塗布装置、及びこれを用いた塗布方法
【課題】スプレー法にて成膜を行う場合、異物付着による塗膜欠陥の発生を防止し、塗膜の均一性を向上させ、良質な膜形成を行うことのできる塗布装置を提供する。
【解決手段】円筒状の基体４上に、成膜材料をスプレー法にて吹き付けて、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層のうちの少なくともいずれか一層を形成する塗布装置１００であって、基体４を収納する塗工ブース１と、塗工ブース１内で基体４を保持する基体保持手段と、スプレーガン６と、塗工ブース１内の空気の流れを均一化する整流機構１０とを具備しているものとする。
【解決手段】円筒状の基体４上に、成膜材料をスプレー法にて吹き付けて、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層のうちの少なくともいずれか一層を形成する塗布装置１００であって、基体４を収納する塗工ブース１と、塗工ブース１内で基体４を保持する基体保持手段と、スプレーガン６と、塗工ブース１内の空気の流れを均一化する整流機構１０とを具備しているものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプレー法により塗膜を形成する塗布装置、これを用いた塗布方法、更には、これらを用いた感光体、画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真に用いられる感光体は、所定の感光基体の周面に感光体材料を塗工することにより作製される。塗布方法としては、一般的に、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、その後引上げる、いわゆるディッピング方式が採用されていた。
しかしながら、このようなディッピング方式を用いると、塗工液中に基体を浸漬しなければならないため、必然的に装置が大型化し、塗液も多量に必要となる。
また、ディッピング方式は、取り扱う感光体が小型であれば好適な方法であるが、大型で長大なものは取扱い上不適切である。
【０００３】
上述したような問題に対応するべく、塗布方法としてスプレー法が提案された。
スプレー法とは、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、所定の速度で回転させた基体面に吹き付けて成膜する方法である。
この方法は、使用する塗液が少量で済み、感光体の形状による制約が少ないという利点を有している。
しかしながら、スプレー法には、塗膜に異物が付着しやすいという問題を有している。異物付着が生じると、最終的に得られた感光体を複写機やプリンターの中で使用した際に黒ポチや白ポチ状の画像欠陥が発生する。
異物としては、塗工の前段階で既に基体に付着していたもの、スプレー塗工中に粗大スプレーミスト、塗工ブース内に付着したミストカス、ダスト類等が挙げられる。
塗工前段階での異物は、特に、基体の運搬・ハンドリングに伴い付着するものが主である。
一方、塗工中での異物は、塗工ブース内の吸排気による気流と、基体の回転により生ずる気流により生ずる乱気流により、基体に付着しなかったオーバーミストの再付着や、塗工ブース内に付着したミストカス、ダスト類の付着によるものである。
更に、オーバーミストの捕集用に排気側に設けられたフィルターの目詰りによるブース内風速の低下に伴い、フィルター上に捕集されたミスト、ダスト類の舞い上がりによる付着も原因として挙げられる。
【０００４】
また、塗工ブース内の風速が低下すると、スプレーミストの塗液の溶媒の蒸発速度が低下し、それが原因で微粒化した塗液の粘度が低下し、塗布面上での流動性が大きくなり、最終的に不均一な塗膜が形成されてしまう。
塗膜が不均一化すると、最終的に得られる感光体の特性が劣化し、画像形成状態が悪化する。
【０００５】
フィルターの目詰りによる風速低下を防ぐ方法として、排気風量を調節するという技術が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
しかしながら、フィルターに部分的目詰りが発生した場合、被塗布体である基体の全幅における風速にムラが発生し、膜厚ムラや感光体特性ムラの原因となってしまうため、基体全幅に亘って均一な風速となるように制御しなければならない。
【０００６】
塗膜を均一化させる方法としては、従来、連続回転している円筒状の基体に、スプレーを用いて塗工液を塗布し、その後、乾燥用気体を送風するという技術が提案されている（例えば、下記特許文献２参照。）。
しかしながら、この方法によると、外部から異物が付着したり、ミストカスが再付着したりすることにより、膜質劣化が発生するという問題を有していた。
【０００７】
また、スプレーガンを移動する際には、気流が発生するが、これが悪影響を及ぼす場合もあった。これを防止するため、もしくは外部からゴミや異物の付着を防止するために、スプレーガンから被塗布物の間に隔壁を設けるという方法が提案された（例えば、下記特許文献３乃至５参照。）。
しかしながら、スプレーガンから被塗布物の間に隔壁を設けるのみでは、塗布中に隔壁内で発生する乱流を防止できないので、ミストの一部が隔壁内を浮遊し、固化して異物となり、塗膜面に付着し、膜欠陥を引き起こしていた。
また、乱流により浮遊しているミストの一部は、隔壁内面に付着し、異物の蓄積が起こり、蓄積された異物は、スプレー移動時の振動や、スプレーのエアー等の外力により剥離し、塗膜面に付着し、これも膜欠陥を招来する原因となる。
【０００８】
また、円筒状の基体にスプレー塗布する方法であって、スプレーガンの両端にエアーノズルを設けることでスプレー塗布中に発生するミストの再付着を防止し、異物の付着を回避するという技術が提案された（例えば、下記特許文献６参照。）。
しかしながら、この方法は、一塗工ブース内に一個の被塗布物を設置し塗布する場合に有効な手法であり、一ブース内で多数本の被塗布物を塗布しようとした場合、設備が大型化してしまうという不具合があった。
【０００９】
以下、従来の塗布装置を用いて膜形成を行った場合の膜質の低下について、図を参照して説明する。
図１に従来公知の構造の塗布装置の概略構成図を示す。
この塗布装置においては、スプレーガン６と円筒状の基体４が塗工ブース１の内に収容されており、この塗工ブース１の内部を清浄に保つために、給気口２から、矢印Ａに示すようにクリーンなエアーが送り込まれ、排気口３側から排気されるようになされている。
円筒状の基体４は、基体駆動軸５によって支持されており、任意の速度で矢印Ｂ方向に回転するようになされている。
スプレーガン６は、円筒状の基体４の軸方向に沿って、スプレーガン移動軸７により移動しながらスプレー液８を基体４に吹き付けて塗工するようになされている。
【００１０】
図２に、塗工ブース内の気流１３、すなわちスプレー塗工時におけるミストの軌跡の状態を示す。
スプレーガン６より吐出したスプレー液８は、その大部分が円筒状の基体４表面に付着する。
基体４に付着しなかったミスト、すなわち図２中に示すオーバースプレーミスト９は、通常、排気口３方向に向かい排気される。
【００１１】
しかしながら、一部のオーバースプレーミストは、排気口３から排気されずに気流の舞い上がり気流１４に乗って塗工ブース１内を浮遊する。浮遊中のオーバースプレーミスト９は、固化したり、他のオーバースプレーミスト９と衝突して凝集したりする。
このように固化・凝集したオーバースプレーミスト９が基体４の表面に付着すると塗膜欠陥を引き起こすことになる。
また、オーバースプレーミスト９が塗工ブース１の内壁に付着し固化した場合、これが剥離することによりミストカスとなり、塗工ブース内気流に乗って基体４の表面に付着する場合もある。
上述のうち、オーバースプレーミスト９が乱気流の影響を受け円筒状の基体４に付着することが塗膜欠陥を生じる主原因となっていた。
【００１２】
その他の塗膜欠陥の原因としては、円筒状の基体４周囲の構造物に付着・固化したオーバースプレーミスト９や、擦れ部より発生する異物、ダスト類が、上述した塗工ブース内気流に乗って円筒状の基体４に付着することが挙げられる。
オーバースプレーミスト９が塗工ブース内を浮遊したり、内壁に付着、固化したりすることは、塗工ブース内の角部、隅部分に気流のよどみ１５があることに起因する。
【００１３】
【特許文献１】特開平７−２５６１６６号公報
【特許文献２】特開昭６２−７５４５４号公報
【特許文献３】特開昭６２−７５４５６号公報
【特許文献４】特開平１−９３５７号公報
【特許文献５】特開平１−１１９３７０号公報
【特許文献６】特開２００３−２５５５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで本発明においては、上述した従来技術の問題に鑑み、スプレー法にて成膜を行う場合、異物付着による塗膜欠陥の発生を防止し、塗膜の均一性を向上させ、良質な膜形成を行うことのできる塗布装置、及びこれを用いた塗布方法を提供することとした。
特に、特に塗工ブース内で発生する異物による塗膜欠陥の発生を効果的に回避して塗膜の均一性を向上させる塗布装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明においては、円筒状の基体上に、成膜材料をスプレー法にて吹き付けて、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層のうちの少なくともいずれか一層を形成する塗布装置であって、前記基体を収納する塗工ブースと、前記塗工ブース内で前記基体を保持する基体保持手段と、スプレーガンと、前記塗工ブース内の空気の流れを均一化する整流機構とを具備している塗布装置を提供する。
【００１６】
請求項２の発明においては、前記基体は、成膜面が前記スプレーガンの前記成膜材料吹き付け方向に対して垂直方向となるように保持されており、前記スプレーガンの背面に、給気口が設けられており、前記基体の背面側に排気口が設けられており、前記給気口と、前記排気口とは、前記基体を介して対向する位置に設けられていることとした請求項１の塗布装置を提供する。
【００１７】
請求項３の発明においては、前記整流機構が、前記給気口、前記排気口の、少なくともいずれか一方に設置されていることとした請求項２に記載の塗布装置を提供する。
【００１８】
請求項４の発明においては、前記基体保持手段により保持された前記基体と、前記スプレーガンとは、相対的に前記スプレーガンが前記基体を中心とした円周方向、及び前記基体の軸方向に移動可能となされており、前記整流機構は、前記スプレーガンに追従して移動するようになされていることとした請求項３の塗布装置を提供する。
【００１９】
請求項５の発明においては、前記整流機構が、格子状構造であることとした請求項１乃至４のいずれか一項の塗布装置を提供する。
【００２０】
請求項６の発明においては、前記基体保持手段により保持された前記基体と、前記スプレーガンとは、相対的に前記スプレーガンが前記基体を中心とした円周方向、及び前記基体の軸方向に移動可能となされており、前記排気口は、前記スプレーガンに追従して移動するようになされていることとした請求項３の塗布装置を提供する。
【００２１】
請求項７の発明においては、請求項１乃至６のいずれか一項の発明に係る塗布装置を用いて、基体上に成膜を行うことを特徴とする塗布方法を提供する。
【００２２】
請求項８の発明においては、請求項７の塗布方法を用いて感光体を作製する。
【００２３】
請求項９の発明においては、請求項８の感光体を適用した画像形成システムを提供する。
【００２４】
請求項１０の発明においては、円筒状の基体上に、成膜材料をスプレー法にて吹き付けて、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層のうちの少なくともいずれか一層を形成する塗布装置であって、前記基体を収納する塗工ブースと、前記塗工ブース内で前記基体を保持する基体保持手段と、スプレーガンとを有しており、前記給気口と前記基体との間には、給気整流機構を有し、前記排気口と前記基体との間には前記スプレーガンから前記排気口へと通じる開口部を具備する排気整流板を有している構成の塗布装置を提供する。
【００２５】
請求項１１の発明においては、前記排気整流板は開口部を有しており、当該開口部は、前記円筒状の基体の軸方向の長さの、端部に相当する位置に設けられていることとした請求項１０の塗布装置を提供する。
【００２６】
請求項１２の発明においては、前記排気整流板の開口部には、前記基体方向へと伸張する壁部が設けられており、前記壁部の壁面と、前記基体端部との距離Ｌが、２０〜１５０ｍｍであることとした請求項１１の塗布装置を提供する。
【００２７】
請求項１３の発明においては、前記壁部は、前記円筒状の基体の軸断面方向において覆うように配置されている請求項１２の塗布装置を提供する。
【００２８】
請求項１４の発明においては、前記排気整流板の開口部は、前記塗工ブース断面積の２〜５０％であることを特徴とする請求項１３の塗布装置を提供する。
【００２９】
請求項１５の発明においては、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の塗布装置を用いて、基体上に成膜を行うこととする塗布方法を提供する。
【００３０】
請求項１６の発明においては、請求項１５の塗布装置を用いて作製された感光体を提供する。
【００３１】
請求項１７の発明においては、請求項１６の感光体を用いることを特徴とする画像形成方法を提供する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、塗工ブース内の空気の流れを均一化する整流機構を設けたことにより、スプレーにて成膜材料の微粒子を噴霧する際に、微粒子周辺に乱流が発生せず、異物付着の回避を確実に図れ、良質な塗膜を得ることができる。
【００３３】
請求項４及び請求項６の発明に係る塗布装置では、整流機構および排気口がスプレーガンと同期して移動可能としたので、乱流発生防止域を局部的に制御することが加納となり、コンパクトな設備で、スプレー法を適用して微粒子を噴霧し成膜を行う際にも、微粒子周辺における乱流の発生を防止でき、異物付着を確実に回避し、良質な塗膜を形成できる。
【００３４】
請求項５の発明に係る塗布装置によれば、上記整流機構を格子状構造に特定したので、容易に乱流防止の送風が可能となり、異物付着の発生を確実に回避でき、良質な塗膜が形成できる。
【００３５】
請求項１０の塗布装置においては、排気整流板を具備する構成としたので、スプレーにて被塗布物に対して微粒子を噴霧して成膜する工程においても、微粒子周辺における気流の舞い上がりの発生を防止でき、基体面に対する異物付着が回避でき、良質な塗膜が得られる。
【００３６】
請求項１１の塗布装置においては、排気整流板の開口部が、基体の軸方向長さにおける端部に相当する位置に設けたこととしたことにより、気流が効果的に整えられ、ミスト飛散防止が図られ、コンパクトな設備でスプレー法での被塗布物に対する微粒子の噴霧、成膜が可能となり、微粒子周辺における気流の舞い上がりや異物付着を防止でき、良質な塗膜が得られた。
【００３７】
請求項１２乃至１４の塗布においては、排気整流板の構造を特定することで、容易に気流の舞い上がり防止を図り、良好な排気状態が確保でき、異物付着が回避でき、良質な塗膜が得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明は主に電子写真用感光体を製造するための塗布装置、及びこれを用いた塗布方法に関する。以下、本発明について図面を参照して説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
【００３９】
〔第一の実施形態〕
図３に、本発明の塗布装置の概略構成図を示す。
塗布装置１００は、円筒状の基体４上に、所定の成膜材料をスプレー法によって吹き付けて成膜を行うものであり、特に電子写真形成用の感光体の電荷発生層、電荷輸送層、被覆層を形成するものである。
この塗布装置１００は、基体４を収納する塗工ブース１と、塗工ブース１内で基体４を保持し、基体４を図中矢印Ｂ方向に回転させる機能を有している基体保持手段（図示せず）と、スプレーガン６と、塗工ブース１内の気流（矢印Ａ方向）を均一化する整流機構（この例においては整流板１０）を具備しているものとする。整流板１０は、矢印Ｃ方向に移動して位置を調節することができるようになされている。
【００４０】
この塗布装置１００においては、給気口２側と排気口３側とのそれぞれに整流板１０が設けられている。この整流板１０は、断面形状が格子状構造となっている。これにより、気流の流れを均一化し、塗工ブース１内の乱流を抑制する。
【００４１】
図４に、本発明の塗布装置１００における塗工時のスプレーミストの軌跡の状態を破線で示す。
給気口２側と排気口３側に、整流機構として格子状構造の整流板１０を設けたことにより、塗工ブース１内の気流の乱流が抑制され、図２に示したようなオーバースプレーミスト９が塗工ブース１内で浮遊しなくなることが確かめられた。オーバースプレーミスト９は、円筒状の基体４に付着することなく、排気口３から排出される。
すなわち、本発明の塗布装置１００によれば、乱気流の発生を確実に防止でき、塗膜欠陥の無い、良好な塗膜を形成できる。
【００４２】
図３において、円筒状の基体４の成膜面は、スプレーガ６からの成膜材料吹き付け方向に対して垂直方向となるように保持されていることが好ましい。
また、スプレーガン６の背面に給気口２が設けられており、基体４の背面側に、排気口３が設けられており、給気口２と排気口３とは、基体４を介して対向する位置に設けられていることが好ましい。
【００４３】
また、整流機構（整流板１０）は、給気口２側、排気口３側の、少なくともいずれか一方に設置されているものとする。両方の位置に設置されていることがより好ましい。
【００４４】
また、基体４と、スプレーガン６とは、相対的にスプレーガン６が基体４を中心とした円周方向、及び基体４の軸方向に移動可能となされており、整流機構（整流板１０）は、スプレーガン６に追従して移動するようになされていることが好ましい。
更には、排気口３が、スプレーガン６に追従して移動するようになされていることが好ましい。
【００４５】
次に、塗布装置１００を用いた成膜方法について説明する。
円筒状の基体４を基体保持手段に設置し、軸中心に所定の回転速度で回転させる。給気口２から清浄なエアーを送り込み、基体４を介在して反対側にある排気口３から排出されるようにする。
給気口２と基体４との間、及び基体４と排気口３との間には、断面の形状が格子状の整流機構（整流板１０）を設置し、エアーがこの格子内を通過するようにする。
成膜材料をスプレー法にて基体４に吹き付けて、所定の材料の成膜を行う。
【００４６】
被膜形成体である基体４は、従来公知の材料のものを適用でき、例えば、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケル等の金属よりなるドラム状のもの、あるいはシート、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−インジウム等の金属を蒸着したもの、酸化インジウム、酸化錫等の導電性金属酸化物を蒸着したものや、金属箔をラミネートしたもの、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、ヨウ化銅等を結着樹脂に分散し塗布したもの、所定の導電処理を施したドラム状、シート状、プレート状のもの等、各種公知の材料が挙げられる。
【００４７】
更に、必要に応じ、基体４の表面には、最終的に感光体としたときに画質形成に影響のない範囲で各種の処理を行うことができる。
例えば、表面の酸化処理、薬品処理、着色処理等が挙げられる。
電子写真形成用の感光体を作製する場合、基体４として所定の導電性支持体を設置し、この導電性支持体上に、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層を形成するが、導電性支持体と電荷発生層との間に所定の下引き層を形成してもよい。
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、あるいは導電性支持体からの反射光の防止作用等を示す。
下引き層は、樹脂を用いて形成することができ、例えば、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、ゼラチン等、公知の樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
下引き層の膜厚は０．０１〜１０μｍが好ましく、更には０．３〜７μｍが望ましい。
【００４８】
電荷発生層（キャリア発生層）は、所定の電荷発生物質を分散させた樹脂を塗布することにより形成できる。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、ペリレン酸イミド等のペリレン系色素、インジゴ、チオインジゴ等のインジゴ系色素、アンスラキノン、ピレンキノン、及びフラパンスロン類等の多環キノン類、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等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あるいは分散した塗工液が用いられる。
上記各種電荷発生物質を樹脂中に分散させる方法としては、例えばボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等が適用できる。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。
電荷発生層の膜厚は、一般的には０．１〜５μｍ、更には０．２〜２μｍとすることが好ましい。
【００４９】
感光体を構成する電荷輸送層は、電荷輸送物質を適当なバインダー中に含有させて、これを塗布することにより形成できる。
電荷輸送物質としては、例えば、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等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）ピラゾリン等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等の芳香族、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’−ジアミン等の芳香族第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−トリアジン等の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等のヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キンゾリン等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）−ベンゾフラン等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等のα−スチルベン誘導体、“Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ 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等のカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等のポリ−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等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、上記電荷輸送物質は、単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
【００５０】
電荷輸送層形成用の結着樹脂としては、従来公知の材料を適用できる。例えば、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等が挙げられる。
これらの結着樹脂は、単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
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。
電荷輸送層の膜厚は一般的には５〜５０μｍとし、１０〜３０μｍが好適である。
【００５１】
感光体は、電荷輸送層上に所定の保護層として、電荷輸送物質と顔料とを適当なバインダー中に含有させた塗料を塗布した膜を形成してもよい。
顔料としては、アルミナ、酸化チタン等の無機顔料の他、有機顔料が使用できる。全固形分中の顔料の重量配合率は５〜３０％が好ましい。膜厚は一般的には２〜１０μｍとし、４〜８μｍが好適である。
なお、保護層は、最終的に得られる感光体が使用される複写機、プリンターに応じて設けたり、省略したりもできる。
【００５２】
〔第二の実施形態〕
図５に、第二の実施形態に係る塗布装置２００の概略構成図を示す。
この塗布装置２００は、塗工ブース１内に、基体４とスプレーガン６が配置されており、給気口２とスプレーガン６との間に、給気整流機構としての給気ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air Filter）１８が設けられており、排気口３と基体４との間に、排気整流板１１が設けられている。
排気整流板１１は開口部１１ｈを有しており、この開口部１１ｈは、円筒状の基体４の軸方向の長さにおける両端部に相当する位置に設けられている。
このような構造の排気整流板１１を設けたことにより、塗工ブース１内の気流が整えられ、浮遊しているオーバースプレーミストを基体４の周辺から強制的に排気されるようになされ、ミスト飛散の抑制が図られる。
なお、排気整流板１１の開口部ｈの面積が、塗工ブース１の断面積の２〜５０％を占めるように設定することにより、好適な排気状態が形成できることが確かめられた。
【００５３】
図６は、塗布装置２００の基体４の気流の流れを示した状態図である。
図６中の破線１３は、塗工ブース１内の気流、すなわちスプレー塗工時におけるミストの軌跡の状態を示している。
図６に示す構成を有する塗布装置２００においては、給気口２側に、給気整流機構としてのＨＥＰＡフィルター１８を設け、排気口３側に排気整流板１１を設けたことにより、塗工ブース１内の気流が乱れなく排気口３に向かって流れるようになった。
【００５４】
図７は、塗布装置２００を、基体４の断面方向から見た状態図を示す。
図７においては幅広の塗工ブース１を有する塗布装置を示している。
図中の破線は、排気整流板１１を配置したときの塗工ブース１内における気流、すなわちスプレー塗工時におけるミストの軌跡の状態を示す。
円筒状の基体４の周辺の気流１３は乱れなく排気口３方向に向かって良好な状態となることが確かめられた。
しかし、塗工ブース１がきわめて幅広の場合、塗工ブース１の両端壁側に気流の淀み１５が発生する傾向があることが確かめられた。
【００５５】
〔第三の実施形態〕
図８に示す塗布装置３００は、円筒状基体４の断面方向から見た概略構成図である。
この塗布装置３００においては、図７に示した構成の塗布装置において、排気整流板１１の開口部１１ｈに、基体４方向に向かって垂直に伸張する壁部１２が設けられている。
壁部１２の壁面と、基体４の端部との距離Ｌは、２０〜１５０ｍｍとすることが好適である。
左右の開口部１１ｈにそれぞれ設けられた壁部１２は、円筒状の基体４の位置よりも図面方向で高い位置まで設けけるようにし、基体４を覆うように配置することが好ましい。
【００５６】
図９においては、図８に示した構造の塗布装置３００における塗工ブース１内の気流１３、すなわちスプレー塗工時におけるミストの軌跡の状態を示す。
これによると、排気整流板に壁部１２を設けたことにより、上記第二の実施形態において示した図７の気流の淀み１５の発生が回避でき、気流の舞い上がり１４が防止できた。
また、図１０は、給気口２側から見た塗布装置の概略上面図を示す。
このように、排気整流板１１に開口部１１ｈを二箇所設けたことにより、浮遊しているオーバースプレーミストが効率よく強制的に排気されるようになった。
【００５７】
〔第四の実施形態〕
図１１に、図８、９に示した構成の塗布装置の応用として、円筒状基体４を複数本、塗工ブース１内に配置した例における塗布装置４００の、基体４断面方向における概略構成図を示す。
基体４ａ〜４ｃの両側には、それぞれ、図８、９で示した排気整流板１２が設けられている。
このような構成によると、塗工ブース１内における気流の淀みの発生を効果的に回避しながら、気流の舞い上がりの発生を防止でき、塗膜欠陥の無い良好な塗膜を、効率よく形成できた。
【実施例】
【００５８】
〔実施例１〕
先ず、下記に示すように電子写真形成用の感光体作製用塗工液を調製する。
（ａ）下引き層の塗工液
メラミン樹脂 ５重量部
酸化チタン ２０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
【００５９】
（ｂ）電荷発生層の塗工液
【００６０】
【化１】
【００６１】
上記式（１）に示す電荷発生剤Ａ 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。
【００６２】
（ｃ）電荷輸送層の塗工液
【００６３】
【化２】
【００６４】
上記式（２）に示す電荷輸送剤Ｂ 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
を溶解して、電荷輸送層塗工液を調合した。
【００６５】
（ｄ）保護層塗工液
【００６６】
【化３】
【００６７】
上記式（２）に示す電荷輸送剤Ｂ ２重量部
アルミナ ２重量部
ポリカーボネート ２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
これらをボールミルで分散後、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とした。
【００６８】
（塗工条件）
外径６０ｍｍ、長さ３５２ｍｍのアルミニウム製の円筒状の基体を用意する。
上記において示した処方により調合した下引き層（ＵＬ）塗工液をスプレー法を用いて基体上に塗工し、１１０℃で１５分間乾燥して、厚さ３．５μｍの下引き層を形成した。
次に、下引き層上に、電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）、保護層を、順次スプレー法を用いて塗工し、乾燥処理を施し、積層感光体試料を作製した。
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に成膜した。
また、スプレ−ガンとしては、ノズル口径０．８ｍｍのガン（明治機械製）を用い、エアー流量は２０〜３０Ｌ／ｍｉｎの範囲であるものとした。
塗工液の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。
【００６９】
図３の塗布装置１００の示すように、外壁２０に囲まれた塗工ブース１内の、給気口２側と排気口３側に、整流機構として図１２に示す升目構造１０ａを具備する格子状の整流板１０を配置した。
なお、塗膜形成直前に、予め基体の表面をエアーガンを用いて高圧エアーを吹付け除塵しておいた。
上述した条件で、感光体サンプルを連続で１０００本作製した。
作製した感光体を、コピー・プリンター・ＦＡＸの複合機（株式会社リコー製 ＩＭＡＧＩＯ ＮＥＯ ｃ６００）に搭載して、白ベタ・ハーフトーン画像を各５枚ずつ印字し、目視観察により異常画像の有無を評価した。
【００７０】
〔実施例２〕
整流機構として、給気口２側と排気口３側に、図１３に示すように断面がハニカム構造の格子構造を有する整流板１０を適用した。
その他の条件は、上記実施例１と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００７１】
〔実施例３〕
図１４の塗布装置の概略斜視図に示すように、スプレーガン６の背面側に、断面が１５０ｍｍ×１５０ｍｍの整流板１０を設置し、かつ、スプレーガン６がスプレーガン移動軸７に沿って矢印Ｄ方向に移動する際に、整流板１０も追従して矢印Ｅ方向に移動するようになされている。
その他の条件は、上記実施例１と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００７２】
〔実施例４〕
図１５の塗布装置の概略斜視図に示すように、スプレーガン６の背面に、整流機構として断面が１５０ｍｍ×１５０ｍｍの整流板１０を設置し、スプレーガン６がスプレーガン移動軸７に沿って矢印Ｄ方向に移動する際に、整流板１０も追従して矢印Ｅ方向に移動するようになされている。
更に、円筒状の基体４の背面側にも、断面が１５０ｍｍ×１５０ｍｍの整流板１０を設置し、スプレーガン６がスプレーガン移動軸７に沿って矢印Ｄ方向に移動する際に、整流板１０も追従して矢印Ｆ方向に移動するようになされている。
その他の条件は、上記実施例１と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００７３】
〔比較例１〕
給気口２側、及び排気口３側のいずれにも、整流機構を設置しなかった。
その他の条件は、上記実施例１と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００７４】
〔比較例２〕
図１６の概略断面図に示すように、整流機構として、スプレーガン６の背面側から円筒状の基体４の表面まで覆うスプレーカバー３１を設置した。この例において、スプレーカバーは、スプレーガン６の位置を中心として、両方向に径が広がる両円錐形状をしているものとする。
また、円筒状の基体４の背面側にも、排気口３方向に向かって径が狭まる円錐状のスプレーカバー２１を設置した。
これらスプレーカバー３１、２１は、スプレーガン６の移動の際にこれに追従して移動するようにした。
その他の条件は、上記実施例１と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００７５】
画像評価結果を下記表１に示す。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１に示すように、塗工ブース内の空気の流れを均一化する整流機構を設けた構成の塗布装置を用いて感光体の作製を行った実施例１〜４においては、整流機構を設けなかった比較例１に比べ、ムラ画像評価及びポチ画像評価のいずれにおいても著しく改善効果が認められた。すなわち感光体の膜質が極めて良好であり、優れた画像形成が継続的に行われたことが確かめられた。
比較例２と実施例１〜４の評価結果を比較することにより、整流機構は、断面を格子状構造に特定することにより、乱流防止効果が確実に得られ、異物付着を回避でき、良質な塗膜が形成できることが確かめられた。
【００７８】
〔実施例５〕
先ず、下記に示すように電子写真形成用の感光体作製用塗工液を調製する。
（ａ）下引き層の塗工液
メラミン樹脂 ５重量部
酸化チタン ２０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
【００７９】
（ｂ）電荷発生層の塗工液
【００８０】
【化４】
【００８１】
上記式（１）に示す電荷発生剤Ａ 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。
【００８２】
（ｃ）電荷輸送層の塗工液
【００８３】
【化５】
【００８４】
上記式（２）に示す電荷輸送剤Ｂ 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
を溶解して、電荷輸送層塗工液を調合した。
【００８５】
（ｄ）保護層塗工液
【００８６】
【化６】
【００８７】
上記式（２）に示す電荷輸送剤Ｂ ２重量部
アルミナ ２重量部
ポリカーボネート ２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
これらをボールミルで分散後、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とした。
【００８８】
（塗工条件）
外径６０ｍｍ、長さ３５２ｍｍのアルミニウム製の円筒状の基体を用意する。
上記において示した処方により調合した下引き層（ＵＬ）塗工液をスプレー法を用いて基体上に塗工し、１１０℃で１５分間乾燥して、厚さ３．５μｍの下引き層を形成した。
次に、下引き層上に、電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）、保護層を、順次スプレー法を用いて塗工し、乾燥処理を施し、積層感光体試料を作製した。
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に成膜した。
この例においては、図８に示す塗布装置３００を適用した。
スプレーガンとしては、ノズル口径０．８ｍｍのガン（明治機械製）を用い、エアー流量は２０〜３０Ｌ／ｍｉｎの範囲であるものとした。
塗工液の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。
【００８９】
また、給気口２側には、給気整流機構（ＨＥＰＡフィルター）１８を配置し、排気口３側には、その開口部に壁部１２を具備する排気整流板１１を設けた。
具体的な寸法としては、ＨＥＰＡフィルター１８は縦×横が６００ｍｍ×６００ｍｍ、奥行き２００ｍｍである。排気整流板１１の開口部の寸法は縦×横が３００ｍｍ×６０ｍｍである。また、図中Ｌは１２０ｍｍであるものとした。
なお、成膜する前工程として、基体４の表面をエアーガンを用いて高圧エアーを噴き付けて除塵処理を施した。
【００９０】
上述した条件により、感光体サンプルを５００本作製した。
作製した感光体サンプルを、コピー・プリンター・ＦＡＸの複合機（株式会社リコー製、商品名 ＩＭＡＧＩＯ ＮＥＯｃ６００）を搭載して、白ベタ・ハーフトーン画像を各５枚ずつ印刷し、目視観察により異常画像の有無を評価した。
【００９１】
〔実施例６〕
図８の塗布装置３００には、排気整流板１１と、その開口部に壁部１２が設けられているが、この例においては、壁部１２の図８中における高さが基体４の軸の位置と等しくなるようにした。
すなわち壁部１２の図中の上方端部が基体４の軸と同じ高さになるようにした。
その他の条件は、実施例５と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００９２】
〔実施例７〕
この例においては、図１１に示す構成の塗布装置４００を適用した。
すなわち塗工ブース１内に三本の円筒状の基体４ａ〜４ｃを並べて配置し、同時にスプレー塗工を行なった。
その他の条件は、実施例５と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００９３】
〔比較例３〕
図８に示した構成の塗布装置３００において、給気口２側、排気口３側のいずれにも整流機構を設けなかったものを適用した。
その他の条件は、実施例５と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００９４】
〔比較例４〕
図７に示した構成の塗布装置２００において、外壁に囲まれた塗工ブース１内の給気口２側に、給気整流機構として、市販のＨＥＰＡフィルター１８を配置し、排気口３側に排気整流板１１を配置した。
なお、図８のような壁部１２は設けないこととした。
上記のように壁部１２が無いので、気流の状態としては、図７に示すように、壁側に気流の淀み１５が発生しており、さらには気流の舞い上がり１４が確認された。
その他の条件は、実施例５と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００９５】
実施例５〜７、比較例３、４の画像評価結果を下記表２に示す。
【００９６】
【表２】
【００９７】
表２に示すように、塗工ブース１内の空気の流れを均一化する整流機構として、給気口２側に給気整流機構としてＨＥＰＡフィルター１８を配置し、かつ排気口３側に、開口部に壁部１２が設けられている排気整流板１１を配置した塗布装置を用いた実施例５〜７においては、整流機構を設けなかった比較例３に比べ、ムラ画像評価及びポチ画像評価のいずれにおいても著しく改善効果が認められた。すなわち感光体の膜質が極めて良好であり、優れた画像形成が継続的に行われたことが確かめられた。
比較例４と実施例５〜７の評価結果を比較することにより、排気整流板１１の開口部に壁部１２を設けることにより、気流の淀み１５の発生が効果的に回避でき、良質の感光体成膜が可能となり、ムラ画像評価及びポチ画像評価のいずれにおいても著しい改善効果が認められた。
また、実施例５〜７のムラ画像評価及びポチ画像評価のいずれもが極めて良好であったことから、壁部１２と基体４との距離Ｌは、２０〜１５０ｍｍとすることが好ましいと判断される。また、排気整流板１１の開口部は、塗工ブース断面積の２〜５０％とすることが好ましいと判断される。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】従来の塗布装置の概略構成図を示す。
【図２】従来の塗布装置を適用したときの気流の軌跡の状態図を示す。
【図３】本発明の塗布装置の一例の概略構成図を示す。
【図４】本発明の塗布装置を適用したときの気流の軌跡の状態図を示す。
【図５】本発明の塗布装置の他の一例の概略構成図を示す。
【図６】図５に示す構成の塗布装置を適用したときの気流の軌跡の状態図を示す。
【図７】本発明の塗布装置の他の一例の概略構成と、これを適用したときのスプレーミストの軌跡の状態図を示す。
【図８】本発明の塗布装置の他の一例の概略構成図を示す。
【図９】図８に示す構成の塗布装置を適用したときの気流の軌跡の状態図を示す。
【図１０】本発明の塗布装置を給気口２側から見たときの概略上面図を示す。
【図１１】本発明の塗布装置の他の一例の概略構成図を示す。
【図１２】図３の塗布装置が具備している整流板１０の一例の概略平面図を示す。
【図１３】図３の塗布装置が具備している整流板１０の他の一例の概略平面図を示す。
【図１４】実施例３において適用した塗布装置の概略斜視図を示す。
【図１５】実施例４において適用した塗布装置の概略斜視図を示す。
【図１６】比較例２において適用した塗布装置の構成、及び塗工工程の説明図を示す。
【符号の説明】
【００９９】
１ 塗工ブース
２ 給気口
３ 排気口
４ 基体
４ａ〜４ｃ 基体
５ 基体駆動軸
６ スプレーガン
７ スプレーガン移動軸
８ スプレー液
９ オーバースプレーミスト
１０ 整流板
１０ａ 升目構造
１０ｂ ハニカム構造
１１ 排気整流板
１１ｈ 開口部
１２ 壁部
１３ 気流
１４ 舞い上がり気流
１５ 気流の淀み
１８ 給気整流機構（給気ＨＥＰＡフィルター）
２０ 外壁
２１ スプレーカバー
３１ スプレーカバー
１００ 塗布装置
２００ 塗布装置
３００ 塗布装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプレー法により塗膜を形成する塗布装置、これを用いた塗布方法、更には、これらを用いた感光体、画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真に用いられる感光体は、所定の感光基体の周面に感光体材料を塗工することにより作製される。塗布方法としては、一般的に、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、その後引上げる、いわゆるディッピング方式が採用されていた。
しかしながら、このようなディッピング方式を用いると、塗工液中に基体を浸漬しなければならないため、必然的に装置が大型化し、塗液も多量に必要となる。
また、ディッピング方式は、取り扱う感光体が小型であれば好適な方法であるが、大型で長大なものは取扱い上不適切である。
【０００３】
上述したような問題に対応するべく、塗布方法としてスプレー法が提案された。
スプレー法とは、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、所定の速度で回転させた基体面に吹き付けて成膜する方法である。
この方法は、使用する塗液が少量で済み、感光体の形状による制約が少ないという利点を有している。
しかしながら、スプレー法には、塗膜に異物が付着しやすいという問題を有している。異物付着が生じると、最終的に得られた感光体を複写機やプリンターの中で使用した際に黒ポチや白ポチ状の画像欠陥が発生する。
異物としては、塗工の前段階で既に基体に付着していたもの、スプレー塗工中に粗大スプレーミスト、塗工ブース内に付着したミストカス、ダスト類等が挙げられる。
塗工前段階での異物は、特に、基体の運搬・ハンドリングに伴い付着するものが主である。
一方、塗工中での異物は、塗工ブース内の吸排気による気流と、基体の回転により生ずる気流により生ずる乱気流により、基体に付着しなかったオーバーミストの再付着や、塗工ブース内に付着したミストカス、ダスト類の付着によるものである。
更に、オーバーミストの捕集用に排気側に設けられたフィルターの目詰りによるブース内風速の低下に伴い、フィルター上に捕集されたミスト、ダスト類の舞い上がりによる付着も原因として挙げられる。
【０００４】
また、塗工ブース内の風速が低下すると、スプレーミストの塗液の溶媒の蒸発速度が低下し、それが原因で微粒化した塗液の粘度が低下し、塗布面上での流動性が大きくなり、最終的に不均一な塗膜が形成されてしまう。
塗膜が不均一化すると、最終的に得られる感光体の特性が劣化し、画像形成状態が悪化する。
【０００５】
フィルターの目詰りによる風速低下を防ぐ方法として、排気風量を調節するという技術が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
しかしながら、フィルターに部分的目詰りが発生した場合、被塗布体である基体の全幅における風速にムラが発生し、膜厚ムラや感光体特性ムラの原因となってしまうため、基体全幅に亘って均一な風速となるように制御しなければならない。
【０００６】
塗膜を均一化させる方法としては、従来、連続回転している円筒状の基体に、スプレーを用いて塗工液を塗布し、その後、乾燥用気体を送風するという技術が提案されている（例えば、下記特許文献２参照。）。
しかしながら、この方法によると、外部から異物が付着したり、ミストカスが再付着したりすることにより、膜質劣化が発生するという問題を有していた。
【０００７】
また、スプレーガンを移動する際には、気流が発生するが、これが悪影響を及ぼす場合もあった。これを防止するため、もしくは外部からゴミや異物の付着を防止するために、スプレーガンから被塗布物の間に隔壁を設けるという方法が提案された（例えば、下記特許文献３乃至５参照。）。
しかしながら、スプレーガンから被塗布物の間に隔壁を設けるのみでは、塗布中に隔壁内で発生する乱流を防止できないので、ミストの一部が隔壁内を浮遊し、固化して異物となり、塗膜面に付着し、膜欠陥を引き起こしていた。
また、乱流により浮遊しているミストの一部は、隔壁内面に付着し、異物の蓄積が起こり、蓄積された異物は、スプレー移動時の振動や、スプレーのエアー等の外力により剥離し、塗膜面に付着し、これも膜欠陥を招来する原因となる。
【０００８】
また、円筒状の基体にスプレー塗布する方法であって、スプレーガンの両端にエアーノズルを設けることでスプレー塗布中に発生するミストの再付着を防止し、異物の付着を回避するという技術が提案された（例えば、下記特許文献６参照。）。
しかしながら、この方法は、一塗工ブース内に一個の被塗布物を設置し塗布する場合に有効な手法であり、一ブース内で多数本の被塗布物を塗布しようとした場合、設備が大型化してしまうという不具合があった。
【０００９】
以下、従来の塗布装置を用いて膜形成を行った場合の膜質の低下について、図を参照して説明する。
図１に従来公知の構造の塗布装置の概略構成図を示す。
この塗布装置においては、スプレーガン６と円筒状の基体４が塗工ブース１の内に収容されており、この塗工ブース１の内部を清浄に保つために、給気口２から、矢印Ａに示すようにクリーンなエアーが送り込まれ、排気口３側から排気されるようになされている。
円筒状の基体４は、基体駆動軸５によって支持されており、任意の速度で矢印Ｂ方向に回転するようになされている。
スプレーガン６は、円筒状の基体４の軸方向に沿って、スプレーガン移動軸７により移動しながらスプレー液８を基体４に吹き付けて塗工するようになされている。
【００１０】
図２に、塗工ブース内の気流１３、すなわちスプレー塗工時におけるミストの軌跡の状態を示す。
スプレーガン６より吐出したスプレー液８は、その大部分が円筒状の基体４表面に付着する。
基体４に付着しなかったミスト、すなわち図２中に示すオーバースプレーミスト９は、通常、排気口３方向に向かい排気される。
【００１１】
しかしながら、一部のオーバースプレーミストは、排気口３から排気されずに気流の舞い上がり気流１４に乗って塗工ブース１内を浮遊する。浮遊中のオーバースプレーミスト９は、固化したり、他のオーバースプレーミスト９と衝突して凝集したりする。
このように固化・凝集したオーバースプレーミスト９が基体４の表面に付着すると塗膜欠陥を引き起こすことになる。
また、オーバースプレーミスト９が塗工ブース１の内壁に付着し固化した場合、これが剥離することによりミストカスとなり、塗工ブース内気流に乗って基体４の表面に付着する場合もある。
上述のうち、オーバースプレーミスト９が乱気流の影響を受け円筒状の基体４に付着することが塗膜欠陥を生じる主原因となっていた。
【００１２】
その他の塗膜欠陥の原因としては、円筒状の基体４周囲の構造物に付着・固化したオーバースプレーミスト９や、擦れ部より発生する異物、ダスト類が、上述した塗工ブース内気流に乗って円筒状の基体４に付着することが挙げられる。
オーバースプレーミスト９が塗工ブース内を浮遊したり、内壁に付着、固化したりすることは、塗工ブース内の角部、隅部分に気流のよどみ１５があることに起因する。
【００１３】
【特許文献１】特開平７−２５６１６６号公報
【特許文献２】特開昭６２−７５４５４号公報
【特許文献３】特開昭６２−７５４５６号公報
【特許文献４】特開平１−９３５７号公報
【特許文献５】特開平１−１１９３７０号公報
【特許文献６】特開２００３−２５５５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで本発明においては、上述した従来技術の問題に鑑み、スプレー法にて成膜を行う場合、異物付着による塗膜欠陥の発生を防止し、塗膜の均一性を向上させ、良質な膜形成を行うことのできる塗布装置、及びこれを用いた塗布方法を提供することとした。
特に、特に塗工ブース内で発生する異物による塗膜欠陥の発生を効果的に回避して塗膜の均一性を向上させる塗布装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明においては、円筒状の基体上に、成膜材料をスプレー法にて吹き付けて、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層のうちの少なくともいずれか一層を形成する塗布装置であって、前記基体を収納する塗工ブースと、前記塗工ブース内で前記基体を保持する基体保持手段と、スプレーガンと、前記塗工ブース内の空気の流れを均一化する整流機構とを具備している塗布装置を提供する。
【００１６】
請求項２の発明においては、前記基体は、成膜面が前記スプレーガンの前記成膜材料吹き付け方向に対して垂直方向となるように保持されており、前記スプレーガンの背面に、給気口が設けられており、前記基体の背面側に排気口が設けられており、前記給気口と、前記排気口とは、前記基体を介して対向する位置に設けられていることとした請求項１の塗布装置を提供する。
【００１７】
請求項３の発明においては、前記整流機構が、前記給気口、前記排気口の、少なくともいずれか一方に設置されていることとした請求項２に記載の塗布装置を提供する。
【００１８】
請求項４の発明においては、前記基体保持手段により保持された前記基体と、前記スプレーガンとは、相対的に前記スプレーガンが前記基体を中心とした円周方向、及び前記基体の軸方向に移動可能となされており、前記整流機構は、前記スプレーガンに追従して移動するようになされていることとした請求項３の塗布装置を提供する。
【００１９】
請求項５の発明においては、前記整流機構が、格子状構造であることとした請求項１乃至４のいずれか一項の塗布装置を提供する。
【００２０】
請求項６の発明においては、前記基体保持手段により保持された前記基体と、前記スプレーガンとは、相対的に前記スプレーガンが前記基体を中心とした円周方向、及び前記基体の軸方向に移動可能となされており、前記排気口は、前記スプレーガンに追従して移動するようになされていることとした請求項３の塗布装置を提供する。
【００２１】
請求項７の発明においては、請求項１乃至６のいずれか一項の発明に係る塗布装置を用いて、基体上に成膜を行うことを特徴とする塗布方法を提供する。
【００２２】
請求項８の発明においては、請求項７の塗布方法を用いて感光体を作製する。
【００２３】
請求項９の発明においては、請求項８の感光体を適用した画像形成システムを提供する。
【００２４】
請求項１０の発明においては、円筒状の基体上に、成膜材料をスプレー法にて吹き付けて、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層のうちの少なくともいずれか一層を形成する塗布装置であって、前記基体を収納する塗工ブースと、前記塗工ブース内で前記基体を保持する基体保持手段と、スプレーガンとを有しており、前記給気口と前記基体との間には、給気整流機構を有し、前記排気口と前記基体との間には前記スプレーガンから前記排気口へと通じる開口部を具備する排気整流板を有している構成の塗布装置を提供する。
【００２５】
請求項１１の発明においては、前記排気整流板は開口部を有しており、当該開口部は、前記円筒状の基体の軸方向の長さの、端部に相当する位置に設けられていることとした請求項１０の塗布装置を提供する。
【００２６】
請求項１２の発明においては、前記排気整流板の開口部には、前記基体方向へと伸張する壁部が設けられており、前記壁部の壁面と、前記基体端部との距離Ｌが、２０〜１５０ｍｍであることとした請求項１１の塗布装置を提供する。
【００２７】
請求項１３の発明においては、前記壁部は、前記円筒状の基体の軸断面方向において覆うように配置されている請求項１２の塗布装置を提供する。
【００２８】
請求項１４の発明においては、前記排気整流板の開口部は、前記塗工ブース断面積の２〜５０％であることを特徴とする請求項１３の塗布装置を提供する。
【００２９】
請求項１５の発明においては、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の塗布装置を用いて、基体上に成膜を行うこととする塗布方法を提供する。
【００３０】
請求項１６の発明においては、請求項１５の塗布装置を用いて作製された感光体を提供する。
【００３１】
請求項１７の発明においては、請求項１６の感光体を用いることを特徴とする画像形成方法を提供する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、塗工ブース内の空気の流れを均一化する整流機構を設けたことにより、スプレーにて成膜材料の微粒子を噴霧する際に、微粒子周辺に乱流が発生せず、異物付着の回避を確実に図れ、良質な塗膜を得ることができる。
【００３３】
請求項４及び請求項６の発明に係る塗布装置では、整流機構および排気口がスプレーガンと同期して移動可能としたので、乱流発生防止域を局部的に制御することが加納となり、コンパクトな設備で、スプレー法を適用して微粒子を噴霧し成膜を行う際にも、微粒子周辺における乱流の発生を防止でき、異物付着を確実に回避し、良質な塗膜を形成できる。
【００３４】
請求項５の発明に係る塗布装置によれば、上記整流機構を格子状構造に特定したので、容易に乱流防止の送風が可能となり、異物付着の発生を確実に回避でき、良質な塗膜が形成できる。
【００３５】
請求項１０の塗布装置においては、排気整流板を具備する構成としたので、スプレーにて被塗布物に対して微粒子を噴霧して成膜する工程においても、微粒子周辺における気流の舞い上がりの発生を防止でき、基体面に対する異物付着が回避でき、良質な塗膜が得られる。
【００３６】
請求項１１の塗布装置においては、排気整流板の開口部が、基体の軸方向長さにおける端部に相当する位置に設けたこととしたことにより、気流が効果的に整えられ、ミスト飛散防止が図られ、コンパクトな設備でスプレー法での被塗布物に対する微粒子の噴霧、成膜が可能となり、微粒子周辺における気流の舞い上がりや異物付着を防止でき、良質な塗膜が得られた。
【００３７】
請求項１２乃至１４の塗布においては、排気整流板の構造を特定することで、容易に気流の舞い上がり防止を図り、良好な排気状態が確保でき、異物付着が回避でき、良質な塗膜が得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明は主に電子写真用感光体を製造するための塗布装置、及びこれを用いた塗布方法に関する。以下、本発明について図面を参照して説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
【００３９】
〔第一の実施形態〕
図３に、本発明の塗布装置の概略構成図を示す。
塗布装置１００は、円筒状の基体４上に、所定の成膜材料をスプレー法によって吹き付けて成膜を行うものであり、特に電子写真形成用の感光体の電荷発生層、電荷輸送層、被覆層を形成するものである。
この塗布装置１００は、基体４を収納する塗工ブース１と、塗工ブース１内で基体４を保持し、基体４を図中矢印Ｂ方向に回転させる機能を有している基体保持手段（図示せず）と、スプレーガン６と、塗工ブース１内の気流（矢印Ａ方向）を均一化する整流機構（この例においては整流板１０）を具備しているものとする。整流板１０は、矢印Ｃ方向に移動して位置を調節することができるようになされている。
【００４０】
この塗布装置１００においては、給気口２側と排気口３側とのそれぞれに整流板１０が設けられている。この整流板１０は、断面形状が格子状構造となっている。これにより、気流の流れを均一化し、塗工ブース１内の乱流を抑制する。
【００４１】
図４に、本発明の塗布装置１００における塗工時のスプレーミストの軌跡の状態を破線で示す。
給気口２側と排気口３側に、整流機構として格子状構造の整流板１０を設けたことにより、塗工ブース１内の気流の乱流が抑制され、図２に示したようなオーバースプレーミスト９が塗工ブース１内で浮遊しなくなることが確かめられた。オーバースプレーミスト９は、円筒状の基体４に付着することなく、排気口３から排出される。
すなわち、本発明の塗布装置１００によれば、乱気流の発生を確実に防止でき、塗膜欠陥の無い、良好な塗膜を形成できる。
【００４２】
図３において、円筒状の基体４の成膜面は、スプレーガ６からの成膜材料吹き付け方向に対して垂直方向となるように保持されていることが好ましい。
また、スプレーガン６の背面に給気口２が設けられており、基体４の背面側に、排気口３が設けられており、給気口２と排気口３とは、基体４を介して対向する位置に設けられていることが好ましい。
【００４３】
また、整流機構（整流板１０）は、給気口２側、排気口３側の、少なくともいずれか一方に設置されているものとする。両方の位置に設置されていることがより好ましい。
【００４４】
また、基体４と、スプレーガン６とは、相対的にスプレーガン６が基体４を中心とした円周方向、及び基体４の軸方向に移動可能となされており、整流機構（整流板１０）は、スプレーガン６に追従して移動するようになされていることが好ましい。
更には、排気口３が、スプレーガン６に追従して移動するようになされていることが好ましい。
【００４５】
次に、塗布装置１００を用いた成膜方法について説明する。
円筒状の基体４を基体保持手段に設置し、軸中心に所定の回転速度で回転させる。給気口２から清浄なエアーを送り込み、基体４を介在して反対側にある排気口３から排出されるようにする。
給気口２と基体４との間、及び基体４と排気口３との間には、断面の形状が格子状の整流機構（整流板１０）を設置し、エアーがこの格子内を通過するようにする。
成膜材料をスプレー法にて基体４に吹き付けて、所定の材料の成膜を行う。
【００４６】
被膜形成体である基体４は、従来公知の材料のものを適用でき、例えば、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケル等の金属よりなるドラム状のもの、あるいはシート、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−インジウム等の金属を蒸着したもの、酸化インジウム、酸化錫等の導電性金属酸化物を蒸着したものや、金属箔をラミネートしたもの、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、ヨウ化銅等を結着樹脂に分散し塗布したもの、所定の導電処理を施したドラム状、シート状、プレート状のもの等、各種公知の材料が挙げられる。
【００４７】
更に、必要に応じ、基体４の表面には、最終的に感光体としたときに画質形成に影響のない範囲で各種の処理を行うことができる。
例えば、表面の酸化処理、薬品処理、着色処理等が挙げられる。
電子写真形成用の感光体を作製する場合、基体４として所定の導電性支持体を設置し、この導電性支持体上に、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層を形成するが、導電性支持体と電荷発生層との間に所定の下引き層を形成してもよい。
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、あるいは導電性支持体からの反射光の防止作用等を示す。
下引き層は、樹脂を用いて形成することができ、例えば、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、ゼラチン等、公知の樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
下引き層の膜厚は０．０１〜１０μｍが好ましく、更には０．３〜７μｍが望ましい。
【００４８】
電荷発生層（キャリア発生層）は、所定の電荷発生物質を分散させた樹脂を塗布することにより形成できる。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、ペリレン酸イミド等のペリレン系色素、インジゴ、チオインジゴ等のインジゴ系色素、アンスラキノン、ピレンキノン、及びフラパンスロン類等の多環キノン類、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等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あるいは分散した塗工液が用いられる。
上記各種電荷発生物質を樹脂中に分散させる方法としては、例えばボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等が適用できる。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。
電荷発生層の膜厚は、一般的には０．１〜５μｍ、更には０．２〜２μｍとすることが好ましい。
【００４９】
感光体を構成する電荷輸送層は、電荷輸送物質を適当なバインダー中に含有させて、これを塗布することにより形成できる。
電荷輸送物質としては、例えば、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等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）ピラゾリン等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等の芳香族、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’−ジアミン等の芳香族第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−トリアジン等の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等のヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キンゾリン等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）−ベンゾフラン等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等のα−スチルベン誘導体、“Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ 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等のカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等のポリ−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等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、上記電荷輸送物質は、単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
【００５０】
電荷輸送層形成用の結着樹脂としては、従来公知の材料を適用できる。例えば、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等が挙げられる。
これらの結着樹脂は、単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。
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。
電荷輸送層の膜厚は一般的には５〜５０μｍとし、１０〜３０μｍが好適である。
【００５１】
感光体は、電荷輸送層上に所定の保護層として、電荷輸送物質と顔料とを適当なバインダー中に含有させた塗料を塗布した膜を形成してもよい。
顔料としては、アルミナ、酸化チタン等の無機顔料の他、有機顔料が使用できる。全固形分中の顔料の重量配合率は５〜３０％が好ましい。膜厚は一般的には２〜１０μｍとし、４〜８μｍが好適である。
なお、保護層は、最終的に得られる感光体が使用される複写機、プリンターに応じて設けたり、省略したりもできる。
【００５２】
〔第二の実施形態〕
図５に、第二の実施形態に係る塗布装置２００の概略構成図を示す。
この塗布装置２００は、塗工ブース１内に、基体４とスプレーガン６が配置されており、給気口２とスプレーガン６との間に、給気整流機構としての給気ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air Filter）１８が設けられており、排気口３と基体４との間に、排気整流板１１が設けられている。
排気整流板１１は開口部１１ｈを有しており、この開口部１１ｈは、円筒状の基体４の軸方向の長さにおける両端部に相当する位置に設けられている。
このような構造の排気整流板１１を設けたことにより、塗工ブース１内の気流が整えられ、浮遊しているオーバースプレーミストを基体４の周辺から強制的に排気されるようになされ、ミスト飛散の抑制が図られる。
なお、排気整流板１１の開口部ｈの面積が、塗工ブース１の断面積の２〜５０％を占めるように設定することにより、好適な排気状態が形成できることが確かめられた。
【００５３】
図６は、塗布装置２００の基体４の気流の流れを示した状態図である。
図６中の破線１３は、塗工ブース１内の気流、すなわちスプレー塗工時におけるミストの軌跡の状態を示している。
図６に示す構成を有する塗布装置２００においては、給気口２側に、給気整流機構としてのＨＥＰＡフィルター１８を設け、排気口３側に排気整流板１１を設けたことにより、塗工ブース１内の気流が乱れなく排気口３に向かって流れるようになった。
【００５４】
図７は、塗布装置２００を、基体４の断面方向から見た状態図を示す。
図７においては幅広の塗工ブース１を有する塗布装置を示している。
図中の破線は、排気整流板１１を配置したときの塗工ブース１内における気流、すなわちスプレー塗工時におけるミストの軌跡の状態を示す。
円筒状の基体４の周辺の気流１３は乱れなく排気口３方向に向かって良好な状態となることが確かめられた。
しかし、塗工ブース１がきわめて幅広の場合、塗工ブース１の両端壁側に気流の淀み１５が発生する傾向があることが確かめられた。
【００５５】
〔第三の実施形態〕
図８に示す塗布装置３００は、円筒状基体４の断面方向から見た概略構成図である。
この塗布装置３００においては、図７に示した構成の塗布装置において、排気整流板１１の開口部１１ｈに、基体４方向に向かって垂直に伸張する壁部１２が設けられている。
壁部１２の壁面と、基体４の端部との距離Ｌは、２０〜１５０ｍｍとすることが好適である。
左右の開口部１１ｈにそれぞれ設けられた壁部１２は、円筒状の基体４の位置よりも図面方向で高い位置まで設けけるようにし、基体４を覆うように配置することが好ましい。
【００５６】
図９においては、図８に示した構造の塗布装置３００における塗工ブース１内の気流１３、すなわちスプレー塗工時におけるミストの軌跡の状態を示す。
これによると、排気整流板に壁部１２を設けたことにより、上記第二の実施形態において示した図７の気流の淀み１５の発生が回避でき、気流の舞い上がり１４が防止できた。
また、図１０は、給気口２側から見た塗布装置の概略上面図を示す。
このように、排気整流板１１に開口部１１ｈを二箇所設けたことにより、浮遊しているオーバースプレーミストが効率よく強制的に排気されるようになった。
【００５７】
〔第四の実施形態〕
図１１に、図８、９に示した構成の塗布装置の応用として、円筒状基体４を複数本、塗工ブース１内に配置した例における塗布装置４００の、基体４断面方向における概略構成図を示す。
基体４ａ〜４ｃの両側には、それぞれ、図８、９で示した排気整流板１２が設けられている。
このような構成によると、塗工ブース１内における気流の淀みの発生を効果的に回避しながら、気流の舞い上がりの発生を防止でき、塗膜欠陥の無い良好な塗膜を、効率よく形成できた。
【実施例】
【００５８】
〔実施例１〕
先ず、下記に示すように電子写真形成用の感光体作製用塗工液を調製する。
（ａ）下引き層の塗工液
メラミン樹脂 ５重量部
酸化チタン ２０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
【００５９】
（ｂ）電荷発生層の塗工液
【００６０】
【化１】
【００６１】
上記式（１）に示す電荷発生剤Ａ 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。
【００６２】
（ｃ）電荷輸送層の塗工液
【００６３】
【化２】
【００６４】
上記式（２）に示す電荷輸送剤Ｂ 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
を溶解して、電荷輸送層塗工液を調合した。
【００６５】
（ｄ）保護層塗工液
【００６６】
【化３】
【００６７】
上記式（２）に示す電荷輸送剤Ｂ ２重量部
アルミナ ２重量部
ポリカーボネート ２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
これらをボールミルで分散後、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とした。
【００６８】
（塗工条件）
外径６０ｍｍ、長さ３５２ｍｍのアルミニウム製の円筒状の基体を用意する。
上記において示した処方により調合した下引き層（ＵＬ）塗工液をスプレー法を用いて基体上に塗工し、１１０℃で１５分間乾燥して、厚さ３．５μｍの下引き層を形成した。
次に、下引き層上に、電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）、保護層を、順次スプレー法を用いて塗工し、乾燥処理を施し、積層感光体試料を作製した。
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に成膜した。
また、スプレ−ガンとしては、ノズル口径０．８ｍｍのガン（明治機械製）を用い、エアー流量は２０〜３０Ｌ／ｍｉｎの範囲であるものとした。
塗工液の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。
【００６９】
図３の塗布装置１００の示すように、外壁２０に囲まれた塗工ブース１内の、給気口２側と排気口３側に、整流機構として図１２に示す升目構造１０ａを具備する格子状の整流板１０を配置した。
なお、塗膜形成直前に、予め基体の表面をエアーガンを用いて高圧エアーを吹付け除塵しておいた。
上述した条件で、感光体サンプルを連続で１０００本作製した。
作製した感光体を、コピー・プリンター・ＦＡＸの複合機（株式会社リコー製 ＩＭＡＧＩＯ ＮＥＯ ｃ６００）に搭載して、白ベタ・ハーフトーン画像を各５枚ずつ印字し、目視観察により異常画像の有無を評価した。
【００７０】
〔実施例２〕
整流機構として、給気口２側と排気口３側に、図１３に示すように断面がハニカム構造の格子構造を有する整流板１０を適用した。
その他の条件は、上記実施例１と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００７１】
〔実施例３〕
図１４の塗布装置の概略斜視図に示すように、スプレーガン６の背面側に、断面が１５０ｍｍ×１５０ｍｍの整流板１０を設置し、かつ、スプレーガン６がスプレーガン移動軸７に沿って矢印Ｄ方向に移動する際に、整流板１０も追従して矢印Ｅ方向に移動するようになされている。
その他の条件は、上記実施例１と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００７２】
〔実施例４〕
図１５の塗布装置の概略斜視図に示すように、スプレーガン６の背面に、整流機構として断面が１５０ｍｍ×１５０ｍｍの整流板１０を設置し、スプレーガン６がスプレーガン移動軸７に沿って矢印Ｄ方向に移動する際に、整流板１０も追従して矢印Ｅ方向に移動するようになされている。
更に、円筒状の基体４の背面側にも、断面が１５０ｍｍ×１５０ｍｍの整流板１０を設置し、スプレーガン６がスプレーガン移動軸７に沿って矢印Ｄ方向に移動する際に、整流板１０も追従して矢印Ｆ方向に移動するようになされている。
その他の条件は、上記実施例１と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００７３】
〔比較例１〕
給気口２側、及び排気口３側のいずれにも、整流機構を設置しなかった。
その他の条件は、上記実施例１と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００７４】
〔比較例２〕
図１６の概略断面図に示すように、整流機構として、スプレーガン６の背面側から円筒状の基体４の表面まで覆うスプレーカバー３１を設置した。この例において、スプレーカバーは、スプレーガン６の位置を中心として、両方向に径が広がる両円錐形状をしているものとする。
また、円筒状の基体４の背面側にも、排気口３方向に向かって径が狭まる円錐状のスプレーカバー２１を設置した。
これらスプレーカバー３１、２１は、スプレーガン６の移動の際にこれに追従して移動するようにした。
その他の条件は、上記実施例１と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００７５】
画像評価結果を下記表１に示す。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１に示すように、塗工ブース内の空気の流れを均一化する整流機構を設けた構成の塗布装置を用いて感光体の作製を行った実施例１〜４においては、整流機構を設けなかった比較例１に比べ、ムラ画像評価及びポチ画像評価のいずれにおいても著しく改善効果が認められた。すなわち感光体の膜質が極めて良好であり、優れた画像形成が継続的に行われたことが確かめられた。
比較例２と実施例１〜４の評価結果を比較することにより、整流機構は、断面を格子状構造に特定することにより、乱流防止効果が確実に得られ、異物付着を回避でき、良質な塗膜が形成できることが確かめられた。
【００７８】
〔実施例５〕
先ず、下記に示すように電子写真形成用の感光体作製用塗工液を調製する。
（ａ）下引き層の塗工液
メラミン樹脂 ５重量部
酸化チタン ２０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
【００７９】
（ｂ）電荷発生層の塗工液
【００８０】
【化４】
【００８１】
上記式（１）に示す電荷発生剤Ａ 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。
【００８２】
（ｃ）電荷輸送層の塗工液
【００８３】
【化５】
【００８４】
上記式（２）に示す電荷輸送剤Ｂ 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
を溶解して、電荷輸送層塗工液を調合した。
【００８５】
（ｄ）保護層塗工液
【００８６】
【化６】
【００８７】
上記式（２）に示す電荷輸送剤Ｂ ２重量部
アルミナ ２重量部
ポリカーボネート ２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
これらをボールミルで分散後、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とした。
【００８８】
（塗工条件）
外径６０ｍｍ、長さ３５２ｍｍのアルミニウム製の円筒状の基体を用意する。
上記において示した処方により調合した下引き層（ＵＬ）塗工液をスプレー法を用いて基体上に塗工し、１１０℃で１５分間乾燥して、厚さ３．５μｍの下引き層を形成した。
次に、下引き層上に、電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）、保護層を、順次スプレー法を用いて塗工し、乾燥処理を施し、積層感光体試料を作製した。
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に成膜した。
この例においては、図８に示す塗布装置３００を適用した。
スプレーガンとしては、ノズル口径０．８ｍｍのガン（明治機械製）を用い、エアー流量は２０〜３０Ｌ／ｍｉｎの範囲であるものとした。
塗工液の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。
【００８９】
また、給気口２側には、給気整流機構（ＨＥＰＡフィルター）１８を配置し、排気口３側には、その開口部に壁部１２を具備する排気整流板１１を設けた。
具体的な寸法としては、ＨＥＰＡフィルター１８は縦×横が６００ｍｍ×６００ｍｍ、奥行き２００ｍｍである。排気整流板１１の開口部の寸法は縦×横が３００ｍｍ×６０ｍｍである。また、図中Ｌは１２０ｍｍであるものとした。
なお、成膜する前工程として、基体４の表面をエアーガンを用いて高圧エアーを噴き付けて除塵処理を施した。
【００９０】
上述した条件により、感光体サンプルを５００本作製した。
作製した感光体サンプルを、コピー・プリンター・ＦＡＸの複合機（株式会社リコー製、商品名 ＩＭＡＧＩＯ ＮＥＯｃ６００）を搭載して、白ベタ・ハーフトーン画像を各５枚ずつ印刷し、目視観察により異常画像の有無を評価した。
【００９１】
〔実施例６〕
図８の塗布装置３００には、排気整流板１１と、その開口部に壁部１２が設けられているが、この例においては、壁部１２の図８中における高さが基体４の軸の位置と等しくなるようにした。
すなわち壁部１２の図中の上方端部が基体４の軸と同じ高さになるようにした。
その他の条件は、実施例５と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００９２】
〔実施例７〕
この例においては、図１１に示す構成の塗布装置４００を適用した。
すなわち塗工ブース１内に三本の円筒状の基体４ａ〜４ｃを並べて配置し、同時にスプレー塗工を行なった。
その他の条件は、実施例５と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００９３】
〔比較例３〕
図８に示した構成の塗布装置３００において、給気口２側、排気口３側のいずれにも整流機構を設けなかったものを適用した。
その他の条件は、実施例５と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００９４】
〔比較例４〕
図７に示した構成の塗布装置２００において、外壁に囲まれた塗工ブース１内の給気口２側に、給気整流機構として、市販のＨＥＰＡフィルター１８を配置し、排気口３側に排気整流板１１を配置した。
なお、図８のような壁部１２は設けないこととした。
上記のように壁部１２が無いので、気流の状態としては、図７に示すように、壁側に気流の淀み１５が発生しており、さらには気流の舞い上がり１４が確認された。
その他の条件は、実施例５と同様として感光体サンプルを作製し、同様の評価を行った。
【００９５】
実施例５〜７、比較例３、４の画像評価結果を下記表２に示す。
【００９６】
【表２】
【００９７】
表２に示すように、塗工ブース１内の空気の流れを均一化する整流機構として、給気口２側に給気整流機構としてＨＥＰＡフィルター１８を配置し、かつ排気口３側に、開口部に壁部１２が設けられている排気整流板１１を配置した塗布装置を用いた実施例５〜７においては、整流機構を設けなかった比較例３に比べ、ムラ画像評価及びポチ画像評価のいずれにおいても著しく改善効果が認められた。すなわち感光体の膜質が極めて良好であり、優れた画像形成が継続的に行われたことが確かめられた。
比較例４と実施例５〜７の評価結果を比較することにより、排気整流板１１の開口部に壁部１２を設けることにより、気流の淀み１５の発生が効果的に回避でき、良質の感光体成膜が可能となり、ムラ画像評価及びポチ画像評価のいずれにおいても著しい改善効果が認められた。
また、実施例５〜７のムラ画像評価及びポチ画像評価のいずれもが極めて良好であったことから、壁部１２と基体４との距離Ｌは、２０〜１５０ｍｍとすることが好ましいと判断される。また、排気整流板１１の開口部は、塗工ブース断面積の２〜５０％とすることが好ましいと判断される。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】従来の塗布装置の概略構成図を示す。
【図２】従来の塗布装置を適用したときの気流の軌跡の状態図を示す。
【図３】本発明の塗布装置の一例の概略構成図を示す。
【図４】本発明の塗布装置を適用したときの気流の軌跡の状態図を示す。
【図５】本発明の塗布装置の他の一例の概略構成図を示す。
【図６】図５に示す構成の塗布装置を適用したときの気流の軌跡の状態図を示す。
【図７】本発明の塗布装置の他の一例の概略構成と、これを適用したときのスプレーミストの軌跡の状態図を示す。
【図８】本発明の塗布装置の他の一例の概略構成図を示す。
【図９】図８に示す構成の塗布装置を適用したときの気流の軌跡の状態図を示す。
【図１０】本発明の塗布装置を給気口２側から見たときの概略上面図を示す。
【図１１】本発明の塗布装置の他の一例の概略構成図を示す。
【図１２】図３の塗布装置が具備している整流板１０の一例の概略平面図を示す。
【図１３】図３の塗布装置が具備している整流板１０の他の一例の概略平面図を示す。
【図１４】実施例３において適用した塗布装置の概略斜視図を示す。
【図１５】実施例４において適用した塗布装置の概略斜視図を示す。
【図１６】比較例２において適用した塗布装置の構成、及び塗工工程の説明図を示す。
【符号の説明】
【００９９】
１ 塗工ブース
２ 給気口
３ 排気口
４ 基体
４ａ〜４ｃ 基体
５ 基体駆動軸
６ スプレーガン
７ スプレーガン移動軸
８ スプレー液
９ オーバースプレーミスト
１０ 整流板
１０ａ 升目構造
１０ｂ ハニカム構造
１１ 排気整流板
１１ｈ 開口部
１２ 壁部
１３ 気流
１４ 舞い上がり気流
１５ 気流の淀み
１８ 給気整流機構（給気ＨＥＰＡフィルター）
２０ 外壁
２１ スプレーカバー
３１ スプレーカバー
１００ 塗布装置
２００ 塗布装置
３００ 塗布装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の基体上に、成膜材料をスプレー法にて吹き付けて、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層のうちの少なくともいずれか一層を形成する塗布装置であって、
前記基体を収納する塗工ブースと、前記塗工ブース内で前記基体を保持する基体保持手段と、スプレーガンと、整流機構とを具備しており、
前記整流機構により前記塗工ブース内の空気の流れが均一化するようになされていることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記円筒状の基体の成膜面は、前記スプレーガンの前記成膜材料吹き付け方向に対して垂直方向となるように保持されており、
前記スプレーガンの背面に給気口が設けられており、
前記基体の背面側に排気口が設けられており、
前記給気口と、前記排気口とは、前記基体を介して対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記整流機構が、前記給気口、前記排気口の、少なくともいずれか一方に設置されていることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記基体保持手段により保持された前記基体と、前記スプレーガンとは、相対的に前記スプレーガンが前記基体を中心とした円周方向、及び前記基体の軸方向に移動可能となされており、
前記整流機構は、前記スプレーガンに追従して移動するようになされていることを特徴とする請求項３に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記整流機構が、格子状構造であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記基体保持手段により保持された前記基体と、前記スプレーガンとは、相対的に前記スプレーガンが前記基体を中心とした円周方向、及び前記基体の軸方向に移動可能となされており、
前記排気口は、前記スプレーガンに追従して移動するようになされていることを特徴とする請求項３に記載の塗布装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の塗布装置を用いて、基体上に成膜を行うことを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
請求項７の塗布方法を用いて作製されたことを特徴とする感光体。
【請求項９】
請求項８の感光体を適用していることを特徴とする画像形成システム。
【請求項１０】
円筒状の基体上に、成膜材料をスプレー法にて吹き付けて、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層のうちの少なくともいずれか一層を形成する塗布装置であって、
前記基体を収納し、給気口と排気口とを具備する塗工ブースと、
前記塗工ブース内に、前記基体を保持する基体保持手段と、スプレーガンとが設けられており、
前記給気口と前記基体との間には、給気整流機構を有し、
前記排気口と前記基体との間には前記スプレーガンから前記排気口へと通じる開口部を具備する排気整流板を有していることを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
前記開口部は、前記円筒状の基体の軸方向長さにおける端部に相当する位置に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の塗布装置。
【請求項１２】
前記排気整流板の開口部には、前記基体方向に伸張する壁部が設けられており、
前記壁部の壁面と、前記基体端部との距離Ｌが、２０〜１５０ｍｍであることを特徴とする請求項１１に記載の塗布装置。
【請求項１３】
前記壁部は、前記基体を、当該基体の軸断面方向において覆って配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の塗布装置。
【請求項１４】
前記排気整流板の開口部は、前記塗工ブース断面積の２〜５０％であることを特徴とする請求項１３に記載の塗布装置。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の塗布装置を用いて、基体上に成膜を行うことを特徴とする塗布方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の塗布装置を用いて作製されたことを特徴とする感光体。
【請求項１７】
請求項１６に記載の感光体を用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１】
円筒状の基体上に、成膜材料をスプレー法にて吹き付けて、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層のうちの少なくともいずれか一層を形成する塗布装置であって、
前記基体を収納する塗工ブースと、前記塗工ブース内で前記基体を保持する基体保持手段と、スプレーガンと、整流機構とを具備しており、
前記整流機構により前記塗工ブース内の空気の流れが均一化するようになされていることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記円筒状の基体の成膜面は、前記スプレーガンの前記成膜材料吹き付け方向に対して垂直方向となるように保持されており、
前記スプレーガンの背面に給気口が設けられており、
前記基体の背面側に排気口が設けられており、
前記給気口と、前記排気口とは、前記基体を介して対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記整流機構が、前記給気口、前記排気口の、少なくともいずれか一方に設置されていることを特徴とする請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記基体保持手段により保持された前記基体と、前記スプレーガンとは、相対的に前記スプレーガンが前記基体を中心とした円周方向、及び前記基体の軸方向に移動可能となされており、
前記整流機構は、前記スプレーガンに追従して移動するようになされていることを特徴とする請求項３に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記整流機構が、格子状構造であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記基体保持手段により保持された前記基体と、前記スプレーガンとは、相対的に前記スプレーガンが前記基体を中心とした円周方向、及び前記基体の軸方向に移動可能となされており、
前記排気口は、前記スプレーガンに追従して移動するようになされていることを特徴とする請求項３に記載の塗布装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の塗布装置を用いて、基体上に成膜を行うことを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
請求項７の塗布方法を用いて作製されたことを特徴とする感光体。
【請求項９】
請求項８の感光体を適用していることを特徴とする画像形成システム。
【請求項１０】
円筒状の基体上に、成膜材料をスプレー法にて吹き付けて、電荷発生層、電荷輸送層、被覆層のうちの少なくともいずれか一層を形成する塗布装置であって、
前記基体を収納し、給気口と排気口とを具備する塗工ブースと、
前記塗工ブース内に、前記基体を保持する基体保持手段と、スプレーガンとが設けられており、
前記給気口と前記基体との間には、給気整流機構を有し、
前記排気口と前記基体との間には前記スプレーガンから前記排気口へと通じる開口部を具備する排気整流板を有していることを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
前記開口部は、前記円筒状の基体の軸方向長さにおける端部に相当する位置に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の塗布装置。
【請求項１２】
前記排気整流板の開口部には、前記基体方向に伸張する壁部が設けられており、
前記壁部の壁面と、前記基体端部との距離Ｌが、２０〜１５０ｍｍであることを特徴とする請求項１１に記載の塗布装置。
【請求項１３】
前記壁部は、前記基体を、当該基体の軸断面方向において覆って配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の塗布装置。
【請求項１４】
前記排気整流板の開口部は、前記塗工ブース断面積の２〜５０％であることを特徴とする請求項１３に記載の塗布装置。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の塗布装置を用いて、基体上に成膜を行うことを特徴とする塗布方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の塗布装置を用いて作製されたことを特徴とする感光体。
【請求項１７】
請求項１６に記載の感光体を用いることを特徴とする画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−２７５８６５（Ｐ２００７−２７５８６５Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１８３１１（Ｐ２００６−２１８３１１）
【出願日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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