JPH1138651A - 電子写真用感光体ドラムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒状基体の外表面上に感光層を効率よく均
一に形成し得る電子写真用感光体ドラムの製造方法を提
供する。 【解決手段】 回転する弾性ロールの外表面上に形成さ
せた電子写真用感光体塗料を、該弾性ロールと接触させ
ながら回転する円筒状基体の外表面上に転写させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真用感光体
ドラムの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真用感光体ドラムのような
感光層の作製方法については、薄膜で均一、かつ生産性
に優れた塗布方法の開発検討が行われている。円筒状基
体の外表面上に電子写真用感光体塗料を塗布して感光層
を作製する方法としては、スプレー塗布法、浸漬塗布
法、ブレード塗布法等の方法が知られている。しかしな
がら、従来の塗布方法においては、均一な塗膜が得られ
なかったり、生産効率が悪いなどの欠点があった。

【０００３】例えばスプレー塗布法では、電子写真用感
光体塗料は沸点の低い溶媒が用いられるため、塗料が円
筒状基体の外表面上に到達する途中で塗料中に含まれる
溶媒が揮発してしまい、塗料の固形分濃度が増大して円
筒状基体の外表面上に到達した塗料は外表面上に充分に
広がらずに塗膜表面が凹凸となり、塗膜表面の平滑性が
得られず均一な塗膜が得られないという欠点があった。

【０００４】また、浸漬塗布法では塗膜表面の平滑性は
改善されるものの、円筒状基体の内部や端部にまで塗膜
が形成されてしまい、この円筒状基体を電子写真用感光
体ドラムとする時は、円筒状基体の内部や端部に形成さ
れた塗膜はフランジ等を取り付ける際の障害となるた
め、円筒状基体の内部や端部に一度形成された塗膜の一
部を剥離しなければならず、また、使用される機種によ
っては円筒状基体の略端部の外表面上に一度形成された
塗膜を剥離しなければならないため、剥離工程が必要と
なり、高い生産性が得られなかった。

【０００５】さらに、塗膜の膜厚は塗料物性と浸漬した
後の引き上げ速度に大きく支配されるためその制御が難
しく、さらには均一な塗膜を形成するために浸漬した後
の引き上げ速度を遅くせざるを得ないという欠点もあ
り、高い生産効率は得られなかった。

【０００６】また、ブレード塗布法は円筒状基体の長さ
方向に近接する位置にブレードを配置してブレードに塗
料を供給し、円筒状基体を１回転させた後ブレードを後
退させる塗布法であるが、この方法では高い生産効率は
得られるものの、ブレードを後退させる際、塗料の表面
張力により塗膜が一部分盛り上がるため膜厚が不均一に
なるという欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した諸塗
布方法の持つ欠点を解消し、円筒状基体の外表面上に効
率よく均一に塗膜を形成し得るのに有効な手段を提供す
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記実状
に鑑みて鋭意検討したところ、回転する弾性ロールの外
表面上に形成させた電子写真用感光体塗料層を、該弾性
ロールと接触させながら回転する円筒状基体の外表面上
に転写させることで、円筒状基体の外表面上に均一な感
光層を形成でき、高生産性を実現できることを見出し、
本発明を完成するに至った。

【０００９】中でも、前記回転する弾性ロールの硬度
（ＪＩＳ Ａ型）は０゜以上７０゜以下であること、弾
性ロールと該弾性ロールと接触させながら回転する円筒
状基体のニップ幅は、該弾性ロール径に対して０．５％
以上４０％以下であること、弾性ロールと該弾性ロール
と接触させながら回転する円筒状基体とが、周速度１０
ｍｍ／ｓｅｃ以上１５００ｍｍ／ｓｅｃ以下で接触回転
させながら引き離すこと、がそれぞれ好ましいことも見
出した。以下、本発明の電子写真用感光体ドラムの製造
方法について詳細に説明する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明で、回転する弾性ロールの
外表面上に電子写真用感光体塗料層を形成する方法とし
ては特に制限はないが、例えば印刷等で用いられるイン
キング装置やスポンジ状のロールのような接触型の供給
器、あるいはディスペンサやダイノズル等の非接触型の
注入器等により塗料を供給し、弾性ロールの外表面上に
電子写真用感光体塗料層を形成する。

【００１１】外表面上に電子写真用感光体塗料層が形成
された弾性ロールを回転させておき、これに円筒状基体
を接触回転させることで円筒状基体の外表面上への塗料
層の転写が実現でき、さらに弾性ロールと円筒状基体を
接触回転させ続けることにより、円筒状基体の外表面上
の塗料層の所定の膜厚を確保するとともに、均一化も図
れる。したがって、弾性ロールの外表面上の電子写真用
感光体塗料層が予め均一に形成されていれば、円筒状基
体を接触回転させ続けて転写された塗料層の均一化の時
間が短縮されるので、より効率的である。

【００１２】この時間短縮化の手段としては、例えば非
弾性ロールを使用して、前記した塗料供給手段等によ
り、非弾性ロールの長さ方向に塗料を供給し、非弾性ロ
ールと弾性ロールとを接触回転させることで、弾性ロー
ルの長さ方向に塗料を形成させ、非弾性ロールと弾性ロ
ールを接触回転させ続けることで弾性ロールの外表面上
に塗料層を均一に形成させることができる。

【００１３】さらに、弾性ロールの外表面上に均一に塗
料層を形成させるために非弾性ロールを回転させるとと
もに長さ方向に揺動運動させることも好ましい。

【００１４】また、この場合の非弾性ロールと弾性ロー
ルは必ずしも１つずつである必要はなく、いくつでも構
わないが非弾性ロールと弾性ロールは交互に配列される
ことが好ましい。

【００１５】次に円筒状基体を駆動手段により、外表面
上に塗料層が形成された弾性ロールに押しつけるが、こ
の際円筒状基体は回転駆動手段によって弾性ロールと同
期させるように回転させておくことも好ましい。

【００１６】円筒状基体が弾性ロールに接触した瞬間か
ら、弾性ロールの外表面上に形成させた塗料層が円筒状
基体の外表面上に転写されることになる。この場合、塗
料層の転写は、その一部又は全部を弾性ロールから円筒
状基体の外表面上に移動させることをいう。より均一に
転写させるためには、弾性ロールと円筒状基体が後述す
るような所定のニップ幅となった後、接触させながら回
転する円筒状基体の回転回数を２回転以上とすることが
好ましく、均一性と生産性の観点から円筒状基体の回転
回数は１０回転以上３００回転以下とすることがより好
ましい。

【００１７】弾性ロールの外表面上に形成させた塗料層
を円筒状基体の外表面上に転写させるには、弾性ロール
が円筒状基体よりも柔らかい材質のものが良く、弾性ロ
ールの硬度はＪＩＳ Ａ型で０゜以上７０°以下である
ことが好ましく、０゜以上５５°以下であることが特に
好ましい。硬度を表すにはＪＩＳ硬度、ＡＳＴＭ（ショ
ア・デュロメータ、Ａ型及びＤ型）、ＳＲＩＳ（日本ゴ
ム協会規格）スプリング式硬さ試験機（ＳＲＩＳ Ｃ
型）、プセイジョンズ式硬さ試験機（定荷重式）等があ
るが、前記ＪＩＳ Ａ型とは、ＪＩＳ規格Ｋ６３０１で
定義しているスプリング式硬さ試験機（Ａ型）を用いて
測定した硬度である。

【００１８】また、弾性ロールの材質は上記硬度のもの
であれば特に制限はないが、塗料がその内部にまで容易
に含浸するスポンジのような多孔質性の材質のものでは
なく、その外表面上にのみ形成されるような材質のもの
である。

【００１９】さらに、使用する塗料の物性によってはゴ
ム等の耐溶剤性に優れたものを使用することが好まし
い。

【００２０】弾性ロールの長さは円筒状基体の長さから
所定の長さだけ短いものが好ましく、これによって円筒
状基体の外表面の必要な部分にのみ感光層を塗布するこ
とが可能になり、浸漬塗工法で行われるような円筒状基
体の内部及び端部、又は外表面上に一度形成された塗料
の一部を剥離する無駄な工程を削除することが可能にな
る。

【００２１】円筒状基体を駆動手段によって弾性ロール
に押しつけるが、この時の弾性ロールが凹むことによっ
て生じる円筒状基体との接触面の幅（ロールの円周方向
の幅）がニップ幅である。

【００２２】弾性ロールの外表面上に形成させた塗料層
を円筒状基体の外表面上に転写させるためには、このニ
ップ幅を弾性ロール径に対して０．５％以上４０％以下
に調整し、円筒状基体を所定の回転回数だけ回転させ
る。さらに、円筒状基体の外表面を傷つけることなく、
円筒状基体の外表面上に塗料を均一に転写させるために
は、ニップ幅は１％以上１０％以下であることがより好
ましい。

【００２３】円筒状基体を所定のニップ幅で所定の回転
回数だけ回転させて外表面上に塗料層を均一に転写させ
た後、弾性ロールと円筒状基体を引き離して塗布を終了
するが、引き離す時は円筒状基体と弾性ロールとの接触
面における周速度が１０ｍｍ／ｓｅｃ以上１５００ｍｍ
／ｓｅｃ以下で接触回転させていることが好ましく、円
筒状基体の外表面上の塗料をより均一とするためには４
０ｍｍ／ｓｅｃ以上６００ｍｍ／ｓｅｃ以下で接触回転
させていることがより好ましい。

【００２４】使用する電子写真用感光体塗料によっては
揮発性の塗料もあるので、これを防止するために弾性ロ
ール部分、円筒状基体部分あるいはその周囲全体等を略
密閉状態とするような容器あるいは遮蔽壁等で覆うこと
も有効である。

【００２５】円筒状基体の材質は、円筒状基体を弾性ロ
ールに押し付けた時に変形しない硬度を有し、導電性或
いは導電性皮膜を有していればどのような材質でも構わ
ないが、例えばアルミニウム、ニッケル、真鍮、亜鉛、
ステンレス及びそれらの合金、或いはポリエステルなど
の円筒状基体にアルミニウム等の導電性材料が塗布され
たものが挙げられる。また、構造については、肉厚数ｍ
ｍの中空構造であることが好ましい。

【００２６】電子写真用感光体塗料は、少なくとも電荷
発生材料又は電荷輸送材料を含有するものであって、電
荷発生材料の例としては、フタロシアニン顔料、多環キ
ノン顔料、アゾ系顔料、ペリレン顔料等が挙げられる。

【００２７】電荷輸送材料の例としては、アリールアミ
ン化合物、ヒドラゾン化合物、ピレン化合物、オキサゾ
ール化合物、ジフェニルアミン化合物等が挙げられる。

【００２８】電荷発生材料又は電荷輸送材料をそれぞれ
成膜性を有する結着剤樹脂中に分散、含有させて、感光
層などを形成する場合には、結着剤樹脂としては電荷輸
送材料と相容性を有するものであれば良く、例えば、ポ
リカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、
ポリエステル、ポリケトン、ポリスチレン、ポリブタジ
エン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等
が挙げられる。

【００２９】感光層は単層構造であっても、積層構造で
あっても良く、積層構造の場合には感光層は少なくとも
電荷発生層と電荷輸送層により構成される。

【００３０】電荷発生層の膜厚としては０．００５μｍ
以上１２μｍ以下が良く、好ましくは０．０１μｍ以上
２μｍ以下である。また、電荷発生層に含有する電荷発
生材料の含有率は２０％以上１００％以下が良く、好ま
しくは４０％以上８０％以下である。

【００３１】電荷輸送層の膜厚としては５μｍ以上１０
０μｍ以下が良く、好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以
下である。また、電荷輸送層に含有する電荷輸送材料の
含有率は２０％以上９０％以下が良く、好ましくは３０
％以上８０％以下である。

【００３２】円筒状基体と感光層の間に絶縁層として下
引き層を設けても良い。下引き層は主に結着剤樹脂から
なり、例えば、ポリカーボネート、ポリビニルブチラー
ル、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、ポリスチ
レン、ポリブタジエン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂等が挙げられる。下引き層の膜厚として
は、０．００５μｍ以上１２μｍ以下が良く、好ましく
は０．０１μｍ以上２μｍ以下である。

【００３３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例の範囲に限定されるもので
はない。

【００３４】（実施例１）表面処理として硬質クロムメ
ッキを施した長さ２６０ｍｍで６０ｍｍ径の非弾性ロー
ル１、硬度（ＪＩＳ Ａ型）５５°のフッ素系ゴムを使
用した長さ２５０ｍｍで６５ｍｍ径の弾性ロール２を配
した塗布装置を図１に模式的な鳥瞰図として示してあ
る。また、図２は、これを側面から見た模式図を示して
ある。円筒状基体３としては、長さ２６０ｍｍで３０ｍ
ｍ径、肉厚１ｍｍの中空構造のアルミニウムを材質とし
たものを使用した。

【００３５】円筒状基体３は、予めその外表面上に下引
き層と電荷発生層を積層させたものを用意した。

【００３６】下引き層は、可溶性ナイロン（東レ（株）
製の「ＣＭ−８０００」）７部をメタノール６５部、ト
ルエン１４部及びｎ−ブタノール１４部から成る混合溶
媒に溶解した溶液中に、円筒状基体を浸漬塗布させるこ
とにより塗膜を形成させ、熱風乾燥により乾燥させて、
乾燥後の塗膜厚を１μｍ、塗膜長さ２５０ｍｍとして形
成した。

【００３７】電荷発生層は、α型オキシチタニウムフタ
ロシアニン１．６部及びブチラール樹脂（積水化学
（株）製の「エスレックＢＨ−３」）０．８部を、塩化
メチレン３９部及び１，１，２−トリクロロエタン５
８．６部から成る混合溶媒に添加し、ガラスビーズと共
にサンドミルで分散、混合して得られた塗料中に、前記
１μｍの乾燥塗膜厚の下引き層が形成された円筒状基体
を浸漬塗布させることにより塗膜を形成させ、熱風乾燥
により乾燥させて、乾燥後の塗膜厚を０．５μｍ、塗膜
長さ２５０ｍｍとして形成した。

【００３８】前記下引き層と電荷発生層が形成された円
筒状基体３を、円筒状基体３の両端を円筒状基体３が自
由に回転できるベアリングを有する把持機構で把持し
て、前記塗布装置に弾性ロール２と接触しない状態で装
着した。

【００３９】化学式（１）で示されるアリールアミン化
合物２０部とポリカーボネート樹脂（三菱ガス化学
（株）製の「ユーピロンＺ−２００」）２５部を１，
１，２−トリクロロエタン７５部に溶解した電荷輸送剤
用塗料を、ディスペンサを用いて非弾性ロール１の長さ
方向に供給すると共に、非弾性ロール１を１５９ｒｐ
ｍ、弾性ロールを１４７ｒｐｍの回転速度で接触回転さ
せた。この時の非弾性ロールと弾性ロールのニップ幅は
４ｍｍとし、その接触部分の周速度は５００ｍｍ／ｓｅ
ｃとした。

【００４０】

【化１】

【００４１】電荷輸送用塗料の供給量は、円筒状基体３
に所望の膜厚となる量とした。

【００４２】前記した状態で弾性ロール２の外表面上に
電荷輸送用塗料を均一に分布させた後、両端を把持され
た円筒状基体３をエアーシリンダー４により徐々に弾性
ロール２に近づけていき、図３に示すような弾性ロール
２と円筒状基体３のニップ幅が２ｍｍ（弾性ロール径に
対して比率が３％）になるようにエアシリンダー４の圧
力を予め調整しておき、弾性ロール２と円筒状基体３を
接触回転させた。

【００４３】この時の円筒状基体３の回転は、弾性ロー
ル２と連れ回り状態となり、接触する部分の周速度は５
００ｍｍ／ｓｅｃとなる。

【００４４】ニップ幅が２ｍｍとなった後、円筒状基体
３の接触回転回数が２０回転となったところで、周速度
を５００ｍｍ／ｓｅｃの速度のままにして、エアーシリ
ンダー４により円筒状基体３を弾性ロール２から徐々に
引き離して、電荷輸送用塗料を弾性ロール２の外表面上
から円筒状基体３の外表面上に均一に転写させて、塗布
を終了した。

【００４５】接触回転させてから塗布終了までの時間は
４秒であり、非常に高い生産効率が実現できた。

【００４６】その後、熱風乾燥により塗膜を乾燥させ、
電子写真用感光体ドラムを作製した。乾燥後の円筒状基
体の外表面上の膜厚を触針式膜厚計で測定したところ、
２２μｍ±１μｍで均一に塗布されていた。

【００４７】さらに、この電子写真用感光体ドラムで印
字試験を行ったところ、画像特性も良好であった。

【００４８】また、弾性ロールの長さを円筒状基体の長
さより１０ｍｍだけ短くしているので、円筒状基体の両
端部の未塗布部分の幅が５ｍｍとなっているため、剥離
工程も不要であった。

【００４９】

【発明の効果】本発明によって、円筒状基体の外表面上
に均一な塗膜の感光層を有する電子写真用感光体ドラム
を、効率よく製造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明を実施するための塗布装置の模
式的な鳥瞰図。

【図２】図２は、本発明を実施するための塗布装置の側
面からみた模式図。

【図３】図３は塗布装置の塗布部分の模式的な拡大断面
図である。

【符号の説明】

１ 非弾性ロール ２ 弾性ロール ３ 円筒状基体 ４ エアシリンダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 弘一 埼玉県北足立郡伊奈町寿３−78 加藤ハイ ツ309 (72)発明者 鍜冶 英明 埼玉県北足立郡伊奈町寿３−78 加藤ハイ ツ504

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する弾性ロールの外表面上に形成さ
   せた電子写真用感光体塗料層を、該弾性ロールと接触さ
   せながら回転する円筒状基体の外表面上に転写させるこ
   とで、円筒状基体の外表面上に感光層を形成することを
   特徴とする電子写真用感光体ドラムの製造方法。
2. 【請求項２】 弾性ロールの硬度（ＪＩＳ Ａ型）が０
   °以上７０°以下であることを特徴とする請求項１記載
   の電子写真用感光体ドラムの製造方法。
3. 【請求項３】 弾性ロールと該弾性ロールと接触させな
   がら回転する円筒状基体のニップ幅が、該弾性ロール径
   に対して０．５％以上４０％以下であることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の電子写真用感光体ドラムの製造
   方法。
4. 【請求項４】 弾性ロールと該弾性ロールと接触させな
   がら回転する円筒状基体とが、周速度１０ｍｍ／ｓｅｃ
   以上１５００ｍｍ／ｓｅｃ以下で接触回転させながら引
   き離すことを特徴とする請求項１、２又は３記載の電子
   写真用感光体ドラムの製造方法。