(57)【要約】【課題】長期間保管状態の塗布液を問題なく効率的に再使用でき、浸漬塗布の作業中においても、平行して液に振動付与を可能にすることにより有効に顔料系粒子の凝集を防ぐことができる浸漬塗布工程を含む電子写真感光体の製造方法およびこの製造方法に用いられる浸漬塗布装置の提供。【解決手段】非塗布作業時に５Ｈｚ乃至２００００Ｈｚの範囲の振動周波数を主成分として含む振動周波数であって、キャビテーションを生じない振動を付与させながら保管した保管塗布液を用いて浸漬塗布法により感光体用機能層を形成する電子写真感光体の製造方法およびこの製造方法に用いられる浸漬塗布装置。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非塗布作業時に５Ｈｚ乃至２００００Ｈｚの範囲の振動周波数を主成分として含む振動周波数であって、キャビテーションを生じない振動を付与させながら保管した保管塗布液を用いて浸漬塗布法により感光体用機能層を形成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】
導電性基体に塗布液を用いて浸漬塗布法により感光体用機能層を形成する電子写真感光体の製造方法において、塗布液が浸漬塗布する塗布槽から溢れ出た後、再度塗布槽に戻るまでの塗布液循環回路中の塗布液に、５Ｈｚ乃至２００００Ｈｚの範囲の振動周波数を主成分として含む振動周波数であって、キャビテーションを生じない振動を付与させながら、浸漬塗布を行うことを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項３】
塗布液が溶媒より比重の大きい非溶解性微粒子を含む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】
非溶解性微粒子を含む塗布液が下引層用塗布液または電荷発生層用塗布液であることを特徴とする請求項３記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項５】
キャビテーションを生じない振動の付与が振動を発振する振動子の塗布液容器への接触によることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項６】
キャビテーションを生じない振動の付与が振動を発振する振動子の空気伝播によることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項７】
浸漬塗布槽、塗布液循環装置および５Ｈｚ乃至２００００Ｈｚ間の振動周波数であって、キャビテーションを生じない振動を発振する装置を備えることを特徴とする浸漬塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は導電性基体の表面に有機材料を主成分とする感光層を含む機能層等を浸漬塗布法により形成する電子写真感光体の製造方法およびこの製造方法に用いられる浸漬塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体は導電性基体上に光導電性を有する感光層を備えたものからなる。この電子写真感光体は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真装置またはこれらの装置に搭載されるプロセスカートリッジに装着される。
【０００３】
電子写真感光体はカールソンの発明以来、数多くの種類の感光体が開発されてきた。主なものには、セレン、セレン−テルル化合物、セレン−砒素化合物、酸化亜鉛などの無機系の光導電性材料を感光層とする無機系感光体の他、フタロシアニン類、アゾ化合物などの有機顔料系の光導電性材料を主成分とする電荷発生材と、これらの電荷発生材が受光した際に生成される電子または正孔を界面に輸送する電荷輸送材とをそれぞれ有機結着材と共に導電性基体上に機能分離型多層有機薄膜として被着形成し、これを電気的な潜像の担持体とする有機系感光体が知られている。
【０００４】
このような有機系感光体としては、アルミニウムなどの導電性基体上に有機樹脂膜を層形成材料とする下引層と、チタニルフタロシアニン類、アゾ顔料など光導電性を有する有機顔料を含む電荷発生層と、π電子共役系と結合したアミン、ヒドラゾンなど電荷のホッピング伝導に関与する部分構造を有する分子を含む電荷輸送層および必要に応じて保護層を積層してなる機能分離型感光体がある。また、下引層上に電荷発生および電荷輸送の機能を併せ持つ単一感光層および必要に応じてさらに保護層を積層してなる単層型感光体も知られている。
【０００５】
有機系感光体に形成される前述の各種機能層の形成方法には、気相法、浸漬塗布法、ドクターブレード法、スプレー法、リングコート法等種々あるが、現在、量産に適した方法としては浸漬塗布法が一般的である。浸漬塗布方法は簡単に言えば、各種機能材料、層形成材料等を溶媒に適当な粘度になるように溶解または分散させた塗布液に感光体支持基体を浸漬し、適当な速度で引き上げて乾燥させることにより、所定の膜厚の機能層を形成する方法である。浸漬塗布方法を量産方法として使う場合には、大量に作られた塗布液を長期間に亘って、一定の状態に保つことが感光体の画像品質を維持するために重要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フタロシアニン粒子や酸化チタン粒子のように、その比重が溶媒の比重より大きい顔料系粒子を含む塗布液では、常に攪拌をしていないと顔料粒子が塗布液中で時間と共に沈降していく傾向がある。また沈降するだけでなく、時間と共に粒子間の凝集が起きる傾向もある。しかも粒子間の凝集を液の攪拌だけで防ぐことは難しい。一旦凝集した粒子を含む塗布液は、もはや攪拌する条件を変えるだけではもとの分散状態に戻すことは困難である。このような凝集が生じている塗布液を使って浸漬塗布を繰り返すと、その程度により画像にも影響してくるので、極力避けねばならない。従来は通常の超音波振動発生装置（１９．６ＫＨｚ）等を用いて、塗布液にいわゆる超音波振動を与えて、沈降した粒子を分散させ、かつ塗布液中にキャビテーションを起こさせて凝集した顔料の粗大粒子を元の状態にして、塗布液の長期間使用を可能にしていた。そのようにして超音波振動処理を施すと、欠点として塗布液の温度上昇、気泡の発生等により、液の冷却や元の状態に戻す時間を要したり、たとえ超音波処理を施しても元の状態には戻らずに塗布液の分散状態が変わってしまい、形成された塗布膜にムラや点状欠陥が生じる問題があった。たとえば、超音波振動の処理時間が長くなると、理由は定かではないが、塗布液中の各種粒子の分散性がかえって悪くなる傾向が見られる。さらに、浸漬塗布の作業中では、凝集状態が生じても、好ましくない温度上昇を避けるために、平行して超音波処理をすることができず、浸漬塗布作業を一旦中止してから超音波処理をし、適温の戻してから浸漬塗布作業を再開する必要があり、作業効率が悪かった。
【０００７】
本発明は、以上述べた点に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶媒の比重より大きい比重をもつ顔料系粒子を含む塗布液において、超音波処理工程を省略しても長期間保管状態の塗布液を問題なく効率的に再使用でき、浸漬塗布の作業中においても、平行して液に振動付与を可能にすることにより有効に顔料系粒子の凝集を防ぐことができる浸漬塗布工程を含む電子写真感光体の製造方法およびこの製造方法に用いられる浸漬塗布装置の提供である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明によれば、前記本発明の目的は、非塗布作業時に５Ｈｚ乃至２００００Ｈｚの範囲の振動周波数を主成分として含む振動周波数であって、キャビテーションを生じない振動を付与させた保管塗布液を用いて浸漬塗布法により感光体用機能層を形成する電子写真感光体の製造方法とすることにより、達成される。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、導電性基体に塗布液を用いて浸漬塗布法により感光体用機能層を形成する電子写真感光体の製造方法において、浸漬塗布する塗布槽から溢れ出た塗布液を再度塗布槽に循環させるための塗布液循環回路中の塗布槽以外の塗布液に、５Ｈｚ乃至２００００Ｈｚの範囲の振動周波数を主成分として含む振動周波数であって、キャビテーションを生じない振動を付与させながら、浸漬塗布を行うことが好ましい。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、塗布液が溶媒より比重の大きい非溶解性微粒子を含む請求項１または２記載の電子写真感光体の製造方法とすることがより好ましい。
【００１１】
請求項４記載の発明によれば、非溶解性微粒子を含む塗布液が下引層用塗布液または電荷発生層用塗布液である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子写真感光体の製造方法とすることが望ましい。
【００１２】
請求項５記載の発明によれば、キャビテーションを生じない振動の付与が振動を発振する振動子の塗布液容器への接触による請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子写真感光体の製造方法とすることがより望ましい。
【００１３】
請求項６記載の発明によれば、キャビテーションを生じない振動の付与が振動を発振する振動子の空気伝播による請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子写真感光体の製造方法とすることが望ましい。
【００１４】
請求項７記載の発明によれば、浸漬塗布槽、塗布液循環装置および５Ｈｚ乃至２００００Ｈｚ間の振動周波数であって、キャビテーションを生じない振動を発振する装置を備える浸漬塗布装置とすることにより、前記目的は達成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる電子写真感光体の製造方法および浸漬塗布装置に関し、図を用いて詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下、説明する実施例に限定されるものではない。
【００１６】
図１は本発明にかかる浸漬塗布装置にかかる概略構成図である。この浸漬塗布装置１００は、円筒形基体１０の外表面に下引層または感光層塗膜を形成するために塗布液２が満たされた浸漬塗布槽１と、浸漬塗布槽１の上縁部に周設される樋９および回収配管３ａを介して浸漬塗布槽１から溢れた塗布液２を収容する一時貯留槽４と、貯留槽４の外周に巻き付けられた５Ｈｚ〜２００００Ｈｚを主要振動周波数帯域とする振動子１３（発振回路は図示せず）と、圧送ポンプ５を介して貯留槽４の下部と浸漬塗布槽１の下部７とを連結する供給配管３ｂと、圧送ポンプ５と浸漬塗布槽１の間に取り付けられる濾過器（フィルター）６と、円筒形基体１０の上端開口部を密閉するように把持して浸漬塗布槽１の中へ浸漬する昇降機構１１とから構成される。
【００１７】
本発明にかかる５Ｈｚ〜２００００Ｈｚが主要振動周波数帯域の振動を発振する振動子１３としては、磁歪作用、圧電作用などを利用した市販のスピーカー用ドライバー（振動子）の６個をベルト状に接続加工して用いた。保管塗布液に５Ｈｚ〜２００００Ｈｚを主要振動周波数帯域の振動を付与するには、上記ベルト状振動子を塗布液容器に接触させること以外に、市販のラジオ等による空気伝播による振動付与でも効果が見られた。
【００１８】
浸漬塗布槽１の上縁部から溢れ出た塗布液２は貯留槽４に収容され、さらに圧送ポンプ５の駆動により常時浸漬塗布槽１の下部７へ供給するように還流させて循環している状態において、昇降機構１１の可動部１２を矢印Ｐの方向に所定の速さで下降させて円筒形基体１０を浸漬塗布槽１の中へ浸漬するにつれて円筒形基体１０の浸漬容積相当の塗布液量が浸漬塗布槽１の上縁部から樋９に溢れ出て貯留槽４に収容される。
【００１９】
この貯留槽４の外周にはベルト状に形成された振動子１３が密着するように巻き付けられている。この振動子１３は図示しない制御電源からの電気信号により０．１Ｗ／ｃｍ２以下の振動エネルギーを有し、主として５Ｈｚ〜２００００Ｈｚを主要振動周波数帯域とする振動（非単一振動）を発生するので、塗布液はその振動による振動波を受けて、所定の粒度分布で分散している顔料などの非溶解粒子の沈降や凝集を防いでいる。この振動はキャビテーションを起こさない振動強度または振動周波数を主成分としているので、一旦凝集した粒子等を分離したり、沈降した粒子を分散させるような作用力はもっていないが、液体が常時振動することにより、粒子が凝集することを防ぐような効果があることが分かった。５Ｈｚ〜２００００Ｈｚを主要振動周波数帯域とする振動ソースとして、通常の音楽等の音源を利用しても効果のあることが判った。さらに沈降を防ぐためにはマグネットスターラで保管塗布液を常時回転させることを併用してもよい。しかし単に保管塗布液を回転させるだけでは顔料粒子を凝集を防ぐことはできないが、本発明と併用すれば、効果が認められる。このような非溶解粒子としては、電荷発生材料に属する各種ジスアゾ顔料、フタロシアニン顔料類、ペリレン顔料、アンスアンスロン顔料、酸化チタン顔料などや下引層に添加される酸化チタン顔料粒子などがある。前記振動数は５Ｈｚ〜２００００Ｈｚの振動周波数の振動を主体とするがキャビテーションを起こさない振動であるため、１５ｋＨｚ以上の単一周波数の振動であって、キャビテーション現象を伴う超音波振動に比べると、発熱もほとんど無いので、液温が上昇する問題もない。その結果、従来の超音波振動処理ではできなかった浸漬塗布装置内への導入が可能になった。また本発明によれば、原則として塗布液の超音波処理の必要が無くなった。この振動子１３を取り付けたことにより、塗布液循環回路中の貯留槽内の塗布液に前述のような凝集という問題が生じ難くなる。
【００２０】
その後昇降機構１１の可動部１２を矢印Ｑの方向に、下降時とは異なる所定の速さで上昇させて円筒形基体１０を浸漬塗布槽１の中から引き上げると円筒状基体の外表面には塗布膜が形成される。塗布液の方は円筒形基体１０の引き上げ容積相当の塗布液量が浸漬塗布槽１外へ溢れ出て、不足するので、この不足量を圧送ポンプ５の駆動により貯留槽４から即時に補充して塗布液２が浸漬塗布槽１の上縁部から常時溢れ出ている状態を保ち、かつフィルター６によりゴミ、粒塊物、気泡などを除去した液の循環流量を調整することにより、連続的に安定した塗膜の形成を確保するようになっている。
【００２１】
さらに、前記塗布液は補充のための予備液や塗布液の液種交換時等のために予め作製された塗布液を保管容器に入れて保管する必要が生じる。この場合、前記発明が解決しようとする課題の項でも説明したように、使用する直前に超音波振動処理をする必要があった。本発明では、前記保管容器にはベルト状に形成された振動子１３が取り付けられ、保管塗布液に前記振動周波数の振動が常時付与されている。常時振動を与えても、塗布液の温度上昇は極めて少ないので、従来のように超音波処理の後、液温を下げる工程や超音波処理工程そのものを省き、直ちに浸漬塗布作業を始めることができる。保管塗布液の場合には、この振動と共に塗布液の回転による攪拌を併用することが好ましい。
【００２２】
【実施例】
（実験例と比較例）
下記組成の電荷発生層用塗布液の入った保管容器に前記ベルト状に形成された振動子１３を取り付け、塗布液中で平均０．０１Ｗ／ｃｍ２の振動エネルギーとなるように制御して、下記所定期間保管した実施例と、前記振動子を取り付けずに保管した比較例との、非溶解性粒子であるフタロシアニン粒子の分散状態を評価した。その結果を表１に示す。
【００２３】
（電荷発生層用塗布液）
ポリビニルブチラール樹脂１重量部をテトラヒドロフラン（比重　約０．８９）９８重量部に溶解した溶液に、ＣｕＫαを線源とし、集中法で測定したＸ線回折図形において、ブラック角（２θ±０．２）＝７．５°±０．２°、１０．２°±０．２°、１６．２°±０．２°、２２．５°±０．２°、２４．２°±０．２°、２５．３°±０．２°、２８．６°±０．２°に回折ピークを有し、かつ所定（２０ｎｍ以上）の結晶子径に調整されたチタニルフタロシアニン（比重約１．５）の２重量部を加えたスラリー５０ｌを作成した。
【００２４】
続いて、このスラリー中のチタニルフタロシアニンを所定（１００ｎｍ以下）の一次粒子径に調整するために、前記スラリーにビーズミルによる分散処理を加えて電荷発生層用の分散液（塗布液）を作成した。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
表１から、比較例の保管液は保管期間と共に粒径が大きくなり、初期粒径１００ｎｍが３０日後では４００ｎｍとなるが、本発明にかかる実施例では３０日後でも粒径１２０ｎｍにすぎず、本発明による保管用塗布液に対する優れた凝集阻止効果が示されている。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、非塗布作業時に５Ｈｚ乃至２００００Ｈｚの範囲の振動周波数を主成分として含む振動周波数であって、キャビテーションを生じない振動を付与させながら保管した保管塗布液を用いて浸漬塗布法により感光体用機能層を形成する電子写真感光体の製造方法または浸漬塗布する塗布槽から溢れ出た後、塗布液を再度塗布槽に戻すまでの塗布液循環回路中の塗布液に、５Ｈｚ乃至２００００Ｈｚの範囲の振動周波数を主成分として含む振動周波数であって、キャビテーションを生じない振動を付与させながら、浸漬塗布を行う電子写真感光体の製造方法としたので、溶媒の比重より大きい比重をもつ顔料系粒子を含む塗布液において、超音波処理を省略しても長期間保管状態の塗布液を問題なく効率的に再使用でき、浸漬塗布作業中においても、平行して液に振動付与を可能にすることにより、有効に顔料系粒子の凝集を防ぐことのできる浸漬塗布工程を含む電子写真感光体の製造方法およびこの製造方法に用いられる浸漬塗布装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる浸漬塗布装置の概略構成図
【符号の説明】
１　浸漬塗布槽
２　塗布液
３ａ、３ｂ　塗布液循環回路
４　貯留槽
５　圧送ポンプ
６　フィルター
１０　導電性基体
１１　昇降機構
１２　可動部
１３　ベルト状に形成された振動子
１００　浸漬塗布装置
【図１】
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