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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Herstellung einer photoleitfähigen Trommel, die zum Beispiel in
einer elektrophotographischen Kopiermaschine verwendet wird,
wobei die Trommel durch ein hydrophiles Lösungsmittel gereinigt
wird, gefolgt von einer Wärmebehandlung, vor dem Auftragen einer
Beschichtungslösung, die eine photoleitfähige Substanz enthält,
auf die vorbehandelte äußere Umfangsfläche der Trommel und ihr
nachfolgendes Trocknen, um eine photoleitfähige Schicht auf ihr
zu bilden.
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Im allgemeinen wird eine photoleitfähige Trommel, die in einer
photoleitfähigen Kopiermaschine verwendet wird, durch Behandlung
einer leitfähigen Aluminiumtrommel hergestellt, die zu Alumit
bearbeitet wird, um eine Alumitschicht auf ihr zu bilden und
durch nachfolgendes Aufbringen einer Beschichtungslösung, die
aus einer photoleitfähigen Substanz besteht, die in einem
organischen Lösungsmittel auf der äußeren Umfangsfläche der Trommel
gelöst ist, um eine photoleitfähige Schicht darauf zu bilden.
Die Trommel, wie zum Beispiel eine Aluminiumtrommel, wird in
einem vorgeschriebenen Vorgang gereinigt, bevor sie mit der
Beschichtungslösung beschichtet wird, die photoleitfähige
Substanz enthält.
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Normalerweise wird die Trommel gereinigt, wenn sie sich
rotierend nach oben und unten durch eine ringförmige Bürste bewegt,
die in einem Reinigungsfluidtank angeordnet ist, der ein
schnelltrocknendes Reinigungsfluid vom chlortyp, wie zum
Beispiel Fron (Chlorfluorkohlenstoff), Methandichlond usw.
enthält,
wodurch die äußere Umfangsfläche der Trommel gereinigt
wird. Danach wird die Trommelfläche ferner zum Entfetten mit
Methandichlond gereinigt. Da die äußere Umfangsfläche der
Trommel auf diese Weise von Öl und anderen auf ihr abgelagerten
Fremdkörpern gereinigt ist, ist es möglich, nicht nur eine
photoleitfähige Schicht von vorgeschriebener gleichförmiger Dicke
zu bilden, sondern auch zu verhindern, daß die
Beschichtungslösung verunreinigt wird, wenn die Trommel zur Beschichtung
ihrer äußeren Umfangsfläche in die Beschichtungslösung
eingetaucht wird. Das Bürsten-Reinigen und das Entfettungs-Reinigen
werden normalerweise bei einer Temperatur von etwa 50ºC
durchgeführt.
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Die Beschichtungslösung, die photoleitfähige Substanz enthält,
wird auf die in dieser Weise gereinigte äußere Umfangsfläche der
Trommel aufgebracht und wird getrocknet, um eine photoleitfähige
Trommel mit einer photoleitfähigen Schicht auf ihrer äußeren
Umfangsfläche herzustellen.
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Wenn jedoch die Beschichtungslösung getrocknet wird, nachdem sie
auf eine Trommel, wie zum Beispiel auf eine Aluminiumtrommel,
aufgebracht wurde, werden winzige Luftblasen in der
photoleitfähigen Schicht gebildet, die eine gleichmäßige Ausbildung der
photoleitfähigen Schicht behindern. Die Luftblasen werden
erzeugt, wenn das an der Trommel haftende Wasser während des
Trocknes verdampft. Wenn eine Abbildung unter Verwendung einer
photoleitfähigen Trommel erzeugt wird, die Luftblasen aufweist,
erscheinen kleine Löcher in der erzeugten Abbildung und es ist
daher nicht möglich, eine Abbildung in guter Qualität zu
erzeugen.
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Um die Erzeugung von Luftblasen beim Trocknen der
Beschichtungslösung zu verhindern, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem
die Beschichtungslösung nach der Wärmebehandlung der
Aluminiumtrommel bei einer Temperatur über 120ºC aufgebracht wird. Da das
an der Trommel haftende Wasser durch die Erhitzung vor dem
Aufbringen der Beschichtungslösung verdampft, besteht keine
Möglichkeit
zur Erzeugung von Luftblasen, wenn die
Beschichtungslösung nach dem Beschichtungsvorgang getrocknet wird.
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Eine solche Wärmebehandlung wird normalerweise vor dem
Reinigungsvorgang durchgeführt. Das erfolgt, um zu verhindern, daß
die gereinigte äußere Fläche der Trommel nach dem
Reinigungsvorgang durch die Ausführung einer anderen Behandlung als die
Aufbringung der Beschichtungslösung beschädigt wird. Deswegen
sollte die Trommel nach ihrer Reinigung in einem äußerst sauberen
Zustand gehalten werden, bis die Beschichtungslösung auf die
äußere Umfangsfläche der Trommel aufgebracht ist. Wenn jedoch
Fremdkörper mit niedrigen Schmelzpunkten (zum Beispiel 50 bis
120ºC) auf der Trommelfläche abgelagert sind, schmelzen solche
Körper beim Erhitzen der Trommel vor dem Reinigen und erstarren
nach dem Verschwinden der Wärme erneut. Die so erstarrten
Substanzen können fester an der Trommelfläche haften als vor dem
Erhitzen. Die so zum festen Anhaften an der Trommelfläche
gebrachten Fremdsubstanzen können beim nachfolgenden
Trommelreinigungsvorgang nicht vollständig beseitigt werden. Das verursacht
das Problem, daß die photoleitfähige Schicht beim nachfolgenden
Beschichtungsvorgang nicht gleichmäßig auf der äußeren
Umfangsfläche der Trommel gebildet werden kann.
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Weiterhin ist eine Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur
(etwa 140ºC) erforderlich, um das an der Trommelfläche haftende
Wasser zu entfernen. Bei einer solchen hohen Temperatur besteht
jedoch die Möglichkeit, daß Risse in der Trommelfläche entstehen
können. Die Rißbildung ist nicht nur bei der Herstellung der
photoleitfähigen Trommel unerwünscht, weil die Risse die
gleichmäßige Aufbringung der Beschichtungslösung beim nachfolgenden
Beschichtungsvorgang behindert, sondern bewirkt auch, daß Wasser
beim nachfolgenden Reinigungsvorgang in den Rissen aufgefangen
wird. Das macht es unmöglich, die Erzeugung von Luftblasen zu
verhindern.
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Ferner ist es im Falle der kontinuierlichen Aufbringung der
Beschichtungslösung nach den Erhitzungs- und Reinigungsvorgängen
erforderlich, daß die Beschichtungslösung sofort aufgebracht
wird, nachdem die Trommel gereinigt wurde, um die
Arbeitseffektivität zu erhöhen. Das beschränkt die Wahl der Reinigungsfluids
auf schnelltrocknende Chlorlösungen, wie zum Beispiel
Methandichlorid, Fron usw. Die Verwendung von Fron ist jedoch nicht
erwünscht, weil dadurch die Umwelt geschädigt wird.
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Die japanische offenlegungsschrift Nr. 5468244 offenbart, daß
ein Trommelsubstrat durch Blas-Reinigen gereinigt, dann unter
Verwendung von Chloroform oder Trichlen als Reinigungsfluid
gereinigt und mit Heißluft getrocknet wird, bevor eine
photoleitfähige Schicht gebildet wird. Dieses Verfahren kann jedoch
das an der Trommel anhaftende Wasser und das Reinigungsfluid
nach dem Reinigen nicht vollständig beseitigen.
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Das Verfahren zur Herstellung der elektrophotographischen
photoleitfähigen Trommel gemäß der vorliegenden Erfindung, das die
vorher behandelten und zahlreiche andere Nachteile und Mängel
der bekannten Verfahren überwindet, umfaßt eine
Beschichtungslösung, die eine photoleitfähige Substanz enthält, die auf die
äußere Umfangsfläche einer Trommel aufgebracht und dann
getrocknet wird, um auf dieser eine photoleitfähige Schicht zu bilden,
wobei das Verfahren vor dem Vorgang des Aufbringens der
Beschichtungslösung auf die äußere Umfangsfläche der Trommel
folgende Schritte umfaßt: Reinigen der Trommel in einem
Reinigungsfluid, wobei das Reinigungsfluid ein hydrophiles Lösungsmittel
ist und Wärmebehandeln der gereinigten Trommel bei einer
Temperatur von 110 bis 120ºC, um Wasser von ihrer äußeren
Umfangsfläche zu entfernen.
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Das Reinigungsfluid hat einen niedrigeren Siedepunkt als Wasser.
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Für den Reinigungsvorgang wird bevorzugt, das Bürsten-Reinigen
der äußeren Umfangsfläche der Trommel unter Verwendung einer
Bürste zusammen mit dem Reinigungsfluid und das Entfettungs-
Reinigen einzubeziehen, um nach dem Bürsten-Reinigen ölige
Rückstände von der äußeren Umfangsfläche der Trommel zu entfernen.
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Das Entfettungs-Reinigen kann durch Ultraschall-Reinigen
erreicht werden, bei dem die Trommel in einen Reinigungstank
eingetaucht, in dem das Reinigungsfluid enthalten ist, das in
Ultraschallvibrationen versetzt wird. Das Entfettungsreinigen kann
auch durch Spritz-Reinigen erreicht werden, bei dem das
Reinigungsfluid wie bei einer Dusche verspritzt wird. Es ist auch
möglich, daß das Entfettungs-Reinigen durch Dampf-Reinigen
erreicht wird, bei dem Lösungsmitteldampf auf die äußere
Umfangsfläche der Trommel gesprüht wird.
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Der Erhitzungsvorgang wird bei einer Temperatur von 110 bis
120ºC durchgeführt.
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Weil die Trommel wärmebehandelt ist, um nach der Reinigung der
Trommel das anhaftende Wasser zu entfernen, besteht gemäß dem
Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung einer
photoleitfähigen Trommel selbst dann, wenn Fremdsubstanzen mit
niedrigen Schmelzpunkten auf der Trommelfläche abgelagert sind,
keine Möglichkeit, daß solche Substanzen schmelzen und dann
erstarren, um fest an der äußeren Umfangsfläche der Trommel zu
haften. Daher können die Fremdsubstanzen leicht von der
Trommelfläche entfernt werden. Weiterhin kann, weil ein hydrophiles
Lösungsmittel als Reinigungsfluid beim Reinigungsvorgang, der
dem Wärmebehandlungsvorgang vorhergeht, verwendet wird, das
Reinigungsfluid leicht von der äußeren Umfangsfläche der Trommel
entfernt werden. Daher besteht keine Möglichkeit, daß Luftblasen
in die photoleitfähige Schicht eingeschlossen werden, die auf
der äußeren Umfangsfläche der Trommel gebildet wird. Weiterhin
besteht zu diesem Zeitpunkt keine Notwendigkeit, die Trommel auf
eine hohe Temperatur zu erhitzen. Damit wird die Möglichkeit von
Rißbildungen in der Trommel ausgeschlossen. Ferner gibt es keine
Bedenken hinsichtlich der Umweltschädigung, weil es nicht
erforderlich ist, Fron oder andere schnelltrocknende Lösungsmittel
als Reinigungsfluid zu verwenden. Daher kann die photoleitfähige
Trommel mit einer gleichmäßigen photoleitfähigen Schicht ohne
Anhaften von Fremdsubstanzen hergestellt und dadurch die
Erzeugung von Abbildungen in guter Qualität gesichert werden.
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Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung
einer photoleitfähigen Trommel, wird eine Trommel, die zu Alumit
bearbeitet wird, zuerst einem Bürsten-Reinigen zum Reinigen
ihrer äußeren Umfangsfläche unterzogen. Bei dem Bürsten-Reinigen
wird die äußere Umfangsfläche der Trommel durch Bürsten
gereinigt, wenn die Trommel sich durch eine ringförmige Bürste
bewegt, die in ein Reinigungsfluid eingetaucht ist, welches ein
Lösungsmittel verwendet.
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Die Trommel, deren äußere Umfangsfläche in dieser Weise durch
die Bürste gereinigt wurde, wird dann einem Entfettungs-Reinigen
unterzogen. Das Entfettungs-Reinigen wird durch Ultraschall-
Reinigen erreicht, bei dem die Trommel in einen Reinigungstank
eingetaucht wird, der das Lösungsmittel enthält. Dann wird das
Lösungsmittel in Ultraschallvibrationen versetzt, ein Spritz-
Reinigen kommt zur Anwendung, bei dem ein Lösungsmittel wie bei
einer Dusche auf die äußere Umfangsfläche der Trommel gespritzt
wird oder ein Dampf-Reinigen, bei dem Lösungsmitteldampf auf die
äußere umfangsfläche der Trommel gesprüht wird. Beim
Entfettungs-Reinigen werden öl, Fingerabdruckflecke usw. entfernt, die
an der Trommelfläche haften.
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Nach dem Bürsten-Reinigen und dem Entfettungs-Reinigen wird die
Trommel einer Wärmebehandlung ausgesetzt, um das an ihrer
äußeren Umfangsfläche haftende Wasser zu entfernen. Bei der
Wärmebehandlung wird die Trommel auf eine hohe Temperatur von etwa 110
bis 120ºC über einen Zeitraum von 15 bis 20 Minuten erhitzt, um
das an der Trommelfläche haftende Wasser als auch das
Reinigungsfluid zu verdampfen, das durch den vorhergehenden
Reinigungsvorgang darauf verbleibt.
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Danach wird die wärmebehandelte Trommel in eine
Beschichtungslösung eingetaucht, die eine photoleitfähige Substanz enthält
und dann daraus herausgenommen, wodurch die äußere Umfangsfläche
der Trommel mit der Beschichtungslösung beschichtet wird. Die in
dieser Weise aufgebrachte Beschichtungslösung wird dann
getrocknet, um eine photoleitfähige Schicht auf der äußeren
Umfangsfläche
der Trommel zu bilden.
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Da die Trommel gereinigt ist, bevor sie der Wärmebehandlung
ausgesetzt ist, haften gemäß der vorliegenden Erfindung fremde
Substanzen nicht fest an der Trommelfläche, selbst wenn solche
Substanzen auf der Trommelfläche abgelagert sind und können
daher beim Reinigungsvorgang leicht entfernt werden.
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Weiterhin ist es, weil das an der Trommelfläche haftende Wasser
beim Reinigungsvorgang in einem gewissen Grade entfernt wird,
nicht erforderlich, die Trommel beim nachfolgenden
Wärmebehandlungsvorgang auf eine zu hohe Temperatur zu erhitzen, wodurch
die Möglichkeit der Rißbildung in der Trommel ausgeschlossen
wird.
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Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise
ein hydrophiles Lösungsmittel als Reinigungsfluid beim
Reinigungsvorgang verwendet, der aus den Schritten des
Bürsten-Reinigens und des Entfettungs-Reinigens besteht. Die Verwendung des
hydrophilen Lösungsmittels erleichtert nicht nur das Entfernen
von Staub, Fremdkörpern usw. sondern hilft auch bei der
Entfernung von Wasser, das während des Reinigungsprozesses an der
Trommelfläche haftet. Daher kann beim nachfolgenden
Wärmebehandlungsvorgang das an der Trommelfläche haftende Wasser
vollständig durch Erhitzen auf etwa 110 bis 120ºC entfernt und dadurch
die Erzeugung von Luftblasen in der photoleitfähigen Schicht
beim Trocknen der Beschichtungslösung verhindert werden, während
gleichzeitig die Bildung von Rissen in der Trommel während des
Erhitzens verhindert wird.
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Weiterhin hat das Reinigungs-Lösungsmittel einen niedrigeren
Siedepunkt als Wasser. Ein niedrigerer Siedepunkt des
Reinigungs-Lösungsmittels dient während der Wärmebehandlung zur
Beschleunigung der Verdampfung des auf der Trommelfläche
abgelagerten Lösungsmittels und gestattet die Festlegung einer
niedrigeren Erhitzungstemperatur, wodurch die vorher erwähnten
Wirkungen zusätzlich gesichert werden. Hydrophile Lösungsmittel mit
niedrigeren Siedepunkten als Wasser enthalten zum Beispiel
Methanol (Siedepunkt 64,65ºC), Äthanol (Siedepunkt 78,3ºC), Azeton
(Siedepunkt 56,3ºC), Tetrahydrofuran (Siedepunkt 66,0ºC), usw.
Beim Trocknungsvorgang wird die mit der Beschichtungslösung
beschichtete Trommel auf eine Temperatur von 110ºC erhitzt und
über einen Zeitraum von etwa 30 Minuten dabei belassen. Da das
an der äußeren Umfangsfläche der Trommel haftende Wasser beim
Reinigungs- und Wärmebehandlungsvorgang vollständig entfernt
wird&sub1; besteht keine Möglichkeit, daß Luftblasen in der
photoleitfähigen Schicht gebildet werden.