JP3039701B2 - 電子写真感光体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフタロシアニン顔料の分
散方法および該分散方法により分散した分散液を用いる
電子写真感光体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、顔料等の固体を分散する分散装置
はロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライ
ターまたはコロイドミルなど各種いろいろな形態のもの
が考えられている。

【０００３】これらの中で有効であり、かつ代表的な手
段としてはベツセル内部にガラスビーズ等のメジウムを
入れ回転分散手段であるディスクまたはドラムを回転さ
せて微分散するいわゆるサンドミル分散装置を用いる方
法がある。

【０００４】サンドミル分散装置を用いて顔料等を分散
する場合、被分散液を循環する機構を有する連続式分散
方法と、この機構をもたないバッチ式の分散方法とがあ
る。連続式分散方法の場合、ベツセル内総てに分散液が
充填されるため、分散効率が良くなるという長所をもつ
が、循環を行うため、ポンプ部、配管部および装置によ
っては液だめ部などが必要となり、被分散液が多量に必
要な上、実際に分散される時間、すなわちベツセル内に
滞留する時間が短いという欠点がある。また粘性が高く
なるような被分散液の場合、ベツセル内でバイパス現象
（被分散液をベツセル内の下から上へ循環している際
に、被分散液の粘度の低い部分に圧力が集中して、不十
分な分散のままで被分散液が上へ抜ける現象）が生じ、
十分に分散する所と分散しにくい所ができる可能性があ
り、均一な分散ができないことがあった。

【０００５】これに対し、バッチ式の分散方法では、バ
イパス現象が起きるようなことはなく、またベツセル内
の滞留時間が短くなるということもない。

【０００６】しかしながら、バッチ式の場合、上ブタと
分散液の間にデッドスペースがあり、最上部のディスク
またはドラムにより被分散液とメジウムがはねとばされ
ることが多く、連続式に比べ著しく分散効率が悪くなる
という欠点があった。

【０００７】また、サンドミル分散装置はメジウムを用
いるため、メジウム等の灰分が分散液に混入することに
より、塗膜の欠陥や、その分散液を電子写真感光体に用
いた場合には画像欠陥が生じてしまうこともあった。

【０００８】また、顔料の中でもフタロシアニン顔料、
特にオキシチタニウムフタロシアニン顔料の結晶形は多
種に渡っており、分散方法によっては分散前後で結晶形
が変化してしまうこともあった。

【０００９】近年の電子写真分野における高画質化に伴
い、より短時間で分散効率良く結晶形を変換することも
なく安定して微細粒子に均一に分散できるような分散方
法が検討されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のような欠点のない短時間で均一で安定した微細粒子に
まで分散をすることができる分散効率の良い分散方法を
提供することにある。

【００１１】また、本発明の目的は、フタロシアニン顔
料の結晶形を変化させることなく分散することができる
分散方法を提供することにある。

【００１２】また、本発明の目的は成膜したときに塗膜
欠陥が生じることのない分散液を得ることができる分散
方法を提供することにある。

【００１３】また、本発明の目的は、上記のような分散
方法により分散した分散液を用いる電子写真感光体の製
造方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、フタロ
シアニン顔料および分散媒を含有する混合物同士を衝突
させることによってフタロシアニン顔料を微粒子化する
工程を有する分散方法により分散した感光層用分散液を
用い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】

【００１６】本発明においては、混合物をエアーポンプ
やメカニカルポンプによる圧力でインタラクションチャ
ンバーへ導き、導入された混合物はチャンバー内部でふ
たつの流路に分岐された後、衝突区域においてこれら分
岐された混合物が衝突させられる。その際の衝撃力と、
混合物の流体が高速で通過する際に生ずる真空作用によ
るキャビテーションとの相互作用により、微粒子化作用
および均一分散化作用が引き起こさせるものと考える。

【００１７】本発明に用いられる分散装置を部材ごとに
分解した例を図１に示す。

【００１８】図１において、フタロシアニン顔料と分散
媒を含有した混合物をポンプ（不図示）により部材１に
矢印方向に導入する。尚、矢印は混合物の流れを示して
いる。導入された混合物は部材２に設けられたふたつの
穴によりふたつの流れに分岐され、部材２の下流側でこ
れら分岐された混合物が衝突する。この際部材２に設け
られた穴により流路が細くなるために、混合物の流速は
非常に加速されている。衝突した混合物は、部材３によ
り再びふたつの流れに分岐された後、部材４を通って排
出される。

【００１９】この様な分散装置を用いてフタロシアニン
顔料を分散することによって顔料を短時間で均一な分散
液とすることが可能である。特に微細な分散粒径と分散
の均一性が要求される電子写真感光体塗工液に含有され
る電荷発生物質としてのフタロシアニン顔料の分散に対
して極めて有効な手段となる。

【００２０】本発明によれば、フタロシアニン顔料の中
でも特に多くの種類の結晶形が確認されているオキシチ
タニウムフタロシアニン結晶を分散しても分散の前後で
結晶形の変換は生じない。特に、ＣｕＫαのＸ線回折に
おけるブラッグ角２θ±０．２°が９．０°、１４．２
°、２３．９°および２７．１°に強いピークを有す
る、所謂Ｉ型オキシチタニウムフタロシアニンなどの比
較的不安定な結晶形を有するフタロシアニン結晶の分散
に対し、本発明は有効である。

【００２１】以下、本発明の分散方法を用いて、Ｉ型オ
キシチタニウムフタロシアニン結晶を含有する感光層を
有する電子写真感光体を例にして詳しく説明する。

【００２２】電子写真感光体が有する感光層の構成の代
表的な例として電荷発生物質であるＩ型オキシチタニウ
ムフタロシアニンと電荷輸送物質を同一の層に含有す
る、所謂単一層型と、Ｉ型オキシチタニウムフタロシア
ニンを含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電
荷輸送層に機能分離された、所謂積層型が挙げられる。

【００２３】単一層型、積層型にかかわらずフタロシア
ニン顔料を含有する層を形成するための塗工液について
は本発明の分散方法が用いられる。

【００２４】電荷発生層用の塗工液は、例えばＩ型オキ
シチタニウムフタロシアニンを適当な有機溶剤、例えば
テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチル
ケト、酢酸エチル、メタノール、メチルセルソルブ、ア
セトン、ジオキサンおよびＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ドなどを分散媒として本発明の分散方法により分散液と
して調製される。この時に結着剤として高分子物質を一
緒に加えても良いし、顔料と分散媒だけであらかじめ分
散した後、結着剤を加えても良い。

【００２５】結着剤としては広範な絶縁性樹脂から選択
でき、またポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニル
アントラセンやポリビニルポレンなどの有機光導電性ポ
リマーからも選択できる。好ましくは、ポリビニルブチ
ラール、ポリアリレート（ビスフェノールＡとフタル酸
の縮重合体など）、ポリカーボネート、ポリエステル、
フエノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、アクリク樹脂、ポリ
アクリルアミド樹脂、ポリアミド、ポリビニルピリジ
ン、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、
カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド
ンなどの絶縁性樹脂を挙げることができる。

【００２６】電荷発生層中の結着剤の割合は８０重量％
以下が好ましく、特には４０重量％以下が好ましい。

【００２７】分散媒体に対する顔料および結着剤を含め
た固型分の割合は重量％で０．５〜８０％程度であれば
良い。特に電子写真感光体の電荷発生物質を分散する時
は３〜１５％が好ましい。

【００２８】また、電荷発生層は上記の様な物質を含有
する分散液を導電性支持体上に塗布することによって形
成され、その膜厚は５μｍ以下が好ましく、特には０．
０５〜１μｍが好ましい。

【００２９】電荷輸送層は主として電荷輸送物質と結着
剤とを溶剤中に溶解させた塗料を塗工乾燥して形成す
る。

【００３０】用いられる電荷輸送物質としては各種のト
リアリールアミン系化合物、ヒドラゾン系化合物、スチ
ルビン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系
化合物、チアゾール系化合物、トリアリルメタン系化合
物などが挙げられる。

【００３１】また、結着剤としては上述したものを用い
ることができる。

【００３２】膜厚は５〜４０μｍが好ましく、特には１
０〜３０μｍが好ましい。

【００３３】感光層が単一層の場合も上述したような物
質を用いて同様に形成することができ、その膜厚は５〜
４０μｍが好ましく、特には１０〜３０μｍが好まし
い。

【００３４】本発明においては、感光層と導電性支持体
の間に接着機能とバリヤー機能とを有する下引層を設け
ることができる。

【００３５】また、本発明においては感光層を外部から
の衝撃から保護するために感光層上に薄い保護層を設け
ることもできる。

【００３６】これら各種層の塗布方法としては、デイッ
ピング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーテ
ィング法、ビードコーティング法、ブレードコーティン
グ法およびビームコーティング法などを用いることがで
きる。

【００３７】本発明の製造方法により得られた電子写真
感光体は、レーザービームプリンター、ＬＥＤプリンタ
ー、ＣＲＴプリンターなどのプリンターのみならず、通
常の電子写真複写機やファクシミリその他電子写真応用
分野に広く適用することができる。

【００３８】

【実施例】１．Ｉ型オキシチタニウムフタロシアニン１
０ｇ、ブチラール樹脂（エスレックＢＭ−２、積水化学
製）５ｇおよびシクロヘキサノン１３５ｇの混合物を図
１に示されるような分散装置を用いて分散した。分散時
の圧力は１０００ｋｇ／ｃｍ³で、分散時間は１０秒程
度であった。分散を３回繰り返し、分散液を得た。

【００３９】このようにして得られた分散液の分散直後
の粒径と分散後１０日間液を放置したあとの粒径を測定
した。尚、粒径の測定には液相沈降法を基本原理とした
堀場製作所製の遠心式粒度測定装置（ＣＡＰＡ５００）
を使用し、得られた平均粒径の値を分散液の粒径とし
た。

【００４０】また、分散前後のオキチタニウムフタロシ
アニン顔料の結晶形を比較するために理化学電器製Ｘ線
回折装置ＲＡＤ−Ａシステムを用いてＣｕＫα特性Ｘ線
回折測定を行なった。分散前は顔料の粉体を、分散後は
分散液をスライドガラス上に塗布し乾燥させたものにつ
いて測定した。

【００４１】結果を図２および図３に示す。

【００４２】更に、先の分散後１０日間放置した分散液
をシクロヘキサノン酢酸エチル＝１／１（重量比）の混
合溶媒を用いて２重量％の液に希釈調製し、ワイヤーバ
ーで５０μｍアルミニウムシートに塗布した。得られた
塗膜を目視にて観察したところブツ、ポチのない均一な
塗膜が得られた。

【００４３】次に、洗浄済み３０φ×２５０ｍｍのアル
ミシリンダー上に、先に得られた分散液を電荷発生層用
塗工液として、ディッピング法にて塗布し、１１０℃で
１０分間乾燥して０．３μｍ厚の電荷発生層を形成し
た。

【００４４】次に下記式で示される構造を有するトリフ
ェニルアミン化合物１０部、

【００４５】

【外１】 ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分
子量２２０００）１０部を、モノクロルベンゼン５０
部、ジクロルメタン１０部に溶解した。この塗料を前述
の電荷発生層の上にデイッピング法で塗布し、１１０℃
１時間乾燥し２０μの電荷輸送層を形成することにより
電子写真感光体を製造した。

【００４６】このようにして製造した電子写真感光体
を、−５．６ＫＶコロナ帯電、画像露光、トナー現像、
普通紙へのトナー転写、ウレタンゴムブレードによるク
リーニング工程を有する電子写真複写機に取り付けて画
像出しを行ったところ、画像欠陥のない良好な画像が得
られた。２〜４． Ｉ型オキシチタニウムフタロシアニ
ン顔料のかわりに、Ａ、Ｂ、およびＹ型オキシチタニウ
ムフタロシアニン顔料を用いた以外は実施例１と同様に
して分散液を得て評価した。それぞれの分散液の分散粒
径を表１に、分散前後の顔料のＸ線回折図を図４乃至図
９に示す。

【００４７】また、得られた塗膜は実施例１同様均一な
もので、得られた画像もそれぞれ良好なものであった。

【００４８】

【表１】

【００４９】（比較例１）実施例１と同様の混合物をバ
ッチ式サンドミルを用いて分散した。

【００５０】メジウムとしてはイオン交換水で７回洗浄
した直径１ｍｍのガラスビーズを用い、回転部位はデイ
スク状で直径６ｃｍのものを用いた。またデイスクの回
転数は１０００ｒｐｍとした。

【００５１】このような条件で分散した分散液につい
て、分散粒子半径を０．１μｍ程度にするのに必要な時
間を測定した。また、実施例１と同様にして分散後のオ
キシチタニウムフタロシアニン顔料のＸ線回折測定を行
なった。

【００５２】結果を表２に示す。

【００５３】（比較例２）デイスクの回転数を９００ｒ
ｐｍとした以外は比較例１と同様にしてオキシチタニウ
ムフタロシアニン顔料を分散し、分散液を評価した。

【００５４】結果を表２に示す。

【００５５】（比較例３）デイスクの回転数を７００ｒ
ｐｍとした以外は比較例１と同様にしてオキシチタニウ
ムフタロシアニン顔料を分散し、分散液を評価した。

【００５６】また、この分散液を１０日間放置した後の
分散粒径を実施例１と同様にして測定した。

【００５７】結果を表２に示す。

【００５８】更に、得られた分散液を用いて実施例１と
同様の方法で電子写真感光体を作成し、画像出しを行な
ったところ、感光体１周分の全面白画像上に直径０．０
１ｍｍ以上の黒点が４５個認められた。

【００５９】また、先に得られた分散液を更に１５００
０Ｇの加速度で遠心分離装置に１時間かけた。

【００６０】得られた分散液を用いて同様にして画像出
しを行なったところ、感光体１周分の全面白画像上に直
径０．０１ｍｍ以上の黒点が１１個存在していた。

【００６１】（比較例４）ヂスク回転数を５００ｒｐｍ
とした以外は比較例３と同様にして分散液を調製し、評
価した。

【００６２】結果を表２に示す。

【００６３】更に、この分散液を用いて比較例３と同様
にして電子写真感光体を作成し画像出しを行なった。得
られた画像には、感光体１周分の全面白画像上に直径
０．０１ｍｍ以上の黒点が３４個存在していた。

【００６４】

【表２】

【００６５】（比較例５）分散装置として連続式横置き
サンドミルを用いた以外は比較例１と同様にして分散液
を調製し、評価したところ、結晶変換がおこらない回転
数は４００ｒｐｍで、その回転数で分散したときに分散
粒径を０．１ｍ以下にするために必要な時間は、５０分
であった。

【００６６】また、この分散液を用いて比較例４と同様
にして感光体を作成し、評価したところ、感光体１周分
の全面白画像上に直径０．０１ｍｍ以上の黒点が１０個
存在していた。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、フタロ
シアニン顔料を極めて短時間で効率良く、結晶変換した
り灰分が混入したりすることなく、均一で安定した微細
粒子に分散することができる。また、本発明によって分
散した分散液を用いて製造した電子写真感光体は画像欠
陥のない良好な画像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる分散装置を部材ごとに分解
した例を示す図である。

【図２】実施例１における分散前のオキシチタニウムフ
タロシアニン顔料のＣｕＫα特性Ｘ線回折図である。

【図３】実施例１における分散後のオキシチタニウムフ
タロシアニン顔料のＣｕＫα特性Ｘ線回折図である。

【図４】実施例２における分散前のオキシチタニウムフ
タロシアニン顔料のＣｕＫα特性Ｘ線回折図である。

【図５】実施例２における分散後のオキシチタニウムフ
タロシアニン顔料のＣｕＫα特性Ｘ線回折図である。

【図６】実施例３における分散前のオキシチタニウムフ
タロシアニン顔料のＣｕＫα特性Ｘ線回折図である。

【図７】実施例３における分散後のオキシチタニウムフ
タロシアニン顔料のＣｕＫα特性Ｘ線回折図である。

【図８】実施例４における分散前のオキシチタニウムフ
タロシアニン顔料のＣｕＫα特性Ｘ線回折図である。

【図９】実施例４における分散後のオキシチタニウムフ
タロシアニン顔料のＣｕＫα特性Ｘ線回折図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青砥 寛 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 岸 淳一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 葉波 信之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−303530（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−49829（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−28265（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−169671（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開409737（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 5/06 373 C09B 67/04 C09B 67/20 C09B 67/46 C09B 67/50 B01F 5/00 ＣＡＰＬＵＳ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＷＰＩＤＳ（ＳＴＮ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フタロシアニン顔料および分散媒を含有
   する混合物同士を衝突させることによってフタロシアニ
   ン顔料を微粒子化する工程を有する分散方法により分散
   した感光層用分散液を用いることを特徴とする電子写真
   感光体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記フタロシアニン顔料が、オキシチタ
   ニウムフタロシアニン結晶である請求項１に記載の電子
   写真感光体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記オキシチタニウムフタロシアニン結
   晶が、ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラッグ角２θ±
   ０．２°の９．０°、１４．２°、２３．９°及び２
   ７．１°に強いピークを有するオキシチタニウムフタロ
   シアニン結晶である請求項２に記載の電子写真感光体の
   製造方法。