JP2004081952A - 電子写真感光体の塗工装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】極めて簡便な手段で、スプレーノズルあるいは塗工液給路内の洗浄が行なえるとともに、これにより塗液カス等による吐出圧力の変動を防止して均一な塗膜を形成可能にし、さらに異物の付着等による塗膜欠陥のない、良好な塗膜を与えるスプレー用塗工装置を提供しようとするものであり、さらに具体的には、感光体等の電子写真像担持体を構成する各層の全部または一部の層をスプレー法で成膜してもディッピング法と同等以上の良好な塗膜を形成することができ、優れた特性を有し良好な画像が得られる電子写真像担持体を製造することを可能にする、スプレー塗工装置を提供すること。
【解決手段】液給路から供給される塗工液をノズル部材のノズル通路に送り込んで該ノズル通路の先端から被塗布物に吹き付けるようにしたスプレー塗工装置において、液給路及び／又は前記ノズル通路に洗浄液供給口が設けられていることを特徴とするスプレー塗工装置。
【選択図】 図１
【解決手段】液給路から供給される塗工液をノズル部材のノズル通路に送り込んで該ノズル通路の先端から被塗布物に吹き付けるようにしたスプレー塗工装置において、液給路及び／又は前記ノズル通路に洗浄液供給口が設けられていることを特徴とするスプレー塗工装置。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被塗布基体に塗膜を形成するためのスプレー塗布装置及び塗布方法に関し、さらに詳しくは、スプレーノズルの詰まりと異物の発生を防止し、塗膜の均一性を向上させ、欠陥の発生しないスプレー塗工装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塗装ノズルの目詰まり防止方法に関するものとしては、例えば、特開平６−１５４６７３号公報が挙げられるが、これは壁や車両側板などの被描画面に絵や文字などの画像を描画する塗装ノズルの目詰まり防止を目的とするもので、その解決手段として、塗装インクを噴射させて絵や文字などの画像を描画する塗装ノズルの先端部に、前記塗装インクの乾燥防止剤を噴霧状に吹き付ける手段を採用し、上記乾燥防止剤の作用により、ノズル先端部の残留インクが湿潤化され、その乾燥固化が減速されたり、停止され、また、乾燥防止剤の噴出力により残留インクが直接除去されたりするので、塗装ノズルの目詰まりの防止が図られるというものである。
【０００３】
また、特開平６−１６５９５８号公報は、塗装設備のガン先洗浄装置に関するものであり、塗装作業の能率低下や設備スペースの増大を招来することなくガン先を洗浄することができるようにガン先洗浄を自動化する際に有用な塗装設備のガン先洗浄装置を提供することを目的とし、被塗物に塗料を噴霧する静電式の塗装ガンのうちガン本体に突出する状態に装着された霧化噴出部の先端外面を洗浄するためのガン先洗浄手段において、塗装ガンのうち霧化噴出部を洗浄室内に挿入させるための挿入孔を有する洗浄室形成用の洗浄器を設け、その洗浄器内に、挿入された霧化噴出部の前記先端外面に洗浄流体を吹き付けて洗浄する洗浄手段を設けるものである。
【０００４】
また、特開平７−３１９０７号公報におけるスプレー塗装装置は、例えばエアレススプレーガンのノズルチップの詰りを防止するようにしたスプレー塗装装置において、塗料供給路の前方に設けられたノズル部材を回転可能にし、ノズル部材を９０度回転させた際、ノズル部材のノズル通路が塗料循環路に連通するようにするものであって、塗装時は塗料供給路とノズル通路を連通させ、塗装待機時は塗料循環路に連通させて、常にノズル部材のノズル通路に塗料を流し、ノズル通路での塗料の詰りを防止するものである。また、この際、ノズル通路のノズルチップ側（吹き付け先端側）から塗料を送り込み逆流作用によって洗浄効果を高めることも記載されている。
【０００５】
また、特開平１１−２９０７４９号公報は、改良されたスロットスプレーガン装置に関するものであり、スプレー塗布材がスロットノズル孔やエア噴出口の先端部に付着堆積するのを防止し、いつまでもきれいなウエブ状の塗布が行えるスロットスプレーガン装置を提供すると共に、更に長時間の連続使用などにより、スプレー塗布材がスロットノズル孔やエア噴出口の先端部に付着堆積する現象が発生し、分解清掃を余儀なくされた場合であっても、分解清掃に当たって付着物を容易に取り除くことができる、スロットスプレーガン装置を提供することを目的とするものである。この装置として、少なくとも、スロットスプレーガン装置のスプレー塗布材を噴出するスロットノズルの先端部と、エア吹き出し口の先端部が、はっ水性離型性のコーティング加工が施されていること、およびさらに、はっ水性離型性コーティング材として、ＰＴＦＥ−Ｎｉの無電解共析によりコーティングされた、改良されたスロットスプレーガン装置が記載されている。
【０００６】
一方、電子写真感光体は、感光基体の周面に感光体材料を塗工して製造される。そして、その塗工方法としては、通常、感光体材料の塗工液を収容した容器（塗工槽）と基体とを相対移動させて基体を塗工液中に浸漬させた後引き上げるディッピング方式が採用される。
しかし、ディッピング方式では塗液中に基体を浸漬しなければならないため、装置が大型となり塗液も多量に必要となる。また、感光体の形状も小型で短小なものは適しているが、大型で長大なものは適さない。この様な問題に対し、ディッピング方式より優れる塗工方式としてスプレー法がある。
【０００７】
スプレー法は、微小な孔のノズルから塗液を多数の微粒液滴（ミスト）として吹き出させ回転させた基体面に吹付けて成膜する方法であり、必要とする塗液は少量でよく、感光体の形状による制約が少ない利点がある。
しかし、スプレー法による問題としては、スプレーガン内部及び先端部に塗液カスが堆積しやすいことがある。また、これは顔料が含まれる塗液の場合に顕著である。堆積した塗液カスにより吐出量が変動し塗膜の不均一や異物付着などの欠陥となる。これは複写機、プリンターの中で使用されたときの濃度ムラや黒ポチや白ポチ状の画像欠陥として発生し問題となる。
【０００８】
スプレーガンの目詰りの防止方法としては、特開平６−１５４６７３号公報や特開平６−１６５９５８号公報に記載されるように、ガン先に洗浄流体あるいは乾燥防止剤を吹き付ける方法があるが、ガン先の目詰まりを防止するのみで、ガン内部の詰りには効果がない。
また、特開平７−３１９０７号公報では塗料供給路の前方に設けられたノズル部材を回転可能にし、ノズル部材を９０度回転させた際、ノズル部材のノズル通路が塗料循環路に連通するようにする。そして、塗装時は塗料供給路とノズル通路を連通させ塗装待機時は塗料循環路に連通させて、常にノズル部材のノズル通路に塗料を流し、ノズル通路での塗料の詰りを防止する方法が提案されているが、ノズル内部に塗料等の凝集物により詰まりが生じるとこれを除去できない。
さらに、特開平１１−２９０７４９号公報では、ノズル孔やエア噴出口の先端部に付着堆積物を分解清掃に当たって付着物を容易に取り除くことができるスプレーガン装置が提案されているが、この装置においては分解清掃する場合において生産を一旦停止する必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記の従来技術の問題点を解消し、極めて簡便な手段で、スプレーノズルあるいは塗工液給路内の洗浄が行えるとともに、これにより塗液カス等による吐出圧力の変動を防止して均一な塗膜を形成可能にし、さらに異物の付着等による塗膜欠陥のない、良好な塗膜を与えるスプレー用塗工装置を提供しようとするものであり、さらに具体的には、感光体等の電子写真像担持体を構成する各層の全部または一部の層をスプレー法で成膜してもディッピング法と同等以上の良好な塗膜を形成することができ、優れた特性を有し良好な画像が得られる電子写真像担持体を製造することを可能にする、スプレー塗工装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の（１）「液給路から供給される塗工液をノズル部材のノズル通路に送り込んで該ノズル通路の先端から被塗布物に吹き付けるようにしたスプレー塗工装置において、液給路及び／又は前記ノズル通路に洗浄液供給口が設けられていることを特徴とするスプレー塗工装置」、（２）「塗工液と洗浄液の供給を切替える機構を有することを特徴とする前記第（１）項に記載のスプレー塗工装置」、（３）「洗浄液と塗工液の供給切り替え手段が一つのバルブ手段により行なわれることを特徴とする前記第（２）項に記載のスプレー塗工装置」、（４）「塗工液供給配管内の圧力を検出し表示する機構を有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載のスプレー塗工装置」、（５）「塗工液供給配管内の圧力を検知する機構と、設定した値以上になると洗浄液を供給する機構を有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載のスプレー塗工装置」、（６）「塗工液供給配管内の圧力が設定値以上になる場合において、ノズルの洗浄液吐出が、廃液回収手段に対して行なわれることを特徴とする前記第（４）項に記載のスプレー塗工装置」、（７）「洗浄液供給口が、圧力計の上流側の塗工液給路に設けられたものであることを特徴とする前記第（４）項乃至第（６）項のいずれかに記載のスプレー塗工装置」、（８）「洗浄液が、塗工液に使用する溶媒であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載のスプレー塗工装置」によって解決される。
【００１１】
以下、本発明のスプレー塗工装置について具体的に説明する。
図１は、本発明のスプレー塗工装置の１例を示す図であり、該装置は塗工液収容容器（１）、塗工液を収容容器から液給路を介してスプレーノズル（４）のノズル通路に供給するポンプ（２）、洗浄溶媒等の洗浄液の収容容器、洗浄液をスプレーノズルに設けた洗浄液供給口を介してスプレーノズルのノズル通路に供給するポンプ（７）、及び霧化エアをスプレーノズルに送る供給手段からなる。
この装置において、被塗布物（５）は回転し、また、スプレーノズルは塗布物の長手方向に移動しつつ、走査しながら、塗工液を被塗布物表面にスプレーする。この点については、以下の図のスプレー塗工装置においても同じである。
図１において、塗工液（１）はポンプ（２）によりスプレーノズル（４）に供給され、霧化エアーにより微粒子化され被塗布物（５）に塗工される。ここでは塗工液とエアーを混合してスプレーする２流体ノズルを示しているが、霧化エアーを使わず送液のみでスプレーする１流体ノズルを用いても良い。ポンプ（２）の作動を止めて塗工を終了させた後、洗浄用溶媒（６）はポンプ（７）によりスプレーノズル（４）に供給し、霧化エアー（３）と共にスプレーすることでスプレーノズル内部を洗浄する。
【００１２】
図２は、本発明において使用するスプレーノズル（４）の構造の１例を示す図であり、該ノズルには、塗工液供給口（１０）、洗浄液供給口（１１）及び霧化エア供給口（１２）が設けられ、また、塗工液あるいは洗浄液の吐出及びその吐出量を調節するための進退自在なニードル弁（１３）が設けられている。なお、本発明において使用するスプレーノズルは、この図２で示す構造に限定されるものではない。
図２でニードル弁（１３）は閉じている状態であるが、ニードル（１３）を開き（左側に動く）、塗工液と霧化エアーをそれぞれ塗工液供給口（１０）と洗浄液供給口（１１）より供給することで微粒子化された塗工液がスプレーされる。この際、洗浄液供給口（１１）からの洗浄液の供給は、ポンプの停止あるいはバルブ手段の閉成等により停止している。
本発明によれば、上記の塗工を終了した後、塗工液供給口（１０）からの供給を止め、洗浄液供給口（１１）より洗浄液を供給し、洗浄液をスプレーすることで、ノズル内部及びノズル先端部の詰まり、堆積・凝集物の発生を防止し、欠陥がなく、均一性に優れた塗膜が得られる。
【００１３】
図３は、塗工液（１）給路と洗浄液（６）給路のそれぞれの配管に、開閉のためのバルブ（２０）、（２１）を設けたことを示す図である。これにより塗工液と洗浄用溶媒供給の切り替えが確実に行なえる。すなわち塗工時には、塗工液（１）給路に設けたバルブ（２１）を開くとともに、洗浄液（６）給路に設けたバルブ（２０）を閉め、塗工液と霧化エアを噴出して、被塗布物（５）の塗工を行ない。塗工終了時には、上記バルブ（２１）を閉めて塗工液の吐出を停止するとともに、バルブ（２０）を開き、洗浄液をスプレーノズル（４）のノズル通路に供給しノズル内部の洗浄を行なう。
【００１４】
図４は、図３の装置にさらに塗工液を供給する配管に圧力計（３０）を設けたことを示す図である。圧力計（３０）は配管内の圧力を表示し、これにより、スプレーノズル（４）の詰まりの状態が検出できるようになる。圧力計の表示する圧力が所定以上の値になった時点で、上記バルブ（２１）を閉めて塗工液の吐出を停止するとともに、バルブ（２０）を開き、洗浄液をスプレーノズル（４）のノズル通路に供給しノズル内部の洗浄を行なう。この図４の装置によれば、洗浄の時期が管理できるようになり、上記塗工終了後毎に洗浄液を行なう必要がなくなり、必要最低限の洗浄溶媒の使用で済む。
【００１５】
図５は、さらに、圧力計（３０）の圧力を検知し、塗工液と洗浄液の供給開閉のバルブ（２０）、（２１）を自動的作動させる制御装置（４０）を設けたことを示す図である。これにより、スプレーノズル（４）の詰まりの状態を自動検出し、自動洗浄できるようになる。この場合は、圧力計が所定圧力になった時点で洗浄液が塗工中の被塗布物に吐出される危険性があるため、図６に示すように圧力計が所定圧力になった時点でスプレーノズルを移動させるか、あるいはその吐出方向を変えて、スプレーノズル内部の洗浄中、廃液回収手段向けて洗浄液を吐出させ、洗浄終了後、塗工液を一定時間供給吐出させて塗工液濃度が洗浄前の値に戻った時点で、塗工に復帰させるように制御させてもよい。
また、圧力が所定圧力になったとしてもそのまま塗工を行ない、塗工終了を例えば架台からの被塗布物の取り出しをリミットスイッチ等で検知し、該検知信号の出力により、洗浄液をスプレーノズルのノズル通路に供給して洗浄を行なうように制御してもよい。さらに、この場合においても、塗工終了後自動的にスプレーノズルを移動させるかあるいはその吐出方向を変えて、廃液回収手段（７０）に向けて洗浄液を吐出させてスプレーノズル内の洗浄を行なってもよい。
【００１６】
図７は、スプレーノズルに図２のような洗浄用供給口（１１）を設けず、塗工液（１）給路の途中に塗工液（１）側給路と洗浄液（６）側給路を切り替える１個の切り替えバルブ（６０）を設けたものである。このスプレー塗工装置においては、バルブ（６０）の塗工液側を開、洗浄液側給路を閉にし、塗工液（１）をポンプ（２）によりスプレーノズル（４）に供給し、霧化エアーにより微粒子化され被塗布物（５）に塗工する。塗工が終了した後、バルブ（６０）は塗工液側を閉、洗浄溶媒側を開にする。洗浄用溶媒（６）はポンプ（７）によりスプレーノズル（４）に供給され、霧化エアー（３）と共にスプレーすることでバルブ（６０）とスプレーノズル（４）内部を洗浄する。この装置においては、特に凝集物が発生しやすい塗工液の場合には、従来から問題になっているスプレーノズル以外に、バルブや圧力計などに詰まることもあり、この様な場合には、図１〜５よりも上記の構成の方が有効である。すなわち、図８に示すように、このような切り替えバルブ（６０）を、圧力計（３０）の上流側に設ければ、バルブ及びバルブからスプレーノズルに至る塗工液給路、あるいは圧力計などに堆積する凝集物を洗浄液（６）により洗い流すことが可能となる。また、図９に示すように、このような切り替えバルブ（６０）を設けず、洗浄液供給口を塗工液給路に設け、洗浄液給路と塗工液給路に切り替えバルブ（２０），（２１）をそれぞれ設けてもよく、この場合においても、洗浄液供給口は、圧力計の上流側、あるいは塗工液給路のできるだけ上流側に設けた場合においては、洗浄液による洗浄領域が大きくなり有利な結果を生じる。
【００１７】
本発明において使用する洗浄液としては、通常塗工液に使用する溶媒であり、例えば電子写真感光体作製の場合、使用する樹脂等により異なる。メラミン樹脂を使用する場合、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等であるが、これらは適宜混合使用することも可能である。ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂を使用する場合は、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等であるが、これらは適宜混合使用することも可能である。
しかし、これらは例示であって、本発明の洗浄液はこれらの溶媒に限定されるものではない。
【００１８】
一方、本発明に用いられる基体としては、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケルなどの金属のドラム及びシート、紙、プラスチック又はガラス上にアルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス、銅−インジウムなどの金属を蒸着するか、酸化インジウム、酸化錫などの導電性金属酸化物を蒸着するか、金属箔をラミノートするか、又はカーボンブラック、酸化インジウム、酸化錫−酸化アンチモン粉、金属粉、ヨウ化銅などを結着樹脂に分散し、塗工することによっても導電処理したドラム状、シート状、プレート状のものなど、公知の材料を用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１９】
更に、必要に応じて導電性支持体の表面は、画質に影響のない範囲で各種の処理を行なうことができる。例えば、表面の酸化処理、薬品処理、着色処理等を行なうことができる。また、導電性支持体と電荷発生層の間に更に下引き層を設けることができるが、この下引き層は帯電時において、積層構造からなる感光層における導電性支持体から感光層への電荷の注入を阻止するとともに、感光層を導電性支持体に対して一体的に接着保持せしめる接着層としての作用、或いは導電性支持体からの反射光の防止作用等を示す。
【００２０】
この下引き層に用いる樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、水溶性ポリエステル、ニトロセルロース又はカゼイン、ゼラチンなど公知の樹脂を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、下引き層の厚みは０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．３〜７μｍが適当である。
【００２１】
電荷発生層（キャリア発生層）は、例えばモノアゾ色素、ジスアゾ色素、トリスアゾ色素などのアゾ系色素、ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン系色素、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ系色素、アンスラキノン、ピレンキノン及びフラパンスロン類などの多環キノン類、キナグリドン系色素、ビスベンゾイミダゾール系色素、インダスロン系色素、スクエアリリウム系色素、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、ピリリウム塩色素、チアピリリウム塩色素とポリカーボネートから形成される共晶錯体等、公知各種の電荷発生物質（キャリア発生物質）を適当なバインダー樹脂及び必要により電荷輸送物質（キャリア輸送物質）と共に溶媒中に溶解或いは分散し、塗工液とする。
【００２２】
電荷発生物質を樹脂中に分散させる方法としてはボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法などを用いることができる。この際、電荷発生物質は、体積平均粒径で５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下、最適には０．５μｍ以下の粒子サイズにすることが有効である。
本発明で用いる電荷発生層の膜厚は、一般的には０．１〜５μｍ、好ましくは０．２〜２μｍが適当である。
【００２３】
本発明の電子写真感光体における電荷輸送層は、電荷輸送物質を適当なバインダー中含有させて形成される。電荷輸送物質としては、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサゾアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニル−ピラゾリン、１−〔ピリジル−（２）〕−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリンなどのピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、スチリルトリフェニルアミン、ジベンジルアニリンなどの芳香族、第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−１，１−ビフェニル−４，４′−ジアミンなどの芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４′−ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４′−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジンなどの１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キナゾリンなどのキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−ベンゾフランなどのベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、“Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ”２９：７〜１０（１９８５）に記載されているエナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールなどのポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタナート及びその誘導体、更にはピレン、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリビニルアクリジン、ポリ−９−ビフェニルアントラセン、ピレン−ホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂などの公知の電荷輸送物質を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの電荷輸送物質は単独或いは２種以上混合して用いることができる。
【００２４】
更に、電荷輸送層における結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ブチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールなどの公知の樹脂を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの結着樹脂は単独或いは２種以上混合して用いることができる。
電荷輸送材料と結着樹脂との配合比（重量比）は１０：１〜１：５が好ましい。本発明で用いる電荷輸送層の膜厚は一般的には５〜５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍが適当である。
【００２５】
その他、本発明の電子写真感光体においては、保護層として上記電荷輸送層の上に電荷輸送物質と顔料を適当なバインダー中に含有させて形成される。顔料としては、アルミナ、酸化チタン等の無機顔料の他、有機顔料を使用しても良い。全固形分中の顔料の重量配合率は５〜３０％が好ましい。厚みは一般的には２〜１０μｍ、好ましくは４〜８μｍが適当である。なお、保護層は使われる複写機、プリンターによっては設ける必要がない場合もある。
【００２６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
以下の実施例、比較例においては、下記の＜下引き層塗工液の作成＞、＜電荷発生層塗工液の作成＞、＜電荷輸送層塗工液の作成＞、及び＜保護層塗工液の作成＞に示す組成の各塗工液を調整し、下記の＜塗工条件＞に示す条件を共通して行なった。
＜下引き層塗工液の作成＞
以下の材料を溶解して下引き層塗工液を調合した。
メラミン樹脂 １５重量部
酸化チタン １５重量部
シクロヘキサノン ３５重量部
メチルエチルケトン ３５重量部
ボールミル分散後、シクロヘキサノンとメチルエチルケトンを加えて下引き層塗工液とした。
＜電荷発生層塗工液の作成＞
構造式１に示す電荷発生剤 １重量部
ポリビニルブチラール ０．５重量部
シクロヘキサノン ４０重量部
メチルエチルケトン ６０重量部
ボールミル分散後、シクロヘキサノンとメチルエチルケトンを加えて電荷発生層塗工液とした。
＜電荷輸送層塗工液の作成＞
構造式２に示す電荷輸送剤 ４重量部
ポリカーボネート ６重量部
シクロヘキサノン ４５重量部
テトラヒドロフラン ４５重量部
シリコンオイル ０．００１重量部
以上を溶解して電荷輸送層塗工液を調合した。
【００２７】
＜保護層塗工液１の作成＞
構造式２に示す電荷輸送剤 ４重量部
酸化アルミナ ７重量部
ポリカーボネート ４重量部
シクロヘキサノン ２０重量部
テトラヒドロフラン ６５重量部
ボールミル分散後、シクロヘキサノンとテトラヒドロフランを加えて保護層塗工液１とした。
【００２８】
【化１】
構造式１ 電荷発生材料
【００２９】
【化２】
構造式２ 電荷輸送材料
【００３０】
＜塗工条件＞
外径１００ｍｍ、長さ３４０ｍｍのアルミニウム製の円筒状基体に、前記のような処方で調合した下引き層（ＵＬ）塗工液をスプレー塗工し、１１０℃で１５分間乾燥して、厚さ０．５μｍの下引き層を形成した。次にこの上に電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）、保護層を逐次スプレー塗工・乾燥し、積層感光体試料を作成した。なお、電荷発生層は乾燥膜厚０．２μｍ、電荷輸送層は２３μｍ、保護層は３μｍになるような条件で行なった。また、スプレーガンは明治機械製のノズル口径０．８ｍｍのガンを用い、エアー流量は２０〜３０Ｌ／ｍｉｎの範囲とした。送液にはシリンジポンプを用い、定量でノズルに送りこむ機構とした。
【００３１】
実施例１
図１に示す装置を用い、スプレーノズル（４）は、図２に示す構造のものを用いた。被塗布物（５）を回転させ、スプレーノズル（４）を走査しながら、塗工液（１）をポンプ（２）により送り、霧化エアー（３）により微粒化し、被塗布物（５）に吹き付けた。上記下引き層（ＵＬ）塗工液、電荷発生層（ＣＧＬ）塗工液、電荷輸送層（ＣＴＬ）塗工液及び保護層の各塗工液毎に、スプレーノズルに逐次供給し、スプレー塗工し感光体を作製した。また、各塗工液のスプレー塗工後に、洗浄用溶媒（６）をポンプ（７）により送り、霧化エアー（３）と共にスプレーし、スプレーノズル内部を清掃した。洗浄溶媒はテトラヒドロフランとシクロヘキサノンを同量で混合したものとした。なお、塗布直前の被塗布物はエアーガンにより高圧エアーを吹き付け、除塵した。以上の操作を繰り返し、１００本の感光体を作製し評価した。
【００３２】
表１に、本実施例の結果を、以下の実施例２〜７および比較例１の結果と合わせて示す。なお、本実施例、以下の比較例と実施例における画像品質は自社製のデジタルコピー機「Ｉｐｓｉｏ Ｃｏｌｏｒ ８０００」を使用し、目視により出力画像の濃淡ムラ、画像欠陥、画像汚れのないものを◎、わずかに発生を○、発生を×として判定した。また、塗膜欠陥・異物付着は塗工済の感光体の表面を目視判定し、発生なしを○、発生を×とした。
ノズル詰まりの評価は、詰まりが発生するとスプレーパターンが変化することから、１００本塗工している最中のスプレーパターンの乱れを観察した。スプレーパターンの乱れのないものを○、発生を×として判定した。
【００３３】
比較例１
実施例１において、洗浄溶媒による洗浄を行なわない他は同様に行なった。
【００３４】
実施例２
図３の装置（すなわち、実施例１において、スプレーノズル（４）の手前にバルブ（２０）、（２１）が設けられている。）を用いる以外は実施例１と同様に塗工した。バルブはポンプと連動し作動させて、吐出の制御を行なった。これにより、塗工液及び洗浄用溶媒のスプレー開始、停止を確実に、かつ、レスポンス良くでき、また、塗工及び洗浄開始時や、塗工及び洗浄終了時のレスポンスが悪いことに伴うタイムロスを小さくでき、また、塗工及び洗浄溶媒の無駄を小さくできた。
【００３５】
実施例３
図４の装置（すなわち、実施例２において、バルブ（２１）の手前に圧力計（３０）が設けられている。）を用いる以外は実施例１と同様に塗工した。圧力計が、０．０５ｍＰａを表示した時点で、バルブ（２１）を閉めるとともに、バルブ（２０）を開き、洗浄溶媒をスプレーノズルに供給し、洗浄を行なった。
洗浄を行なった回数は５回である。使用した洗浄溶媒の量は６０ｃｃであった。
したがって、必要最低限の洗浄で済み、作業と洗浄溶媒の無駄が省けた。
【００３６】
実施例４
図７に示す装置を用い、スプレーノズル（４）は、図２に示すスプレーノズル構造において、洗浄用供給口（１１）のないものを用いた。スプレー塗工時は塗工液を、洗浄時は洗浄用溶媒を塗工液供給口（１０）より供給した。また、塗工液と洗浄用溶媒のバルブは個々に設けず、バルブ（６０）は１つであり、洗浄用溶媒を通すことでバルブ内の清掃も行なった。洗浄は実施例１と同様に塗工後にその都度行なった。
【００３７】
実施例５
図８に示す装置において、圧力計の表示が０．０５ｍＰａになった時点で、バルブを操作し、塗工液給路を閉にし、洗浄液給路を開にして洗浄を行なった。３００本の感光体を作製し評価し、その他は実施例１と同様に塗工した。洗浄回数は合計１３回であり、使用した洗浄液量は１４０ｃｃであった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【発明の効果】
以上、詳細且つ具体的な説明より明らかなように、本発明のスプレー装置と方法によれば、スプレーノズル等の詰まりを極力及びほぼ完全に抑制され、塗膜欠陥・異物付着がなく、優れた画像品質を与える電子写真感光体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗工装置の一例を示す図である。
【図２】本発明のスプレーノズルの一例を示す図である。
【図３】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図４】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図５】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図６】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図７】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図８】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図９】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 塗工液
２ ポンプ
３ 霧化エアー
４ スプレーノズル
５ 被塗布物
６ 洗浄用溶媒
７ ポンプ
１０ 塗工液供給口
１１ 洗浄用供給口
１２ 霧化エアー供給口
１３ ニードル
２０ バルブ
２１ バルブ
３０ 圧力計
４０ 圧力検知、バルブ切り替え制御装置
６０ バルブ
７０ 廃液回収手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、被塗布基体に塗膜を形成するためのスプレー塗布装置及び塗布方法に関し、さらに詳しくは、スプレーノズルの詰まりと異物の発生を防止し、塗膜の均一性を向上させ、欠陥の発生しないスプレー塗工装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塗装ノズルの目詰まり防止方法に関するものとしては、例えば、特開平６−１５４６７３号公報が挙げられるが、これは壁や車両側板などの被描画面に絵や文字などの画像を描画する塗装ノズルの目詰まり防止を目的とするもので、その解決手段として、塗装インクを噴射させて絵や文字などの画像を描画する塗装ノズルの先端部に、前記塗装インクの乾燥防止剤を噴霧状に吹き付ける手段を採用し、上記乾燥防止剤の作用により、ノズル先端部の残留インクが湿潤化され、その乾燥固化が減速されたり、停止され、また、乾燥防止剤の噴出力により残留インクが直接除去されたりするので、塗装ノズルの目詰まりの防止が図られるというものである。
【０００３】
また、特開平６−１６５９５８号公報は、塗装設備のガン先洗浄装置に関するものであり、塗装作業の能率低下や設備スペースの増大を招来することなくガン先を洗浄することができるようにガン先洗浄を自動化する際に有用な塗装設備のガン先洗浄装置を提供することを目的とし、被塗物に塗料を噴霧する静電式の塗装ガンのうちガン本体に突出する状態に装着された霧化噴出部の先端外面を洗浄するためのガン先洗浄手段において、塗装ガンのうち霧化噴出部を洗浄室内に挿入させるための挿入孔を有する洗浄室形成用の洗浄器を設け、その洗浄器内に、挿入された霧化噴出部の前記先端外面に洗浄流体を吹き付けて洗浄する洗浄手段を設けるものである。
【０００４】
また、特開平７−３１９０７号公報におけるスプレー塗装装置は、例えばエアレススプレーガンのノズルチップの詰りを防止するようにしたスプレー塗装装置において、塗料供給路の前方に設けられたノズル部材を回転可能にし、ノズル部材を９０度回転させた際、ノズル部材のノズル通路が塗料循環路に連通するようにするものであって、塗装時は塗料供給路とノズル通路を連通させ、塗装待機時は塗料循環路に連通させて、常にノズル部材のノズル通路に塗料を流し、ノズル通路での塗料の詰りを防止するものである。また、この際、ノズル通路のノズルチップ側（吹き付け先端側）から塗料を送り込み逆流作用によって洗浄効果を高めることも記載されている。
【０００５】
また、特開平１１−２９０７４９号公報は、改良されたスロットスプレーガン装置に関するものであり、スプレー塗布材がスロットノズル孔やエア噴出口の先端部に付着堆積するのを防止し、いつまでもきれいなウエブ状の塗布が行えるスロットスプレーガン装置を提供すると共に、更に長時間の連続使用などにより、スプレー塗布材がスロットノズル孔やエア噴出口の先端部に付着堆積する現象が発生し、分解清掃を余儀なくされた場合であっても、分解清掃に当たって付着物を容易に取り除くことができる、スロットスプレーガン装置を提供することを目的とするものである。この装置として、少なくとも、スロットスプレーガン装置のスプレー塗布材を噴出するスロットノズルの先端部と、エア吹き出し口の先端部が、はっ水性離型性のコーティング加工が施されていること、およびさらに、はっ水性離型性コーティング材として、ＰＴＦＥ−Ｎｉの無電解共析によりコーティングされた、改良されたスロットスプレーガン装置が記載されている。
【０００６】
一方、電子写真感光体は、感光基体の周面に感光体材料を塗工して製造される。そして、その塗工方法としては、通常、感光体材料の塗工液を収容した容器（塗工槽）と基体とを相対移動させて基体を塗工液中に浸漬させた後引き上げるディッピング方式が採用される。
しかし、ディッピング方式では塗液中に基体を浸漬しなければならないため、装置が大型となり塗液も多量に必要となる。また、感光体の形状も小型で短小なものは適しているが、大型で長大なものは適さない。この様な問題に対し、ディッピング方式より優れる塗工方式としてスプレー法がある。
【０００７】
スプレー法は、微小な孔のノズルから塗液を多数の微粒液滴（ミスト）として吹き出させ回転させた基体面に吹付けて成膜する方法であり、必要とする塗液は少量でよく、感光体の形状による制約が少ない利点がある。
しかし、スプレー法による問題としては、スプレーガン内部及び先端部に塗液カスが堆積しやすいことがある。また、これは顔料が含まれる塗液の場合に顕著である。堆積した塗液カスにより吐出量が変動し塗膜の不均一や異物付着などの欠陥となる。これは複写機、プリンターの中で使用されたときの濃度ムラや黒ポチや白ポチ状の画像欠陥として発生し問題となる。
【０００８】
スプレーガンの目詰りの防止方法としては、特開平６−１５４６７３号公報や特開平６−１６５９５８号公報に記載されるように、ガン先に洗浄流体あるいは乾燥防止剤を吹き付ける方法があるが、ガン先の目詰まりを防止するのみで、ガン内部の詰りには効果がない。
また、特開平７−３１９０７号公報では塗料供給路の前方に設けられたノズル部材を回転可能にし、ノズル部材を９０度回転させた際、ノズル部材のノズル通路が塗料循環路に連通するようにする。そして、塗装時は塗料供給路とノズル通路を連通させ塗装待機時は塗料循環路に連通させて、常にノズル部材のノズル通路に塗料を流し、ノズル通路での塗料の詰りを防止する方法が提案されているが、ノズル内部に塗料等の凝集物により詰まりが生じるとこれを除去できない。
さらに、特開平１１−２９０７４９号公報では、ノズル孔やエア噴出口の先端部に付着堆積物を分解清掃に当たって付着物を容易に取り除くことができるスプレーガン装置が提案されているが、この装置においては分解清掃する場合において生産を一旦停止する必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記の従来技術の問題点を解消し、極めて簡便な手段で、スプレーノズルあるいは塗工液給路内の洗浄が行えるとともに、これにより塗液カス等による吐出圧力の変動を防止して均一な塗膜を形成可能にし、さらに異物の付着等による塗膜欠陥のない、良好な塗膜を与えるスプレー用塗工装置を提供しようとするものであり、さらに具体的には、感光体等の電子写真像担持体を構成する各層の全部または一部の層をスプレー法で成膜してもディッピング法と同等以上の良好な塗膜を形成することができ、優れた特性を有し良好な画像が得られる電子写真像担持体を製造することを可能にする、スプレー塗工装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の（１）「液給路から供給される塗工液をノズル部材のノズル通路に送り込んで該ノズル通路の先端から被塗布物に吹き付けるようにしたスプレー塗工装置において、液給路及び／又は前記ノズル通路に洗浄液供給口が設けられていることを特徴とするスプレー塗工装置」、（２）「塗工液と洗浄液の供給を切替える機構を有することを特徴とする前記第（１）項に記載のスプレー塗工装置」、（３）「洗浄液と塗工液の供給切り替え手段が一つのバルブ手段により行なわれることを特徴とする前記第（２）項に記載のスプレー塗工装置」、（４）「塗工液供給配管内の圧力を検出し表示する機構を有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載のスプレー塗工装置」、（５）「塗工液供給配管内の圧力を検知する機構と、設定した値以上になると洗浄液を供給する機構を有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載のスプレー塗工装置」、（６）「塗工液供給配管内の圧力が設定値以上になる場合において、ノズルの洗浄液吐出が、廃液回収手段に対して行なわれることを特徴とする前記第（４）項に記載のスプレー塗工装置」、（７）「洗浄液供給口が、圧力計の上流側の塗工液給路に設けられたものであることを特徴とする前記第（４）項乃至第（６）項のいずれかに記載のスプレー塗工装置」、（８）「洗浄液が、塗工液に使用する溶媒であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載のスプレー塗工装置」によって解決される。
【００１１】
以下、本発明のスプレー塗工装置について具体的に説明する。
図１は、本発明のスプレー塗工装置の１例を示す図であり、該装置は塗工液収容容器（１）、塗工液を収容容器から液給路を介してスプレーノズル（４）のノズル通路に供給するポンプ（２）、洗浄溶媒等の洗浄液の収容容器、洗浄液をスプレーノズルに設けた洗浄液供給口を介してスプレーノズルのノズル通路に供給するポンプ（７）、及び霧化エアをスプレーノズルに送る供給手段からなる。
この装置において、被塗布物（５）は回転し、また、スプレーノズルは塗布物の長手方向に移動しつつ、走査しながら、塗工液を被塗布物表面にスプレーする。この点については、以下の図のスプレー塗工装置においても同じである。
図１において、塗工液（１）はポンプ（２）によりスプレーノズル（４）に供給され、霧化エアーにより微粒子化され被塗布物（５）に塗工される。ここでは塗工液とエアーを混合してスプレーする２流体ノズルを示しているが、霧化エアーを使わず送液のみでスプレーする１流体ノズルを用いても良い。ポンプ（２）の作動を止めて塗工を終了させた後、洗浄用溶媒（６）はポンプ（７）によりスプレーノズル（４）に供給し、霧化エアー（３）と共にスプレーすることでスプレーノズル内部を洗浄する。
【００１２】
図２は、本発明において使用するスプレーノズル（４）の構造の１例を示す図であり、該ノズルには、塗工液供給口（１０）、洗浄液供給口（１１）及び霧化エア供給口（１２）が設けられ、また、塗工液あるいは洗浄液の吐出及びその吐出量を調節するための進退自在なニードル弁（１３）が設けられている。なお、本発明において使用するスプレーノズルは、この図２で示す構造に限定されるものではない。
図２でニードル弁（１３）は閉じている状態であるが、ニードル（１３）を開き（左側に動く）、塗工液と霧化エアーをそれぞれ塗工液供給口（１０）と洗浄液供給口（１１）より供給することで微粒子化された塗工液がスプレーされる。この際、洗浄液供給口（１１）からの洗浄液の供給は、ポンプの停止あるいはバルブ手段の閉成等により停止している。
本発明によれば、上記の塗工を終了した後、塗工液供給口（１０）からの供給を止め、洗浄液供給口（１１）より洗浄液を供給し、洗浄液をスプレーすることで、ノズル内部及びノズル先端部の詰まり、堆積・凝集物の発生を防止し、欠陥がなく、均一性に優れた塗膜が得られる。
【００１３】
図３は、塗工液（１）給路と洗浄液（６）給路のそれぞれの配管に、開閉のためのバルブ（２０）、（２１）を設けたことを示す図である。これにより塗工液と洗浄用溶媒供給の切り替えが確実に行なえる。すなわち塗工時には、塗工液（１）給路に設けたバルブ（２１）を開くとともに、洗浄液（６）給路に設けたバルブ（２０）を閉め、塗工液と霧化エアを噴出して、被塗布物（５）の塗工を行ない。塗工終了時には、上記バルブ（２１）を閉めて塗工液の吐出を停止するとともに、バルブ（２０）を開き、洗浄液をスプレーノズル（４）のノズル通路に供給しノズル内部の洗浄を行なう。
【００１４】
図４は、図３の装置にさらに塗工液を供給する配管に圧力計（３０）を設けたことを示す図である。圧力計（３０）は配管内の圧力を表示し、これにより、スプレーノズル（４）の詰まりの状態が検出できるようになる。圧力計の表示する圧力が所定以上の値になった時点で、上記バルブ（２１）を閉めて塗工液の吐出を停止するとともに、バルブ（２０）を開き、洗浄液をスプレーノズル（４）のノズル通路に供給しノズル内部の洗浄を行なう。この図４の装置によれば、洗浄の時期が管理できるようになり、上記塗工終了後毎に洗浄液を行なう必要がなくなり、必要最低限の洗浄溶媒の使用で済む。
【００１５】
図５は、さらに、圧力計（３０）の圧力を検知し、塗工液と洗浄液の供給開閉のバルブ（２０）、（２１）を自動的作動させる制御装置（４０）を設けたことを示す図である。これにより、スプレーノズル（４）の詰まりの状態を自動検出し、自動洗浄できるようになる。この場合は、圧力計が所定圧力になった時点で洗浄液が塗工中の被塗布物に吐出される危険性があるため、図６に示すように圧力計が所定圧力になった時点でスプレーノズルを移動させるか、あるいはその吐出方向を変えて、スプレーノズル内部の洗浄中、廃液回収手段向けて洗浄液を吐出させ、洗浄終了後、塗工液を一定時間供給吐出させて塗工液濃度が洗浄前の値に戻った時点で、塗工に復帰させるように制御させてもよい。
また、圧力が所定圧力になったとしてもそのまま塗工を行ない、塗工終了を例えば架台からの被塗布物の取り出しをリミットスイッチ等で検知し、該検知信号の出力により、洗浄液をスプレーノズルのノズル通路に供給して洗浄を行なうように制御してもよい。さらに、この場合においても、塗工終了後自動的にスプレーノズルを移動させるかあるいはその吐出方向を変えて、廃液回収手段（７０）に向けて洗浄液を吐出させてスプレーノズル内の洗浄を行なってもよい。
【００１６】
図７は、スプレーノズルに図２のような洗浄用供給口（１１）を設けず、塗工液（１）給路の途中に塗工液（１）側給路と洗浄液（６）側給路を切り替える１個の切り替えバルブ（６０）を設けたものである。このスプレー塗工装置においては、バルブ（６０）の塗工液側を開、洗浄液側給路を閉にし、塗工液（１）をポンプ（２）によりスプレーノズル（４）に供給し、霧化エアーにより微粒子化され被塗布物（５）に塗工する。塗工が終了した後、バルブ（６０）は塗工液側を閉、洗浄溶媒側を開にする。洗浄用溶媒（６）はポンプ（７）によりスプレーノズル（４）に供給され、霧化エアー（３）と共にスプレーすることでバルブ（６０）とスプレーノズル（４）内部を洗浄する。この装置においては、特に凝集物が発生しやすい塗工液の場合には、従来から問題になっているスプレーノズル以外に、バルブや圧力計などに詰まることもあり、この様な場合には、図１〜５よりも上記の構成の方が有効である。すなわち、図８に示すように、このような切り替えバルブ（６０）を、圧力計（３０）の上流側に設ければ、バルブ及びバルブからスプレーノズルに至る塗工液給路、あるいは圧力計などに堆積する凝集物を洗浄液（６）により洗い流すことが可能となる。また、図９に示すように、このような切り替えバルブ（６０）を設けず、洗浄液供給口を塗工液給路に設け、洗浄液給路と塗工液給路に切り替えバルブ（２０），（２１）をそれぞれ設けてもよく、この場合においても、洗浄液供給口は、圧力計の上流側、あるいは塗工液給路のできるだけ上流側に設けた場合においては、洗浄液による洗浄領域が大きくなり有利な結果を生じる。
【００１７】
本発明において使用する洗浄液としては、通常塗工液に使用する溶媒であり、例えば電子写真感光体作製の場合、使用する樹脂等により異なる。メラミン樹脂を使用する場合、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等であるが、これらは適宜混合使用することも可能である。ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂を使用する場合は、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等であるが、これらは適宜混合使用することも可能である。
しかし、これらは例示であって、本発明の洗浄液はこれらの溶媒に限定されるものではない。
【００１８】
一方、本発明に用いられる基体としては、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケルなどの金属のドラム及びシート、紙、プラスチック又はガラス上にアルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス、銅−インジウムなどの金属を蒸着するか、酸化インジウム、酸化錫などの導電性金属酸化物を蒸着するか、金属箔をラミノートするか、又はカーボンブラック、酸化インジウム、酸化錫−酸化アンチモン粉、金属粉、ヨウ化銅などを結着樹脂に分散し、塗工することによっても導電処理したドラム状、シート状、プレート状のものなど、公知の材料を用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１９】
更に、必要に応じて導電性支持体の表面は、画質に影響のない範囲で各種の処理を行なうことができる。例えば、表面の酸化処理、薬品処理、着色処理等を行なうことができる。また、導電性支持体と電荷発生層の間に更に下引き層を設けることができるが、この下引き層は帯電時において、積層構造からなる感光層における導電性支持体から感光層への電荷の注入を阻止するとともに、感光層を導電性支持体に対して一体的に接着保持せしめる接着層としての作用、或いは導電性支持体からの反射光の防止作用等を示す。
【００２０】
この下引き層に用いる樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、水溶性ポリエステル、ニトロセルロース又はカゼイン、ゼラチンなど公知の樹脂を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、下引き層の厚みは０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．３〜７μｍが適当である。
【００２１】
電荷発生層（キャリア発生層）は、例えばモノアゾ色素、ジスアゾ色素、トリスアゾ色素などのアゾ系色素、ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン系色素、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ系色素、アンスラキノン、ピレンキノン及びフラパンスロン類などの多環キノン類、キナグリドン系色素、ビスベンゾイミダゾール系色素、インダスロン系色素、スクエアリリウム系色素、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、ピリリウム塩色素、チアピリリウム塩色素とポリカーボネートから形成される共晶錯体等、公知各種の電荷発生物質（キャリア発生物質）を適当なバインダー樹脂及び必要により電荷輸送物質（キャリア輸送物質）と共に溶媒中に溶解或いは分散し、塗工液とする。
【００２２】
電荷発生物質を樹脂中に分散させる方法としてはボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法などを用いることができる。この際、電荷発生物質は、体積平均粒径で５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下、最適には０．５μｍ以下の粒子サイズにすることが有効である。
本発明で用いる電荷発生層の膜厚は、一般的には０．１〜５μｍ、好ましくは０．２〜２μｍが適当である。
【００２３】
本発明の電子写真感光体における電荷輸送層は、電荷輸送物質を適当なバインダー中含有させて形成される。電荷輸送物質としては、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサゾアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニル−ピラゾリン、１−〔ピリジル−（２）〕−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリンなどのピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、スチリルトリフェニルアミン、ジベンジルアニリンなどの芳香族、第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−１，１−ビフェニル−４，４′−ジアミンなどの芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４′−ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４′−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジンなどの１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キナゾリンなどのキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−ベンゾフランなどのベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、“Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ”２９：７〜１０（１９８５）に記載されているエナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールなどのポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタナート及びその誘導体、更にはピレン、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリビニルアクリジン、ポリ−９−ビフェニルアントラセン、ピレン−ホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂などの公知の電荷輸送物質を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの電荷輸送物質は単独或いは２種以上混合して用いることができる。
【００２４】
更に、電荷輸送層における結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ブチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールなどの公知の樹脂を用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの結着樹脂は単独或いは２種以上混合して用いることができる。
電荷輸送材料と結着樹脂との配合比（重量比）は１０：１〜１：５が好ましい。本発明で用いる電荷輸送層の膜厚は一般的には５〜５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍが適当である。
【００２５】
その他、本発明の電子写真感光体においては、保護層として上記電荷輸送層の上に電荷輸送物質と顔料を適当なバインダー中に含有させて形成される。顔料としては、アルミナ、酸化チタン等の無機顔料の他、有機顔料を使用しても良い。全固形分中の顔料の重量配合率は５〜３０％が好ましい。厚みは一般的には２〜１０μｍ、好ましくは４〜８μｍが適当である。なお、保護層は使われる複写機、プリンターによっては設ける必要がない場合もある。
【００２６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
以下の実施例、比較例においては、下記の＜下引き層塗工液の作成＞、＜電荷発生層塗工液の作成＞、＜電荷輸送層塗工液の作成＞、及び＜保護層塗工液の作成＞に示す組成の各塗工液を調整し、下記の＜塗工条件＞に示す条件を共通して行なった。
＜下引き層塗工液の作成＞
以下の材料を溶解して下引き層塗工液を調合した。
メラミン樹脂 １５重量部
酸化チタン １５重量部
シクロヘキサノン ３５重量部
メチルエチルケトン ３５重量部
ボールミル分散後、シクロヘキサノンとメチルエチルケトンを加えて下引き層塗工液とした。
＜電荷発生層塗工液の作成＞
構造式１に示す電荷発生剤 １重量部
ポリビニルブチラール ０．５重量部
シクロヘキサノン ４０重量部
メチルエチルケトン ６０重量部
ボールミル分散後、シクロヘキサノンとメチルエチルケトンを加えて電荷発生層塗工液とした。
＜電荷輸送層塗工液の作成＞
構造式２に示す電荷輸送剤 ４重量部
ポリカーボネート ６重量部
シクロヘキサノン ４５重量部
テトラヒドロフラン ４５重量部
シリコンオイル ０．００１重量部
以上を溶解して電荷輸送層塗工液を調合した。
【００２７】
＜保護層塗工液１の作成＞
構造式２に示す電荷輸送剤 ４重量部
酸化アルミナ ７重量部
ポリカーボネート ４重量部
シクロヘキサノン ２０重量部
テトラヒドロフラン ６５重量部
ボールミル分散後、シクロヘキサノンとテトラヒドロフランを加えて保護層塗工液１とした。
【００２８】
【化１】
構造式１ 電荷発生材料
【化２】
構造式２ 電荷輸送材料
＜塗工条件＞
外径１００ｍｍ、長さ３４０ｍｍのアルミニウム製の円筒状基体に、前記のような処方で調合した下引き層（ＵＬ）塗工液をスプレー塗工し、１１０℃で１５分間乾燥して、厚さ０．５μｍの下引き層を形成した。次にこの上に電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）、保護層を逐次スプレー塗工・乾燥し、積層感光体試料を作成した。なお、電荷発生層は乾燥膜厚０．２μｍ、電荷輸送層は２３μｍ、保護層は３μｍになるような条件で行なった。また、スプレーガンは明治機械製のノズル口径０．８ｍｍのガンを用い、エアー流量は２０〜３０Ｌ／ｍｉｎの範囲とした。送液にはシリンジポンプを用い、定量でノズルに送りこむ機構とした。
【００３１】
実施例１
図１に示す装置を用い、スプレーノズル（４）は、図２に示す構造のものを用いた。被塗布物（５）を回転させ、スプレーノズル（４）を走査しながら、塗工液（１）をポンプ（２）により送り、霧化エアー（３）により微粒化し、被塗布物（５）に吹き付けた。上記下引き層（ＵＬ）塗工液、電荷発生層（ＣＧＬ）塗工液、電荷輸送層（ＣＴＬ）塗工液及び保護層の各塗工液毎に、スプレーノズルに逐次供給し、スプレー塗工し感光体を作製した。また、各塗工液のスプレー塗工後に、洗浄用溶媒（６）をポンプ（７）により送り、霧化エアー（３）と共にスプレーし、スプレーノズル内部を清掃した。洗浄溶媒はテトラヒドロフランとシクロヘキサノンを同量で混合したものとした。なお、塗布直前の被塗布物はエアーガンにより高圧エアーを吹き付け、除塵した。以上の操作を繰り返し、１００本の感光体を作製し評価した。
【００３２】
表１に、本実施例の結果を、以下の実施例２〜７および比較例１の結果と合わせて示す。なお、本実施例、以下の比較例と実施例における画像品質は自社製のデジタルコピー機「Ｉｐｓｉｏ Ｃｏｌｏｒ ８０００」を使用し、目視により出力画像の濃淡ムラ、画像欠陥、画像汚れのないものを◎、わずかに発生を○、発生を×として判定した。また、塗膜欠陥・異物付着は塗工済の感光体の表面を目視判定し、発生なしを○、発生を×とした。
ノズル詰まりの評価は、詰まりが発生するとスプレーパターンが変化することから、１００本塗工している最中のスプレーパターンの乱れを観察した。スプレーパターンの乱れのないものを○、発生を×として判定した。
【００３３】
比較例１
実施例１において、洗浄溶媒による洗浄を行なわない他は同様に行なった。
【００３４】
実施例２
図３の装置（すなわち、実施例１において、スプレーノズル（４）の手前にバルブ（２０）、（２１）が設けられている。）を用いる以外は実施例１と同様に塗工した。バルブはポンプと連動し作動させて、吐出の制御を行なった。これにより、塗工液及び洗浄用溶媒のスプレー開始、停止を確実に、かつ、レスポンス良くでき、また、塗工及び洗浄開始時や、塗工及び洗浄終了時のレスポンスが悪いことに伴うタイムロスを小さくでき、また、塗工及び洗浄溶媒の無駄を小さくできた。
【００３５】
実施例３
図４の装置（すなわち、実施例２において、バルブ（２１）の手前に圧力計（３０）が設けられている。）を用いる以外は実施例１と同様に塗工した。圧力計が、０．０５ｍＰａを表示した時点で、バルブ（２１）を閉めるとともに、バルブ（２０）を開き、洗浄溶媒をスプレーノズルに供給し、洗浄を行なった。
洗浄を行なった回数は５回である。使用した洗浄溶媒の量は６０ｃｃであった。
したがって、必要最低限の洗浄で済み、作業と洗浄溶媒の無駄が省けた。
【００３６】
実施例４
図７に示す装置を用い、スプレーノズル（４）は、図２に示すスプレーノズル構造において、洗浄用供給口（１１）のないものを用いた。スプレー塗工時は塗工液を、洗浄時は洗浄用溶媒を塗工液供給口（１０）より供給した。また、塗工液と洗浄用溶媒のバルブは個々に設けず、バルブ（６０）は１つであり、洗浄用溶媒を通すことでバルブ内の清掃も行なった。洗浄は実施例１と同様に塗工後にその都度行なった。
【００３７】
実施例５
図８に示す装置において、圧力計の表示が０．０５ｍＰａになった時点で、バルブを操作し、塗工液給路を閉にし、洗浄液給路を開にして洗浄を行なった。３００本の感光体を作製し評価し、その他は実施例１と同様に塗工した。洗浄回数は合計１３回であり、使用した洗浄液量は１４０ｃｃであった。
【００３８】
【表１】
【発明の効果】
以上、詳細且つ具体的な説明より明らかなように、本発明のスプレー装置と方法によれば、スプレーノズル等の詰まりを極力及びほぼ完全に抑制され、塗膜欠陥・異物付着がなく、優れた画像品質を与える電子写真感光体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗工装置の一例を示す図である。
【図２】本発明のスプレーノズルの一例を示す図である。
【図３】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図４】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図５】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図６】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図７】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図８】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【図９】本発明の塗工装置の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 塗工液
２ ポンプ
３ 霧化エアー
４ スプレーノズル
５ 被塗布物
６ 洗浄用溶媒
７ ポンプ
１０ 塗工液供給口
１１ 洗浄用供給口
１２ 霧化エアー供給口
１３ ニードル
２０ バルブ
２１ バルブ
３０ 圧力計
４０ 圧力検知、バルブ切り替え制御装置
６０ バルブ
７０ 廃液回収手段
Claims (8)
- 液給路から供給される塗工液をノズル部材のノズル通路に送り込んで該ノズル通路の先端から被塗布物に吹き付けるようにしたスプレー塗工装置において、液給路及び／又は前記ノズル通路に洗浄液供給口が設けられていることを特徴とするスプレー塗工装置。
- 塗工液と洗浄液の供給を切替える機構を有することを特徴とする請求項１に記載のスプレー塗工装置。
- 洗浄液と塗工液の供給切り替え手段が一つのバルブ手段により行なわれることを特徴とする請求項２に記載のスプレー塗工装置。
- 塗工液供給配管内の圧力を検出し表示する機構を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスプレー塗工装置。
- 塗工液供給配管内の圧力を検知する機構と、設定した値以上になると洗浄液を供給する機構を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスプレー塗工装置。
- 塗工液供給配管内の圧力が設定値以上になる場合において、ノズルの洗浄液吐出が、廃液回収手段に対して行なわれることを特徴とする請求項４に記載のスプレー塗工装置。
- 洗浄液供給口が、圧力計の上流側の塗工液給路に設けられたものであることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のスプレー塗工装置。
- 洗浄液が、塗工液に使用する溶媒であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のスプレー塗工装置。
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| JP2002244669A JP2004081952A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | 電子写真感光体の塗工装置 |
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