｃで静止、あるいは送風下、加熱乾燥す
ることが好ましい。

なお、感光層と導電性支持体との間にバリヤー機症と接
″ｊＩＫ機能を合わせ持つ中間層を設けることが出来る
が、材料としてはポリアミド、ニトロセルロース、カゼ
イン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、
ポリビニルピロリドン、ポリウレタン、酸化アルミニウ
ムなどが適当で、膜厚は１μ以下が好ましい。

また、オゾン劣化防止、機械的強度向上などの目的で感
光層上に更にオーバーコート層を設けることもできる。

また、本発明の塗液系には感光体としての物性を向上さ
せる目的で必要に応じて各種の添加剤（例えば酸化防止
剤、紫外線吸収剤、増感側、耐摩耗性向上剤、ピンホー
ル抑制剤、流動性付与剤、可塑側、分散剤、安定側など
）を加えることができる。

本発明方法の一つの具体的な実施の態様を示すと次のよ
うである。すなわち、第２図に示すようなスプレー塗布
装置（ノードソン社製エアロコートシステムおよびエア
レスコートシステム）を用いての感光体塗膜の塗工であ
る。

第２図に於て、電荷発生物質用塗液槽４の塗液はポンプ
５によってジェネレータ３に運ばれ、ここで微粒子に霧
化される。霧化された塗液はキャリヤーガス（乾燥空気
）でスプレーノズル２に運ばれ、ノズルから回転してい
るアルミニウムドラム１にスプレー塗布される。ノズル
とドラムの間には静電圧コントローラ６で適当な静電圧
がかけられている（これをエアロコートシステムと称す
る）。

電荷輸送物質用塗液は塗液槽８よりポンプ９によって別
のスプレーノズル７に供給されてスプレ−塗布される（
これをエアレスコートシステムと称する）。

各々の塗液の噴霧量はタイミングコントローラ１０で調
整される。

また、本発明の別の実施のＪＥ！ｉ様は第３図に示した
ようなスプレー塗布装置（ノードソン社製エアロコート
システム）を用いた感光体塗膜の塗工である。

第３図に於て、電荷発生物質用塗液槽４の塗液は、第２
図で示したのと同様にポンプ５によってジェネレータ３
に運ばれ、ここで微粒子に霧化される。霧化された塗液
はキャリヤーガス（乾燥空気）でスプレーノズル２に運
ばれ、ノズルから回転しているアルミニウムドラム１に
スプレー塗布される。ノズルとドラムの間には静電圧コ
ントロラ６で適当な静電圧がかけられる。　電荷輸送物
質用塗液は、電荷発生物質用塗液と同様なシステムでス
プレーノズル２に運ばれ、ここで電荷発生物質用塗液と
混合されて回転しているアルミニウムドラム１にスプレ
ー塗布される。　各々の塗液の噴霧量はタイミングコン
トローラ１０で調整される。

（作用及び効果〕 本発明の単層型電子写真感光体製造方法は、塗液の安定
性に優れ、且つ、生産性が良好であり、低コストの電子
写真感光体製造方法としてその効果は大きい。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
これにより本発明の技術的範囲が限定されるものではな
い。

実施例−１ バインダー樹脂としてポリビニルブチラール樹脂（ユニ
オンカーバイド社製、商品名ｒＢＡＫＥＩ、ｒＴＥビニ
ルブチラール樹脂ＸＹＨＬ　ｊ　）を４．Ｏｗｔ％熔解
したシクロヘキサノン溶液に電荷発生物質として下記の
アゾ化合物（１）　　１０．Ｏｗｔ％（溶液に対して）
を加え、ボールミルで７２時間分散した。分散液に更に
シクロヘキサノンを加えて、電荷発生物質／バインダー
樹脂／シクロヘキサノンが１１０．４／１００　（重量
比）の分散液を作製し、電荷発生物質用塗液（ａ）とし
た。この塗液は１ケ月放置後も安定であった。

次に、バインダー樹脂としてポリカーボネート樹脂（音
大化成社製、商品名［パンライ）　Ｋ１３００Ｊ　）　
５．Ｏｗｔ％を含むシクロヘキサノン溶液に下記の電荷
輸送物質（ＩＩ）　　５．０ｗｔ％（溶液に対して）を
加え、溶解させて電荷輸送物質用塗液（ｂ）とした。こ
の塗液は１ケ月放置後も安定であった。

ここで、Ａは、 第２図に示すようなスプレー塗布装置（ノードソン社製
エアロコートシステムおよびエアレスコ−トシステム）
を用いて、外径６０　ｍｍのアルミニウムドラムにテー
プで貼りつけたアルミニウム薄板の上に電荷発生物質お
よび電荷輸送物質より成る感光層を生成した。　感光層
塗布ののち、８０゛Ｃ２ｈｒの熱風乾燥を行って、膜厚
２５μの感光体テストピースを得た。

感光層中の電荷発生物質、および電荷輸送物質の組成は
それぞれ５．５　ｗｔ％、４６．７ｗｔ％であった。

次に静電複写紙試験装置（川口電気製、ＥＰＡ−８１０
０）を用いて感光体を印加電圧６ｋＶのコロナ放電によ
り帯電させ、そのときの表面電位ｖ０を測定し、２秒間
暗所に放置しそのときの表面電位ｖ２を測定し続いて感
光体の表面照度が５　ｌｕｘとなる状態でハロゲンラン
プ（色温度２８５６　Ｋ　）よりの光を照射して表面電
位がｖ２の１／２になる時間を測定し、半減露光量Ｅｌ
／２　　（ｌｕｘ・ｓｅｃ　）を計算した。また光照射
１０秒後の表面電位Ｖ、ｌすなわち残留電位を測定した
。

比較例−１ 実施例−１と同様な単層型感光体を従来の浸漬塗布法で
作製した。

まず、実施例−１と同様な方法で電荷発生物質含有の塗
液を作製し、それにシクロヘキサノンに熔解した電荷輸
送物質（ｎ）を加えて塗液とした。塗液の組成は電荷発
生物質／電荷輸送物質／バインダー柑脂／溶媒＝１／７
／７／７０　（重量比）であった。この塗液は１日放置
後にはゲル化が起こり、塗液としては使用不能であった
。

脱脂したアルミニウム板に上記塗布液をデイツプコータ
ーを用いて塗布し、８０℃で２時間乾燥して厚さ約２５
μの感光層を形成した。

実施例−１と同様に感光体特性を測定した。

実施例−２ 電荷発生物質として２．７−ビス［２−ヒドロキシ−３
（２−クロロフェニル−カルバモイル）　−１１−フチ
ルアゾコー９−フルオレノン（■）、電荷輸送物質とし
てα−フェニル−４−Ｎ、１１−ジフェニルアミノスチ
ルベン（ＩＶ）を用いた以外は実施例−Ｉと同様な操作
を行い、感光Ｎ塗液を得た。塗液はいずれも１ケ月以上
安定であった。

また、実施例−１と同様な操作で感光体を作製し、特性
の評価を行った。

比較例−２ 電荷発生物質、電荷輸送物質としてそれぞれ上記の物質
（Ｉｆｆ）、（ＴＶ）を用いた以外は比較例−１と同様
な操作を行い、感光Ｎ塗液を得た。塗液は１日後にゲル
化し、不安定であった。

また、比較例−１と同様な操作で感光体を作製し、特性
の評価を行った。

実施例、比較例の感光体特性の測定結果を表−１に示し
た。

これらの実施例、比較例より、本発明によって充分な塗
液安定性を保持しつつ、優れた電子写真特性を持った単
層型電子写真感光体が簡単なプロセスで、安価に製造で
きることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真用感光体の構成を示した断面
図である。図において、 ｌ・・・・・・導電性支持体 ２・・・・・・感光層 ３・・・・・・電荷発生物質 ４・・・・・・電荷輸送物質 ５・・・・・・バインダー樹脂、を示す。 第２図は本発明を実施するための装置の一例を示す模式
図である０図において、 ｌ・・・・・・アルミニウムドラム ２．７・・・・・・スプレーノズル ３・・・・・・ジェネレータ ４・・・・・・電荷発生勧賞用塗液槽 ５．９・・・・・・ポンプ ６・・・・・・Ｉｌ！圧コシコントロ ーラ８・・・・電荷輸送物質用塗液槽 】０・・・・・・タイミングコントローラ、を示す６第
３図は本発明を実施するための別の装置の一例を示した
装置の図面である０回において、１・・・・・・アルミ
ニウムドラム ２・・・・・・スプレーノズル ３７・・・・・・ジェネレータ ４・・・・・・電荷発生＠ｌｌｌｌ使用塗液槽９・・・
・・・ポンプ ６・・・・・・静電圧コントローラ ８・・・・・・電荷輸送物質用塗液槽 １０・・・・・・タイミングコントローラ、を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）電荷発生物質を分散した塗液と電荷輸送物質を溶解
   した塗液とをそれぞれ別々のラインからスプレーノズル
   に供給し、導電性基体上に同時にスプレー塗布し感光層
   を形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法
   。