(57)【要約】【課題】膜厚の均一性に優れ、かつ気泡を有しない塗布膜を備える電子写真感光体及びその製造方法およびこの電子写真感光体を順に多機種製造する場合にも生産効率を高く維持する電子写真感光体の製造方法の提供。【解決手段】導電性支持基体外表面に、少なくとも電荷輸送剤、バインダー樹脂及び溶剤を含有する塗布液から塗布膜を形成する塗布工程を含む電子写真感光体の製造方法において、前記塗布工程における塗布条件が、（塗布前の導電性支持基体温度−塗布液の温度）ΔＴ（℃）、前記支持基体の比熱Ｃ（Ｊ／ｋｇ・℃）、前記支持基体の質量Ｗ（ｋｇ）、前記支持基体の外表面積Ａ（ｍ２）よりなる下記関係式（１）を満足する塗布工程により塗布膜を形成する電子写真感光体の製造方法とする。【数１】2004191462.tif 000014【選択図】      図１
2004191462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持基体外表面に、少なくとも電荷輸送剤、バインダー樹脂及び溶剤を含有する塗布液から塗布形成される塗布膜を有する電子写真感光体において、前記塗布膜が、（塗布前の導電性支持基体温度−塗布液の温度）ΔＴ（℃）、前記支持基体の比熱Ｃ（Ｊ／ｋｇ・℃）、前記支持基体の質量Ｗ（ｋｇ）、前記支持基体の外表面積Ａ（ｍ２）よりなる下記関係式（１）を満足する条件により塗布形成されてなることを特徴とする電子写真感光体。
【数１】
2004191462.tif 000011
【請求項２】
導電性支持基体外表面に、少なくとも電荷輸送剤、バインダー樹脂及び溶剤を含有する塗布液から塗布膜を形成する塗布工程を含む電子写真感光体の製造方法において、前記塗布工程における塗布条件が、（塗布前の導電性支持基体温度−塗布液の温度）ΔＴ（℃）、前記支持基体の比熱Ｃ（Ｊ／ｋｇ・℃）、前記支持基体の質量Ｗ（ｋｇ）、前記支持基体の外表面積Ａ（ｍ２）よりなる下記関係式（１）を満足する塗布工程により塗布膜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。
【数２】
2004191462.tif 000012
【請求項３】
塗布工程における塗布条件が、（塗布前の導電性支持基体温度−塗布液の温度）ΔＴ（℃）、前記支持基体の比熱Ｃ（Ｊ／ｋｇ・℃）、前記支持基体の質量Ｗ（ｋｇ）、前記支持基体の外表面積Ａ（ｍ２）よりなる下記関係式（１）を満足することを確認後、前記塗布工程を実行することを特徴とする請求項２記載の電子写真感光体の製造方法。
【数３】
2004191462.tif 000013
【請求項４】
塗布工程が浸漬塗布工程であることを特徴とする請求項２または３記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項５】
導電性支持基体がアルミニウム合金製円筒状基体であることを特徴とする請求項２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】
導電性支持基体の質量が０．３５ｋｇ以上であることを特徴とする請求項２乃至５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】
塗布液が積層型感光体の電荷輸送層用塗布液であることを特徴とする請求項２乃至６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８】
塗布液が単層型感光体用塗布液であることを特徴とする請求項２乃至７のいず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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は導電性支持基体上に電荷発生層及び電荷輸送層を積層してなる機能分離積層型感光体及び単層型感光体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体は、導電性支持基体上に光導電機能を有する感光層を形成した構成を基本構造とする。近年、電荷の発生や輸送を担う機能材料として有機化合物を用いる有機電子写真感光体が、材料の多様性、高生産性、安全性などの利点により数多く実用化されている。
【０００３】
感光体には暗所で表面電荷を保持する機能、光を受容して電荷を発生する機能、更には発生した電荷を輸送する機能が必要であり、これらの機能を併せ持った単層の感光層を備えたいわゆる単層型感光体と、主として光受容時の電荷発生機能を担う電荷発生層と、暗所で表面電荷を保持する機能及び電荷発生層にて発生した電荷を輸送する機能を担う電荷輸送層とに機能分離して積層させたいわゆる機能分離積層型感光体がある。
【０００４】
機能分離積層型感光体の電荷輸送層や単層型感光体の感光層は感光体特性の保持あるいは摩耗による特性劣化を抑制するために一般的には１０〜３５μｍ程度の膜厚を有する。これらの感光体を製造する際には前記機能材料や層形成機能を有するバインダ樹脂を１種以上の溶剤に溶解させた塗布液を導電性支持基体上に塗布乾燥して形成される。
【０００５】
このような塗布乾燥工程において、感光層中に泡が発生し感光体の製造歩留まりを低下させることが問題となっており、さまざまな対策が論じられている。
塗布後の自然乾燥又は強制乾燥時に発生する泡の対策としては、例えば下記特許文献１には感光体製造工程での自然乾燥又は強制乾燥時に発生する感光層中の泡を抑制するために、塗布液に使用される溶剤として沸点が異なる溶剤を混合して用いる方法、下記特許文献２には感光体製造工程での自然乾燥又は強制乾燥時に発生する感光層中の泡について、強制乾燥工程の途中で塗布膜への供給熱量を増大せしめる方法、下記特許文献３には、初期乾燥時の供給熱量を乾燥途中の供給熱量より大きくする方法、下記特許文献４には導電性支持基体の端部まで塗膜を形成させる感光体製造工程において、塗布液の上昇速度を所定の条件に設定し、支持基体下端部の液溜まりの防止と当該部の泡の抑制を行う方法がそれぞれ開示されている。
【０００６】
又、液ダレや塗布工程中に支持基体の円筒内部からの発泡を防止する方法としては、例えば下記特許文献５には塗布液の液温を支持基体の温度よりも高く設定する方法、下記特許文献６には導電性支持基体の温度と塗布液の温度について溶剤蒸気圧を含む式で規定する方法、下記特許文献７には導電性支持基体の上部温度と下部温度の差を制御する方法がそれぞれ開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１２３９８７号公報
【特許文献２】
特開平６−３０１２２４号公報
【特許文献３】
特開平１１−３１１８７１号公報
【特許文献４】
特開平１１−２１２２７９号公報
【特許文献５】
特開平７−３１９１８１号公報
【特許文献６】
特開平１０−６９１０１号公報
【特許文献７】
特開平１０−１７７２５８号公報
【０００８】
上述のように、塗布液中に存在する気泡、塗布液に溶解している気体を発生原因とする気泡および支持基体の円筒内部空間から生じる気泡等を原因とする感光層中への気泡の混入の問題については、上記文献によりいろいろな対策が示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の感光体製造時において、塗布直後に自然乾燥あるいは強制乾燥を行う以前に支持基体の円筒内部からの発泡が生じないように支持基体の円筒内部に塗布液を満たした場合においても、支持基体表面に微少な気泡が発生する場合があり、上述の特許文献等に示された方法だけでは、依然として気泡問題はじゅうぶんには解決できなかった。また、直径、長さ、肉厚についてさまざまな寸法形状を必要とする多機種の支持基体を用いて多機種の感光体を製造する場合にも、常に良好な塗布膜を形成しなければならない。このような実際の多機種感光体の塗布工程では、室温や湿度の変化の度に、時間をかけて温度湿度を設定値に戻すか、または塗布条件を設定し直す必要があった。また、新寸法の機種では僅かな寸法の変更でも新規投入毎に塗布条件を適切に設定しなければならず、寸法の異なる支持基体の種類が多い場合、条件設定の回数が増えて生産効率の低下となり、問題となっていた。
【００１０】
以上説明した問題点に鑑みて、本発明は、膜厚の均一性に優れ、かつ気泡を有しない塗布膜を備える電子写真感光体及びその製造方法およびこの電子写真感光体を順に多機種製造する場合にも生産効率を高く維持する電子写真感光体の製造方法の提供を目的とする。
【００１１】
【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、前記目的は、導電性支持基体外表面に、少なくとも電荷輸送剤、バインダー樹脂及び溶剤を含有する塗布液から塗布膜を形成する塗布工程を含む電子写真感光体の製造方法において、前記塗布膜が、（塗布前の導電性支持基体外表面温度−塗布液の温度）ΔＴ（℃）、前記支持基体の比熱Ｃ（Ｊ／ｋｇ・℃）、前記支持基体の質量Ｗ（ｋｇ）、前記支持基体の外表面積Ａ（ｍ２）よりなる下記関係式（１）を満足する条件により塗布形成されてなる電子写真感光体とすることにより、達成される。
【００１２】
【数４】
2004191462.tif 000003
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、前記目的は、導電性支持基体外表面に、少なくとも電荷輸送剤、バインダー樹脂及び溶剤を含有する塗布液から塗布膜を形成する塗布工程を含む電子写真感光体の製造方法において、前記塗布工程における塗布条件が、（塗布前の導電性支持基体外表面温度−塗布液の温度）ΔＴ（℃）、前記支持基体の比熱Ｃ（Ｊ／ｋｇ・℃）、前記支持基体の質量Ｗ（ｋｇ）、前記支持基体の外表面積Ａ（ｍ２）よりなる下記関係式（１）を満足する塗布工程により塗布膜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。
【００１４】
【数５】
2004191462.tif 000004
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、塗布工程における塗布条件が、（塗布前の導電性支持基体外表面温度−塗布液の温度）ΔＴ（℃）、前記支持基体の比熱Ｃ（Ｊ／ｋｇ・℃）、前記支持基体の質量Ｗ（ｋｇ）、前記支持基体の外表面積Ａ（ｍ２）よりなる下記関係式（１）を満足することを確認後、前記塗布工程を実行する請求項２記載の電子写真感光体の製造方法とすることが好ましい。
【００１６】
【数６】
2004191462.tif 000005
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、塗布工程が浸漬塗布工程である請求項２または３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。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、導電性支持基体がアルミニウム合金製円筒状基体である請求項２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。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、導電性支持基体の質量が０．３５ｋｇ以上である請求項２乃至５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適切である。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、塗布液が積層型感光体の電荷輸送層用塗布液である請求項２乃至６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好ましい。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、塗布液が単層型感光体用塗布液である請求項２乃至７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い。
【００２２】
すなわち、本発明は、塗布条件と、それに対応する塗布工程中の感光体塗布膜外観との関係を調査した結果、塗布液と支持基体外表面とが接触している部分の支持基体外表面上には、ある特定の条件下において微小な気泡が発生する現象を見出したことに基き、前記特定の条件を避ける条件で塗膜を形成すれば、この現象に起因する気泡を無くすことができると考えてなされた。この気泡発生現象の原因を断定するには至っていないが、本発明者はある条件下では支持基体から支持基体近傍の塗布液へそれらの温度差に基く沸騰伝熱のような現象が発生しているか、または支持基体が塗布液と接触する際に支持基体表面に微量の空気が持ち込まれ、それが支持基体から熱の供給を受け膨張して目に見える大きさの気泡となるのではないかと推測している。
【００２３】
本発明者は気泡発生現象について、種々検討を重ねた結果、支持基体の熱量と表面積、及び塗布液と支持基体の温度差等に関して、ある塗布条件を満足すると、泡が発生するという実験結果を得、この気泡の発生する塗布条件を満たさないように塗布すれば、気泡の無い電子写真感光体を製造することができるだけでなく、例えば多機種の電子写真感光体を交互に塗布工程で塗布するような製造ラインの場合にも、機種数の増加と共に塗布条件設定の回数が増えて生産効率の低下となることを回避できることを見出して、本発明に至ったのである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる電子写真感光体及びその製造方法に関し、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、説明する実施例の記載に限定されるものではない。
【００２５】
図１は本発明にかかる電子写真感光体の模式的断面図であり、導電性支持基体１の上に中間層２、電荷発生層３、電荷輸送層４を順次積層した構成の機能分離積層型感光体１０である。図２は本発明にかかる異なる感光体の模式的断面図であり、導電性支持基体１の上に感光層５を成膜した構成の単層型感光体２０である。
【００２６】
導電性支持基体１は、感光体の電極としての役目と同時に感光体を構成する各機能層の支持基体となっており、円筒状、板状、フィルム状いずれの形状でもよく、材質的にはアルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル等の金属類、あるいはガラス、樹脂等の表面に導電処理を施したものが用いられる。
【００２７】
中間層２は、層形成樹脂を主成分とする層または陽極酸化膜等の金属酸化皮膜からなり、導電性支持基体から感光層への電荷の注入を制御するため、または支持基体表面の欠陥の被覆、感光層と導電性支持基体との密着性向上等の目的で必要に応じて設けられる。中間層に用いられる樹脂材料としては、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、メラミン、セルロース等の絶縁性高分子、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子が挙げられ、これらの樹脂は単独でまたは適宜組み合わせて混合して用いることができる。又、これらの樹脂に干渉縞防止や層の導電度の制御のために酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物微粒子を含有させることができる。
【００２８】
電荷発生層３は電荷発生剤と樹脂バインダにより構成される。電荷発生剤としてはアゾ顔料やフタロシアニン顔料が使用される。樹脂バインダは層形成機能を有する材料から選ばれ、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル、ビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミドその他等の樹脂が単独または混合して用いられる。
【００２９】
電荷輸送層４は電荷輸送剤と樹脂バインダにより構成される。電荷輸送剤としてはヒドラゾン化合物、ブタジエン化合物、ジアミン化合物、インドール化合物、インドリン化合物、スチルベン化合物、ジスチルベン化合物などが単独または混合して用いられる。樹脂バインダとしてはビスフェノールＡ型、ビスフェノールＺ型、ビスフェノールＡ型−ビフェニル共重合体等のポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリフェニレン樹脂等が単独または混合して用いられる。
【００３０】
感光層５は電荷発生剤と電荷輸送剤及び樹脂バインダより構成される。これらの電荷発生剤、電荷輸送剤、樹脂バインダ等の材料としては、前述の材料等が単独または混合して用いられる。更に各機能層には、感度の向上、残留電位の減少、耐環境性や有害な気体や光に対する安定性向上等を目的として、必要に応じて電子受容性物質、酸化防止剤、光安定剤等を添加することができる。このような目的で用いられる化合物としては、トコフェロールなどのクロマール誘導体及びエーテル化化合物、エステル化化合物、ポリアリールアルカン化化合物、ハイドロキノン誘導体、ジエーテル化化合物、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、チオエーテル化合物、フェニレンジアミン誘導体、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、フェノール化合物、ヒンダードフェノール化合物、直鎖アミン化合物、ヒンダードアミン化合物等が挙げられる。
【００３１】
更に、感光層中には、形成した塗膜のレベリング性の向上や、更なる潤滑性の付与を目的としてシリコーンオイルやフッ素系添加剤等のレベリング剤を含有せしめることができる。また、感光層表面に、機械的強度を向上させる目的で必要に応じて表面保護層（図示せず）を設けても良い。表面保護層は機械的ストレスに対する耐久性に優れた材料で構成され、電荷発生層が感応する光をできるだけ低損失で透過させる性能を有していることが望まれる。
【００３２】
【実施例】
（実施例１）
直径１２０ｍｍ、長さ４８０ｍｍ、肉厚４ｍｍ、比熱Ｃが９００Ｊ／ｋｇ・℃で、質量１．９１ｋｇのアルミニウム製円筒状支持基体を洗浄、乾燥した後、以下に示す組成の電荷発生層分散液を浸積塗布し、８０℃で１５分乾燥して膜厚約０．２μｍの電荷発生層を形成した（この円筒状支持基体の外表面積は０．１８１ｍ２）。
τ型無金属フタロシアニン                                    １．０重量部
塩化ビニル樹脂（ＭＲ−１１０：日本ゼオン（株）製）          １．０重量部
ジクロロメタン／１，２−ジクロロエタン混合溶剤（７／３重量比）９８重量部
上記電荷発生層を塗布・乾燥した後、支持基体をこの時の室温（２３℃）と同一温度になるまで自然冷却した後、以下に示す組成の電荷輸送層塗布液を２３℃に保って浸漬塗布し、塗布直後の外観品質を目視にて検査した後、塗布９０℃で６０分乾燥して膜厚約２２μｍの電荷輸送層を形成した。
2004191462.tif 000006
以上のようにして、電子写真感光体を作製した。
【００３３】
（実施例２）
電荷輸送層塗布液の温度を２１℃に保った以外は、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【００３４】
（実施例３）
電荷輸送層塗布液の温度を１９℃に保った以外は、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【００３５】
（実施例４）
電荷輸送層塗布液の温度を２４℃に保った以外は、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【００３６】
（実施例５）
直径９０ｍｍ、長さ４８１ｍｍ、肉厚２ｍｍ、比熱Ｃが９００Ｊ／ｋｇ・℃で、質量０．６８ｋｇのアルミニウム製円筒状支持基体を用い、電荷輸送層塗布液の温度を２３℃、支持基体の温度を２８℃になるまで、自然冷却した以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した（この円筒状支持基体の外表面積は０．１３６ｍ２）。
【００３７】
（比較例１）
電荷発生層を塗布・乾燥後、支持基体の表面温度が２８℃となるまで自然冷却した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。
【００３８】
（比較例２）
電荷輸送層塗布液の温度を１８℃に保った以外は、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【００３９】
（比較例３）
電荷輸送層塗布液の温度を１８℃に保った以外は、実施例５と同様にして電子写真感光体を作製した。
【００４０】
（比較例４）
電荷輸送層塗布液の温度を２６℃に保った以外は、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【００４１】
【化１】
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【００４２】
【化２】
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【００４３】
（実験結果）
実施例１〜５及び比較例１〜４に示す感光体について、塗布直後及び乾燥後の目視による各外観検査結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2004191462.tif 000009
【００４５】
上記表１から実施例１〜５に示す各支持基体については、塗布前の導電性支持基体表面温度と塗布液の温度との差ΔＴ（℃）、支持基体の比熱Ｃ９００（Ｊ／ｋｇ・℃）、支持基体の質量Ｗ（ｋｇ）、支持基体の外表面積Ａ（ｍ２）が関係式Ｃ×Ｗ×ΔＴ／Ａ≦４００００を満足するので、いずれも気泡が発生しないが、比較例１〜３に示す各支持基体については、前記関係式Ｃ×Ｗ×ΔＴ／Ａがいずれも４００００を超えるので、前記関係式を満足せず、塗布直後より気泡が発生していることが判る。さらに比較例４のＣ×Ｗ×ΔＴ／Ａのように−２８５１３になると、気泡の発生はないものの塗布膜の塗布開始側の膜ダレが大きくなる結果となり、ダレ部分においては画像が形成されないという不良品であった。塗布液と支持体との温度差について、比較例１のように支持体の温度が室温より高い場合だけでなく、比較例２のように支持体が室温で液温が低い場合にも気泡が発生することが判る。前述のように、Ｃ×Ｗ×ΔＴ／Ａが−２００００より小さくなると、塗布開始側の塗布膜に膜ダレが生じるだけでなく、表１にはないが、このダレの程度が負の数値が大きくなると共に、次第に大きくなるので、Ｃ×Ｗ×ΔＴ／Ａは−２００００以上とする必要があることも確認されている。
【００４６】
実施例１から５及び比較例１から４の感光体について、市販のプリンタに装着してそれぞれ印字を行ったところ、実施例１乃至５の感光体については良好な画質が得られたが、比較例１乃至３の感光体については、ハーフトーン画像及び黒ベタ画像中に気泡欠陥に対応する印字欠陥（白抜け）が観察され、比較例４は前述のようにダレ部分で、画像が形成されなかった。
【００４７】
以上の結果より、塗布工程において、塗布前の導電性支持基体の表面温度と塗布液の温度との差ΔＴ（℃）、支持基体の比熱Ｃ（Ｊ／ｋｇ・℃）、支持基体の質量Ｗ（ｋｇ）、支持基体の外表面積Ａ（ｍ２）が、Ｃ×Ｗ×ΔＴ／Ａ≦４００００という関係式を満足するように塗布することが感光体塗布工程において支持基体表面に発生する泡の防止に大きな効果のあることが判り、膜ダレの観点から−２００００≦Ｃ×Ｗ×ΔＴ／Ａとする必要がある。以上、説明した実施例、比較例に記載された実験によれば、関係式−２００００≦Ｃ×Ｗ×ΔＴ／Ａ≦４００００を満足することを確認してから、塗布工程を実行するようにすれば、多機種の電子写真感光体の塗布工程を行うに際して、容易に気泡の発生しない電子写真感光体を工数をそれほど増やすことなく製造できることがわかる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、導電性支持基体外表面に、少なくとも電荷輸送剤、バインダー樹脂及び溶剤を含有する塗布液から塗布膜を形成する塗布工程を含む電子写真感光体の製造方法において、前記塗布工程における塗布条件が、（塗布前の導電性支持基体外表面温度−塗布液の温度）ΔＴ（℃）、前記支持基体の比熱Ｃ（Ｊ／ｋｇ・℃）、前記支持基体の質量Ｗ（ｋｇ）、前記支持基体の外表面積Ａ（ｍ２）よりなる下記関係式（１）を満足することを確認後、前記塗布工程を実行する電子写真感光体の製造方法としたので、
【００４９】
【数７】
2004191462.tif 000010
気泡を有しない塗布膜を備える電子写真感光体を順に多機種製造する場合にも、生産効率を高くする電子写真感光体の製造方法およびその製造方法により製造された電子写真感光体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真感光体の一実施例にかかる模式的断面図
【図２】本発明の異なる電子写真感光体の一実施例にかかる模式的断面図
【符号の説明】
１  導電性支持基体
２  中間層
３  電荷発生層
４  電荷輸送層
５  感光層
１０  機能分離積層型感光体
２０  単層型感光体。
【図１】
2004191462.tif 000015
【図２】
2004191462.tif 000016