(57)【要約】【課題】本発明は、限られたフィラー添加量で効果的に耐摩耗性を上昇させ、同時に残留電位の上昇を抑制して長寿命と優れた印字品質の双方を維持するための電子写真感光体とその製造方法を提供するものである。【解決手段】ノズルコート塗工法による積層型有機感光体の最外層である電荷輸送層の塗布形成において、導電性支持体の回転数を塗布時及びレベリング時の少なくとも一方において一定値以上に保ち、その遠心力効果により比重の大きなフィラーを感光体表面にのみ高密度に分布させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の導電性支持体と、前記導電性支持体上に形成された円筒形状の感光層とを備え、前記感光層が、フィラーと電荷輸送物質をバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液を前記導電性支持体に吹き付けて塗布した構造を有する電子写真感光体であって、
前記フィラーが前記電荷輸送物質と前記バインダー樹脂より重い比重を有すると共に、前記感光層の表面側に多く分布することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
円筒形状の導電性支持体と、前記導電性支持体上に積層された電荷発生層と、前記電荷発生層の上に積層された電荷輸送層とを備え、前記電荷輸送層がフィラーと電荷輸送物質をバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液を前記導電性支持体に吹き付けて塗布した構造を有する電子写真感光体であって、
前記フィラーが、前記電荷輸送物質と前記バインダー樹脂より重い比重を有すると共に、前記電荷輸送層の表面側に多く分布することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項３】
前記フィラーの重量割合が不揮発成分に対して５％以上で２０％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記フィラーの比重が前記バインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記フィラーの分布量が前記電荷輸送層の表面より１／３の深さの範囲で５０％以上であることを特徴とする請求項２記載の電子写真感光体。
【請求項６】
円筒形状の導電性支持体と、前記導電性支持体上に形成された円筒形状の感光層とを備え、前記感光層が、フィラーと電荷輸送物質をバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液を前記導電性支持体に吹き付けて塗布した構造を有する電子写真感光体であって、
前記フィラーが前記電荷輸送物質と前記バインダー樹脂より重い比重を有すると共に、前記感光層の表面側に多く分布し、前記フィラーの重量割合が不揮発成分に対して５％以上で２０％以下であり、かつ前記フィラーの比重が前記バインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下であることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項７】
円筒形状の導電性支持体と、前記導電性支持体上に積層された電荷発生層と、前記電荷発生層の上に積層された電荷輸送層とを備え、前記電荷輸送層がフィラーと電荷輸送物質をバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液を前記導電性支持体に吹き付けて塗布した構造を有する電子写真感光体であって、
前記フィラーが、前記電荷輸送物質と前記バインダー樹脂より重い比重を有すると共に、前記電荷輸送層の表面側に多く分布し、前記フィラーの重量割合が不揮発成分に対して５％以上で２０％以下、前記フィラーの比重が前記バインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下であり、かつ前記フィラーの分布量が前記電荷輸送層の表面より１／３の深さの範囲で５０％以上であることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項８】
電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有するフィラーをこの電荷輸送物質と共に前記バインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液をつくり、円筒形状の導電性支持体を軸方向に支持して、該導電性支持体の軸を中心に所定の周速度以上で回転させ、前記塗工液を前記導電性支持体上に吹き付けて感光層を形成し、吹き付け終了後に前記導電性支持体を所定の周速度以上で回転させてレベリングを行い、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に遠心力によって前記感光層内の前記フィラーの分布量を前記感光層の表面側で大きく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９】
電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有するフィラーをこの電荷輸送物質と共に前記バインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液をつくり、電荷発生層が表面に形成された円筒形状の導電性支持体を軸方向に支持して、該導電性支持体の軸を中心に所定の周速度以上で回転させ、前記塗工液を前記導電性支持体上に吹き付けて電荷輸送層を形成し、吹き付け終了後に前記導電性支持体を所定の周速度以上で回転させてレベリングを行い、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に遠心力によって前記電荷輸送層内の前記フィラーの分布量を前記電荷輸送層の表面側で大きく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１０】
前記吹き付け終了後の前記導電性支持体の周速度を２００ｍｍ／ｓ以上で３５０ｍｍ／ｓ以下にすることを特徴とする請求項８又は９記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項１１】
前記吹き付けを終了した後に前記導電性支持体をさらに１２０秒以上回転させることを特徴とする請求項８又は９記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項１２】
前記フィラーの重量割合を不揮発成分に対して５％以上で２０％以下とすることを特徴とする請求項８又は９記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項１３】
前記フィラーの比重が前記バインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下とすることを特徴とする請求項８又は９記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項１４】
前記フィラーの分布が前記電荷輸送層の表面より１／３の深さの範囲において５０％以上とすることを特徴とする請求項９記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項１５】
電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有するフィラーをこの電荷輸送物質と共に前記バインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液をつくり、円筒形状の導電性支持体を軸方向に支持して、該導電性支持体の軸を中心に所定の周速度以上で回転させ、前記塗工液を前記導電性支持体上に吹き付けて感光層を形成し、吹き付け終了後に前記導電性支持体を所定の周速度以上で所定時間回転させてレベリングを行い、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に遠心力によって前記感光層内の前記フィラーの分布量を前記感光層の表面側で大きくする電子写真感光体の製造方法であって、
前記塗工液をつくるとき、前記フィラーの重量割合を不揮発成分に対して５％以上で２０％以下とすると共に、前記フィラーの比重が前記バインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下とし、かつ前記吹き付け終了後の前記導電性支持体の周速度を２００ｍｍ／ｓ以上で３５０ｍｍ／ｓ以下とし、さらに前記吹き付けを終了した後に前記導電性支持体を１２０秒以上回転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１６】
不揮発成分の有機系溶媒に対する重量濃度が９％〜１２％であることを特徴とする請求項１５記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項１７】
電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有するフィラーをこの電荷輸送物質と共に前記バインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液をつくり、電荷発生層が表面に形成された円筒形状の導電性支持体を軸方向に支持して、該導電性支持体の軸を中心に所定の周速度以上で回転させ、前記塗工液を前記導電性支持体上に吹き付けて電荷輸送層を形成し、吹き付け終了後に前記導電性支持体を所定の周速度以上で所定時間回転させてレベリングを行い、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に遠心力によって前記電荷輸送層内の前記フィラーの分布量を前記電荷輸送層の表面側で大きくする電子写真感光体の製造方法であって、
前記塗工液をつくるとき、前記フィラーの重量割合を不揮発成分に対して５％以上で２０％以下とすると共に、前記フィラーの比重が前記バインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下とし、かつ前記吹き付け終了後の前記導電性支持体の周速度を２００ｍｍ／ｓ以上で３５０ｍｍ／ｓ以下とし、さらに前記吹き付けを終了した後に前記導電性支持体を１２０秒以上回転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１８】
不揮発成分の有機系溶媒に対する重量濃度が９％〜１２％であることを特徴とする請求項１７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、複写機やプリンタ、ファクシミリなどの電子写真装置及びプロセスカートリッジに用いられる電子写真感光体とその製造方法に関し、特に、ノズルコート塗工法によって導電性支持体上に塗布形成することにより印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真装置は、高速性、低騒音性、高画質であることや、普通紙への記録が可能であることなどの利点が注目され、複写機はもちろん、プリンタやファクシミリなどにおいても急速に普及しつつある。さらに、最近の傾向として、プリンタやファクシミリの分野では、オフィスユースからパーソナルユースへとその使用形態が移行してきており、より一層の小型化、低コスト化、メンテナンスフリー化が求められている。また、一方では、ドキュメントのカラー化など画像処理技術の向上に伴って、より一層の高解像度、高品質の画像形成技術が求められている。
【０００３】
このような電子写真装置に用いられる電子写真感光体（以下、感光体ともいう）として、安価で無公害であるなどの長所を有する有機光導電物質（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）からなる有機系の感光体の開発が活発になされ、現在多くの装置に搭載されている。単層構造の感光層もあるが、実用化された感光体のほとんどは、導電性支持体上に、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを順次形成することにより機能分離した積層型感光体である。さらに、感光体の特性向上のために、導電性支持体と感光層との間にアンダーコート層を設けた感光体が主流となっている。
【０００４】
一方、この有機系の感光体は硬度が低く耐摩耗性に劣るため長期に使用する場合には耐久性が問題となる。耐摩耗性を向上させるため酸化金属等の硬度の高い物質をフィラーとして混合させることが行われているが、このフィラーの量を増加すると耐摩耗性は向上するものの、感光体に残留電位が残り易いという欠点があり、そのため添加量が制限されてその効果は限定的なものとなっている。
【０００５】
感光体の製造方法としては、浸漬塗工法やリング塗工法、スプレー塗工法、ノズルコート塗工法などが知られている。
【０００６】
このうち浸漬塗工法は、塗布液中に導電性支持体を浸漬して塗膜形成するもので、表面平滑性に優れた塗膜が得られるという利点を有する反面、大型の塗工装置が必要になるため、品種切り替え時の交換時間や塗料ロスが大きいという欠点を有する。
【０００７】
また、リング塗工法はリング形状の塗工ヘッドによって円筒状の軸芯体の外周面に塗布液を吐出し、軸芯体の外周上に弾性部材形成用組成物を塗布した後、塗布後の弾性部材形成用組成物を硬化することで、導電性弾性層を形成する（例えば特許文献１参照）。このリング塗工法は、少量の塗布液で作製可能であるという利点を有する反面、リングと支持体との間隙の僅かな変動が塗膜均一性に大きく影響するという欠点を有する。
【０００８】
スプレー塗工法は、感光層の塗布を行うため、導電性支持体を取り付けた状態でこれを回転させ、スキャン装置によってスプレーガンをスキャンしながらキャリアガスと共に塗布液を噴出して導電性支持体に吹き付けることにより行う（例えば特許文献２参照）。このスプレー塗工法は少量の塗布液によって作製可能で、かつ、塗工装置の切り替えやメンテナンスを比較的容易に行うことができるため少量多品種生産に適しているが、塗料の付着効率が悪く塗料ロスが大きいという欠点がある。
【０００９】
このスプレー塗工法によるアンダーコート層の製造方法に関し、本出願人は、連続塗工実施時における凝集物の析出に起因する塗膜の欠陥や、塗布液吐出口への塗布液の固着に起因する膜厚ムラなどを改善し、連続塗工実施時においても安定して優れた印字品質を提供できる電子写真感光体の製造方法を提案した（特許文献３参照）。
【００１０】
この（特許文献３）の技術は、スプレー塗工法でのアンダーコート層の塗布形成において、塗布液中に含まれる機能性微粉末（フィラー）、バインダー樹脂、及び有機系溶媒について、機能性微粉末（Ａ）とバインダー樹脂（Ｂ）の混合比を重量換算で０．７５＜Ａ／Ｂ＜２．５、機能性微粉末（Ａ）の一次粒子径（Ｘ）を４０ｎｍ＜Ｘ＜２５０ｎｍ、有機系溶媒のうち少なくとも１種類の沸点を１５０℃以上とするものである。
【００１１】
続いて、もう１つの感光体の製造方法について説明すると、ノズルコート塗工法はノズルと支持体との距離が１ｍｍ以下の近距離で塗料が液のまま噴出、塗着して塗膜形成するものである。この点、スプレーコート塗工法は飛翔距離が数ｃｍあり、キャリアガスなどにより塗料が霧状になって塗布される。こうした相違から、ノズルコート塗工法はスプレーコート塗工法と比較して限定された狭い範囲で塗膜形成をすることができ、スプレー塗工法と同様、少量多品種に適する長所を持ちながら、塗料の付着がほぼ１００％の塗料ロスが少ない塗工を行うことができるものである。
【特許文献１】特開２００６−３３５８９２号公報
【特許文献２】特開平８−１５８７６号公報
【特許文献３】特開２００８−９００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上説明したように、有機系の感光体は硬度が低く耐摩耗性に劣るため長期に使用する場合に耐久性が問題となる。このため従来から耐摩耗性を向上させる目的でフィラーを混合させているが、フィラーの量を増加した場合には耐摩耗性は向上するものの、感光体に残留電位が残り易くなるという傾向を持つ。そのためフィラーの添加量が制限されてきた。
【００１３】
（特許文献３）の電子写真感光体の製造方法によれば、塗布時の凝集物の析出による塗膜の欠陥や、ノズルへの塗布液の固着による膜厚ムラなどを改善することが可能になる。
【００１４】
しかし、この技術では耐磨耗性と残留電位の双方をそれぞれ改善するまでには至らなかった。すなわち、感光層や電荷輸送層の耐摩耗性を向上させると、残留電位が大きく残るようになり、残留電位が残らないようにすると耐磨耗性が低下する。両特性の調和を図るだけであり、基本的には自然に任せるもので、双方をコントロールすることはできなかった。フィラーの添加量を抑制することができ、限られた添加量でありながら電荷輸送層の耐摩耗性を十分に確保し、しかも残留電位を残さない新たな技術が望まれている。
【００１５】
本発明は制限されたフィラー添加量で効果的に耐摩耗性を上昇させ、同時に残留電位の上昇を抑制して長寿命と優れた印字品質の双方を維持するための電子写真感光体とその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような問題を解決するために本発明の電子写真感光体は、円筒形状の導電性支持体と、導電性支持体上に形成された円筒形状の感光層とを備え、感光層が、フィラーと電荷輸送物質をバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液を導電性支持体に吹き付けて塗布した構造を有し、フィラーが電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有すると共に、感光層の表面側に多く分布することを主要な特徴とする。
【００１７】
また本発明の電子写真感光体の製造方法は、電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有するフィラーをこの電荷輸送物質と共にバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液をつくり、円筒形状の導電性支持体を軸方向に支持して、該導電性支持体の軸を中心に所定の周速度以上で回転させ、塗工液を導電性支持体上に吹き付けて感光層を形成し、吹き付け終了後に導電性支持体を所定の周速度以上で所定時間回転させてレベリングを行い、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に遠心力によって感光層内のフィラーの分布量を感光層の表面側で大きくすることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、酸化金属等のフィラーを、耐久性に最も影響する感光層や電荷輸送層の表面層に高密度になるように分布させることができ、限られたフィラー添加量で効果的に耐摩耗性を上昇させ、同時に内層のフィラー量を少なくして残留電位の上昇を抑制し、印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体とその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の請求項１の発明は、円筒形状の導電性支持体と、導電性支持体上に形成された円筒形状の感光層とを備え、感光層が、フィラーと電荷輸送物質をバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液を導電性支持体に吹き付けて塗布した構造を有する電子写真感光体であって、フィラーが電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有すると共に、感光層の表面側に多く分布することを特徴とする電子写真感光体である。
【００２０】
この構成によって、塗布時及びレベリング時に、導電性支持体表面に塗布された塗料が回転するため、塗料中のフィラーは遠心力により、内層より表面層の側に偏って分布する。これにより感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができ、耐久性の改善と画質の劣化を防止することが同時に実現できる電子写真感光体を製造することができる。
【００２１】
本発明の請求項２の発明は、円筒形状の導電性支持体と、導電性支持体上に積層された電荷発生層と、電荷発生層の上に積層された電荷輸送層とを備え、電荷輸送層が、フィラーと電荷輸送物質をバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液を導電性支持体に吹き付けて塗布した構造を有する電子写真感光体であって、フィラーが電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有すると共に、電荷輸送層の表面側に多く分布することを特徴とする電子写真感光体である。
【００２２】
この構成によって、塗布時及びレベリング時に、電荷発生層に塗布された塗料が回転するため、塗料中のフィラーは遠心力により、内層より表面層の側に偏って分布する。これにより感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができ、耐久性の改善と画質の劣化を防止することが同時に実現できる電子写真感光体を製造することができる。
【００２３】
本発明の請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に従属する形態であって、フィラーの重量割合が不揮発成分に対して５％以上で２０％以下であることを特徴とする電子写真感光体である。
【００２４】
この構成によって、塗料中のフィラーは遠心力により円滑かつ安定した品質で移動し、表面層に偏って分布する。これにより、印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体を製造することができる。
【００２５】
本発明の請求項４の発明は、請求項１または請求項２の発明に従属する形態であって、フィラーの比重がバインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下であることを特徴とする電子写真感光体である。
【００２６】
この構成によって、塗料中のフィラーにこれを円滑かつ安定した品質で移動させる遠心力が作用し、表面層に偏って分布する。これにより、印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体を製造することができる。
【００２７】
本発明の請求項５の発明は、請求項２の発明に従属する形態であって、フィラーの分布量が電荷輸送層の表面より１／３の深さの範囲で５０％以上であることを特徴とする電子写真感光体である。
【００２８】
この構成によって、感光層の表面層に耐摩耗性の性質を付与すると共に、内層側ではフィラーの量を減らして残留電位の増加を僅かな量に抑えることができる。
【００２９】
本発明の請求項６の発明は、円筒形状の導電性支持体と、導電性支持体上に形成された円筒形状の感光層とを備え、感光層が、フィラーと電荷輸送物質をバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液を導電性支持体に吹き付けて塗布した構造を有する電子写真感光体であって、フィラーが電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有すると共に、感光層の表面側に多く分布し、フィラーの重量割合が不揮発成分に対して５％以上で２０％以下であり、フィラーの比重がバインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下であることを特徴とする電子写真感光体である。
【００３０】
この構成によって、塗布時及びレベリング時に、導電性支持体表面に塗布された塗料が回転するため、塗料中のフィラーは遠心力により、内層より表面層の側に偏って分布する。これにより感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができ、耐久性の改善と画質の劣化を防止することが同時に実現できる電子写真感光体を製造することができる。さらに、フィラーの重量割合が不揮発成分に対して５％以上で２０％以下、かつフィラーの比重がバインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下であることにより、印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体とすることができる。
【００３１】
本発明の請求項７の発明は、円筒形状の導電性支持体と、導電性支持体上に積層された電荷発生層と、電荷発生層の上に積層された電荷輸送層とを備え、電荷輸送層がフィラーと電荷輸送物質をバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液を導電性支持体に吹き付けて塗布した構造を有する電子写真感光体であって、フィラーが、電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有すると共に、電荷輸送層の表面側に多く分布し、フィラーの重量割合が不揮発成分に対して５％以上で２０％以下、フィラーの比重がバインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下であり、かつフィラーの分布量が電荷輸送層の表面より１／３の深さの範囲で５０％以上であることを特徴とする電子写真感光体である。
【００３２】
この構成によって、塗布時及びレベリング時に、電荷発生層に塗布された塗料が回転するため、塗料中のフィラーは遠心力により、内層より表面層の側に偏って分布する。これにより感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができ、耐久性の改善と画質の劣化を防止することが同時に実現できる電子写真感光体を製造することができる。さらに、フィラーの重量割合が不揮発成分に対して５％以上で２０％以下、かつフィラーの比重がバインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下であることにより、印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体とすることができる。また、フィラーの分布量が電荷輸送層の表面より１／３の深さの範囲で５０％以上であることにより、感光層の表面層に耐摩耗性の性質を付与すると共に、内層側ではフィラーの量を減らして残留電位の増加を僅かな量に抑えることができる。
【００３３】
本発明の請求項８の発明は、電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有するフィラーをこの電荷輸送物質と共にバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液をつくり、円筒形状の導電性支持体を軸方向に支持して、該導電性支持体の軸を中心に所定の周速度以上で回転させ、塗工液を導電性支持体上に吹き付けて感光層を形成し、吹き付け終了後に導電性支持体を所定の周速度以上で所定時間回転させてレベリングを行い、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に遠心力によって感光層内のフィラーの分布量を感光層の表面側で大きくすることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００３４】
この構成によって、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に、導電性支持体表面に塗布された塗料が回転するため、塗料中のフィラーは遠心力により、内層より表面層の側に偏って分布する。これにより感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができ、耐久性の改善と画質の劣化を防止することが同時に実現できる電子写真感光体を製造することができる。
【００３５】
本発明の請求項９の発明は、電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有するフィラーをこの電荷輸送物質と共にバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液をつくり、電荷発生層が表面に形成された円筒形状の導電性支持体を軸方向に支持して、該導電性支持体の軸を中心に所定の周速度以上で回転させ、塗工液を導電性支持体上に吹き付けて電荷輸送層を形成し、吹き付け終了後に導電性支持体を所定の周速度以上で所定時間回転させてレベリングを行い、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に遠心力によって電荷輸送層内のフィラーの分布量を電荷輸送層の表面側で大きくすることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００３６】
この構成によって、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に、電荷発生層に塗布された塗料が回転するため、塗料中のフィラーは遠心力により、内層より表面層の側に偏って分布する。これにより感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができ、耐久性の改善と画質の劣化を防止することが同時に実現できる電子写真感光体を製造することができる。
【００３７】
本発明の請求項１０の発明は、請求項８または請求項９の発明に従属する形態であって、吹き付け終了後の導電性支持体の周速度を２００ｍｍ／ｓ以上で３５０ｍｍ／ｓ以下にすることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００３８】
この構成によって、塗料中のフィラーにこれを円滑かつ安定した品質で移動させる遠心力が作用し、表面層に偏って分布する。これにより、印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体を製造することができる。
【００３９】
本発明の請求項１１の発明は、請求項８または請求項９の発明に従属する形態であって、吹き付けを終了した後に導電性支持体をさらに１２０秒以上回転させることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００４０】
この構成によって、レベリング時に、塗料中のフィラーは遠心力で所定の割合以上に内層より表面層の側に偏って分布する。これにより、感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができる。
【００４１】
本発明の請求項１２の発明は、請求項８または請求項９の発明に従属する形態であって、フィラーの重量割合を不揮発成分に対して５％以上で２０％以下とすることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００４２】
この構成によって、塗料中のフィラーは遠心力により円滑かつ安定した品質で移動し、表面層に偏って分布する。これにより、印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体を製造することができる。
【００４３】
本発明の請求項１３の発明は、請求項８または請求項９の発明に従属する形態であって、フィラーの比重がバインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下とすることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００４４】
この構成によって、塗料中のフィラーにこれを円滑かつ安定した品質で移動させる遠心力が作用し、表面層に偏って分布する。これにより、印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体を製造することができる。
【００４５】
本発明の請求項１４の発明は、請求項９の発明に従属する形態であって、フィラーの分布が電荷輸送層の表面より１／３の深さの範囲において５０％以上とすることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００４６】
この構成によって、感光層の表面層に耐摩耗性の性質を付与すると共に、内層側ではフィラーの量を減らして残留電位の増加を僅かな量に抑えることができる。
【００４７】
本発明の請求項１５の発明は、電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有するフィラーをこの電荷輸送物質と共にバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液をつくり、円筒形状の導電性支持体を軸方向に支持して、該導電性支持体の軸を中心に所定の周速度以上で回転させ、塗工液を導電性支持体上に吹き付けて感光層を形成し、吹き付け終了後に導電性支持体を所定の周速度以上で所定時間回転させてレベリングを行い、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に遠心力によって感光層内のフィラーの分布量を感光層の表面側で大きくする電子写真感光体の製造方法であって、塗工液をつくるとき、前記フィラーの重量割合を不揮発成分に対して５％以上で２０％以下とすると共に、フィラーの比重がバインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下とし、かつ吹き付け終了後の導電性支持体の周速度を２００ｍｍ／ｓ以上で３５０ｍｍ／ｓ以下とし、さらに吹き付けを終了した後に導電性支持体を１２０秒以上回転させることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００４８】
この構成によって、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に、導電性支持体表面に塗布された塗料が回転するため、塗料中のフィラーは遠心力により、内層より表面層の側に偏って分布する。これにより感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができ、耐久性の改善と画質の劣化を防止することが同時に実現できる電子写真感光体を製造することができる。さらに、吹き付け終了後の導電性支持体の周速度を２００ｍｍ／ｓ以上で３５０ｍｍ／ｓ以下とし、また、フィラーの重量割合を不揮発成分に対して５％以上で２０％以下とし、フィラーの比重がバインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下としたことにより、塗料中のフィラーにこれを円滑かつ安定した品質で移動させる遠心力が作用し、印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体を製造することができる。また、吹き付けを終了した後に導電性支持体をさらに１２０秒以上回転させたため、感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができる。
【００４９】
本発明の請求項１６の発明は、請求項１５の発明に従属する形態であって、不揮発成分の有機系溶媒に対する重量濃度が９％〜１２％であることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００５０】
この構成によって、適度な乾燥が起こり、フィラーの粒子を表面層側に偏って分布させることができ、塗工後のレベリング時間も短く、塗工後の表面が凸凹状態にならず、感光体特性が向上する。
【００５１】
本発明の請求項１７の発明は、電荷輸送物質とバインダー樹脂より重い比重を有するフィラーをこの電荷輸送物質と共にバインダー樹脂の溶解溶液中に分散させた塗工液をつくり、電荷発生層が表面に形成された円筒形状の導電性支持体を軸方向に支持して、該導電性支持体の軸を中心に所定の周速度以上で回転させ、塗工液を導電性支持体上に吹き付けて電荷輸送層を形成し、吹き付け終了後に導電性支持体を所定の周速度以上で所定時間回転させてレベリングを行い、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に遠心力によって電荷輸送層内のフィラーの分布量を電荷輸送層の表面側で大きくする電子写真感光体の製造方法であって、塗工液をつくるとき、フィラーの重量割合を不揮発成分に対して５％以上で２０％以下とすると共に、フィラーの比重がバインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下とし、かつ吹き付け終了後の導電性支持体の周速度を２００ｍｍ／ｓ以上で３５０ｍｍ／ｓ以下とし、さらに吹き付けを終了した後に導電性支持体を１２０秒以上回転させることを特徴とする電子写真感光体の製造方である。
【００５２】
この構成によって、塗布時とレベリング時の少なくとも一方の回転時に、導電性支持体表面に塗布された塗料が回転するため、塗料中のフィラーは遠心力により、内層より表面層の側に偏って分布する。これにより感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができ、耐久性の改善と画質の劣化を防止することが同時に実現できる電子写真感光体を製造することができる。さらに、吹き付け終了後の導電性支持体の周速度を２００ｍｍ／ｓ以上で３５０ｍｍ／ｓ以下とし、また、フィラーの重量割合を不揮発成分に対して５％以上で２０％以下とし、フィラーの比重がバインダー樹脂に対して２倍以上で４倍以下としたことにより、塗料中のフィラーにこれを円滑かつ安定した品質で移動させる遠心力が作用し、印字品質に優れた電子写真特性を有し、かつ摩耗の少ない長寿命の電子写真感光体を製造することができる。また、吹き付けを終了した後に導電性支持体をさらに１２０秒以上回転させたため、感光層の表面近くに耐摩耗性に効果のあるフィラーが多く存在することになり、内層側はフィラーの量が少なくなって残留電位の増加を僅かな量に抑えることができる。そして、フィラーの分布を電荷輸送層の表面より１／３の深さの範囲において５０％以上としたことにより、感光層の表面層に耐摩耗性の性質を付与すると共に、内層側ではフィラーの量を減らして残留電位の増加を僅かな量に抑えることができる。
【００５３】
本発明の請求項１８の発明は、請求項１７の発明に従属する形態であって、不揮発成分の有機系溶媒に対する重量濃度が９％〜１２％であることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【００５４】
この構成によって、この構成によって、適度な乾燥が起こり、フィラーの粒子を表面層側に偏って分布させることができ、塗工後のレベリング時間も短く、塗工後の表面が凸凹状態にならず、感光体特性が向上する。
【００５５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における電子写真感光体とその製造方法について説明する。図１は本発明の実施の形態１における電子写真感光体の構成を模式的に示す断面図、図２は本発明の実施の形態１における電子写真感光体の製造方法で用いられるスプレー塗工装置の構成を示す概略図、図３は本発明の実施の形態１における電子写真感光体の製造方法で用いられる電荷発生層形成用浸漬塗工装置の構成を示す概略図、図４は本発明の実施の形態１における電子写真感光体の製造方法で用いられる電荷輸送層形成用のノズルコート塗工装置の構成を示す概略図、図５は本発明の実施の形態１における電子写真感光体の断層写真を示す図である。
【００５６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５７】
図１において、電子写真感光体１０は、導電性支持体１１上に、アンダーコート層１２、電荷発生層１３、及び電荷輸送層１４がこの順で積層されて形成されている。電荷輸送層１４には、バインダー樹脂１４ｂの中のフィラー１４ａが表面層側に多く偏って分布している。
【００５８】
なお、電子写真感光体１０として、導電性支持体１１上に、アンダーコート層１２、電荷発生層１３、電荷輸送層１４を順に形成するのではなく、有機光導電体物質の感光層を単層構造で導電性支持体１１上に形成する場合も、以下の説明は基本的に同様になる。すなわち、アンダーコート層１２、電荷発生層１３、電荷輸送層１４を形成するのに代えて、導電性支持体１１上に感光層を１層だけ形成する。単層ではあるが、後述する電荷輸送層１４で説明することと同様になるため、この単層構造の場合を特に別の形態としてあらためて説明することはしない。
【００５９】
まず、導電性支持体１１について説明する。導電性支持体１１は、従来から知られている導電性を有するものであればどのような材料でもよい。例えば、導電性支持体１１として、アルミニウムなどの金属材料や、プラスティックや紙などに金属材料を蒸着することにより、また導電性塗料により導電性を付与したもの、導電性プラスティックを成型したものなどが用いられる。
【００６０】
中でも、アルミニウム合金に切削などの加工を施した管や、ポリエチレンテレフタレートフィルム上にアルミニウムを蒸着したシートが、導電性支持体１１としてよく用いられる。また、導電性支持体１１としてアルミニウム管を用いる場合には、アンダーコート層１２を形成する前に、界面活性剤または有機系溶剤を用いた洗浄が必要である。アルミニウム管の洗浄の不備は、付着している金属切削分による電気的障害から起こる画像欠陥や接着性の低下を引き起こすおそれがあるからである。
【００６１】
次に、導電性支持体１１上に形成されるアンダーコート層１２について説明する。アンダーコート層１２は、スプレー塗工法によってスプレーガンから数ｃｍ離れた位置から導電性支持体１１に対して塗布液が噴霧され、塗布形成される。スプレー塗工法によってアンダーコート層１２を形成する際に用いられる塗布液は、フィラー、バインダー樹脂、及び有機系溶媒からなる。フィラーとしては、例えば、酸化チタンや酸化亜鉛、酸化アルミニウム（アルミナ）などが用いられる。好ましくは、特に酸化チタンが用いられる。バインダー樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂やブチラール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などが用いられる。好ましくは、特にポリアミド樹脂が用いられる。また、フィラー（Ａ）とバインダー樹脂（Ｂ）とは、重量比（Ａ／Ｂ）が０．７５＜Ａ／Ｂ＜２．５の範囲にある。また、フィラーは、一次粒子径（Ｘ）が４０ｎｍ＜Ｘ＜２５０ｎｍの範囲にあり、例えば、一次粒子径が７０ｎｍや１２０ｎｍ、２１０ｎｍなどのものが用いられる。
【００６２】
有機系溶媒としては、例えば、（１）比較的高蒸気圧であるメタノールやエタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数が３以下のアルコール類、（２）比較的低蒸気圧であるｎ−ブタノールやｎ−ペンタノール、ｎ−ヘキサノールなどの炭素数が４以上のアルコール類、（３）ベンジルアルコールやイソホロン、シクロヘキサノンの沸点が１５０℃以上のアルコール類、（４）アセトンやシクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、（５）テトラヒドロフランや、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサンなどのエーテル類、（６）酢酸メチルや酢酸エチルなどのエステル類、（７）ベンゼンやトルエン、キシレンなどの芳香族類などを挙げることができる。
【００６３】
有機系溶媒は、１種類または２種類以上を混合して用いることができる。また、有機系溶媒は、アンダーコート層１２を所望の膜厚にするため、例えば、アンダーコート層用塗料中の不揮発成分（フィラー及びバインダー樹脂）の濃度を３〜３０重量％の範囲で調整して用いる。好ましくは、有機系溶媒として、特にメタノール、ブタノール、ベンジルアルコールの３元系が用いられる。
【００６４】
アンダーコート層１２を形成するスプレー塗工装置は、上記構成を有する塗布液を導電性支持体１１の全体に均一に成膜できるものであればどのような装置でもよい。導電性支持体１１がアルミニウム管の場合は、例えば、図２に示すようなスプレー塗工装置が用いられる。
【００６５】
図２は、実施の形態１の電子写真感光体の製造方法で用いられるアンダーコート層１２を形成するためのスプレー塗工装置の構成を示している。このとき使用されるスプレーガンは、例えば、エアスプレーガン、エアレススプレーガン、及び静電スプレーガンのいずれのスプレーガンであってもよい。
【００６６】
図２に示すスプレー塗工装置２０においては、導電性支持体１１を一方の支持体固定冶具２１に垂直に保持させて、９０度倒した後に、もう一方の支持体固定冶具２２によって導電性支持体１１を固定する。そして、この状態で導電性支持体１１の回転を開始し、スプレーガン２３から塗布液２４を噴霧し、スプレーガン２３を導電性支持体１１の軸方向に走査させる、または、スプレーガン２３を固定して導電性支持体１１を軸方向に移動させることにより、アンダーコート層１２を形成する。
【００６７】
このとき、塗工終了後も継続して導電性支持体１１を、例えば、５秒間以上回転させることにより、溶媒の揮発促進とレベリング効果を同時に発揮することができる。スプレーガンにより霧状に噴出した塗布液が導電性支持体１１上に到達した後、レベリング作用と揮発作用で平滑な状態の表面の塗膜が形成される。この工程を経た後、再度導電性支持体１１を垂直に戻せば、膜欠陥のないアンダーコート層１２の塗膜を形成することができる。
【００６８】
次いで、電荷発生層１３について説明する。導電性支持体１１上にアンダーコート層１２を形成した後、電荷発生物質、バインダー樹脂、及び有機系溶剤からなる電荷発生層用塗料を用いて、電荷発生物質とバインダー樹脂からなる電荷発生層１３を浸漬塗工法などでアンダーコート層１２上に積層する。
【００６９】
ここで、電荷発生物質としては、例えば、フタロシアニン系顔料やペリレン系顔料、アントラキノン系顔料、スクアリリウム系顔料などを用いることができる。その中でも、フタロシアニン系顔料が好適であり、好ましくは、特にオキソチタニウムフタロシアニンが用いられる。
【００７０】
また、電荷発生層１３のバインダー樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラールやポリビニルアセタール、ポリエステルなどの樹脂を用いることができるが、塗工成膜性、塗料化溶剤への溶解性、及び塗料としての安定性から、特にポリビニルブチラールが好ましい。
【００７１】
電荷発生物質とバインダー樹脂の構成比は、例えば、重量比で、バインダー樹脂が１に対して、電荷発生物質が０．５〜５の範囲で用いられる。
【００７２】
さらに、バインダー樹脂を溶解して電荷発生物質を分散させ、電荷発生層用塗料とするための有機系溶媒としては、下層を溶解しないものの中から選択することが望ましい。具体的な有機系溶媒としては、例えば、メタノールやブタノール、ベンジルアルコールなどのアルコール類、アセトンやシクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフランや１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサンなどのエーテル類、酢酸メチルや酢酸エチルなどのエステル類、ベンゼンやトルエン、キシレンなどの芳香族類などを挙げることができる。この有機系溶媒は、１種類または２種類以上を混合して用いることができる。また、この有機系溶媒は、電荷発生層１３を所望の膜厚にするため、例えば、電荷発生層用塗料中の不揮発成分（電荷発生物質及びバインダー樹脂）の濃度を１重量％〜１５重量％の範囲で調整して用いる。
【００７３】
このようにして調整された電荷発生層用塗料を用いて、例えば、図３に示す浸漬塗工装置３０により電荷発生層１３を形成する。具体的には、導電性支持体１１にアンダーコート層１２を形成した状態のアルミニウム管３１を、固定冶具を備えた可動部３２に装着し、電荷発生層用塗料３３が入ったポット３４に浸漬した後、所定の速度で引き上げることにより、電荷発生層１３が形成される。
【００７４】
ポット３４には、循環用ポンプ３５及びフィルタユニット３６が配管されている。浸漬塗工後、自然乾燥または加熱乾燥によって溶媒を揮発させることにより、乾燥後膜厚として０．０５μｍ〜１μｍ程度の範囲の電荷発生層１３が形成される。なお、図３中、符号「３７」は、可動部３２を上下に移動させるためのボールねじであり、符号「３８」は、ボールねじ３７を回転させるモータである。
【００７５】
続いて、電荷輸送層１４について説明する。導電性支持体１１上にアンダーコート層１２及び電荷発生層１３を形成した後、電荷輸送物質、フィラー１４ａ、バインダー樹脂１４ｂ及び有機系溶媒からなる電荷輸送層用塗料を用いて、電荷輸送物質、フィラー１４ａ及びバインダー樹脂１４ｂからなる電荷輸送層１４をノズルコート塗工法などの塗工方法と塗工装置により電荷発生層１３上に積層する。
【００７６】
ここで、電荷輸送物質としては、例えば、電子供与性のオキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、テトラフェニルブタジエン化合物、及びビフェニル化合物、ならびにこれらの化合物の誘導体を用いることができる。
【００７７】
フィラー１４ａとしては酸化アルミニウム（アルミナ）の他に、酸化ベリリウム、高温型石英、酸化亜鉛、ｗ−窒化ホウ素等の結晶構造としてアルミナと同じ結晶構造を持つ六方稠密構造の物質、シリカ等が用いられる。
【００７８】
また、バインダー樹脂１４ｂとしては、例えば、ポリカーボネートやポリエステル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリメチルメタクリレートなどの樹脂を用いることができるが、電荷輸送物質との相溶性、膜強度、塗料化溶剤への溶解性、及び塗料としての安定性から、特にポリカーボネートが好ましい。
【００７９】
電荷輸送物質、フィラー１４ａ及びバインダー樹脂１４ｂの構成比は、例えば、重量比で、バインダー樹脂が１に対して、フィラー１４ａが０．１〜２、電荷輸送物質が０．２５〜３の範囲で用いられる。また、電荷輸送層用塗料中の不揮発成分（電荷輸送物質及びバインダー樹脂１４ｂ）に対するフィラー１４ａの重量割合を５％以上で２０％以下にして用いる。
【００８０】
なお、電荷輸送物質、フィラー１４ａ及びバインダー樹脂１４ｂの他に、これらの物質の劣化を防止する目的で、例えば、酸化防止剤や紫外線吸収剤などを添加することもできる。さらには、電荷輸送層表面の潤滑性を上げる目的で、例えば、シリコーンオイルやフッ素樹脂などを添加することもできる。
【００８１】
さらに、電荷輸送物質及びバインダー樹脂１４ｂを溶解して電荷輸送層用塗料とするための有機系溶媒としては、例えば、ジクロロメタンやクロロホルムなどの塩素系炭化水素類、テトラヒドロフランや１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサンなどのエーテル類、ベンゼンやトルエン、キシレンなどの芳香族類などを用いることができる。この有機系溶媒は、１種類または２種類以上を混合して用いることができる。また、この有機系溶媒は、電荷輸送層１４を所望の膜厚にするため、例えば、電荷輸送層用塗料中の不揮発成分の濃度を９重量％〜１２重量％の範囲で調整して用いる。
【００８２】
このようにして調整された電荷輸送層用塗料を用いて、図４に示すノズルコート塗工装置４０により電荷輸送層１４を形成する。具体的には、アルミニウム管３１に電荷発生層１３を形成した状態のアルミニウム管４１を、回転フリーの保持工具４２で支持する形態で回転部４３に装着し、モータ４４で駆動して一定の回転数、周速度で回転させる。この場合の回転数は塗工回転数である。塗料の吐出ノズル４５はアルミニウム管４１の表面と等距離（１ｍｍ以下）を保って、モータ４６で駆動されるボールネジ４７でアルミニウム管４１の長手方向に移動する。塗料はポンプ４８から定量吐出されチューブ４９を経由して吐出ノズル４５より吐出される。塗料は液状を保って飛翔してアルミニウム管４１の表面に到達し、回転しているアルミニウム管４１の表面に一定の膜厚の塗料が塗布される。その後所定のレベリング回転数でレベリングして終了する。なお、ボールネジ５０はモータ５１により駆動されポンプ４８の駆動源となる。塗工終了後にはバルブ５２の切り換えとモータ５１の逆回転により、塗料がポンプ４８に補充される。
【００８３】
ここで、電子写真感光体を製造するときに、フィラー１４ａ、バインダー樹脂１４ｂに要求される条件について説明する。本発明では遠心力を利用するため、フィラー１４ａは塗料中の電荷輸送物質とバインダー樹脂１４ｂより重い比重を有するものでなくてはならない。導電性支持体１１を所定の周速度以上で回転すると、各フィラー１４ａの粒子に遠心力が作用し、電荷輸送物質とバインダー樹脂１４ｂの中で外向きに所定以上の力が作用することになり、各粒子がそれぞれ半径方向に移動しようとする。
【００８４】
しかし、電荷輸送物質を含むバインダー樹脂１４ｂは粘度を有するため、フィラー１４ａは運動に対して抵抗として作用する。このためフィラー１４ａの移動は円滑には進まず、抵抗を受けながら移動し、塗工時間、レベリング時間の経過に伴って徐々に、塗膜内部でのフィラー１４ａの密度は表面層側（外周）で高まり、内層側（導電性支持体１１側）で低下して、塗膜の厚さ方向において分布量に偏りが発生する。
【００８５】
これにより、全体のフィラー１４ａの総量が少なくても表面層はフィラー１４ａの密度が高密度となるため、この高密度になった部分が、全体の総量が多く遠心力の作用がない状態で均等に分布した場合のフィラー１４ａの密度と同レベルであれば、この部分のフィラー１４ａは十分に耐摩耗性の作用を奏する。すなわち、総量的にみると、フィラー１４ａが従来のフィラー１４ａの量より少量しか含有されていなくても、表面層だけは耐摩耗性に効果があるフィラー１４ａが従来レベル若しくはそれ以上に高密度に存在し、しかも、これによって偏在が生じた分だけ内層側（導電性支持体１１側）はフィラー１４ａの量が低減する。これにより残留電位の増加を抑えることができる。このように導電性支持体１１に遠心力を作用させることで耐久性の改善と画質の劣化を防止することができる。
【００８６】
表面層に存在するフィラー１４ａの材料、分布をどのようなものにするかは、膜欠陥がなく表面を平滑化できる時間、乾燥速度、塗膜が乾燥するまでの時間（揮発が終了するまでの時間）が関係する。そこでレベリング時間が重要である。これと併せて、遠心力の大きさを決定付ける周速度、分布の初期値としてのフィラー１４ａの添加量とその比重（言い換えれば物質の種類）、バインダー樹脂１４ｂと有機系溶媒、電荷輸送物質による移動への抵抗力（すなわち物質の種類、粘度など）を考慮する必要がある。
【００８７】
レベリング時間が短いと塗膜に凸凹が残り、長すぎするとコスト高になるしレベリング中に乾燥を終えてしまう。乾燥速度が大きすぎても短時間で乾燥が終了してしまうし、小さすぎると塗膜形成が難しくなる上に塗膜の形成に時間がかかる。また、回転数（ｒｐｍ）が所定の値より低ければフィラー１４ａの追従性が悪く、表面方向への移動が起こらないか、起こっても乾燥するまでの間に分布を形成するに至らない。回転数が別の所定の値より高すぎると、レベリング時と塗布時の少なくとも一方の回転時に遠心力で塗料が飛散して、塗膜の形成、レベリングができなくなる。さらにフィラー１４ａの比重がバインダー樹脂１４ｂと電荷輸送物質より小さいと遠心力の利用で分布を形成させることはできないし、添加量が所定の範囲より少なければ、塗膜に必要なフィラー１４ａの量が本体的に足らなくなる。
【００８８】
さらに、フィラー１４ａの材料、比重、添加量は残留電位に影響を与えないものでなければならない。添加量が所定の範囲より多すぎれば残留電位の増加を抑えることができなくなるし、分布がない従来のフィラー１４ａの効果とあまり変わらなくなる。また、バインダー樹脂１４ｂと有機溶媒、電荷輸送物質についても、その種類がフィラー１４ａの移動に対して高抵抗の粘度の高い材料の場合は、フィラー１４ａが遠心力で分布を形成する前に乾燥してしまう。
【００８９】
従って、フィラー１４ａの材料、レベリング時間、乾燥速度、周速度、フィラー１４ａとバインダー樹脂１４ｂの比重比率、添加量、バインダー樹脂１４ｂと有機系溶媒、電荷輸送物質の種類などが影響しあって微妙なバランスの上で塗工の可否、フィラー１４ａの分布が定まる。それゆえ、塗膜内部でのフィラー１４ａの分布をどの程度にするかを決めれば、これに対応してフィラー１４ａの材料、バインダー樹脂１４ｂの材料の候補が定まり、レベリング時間、周速度、比重比率、フィラー添加量の好適な範囲が定まる。図５は実際に遠心力を加えて形成した電子写真感光体の電荷発生層、電荷輸送層の断層写真であり、フィラーが表面層側に高密度に存在し、内側では低密度になっており、遠心力によって明瞭に偏った分布が形成されていることが分かる。
【００９０】
上述したように、フィラー１４ａとしては、アルミナ、酸化ベリリウム、酸化亜鉛、シリカ、その他があり、バインダー樹脂１４ｂとしては、ポリカーボネートやポリエステル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリメチルメタクリレート等の樹脂があり、電荷輸送物質としては、電子供与性のオキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、テトラフェニルブタジエン化合物、及びビフェニル化合物、並びにこれらの化合物の誘導体等が好適であるから、これらの候補の中から電荷輸送物質、フィラー１４ａ及びバインダー樹脂１４ｂをそれぞれ選び、その構成比が、重量比で、バインダー樹脂１４ｂが１に対して、フィラー１４ａが０．１〜２、電荷輸送物質が０．２５〜３の範囲となるように選択すればよい。そして、フィラー１４ａとバインダー樹脂１４ｂは、バインダー樹脂１４ｂに対するフィラー１４ａの比重比率が２〜４となるような組み合わせが適度の遠心力となり、それゆえフィラー１４ａの追従性を実現し、結果として耐摩耗性、残留電位に関して優れた塗膜を形成できる。
【００９１】
そしてさらに、ジクロロメタンやクロロホルムなどの塩素系炭化水素類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ベンゼンやトルエン、キシレンなどの芳香族類等から１種または２種類以上を混合して有機系溶媒とし、不揮発成分（電荷輸送物質及びバインダー樹脂１４ｂ）の有機系溶媒に対する重量濃度を１２％以下にする。これを１２％より高くすると、乾燥が急速でフィラー１４ａの粒子が表面層側に偏らず、分布が形成されない。また、塗工後の表面が凸凹状態になって感光体特性が低下する。しかし、９％より低い濃度だと、有機系溶媒の比率が高すぎ、乾燥し難くなり、塗工後のレベリング時間が必要以上にかかる。従って、不揮発成分の有機系溶媒に対する重量濃度は１２％以下がよく、できれば９％〜１２％であるのが好ましい。このときフィラー１４ａの追従性は優れたものとなり、平滑な塗膜を形成するのに必要な１２０秒以上のレベリング時間を確保することができ、適度の乾燥速度が得られる。
【００９２】
そして、このような荷輸送物質、フィラー１４ａ及びバインダー樹脂１４ｂ、有機系溶媒の組み合わせとし、レベリング時の周速度（本発明の吹き付け終了後の導電性支持体の周速度）を２００ｍｍ／ｓ〜３５０ｍｍ／ｓにすれば、フィラー１４ａの表面層側への移動が好適な遠心力で追従性よく実現でき、表面層でのフィラー１４ａの分布を膜厚の１／３の領域で５０％以上にすることができる。なお、周速度が２００ｍｍ／ｓより低ければフィラー１４ａの分布が形成されないし、周速度が３５０ｍｍ／ｓより高いと、レベリング時と塗布時の少なくとも一方の回転時に遠心力で塗料が飛散して、塗膜ができなくなる。また、塗工回転数、塗工時の周速度はレベリング時のレベリング回転数、レベリング周速度に準じ、１５０ｍｍ／ｓ〜２２５ｍｍ／ｓ（１２０ｒｐｍ〜１８０ｒｐｍ）程度が最も好適である。
【００９３】
このように本発明の実施の形態１の電子写真感光体は、適度の遠心力と良質の塗膜の形成ができるフィラー１４ａ、バインダー樹脂１４ｂ、電荷輸送物質、有機系溶媒の組み合わせを選び、濃度調整をして、レベリング時間と周速度を適度に選択して適度の遠心力と抵抗力でフィラー１４ａの分布を形成し、耐摩耗性の向上と残留電位の増加の抑制を同時に実現できるものである。
【実施例】
【００９４】
以下、本発明を実施例１及び比較例１〜８によりさらに説明する。
【００９５】
（実施例１）
＜導電性支持体＞
導電性支持体として、外径２４ｍｍ、内径２２．５ｍｍ、長さ２４６ｍｍのアルミニウム（アルミニウム−マグネシウム−シリコン系合金）切削管を、脱脂用洗剤（花王株式会社製クリンスルーＬＣ８７０）及びイオン交換水により洗浄したものを用意した。
【００９６】
＜アンダーコート層＞
まず、メタノール（和光純薬株式会社製）５０重量部、ブタノール（和光純薬株式会社製）３５重量部、及びベンジルアルコール（和光純薬株式会社製）１５重量部の混合溶媒に対してポリアミド樹脂（東レ株式会社製ＣＭ−８０００）５重量部を含有する溶液に、酸化チタン（石原産業株式会社製ＰＴ−４０１Ｍ、７０ｎｍ）５重量部を含有させた後、ペイントシェーカーを用いて分散液を調整した。この分散液を、図２のスプレー塗布装置に装着した導電性支持体上に下記条件でスプレー塗布し、乾燥温度１５０℃、乾燥時間３０分にて厚さ１．０μｍのアンダーコート層１２を形成した。
【００９７】
条件：
・ファインスプレーガン（ノードソン株式会社製）
・塗布終了後回転時間  １０秒
・ワーク回転数  ２００Ｈｚ
・ガン移動速度  １２ｍｍ／秒
・ガン−ワーク距離  ５０ｍｍ
・霧化エアー圧  ０．１５ＭＰａ／ｃｍ2
＜電荷発生層＞
次に、１，３−ジオキソラン９８重量部に対してブチラール樹脂（積水化学工業株式会社製エスレックＢＭ−１）０．８重量部を添加した溶液に、チタニルフタロシアニン１．２重量部を添加した後、ペイントシェーカーを用いて分散液を調整した。この分散液を、図３の浸漬塗工装置により、アンダーコート層を形成した導電性支持体上に浸漬塗工し、乾燥温度１００℃、乾燥時間２０分にて厚さ０．２μｍの電荷発生層１３を形成した。
【００９８】
＜電荷輸送層＞
引き続き、テトラヒドロフラン（和光純薬株式会社製）３８０重量部及びアニソール（和光純薬株式会社製）４０重量部の混合溶媒に対して電荷輸送物質４０重量部及びＺ型ポリカーボネート樹脂６０重量部を溶解させた塗料にアルミナ１１重量部を分散させて、図４のノズルコート塗工装置により塗工回転数１２０ｒｐｍ、レベリング回転数１８０ｒｐｍ（周速度２２５ｍｍ／ｓ）、レベリング時間１２０ｓの条件にて塗工し、乾燥温度１５０℃、乾燥時間４０分にて厚さ２５μｍの電荷輸送層１４を形成して感光体１０を完成させた。このときの、フィラー１４ａの比重はバインダー樹脂１４ｂに対して３．２５である。
【００９９】
条件：
・吐出ノズル径  ２．２７ｍｍ
・ノズル対アルミニウム距離  ０．２４ｍｍ
・ノズル移動速度  ２７２ｍｍ／分
・塗料吐出量  ４．３４ＣＣ／分
＜評価＞
そして、得られた感光体を、パナソニックコミュニケーションズ株式会社製プリンタＤＰ−ＣＬ２２のプロセスカートリッジに装着し、膜厚の表面から１／３領域のフィラー分布比、露光後表面電位、ハーフトーン濃度評価及び膜厚減少量の評価を行った。この結果を（表１）に示す。膜厚の表面から１／３領域のフィラー分布比は５５％、露光後表面電位は１４９Ｖ、ハーフトーン濃度評価は正常、膜削れ量は０．８μｍ／１０ｋ枚数（目標１μｍ／１０ｋ枚数以下）であり、耐刷性は良好であった。
【０１００】
【表１】
2009282186.tif 000003
【０１０１】
（比較例１）
比較例１では、実施例１におけるアルミナ添加量を０重量部とした以外は実施例１と同様にして感光体を作成し評価した。その結果を（表１）に示す。この場合膜削れ量が大きな値を示し、電荷輸送層表面付近のアルミナの分布がなくなったため耐刷性が低下した。
【０１０２】
（比較例２）
比較例２では、実施例１におけるレベリング回転数を１２０ｒｐｍ（周速度１５０ｍｍ／ｓ）とした以外は実施例１と同様にして感光体を作成し評価した。その結果を（表１）に示す。ここでは膜厚の表面から１／３領域のフィラー分布比が３３％にすぎず、アルミナの分布の偏りが減っており、膜削れ量が大きな値を示した。レベリング回転数が少なくなったため、遠心力効果が不足して、電荷輸送層表面付近のアルミナの分布が少なくなり、膜削れ量が増したと考えられる。
【０１０３】
（比較例３）
比較例３では、実施例１におけるレベリング回転数を３００ｒｐｍ（周速度３７５ｍｍ／ｓ）とした以外は実施例１と同様にして感光体を作成し評価した。その結果を（表１）に示す。この場合は、塗料が飛散し、塗工することができなかった。
【０１０４】
（比較例４）
比較例４では、実施例１におけるレベリング時間を６０秒とした以外は実施例１と同様にして感光体を作成し評価した。（表１）に示すように、膜厚の表面から１／３領域のフィラー分布比が４０％であって、アルミナの分布量が減っており、膜削れ量が大きな値を示した。レベリング時間が減少したため、遠心力が作用する時間が減り、電荷輸送層表面付近のアルミナの分布が少なくなり、膜削れ量が増したと考えられる。
【０１０５】
（比較例５）
比較例５では、アルミナ添加量を３重量部とした以外は実施例１と同様にして感光体を作成し評価した。（表１）に示すように、膜厚の表面から１／３領域のフィラー分布比が３３％にすぎず、アルミナの分布量が減少し、膜削れ量が大きな値を示した。総量としてのアルミナ添加量が減少したため、電荷輸送層表面付近のアルミナが少なくなり、膜削れ量が増したと考えられる。
【０１０６】
（比較例６）
比較例６では、アルミナ添加量を２２重量部とした以外は実施例１と同様にして感光体を作成した。（表１）に示すように、膜厚の表面から１／３領域のフィラー分布比は５０％でアルミナの分布量は好適になるが、露光後表面電位がかなり増加し、ハーフトーン濃度が低下した。アルミナ添加量が多すぎるため、露光後表面電位が悪化し、ハーフトーン濃度が低下したと考えられる。
【０１０７】
続いて、実施例１におけるフィラーの種類、従って比重比率を変えた以外は実施例１と同様にして感光体を作成し評価した。その結果を（表２）に示す。
【０１０８】
（比較例７）
比較例７では、実施例１におけるフィラーのアルミナをシリカにした以外は実施例１と同様にして感光体を作成した。この場合比重比率は２であり、遠心力は実施例１と比較して少し小さいが、膜厚の表面から１／３領域のフィラー分布比を５０％にすることができた。
【０１０９】
（比較例８）
比較例７では、実施例１におけるフィラーのアルミナを酸化亜鉛にした以外は実施例１と同様にして感光体を作成した。この場合比重比率は４であり、遠心力は実施例１や比較例７と比較して大きく、膜厚の表面から１／３領域のフィラー分布比を６０％にすることができた。
【０１１０】
【表２】
2009282186.tif 000004
【０１１１】
このように実施の形態１の電子写真感光体は、フィラー、バインダー樹脂、電荷輸送物質、有機系溶媒の組み合わせと濃度調整、回転数の調整により、レベリング時間と周速度を調整して適度の遠心力と抵抗で塗膜中のフィラーに分布を形成し、耐摩耗性の向上と残留電位の抑制を同時に実現できるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、画質を劣化させることなく電子写真装置の感光体の耐摩耗性を向上させて長寿命化を達成し、それにより消耗品としての感光体またはプロセスカートリッジの交換間隔を伸ばすことにより、ランニングコスト削減の効果を得ることができる電子写真感光体とその製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態１における電子写真感光体の構成を模式的に示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１における電子写真感光体の製造方法で用いられるスプレー塗工装置の構成を示す概略図
【図３】本発明の実施の形態１における電子写真感光体の製造方法で用いられる電荷発生層形成用浸漬塗工装置の構成を示す概略図
【図４】本発明の実施の形態１における電子写真感光体の製造方法で用いられる電荷輸送層形成用のノズルコート塗工装置の構成を示す概略図
【図５】本発明の実施の形態１における電子写真感光体の断層写真を示す図
【符号の説明】
【０１１４】
１０    電子写真感光体
１１    導電性支持体
１２    アンダーコート層
１３    電荷発生層
１４    電荷輸送層
１４ａ    フィラー
１４ｂ    バインダー樹脂
２０    スプレー塗工装置
２１、２２    支持体固定冶具
２３    スプレーガン
２４    塗布液
３０    電荷発生層形成用浸漬塗工装置
３１    アルミニウム管
３２    固定冶具を備えた可動部
３３    電荷発生層用塗料
３４    ポット
３５    循環用ポンプ
３６    フィルタユニット
３７    ボールねじ
３８    モータ
４０    電荷輸送層形成用ノズルコート塗工装置
４１    アルミニウム管
４２    保持工具
４３    回転部
４４    モータ
４５    吐出ノズル
４６    モータ
４７    モールネジ
４８    ポンプ
４９    チューブ
５０    ボールネジ
５１    モータ
５２    バルブ
５３    ポット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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