JPS63172159A - 電子写真用感光体製造装置 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明は円筒状導電性基体上に感光層薄膜を形成して感
光体を製造する電子写真用感光体製造装置に係り、特に
塗布液の使用量を低減でき、かつ均一な膜厚、膜質の感
光層薄膜を形成し得る電子写真用感光体製造装置に関す
る。

〔従来の技術〕

物体の表面に機能性膜に形成する手段として従来、塗布
手段が知られており、この代表的な方法としてはけ塗り
やスプレーガン塗装が挙げられる、この塗装は膜厚１０
μｍ以上の膜を得るには優れた方法である。

従来、機能性膜としては、例えば下地物体の色を隠蔽す
るための顔料を含有する塗膜や下地物体の水や気体によ
るさびを防止するための塗膜のように、所定の機能を果
たすために比較的厚い膜厚の場合が多く、その膜形成に
は塗装は非常に有効な手段であった。

近年、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの接触保護膜、電子
写真用感光体の感光層、プリント基板のフランクス塗布
やＩＣ基板へのレジスト塗布など、従来に比較してより
薄膜が要求され、かつ所定の機能を有する膜が必要とな
ってきた。

この種の膜は基体上でその機能が均一であることが要求
されるが、より一層薄膜になっているため、従来は問題
にならなかったわずかな膜厚のばらつきがその機能の大
幅な低下を引き起こすことになる。そのため、従来のは
け塗りやスプレーガン塗装は適用できず、より均一な膜
厚を得ることの可能なスピンコード法やディッピング法
が用いられている。

しかし、スピンコード法は高速回転の駆動系を必要とし
、塗膜を形成すべき気体表面の面積が広い場合とか、表
面の形状が複雑な場合には塗布が困難あるいは不可能と
なるので、ディッピング法が広く用いられてきた。

ディッピング法は機能性材料を有機溶媒中に溶解あるい
は分散させ、場合によってはさらに粘着剤、可塑剤など
を添加して塗布液として塗布液槽に充填し、その塗布液
中に基体を浸漬せしめ、次いで基体を引き上げて乾燥さ
せ、塗膜を形成する方法であって、簡便であり、しかも
塗布液の粘度、基体の塗布液からの引き上げ速度を調節
することにより比較的簡単に薄膜を得ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このディッピングによる塗布方法ははけ塗りや
スプレーガンによる方法と異なり、まず塗膜形成面上に
゛あらかじめ所望の塗布液量よりも余分に塗布し、その
後重力により規定の塗布液量まで減少させる過剰アプリ
ケーション系（後計量系）の塗布方法であるため、規定
の塗布液量以上の塗布液を必要とする。この余分の塗布
液量は塗布面積に比例して増大し、塗布面積が大きくな
ると大量の余分の塗布液を塗布液槽に充填しておくこと
が必要であった。また、有機溶媒として例えば、テトラ
ヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、メチルエチルケト
ン、１．２ジクロルエタンなどの比較的沸点が低いもの
を用いた場合、溶媒の蒸発により塗布液の粘度が変化し
、塗膜の膜厚が変わってくるが、分散系塗布液では均一
な分散塗布膜が得られなくなり、塗布液の充分な管理が
必要となる。また、塗布中の溶媒蒸発により塗布液に浸
漬後、引き上げる際、基体の下部になる程塗膜が厚くな
るが、このような上下の膜厚の不均一を補正するために
基体の上下を逆にして二度塗布することが必要となるこ
ともしばしば起きている。

ディッピング法の場合、得られる塗膜の厚さは基体を塗
布液から引き上げる際の塗布液面に対する塗膜形成面の
相対速度に依存し、その速度が遅いほど塗膜は薄くなる
。特に基体の体積に比べて塗布液量がそれほど多くない
場合には、塗布液中に浸漬される部分の体積が異なる基
体を比べると、これらの基体を同一速度で引き上げても
、それぞれ塗膜形成面の液面に対する基体の速度は当然
ながら一定とはならないので、同じ膜厚の塗膜は得られ
ないことになる。このような場合、均一な膜厚の塗膜を
得るためには、基体の引き上げられる部分のそれぞれの
基体の体積に応じて引き上げ速度を制御するか、あるい
は基体の引き上げによる液面の低下速度が低下しないよ
うに補う塗布液補充機構を設けることが必要である。塗
布液量を基体の浸漬される部分の体積分より非常に多く
して液面変化を少なくし、その影響を防ぐことは簡便で
有効な方法であるが、必要以上に多量の塗布液を要し、
特に基体が大きい場合には実用的でない。また、薄膜を
得ようとして基体の引き上げ速度を遅くしても、基体の
塗布液に浸漬された部分の体積が液量に比べて相対的に
大きい場合には、引き上げ時の塗布液面の変動が大きく
なるので、塗布形成面の塗布液面に対する速度が速くな
り。

所要の厚さの薄膜が得られなくなる。所要の厚さの薄膜
を得るためにはさらに引き上げ速度を遅くするか、液量
を多くしなければならないという欠点があった。

そこで、本発明の目的は塗布液の使用量を低減でき、か
つ均一な膜厚、膜質で円筒状導電性基板上に感光層を形
成し得る、前述の公知技術に存する欠点を排除した電子
写真用感光体製造装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明によれば、円筒状導
電性基体を鉛直に支持する支持体と、この支持体によっ
て支持された円筒状導電性基体の外周面と対向する平行
面を有し、この外周面と平行面との間に塗布液貯留用間
隙を形成するように前記外周面に取り巻いて配置された
リング状の塗布治具と、この塗布治具に付設され、貯留
された塗布液に超音波振動を与える超音波振動子と、前
記支持体および前記塗布治具を鉛直方向に相対的に移動
させる移動機構とを備えてなることを特徴とする。

以下、本発明を添付図面を用いて詳述する。第１図は本
発明にかかる装置の一具体例の断面図であって、円筒状
導電性基体ｌを鉛直に支持する支持体１３と、リング状
の塗布治具３と、超音波振動子１４と、支持体１３およ
び塗布治具３を鉛直方向に相対的に移動させる移動機構
とを備えて構成される。

゛　　支持体１３はこれを円筒状導電性基体３の上端に
嵌挿することにより該円筒状導電性基体ｌを鉛直に支持
する。

塗布治具３は導電性基体１の外周面２と対向する平行面
４を有し、この外周面２と平行面４との間に塗布液貯留
用間隙５を形成するように外周面２に取り巻いて配置さ
れる。この間隙５は所望の一定間隔Ａで形成され、塗布
液貯留部５ａとなる。なお、塗布治具３の上端部には後
述の塗布液供給部８より供給される塗布液７を受容し易
いようにくぼみ状の受容部６が形成され、この受容部６
に供給される塗布液７が間隙５である塗布液貯留部５ａ
に流入される。この間隙５は第１図に示されるように輻
Ａ１高さＢの上端ならびに下端が開放されたリング状の
間隙である。このような間隙５に塗布液７を貯留するた
めには塗布治具３の平行面４と塗布液７との間および外
周面２と塗布液７との間の剪断力を大きくし、かつ塗布
液７の表面張力を利用して間隙５の下端より塗布液７が
流失しないようにしなければならず、塗布液７の特性に
応じて間隙５の幅Ａおよび高さＢを適切に選ぶことが必
要である。一般的に使用される塗布液の場合、間隙５の
幅Ａは０．０５ｍ５以上、１ｆｉ以下、高さＢは５璽■
以上、１０ｃ＋ａ以下であることが望ましい。

超音波振動子１４は塗布治具３に付設され、貯留された
塗布液７に超音波振動を与えるものである０例えば第１
図に示されるように塗布治具３の受容部６に挿入して付
設され、受容部６の塗布液７に超音波振動を与える。塗
布液７は溶媒中に有機物質等が分散したものであり、物
質は沈殿しやすく、貯蓄された塗布液７もその上部と下
部で粘度差を生じやすく、したがって均質な塗布が達成
されず、得られた感光体も均質なものではなくなるため
、超音波振動子１４により貯留された塗布液７に超音波
振動を与えることにより塗布液７を全体的に均一にする
ことができ、均一な塗布が達成される。付加する超音波
振動の強さはその治具等の大きさ、液の粘度等により適
宜選ばれるが、１００Ｗ乃至ＩＫ−が望ましい。

移動機構は図示されないが、円筒状導電性基体１を塗布
治具３との同心軸に沿って第１図の矢印に示す鉛直方向
に引き上げ、あるいは矢印とは反対方向に下降させる機
構を備えたものである。

なお、本発明はさらに、間隙５に塗布液７を供給する塗
布液供給部８を備えることもできる。この塗布液供給部
８は塗布液７の貯蔵槽９、塗布液７を塗布液貯留部５ａ
に供給するための供給管１０、塗布液７の供給量を制御
するためのパルプ１）、貯蔵されている塗布液７の粘度
変化を防ぐための気密蓋１２から構成される。この塗布
液供給部８は本発明において必ずしも必要でないが、塗
布液貯留部５ａの容積が小さく、貯蔵されている塗布液
量が少ないため、塗布作業中、外周面２に塗布されて減
少していく塗布液貯留５ａの塗布液７を頻繁に補給しな
ければならないので、この様な塗布液供給部８をもうけ
ることが望ましい、さらに塗布液貯留５ａは上下面が全
部大気に開放されているので、そこのある塗布液からは
溶媒が蒸発しやすく、液の粘度が変化するが、貯蔵［９
内の塗布液は一定粘度に保たれており、そこから消費さ
れる分だけ常時塗布液を補給するようにすると、塗布時
点での塗布液の粘度の変化をなくすことになり、非常に
有効である。

また、第１図では塗布液供給部８は一組示したが、特に
塗布装置が複雑な場合には複数組設けることもでき、こ
れによって前述のような塗布液の粘度変化を防ぐことが
できる。

〔作　用〕

上述の本発明装置は第１図に示されたように円筒状導電
性基体１を支持体１３に鉛直に支持し、この基体１の外
周面２に、間隙５を形成するように塗布治具３を配置し
、この塗布治具３の受容部６に塗布液供給部８から塗布
液７を送液し、この塗布液７を受容部７から間隙５に供
給し、次いで受容部６に超音波振動子１４から超音波振
動を与えるとともに移動機構を作動させて円筒状導電性
基体１を矢印方向に移動し、外周面２上に感光層薄膜１
５を形成する。

この感光層薄膜１５の厚さは基体１と塗布治具３との相
対的な移動速度ならびに塗布液７の粘度により決定され
る。ｉｉｉ膜を得るためにはこの移動速度を遅くするか
、塗布液７の粘度を小さくすることが必要である。移動
速度を遅くすると成膜時間が長くなるので、あまり遅く
することは実用的ではなく、しかも環境より影響を受け
る機会を多くなるので好ましくない、塗布液７の粘度を
小さくすると、塗布液貯留部５ａ（間隙５）の下の開口
部より塗布液７が流失しやす（なる。流失を防ぐために
は間隙５の幅Ａを小さくし、高さＢを大きくすることが
必要となる。ところがＡを小さくし、Ｂを大きくすると
、基体１または塗布治具３を外周面２上への塗膜形成の
ために移動させるとき、機械の振動などにより基体ｌの
外周面２に打痕やひっかきによる傷がつくことがあるの
で、Ａをあまり小さくすること、またＢをあまり大きく
することは特に怒光体の基体では好ましくない。

この傷を防ぐために塗布治具３あるいは特に平行面４を
柔軟な排水性のポリマ一部材とすることが有効である。

また、排水性のポリマ一部材とすることにより塗布液７
に対してｔｎ水性となり、平行面４と塗布液７との剪断
力が大きくなり、Ａを広くすることができるようになる
。さらに、これは治具の軽量化にもなっている。この撥
水性の点ではポリマーとしてテフロンに代表される含ふ
っ素ポリマーを用いることが望ましい。

しかし、塗布治具３をポリマーにすることは必ずしも必
要なことではなく、金属、例えばステンレス鋼であって
もよく、特に、幅Ａを広くできるときには金属を用いて
何ら支障なく、平行面の表面を滑らかに加工しやすいと
いう利点もある。

〔実施例〕

叉隻斑上 外径６備、長さ３０ｃ１）のアルミニウム製円筒状基体
の鏡面加工の施された外周面上に下記の組成の塗布液を
塗布した。

β型銅フタロシアニン　　　　　　　０．５ｇポリメチ
ルメタクリレート　樹脂　　０．２５８トルエン　　　
　　　　　　　　　３０ｇ第１図示の塗布装置を用い、
Ａを０．１　ｍ、　Ｂを４備とし、貯留された塗布液７
に３００Ｗの超音波振動を与えつつ、円筒状導電性基体
ｌを４０ｍ／秒の速度で引き上げながら塗布したところ
、全長３０（ＩＪにわたり０．２μｍ±２０％の均一な
膜厚の塗布膜が得られ、使用した液量は従来のディッピ
ング法の場合の１％液量であった。この塗膜の形成され
た円筒状基体１の外周面２上にさらに次の組成の塗布液
７を塗布した。

１−フェニル−３−（Ｐ−ジエチルアミノスチリル＞　
−ｓ−＜ｐ−ジエチルアミノフェニル）−２−ピラゾリ
ン　　　　　　　　　　　・・・０．３ｇポリメチルメ
タクリレート樹脂　　　・・・０．２ｇテトラヒドロフ
ラン　　　　　　　　・・・５ｇ第１図に示される塗布
ｖｔ置を用い、Ａを０．２論、Ｂを５０とし、貯留され
た塗布液７に６００Ｗの超音波振動を与えつつ、円筒状
基体１を５ｍｍ／秒の速度で引き上げながら塗布したと
ころ、全長３０国にわたり２０μ±０．５μｍの膜厚の
均一な感光層薄膜１５が得られ、使用液量は従来のディ
ッピング法における看の０．１％液量であった。

このようにして得られた感光体を電子写真用感光体とし
て用いたところ実用的に充分使用できる　、ものであっ
た。

〔発明の効果〕

本発明によれば、円筒状導電性基体の外周面と、これと
対向する塗布治具の平行面との間に形成される間隙を塗
布液貯留部として利用し、この間隙に塗布液を貯留させ
、この塗布液に超音波振動を付加しつつ前記基体と塗布
治具とを鉛直方向に相対的に移動させて外周面上に塗膜
を形成するようにしたから、従来のディッピング法の場
合に、基体を塗布液中に浸漬し、次いでこれを引き上げ
るとき、塗布液の低下を防いで均一な塗膜を形成するた
めに多量の余分の塗布液を必要としていたが、本発明で
は使用する塗布液の量を大幅に低減でき、しかも塗布液
に超音波振動を付加することにより、一層均一な膜厚、
膜質の感光層薄膜を形成できる。

また、従来のディッピング法では基体を塗布液槽に浸漬
しつつ、次いで引き上げるという二方向の二工程を要し
たが、本発明では一方向に移動させるという一工程です
み、塗布工程が簡略化されるという利点も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示した概念的断面図で
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状導電性基体を鉛直に支持する支持体と、こ
   の支持体によって支持された円筒状導電性基体の外周面
   と対向する平行面を有し、この外周面と平行面との間に
   塗布液貯留用間隙を形成するように前記外周面に取り巻
   いて配置されたリング状の塗布治具と、この塗布治具に
   付設され、貯留された塗布液に超音波振動を与える超音
   波振動子と、前記支持体および前記塗布治具を鉛直方向
   に相対的に移動させる移動機構とを備えてなる円筒状導
   電性基体の外周面上に塗布液により感光層薄膜を形成す
   る電子写真用感光体製造装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前
   記塗布液貯留用間隙に塗布液を供給する塗布液供給部を
   備えてなる電子写真用感光体製造装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前
   記塗布液貯留用間隙が所望の一定間隔で形成されてなる
   電子写真用感光体製造装置。