(57)【要約】 【課題】  感光層を形成する塗膜として、ピンホール、気泡、表面のむらなどのない平滑な塗膜を短時間で形成することができる電子写真感光体の製造方法を提供する。【解決手段】  感光層の成分と、下記式（１）で示す相対蒸発速度が１．７未満の溶剤が３０重量％以上含まれる溶媒とを含む塗布液を塗布した塗膜を、たとえば乾燥装置１を用いて、送風ノズル４から供給される温度が５０℃以上１３０℃以下の気流中で、たとえば遠赤外線加熱手段２、電磁誘導加熱手段３などの加熱方法によって加熱し乾燥させることによって電子写真感光体を製造する。      （相対蒸発速度）          ＝（酢酸ｎ−ブチルが蒸発する時間）／（溶剤が蒸発する時間）  …（１）【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体と感光層とを含む電子写真感光体の製造方法において、
感光層の成分と溶媒とを含む塗布液を導電性基体上に塗布して塗膜を形成する塗布工程と、
形成された塗膜を、温度が５０℃以上１３０℃以下の気流中で遠赤外線加熱法、マイクロ波加熱法、誘電加熱法および誘導加熱法のうちから選択される１つ以上の加熱方法で加熱することによって乾燥させる乾燥工程とを含み、
酢酸ｎ−ブチルの蒸発する時間と溶剤の蒸発する時間との比率を該溶剤の相対蒸発速度とするとき、
前記溶媒中には、相対蒸発速度が１．７未満の溶剤が３０重量％以上含まれ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】
導電性基体が円筒形状または円柱形状であり、
前記乾燥工程は、
導電性基体を軸線方向が水平方向に平行になるように保持し、導電性基体を軸線周りに回転させながら行われることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
前記乾燥工程では、
前記加熱方法による加熱出力、気流の温度および気流の風量から選択される１つ以上を、塗膜の温度に応じて調整することを特徴とする請求項１または２記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項４】
基体上に塗膜の成分と溶媒とを含む塗布液が塗布されて形成された塗膜の乾燥方法において、
形成された塗膜を、温度が５０℃以上１３０℃以下の気流中で遠赤外線加熱法、マイクロ波加熱法、誘電加熱法および誘導加熱法のうちから選択される１つ以上の加熱方法で加熱することによって乾燥させる乾燥工程を含み、
酢酸ｎ−ブチルの蒸発する時間と溶剤の蒸発する時間との比率を該溶剤の相対蒸発速度とするとき、
前記溶媒中には、相対蒸発速度が１．７未満の溶剤が３０重量％以上含まれることを特徴とする塗膜の乾燥方法。
【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および塗膜の乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に用いられる電子写真感光体（以後、単に感光体とも呼ぶ）は、中空円筒状の導電性基体の外周面に有機の感光層が塗布されて形成される。電子写真感光体の多くは、高性能化の要求に応じて開発が重ねられ、下引層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層などが積層されて積層構造を有する。本発明においては、下引層、電荷発生層、電荷輸送層および保護層で構成される層を総称して感光層と呼ぶ。なお下引層および保護層は、電子写真感光体の性能向上のために設けられるものであって必須のものではないので、電荷発生層と電荷輸送層との２層からなる層および電荷発生層と電荷輸送層とが１層で構成される層についても感光層と呼ぶ。
【０００３】
電子写真感光体を用いる画像形成方法としては、以下のような感光体の光導電現象を利用した電子写真方式の画像形成方法が広く用いられている。まず感光体を暗所に置き、帯電手段によって感光体の表面を一様に帯電させた後、画像情報に対応する露光を行い、露光部の表面電荷を選択的に放電させる。これによって、感光体の非露光部のみに表面電荷が残存する状態となり、露光部の表面電荷量と非露光部の表面電荷量とに差異が生じ、静電潜像が形成される。次に、形成された静電潜像に、トナーと呼ばれる着色された荷電微粒子を静電引力などによって付着させ、可視像であるトナー像を形成する。形成されたトナー像を必要に応じて紙などの転写材上に転写し、定着させることによって画像を形成する。
【０００４】
以上の一連の電子写真プロセスを経て画像を形成する画像形成装置に用いられる感光体には、基本的な特性として、電気特性に優れること、たとえば、電荷保持能力に優れ、暗所での電荷の放電が少ないこと、光感度に優れ、光照射によって速やかに電荷を放電することなどが要求される。また感光体には、長期にわたって均質な画像を形成することができるように、繰返し使用がされても前述の電気特性が安定していること（繰返し安定性）、温度、湿度の変化があっても均質な画像を形成することができるように前述の電気特性が安定していること（環境安定性）なども求められる。繰返し安定性および環境安定性を高くするためには、電気的および機械的外力に対する耐久性を高めることが必要である。
【０００５】
電気的および機械的外力に対する耐久性には、たとえば、帯電時のコロナ放電によって発生するオゾン、ＮＯｘ（窒素酸化物）などの活性物質の付着による表面層の劣化に対する耐久性、紙などの転写材によって転写時に発生する磨耗、傷などに対する耐磨耗性などがあり、これらは特に感光体の最表面層の表面状態によって決定される。たとえば、表面状態が平滑でなく、むらがある場合、転写時における摩擦力が表面層の一部で大きくなって表面損傷が発生するなどの問題が生じ、機械的外力に対する耐久性が低下する。また、たとえば表面層に空孔がある場合、帯電時に発生する活性物質が付着する表面積が増加して、電気的外力に対する耐久性が低下する。したがって、特に感光体の最表面の層を平滑とすることが、繰返し安定性および環境安定性を向上させるためには不可欠である。
【０００６】
電子写真感光体は、有機機能性材料、バインダ樹脂などの感光層の成分を溶媒に溶解または分散させた塗布液をスプレー法、リングコート法、ロールコーティング法、ブレード法、浸漬法などによって導電性基体上に均一な厚さで塗布（以後、導電性基体上に塗布された塗布液を塗膜と呼ぶ）する塗布工程と、塗膜を乾燥させることによって塗膜に含まれる溶媒を除去する乾燥工程とを経て製造される。従来乾燥工程は、溶媒の沸点以上の温度の熱風を吹き付けるオーブン内に、塗膜が形成された導電性基体を一定数仕込んで乾燥させるバッチ式、複数のヒータが設置される熱処理炉内に、塗膜が形成された導電性基体を通過させる連続式などによって行われる。
【０００７】
しかしながら、上記のように熱風、ヒータなどによって塗膜の乾燥を行うと、塗膜の表面において熱風、ヒータからの熱などが直接当たる部分と間接的に当たる部分とが発生してしまい、塗膜表面に加熱むらが生じ、これによって乾燥後の塗膜の表面状態にもむらが生じる。また塗膜表面は、塗膜内部よりも先に乾燥されてしまい、乾燥による硬化によって表面が非常に緻密な硬化膜になる。このような硬化膜は、加熱され気化された塗膜内部の溶媒のガスを塗膜表面から抜け難くし、塗膜表面および内部に気泡、ピンホールなどの発生、塗膜表面に上層に塗布した塗膜を剥離させやすくする塗膜のはじきなどの欠陥を生じさせることがある。感光体の表面層にこのような欠陥があると、クラック、剥離などが生じやすくなり、電気的および機械的外力に対する耐久性が低下するので、良好な繰返し安定性および環境安定性を得ることができない。
【０００８】
また硬化膜は、塗膜内部の溶媒のガスを塗膜表面から抜け難くするので、塗膜内部について乾燥させる時間を極めて長くする。たとえば硬化膜を有する塗膜の熱風、ヒータなどによる乾燥には、１時間から数時間かかる。このように乾燥に長い時間を要すると、感光体を大量に生産するために生産ラインにおいて大型の連続乾燥炉、バッチ式オーブンなどが必要となるだけでなく、その運用および管理にも大きなコストがかかる。このような問題を解決するために乾燥時間を短くすると、塗膜内部に溶媒が残留してしまい、電気特性が低下する。
【０００９】
このような問題を解決する方法として、遠赤外ヒータを用いて塗膜の構成材料そのものに遠赤外線を吸収させて加熱し塗膜を乾燥する方法（たとえば、特許文献１〜３参照）、高周波または誘電加熱を用いて塗膜の構成材料分子を振動させて加熱し塗膜を乾燥する方法（たとえば、特許文献４参照）、金属製の導電性基体を誘導加熱によって加熱し、導電性基体からの発熱によって塗膜を乾燥する方法（たとえば、特許文献５参照）などが提案されている。
【００１０】
特許文献１〜５に開示される塗膜の乾燥方法は、塗膜材料そのものを直接的に加熱し、または導電性基体を加熱することによって塗膜内部を間接的に加熱し乾燥させる方法であるので、加熱むらを少なくすることができるとされる。またこのような方法では、塗膜の内部から乾燥させることができ、塗膜表面に硬化膜を発生しにくいので、塗膜内部についても溶媒を除去して乾燥できるとともに、乾燥時間を短くすることができるとされる。
【００１１】
しかしながらこれらの乾燥方法では、熱風、ヒータなどによる加熱方法と比べて熱効率が非常に高く、塗膜の温度が急激に上昇してしまうことがあり、塗膜の温度の管理が難しい。塗膜の温度が急激に上昇してしまうと、塗膜の温度が感光体の耐熱温度以上に上昇して感光体の電気特性が低下したり、溶媒の沸点を超えて塗膜が加熱されて気泡が多量に発生したりするという問題がある。また上記加熱方法による直接の加熱対象は、塗膜または導電性基体であるので、塗膜周辺の雰囲気の温度は、塗膜または導電性基体の温度上昇のみによって上昇する。したがって、前述のように塗膜の温度が急激に上昇してしまうと、雰囲気の温度上昇が塗膜の温度上昇に追いつかず、雰囲気と塗膜との温度差が大きくなり過ぎてしまう。塗膜内部で気化した溶媒のガスは、塗膜表面から抜けようとする過程において塗膜表面近傍で滞留する。塗膜と雰囲気との間の温度差が大きくなると、この滞留した溶媒のガスが塗膜表面から雰囲気中に抜ける際に再液化して塗膜表面にむらを生じさせることがある。また、再液化した溶媒のガスを乾燥させるためにさらに時間を要するので、乾燥時間が延長されるという問題も生じる。
【００１２】
【特許文献１】特開平３−２３３８８５号公報
【特許文献２】特公平５−５０７４２号公報
【特許文献３】特開平１１−３１１８７１号公報
【特許文献４】特開昭５８−１０２２３８号公報
【特許文献５】特開２００３−２７５６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、感光層を形成する塗膜として、ピンホール、気泡、表面のむらなどのない平滑な塗膜を短時間で形成することができる電子写真感光体の製造方法および塗膜の乾燥方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、導電性基体と感光層とを含む電子写真感光体の製造方法において、
感光層の成分と溶媒とを含む塗布液を導電性基体上に塗布して塗膜を形成する塗布工程と、
形成された塗膜を、温度が５０℃以上１３０℃以下の気流中で遠赤外線加熱法、マイクロ波加熱法、誘電加熱法および誘導加熱法のうちから選択される１つ以上の加熱方法で加熱することによって乾燥させる乾燥工程とを含み、
酢酸ｎ−ブチルの蒸発する時間と溶剤の蒸発する時間との比率を該溶剤の相対蒸発速度とするとき、
前記溶媒中には、相対蒸発速度が１．７未満の溶剤が３０重量％以上含まれることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００１５】
また本発明は、導電性基体が円筒形状または円柱形状であり、
前記乾燥工程は、
導電性基体を軸線方向が水平方向に平行になるように保持し、導電性基体を軸線周りに回転させながら行われることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記乾燥工程では、
前記加熱方法による加熱出力、気流の温度および気流の風量から選択される１つ以上を、塗膜の温度に応じて調整することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、基体上に塗膜の成分と溶媒とを含む塗布液が塗布されて形成された塗膜を乾燥する塗膜乾燥方法において、
形成された塗膜を、温度が５０℃以上１３０℃以下の気流中で遠赤外線加熱法、マイクロ波加熱法、誘電加熱法および誘導加熱法のうちから選択される１つ以上の加熱方法で加熱することによって乾燥させる乾燥工程を含み、
酢酸ｎ−ブチルの蒸発する時間と溶剤の蒸発する時間との比率を該溶剤の相対蒸発速度とするとき、
前記溶媒中には、相対蒸発速度が１．７未満の溶剤が３０重量％以上含まれることを特徴とする塗膜乾燥方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、塗膜を形成する塗布液の溶媒中に、相対蒸発速度が１．７未満の溶剤が３０重量％以上含まれ、５０℃以上１３０℃以下の気流中において遠赤外線加熱法、マイクロ波加熱法、誘電加熱法および誘導加熱法のうちから選択される１つ以上の加熱方法によって加熱して塗膜を乾燥し、該塗膜を感光層とする電子写真感光体が形成される。乾燥工程は、温度が５０℃以上１３０℃以下の気流中で行われる。このような常温よりも高温の気流中で乾燥工程を行うことによって、乾燥の初期段階では塗膜の昇温を加速して乾燥を短時間で行うことができる。またこのような塗膜の加熱のために設定される温度よりも低い温度の気流中で乾燥工程を行うことによって、塗膜の温度が急激に上昇するのを防止することができる。したがって、塗膜の温度が電子写真感光体の耐熱温度以上に上昇することを防ぎ、電子写真感光体としての電気特性の低下を防止できる。また塗膜の温度が溶媒の沸点を超えて上昇するのを防ぐことができるので、気泡の発生などが防止されて平滑な塗膜を感光層として有する電子写真感光体を製造することができる。
【００１９】
また乾燥工程が遠赤外線加熱法、マイクロ波加熱法、誘電加熱法および誘導加熱法のうちから選択される１つ以上の加熱方法によって加熱することによって行われるので、乾燥の初期段階において短時間で塗膜温度を上昇させることができる。また、塗膜を内部から乾燥させることができるので、短時間での乾燥が可能になるとともに塗膜表面の硬化膜が形成されにくくなる。以上のように、内部の溶媒についても充分に除去することができるので、電子写真感光体の電気特性低下を防止することができるとともに、短時間で感光層を形成する塗膜の乾燥を行うことができる。
【００２０】
さらに塗布液中の溶媒として、相対蒸発速度が１．７未満の溶剤が３０重量％以上含まれる。このような溶媒を用いると、塗布液中の溶媒の蒸発速度が緩やかになるので、塗布工程中および塗布工程から乾燥工程へ移るまでの間に、また、乾燥工程で常温よりも高温の気流中に置かれても、塗膜表面が塗膜内部に比べて急速に乾燥することを防止でき、塗膜表面での硬化膜の形成を防止することができる。
【００２１】
以上のように、感光層を形成する塗膜として平滑な塗膜を有する電子写真感光体を短時間で製造することができる。
【００２２】
また本発明によれば、軸線が水平になるように保持される円筒形状または円柱形状の導電性基体を軸線周りに回転させながら乾燥工程が行われるので、温度上昇によって粘度が低下し流動性が増加した塗布液が重力によって導電性基体をつたって重力方向に垂れることを防止でき、円筒形状および円柱形状の導電性基体の円周方向および軸方向の膜厚を均一にすることができる。また、たとえば遠赤外線法によって加熱を行う場合、遠赤外線の当たらない部分においては加熱されないので、円筒形状および円柱形状の導電性基体を軸線周りに回転させることによって加熱むらの発生を防止し、乾燥後の塗膜表面のむらを低減することができる。
【００２３】
また本発明によれば、前記加熱方法による加熱出力、気流の温度および気流の風量が、塗膜の温度に応じて調整されるので、塗膜の温度管理が容易となる。具体的には、塗膜の温度が、電子写真感光体の耐熱温度および溶媒の沸点のいずれか低いほうの温度よりも低い温度であって、なるべく高い温度である設定温度になるまでは、加熱方法による加熱出力をできるだけ大きく、また気流の温度を高くして、設定温度になるまでの時間を短縮する。塗膜の温度が設定温度に達すると、塗膜がその温度を超えないように、加熱出力を初期段階よりも小さくして、気流の温度を低くする。気流の風量は気流の温度に応じて適宜調整する。このように加熱出力、気流の温度および気流の風量を調整することによって、塗膜の温度が上昇し過ぎるのを防ぐことができるとともに、乾燥に要する時間の短縮化を図ることができる。
【００２４】
また本発明によれば、塗膜を形成する塗布液の溶媒中に、相対蒸発速度が１．７未満の溶剤が３０重量％以上含まれ、５０℃以上１３０℃以下の気流中において遠赤外線加熱法、マイクロ波加熱法、誘電加熱法および誘導加熱法のうちから選択される１つ以上の加熱方法によって加熱して塗膜を乾燥させる。したがって、上記と同様に乾燥に要する時間を短縮化できるとともに、乾燥された塗膜として表面にむらのない平滑な塗膜を基体上に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
電子写真感光体（以後、単に感光体とも呼ぶ）は、導電性基体と感光層とを含み、有機機能性材料、バインダ樹脂などの感光層の成分を溶媒に溶解または分散させた塗布液を導電性基体上に均一な厚さで塗布する塗布工程と、塗布された塗布液中に含まれる溶媒を除去することによって乾燥させる乾燥工程とを経て製造される。なお本発明において、導電性基体上に塗布された塗布液を塗膜と呼ぶ。また、有機機能性材料、バインダ樹脂などの感光層の成分を溶解または分散しうる性質の液体全体を溶媒と呼び、溶媒を構成する１種または２種以上の物質を溶剤と呼ぶ。
【００２６】
本発明の感光体の製造方法は、感光層の成分と溶媒とを含む塗布液を導電性基体上に塗布して塗膜を形成する塗布工程と、形成された塗膜を、温度が５０℃以上１３０℃以下の気流中で遠赤外線加熱法、マイクロ波加熱法、誘電加熱法および誘導加熱法のうちから選択される１つ以上の加熱方法によって加熱することによって乾燥させる乾燥工程とを含み、酢酸ｎ−ブチルの蒸発する時間と溶剤の蒸発する時間との比率を該溶剤の相対蒸発速度とするとき、前記溶媒中には相対蒸発速度が１．７未満の溶剤が３０重量％以上含まれることを特徴とする。
【００２７】
電子写真感光体は、下引層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層などが積層された積層構造を有する。本発明においては、下引層、電荷発生層、電荷輸送層および保護層で構成される層を総称して感光層と呼ぶ。なお下引層および保護層は、電子写真感光体の性能向上のために設けられるものであって必須のものではないので、電荷発生層と電荷輸送層との２層からなる層および電荷発生層と電荷輸送層とが別個に設けられずに１層で構成される層についても感光層と呼ぶ。
【００２８】
本発明の製造方法によって製造される電子写真感光体は、特に限定されるものではなく、種々の変形が許容される。このような感光体としては、たとえば、導電性基体の上に電荷発生層と電荷輸送層とが形成されるものであってもよく、導電性基体の上に下引層が形成され、その上に電荷発生層と電荷輸送層とが形成されるものであってもよく、また電荷発生層と電荷輸送層との上に保護層が形成されるものであってもよい。
【００２９】
以下本発明の製造方法によって製造可能な感光体の導電性基体と、感光層の各層を形成するための感光層の成分および塗布液とについて説明する。
【００３０】
導電性基体としては、たとえばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス鋼、チタンなどの金属材料を用いることができる。導電性基体としては、これらの金属材料に限定されることなく、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリスチレンなどの高分子材料、硬質紙、ガラスなどの表面に金属箔をラミネートしたもの、金属材料を蒸着したもの、または導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウム、炭素粒子、金属粒子などの導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したものなどを用いることもできる。ただし、加熱源として少なくとも誘導加熱を用いる場合は金属材料が最も適する。また、導電性基体の表面には、必要に応じて、感光体として使用した際に形成される画像の画質に影響のない範囲内で、陽極酸化皮膜処理、薬品、熱水などによる表面処理、着色処理、または表面を粗面化するなどの乱反射処理を行ってもよい。レーザを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、入射するレーザ光の波長が揃っているので、入射するレーザ光と電子写真感光体内で反射された光とが干渉を起こし、この干渉による干渉縞が画像上に現れて画像欠陥が発生することがある。導電性基体の表面に上記のような乱反射処理を行うことによって、この波長の揃ったレーザ光の干渉による画像欠陥を防止することができる。
【００３１】
電荷発生層、電荷輸送層、下引層、保護層などの感光層は、感光層の各成分が分散または溶解した溶媒を塗布液として導電性基体上に塗布して塗膜を形成する塗布工程によって形成される。それぞれの層は、塗布工程で形成された後、必要に応じて乾燥工程に供される。乾燥工程については後ほど詳述する。
【００３２】
電荷発生層は、光を吸収することによって電荷を発生する電荷発生物質を主成分として含有する。電荷発生物質としては、モノアゾ顔料、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などのアゾ系顔料、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ系顔料、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、アントラキノン、ピレンキノンなどの多環キノン系顔料、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルー、ビクトリアブルーなどのトリフェニルメタン系色素、エリスロシン、ローダミンＢ、ローダミン３Ｒ、アクリジンオレンジ、フラペオシンなどのアクリジン系色素、メチレンブルー、メチレングリーンなどのチアジン系色素、カプリブルー、メルドラブルーなどのオキサジン系色素、スクアリリウム色素、ピリリウム塩類、チオピリリウム塩類、チオインジゴ系色素、ビスベンゾイミダゾール系色素、キナクリドン系色素、キノリン系色素、レーキ系色素、アゾレーキ系色素、ジオキサジン系色素、アズレニウム系色素、トリアリルメタン系色素、キサンテン系色素、シアニン系色素などの種々の有機顔料、染料、アモルファスシリコン、アモルファスセレン、テルル、セレン−テルル合金、硫化カドミウム、硫化アンチモン、酸化亜鉛、硫化亜鉛などの無機材料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用することもできる。
【００３３】
電荷発生層は、溶媒中に電荷発生物質を溶解または分散して得られる電荷発生層形成用塗布液、中でも結着剤であるバインダ樹脂を溶媒中に溶解または混合して得られるバインダ樹脂溶液中に、電荷発生物質を公知の方法によって分散して得られる塗布液を、導電性基体上または下引層上に塗布することによって形成される。
【００３４】
電荷発生層形成用塗布液に用いられるバインダ樹脂としては、たとえば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂などの樹脂、およびこれらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂などからなる群から選ばれる樹脂を用いることができる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。共重合体樹脂としては、たとえば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂などを挙げることができる。バインダ樹脂としては、前述のものに限定されることなく、一般に用いられる公知の樹脂を使用することができる。
【００３５】
電荷発生物質およびバインダ樹脂を溶解または分散しうる溶媒に用いられる溶剤としては、たとえば、１，３−ジクロロプロパン、トリクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、イソホロン、メチルエチルケトン、アセトフェノン、シクロヘキサノン、イソホロンなどのケトン類、酢酸エチル、安息香酸メチル、酢酸ｎ−ブチルなどのエステル類、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジベンジルエーテル、１，２−ジメトキシエタンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン、ジメトキシベンゼン、ジクロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、ジフェニルスルフィドなどの含硫黄溶剤、ヘキサフロオロイソプロパノールなどのフッ素系溶剤、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのグライム系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、１種を単独で使用することができ、２種以上混合した混合溶剤として用いることもできる。
【００３６】
電荷発生物質とバインダ樹脂との配合比率は、電荷発生層全体の重量を１００％とするとき、電荷発生物質が１０重量％以上９９重量％以下の範囲にあることが好ましい。電荷発生物質が１０重量％未満であると、感光体の感度が低下する恐れがある。電荷発生物質が９９重量％を超えると、電荷発生層の強度が低下するだけでなく、電荷発生物質の分散性が低下して粗大粒子が増大し、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷が減少するので、画像欠陥、特に白地にトナーが付着し微小な黒点が形成される黒ポチと呼ばれる画像のかぶりが多く発生する。
【００３７】
バインダ樹脂溶液中に電荷発生物質を分散させる前処理として、電荷発生物質を粉砕機によって予め粉砕処理してもよい。粉砕処理に用いられる粉砕機としては、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機などを挙げることができる。このときの分散条件としては、用いる容器および分散機を構成する部材の摩耗などによる不純物の混入が起こらないように適当な条件を選択することが望ましい。
【００３８】
さらに電荷発生層には、必要に応じてホール輸送材料、電子輸送材料、酸化防止剤、分散安定剤、増感剤などの各種添加剤を添加してもよい。このことによって、電位特性が向上するとともに、塗布液としての安定性を向上させることができる。また電子写真感光体を繰返し使用した際の疲労劣化を軽減し、耐久性を向上させることができる。
【００３９】
電荷発生層形成用塗布液の塗布方法としては、スプレー法、リングコート法、ロールコーティング法、ブレード法、浸漬法などを挙げることができる。
【００４０】
電荷発生層の膜厚は、０．０５μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１μｍ以上１μｍ以下である。電荷発生層の膜厚が０．０５μｍ未満であると、光吸収の効率が低下し、感光体の感度が低下する恐れがある。電荷発生層の膜厚が５μｍを超えると、電荷発生層内部での電荷移動が電子写真感光体表面の電荷を消去する過程の律速段階となり、感度が低下する恐れがある。
【００４１】
次に、電荷輸送層は、電荷発生物質で発生した電荷を受入れ輸送する能力を有する電荷輸送物質を、バインダ樹脂中に含有させることによって得られる。電荷輸送層は１層に限定されることなく、２層以上の構成にしてもよい。このように多層とすることによって、電荷輸送層の必要な機能を別々の層に担わせることができ、１層で構成する場合よりも材料の幅が広がる。また同一層内での各種材料の相性を考慮する必要がほとんどなくなるので、高機能な感光体を容易に提供できる。
【００４２】
電荷輸送物質としては、ホール輸送物質および電子輸送物質を用いることができる。ホール輸送物質としては、カルバゾール誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、多環芳香族化合物、インドール誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリアリールメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、エナミン誘導体、ベンジジン誘導体などが挙げられる。また、これらの化合物から生じる基を主鎖または側鎖に有するポリマー、たとえば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン、エチルカルバゾール−ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポリマー、ポリ−９−ビニルアントラセン、ポリシランなどが挙げられる。
【００４３】
電子輸送物質としては、たとえば、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、フルオレノン誘導体、キサントン誘導体、フェナントラキノン誘導体、無水フタール酸誘導体、ジフェノキノン誘導体などの有機化合物、アモルファスシリコン、アモルファスセレン、テルル、セレン−テルル合金、硫化カドミウム、硫化アンチモン、酸化亜鉛、硫化亜鉛などの無機材料が挙げられる。電荷輸送物質は、上記に挙げたものに限定されることなく、その使用に際しては単独または２種以上を混合して用いることができる。
【００４４】
電荷輸送層は、電荷発生層と同様に、溶媒中に電荷輸送物質を溶解または分散して得られる電荷輸送層形成用塗布液、中でも結着剤であるバインダ樹脂を溶媒中に溶解または混合して得られるバインダ樹脂溶液中に、電荷輸送物質を公知の方法によって溶解または分散して得られる塗布液を、電荷発生層上に塗布することによって形成される。
【００４５】
電荷輸送層のバインダ樹脂には、電荷輸送物質との相溶性に優れるものが選ばれる。バインダ樹脂としては、たとえばポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などのビニル重合体樹脂およびそれらの共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、フェノール樹脂などの樹脂などが挙げられる。また、これらの樹脂を部分的に架橋した熱硬化性樹脂を使用してもよい。これらの樹脂を単独で使用してもよく、また２種以上混合して使用してもよい。前述した樹脂の中でも、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂またはポリフェニレンオキサイドは、体積抵抗値が１０１３Ω以上であって電気絶縁性に優れ、また成膜性、電気特性などにも優れるので特に好ましい。
【００４６】
電荷輸送物質の重量（Ａ）に対するバインダ樹脂の重量（Ｂ）の比率（Ｂ／Ａ）は、１２／１０以上３０／１０以下（＝１．２以上３．０以下）であることが好ましい。前記比率（Ｂ／Ａ）が、３０／１０（＝３．０）を超えてバインダ樹脂の含有比率が高くなると、電荷輸送層形成用塗布液の粘度が増大し、塗布速度低下を招き生産性が著しく悪くなる恐れがある。さらにこの粘度の増大を抑えるために電荷輸送層形成用塗布液中の溶剤の量を多くすると、形成された電荷輸送層に白濁が生じるブラッシング現象が発生する。また、前記比率（Ｂ／Ａ）が、１２／１０（＝１．２）未満となり、バインダ樹脂の比率が低くなると、バインダ樹脂の比率が高いときに比べて耐刷性が低くなり、電荷輸送層の摩耗量が増加するので、耐久寿命が短くなる。ただし電荷輸送層が多層で構成される場合、この比率は各層の担う機能に応じて任意に変えることができる。
【００４７】
電荷輸送層には、成膜性、可撓性および表面平滑性を向上させるために、必要に応じて、可塑剤、表面改質剤などの添加剤を添加しても良い。可塑剤としては、たとえばビフェニル、塩化ビフェニル、ベンゾフェノン、ｏ−ターフェニル、二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、フタル酸エステル、各種フルオロ炭化水素、塩素化パラフィン、エポキシ型可塑剤などが挙げられる。表面改質剤としては、シリコーンオイル、フッ素樹脂などが挙げられる。
【００４８】
また電荷輸送層には、機械的強度の増強および電気的特性の向上を図るために、無機化合物または有機化合物の微粒子を添加してもよい。さらに必要に応じて酸化防止剤および光安定剤のなどの各種添加剤を添加してもよい。このことによって、帯電時に発生するオゾン、ＮＯｘなどの活性物質の付着による電荷輸送層の劣化が軽減され、電子写真感光体を繰返し使用する際の耐久性を向上することができる。また、電荷輸送層形成用塗布液としての安定性が高まり、液寿命が延びるとともに、該塗布液で製造した電子写真感光体も、不純物が軽減されるので耐久性が向上する。
【００４９】
酸化防止剤および光安定剤としては、ヒンダードフェノール誘導体またはヒンダードアミン誘導体が好適に用いられる。ヒンダードフェノール誘導体は、電荷輸送物質の重量に対して０．００１以上０．１０以下の範囲の重量比で使用されることが好ましい。ヒンダードアミン誘導体は、電荷輸送物質の重量に対して０．００１以上０．１０以下の範囲の重量比で使用されることが好ましい。またヒンダードフェノール誘導体とヒンダードアミン誘導体とを混合して使用してもよい。この場合、ヒンダードフェノール誘導体およびヒンダードアミン誘導体の合計使用量が、電荷輸送物質の重量に対して０．００１以上０．１０以下の範囲の重量比であることが好ましい。
【００５０】
ヒンダードフェノール誘導体の使用量もしくはヒンダードアミン誘導体の使用量またはヒンダードフェノール誘導体およびヒンダードアミン誘導体の合計使用量が、電荷輸送物質の重量に対して重量比で０．００１未満であると、電荷輸送層形成用塗布液の安定性の向上および電子写真感光体の耐久性の向上に充分な効果を発現することができない。また重量比で０．１０を超えると、感光体の電気特性に悪影響を及ぼす。
【００５１】
電荷輸送層は、適当な溶剤からなる溶媒中に前記電荷輸送物質および前記バインダ樹脂、ならびに必要に応じて前述の添加剤を溶解または分散させて電荷輸送層形成用塗布液を調製し、この塗布液をスプレー法、リングコート法、ロールコーティング法、ブレード法、浸漬法などで電荷発生層上に塗布することによって形成される。そして、形成された塗膜は直ちに乾燥工程に供され、その後必要に応じて保護層が設けられて電子写真感光体となる。
【００５２】
電荷輸送層形成用塗布液の溶媒に用いられる溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン、ジメトキシベンゼン、ジクロルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ジクロロメタン、１，３−ジクロロプロパン、トリクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジベンジルエーテル、ジメトキシメチルエーテルなどのエーテル類、シクロヘキサノン、アセトフェノン、イソホロンなどのケトン類、安息香酸メチル、酢酸ブチルなどのエステル類、ジフェニルスルフィドなどの含硫黄溶剤、ヘキサフロオロイソプロパノールなどのフッ素系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの非プロトン性極性溶剤からなる群などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。また前述した溶剤に、必要に応じてアルコール類、アセトニトリルなどの溶剤をさらに加えて使用することもできる。
【００５３】
電荷輸送層の膜厚は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。電荷輸送層の膜厚が５μｍ未満であると、電子写真感光体表面の帯電保持能が低下する恐れがある。電荷輸送層の膜厚が５０μｍを超えると、電子写真感光体の解像度が低下する恐れがある。
【００５４】
積層型感光体の場合、導電性基体上に形成された電荷発生層の上に電荷輸送層を積層してもよく、反対に導電性基体上に形成された電荷輸送層の上に電荷発生層を積層してもよい。また、単層型感光体の場合、電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する感光層は、前述の電荷輸送層を形成する場合と同様の方法で形成される。たとえば、電荷発生物質と、電荷輸送物質であるホール輸送物質または電子輸送物質と、バインダ樹脂とを、前述の適当な溶剤からなる溶媒に溶解または分散させて感光層形成用塗布液を調製し、この感光層形成用塗布液を、前述した種々の塗布法によって塗布することによって形成される。単層型感光体の感光層の膜厚は、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。感光層の膜厚が５μｍ未満であると、電子写真感光体表面の帯電保持能が低下する。感光層の膜厚が１００μｍを超えると、生産性が低下する。
【００５５】
また電子写真感光体には、前述のように導電性基体と電荷発生層および電荷輸送層との間に、下引層が設けられてもよい。下引層が設けられることによって、導電性基体から感光層への電荷の注入を防止することができるので、感光体の帯電保持能の低下を防ぐことができる。また下引層が形成された感光体を画像形成に用いると、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少が抑制されるので、画像にかぶりなどの欠陥が発生することを防止できる。さらに導電性基体表面の欠陥を下引層が被覆することによって、導電性基体表面を平滑にすることができるので、電荷発生層および電荷輸送層の成膜性を高めることができる。また電荷発生層および電荷輸送層の導電性基体からの剥離を抑え、導電性基体に対する接着性を向上させることができる。
【００５６】
下引層としては、各種樹脂材料からなる樹脂層、アルマイト層などが挙げられる。樹脂層を形成する樹脂材料としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアリレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂などの樹脂、これらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロースなどを挙げることができる。
【００５７】
また下引層は、金属酸化物などの粒子を含有してもよい。これらの粒子を含有させることによって、下引層の体積抵抗値を調節し、導電性基体から感光層に対する電荷の注入をさらに抑制することができるとともに、温度、湿度などの変化があっても電子写真感光体の電気特性を維持することができる。金属酸化物粒子としては、たとえば、酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化スズなどの粒子を挙げることができる。下引層に金属酸化物などの粒子を含有させる場合、たとえば、前述の樹脂が溶解した樹脂溶液中に、これらの粒子を分散させて下引層形成用塗布液を調製し、この塗布液を導電性基体上に塗布することによって下引層を形成することができる。
【００５８】
樹脂溶液の溶媒としては、前述した有機溶剤の他に、水、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール類、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのグライム系溶剤などを用いることができる。また、これらの溶剤を２種以上混合した混合溶剤を用いることもできる。
【００５９】
金属酸化物粒子を樹脂溶液中に分散させる方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機などを用いる一般的な方法を使用することができる。
【００６０】
下引層形成用塗布液中における樹脂と金属酸化物との合計含有量の重量をＣとし、下引層形成用塗布液中における溶剤の含有量の重量をＤとするとき、溶剤の含有量Ｄに対する樹脂と金属酸化物との合計含有量Ｃの比率（Ｃ／Ｄ）は、１／９９以上４０／６０以下（＝０．０１以上０．６７以下）であることが好ましく、より好ましくは２／９８以上３０／７０以下（＝０．０２以上０．４３以下）である。
【００６１】
また下引層形成用塗布液中における金属酸化物含有量（重量Ｆ）に対する樹脂含有量（重量Ｅ）の比率（Ｅ／Ｆ）は、１／９９以上９０／１０以下（＝０．０１以上９．０以下）であることが好ましく、より好ましくは５／９５以上７０／３０以下（＝０．０５以上２．３３以下）である。
【００６２】
下引層の膜厚は、０．０１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下である。下引層の膜厚が０．０１μｍ未満であると、実質的に下引層として機能しなくなり、導電性基体の欠陥を被覆して均一な表面を得ることができない。また導電性基体から感光層に対する電荷の注入を防止することができなくなるので、感光層の帯電性の低下が生じる。下引層の膜厚が２０μｍを超えると、下引層を均一に形成することが難しく、また電子写真感光体の感度も低下するので好ましくない。
【００６３】
下引層形成用塗布液の塗布方法としては、スプレー法、リングコート法、ロールコーティング法、ブレード法、浸漬法などを挙げることができる。塗布した下引層の塗膜は、乾燥工程に供されるか、あるいは特別な乾燥処理を行わず次の電荷発生層塗布工程に供される。
【００６４】
また、電荷発生層および電荷輸送層の外周に保護層が設けられてもよい。保護層を設けることによって、電子写真感光体の耐磨耗寿命を向上させることができるとともに、電子写真感光体表面を帯電させる際のコロナ放電によって発生するオゾン、ＮＯｘなどの感光層に対する化学的悪影響を防止することができる。
【００６５】
保護層としては、たとえば硬化型樹脂、無機フィラー含有樹脂、無機酸化物などからなる層が用いられる。保護層に使用される樹脂としてはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂などの樹脂が挙げられる。
【００６６】
保護層に添加されるフィラーとしては、たとえば、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、窒化ケイ素、酸化カルシウム、硫酸バリウム、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、カーボンブラック、フッ素系樹脂微粉末、ポリシロキサン系樹脂微粉末、高分子電荷輸送材料微粉末などが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらのフィラーは、分散性向上、表面性改質などの理由から無機物、有機物で表面処理されてもよい。このような表面処理のうち撥水性処理したフィラーとしては、シランカップリング剤で処理したもの、フッ素系シランカップリング剤処理したもの、高級脂肪酸で処理したもの、高分子材料などと共重合処理させたものなどが挙げられる。また無機物で処理されたものとしては、たとえば、フィラー表面をアルミナ、ジルコニア、酸化スズ、シリカなどで処理したものなどが挙げられる。
【００６７】
また保護層中には、ホールまたは電子を効率よく輸送することを目的に、前述した電荷輸送物質であるホール輸送物質または電子輸送物質を添加してもよい。また、帯電性の向上などを目的に、フェノール化合物、ハイドロキノン化合物、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、ヒンダードアミンとヒンダードフェノールとが同一分子中に存在する化合物などを添加することもできる。さらに、可塑剤および／またはレベリング剤を添加してもよい。可塑剤としては、たとえば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどの、一般に樹脂の可塑剤として使用されているものを用いることができる。可塑剤の使用量としては、前記樹脂に対して０．１重量％以上３０重量％以下が適当である。レベリング剤としては、たとえば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどのシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー、オリゴマーなどが使用できる。レベリング剤の使用量としては、前記樹脂に対して、０．００１重量％以上１重量％以下が適当である。
【００６８】
また、保護層を少なくとも硬化型樹脂を含む層で構成するためには、材料の分野で公知である種々の架橋反応、たとえば、ラジカル重合、イオン重合、熱重合、光重合、放射線重合などを用いることができる。また、表面エネルギの低い硬化した保護層を実現させるために、公知の方法でシリコーン構造、パーフルオロアルキル構造、長鎖アルキル構造などを有する材料を架橋反応させてもよい。
【００６９】
前述のように保護層に電荷輸送機能を併せて持たせるために、電荷輸送機能を有する物質または高分子型電荷輸送物質を架橋反応させてもよい。このような保護層として、たとえば、架橋性オルガノポリシロキサン樹脂と、それに結合可能でかつ電荷輸送性を有する構造単位を含む化合物とを混ぜて硬化させたポリシロキサン樹脂からなる層が用いられることによって、優れた耐久性と電気特性とを有する保護層を実現することができる。
【００７０】
保護層は、適当な溶剤からなる溶媒中に前記樹脂ならびに必要に応じて前述のフィラーなどの添加剤を溶解または分散させて保護層形成用塗布液を調製し、この塗布液をスプレー法、リングコート法、ロールコーティング法、ブレード法、浸漬法などで電荷輸送層などの上に塗布することによって形成される。そして、形成された塗膜は乾燥工程に供される。
【００７１】
保護層形成用塗布液の溶媒に用いられる溶剤としては、たとえば、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール溶剤、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのグライム系溶剤、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジエチルエーテルなどのエーテル類、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族有機溶剤、ベンゼン、ピリジンなどの芳香族有機溶剤、水などを用いることができ、これらの中でも水、アルコール類およびグライム系溶剤が好ましい。これらは１種を単独で、または２種以上を併用して用いることができる。なお保護層形成物質と保護層の下に設けられる下層の形成物質とが同じ溶剤に可溶である場合、導電性基体から遠い方の層として形成される保護層は、ロールコーティング法によって下層の上に塗布されることが好ましい。
【００７２】
保護層の膜厚は、０．５μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１μｍ以上３μｍ以下である。保護層の膜厚が０．５μｍより薄いと、ブレードまたは帯電ローラの接触などによる外力を受けたとき、保護層が下層との界面から剥離しやすくなる。これは、保護層の膜厚が薄い場合、外力をうけた時に保護層自体では抗し切れずに下層との界面に常時力が負荷され、それが長期にわたると負荷されている力によって界面にずれが生じやすくなるためであると考えられる。また保護層の膜厚が薄いと、摩耗により保護層すべてが電子写真感光体の寿命前に消失する可能性がある。保護層の膜厚が５μｍよりも厚いと、キャリアが保護層内を移動する過程において拡散するので、文字太りなどが生じやすくなり、感光体の感度低下および繰返しによる残留電位上昇が起こる恐れがある。
【００７３】
なお、前述のように電荷輸送層に必要に応じて用いられる酸化防止剤および／または光安定剤は、電荷発生層および電荷輸送層と保護層とのいずれに含有されてもよく、また３層すべてに含有されてもよい。
【００７４】
以上のように導電性基体上に塗布されて形成される各層は、必要に応じて乾燥工程に供される。本来は、導電性基体上に形成されるすべての層が乾燥工程に供されることが好ましいけれども、乾燥工程に要するコストなどの面から、選択される１つ以上の層が乾燥工程に供されればよい。乾燥工程に供されない層には、特別な処理が行われることなく、たとえば室温で１時間放置されて、次の層が塗布される。
【００７５】
なお、選択される１つ以上の層について乾燥が行われる場合、選択される層は少なくとも最表面の層を含むことが好ましい。最表面層の表面状態にむらがあり平滑でない場合、電気的および機械的外力に対する耐久性が低下してしまい、繰返し安定性および環境安定性が低下してしまうからである。ここで最表面層が保護層である場合、保護層は他の層と比較して薄いので、保護層の表面状態は保護層の下層の表面状態によっても影響を受けやすい。したがって保護層の下層についても乾燥工程に供されることが好ましい。
【００７６】
感光体の感光層を形成する塗膜の乾燥工程とは、種々の塗布方法によって塗布した塗膜中の溶媒を、実質的にそのほとんどすべてを蒸発させ、またその工程内で塗膜中の気泡の発生を抑えつつ、塗膜が平滑な表面を有するように処理する工程である。現在、その多くは熱風乾燥炉を用いて行われているけれども、熱風乾燥の場合、熱は塗膜表面から伝導していくので、まず塗膜表面が乾燥し始め、塗膜表面が乾燥硬化し、硬化膜を形成してしまう。このように表面に緻密な硬化膜が形成されると、塗膜内部で気化した溶媒が非常に抜け難くなり、乾燥に１時間から数時間と、非常に長い時間が必要となってしまう。したがって、このような硬化膜を形成しないように、短時間で乾燥を行える方法が求められる。
【００７７】
なお本発明においては、感光層が乾燥工程に供される場合、感光層の成分が分散または溶解した溶媒を塗布液として導電性基体上に塗布して塗膜を形成する塗布工程において、溶媒として、前述した溶剤の中でも、酢酸ｎ−ブチルの蒸発する時間と溶剤の蒸発する時間との比率である該溶剤の相対蒸発速度、すなわち下記式（１）に示す相対蒸発速度が１．７未満の溶剤が３０重量％以上含まれるものを用いる。
（相対蒸発速度）
＝（酢酸ｎ−ブチルが蒸発する時間）／（溶剤が蒸発する時間）  …（１）
【００７８】
相対蒸発速度１．７以上の蒸発速度が大きい溶剤のみの場合、乾燥の初期段階における高温の気流によって塗膜表面が乾燥硬化し、塗膜内部の溶媒が乾燥しにくくなる。そこでこのように相対蒸発速度が１．７未満の蒸発速度が小さい溶剤を溶媒中に３０％以上含有させることによって、塗膜表面は硬化せず、塗膜内部の溶媒を効率的に拡散気化させることが可能となる。またこのような溶媒が用いられると、乾燥工程で常温（２５℃）よりも高温の雰囲気下に置かれても、また、塗布工程中および塗布工程から乾燥工程へ移るまでの間にも、塗膜表面が塗膜内部に比べて急速に乾燥することを防止でき、塗膜表面における硬化膜の形成を防止することができる。したがって、塗膜表面が乾燥硬化する前に内部の溶媒を効率よく乾燥させることができる。
【００７９】
相対蒸発速度が１．７未満の溶剤のさらに好適な含有量としては、乾燥工程に供する時間、溶剤の種類などによって適宜選択することができる。相対蒸発速度が１．７未満の溶剤の含有量が多いほど、塗膜表面の硬化膜の形成を防止することができるので良好である。しかしながら、相対蒸発速度が１．７未満の溶剤として、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどの極めて蒸発しにくい溶剤を単独で使用すると、蒸発速度が小さくなりすぎる恐れがある。このような極めて蒸発速度が小さい溶剤を用いる場合、短時間での乾燥を行うために、相対蒸発速度が大きい溶剤をある程度混合するほうが好ましい。表１に代表的な溶剤の相対蒸発速度を示す。
【００８０】
【表１】
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【００８１】
図１は、本発明の感光体の製造方法に用いられる乾燥装置１の構成を簡略化して示す側面図である。乾燥装置１は、導電性基体５上に塗布される塗膜に遠赤外線を照射する遠赤外線加熱手段２と、誘導加熱によって導電性基体５を加熱する電磁誘導加熱手段３と、温風を供給するための送風ノズル４と、乾燥させる塗膜が形成される円筒状の導電性基体５を回転させる回転手段６とを含んで構成される。
【００８２】
遠赤外線加熱手段２は、不図示の出力電源を備え、導電性基体５上に塗布される塗膜に遠赤外線を照射して塗膜を加熱する加熱手段である。遠赤外線加熱手段２としては、たとえば、セラミックヒータ、シーズヒータ、ハロゲンランプヒータ、石英管ヒータなどを用いることができる。これらの中でも、寿命が長く、ヒータの形状を容易に変えることのできるセラミックヒータが特に好ましい。また遠赤外線加熱手段２は、導電性基体５上に塗布される塗膜を均一に加熱するために、円筒形状の導電性基体５の軸方向よりも長く設けられる。遠赤外線加熱手段２の導電性基体５を臨む側の反対側には、不図示の反射板が設けられる。反射板は、加熱された塗膜の熱の外部への放出を防止し、エネルギ効率を高めることができる。塗膜に照射する遠赤外線としては、４〜１０００μｍの波長のものを使用することができる。また遠赤外線は、塗膜中の溶媒が有機化合物である場合、溶媒への吸収率が高い４〜２５μｍの波長の領域で最大エネルギを有することが好ましい。
【００８３】
電磁誘導加熱手段３としては、たとえば、平板型の誘導コイルなどを用いることができる。電磁誘導加熱手段３は、不図示の出力電源からコイルに電流を流し、該電流によって磁界を発生させる。導電性基体５には、コイルによって発生した磁界を打ち消すように渦電流が流れる。電磁誘導加熱手段３は、このように導電性基体５に電流を流し、該渦電流の損失によって生じる熱を利用して導電性基体５を発熱させる。電磁誘導加熱手段３の導電性基体５を臨む側の反対側には、不図示の反射板が設けられる。反射板は、遠赤外線加熱手段２の導電性基体５を臨む側の反対側に設けられる反射板と同様に、加熱された塗膜の熱の放出を防止し、エネルギ効率を高めることができる。導電性基体５への加熱は、電磁誘導加熱手段３に与えられる加熱出力および周波数、導電性基体５の材質、厚さなどによって決定される。たとえば、導電性基体５として厚さが１ｍｍ程度のアルミニウム製の円筒状導電性基体を用いる場合、導電性基体５を最も効率よく加熱するためには、電磁誘導加熱手段３に与えられる高周波が６．５〜２５０ＭＨｚであることが好ましい。
【００８４】
本発明の感光体の製造方法に用いられる乾燥装置１では、加熱が遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３によって行われる。遠赤外線加熱手段２は、塗膜内部の溶媒を加熱するものであり、電磁誘導加熱手段３は、導電性基体５を加熱し、その発熱を塗膜に伝えることで塗膜を加熱するものである。このような加熱手段を用いると、塗膜を内部から乾燥させることができるので、短時間での乾燥が可能になるとともに塗膜表面に硬化膜が形成されるのを防止することができる。
【００８５】
乾燥装置１に備えられる送風ノズル４は、導電性基体５に塗布される塗膜に対して５０℃以上１３０℃以下の気流を供給する。送風ノズル４としては、たとえば、ブロワー、エアーシャワーなどが用いられる。送風ノズル４には、気流を濾過することによって清浄な気流を導電性基体５に供給する不図示のヘパフィルターが設けられる。ヘパフィルターは、送風ノズル４から導電性基体５に供給される気流中のほこり、ちりなどの異物を除去し、これらが塗膜に付着するのを防止し、感光体として使用する際に発生する画像欠陥を防止する。送風ノズル４から供給される気流の風速は、１ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下であることが好ましく、５ｍ／ｍｉｎ以上５０ｍ／ｍｉｎ以下であることがさらに好ましい。風速が１ｍ／ｍｉｎ未満であると、導電性基体５に供給される気流が少なく、温度制御および気化した塗膜中の溶媒の排出が困難となる。風速が１００ｍ／ｍｉｎを超えると、気流の力によって未乾燥の塗膜形状が変化し、乾燥後の塗膜としてもむらが生じてしまう。また送風ノズル４から供給される気流の風量は、温度制御および気化した塗膜中の溶媒を排出するために０．１ｍ３／ｍｉｎ以上１０ｍ３／ｍｉｎ以下であることが好ましい。風量が０．１ｍ３／ｍｉｎ未満であると、導電性基体５に供給される気流が少なく、温度制御および気化した塗膜中の溶媒の排出が困難となる恐れがある。風量が１０ｍ３／ｍｉｎを超えると、気流による冷却効果によって塗膜温度が上がりにくくなる恐れがある。
【００８６】
このような送風ノズル４を備える乾燥装置１を用いると、気流の温度が５０℃以上１３０℃以下と常温よりも高温の気流中で乾燥工程が行われるので、乾燥の初期段階において塗膜の昇温を加速させることができ、乾燥を短時間で行うことができる。
【００８７】
感光体の乾燥工程において溶媒が蒸発する際、溶媒の蒸気が塗膜から外部に放出されるけれども、塗膜表面近傍の雰囲気が飽和蒸気量まで達すると、塗膜からの溶媒の蒸発が止まるだけでなく、再液化が生じるという問題が生じている。このことによって塗膜表面を部分的に溶解するためむらが発生し、またこれらの蒸気が対流のみで拡散させる必要があるので、乾燥時間も長時間となってしまう。
【００８８】
本発明の感光体の製造方法では、送風ノズル４から導電性基体５上の塗膜に気流を供給しながら、導電性基体５上の塗膜を遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３によって加熱する。このような気流中で乾燥が行われると、塗膜からの溶媒蒸気を効率的に外部に放出できるので、効率よく乾燥を行うことができ、表面のむらを発生しない。
【００８９】
さらに、本発明の加熱方法は上述のように、塗膜周囲の雰囲気を加熱せず塗膜自体または導電性基体を直接加熱するので、非常に熱効率がよい。しかしながらその反面、塗膜温度が急激に上昇してしまうので温度制御が難しい。ここで、塗膜の設定乾燥温度よりも低い温度の気流があると、塗膜の温度上昇が気流温度以上では緩和されるので、塗膜の温度制御が容易になる。したがって、気流の温度を５０℃以上１３０℃以下に適宜設定することによって、塗膜の温度が感光体の耐熱温度、中でも比較的耐熱温度の低い電荷発生物質の耐熱温度以上および溶媒の沸点を超えて上昇することを防止することができ、電子写真感光体の電気特性の低下および塗膜表面および内部の気泡の発生を防止することができる。
【００９０】
なお、気流の温度が５０℃未満であると、塗膜の温度上昇が遅くなって短時間での乾燥が困難となる。このような気流中で塗膜の乾燥を短時間で行うために加熱出力を大きくすると、遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３は塗膜内部から加熱する手段であるので、塗膜表面においては適温となっていても内部の温度が上昇し過ぎてしまうことがある。塗膜中の溶媒の沸点を超えて加熱が行われると、気泡が多量に発生し、塗膜にむらが発生する。感光体の耐熱温度以上の温度で加熱が行われると、特に電荷発生物質の性質が劣化し、感光体としての電気特性を低下させる。
【００９１】
気流の温度が１３０℃を超えると、熱風乾燥と同様の状態となり、塗膜内部の溶媒が蒸発する前に塗膜表面が乾燥し硬化するので、塗膜内部に溶媒が残存する恐れがある。またこの気流中で塗膜を加熱すると、塗膜の温度が高くなりすぎて、塗膜内部の温度が上昇し過ぎる場合と同様の問題が発生する。
【００９２】
乾燥装置１に備えられる回転手段６は、軸線が水平になるように円筒形状の導電性基体５を保持するとともに、不図示のモータによって導電性基体５を軸線周りに回転させる。導電性基体５と遠赤外線加熱手段２との距離および導電性基体５と電磁誘導加熱手段３との距離は、塗膜の構成材料（特に溶媒中の溶剤）の種類、加熱手段からの加熱出力に応じて適宜設定される。
【００９３】
乾燥装置１に、塗膜を形成した円筒形状の導電性基体５を導入すると、塗膜の温度が上昇するに従って、塗膜の粘度が低下し流動性が増す。塗膜の流動性が増加すると、導電性基体５をつたって重力方向に塗膜が垂れてしまい、導電性基体５の円周方向の膜厚が不均一となってしまう。本発明の製造方法で用いる乾燥装置１では、この円筒形状の導電性基体５を軸線方向が水平方向と平行となるように保持しつつ軸線周りに回転させることによって、塗膜に対する重力の影響を均一化でき、円周方向の膜厚を均一にして乾燥を行うことができる。また、乾燥装置１では、導電性基体５の遠赤外線加熱手段２から照射される遠赤外線が当たらない部分は加熱されない。しかしながら、回転手段６によって導電性基体５を回転させることによって、導電性基体５全体の加熱むらを防ぐことができ、全体を均一に加熱することができる。なお、回転手段６による導電性基体５の回転数は、毎分１回転以上５００回転以下であることが好ましく、毎分５回転以上２００回転以下であることがさらに好ましい。毎分１回転未満であると、回転させる効果が得られず、塗膜の垂れがおこって塗膜の厚みにむらが生じる。毎分５００回転を超えると、遠心力によって塗膜が飛散してしまう。
【００９４】
また乾燥装置１には、塗膜の温度を測定する不図示の温度計と、温度計から測定される温度に応じて遠赤外線加熱手段２、電磁誘導加熱手段３および送風ノズル４を制御する不図示の制御手段とが備えられる。温度計としては、非接触の放射温度計などを用いることができる。制御手段は、中央処理装置（略称ＣＰＵ）、チップ、集積回路などによって実現される。制御手段では、遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３からの加熱出力を調整し、送風ノズル４から塗膜へ供給する気流の温度を調整する。
【００９５】
乾燥工程では、塗膜を乾燥させるのに好適な温度（感光体の耐熱温度未満かつ溶媒の沸点以下の温度であって、できるだけ高い温度）まで上昇させた後、その温度を保持して溶媒を気化させる。乾燥工程の初期段階において、遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３による加熱は、塗膜および導電性基体の熱容量によって塗膜および導電性基体の温度上昇に費やされる。乾燥装置１に備えられる制御手段は、この乾燥工程の初期段階における遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３からの加熱出力を大きくする。このことによって塗膜および導電性基体の温度を短時間で上昇させる。また制御手段は、送風ノズル４から塗膜へ供給する気流の温度を高くするとともに、その風量を大きくする。このことによって、塗膜を乾燥させる雰囲気の温度を高め、塗膜の温度上昇に要する時間を短縮する。
【００９６】
ここで、この初期段階の加熱出力をそのまま維持し続けると、塗膜の温度が常に上昇することとなり、乾燥工程の途中段階において、感光体の耐熱温度以上に塗膜温度が上昇したり、塗膜中の溶媒の沸点を超えて塗膜温度が上昇したりしてしまう。感光体の耐熱温度以上に塗膜が加熱されてしまうと、耐熱温度の低い電荷発生物質の効果が発揮されないなどの問題が生じて感光体の電気特性が低下する。また、塗膜中の溶媒の沸点を超えて塗膜温度が上昇すると、溶媒が気泡を多量に発生して、塗膜表面に気泡、むらなどが生じる。したがって、乾燥装置１に備えられる制御手段は、塗膜温度が前記好適な温度に達した時点または達する直前に、それ以上の温度とならないように遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３からの加熱出力を初期段階よりも小さくする。
【００９７】
また制御手段は、送風ノズル４から塗膜へ供給する気流の温度を低くすることによって雰囲気の温度を低くし、またその気流の温度の程度によって気流の風量を適宜調整して塗膜の必要以上の温度上昇を防ぐ。なお、乾燥工程の途中段階においては、塗膜中の溶媒の乾燥が進み、塗膜中に残存する溶媒の量が減少することによって、溶媒を気化させるのに要する気化熱も減少する。したがって制御手段では、このことも考慮して加熱出力をさらに小さくし、送風ノズル４からの塗膜への供給気流温度をさらに低くする。気流の温度が塗膜温度よりも高い場合、気流の風量を大きくすると塗膜の温度上昇を促進し、風量を小さくすると温度上昇を緩やかに行うことができる。気流の温度が塗膜温度より低い場合、気流の風量を大きくすると塗膜の温度を低下させ、風量を小さくすると温度低下を緩やかに行うことができる。このように、気流の風量は、気流の温度と塗膜の温度とを考慮しつつ調整する必要がある。
【００９８】
乾燥装置１は、このような制御手段を備えるので、塗膜が前記好適な温度に達するまでの段階である乾燥工程の初期段階においては、遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３からの加熱出力を大きくする。また、塗膜が前記好適な温度に達した段階または達する直前の段階である乾燥工程の途中段階においては、遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３からの加熱出力を初期段階よりも小さくするように調整することができる。また同様に、乾燥工程の初期段階においては、送風ノズル４から塗膜へ供給する気流の温度を高くして、乾燥工程の途中段階においては、送風ノズル４から塗膜へ供給する気流の温度を低くするように調整することができる。
【００９９】
このように乾燥工程内において加熱手段の加熱出力および気流の温度、風量を変化させることによって、塗膜の温度を厳密に制御することができ、むら、剥離、クラックなどのない平滑性の良好な塗膜からなる感光層を有する感光体を極めて短時間で提供することができる。
【０１００】
なお、制御手段による制御は、遠赤外線加熱手段２、電磁誘導加熱手段３および送風ノズル４のすべてについて行われることが好ましいけれども、遠赤外線加熱手段２、電磁誘導加熱手段３および送風ノズル４から選択されるいずれか１つ以上について行われればよい。たとえば、送風ノズル４から供給される気流の温度および風量は一定とし、遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３の加熱出力のみを調整するものであってもよい。また、加熱手段２および電磁誘導加熱手段３の加熱出力は一定であって、送風ノズル４から供給される気流の温度および風量が調整されるものであってもよい。
【０１０１】
乾燥装置１の電磁誘導加熱手段３は、本実施形態においては平板型の誘導コイルであるけれども、導電性基体５への加熱を均一に行うために、中空円筒形状の導電性基体５の内部に備えられる構成、円筒形状の導電性基体５の周囲を覆うように備えられる構成であってもよい。
【０１０２】
乾燥装置１の加熱手段としては、遠赤外線加熱手段２および電磁誘導加熱手段３を用いる構成に限定されることなく、マイクロ波加熱法および誘電加熱法の加熱方法を実現できる手段であってもよい。
【０１０３】
マイクロ波加熱法および誘電加熱法は、加熱原理はどちらも同じである。これらの加熱法による加熱は、高周波の電圧を加えることによって、誘電体の分子中の双極子を電界の反転に追従させて激しく運動させ、この運動による摩擦熱によって発熱させるという原理で行われる。マイクロ波加熱法と誘電加熱法とは、使用する電磁波の周波数が異なる。マイクロ波加熱では、ＵＨＦ（ultrahigh frequency）帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）の電磁波を使用し、誘電加熱では、１〜２００ＭＨｚの電磁波を使用する。これらのマイクロ波加熱および誘電加熱は、電磁波をサンプルにむらなく照射できるように設計された炉内で行われる。
【０１０４】
なお、マイクロ波加熱および誘電加熱は、その加熱原理によって、アースされていない金属、導電体などのエッジ部分からスパークが発生する可能性がある。したがって、有機溶媒の乾燥をさせる際には充分な量の気流によって気化した溶剤を速やかに排出する必要がある。さらに加熱される物質は双極子のある誘電体のみであり、塗膜構成物質の固有の値である誘電正接tanδによって決定されるので、溶媒として使用する材料を選択する必要がある。したがって、本加熱法はtanδが大きな水を溶媒中に５０％以上含んだ塗膜の乾燥に最適であり、水系の塗布液を使用する場合のある下引層、ゾルーゲル法を使用する保護層の乾燥に適している。
【０１０５】
前述のように加熱手段としてマイクロ波加熱法によって加熱するマイクロ波加熱手段および誘電加熱法によって加熱する誘電加熱手段を用いる場合、その特性上、導電性基体からスパークが発生しやすく、このスパークによって発火、爆発などが起こることがある。またこのスパークの防止は難しいものとされている。本発明の製造方法に含まれる乾燥工程では、温度が５０℃以上１３０℃以下である気流を塗膜に供給しながら塗膜の乾燥が行われるので、効率よく溶媒のガスを排出することができるとともに、気化、滞留した溶媒への引火、爆発を防止することができる。
【０１０６】
遠赤外線加熱手段２の導電性基体５を臨む側の反対側および電磁誘導加熱手段３の導電性基体５を臨む側の反対側に設けられる反射板は、設けられなくてもよいが、これらが設けられることによってエネルギ効率を高めることができる。
【０１０７】
本発明の方法で製造される感光体は、導電性基体の形状が円筒状のものだけに限定されることなく、円柱状のものであってもよく、またシート状のものであってもよい。導電性基体がシート状の場合、不図示の載置台に載置して、同様の方法で塗膜を加熱し、乾燥させることができる。
【０１０８】
図２は、本発明の感光体の製造方法に用いられる乾燥装置１１の構成を概略的に示す側面図である。図２に示す乾燥装置１１は、本発明の製造方法に用いる乾燥工程を感光体の量産に適用する場合に最適である連続式の乾燥炉である。なお、図２において、導電性基体１２が搬送される方向であるｘ方向および導電性基体１２の軸線方向に垂直な方向をｚ方向と定義する。乾燥装置１１は、軸線が水平に保持される円筒形状の導電性基体１２を基準としてｚ方向に離隔して設けられる一対のベース基板１３ａ，１３ｂと、ベース基板１３ａに設けられる複数の加熱手段１４ａおよび複数の送風ノズル１５ａと、ベース基板１３ｂに設けられる複数の加熱手段１４ｂおよび複数の送風ノズル１５ｂと、導電性基体１２を軸線方向に回転させながら一対のベース基板１３ａ，１３ｂ間をｘ方向に一定速度で搬送する不図示の移動手段とを備える。加熱手段１４ａおよび１４ｂならびに送風ノズル１５ａおよび１５ｂは、以下特定の加熱手段または送風ノズルを指定して説明する場合を除いて、アルファベットを省略して記載する。
【０１０９】
加熱手段１４は、遠赤外線加熱手段、マイクロ波加熱手段、誘電加熱手段および誘導加熱手段のうちから選択される１種または２種以上の加熱手段である。送風ノズル１５は、前述の乾燥装置１に備えられる送風ノズル４と同様であるので説明を省略する。移動手段は、軸線方向が水平方向に平行になるように円筒形状の導電性基体１２を保持し、導電性基体１２を軸線周りに回転させながら一対のベース基板１３ａ，１３ｂ間をｘ方向に一定速度で搬送する
このような乾燥装置１１では、一対のベース基板１３ａ，１３ｂに設けられる加熱手段１４および送風ノズル１５の間を一定速度で導電性基体１２が回転しながら移動し、導電性基体１２に形成される塗膜を乾燥させる。このような乾燥装置１１を用いると、複数の導電性基体１２に形成される塗膜を短時間で乾燥することができるので、量産に適する。
【０１１０】
なお、複数の加熱手段１４および送風ノズル１５は交互に設けられることが、塗膜の温度制御を容易にする面から好ましい。さらに、導電性基体１２の進入口から出口までを、複数の加熱手段１４および送風ノズル１５からなるいくつかのユニットに分割し、そのユニットごとに加熱手段１４の加熱出力および送風ノズル１５の気流の条件を最適な条件とすることが好ましい。たとえば、進入口から塗膜温度が好適な温度になる位置までのユニットにおいては、加熱手段１４からの加熱出力を大きく、送風ノズル１５から供給する気流の温度を高くして、塗膜の温度の上昇を加速させて短時間での乾燥を図る。一方、塗膜温度が好適な温度となる位置から出口付近のユニットにおいては、加熱手段１４からの加熱出力を小さく、送風ノズル１５から供給する気流の温度を低くして、塗膜の温度が上昇し過ぎないようにする。このことによって、短時間で乾燥を終了させるとともに乾燥工程における加熱手段１４および送風ノズル１５の制御を容易とすることが可能となる。
【０１１１】
以上のような塗膜の乾燥方法は、電子写真感光体の導電性基体上に形成される感光層の塗膜を乾燥する方法だけに限定されることなく、塗膜の成分と溶媒とを含む塗布液を基体上に塗布した塗膜を乾燥させる方法にも用いることができる。なお、誘導加熱法によって加熱を行う場合、基体としては導電性のものを用いる必要がある。
【実施例】
【０１１２】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
電荷輸送物質である下記構造式（２）で示される電荷輸送物質１０重量部と、下記構造式（３）で示されるトリフェニルアミンダイマー（Triphenylamine dimer；略称：ＴＰＤ：内標準物質）０．１重量部と、バインダ樹脂であるポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ４００、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製）１８重量部とを、シクロヘキサノン１１２重量部に溶解させ、電荷輸送層形成用塗布液を調製した。この電荷輸送層形成用塗布液を、ロールコーティング法によって板厚０．５ｍｍのアルミニウム基板上に２０μｍの厚さで塗布して塗膜サンプルを得た。この得られた塗膜サンプルを直ちに、ヒータ温度２４０℃のセラミックヒータ（商品名：Ｙ−１型、ヤマキ電器株式会社製）の直下１０ｃｍに設置し、温度８０℃、風速１０ｍ／ｍｉｎ、風量０．５ｍ３／ｍｉｎの気流を均一に塗膜サンプルに供給し、塗膜サンプルを１５分間乾燥させた。
【０１１３】
【化１】
2006163184.tif 000004
【０１１４】
【化２】
2006163184.tif 000005
【０１１５】
（実施例２）
セラミックヒータを２４５０ＭＨｚのマイクロ波加熱（富士電波工機株式会社製実験機）に変え、塗膜サンプルを実験装置内にセットし、実効出力１．２ｋＷで加熱した以外は、実施例１と同様にして塗膜サンプルを乾燥した。
【０１１６】
（実施例３）
セラミックヒータを高周波誘導加熱装置（商品名：ＭＵ−１７００Ｂ  フラットタイプ加熱コイル付き、セキスイメディカル電子株式会社製）に変え、塗膜サンプルをコイルの上方にセットし、発振周波数３２０ｋＨｚ、出力１００Ｗで加熱した以外は、実施例１と同様にして塗膜サンプルを乾燥した。
【０１１７】
（実施例４）
電荷輸送層形成用塗布液の溶媒をトルエン７２重量部、シクロヘキサノン４０重量部（溶媒中のシクロヘキサノン含有率３６重量％）とした以外は実施例１と同様にして塗膜サンプルを作製し乾燥した。
【０１１８】
（比較例１）
セラミックヒータを１３０℃の熱風乾燥機（商品名：ＷＦＯ−１００１ＳＤ、東京理化器械株式会社製）に変えた以外は、実施例１と同様にして塗膜サンプルを乾燥した。
【０１１９】
（比較例２）
気流を供給せずに加熱した以外は、実施例１と同様にして塗膜サンプルを乾燥した。
【０１２０】
（比較例３）
気流を供給せずに加熱した以外は、実施例２と同様にして塗膜サンプルの乾燥を始めたけれども、基板部分にスパークが発生していることが確認され、気化、滞留した溶媒に引火、爆発の可能性があったので、塗膜サンプルの乾燥を中止した。
【０１２１】
（比較例４）
気流を供給せずに加熱した以外は、実施例３と同様にして塗膜サンプルを乾燥した。
【０１２２】
（比較例５）
電荷輸送層形成用塗布液の溶媒をトルエン１１２重量部とした以外は、実施例１と同様にして塗膜サンプルを作製し乾燥した。
【０１２３】
（比較例６）
電荷輸送層形成用塗布液の溶媒をトルエン８４重量部、シクロヘキサノン２８重量部（溶媒中のシクロヘキサノン含有率２５重量％）とした以外は実施例１と同様にして塗膜サンプルを作製し乾燥した。
【０１２４】
〔評価１〕
実施例１〜４および比較例１〜６の塗膜サンプルの一部を切り出してアセトンで抽出し、その抽出液を高速液体クロマトグラフィー装置（商品名：Agilent１１００シリーズ、横河アナリティカルシステムズ株式会社製）によって、ＴＰＤを内標準物質として、残存溶媒量を定量した。なお、残存溶媒量は塗膜中の固形分の重量に対する残存溶媒の重量の比率で表す。実施例および比較例の乾燥工程の条件および乾燥工程によって得られた塗膜の状態を表２に示す。
【０１２５】
【表２】
2006163184.tif 000006
【０１２６】
熱風乾燥による乾燥を行った比較例１では乾燥後にも残存溶媒が１０％以上残存していた。また、熱風による乾燥では、塗膜表面に加熱むらが生じることによって乾燥後の塗膜の表面状態にもむらが生じた。実施例１〜３で示す本発明の塗膜形成方法による乾燥工程では、遠赤外線加熱、マイクロ波加熱もしくは誘導加熱のような塗膜または基体を直接加熱する方法であったので、塗膜サンプル溶媒に使用した溶剤が、相対蒸発速度が１．７未満と小さいシクロヘキサノンであっても、１５分程度の短い時間で塗膜サンプルの乾燥を行うことができた。また、得られた塗膜の表面も平滑で良好なものであった。
【０１２７】
比較例２および４の結果から、遠赤外線加熱または誘導加熱のような加熱方法によって乾燥を行った場合であっても気流が供給されない状態であると、塗膜内部から気化した溶媒が塗膜表面近傍で滞留し、雰囲気との温度差によって再液化して乾燥に長時間を要した。乾燥後の塗膜についても、かなりの量の溶媒が塗膜中に残存してしまった。また比較例３のように気流のない状態でマイクロ波加熱によって乾燥を行うと、アルミニウム基板からスパークが発生し、滞留した溶媒ガスを発火・爆発させる可能性が生じたので、乾燥を途中で中止する結果となった。
【０１２８】
また、実施例４のように相対蒸発速度の小さいシクロヘキサノンを溶媒中に３０重量％以上含有させると、１５分程度で塗膜サンプルをほぼ乾燥させることができた。一方、比較例５のような相対蒸発速度が１．７以上と大きいトルエンのみを溶媒として用いる場合、また比較例６のように相対蒸発速度が１．７未満のシクロヘキサノンを３０％未満しか含有しない場合、塗膜内部の乾燥が終了する前に、塗膜の表面が乾燥硬化して硬化膜を形成し、内部の溶媒が気化しにくくなったので、残存溶媒量が多く検出された。また短時間で塗膜の温度を上昇させたことによって、多量の気泡の発生も確認された。
【０１２９】
（実施例５）
基板上にシートカップル熱電対（商品名：Ｃ０６０−Ｔ、株式会社チノー製）を貼り付けたアルミニウム基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして乾燥し、塗膜温度の経時変化を測定した。
【０１３０】
（実施例６）
最初の１分間はヒータ温度２６０℃、気流温度１１０℃、風速２０ｍ／ｍｉｎ、風量１．０ｍ３／ｍｉｎで、１分経過から５分経過まではヒータ温度２２０℃、気流温度８０℃、風速１０ｍ／ｍｉｎ、風量０．５ｍ３／ｍｉｎで、５分経過から１５分経過まではヒータ温度２１０℃、気流温度７０℃、風速１０ｍ／ｍｉｎ、風量０．５ｍ３／ｍｉｎで乾燥した以外は、実施例５と同様にして塗膜サンプルを乾燥し、塗膜温度の経時変化を測定した。
【０１３１】
（比較例７）
ヒータ温度２６０℃、気流温度４０℃とした以外は、実施例５と同様にして塗膜サンプルを乾燥し、塗膜温度の経時変化を測定した。
【０１３２】
（比較例８）
ヒータ温度２００℃、気流温度を１３５℃とした以外は、実施例５と同様にして塗膜サンプルを乾燥し、塗膜温度の経時変化を測定した。
【０１３３】
〔評価２〕
以上の実施例５、６および比較例７，８では、塗膜温度の経時変化をシートカップル熱電対により測定し、また、乾燥開始後５分（３００秒）、１０分（６００秒）、１５分（９００秒）における残存溶媒量を評価１と同様の手法により定量した。
【０１３４】
図３は、実施例５、６および比較例７、８の乾燥工程における塗膜温度の経時変化を測定した結果を示すグラフである。また、乾燥開始後５分、１０分、１５分における塗膜中の残存溶媒量を評価１と同様の方法によって定量した結果を表３に示す。
【０１３５】
【表３】
2006163184.tif 000007
【０１３６】
乾燥工程において、加熱出力および気流の温度、風量を調整すると（実施例６）、加熱出力および気流の温度、風量が一定の条件下で乾燥させる場合（実施例５）よりも、効率的に塗膜の乾燥を行うことができる。なおこのように加熱出力および気流の温度、風量を調整することによって、約１０分で残存溶媒量が０．１重量％以下となり乾燥をほぼ終了できた。これは、乾燥工程の初期段階において加熱出力を大きく、気流の温度を高く、また高い温度の気流の風量を大きくすることによって、塗膜表面の乾燥が防止され、硬化膜を形成しないうちに塗膜内部に含まれる溶媒を除去することができたからであると考えられる。
【０１３７】
また比較例７の結果から、気流温度が４０℃と低いとヒータの温度を高くしても塗膜温度を充分に上げることができなかったので、塗膜を充分に乾燥することができず塗膜中の残存溶媒量が多くなった。一方、比較例８の結果から、気流温度が１３５℃と高いと、ヒータの温度を低くしても塗膜温度は充分に上昇するけれども、熱風乾燥炉と同様に初期に塗膜表面が乾燥して溶剤が残存しただけでなく、塗膜温度が上昇し過ぎて溶媒であるシクロヘキサノンの沸点（１５６℃）を超えて加熱されたことによって塗膜に気泡が生じ、また電荷輸送物質の耐熱温度（約１５０℃）を超えてしまった。
【０１３８】
（実施例７）
直径４０ｍｍ、長さ３４０ｍｍのアルミニウム製の円筒状導電性基体を準備し、以下のようにして各層を塗布形成した。
【０１３９】
ａ：下引層
酸化チタン（商品名：ＴＴＯ５５Ａ、石原産業株式会社製）２１重量部と共重合ナイロン樹脂（商品名：アミランＣＭ８０００、東レ株式会社製）３９重量部とを、メタノール３２９重量部と１，３−ジオキソラン６１１重量部との混合溶剤に加え、ペイントシェーカを用いて８時間分散させて下引層形成用塗布液を調製した。この下引層形成用塗布液を塗工槽に満たし、導電性基体を塗工槽に浸漬した後引上げる浸漬塗布法によって、膜厚１．０μｍの下引層を形成し、室温で１時間放置後、次の電荷発生層の塗布を行った。
【０１４０】
ｂ：電荷発生層
電荷発生材料としてＣｕ−Ｋα特性Ｘ線（波長：１．５４Å）によるＸ線回折スペクトルにおいて少なくともブラッグ角２θ（誤差：±０．２°）２７．２°に明確な回折ピークを示す結晶構造を有するオキソチタニウムフタロシアニンを２重量部と、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学工業株式会社製）１重量部と、メチルエチルケトン９７重量部とを混合し、ペイントシェーカにて分散処理して電荷発生層形成用塗布液を調製した。この電荷発生層形成用塗工液を、下引層と同様の浸漬塗布法にて、下引層上に塗布することによって、膜厚０．４μｍの電荷発生層を下引層上に形成した。室温で１時間放置後、次の電荷輸送層の塗布を行った。ここで、ブラッグ角２θとは、入射Ｘ線と回折Ｘ線との成す角度のことであり、いわゆる回折角を表す。
【０１４１】
ｃ：電荷輸送層
電荷輸送物質である前記構造式（２）で示される電荷輸送物質１０重量部と、前記構造式（３）で示されるトリフェニルアミンダイマー（略称：ＴＰＤ）０．１重量部と、バインダ樹脂であるポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ３００三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製）１８重量部と、２,６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（略称：ＢＨＴ）０．５重量部とを、シクロヘキサノン１３０重量部に溶解させ、第１電荷輸送層形成用塗布液を調製した。得られた第１電荷輸送層形成用塗布液を、ロールコーティング法にて、電荷発生層上に塗布して塗膜を形成し、次のようにして乾燥工程を行った。
【０１４２】
電荷輸送層形成用塗布液の塗布後直ちに乾燥装置にセットし、円筒形状の導電性基体の軸線方向を水平方向に平行に保持するとともに導電性基体を毎分５０回転で回転させ、乾燥工程のはじめの３分間、ヒータ温度２６０℃のセラミックヒータ（商品名：Ｙ−１型、ヤマキ電器株式会社）の直下１０ｃｍに設置し、温度１００℃、風速２０ｍ／ｍｉｎ、風量１．０ｍ３／ｍｉｎの気流を均一に塗膜に供給し、その後、ヒータ温度２２０℃、気流温度８０℃、風速１０ｍ／ｍｉｎ、風量０．５ｍ３／ｍｉｎで、塗膜をはじめの３分間を含め計１５分間乾燥させて、実施例７の電子写真感光体を作製した。
【０１４３】
（実施例８）
セラミックヒータを２４５０ＭＨｚの電磁波を照射するマイクロ波加熱（富士電波工機株式会社製実験機）に変えて、実効出力１．２ｋＷで加熱した以外は実施例７と同様にして、実施例８の電子写真感光体を作製した。
【０１４４】
（実施例９）
セラミックヒータを高周波誘導加熱装置（商品名：ＭＵ−１７００Ｂ  フラットタイプ加熱コイル付き、セキスイメディカル電子株式会社製）に変え、発振周波数３２０ｋＨｚ、出力１００Ｗで加熱した以外は実施例７と同様にして、実施例９の電子写真感光体を作製した。
【０１４５】
（比較例９）
乾燥工程において、円筒状導電性基体を回転しなかった以外は実施例７と同様にして、比較例９の電子写真感光体を作製した。
【０１４６】
（比較例１０）
乾燥工程において、円筒状導電性基体の軸線方向を鉛直方向に平行な方向に保持し、軸線周りに回転させ、乾燥を行った以外は実施例７と同様にして、比較例１０の電子写真感光体を作製した。
【０１４７】
〔評価３〕
実施例７および比較例９で作製した電子写真感光体の周方向における電荷輸送層の膜厚分布を多機能マルチチャンネル分光光度計（商品名：ＭＣＰＤ２０００、大塚電子株式会社製）によって測定した。また、実施例７および比較例１０で作製した電子写真感光体の軸線方向における電荷輸送層の膜厚分布を、前記多機能マルチチャンネル分光光度計によって測定した。
【０１４８】
図４は実施例７および比較例９で作製した電子写真感光体の周方向の膜厚分布を示す図であり、図５は実施例７および比較例１０で作製した電子写真感光体の軸線方向の膜厚分布を示す図である。なお図５において軸方向の位置が０の位置は、鉛直方向に平行に支持された導電性基体の重力方向と反対側の一端である。実施例７のように、円筒形状の導電性基体の軸線方向を水平方向に平行に保持するとともに、軸線周りに回転させながら乾燥を行うと、周方向および軸線方向の両方とも膜厚がほぼ一定である良好な膜厚分布を得ることができた。一方、比較例９のように導電性基体の軸線方向を水平方向に平行に保持したものの、軸線周りに回転させなかった感光体は、温度上昇によって粘度が低下し流動性が増加した塗布液が重力によって導電性基体をつたって重力方向に垂れてしまい、円周方向の膜厚が不均一となった。また比較例１０のように、導電性基体を軸線周りに回転させても軸線方向を鉛直方向に平行に保持されて乾燥工程が行われると、重力方向に塗布液が垂れてしまい軸線方向の膜厚が不均一となった。
【０１４９】
〔評価４〕
実施例７〜９で作製した電子写真感光体について、評価１と同様にして残存溶媒量を定量した。また、各感光体をレーザプリンタ（商品名：ＤＭ−４５０１、シャープ株式会社製）にそれぞれ搭載し、レーザプリンタの機体内部に、画像形成過程における電子写真感光体の表面電位を測定できるように表面電位計（商品名：ＣＡＴＥ７５１、ジェンテック社製）を設け、温度３５℃／相対湿度８０％の高温高湿環境下、５℃／２０％の低温低湿環境下において、帯電直後の表面電位である帯電電位Ｖｏ（Ｖ）およびレーザ光によって露光を行った直後の表面電位である露光電位ＶＬ（Ｖ）を測定した。さらにこの電位測定を、画像形成前の初期段階と、１万枚の画像形成を行った疲労後との両方で行った。なお、電子写真感光体表面の帯電は、負帯電プロセスで行った。
【０１５０】
さらに、初期段階と、１万枚の画像形成を行った疲労後とで、画質評価用のハーフトーン画像を形成し、画像欠陥および画質を評価した。得られたハーフトーン画像を目視観察し、白抜け、黒帯、画像ぼけなどの画像欠陥の程度によって画質を評価した。画質の評価基準は、以下のようであった。
Ａ：良好。画像欠陥無し。
Ｂ：やや不良。無視できる程度の画像欠陥有り。
Ｃ：不良。明らかな画像欠陥有り。
【０１５１】
以上のようにして測定した各条件下での帯電電位Ｖｏおよび露光電位ＶＬ、ならびに形成画像の評価を表４に示す。なお、初期段階の帯電電位Ｖｏ（Ｖ）と疲労後の帯電電位Ｖｏ（Ｖ）との差の絶対値が、高温高湿環境下において５０Ｖ以下、低温低湿環境下において５０Ｖ以下であれば、繰返し安定性は実使用上問題ない。また、初期段階の露光電位ＶＬ（Ｖ）と疲労後の露光電位ＶＬ（Ｖ）との差の絶対値が、高温高湿環境下において３０Ｖ以下、低温低湿環境下において３０Ｖ以下であれば、繰返し安定性は実使用上問題ない。
【０１５２】
さらに、高温高湿環境下での帯電電位Ｖｏ（Ｖ）と低温低湿環境下での帯電電位Ｖｏ（Ｖ）との差の絶対値が、初期段階においては３０Ｖ以下、疲労後においては４０Ｖ以下であれば、環境安定性は実使用上問題ない。また高温高湿環境下での露光電位ＶＬ（Ｖ）と低温低湿環境下での露光電位ＶＬ（Ｖ）との差の絶対値が、初期段階においては６０Ｖ以下、疲労後においては８０Ｖ以下であれば、環境安定性は実使用上問題ない。
【０１５３】
【表４】
2006163184.tif 000008
【０１５４】
表４から、実施例７〜９で作製した電子写真感光体は、感光層内部の溶媒をほぼ全て乾燥することができた。実施例７〜９で作製した電子写真感光体は、高温高湿環境下、低温低湿環境下のいずれにおいても、初期段階の帯電電位Ｖｏ（Ｖ）と疲労後の帯電電位Ｖｏ（Ｖ）との差の絶対値が１８Ｖ以下と小さい。また、高温高湿環境下、低温低湿環境下のいずれにおいても、露光電位ＶＬ（Ｖ）と疲労後の露光電位ＶＬ（Ｖ）との差の絶対値が１５Ｖ以下と小さい。したがって、実施例７〜９で作製した電子写真感光体は繰返し安定性に優れる。
【０１５５】
また、高温高湿環境下での帯電電位Ｖｏ（Ｖ）と低温低湿環境下での帯電電位Ｖｏ（Ｖ）との差の絶対値が２８以下と小さく、高温高湿環境下での露光電位ＶＬ（Ｖ）と低温低湿環境下での露光電位ＶＬ（Ｖ）との差の絶対値が初期段階においては２０Ｖ以下、疲労語においては６３Ｖ以下と小さい。したがって、実施例７〜９で作製した電子写真感光体は環境安定性にも優れる。
【０１５６】
さらに、実施例７〜９で作製した感光体によって形成した画像は、白抜け、黒帯、画像ぼけなどの画像欠陥がなく、良好なものであった。
【０１５７】
以上のように、本発明の電子写真感光体の製造方法を用いることによって、ピンホール、気泡、表面のむらなどの発生しない平滑な塗膜からなる感光層を短時間で形成することができる。また本発明の製造方法で作製された感光体は、繰返し安定性および環境安定性に優れるとともに、良好な画像を形成できることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の感光体の製造方法に用いられる乾燥装置１の構成を概略的に示す側面図である。
【図２】本発明の感光体の製造方法に用いられる乾燥装置１１の構成を概略的に示す側面図である。
【図３】実施例５および６ならびに比較例７および８の乾燥工程における塗膜温度の経時変化を測定した結果を示すグラフである。
【図４】実施例７および比較例９で作製した電子写真感光体の周方向の膜厚分布を示す図である。
【図５】実施例７および比較例１０で作製した電子写真感光体の軸線方向の膜厚分布を示す図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１，１１  乾燥装置
２  遠赤外線加熱手段
３  電磁誘導加熱手段
４，１５ａ，１５ｂ  送風ノズル
５，１２  導電性基体
６  回転手段
１３ａ，１３ｂ  ベース基板
１４ａ，１４ｂ  加熱手段
【図１】
2006163184.tif 000009
【図２】
2006163184.tif 000010
【図３】
2006163184.tif 000011
【図４】
2006163184.tif 000012
【図５】
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