JPS597957A - 電子写真感光体の製造装置 - 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】 本発明は、電子写真感光体における光導電性顔料又は染
料を含有する薄膜の膜厚又は塗布量を光学的に自動測定
し、薄膜の塗布装置にフィードバックして塗布条件を制
御することによル。

膜厚又は塗布量を規定量と一致させるよう自動制御する
電子写真感光体の製造装置に関する。

有機光導電物質は無機光導電物質に比べて感度が低いた
め、いくつかの増感方法が考案されているが、効果的な
方法は露光にょシミ荷担体を発生する電荷発生層と、電
荷担体を輸送する能力を持つ電荷輸送層とを組み合わせ
ることである。

このような方法による積層型電子写真感光体としては例
えばアルきニウム蒸着フィルム等の導電性支持体上にβ
型鋼フタロシアニン顔料〜スチレフ・ブタジェン樹脂分
散／ａ　（電荷発生層）の上にオギサジアゾールをポリ
エステル樹脂中に溶解せしめた電荷輸送層を積層せしめ
たものが知られている。このよう々積層型感光体は一般
の単層型感光体と同様、帯電、画像状露光及び現像を基
本工程とするカールソンプロセスにより画像を形成する
ことができる。

電荷輸送層の膜厚は、通常５〜２０μ程度であるから、
従来の各種の方法でその膜厚を測定することができる。

ところが電荷発生層の膜厚は（１０５〜１μ程度と極め
て薄いので従来の測定方法では膜厚測定が非常に困難で
ある。そのため、単位面ｔａ当た。Ｖの塗布重量を測定
する方法が用いられてきたが、この方法は測定に多くの
手間と時間を要する欠点があった。電荷発生層の膜厚は
、感光体の特性に大きく寄与する項目であるから、感光
体の製造工程においては、その膜厚を設定値に合わせる
ため、簡便で迅速に膜厚を測定し、塗布装置の塗布条件
を変更する方法が望まれる。

従って、本発明の目的は、光導ｉＭ性顔料又は染料を含
有する薄膜、特に電荷発生層の塗布量又は膜ＪＪを簡便
でしかも迅速に測定し、塗布装置の塗布条件を自動制御
することによシ、塗布量が安定した電子写真感光体を製
造することでおる。

塗布量を簡便で迅速に測定する方法には、光学的に測定
する方法が最適であり、本発明者はこの測定方法につい
て既に出願した。（特願昭５／−３３２９０号）この方
法は電荷発生層が顔料を結着剤樹脂に分散させて得たも
ので、そのためこの電荷発生層がＭ判固有の色で着色さ
れ、　　　゛ぞの着色の程度が電１荷発止層の膜厚によ
って変化している点に基づいている。従って、予め電荷
発生層の着色ａ度とその時の単位面積当シの塗布重量の
関係を測定し、相関チャートを作成しておけば、以稜の
製造工程で得た電荷発生層については、その着色程度を
測定する仁とによって、その電荷発生層の単位面積当）
の飴布重ｔを先に作成した相関チャートと比較して知る
ことができる。

着色程度を測定する方法としては、電荷発生層に白色光
を照射して、その反射光を三原色に色分解して三原色の
光量を測定し、０工Ｅ表色系で表わす方法を用いること
ができる。ＯｌＥ表色系とはＣ工Ｅ（国際照明委員会）
１９３１年標準表色系のことであｐ１測定された色をｘ
−ｙ色度座標によって表わすものである。色彩を表示す
る方法にはこのほか、ＲＧＢｉ色系、ＵＯ８表色系、マ
ンセル衣色系、Ｌ−ａｂ表色系などがあるが、本発明は
これらの方法を用いても良く、特に制限されるものでは
ない。

又、着色８度を測定する他の方法として、電荷発生層に
白色光を照射してその光反射率を求める方法も用いるこ
とができる。これは膜厚が厚くなるにしたがって濃度が
濃くなることを応用したものである。まず、基体に標準
的な光を照射してその光の反射程度を輝度として測定し
、次に基体上に電荷発生層をもうけて同じく輝度を測定
して、その比によシ反射率を求めるのである。これは膜
厚が厚く々ると低下する。

このような方法は、基体上に塗布した電荷発生層の膜厚
を非接触で光を測定するだけの方法であるから、非常に
簡便で迅速に測定が可能であｐｌかつ自動的に測定する
ことができる。

一方、基体上に電荷発生層を塗布する方法は、基体がシ
ート状である場合には、第１図に示すような４本リバー
スロールコータ−が最適である。図中、１の塗布液を２
のアプリケータロールでくみ上げ、メタリングロール３
でコーティングロール４の液の厚さをそろえ、５のパツ
キングロールで塗布する。６は乾燥炉、７は基体、８は
液取りエツジ、９は＾１ｒ型紙、１０および１１はニッ
プローラ、１２は値布済みシートを示す。

なお、離鯖紙は塗布された電荷発生層を保設するために
巻きつけるものである。このようなロールコータ−にお
いては、黴布謝は液濃度、メ１”）　７９’　ｕ−ルと
コーティングロールノキャップおよびコーティングロー
ルの回転速度によって制限され、液濃度およびギャップ
を一定にしておけば、コーティングロールの回転速度に
よ＃）塗布量が制御される。

また、基体が円筒状である場合には８Ｆ４２図に示すよ
うな浸漬塗布方法が好適である。図中、２１は塗布浴、
２２は塗布液で、駆動モーター２５によシ昇降ねじ２４
を回転させ、基体２３を上昇させる。基体表面の塗布量
は検布液の粘度と塗布速度（基体が挽布液から上昇する
速度）によって制限されるが、粘度が一定であれば塗布
速度による。したかって駆動モータの回転速度によシ塗
イア１−が制御できる。

本発明は、塗布量の測定を光学的に自動的に行い、直ち
に中央処理装置にょシ規格値との比較をし、６Ｘ布装置
にフィードバックして塗布蓋を自動制御することを特徴
とする。

本発明による電子写真感光体の製造装置について説明す
ると、まず、光学的に塗布量を測定するために、着色程
壓とその時の塗布蓋の関係を、単位面積あたりの塗布重
量を測定することによル求めておく必要がある。この方
法については実施例において更に詳しく説明する。

なお、本発明において色を測定する方法にはフォトボル
ト色彩計、光電色差計、測色色差針、微小平面色彩計、
自動光電色彩計、望遠色彩Ｈ１、色彩輝度計など、各種
の方法が挙げられるが、非接触で反射光が測定可能なこ
とを考慮して選ぶ会費がある。

市、荷発住層の最適塗布賞は電子写Ｘ％性が最良とな７
ソ〕ような値が決められるが、その値を基準Ｍ／＋とす
る。

次に、塗布され７＋、電荷発生層の色の測定結果を、基
準値と比較し、判断を行い、塗布機を制御する中央処理
装置ｔは、マイクロコンピュータ−、バーンｔルコンビ
スーター、ミニコンピュタ−と呼ばれるものを使用する
仁とができる。

その制御の流れ図を第６図に示す。前述したように、塗
布量の制御は一一ルコーターの場合にはコーティングル
ールの回転速度、浸漬塗布機の場合には駆動機の回転速
度を変えることにょｐ行うことができる。すなわち、塗
布量をＭとし、基準値をＨとし、Ｍ；ｉＩならば回転速
度はその−！ま、　Ｍ＞Ｈならば回転速度を下げ％Ｍ＜
Ｈならば回転速度を上げる。いずれも回転速度を上げる
と市布量は多くなる。回転速度は連続可変速ギア、可変
抵抗器等によｐ変光られる。

本発明について更に詳しく説明すると、まず電子写真感
光体の基体は、アル＜＝ラム、黄銅、ステンレス々どの
金員、またはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート、フェノール４ｉ１．　ポリプロピレ
ン、ナイロン、ポリスチレンなどの高分子材料、硬質紙
等の材、ト１を円筒状に成型するか、フィルムや箔にし
て用いられる。絶縁体の場合には、４電処理をする必要
があるが、それには４′＃Ｊｔ性物質の含浸、金属箔の
ラミネート、金属の蒸着などの方法がめる。

基洋上には、基体と電荷発生層の接着性改良、′１ｄ荀
発生層の塗工性向上、基体の保ａ１基体上の欠陥の被接
、電荷発生層の電気的破壊に対する保護、電荷発生層へ
の電荷注入性改良がどのため、樹脂層から成る下引き層
をもうけることが有効である。このような樹脂としてｈ
１ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾー
ル、ポリエチレフオギシド、エチルセルロース、メチル
セルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、カゼイ
ン、ゼラチン、ニカワ、ポリアミド、アルキド樹脂等が
挙げられる。下引き層の膜厚は１］、５〜１０μ程度で
ある。

電荷発生層は、スーダンレッド、グイアンプル−、ジエ
ナスグリーンＢなどのアゾ顔料、アルコールイエロー、
ピレンキノン、インダンスレンブリリアントバイオレッ
トＲＲＰなどのキノン顔料、キノシアニ／Ｍ料、はリレ
ン顔料、インジゴ、チオインジゴ等のインジゴ顔料、イ
ンドファーストオレンジトナーなどのビスベンゾイミダ
ゾール顔料、銅フタロシアニンなどの７りロシアニン顔
料、キナクリドン顔料、ビリリウム系染料等の電荷発生
物質を、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル
、ポリ酢酸ビニル、アクリル、ポリビニルブチラール、
ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース、アクリレート類などの結着
剤樹脂に分散して形成される。また、蒸着などによって
形成することもできる。前述したように、電荷発生層は
それぞれの顔料に固有の色に着色しておシ、膜厚によシ
着色の程度が変化するので、膜厚測壷に適用することが
できる。

また、電荷輸送層は主鎖又は側鎖にアントラセン、ピレ
ン、フェナントレン、コロネンナトの多環芳香族化合物
又はインドール、カルパゾ−ル、オキサゾール、イソオ
キザゾール、チアゾール、・イミダゾール、ピラゾール
、オキサジアゾール、ピラゾリ／、チアジアゾール、ト
リアゾールなどの含窒素環式化合物を有する化合物、ヒ
ドラゾン化合物等の正孔輸送性物質を成膜性のある樹脂
に溶解させて形成される。これは電荷輸送性物質が一般
的に低分子量で、それ自身では成膜性に乏しい丸めであ
る。そのような樹脂としては、ポリカーボネート、ポリ
メタクリル醒エステル類、ボリアリレート、ポリスチレ
ン、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリサルホ／
、等が挙げられる。

本発明による如く、塗布量を自動測定して塗布装置の塗
布条件を自動制御するような電子写真感光体製造装置を
使用することにより、塗布量を迅速に確実に管理できる
ので、特性が安定した感光体を製造することができる。

また、測定、制御等に人手を要しないので、人件費の節
約がはかられる。さらに人手を要しないため、人が原因
となるほこりやごみの発生を抑えることができ、感光体
の欠陥を減少させることもできる。

次に実施例によって本発明を具体的に説明するが、これ
は本発明の一応用例を示すものでこれによって本発明が
制限されるものではないのはもちろんである。

実施例　１ ニューシーラント産うクチツクカゼインを１０部（重■
部、以下同様）計９と９１水９０部に分散させた後、ア
ンモニア水１部を加えて溶解させた。一方、ヒドロキシ
プルピルメチルセルロース樹脂（商品名；メトローズ６
０日Ｈ５０、信越化手製）３部を水２０部に溶解させ、
次いで両者を混合して下引き層の塗布液を作った。

この液を８０１ｉ！ｌＸ３００細のＡＪシリンダーに浸
漬法で預血し、８０℃で１０分間乾燥させ、１１μ厚の
下引き層を形成した。

次に下記構造式のビスアゾ顔料を１０部および結着剤と
してポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレツクＢ
Ｍ２　、積木化学製）８部をシクロへキサノン６０部に
混合し、１φガラスピーズを用いたサンドミル装置で２
０時間にわたり分散した。得られた分散液にメチルエチ
ルケトンを１００部加え、塗布速度を変えて浸漬法で下
引き層上に塗布し、乾燥した。この電荷発生層は顔料に
よル青色に着色していた。こ゛の色を色彩輝度針（商品
名：ＢＭ５．東京光学社製）で測定した。一方、塗膜の
塗布蓋は重量測定法で測定した。その結果を表１に示す
。さらに、第４図に示すチャートを作成した。図中、６
１は塗布量と色彩の関係を示す曲線で、３２は対応する
塗布量である。

表１　塗布速度と塗布量、色彩の関係 次に、 々る構造式で示されるヒドラゾン化合物１０部、アクリ
ロニトリル−スチレン共重合樹脂（商品名；　５ＡＷ−
０、三菱モンサント化成製）１０部をモノクロルベンゼ
ン７０部に溶解して、この液を電荷発生層上に塗布した
。１００ｔ：で４ｏ分間の力１贈（−乾燥を施して１２
μ厚の電荷輸送ノーを形成し２て省、子写真感元体とし
た。

こうして製造し良電子′Ｉｔ、真感光体を、−５，６Ｋ
Ｖコロナ蛍篭２画像胤光、Ｅ式トナー現像、普通紙への
トナー転写、ウレタンゴムブレード（硬１ｔ７０’、圧
力５　ｇｗ　１０ｍ、感光体に対する角度２０°）によ
るクリ＝＝　ン／グ工程等を有する電子写真複写４段に
取ｐ伺けて特性を評価し７た。画像の白い部分の電位を
明部電位、黒い部分の電位を暗部電位とし、電荷発生ノ
１の塗布量を変化させた感光体についてそれぞれ測定し
た。その結果を表２に示した。

表２　電荷発生層塗布量と特性の関係 電荷発生層の塗布量が多くなるにし次がい、明部電位、
暗部′電位が低下している。その差がコントラストであ
るが、それは塗布量が６５キ／ｌｎ２のところで最大で
ある。その量を基準値とする。

このＲｋ適塗布量に対する色彩は表１によシ既にわかっ
ているから、これの値と比較することにより、塗布速度
を制御する。

中央処理装置にはパーソナルコンピューター（部品名；
ＩＦ８００、沖電気工業製）を用い、第５図に示すよう
に接続した。図中、４１は色彩輝度Ｋ［で、塗布後の電
荷発生層の色彩を測定するものである。４２はパーソナ
ルコンピューター、４６は入出力機器と接続する７ｔめ
の工／′０エキス、２ンダ（日本１１ｔ素：ｆ、４製）
、４４は駆動モーター２５の回転速度コントロール用町
変抵抗器、４５は可変抵抗器を回転させるステップモー
ターで、パーソナルコンピューターの指示により、１°
ずつ角度が変わるようにしてアシ、これにより塗布速度
は約α４ｅＴｎ／分ずつ変えられる。

ノ々−ソナルコンピューターのプロクラムハ第６図に示
すようなものを組んだ。

これによｐ、塗布量を自動的に管理して電荷発生ｊ−を
塗布することかできた。塗布本数が増えてゆくと塗布ｌ
夜の磯度が上がシ、塗布量は多くなるが本装置により、
自動的に堕布速度を下げて塗布“することがで＠た。

なお本装置ｄにおいて、塗布速度を約［Ｊ、４ｃｍ１分
ずつ変えるようにしたのは、塗布速度を大きく変化させ
ると塗布量の変化が大きくなｐすぎるためで、でのため
Ｖこ少しずつ変えるようにしたものである。

また、第５図に示したような制御回路は全く同様に第１
図に示されるようなロールコータ−にも組み込むことが
できる。ただしこの場合は色彩の測定は、基体が乾燥炉
に入る手前が良か二二二）　ン１ヒ：。

【図面の簡単な説明】

第１図はシート状基体に感光層を塗布するためのロール
コータ−を示す。１・・・塗布液、２・・・アプリケー
タロール、６・・・メタリングロール、４・・・コーデ
ィングロール、５・・・ノモツキングロール、６・・・
乾燥炉、７・・・基体、８・・・汲取９エツジ、９・・
・ｈｂ型紙、　　ｉｏ、１ｉ・・・ニップローラ、１２
・・・塗布ずみシート 第２図は円筒状基体に感光層を塗布するための浸漬塗布
装置を示す。２１・・・塗布浴、２２・・・塗布液、２
３・・・基体、２４・・・列降ねじ、２５・・・駆動モ
ータ 第６図は預血量制御の流れ図を示す。 第４図は色彩と塗布量の相関チャートの一例である。６
１・・・色彩と塗布量の相関曲線％　３２・・・塗布」
壮 第５図は塗布量を自動制御する実施ν１１を示す。 ４１・・・色彩輝度９１．４２・・・パーソナルコンピ
ューター、４３・・・工１０エキスパンダ、４４・・・
可変抵抗器、４５・・・ステップモータ。 特許出願人　キャノン株式会社 代理人　弁理士狩野　有 第　　１　　図 第　　３′ｒＩ！Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光導電性顔料又は染料を含有する層の着色程度と塗布量
   の相関チャートを作成し、基体上に形成した光導電性顔
   料又は染料を含有する層の着色程度を測定し、前記相関
   チャートとの比較によシ塗布量を検査する工程、および
   光導電性顔料又は染料を含有する層を基体上に塗布する
   工程を有し、前記２つの工程が中央処理装置により結合
   されることによル、光導電性顔料又は染料を有する層の
   塗布量が自動制御される電子写真感光体の製造装置。