CN101889248B - 用于电子照相光电导体基底的温度控制单元 - Google Patents

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Abstract

提供用于电子照相光电导体基底的温度控制单元，其包含可拆卸地置于圆柱形基底的空腔中的可拉伸的膜部件，其中膜部件被配置为连续伸展直到到达圆柱形基底的空腔的最深部分——其是将制冷剂引入其中以与圆柱形基底的整个内壁紧密接触的结果，和被配置为连续收缩至其最初形状——其是制冷剂从其释放的结果，以便膜部件可拆卸地位于空腔中，并且其中膜部件被配置为在圆柱形基底的表面和制冷剂之间经由与圆柱形基底的内表面紧密接触的膜部件进行传热，以控制圆柱形基底的表面温度。

Description

用于电子照相光电导体基底的温度控制单元
技术领域
本发明涉及用于电子照相光电导体基底的温度控制单元。
背景技术
近些年来，考虑到有机光电导体(OPC)的优异性能和各种优点，其已经取代了无机光电导体，并且已通常用于复印机、传真机、激光打印机或组合它们的复合机器。主要的原因是，例如，(a)其光学特性，例如宽的波长区域和大量的光吸收；(b)其电学特性，例如高灵敏度和稳定充电能力；(c)宽范围的待被使用材料的选择；(d)容易生产；(e)低成本；(f)没有危害等。
除上述之外，随着图像形成装置小型化，光电导体的直径已经越来越小型化，并且考虑到装置的高速操作和无需维护，强烈需要高耐久的光电导体。从这一点来说，有机光电导体具有缺点，因此因为其表面层的主要成分是低分子的电荷输运材料和非活性的聚合物，其通常是柔软的，由于在电子照相过程中重复使用时显影系统或清洁系统的物理负荷，易于发生磨耗。另外，因为墨粉颗粒的直径越来越小型化，为了实现高图像质量，清洁刮片的橡胶硬度的增加和接触压力的增加是必需的。这些是加速光电导体磨损的其他因素。这样光电导体的磨损导致灵敏度的退化、电特性的退化，例如可充电性变低、图像密度变低和有缺陷的图像产生，例如背景沉积。而且，由于清洁失败，由于部分发生磨损造成的划痕导致线沉淀的图像。在当前的情况下，由于该磨损或划痕，限定了光电导体的寿命长度，并且其更换是必需的。
因此，考虑到获得高耐久的有机光电导体，减少上述磨损的量是必须的，这是该领域待解决的急迫问题。
作为提高光电导层耐磨性的技术，提出了下述：(1)在表面层中使用可固化的粘结剂用树脂的技术(例如，参考专利文献1)；(2)使用高分子电荷输运材料的技术(例如，参考专利文献2)；和(3)无机填料分散在表面层中的技术(例如，参考专利文献3)。在这些技术之中，当电荷输运材料和聚合引发剂的相容性差时，使用可固化的粘结剂用树脂的技术(1)倾向于增加残留电势，并因此由于杂质例如未反应的剩余基团降低图像密度。此外，使用高分子电荷输运材料的技术(2)和分散无机填料的技术(3)能够一定程度的提高耐磨性，但是这样的耐磨性不足够达到有机光电导体所需要的程度。此外，分散无机填料的技术(3)由于在无机填料表面上存在阱而增加残留电势，并因此易于降低图像密度。技术(1)、(2)和(3)没有充分地达到有机光电导体所需要的、包括电阻和物理抗性在内的总的抗性。
作为用于提高光电导体对上述的耐磨性的可选的技术，已经知道这样的技术：使用含有具有C-C双键的单体的涂布液，具有C-C双键的电荷输运材料和粘结剂用树脂形成电荷输运层(例如，参考专利文献4)。特别地，通过处理作为表面层的交联树脂层显著地提高耐磨性和电学特性，所述交联树脂层由通过紫外辐射至少固化不具有电荷输运结构的三或更多官能团的自由基可聚合单体和具有电荷输运结构的自由基可聚合的化合物形成(例如，参考专利文献5、6和7)。在交联树脂层中，形成三维交联，其为不具有电荷输运结构的三或更多官能团的自由基可聚合单体和自由基可聚合的化合物的涂布层用紫外光照射的结果。然而，如果圆柱形基底暴露于紫外光，那么由于交联时这样的光能量和反应的热量，该圆柱形基底具有极高的温度。尽管温度适当的增加顺利地继续进行交联反应，但是温度的极端增加可导致电学特性退化，因此圆柱形基底的温度需要被控制。
已经知道广义的技术概念：用于光电导体的基底在通过涂布多种涂布液、干燥涂膜、然后固化该膜产生电子照相光电导体时，进行冷却。例如专利文献8公开了在电子照相光电导体的制造过程中，空管的基底通过浸涂和干燥光电导体的基底时，外部吹冷的空气而冷却。专利文献9公开了基底鼓通过将冷却用气体或液体引入卡盘(chuck)而冷却，所述卡盘当夹紧(griping)时固定、支持和移动基底鼓。专利文献10公开圆柱形基底通过将具有冷却水供水管和冷却水释放管的小圆柱形管插入圆柱形基底的空腔而冷却。在这些传统技术中，没有考虑例如作为冷却介质与基底材料的表面直接接触的结果在冷却介质中产生的超细悬浮物的沉淀、鼓风干燥湿的冷却介质引起的时间损失、作为微滴的标记在圆柱形管内壁上的污点、鼓风机中包含的污垢的沉淀等的问题。尽管假定作为直接接触和均匀冷却的结果达到好的传热效率，然而那些技术仍然保留上述待解决的问题。因此，已经希望解决由于冷却介质的直接接触、以及达到均匀冷却和冷却高效率引起的各种问题。例如，如果基底处于静止状态，其可能不引起极端的缺陷，例如液体滴下，但是涂膜干燥或固化不均或部分地不均匀冷却可能发生。
专利文献11公开冷却装置由弹性材料例如橡胶形成，在其插入圆柱形基底内后弹性材料形状被扩大和展开，和冷却装置插入圆柱形基底，并且液体倒入冷却装置从而冷却圆柱形基底。然而，当根据该方法旋转时，圆柱形基底不能被冷却。此外，弹性体不用于仅仅引入制冷剂，而且使用压力控制阀进行挤压。其卡盘部分不与弹性体连接，如果紫外光照射于其上则其温度不能被控制，并且卡盘部分的温度升高。此外，专利文献10没有公开对于均匀冷却和提高冷却效率——根据简单方法通过将弹性材料与圆柱形基底的内壁均匀地接触——的任何特殊考虑。
[专利文献1]日本专利申请特许公开(JP A)号56-48637
[专利文献2]日本专利申请特许公开(JP-A)号641728
[专利文献3]日本专利申请特许公开(JP A)号04-281461
[专利文献4]日本专利(JP-B)号3194392
[专利文献5]日本专利申请特许公开(JP A)号2004302450
[专利文献6]日本专利申请特许公开(JP A)号2004302451
[专利文献7]日本专利申请特许公开(JP-A)号2004302452
[专利文献8]日本专利申请特许公开(JP-A)号2006-255679
[专利文献9]日本专利申请特许公开(JP-A)号6377061
[专利文献10]日本专利申请特许公开(JP-A)号08-15876
[专利文献11]日本专利(JP-B)号3154263
发明内容
本发明的一个目标是提供用于圆柱形基底的温度控制单元，所述温度控制单元被配置为在紫外辐射时容易地和均匀地控制和抑制圆柱形基底整体上的温度增加。
本发明人进行大量的研究和探索的结果是发现上述问题可以通过下列温度控制单元解决，并且这导致本发明。
解决上述的问题的方法如下：
<1>用于电子照相光电导体基底的温度控制单元，其中所述电子照相光电导体基底含有涂布层，并且当通过旋转系统旋转时，所述电子照相光电导体基底的整个表面暴露于从加热元件外部施加的能量，其特征在于：
所述温度控制单元含有可拉伸的膜部件，所述膜部件可拆卸地位于圆柱形基底的空腔中，
其中所述膜部件被配置为连续伸展直到到达所述圆柱形基底的所述空腔的最深部分——其是将制冷剂引入其中以便与所述圆柱形基底的整个内壁紧密接触的结果，和被配置为顺序收缩至其最初形状——其是所述制冷剂从其释放的结果，以便所述膜部件可拆卸地位于所述圆柱形基底的所述空腔中，和
其中所述膜部件被配置为在所述圆柱形基底的表面和在所述圆柱形基底的所述空腔内经由与所述圆柱形基底的内表面紧密接触的所述膜部件引入的所述制冷剂之间进行传热，以便控制所述圆柱形基底的表面温度。
<2>根据<1>所述的温度控制单元，进一步包含用于膜部件的紧密接触的辅助系统，其被配置为当引入所述制冷剂时帮助所述膜部件与所述圆柱形基底的整个内壁紧密接触。
<3>根据<1>或<2>任一项所述的温度控制单元，进一步包含：
制冷剂引入部分，从该部分加压的制冷剂被引入所述圆柱形基底的所述空腔中，和
制冷剂释放部分，引入所述所述圆柱形基底的所述空腔内的所述制冷剂自发地向该部分释放。
<4>根据<3>所述的温度控制单元，其中所述制冷剂引入部分和制冷剂释放部分是包括内管和外管的双管，
其中所述双管被布置以便位于与所述圆柱形基底的旋转轴相同的轴上，并且被配置以将所述制冷剂引入所述圆柱形基底的所述空腔内，以及从所述圆柱形基底的所述空腔释放所述制冷剂，
其中所述外管被连接到所述圆柱形基底的所述空腔的入口部分，并且所述内管以使其开口位于所述圆柱形基底的所述空腔的最深部分的方式被插入圆柱形空间的所述空腔中，以便所述制冷剂从所述入口部分流出，或者最深部分向所述圆柱形基底的内壁推压所述膜部件，以使所述膜部件与所述圆柱形基底的内壁接触。
<5>根据<4>所述的温度控制单元，其中所述双管具有2mm或更大的环形通道的宽度，其中所述环形通道是所述内管的外表面和所述外管的内表面之间的空间。
<6>根据<1>到<4>任一项所述的温度控制单元，其中所述膜部件是袋结构(bag structure)的至少一个侧面，
其中所述侧面具有弹性，并且以使所述侧面随制冷剂引入袋结构中而伸展的方式行使卡盘的功能，并且其与所述圆柱形基底的内壁接触，以便支持所述圆柱形基底。
<7>根据<6>所述的温度控制单元，其中在终止引入所述制冷剂后，所述袋结构被配置以释放所述制冷剂并收缩回所述最初形状。
<8>根据<6>或<7>任一项所述的温度控制单元，其中所述温度控制单元进一步包括布置在所述圆柱形基底的所述空腔中的刚性管，以便位于与所述圆柱形基底的旋转轴相同的轴上，并且所述袋结构是圆柱形袋结构，其包括在其中心的圆形通孔，
其中所述圆柱形袋结构被布置在所述刚性管上，以便所述膜部件的内表面的内圆周与所述刚性管的表面的外圆周接触，并且所述制冷剂被引入到所述刚性管的表面的外圆周和所述膜部件的内表面的内圆周之间。
<9>根据<6>到<8>任一项所述的温度控制单元，其中所述袋结构是圆柱形弹性体，其可拆卸地布置在所述圆柱形基底的所述空腔内。
<10>根据<6>到<9>任一项所述的温度控制单元，其中所述袋结构是卡盘，其被配置以从所述圆柱形基底的所述空腔支撑所述圆柱形基底，并且其旋转，以在支撑所述圆柱形基底时，旋转所述圆柱形基底。
<11>根据<3>到<10>任一项所述的温度控制单元，进一步包括制冷剂循环系统，其被配置以将自发释放的制冷剂经由恒温浴重新引入所述制冷剂引入部分。
<12>根据<8>到<11>任一项所述的温度控制单元，进一步包括用于所述制冷剂的管，其被插入所述圆柱形袋结构的圆形通孔中，并且被配置以引入和释放所述制冷剂。
<13>根据<9>到<12>任一项所述的温度控制单元，其中所述圆柱形弹性体在与所述圆柱形基底的整个内壁紧密接触位置的厚度是所述圆柱形弹性体顶端和底端在与所述圆柱形基底的内壁接触位置的厚度的1.0倍到2.0倍，和
其中所述圆柱形弹性体的厚度变化的位置处的所述圆柱形弹性体的部分是锥形或弯曲形状。
<14>根据<8>到<13>任一项所述的温度控制单元，进一步包括分别布置在所述圆柱形基底顶端和底端的两块金属或树脂盘施压工具，
其中所述两块金属或树脂盘施压工具被配置以进行位置定位，在该位置处所述圆柱形基底用所述圆柱形弹性体支撑。
<15>根据<11>到<14>任一项所述的温度控制单元，进一步包括：
作为恒温罐的制冷剂储罐；
连接所述制冷剂储罐和所述圆柱形弹性体之间的制冷剂供应管；
泵，其装备有所述制冷剂供应管，并且被配置以将所述制冷剂从所述制冷剂储罐送入所述圆柱形弹性体；
连接所述圆柱形弹性体和所述制冷剂储罐之间的制冷剂释放管，并且其被配置以将所述圆柱形弹性体中的循环制冷剂释放到所述制冷剂储罐；
压力检测器，其被配置以监控所述制冷剂的压力；和
流速控制系统，其被配置以控制所述制冷剂的流速。
根据本发明的用于电子照相光电导体基底的温度控制单元，例如由UV灯加热引起的圆柱形基底的温度升高通过控制圆柱形基底的温度而容易并均匀地抑制，结果可以维持电子照相光电导体的高耐磨性和耐划擦性和稳定的静态特性。
附图简述
图1是示出适于执行本发明的温度控制单元的结构实例的示意图。
图2是示出适于执行本发明的温度控制单元的结构实例的示意图。
图3是示出适于执行本发明的温度控制单元的结构实例的示意图。
图4是示出适于执行本发明的温度控制单元的结构实例的示意图。
图5是示出适于执行本发明的温度控制单元的结构实例的示意图。
图6是示出适于执行本发明的温度控制单元的结构实例的示意图。
图7是示出适于执行本发明的温度控制单元的结构实例的示意图。
图8A是示出适于执行本发明的温度控制单元的结构实例的示意图，(在制冷剂引入前)。
图8B是示出适于执行本发明的温度控制单元的结构实例的示意图，(在制冷剂引入后)。
图9是示出适于执行本发明的温度控制单元的结构实例的示意图。
图10是解释本发明的示例性结构的实例的图。
图11A和图11B是示出圆柱形基底用圆柱形弹性体支撑的状态的实例的示意图。
图12是示出圆柱形弹性体安装实例的示意图。
图13是用于本发明的电子照相光电导体的实例的横截面图。
图14A和图14B是用于本发明的电子照相光电导体的实例的横截面图。
图15A和图15B是用于本发明的电子照相光电导体的实例的横截面图。
实施本发明的最佳方式
下文，将参考附图精确描述本发明。
本发明的温度控制单元包含固定于或可拆卸地连接于圆柱形基底的整个内壁的膜部件，所述圆柱形基底具有涂布层，并且暴露于从加热元件外部施加的能量，其中将制冷剂引入膜部件的内部部分，并且被配置以当自旋转(self-rotating)圆柱形基底时，经由膜部件控制圆柱形基底的表面温度。
根据本发明，控制并保持圆柱形光电导基底的表面温度在150℃或更低，优选130℃或更低。基底的表面温度可容易确定，例如通过测量加热元件(例如照射灯)的照射位置的相对位置处(一个位置，其与圆柱体上照射位置间隔180度，所述圆柱体以25rpm的旋转频率旋转)的表面温度。
膜部件容易被插入到圆柱形基底的空腔中，其在500hPa/cm2到10,000hPa/cm2的压力下或通过引入其中的液体制冷剂例如水的重量是可伸长膨胀的，并且是高度可拉伸的，以便紧密地与圆柱形基底的内壁接触。优选地，膜部件在两个轴向延伸，并且伸展直到在其较长方向到达圆柱形基底的最深部分。上述程度的压力通过城市供水系统的水压可足够获得。此外，膜部件具有足够的导热性以迅速地冷却圆柱形基底。
优选地，用于膜部件的材料是具有高拉伸性的材料，例如天然橡胶、合成橡胶等。另外，防水性、耐磨性、耐光性、耐热性等强的其他橡胶材料可配制在上述材料中。膜部件的成型方法选自本领域已知的常规成型方法。其具体的实例包括片材成形方法、挤压成形方法等。
如图1所示，在加热元件2例如UV灯等布置在通过旋转系统(其未图解)旋转的圆柱形基底1附近的情况中，通过将制冷剂8引入与圆柱形基底1的内部部分紧密接触的膜部件3的内部部分而将通过加热元件2在圆柱形基底1上产生的热除去，并且圆柱形基底1的温度通过膜部件3以这种方式控制。当制冷剂8被引入其中时膜部件3连续地膨胀并延伸，并继而与圆柱形基底1的整个内壁紧密接触。在图1中示出的实施方式中，圆柱形基底1的空腔中的空气依靠放气阀9——其是用于膜部件3紧密接触的辅助工具的一个实例——除去，以在引入制冷剂8的时候，帮助膜部件足够紧密地与圆柱形基底1接触。以这种方式，任何不充分的接触被完全地除去。如上所述，从上述真空接触的实例可以理解，膜部件3在500hPa/cm2到10,000hPa/cm2的压力下是可伸长膨胀的，并且是高度可拉伸的，以便与圆柱形基底1的内壁紧密地接触。在图1中，参考符号3e和3f分别指上面部分和下面部分施压工具(盖构件)。
因为用作制冷剂的液体和圆柱形基底彼此不具有任何接触，因此即使在光电导层布置在圆柱形基底表面上的情况中，液体不会分散在光电导层上，因此由于液体沉淀引起的涂布层的任何缺陷可以被防止，并因此可以容易并精确地实现均匀冷却。
图2显示本发明的温度控制单元的另一个实施方式。如在图2中所示，在本发明中，膜部件3与圆柱形基底1的内壁紧密接触，所述圆柱形基底1当接收来自加热元件2的热能时旋转，并且从一个方向(用图2中指示下侧的箭头表示)，将制冷剂8引入膜部件3，并释放到另一个方向(用图2中指示上侧的箭头表示)。用这样的方式，有效地进行热交换。在该实施方式中，膜部件3是与圆柱形基底1的整个内壁接触的圆柱体形状的弹性体(在下文中称为圆柱形弹性体)。此外，在该实施方式的装置中，不使用作为膜部件紧密接触的辅助工具的放气阀。通过制冷剂引入-释放发生的流动支撑膜部件3的紧密接触。另外，制冷剂的流向可以反向地改变。
本发明的热控制单元的其他实施方式在图3和4中示出。在这些实施方式中，制冷剂8通过双管引入中空部分，所述双管由具有相对大直径的外管9a和具有相对小直径的内管9b组成，并且所述双管从由膜部件3组成的旋转圆柱形弹性体的一端(附图中的底端)插入内部部分。然后，当通过与圆柱形基底1的整个内壁接触的膜部件3的圆柱形弹性体传递热时，制冷剂8从中空部分释放。双管布置在旋转圆柱形基底1的旋转轴的同一轴上。双管的外管9a以其开口成为圆柱形基底1的中空部分的入口部分(附图中的下面部分)的方式连接，并且双管的内管9b以其开口位于圆柱形基底1的空腔的最深部分的方式布置。将制冷剂8引入环形通道5，其为在外管9a和内管9b之间形成的空间。在进入环形通道5之后，制冷剂8向前移动，直到它到达最深部分，同时连续地压圆柱形弹性体的膜部件3起外管9a接近基底1内壁的作用，以使膜部件3与基底1的内壁紧密接触。此后，制冷剂8流入内管9b，然后从那里释放(图3)。在制冷剂8从内管9b引入的情况中，如图4所示，在到达内管9b的最深端部之后，制冷剂8流入外管9a，并然后从环形通道5的末端部分(图4中下面部分)释放。注意，环形通道5限定在内管9b的外表面和外管9a的内表面之间的空间。
环形通道5的宽度优选为2mm或更多，如在图5中所示。具体而言，环形通道5是双管内内管9b的外表面和外管9a的内表面之间的空间，所述双管被布置在圆柱形弹性体的膜部件3内，以便与圆柱形基底1的旋转轴方向平行，并且与圆柱形基底的中心轴具有相同的轴，并且布置圆柱形弹性体的膜部件3，以便与热控制单元的圆柱形基底1的全部内表面接触。
通过调节内管9b的外表面和外管9a的内表面之间的环形通道5的宽度(空间)，减少任何压力损失，并维持制冷剂的适当循环流速。在空间(5)小于2mm的情况中，压力损失增加，制冷剂的循环流速减少，并因此圆柱形基底1的温度变化显著。
在本发明的温度控制单元中，膜部件至少是袋结构3a的外面，袋结构3a的外面是弹性的，并且当制冷剂被引入袋结构3a内时延伸，并且袋结构3a的弹性外面能够由圆柱形基底1的内表面支持。此外，在终止制冷剂引入并且制冷剂从那里释放后，袋结构收缩到最初形状。
换句话说，当不引入制冷剂时，弹性袋结构3a不与圆柱形基底1接触，如图6所示。在该状态中，圆柱形基底1可从热控制单元拆卸。
如图7所示，作为引入制冷剂的结果，弹性袋结构3a的弹性外面压在圆柱形基底1的内表面上，然后圆柱形基底1由弹性袋结构3a支撑(hold)。在终止引入制冷剂8后，弹性袋结构3a收缩到最初形状，然后圆柱形基底1从温度控制单元移走。
如图8A和8B所示，优选地，袋结构3a是在其中心具有圆形的通孔8b的圆柱形袋结构，该圆柱形袋结构被布置在刚性结构6上，以便膜部件3的内表面的内圆周与刚性管结构6的表面的外圆周接触，并且在不固定的部分6a(刚性管6的表面的外圆周和膜部件3的内表面的内圆周之间的空间)中引入制冷剂8。通过将膜部件固定在刚性管结构6的周围，提高圆柱形基底1的支持能力。另外，当刚性管结构6布置为中心轴时，定位的准确度增加。在图8示出的实施方式中，内管9a和外管9b的双管布置在圆形的通孔8b中，并且优选地布置制冷剂用管(在附图中，其是外管9a，但是内管9b也可设定为制冷剂用管)，并且制冷剂从制冷剂用管引入和释放。
圆柱形基底1由圆柱形弹性体6支撑的位置的定位通过使用金属或树脂盘施压工具3e、3f进行。注意，上部施压工具3e由凸缘3g和内盖3h组成。
优选地，与圆柱形基底1的整个内表面接触的圆柱形弹性体的膜部件3的厚度是圆柱形弹性体的膜部件3的顶端部分和底端部分在与圆柱形基底1接触位置的厚度的1.0倍到2.0倍。也优选地，圆柱形弹性体的膜部件3的厚度变化部分3b的横截面是锥形或弯曲形状。
此外，尽管袋结构3a在附图中没有图解，但是袋结构3a是从空腔支持圆柱形基底1的卡盘，并且其旋转以当从其空腔支持圆柱形基底1时旋转圆柱形基底1。
此外，本发明的温度控制单元包括制冷剂通过控制温度的恒温水浴循环，然后重新引入温度控制单元的实施方式。
图9中示出的装置图解了这样实施方式的一个实例。两个冷却管9c、9d分别从双管9a、9b延伸，并连接恒温水浴7。作为从温度控制单元返回的制冷剂8通过恒温水浴7并重新引入温度控制单元的结果，具有控制温度的制冷剂可以在温度控制单元内部循环，获得耐磨性和稳定的电学特性。在两个冷却管9c、9d中，它们中的一个被用作用于引入制冷剂8的外部路径，另一个用作用于从温度控制单元释放制冷剂的返回路径。
本发明的温度控制单元包含另一个实施方式，以使温度控制单元含有监控制冷剂8的压力的压力检测器和流速控制单位，其中当制冷剂8从制冷剂储罐通过泵经由制冷剂供给管供应时，液体在圆柱形弹性体的膜部件3的内部循环，并且在圆柱形弹性体的膜部件3的内部循环后，制冷剂8被释放入制冷剂储罐。
[温度控制单元的实施方式]
在下文中，本发明的一个实施方式参考附图进行了解释。图10是示出根据本发明的用于电子照相光电导体基底的温度控制单元的示例性结构的实例的横截面视图。
用于装置例如电子照相光电导体的一部分的温度控制单元的实施方式被粗略地分为设备基座20、在设备基座20的中心区域旋转布置的旋转系统21、与旋转系统21边缘连接的固定系统22、布置在设备基座20的外周的UV辐射系统23和通过管排列与固定系统22连接的制冷剂储罐24。
旋转系统21包含凸缘25、轴承26、装有容纳轴承26的轴承壳的滑轮27、旋转轴28和滑轮27悬挂的带29。凸缘25具有开口25a，旋转轴28被布置在开口25a中，并且经由轴承26旋转地支撑在开口25a中。滑轮27被固定到旋转轴28，滑轮27经由带29与驱动工具(其在附图上没有示出)连接，并且驱动工具的驱动力被传输到旋转轴28。
固定系统22的结构被粗略地分为旋转轴28、制冷剂供应管30和制冷剂释放管31、圆柱形弹性体32、圆柱形框33和圆柱形施压工具34。在旋转轴28的中心部分，制冷剂释放管31通过，并且制冷剂释放管31的末端边缘与旋转接头35连接。旋转接头35被配置以与制冷剂的两个系统连接，第一系统用于供给，并且第二系统用于释放。制冷剂释放管31的末端边缘与用于释放的第二系统连接。与用于供给的第一系统连接的制冷剂供应管30与圆柱形框33的下部圆周侧面连接。圆柱形框33具有孔36，在其下部圆周侧面，制冷剂供应管30连接到该孔，以便制冷剂被供应到圆柱形框33的表面。圆柱形框33具有孔37，在其上部圆周侧面，制冷剂从该孔再循环到制冷剂释放管31。孔37和制冷剂释放管31与管38连接。
将圆柱形弹性体32布置在圆柱形框33的表面上。在圆柱形框33的上面和下面部分，形成凹槽39以便固定圆柱形弹性体32于其上。为了将圆柱形弹性体32的边缘40固定到凹槽39，圆柱形弹性体的上面和下面部分被配置为具有比连接至圆柱形框33中心部分的圆柱形弹性体32的厚度厚1.0到2.0倍的厚度。因此，在更换圆柱形弹性体32时，圆柱形弹性体32容易地定位于圆柱形框33。另外，通过更换为工件的圆柱形基底41，防止由于重复使用引起的圆柱形弹性体32位移。
图11A显示圆柱形弹性体32连接于圆柱形框33表面的状态。图11B显示圆柱形弹性体32支持为工件的圆柱形基底41的状态。圆柱形基底41被配置以由圆柱形弹性体32的膨胀支持。
图12示出其中圆柱形弹性体32的边缘40周围的区域被放大的结构图。如在图12中所示，斜面42在凹槽39和圆柱形框33的表面之间形成。圆柱形弹性体32的边缘的厚度连同斜面42一起形成有锥形或弯曲形状的倾斜度。作为圆柱形弹性体32的边缘形成锥形或弯曲的结果，改变其厚度的边缘40防止在圆柱形弹性体32延伸时承受过多的应力。此外，斜面42的表面优选镜面磨光，以不损害圆柱形弹性体32。
圆柱形弹性体32在其上面和下面部分安装有不锈钢带43，以便容易更换。自发泡海绵(self-bubble sponge)的橡胶环44处于圆柱形框33的表面和圆柱形弹性体32之间。作为橡皮环44的结果，防止填充在圆柱形弹性体32和圆柱形框33中的制冷剂45渗漏。在圆柱形弹性体32通过不锈钢带43紧固的情况中，无缝橡皮环46处于不锈钢带43和圆柱形弹性体32之间，以便保护圆柱形弹性体32的表面。
在制冷剂45从制冷剂供应管30供应时，圆柱形弹性体32通过制冷剂的压力拉伸，使得拉伸的圆柱形弹性体32紧密连接于圆柱形基底41的内表面，并且支撑圆柱形基底41。用这样的方式，圆柱形基底41的表面被均匀冷却。
圆柱形基底41在其上面和下面部分装备有圆柱形施压工具34，其由金属或树脂形成，这样圆柱形基底41容易位于上下方向。此外，圆柱形弹性体32防止在通过紫外辐射单元23加热圆柱形基底41的过程期间暴露于紫外光。因此，圆柱形弹性体32防止由于紫外光引起的退化。圆柱形施压工具34是上下可移动的，并且能够冷却在纵向具有不同大小的圆柱形基底41。
在圆柱形基底41的加热终止后，终止从制冷剂供应管30向圆柱形弹性体32和弹性框33之间的空间供应制冷剂45。当终止供应制冷剂45时，减少制冷剂45的压力以便圆柱形弹性体32收缩，并紧密连接于圆柱形框33的表面。此时，圆柱形弹性体32的内径小于圆柱形框33的外径，所以制冷剂45被再循环进入圆柱形框33。
此外，放气阀48被布置于制冷剂释放管31的上面部分，以便防止在制冷剂45供应到圆柱形弹性体32和圆柱形框33之间的空间时在制冷剂45中产生气泡。在供应制冷剂45时的某段时期，打开放气阀48。
在经由管排列连接到固定系统22的制冷剂储罐24中，储存制冷剂45，并且通过泵49使其经由管50输送到布置在固定系统22的下面部分的旋转接头35。从固定系统22的旋转接头35释放的制冷剂45经由管51返回到制冷剂储罐24。管51安装有监控制冷剂45的压力的压力传感器52、控制制冷剂45的流速的阀53。在通过紫外辐射系统23加热圆柱形基底41的过程中，在传感器52识别压降后，将压力误差信号输送到在附图中没有图解的控制装置中，然后，停止该装置。这是因为从固定系统22释放的制冷剂45的压降被认为是由于圆柱形弹性体32的破裂引起的制冷剂45泄漏发生。用这样的方式，从固定系统22释放的制冷剂45的压力状态可被用于该装置的监控。此外，圆柱形弹性体32和圆柱形框33之间的空间的内压力通过操作阀53进行控制，所述阀53控制制冷剂45的流速，并且圆柱形基底41的支持力被任意地调节。
作为修改的实施方式，管50安装有流量计54a，并且管51安装有流量计54b，如在图13中所示，由于圆柱形弹性体32的破裂引起的制冷剂45的泄漏可以通过检测管50和管51的流量差进行检测。
此外，制冷剂储罐24安装有温度计55a，管51安装有温度计55b，于是借助圆柱形弹性体32实施的圆柱形基底41的冷却效率可以通过检测制冷剂储罐24中制冷剂的温度和管51中制冷剂的温度之间的差进行检测。另外，温度差的检测值被连续地记录在附图中没有图解的控制装置中，并且温度随时间的变化可以从生产开始进行检测。该温度随时间的变化相应于用作UV辐射系统23的紫外灯等的光通量的变化，更换紫外灯等的时间可以检测为温度随时间的变化超过某一阈值的时刻。
优选地，用于圆柱形弹性体32的材料选自具有优秀的防水性和耐磨性的材料。其具体的实例包括三元乙丙橡胶等。
[电子照相光电导体的层结构]
用于本发明的电子照相光电导体将参考附图进行描述。
图14A和14B是电子照相光电导体的横截面图，并且所述光电导体具有单层结构，其中在导电基底11上，布置有具有电荷产生功能和电荷输运功能的光电导层12。图14A示出交联的表面层13构成整个光电导层12的情况。图14B示出交联的表面层13构成光电导层12的表面部分的情况。
图15A和15B是电子照相光电导体的横截面图，并且所述光电导体具有层压层状结构，其中在导电基底11上，布置有具有电荷产生功能的电荷产生层12a和具有电荷输运功能的电荷输运层12b。图15A示出交联的表面层13构成整个电荷输运层12b的情况。图15B示出交联的表面层13构成电荷输运层12b的表面部分的情况。
[导电基底]
可以根据目的适当地选择导电基底，而没有特别限制，条件是其具有1010Ω·cm或更小的电导率和体积电阻。其实例包括圆柱形塑料薄膜、圆柱形塑料或纸张——金属氧化物如铝、镍、铬、镍铬合金、铜、金、银、铂等通过溅射而沉积到其上、管——其通过如下步骤制备：通过挤压铝板、铝合金、镍、不锈钢等，根据例如拉伸等方法成形为管，并经历例如切割、超精加工(super finishing)、抛光等表面处理。此外，也可以使用JP-A第52-36016号公开的环形镍带、和环形不锈钢带作为导电基底。
此外，通过将导电粉末分散在粘结剂用树脂中，并将其涂布在基底上制备的那些也可用作导电基底。
导电粉末的实例包括炭黑，乙炔黑，铝、镍、铁、镍铬合金(nichrome)、铜、锌、银等的金属粉末，以及导电氧化锡、ITO等的金属氧化物粉末。同时使用的粘结剂用树脂的实例包括热塑性树脂、热固性树脂或光固化树脂，例如聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚酯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚偏1，1-二氯乙烯、多芳基化合物树脂、苯氧树脂、聚碳酸酯、乙酸纤维素树脂、乙基纤维素树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯基甲苯、聚-N-乙烯咔唑、丙烯酸类树脂、有机硅树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、醇酸树脂等。这样的导电层例如可以通过如下布置：将上述导电粉末和粘结剂用树脂分散于适当选择的溶剂中，所述适当的溶剂例如四氢呋喃、二氯甲烷、甲基·乙基酮、甲苯等，然后涂布所述溶液。
此外，其中从热收缩管形成的导电层布置在合适的圆柱形基底上的导电基底可也适当地用作导电基底。这里，热收缩管由材料如聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚偏1，1-二氯乙烯、聚乙烯、氯化橡胶、特氟隆(注册商标)等制成，其中含有导电粉末。
[光电导层]
下面解释光电导层。光电导层可具有单层结构或层压层状结构。
在光电导层具有层压层状结构的情况中，光电导层由具有电荷产生功能的电荷产生层和具有电荷输运功能的电荷输运层组成。在光电导层具有单层结构的情况中，光电导层是同时具有电荷产生功能和电荷输运功能的层。
下文，将说明层压层状光电导层和单层光电导层。
[层压层状光电导层](电荷产生层)
电荷产生层含有具有电荷产生功能的电荷产生化合物作为主要成分，并且如果需要任选地含有粘结剂用树脂的组合。作为电荷产生化合物，使用无机材料和有机材料。
无机材料的实例包括晶体硒、无定形硒、硒-碲、硒-碲-卤素、硒-砷化合物、无定形硅等。无定形硒的优选实例是其中悬空键被氢原子和/或卤素原子封端，或者掺杂了硼原子、磷原子等的无定形硒。
对于有机材料，可以使用众所周知的材料。其实例包括酞菁颜料例如金属酞菁和无金属酞菁、薁鎓盐颜料、方形酸次甲基颜料、具有咔唑骨架的偶氮颜料、具有三芳胺骨架的偶氮颜料、具有二苯胺骨架的偶氮颜料、具有芴酮骨架的偶氮颜料、具有噁二唑骨架的偶氮颜料、具有二芪骨架的偶氮颜料、具有联苯乙烯噁二唑骨架的偶氮颜料、具有联苯乙烯咔唑骨架的偶氮颜料、苝颜料、蒽醌或多环醌颜料、醌亚胺颜料、二苯甲烷和三苯甲烷颜料、苯醌和萘醌颜料、花青和偶氮甲碱颜料、靛青颜料、二苯并咪唑颜料等。这些电荷产生化合物的每一个可单独或两个或更多个组合使用。
任选使用的粘结剂用树脂的实例包括聚酰胺、聚氨酯、环氧树脂、聚酮、聚碳酸酯、有机硅树脂、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯基甲酮、聚苯乙烯、聚-N-乙烯咔唑、聚丙烯酰胺、聚乙烯苯亚甲基(polyvinylbenzal)等。这些粘结剂用树脂的每一个可单独或两个或更多个组合使用。除了作为电荷产生层的粘结剂用树脂的上述粘结剂用树脂，可以使用具有电荷产生功能的大分子电荷输运化合物。这样的大分子电荷输运化合物的实例包括聚碳酸酯、聚酯、聚氨酯、聚醚、聚硅氧烷、丙烯酸类树脂，其中每个中具有芳基胺、联苯胺、腙、咔唑、芪或吡唑啉结构；和具有聚硅烷结构的高分子材料。
前述前面实例的具体实例是在下列文件中公开的电荷输运高分子材料：JP A号01-001728、01-009964、01-013061、01-019049、01-241559、04-011627、04-175337、04-183719、04-225014、04-230767、04-320420、05-232727、05-310904、06-234836、06-234837、06-234838、06-234839、06-234840、06-234841、06-239049、06-236050、06-236051、06-295077、07-056374、08-176293、08-208820、08-211640、08-253568、08-269183、09-062019、09-043883、09-71642、09-87376、09-104746、09-110974、09-110976、09-157378、09-221544、09-227669、09-235367、09-241369、09-268226、09-272735、09-302084、09-302085、09-328539等。
此外，前述后面实例的具体实例是在下列文件中公开的聚亚甲硅基聚合物：JP-A号63-285552、05-19497、05-70595、10-73944等。
此外，电荷产生层可进一步含有低分子电荷输运化合物。
可用于电荷产生层中的低分子电荷输运化合物被分为空穴输运材料和电子输运材料。
电子输运材料的实例包括受电子化合物，例如四氯苯醌(chloranil)、四溴苯醌(bromanil)、四氰乙烯(tetracyanoethylene)、四氰喹啉二甲烷(tetracyanoquinodimethane)、2，4，7-三硝基-9-芴酮、2，4，5，7-四硝基-9-芴酮、2，4，5，7-四硝基呫吨酮(2，4，5，7-tetranitroxanthone)、2，4，8-三硝基噻吨酮、2，6，8-三硝基-4H-茚并[1，2-b]噻吩-4-酮、1，3，7-三硝基苯并噻吩-5，5-二氧化物、二苯醌衍生物等。这些可以单独或两种或更多种联合用作电子输运材料。
作为空穴输运材料，可适当地使用下面列出的给电子化合物。具体而言，空穴输运材料的实例包括噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、单芳基胺衍生物、二芳基胺衍生物、三芳基胺衍生物、芪衍生物、α-苯芪衍生物、联苯胺(benzidine)衍生物、二芳基甲烷衍生物、三芳基甲烷衍生物、9-苯乙烯基蒽衍生物、吡唑啉衍生物、二乙烯基苯衍生物、腙衍生物、茚衍生物、丁二烯衍生物、芘衍生物、二芪衍生物、烯胺衍生物、本领域已知的其他材料等。这些可以单独或两种或更多种联合用作空穴输运材料。
形成电荷产生层的方法粗略地分为真空薄膜形成方法和使用分散体溶液的浇铸法。
真空薄膜形成方法的具体实例包括气相沉积方法、辉光放电分解、离子电镀法、喷镀、反应喷镀法、CVD方法等。
在前述的方法中，可以适当形成前述无机或有机材料的层。
在电荷产生层根据前述的浇铸法形成的情况中，通过球磨机、碾磨机、砂磨机、珠磨机等，将前述的无机或有机电荷产生化合物——如果需要与粘结剂用树脂一起——分散在溶剂中，所述溶剂例如四氢呋喃、二噁烷、二氧茂烷(dioxolane)、甲苯、二氯甲烷、一氯苯、二氯乙烷、环己烷、环戊酮、苯甲醚、二甲苯、甲基·乙基酮、丙酮、乙酸乙酯、醋酸丁酯等，然后将分散体适当地稀释并涂布从而形成电子产生层。如果必要，均化剂例如二甲基硅油、甲基苯基硅油等可以加入到其中。按照浸涂方法、喷涂方法、珠涂方法、环涂方法等进行涂布。
以上述方式制备的电荷产生层的厚度为0.01μm到5μm，优选为0.05μm到2μm。
[电荷输运层]
电荷输运层是具有电荷输运功能的层，并且具有电荷输运结构的交联的表面层被有效用作电荷输运层。在交联的表面层是完整的电荷输运层的情况中，交联的表面层通过下列步骤形成：在电荷产生层上涂布含有自由基聚合化合物(不具有电荷输运结构的自由基可聚合单体和具有电荷输运结构的自由基可聚合单体；下文，自由基聚合化合物表示相同定义)和填料的涂布溶液，任选地干燥涂布层和外部赋予能量以便开始固化反应。交联的表面层的厚度具有10μm到30μm的厚度，优选10μm到25μm。当其厚度小于10μm时，不能维持足够的充电电势。当其厚度大于30μm时，由于固化时的体积收缩，交联的表面层倾向于与内涂层分离。
在交联的表面层在电荷输运层的表面部分形成，并且电荷输运层是层压层状结构的情况中，电荷输运层的下面部分通过在电荷产生层上涂布溶液——其中具有电荷输运功能的电荷输运化合物和粘结剂用树脂溶解和/或分散在适当的溶剂中——并且干燥涂布的溶液形成，然后电荷输运层的上面部分通过在如此形成的底层上涂布含有自由基可聚合化合物和填料的涂布溶液并通过施加外部能量交联和固化涂布层而形成。
作为电荷输运化合物，可以使用在上述电荷产生层的描述中列出的电子输运材料、空穴输运材料和大分子电荷输运材料。因为在涂布表面层时，抑制底层的可溶性，所以使用大分子电荷输运材料是有效的。
粘结剂用树脂的实例包括热塑性或热固性树脂，例如聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酐共聚物、聚酯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚偏1，1-二氯乙烯、聚丙烯酸酯树脂、苯氧树脂、聚碳酸酯、乙酸纤维素树脂、乙基纤维素树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯基甲苯、聚-N-乙烯咔唑、丙烯酸类树脂、有机硅树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、醇酸树脂等。
电荷输运化合物的量是相对于100质量份的粘结剂用树脂，按质量计20份到按质量计300份，优选为按质量计40份到按质量计150份。注意，在使用大分子电荷输运材料时，其可以单独使用或与粘结剂用树脂组合使用。
作为用于涂布电荷输运层的下面部分的溶剂，可以使用类似于用于电荷产生层的溶剂，但是其适当的实例是良好溶解电荷输运化合物和粘结剂用树脂的溶剂。这里，使用单一溶剂或两种或更多种的混合溶剂。此外，电荷输运层的下面部分根据类似于电荷产生层涂布方法的涂布方法形成。
电荷输运层的下面部分可任选地含有增塑剂和均化剂。
作为用于电荷输运层的下面部分中的增塑剂，可以使用常规的用于树脂的增塑剂，例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等。其用量相对于100质量份的粘结剂用树脂，适当地为0到30质量份。
作为用于电荷输运层的下面部分的均化剂，可以使用硅油例如二甲基硅油、甲基苯基硅油等，以及在其侧链具有全氟烷基的聚合物或低聚物。其用量相对于100质量份的粘结剂用树脂，适当地为0到1质量份。
电荷输运层的下面部分的厚度适当地为5μm到40μm，并且优选地为10μm到30μm。
在交联的表面层是完整的电荷输运层的情况中，如在交联的表面层的形成方法中所述的，交联的表面层通过下列步骤形成：在电荷输送层的下面部分上涂布含有自由基聚合化合物的涂布溶液，任选地干燥涂布层和外部赋予能量例如热或光，以便开始固化反应。交联的表面层的厚度是1μm到20μm，优选2μm到10μm。当其后于小于1μm时，由于不均匀的膜厚度，耐久性变化。当其厚度大于20μm时，由于电荷随着整个电荷输运层的膜厚度变大而扩散，可重复性下降。
[单层光电导层]
单层结构的光电导层是同时具有电荷产生功能和电荷输运功能的层。通过在其中加入具有电荷产生功能的电荷产生化合物，具有电荷输运结构的交联的表面层被有效用作单层光电导层。如在用于形成电荷产生层的浇铸方法中所述的，通过将电荷产生化合物分散在含有自由基可聚合的化合物的涂布溶液中，将涂布溶液涂布在基底，任选地干燥涂布层和外部赋予能量以便开始固化反应，形成所述交联的表面层。注意，可将分散体溶液——其中将电荷产生化合物分散在溶剂中——加入到交联的表面层的涂布溶液。交联的表面层的厚度是10μm到30μm，优选地为10μm到25μm。当其厚度小于10μm时，不能维持足够的充电电势。当其厚度大于30μm时，由于固化时的体积收缩，交联的表面层倾向于与内涂层分离。
在交联的表面层是单层光电导层的上面部分的情况中，通过将具有电荷产生功能的电荷产生化合物、具有电荷输运功能的电荷输运化合物和粘结剂用树脂溶解和/或分散在适当的溶剂中，涂布如此制备的溶液并干燥涂布层，形成单层光电导层的下面部分。如果需要，可将添加剂例如增塑剂、均化剂等加入其中。分散方法、电荷产生化合物、电荷输运化合物、增塑剂和均化剂与在电荷产生层和电荷输运层的描述中所述的相同。作为粘结剂用树脂，除了在电荷输运层的描述中列出的粘结剂用树脂，在电荷产生层的描述中列出的粘结剂用树脂也可被混合使用。此外，也可使用前述大分子电荷输运化合物，并且因为能够抑制交联的表面层的下光电导层的组分，所以其使用是有效的。光电导层的下面部分的厚度适当地为5μm到30μm，并优选为10μm到25μm。
在交联的表面层是单层光电导层的上面部分的情况中，通过将含有自由基可聚合的化合物和电荷产生化合物的涂布溶液涂布在上述的光电导层的下面部分上、任选地干燥涂布层并通过外部赋予能量例如热或光固化涂布层，形成交联的表面层。交联的表面层的厚度为1μm到20μm，优选为2μm到10μm。当其厚度小于1μm时，由于不均匀膜厚度，耐久性变化。
包含在单层光电导层中的电荷产生化合物的量相对于光电导层的总质量优选为按质量计1％到按质量计30％。包含在光电导层的下面部分中的粘结剂用树脂和电荷输运化合物的优选量相对于光电导层的下面部分的总量分别为按质量计20％到按质量计80％，和按质量计10％到按质量计70％。
[中间层]
在交联的表面层是光电导层的上面部分的情况中，可将中间层布置在光电导体中，用于本发明，以防止交联的表面层中底层组分的污染，并且提高交联的表面层和下面的层之间的粘着性。中间层防止固化反应的任何抑制和交联表面层的不均匀表面的形成，交联表面层被含有自由基可聚合化合物的最外表面层中的光电导层的下面部分组分的污染包围。此外，中间层也提高光电导层的下面部分和交联的表面层之间的粘着性。
一般而言，中间层含有粘结剂用树脂作为主要成分。粘结剂用树脂的实例包括聚酰胺、醇溶性的尼龙、水溶性的聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇等。形成中间层的方法选自上述的常规涂布方法。中间层的厚度适当为0.05μm到2μm。
[内涂层]
在用于本发明的光电导体中，内涂层可在导电基底和光敏层之间形成。
一般而言，内涂层含有树脂作为主要成分，然而，在使用溶剂用光敏层涂布内涂层情况中，优选使用具有对一般使用的有机溶剂具有高抗性的树脂。
这样的树脂的实例包括：水溶性树脂，例如聚乙烯醇、酪蛋白和聚丙烯酸钠；醇溶性树脂，例如尼龙共聚物和甲氧基甲基化的尼龙；和能够形成三维网络结构的可固化的树脂，诸如聚氨酯、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、烷基三聚氰胺树脂和环氧树脂。此外，可以将金属氧化物的细粉颜料加入到内涂层，以防止波纹发生，并减少残留电势等。金属氧化物的实例包括二氧化钛、二氧化硅、矾土、氧化锆、氧化锡、氧化铟等。
可以通过使用如在光敏层中描述的适当的溶剂和涂布方法，形成内涂层。此外，可将硅烷偶联剂、钛偶联剂、铬偶联剂等加入到内涂层。除了上述，对于在本发明中使用的内涂层，优选使用通过阳极氧化Al2O3形成的层，或使用有机材料例如聚对亚苯基二甲基(polyparaxylylene)(聚对亚苯基二甲基(parylene))和无机材料例如SiO2、SnO2、TiO2、ITO和CeO2通过真空薄层形成方法形成的层。除上面描述的材料之外，可以使用常规的内涂层。内涂层的厚度适当为0μm到5μm。
[在每层中加入抗氧化剂]
可在每一层例如交联的表面层、电荷产生层、电荷输运层、内涂层、中间层等加入抗氧化剂，以便提高抗性，特别是防止灵敏度下降和残留电势增加。
抗氧化剂的实例在下面列出：
(酚化合物)
酚化合物的实例包括：
2，6-二叔丁基-对-甲酚、丁基化羟基苯甲醚、2，6-二叔丁基-4-乙基苯酚、正十八烷基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2，2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4，4’-硫代双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4’-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1，1，3-三-(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、四-[亚甲基-3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、双[3，3’-双(4’-羟基-3’-叔丁基苯基)丁酸]乙二醇酯、生育酚等。
(对苯二胺)
对苯二胺的实例包括：
N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N，N’-二仲丁基-对苯二胺、N-苯基-N-仲丁基-对苯二胺、N，N’-二-异丙基-对苯二胺、N，N’-二甲基-N，N’-二叔丁基-对苯二胺等。
(氢醌)
氢醌的实例包括：
2，5-二叔辛基氢醌(2，5-ji-t-octylhydroquinone)、2，6-二-十二烷基氢醌、2-十二烷基氢醌、2-十二烷基-5-氯氢醌、2-叔辛基-5-甲基氢醌、2-(2-十八烷基)-5-甲基氢醌等。
(有机硫化合物)
有机硫化合物的实例包括：
二月桂基-3，3’-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3，3’-硫代二丙酸酯、二-十四烷基-3，3’-硫代二丙酸酯等。
(有机磷化合物)
有机磷化合物的实例包括：
三苯膦、三(壬基苯基)膦、三(二壬基苯基)膦、三甲酚膦、三(2，4-二丁基苯氧基)膦等。
这些化合物被称为橡胶、塑料、油等的抗氧化剂，并且可以作为商品获得。
抗氧化剂的添加量是相对于待被添加的层的总量按质量计0.01％到按质量计10％。
[交联的表面层]
不具有电荷输运结构的前述的自由基可聚合单体是不具有电荷输运结构的三或更多官能的自由基可聚合单体。所述三或更多官能的自由基可聚合单体表示这样的单体，其没有电荷输运结构例如空穴输运结构(例如三芳基胺、腙、吡唑啉和/或咔唑)和电子输运结构(例如稠合多环醌、联苯醌和具有氰基和/或硝基的电子吸引芳环)，但是具有三个或更多个官能的自由基可聚合基团。自由基可聚合官能团适当选择而没有限制，只要它具有C-C双键，并且是自由基可聚合的。自由基可聚合官能团的实例包括(1)1-取代的乙烯官能团、(2)1，1-取代的乙烯官能团等。
(1)1-取代的乙烯官能团的实例包括下式表示的官能团：
CH2＝CH-X2-  式(I)
在上式中，X2表示可以具有取代基的亚芳基(例如亚苯基和亚萘基)；可以具有取代基的亚链烯基；-CO-基团；-COO-基团；-CON(R36)-基团(其中，R36代表氢原子；烷基(例如甲基和乙基)，芳烷基(例如苄基、萘基甲基和苯乙基)；芳基(例如苯基和萘基))；或-S-基团。
取代基的实例包括乙烯基、苯乙烯基、2-甲基-1，3-丁二烯基、乙烯基羰基、丙烯酰氧基(acryloyloxy group)、丙烯酰酰胺基团(acryloylamide group)和乙烯基硫醚基团。
(2)1，1-取代的乙烯官能团的实例包括下式表示的官能团：
CH2＝C(Y4)-X3-  式(II)
在上式中，Y4表示可以具有取代基的烷基；可以具有取代基的芳烷基；可以具有取代基的芳基(例如苯基和萘基)；卤素原子；氰基；硝基；烷氧基(例如甲氧基和乙氧基)；和-COOR37基团(其中，R37表示氢原子；可以具有取代基的烷基(例如甲基和乙基)；可以具有取代基的芳烷基(例如苄基和苯乙基)；可以具有取代基的芳基(例如苯基和萘基)；或-CONR38R39基团(其中，R38和R39，其可以是相同的或不同的，每一个表示氢原子；可以具有取代基的烷基(例如甲基和乙基)；可以具有取代基的芳烷基(例如苄基、萘基甲基和苯乙基)；或者可以具有取代基的芳基(例如苯基和萘基))；和X3表示与X2相关描述的基团的任何一个、单键或亚烷基；条件是Y4和X3的至少一个是氧羰基(oxycarbonyl group)、氰基、亚链烯基或芳环基团。
取代基的实例包括α-丙烯酰氧氯基团(α-acryloyloxy chloride group)、甲基丙烯酰氧基(methacryloyloxy group)、α-丙烯腈基团(α-cyanoethylene group)、α-氰基丙烯酰氧基(α-cyanoacryloyloxy group)、α-氰基亚苯基(α-cyano phenylenegroup)和甲基丙烯酰氨基基团(methacryloyl amino group)。
进一步取代X2、X3和Y4表示的基团的取代基的取代基的实例包括卤素原子、硝基、氰基、烷基(例如甲基和乙基)、烷氧基(如甲氧基和乙氧基)、芳氧基(例如苯氧基)、芳基(如苯基和萘基)和芳烷基(例如苄基和苯乙基)。
在这些自由基可聚合官能团中，丙烯酰氧基(acryloyloxy group)和甲基丙烯酰氧基是特别优选的。例如通过用丙烯酸(盐)、卤化丙烯酸(acrylic halide)或丙烯酸酯酯化或酯交换在分子中具有三个或更多个羟基的化合物，可以产生具有三个或更多个丙烯酰氧基的化合物。可以以相似的方式产生具有三个或更多个甲基丙烯酰氧基的化合物。注意，在含有三个或更多个自由基可聚合官能团的单体中，自由基可聚合官能团可以是相同或不同的。
没有电荷输运结构的三个或更多官能的自由基可聚合单体，根据预期目的适当选择而没有任何限制。其实例包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、HPA改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、EO-改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、PO-改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、HPA改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、甘油三丙烯酸酯、ECH-改性甘油三丙烯酸酯、EO-改性甘油三丙烯酸酯、PO-改性甘油三丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇五丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇四丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇三丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯(DTMPTA)、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、EO-改性磷酸三丙烯酸酯和2，2，5，5，-四羟甲基环戊酮四丙烯酸酯。这些单体可以单独或组合使用。
不具有电荷输运结构的三或更多官能的自由基可聚合单体的配制比例相对于交联的表面层的总量为按质量计20％到按质量计80％，优选为按质量计30％到按质量计70％。在其比例小于按质量计20％的情况中，交联的表面层中的三维交联的浓度变小，与使用常规热塑性粘结剂用树脂的情况相比，不能获得显著提高的耐磨性。在其比例大于按质量计80％的情况中，电荷输运化合物的含量下降，并因此电学特性下降。尽管因为需要的耐磨性和电学特性倾向于根据待被使用的方法而改变，其配制比例不容易规定，但是鉴于耐磨性和电学特性之间的平衡，其特别优选在按质量计30％到按质量计70％的范围内。
具有电荷输运结构的前述的自由基可聚合化合物表示具有电荷输运结构例如空穴输运结构(例如三芳基胺、腙、吡唑啉和/或咔唑)和电子输运结构(例如稠合多环醌、联苯醌和具有氰基和/或硝基的电子吸引芳环)，并且还具有自由基可聚合官能团的化合物。自由基可聚合官能团的实例是在自由基可聚合单体的描述中列出的那些。在它们中，特别优选丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基基团。
具有电荷输运结构的自由基可聚合的化合物可具有两个或更多个官能团，但是鉴于薄膜质量和静电特性优选具有一个官能团。当使用具有电荷输运结构的两个或更多个官能的自由基可聚合的化合物时，经由多个键，将电荷输运结构固定在交联结构中。然而，因为电荷输运结构是极大的，在固化树脂中可能引起扭曲，并且交联的表面层的内部应力变高。因此，由于载体沉淀等，倾向于形成破裂或划痕。当交联的表面层的厚度是5μm或更少时，这些问题不会发生。在厚度大于5μm的情况中，交联的表面层的内部应力变得极高，并且刚刚在形成交联后倾向于引起破裂。
从静电特性的观点，在使用两个或更多个官能的电荷输运化合物的情况中，在电荷输运时，中间结构(阳离子自由基)不能稳定保持，这是因为电荷输运结构经由多个键固定在交联结构中。由于俘获的电荷，灵敏性下降和残留电势增加倾向于发生。电学特性的这些下降在图像中表现为低图像密度或稀疏的印刷字符。因此，具有单官能电荷输运结构的自由基可聚合的化合物被用作具有电荷输运结构的自由基可聚合的化合物，电荷输运结构以侧链的方式固定在交联的结构之间。因此，破裂或划痕形成得到抑制，并且静电特性得以稳定。
作为电荷输运结构，三芳基胺结构是有效的。其官能团的数量优选为1。具体而言，因为适当保持电学特性例如灵敏性、残留电势等，所以具有下列通式(1)或(2)表示的结构的化合物是优选的。
Figure GPA00001151511600211
在上面的通式中，R1表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳烷基、可以具有取代基的芳基、氰基、硝基、烷氧基、-COOR7(其中，R7表示氢原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳烷基或者可以具有取代基的芳基)、卤化羰基或者CONR8R9(其中，R8和R9每一个表示氢原子、卤素原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的芳基，以及R8和R9彼此相同或不同)；Ar1和Ar2每一个表示可以具有取代基的亚芳基，和Ar1和Ar2彼此相同或不同；Ar3和Ar4每一个表示可以具有取代基的芳基，和Ar3和Ar4彼此相同或不同；X表示单键、可以具有取代基的亚烷基、可以具有取代基的亚环烷基(cycloalkylene group)、可以具有取代基的烷基醚基团、氧原子、硫原子或亚乙烯基；Z表示可以具有取代基的亚烷基、可以具有取代基的亚烷基醚基团、或烯氧基羰基基团(亚烷氧基羰基基团，alkyleneoxycarbonyl group)；和m和n的每一个表示0至3的整数。
下文，将描述通式(1)和(2)的具体实例。
在通式(1)和(2)中，在R1的取代基中，烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基等；芳基的实例包括苯基、萘基等；芳烷基的实例包括苄基、苯乙基、萘基甲基等；以及烷氧基的实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基等。这些基团可以用卤素原子、硝基、氰基、烷基如甲基或乙基、烷氧基如甲氧基或乙氧基、芳氧基如苯氧基、芳基如苯基或萘基、芳烷基如苄基或苯乙基等进一步取代。
在R1的取代基的上述实例中，氢原子和甲基是特别优选的。
可以被取代的Ar3和Ar4的每一个是芳基，这样的芳基的实例包括稠合多环烃基团、非稠合环状烃基团、杂环基团等。
稠合多环烃基团的实例包括其中18或更少数量的碳原子形成环的稠合多环烃基团。其具体实例包括戊烷基、茚基、萘基、甘菊环基、庚搭烯基、亚联苯基、as-indacenyl基、s-indacenyl基、芴基、苊基(acenaphthylenyl group)、七曜烯基(pleiadenyl group)、苊基基团(acenaphthenyl group)、phenaleny基、菲基、蒽基、荧蒽基、醋代亚菲基(acephenanthrylenylgroup)、醋蒽烯基、triphenylel基、芘基、屈基、并四苯基等。
非稠合环状烃基团的例子，包括：单环烃基团如苯、苯醚、聚乙烯苯醚(polyethylene diphenyl ether)、二苯基硫醚和二苯砜的一价基团；非稠合多环烃基团如联苯、聚苯、二苯基烷烃、二苯基烯烃、二苯基炔烃、三苯甲烷、联苯乙烯基苯(distyrylbenzene)、1，1-二苯基环烷烃、聚苯基烷烃(polyphenylalkane)、聚苯基烯烃(polyphenylalkene)的一价基团；以及环聚集烃如9，9-二苯基芴酮的一价基团。
杂环基的例子包括咔唑、氧芴、二苯并噻吩、噁二唑和噻二唑的一价基团。
用作Ar3和Ar4的芳基可以用下列基团取代。
(1)卤素原子、氰基、硝基等。
(2)烷基，优选C1-C12直链或支链烷基、更优选C1-C8直链或支链烷基、甚至更优选C1-C4直链或支链烷基，这些烷基基团可以具有氟原子，羟基，氰基，C1-C4烷氧基，苯基，用卤素原子、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的苯基。这样基团的具体实例包括甲基、乙基、正丁基、异丙基、叔丁基、仲丁基、正丙基、三氟甲基、2-羟乙基、2-乙氧乙基、2-氰基乙基、2-甲氧乙基、苄基、4-氯苄基、4-甲基苄基和、4-苯基苄基等。
(3)烷氧基(-OR2)，其中R2表示在(2)中限定的烷基。其具体实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、2-羟基乙氧基、苄氧基、三氟甲氧基等。
(4)芳氧基，其中芳基可以是苯基、萘基等，并且芳氧基可以具有取代基例如C1-C4烷氧基、C1至C4烷基或卤素原子。这样芳氧基的具体实例包括苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、4-甲氧基苯氧基、4-甲基苯氧基等。
(5)烷基巯基或芳基巯基。其具体实例包括甲硫基、乙硫基、苯硫基、对甲基苯硫基等。
(6)
在上式中，R3和R4每一个表示氢原子，在(2)中定义的烷基，或芳基。芳基的实例包括苯基、联苯基团和萘基，并且这些基团可以具有例如C1-C4烷氧基、C1-C4烷基或卤素原子的取代基。R3和R4可以一起形成环。上式表示的基团的具体实例包括氨基、二乙氨基、N-甲基-N-苯氨基、N-二苯氨基、N，N-二(甲苯基)氨基、二苄氨基(dibenzyl amino group)、哌啶子基(piperidino group)、吗啉基、吡咯烷基(pyrrolidino group)等。
(7)亚烷基二氧基(alkylenedioxy group)如亚甲二氧基(methylenedioxygroup)，或亚烷基二硫基(alkylenedithio group)如亚甲二硫基(methylenedithio)。
(8)取代或未取代的苯乙烯基、取代或未取代的β-苯基苯乙烯基、二苯氨基苯基、二甲苯氨基苯基等。
作为用于Ar1和Ar2中的亚芳基，可以使用用于Ar3和Ar4中的上述芳基衍生的二价基团。
X表示单键基团，特别是取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的亚烷基醚、氧原子、硫原子、亚乙烯基等。
取代或未取代的亚烷基是C1-C12直链或支链亚烷基、优选C1-C8直链或支链亚烷基、和更优选C1-C4直链或支链亚烷基，并且这些亚烷基基团可以具有氟原子、羟基、氰基、C1-C4的烷氧基、苯基，或用卤素原子、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基进一步取代的苯基基团。这些取代或未取代的亚烷基的具体实例包括亚甲基、亚乙基、正亚丁基、异亚丙基、叔亚丁基、仲亚丁基、正亚丙基、三氟亚甲基、2-羟基亚乙基、2-乙氧基亚乙基、2-氰基亚乙基、2-甲氧基亚乙基、亚苄基、苯基亚乙基、4-氯苯基亚乙基、4-甲基苯基亚乙基、4-联苯亚乙基等。
取代或未取代的亚环烷基是C5-C7的亚烷基基团，并且这些环状亚烷基基团可进一步具有氟原子、羟基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基等。其具体实例包括亚环己基(cyclohexylidene group)、亚环己基(cyclohexylene group)、3，3-二甲基亚环己基等。
取代或未取代的亚烷基醚基团是乙烯氧基、丙烯氧基、亚乙基二醇基团、丙二醇基团、二甘醇基团、四甘醇基团或三丙二醇基团中的任何一个，并且亚烷基醚基团内的亚烷基基团可以具有取代基，如羟基、甲基、乙基等。
亚乙烯基由下式表示：
Figure GPA00001151511600241
在上式中，R5表示烷基(与(2)中定义的烷基相同)或芳基(与由Ar3和Ar4表示的芳基相同)，并且a表示1或2的整数；b表示1至3的任何整数。
Z表示取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚烷基醚基团或烯氧基羰基基团。
取代或未取代的亚烷基的实例是作为X的亚烷基列出的那些。
取代或未取代的亚烷基醚基团的实例是作为X的亚烷基醚基团列出的那些。
烯氧基羰基基团的实例包括己内酯改性基团。
此外，具有一价电荷输运结构的特别优选的自由基可聚合的化合物的实例是具有下列通式(3)表示的结构的化合物：
Figure GPA00001151511600242
在通式(3)中，o、p和q的每一个表示0或1的整数；Ra表示氢原子或甲基；Rb和Rc的每一个表示C1-C6烷基(不包括氢原子)，并且在具有多个Rb或Rc的情况中，它们可以彼此不同；s表示0至3的任意整数；和Za表示单键的基团，例如亚甲基、亚乙基和下式表示的基团：
Figure GPA00001151511600243
通式(3)表示的化合物优选为具有甲基和乙基作为Rb和Rc的取代基的化合物。
用于本发明的、具有由通式(1)、(2)或特别是(3)表示的电荷输运结构的单官能自由基可聚合化合物通过在两端释放C-C双键进行聚合，因此电荷输运结构被并入聚合物链中，而没有位于所形成聚合物的末端。特别地，电荷输运结构并入交联聚合物链的主链中，所述交联聚合物链通过上述单官能自由基可聚合化合物和三或更多官能的自由基可聚合单体形成。此外，电荷输运结构并入两条聚合物主链之间存在的交联链中，并且这样的交联链分为分子间交联链和分子内交联链，分子间交联链在一个聚合物分子和另一个聚合物分子之间存在，分子内交联链在一个聚合物分子内折叠的主链的链段和在主链上远离上述链段的部分处聚合的另一个单体来源链段之间交联。在任意这些情况中，为主链侧链的三芳基胺基团具有至少三个从氮原子螺旋形布置的芳基，并且体积庞大。然而，三芳基胺结构通过羰基与主链连接，而不是直接与主链连接，因此，三芳基胺结构相当自由地固定在三维空间中。因此，这些三芳基胺结构在聚合物的空间内是彼此适度相邻的，因此交联的聚合物几乎没有物理应变。另外，在交联的表面层作为最外层形成的情况中，可以防止其中电荷输运路径阻断的问题发生。
用于本发明的、具有电荷输运结构的自由基可聚合的化合物起重要作用，这是因为其在交联的表面层中赋予电荷输运功能。相对于交联的表面层的总量，其量为按质量计20％到按质量计80％，优选为按质量计30％到按质量计70％。在其量小于按质量计20％的情况中，不能充分维持交联表面层的电荷输运功能。在其量大于按质量计80％的情况中，不具有电荷输运结构的三或更多官能的单体的含量下降，因此由于交联键的密度减少，不能获得高耐磨性。尽管因为需要的电学特性和耐磨性根据使用的方法而改变，其量不能规定，但是鉴于两种特性之间的平衡，其优选在按质量计30％到按质量计70％的范围内。
通过固化至少含有不具有电荷输运结构的三或更多官能的自由基可聚合单体和具有电荷输运结构的自由基可聚合化合物的混合物，形成表面层。为了控制涂布时的粘度、减少交联表面层中的应力、减少表面能量或摩擦系数，可将单或双官能的自由基可聚合单体和/或低聚物加入其中。作为上述自由基可聚合单体和/或低聚物，可以使用本领域已知的那些。
单官能自由基单体的实例包括：丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸2-乙基己基卡必醇酯、丙烯酸3-甲氧基丁酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸异丁酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、苯氧基四甘醇丙烯酸酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸异十八烷基酯、丙烯酸十八酯、苯乙烯单体等。
双官能自由基聚合单体的实例包括1，3-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、二丙烯酸新戊二醇酯、双酚A-EO-改性二丙烯酸酯、双酚F-EO-改性二丙烯酸酯等。
官能单体的实例包括含氟单体，如八氟戊基丙烯酸酯、2-全氟辛基乙基丙烯酸酯、2-全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯和2-全氟异壬基乙基丙烯酸酯，其中氟原子被取代；和乙烯基单体、丙烯酸酯和单丙烯酸酯，所述每一个具有聚硅氧烷基团，如在日本专利申请公布(JP-B)第05-60503和06-45770号中公开的、具有20至70重复数字的硅氧烷单元，如丙烯酰聚二甲基硅氧烷乙基(acryloylpolydimethylsiloxianethyl)、甲基丙烯酰聚二甲基硅氧烷乙基(methacryloylpolydimethylsiloxane ethyl)、丙烯酰聚二甲基硅氧烷丙基(acryloylpolydimethylsiloxane propyl)、丙烯酰聚二甲基硅氧烷丁基(acryloylpolydimethylsiloxane butyl)、二丙烯酰聚二甲基硅氧烷二乙基(diacryloylpolydimethylsiloxane diethyl)等。
自由基可聚合低聚物的实例包括环氧丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯的低聚物等。应当注意，大含量的单官能或双官能自由基可聚合单体和/或自由基可聚合低聚物可实际上减小交联的表面层中的三维交联密度，并这可以使得其耐磨性下降。因此，这些单体和低聚物的量相对于按质量计100份的三或更多官能的自由基可聚合单体，为按质量计50份或更少，优选为按质量计30份或更少。
此外，交联的表面层是通过施加光能并固化至少含有不具有电荷输运结构的三或更多官能的自由基可聚合单体和具有电荷输运结构的自由基可聚合化合物的混合物而形成的层。然而，任选地，聚合引发剂可以包含在交联的表面层中，以便有效进行该交联反应。
聚合引发剂的具体实例包括：乙酰苯或缩酮光聚合引发剂，如二乙氧基苯乙酮、2，2-二甲氧基-1，2-苯乙烷-1-酮、1-羟基-环己基苯酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1、2-羟基-2-甲基-1-苯丙烷-1-酮、2-甲基-2-吗啉基(4-甲硫基苯基)-1-丙酮和1-苯基-1，2-丙二酮-2-(邻乙氧羰基)肟；苯偶姻乙醚光聚合引发剂，如苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丁醚和苯偶姻异丙醚；二苯酮光聚合引发剂，如二苯酮、4-羟基二苯酮、邻苯甲酰苯甲酸甲醚、2-苯甲酰萘、4-苯甲酰联苯、4-苯甲酰苯基醚、丙烯酸化二苯酮(acrylated benzophenone)和1，4-苄基苯；噻吨酮光聚合引发剂，如2-异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮和2，4-二氯噻吨酮；和其它光聚合引发剂，如乙基蒽醌、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰苯基乙氧基氧化膦、双(2，4，6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦、双(2，4-二甲氧基苯甲酰)-2，4，4-三甲基苯基氧化膦、甲基苯基乙醛酸酯、9，10-菲、吖啶化合物、三嗪化合物、咪唑化合物等。另外，光聚合促进剂可以单独使用或与前述的光聚合引发剂一起使用。其具体实例包括三乙醇胺、甲基二乙醇胺、4-二甲氨基安息香酸乙酯、4-二甲氨基安息香酸异戊酯、2-二甲氨基乙基安息香酸酯、4，4′-二甲氨基二苯酮等。
前述聚合引发剂可以单独使用或两种或更多种组合使用。相对于按质量计100份全部自由基可聚合内含物，聚合引发剂的量为按质量计0.5份至按质量计40份，更优选为按质量计1份至按质量计20份。
此外，任选地，交联表面层的涂布溶液含有添加剂，如各种增塑剂(用于减少应力和提高粘合性)、均化剂和不具有自由基聚合性的低分子电荷输运材料等。增塑剂的具体实例包括已知在一般树脂中使用的增塑剂，如邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯。增塑剂的添加量相对于交联表面层的涂布溶液的总固体含量，为按质量计20％或更少，优选为按质量计10％或更少。均化剂的具体实例包括：硅油，如二甲基硅油、甲基苯基硅油等；其侧链中具有全氟烷基的聚合物和低聚物。均化剂的添加量相对于交联表面层的涂布溶液的总固体含量，适当为按质量计3％或更少。
通过涂布至少含有不具有电荷输运结构的三或更多官能的自由基可聚合单体和具有电荷输运结构的自由基可聚合化合物的涂布溶液，并固化涂布层，形成交联的表面层。在自由基可聚合单体是液体的情况中，其他组分可溶于其中以形成交联表面层的涂布溶液，但是如果需要，其可进一步用溶剂稀释。溶剂的具体实例包括：醇类如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等；酮类如丙酮、甲基·乙基酮、甲基·异丁基酮、环己酮等；酯类如乙酸乙酯、乙酸丁酯等；醚类如四氢呋喃、二噁烷、丙醚等；卤化溶剂如二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷和氯苯；芳族溶剂如苯、甲苯、二甲苯等；溶纤剂如甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙酸溶纤剂等。这些溶剂可以单独使用或者两种或更多种结合使用。溶剂的稀释比根据组分的溶解度、涂布方法、期望的膜厚度等任意调节。可以通过浸涂方法、喷涂方法、珠涂方法、环涂方法等进行涂布。
在涂布上述交联表面层的涂布溶液之后，对涂布层外部施加光能以便固化该层。光能的实例包括：紫外光源，例如高压汞灯和金属卤化物灯，每一个具有紫外区的发射波长；和可见光源，其发射覆盖上述自由基可聚合内含物和光聚合引发剂的吸收波长的波长区域的光。照射的光强度优选在300mW/cm2至1,000mW/cm2的范围内。当光强度小于300mW/cm2时，固化反应需要更长的时间来完成。当光强度大于1,000mW/cm2时，反应进程在层内变得不均匀，因此，交联表面层的质地变得明显粗糙。
在固化通过光能进行的情况中，优选减少氧密度以便防止氧引起的交联阻碍。
作为用于交联表面层的涂布溶液的组合物，其中可以含有粘结剂用树脂，条件是其不会不利地影响光电导体表面的光滑性、电学特性或抵抗性。然而，聚合物材料例如粘结剂用树脂与作为自由基可聚合组合物(自由基可聚合单体和具有电荷输运结构的自由基可聚合化合物)的固化反应的结果产生的聚合物不具有良好的相容性，于是在交联表面层的涂布溶液中可发生相分离。结果，所得到的层具有显著地不规则表面。因此，优选地粘结剂用树脂不包含在交联表面层的涂布溶液中。
为了维持其电学特性，交联的表面层中含有大的电荷输运结构，并且必须增加交联密度以便增加物理强度。如果这样的交联表面层的固化反应迅速地进行，在涂布之后，通过外部施加极高能量，不均匀地进行固化，因此所得到的层以具有不规则表面而告终。因此，优选使用根据光强度和聚合引发剂的用量能够控制反应速度的外部光能。
交联的表面层的涂布方法如下解释。在具有三个丙烯酰氧基的丙烯酸酯单体和具有一个丙烯酰氧基的三芳基胺化合物用于涂布溶液的情况中，其使用比是7/3到3/7。以相对于丙烯酸酯化合物总量的按质量计3％到按质量计20％，将聚合引发剂加入其中，并且将溶剂加入其中以便制备涂布溶液。在为交联表面层下层的电荷输运层中三芳基胺供体被用作电荷输运材料和聚碳酸酯被用作粘结剂用树脂、和交联表面层通过喷涂形成的情况中，前述涂布溶液的溶剂优选为四氢呋喃、2-丁酮、乙酸乙酯等，并且这样的溶剂的用量比优选为丙烯酸酯化合物总量的3倍到10倍。
接下来，通过喷涂将以上述方式制备的涂布溶液涂布在例如光电导体——其中内涂层、电荷产生层和上述电荷输运层以该顺序层压在基底例如铝圆筒上——上。之后，将其在相对低的温度下短时期干燥(25℃到80℃，1分钟到10分钟)，然后通过加热或UV辐射固化。
金属卤化物灯等用于UV辐射，并且其照度(365nm)优选在300mW/cm2到1,000mW/cm2的范围内。在UV光以600mW/cm2照射的情况中，当旋转光电导体鼓时，涂布层的整个表面均匀暴露于UV光45到360秒。此时，调节鼓的温度以便不超过100℃。
在固化完成后，在100℃到150℃下加热10分钟到30分钟，以便减少残留溶剂，从而产生光电导体。
实施例
在下文中，将解释本发明的实施例和比较实施例，但是其不应该理解为限定本发明的范围。
在该实施例中使用的装置在图10中示出。
评估方法：
将UV灯布置在已经将电荷输运层涂布和干燥于其上的圆柱形基底的附近，通过热电偶和数据记录器测量圆柱形基底的表面温度，并且在三个点即圆柱形基底的上面部分、中心部分和下面部分评估温度的变化。
应该注意，在具有下式的电荷输运层的涂布溶液中浸涂铝基底(100mm的外径)，加热并干燥涂布层以从而形成厚度20μm的电荷输运层。
<电荷输运层的涂布溶液>
双酚Z聚碳酸酯                                    10质量份
(Panlite TS-2050，由Teijin Chemicals Ltd.制造)
低分子电荷输运材料                               10质量份
Figure GPA00001151511600291
四氢呋喃                                         80质量份
硅油的1％四氢呋喃溶液                            0.2质量份
实施例1-5和比较实施例1中的条件如下：
UV灯：Fusion UV Systems Japan K.K.制造的UV灯(灯泡类型：H-灯泡)
UV灯和圆柱形基底表面之间的距离：53mm
UV灯照射的持久性：2分钟
UV照射时，圆柱形基底的旋转频率：50rpm
[实施例1]
圆柱形导电基底的外径：100mm
圆柱形导电基底的总长：380mm
制冷剂：水
制冷剂供应管的长度：400mm
制冷剂供应管和圆柱形弹性体的支撑部分之间的空间：2mm
供应制冷剂的压力：2,000hPa/cm2
圆柱形弹性体的厚度：1.5mm
制冷剂的温度：30℃
恒温水浴：设定在30℃(冷却能力(coolability)，1,500W)
制冷剂的循环流速：5L/min。
[实施例2]
圆柱形导电基底的外径：100mm
圆柱形导电基底的总长：380mm
制冷剂：水
制冷剂供应管的长度：350mm
制冷剂供应管和圆柱形弹性体的支撑部分之间的空间：2mm
供应制冷剂的压力：5,000hPa/cm2
圆柱形弹性体的厚度：1.0mm
制冷剂的温度：30℃
恒温水浴：设定在30℃(冷却能力(coolability)，1,500W)
制冷剂的循环流速：3L/min。
[实施例3]
设定与实施例1相同的条件，条件是如所述的改变下列条件。
制冷剂供应管的长度：100mm
供应制冷剂的压力：500hPa/cm2
圆柱形弹性体的厚度：4.0mm。
[实施例4]
设定与实施例1相同的条件，条件是如所述的改变下列条件。
制冷剂供应管和圆柱形弹性体的支撑部分之间的空间：1.5mm
圆柱形弹性体的厚度：3.5mm
制冷剂的循环流速：1.8L/min。
[实施例5]
设定与实施例2相同的条件，条件是如所述的改变下列条件。
恒温水浴：无
[比较实施例1]
设定与实施例2相同的条件，条件是如所述的改变下列条件。
制冷剂：物
恒温水浴：无
温度控制的结果在表1中示出。
应该注意，评估标准如下：
A：温度差是0℃或更多，但是小于5℃
B：温度差是5℃或更多，但是小于10℃
C：温度差是10℃或更多，但是小于30℃
D：温度差是30℃或更多
表1
  上面(℃)   中心(℃)   下面(℃)   温度差(℃)   评估
  实施例1   42.5   41.0   40.0   2.5   A
  实施例2   44.5   43.0   42.5   2.0   A
  实施例3   49.5   39.0   40.0   10.5   B
  实施例4   43.5   46.5   50.5   7.0   C
  实施例5   49.5   44.0   41.5   8.0   C
  比较实施例1   145   120   115   30   D
[实施例6]
通过浸涂方法在铝基底(外径：100mm)上形成内涂层，以在干燥后具有厚度为3.5μm的层。
<内涂层的涂布溶液>
醇酸树脂(BECKOSOL 1307-60-EL，DIC Corporation)
                                                         6质量份
三聚氰胺树脂(SUPER BECKAMINE G 821-60，DIC Corporation)
                                                         4质量份
二氧化钛(CR EL，Ishihara Sangyo Kaisha，Ltd.)
                                                         40质量份
甲基·乙基酮
                                                         50质量份
在内涂层上，浸涂电荷产生层的下列涂布溶液，并且加热和干燥涂布层以从而形成具有0.3μm厚度的电荷产生层。
<电荷产生层的涂布溶液>
Y型钛氧基邻苯二酰酞菁(titanyl phthanyl phthalocyanine)
                                                         4质量份
聚乙烯醇缩丁醛(S LEC BM-S，Sekisui Chemical Co.，Ltd.)
                                                         2质量份
甲基·乙基酮
                                                         150质量份
在电荷产生层上，浸涂电荷输运层的下列涂布溶液，并且加热和干燥涂布层以从而形成具有22μm厚度的电荷产生层。
<电荷输运层的涂布溶液>
双酚Z聚碳酸酯(
Figure GPA00001151511600311
TS-2050，Teijin Chemicals Ltd.)
                                                          10质量份
下式表示的低分子电荷输运材料
                                                          10质量份
Figure GPA00001151511600321
四氢呋喃
                                                          80质量份
硅油的1％四氢呋喃溶液(KF50，Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.)
                                                          0.2质量份
在电荷输运层上，喷涂交联表面层的下列涂布溶液，并且UV灯的照射和温度控制以与实施例1中相同的条件进行。UV照射后，在130℃下干燥30分钟，以便获得具有9.0μm厚度的交联表面层，从而产生电子照相光电导体。
<交联表面层的涂布溶液>
不具有电荷输运结构的三或更多官能的自由基可聚合单体(KAYARADTMPTA，Nippon Kayaku Co.，Ltd.)
                                                            8质量份
不具有电荷输运结构的三或更多官能的自由基可聚合单体(KAYARADDPCA120，Nippon Kayaku Co.，Ltd.)
                                                            2质量份
下式表示的具有电荷输运结构的自由基可聚合的化合物
                                                            10质量份
Figure GPA00001151511600322
光聚合引发剂，即
1-羟基-环己基-苯基-酮(IRGACURE 184，Ciba Japan K.K.)
                                                            1质量份
四氢呋喃
                                                        80质量份
[比较实施例2]
比较实施例2的电子照相光电导体以与实施例6相同的方式制备，条件是UV光照射和温度控制以与比较实施例1相同的条件进行。
如此获得的电子照相光电导体置于Imagio MF1350(Ricoh Company Limited)中，对4,000,000张纸(A4大小，My Paper，NBS Ricoh Co.，Ltd.)进行打印检测(初始电势：-800V)。之后，评估磨损特性、装置中的电势和打印图像。磨损特性的结果(磨损深度)在表2中示出，在该装置中电势的结果在表3中示出，并且图像评估在表4中示出。
表2
Figure GPA00001151511600331
应该注意，在表2中，磨损深度的单位是μm。
表3
Figure GPA00001151511600332
应该注意，在表3中，电势的单位是-V。
表4
Figure GPA00001151511600333
应该注意，在表4中，A表示优秀的图像，B表示具有稍微降低的图像密度的图像，和C表示具有显著降低的图像密度的图像。
如上面清楚解释地，本发明的温度控制单元能够均匀地控制圆柱形基底的温度，结果，可以产生具有优秀的磨损特性、电学特性和图像质量的电子照相光电导体。

Claims (15)

1.用于圆柱形电子照相光电导体基底的温度控制单元，所述圆柱形电子照相光电导体基底含有涂布层，并且当通过旋转系统旋转时，所述圆柱形电子照相光电导体基底的整个表面暴露于从加热元件外部施加的能量，其特征在于：
所述温度控制单元含有可拉伸的膜部件，所述膜部件可拆卸地布置在圆柱形电子照相光电导体基底的空腔中，
其中所述膜部件被配置为连续伸展直到到达所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔的最深部分——其是将制冷剂引入其中以与所述圆柱形电子照相光电导体基底的整个内壁紧密接触的结果，和被配置为连续收缩至其最初形状——其是所述制冷剂从其释放的结果，这样所述膜部件可拆卸地布置在所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔中，和
其中所述膜部件被配置为在所述圆柱形电子照相光电导体基底的表面和在所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔内经由与所述圆柱形电子照相光电导体基底的内表面紧密接触的所述膜部件引入的所述制冷剂之间进行传热，以便控制所述圆柱形电子照相光电导体基底的表面温度。
2.根据权利要求1所述的温度控制单元，进一步包括用于所述膜部件的紧密接触的辅助系统，其被配置为当引入所述制冷剂时帮助所述膜部件与所述圆柱形电子照相光电导体基底的整个内壁紧密接触。
3.根据权利要求1所述的温度控制单元，进一步包括：
制冷剂引入部分，从该部分加压的制冷剂被引入所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔，和
制冷剂释放部分，引入所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔内的所述制冷剂自发地向该部分释放。
4.根据权利要求3所述的温度控制单元，其中所述制冷剂引入部分和所述制冷剂释放部分是包括内管和外管的双管，
其中所述双管被布置以便位于与所述圆柱形电子照相光电导体基底的旋转轴相同的轴上，并且被配置以将所述制冷剂引入所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔内，和从所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔释放所述制冷剂，
其中所述外管被连接到所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔的入口部分，并且所述内管以使其开口位于所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔的最深部分的方式被插入圆柱形空间的所述空腔中，以便所述制冷剂从所述入口部分流出，或者最深部分向所述圆柱形电子照相光电导体基底的内壁推压所述膜部件，以使所述膜部件与所述圆柱形电子照相光电导体基底的内壁接触。
5.根据权利要求4所述的温度控制单元，其中所述双管具有2mm或更高的环形通道的宽度，其中所述环形通道是所述内管的外表面和所述外管的内表面之间的空间。
6.根据权利要求1所述的温度控制单元，其中所述膜部件是袋结构的至少一个外表面，
其中所述袋结构的外表面具有弹性，并且以所述袋结构的外表面随制冷剂引入所述袋结构中而伸展的方式行使卡盘的功能，并且所述袋结构的外表面与所述圆柱形电子照相光电导体基底的内壁接触，以便支持所述圆柱形电子照相光电导体基底。
7.根据权利要求6所述的温度控制单元，其中在终止引入所述制冷剂后，所述袋结构被配置以释放所述制冷剂并收缩回最初形状。
8.根据权利要求6所述的温度控制单元，其中所述温度控制单元进一步包括布置在所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔中的刚性管，以便位于与所述圆柱形电子照相光电导体基底的旋转轴相同的轴上，并且所述袋结构是圆柱形袋结构，其包括在其中心的圆形通孔，
其中所述圆柱形袋结构被布置在所述刚性管上，以便所述膜部件的内表面的内圆周与所述刚性管的表面的外圆周接触，并且所述制冷剂被引入到所述刚性管的表面的外圆周和所述膜部件的内表面的内圆周之间。
9.根据权利要求6所述的温度控制单元，其中所述袋结构是圆柱形弹性体，其可拆卸地布置在所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔内。
10.根据权利要求6所述的温度控制单元，其中所述袋结构是卡盘，其被配置以从所述圆柱形电子照相光电导体基底的所述空腔支撑所述圆柱形电子照相光电导体基底，并且其旋转，以在支撑所述圆柱形电子照相光电导体基底时，旋转所述圆柱形电子照相光电导体基底。
11.根据权利要求3所述的温度控制单元，进一步包括制冷剂循环系统，其被配置以将自发释放的制冷剂经由恒温浴重新引入所述制冷剂引入部分。
12.根据权利要求8所述的温度控制单元，进一步包括用于所述制冷剂的管，其被插入所述圆柱形袋结构的圆形通孔中，并且被配置以引入和释放所述制冷剂。
13.根据权利要求9所述的温度控制单元，其中所述圆柱形弹性体在与所述圆柱形电子照相光电导体基底的整个内壁紧密接触位置处的厚度是所述圆柱形弹性体顶端和底端在与所述圆柱形电子照相光电导体基底的内壁接触位置处的厚度的1.0倍到2.0倍，和
其中所述圆柱形弹性体的厚度变化的位置处的圆柱形弹性体的部分是锥形或弯曲形状。
14.根据权利要求9所述的温度控制单元，进一步包括分别布置在所述圆柱形电子照相光电导体基底顶端和底端的两块金属或树脂盘施压工具，
其中所述两块金属或树脂盘施压工具被配置以进行位置定位，在该位置处所述圆柱形电子照相光电导体基底用所述圆柱形弹性体支撑。
15.根据权利要求9所述的温度控制单元，进一步包括：
制冷剂储罐；
连接所述制冷剂储罐和所述圆柱形弹性体之间的制冷剂供应管；
泵，其装备有所述制冷剂供应管并且被配置以将所述制冷剂从所述制冷剂储罐送入所述圆柱形弹性体；
连接所述圆柱形弹性体和所述制冷剂储罐之间的制冷剂释放管，并且其被配置以将所述圆柱形弹性体中的循环制冷剂释放到所述制冷剂储罐；
压力检测器，其被配置以监控所述制冷剂的压力；和
流速控制系统，其被配置以控制所述制冷剂的流速。
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