專利名稱:電子照相感光體的形成方法及涂膜的干燥方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電子照相感光體的形成方法及涂膜的干燥方法。
背景技術(shù):
用于復(fù)印機(jī)、印刷機(jī)或傳真機(jī)等圖像形成裝置的電子照相感光體(以后,只稱為感光體)是在中空?qǐng)A柱形導(dǎo)電襯底的外周面涂布有機(jī)感光層而形成的。電子照相感光體多數(shù)是應(yīng)高性能化的要求反復(fù)開發(fā)的,具有底涂層、電荷產(chǎn)生層、電荷輸送層及保護(hù)層等層壓而成的層壓結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,將由底涂層、電荷產(chǎn)生層、電荷輸送層及保護(hù)層構(gòu)成的層總稱為感光層。另外,由于底涂層和保護(hù)層是為提高電子照相感光體的性能而設(shè)置的,不是必須的,因此,由電荷產(chǎn)生層和電荷輸送層兩層構(gòu)成的層及電荷產(chǎn)生層和電荷輸送層由一層構(gòu)成的層,也稱為感光層。
作為利用電子照相感光體的圖像形成方法,廣泛使用如下所述的利用感光體的光電導(dǎo)現(xiàn)象的電子照相方式的圖像形成方法。首先,將感光體放置在暗處,利用帶電裝置使感光體的表面均勻地帶電后,對(duì)應(yīng)圖像信息進(jìn)行曝光,使曝光部的表面電荷選擇性地放電。由此,成為只在感光體的非曝光部殘留表面電荷的狀態(tài),曝光部的表面電荷和非曝光部的表面電荷產(chǎn)生差異,形成靜電潛影。然后,利用靜電引力等使稱為調(diào)色劑的著色荷電微粒子附著在形成的靜電潛影上,形成作為可視圖像的調(diào)色劑圖像。根據(jù)需要將形成的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印在紙等轉(zhuǎn)印材料上,通過使其定影,形成圖像。
經(jīng)過以上一系列的電子照相法形成圖像的電子照相裝置中使用的感光體,要求其具有優(yōu)良的電特性,例如電荷保持能力好、在暗處電荷放電少、優(yōu)良的感光性、通過光照射快速地將電荷放電等的基本特性。另外,感光體也要求如下等特性即使反復(fù)使用,前述的電特性也保持穩(wěn)定(反復(fù)使用穩(wěn)定性),使得可以長(zhǎng)時(shí)間形成均勻的圖像;即使溫度和濕度變化,前述電特性也穩(wěn)定(環(huán)境穩(wěn)定性),使得可以形成均勻的圖像。為了提高反復(fù)使用穩(wěn)定性及環(huán)境穩(wěn)定性,需要提高對(duì)于電及機(jī)械外力的耐久性。
對(duì)于電及機(jī)械外力的耐久性,例如可以舉出對(duì)于由通過帶電時(shí)的電暈放電而產(chǎn)生的臭氧及NOx(氮氧化物)等活性物質(zhì)的附著造成的表面層劣化的耐久性、對(duì)于采用紙等轉(zhuǎn)印材料轉(zhuǎn)印時(shí)產(chǎn)生的磨耗、損傷等的耐磨性等,這些性能特別由感光體最表面層的表面狀態(tài)來決定。例如,在表面狀態(tài)不平滑有不均勻時(shí),轉(zhuǎn)印時(shí)的摩擦力在表面層的一部分上增大,從而產(chǎn)生表面損傷等的問題,對(duì)于機(jī)械外力的耐久性下降。另外,例如,如果在表面層有孔隙時(shí),帶電時(shí)產(chǎn)生的活性物質(zhì)附著的表面積增加,對(duì)于電外力的耐久性下降。因此,尤其使感光體的最表面層平滑是提高反復(fù)使用穩(wěn)定性和環(huán)境穩(wěn)定性所不可欠缺的。
電子照相感光體的制造經(jīng)過以下工序?qū)⒃谌軇┙橘|(zhì)中溶解或分散有有機(jī)功能性材料、粘合劑樹脂等感光層成分的涂布液用噴涂法、環(huán)涂法(リングコ一ト法)、輥涂法、刮涂法(ブレ一ド法)或浸漬法等以均勻的厚度涂布于導(dǎo)電襯底上(以后,將涂布在導(dǎo)電襯底上的涂布液稱為涂膜)的涂布工序;通過使涂膜干燥而除去涂膜中含有的溶劑介質(zhì)的干燥工序?,F(xiàn)有的干燥工序是通過以下間歇式或連續(xù)式進(jìn)行的即,在噴吹溶劑介質(zhì)的沸點(diǎn)以上溫度熱風(fēng)的烘箱內(nèi),投入一定量形成有涂膜的導(dǎo)電襯底,使其干燥的間歇式;或在設(shè)有多個(gè)加熱設(shè)備的熱處理爐內(nèi)使形成有涂膜的導(dǎo)電襯底通過的連續(xù)式等。
但是,如上所述,當(dāng)通過熱風(fēng)和加熱設(shè)備等對(duì)涂膜進(jìn)行干燥時(shí),在涂膜的表層會(huì)產(chǎn)生直接接觸和間接接觸來自熱風(fēng)或加熱器的熱等的部分,在涂膜的表面產(chǎn)生加熱不均勻,這樣一來,干燥后的涂膜表面狀態(tài)也產(chǎn)生不均勻。另外,涂膜表面會(huì)比涂膜的內(nèi)部先干燥,通過干燥硬化使表面形成致密的固化膜。這樣的硬化膜會(huì)使加熱且氣化了的溶劑介質(zhì)氣體很難從涂膜表面排出,會(huì)在涂膜的表面及內(nèi)部產(chǎn)生氣泡或針孔等,有時(shí)會(huì)在涂膜表面產(chǎn)生容易使涂布于上層的涂膜剝離的涂膜的蠕變(はじき)等缺陷。由于當(dāng)感光體的表面層有這種缺陷時(shí),容易產(chǎn)生裂縫和剝離,對(duì)于電及機(jī)械外力的耐久性降低,因此,不能得到良好的反復(fù)使用穩(wěn)定性和環(huán)境穩(wěn)定性。
另外,由于硬化膜使得難以將涂膜內(nèi)部的溶劑介質(zhì)氣體排出,因此對(duì)涂膜內(nèi)部的干燥時(shí)間會(huì)變得很長(zhǎng)。例如為了通過熱風(fēng)或加熱器等干燥具有固化膜的涂膜,需要一小時(shí)到數(shù)小時(shí)。當(dāng)如上所述干燥需要很長(zhǎng)時(shí)間時(shí),為了大量生產(chǎn)感光體,不僅生產(chǎn)線中需要大型連續(xù)干燥爐或間歇式烘箱等,而且其運(yùn)行和管理也會(huì)耗費(fèi)很大的成本。當(dāng)為了解決這個(gè)問題而縮短干燥時(shí)間時(shí),在涂膜內(nèi)部就會(huì)殘留溶劑介質(zhì),使電特性降低。
作為解決這種問題的方法,提出了以下方案使用遠(yuǎn)紅外加熱器,使涂膜的構(gòu)成材料本身吸收遠(yuǎn)紅外線進(jìn)行加熱,使涂膜干燥的方法(例如,參照特開平3-233885號(hào)公報(bào),特公平5-50742號(hào)公報(bào),特開平11-311871號(hào)公報(bào));使用高頻或感應(yīng)加熱,使涂膜的構(gòu)成材料分子振動(dòng)進(jìn)行加熱,使涂膜干燥的方法(例如,參照特開昭58-102238號(hào)公報(bào));或者通過感應(yīng)加熱金屬制的導(dǎo)電襯底進(jìn)行加熱,并通過導(dǎo)電襯底發(fā)出的熱量使涂膜干燥的方法(例如,參照特開2003-275670號(hào)公報(bào))等。
由于特開平3-233885號(hào)公報(bào)、特公平5-50742號(hào)公報(bào)、特開平11-311871號(hào)公報(bào)、特開昭58-102238號(hào)公報(bào)、特開2003-275670號(hào)公報(bào)披露的干燥方法是通過直接加熱涂布材料本身或加熱導(dǎo)電襯底,將涂膜內(nèi)部間接加熱使其干燥的方法,因此可以減少加熱不均勻。另外,在這樣的方法中,可以從涂膜內(nèi)部使之干燥,難以在涂膜表面產(chǎn)生硬化膜,因此,涂膜內(nèi)部也可以除去溶劑介質(zhì)進(jìn)行干燥,同時(shí)可以縮短干燥時(shí)間。
但是,這些干燥方法與采用熱風(fēng)或加熱設(shè)備等的加熱方法相比,熱效率非常高,涂膜的溫度有時(shí)會(huì)急劇上升,涂膜的溫度很難管理。當(dāng)涂膜的溫度急劇上升時(shí),存在如下的問題有時(shí)涂膜溫度上升到感光體的耐熱溫度之上,使感光體的電特性降低;有時(shí)超過溶劑介質(zhì)的沸點(diǎn)加熱涂膜,產(chǎn)生大量的氣泡等。另外,因?yàn)椴捎蒙鲜黾訜岱椒ǖ闹苯蛹訜釋?duì)象是涂膜或?qū)щ娨r底,所以涂膜周圍的氣氛溫度僅僅因?yàn)橥磕せ驅(qū)щ娨r底的溫度的上升就會(huì)上升。因此,如上所述,當(dāng)涂膜的溫度急劇上升時(shí),氣氛的溫度上升不能追隨涂膜溫度的上升,氣氛和涂膜的溫差會(huì)變得非常的大。涂膜內(nèi)部氣化的溶劑介質(zhì)氣體在從涂膜表面除去的過程中會(huì)滯留在涂膜表面的附近。當(dāng)涂膜和氣氛間的溫差變大時(shí),有時(shí)該滯留的溶劑介質(zhì)氣體在從涂膜表面泄漏到氣氛中時(shí)再液化,從而在涂膜表面產(chǎn)生不均勻(むら)。另外,由于使再液化的溶劑介質(zhì)氣體干燥還需要時(shí)間,因此,這也存在干燥時(shí)間延長(zhǎng)的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供電子照相感光體的形成方法,其中,作為用于形成感光層的涂膜,能夠在短時(shí)間形成沒有針孔、氣泡或表面不均勻等的平滑的涂膜,本發(fā)明還提供涂膜的干燥方法。
本發(fā)明涉及電子照相感光體的形成方法,該電子照相感光體包含導(dǎo)電襯底和感光層,該方法的特征在于,包括將包含感光層的成分和含有一種或多種溶劑的溶劑介質(zhì)(溶媒)的涂布液涂布在導(dǎo)電襯底上形成涂膜的涂布工序;在50℃~130℃的氣流中,通過選自遠(yuǎn)紅外線加熱法、微波加熱法、介質(zhì)加熱法(誘電加熱法)和感應(yīng)加熱法(誘導(dǎo)加熱法)組成的組中的一種或多種加熱方法,將形成的涂膜加熱,由此使其干燥的干燥工序;
在設(shè)醋酸正丁酯蒸發(fā)時(shí)間和溶劑蒸發(fā)時(shí)間的比率為該溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速度時(shí),在前述溶劑介質(zhì)中含有不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑。
根據(jù)本發(fā)明,在形成涂膜的涂布液的溶劑介質(zhì)中,含有不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑,在50℃~130℃的氣流中,采用選自遠(yuǎn)紅外線加熱法、微波加熱法、介質(zhì)加熱法和感應(yīng)加熱法組成的組中的一種或多種加熱方法進(jìn)行加熱,使涂膜干燥,形成以該涂膜為感光層的電子照相感光體。干燥工序是在溫度50℃~130℃的氣流中進(jìn)行的。通過在這樣的溫度比常溫高的氣流中進(jìn)行干燥工序,可以在干燥的初期階段加速涂膜的升溫,使干燥能夠在短時(shí)間進(jìn)行。另外,通過在比為進(jìn)行這樣的涂膜加熱而設(shè)定的溫度低的溫度的氣流中進(jìn)行干燥工序,可以防止涂膜溫度的急劇上升。因此,可以防止涂膜的溫度上升到電子照相感光體的耐熱溫度以上,可以防止作為電子照相感光體的電特性的下降。另外,因?yàn)榭梢苑乐雇磕さ臏囟壬仙匠^溶劑介質(zhì)的沸點(diǎn),所以可以防止氣泡產(chǎn)生等,可以制造出具有平滑涂膜作為感光層的電子照相感光體。
另外,因?yàn)楦稍锕ば蚴峭ㄟ^采用選自遠(yuǎn)紅外線加熱法、微波加熱法、介質(zhì)加熱法和感應(yīng)加熱法組成的組中的一種或多種加熱方法進(jìn)行加熱而進(jìn)行的,所以在干燥的初期階段,可以在短時(shí)間使涂膜溫度上升。另外,因?yàn)槟軌驈膬?nèi)部使涂膜干燥,所以可以在短時(shí)間進(jìn)行干燥,同時(shí)使涂膜表面的硬化膜難以形成。如上所述,由于即使是內(nèi)部的溶劑介質(zhì)也能充分地除去,因此可以防止電子照相感光體的電特性下降,同時(shí),可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)用于形成感光層的涂膜進(jìn)行干燥。
而且,作為涂布液中的溶劑介質(zhì),其含有不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑。當(dāng)使用這種溶劑介質(zhì)時(shí),由于涂布液中的溶劑介質(zhì)的蒸發(fā)速度會(huì)變慢,所以在涂布工序及在從涂布工序轉(zhuǎn)移到干燥工序時(shí),另外即使在干燥工序中置放在比常溫高的氣流中,也可以防止涂膜表面比涂膜內(nèi)部更迅速地干燥,可以防止在涂膜表面形成硬化膜。
如上所述,能夠短時(shí)間制造出具有平滑的涂膜作為用于形成感光層的涂膜的電子照相感光體。
另外,本發(fā)明的特征在于,導(dǎo)電襯底是圓筒狀(円筒形狀)或圓柱狀(円柱形狀),并且所述干燥工序在保持導(dǎo)電襯底使得軸線方向與水平方向平行、并且使導(dǎo)電襯底繞軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行。
另外,根據(jù)本發(fā)明,由于在使保持軸線成水平的圓筒狀或圓柱狀的導(dǎo)電襯底繞軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí),進(jìn)行干燥工序,因此,可以防止由于溫度上升而導(dǎo)致粘度下降、流動(dòng)性增加的涂布液通過重力而沿導(dǎo)電襯底在重力方向上下垂,可以使圓筒狀或圓柱狀的導(dǎo)電襯底的圓周方向以及軸方向的膜厚均勻。另外,例如在采用遠(yuǎn)紅外線加熱時(shí),由于遠(yuǎn)紅外線未施加到的部分不被加熱,所以通過使圓筒狀或圓柱狀的導(dǎo)電襯底繞軸線旋轉(zhuǎn),可以防止加熱不均勻(加熱むら)的產(chǎn)生,且可以減少干燥后的涂膜表面的不均勻。
另外,本發(fā)明的特征在于,在上述干燥工序中,根據(jù)涂膜的溫度來調(diào)整從采用上述加熱方法的加熱輸出(加熱出力)、氣流的溫度以及氣流的風(fēng)量中選擇的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明,由于根據(jù)涂膜的溫度來調(diào)整采用前述的加熱方法的加熱輸出、氣流的溫度以及風(fēng)量,因此,涂膜的溫度管理變得容易。具體地說,在涂膜的溫度達(dá)到設(shè)定溫度之前,所述設(shè)定溫度為比電子照相感光體的耐熱溫度及溶劑介質(zhì)的沸點(diǎn)中低的一方的溫度還要低的溫度并且是盡可能高的溫度,可以盡量增大通過加熱方法得到的加熱輸出,并提高氣流的溫度,從而縮短到達(dá)設(shè)定溫度的時(shí)間。當(dāng)涂膜的溫度到達(dá)設(shè)定溫度時(shí),則使加熱輸出比初期階段小,降低氣流的溫度,以使涂膜不超過該溫度。氣流的風(fēng)量根據(jù)氣流的溫度來適當(dāng)調(diào)整。這樣通過調(diào)整加熱輸出、氣流溫度及氣流的風(fēng)量,可以防止涂膜溫度過度上升,同時(shí)還可以縮短干燥所需的時(shí)間。
另外,本發(fā)明涉及涂膜干燥方法,其是將在襯底上涂布包含涂膜的成分和含有一種或多種溶劑的溶劑介質(zhì)的涂布液而形成的涂膜干燥的方法,其特征在于,包含在50℃~130℃的氣流中,通過選自遠(yuǎn)紅外線加熱法、微波加熱法、介質(zhì)加熱法以及感應(yīng)加熱法組成的組中的一種或多種加熱法,將形成的涂膜進(jìn)行加熱,由此使其干燥的干燥工序,在設(shè)醋酸正丁酯蒸發(fā)時(shí)間和溶劑蒸發(fā)時(shí)間的比率為該溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速度時(shí),在上述的溶劑介質(zhì)中含有不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑。
另外,根據(jù)本發(fā)明,在用于形成涂膜的涂布液的溶劑介質(zhì)中含有不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑,在50℃~130℃的氣流中,采用選自遠(yuǎn)紅外線加熱法、微波加熱法、介質(zhì)加熱法以及感應(yīng)加熱法組成的組中的一種或多種加熱方法進(jìn)行加熱,使涂膜干燥。因此,與上述同樣可以縮短干燥所需要的時(shí)間,同時(shí)可以在襯底上形成表面沒有不均勻的平滑的涂膜作為干燥過的涂膜。
本發(fā)明的目的、特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn),通過下述的詳細(xì)說明和附圖進(jìn)行更明確的闡述。
圖1是示意表示用于本發(fā)明的感光體的形成方法的干燥裝置的構(gòu)成的側(cè)面圖。
圖2是示意表示用于本發(fā)明的感光體的形成方法的干燥裝置的構(gòu)成的側(cè)面圖。
圖3是表示測(cè)定實(shí)施例5、6以及比較例7、8的干燥工序中的涂膜溫度隨時(shí)間變化的結(jié)果的圖。
圖4是表示實(shí)施例7及比較例9制作的電子照相感光體的圓周方向的膜厚分布的圖。
圖5是表示實(shí)施例7和比較例10制作的電子照相感光體的軸線方向的膜厚分布的圖。
具體實(shí)施例方式
以下,參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
電子照相感光體(以后簡(jiǎn)稱為感光體)包含導(dǎo)電襯底和感光層。感光體通過以下工序制造以均勻的厚度在導(dǎo)電襯底上涂布將有機(jī)功能性材料、粘合劑樹脂等感光層成分溶解或分散在溶劑介質(zhì)中而得到的涂布液的涂布工序;通過除去包含于涂布的涂布液中的溶劑介質(zhì)使之干燥的干燥工序。另外,在本發(fā)明中,將涂布于導(dǎo)電襯底上的涂布液稱為涂膜。另外,將具有能夠溶解或者分散有機(jī)功能性材料、粘合劑樹脂等感光層成分的性質(zhì)的液體全體稱為溶劑介質(zhì),將構(gòu)成溶劑介質(zhì)的1種或2種以上的物質(zhì)稱為溶劑。
本發(fā)明的感光體的形成方法包含將含有感光層成分和溶劑介質(zhì)的涂布液涂布在導(dǎo)電襯底上而形成涂膜的涂布工序;在50℃~130℃的氣流中,采用選自遠(yuǎn)紅外線加熱法、微波加熱法、介質(zhì)加熱法以及感應(yīng)加熱法組成的組中的一種或多種加熱方法,將形成的涂膜進(jìn)行加熱,使涂膜干燥的干燥工序,在設(shè)醋酸正丁酯的蒸發(fā)時(shí)間和溶劑的蒸發(fā)時(shí)間的比率為該溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速度時(shí),在上述溶劑介質(zhì)中含有不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑。
電子照相感光體具有將底涂層(下引層)、電荷產(chǎn)生層、電荷輸送層及保護(hù)層等層壓的層壓結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中,將由底涂層、電荷產(chǎn)生層、電荷輸送層及保護(hù)層構(gòu)成的層總稱為感光層。另外,由于底涂層和保護(hù)層是為提高電子照相感光體的性能而設(shè)置的,不是必須的,因此,由電荷產(chǎn)生層和電荷輸送層兩層構(gòu)成的層及電荷產(chǎn)生層和電荷輸送層不分別設(shè)置而是由一層構(gòu)成的層也稱為感光層。
通過本發(fā)明的形成方法制造的電子照相感光體,沒有特別限制,允許有各種變形。作為這樣的感光體,例如可以是在導(dǎo)電襯底上形成電荷產(chǎn)生層和電荷輸送層的感光層,也可以是在導(dǎo)電襯底的上面形成底涂層,并在其上面形成電荷產(chǎn)生層和電荷輸送層的感光層,另外,也可以是在電荷產(chǎn)生層和電荷輸送層的上面形成保護(hù)層的感光層。
下面,對(duì)可以通過本發(fā)明的形成方法制造的感光體的導(dǎo)電襯底和用于形成感光層各層的感光層成分及涂布液進(jìn)行說明。
可以使用例如鋁、鋁合金、銅、鋅、不銹鋼、鈦等金屬材料作為導(dǎo)電襯底。作為導(dǎo)電襯底,不限定于這些金屬材料,也可以使用在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚甲醛、聚苯乙烯等高分子材料、硬質(zhì)紙、玻璃等的表面上層壓了金屬箔而得到的材料、蒸鍍了金屬材料而得到的材料、或者蒸鍍或涂布了導(dǎo)電性高分子、氧化錫、氧化銦、碳粒子、金屬粒子等導(dǎo)電化合物的層而得到的材料等。但是,在至少使用感應(yīng)加熱作為加熱源時(shí),金屬材料最合適。另外,根據(jù)需要,在不影響作為感光體使用時(shí)形成的圖像質(zhì)量的范圍內(nèi),也可以在導(dǎo)電襯底的表面上進(jìn)行陽極氧化膜處理;藥品、熱水等的表面處理;著色處理;或?qū)⒈砻娲植诨鹊穆瓷?亂反射)處理。在使用激光作為曝光光源的電子照相過程中,有時(shí)由于入射激光的波長(zhǎng)是一致的,所以入射的激光和在電子照相感光體內(nèi)反射的光發(fā)生干涉,由該干涉造成的干涉條紋出現(xiàn)在圖像上,產(chǎn)生圖像缺陷。通過在導(dǎo)電襯底的表面上進(jìn)行如上所述的漫反射處理,可以防止由該波長(zhǎng)一致的激光的干涉引起的圖像缺陷。
電荷產(chǎn)生層、電荷輸送層、底涂層以及保護(hù)層等的感光層是通過將感光層的各成分分散或溶解而成的溶劑介質(zhì)作為涂布液涂布在導(dǎo)電襯底上形成涂膜的涂布工序形成的。在通過涂布工序形成各層后,根據(jù)需要進(jìn)行干燥工序。關(guān)于干燥工序?qū)⒃诤竺嬖斒觥?br>
電荷產(chǎn)生層含有通過吸收光而產(chǎn)生電荷的電荷產(chǎn)生物質(zhì)作為主要成分。電荷產(chǎn)生物質(zhì)例如可以舉出單偶氮顏料、雙偶氮顏料、三偶氮顏料等的偶氮類顏料;靛藍(lán)、硫靛藍(lán)等靛藍(lán)類顏料;二萘嵌苯酰亞胺(ペリレンイミド)、二萘嵌苯酸酐(ペリレン酸無水物)等二萘嵌苯類顏料;蒽醌、芘醌等多環(huán)醌類顏料;金屬酞菁、非金屬酞菁等酞菁類顏料;甲基紫、結(jié)晶紫、深藍(lán)(night blue)、維多利亞藍(lán)(Victoriablue)等三苯甲烷類色素;赤蘚紅、若丹明B、若丹明3R、吖啶橙、flaveosine(フラベォシン)等吖啶類色素;亞甲基藍(lán)、亞甲基綠等噻嗪類色素;卡普里藍(lán)(Capryl blue)、麥爾多拉藍(lán)(meldra’s blue)等噁嗪類色素;方芳基鎓(スクアリリウム,squarylium)色素、吡喃鎓(ピリリウム,pyrylium)鹽類、硫代吡喃鎓(チォピリリウム,thiopyrylium)鹽類、硫靛藍(lán)類色素、雙苯并咪唑(bisbenzoimidazole)類色素、喹吖酮類色素、喹啉類色素、色淀類色素、偶氮色淀類色素、二噁嗪類色素、薁鎓(azulenium)類色素、三烯丙基甲烷類色素、呫噸(xanthene)類色素、花青類色素等各種有機(jī)顏料、染料、無定形硅、無定形硒、碲、硒-碲合金、硫化鎘、硫化銻、氧化鋅、硫化鋅等無機(jī)材料等。這些電荷產(chǎn)生物質(zhì)既可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種或兩種以上并用。
電荷產(chǎn)生層是通過如下步驟形成的將在溶劑介質(zhì)中溶解或分散電荷產(chǎn)生物質(zhì)得到的電荷產(chǎn)生層形成用涂布液,其中利用公知的方法將電荷產(chǎn)生物質(zhì)分散在將作為粘合劑的粘合劑樹脂溶解或者混合在溶劑介質(zhì)而得到的粘合劑樹脂溶液中得到的涂布液,涂布在導(dǎo)電襯底上或底涂層上。
用于電荷產(chǎn)生層形成用涂布液的粘合劑樹脂,可以使用的例如可以舉出選自聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、醇酸樹脂、三聚氰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、硅氧烷樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚芳酯樹脂(ポリアリレ一ト樹脂)、苯氧基樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂等樹脂、以及選自包含構(gòu)成這些樹脂的重復(fù)單元中的兩個(gè)或兩個(gè)以上的共聚物樹脂等組成的組中的樹脂。這些可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種或兩種以上同時(shí)使用。共聚物樹脂例如可以舉出氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-馬來酸酐共聚物樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物樹脂等絕緣性樹脂等。粘合劑樹脂不限定于上述物質(zhì),可以使用通常使用的公知的樹脂。
在溶解或分散電荷產(chǎn)生物質(zhì)及粘合劑樹脂的溶劑介質(zhì)中使用的溶劑,例如可以舉出1,3-二氯丙烷、三氯乙烷等鹵代烴;異佛爾酮、甲基乙基酮、苯乙酮、環(huán)己酮、異佛爾酮等酮類;乙酸乙酯、安息香酸甲酯、醋酸正丁酯等酯類;四氫呋喃、1,4-二噁烷、二芐醚、1,2-二甲氧基乙烷等醚類;苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯、四氫化萘、二苯基甲烷、二甲氧基苯、二氯苯等芳香族烴類;二苯硫醚等含硫溶劑;六氟異丙醇等含氟溶劑;乙二醇單丁基醚、二乙二醇單丁基醚等乙二醇醚(glyme)類溶劑;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等非質(zhì)子性極性溶劑等。這些溶劑可以單獨(dú)使用一種,也可以兩種或兩種以上混合作為混合溶劑使用。
電荷產(chǎn)生物質(zhì)和粘合劑樹脂的配合比率,當(dāng)設(shè)電荷產(chǎn)生層全體的重量為100%時(shí),優(yōu)選電荷產(chǎn)生物質(zhì)為10重量%~99重量%的范圍。當(dāng)電荷產(chǎn)生物質(zhì)小于10重量%時(shí),感光體的靈敏度可能會(huì)降低。當(dāng)電荷產(chǎn)生物質(zhì)超過99重量%時(shí),不僅電荷產(chǎn)生層的強(qiáng)度降低,而且電荷產(chǎn)生物質(zhì)的分散性也降低,粗大粒子增加,應(yīng)該通過曝光清除的部分以外的表面電荷減少,因此,圖像缺陷、特別是在白底上附著調(diào)色劑,形成微小的黑點(diǎn)被稱為黑斑的圖像灰霧大量產(chǎn)生。
作為使電荷產(chǎn)生物質(zhì)分散于粘合劑樹脂溶液中的預(yù)處理,也可以用粉碎機(jī)預(yù)先對(duì)電荷產(chǎn)生物質(zhì)進(jìn)行粉碎處理。用于粉碎處理的粉碎機(jī)例如可以舉出球磨機(jī)、砂磨機(jī)(sand mill)、精磨機(jī)(attritor)、振動(dòng)磨機(jī)、超聲波分散機(jī)等。作為此時(shí)的分散條件,希望選擇適當(dāng)?shù)臈l件,以期不會(huì)因?yàn)槭褂玫娜萜骷胺稚C(jī)的構(gòu)成部件的磨損等造成雜質(zhì)的混入。
而且,電荷產(chǎn)生層中根據(jù)需要也可以添加空穴輸送材料、電子輸送材料、抗氧化劑、分散穩(wěn)定劑、增敏劑等各種添加劑。這樣一來,可以在提高電位特性的同時(shí),提高作為涂布液的穩(wěn)定性。另外,可以減輕反復(fù)使用電子照相感光體時(shí)的疲勞劣化,提高耐久性。
電荷產(chǎn)生層形成用涂布液的涂布方法例如可以舉出噴涂法、環(huán)噴法、輥涂法、刮涂法或浸漬法等。
電荷產(chǎn)生層的膜厚優(yōu)選為0.05μm~5μm,更優(yōu)選為0.1μm~1μm。當(dāng)電荷產(chǎn)生層的膜厚小于0.05μm時(shí),光吸收的效率降低,感光體的靈敏度可能會(huì)降低。當(dāng)電荷產(chǎn)生層的膜厚超過5μm時(shí),電荷產(chǎn)生層內(nèi)部的電荷移動(dòng)成為電子照相感光體表面的電荷消除過程的速度控制步驟,感光體的靈敏度可能會(huì)降低。
其次,電荷輸送層可以通過使粘合劑樹脂中含有具有接受并輸送由電荷產(chǎn)生物質(zhì)產(chǎn)生的電荷的能力的電荷輸送物質(zhì)而得到。電荷輸送層不限于一層,也可以為2層或2層以上的結(jié)構(gòu)。通過這樣形成多層,可以使電荷輸送層的必要功能由分別的層承擔(dān),與由一層構(gòu)成的情況相比,材料的選擇范圍增大。另外,由于幾乎不必考慮同一層內(nèi)的各種材料的相容性,故可以容易地提供高功能的感光體。
電荷輸送物質(zhì)可以使用空穴輸送物質(zhì)及電子輸送物質(zhì)??昭ㄝ斔臀镔|(zhì)例如可以舉出咔唑衍生物、芘衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、噻唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、咪唑酮衍生物、咪唑烷衍生物、雙咪唑烷(ビスイミダヅリジン,bisimidazolidine)衍生物、苯乙烯基化合物、腙化合物、多環(huán)芳香族化合物、吲哚衍生物、吡唑啉衍生物、噁唑酮衍生物、苯并咪唑衍生物、喹唑啉衍生物、苯并呋喃衍生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、氨基芪衍生物、三芳基胺衍生物、三芳基甲烷衍生物、苯二胺衍生物、芪衍生物、烯胺衍生物、聯(lián)苯胺衍生物等。另外,主鏈或側(cè)鏈具有由這些化合物產(chǎn)生的基團(tuán)的聚合物例如可以舉出聚-N-乙烯基咔唑、聚-1-乙烯基芘、乙基咔唑-甲醛樹脂、三苯基甲烷聚合物、聚-9-乙烯基蒽、聚硅烷等。
電子輸送物質(zhì)例如可以舉出苯醌衍生物、四氰基乙烯衍生物、四氰基對(duì)苯醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane)衍生物、芴酮衍生物、呫噸酮(xanthone)衍生物、菲醌衍生物、苯二甲酸酐衍生物、聯(lián)苯醌(diphenoquinone)衍生物等有機(jī)化合物;無定形硅、無定形硒、碲、硒-碲合金、硫化鎘、硫化銻、氧化鋅、硫化鋅等無機(jī)材料等。電荷輸送物質(zhì)不限于上述例舉的物質(zhì),在其使用時(shí),可以單獨(dú)使用或混合兩種或兩種以上使用。
與電荷產(chǎn)生層同樣,電荷輸送層通過將在溶劑介質(zhì)中溶解或分散電荷輸送物質(zhì)得到的電荷輸送層形成用涂布液,其中,在將作為粘合劑的粘合劑樹脂溶解或混合于溶劑中得到的粘合劑樹脂溶液中利用公知的方法溶解或者分散電荷輸送物質(zhì)而得到的涂布液,涂布在導(dǎo)電襯底上或涂布在底涂層上。
對(duì)于電荷輸送層的粘合劑樹脂,選擇與電荷輸送物質(zhì)的相容性優(yōu)良的物質(zhì)。粘合劑樹脂例如可以舉出聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂等乙烯基聚合物樹脂及它們的共聚物樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚酯碳酸酯樹脂、聚砜樹脂、苯氧基樹脂、環(huán)氧樹脂、硅氧烷樹脂、聚芳酯樹脂、聚酰胺樹脂、甲基丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚醚樹脂、聚氨酯樹脂、聚丙烯酰胺樹脂、酚醛樹脂等樹脂等。另外,也可以使用將這些樹脂部分交聯(lián)而成的熱固性樹脂。這些樹脂可以單獨(dú)使用,也可以將兩種或兩種以上混合使用。在上述的樹脂中,聚苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚芳酯樹脂或聚苯醚樹脂的體積電阻值不低于1013Ω,電絕緣性優(yōu)良,另外,由于其成膜性、電特性等也優(yōu)良,因此特別優(yōu)選。
粘合劑樹脂的重量(B)相對(duì)于電荷輸送物質(zhì)的重量(A)的比率(B/A)優(yōu)選為12/10~30/10(=1.2~3.0)。當(dāng)上述比率(B/A)超過30/10(=3.0),粘合劑樹脂的含量變高時(shí),電荷輸送層形成用涂布液的粘度增大,可能導(dǎo)致涂布速度降低,生產(chǎn)率顯著惡化。而且,當(dāng)為了抑制該粘度的增大,而增大電荷輸送層形成用涂布液中的溶劑量時(shí),會(huì)發(fā)生在形成的電荷輸送層中產(chǎn)生白色混濁(白濁)的泛白(ブラツシング,brushing)現(xiàn)象。另外,當(dāng)上述比率(B/A)小于12/10(=1.2),粘合劑樹脂的比率變低時(shí),與粘合劑樹脂的比率高時(shí)相比,耐印刷性變低,電荷輸送層的損耗量增加,因此,耐久壽命變短。但是,在電荷輸送層由多層構(gòu)成時(shí),該比率可以根據(jù)各層承擔(dān)的功能任意改變。
在電荷輸送層中,根據(jù)需要可以添加增塑劑、表面改性劑等添加劑,以提高其成膜性、可撓性及表面平滑性。增塑劑例如可以舉出聯(lián)苯、氯代聯(lián)苯、二苯甲酮、鄰聯(lián)三苯、二元酸酯、脂肪酸酯、磷酸酯、鄰苯二甲酸酯、各種氟代烴、氯化石蠟、環(huán)氧型增塑劑等。表面改性劑例如可以舉出硅油、含氟樹脂等。
另外,為了增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度及提高電特性,電荷輸送層中也可以添加無機(jī)化合物或有機(jī)化合物的微粒子。而且,根據(jù)需要也可以添加抗氧化劑及光穩(wěn)定劑等各種添加劑。這樣一來,可以減輕帶電時(shí)產(chǎn)生的臭氧及NOx等活性物質(zhì)的附著造成的電荷輸送層的劣化,提高反復(fù)使用電子照相感光體時(shí)的耐久性。另外,作為電荷輸送層形成用涂布液的穩(wěn)定性提高,溶液壽命延長(zhǎng),同時(shí),采用該涂布液制造的電子照相感光體的雜質(zhì)也減少,因此,耐久性提高。
抗氧化劑及光穩(wěn)定劑優(yōu)選使用受阻酚衍生物或受阻胺衍生物。受阻酚衍生物優(yōu)選以相對(duì)于電荷輸送物質(zhì)的重量為0.001~0.10的范圍的重量比使用。受阻胺衍生物優(yōu)選以相對(duì)于電荷輸送物質(zhì)的重量為0.001~0.10的范圍的重量比使用。另外,也可以將受阻酚衍生物和受阻胺衍生物混合使用。這時(shí),受阻酚衍生物及受阻胺衍生物的合計(jì)使用量相對(duì)于電荷輸送物質(zhì)的重量?jī)?yōu)選為0.001~0.10的范圍的重量比。
當(dāng)受阻酚衍生物的使用量或受阻胺衍生物的使用量或受阻酚衍生物及受阻胺衍生物的合計(jì)使用量相對(duì)于電荷輸送物質(zhì)的重量的重量比小于0.001時(shí),在電荷輸送層形成用涂布液的穩(wěn)定性提高及電子照相感光體的耐久性提高方面不能表現(xiàn)充分的效果。另外,當(dāng)其重量比超過0.10時(shí),會(huì)對(duì)感光體的電特性產(chǎn)生不良影響。
在含有適當(dāng)?shù)娜軇┑娜軇┙橘|(zhì)中溶解或分散上述電荷輸送物質(zhì)及上述粘合劑樹脂以及根據(jù)需要溶解或分散上述添加劑,調(diào)制成電荷輸送層形成用涂布液,通過噴霧法、環(huán)涂法、輥涂法、刮涂法或浸漬法等將該涂布液涂布于電荷產(chǎn)生層上,形成電荷輸送層。然后,將形成的涂膜直接供給干燥工序,然后,根據(jù)需要設(shè)置保護(hù)層,得到電子照相感光體。
電荷輸送層形成用涂布液的溶劑介質(zhì)中使用的溶劑例如可以舉出苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯、四氫化萘、二苯基甲烷、二甲氧基苯、二氯苯等芳香族烴;二氯甲烷、1,3-二氯丙烷、三氯乙烷等鹵代烴;四氫呋喃、1,4-二噁烷、二芐醚、二甲氧基甲基醚等醚類;環(huán)己酮、苯乙酮、異佛爾酮等酮類;安息香酸甲酯、醋酸丁酯等酯類;二苯硫醚等含硫溶劑;六氟異丙醇等含氟溶劑;N,N-二甲基甲酰胺等非質(zhì)子性極性溶劑等。這些溶劑可以單獨(dú)使用一種,也可以兩種或兩種以上混合使用。另外,也可以根據(jù)需要在上述的溶劑中進(jìn)一步添加醇類、乙腈等溶劑使用。
電荷輸送層的膜厚優(yōu)選5μm~50μm,更優(yōu)選10μm~40μm。當(dāng)電荷輸送層的膜厚小于5μm時(shí),電子照相感光體表面的帶電保持能力可能降低。當(dāng)電荷輸送層的膜厚超過50μm時(shí),電子照相感光體的分辨率可能降低。
在層壓型感光體的情況下,可以在形成于導(dǎo)電襯底上的電荷產(chǎn)生層上層壓電荷輸送層,相反地,也可以在形成于導(dǎo)電襯底上的電荷輸送層上層壓電荷產(chǎn)生層。另外,在單層型感光體的情況下,含有電荷產(chǎn)生物質(zhì)和電荷輸送物質(zhì)的感光層通過與形成上述電荷輸送層時(shí)同樣的方法形成。例如,使電荷產(chǎn)生物質(zhì)、作為電荷輸送物質(zhì)的空穴輸送物質(zhì)或電子輸送物質(zhì)、粘合劑樹脂溶解或分散于含有上述的適當(dāng)溶劑的溶劑介質(zhì)中,調(diào)制感光層形成用涂布液,通過利用上述的各種涂布法涂布該感光層形成用涂布液而形成。單層型感光體的感光層的膜厚優(yōu)選5μm~100μm,更優(yōu)選10μm~50μm。當(dāng)感光層的膜厚小于5μm時(shí),電子照相感光體表面的帶電保持能力降低。當(dāng)感光層的膜厚超過100μm時(shí),生產(chǎn)率降低。
另外,在電子照相感光體中,如上所述也可以在導(dǎo)電襯底和電荷產(chǎn)生層及電荷輸送層之間設(shè)置底涂層。通過設(shè)置底涂層,可以防止電荷從導(dǎo)電襯底向感光層注入,因此,可以防止感光體的帶電保持能力的降低。另外,當(dāng)將形成有底涂層的感光體用于圖像形成時(shí),要通過曝光消除的部分以外的表面電荷的減少受到抑制,因此,可以防止在圖像上產(chǎn)生灰霧等缺陷。而且,通過底涂層覆蓋導(dǎo)電襯底表面的缺陷,可以使導(dǎo)電襯底表面變得平滑,因此,可以提高電荷產(chǎn)生層及電荷輸送層的成膜性。另外,可以抑制電荷產(chǎn)生層及電荷輸送層從導(dǎo)電襯底剝離,提高對(duì)于導(dǎo)電襯底的粘接性。
作為底涂層,例如可以舉出由各種樹脂材料制成的樹脂層、防蝕鋁層(alumite layer)等。作為形成樹脂層的樹脂材料,例如可以舉出聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、氯乙烯樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯碳酸酯(polyester carbonate)樹脂、聚砜樹脂、苯氧基樹脂、聚芳酯樹脂、硅氧烷樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚酰胺樹脂等樹脂、包含構(gòu)成這些樹脂的重復(fù)單元中的兩個(gè)或兩個(gè)以上的共聚物樹脂、酪蛋白、明膠、聚乙烯醇、乙基纖維素等。
另外,底涂層也可以含有金屬氧化物等的粒子。通過含有這些粒子,可以調(diào)節(jié)底涂層的體積電阻值,進(jìn)一步抑制電荷從導(dǎo)電襯底向感光層的注入,同時(shí),即使溫度及濕度等變化,也可以維持電子照相感光體的電特性。金屬氧化物粒子例如可以舉出氧化鈦、氧化鋁、氫氧化鋁、氧化錫等的粒子。底涂層含有金屬氧化物等的粒子時(shí),例如,通過在溶解了上述樹脂的樹脂溶液中,使這些粒子分散而調(diào)制成底涂層形成用涂布液,并將該涂布液涂布于導(dǎo)電襯底上,由此可以形成底涂層。
作為樹脂溶液的溶劑介質(zhì),除上述的有機(jī)溶劑外,也可以使用水、甲醇、乙醇、丁醇等醇類;乙二醇單丁基醚、二乙二醇單丁基醚等乙二醇醚(glyme)類溶劑等。另外,也可以使用將這些溶劑混合兩種或兩種以上形成的混合溶劑。
作為使金屬氧化物粒子分散到樹脂溶液中的方法,可以使用利用球磨機(jī)、砂磨機(jī)、精磨機(jī)、振動(dòng)磨機(jī)、超聲波分散機(jī)等的一般方法。
設(shè)底涂層形成用涂布液中的樹脂和金屬氧化物的合計(jì)含量的重量為C,設(shè)底涂層形成用涂布液中的溶劑的含量的重量為D時(shí),樹脂和金屬氧化物的合計(jì)含量C相對(duì)于溶劑的含量D的比率(C/D)優(yōu)選為1/99~40/60(=0.01~0.67),更優(yōu)選2/98~30/70(=0.02~0.43)。
另外,底涂層形成用涂布液中的樹脂含量(重量E)相對(duì)于金屬氧化物含量(重量F)的比率(E/F)優(yōu)選為1/99~90/10(=0.01~9.0),更優(yōu)選5/95~70/30(=0.05~2.33)。
優(yōu)選底涂層的膜厚為0.01μm~20μm,更優(yōu)選0.1μm~10μm。當(dāng)?shù)淄繉拥哪ず裥∮?.01μm時(shí),實(shí)質(zhì)上不能發(fā)揮作為底涂層的作用,不能覆蓋導(dǎo)電襯底的缺陷得到均勻的表面。另外,由于不能防止電荷從導(dǎo)電襯底向感光層的注入,故感光層的帶電性降低。當(dāng)?shù)淄繉拥哪ず癯^20μm時(shí),由于難以均勻地形成底涂層,另外,電子照相感光體的靈敏度也降低,故不優(yōu)選。
底涂層形成用涂布液的涂布方法例如可以舉出噴霧法、環(huán)涂法、輥涂法、刮涂法或浸漬法等。涂布的底涂層的涂膜供給干燥工序,或不進(jìn)行特別的干燥處理,供給之后的電荷產(chǎn)生層涂布工序。
另外,也可以在電荷產(chǎn)生層及電荷輸送層的外周設(shè)置保護(hù)層。通過設(shè)置保護(hù)層,可以提高電子照相感光體的耐磨損壽命,同時(shí),可以防止使電子照相感光體表面帶電時(shí)的電暈放電產(chǎn)生的臭氧及NOx等對(duì)感光層的不良化學(xué)影響。
保護(hù)層可以使用例如包括固化型樹脂、含無機(jī)填料樹脂、無機(jī)氧化物等的層。保護(hù)層使用的樹脂例如可以舉出丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯樹脂、烯烴-乙烯基單體共聚物、氯化聚醚、烯丙基樹脂、酚醛樹脂、聚縮醛、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚丙烯酸酯、聚烯丙基砜、聚丁烯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、丙烯酸樹脂、聚甲基戊烯、聚丙烯、聚苯醚、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯樹脂、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氨酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、環(huán)氧樹脂等樹脂。
保護(hù)層中添加的填料例如可以舉出氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、氧化鋯、氧化銦、氮化硅、氧化鈣、硫酸鋇、銦-錫氧化物(ITO)、二氧化硅、膠態(tài)二氧化硅、氧化鋁、炭黑、含氟樹脂微細(xì)粉末、聚硅氧烷類樹脂微細(xì)粉末、高分子電荷輸送材料微細(xì)粉末等。這些既可以單獨(dú)使用,也可以將兩種或兩種以上同時(shí)使用。這些填料也可以用無機(jī)物、有機(jī)物進(jìn)行表面處理以提高分散性、改變表面性質(zhì)等。在這樣的表面處理中,作為拒水性處理的填料,例如可以舉出用硅烷偶聯(lián)劑處理過的填料、用含氟硅烷偶聯(lián)劑處理過的填料、用高級(jí)脂肪酸處理過的填料、與高分子材料等共聚處理過的填料等。另外,用無機(jī)物處理過的填料例如可以舉出將填料表面用氧化鋁、氧化鋯、氧化錫、二氧化硅等處理過的填料等。
另外,為了有效地輸送空穴或電子,也可以在保護(hù)層中添加上述的作為電荷輸送物質(zhì)的空穴輸送物質(zhì)或電子輸送物質(zhì)。另外,為提高帶電性等,可以添加酚化合物、氫醌化合物、受阻酚化合物、受阻胺化合物、在同一分子中存在受阻胺和受阻酚的化合物等。而且,也可以添加增塑劑和/或均化劑(leveling agent)。作為增塑劑,可以使用例如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等作為一般樹脂的增塑劑使用的那些。增塑劑的使用量相對(duì)于上述樹脂優(yōu)選0.1重量%~30重量%。作為均化劑,例如可以使用二甲基硅油、甲基苯基硅油等硅油類;側(cè)鏈上具有全氟烷基的聚合物、低聚物等。均化劑的使用量相對(duì)于上述樹脂優(yōu)選為0.001重量%~1重量%。
另外,為了由至少包含固化型樹脂的層構(gòu)成保護(hù)層,可以用材料領(lǐng)域公知的各種交聯(lián)反應(yīng),例如,自由基聚合、離子聚合、熱聚合、光聚合或放射線聚合等。另外,為實(shí)現(xiàn)表面能量低的固化的保護(hù)層,也可以用公知的方法使具有硅氧烷結(jié)構(gòu)、全氟烷基結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)鏈烷基結(jié)構(gòu)等的材料進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。
為了使如上所述的保護(hù)層同時(shí)具有電荷輸送功能,也可以使具有電荷輸送功能的物質(zhì)或高分子型電荷輸送物質(zhì)進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。作為這樣的保護(hù)層,例如,通過使用由將交聯(lián)性有機(jī)硅氧烷樹脂和包含可以與其結(jié)合且具有電荷輸送性的結(jié)構(gòu)單元的化合物混合固化得到的硅氧烷樹脂構(gòu)成的層,由此可以實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)良的耐久性和電特性的保護(hù)層。
保護(hù)層通過在由適當(dāng)?shù)娜軇?gòu)成的溶劑介質(zhì)中,使上述樹脂以及根據(jù)需要的上述填料等添加劑溶解或分散,調(diào)制保護(hù)層形成用涂布液,用噴霧法、環(huán)涂法、輥涂法、刮涂法或浸漬法等將該涂布液涂布到電荷輸送層等上而形成。然后,將形成的涂膜供給干燥工序。
保護(hù)層形成用涂布液的溶劑介質(zhì)中使用的溶劑,可以使用的例如可以舉出甲醇、乙醇、丁醇等醇類溶劑;乙二醇單丁基醚、二乙二醇單丁基醚等乙二醇醚類溶劑、四氫呋喃、1,4-二噁烷、二乙醚等醚類;己烷、庚烷等脂肪族有機(jī)溶劑;苯、吡啶等芳香族有機(jī)溶劑;水等,其中,優(yōu)選水、醇類及乙二醇醚類溶劑。這些可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種或兩種以上同時(shí)使用。另外,在保護(hù)層形成物質(zhì)和設(shè)于保護(hù)層之下的下層(下層,underlying layer)的形成物質(zhì)可以溶于相同溶劑時(shí),作為距導(dǎo)電襯底遠(yuǎn)的層形成的保護(hù)層,優(yōu)選通過輥涂法涂布到下層上。
保護(hù)層的膜厚優(yōu)選0.5μm~5μm,更優(yōu)選1μm~3μm。當(dāng)保護(hù)層的膜厚小于0.5μm時(shí),在受到刮板(blade)或帶電輥的接觸等帶來的外力時(shí),保護(hù)層容易從其與下層的界面剝離。其原因可能是由于在保護(hù)層的膜厚薄時(shí),在受到外力時(shí),保護(hù)層自身不能抵抗施加的外力,從而力常常施加在與下層的界面上,當(dāng)長(zhǎng)期負(fù)荷時(shí),負(fù)荷的力會(huì)使界面容易產(chǎn)生偏差。另外,當(dāng)保護(hù)層的膜厚薄時(shí),有時(shí)磨耗可能使全部保護(hù)層在到達(dá)電子照相感光體的壽命前消失。當(dāng)保護(hù)層的膜厚大于5μm時(shí),由于載流子在向保護(hù)層內(nèi)移動(dòng)的過程中擴(kuò)散,因此,容易產(chǎn)生文字變粗等現(xiàn)象,可能會(huì)引起感光體的靈敏度降低及反復(fù)使用造成的殘留電位上升。
另外,如上所述電荷輸送層中根據(jù)需要使用的抗氧化劑和/或光穩(wěn)定劑,可以在電荷產(chǎn)生層及電荷輸送層和保護(hù)層的任一層中含有,另外,也可以在全部三層中含有。
如上所述涂布于導(dǎo)電襯底上形成的各層,根據(jù)需要可以供給干燥工序。本來優(yōu)選將形成于導(dǎo)電襯底上的全部層供給干燥工序,但從干燥工序所需要的成本等方面考慮,選擇一個(gè)或一個(gè)以上的層供給干燥工序即可。對(duì)于不供給干燥工序的層,例如在室溫下放置一個(gè)小時(shí)但不進(jìn)行特別的處理,并且涂布隨后的層。
另外,在對(duì)選擇的一個(gè)或一個(gè)以上的層進(jìn)行干燥時(shí),優(yōu)選選擇的層至少含有最表面的層。在最表面層的表面狀態(tài)有不均勻,不平滑時(shí),對(duì)于電及機(jī)械外力的耐久性降低,反復(fù)使用的穩(wěn)定性及環(huán)境穩(wěn)定性降低。在此,在最表面層的為保護(hù)層時(shí),由于保護(hù)層和其它層相比薄,因此,保護(hù)層的表面狀態(tài)容易受保護(hù)層的下層的表面狀態(tài)的影響。因此,優(yōu)選保護(hù)層的下層也供給干燥工序。
用于形成感光體的感光層的涂膜的干燥工序,是指使通過各種涂布方法涂布的涂膜中的溶劑介質(zhì),實(shí)質(zhì)上幾乎全部蒸發(fā),另外,在該工序內(nèi)抑制涂膜中氣泡的產(chǎn)生,同時(shí),使涂膜具有平滑的表面的處理工序。現(xiàn)在,多數(shù)使用熱風(fēng)干燥爐進(jìn)行,但在熱風(fēng)干燥時(shí),由于熱從涂膜表面?zhèn)鬟f,故首先涂膜表面開始干燥,涂膜表面干燥硬化形成硬化膜。當(dāng)這樣在表面形成致密的硬化膜時(shí),在涂膜內(nèi)部氣化的溶劑介質(zhì)非常難以去除,干燥需要從1小時(shí)至數(shù)小時(shí)的非常長(zhǎng)的時(shí)間。因此,尋求在短時(shí)間進(jìn)行干燥的方法,以使其不形成這樣的硬化膜。
另外,在本發(fā)明中,在感光層供給干燥工序時(shí),在以分散或溶解有感光層成分的溶劑介質(zhì)為涂布液涂布到導(dǎo)電襯底上形成涂膜的工序中,作為溶劑介質(zhì),在上述的溶劑中,使用含有不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑,其中該溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速度,即下述式(1)表示的相對(duì)蒸發(fā)速度,是醋酸正丁酯的蒸發(fā)時(shí)間和溶劑的蒸發(fā)時(shí)間的比率。相對(duì)蒸發(fā)速度是在同一條件下醋酸正丁酯的蒸發(fā)時(shí)間和溶劑的蒸發(fā)時(shí)間的比率。
(相對(duì)蒸發(fā)速度)=(醋酸正丁酯蒸發(fā)時(shí)間)/(溶劑蒸發(fā)時(shí)間) …(1)在僅用相對(duì)蒸發(fā)速度為1.7或更大的蒸發(fā)速度大的溶劑時(shí),干燥初期階段因高溫氣流造成涂膜表面干燥硬化,涂膜內(nèi)部的溶劑介質(zhì)不容易干燥。因此,如上所述,通過在溶劑介質(zhì)中包含不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的蒸發(fā)速度小的溶劑,可以在不使涂膜表面硬化的情況下使涂膜內(nèi)部的溶劑介質(zhì)有效地?cái)U(kuò)散氣化。另外,當(dāng)使用這種溶劑介質(zhì)時(shí),即使在干燥工序中置于比常溫(25℃)高的溫度的氣氛下,在涂布工序中及從涂布工序向干燥工序轉(zhuǎn)移的過程中,可以防止涂膜表面比涂膜內(nèi)部快速干燥,可以防止涂膜表面形成硬化膜。因此,在涂膜表面干燥硬化之前,可以有效地干燥內(nèi)部的溶劑介質(zhì)。
作為相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑的更合適的含量,可以通過供給干燥工序的時(shí)間、溶劑的種類等適當(dāng)選擇。相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑的含量越多,越能夠防止涂膜表面的硬化膜的形成,因此優(yōu)選。但是,作為相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑,當(dāng)單獨(dú)使用二乙二醇單丁基醚等極難以蒸發(fā)的溶劑時(shí),蒸發(fā)速度可能會(huì)變得過小。在使用這樣的蒸發(fā)速度極小的溶劑時(shí),為了在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行干燥,優(yōu)選某種程度地混合相對(duì)蒸發(fā)速度大的溶劑。表1表示代表的溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速度。
圖1是示意表示用于本發(fā)明的感光體的形成方法的干燥裝置1的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。干燥裝置1包括用于對(duì)涂布于導(dǎo)電襯底5上的涂膜照射遠(yuǎn)紅外線的遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2、用于通過感應(yīng)加熱對(duì)導(dǎo)電襯底5加熱的電磁感應(yīng)加熱裝置3、用于供給熱風(fēng)的送風(fēng)噴嘴(送風(fēng)ノズル)4、用于使形成了要被干燥的涂膜的圓筒狀的導(dǎo)電襯底5旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置6。
遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2具有輸出電源(未圖示),是用于對(duì)涂布于導(dǎo)電襯底5上的涂膜照射遠(yuǎn)紅外線而加熱涂膜的加熱裝置。遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2例如可以使用陶瓷加熱器、夾套加熱器(シ一ズヒ一タ)、鹵素?zé)艏訜崞鳌⑹⒐芗訜崞鞯?。其中,特別優(yōu)選壽命長(zhǎng)、可以容易改變加熱器形狀的陶瓷加熱器。另外,為了均勻地加熱涂布于導(dǎo)電襯底5上的涂膜,遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2設(shè)置得比圓筒狀導(dǎo)電襯底5的軸方向長(zhǎng)。在面對(duì)遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2的導(dǎo)電襯底5的一側(cè)的相對(duì)側(cè)設(shè)置反射板(未圖示)。反射板可以防止加熱了的涂膜的熱向外部放出,可以提高能效??梢允褂?~1000μm波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外線作為將要照射涂膜的遠(yuǎn)紅外線。另外,在涂膜中的溶劑介質(zhì)為有機(jī)化合物時(shí),優(yōu)選遠(yuǎn)紅外線在對(duì)溶劑的吸收率高的4~25μm的波長(zhǎng)區(qū)域具有最大能量。
作為電磁感應(yīng)加熱裝置3,可以使用例如平板型(平板型,platetype)感應(yīng)線圈等。在電磁感應(yīng)加熱裝置3中,電流從輸出電源(未圖示)流入線圈,通過該電流產(chǎn)生磁場(chǎng)。在導(dǎo)電襯底5中流入渦電流,以消除由線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)。這樣,電磁感應(yīng)加熱裝置3使電流流入導(dǎo)電襯底5,利用由該渦電流的損失產(chǎn)生的熱,使導(dǎo)電襯底5發(fā)熱。在面對(duì)電磁感應(yīng)加熱裝置3的導(dǎo)電襯底5的一側(cè)的相對(duì)側(cè)設(shè)置反射板(未圖示)。反射板與設(shè)于面對(duì)遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2的導(dǎo)電襯底5的一側(cè)的相對(duì)側(cè)的反射板相同,防止加熱過的涂膜的熱的放出,可以提高能效。對(duì)導(dǎo)電襯底5的加熱,根據(jù)給予電磁感應(yīng)加熱裝置3的加熱輸出及頻率數(shù)、導(dǎo)電襯底5的材質(zhì)、厚度等決定。例如,在使用厚度1mm左右的鋁制圓筒狀導(dǎo)電襯底作為導(dǎo)電襯底5時(shí),為了最有效地加熱導(dǎo)電襯底5,優(yōu)選給予電磁感應(yīng)加熱裝置3的高頻率為6.5~250MHz。
在用于本發(fā)明的感光體的形成方法的干燥裝置1中,通過遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2及電磁感應(yīng)加熱裝置3進(jìn)行加熱。遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2是加熱涂膜內(nèi)部的溶劑介質(zhì)的加熱裝置,電磁感應(yīng)加熱裝置3是加熱導(dǎo)電襯底5,通過將其發(fā)熱傳遞到涂膜上加熱涂膜的加熱裝置。當(dāng)使用這樣的加熱裝置時(shí),由于可以從內(nèi)部使涂膜干燥,故可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行干燥,同時(shí),可以防止在涂膜表面形成硬化膜。
干燥裝置1備有的送風(fēng)噴嘴4用于對(duì)涂布于導(dǎo)電襯底5上的涂膜供給50℃~130℃的氣流。作為送風(fēng)噴嘴4,使用例如鼓風(fēng)機(jī)(blower)、空氣吹淋器(air shower)等。在送風(fēng)噴嘴4上設(shè)置用于將通過過濾氣流而得到的清潔氣流供給導(dǎo)電襯底5的HEPA過濾器(未圖示)。HEPA過濾器將從送風(fēng)噴嘴4向?qū)щ娨r底5供給的氣流中的塵埃、塵土等異物除去,防止它們附著于涂膜上,防止作為感光體使用時(shí)產(chǎn)生的圖像缺陷。從送風(fēng)噴嘴4供給的氣流的風(fēng)速優(yōu)選1m/min~100m/min,更優(yōu)選5m/min~50m/min。當(dāng)風(fēng)速小于1m/min時(shí),供給導(dǎo)電襯底5的氣流減少,溫度控制及氣化了的涂膜中的溶劑介質(zhì)的排出變難。當(dāng)風(fēng)速超過100m/min時(shí),氣流的力使未干燥的涂膜形狀發(fā)生變化,即使作為干燥后的涂膜,也會(huì)產(chǎn)生不均勻。另外,為進(jìn)行溫度控制及排出氣化了的涂膜中的溶劑介質(zhì),從送風(fēng)噴嘴4供給的氣流的風(fēng)量?jī)?yōu)選為0.1m3/min~10m3/min。當(dāng)風(fēng)量小于0.1m3/min時(shí),供給導(dǎo)電襯底5的氣流減少,可能難以進(jìn)行溫度控制及排出氣化了的涂膜中的溶劑介質(zhì)。當(dāng)風(fēng)量超過10m3/min時(shí),由氣流產(chǎn)生的冷卻效果可能使得涂膜溫度難以提高。
當(dāng)使用具有這種送風(fēng)噴嘴4的干燥裝置1時(shí),由于在氣流溫度為50℃~130℃比常溫高的溫度的氣流中進(jìn)行干燥工序,故可以在干燥的初期階段使涂膜的升溫加速,可以使干燥在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。
在感光體的干燥工序中溶劑介質(zhì)蒸發(fā)時(shí),溶劑介質(zhì)的蒸氣從涂膜放出至外部,但當(dāng)涂膜表面附近的氣氛達(dá)到飽和蒸氣量時(shí),不僅阻止溶劑介質(zhì)從涂膜蒸發(fā),還存在發(fā)生再液化的問題。這樣一來,由于將涂膜表面部分地溶解,故產(chǎn)生不均勻,另外,由于這些蒸氣需要只通過對(duì)流進(jìn)行擴(kuò)散,因此,干燥時(shí)間也變長(zhǎng)。
在本發(fā)明的感光體的形成方法中,將氣流從送風(fēng)噴嘴4供給導(dǎo)電襯底5上的涂膜的同時(shí),將導(dǎo)電襯底5上的涂膜通過遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2及電磁感應(yīng)加熱裝置3進(jìn)行加熱。當(dāng)在這樣的氣流中進(jìn)行干燥時(shí),由于可以有效地將來自涂膜的溶劑介質(zhì)蒸氣排出到外部,故可以有效地進(jìn)行干燥,不產(chǎn)生表面不均勻。
而且,本發(fā)明的加熱方法如上所述,由于不加熱涂膜周圍的氣氛,而直接加熱涂膜本身或?qū)щ娨r底,因此,熱效率非常好。但是,相反地,由于涂膜溫度迅速上升,故難以控制溫度。在此,當(dāng)有比涂膜的設(shè)定干燥溫度低的溫度的氣流時(shí),由于涂膜的溫度上升在氣流溫度以上被緩和,故可以容易地控制涂膜的溫度。因此,通過將氣流的溫度適宜設(shè)為50℃~130℃,可以防止涂膜的溫度上升超過感光體的耐熱溫度,特別是,可以防止其上升超過耐熱溫度較低的電荷產(chǎn)生物質(zhì)的耐熱溫度以上及溶劑介質(zhì)的沸點(diǎn),從而可以防止電子照相感光體的電特性降低及涂膜表面及內(nèi)部的氣泡的產(chǎn)生。
另外,當(dāng)氣流的溫度小于50℃時(shí),涂膜的溫度上升延遲,難以在短時(shí)間進(jìn)行干燥。在這樣的氣流中,為了在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行涂膜的干燥而增大熱輸出時(shí),由于遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2及電磁感應(yīng)加熱裝置3是從涂膜內(nèi)部進(jìn)行加熱的裝置,因此,即使在涂膜表面是適宜溫度,其內(nèi)部的溫度有時(shí)也會(huì)過度上升。當(dāng)超過涂膜中溶劑介質(zhì)的沸點(diǎn)進(jìn)行加熱時(shí),氣泡大量產(chǎn)生,在涂膜上產(chǎn)生不均勻。當(dāng)在感光體的耐熱溫度以上的溫度進(jìn)行加熱時(shí),特別是電荷產(chǎn)生物質(zhì)的性質(zhì)劣化,使作為感光體的電特性降低。
當(dāng)氣流的溫度超過130℃時(shí),與熱風(fēng)干燥的狀態(tài)相同,由于在涂膜內(nèi)部的溶劑介質(zhì)蒸發(fā)前涂膜表面干燥硬化,因此,可能在涂膜內(nèi)部殘存溶劑介質(zhì)。另外,當(dāng)在該氣流中加熱涂膜時(shí),涂膜的溫度過度升高,產(chǎn)生與涂膜內(nèi)部的溫度過度升高的情況相同的問題。
干燥裝置1具有的旋轉(zhuǎn)裝置6,在保持圓筒狀的導(dǎo)電襯底5使其軸線成水平的同時(shí),通過電機(jī)(未圖示)使導(dǎo)電襯底5繞軸線旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)電襯底5和遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2的距離及導(dǎo)電襯底5和電磁感應(yīng)加熱裝置3的距離根據(jù)涂膜的構(gòu)成材料(特別是溶劑介質(zhì)中的溶劑)的種類、從加熱裝置的加熱輸出進(jìn)行適宜設(shè)定。
在干燥裝置1中導(dǎo)入已形成涂膜的圓筒狀的導(dǎo)電襯底5時(shí),隨著涂膜的溫度上升,涂膜的粘度降低,流動(dòng)性增加。當(dāng)涂膜的流動(dòng)性增加時(shí),涂膜就順著導(dǎo)電襯底5在重力方向上下垂,從而使導(dǎo)電襯底5的圓周方向的膜厚變得不均勻(不均一)。在本發(fā)明的形成方法中使用的干燥裝置1,通過保持該圓筒形的導(dǎo)電襯底5使其軸線方向平行于水平方向,并且使其繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng),可以使重力對(duì)涂膜的影響均勻化,可以使圓周方向的膜厚均勻進(jìn)行干燥。另外,在干燥裝置1中,導(dǎo)電襯底5的沒有接觸從遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2照射的遠(yuǎn)紅外線的部分不會(huì)被加熱。但是,通過用旋轉(zhuǎn)裝置6使導(dǎo)電襯底5進(jìn)行旋轉(zhuǎn),可以防止導(dǎo)電襯底5整體的受熱不均勻(むら),可以均勻地對(duì)整體進(jìn)行加熱。另外,優(yōu)選采用旋轉(zhuǎn)裝置6的導(dǎo)電襯底5的旋轉(zhuǎn)數(shù)為每分鐘1轉(zhuǎn)~500轉(zhuǎn),更優(yōu)選為每分鐘5轉(zhuǎn)~200轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)速小于每分鐘1轉(zhuǎn)時(shí),不能得到旋轉(zhuǎn)的效果,可能會(huì)引起涂膜的下垂,涂膜的厚度產(chǎn)生不均勻。當(dāng)超過每分鐘500轉(zhuǎn)時(shí),涂膜就會(huì)因離心力而飛散。
另外,干燥裝置1具有用于測(cè)定涂膜溫度的溫度計(jì)(沒有圖示)、根據(jù)溫度計(jì)測(cè)定的溫度控制遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2、電磁感應(yīng)加熱裝置3、及送風(fēng)噴嘴4的控制手段(沒有圖示)。溫度計(jì)可以使用非接觸型的輻射溫度計(jì)等??刂剖侄瓮ㄟ^中央處理器(簡(jiǎn)稱CPU)、芯片、集成電路等實(shí)現(xiàn)??刂剖侄握{(diào)整從遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2及電磁感應(yīng)加熱裝置3的加熱輸出,且調(diào)整自送風(fēng)噴嘴4向涂膜所提供的氣流溫度。
在干燥工序中,在將溫度提升至使涂膜干燥的合適溫度(在低于感光體的耐熱溫度且溶劑介質(zhì)的沸點(diǎn)以下的溫度,越高越好)后,保持該溫度,使溶劑介質(zhì)氣化。在干燥工序的初期階段,通過遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2和電磁感應(yīng)加熱裝置3的加熱,所產(chǎn)生的熱量因涂膜和導(dǎo)電襯底的熱容量而消耗在涂膜和導(dǎo)電襯底的溫度上升上。干燥裝置1備有的控制手段能提高在該干燥工序的初期階段中從遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2和電磁感應(yīng)加熱裝置3的加熱輸出。這樣一來,在短時(shí)間內(nèi)使涂膜與導(dǎo)電襯底的溫度升高。另外,控制手段能提高從送風(fēng)噴嘴4供給涂膜的氣流溫度,同時(shí),還能增大其風(fēng)量。這樣,提高用于干燥涂膜的氣氛的溫度,縮短涂膜的溫度上升所需的時(shí)間。
在此,當(dāng)按照原狀保持該初期階段的加熱輸出時(shí),常常升高涂膜的溫度,在干燥工序的中間階段出現(xiàn)涂膜溫度上升至感光體的耐熱溫度以上,或上升到超過涂膜中溶劑介質(zhì)的沸點(diǎn)。當(dāng)將涂膜溫度加熱到感光體的耐熱溫度以上時(shí),就會(huì)出現(xiàn)耐熱溫度低的電荷產(chǎn)生物質(zhì)的效果不能發(fā)揮等的問題,從而使感光體的電特性下降。另外,當(dāng)涂膜溫度上升到超過涂膜中溶劑介質(zhì)的沸點(diǎn)時(shí),溶劑介質(zhì)中就會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡,使涂膜表面出現(xiàn)氣泡或不均勻等。所以,干燥裝置1備有的控制手段在涂膜溫度達(dá)到前述適合的溫度時(shí)、或者將要達(dá)到前述適合的溫度之前,將從遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2及電磁感應(yīng)加熱裝置3的加熱輸出減小到低于初期階段的水平,使溫度不會(huì)達(dá)到其以上的溫度。
另外,控制手段通過降低從送風(fēng)噴嘴4向涂膜供給的氣流溫度來降低氣氛的溫度,并且根據(jù)該氣流的溫度程度適宜調(diào)整氣流的風(fēng)量,防止涂膜溫度上升到必要以上。另外,在干燥工序的中間階段,隨著涂膜中溶劑介質(zhì)干燥的進(jìn)行,涂膜中殘留的溶劑介質(zhì)的量減少,從而溶劑介質(zhì)氣化所需的氣化熱也減少。因此,考慮到這些,控制手段進(jìn)一步減小加熱輸出,進(jìn)一步降低從送風(fēng)噴嘴4向涂膜供給的氣流溫度。在氣流溫度比涂膜的溫度高的情況下,當(dāng)增大氣流的風(fēng)量時(shí),會(huì)促進(jìn)涂膜溫度的上升,當(dāng)減小風(fēng)量時(shí),則溫度上升可以緩緩地進(jìn)行。而在氣流的溫度低于涂膜溫度的情況下,當(dāng)增大風(fēng)量時(shí),涂膜的溫度降低,當(dāng)減小風(fēng)量時(shí),則溫度的降低可以緩緩地進(jìn)行。這樣一來,氣流的風(fēng)量需要考慮氣流的溫度和涂膜溫度進(jìn)行調(diào)整。
因?yàn)楦稍镅b置1具有這樣的控制手段,所以在直到加熱涂膜達(dá)到上述適合溫度的階段即初期階段,增加從遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2及電磁感應(yīng)加熱裝置3的加熱輸出。另外,在涂膜達(dá)到上述合適溫度的階段、或者將要達(dá)到上述合適溫度之前的階段,即干燥工序的中間階段,可以調(diào)整從遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2和電磁感應(yīng)加熱裝置3的加熱輸出,使其比初期階段小。另外,同樣地,可以進(jìn)行調(diào)整,使得在干燥工序的初期階段從送風(fēng)噴嘴4向涂膜供給的氣流溫度升高,在干燥工序的中間階段從送風(fēng)噴嘴4向涂膜供給的氣流溫度降低。
如上所述,在干燥工序內(nèi),通過變化加熱裝置的加熱輸出及氣流的溫度、風(fēng)量,可以嚴(yán)格地控制涂膜的溫度,可以在極短的時(shí)間內(nèi)提供具有包括無不均勻、剝離、裂紋等的平滑性良好的涂膜的感光層的感光體。
另外,雖然優(yōu)選對(duì)遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2、電磁感應(yīng)加熱裝置3和送風(fēng)噴嘴4采用控制手段進(jìn)行控制,但也可以對(duì)從遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2、電磁感應(yīng)加熱裝置3及送風(fēng)噴嘴4中任選的一個(gè)或其以上進(jìn)行。例如,可以使自送風(fēng)噴嘴4供給的氣流溫度和風(fēng)量保持恒定,只調(diào)整遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2及電磁感應(yīng)加熱裝置3的加熱輸出。另外,也可以使加熱裝置2及電磁感應(yīng)加熱裝置3的加熱輸出保持恒定,只調(diào)整從送風(fēng)管4供給的氣流溫度及風(fēng)量。
在本實(shí)施方式中,干燥裝置1的電磁感應(yīng)加熱裝置3是平板型感應(yīng)線圈,但為了均勻地進(jìn)行對(duì)導(dǎo)電襯底5的加熱,其也可以是設(shè)置在中空?qǐng)A筒形的導(dǎo)電襯底5的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)或者設(shè)置成覆蓋圓筒形導(dǎo)電襯底5的周圍的結(jié)構(gòu)。
作為干燥裝置1的加熱裝置,不限于遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2和電磁感應(yīng)加熱裝置3,也可以是可以實(shí)現(xiàn)微波加熱法和介質(zhì)加熱法的加熱方法的裝置。
微波加熱法和介質(zhì)加熱法的加熱原理是相同的。通過這些加熱法的加熱都是通過施加高頻電壓使介質(zhì)分子中的偶極隨著電場(chǎng)的反轉(zhuǎn)進(jìn)行激烈的運(yùn)動(dòng),然后利用該運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱來發(fā)熱的原理。微波加熱法和介質(zhì)加熱法只是在使用的電磁波的頻率上有所差別。微波加熱法中使用UHF(ultrahigh frequency)帶(300MHz~3GHz)的電磁波。而介質(zhì)加熱法中使用1~200MHz的電磁波。這些微波加熱及介質(zhì)加熱在設(shè)計(jì)成能使電磁波均勻地照射在試樣上的爐內(nèi)進(jìn)行。
另外,微波加熱和介質(zhì)加熱,因其加熱原理的緣故,有可能從沒有接地的金屬或者導(dǎo)電體等的邊緣部分產(chǎn)生火花。所以,在干燥有機(jī)溶劑時(shí),必須迅速排出被充足量的氣流所氣化的溶劑。另外,要被加熱的物質(zhì)只是具有偶極的介質(zhì)材料(誘電體),而這決定于涂膜構(gòu)成物質(zhì)本身的固有值即介質(zhì)損耗角正切(誘電正接)tanδ,因此,需要選擇作為溶劑介質(zhì)使用的材料。因此,本加熱法最適合在溶劑中含有不低于50%的tanδ大的水的涂膜的干燥,還適合于使用水性涂布液時(shí)的有些底涂層或使用溶膠凝膠法的保護(hù)層的干燥。
如上所述,使用通過微波加熱法加熱的微波加熱裝置及通過介質(zhì)加熱法加熱的感應(yīng)加熱裝置作為加熱裝置的情況下,考慮其特性方面,容易從導(dǎo)電襯底產(chǎn)生火花,該火花有時(shí)會(huì)引起起火、爆炸等。而且防止該火花的產(chǎn)生是困難的。在本發(fā)明的形成方法包含的干燥工序中,由于是在將溫度為50~130的氣流供給涂膜的同時(shí)進(jìn)行涂膜的干燥,所以能在高效地排出溶劑介質(zhì)的氣體的同時(shí),還能防止氣化、滯留的溶劑介質(zhì)的起火、爆炸。
在面對(duì)遠(yuǎn)紅外線加熱裝置2的導(dǎo)電襯底5的一側(cè)的相對(duì)側(cè)和面對(duì)電磁感應(yīng)加熱裝置3的導(dǎo)電襯底5的一側(cè)的相對(duì)側(cè)設(shè)置的反射板也可以不設(shè)置,但通過設(shè)置它們,可以提高能效。
用本發(fā)明的方法制造的感光體,導(dǎo)電襯底的形狀不限于圓筒狀。可以為圓柱狀,另外也可以是板狀(sheet-like shape)。在導(dǎo)電襯底為板狀時(shí),可以將導(dǎo)電襯底放置在載置臺(tái)(沒有圖示)上,然后用同樣的方法對(duì)涂膜進(jìn)行加熱,使之干燥。
圖2是示意表示本發(fā)明的感光體的制造中使用的干燥裝置11的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。圖2中所示的干燥裝置11是在將本發(fā)明的形成方法使用的干燥工序應(yīng)用于感光體批量生產(chǎn)時(shí)最佳的連續(xù)式干燥爐。另外,在圖2中,將導(dǎo)電襯底12搬運(yùn)的方向定義為X方向,與導(dǎo)電襯底12搬運(yùn)的方向及導(dǎo)電型襯底12的軸線方向垂直的方向定義為z方向。干燥裝置11包含一對(duì)基礎(chǔ)襯底(ベ一ス基板)13a及13b、設(shè)于基礎(chǔ)襯底13a上的多個(gè)加熱裝置14a及多個(gè)送風(fēng)噴嘴15a、設(shè)于基礎(chǔ)襯底13b上的多個(gè)加熱裝置14b及多個(gè)送風(fēng)噴嘴15b、和移動(dòng)裝置(沒有圖示)。一對(duì)基礎(chǔ)襯底13a、13b以軸線保持水平的圓筒狀的導(dǎo)電襯底12為基準(zhǔn),沿Z方向分開設(shè)置。移動(dòng)裝置使導(dǎo)電襯底12沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí),沿x方向以恒定速度在一對(duì)基礎(chǔ)襯底13a、13b之間搬運(yùn)。以下,除了指定特定的加熱裝置或者送風(fēng)噴嘴進(jìn)行說明的情況外,對(duì)于加熱裝置14a和14b以及送風(fēng)噴嘴15a和15b的記載省略字母。
加熱裝置14是選自遠(yuǎn)紅外線加熱裝置、微波加熱裝置、介質(zhì)加熱裝置及感應(yīng)加熱裝置組成的組中的一種或兩種或兩種以上的加熱裝置。因?yàn)樗惋L(fēng)噴嘴15和前面介紹的干燥裝置1具有的送風(fēng)噴嘴4相同,所以不再加以說明。移動(dòng)手段保持圓筒狀的導(dǎo)電襯底12使其軸線方向與水平方向平行,并使導(dǎo)電襯底12繞著軸線旋轉(zhuǎn),同時(shí),沿著X方向以恒定速度在一對(duì)基礎(chǔ)襯底13a、13b之間搬運(yùn)。
在這樣的干燥裝置11中,導(dǎo)電襯底12以恒定速度在設(shè)于一對(duì)基礎(chǔ)襯底13a、13b上的加熱裝置14和送風(fēng)噴嘴15之間邊旋轉(zhuǎn)邊移動(dòng),使形成于導(dǎo)電襯底12上的涂膜干燥。當(dāng)使用這樣的干燥裝置11時(shí),由于可以在短時(shí)間將形成于多個(gè)導(dǎo)電襯底12上的涂膜干燥,故其適于批量生產(chǎn)。
另外,從容易進(jìn)行涂膜的溫度控制方面考慮,多個(gè)加熱裝置14和送風(fēng)噴嘴15優(yōu)選交替設(shè)置。另外,優(yōu)選將導(dǎo)電襯底12的從入口到出口的部分分割成包括多個(gè)加熱裝置14及送風(fēng)噴嘴15的若干個(gè)單元,并且在每個(gè)單元中將加熱裝置14的加熱輸出和送風(fēng)噴嘴15的氣流條件設(shè)為最佳條件。例如,在將從入口至涂膜溫度達(dá)到適合溫度的位置的單元中,將從加熱裝置14的加熱輸出增大,提高從送風(fēng)噴嘴15供給的氣流的溫度,以加速涂膜溫度的上升,在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行干燥。另一方面,在從涂膜溫度達(dá)到適合溫度的位置到出口附近的單元中,減小從加熱裝置14的加熱輸出,降低從送風(fēng)噴嘴15供給的氣流溫度,使得涂膜的溫度不會(huì)過度上升。這樣,就可以在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束干燥,同時(shí),可以容易地控制干燥工序中的加熱裝置14和送風(fēng)噴嘴15。
如上所述的涂膜的干燥方法不僅僅限于對(duì)形成于電子照相感光體的導(dǎo)電襯底上形成的感光層涂膜進(jìn)行干燥的方法,還可以應(yīng)用于通過將含有涂膜成分和溶劑介質(zhì)的涂布液涂布在襯底上而形成的涂膜進(jìn)行干燥的方法。另外,在采用感應(yīng)加熱法進(jìn)行加熱時(shí),需要使用導(dǎo)電襯底。
下面,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。
(實(shí)施例1)將作為電荷輸送物質(zhì)的用下述結(jié)構(gòu)式(2)表示的電荷輸送物質(zhì)10重量份、下述結(jié)構(gòu)式(3)表示的三苯胺二聚物(Triphenylamine dimmer;簡(jiǎn)稱TPD;內(nèi)標(biāo)物質(zhì))0.1重量份、作為粘合劑樹脂的聚碳酸酯樹脂(商品名ユ一ピロンZ400,三菱エンジニアリングプラスチツクス株式會(huì)社制)18重量份溶解在環(huán)己酮112重量份中,調(diào)制成電荷輸送層形成用涂布液。用輥涂法將該電荷輸送層形成用涂布液在厚0.5mm的鋁制襯底上涂布到20μm的厚度,得到涂膜樣品。然后立刻將該得到的涂膜樣品設(shè)置在加熱器溫度240℃的陶瓷加熱器(商品名Y-1型,ヤマキ電器株式會(huì)社制)的正下方10cm處,向涂膜樣品均勻地供給溫度80℃、風(fēng)速10m/min、風(fēng)量0.5m3/min的氣流,使涂膜樣品干燥15分鐘。
(實(shí)施例2)除將陶瓷加熱器變?yōu)?450MHz的微波加熱(富士電波工機(jī)株式會(huì)社制試驗(yàn)機(jī)),將涂膜樣品置于實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)以有效功率1.2kW進(jìn)行加熱之外,其它與實(shí)施例1同樣,使涂膜樣品干燥。
(實(shí)施例3)除將陶瓷加熱裝變?yōu)楦哳l加熱裝置(商品名MU-1700B,帶扁平型加熱線圈,セキスイメデイカル電子株式會(huì)社制造),將涂膜樣品置于線圈上方,以振蕩頻率320kHz、功率100W加熱之外,其它與實(shí)施例1同樣,使涂膜樣品干燥。
(實(shí)施例4)除將電荷輸送層形成用涂布液的溶劑介質(zhì)設(shè)定為甲苯72重量份、環(huán)己酮40重量份(溶劑介質(zhì)中環(huán)己酮的含量為36重量%)之外,其它與實(shí)施例1同樣,制作涂膜樣品并干燥。
(比較例1)除將陶瓷加熱器變成130℃的熱風(fēng)干燥機(jī)(商品名WFO-1001SD,東京理化器械株式會(huì)社制造)之外,其它與實(shí)施例1同樣,將涂膜樣品干燥。
(比較例2)除不供給氣流進(jìn)行加熱以外,其它與實(shí)施例1同樣,將涂膜樣品干燥。
(比較例3)除不供給氣流進(jìn)行加熱以外,與實(shí)施例2同樣,開始干燥涂膜樣品,但由于確認(rèn)在襯底部分產(chǎn)生火花,而可能對(duì)氣化、滯留的溶劑介質(zhì)產(chǎn)生起火、爆炸,所以中止了涂膜的干燥。
(比較例4)除不供給氣流進(jìn)行加熱以外,其它與實(shí)施例3同樣,將涂膜樣品干燥。
(比較例5)除將電荷輸送層形成用涂布液的溶劑介質(zhì)設(shè)定為甲苯112重量份以外,其它與實(shí)施例1同樣,制造并干燥涂膜樣品。
(比較例6)除以電荷輸送層形成用涂布液的溶劑介質(zhì)設(shè)定為甲苯84重量份、環(huán)己酮28重量份(溶劑介質(zhì)中環(huán)己酮的含量為25重量%)以外,其它與實(shí)施例1同樣,制造并干燥涂膜樣品。
(評(píng)價(jià)1)切下實(shí)施例1~4以及比較例1~6的涂膜樣品的一部分并用丙酮萃取,通過高效液相色譜裝置(商品名Agilent1100系列,橫河アナリテイカルシステムズ株式會(huì)社制),以TPD為內(nèi)標(biāo)物質(zhì),對(duì)該萃取液定量分析殘存的溶劑介質(zhì)量。另外,殘存的溶劑介質(zhì)量由殘存的溶劑介質(zhì)重量相對(duì)于涂膜中固體成分重量的比表示。表2表示實(shí)施例以及比較例的干燥工序的條件以及通過干燥工序得到的涂膜狀態(tài)。
采用熱風(fēng)干燥進(jìn)行干燥的比較例1,其干燥后也殘存不低于10%的殘存溶劑介質(zhì)。另外,采用熱風(fēng)進(jìn)行干燥,由于涂膜表面生成加熱不均勻,從而使干燥后的涂膜表面狀態(tài)也產(chǎn)生不均勻。采用實(shí)施例1~3所示的本發(fā)明的涂膜形成方法的干燥工序,由于其是遠(yuǎn)紅外線加熱、微波加熱或者是感應(yīng)加熱這樣的直接加熱涂膜或襯底的方法,因此即使用于涂膜樣品溶劑介質(zhì)的溶劑為相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的環(huán)己酮,也可以在15分鐘左右的短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行涂膜樣品的干燥。另外,得到的涂膜表面平滑、良好。
從比較例2及比較例4的結(jié)果可知,即使在利用遠(yuǎn)紅外線加熱或者是感應(yīng)加熱這樣的加熱方法進(jìn)行干燥時(shí),在沒有供給氣流的狀態(tài)下時(shí),從涂膜內(nèi)部氣化的溶劑介質(zhì)滯留在涂膜表面附近,由于與空氣的溫差使其再次液化,使干燥需要較長(zhǎng)時(shí)間。即使是干燥后的涂膜,也有相當(dāng)量的溶劑介質(zhì)殘存在涂膜中。另外,如比較例3所述在沒有氣流的狀態(tài)下用微波加熱進(jìn)行干燥時(shí),從鋁基板產(chǎn)生火花,由于可能會(huì)使滯留的溶劑介質(zhì)氣體起火、爆炸,因此在中途中止了干燥。
另外,如實(shí)施例4所述,當(dāng)溶劑介質(zhì)中含有不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小的環(huán)己酮時(shí),可以用15分鐘左右干燥涂膜樣品。另一方面,在象比較例5那樣只使用相對(duì)蒸發(fā)速度為不小于1.7的甲苯作為溶劑介質(zhì)時(shí),或如比較例6那樣只含有不到30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的環(huán)己酮時(shí),在涂膜內(nèi)部的干燥結(jié)束之前,涂膜表面干燥硬化形成硬化膜,內(nèi)部的溶劑介質(zhì)難以氣化,所以檢測(cè)到很多殘存的溶劑介質(zhì)量。另外,由于在短時(shí)間內(nèi)使涂膜溫度上升,確認(rèn)產(chǎn)生大量氣泡。
(實(shí)施例5)除采用在襯底上附加了薄板式熱電偶(シ一トカツプル熱電對(duì))(商品名C060-T,株式會(huì)社チノ一制)的鋁襯底以外,其它與實(shí)施例1同樣,進(jìn)行干燥,測(cè)定涂膜溫度隨時(shí)間的變化。
(實(shí)施例6)除最初的一分鐘在加熱器溫度260℃、氣流溫度110℃、風(fēng)速20m/min、風(fēng)量1.0m3/min的條件下、從過1分鐘后到5分鐘在加熱器溫度220℃、氣流溫度80℃、風(fēng)速10m/min、風(fēng)量0.5m3/min的條件下、從過5分鐘后到15分鐘在加熱器溫度210℃、氣流溫度70℃、風(fēng)速10m/min、風(fēng)量0.5m3/min的條件下進(jìn)行干燥以外,其它與實(shí)施例5同樣,干燥涂膜樣品,測(cè)定涂膜溫度隨時(shí)間的變化。
(比較例7)除設(shè)定加熱器溫度260℃、氣流溫度40℃以外,其它與實(shí)施例5同樣,干燥涂膜樣品,測(cè)定涂膜溫度隨時(shí)間的變化。
(比較例8)除設(shè)定加熱器溫度200℃、氣流溫度135℃以外,其它與實(shí)施例5同樣,干燥涂膜樣品,測(cè)定涂膜溫度隨時(shí)間的變化。
在以上的實(shí)施例5、6及比較例7、8中,通過薄板式熱電偶測(cè)定涂膜溫度隨時(shí)間的變化,另外,用與評(píng)價(jià)1同樣的方法定量分析干燥開始后5分鐘(300秒)、10分鐘(600秒)、15分鐘(900秒)的殘存溶劑介質(zhì)量。
圖3是表示實(shí)施例5、6及比較例7、8的干燥工序中涂膜溫度隨時(shí)間變化的測(cè)定結(jié)果的圖。表3表示用與評(píng)價(jià)1同樣的方法定量分析干燥開始后5分鐘、10分鐘、15分鐘的涂膜中的殘存溶劑介質(zhì)量的結(jié)果。
在干燥工序中,當(dāng)調(diào)整加熱輸出以及氣流的溫度、風(fēng)量時(shí)(實(shí)施例6),與在加熱輸出及氣流的溫度、風(fēng)量恒定的條件下進(jìn)行干燥的情況(實(shí)施例5)相比,可以有效地進(jìn)行涂膜的干燥。另外,通過如上所述調(diào)整加熱輸出及氣流的溫度、風(fēng)量,可以用約10分鐘使殘存溶劑介質(zhì)量達(dá)到不超過0.1重量%,可以基本完成干燥。這可以認(rèn)為在干燥工序的初期階段,通過增大加熱輸出,提高氣流溫度,并且增大高溫氣流的風(fēng)量,可以防止涂膜表面的干燥,可以在形成硬化膜之前,除去含在涂膜內(nèi)部的溶劑介質(zhì)。
另外,從比較例7的結(jié)果可知,當(dāng)氣流溫度低至40℃時(shí),即使將加熱器的溫度提高,也不能充分提高涂膜溫度,所以不能充分地干燥涂膜,從而使涂膜中的殘存溶劑介質(zhì)量增多。另一方面,從比較例8的結(jié)果可知,當(dāng)氣流溫度高到135℃時(shí),即使降低加熱器的溫度,涂膜溫度也會(huì)充分上升,但與熱風(fēng)干燥爐一樣,在初期不僅涂膜表面干燥并且溶劑殘存,而且涂膜溫度過度上升,超過了作為溶劑介質(zhì)的環(huán)己酮的沸點(diǎn)(156℃)而加熱,由此,在涂膜中產(chǎn)生氣泡,且超過了電荷輸送物質(zhì)的耐熱溫度(約156℃)。
(實(shí)施例7)準(zhǔn)備直徑40mm,長(zhǎng)340mm的鋁制圓筒狀導(dǎo)電襯底,如下涂布形成各層。
a底涂層將氧化鈦(商品名TTO55A,石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制)21重量份和共聚尼龍樹脂(商品名アミランCM8000,東レ株式會(huì)社制)39重量份加到甲醇329重量份和1,3-二氧戊環(huán)611重量份的混合溶劑中,使用涂料振搖器(paint shaker)分散8小時(shí),調(diào)制成底涂層形成用涂布液。通過用該底涂層形成用涂布液填滿涂布槽,將導(dǎo)電襯底在涂布槽中浸漬后提起的浸漬涂布法,形成膜厚1.0μm的底涂層,在室溫下放置1小時(shí)后,進(jìn)行電荷產(chǎn)生層的涂布。
b電荷產(chǎn)生層將作為電荷產(chǎn)生材料的、具有在Cu-Kα特性X射線(波長(zhǎng)1.54)的X射線光譜中至少在布喇格角2θ(誤差±0.2°)27.2°顯示明確衍射峰值的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的氧鈦酞菁(oxotitanium phthalocyanine)2重量份、聚乙烯醇縮丁醛樹脂(商品名エスレツクBM-S、積水化學(xué)工業(yè)公司制)1重量份、和甲基乙基酮97重量份混合,利用涂料振搖機(jī)進(jìn)行分散處理,調(diào)制成電荷產(chǎn)生層形成用涂布液。通過利用與底涂層相同的浸漬涂布法將該電荷產(chǎn)生層形成用涂布液涂布在底涂層上,在底涂層上形成膜厚為0.4μm的電荷產(chǎn)生層。在室溫下放置1小時(shí)后,接下來進(jìn)行電荷輸送層的涂布。在此,布喇格角2θ表示入射X射線和衍射X射線成的角度,即所謂的衍射角。
c電荷輸送層將作為電荷輸送物質(zhì)的用上述結(jié)構(gòu)式(2)表示的電荷輸送物質(zhì)10重量份、上述結(jié)構(gòu)式(3)表示的三苯胺二聚物(簡(jiǎn)稱TPD)0.1重量份、作為粘合劑樹脂的聚碳酸酯樹脂(商品名ユ一ピロンZ300三菱エンジニアリングプラスチツクス株式會(huì)社制)18重量份、和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(簡(jiǎn)稱BHT)0.5重量份溶解于環(huán)己酮130重量份中,調(diào)制成第1電荷輸送層形成用涂布液。利用輥涂法將得到的第1電荷輸送層形成用涂布液涂布在電荷產(chǎn)生層上,形成涂膜,如下進(jìn)行干燥工序。
在涂布電荷輸送層形成用涂布液后,立刻置于干燥裝置中,使圓筒狀的導(dǎo)電襯底的軸線方向保持平行于水平方向,同時(shí),使導(dǎo)電襯底以每分鐘50轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn),在干燥工序的最初3分鐘,設(shè)置在加熱器溫度260℃的陶瓷加熱器(商品名Y-1型,ヤマキ電器株式會(huì)社)的正下方10cm處,將溫度100℃、風(fēng)速20m/min、風(fēng)量1.0m3/min的氣流均勻供給涂膜,然后,在加熱器溫度220℃、氣流溫度80℃、風(fēng)速10m/min、風(fēng)量0.5m3/min的條件下,包括最初的3分鐘將涂膜干燥總共15分鐘,制成實(shí)施例7的電子照相感光體。
(實(shí)施例8)除將陶瓷加熱器變更為照射2450MHz的電磁波的微波加熱(富士電波工業(yè)株式會(huì)社實(shí)驗(yàn)機(jī)),以有效功率1.2kW加熱以外,其它和實(shí)施例7同樣,制成實(shí)施例8的電子照相感光體。
(實(shí)施例9)除將陶瓷加熱裝置變更成高頻感應(yīng)加熱裝置(商品名MU-1700B,帶有扁平型(flat type)加熱線圈、セキスイメデイカル電子株式會(huì)社制),以頻率320kHz、功率100W加熱以外,其它和實(shí)施例7同樣,制成實(shí)施例9的電子照相感光體。
(比較例9)除了在干燥工序中不旋轉(zhuǎn)圓筒狀導(dǎo)電襯底以外,其它和實(shí)施例7同樣,制成比較例9的電子照相感光體。
(比較例10)除了在干燥工序中將圓筒狀導(dǎo)電襯底的軸線方向保持平行于垂直方向的方向,使其繞軸線旋轉(zhuǎn)進(jìn)行干燥以外,其它和實(shí)施例7同樣,制成比較例10的電子照相感光體。
用多功能多通道分光光度計(jì)(商品名MCPD2000、大塚電子株式會(huì)社制)測(cè)定由實(shí)施例7及比較例9制作的電子照相感光體的圓周方向的電荷輸送層的膜厚分布。另外,利用上述的多功能多通道分光光度計(jì)測(cè)定實(shí)施例7及比較例10制作的電子照相感光體的軸線方向的電荷輸送層的膜厚分布。
圖4是表示實(shí)施例7及比較例9制作的電子照相感光體的圓周方向的膜厚分布圖,圖5是表示實(shí)施例7及比較例10制作的電子照相感光體的軸線方向的膜厚分布圖。另外,圖5中,軸方向的位置為0的位置是平行于垂直方向支撐的導(dǎo)電襯底的與重力方向相反側(cè)的一端。如實(shí)施例7那樣,使圓筒狀的導(dǎo)電襯底的軸線方向保持平行于水平方向,同時(shí),使其繞軸線旋轉(zhuǎn),同時(shí)進(jìn)行干燥,此時(shí),可以得到圓周方向以及軸線方向兩方的膜都基本恒定的良好的膜厚分布。另一方面,如比較例9那樣,將導(dǎo)電襯底的軸線方向保持平行于水平方向,但不繞軸線旋轉(zhuǎn)的感光體由于溫度上升而使粘度下降且流動(dòng)性增加的涂布液由于重力而傳遞到導(dǎo)電襯底上,在重力方向上下垂,使圓周方向的厚度變得不均勻。另外,如比較例10那樣,即使使導(dǎo)電襯底沿軸線旋轉(zhuǎn)但軸線方向保持平行于垂直方向,進(jìn)行干燥工序時(shí),涂布液在重力方向上下垂,造成軸線方向的膜厚變得不均勻。
對(duì)于實(shí)施例7~9制作的電子照相感光體,和評(píng)價(jià)1同樣,定量分析殘存的溶劑介質(zhì)量。另外,將各感光體分別安裝在激光打印機(jī)(商品名DM-4501、夏普公司制作)上,在激光打印機(jī)的機(jī)體內(nèi)部設(shè)置表面電位計(jì)(商品名CATE751,ジエンテツク公司制),以可以測(cè)定圖像形成過程中的電子照相感光體的表面電位,在溫度35℃/相對(duì)濕度80%的高溫高濕環(huán)境下、在5℃/20%的低溫低濕環(huán)境下,測(cè)定作為剛帶電后的表面電位的帶電電位Vo(V)及作為剛剛用激光進(jìn)行曝光后的表面電位的曝光電位VL(V)。而且,在圖像形成前的初級(jí)階段以及進(jìn)行1萬張的圖像形成疲勞后這兩方面都進(jìn)行該電位測(cè)定。另外,電子照相感光體表面的帶電用負(fù)帶電工藝進(jìn)行。
而且,在初級(jí)階段和進(jìn)行1萬張的圖像形成的疲勞后,形成圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)用的半色調(diào)圖像,評(píng)價(jià)圖像缺陷及圖像質(zhì)量。目測(cè)得到的半色調(diào)圖像,通過空白(白拔け)、黑條、圖像模糊等的圖像缺陷的程度評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量。圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下。
A良好。沒有圖像缺陷。
B稍微不好。存在可以忽略的圖像缺陷。
C不好。存在明顯的圖像缺陷。
表4表示如上測(cè)定的在各條件下的帶電電位Vo及曝光電位VL、以及形成圖像的評(píng)價(jià)。另外,如果初級(jí)階段的帶電電位Vo(V)和疲勞后的帶電電位Vo(V)之差的絕對(duì)值在高溫高濕環(huán)境下為不超過50V,在低溫低濕環(huán)境下為不超過50V,則重復(fù)穩(wěn)定性在實(shí)際使用上沒有問題。另外,如果初級(jí)階段的曝光電位VL(V)和疲勞后的曝光電位VL(V)之差的絕對(duì)值在高溫高濕環(huán)境下為不超過30V,在低溫低濕環(huán)境下為不超過30V,則重復(fù)穩(wěn)定性在實(shí)際使用上沒有問題。
而且,如果在高溫高濕環(huán)境下的帶電電位Vo(V)和低溫低濕環(huán)境下的帶電電位Vo(V)之差的絕對(duì)值在初級(jí)階段為不超過30V,在疲勞后為不超過40V,則環(huán)境穩(wěn)定性在實(shí)際使用上沒有問題。另外,如果高溫高濕環(huán)境下的曝光電位VL(V)和低溫低濕環(huán)境下的曝光電位VL(V)之差的絕對(duì)值在初級(jí)階段為不超過60V,在疲勞后為不超過80V,則環(huán)境穩(wěn)定性在實(shí)際使用上沒有問題。
從表4可知,實(shí)施例7~9制作的電子照相感光體,可以將感光層內(nèi)部的溶劑介質(zhì)基本完全干燥。實(shí)施例7~9制作的電子照相感光體,即使在高溫高濕環(huán)境下、低溫低濕環(huán)境下的任一種環(huán)境下,初級(jí)階段帶電電位Vo(V)和疲勞后的帶電電位Vo(V)之差的絕對(duì)值也都小到不超過18V。另外,即使在高溫高濕環(huán)境下、低溫低濕環(huán)境下的任一種環(huán)境下,曝光電位VL(V)和疲勞后的曝光電位VL(V)之差的絕對(duì)值也都小到不超過15V。所以,實(shí)施例7~9制作的電子照相感光體的重復(fù)穩(wěn)定性優(yōu)良。
另外,高溫高濕環(huán)境下的帶電電位Vo(V)和低溫低濕環(huán)境下的帶電電位Vo(V)之差的絕對(duì)值小到不超過28,高溫高濕環(huán)境下的曝光電位VL(V)和低溫低濕環(huán)境下的曝光電位VL(V)之差的絕對(duì)值在初期階段為不超過20V,在疲勞后小到不超過63V。所以,實(shí)施例7~9制作的電子照相感光體的環(huán)境穩(wěn)定性也優(yōu)越。
而且,利用實(shí)施例7~9制作的感光體形成的圖像,沒有空白、黑條、圖像模糊等圖像缺陷,是良好的圖像。
如上所述,通過使用本發(fā)明的電子照相感光體的形成方法,能夠在短時(shí)間形成包括不產(chǎn)生針孔、氣泡及表面不均勻等的平滑的涂膜的感光層。另外,用本發(fā)明的形成方法制作的感光體,確認(rèn)其重復(fù)穩(wěn)定性及環(huán)境穩(wěn)定性優(yōu)越,同時(shí),能夠形成良好的圖像。
在不脫離本發(fā)明的精神及主要特征的情況下,可以采用另外的各種方式實(shí)施。因此,上述的實(shí)施方式只是例舉,本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求范圍中顯示,不受說明書的任何限制。而且,屬于權(quán)利要求范圍的變形及變更都屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.電子照相感光體的形成方法,所述電子照相感光體包含導(dǎo)電襯底和感光層,該方法的特征在于,包括將包含感光層的成分和含有一種或多種溶劑的溶劑介質(zhì)的涂布液涂布在導(dǎo)電襯底上形成涂膜的涂布工序;在50℃~130℃的氣流中,通過選自遠(yuǎn)紅外線加熱法、微波加熱法、介質(zhì)加熱法和感應(yīng)加熱法組成的組中的一種或多種加熱方法,將形成的涂膜加熱,由此使其干燥的干燥工序;在設(shè)醋酸正丁酯蒸發(fā)時(shí)間和溶劑蒸發(fā)時(shí)間的比率為該溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速度時(shí),在所述溶劑介質(zhì)中含有不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體的形成方法,其特征在于,所述導(dǎo)電襯底是圓筒狀或圓柱狀,并且所述干燥工序在保持導(dǎo)電襯底使得軸線方向與水平方向平行、并且使導(dǎo)電襯底繞軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的電子照相感光體的形成方法,其特征在于,在所述干燥工序中,根據(jù)涂膜的溫度來調(diào)整從采用所述加熱方法的加熱輸出、氣流的溫度以及氣流的風(fēng)量中選擇的一種或多種。
4.涂膜的干燥方法,其是將在襯底上涂布包含涂膜的成分和含有一種或多種溶劑的溶劑介質(zhì)的涂布液而形成的涂膜干燥的方法,該方法的特征在于,包含在50℃~130℃的氣流中,通過選自遠(yuǎn)紅外線加熱法、微波加熱法、介質(zhì)加熱法以及感應(yīng)加熱法組成的組中的一種或多種加熱法,將形成的涂膜進(jìn)行加熱,由此使其干燥的干燥工序,在設(shè)醋酸正丁酯蒸發(fā)時(shí)間和溶劑蒸發(fā)時(shí)間的比率為該溶劑的相對(duì)蒸發(fā)速度時(shí),在所述的溶劑介質(zhì)中含有不低于30重量%的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑。
全文摘要
本發(fā)明提供電子照相感光體的形成方法,其可以在短時(shí)間內(nèi)形成沒有針孔、氣泡及表面不均勻等的平滑的涂膜作為用于形成感光層的涂膜。將通過涂布含有感光層的成分和含有不低于30重量%用下述式(1)表示的相對(duì)蒸發(fā)速度小于1.7的溶劑的溶劑介質(zhì)的涂布液而形成的涂膜,使用例如干燥裝置(1),在從送風(fēng)噴嘴(4)供給的溫度為50℃~130℃的氣流中,通過遠(yuǎn)紅外線加熱法及感應(yīng)加熱法進(jìn)行加熱干燥,制造電子照相感光體。(相對(duì)蒸發(fā)速度)=(醋酸正丁酯蒸發(fā)時(shí)間)/(溶劑蒸發(fā)時(shí)間)…(1)
文檔編號(hào)G03G5/04GK1786835SQ20051012977
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者小幡孝嗣, 近藤晃弘, 和所純一 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社