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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung photoleitfähiger
Komponenten für die Elektrophotographie, wodurch gleichförmige
photoleitfähige Schichten oder Kunstharzschichten auf einem elektrischen Leiter erzeugt
werden.
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In den letzten Jahren wurden verschiedene Verfahren zum Herstellen von
photoleitfähigen Komponenten für die Elektrophotographie unter Verwendung eines
organischen photoleitfähigen Materials vorgeschlagen. Ein Beispiel dafür ist das
Tauchbeschichtungsverfahren, bei dem ein elektrischer Leiter in ein
photoleitfähige Materialien enthaltendes Beschichtungsmaterial eingetaucht wird, was zu
einer photoleitfähigen Schicht auf dem elektrischen Leiter führt.
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Bei dem konventionellen Tauchbeschichtungsverfahren muß eine
Überlaufvorrichtung verwendet werden, durch die das Ausfällen des
Beschichtungsmaterials vermieden und bei der die Eintauchtiefe des elektrischen Leiters in das
Beschichtungsmaterial auf einem festen Pegel gehalten wird. Fig. 3 zeigt eine
konventionelle Überlaufvorrichtung für die Herstellung von photoleitfähigen
Komponenten, die einen mit einem Beschichtungsmaterial 7 gefüllten
Beschichtungstank 3 aufweist, sowie eine Öffnung 5, durch die das Beschichtungsmaterial
7 zu dem Tank 3 zugeführt wird und einen Überlauf-Auffangbehälter 6, der das
durch die Öffnung 9 aus dem Tank 3 übergelaufene Beschichtungsmaterial
aufnimmt. Wenn ein elektrischer Leiter 1 in das Beschichtungsmaterial 7
eingetaucht oder aus dem Beschichtungsmaterial 7 entfernt wird, läuft eine bestimmte
Menge von Beschichtungsmaterial 7 über, was zu einer Turbulenz des
Beschichtungsmaterials 7 entlang der Oberfläche des elektrischen Leiters 1 und/oder zu
einer Schaumbildung des Beschichtungsmaterials 7 an seiner Oberfläche führt,
was das Erzeugen eines gleichförmigen Beschichtungsfilms auf der Oberfläche
des elektrischen Leiters 1 unmöglich macht.
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Um diese Problem zu beheben, wird zuerst der elektrische Leiter 1 in den Tank 3
eingesetzt und dann das Beschichtungsmaterial 7 zu dem Tank zugeführt und
nach Beenden des Beschichtungsprozesses aus dem Tank 3 entfernt. Allerdings
enthält das Tankinnere zum Zeitpunkt des Entfernens des
Beschichtungsmaterials aus dem Tank Lösungsmitteldämpfe des Beschichtungsmaterials, die zu
einer Beschädigung des Beschichtungsfilms und somit zu einem
ungleichmäßigen Film führen und/oder die die Filmeigenschaften beeinträchtigen.
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Fig. 4 zeigt eine andere konventionelle Vorrichtung zur Herstellung von
photoleitfähigen Komponenten. bei der ein zylindrischer elektrischer Leiter 52 in Richtung
der Leiterachse relativ zu einem Beschichtungstank 51 bewegt wird, der so um
den zylindrischen Leiter 52 angeordnet ist, daß er die Oberfläche des
zylindrischen Leiters 52 berührt und dazwischen ein wasserdichtes System erzeugt.
Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Oberfläche des zylindrischen Leiters 52
beim axialen Bewegen des zylindrischen Leiters 52 relativ zum
Beschichtungstank 51 zum Beschichten des Leiters 52 mit dem in dem Tank 51 enthaltenen
Beschichtungsmaterial 63 bewegt wird: weitere Nachteile bestehen darin, daß eine
den zylindrischen Leiter 52 tragende Trägereinrichtung 53 den gleichen
Durchmesser aufweisen muß, wie der Leiter und so unter dem Leiter 52 positioniert sein
muß, daß die Achse des Leiters 52 und die der Trägereinrichtung 53
zusammenfallen; und daß der zylindrische Leiter 52 bewegt werden muß, bis der obere
Bereich der Trägereinrichtung 53 innerhalb des Beschichtungstanks 51 positioniert
ist und dementsprechend der Leiter 52 und die Trägereinrichtung 53 "sanft"
miteinander verbunden sein müssen, was komplizierte und aufwendige Techniken
und/oder Handhabungen im Betrieb erfordert.
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Zum Beheben der obengenannten und weiterer Nachteile und Mängel des Standes
der Technik wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung angegeben, mit einem eine
bestimmte Menge eines Beschichtungsmaterials enthaltenden
Beschichtungstank, der eine Zuführungsöffnung für Beschichtungsmaterial in einem unteren
Bereich aufweist, durch die das Beschichtungsmaterial dem Beschichtungstank
zugeführt wird, gekennzeichnet durch eine in dem Beschichtungstank
angeordnete Teilungseinrichtung, bei welcher der untere Teil der Teilungseinrichtung
fortwährend mit dem unteren Teil des Beschichtungstanks in Verbindung steht
und die obere Kante der Öffnung der Teilungseinrichtung sich an einer höheren
Stelle befindet als die obere Kante der Öffnung des Beschichtungstanks, an der
das Beschichtungsmaterial überläuft, wobei die Teilungseinrichtung im Betrieb
zwischen der inneren Wand des Tanks und der äußeren Oberfläche eines mit dem
Beschichtungsmaterial zu beschichtenden, elektrischen Leiters angeordnet ist,
um eine turbulente Strömung des Beschichtungsmaterials in der Nähe des
elektrischen Leiters im wesentlichen zu vermeiden, wenn der zu beschichtende
elektrische Leiter in das Beschichtungsmaterial eingetaucht oder aus dem
Beschichtungsmaterial herausgezogen wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Teilungseinrichtung in einem
unteren Bereich eine Mehrzahl von Öffnungen auf, durch die das
Beschichtungsmaterial in das Innere der Teilungseinrichtung zuführbar und wieder daraus
entfernbar ist.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist jede der Öffnungen mit einem
Filtersieb abgedeckt.
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Somit wird mit der hier beschriebenen Erfindung eine Vorrichtung zur
Herstellung photoleitfähiger Komponenten für die Elektrophotographie angegeben,
die eine mögliche Turbulenz des Beschichtungsmaterlals in der Nähe des bei dem
Beschichtungsprozeß zu beschichtenden elektrischen Leiters beruhigt, was zu
einer photoleitfähigen Komponente mit einem gleichförmlg ausgebildeten Film
führt.
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Beispielhaft werden im folgenden bestimmte Ausführungsformen der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Schnitt einer erfindungsgemäß en Vorrichtung, in der ein zu
beschichtender elektrischer Leiter positioniert ist.
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Fig. 2 einen Schnitt einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung, in
der ein zu beschichtender Leiter positioniert ist.
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Fig. 3 einen Schnitt einer konventionellen Vorrichtung, in der ein zu
beschichtender elektrischer Leiter positioniert ist.
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Fig. 4 einen Schnitt einer anderen konventionellen Vorrichtung, durch
die ein zylindrischer elektrischer Leiter beschichtet wird.
Beispiel 1
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Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem ein
Beschichtungsmaterial 7 enthaltenden, zylindrischen Beschichtungstank 3, einer
Beschichtungsmaterial-Zuführungsöffnung 5 zum Zuführen des Beschichtungsmaterials
7, die in einem unteren Bereich des Tanks 3 vorgesehen ist, einem um die Öffnung
9 des Tanks 3 angeordneten Überlauf-Auffangbehälter 6 zum Aufnehmen des
übergelaufenen Beschichtungsmaterials und mit einer innerhalb des Tanks 3
angeordneten Teilungseinrichtung 2 zum Vermeiden von möglichen Turbulenzen
des Beschichtungsmaterials. Die Teilungseinrichtung 2 weist eine zylindrische
Form auf, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser eines
mit dem Beschichtungsmaterial 7 zu beschichtenden zylindrischen elektrischen
Leiters 1, und deren Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des
zylindrischen Tanks 3. Die zylindrische Teilungseinrichtung 2 weist eine
Mehrzahl von Öffnungen 4 in ihrem unteren Bereich auf, durch die das
Beschichtungsmaterial 7 zu der Innenseite der zylindrischen Teilungseinrichtung 2 zugeführt
bzw. daraus entfernt wird. Die Teilungseinrichtung 2 ist Innerhalb des Tanks 3
angeordnet, so daß die obere Kante 8 der Öffnung der Teilungseinrichtung 2 auf
einem höheren Niveau angeordnet ist als die obere Kante 9 der Öffnung des
zylindrischen Tanks 3, über die das Beschichtungsmaterial 7 überläuft. Die Stellung,
in der die obere Kante 8 der Teilungseinrichtung 2 justiert wird, kann in
Abhängigkeit von der Oberflächenspannung des verwendeten Beschichtungsmaterials
eingestellt werden. Die Länge der Teilungseinrichtung 2 ist vorzugsweise größer
als die des elektrischen Leiters 1.
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Ein ladungserzeugendes Beschichtungsmaterial 7 wird durch die
Beschichtungsmaterial-Zuführungsöffnung 5 in den Tank 3 derart zugeführt, daß immer eine
bestimmte Menge von Beschichtungsmaterial 7 über die obere Kante 9 des Tanks
3 in den Überlauf-Auffangbehälter 6 überläuft. Das ladungserzeugende
Beschichtungsmaterial 7 ist folgendermaßen zubereitet: beispielsweise 2 Gewichtsanteile
Chlorodianeblue, 1 Gewichtsteil Phenoxy-Kunstharz (hergestellt durch Union
Carbide, USA) und 97 Gewichtsteile 1-4-Dioxan werden miteinander gemischt
und die Mischung wird in einer rostfreien Kugelmühle 15 Stunden bearbeitet, so
daß ein ladungserzeugendes Beschichtungsmaterial entsteht.
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Dann wird der zylindrische elektrische Leier 1 aus Aluminium in das
Beschichtungsmaterial 7 in der in den Tank 3 eingesetzten Teilungseinrichtung 2
eingetaucht.
Eine dem Volumen des elektrischen Leiters 1 entsprechende Menge von
Beschichtungsmaterial 7 wird durch die am unteren Ende der
Teilungseinrichtung 2 ausgebildeten Öffnung 4 aus der Teilungseinrichtung 2 ausgedrückt und
läuft über die obere Kante 9 des Tanks 3 in den Überlauf-Auffangbehälter 6. Das
Überlaufen findet außerhalb der Teilungseinrichtung 2 statt, innerhalb der der
mit dem Beschichtungsmaterial 7 zu beschichtende elektrische Leiter angeordnet
ist, so daß mögliche Turbulenzen des Beschichtungsmaterials 7 in der Nähe des
elektrischen Leiters 1 wirksam vermindert werden können. Wenn darüber hinaus
der elektrische Leiter 1 aus dem Beschichtungsmaterial 7 herausgehoben wird,
können aus den gleichen Gründen wie oben beschrieben mögliche Turbulenzen
des Beschichtungsmaterials 7 vermindert werden, was zu einer gleichförmigen
photoleitfähigen Schicht auf dem elektrischen Leiter 1 führt. Die photoleitfähige
Schicht kann für 30 Minuten bei Raumtemperatur ruhen und wird danach in
einer 90º-Atmosphäre 10 Minuten lang getrocknet, so daß eine
ladungserzeugende Schicht mit einer Trockendicke von 0,5 um entsteht. In gleicher Weise wird mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf der ladungserzeugenden Schicht eine
Beschichtung mit einem Ladungsübertragungs-Beschichtungsmaterial
durchgeführt. Das Ladungsübertragungs-Beschichtungsmaterial ist folgendermaßen
zubereitet: Ein Gewichtsteil Hydrazonderivat-Ladungsübertragungsmittel
(beispielsweise 4-Diethylaminobenzaldehyd-N-phenyl-α-naphthylhydrazon), ein
Gewichtsteil Polycarbonat-Kunstharz (Handelsname; Upiron, hergestellt durch
Mitsubishi Gas Chemical Ind.) und 8 Gewichtsteile Dichlormethan werden
miteinander zu einem Ladungsübertragungs-Beschichtungsmaterial gemischt.
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Dann kann der elektrische Leiter 1 mit der durch Beschichten mit einem
Ladungsübertragungs-Beschichtungsmaterial erzeugten Ladungsübertragungsschicht
bei Raumtemperatur 30 Minuten lang ruhen und wird dann in einer
90ºC-Atmosphäre für 30 Minuten getrocknet, was zu einer Ladungsübertragungsschicht mit
einer Trockendichte von 20 um auf der oben beschriebenen
Ladungserzeugungsschicht führt. Auf diese Weise wird eine photoleitfähige Komponente für die
Elektrophotographie erzeugt.
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Diese photoleitfähige Komponente wurde in ein Kopiergerät eingesetzt. Beim
Kopieren wurde ein deutliches und gleichförmiges Bild erzeugt.
Beispiel 2
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Fig. 2 zeigt eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem gleichen Aufbau
wie bei Beispiel 1, mit derAusnahme, daß die Öffnungen 4 durch ein Filtersieb 10
abgedeckt sind, das Fremdkörper daran hindert, in das Innere der
Teilungseinrichtung 2 einzudringen. Eine photoleitfähige Komponente wurde unter
Verwendung dieser Vorrichtung in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt und in
ein Kopiergerät eingesetzt. Auch hier führte ein Kopiervorgang zu einem
deutlichen und gleichförmigen Bild.
Gegenprobe
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In gleicher Weise wie bei Beispiel 1 wurde unter Verwendung einer in Fig. 3
gezeigten, konventionellen Vorrichtung, bei der keine Teilungseinrichtung zum
Vermeiden von Turbulenzen des Beschichtungsmaterials 7 in der Umgebung des
elektrischen Leiters 1 in den Tank 3 eingesetzt ist, eine photoleitfähige
Referenzkomponente hergestellt. Beim Eintauchen des Leiters 1 in das Beschichtungsmaterial 7
des Tanks 3 traten durch das Überlaufen Turbulenzen In dem
Beschichtungsmaterial 7 auf, die zu einem ungleichförmigen Beschichtungsfilm auf dem Leiter 1
führten. Die so erzeugte photoleitfähige Komponente wurde in ein Kopiergerät
eingesetzt und ein Kopiervorgang in der gleichen Weise, wie in Zuammenhang mit
Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt. Da die photoleitfähige Komponente nicht
gleichförmig mit statischer Elektrizität geladen wurde, konnte kein klares und
gleichförmiges Bild erzeugt werden.
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Es ist selbstverständlich, daß verschiedene andere Modifikationen für den
Fachmann offensichtlich sind, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.