CN100346885C - 涂布方法、涂布装置、电子照相感光体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供对圆筒状基体涂布涂液的涂布方法及涂布装置,以简单的控制,抑制分离涂布辊和圆筒状基体的时候的接缝的发生,在圆筒状基体上高效率的形成均一厚度的涂膜。通过镀金属辊(13)从盘向涂布辊(2)供给涂液(3),使供给了涂液(3)的涂布辊(2)和与涂布辊(2)靠近或接触配置的圆筒状基体(5)分别旋转。从涂布辊(2)向圆筒状基体(5)转印涂液(3),使圆筒状基体(5)只旋转规定的次数。其后,涂布辊(2)和圆筒状基体(5)分离的时候,控制使涂布辊(2)和圆筒状基体(5)的任一个的圆周速度V1比另一个的圆周速度V2快速。
Description
技术领域
本发明涉及对于圆筒状基体的涂液的涂布方法及涂布装置,特别是涉及用于复印机、打印机、传真机等图像形成装置的,在圆筒状的导电性支撑体上涂布涂液而制作的电子照相感光体的制造方法。
背景技术
在中空圆筒状的导电性支撑体的外周面涂布有机的感光层形成用于复印机、打印机、传真机等图像形成装置的电子照相感光体。最近,对应于高性能化的要求而反复开发的结果,电子照相感光体的多数设置了具有层状结构的感光层,该层状结构依次涂布了中间层、电荷产生层、电荷输送层、进而在一部分感光体处用于提高其外层的耐久性的保护层。
在本说明书中,把由中间层、电荷产生层、电荷输送层以及保护层构成的层总称为感光层。另外中间层以及/或者保护层是为了提高电子照相感光体的性能而设置的,并不是必须的,因此由电荷产生层和电荷输送层构成的层以及电荷产生层和电荷输送层以一层构成的层也称为感光层。
设置于此电子照相感光体的感光层要求要为薄膜且厚度均一。因此,为了以更薄且均一的厚度涂布感光层实现高功能化,并且为了可以以更低的成本涂布,进行了新的涂布方法的开发研讨。
作为在电子照相感光体用的基管的导电性支撑体的外周面涂布感光层的方法,迄今为止公知的有喷涂法、浸涂法、叶片涂布法等。但是,现有的涂布方法中,存在得不到均一的涂膜、生产效率低的问题。
例如喷涂法,虽然由于从喷嘴以微粒状喷出涂液进行涂布,涂布后的外观良好,但由于通过一次涂布形成的层的厚度很薄,为了得到期望的厚度,不得不反复多次进行涂布。此外,如果一次涂布较多数量的涂液,涂液就会流下,从而存在形成厚度不均的涂布层的问题。进而,通过喷出涂液进行涂布容易使涂液中的挥发成分挥发,因此涂液的粘度变大,有在形成的涂布层产生粒状表面(在表面产生桔皮状的起伏的现象)的问题。
此外浸涂法为保持在电子照相感光体用的基管的导电性支撑体的一端,以使圆筒的轴线对于涂液的液面垂直的状态浸入涂液,其后从涂液中拉出,由此在导电性支撑体的表面涂布感光层的方法,多用于电子照相感光体的制造。但是,通过浸涂法涂布的层厚(也称为膜厚),和从涂液拉出导电性支撑体的拉出速度、涂液的粘度、涂液中含有的挥发成分的挥发速度等有很大的关系,因此必须要对此进行严格的控制。此外由于以上下方向从涂液拉出导电性支撑体,因此由重力作用涂液会沿着导电性支撑体的表面垂落,存在导电性支撑体的拉出方向上侧的膜厚比下侧的膜厚薄的问题。
为了消除这种膜厚的不均,需要严格的控制拉出速度,但是该控制很困难,进而对形成具有均一的厚度的涂膜,还有不得不减慢进入后的拉出速度的基本的问题。此外,由于在本来不需要涂布的导电性支撑体的内部以及端面形成了涂膜,因此还有不得不剥离形成于导电性支撑体的内部以及端面的涂膜的问题。进而,由于在涂液中浸入导电性支撑体,在存放涂液的槽中,必须经常容纳有对浸入导电性支撑体的全长足够量的涂液。如此,必须要经常准备超出涂膜形成的必要的数量的涂液,有涂液的使用效率差的问题。因此,为了提高涂液的使用效率,在每次使用时不准备新的涂液,而在已经使用过的容纳于存放槽中的涂液中,追加新制作的必要量的涂液,采用多次使用相同的涂液的方法。但是,随时间变化的同时,涂液的粘度和特性和新添加的涂液有微妙差异的变化,因此在每次涂布作业时不得不进行每次涂布条件的最佳化,降低了作业效率。
此外,叶片涂布法是在邻近导电性支撑体并靠近导电性支撑体的位置配置叶片,向叶片供给涂液,通过叶片向导电性支撑体涂布涂液,使导电性支撑体旋转一周后使叶片后退的涂布方法。这种方法虽然可以得到高生产性,但是在使叶片后退的时候,由于涂液的表面张力,涂布于导电性支撑体的涂膜的一部分凸起,存在膜厚变得不均一的问题。
此外,作为上述之外的方法,有在涂布辊上形成限制了膜厚的涂液的膜,一边使邻近涂布辊并与涂布辊靠近或者接触地配置的导电性支撑体和涂布辊分别旋转,一边从涂布辊向导电性支撑体转印涂布涂液的辊涂法。但是,在辊涂法中,涂布后分离涂布辊和导电性支撑体的时候,由于涂液的表面张力容易产生额外的涂液附着于导电性支撑体的现象、所谓的液尾(液引き)现象,由于该液尾现象在涂膜上残留接缝,膜厚变得不均一,结果有产生图像的缺陷的问题。另外,其中的接缝,为在涂布辊和导电性支撑体分离时,额外的涂液附着、膜厚变得不均一的部分。
防止该接缝的发生的现有技术被多次提出。例如,有使圆筒状基体旋转一圈以上结束涂布后,把圆筒状基体从涂料供给辊分离,使圆筒状基体继续旋转谋求涂膜面的均化(膜厚的均一化)的方法(参照特开平3-12261号公报)。但是,在公开于特开平3-12261号公报的方法中,有必须事先预料应该均化的涂料的积存量、进行精密的膜厚控制,且难于完全消除接缝的问题。
此外,有在涂布后,分离涂布辊和圆筒状基体的时候通过减少涂布辊上的涂料膜厚,防止接缝发生的方法(例如,参照特开平11-216405号公报)。还有在涂布后,规定涂布辊上的涂料的膜厚和形成于涂布辊与圆筒状基体间的间隙的关系,从该状态减少涂布辊上的涂料的量,切断涂布辊和圆筒状基体间的涂料的连接的方法(参照特开2000-325863号公报)。但是,在公开于特开平11-216405号公报以及特开2000-325863号公报的方法中,任一个都不能达到完全防止图像缺陷的发生的足够的水准来抑制接缝。进而,这些方法在涂布时以及分离时,不得不严格的控制涂布条件,因此有不能得到高的生产效率的问题。
此外,提出了涂布后控制涂布辊和圆筒状基体的分离速度的方法(例如,参照特开平11-276958号公报)。但是,即使通过公开于特开平11-276958号公报的方法,也和特开平11-216405号公报以及特开2000-325863号公报的方法一样,不能达到完全防止图像缺陷的发生的足够的水准来抑制接缝。
此外,还提出了通过改变涂布辊和圆筒状基体的圆周速度在涂膜上形成棱,以该状态分离涂布辊和圆筒状基体的方法(参照特开2000-84472号公报)。但是,在公开于特开2000-84472号公报的方法中,由于在涂膜上形成棱,会存在以下问题。即,若使用低沸点的溶剂,则由于用于消除棱使其均一化的均化时间不足而使涂膜起伏。此外,若使用高沸点的溶剂,虽可以充分的得到上述均化时间,但需要长时间使其干燥,因此生产效率极差。进而,为了形成棱,必须严格的决定辊径、圆周速度、间隙、涂料粘度、表面张力等种种条件,因此存在涂布条件的决定困难,且涂液的组成、装置构成的设定允许范围狭窄的问题。特别是,由于形成电荷产生层以及中间层的膜厚很薄,因此形成棱的条件设定非常困难,且即使形成棱以短时间进行干燥,不能充分的确保用于均化的时间,难于得到均一的膜厚层。
发明内容
本发明的目的是提供对圆筒状基体的涂布涂液的涂布方法及涂布装置,以简单的控制,抑制分离涂布辊和圆筒状基体时的接缝的发生,在圆筒状基体上高效率的形成均一厚度的涂膜。
此外,本发明的另一个目的是提供电子照相感光体的制造方法及由该制造方法制造的电子照相感光体,以简单的控制,抑制分离涂布辊和圆筒状基体时的接缝的发生,在圆筒状基体上高效率的形成均一厚度的感光层。
本发明是一种对圆筒状基体的涂布涂液的涂布方法,通过把供给到涂布辊的涂液从涂布辊转印到圆筒状基体来进行涂布,其特征在于,分别旋转涂布辊和圆筒状基体,以使圆筒状基体旋转的圆周速度u1和涂布辊旋转的圆周速度u2之比r为0.7~1.4的范围,从涂布辊向圆筒状基体转印了涂液之后,分离涂布辊和圆筒状基体的时候,控制使圆筒状基体旋转的圆周速度V1和涂布辊旋转的圆周速度V2之比R为1.2~15.0的范围,且使R大于r。
此外本发明的特征在于,分离涂布辊和圆筒状基体后,圆筒状基体据许旋转预定的时间。
此外本发明是一种对圆筒状基体的涂布涂液的涂布装置,通过把向涂布辊供给的涂液从涂布辊转印到圆筒状基体来进行涂布,其特征在于,包括:涂布辊;涂液供给单元,向涂布辊供给涂液;安装单元,可自由装卸的安装圆筒状基体;第1驱动单元,驱动使安装于安装单元的圆筒状基体旋转;第2驱动单元,驱动使涂布辊旋转;第1圆周速度检测单元,检测圆筒状基体的旋转的圆周速度;第2圆周速度检测单元,检测涂布辊的旋转的圆周速度;旋转次数检测单元,检测圆筒状基体的旋转次数;分离单元,可以使圆筒状基体相对涂布辊靠近或远离移动;控制单元,响应于旋转次数检测单元的检测输出,控制第1及第2驱动单元的操作,以使圆筒状基体旋转的圆周速度u1和涂布辊旋转的圆周速度u2之比r为0.7~1.4的范围,在从涂布辊向圆筒状基体转印了涂液后,控制分离单元的操作使圆筒状基体向相对涂布辊原理的方向移动,同时控制第1以及第2驱动单元的操作,使圆筒状基体旋转的圆周速度V1和涂布辊旋转的圆周速度V2之比R为1.2~15.0的范围,且使R大于r。
此外本发明的特征在于,进一步包括膜厚调整单元,调整向涂布辊供给的涂液的膜厚。
此外本发明的特征在于,膜厚调整单元包括:圆筒状部件,相对涂布辊被配置;调整部件,调整圆筒状部件和涂布辊之间的间隙。
此外本发明的特征在于,涂布辊的至少表层部分由具有弹性的材料构成,在从涂布辊向圆筒状基体转印涂液的状态下,由第1驱动单元驱动的圆筒状基体的旋转方向和由第2驱动单元驱动的涂布辊的旋转方向相反,圆筒状基体和涂布辊被设置为通过涂液接触。
此外本发明是一种电子照相感光体的制造方法,通过把作为向涂布辊供给的涂液的形成电子照相感光体的感光层的涂液,从涂布辊转印到导电性支撑体来进行涂布,其特征在于,分别旋转涂布辊和导电性支撑体,以使导电性支撑体旋转的圆周速度u1和涂布辊旋转的圆周速度u2之比r为0.7~1.4的范围,从涂布辊向导电性支撑体转印了涂液之后,分离涂布辊和导电性支撑体的时候,控制使导电性支撑体旋转的圆周速度V1和涂布辊旋转的圆周速度V2之比R为1.2~15.0的范围,且使R大于r。
此外本发明的特征在于,感光层由具有包含电荷输送物质的电荷输送层和包含电荷产生物质的电荷产生层的至少两层以上的层状结构构成,涂液为用于形成电荷输送层的电荷输送层形成用的涂液。
此外本发明的特征在于,涂液为用于形成构成感光层最外层的保护层的保护层形成用的涂液。
此外本发明的特征在于,保护层为由树脂构成的树脂层。
此外本发明为一种电子照相感光体,其特征在于,通过上述任意的电子照相感光体的制造方法制造。
此外本发明为一种图像形成装置,其特征在于,具备上述电子照相感光体。
根据本发明,分别旋转涂布辊和圆筒状基体从涂布辊向圆筒状基体转印涂液之后,分离涂布辊和圆筒状基体的时候,使涂布辊和圆筒状基体的任一个的圆周速度V1比另一个的圆周速度V2快速,优选的是,快速的圆周速度V1和慢的圆周速度V2之比R(=V1/V2)为1.2以上、15.0以下,来进行控制。通过如此设置圆周速度上的差异的简单的控制,在分离涂布辊和圆筒状基体的时候,可以防止由涂布辊上的涂液和圆筒状基体上的涂液导致的液尾现象的发生,因此可以在圆筒状基体上形成无接缝且均一的厚度的涂膜。
此外根据本发明,被设定为:任意的快速的一个的圆周速度V1为圆筒状基体的圆周速度,另外的慢的圆周速度V2为涂布辊的圆周速度。使用辊涂法的时候,一般设定为:和作为涂布对象物的圆筒状基体的直径相比,涂布辊的直径要更大。这时,通过选择为使直径小的圆筒状基体以较快的圆周速度旋转,可以更为简单的实现分配圆周速度差的控制。
此外根据本发明,分离涂布辊和圆筒状基体后,圆筒状基体继续旋转预定的时间,因此在涂液的溶剂为高沸点,且分离涂布辊和圆筒状基体后涂液还具有流动性的时候,可以在继续旋转的过程中干燥涂膜表面,防止由重力的作用引起的涂膜的流动,形成均一的涂膜。
此外根据本发明,对圆筒状基体的涂布涂液的涂布装置,可以响应于旋转次数检测单元的检测输出,控制使圆筒状基体向相对涂布辊远离的方向移动,同时控制使圆筒状基体的旋转的圆周速度和涂布辊的圆周速度中的任意一个圆周速度比另一个圆周速度快。如此可以通过简单的控制在圆筒状基体上形成无接缝且均一的涂膜,因此可以提供对于例如具有均一的厚度的涂膜的电子照相感光体、显像辊、带电辊等的制造合适的涂布装置。
此外根据本发明,进一步包括调整向涂布辊供给的涂液的膜厚的膜厚调整单元,因此可以与形成宽幅的膜厚的涂膜对应,例如可以在从层状结构的电子照相感光体的电荷产生层(厚度为0.1~1μm)到电荷输送层(几十μm)的宽幅的范围内通过相同的涂布装置形成均一厚度的涂膜。此外优选的是,膜厚调整单元由面对涂布辊被配置的圆筒状部件和调整圆筒状部件和涂布辊之间的间隙的调整部件构成,由此,尽管是简单的构造,也可以在圆筒状基体的轴线方向使膜厚均一的进行高精度的控制。还可以通过膜厚调整单元的圆筒状部件的旋转次数以及圆筒状部件和涂布辊的间隙控制膜厚,因此可以更细且更薄地控制膜厚。
此外根据本发明,涂布装置具有所谓的通常(ナチユラルロ-ル)辊涂布的构成,即,涂布辊的至少表层部分由具有弹性的材料构成,在从涂布辊向圆筒状基体转印涂液的状态,圆筒状基体的旋转方向和涂布辊的旋转方向相反,圆筒状基体和涂布辊被设置为通过涂液接触。由此,可以以均一的膜厚涂布极薄的涂膜。
和通常辊涂布不同、在涂布辊和圆筒状基体之间开有特定的间隙涂布的方法中,由于圆筒状基体本身的尺寸精度、驱动装置的精度,产生旋转摆动,这种旋转摆动一发生,不能以均一的厚度形成特别是很薄的涂膜的膜厚。
另一方面,在具有通常辊涂布的构成的涂布装置中,为弹性体的涂布辊和圆筒状基体配合紧密的加压接触,因此上述的旋转摆动由涂布辊表层部分的弹性材料吸收变成可以忽视的程度,可以均一的涂布极薄的涂膜。例如,可以以均一的厚度涂布层状结构的电子照相感光体的感光层的中间层、电荷产生层之类的薄膜(0.1~几μm)。
此外,表层部分由弹性材料构成的涂布辊和圆筒状基体配合紧密的加压接触,因此涂布辊起到了摩擦体的作用,当涂布辊的旋转转矩比圆筒状基体的旋转转矩大的时候,圆筒状基体的圆周速度受制于涂布辊的圆周速度。从这种涂布辊和圆筒状基体接触旋转的状态分离圆筒状基体,则在分离的同时作用于涂布辊和圆筒状基体之间的摩擦力消失。由于摩擦力消失,圆筒状基体和涂布辊的圆周速度无关,以按照驱动源的输出的圆周速度进行旋转。因此,通过预先设定使由各自的驱动装置的驱动的涂布辊的圆周速度和圆筒状基体的圆周速度不同,即使在分离时不给用于控制圆筒状基体的圆周速度的信号,也可以在分离的同时使圆筒状基体的圆周速度瞬时变化。
此外根据本发明,通过对圆筒状基体使用导电性支撑体,作为涂液使用形成电子照相感光体的感光层的涂液,即,形成通过由对应于图像信息的光曝光形成静电潜影的感光层的涂液,可以在感光层上无接缝且均一的厚度形成,因此可以提供不产生图像缺陷的电子照相感光体的制造方法。
此外根据本发明,电子照相感光体的感光层由具有包含电荷输送物质的电荷输送层和包含电荷产生物质的电荷产生层的至少两层以上的层状结构构成,作为涂液使用用于形成电荷输送层的电荷输送层形成用的涂液,辊涂电荷输送层。由于电荷输送层构成感光层的最外层或接近最外层的层,因此要求有高耐磨性。耐磨性的提高和电荷输送层形成用的涂液的粘度的升高相关,高粘度的涂液的涂布,即对于电荷输送层的形成的辊涂适当。此外通过使感光层为包含电荷输送物质的电荷输送层和包含电荷产生物质的电荷产生层的层状结构,可以选择分别对电荷产生功能以及电荷输送功能最合适的材料,因此可以得到具有更高的灵敏度,进而反复使用时的稳定性也增加的高耐久性的电子照相感光体。进而把特定的功能分别给予各自的层,可以通过层叠各层使功能综合性的显现出来,因此可以得到更高功能的电子照相感光体。
此外根据本发明,作为涂液使用用于形成保护层的保护层形成用的涂液,辊涂保护层。一般来说保护层包含由热或光硬化的树脂、由溶胶-凝胶法的无机氧化物等,利用硬化反应或者凝胶化反应形成。因此,在保护层形成用的涂液中,由于包含硬化剂或凝胶化剂,因此涂液在保管于槽中的期间逐渐进行反应。其结果,涂液的储存期限变短,尽管在浸涂法中必须制作大量的涂液,但在短期内就必须更换涂液。通过辊涂保护层形成用的涂液,可以只制作对涂布涂液的必要的量,因此没有溶液的储存期限的问题。进而在浸入涂布的时候,不需要在槽中填充保管涂液,因此可以提高涂膜液的使用效率。
此外根据本发明,电子照相感光体由于通过上述任意的制造方法制造,因此可以具有无接缝的均一厚度的感光层。如此使感光层均一化,通过感光层的曝光形成静电潜影的时候,进而向静电潜影供给显影剂形成图像的时候,防止图像缺陷的发生。
此外根据本发明,由于在图像形成装置中具有通过上述任意一个电子照相感光体的制造方法制造的电子照相感光体,实现了不产生图像缺陷的图像形成装置。
本发明的目的、特色以及优点由以下详细的说明和附图变得明了。
附图说明
图1为简要表示本发明第1实施方式的对于圆筒状基体的涂液的涂布装置构成的俯视图。
图2为简要表示图1所示的对于圆筒状基体的涂液的涂布装置的电气化连接的框图。
图3为表示图1所示的对于圆筒状基体的涂液的涂布装置的局部剖面图。
图4为表示本发明第2实施方式的涂布装置的辊构成部分的剖面图。
图5为表示本发明第3实施方式的涂布装置的辊构成部分的剖面图。
图6为表示本发明第4实施方式的涂布装置的辊构成部分的剖面图。
图7为简要表示本发明其他实施方式的图像形成装置的构成的侧面装配图。
图8为表示轴线方向的膜厚测定结果的图。
图9为表示圆周方向的膜厚测定结果的图。
图10为表示中间层的圆周方向的膜厚测定结果的图。
图11为表示电荷产生层的圆周方向的膜厚测定结果的图。
图12为表示电荷输送层的圆周方向的膜厚测定结果的图。
图13为表示保护层的圆周方向的膜厚测定结果的图。
图14为表示电荷输送层的轴线方向的膜厚测定结果的图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的适当的实施例。
图1为简要表示本发明第1实施方式的对于圆筒状基体的涂液的涂布装置1的构成的俯视图,图2为简要表示图1所示的对于圆筒状基体的涂液的涂布装置1的电气化连接的框图,图3为表示图1所示的对于圆筒状基体的涂液的涂布装置1的局部剖面图。
对于圆筒状基体的涂液的涂布装置1(以后简称为涂布装置1)由涂布辊2(也称为涂敷辊)、涂液供给单元4、安装单元、第1驱动单元6、第2驱动单元7、第1圆周速度检测单元8、第2圆周速度检测单元9、旋转次数检测单元10、分离单元11、控制单元12、膜厚调整单元15构成。涂液供给单元4向涂布辊2供给涂液3。从涂布辊2向圆筒状基体5转印(転写)涂液3。第1驱动单元6驱动使圆筒状基体5旋转。第2驱动单元7驱动使涂布辊2旋转。第1圆周速度检测单元8检测圆筒状基体5旋转的圆周速度。第2圆周速度检测单元9检测涂布辊2旋转的圆周速度。旋转次数检测单元10检测圆筒状基体5的旋转次数。分离单元11可以使圆筒状基体5靠近或背离涂布辊2而移动。控制单元12,响应于旋转次数检测单元10的检测输出,控制分离单元11的操作,以便使圆筒状基体5在对涂布辊2背离的方向上移动,并且控制第1和第2驱动单元6、7的操作,以便使圆筒状基体5旋转的圆周速度和涂布辊2旋转的圆周速度中的任意一个的圆周速度比另一个的圆周速度快。膜厚调整单元15具有面对涂布辊2配置的圆筒状部件13以及调整圆筒状部件13和涂布辊2之间的间隙的调整部件14。上述各部件被设置于基台16上。
在基台16上设置一对第1垫块21a、21b,在此第1垫块21a、21b处设置未图示的轴承,一对轴棒部件22a、22b可自由旋转的被分别支撑于该轴承上。由一对第1垫块21a、21b、轴承以及一对轴棒部件22a、22b构成安装单元。在通过轴承支撑于第1垫块21a、21b的轴棒部件22a、22b上可自由装卸的安装圆筒状基体5。上述第1垫块21a、21b被设置在基台16上的未图示的轨道上,可以沿着轨道在相对圆筒状基体5轴线的垂直方向的箭头23的方向上移动。
和一侧的轴棒部件22a上圆筒状基体5的安装一侧相反侧的端部24被连接于第1驱动单元6的电动机的输出轴。因此,一侧的轴棒部件22a通过第1驱动单元6的驱动力被旋转驱动,圆筒状基体5安装于轴棒部件22a、22b的时候,圆筒状基体5也通过第1驱动单元6被旋转驱动。在和第1驱动单元6的输出轴的、连接轴棒部件22a的一侧相反的侧,安装作为旋转次数检测单元10的编码器,通过该旋转次数检测单元10,可以检测第1驱动单元6的旋转次数,进而可以检测圆筒状基体5的旋转次数。此外把作为第1圆周速度检测单元8的旋转速度传感器安装于一侧的轴棒部件22a,通过该第1圆周速度检测单元8检测第1驱动单元6的旋转速度,进而可以检测圆筒状基体5的圆周速度。
涂布辊2面对安装于轴棒部件22a、22b的圆筒状基体5,轴线相对于圆筒状基体5的轴线平行的被配置。在固定设置在基台16上的一对第2垫块25a、25b上设置的轴承上,涂布辊2通过其轴棒26被支撑可自由旋转。涂布辊2的轴棒26一侧的端部27被连接于作为第2驱动单元7的电动机的输出轴。因此,涂布辊2通过第2驱动单元7的驱动力被旋转驱动。此外在涂布辊2的轴棒26上安装作为第2圆周速度检测单元9的旋转速度传感器,通过该第2圆周速度检测单元9,可以检测第2驱动单元7的旋转速度,进而可以检测涂布辊2的圆周速度。
本实施方式中,涂布装置1中,由第1驱动单元6驱动的圆筒状基体5的旋转方向(箭头27方向)和由第2驱动单元7驱动的涂布辊2的旋转方向(箭头28方向)为同一方向,由圆筒状基体5的外周面和涂布辊2的外周面形成若干间隙,构成所谓的逆转辊涂布。
在与基台16的表面平行的方向且向外侧竖立的把支撑部件29a、29b分别设置于第2垫块25a、25b上,在支撑部件29a、29b上分别安装朝向设置第1垫块21a、21b一侧的气缸30a、30b。气缸30a、30b的杆的前端部分被安装于与基台16的表面平行方向且向外侧竖立的形成于第1垫块21a、21b的第1突起部31a、31b上。气缸30a、30b通过未图示的配管连接于空压单元32,通过从空压单元32供给的空气,可以使杆沿箭头23的方向进退。通过该气缸30a、30b的杆的进退,使设置于轨道上的第1垫块21a、21b在相对于固定设置的第2垫块25a、25b靠近或背离的箭头23的方向上移动,即,支撑于第1垫块21a、21b上的圆筒状基体5,相对于支撑于第2垫块25a、25b上的涂布辊2靠近或背离的移动。气缸30a、30b、配管以及空压单元32构成分离单元11。
在本实施方式中,涂液供给单元4由在其内部空间存放涂液3的盘构成,在基台16上被设置为:存放于盘中的涂液3的液面可以与涂布辊2的外周面的至少一部分相接触。由此,旋转的涂布辊2可以使存放于盘中的涂液3附着于其外周面而用于涂布。
本实施方式的涂布装置1进一步包括如上所述调整供给到涂布辊2的涂液3的膜厚的膜厚调整单元15。对于膜厚调整单元15的圆筒状部件13,在本实施方式中使用镀金属辊13。镀金属辊13通过轴棒34可自由旋转的被支撑于分别具有未图示轴承的一对第3垫块35a、35b上。第3垫块35a、35b和第1垫块21a、21b一样,被设置在基台16上的未图示的轨道上,可以沿着轨道在箭头23的方向上移动。
调整部件14(14a、14b)包括:与形成于第1垫块21a、21b的第1突起部31a、31b一样,形成于第2垫块25a、25b的第2突起部36a、36b以及与第2突起部36a、36b相向的形成于第3垫块35a、35b的第3突起部37a、37b;和设置于第2突起部36a、36b与第3突起部37a、37b之间的阳螺纹部件38。阳螺纹部件38,例如头部可自由旋转的安装于第2突起部36a、36b,刻设了阳螺纹的部分与形成于第3突起部37a、37b的阴螺纹部分螺合。通过使阳螺纹部件38的头部旋转,阳螺纹部件38的旋转运动变换为形成了与阳螺纹部件38螺合的第3突起部37a、37b的第3垫块35a、35b的直线运动,沿箭头23的方向移动。由此,第3垫块35a、35b相对于第2垫块25a、25b靠近或背离的移动,即涂布辊2相对于镀金属辊13靠近或背离的移动,可以调整作为由涂布辊2和镀金属辊13形成的间隙的涂液3的膜厚。
另外,调整部件14并不限于使用阳螺纹部件38的构成,在第2垫块25a、25b和第3垫块35a、35b之间设置气缸或者液压缸,通过使之操作调整涂布辊2和镀金属辊13之间的间隙的构成也可以。
镀金属辊13的轴棒34的一端连接于作为第3驱动单元39的电动机的输出轴。镀金属辊13通过第3驱动单元39的驱动力可以旋转驱动。此外,在镀金属辊13的轴棒34上安装作为第3圆周速度检测单元40的旋转速度传感器,通过该第3圆周速度检测单元40,可以检测第3驱动单元39的旋转速度,进而可以检测镀金属辊13的圆周速度。
附着于涂布辊2的外周面的涂液3通过与镀金属辊13之间的间隙,通过此间隙的时候随着间隙的大小调整涂液3的膜厚。调整了膜厚的涂液3从涂布辊2转印到圆筒状基体5。涂布辊2和镀金属辊13的膜厚调整,更为详细的说,通过一边使涂布辊2和镀金属辊13分别沿箭头28以及箭头45的方向旋转,一边缩小两辊的间隙或者提高镀金属辊13的圆周速度,也可以调整涂液3的膜厚(此时为减小)。另外,镀金属辊13并不限于一个,也可以配置两个以上,此外可以沿旋转方向相对于邻接的辊相同的方向使其旋转,也可以沿相反的方向使其旋转,进而还可以使其不旋转以固定的状态用于膜厚调整。
一般来说,如图1以及图3所示的涂布装置1的干燥涂膜的厚度L根据式(1)得到,因此基于式(1)可以调整涂膜厚度。
其中,K:系数(辊径的固有系数);
α:涂液的固态浓度(vol%);
γ:涂液的表面张力;
η:涂布时的剪切速度中的粘度;
g:涂布辊和镀金属辊的间隙尺寸;
Rm:镀金属辊的圆周速度;
Rt:涂布辊的圆周速度;
R:圆筒状基体的圆周速度
在涂布装置1中进一步设置涂液3的清洁单元41。清洁单元41把附着于镀金属辊13的表面的涂液3刮下来,回收到作为涂液供给单元4的盘中。清洁单元41包括:清洁叶片42,支撑清洁叶片42的第4垫块43a、43b,另一个调整部件44a、44b。
第4垫块43a、43b与上述第1垫块21a、21b相同,设置于基台16上,可以沿箭头23的方向移动。清洁叶片42为板状的部件,其长度方向沿镀金属辊13的轴线方向延伸配置,由其宽度方向的端部把附着于镀金属辊13表面的涂液3刮下来。清洁叶片42可以由第4垫块43a、43b的支撑部支撑进行角度变化,通过使其宽度方向面对镀金属辊13的角度改变,可以调整清洁叶片42和镀金属辊13的间隙的大小,从而可以调整涂液3的刮取量。通过调整另一个调整部件44a、44b,调整第3垫块35a、35b和第4垫块43a、43b的距离,即形成于镀金属辊13和清洁叶片42之间的间隙的大小,从而也可以调整涂液3的刮取量,进而也可以和上述的清洁叶片42的角度变化并用。另外另一个调整部件44a、44b和上述调整部件14(14a、14b)同样构成,因此省略说明。
参照图2说明涂布装置1的电连接。控制单元12为具有中央处理器(简称CPU)的处理电路。此外,控制单元12具有存储器50,把控制涂布装置1的整体操作的程序和对应由涂布制造的对象物及涂液3的种类、特性预先设定的涂布条件作为表数据存储到存储器50。
涂布条件包括:由涂布辊2对圆筒状基体5进行涂布时由第1驱动单元6驱动的圆筒状基体5的圆周速度u1,由第2驱动单元7驱动的涂布辊2的圆周速度u2,由第3驱动单元39驱动的镀金属辊13的圆周速度u3,圆筒状基体5和涂布辊2的圆周速度之比r(=u1/u2),用于决定涂布开始后使圆筒状基体5和涂布辊2分离的时序的圆筒状基体的旋转次数,进而在分离圆筒状基体5和涂布辊2时的圆筒状基体5的圆周速度V1,涂布辊2的圆周速度V2,圆筒状基体5和涂布辊2的圆周速度之比R(=V1/V2)以及由分离单元11分离的速度等。
旋转次数检测单元10、第1圆周速度检测单元8、第2圆周速度检测单元9以及第3圆周速度检测单元40被连接于控制单元12,分别向控制单元12输入作为各自检测输出的圆筒状基体5涂布开始后的旋转次数、圆筒状基体5的圆周速度、涂布辊2的圆周速度以及镀金属辊13的圆周速度。控制单元12还连接了分离单元11、第1驱动单元6、第2驱动单元7以及第3驱动单元39。控制单元12,对应从旋转次数检测单元10、第1圆周速度检测单元8、第2圆周速度检测单元9以及第3圆周速度检测单元40的检测输出,基于控制程序以及预先设定的涂布条件,控制分离单元11、第1驱动单元6、第2驱动单元7以及第3驱动单元39的操作。
以下对于由涂布装置1对圆筒状基体5的涂液3的涂布方法进行说明。如下进行对圆筒状基体5的涂液3的涂布:通过使涂布辊2的外周面通过存放在作为涂液供给单元4的盘中的涂液3,由膜厚调整单元15调整了形成于涂布辊2的表面上的涂液3的膜厚之后,使圆筒状基体5向涂布辊2靠近至预定的间隙,把形成于涂布辊2上的涂膜转印到与该涂膜接触的圆筒状基体5上。
开始涂布后,为了使膜厚均一,使旋转次数在1次以上、20次以下的范围旋转圆筒状基体5。另外,旋转次数优选的是1.5~10次,更优选的是2~5次。圆筒状基体5的旋转次数如果未满1次,则残留有未涂布的外周面,从而得不到均一的涂膜。如果超过20次,则操作时间太长,生产效率低下。因此,使旋转次数为1~20次。
另外,向圆筒状基体5转印的涂液3的膜厚,除了由上述膜厚调整单元15调整镀金属辊13和涂布辊2的间隙的大小之外,还可以通过涂布辊2和圆筒状基体5的圆周速度、涂液3的物理性质、圆筒状基体5以及涂布辊2的表面的材质、圆筒状基体5和涂布辊2的间隙的大小等的调整来控制。
优选的是,由涂布辊2向圆筒状基体5涂布的时候,即从涂布辊2向圆筒状基体5转印涂膜时的圆筒状基体5的圆周速度u1和涂布辊2的圆周速度u2之比r(=u1/u2)被设定为0.7~1.4。
以下,说明比值r的范围限定理由。一般来说,圆筒状基体5表面的涂液的流动状态,由圆筒状基体的圆周速度u1和涂布辊2的圆周速度u2之比r的不同而不同,如果比值r高,则涂液连续的形成凹凸的棱,涂膜的厚度变得不均一。该棱发生的下限条件基于毛细作用数Ca和形态参数H0/D(H0:圆筒状基体5和涂布辊2的间隔的1/2,D:圆筒状基体5的半径)的关系被整理,通过结果作为对于毛细作用数Ca和形态参数H0/D的影响因子的辊径、间隙的大小、圆周速度、涂液的粘度、表面张力确定已被公知。对于在圆筒状基体5上形成均一的膜厚的涂膜,防止该种棱的发生非常重要,通过把圆筒状基体5和涂布辊2的圆周速度之比r设定在0.7~1.4的范围内形成涂膜,可以在绝大部分的条件下不产生棱而形成均一的涂膜。
本发明的涂布方法中最具特征的地方是:通过旋转次数检测单元10检测出涂布开始后的圆筒状基体5的旋转次数已达到预定的次数的同时,根据该检测输出,控制单元12控制分离单元11的操作,使圆筒状基体5从涂布辊2分离,或者控制第1以及第2驱动单元6、7的操作,使圆筒状基体5的圆周速度V1比涂布辊2的圆周速度V2快。此时,优选的是,圆筒状基体5的圆周速度V1和涂布辊2的圆周速度V2之比R(=V1/V2)为1.2~15.0。
使涂布辊2和圆筒状基体5分离的同时控制使任意一个的圆周速度比另一个的圆周速度快,但是由于其中圆筒状基体5的尺寸比涂布辊2的尺寸小,所以使尺寸小的圆筒状基体5作为高速化的对象更佳,因此设定为圆筒状基体5的圆周速度V1比涂布辊2的圆周速度V2快。
由涂布辊2向圆筒状基体5涂布涂液的状态的圆筒状基体5的圆周速度u1及涂布辊2的圆周速度u2,和分离的同时设定的圆筒状基体5的圆周速度V1及涂布辊2的圆周速度V2,可以相同,也可以设定为不同的值。例如,上述之比r(=u1/u2)设定为1.4涂布的时候,仅使涂布辊2和圆筒状基体5分离,可以实现圆筒状基体5的圆周速度比涂布辊2的圆周速度快。但是,更多时候采用如下的控制方法:把涂布状态的圆筒状基体5的圆周速度u1和涂布辊2的圆周速度u2设定为相同的值,即比值r为1.0,所以使涂布辊2的圆周速度在分离前后相同(u2=V2),在分离的同时加快圆筒状基体5的圆周速度,使圆周速度V1比圆周速度V2快速。
在本实施方式中,如下进行圆周速度之比R的控制:通过旋转次数检测单元10检测出达到规定的旋转次数的同时,根据该输出,控制单元12读出存储于存储器50的相当于涂布条件的表数据,欲使变为表数据中指定的圆周速度V1以及V2而对第1以及第2驱动单元6、7输出旋转操作控制信号。
圆周速度之比R的控制方法,并不限于上述方法,例如,也可以使用:涂布的时候在圆筒状基体的旋转轴上加上负载使圆周速度减慢,分离的时候通过除去该负载而加快圆筒状基体的圆周速度的方法;或者相反的通过在分离的时候在涂布辊上加上负载以减慢涂布辊的圆周速度从而相对的加快圆筒状基体的圆周速度的方法;或者作为向旋转轴加上负载的手段,使用在旋转轴上设置摩擦体配置制动器的方法;或以联轴器连接旋转轴由该联轴器的连接强度变更负载的方法等,改变圆筒状基体或涂布辊的圆周速度的方法。
如果涂布辊2和圆筒状基体5分离的时候的圆筒状基体5的圆周速度V1和涂布辊2的圆周速度V2相同,则尽管二者分离,圆筒状基体5上的涂膜和涂布辊2上的涂膜由于表面张力的作用而延伸,在圆筒状基体5和涂布辊2之间形成涂液的连接部。该涂液的连接部宛如在圆筒状基体5和涂布辊2之间搭桥似的被形成,方便上称其为搭桥构造。
一般来说如果膜厚较薄,则该部分的溶剂浓度快速降低,因此膜厚薄的部分比其它部分的表面张力高。上述搭桥构造部分,由于其膜厚薄,因此涂液从圆筒状基体5及涂布辊2的表面上的涂膜流向搭桥构造部分。进而,使圆筒状基体5和涂布辊2分离,切断搭桥构造,则在搭桥构造的切断部形成棱边,和上述相同涂液流向棱边从而棱边部分的涂液量增加。如此,增加了涂液量的棱边部分,即使使圆筒状基体旋转进行均化也不能充分的均一化,从而形成膜厚厚的接缝。
另一方面,本发明具有特色的地方是,圆筒状基体5和涂布辊2分离的时候,如果使圆筒状基体5的圆周速度V1比涂布辊2的圆周速度V2快,则形成涂膜的涂液,不仅在分离方向施加张力,也在旋转方向急剧施加剪断力,因此未形成搭桥构造而切断涂液。其结果,不形成上述的涂膜的接缝,在圆筒状基体的表面形成均一厚度的涂膜。特别是,通过把分离时的圆筒状基体5和涂布辊2的圆周速度之比R(=V1/V2)设定在1.2~15.0的范围内,可以确实的防止接缝的发生。比值R的范围,优选的是1.3~8.0。如果圆周速度之比R未满1.2,则剪断力不足,不能充分的防止接缝的发生,从而得不到均一厚度的膜厚。如果圆周速度之比R超过15.0,则圆筒状基体5在分离前后速度上升的程度过于大,由于加速度涂膜变得起伏,不能得到均一厚度的膜厚。因此,使圆周速度之比为1.2~15.0。
由分离单元11分离的涂布辊2和圆筒状基体5的分离速度,并未被特别限定,但优选的是,被设定为5mm/sec~350mm/sec的范围。如果分离速度未满5mm/sec,则恐怕不能充分得到作用于涂膜的张力。如果超过350mm/sec,则虽然作用于涂膜的张力充分了,但由于分离时的加速度圆筒状基体5的表面的涂膜起伏,恐怕不能得到均一厚度的涂膜。
此外优选的是,通过使涂布辊2和圆筒状基体5分离,使剪断力和张力作用不形成搭桥构造而切断二者的涂膜后,继续圆筒状基体5的旋转到预定的时间,使圆筒状基体5的表面的涂膜干燥到某种程度。例如涂布于圆筒状基体5的溶剂为高沸点的时候,向圆筒状基体5的涂液涂布后,分离了涂布辊2和圆筒状基体5之后,构成涂膜的涂液3具有流动性,因此由于重力作用,涂膜向下流动从而不能形成均一的厚度的涂膜。另外,作为溶剂使用挥发性比较高的溶剂的时候,为了防止因溶剂发挥而产生的干燥,设置覆盖涂布辊2以及圆筒状基体5的部分或者在基台16上的涂布装置1的整体的罩部件使之为大致密闭的状态,对为了形成均一的厚度的涂膜是有效的。
图4为本发明第2实施方式的涂布装置60的辊构成部分的剖面图。本实施方式的涂布装置60类似于第1实施方式的涂布装置1,因此省略表示构成的俯视图,同时就对应的部分附上相同的参照标号省略说明。
本实施方式的涂布装置60,其特征在于,涂布辊61至少表层部分由具有弹性的材料构成,在从涂布辊61向圆筒状基体5转印涂液3的状态,由第1驱动单元6驱动的圆筒状基体5的旋转方向(箭头62)和由第2驱动单元7驱动的涂布辊61的旋转方向(箭头28)相反,圆筒状基体5和涂布辊61通过涂液3接触而配置,即具有特定的配合紧密压力被配置。如此,本实施方式的涂布装置60被构成为涂布辊61和圆筒状基体5反向旋转的通常辊涂布。
作为构成涂布辊61的至少表层部分的弹性材料,可以选自如下的材料:丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶、硅酮橡胶、有机聚乙烯橡胶、腈基丁二烯橡胶、硝基砜化聚乙烯、乙烯丁二烯橡胶等橡胶,或硅酮树脂、氟化乙烯树脂等树脂,或向上述橡胶涂布氟化乙烯树脂等的材料。
此外涂布装置60中,省略了清洁单元,又设置了一个镀金属辊63,镀金属辊13沿涂布辊61的逆方向的箭头64方向旋转,另一个镀金属辊63沿和涂布辊61同向、和镀金属辊13反向的箭头65方向旋转。通过调整部件14a、14b以及调整部件44a、44b,把涂布辊61和镀金属辊13的间隙以及两个镀金属辊13、63的间隙调整为期望值。
此外和第1实施方式的涂布装置1不同的构成为:把另一个镀金属辊63的一部分浸入存放于涂液供给单元4的涂液3中。附着于另一个镀金属辊63的涂液3通过镀金属辊13向涂布辊61供给,从该涂布辊61向圆筒状基体5转印涂布。涂膜厚度,以形成于镀金属辊13、63之间以及镀金属辊13和涂布辊61之间的间隙尺寸为主,通过其他的诸如涂液的物理性质、各辊的圆周速度、配合紧密压力、涂布辊61的材质等决定。
通常辊涂布的时候,通过上述第1以及第2驱动单元6、7的操作控制,除了把分离时的涂布辊61和圆筒状基体5的圆周速度设定为圆周速度V1和圆周速度V2以外,还可以控制为如下的圆周速度之比R。例如,设定分离前的圆筒状基体5的圆周速度u1比涂布辊61的圆周速度u2快的时候,由于涂布辊61的表层由弹性体构成,因此通过施加配合紧密压力使涂布辊61和圆筒状基体5抵接,涂布辊61起到对于圆筒状基体5的摩擦体、即制动器的作用。如果从该状态分离圆筒状基体5和涂布辊61,则同时作用于圆筒状基体5的摩擦力的制动作用消失。通过该摩擦力消失,圆筒状基体5能够以比涂布辊61快的圆周速度旋转,圆筒状基体5的圆周速度在分离的同时瞬间发生变化,可以比涂布辊61的圆周速度还快。
本发明的涂布装置,进而还允许有如下所示的变形例。例如,图5为本发明第3实施方式的涂布装置70的辊构成部分的剖面图。本实施方式的涂布装置70类似于作为通常辊涂布方式的第2实施方式的涂布装置60,对于对应的部分标以相同的参照标号而省略说明。
涂布装置70中,镀金属辊13被配置为其一部分被浸入存放于涂液供给单元4的盘中的涂液3,并沿箭头71的方向旋转,向面对镀金属辊13且在镀金属辊13的上方具有规定间隙地配置的涂布辊61供给涂液3。对于向涂布辊61供给的涂液3,通过从镀金属辊13的涂布辊61的箭头28所示旋转方向的更下游侧配置的另一个镀金属辊63调整涂膜厚度。把调整了涂膜厚度的涂液3从涂布辊61转印涂布到圆筒状基体5。另外涂布装置70具有清洁单元,通过清洁叶片42,清洁沿箭头72的方向旋转的另一个镀金属辊63表面的涂液3。
图6为本发明第4实施方式的涂布装置75的辊构成部分的剖面图。本实施方式的涂布装置75类似于第1实施方式的涂布装置1,对于对应的部分标以相同的参照标号而省略说明。
涂布装置75中,圆筒状基体5面对涂布辊2,被配置于涂布辊2的上方。此外,其特征在于不具备镀金属辊,清洁单元41兼备膜厚调整单元的功能。清洁单元41的清洁叶片42被配置为相对涂布辊2的外周面具有规定的间隙,通过清洁叶片42调整涂布辊2表面的膜厚,同时把多余的涂液3刮向盘中。另外,本实施方式的涂布装置75,为涂布辊2和圆筒状基体5沿相同方向旋转的逆转辊涂布方式,把涂布辊2和圆筒状基体5配置为具有间隙,进行涂液3的涂布。
涂布辊2、61和作为膜厚调整单元的镀金属辊13或清洁叶片42的间隙尺寸,对应于涂布的涂液3的种类、最终在圆筒状基体5的表面形成的膜厚,可以设定在1μm~1000μm的范围内。涂布涂液时的圆筒状基体5、涂布辊2、61以及镀金属辊13的圆周速度,优选的是从1m/min~600m/min的范围内选择。这是由于:如果圆筒状基体5以及涂布辊2、61的圆周速度很慢,则形成于其外周面的涂膜容易干燥,因此使涂膜的均一化变得不充分,相反的如果圆周速度过快,则由于离心力作用涂液会飞散。此外,圆筒状基体5、涂布辊2、61以及镀金属辊13的圆周速度,可以分别相等,也可以各自不同。
此外,涂液供给单元并不限于把涂液3存放于盘中的方法,也可以使用喷墨装置以及海绵辊之类的接触型供给装置、分配器或导丝喷嘴等的非接触型注入装置。
对本发明的圆筒状基体的涂液的涂布方法,适用于电子照相感光体的制造。以下对于制造电子照相感光体的情况进行举例表示。在电子照相感光体的制造中,使用具有导电性的圆筒状的导电性支撑体(电子照相感光体用的基管)作为圆筒状基体,对于涂液使用形成感光层的感光层形成用的涂液。
其中的电子照相感光体的感光层,可以是在同一层内包含所谓的电荷产生物质和电荷输送物质的单层型,也可以是把含有电荷产生物质的电荷产生层和含有电荷输送物质的电荷输送层层叠而成的层状结构。此外,上述层不需要只由一层构成,也可以把用于出现要求的特性的构成不同的层以两层以上层叠而成。
此外,还可以在导电性支撑体、和电荷产生物质及电荷输送物质的含有层或构成层状结构的电荷产生层及电荷输送层(方便上总称其为光导电层)之间设置中间层。通过形成该中间层,可以防止从导电性支撑体向光导电层的电荷的注入,因此可以预防电子照相感光体带电性能的降低。根据形成了该中间层的电子照相感光体,抑制了应该由曝光消去的部分之外的表面电荷的减少,因此可以防止图像发生模糊等缺陷。此外,通过中间层被覆导电性支撑体表面的缺陷,得到均一的表面,因此可以提高光导电层的成膜性。此外,抑制光导电层从导电性支撑体的剥离,可以提高对于导电性支撑体的附着性。
此外,还可以在光导电层的表面设置保护层。通过设置保护层,可以提高光导电层的耐刷性,同时可以防止使电子照相感光体表面带电的时候由电晕放电发生的臭氧或者氮氧化物等化学性的坏的影响。进而,为了抑制导电性支撑体的导电性的不均,还可以在导电性支撑体的上部形成赋予了碳胶或者银胶等的导电性的涂膜。另外,本发明的电子照相感光体并不限于上述层状结构,可以采用各种各样的层状结构。
以下就导电性支撑体以及涂液进行详细的说明。
作为圆筒状的导电性支撑体(电子照相感光体用的基管)的材料,可以使用例如铝、铝合金、铜、锌、不锈钢、钛等金属材料。此外并不限于这些金属材料,还可以使用:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚甲醛以及聚苯乙烯等高分子材料,在硬质的纸或玻璃等的表面层叠了金属箔得到的材料,或在其表面蒸镀了金属材料得到的材料,或者是在其表面蒸镀或涂布了导电性高分子、氧化锡、氧化铟、碳粒子、金属粒子等导电性化合物层而得到的材料。还可以根据需要,在导电性支撑体的表面,在不影响画质的范围内,进行由阳极氧化皮膜处理、药品或热水等的表面处理,上色处理,或是表面粗面化等的漫反射处理。在使用激光作为曝光光源的电子照相过程中,由于激光的波长相同,因此入射的激光和在电子照相感光体中反射的光会引起干涉,由于该干涉而在图像上出现干涉条纹,产生图像缺陷。通过在导电性支撑体的表面进行上述漫反射处理,可以防止由波长相同的激光的干涉引起的图像缺陷。
电荷产生层含有通过吸收光而产生电荷的电荷产生物质作为主要成分。作为电荷产生物质的有效物质,可以选自如下材料:单偶氮颜料、双偶氮颜料、三偶氮颜料等偶氮颜料,靛蓝或硫靛蓝 等靛蓝颜料,苝酰亚胺或苝酸酐等苝系颜料,蒽醌或芘醌等多环醌类颜料,金属酞菁或无金属酞菁等酞菁颜料,以甲基紫、结晶紫、暗蓝(ナイトブル一)、维多利亚蓝等为代表的三苯甲烷染料,以赤藓红、若丹明B、若丹明3R、吖啶橙、フラペオシン等为代表的吖啶染料,以亚甲蓝、亚甲绿等为代表的噻嗪染料,以卡布里蓝(カプリブル一)或麦尔多拉蓝等为代表的嗪染料,角鲨(スクアリリウム)染料,吡喃盐以及硫代吡喃盐,硫靛染料,双苯并咪唑染料,喹吖啶酮染料,喹啉染料,色淀染料,偶氮色淀染料,二嗪染料,薁(アズレニウム)染料三烯丙基甲烷染料,呫吨染料,花青染料等各种各样的有机颜料、染料;进而无定形硅、无定形硒、碲、硒-碲合金、硫化镉、硫化锑、氧化锌、硫化锌等无机材料。这些电荷产生物质,可以一种单独使用或两种以上组合使用。
作为电荷产生层的形成方法,有在导电性支撑体上蒸镀电荷产生物质的方法,或在导电性支撑体上涂布把电荷产生物质分散到溶剂中得到的电荷产生层形成用的涂液的方法等。在此之中,优选的是,将在把作为粘合剂的粘合剂树脂混合于溶剂中而得到的粘合剂树脂溶液中,利用公知的方法分散电荷产生物质而得到的涂液涂布到导电性支撑体上。以下,就涂布方法进行说明。
对于粘合剂树脂,可以选自:例如由聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、蜜胺树脂、环氧树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚芳基化物树脂、苯氧基树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂等树脂,以及从包含了构成这些树脂的重复单位中的两个以上的共聚物树脂等构成的组中,选择一种单独使用或两种以上混合使用。作为共聚物树脂的具体例,可以选自:例如氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酐共聚物树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂等绝缘性树脂。粘合剂树脂并不限于上述各物,可以使用通常使用的公知的树脂作为粘合剂树脂。
溶剂可以使用例如四氯丙烷或二氯甲烷等的卤代烃,异佛尔酮、甲基乙基酮、苯乙酮、环己酮等的酮类,乙酸乙酯、苯甲酸甲酯、乙酸乙酯等的酯类,四氢呋喃(THF)、二唍、二苄醚、1,2-二甲氧基乙烷或二烷等的醚类,二乙二醇-甲醚或丁基卡必醇等的甘醇二甲醚类,苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四氢化萘、二苯甲烷、二甲氧基苯、二氯代苯等的芳香烃类,二苯硫等的含硫溶剂,六氟异丙醇等的氟系溶剂,N、N-二甲基甲酰胺或N、N-二甲基乙酰胺等的非质子性极性溶剂等。此外,还可以使用混合了这些溶剂的两种以上的混合溶剂。
若设定电荷产生层整体的重量为100%,则电荷产生物质和粘合剂树脂的配合比率优选的是,电荷产生物质在10重量%~99重量%的范围内。若电荷产生物质未满10重量%,则灵敏度低。若电荷产生物质超过99重量%,则不仅电荷产生层的膜的强度低,电荷产生物质的分散性也降低,粗大的粒子增大,应该通过曝光而消去的部分之外的表面电荷减少,因此多发生图像缺陷,特别是在白色部分附着色粉形成微小的黑点被称为黑斑的图像模糊。
作为在粘合剂树脂溶液中使电荷产生物质分散的预处理,可以通过粉碎机把电荷产生物质预先进行粉碎处理。作为用于粉碎处理的粉碎机,可以选自球磨机、砂磨机、阿道莱特(アドライタ)、振动研磨机、超音波分散机等。
把电荷产生物质分散到粘合剂树脂溶液中的时候,作为使用的分散机,可以选自颜料混合器、球磨机、砂磨机等。作为此时的分散条件,优选的是,选择适当的条件,使之不发生因构成使用的容器及分散机的部件的磨损等引起的杂质的混入。
进而还可以根据需要,在电荷产生层添加孔输送材料、电子输送材料、抗氧化剂、分散稳定剂、激活剂等各种添加剂。由此,可以增强电位特性,同时提高涂液的稳定性,且减轻反复使用电子照相感光体时的疲劳恶化,提高耐久性。
通过如上所述调制电荷产生层形成用的涂液,以本发明的涂布方法涂布调制好的涂液,形成电荷产生层。电荷产生层的膜厚优选的是,0.05μm以上5μm以下,更优的是0.1μm以上1μm以下。若电荷产生层的膜厚未满0.05μm,则光吸收的效率低,灵敏度低。若电荷产生层的膜厚超过5μm,则电荷产生层内部的电荷移动变为消去感光体表面的电荷的过程的限速阶段,灵敏度低。
通过在粘合剂树脂中使之含有具有接受输送由电荷产生物质产生电荷的能力的电荷输送物质,得到电荷输送层。作为电荷输送物质,可以使用孔输送物质及电子输送物质。作为孔输送物质,可以选自咔唑衍生物、芘衍生物、唑衍生物、二唑衍生物、噻唑衍生物、噻重氮衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、咪唑啉酮衍生物、咪唑烷衍生物、双咪唑烷衍生物、苯乙烯基化合物、腙化合物、多环芳香族化合物、吲哚衍生物、吡唑啉衍生物、唑酮衍生物、苯并咪唑衍生物、喹唑啉衍生物、苯并呋喃衍生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、氨基芪衍生物、三芳基衍生物、三芳基甲烷衍生物、苯二胺衍生物、芪衍生物、烯胺衍生物、联苯胺衍生物等。此外,可以选自:在主链或侧链具有由这些化合物生成的基的共聚物,例如聚-N-乙烯咔唑、聚-1-乙烯芘、乙基咔唑-甲醛树脂、三苯甲烷聚合物、聚-9-乙烯蒽等,或聚硅烷等。
作为电子输送物质可以选自,例如,苯醌衍生物、四氰乙烯衍生物、四氰基对醌二甲烷衍生物、芴酮衍生物、吨酮衍生物、菲醌衍生物、邻苯二甲酸酐衍生物、二苯酚合苯醌衍生物等有机化合物,无定形硅、碲、硒-碲合金、硫化镉、硫化锑、氧化锌、硫化锌等无机材料。电荷输送物质并不限于在此列举的例子,在使用的时候可以单独或两种以上混合使用。
电荷输送层的粘合剂树脂,选择与电荷输送物质的相溶性较好的。作为具体例可以选自例如聚甲基丙烯酸甲酯树脂、.聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂等乙烯基聚合物树脂及这些的共聚物树脂,以及聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚砜树脂、苯氧基树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚芳基化物树脂、聚酰胺树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚醚树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、聚丙烯酰胺树脂、酚醛树脂等树脂。此外还可以使用使这些树脂部分交联的热硬性树脂。这些树脂,可以单独使用,也可以两种以上混合使用。上述树脂中,聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚芳基化物树脂或聚苯醚,体积电阻系数为1013Ω以上,有利于电气绝缘性,且有利于成膜性及电位特性,因此特别优选的是,把这些用于粘合剂树脂。
电荷输送物质(A)和粘合剂树脂(B)的比率(A/B),重量比为10/12~10/30。若上述比率(A/B)未满10/30粘合剂树脂的比率太高,则现实中的电荷输送物质的电荷输送能得不到充分的响应性。此外若上述比率(A/B)超过10/12粘合剂树脂的比率太低,则与粘合剂树脂的比率高的时候相比耐刷性下降,感光层的磨损量增加。因此使比率(A/B)在10/12以下10/30以上。
为了提高成膜性、挠性以及表面平滑性,还可以根据需要向电荷输送层添加增塑剂或表面改良剂等添加剂。作为增塑剂,可以选自例如联苯、氯化联苯、苯甲酮、o-三联苯、二元酸酯、脂肪酸酯、磷酸酯、酞酸酯、各种氟代烃类、氯化石蜡、环氧增塑剂等。作为表面改良剂,选自硅油、氟化乙烯树脂等。
此外为了增强机械强度以及提高电气特性,还可以向电荷输送层添加无机化合物或有机化合物的微粒子,进而可以根据需要添加抗氧化剂以及增感剂等各种添加剂。由此,可以增强电位特性,同时提高作为涂液的稳定性,且减轻反复使用电子照相感光体时的疲劳恶化,提高耐久性。
受阻酚衍生物或受阻胺衍生物适用于抗氧化剂。受阻酚衍生物优选的是,在对于电荷输送物质的0.1重量%以上50重量%以下的范围内使用。受阻胺衍生物优选的是,在对于电荷输送物质的0.1重量%以上50重量%以下的范围内使用。受阻酚衍生物和受阻胺衍生物还可以混合使用。此时,受阻酚衍生物和受阻胺衍生物的合计使用量优选的是,在对于电荷输送物质的0.1重量%以上50重量%以下的范围内。若受阻酚衍生物的使用量、受阻胺衍生物的使用量或受阻酚衍生物及受阻胺衍生物的合计使用量,对于电荷输送物质未满0.1重量%,则不能充分的显现提高涂液的稳定性以及提高电子照相感光体的耐久性。此外若超过50重量%,则对电子照相感光体的特性带来坏的影响。
在适当的溶剂中,溶解或分散上述电荷输送物质、上述粘合剂树脂以及根据需要添加的上述添加剂,调制电荷输送层形成用的涂液,通过上述本发明的涂布方法,把该涂液涂布到电荷产生层上,由此形成电荷输送层。
对于用于涂液的溶剂,可以选自:由苯、甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲基苯、1,2,3,4-四氢化萘、二苯甲烷、二甲氧基苯、二氯苯等芳族烃,二氯甲或二氯乙烷等卤代烃,THT、二氧杂环乙烷、二苄醚、二甲氧基甲醚等醚类,环己酮、苯乙酮、异佛乐酮等酮类,苯甲酸甲酯或乙酸乙酯等酯类,二苯硫等含硫溶剂,六氟异丙醇等氟系溶剂,N,N-二甲基甲酰胺等非质子性极性溶剂构成的组中,以一种单独使用或两种以上混合使用。此外可以根据需要,向上述溶剂进一步添加使用醇类、乙腈或甲乙酮等溶剂。
电荷输送层的膜厚优选的是,5μm以上50μm以下,更优的是,10μm以上40μm以下。若电荷输送层的膜厚未满5μm,则电子照相感光体表面的带电保持性较低。若电荷输送层的膜厚超过50μm,则电子照相感光体的析像度较低。因此,使之在5μm以上50μm以下。
在层状结构感光体的情况下,可以在电荷产生层之上层叠电荷输送层,相反的也可以在电荷输送层之上层叠电荷产生层。此外,单层状的感光体的情况,以和形成上述电荷输送层相同的方法形成含有电荷产生物质和电荷输送物质的层。例如,把电荷产生物质、孔输送物质、电子输送物质和粘合剂树脂溶解或分散于上述适当的溶剂中,来调制光导电层形成用的涂液,通过本发明的涂布方法,涂布该光导电层形成用的涂液,从而被形成。单层状的感光体的膜厚优选的是,5μm以上100μm以下,更优的是,10μm以上50μm以下。若光导电层的膜厚未满5μm,则电子照相感光体表面的带电保持性较低。若光导电层的膜厚超过100μm,则生产性较低。
此外还可以在电子照相感光体上,在导电性支撑体和光导电层之间设置中间层。当导电性支撑体和光导电层之间无中间层的时候,从导电性支撑体向光导电层注入电荷,其带电性能降低,应该由曝光消去的部分之外的表面电荷减少,图像发生模糊等缺陷。特别是,使用反转显影工序形成图像的时候,由于在因曝光而表面电荷减少的部分形成色粉图像,所以如果由于曝光以外的主要原因表面电荷减少,则发生在白色部分附着色粉形成微小的黑点而被称之为黑斑的图像的模糊,画质明显恶化。即,由于导电性支撑体或者光导电层的缺陷,产生微小区域内的带电性的降低,发生黑斑等的图像模糊,成为明显的图像缺陷。
但是,通过设置中间层,可以抑制从导电性支撑体向光导电层注入电荷,因此可以防止光导电层的带电性能的降低,抑制了应该由曝光消去的部分之外的表面电荷的减少,可以防止图像发生模糊等缺陷。此外通过设置中间层,可以被覆导电性支撑体表面的缺陷,从而得到均一的表面,因此可以提高光导电层的成膜性。此外抑制光导电层从导电性支撑体的剥离,可以提高导电性支撑体和光导电层的粘着性。
对于中间层,使用由各种树脂材料构成的树脂层或氧化铝层。作为形成树脂层的树脂材料,可以选自聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、蜜胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、碳酸酯树脂、聚砜树脂、苯氧基树脂、聚芳基化物树脂、硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂和聚酰胺树脂等树脂,含有构成这些树脂的重复单位中的两个以上的共聚物树脂,酪蛋白,明胶,聚乙烯醇,乙基纤维素等。
中间层还可以含有金属氧化物等粒子。通过含有这些粒子,可以调节中间层的体积电阻率,进一步抑制从导电性支撑体向光导电层的电荷的注入,同时可以维持在各种环境下的电子照相感光体的电气特性。作为金属氧化物的粒子,可以选自例如氧化钛、氧化铝、氢氧化铝、氧化锡等粒子。使中间层中含有金属氧化物等粒子的时候,例如可以在上述树脂溶解的树脂溶液中分散这些粒子,来调制中间层形成用的涂液,通过在导电性支撑体上涂布该涂液,形成中间层。
对于树脂溶液的溶剂,除了上述有机溶剂之外,还可以使用水、甲醇、乙醇、丁醇等醇类,甲基卡必醇、丁基卡必醇等甘醇二甲醚类。此外,还可以使用混合了两种以上的这些溶剂的混合溶剂。
作为把上述粒子分散到树脂溶液的方法,可以使用利用球磨机、砂磨机、阿道莱特、振动研磨机、或超音波分散机等的一般的方法。
中间层形成用的涂液中的树脂及金属氧化物的合计含有量C,对于在中间层形成用的涂液中使用的溶剂的含有量D,优选的是,C/D重量比为1/99~40/60,更优的是2/98~30/70。此外树脂和金属氧化物的比率(树脂/金属氧化物)优选的是,重量比为90/10~1/99,更优的是,70/30~5/95。
中间层的膜厚优选的是,0.01μm以上20μm以下,更优的是,0.1μm以上10μm以下。若中间层的膜厚比0.01μm薄,则实际上没有作为中间层的功能,不能被覆导电性支撑体的缺陷得到均一的表面性,由于不能防止从导电性支撑体向光导电层的电荷的注入,因此光导电层的带电性能降低。若中间层的膜厚比20μm厚,则难于均一的形成中间层,且电子照相感光体的灵敏度也降低,因此不佳。
此外,可以设置保护层作为感光层的最外层。通过设置保护层,可以提高感光层的耐刷性,同时可以防止使电子照相感光体表面带电的时候由电晕放电发生的臭氧或者氮氧化物等队感光层的化学性的坏的影响。对于保护层,使用由例如树脂、无机填料含有树脂或无机氧化物等构成的层。
作为保护层中使用的树脂,选自ABS树脂、ACS树脂、烯烃-乙烯基单体共聚物、氯化聚醚、烯丙基树脂、酚醛树脂、聚缩醛、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚烯丙基砜、聚丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、丙烯酸树脂、聚甲基戊烯、聚丙烯、聚苯醚、聚砜、聚苯乙烯、AS树脂、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚胺酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯或环氧树脂等树脂。
此外,对于保护层由于其他的提高耐磨性的目的,可以向聚四氟乙烯之类的氟碳树脂、硅酮树脂以及这些树脂的混合物添加高硬度的无机填料或有机填料。这些填料的平均粒子直径优选的是,0.02μm~3μm,更优的是,0.05μm~1μm。若平均粒子直径未满0.02μm,则表面保护层的耐磨性减弱,电子照相感光体的寿命变短。若平均粒子直径超过3μm,则光容易通过保护层进行散射,引起析像度的降低。
作为添加于保护层的填料的具体例,可以从氧化钛、氧化锡、氧化锌、氧化锆、氧化铟、氮化硅、氧化钙、硫酸钡、ITO、硅石、胶体氧化硅、氧化铝、碳末、氟系树脂粉末、聚硅醚树脂粉末、高分子电荷输送材料粉末中选择一种或两种以上的混合物。对于这些填料,由于提高分散性、改良表面性等理由,可以通过无机物、有机物进行表面处理。作为一般的防水性处理,选自:由硅烷偶联剂的处理、由氟化硅烷偶联剂的处理、高级脂肪酸处理或和高分子材料等的聚合物处理,作为无机物处理,选自氧化铝、氧化锆、氧化锡、硅石处理填料表面等。
填料和粘合剂树脂及/或电荷输送材料、分散溶剂同时被粉碎或者直接被分散,作为保护层被涂布。通过涂布形成的保护层中的填料的含有量为5~50重量%,优选的是,10~40重量%。若未满5重量%,则耐磨性不够,若超过50重量%,则有损保护层的透明性,导致灵敏度降低。
作为分散溶剂使用:丁酮、丙酮、甲基异丙酮、环己酮等酮类,二氧杂环己烷、四氢呋喃、乙二醇一乙醚等醚类,甲苯、二甲苯等芳香族化合物,氯苯、二氯甲烷等卤素类,乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类。加入粉碎工序的时候使用球磨机、砂磨机、振动研磨机等。
此外为了更有效的输送孔或电子,可以向保护层中添加作为上述电荷输送物质的孔输送物质或电子输送物质。此外,为了提高带电性能等,还可以添加酚类化合物、对苯二酚化合物、受阻酚化合物、受阻胺化合物、受阻胺和受阻酚存在于同一分子中的化合物等。进而,还可以添加增塑剂或均化剂。作为增塑剂,可以使用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等一般的树脂的增塑剂,其使用量为对于粘结树脂0~30重量%的程度是合适的。作为均化剂,使用二甲基硅油、甲基苯基硅油等硅油类,在侧链上具有全氟烷基的聚合物,或低聚物,其使用量为对于粘结树脂的0~1重量%是合适的。
此外,由至少由硬化型树脂构成的层构成保护层,在材料的领域公知的种种交联反应,可以使用例如游离基聚合、离子聚合、热聚合、光聚合、放射线聚合等。此外,为了实现表面能量低的硬化的保护层,可以通过公知的方法使具有硅酮构造、全氟烷基构造、长链烷基构造等的材料发生交联反应。
为了使上述保护层同时具有电荷输送功能,可以使具有电荷输送功能的物质或高分子型电荷输送物质发生交联反应。例如通过把交联性有机聚硅氧烷树脂和含有可结合且具有电荷输送性的构造单位的化合物混合硬化,成为聚硅氧烷树脂,实现优良的耐久性和电气特性。
保护层的膜厚优选的是,0.5μm以上5μm以下,更优的是,1μm以上3μm以下。若保护层的膜厚比0.5μm薄,则受到由叶片或带电辊的接触等产生的外力的时候,保护层容易从与下层的光导电层的界面剥离。这是因为,保护层的膜厚太薄,则当受到外力的时候保护层本身不能抵抗而使其和光导电层的界面受到经常的外力,长期如此之后,由于受到的力在界面上容易产生偏移。此外,由于磨损,保护层有在电子照相感光体的寿命之前完全消失的可能性。若保护层的膜厚比5μm厚,则载流子在保护层内移动的过程中扩散,因此容易产生文字放大等,且由于灵敏度降低以及反复导致残留电位上升。
其次,图7为简要表示本发明其他实施方式的图像形成装置80的构成的侧面装配图。该图像形成装置80的特征在于,具有通过上述本发明的涂布方法制造的电子照相感光体。参照图7,就本发明其他实施方式的图像形成装置80进行说明。另外,本发明的图像形成装置并不限于以下所述的内容。
图像形成装置80包括:电子照相感光体81,为通过上述本发明的涂布方法制造的电子照相感光体81,可自由旋转的支撑于未图示的装置主体;和未图示的驱动装置,使电子照相感光体81沿旋转轴线82沿箭头83的方向旋转驱动。驱动装置,例如由电动机和减速齿轮构成,通过把其驱动力传递到构成电子照相感光体81的芯体的导电性支撑体,使电子照相感光体81以规定的圆周速度旋转驱动。
在电子照相感光体81的周围,以箭头83所示的从电子照相感光体81的旋转方向的上游侧到下游侧的顺序,设置带电器84、未图示的曝光装置、显影器85、转印器86、清洁器87。清洁器87和未图示的除电灯同时被设置。
带电器84为使电子照相感光体81的外周面以规定的电位带电的带电装置。带电器84由例如辊带电方式等接触式带电装置来实现。
曝光装置,具有例如半导体激光等作为光源,通过在电子照相感光体81的带电器84和显影器85之间照射从光源输出的激光束等的光88,对带电的电子照相感光体8 1的外周面进行对应于图像信息的曝光。光88沿作为主扫描方向的电子照相感光体81的旋转轴线82的方向反复扫描,随之在电子照相感光体81的表面依次形成静电潜影。
显影器85为通过显影剂使由曝光形成于电子照相感光体81表面的静电潜影显影的显影装置。显影器85包括显影辊85a和外罩85b。显影辊85a面对电子照相感光体81设置,向电子照相感光体81的外周面供给色粉。外罩85b支撑显影辊85a可沿和电子照相感光体81的旋转轴线82平行的旋转轴线自由旋转,同时在其内部空间容纳含有色粉的显影剂。
转印器86为转印装置,将通过显影形成于电子照相感光体81外周面的可视的色粉图像转印到转印纸89上。该转印纸89为通过未图示的传送装置从箭头88的方向供给到电子照相感光体81和转印器86之间的记录介质。例如,转印器86为具有带电装置,通过向转印纸89提供与色粉极性相反的电荷,向转印纸89转印色粉图像的非接触式的转印装置。
清洁器87为除去并回收转印器86的转印操作之后残留于电子照相感光体81外周面的色粉的清洁单元。清洁器87包括:清洁叶片87a,剥离残留于电子照相感光体81的外周面的色粉;回收用的外罩87b,容纳由清洁叶片87剥离的色粉。
此外,在图像形成装置80中,在传送通过电子照相感光体81和转印器86之间的转印纸89的下游侧,设置作为使转印的图像定影的定影装置的定影器90。定影器90包括:加热辊90a,具有未图示的加热装置;加压辊90b,和加热辊90a相向设置,形成向加热辊90a加压的抵接部。
如下进行该图像形成装置80的图像形成操作。首先,通过驱动装置沿箭头83的方向旋转驱动电子照相感光体81,则通过在来自曝光装置的光88的成像点的沿电子照相感光体81旋转方向的上游侧设置的带电器84,使电子照相感光体81的表面以正或负的规定电位均一的带电。
其次,从曝光装置对电子照相感光体81的表面照射对应于图像信息的光88。电子照相感光体81,通过该曝光除去照射了光88的部分的表面电荷,使照射了光88的部分的表面电位和未照射光88的部分的表面电位产生差异,从而在其表面形成静电潜影。
然后,从在来自光源的光88的成像点的沿电子照相感光体81旋转方向的下游侧设置的显影器88,向形成静电潜影的电子照相感光体81的表面供给色粉,使静电潜影显影,形成色粉图像。
和向电子照相感光体81的曝光同步,向电子照相感光体81和转印器86之间供给转印纸89。通过转印器86,向被供给的转印纸89提供与色粉的极性相反的电荷,把形成于电子照相感光体81的表面的色粉图像转印到转印纸89上。
转印了色粉图像的转印纸89,通过传送装置被传送到定影器90,在通过定影器90的加热辊90a和加压辊90b的抵接部的时候加热并加压,把色粉图像定影在转印纸89上,成为牢固的图像。通过传送装置把如此形成图像的转印纸89向图像形成装置80的外部排出。
另一方面,把在通过转印器86转印了色粉图像之后还残留于电子照相感光体81的表面上的色粉,通过清洁器87从电子照相感光体81的表面剥离并回收。把如此除去色粉的电子照相感光体81的表面的电荷,通过来自除电灯的光除去,使电子照相感光体81的表面上的静电潜影消失。其后,进一步旋转驱动电子照相感光体,反复起始于再度带电的一系列操作,从而连续的形成图像。
由于通过上述涂布方法制造图像形成装置80具备的电子照相感光体81,因此无接缝且厚度均一的形成其感光层。由于电子照相感光体81的感光层均一化,因此通过感光层的曝光形成静电潜影的时候,进而向静电潜影供给显影剂形成色粉图像的时候,防止了图像缺陷的发生。如此,由于具备通过本发明的涂布方法制造的电子照相感光体81,实现了不产生图像缺陷的图像形成装置80。
[实施例]
以下就本发明的实施例进行说明,但本发明并不限于此。
(试验1)
试验1中,准备直径为30mm、长度为340mm的铝制圆筒状导电性支撑体,在该导电性支撑体的表面,通过浸涂法,层叠形成中间层和电荷产生层,进而形成了作为电荷产生层的外层的电荷输送层。形成电荷输送层的时候,制造通过本发明的涂布方法形成的实施例1的电子照相感光体,和通过本发明之外的涂布方法形成的比较例1~5的电子照相感光体,然后评价其电荷输送层的涂膜厚度的均一性。
(实施例1)
把以氧化铝(Al2O3)及二氧化锆(ZrO2)进行了表面处理的树枝状的氧化钛(石原产业株式会社制:TTO-D-1)9重量份以及共聚尼龙树脂(东丽株式会社制:CM 8000)9重量份,添加到1,3-二恶茂烷41重量份和甲醇41重量份的混合溶剂中之后,通过涂料混合器进行8小时的分散处理,调制中间层形成用的涂液。向涂液槽注满该中间层形成用的涂液,通过导电性支撑体在涂液槽中浸入后拉出,在导电性支撑体上形成膜厚1.0μm的中间层。
然后,把具有表示在由作为电荷产生物质的钛氧基酞菁的Cu-Kα特性X射线(波长为1.54)产生的X射线衍射波谱中至少布拉格(ブラツグ)角(2θ±0.2)27.2的明确的衍射波峰的结晶构造的钛氧基酞菁2重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂(积水化学工业株式会社制:エスレツクBM-S)1重量份和丁酮97重量份混合,通过涂料混合器分散处理,调制电荷产生层形成用的涂液。由和之前形成的中间层相同的浸涂法,通过在之前形成的中间层上涂布该电荷产生层形成用的涂液,在中间层上形成膜厚0.4μm的电荷产生层。
进而,使如作为电荷输送物质的构造式(I)所示的三苯胺二聚物(Triphenylamine dimer;简称:TPD)10重量份、作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂(三菱エンジニアリングプラスチツクス株式会社制:ユ一ピピロンZ300)16重量份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1重量份、二苯基聚硅氧烷(信越化学工业株式会社制:KF-50)0.008重量份,在二甲苯104重量份中溶解,调制电荷输送层形成用的涂液。
通过使用了图4所示的通常辊涂布方式的涂布装置60的本发明的涂布方法,在之前形成的电荷产生层上涂布该电荷输送层形成用的涂液。处于在导电性支撑体上转印涂布涂液的状态的涂布辊61、镀金属辊13、63以及导电性支撑体5的圆周速度均为10m/min。此外,镀金属辊13和另一个镀金属辊63之间的间隙为170μm,镀金属辊13和涂布辊61之间的间隙为100μm。
首先,使所有的辊61、13、63以及导电性支撑体5旋转,从涂液供给单元4向镀金属辊63的外周面供给电荷输送层形成用的涂液,通过两个镀金属辊13、63形成均一厚度的涂膜。其后,一边旋转涂布辊61,一边靠近镀金属辊13到上述间隙尺寸,向涂布辊61转印镀金属辊13表面的涂膜。然后,使上述的形成了中间层和电荷产生层的导电性支撑体5一边旋转,一边与涂布辊61接触,开始涂布。
涂布开始后,导电性支撑体到达预先设定的旋转次数-2次的时候,使导电性支撑体5以50mm/sec的分离速度从涂布辊61分离。分离的同时,使导电性支撑体5的圆周速度从之前的10m/min增加到18m/min。涂布辊61的圆周速度在涂布前后均为相同的10m/min。因此,分离的时候,导电性支撑体5的圆周速度V1和涂布辊61的圆周速度V2的圆周速度之比R(=V1/V2)被调整为1.8。此外在涂布辊61和导电性支撑体5分离的状态下,使导电性支撑体5的旋转持续20秒。其后,使之在120℃下干燥1小时,形成膜厚23μm的电荷输送层。如上所述,制作实施例1的电子照相感光体。
[化1]
(比较例1)
涂布辊和导电性支撑体分离的时候的导电性支撑体的圆周速度V1和涂布时的圆周速度相同均为10m/min,即圆周速度之比R(=V1/V2)为1.0,除此以外,以和实施例1相同的方法制作比较例1的电子照相感光体。
(比较例2)
使涂布辊和导电性支撑体分离的时候的导电性支撑体的圆周速度V1为160m/min,即圆周速度之比R为16.0,除此之外,以和实施例1相同的方法,尝试比较例2的电子照相感光体的制作,但由于分离的时候的导电性支撑体的圆周速度过快,涂液从导电性支撑体的表面飞散,因此不能用于电子照相感光体。
(比较例3)
使涂布辊和导电性支撑体的间隙为80μm,使用使涂布辊和导电性支撑体沿同一方向旋转的逆转辊涂布方式的涂布装置,且使导电性支撑体在分离的时候的圆周速度V1为10m/min,即圆周速度之比R为1.0,开始涂布1.5秒后镀金属辊和涂布辊的间隙为10μm,进而0.5秒后使导电性支撑体从涂布辊分离,除此以外,以和实施例1相同的方法,制作比较例3的电子照相感光体。
(比较例4)
使涂布辊和导电性支撑体的间隙为80μm,使用使涂布辊和导电性支撑体沿同一方向旋转的逆转辊涂布方式的涂布装置,且使导电性支撑体在分离的时候的圆周速度V1为10m/min,即圆周速度之比R为1.0,使导电性支撑体从涂布辊分离的分离速度为85mm/sec,除此以外,以和实施例1相同的方法,制作比较例4的电子照相感光体。
(比较例5)
使涂布辊和导电性支撑体的间隙为80μm,使用使涂布辊和导电性支撑体沿同一方向旋转的逆转辊涂布方式的涂布装置,使涂布的时候的导电性支撑体的圆周速度u1为25m/min,即圆周速度之比r(u1/u2)为2.5,且使导电性支撑体从涂布辊分离的时候的导电性支撑体的圆周速度V1也为25m/min,即圆周速度之比R也为2.5,除此以外,以和实施例1相同的方法,制作比较例5的电子照相感光体。另外,在比较例5的电子照相感光体中,在向导电性支撑体涂布电荷输送层形成用的涂液的时候,观测棱的生成。
(试验1的评价)
通过多功能多路分光光度计(大塚電子株式会社製:MCPD2000)测定以上的实施例1以及比较例1及3~5中制作的各电子照相感光体的轴线方向和圆周方向的膜厚分布。
测定结果如图8以及图9所示。图8为表示轴线方向的膜厚测定结果的图,图9为表示圆周方向的膜厚测定结果的图。轴线方向的膜厚分布,除了比较例5,在任意一个电子照相感光体中均大致固定。圆周方向的膜厚分布,如果进行如比较例1以圆周速度之比R=1.0分离的方法,则膜厚分布发生差异很大的接缝。即使和比较例1相同圆周速度之比R也为1.0,在通过逆转辊涂布方式进行的比较例3、4中,勉强改善了接缝,但实际使用中并不耐用。圆周速度之比R=2.5的比较例5中,虽然接缝大致得到了改善,但由于涂布的时候的圆周速度之比r=2.5太大,在轴线方向出现了起因于棱的规则的膜厚变化。与之相对,通过实施例1的本发明的涂布方法,得到了无接缝、且轴线方向的膜厚分布也大致均一的电子照相感光体。
(试验2)
在实验2中,准备和试验1相同的导电性支撑体,在该导电性支撑体上层叠状的形成中间层、电荷产生层、电荷输送层以及保护层的各层。在分别形成各层的时候,制作以本发明的涂布方法的实施例2~5以及本发明之外的涂布方法的比较例6~14的半成品或电子照相感光体,评价各层的涂膜厚度的均一性。
(实施例2)
把以氧化铝(化学式:Al2O3)及二氧化锆(化学式:ZrO2)进行了表面处理的树枝状的氧化钛(石原产业株式会社制:TTO-D-1)10重量份以及共聚尼龙树脂(东丽株式会社制:CM 8000)10重量份,添加到乙醇42重量份、二甘醇一丁醚18重量份和苯甲醇30重量份的混合溶剂中,使用涂料混合器使之分散12小时,调制中间层形成用的涂液。
通过使用了图4所示的通常辊涂布方式的涂布装置60的本发明的涂布方法,在导电性支撑体上涂布该中间层形成用的涂液。处于在导电性支撑体上转印涂布涂液的状态的涂布辊61、镀金属辊13、63以及导电性支撑体5的圆周速度均为6m/min。此外,镀金属辊13和另一个镀金属辊63之间的间隙为80μm,镀金属辊13和涂布辊61之间的间隙为40μm。
首先,使所有的辊61、13、63以及导电性支撑体5旋转,以和上述实施例1相同的方法开始涂布。涂布开始后,导电性支撑体5到达旋转次数2次的时候,使导电性支撑体5以50mm/sec的分离速度从涂布辊61分离。分离的同时,使导电性支撑体5的圆周速度从之前的6m/min增加到9m/min。涂布辊61的圆周速度在涂布前后均为相同的6m/min。因此,分离的时候,导电性支撑体5的圆周速度V1和涂布辊61的圆周速度V2的圆周速度之比R(=V1/V2)被调整为1.5。此外在涂布辊61和导电性支撑体5分离的状态下,使导电性支撑体5的旋转持续20秒。其后,使之在120℃下干燥1小时,形成中间层涂膜。制作如此形成中间层涂膜的实施例2的电子照相感光体的半成品。
(比较例6)
涂布辊和导电性支撑体分离的时候的导电性支撑体的圆周速度V1和涂布时的圆周速度相同均为6m/min,即圆周速度之比R=1.0,除此以外,以和实施例2相同的方法,制作形成中间层涂膜的比较例6的电子照相感光体的半成品。
(实施例3)
把具有表示在由作为电荷产生物质的钛氧基酞菁的Cu-Kα特性X射线(波长为1.54)产生的X射线衍射波谱中至少布拉格角(2θ±0.2)27.2的明确的衍射波峰的结晶构造的钛氧基酞菁4重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂(积水化学工业株式会社制:エスレツクBM-S)4重量份和环己酮92重量份混合,通过涂料混合器分散处理10小时,调制电荷产生层形成用的涂液。
通过使用了和实施例2相同的涂布装置60的本发明的涂布方法,在之前的实施例2中形成的中间层上涂布该电荷产生层形成用的涂液。处于在导电性支撑体的中间层上转印涂布涂液的状态的涂布辊61、镀金属辊13、63以及导电性支撑体5的圆周速度均为4m/min。此外,镀金属辊13和另一个镀金属辊63之间的间隙为60μm,镀金属辊13和涂布辊61之间的间隙为30μm。
首先,使所有的辊61、13、63以及导电性支撑体5旋转,以和上述实施例2相同的方法开始涂布。涂布开始后,导电性支撑体5到达旋转次数2次的时候,使导电性支撑体5以50mm/sec的分离速度从涂布辊61分离。分离的同时,使导电性支撑体5的圆周速度从之前的4m/min增加到6m/min。涂布辊61的圆周速度在涂布前后均为相同的4m/min。因此,分离的时候,导电性支撑体5的圆周速度V1和涂布辊61的圆周速度V2的圆周速度之比R(=V1/V2)被调整为1.5。此外在涂布辊61和导电性支撑体5分离的状态下,使导电性支撑体5的旋转持续20秒。其后,使之在120℃下干燥30分钟,形成电荷产生层涂膜。制作如此在中间层的涂膜上形成电荷产生层涂膜的实施例3的电子照相感光体的半成品。
(比较例7)
涂布辊和导电性支撑体分离的时候的导电性支撑体的圆周速度V1和涂布时的圆周速度相同均为4m/min,即圆周速度之比R=1.0,除此以外,以和实施例3相同的方法,制作在中间层的涂膜上形成电荷产生层涂膜的比较例7的电子照相感光体的半成品。
(实施例4)
使如作为电荷输送物质的构造式(I)所示的TPD 10重量份、作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂(三菱エンジニアリングプラスチツクス株式会社制:ユ一ピロンZ300)16重量份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1重量份、二苯基聚硅氧烷(信越化学工业株式会社制:KF-50)0.006重量份,在甲苯42重量份和环己酮42重量份中溶解,调制电荷输送层形成用的涂液。
通过使用了图1~图3所示的逆转辊涂布方式的涂布装置1的本发明的涂布方法,在之前的实施例3中形成的电荷产生层上涂布该电荷输送层形成用的涂液。处于在导电性支撑体的电荷产生层上转印涂布涂液的状态的涂布辊2、镀金属辊13以及导电性支撑体5的圆周速度均为10m/min。此外,镀金属辊13和涂布辊2之间的间隙为100μm,涂布辊2和导电性支撑体之间的间隙80μm。
首先,使所有的辊2、13以及导电性支撑体5旋转,以和上述实施例2相同的方法开始涂布。涂布开始后,导电性支撑体5到达旋转次数2次的时候,使导电性支撑体5以50mm/sec的分离速度从涂布辊2分离。分离的同时,使导电性支撑体5的圆周速度从之前的10m/min增加到20m/min。涂布辊2的圆周速度在涂布前后均为相同的10m/min。因此,分离的时候,导电性支撑体5的圆周速度V1和涂布辊2的圆周速度V2的圆周速度之比R被调整为2.0。此外在涂布辊2和导电性支撑体5分离的状态下,使导电性支撑体5的旋转持续20秒。其后,使之在120℃下干燥1小时,形成电荷输送层涂膜。制作如此在电荷产生层的涂膜上形成电荷输送层涂膜的实施例4的电子照相感光体。
(比较例8)
涂布辊和导电性支撑体分离的时候的导电性支撑体的圆周速度V1和涂布时的圆周速度相同均为10m/min,即圆周速度之比R=1.0,除此以外,以和实施例4相同的方法,制作在电荷产生层的涂膜上形成电荷输送层涂膜的比较例8的电子照相感光体。
(比较例9)
使涂布辊和导电性支撑体分离的时候的导电性支撑体的圆周速度V1为160m/min,即圆周速度之比R为16.0,除此之外,以和实施例4相同的方法,尝试比较例9的电荷输送层的形成,但由于分离的时候的导电性支撑体的圆周速度过快,涂液从导电性支撑体的表面飞散,因此不能用于电子照相感光体。
(比较例10)
从涂布辊分离导电性支撑体之后,立即停止导电性支撑体的旋转,除此以外,以和实施例4相同的方法,制作在电荷产生层的涂膜上形成电荷输送层涂膜的比较例10的电子照相感光体。
(比较例11)
处于涂布状态的导电性支撑体的圆周速度u1为15m/min,即圆周速度之比r(=u1/u2)为1.5,镀金属辊和涂布辊之间的间隙为120μm,涂布辊和导电性支撑体之间的间隙为95μm,除此以外,以和实施例4相同的方法,制作在电荷产生层的涂膜上形成电荷输送层涂膜的比较例11的电子照相感光体。
(比较例12)
处于涂布状态的导电性支撑体的圆周速度u1为6m/min,即圆周速度之比r=0.6,镀金属辊和涂布辊之间的间隙为80μ m,涂布辊和导电性支撑体之间的间隙为60μm,除此以外,以和实施例4相同的方法,制作在电荷产生层的涂膜上形成电荷输送层涂膜的比较例12的电子照相感光体。
(实施例5)
向甲基三甲氧基硅30重量份、二甲基二甲氧基硅烷5重量份混合2.5%乙酸水溶液20重量份、二甘醇一丁醚100重量份、甲基异丁酮(MIBK)50重量份,使之在室温加水分解反应16小时。其后加入抗氧化剂(三共社制:サノ一ルLS2626)1重量份、构造式(II)所示的含有电荷输送性构造单位的化合物5重量份、胶体氧化硅(甲醇分散品、固态30质量%)20重量份、作为硬化催化剂的乙酰乙酸铝1重量份并溶解,调制保护层形成用的涂液。
通过使用了图4所示的通常辊涂布方式的涂布装置60的本发明的涂布方法,在导电性支撑体上涂布该保护层形成用的涂液。处于在导电性支撑体上转印涂布涂液的状态的涂布辊61、镀金属辊13、63以及导电性支撑体5的圆周速度均为6m/min。此外,镀金属辊13和另一个镀金属辊63之间的间隙为70μm,镀金属辊13和涂布辊61之间的间隙为40μm。
首先,使所有的辊61、13、63以及导电性支撑体5旋转,以和上述实施例2相同的方法开始涂布。涂布开始后,导电性支撑体5到达旋转次数2次的时候,使导电性支撑体5以50mm/sec的分离速度从涂布辊61分离。分离的同时,使导电性支撑体5的圆周速度从之前的6m/min增加到9.6m/min。涂布辊61的圆周速度在涂布前后均为相同的6m/min。因此,分离的时候,导电性支撑体5的圆周速度V1和涂布辊61的圆周速度V2的圆周速度之比R(=V1/V2)被调整为1.6。此外在涂布辊61和导电性支撑体5分离的状态下,使导电性支撑体5的旋转持续20秒。其后,使之在120℃下干燥90分钟,形成保护层涂膜。制作如此形成中保护层涂膜的实施例5的电子照相感光体。
[化2]
(比较例13)
涂布辊和导电性支撑体分离的时候的导电性支撑体的圆周速度V1和涂布时的圆周速度相同均为6m/min,即圆周速度之比R=1.0,除此以外,以和实施例5相同的方法,制作形成中间层涂膜的比较例13的电子照相感光体。
(试验2的评价)
通过多功能多路分光光度计(大塚電子株式会社製:MCPD2000),测定以上的实施例2~5以及比较例6~8及10~13中制作的各电子照相感光体的半成品或电子照相感光体的圆周方向的膜厚分布,或比较例11及12中制作的各电子照相感光体的轴线方向的膜厚分布。另外,实施例3以及比较例7中的电荷产生层的膜厚,通过上述装置测定XYZ色品图的3个刺激值中的1个要素Y值,根据由该Y值预先做成的校准线,求得厚度。
测定结果如图10~图14所示。图10为表示中间层的圆周方向的膜厚测定结果的图,图11为表示电荷产生层的圆周方向的膜厚测定结果的图,图12为表示电荷输送层的圆周方向的膜厚测定结果的图,图13为表示保护层的圆周方向的膜厚测定结果的图。此外,图14为表示电荷输送层的轴线方向的膜厚测定结果的图。
由图10的实施例2和比较例6的对比、图11的实施例3和比较例7的对比、图12的实施例4和比较例8的对比以及图13的实施例5和比较例13的对比,可以判断,对于涂布形成中间层、电荷产生层、电荷输送层以及保护层的任意一个的情况,在涂布辊和导电性支撑体分离的时候,仍然维持使导电性支撑体和涂布辊的圆周速度相同,即以圆周速度之比R=1.0分离,则产生大的接缝,但是如本发明的涂布方法使导电性支撑体和涂布辊分离的时候,通过使导电性支撑体的圆周速度V1比涂布辊的圆周速度V2快速,可以防止该接缝的发生形成均一厚度的膜厚。无论是通常辊涂布还是逆转辊涂布均可以得到此效果。
此外,如比较例10所示,如果导电性支撑体和涂布辊分离后,立即停止导电性支撑体的旋转,则导电性支撑体上的涂膜沿重力方向流动,膜厚变得极不均一。此外,如比较例11以及12所示,使处于涂布状态的导电性支撑体的圆周速度u1或涂布辊的圆周速度u2变大,即二者之比r(=u1/u2)变为1.5或0.6而从1.0大大偏移,则涂膜的状态紊乱,虽然抑制了接缝的发生,但特别是在轴线方向产生了无法忽视程度的膜厚变化。
(试验3)
在实验3中,把实施例以及比较例中制作的电子照相感光体安装于图像形成装置上,评价由该电子照相感光体形成的图像的质量。实验中使用的实施例的电子照相感光体为上述实施例1、4、5以及以下制作的实施例6中的。此外试验中使用的比较例的电子照相感光体为上述比较例1、3~5以及12中的。
(实施例6)
把以氧化铝(化学式:Al2O3)及二氧化锆(化学式:ZrO2)进行了表面处理的树枝状的氧化钛(石原产业株式会社制:TTO-D-1)10重量份以及共聚尼龙树脂(东丽株式会社制:CM 8000)10重量份,添加到乙醇42重量份、丁醇38重量份和苯甲醇30重量份的混合溶剂中,使用涂料混合器使之分散12小时,调制中间层形成用的涂液。
通过使用了图4所示的通常辊涂布方式的涂布装置60的本发明的涂布方法,在直径为30mm、全长为340mm的铝制的圆筒状导电性支撑体上,涂布该中间层形成用的涂液。
处于在导电性支撑体上转印涂布涂液的状态的涂布辊61、镀金属辊13、63以及导电性支撑体5的圆周速度均为7m/min。此外,镀金属辊13和另一个镀金属辊63之间的间隙为80μm,镀金属辊13和涂布辊61之间的间隙为40μm。
首先,使所有的辊61、13、63以及导电性支撑体5旋转,以和上述实施例1相同的方法开始涂布。涂布开始后,导电性支撑体5到达旋转次数2次的时候,使导电性支撑体5以50mm/sec的分离速度从涂布辊61分离。分离的同时,使导电性支撑体5的圆周速度从之前的7m/min增加到10.5m/min。涂布辊61的圆周速度在涂布前后均为相同的7m/min。因此,分离的时候,导电性支撑体5的圆周速度V1和涂布辊61的圆周速度V2的圆周速度之比R(=V1/V2)被调整为1.5。此外在涂布辊61和导电性支撑体5分离的状态下,使导电性支撑体5的旋转持续20秒,形成中间层涂膜。
然后,把具有表示在由作为电荷产生物质的钛氧基酞菁的Cu-Kα特性X射线(波长为1.54)产生的X射线衍射波谱中至少布拉格角(2θ±0.2)27.2的明确的衍射波峰的结晶构造的钛氧基酞菁5重量份、聚乙烯醇缩丁醛树脂(积水化学工业株式会社制:エスレツクBM-S)3重量份和环己酮92重量份混合,通过涂料混合器分散处理,调制电荷产生层形成用的涂液。通过由使用了涂布装置60的本发明的涂布方法在之前形成的中间层上涂布该电荷产生层用的涂液,在中间层上形成膜厚为0.5μm的电荷产生层。
处于在中间层上转印涂布电荷产生层形成用的涂液的状态的镀金属辊13的圆周速度为5m/min,涂布辊61以及导电性支撑体5的圆周速度为10m/min,镀金属辊13和另一个镀金属辊63之间的间隙为60μm,镀金属辊13和涂布辊61之间的间隙为30μm。
涂布开始后,导电性支撑体5到达旋转次数2次的时候,使导电性支撑体5以50mm/sec的分离速度从涂布辊61分离。分离的同时,使导电性支撑体5的圆周速度从之前的10m/min增加到15m/min。涂布辊61的圆周速度在涂布前后均为相同的10m/min。因此,分离的时候,导电性支撑体5的圆周速度V1和涂布辊61的圆周速度V2的圆周速度之比R被调整为1.5。此外在涂布辊61和导电性支撑体5分离的状态下,使导电性支撑体5的旋转持续20秒,形成电荷产生层涂膜。
进而,使如为电荷输送物质的构造式(I)所示的TPD10重量份、为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂(三菱エン ジニアリングプラスチツクス株式会社製:ユ一ピロンZ300)16重量份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1重量份、二苯基聚硅氧烷(信越化学工业株式会社制:KF-50)0.008重量份,在甲苯40重量份和1,2,3,4-四氢化萘44重量份中溶解,调制电荷输送层形成用的涂液。通过由使用了涂布装置60的本发明的涂布方法在之前形成的电荷产生层上涂布该电荷输送层用的涂液,在电荷产生层上形成膜厚为25μm的电荷输送层。
处于在电荷产生层上转印涂布电荷输送层形成用的涂液的状态的镀金属辊13的圆周速度为25m/min,涂布辊61以及导电性支撑体5的圆周速度为15m/min,镀金属辊13和另一个镀金属辊63之间的间隙为160μm,镀金属辊13和涂布辊61之间的间隙为80μm。
涂布开始后,导电性支撑体5到达旋转次数2次的时候,使导电性支撑体5以50mm/sec的分离速度从涂布辊2分离。分离的同时,使导电性支撑体5的圆周速度从之前的15m/min增加到30m/min。涂布辊2的圆周速度在涂布前后均为相同的15m/min。因此,分离的时候,导电性支撑体5的圆周速度V1和涂布辊2的圆周速度V2的圆周速度之比R被调整为2.0。此外在涂布辊2和导电性支撑体5分离的状态下,使导电性支撑体5的旋转持续20秒。其后,使之在130℃下干燥1小时,形成电荷输送层涂膜。如此,制作实施例6的电子照相感光体。
(试验3的评价)
把以上的各电子照相感光体安装到图像形成装置—小型数字式复印机(夏普株式会社制:AR-450)上。由安装了各自的电子照相感光体的小型数字式复印机,在日本工业规格(JIS)P0138中规定的A3的普通纸上,形成半色调图像。其中,半色调图像为由黑白的点层次的表现图像的浓淡的图像。目视观察得到的图像,评价图像缺陷和画质。
其结果,比较例1、3以及4中制作的电子照相感光体中,虽然浓度上有差异,但是任何一个的接缝部分均作为图像上的浓淡明确的显示出来。此外比较例5制作的电子照相感光体中,虽然几乎没有接缝部分的图像缺陷,但是对应形成于涂膜的棱,在电子照相感光体的轴线方向图像的浓淡呈线状。此外比较例12制作的电子照相感光体也几乎没有接缝部分的图像缺陷,但是由于膜厚的不均一图像的浓淡呈岛状。与之相对,本发明的实施例1、4~6制作的电子照相感光体中,防止了接缝以及棱的发生,没有起因于此的图像缺陷以及图像的浓淡差异,具有和仅用浸涂法制作的电子照相感光体同等级以上的画质。
本发明,还可以由不脱离其精神或主要特征的其他的各种方式进行实施。因此,上述的实施方式仅仅只是例示,本发明的范围为权利要求的范围,而不局限于说明书部分。进而,属于权利要求的范围的变形或变更全部在本发明的范围内。
Claims (12)
1、一种对圆筒状基体涂布涂液的涂布方法,通过把供给到涂布辊(2、61)的涂液(3)从涂布辊(2、61)转印到圆筒状基体(5)来进行涂布,其特征在于,
分别旋转涂布辊(2、61)和圆筒状基体(5),以使圆筒状基体(5)旋转的圆周速度u1和涂布辊(2、61)旋转的圆周速度u2之比r为0.7~1.4的范围,从涂布辊(2、61)向圆筒状基体(5)转印了涂液(3)之后,分离涂布辊(2、61)和圆筒状基体(5)的时候,
控制使圆筒状基体(5)旋转的圆周速度V1和涂布辊(2、61)旋转的圆周速度V2之比R为1.2~15.0的范围,且使R大于r。
2、根据权利要求1所述的对圆筒状基体涂布涂液的涂布方法,其特征在于,
分离涂布辊(2、61)和圆筒状基体(5)后,圆筒状基体(5)继续旋转预定的时间。
3、一种对圆筒状基体涂布涂液的涂布装置,通过把供给到涂布辊(2、61)的涂液(3)从涂布辊(2、61)转印到圆筒状基体(5)来进行涂布,其特征在于,包括:
涂布辊(2、61);
涂液供给单元(4),向涂布辊(2、61)供给涂液(3);
安装单元,可自由装卸的安装圆筒状基体(5);
第1驱动单元(6),驱动使安装于安装单元的圆筒状基体(5)旋转;
第2驱动单元(7),驱动使涂布辊(2、61)旋转;
第1圆周速度检测单元(8),检测圆筒状基体(5)旋转的圆周速度;
第2圆周速度检测单元(9),检测涂布辊(2、61)旋转的圆周速度;
旋转次数检测单元(10),检测圆筒状基体(5)的旋转次数;
分离单元(11),可以使圆筒状基体(5)相对涂布辊(2、61)靠近或远离移动;和
控制单元(12),响应于旋转次数检测单元(10)的检测输出,控制第1及第2驱动单元(6、7)的操作,以使圆筒状基体(5)旋转的圆周速度u1和涂布辊(2、61)旋转的圆周速度u2之比r为0.7~1.4的范围,在从涂布辊(2、61)向圆筒状基体(5)转印了涂液(3)后,控制分离单元(11)的操作,以使圆筒状基体(5)向相对涂布辊(2、61)远离的方向移动,同时控制第1及第2驱动单元(6、7)的操作,以使圆筒状基体(5)旋转的圆周速度V1和涂布辊(2、61)旋转的圆周速度V2之比R为1.2~15.0的范围,且使R大于r。
4、根据权利要求3所述的对圆筒状基体涂布涂液的涂布装置,其特征在于,
还包括膜厚调整单元(15),调整向涂布辊(2、61)供给的涂液(3)的膜厚。
5、根据权利要求4所述的对圆筒状基体涂布涂液的涂布装置,其特征在于,
膜厚调整单元(15)包括:圆筒状部件(13),面对涂布辊(2、61)被配置;和调整部件(14),调整圆筒状部件(13)和涂布辊(2、61)之间的间隙。
6、根据权利要求3~5中任一项所述的对圆筒状基体涂布涂液的涂布装置,其特征在于,
涂布辊(61)的至少表层部分由具有弹性的材料构成,
在从涂布辊(61)向圆筒状基体(5)转印涂液(3)的状态下,由第1驱动单元(6)驱动的圆筒状基体(5)的旋转方向(62)和由第2驱动单元(7)驱动的涂布辊(61)的旋转方向(28)相反,圆筒状基体(5)和涂布辊(61)被设置为通过涂液(3)而接触。
7、一种电子照相感光体的制造方法,通过把作为向涂布辊(2、61)供给的涂液(3)的形成电子照相感光体的感光层的涂液(3),从涂布辊(2、61)转印到导电性支撑体(5)来进行涂布,其特征在于,
分别旋转涂布辊(2、61)和导电性支撑体(5),以使导电性支撑体(5)旋转的圆周速度u1和涂布辊(2、61)旋转的圆周速度u2之比r为0.7~1.4的范围,从涂布辊(2、61)向导电性支撑体(5)转印了形成感光层的涂液(3)之后,分离涂布辊(2、61)和导电性支撑体(5)的时候,
控制使导电性支撑体(5)旋转的圆周速度V1和涂布辊(2、61)旋转的圆周速度V2之比R为1.2~15.0的范围,且使R大于r。
8、根据权利要求7所述的电子照相感光体的制造方法,其特征在于,
感光层由具有包含电荷输送物质的电荷输送层和包含电荷产生物质的电荷产生层的至少两层以上的层状结构构成,
涂液(3)为用于形成电荷输送层的电荷输送层形成用的涂液。
9、根据权利要求7所述的电子照相感光体的制造方法,其特征在于,
涂液(3)为用于形成构成感光层的最外层的保护层的保护层形成用的涂液。
10、根据权利要求9所述的电子照相感光体的制造方法,其特征在于,
保护层为由树脂构成的树脂层。
11、一种电子照相感光体,其特征在于,
通过所述权利要求7~10中任一项所述的电子照相感光体的制造方法制造。
12、一种图像形成装置,其特征在于,
具备所述权利要求11所述的电子照相感光体。
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US7808154B2 (en) * | 2007-01-19 | 2010-10-05 | Konica Minolta Opto, Inc. | Actuator unit, driving device for information recording/reading head, information recording/reading apparatus, and method for driving the actuator unit |
JP2008279347A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Inoac Corp | ホットメルト塗布装置およびホットメルト塗布方法 |
JP5441341B2 (ja) * | 2008-01-23 | 2014-03-12 | キヤノン株式会社 | 液体塗布装置、および液体塗布装置の制御方法 |
WO2010021401A1 (ja) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | 株式会社ブリヂストン | 帯電ローラの製造方法および該方法により製造された帯電ローラ |
US8617659B2 (en) * | 2008-08-29 | 2013-12-31 | Corning Incorporated | Methods of applying a layer to a honeycomb body |
US8143149B2 (en) * | 2009-05-18 | 2012-03-27 | Boris Gilman | Method of forming a flexible nanostructured material for photovoltaic panels |
JP2011104889A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 光学フィルム製造用ロール金型の保護皮膜の製造方法 |
JP5483597B2 (ja) * | 2010-12-08 | 2014-05-07 | 信越ポリマー株式会社 | ローラの製造方法 |
JP5691777B2 (ja) * | 2011-04-14 | 2015-04-01 | 株式会社Ihi | 粉末圧延装置及び粉末圧延方法 |
JP2014160238A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-09-04 | Canon Inc | 電子写真感光体の製造方法 |
CN104216231B (zh) * | 2013-06-05 | 2019-02-12 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 涂布装置和涂布方法 |
WO2015156186A1 (ja) * | 2014-04-08 | 2015-10-15 | 三菱レイヨン株式会社 | モールドの製造方法およびロール状モールドの製造装置、ならびに微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法 |
US9581920B2 (en) * | 2015-01-28 | 2017-02-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Coating film-removing method for cylindrical substrate and manufacturing method for electrophotographic photosensitive member |
TWI645163B (zh) * | 2016-10-18 | 2018-12-21 | 日商村田製作所股份有限公司 | 旋轉編碼器及製造旋轉編碼器之編碼機構之方法 |
US11077461B2 (en) * | 2017-06-15 | 2021-08-03 | The Boeing Company | Apparatus and methods for use in applying a fluid to a surface |
CN112588510A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-04-02 | 安徽墙煌彩铝科技有限公司 | 一种三辊逆向涂装装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08157772A (ja) * | 1994-12-08 | 1996-06-18 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 水性塗料及びそれを用いる塗装方法 |
JPH11276958A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-12 | Dainippon Ink & Chem Inc | 円筒状基体への塗料塗布方法及び装置、並びに電子写真用感光体ドラムの製造方法 |
JP2000084472A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 円筒状基体への塗料塗布方法及び電子写真用感光体ドラムの製造方法 |
JP2000325862A (ja) * | 1999-05-20 | 2000-11-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 円筒状基体への塗料塗布方法、並びに電子写真用感光体ドラムの製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3989937A (en) * | 1974-11-01 | 1976-11-02 | Formica Corporation | Interactive roll gap-reverse roll speed control of the applicator of a material treater |
JPH0312261A (ja) | 1989-06-12 | 1991-01-21 | Canon Inc | 円筒状物体の塗布方法 |
JPH1138651A (ja) | 1997-07-16 | 1999-02-12 | Dainippon Ink & Chem Inc | 電子写真用感光体ドラムの製造方法 |
JPH11235543A (ja) | 1997-12-02 | 1999-08-31 | Dainippon Ink & Chem Inc | 円筒状基体への塗料塗布方法及び装置、並びに電子写真用感光体ドラムの製造方法 |
JPH11216405A (ja) | 1998-01-29 | 1999-08-10 | Dainippon Ink & Chem Inc | 円筒状基体への塗料塗布方法及び装置、並びに電子写真用感光体ドラムの製造方法 |
JP2000325863A (ja) | 1999-05-20 | 2000-11-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 円筒状基体への塗料塗布方法および電子写真用感光体ドラムの製造方法 |
US20030049377A1 (en) * | 2001-09-11 | 2003-03-13 | Chesnut W. Richard | Machine and method for making a rotogravure printing medium |
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- 2004-09-20 CN CNB2004100825049A patent/CN100346885C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08157772A (ja) * | 1994-12-08 | 1996-06-18 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 水性塗料及びそれを用いる塗装方法 |
JPH11276958A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-12 | Dainippon Ink & Chem Inc | 円筒状基体への塗料塗布方法及び装置、並びに電子写真用感光体ドラムの製造方法 |
JP2000084472A (ja) * | 1998-09-11 | 2000-03-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 円筒状基体への塗料塗布方法及び電子写真用感光体ドラムの製造方法 |
JP2000325862A (ja) * | 1999-05-20 | 2000-11-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 円筒状基体への塗料塗布方法、並びに電子写真用感光体ドラムの製造方法 |
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