(57)【要約】【課題】表面に塗布された塗膜を均一に加熱して乾燥させることで、均一性の高い画像を形成可能な電子写真感光体の製造方法を提供すること。【解決手段】円筒状の導電性支持体の表面に塗布された塗膜を誘導加熱手段により加熱して乾燥させる加熱乾燥工程と、前記導電性支持体の軸方向の両端部に前記軸方向に移動可能に配設された磁束調節部材を、前記誘導加熱手段による加熱状態に応じて移動させることで前記導電性支持体の軸方向両端部に生じる磁束を制御する磁束制御工程と、を有する電子写真感光体の製造方法。【選択図】図１
2014056113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の導電性支持体の表面に塗布された塗膜を誘導加熱手段により加熱して乾燥させる加熱乾燥工程と、
前記導電性支持体の軸方向の両端部に前記軸方向に移動可能に配設された磁束調節部材を、前記誘導加熱手段による加熱状態に応じて移動させることで前記導電性支持体の軸方向両端部に生じる磁束を制御する磁束制御工程と、
を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項２】
前記加熱乾燥工程は、昇温制御される前記誘導加熱手段により前記導電性支持体が所定温度に到達するまで加熱した後、定温制御される前記誘導加熱手段により前記導電性支持体を前記所定温度で加熱して前記塗膜を乾燥させ、
前記磁束制御工程は、前記誘導加熱手段の前記昇温制御における前記磁束調節部材と前記導電性支持体との距離が、前記誘導加熱手段の前記定温制御における前記磁束調節部材と前記導電性支持体との距離未満になる様に前記磁束調節部材を移動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
前記磁束調節部材は、比透磁率が前記導電性支持体を形成する材料の比透磁率と同じ又はそれより小さい材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項４】
前記磁束調節部材は、前記導電性支持体と略同一径の円筒状部材であり、前記導電性支持体と同軸に配設されている
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項５】
前記導電性支持体は、前記軸方向が水平且つ回転可能に配設され、前記加熱乾燥工程において回転する
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項６】
前記誘導加熱手段は、略Ｕ字形に形成されたパイプ状に巻き回された電磁コイルを含み、前記電磁コイルは前記導電性支持体の内部を前記軸方向に貫通する様に配設されている
ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の電子写真感光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、画像データに基づいて変調された書込光を照射して静電潜像を形成し、現像装置が静電潜像にトナーを供給することで感光体表面にトナー像を形成する。
【０００３】
この様な電子写真方式の画像形成装置に用いられる感光体は、導電性支持体上に例えば電荷発生層、電荷輸送層等が積層又は単層で形成されている。上記各層は、導電性支持体上に各層の塗工液を塗布した後に加熱して乾燥することで形成される。
【０００４】
導電性支持体に塗布された塗膜を加熱乾燥する方法としては、例えばシリンダー内面から熱風を吹き出して内部加熱を行う方法が知られている（例えば特許文献１参照）。また、例えば電子写真感光体長手方向の軸に平行に対向するループ状の電磁誘導コイルによって感光体基体上の塗膜を加熱乾燥させる方法が知られている（例えば特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、熱風により導電性支持体を加熱乾燥する方法では、加熱乾燥炉内の温度が不均一になり易く、特に熱風の上流から下流にかけて温度勾配を生じることが多く、塗布膜の乾燥や硬化が不均一になり易い。導電性支持体の塗膜に加熱乾燥ムラが生じると、感光体の表面特性にばらつきが生じるため、画像形成装置において均一性の高い画像形成が困難になる場合がある。
【０００６】
また、電磁誘導コイルを用いる誘導加熱方法では、感光体基体の軸方向端部に磁束が集中するため、端部の温度が上昇し易くなる。したがって、塗布膜の乾燥や硬化が全体的に均一に行われず、感光体の表面特性にばらつきが生じ、同様に画像形成装置において均一性の高い画像形成が困難になる可能性がある。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、表面に塗布された塗膜を均一に加熱して乾燥させることで、均一性の高い画像を形成可能な電子写真感光体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の電子写真感光体の製造方法によれば、円筒状の導電性支持体の表面に塗布された塗膜を誘導加熱手段により加熱して乾燥させる加熱乾燥工程と、前記導電性支持体の軸方向の両端部に前記軸方向に移動可能に配設された磁束調節部材を、前記誘導加熱手段による加熱状態に応じて移動させることで前記導電性支持体の軸方向両端部に生じる磁束を制御する磁束制御工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、表面に塗布された塗膜を均一に加熱して乾燥させることで、均一性の高い画像を形成可能な電子写真感光体の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例に係る電子写真感光体の製造方法について説明する図である。
【図２】比較例に係る電子写真感光体の製造方法について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１２】
本発明の実施形態に係る電子写真感光体の製造方法は、表面に電荷発生層用塗工液や電荷輸送層用塗工液等が塗布された導電性支持体を誘電加熱手段により加熱して塗膜を乾燥させることで感光層を形成する。ここで、誘導加熱手段により導電性支持体上の塗膜を加熱する際に、導電性支持体の軸方向の両端部に配設された磁束調節部材を誘導加熱手段による加熱状態に応じて移動させることで導電性支持体の端部に生じる磁束を制御し、導電性支持体上の塗膜全体を均一な温度に加熱して乾燥させる。したがって、感光体全体の特性にばらつきが生じることなく、均一な画像を形成することが可能な電子写真感光体を提供できる。
【００１３】
図１は、実施例に係る電子写真感光体の製造方法について説明する図である。
【００１４】
表面に電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液等が塗布された導電性支持体１０は、図１に示す様な構成により表面の塗膜が加熱乾燥されて電荷発生層、電荷輸送層等が形成される。
【００１５】
導電性支持体１０は、中空円筒状の形状を有し、導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を蒸着又はスパッタリングによりフィルム状又は円筒状のプラスチック、紙等に被覆したものを用いることができる。また、導電性支持体１０としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板及びそれらを押し出し、引き抜き等の工法で素管化した後、切削、超仕上げ、研磨等の表面処理を施した管等を用いることができる。さらに、エンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルト等も導電性支持体１０として用いることができる。これらの他に、電子写真感光体に使用されている公知の導電性支持体１０を用いることが可能である。
【００１６】
導電性支持体１０は、各種塗工液が塗布されると、軸方向が水平且つ軸中心に図中Ｒ方向に回転可能に配設され、表面に形成された塗膜が加熱乾燥される工程に移る。導電性支持体１０の軸方向が水平になる様に配置することで、気流の影響によって生じる温度ばらつきを防止できる。また、加熱乾燥工程において導電性支持体１０を回転させることで、全周に渡って均一に加熱することができる。
【００１７】
導電性支持体１０の表面に形成する感光層としては、電荷発生層及び電荷輸送層を順に重ねて形成しても良く、電荷発生材と電荷輸送材とを含む単層として形成しても良い。塗布方法としては、感光層塗膜を所望の膜厚で均一に形成可能であればいかなる方法を用いてもよく、周知慣用の湿式方法を採用でき、例えば浸漬法、スプレー法、ブレードコーター法等を用いることができる。なお、導電性支持体１０には、感光層の他に、必要に応じて電荷ブロッキング層、下引き層、中間層、保護層等が形成される。
【００１８】
また、導電性支持体１０の軸方向両端部には、磁束調節部材２０が配設される。磁束調節部材２０は、例えばアルミニウム、銅、鉛、銀等を用いて、導電性支持体１０と略同一径の円筒状に形成されたものである。
【００１９】
磁束調節部材２０は、導電性支持体１０の軸方向両端部に、導電性支持体１０と同軸で導電性支持体１０の軸方向に移動可能に配設されている。なお、磁束調節部材２０の径は、導電性支持体１０の径と完全に同一ではなく、後述する誘導加熱手段により導電性支持体１０の端部に生じる磁束を制御可能な範囲で、多少異なる大きさであっても良い。また、導電性支持体１０の端部に生じる磁束を調節可能であれば、図１に示す形状とは異なる形状であっても良い。さらに、磁束調節部材２０は、比透磁率が導電性支持体１０を形成する材料の比透磁率以下の材料を用いることが好ましい。
【００２０】
導電性支持体１０に塗布された塗膜は、誘電加熱手段としての電磁コイル３０によって導電性支持体１０の内部から加熱されて乾燥する。電磁コイル３０は、パイプ状に巻き回されたコイルを略コの字状或いは略Ｕ字状に形成したものであり、導電性支持体１０の内部を貫通する様に配設されている。電磁コイル３０の端部には、電源４０が接続されており、電源４０が電磁コイル３０に交流電流を流すことで、電磁コイル３０の周囲に磁束が発生して導電性支持体１０内部に渦電流が生じ、導電性支持体１０が発熱して表面の塗膜が加熱される。電源４０は、不図示の制御部により制御されて電磁コイル３０に交流電流を発生させ、導電性支持体１０を加熱する。なお、導電性支持体１０を加熱可能であれば、電磁コイル３０の形状は図１に示す形状に限るものではない。
【００２１】
ここで、電源４０を制御する制御部は、導電性支持体１０の中央部温度が所定の温度に達するまで電源４０を昇温制御した後、導電性支持体１０の中央部温度が所定の温度に保たれる様にＰＩＤ制御により電源４０を定温制御する。
【００２２】
昇温制御では、電磁コイル３０に大きな電流が流れ、導電性支持体１０の発熱量も大きいため、空気中への放熱の影響を無視することができるが、導電性支持体１０の端部に磁束が集中するため、端部の温度が中央部に比べて高くなり易い。また、定温制御では、電磁コイル３０に流れる電流が小さく、空気中への放熱の影響により導電性支持体１０の端部の温度が低下し易くなる。
【００２３】
そこで、昇温制御時には、磁束調節部材２０を導電性支持体１０に近付けることで、導電性支持体１０端部への磁束集中を抑制し、端部温度が中央部に対して高くなるのを防止する。また、定温制御時には、導電性支持体１０端部への磁束集中による端部温度上昇と、空気中への放熱による端部温度低下とが均等になる様に磁束調節部材２０を移動させることで、導電性支持体１０の端部と中央部に温度差が生じるのを防止する。すなわち、磁束調節部材２０と導電性支持体１０との間の距離が、昇温制御における距離Ｄ１（図１（ａ））が定温制御における距離Ｄ２（図１（ｂ））よりも小さくなる様に磁束調節部材２０を移動させる。
【００２４】
導電性支持体１０が所定の温度に到達するまで加熱する昇温制御では、導電性支持体１０の近傍に磁束調節部材２０があるため、導電性支持体１０の端部に磁束が集中するのを防ぎ、導電性支持体１０全体を均一に加熱することが可能になる。また、導電性支持体１０を所定の温度に保つ定温制御では、導電性支持体１０端部からの放熱等による温度低下と、端部に磁束が集中することによる温度上昇とが均等になるため、導電性支持体１０全体を均一に加熱することが可能になる。なお、導電性支持体１０は、加熱される間は図１中矢印Ｒ方向に回転することで、全周に渡って均一に加熱される。
【００２５】
この様に、導電性支持体１０を加熱する際に、磁束調節部材２０を加熱状態に応じて移動させることで、導電性支持体１０全体を均一に加熱することが可能になり、全体で特性のばらつきが無く、均一性の高い画像を形成することが可能な電子写真感光体を製造することが可能になる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は下記の実施例によって制限されるものではない。
【００２７】
［実施例］
導電性支持体１０、磁束調節部材２０、電磁コイル３０の構成、加熱条件、導電性支持体１０と磁束調節部材２０との距離等は以下の通りである。
【００２８】
（導電性支持体１０）
材質：アルミニウム
外径：１００ｍｍ
長さ：３６０ｍｍ
厚さ：１．２ｍｍ
（磁束調節部材２０）
材質：アルミニウム
外径：１００ｍｍ
長さ：４５ｍｍ
厚さ：１．２ｍｍ
（電磁コイル３０）
形状：コの字型パイプ形状
長さ（長手方向）：６４０ｍｍ
長さ（短手方向）：５０ｍｍ
コイル径：８ｍｍ
（加熱条件）
昇温制御時には、電磁コイル３０に３６７Ａ、周波数１９０ＫＨｚの交流電流を流して導電性支持体１０の中央部温度が１３５℃になるまで加熱した後、定温制御として中央部温度が１３５℃を維持するようにＰＩＤ制御により制御部が電源４０を制御した。なお、制御部は温度センサによって検知される導電性支持体１０の中央部の温度に基づいて電源４０の制御を行った。
【００２９】
（導電性支持体１０と磁束調節部材２０との距離Ｄ）
Ｄ１（昇温制御時）：７．５ｍｍ
Ｄ２（定温制御時）：２９ｍｍ
（中間層塗工液）
アルキド樹脂ベッコゾール１３０７−６０ＥＬ(固形分６０質量％)（大日本インキ化学製）８０質量部、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂スーパーベッカミンＴＤ−１２６(固形分６０質量％)（大日本インキ化学製）５５質量部をメチルエチルケトン３５０質量部に溶解し、これに酸化チタン粉末ＣＲ-ＥＬ（石原産業製）３５０質量部を、アルミナボールを使用して４８時間ボールミル分散し、中間層用塗工液を作成した。
【００３０】
（電荷発生層塗工液）
チタニルフタロシアニン顔料２０質量部をφ２ｍｍのジルコニアビーズとともにガラスポットに入れ、更にテトラヒドロフラン３５０質量部を加えて、２５℃の室温で２０時間ボールミリングを行った後、ポリビニルブチラール樹脂エスレックＢＸ−１（積水化学製）１０質量部を６００質量部のメチルエチルケトンに溶解させた樹脂溶液を添加して、さらに２時間ボールミリングを行うことによって電荷発生層用塗工液を作成した。
【００３１】
（電荷輸送層塗工液）
下記の構造式（１）の電荷輸送物質７０質量部、ポリカーボネート樹脂ユーピロンＺ−２００（三菱瓦斯化学製）１００質量部、シリコンオイルＫＦ−５０（信越化学工業製）０．００２質量部を７７０質量部のテトラヒドロフランに溶解して電荷輸送層塗工液を作成した。
【００３２】
【化１】
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導電性支持体１０表面に上記した中間層用塗工液を浸漬塗布し、熱風により加熱乾燥を行った後、導電性支持体１０を上記した電荷発生層用塗工液に浸漬塗布し、加熱乾燥することで、導電性支持体１０表面に中間層及び電荷発生層を形成した。次に、電荷発生層が形成された導電性支持体１０に、上記した電荷輸送層塗工液を浸漬塗布し、上記加熱条件により導電性支持体１０上の塗膜を加熱乾燥させた後、導電性支持体１０表面に保護層を形成して電子写真感光体を得た。
【００３３】
［比較例］
比較例は、図２に示す様に磁束調節部材２０を設けずに導電性支持体１０を加熱する構成である。導電性支持体１０、電磁コイル３０の構成、加熱条件等は以下の通りである。
【００３４】
（導電性支持体１０）
材質：アルミニウム
外径：１００ｍｍ
長さ：３６０ｍｍ
厚さ：１．２ｍｍ
（電磁コイル３０）
形状：コの字型パイプ形状
長さ（長手方向）：６４０ｍｍ
長さ（短手方向）：５０ｍｍ
コイル径：８ｍｍ
（加熱条件）
昇温制御時には、電磁コイル３０に３６７Ａ、周波数１９０ＫＨｚの交流電流を流して導電性支持体１０の中央部温度が１３５℃になるまで加熱した後、定温制御として中央部温度が１３５℃を維持するようにＰＩＤ制御により制御部が電源４０を制御した。なお、制御部は温度センサによって検知される導電性支持体１０の中央部の温度に基づいて電源４０の制御を行った。
【００３５】
（中間層塗工液）
アルキド樹脂ベッコゾール１３０７−６０ＥＬ(固形分６０質量％)（大日本インキ化学製）８０質量部、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂スーパーベッカミンＴＤ−１２６(固形分６０質量％)（大日本インキ化学製）５５質量部をメチルエチルケトン３５０質量部に溶解し、これに酸化チタン粉末ＣＲ-ＥＬ（石原産業製）３５０質量部を、アルミナボールを使用して４８時間ボールミル分散し、中間層用塗工液を作成した。
【００３６】
（電荷発生層塗工液）
チタニルフタロシアニン顔料２０質量部をφ２ｍｍのジルコニアビーズとともにガラスポットに入れ、更にテトラヒドロフラン３５０質量部を加えて、２５℃の室温で２０時間ボールミリングを行った後、ポリビニルブチラール樹脂エスレックＢＸ−１（積水化学製）１０質量部を６００質量部のメチルエチルケトンに溶解させた樹脂溶液を添加して、さらに２時間ボールミリングを行うことによって電荷発生層用塗工液を作成した。
【００３７】
（電荷輸送層塗工液）
上記した構造式（１）の電荷輸送物質７０質量部、ポリカーボネート樹脂ユーピロンＺ−２００（三菱瓦斯化学製）１００質量部、シリコンオイルＫＦ−５０（信越化学工業製）０．００２質量部を７７０質量部のテトラヒドロフランに溶解して電荷輸送層塗工液を作成した。
【００３８】
導電性支持体１０表面に上記した中間層用塗工液を浸漬塗布し、熱風により加熱乾燥を行った後、導電性支持体１０を上記した電荷発生層用塗工液に浸漬塗布し、加熱乾燥することで、導電性支持体１０表面に中間層及び電荷発生層を形成した。次に、電荷発生層が形成された導電性支持体１０に、上記した電荷輸送層塗工液を浸漬塗布し、上記加熱条件により導電性支持体１０上の塗膜を加熱乾燥させた後、導電性支持体１０表面に保護層を形成して電子写真感光体を得た。
【００３９】
実施例及び比較例において、上記した加熱条件で加熱された導電性支持体１０の端部及び中央部の温度検出結果を表１及び表２に示す。表１は、昇温制御時の温度検出結果であり、表２は、定温制御時の温度検出結果である。
【００４０】
【表１】
2014056113.tif 000004
【００４１】
【表２】
2014056113.tif 000005
表１に示す様に、昇温制御において、比較例では導電性支持体１０の端部に磁束が集中するため、端部温度が大きく上昇し、中央部温度との差異が大きくなっている。それに対して実施例では、磁束調節部材２０により導電性支持体１０の端部の磁束集中が抑制され、端部温度と中央部温度とがほぼ同一になる様に加熱されている。
【００４２】
また、表２に示す様に、定温制御において、比較例では制御初期は昇温時の影響により端部温度が高くなっているが、電磁コイル３０に流れる電流が小さくなったために放熱等の影響により徐々に端部温度が低下している。それに対して実施例では、導電性支持体１０端部の磁束集中による端部温度上昇と、端部から空気中への放熱量とが均等になる様に磁束調節部材２０が移動したことにより、端部温度と中央部温度とが同一に保たれている。
【００４３】
この様に、実施例では、導電性支持体１０全体を均一に加熱することが可能であり、導電性支持体１０表面に塗布された塗膜を均一に加熱して乾燥させることが可能である。
【００４４】
また、実施例及び比較例により得られた電子写真感光体をイマジオＭＦ−９００１（リコー製）の改造機に搭載して出力させたハーフトーン画像に対して、目視による評価を行った。
【００４５】
実施例により得られた電子写真感光体を用いて出力されたハーフトーン画像は、画像ムラが無く良好な画像であったのに対して、比較例により得られた電子写真感光体を用いて出力されたハーフトーン画像は、画像ムラの発生が多く実用上支障がある画像であった。
【００４６】
この様に、実施例により得られた電子写真感光体は、導電性支持体１０に形成された塗膜を均一に加熱して乾燥されたことにより、全体に渡って特性にばらつきが無く、均一性の高い画像を形成することが可能である。なお、実施例では、導電性支持体１０に電荷輸送層を形成する例について説明したが、同様の方法により電荷発生層等の他の層を形成することも可能である。
【００４７】
以上、実施形態に係る電子写真感光体の製造方法について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  導電性支持体
２０  磁束調節部材
３０  電磁コイル（誘導加熱手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４９】
【特許文献１】特開平１０−２３９８６８号公報
【特許文献２】特開２００５−４３８０７号公報
【図１】
2014056113.tif 000006
【図２】
2014056113.tif 000007