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電子写真感光体および該電子写真感光体の製造方法 - 株式会社リコー
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発明の名称 電子写真感光体および該電子写真感光体の製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−22103(P2001−22103A)
公開日 平成13年1月26日(2001.1.26)
出願番号 特願平11−193418
出願日 平成11年7月7日(1999.7.7)
代理人 【識別番号】100094466
【弁理士】
【氏名又は名称】友松 英爾 (外1名)
【テーマコード(参考)】
2H068
【Fターム(参考)】
2H068 AA21 AA26 EA14 EA16 EA34 EA36 
発明者 中井 洋志 / 宮崎 邦彦
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 円筒状ドラム上に少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層とを積層して構成された電子写真感光体において、該電子写真感光体の電荷発生層が浸漬塗工により形成され、かつ該浸漬塗工の際に、ドラムを電荷発生層塗布液から完全に引き上げた後にT/2(T:電荷発生層塗布液に含まれる溶媒の沸点)秒以上静止させて製造されたものであることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項2】 円筒状ドラム上に少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層とを積層する電子写真感光体の製造方法において、該電荷発生層が浸漬塗工により形成され、かつ浸漬塗工の際に、ドラムを電荷発生層塗布液から完全に引き上げた後にT/2(T:電荷発生層塗布液に含まれる溶媒の沸点)秒以上静止させることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項3】 電荷発生層塗布液中の溶媒が、沸点が100℃以上である請求項2記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項4】 電荷発生層塗布液の固形分濃度が2%以上であり、かつ浸漬塗工時の引き上げ速度が2〜10(mm/s)の範囲である請求項2〜3のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状ドラム上に少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層を積層して構成される電子写真感光体およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】近年、電子写真感光体として低価格、生産性及び無公害等の利点を有する有機系の感光材料を用いたものが普及し始めている。有機系の電子写真感光体には、ポリビニルカルバゾール(PVK)に代表される光導電性樹脂、PVK−TNF(2,4,7−トリニトロフルオレノン)に代表される電荷移動錯体、フタロシアニン−バインダーに代表される顔料分散型、電荷発生物質と電荷移動物質とを組み合わせて用いる機能分離型の感光体が注目されている。
【0003】こうした有機系感光体の製造方法としては、現在浸漬塗工方法が主流となっている。浸漬塗工方法は、導電性の支持体を感光層形成液に浸漬した後に支持体を引き上げ、次いで自然乾燥或いは強制乾燥によって感光層形成液の溶媒を除去し、感光層を形成する方法である。しかしながらこのような浸漬塗工方法においては、特に電荷発生層のような薄層を形成する際に塗膜にスジ状或いは濃淡ムラが生じることがしばしばある。
【0004】上述のような問題点を改善する手段として、例えば特開平6−320089においては外気流の影響を受けにくいよう筒を設けた塗布装置を用いる方法が、また特開平10−142814においてはドラム保持部の内側に発熱体を設け、塗膜の乾燥を早める方法が提案されている。しかしながら、これらいずれの方法においても塗工装置の改造が必要であり、コストの面で大変不利であると共に装置自体の制御も複雑になってしまうことから、簡便にスジ状或いは濃淡ムラの発生を防止できる塗工方法の確立が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような問題点に鑑み、スジ状或いは濃淡ムラを防止した電子写真感光体および該電子写真感光体を簡便な方法で製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の結果、前述のように、本発明が解決しようとするスジ状或いは濃淡ムラは、塗膜が完全に乾燥していない状態で空気の流れに触れることによって塗膜に乱れが生じ、乾燥後にムラとなって顕著化すると考えられ、こうしたムラの発生度合は電荷発生層塗布液中に含まれる溶媒の沸点(T℃とする)に影響され、溶媒の沸点が低ければスジ状ムラが、沸点が高けれげ濃淡ムラが発生しやすい傾向にあること、および上述のムラを防止するには、電荷発生層塗布時に塗膜が完全に乾燥するまでの間、空気の流れを遮断してやれば良く、そのためには電子写真感光体の電荷発生層を浸漬塗工により形成する際に、電荷発生層が形成されたドラムを完全に引き上げた後、電荷発生層塗布液中に含まれている溶媒の沸点に応じてある一定時間静止させることにより、多大な効果が得られることを見い出し、本発明に到達することができた。
【0007】すなわち、本発明の第1の特徴は、円筒状ドラム上に少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層とを順次積層する電子写真感光体および該電子写真感光体の製造方法において、電荷発生層を浸漬塗工で形成する際に、ドラムを電荷発生層塗布液から完全に引き上げた後にT/2秒(T:電荷発生層塗布液中に含まれる溶媒の沸点)以上、好ましくはT/2〜T秒静止させることにより、前記のスジ状或いは濃淡ムラを著しく防止することができる点にある。T/2秒(T:電荷発生層塗布液中に含まれる溶媒の沸点)未満では、塗膜の乾燥が不十分であるため、この状態で空気の流れに接することにより塗膜に乱れが生じ、ムラの発生原因となる。
【0008】また、本発明者らは電荷発生層塗布液の溶媒として、沸点として特定温度以上の溶媒を用いることで更に優れた効果が得られることを見い出した。すなわち、本発明の第2の特徴は、電子写真感光体および該電子写真感光体の製造方法において、該電荷発生層塗布液中の溶媒として沸点が100℃以上、好ましくは100〜160℃の溶媒を用いた点にある。
【0009】さらに、本発明者らは電荷発生層塗布液の溶媒として、沸点として特定温度以上の溶媒を用いることで更に優れた効果が得られることを見い出した。すなわち、本発明の第3の特徴は、電荷発生層塗布液の固形分濃度が2%以上、好ましくは2〜4%であり、かつ浸漬塗工時の引き上げ速度が2〜10(mm/s)の範囲であることである。上述のように、電荷発生層塗布液の固形分が2%以上、ドラムの液面に対する引き上げ速度が2〜10(mm/s)の範囲にあれば、完全に濃淡ムラは解消されるが、これは電荷発生層塗布時の湿潤膜厚がある一定の範囲内に抑えられることによってドラムを静止させる効果が完全なものとなり、特に優れた効果が発揮されるためと考えられる。以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【0010】図1に浸漬塗工装置の概略図を示す。ドラム2は昇降機1に保持され、塗工槽3に満たされた塗布液4中に浸漬される。ドラム全体が浸潰された後に所定の速度で引き上げることによって、塗布液をドラム上に付着させて感光層を得る。本発明に用いられる浸漬塗工装置は、図1に示す以外にも一般に公知のものを用いることができ、例えば塗布液を循環させる機構が備わっていても良いし、オーバーフロー方式を採用した装置でも良い。
【0011】次に本発明に関わる感光体について説明する。本発明に関わる感光体は、導電性支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層してなる電子写真感光体である。本発明において用いることのできるドラム状の導電性支持体としては、Al、Ni、Fe、Cu、Au等の金属膜または合金;ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチック又はガラス等の絶縁性基板上にAl、Ag、Au等の金属膜又はIn、SnO等の金属酸化物膜を設けたもの等が例示できる。
【0012】電荷発生層は電荷発生物質のみから形成されていても、あるいは電荷発生物質がバインダー中に均一に分散されて形成されていてもよい。電荷発生層はこれらの成分を適当な溶媒中に分散し、これを導電性支持体上に塗布、乾燥することにより形成される。電荷発生物質としては、例えばシーアイピグメントブルー25〔カラーインデックス(CI21180)〕、シーアイピグメントレッド52(CI45l00)、シーアイベーシックレッド3(CI45210)等の他に、ポルフィリン骨格を有するフタロシアニン系顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−95033号に記載)、スチルベン骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−138229号に記載)、ジスチリルベンゼン骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−133455号に記載)、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−132547号に記載)、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−21728号に記載)、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−12742号に記載)、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−22834号に記載)、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−17733号に記載)、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−2129号に記載)、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−17734号に記載)、カルバゾール骨格を有するトリスアゾ顔料(特開昭57−195767号、同57−195758号に記載)等、更にはシーアイピグメントブルー16(CI74100)等のフタロシアニン系顔料、シーアイバットブラウン5(CI173410)等のインジゴ顔料、アルゴスカーレッドB(バイオレット社製)、インダンスレンスカーレットR(バイエル社製)等のペリレン系顔料、スクエアリック顔料等の有機顔料:Se、Se合金、CdS、アモルフアスSi等の無機顔料を使用することができる。
【0013】バインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド等が用いられる。バインダー樹脂の量は電荷発生物質100重量部に対して5〜100重量部、好ましくは10〜50重量部が適当である。
【0014】本発明で用いられる溶媒としてはテトラヒドロフラン(沸点65℃)、ジクロロエタン(84℃)、シクロへキサン(81℃)、メチルエチルケトン(80℃)、ジクロロメタン(40℃)等が挙げられ、特に好ましく用いられる沸点100℃以上の溶媒としては、シクロヘキサノン(155℃)、ジオキサン(101℃)、エチルセルソルブ(135℃)、トルエン(111℃)、メチルイソブチルケトン(115℃)、1,1,2−トリクロロエタン(114℃)、1,1,2,2−テトラクロロエタン(146℃)等が挙げられる。本発明においてはこれらの溶媒を単独で用いても、或いは2種以上を混合して用いても良い。この場合、本発明で言う溶媒の沸点とは溶媒の混合比に従った計算値を用いれば良く、例えばテトラヒドロフランとメチルエチルケトンを2/1の割合で混合した場合には、沸点の値として70℃を用いれば良い。なお、電荷発生層の平均膜厚は0.01〜2μm、好ましくは0.1〜1μmである。
【0015】電荷輸送物質としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリル)アントラセン、1,1−ビス(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−スチルベン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。
【0016】バインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリレート樹脂、フエノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【0017】電荷輸送層を形成するための溶媒としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、モノクロルベンゼン、1,2−ジクロロエタン、シクロへキサノン、ジクロロメタン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン及びこれらの混合溶媒が望ましい。電荷輸送層の膜厚は10〜100μm、好ましくは20〜40μmである。なお、本発明においては、接着性、電荷ブロッキング性を向上させるために、必要に応じて導電性支持体と電荷発生層との間に中間層を設けてもよい。
【0018】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明する。
【0019】実施例1アルキッド樹脂(べッコゾール1307−60−EL、大日本インキ化学工業社製)15重量部、メラミン樹脂(スーパーべッカミンG−821−60、大日本インキ化学工業社製)10重量部をメチルエチルケトン150重量部に溶解し、これに酸化チタン粉末(タイペークCR−EL、石原産業社製)90重量部を加え、ボールミルで12時間分散し、下引層用塗布液を作製した。これを外径30mm、長さ340mmのアルミドラム上に塗布、140℃で20分間乾燥して、厚さ2μmの下引層を形成した。次にポリビニルブチラール樹脂(エスレックBL−S、積水化学工業社製)4重量部をメチルエチルケトン(沸点T=80℃)150重量部に溶解し、これに構造式(1)に示すトリスアゾ顔料10重量部を加え、ボールミルで48時間分散し、さらにメチルエチルケトン210重量部を加えて3時間分散を行った。これを容器に取り出し固形分が1.5重量%となるようにメチルエチルケトンで希釈して電荷発生層用塗布液を作製した。
【0020】
【化1】

【0021】この塗布液を前記下引層塗布済アルミドラム上に浸漬塗工を行った。この際、ドラム引き上げ時の液面速度は6(mm/s)、引き上げ後の静止時間は40秒(=T/2)とした。塗工後、130℃20分間の乾燥を行って、電荷発生層を形成した。次に、ポリカーボネート樹脂(パンライトC−1400、帝人化成社製)10重量部を塩化メチレン85重量部に溶解し、これに下記構造式(2)の電荷輸送物質7重量部を加え、溶解して電荷輸送層用塗布液を作製した。これを前記電荷発生層上に塗布、130℃20分間乾燥して、厚さ25μmの電荷輸送層を形成した。
【0022】
【化2】

このようにして感光体を10本作製し、全てのドラムについて塗膜表面を目視で観察したところ、程度の軽いスジ状ムラが1本発生しているのみであった。また、このドラムを(株)リコー社製複写機(imagioMF200)に搭載して画像出しを行ったところ、異常画像は全く発生していなかった。
【0023】実施例2〜5、比較例1〜2電荷発生層塗布時の条件を以下のように変えた他は実施例1と同様にして感光体を作製し、評価を行った。なお、ムラについてはそれぞれスジ状ムラ・濃淡ムラのどちらが発生しているかを切り分け、それぞれのムラが全10本中何本に発生しているかを評価した。また、異常画像については目視でムラの確認できたサンプルについてのみ、ムラ部が異常画像として現れるかどうかを評価した。結果を表1に示す。
【0024】
【表1】

【0025】実施例6〜10、比較例3〜4実施例1〜5及び比較例1〜2で、電荷発生層塗布液に使用した溶媒を全てメチルエチルケトンからジオキサン(沸点T=101℃)に変え、引き上げ後の静止時間を以下のように変えた以外は実施例1〜5及び比較例1〜2と同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
【0026】
【表2】

【0027】実施例11〜15、比較例5〜6実施例1〜5及び比較例1〜2で、電荷発生層塗布液に使用した溶媒を全てメチルエチルケトンからシクロへキサノン(沸点T=155℃)に変え、引き上げ後の静止時間を以下のように変えた以外は実施例1〜5及び比較例1〜2と同様にして評価を行った。結果を表3に示す。
【0028】
【表3】

【0029】実施例16〜20、比較例7〜8実施例11〜15及び比較例5〜6で、電荷発生層塗布液の固形分が2.1重量%となるよう調製した以外は実施例11〜15及び比較例5〜6と同様にして評価を行った。結果を表4に示す。
【0030】
【表4】

【0031】
【効果】本発明によると、スジ状或いは濃淡ムラを防止した電子写真感光体および該電子写真感光体を簡便な方法で製造できる製造方法が提供された。




 

 


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