浸漬塗布方法
【課題】複雑な機構・装置を用いることなく、被塗布体の外周面に均一な塗布膜を容易に形成するための浸漬塗布方法を提供する。
【解決手段】円筒状の被塗布体の下端を塗布液に浸漬させた後、該被塗布体が該塗布液の表面張力で塗布液に接触している状態で該被塗布体を該塗布液の液面より上まで引き上げ、該被塗布体を該塗布液に浸漬させ、該被塗布体を該塗布液から引き上げる。
【解決手段】円筒状の被塗布体の下端を塗布液に浸漬させた後、該被塗布体が該塗布液の表面張力で塗布液に接触している状態で該被塗布体を該塗布液の液面より上まで引き上げ、該被塗布体を該塗布液に浸漬させ、該被塗布体を該塗布液から引き上げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体の製造等に用いられる浸漬塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の浸漬塗布方法には、特許文献１では、循環機の配管や送液ポンプに起因して発生する気泡に対して、塗布液循環機構の中に脱気機構を配設したものを開示している。また、特許文献２では、塗布液循環機構の中に気泡のトラップ機構を設けたものを開示している。一方、特許文献３では、塗布液は一般的に蒸気圧の高い溶剤を用いるために、円筒状の被塗布体の上部を密閉して被塗布体を塗布液に浸漬すると、被塗布体内部に溶剤が蒸発し、密閉された被塗布体内部の圧力が高まって被塗布体の開口された下端部から発生する気泡に対して、被塗布体を浸漬する際の上昇・下降シーケンスを制御することで気泡の発生を防止することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６９６０４号公報
【特許文献２】特開２００７−２８６１３２号公報
【特許文献３】特開平７−６０１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の浸漬塗布方法では、循環機の配管や送液ポンプに起因して発生する気泡や、蒸気圧の高い溶剤を用いるために被塗布体の上部を密閉して被塗布体を塗布液に浸漬すると、被塗布体内部に溶剤が蒸発し、被塗布体内部に閉じ込められた気体の圧力が高まって被塗布体の開口された下端部から発生する気泡に対して効果があった。しかしながら、被塗布体が塗布液を塗布した後に被塗布体の下端から滴下する塗布液が塗布槽内の塗布液表面に落下した際に発生する気泡が塗布槽内の塗布液の液面に留まり、次の被塗布体を塗布液に浸漬する際に被塗布体の外周面に付着する気泡に対しては効果がないことがわかった。本発明は、塗布槽内の塗布液の液面に留まる気泡が被塗布体を塗布液に浸漬する際に被塗布体の外周面に付着する場合でも、被塗布体の外周面に均一な塗布膜を容易に形成するための浸漬塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、円筒状の被塗布体に塗布液を浸漬塗布することにより該被塗布体の外周面に塗布膜を形成する浸漬塗布方法において、該被塗布体の下端を該塗布液に浸漬させた後、該被塗布体が該塗布液の表面張力で塗布液に接触している状態で該被塗布体を該塗布液の液面より上まで引き上げ、該被塗布体を該塗布液に浸漬させ、該被塗布体を該塗布液から引き上げる、ことを特徴とする浸漬塗布方法である。
【発明の効果】
【０００６】
以上説明したように、本発明によれば、被塗布体を浸漬塗布するための塗布槽内の塗布液の表面に留まる気泡が被塗布体を塗布液に浸漬する際に被塗布体の外周面に付着する場合でも、複雑な機構・装置を用いることなく、被塗布体の外周面に付着する気泡を被塗布体の内周面側に容易に移動させて被塗布体の外周面に均一な塗布膜を容易に形成することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の浸漬塗布方法における工程の概略図である。
【図２】本発明の別の浸漬塗布方法における工程の概略図である。
【図３】図１および図２のＣ工程を詳細に説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に本発明による円筒状の被塗布体に塗布液を浸漬塗布する場合の工程の概略の一例を示す。図１中のＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅの工程をたどることにより、被塗布体の外周面に塗布膜が形成される。図１のＡ工程は、被塗布体支持装置１に支持される円筒状の被塗布体２が塗布液の液面４の上方に位置することを示す。このとき、塗布液の液面４上には前の浸漬塗布終了時に別の被塗布体２から滴下した塗布液により発生した気泡３が存在する。ここで、特に記載がない限り、液面４とは塗布液と空気との界面のうち、鉛直方向に対して垂直に交差する水平面に平行な面をいう。図１のＢ工程は、被塗布体２の下端が塗布液に一部浸漬するときに、塗布液の液面４上に存在する気泡３が被塗布体２の外周面に付着する様子を示す。図１のＣ工程は、被塗布体２が塗布液の表面張力によって塗布液に接触している状態で、被塗布体２の下端が塗布液の液面４より上方に引き上げられている状態を示す。このとき、気泡３は被塗布体２の外周面から内周面に移動する。次に、図１のＤ工程は、被塗布体２を所定の位置まで塗布液に浸漬することを示す。図１のＥ工程は、浸漬した被塗布体２を被塗布体２の下端が完全に空気に露出するまで塗布液から引き上げて、被塗布体２の外周面に塗布膜５が形成されることを示す。このとき、気泡３は被塗布体２の内周面にあることを示す。こうして、被塗布体２が図１のＤ工程及びＥ工程、つまり、被塗布体２の塗布液に対する浸漬及び引き上げを行うときに、被塗布体２の外周面に気泡３が存在しないことで、被塗布体２の外周面には均一な塗布膜が形成される。
【０００９】
図３には、図１のＣ工程をより詳細に説明する。図３に示されるように、図１のＣ工程では、被塗布体２の下端が塗布液に接触する状態で被塗布体２の下端が塗布液の液面４から引き上げられるとき、被塗布体２の外周面に塗布された塗布液は塗布液の表面張力により下方へ引っ張られる。これに伴い、被塗布体２の外周面に存在する気泡３は下方に移動する。その結果、気泡３は被塗布体２の下端と塗布液の液面４との間に位置することになる。ここで、被塗布体２の内側の空間は被塗布体２の下端と塗布液の液面４とが離れているにもかかわらず、塗布液の表面張力により被塗布体２の下端は塗布液に接触する。すなわち、被塗布体２の内側の空間は密閉されている。このとき、被塗布体２の内側の空間の体積が増加することで、つまり、被塗布体２が塗布液から引き上げられるに従い、内部の空間の気圧が減少する。その結果、被塗布体２の外側の空間と内側の空間とで気圧差が生じ、被塗布体２と塗布液の液面４との間の塗布液は被塗布体２の内側に引っ張られる。これに伴い、被塗布体２の下端と塗布液の液面４との間に移動した気泡３は被塗布体２の内側に移動すると考えられる。
【００１０】
これにより、被塗布体２の外周面に気泡３が存在したまま浸漬および引き上げたときに発生する塗布膜のスジ状の膜厚ムラや塗布膜中に気泡が残存することを防止できる。
【００１１】
塗布膜のスジ状の膜厚ムラは、その膜の機能に応じて、光感度のムラや帯電電位のムラ、電位変動のムラを発生させ、良質な画像の形成を阻害する。また、塗布膜中に残存する気泡は、例えば電子写真装置内で帯電時に高圧リークの原因になり、膜厚ムラ同様に良質な画像の形成を阻害する。
【００１２】
本発明における図１のＢ工程では、被塗布体２が塗布液に浸漬する深さ（被塗布体２の下端の開口面と塗布液の液面４との最短距離）は０より大きく５ｍｍより小さい範囲、より好ましくは０より大きく２ｍｍより小さい範囲である。また、図１のＣ工程の引き上げ速度は塗布液の粘度や固形分によって適宜選択されるものである。更に、表面張力によって被塗布体２の下端及び液面４の間に存在する塗布液が上記気圧差によって破壊されると、すなわち、被塗布体２の内部の密閉空間が開放されると、被塗布体２の内側の空間に移動した気泡３が再び被塗布体２の外側の空間に移動することがある。そのため、図１のＣ工程からＤ工程に速やかに移行したほうが良い。具体的には、被塗布体２の下端が塗布液の表面張力で塗布液に接触している状態で塗布液の液面４から上に上昇し、被塗布体２の下端が塗布液の液面４から塗布液に再度浸漬するまで下降する時間は、例えば気泡３の径や塗布液の粘度及び固形分により異なるが、約１秒以下が望ましい。
【００１３】
図２は本発明の別の浸漬塗布方法における工程の概略の一例を示している。被塗布体２に塗布液を浸漬塗布する場合、諸所の理由により塗布液を被塗布体２の内周面にも塗布することがある。つまり、図２に示す工程は、被塗布体２の外側だけでなく内側にも塗布液を塗布する。このとき、図２のＣ工程では被塗布体２の外側と内側との気圧差は生じにくくなるが、塗布液の粘度や固形分に応じて被塗布体２の最適な引き上げ速度を選定することにより被塗布体２の外側と内側との気圧差を生じせしめることが可能である。従って、塗布液を被塗布体２の内周面に塗布する場合でも、図３の説明と同様の効果が得られる。
【００１４】
次に、本発明に適用される被塗布体２は、一例として、導電性を有するもの（導電性支持体）である。例えばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスのような金属や合金をドラム状に成形したものが挙げられる。
【００１５】
また、一例として被塗布体２の上に下引き層を形成する場合に塗布する下引き層用の塗布液は、例えば、感光層の接着性改良や塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性の改良、感光層の電気的破壊に対する保護のために塗布する。下引き層用の塗布液の材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及びゼラチンが知られている。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて塗布液とされる。塗布膜厚としては０．１μｍ以上２μｍ以下が好ましい。
【００１６】
また、一例として被塗布体２の上に塗布された下引き層の上に電荷発生層を形成する場合、塗布される電荷発生層用の塗布液に用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系の染料や、各種の中心金属及び結晶系、具体的には、例えばα、β、γ、ε及びＸ型のような結晶型を有するフタロシアニン化合物誘導体、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニンが挙げられる。
【００１７】
電荷発生層は前記電荷発生物質を、例えば、必要に応じて前記電荷発生物質の０．３倍量以上４倍量以下の結着樹脂及び溶剤と共にホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター又はロールミルのような方法で良く分散し、分散液を塗布し、乾燥して形成される。その膜厚は５μｍ以下であることが好ましく、特に０．１μｍ以上２μｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００１８】
電荷発生層に結着樹脂を用いる場合の例は、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンのようなビニル化合物の重合体及び共重合体が挙げられる。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂も挙げられる。
【００１９】
電子写真感光体の最表面層である表面層には、一例として、前述した電荷発生層上に電荷輸送層として用いられる場合や、これらの層の上に保護層として用いられる場合がある。このような場合の前記表面層の形成方法は、例えば、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有する正孔輸送性化合物を含有する溶液を塗布後、重合及び硬化反応させる。
【００２０】
アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有する正孔輸送性化合物は、熱、可視光や紫外光のような光、更に電子線のような放射線により重合及び硬化させる。ただし、正孔輸送性化合物を構成する中心骨格の構造の種類によっては重合反応が進行し難い場合があり、その際には影響のない範囲内での重合開始剤の添加は可能である。一例として、アクロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有する正孔輸送性化合物を重合及び硬化させることにより形成される表面層を電荷輸送層として用いる場合の膜厚は、１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。特には３μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。
【００２１】
例えばアクロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有する正孔輸送性化合物を重合及び硬化させることにより形成される表面層を電荷発生層／電荷輸送層上の保護層として用いる場合の下層に当たる電荷輸送層や、表面層を電荷輸送層として用いる場合の電荷輸送層は、電荷輸送物質を、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールやポリスチリルアントラセンのような複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物、ピラゾリンやイミダゾール、オキサゾール、トリアゾール、カルバゾールのような複素環化合物、トリフェニルメタンのようなトリアリールアルカン誘導体、トリフェニルアミンのようなトリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体やＮ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体のような低分子化合物を、適当な結着樹脂（前述の電荷発生層に用いる結着樹脂の中から選択できる）とともに溶剤に分散または溶解した溶液を前述の公知の方法によって塗布、乾燥して形成することができる。
【００２２】
例えば表面層が保護層である場合や電荷輸送層である場合、電荷輸送層の電荷輸送物質と結着樹脂との比率は、両者の全質量を１００とした場合に、電荷輸送物質の質量が２０以上〜１００以下が好ましく、より好ましくは３０以上１００以下の範囲で適宜選択される。電荷輸送物質の比率がそれ以下であると、電荷輸送能が低下し、感度低下及び残留電位の上昇のような問題点が生ずる傾向がある。表面層が保護層である場合や電荷輸送層である場合の電荷輸送層の膜厚は、好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上３０μｍ以下の範囲で調整される。このとき、保護層の膜厚は０．５μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、特には１μｍ以上８μｍ以下が好ましい。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００２４】
〔実施例１〕
まず、被塗布体として直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダーを用意する。そして、アルミニウムシリンダーの導電層用の塗布液を以下の手順で調製した。１０％の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン粉体５０部、フェノール樹脂２５部、メチルセロソルブ２０部、メタノール５部、及びシリコーンオイル０．００２部（ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量３０００）を、直径１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で２時間分散して塗布液を調製した。この塗布液をシリンダー上に塗布し、１４０℃で３０分乾燥して、膜厚１６μｍの導電層を形成した。
【００２５】
次に、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン５部をメタノール９５部中に溶解し、下引き層用塗布液を調製した。この塗布液を前記導電層上に塗布し、１００℃で１０分間乾燥して、０．４μｍの下引き層を形成した。
【００２６】
次に、ヒドロキシガリウムフタロシアニン１０部（ＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）の７．５°、９．９°、１６．３°、１８．６°、２５．１°及び２８．３°に強いピークを有する結晶形）、ポリビニルブチラール５部（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業（株）製）、シクロヘキサノン２５０部を、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミル装置で１時間分散し、次に、酢酸エチル２５０部を加えて電荷発生層用塗布液を調製した。この電荷発生層用塗布液を、前記下引き層上に本発明の浸漬塗布方法で塗布し、温度１００℃で１０分間乾燥して、被塗布体上端から１３０ｍｍ下方の位置における平均膜厚が０．１６μｍの電荷発生層を形成した。
【００２７】
次に、下記式（１）で示される構造を有する化合物（電荷輸送物質）３５部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂５０部（商品名：ユーピロンＺ４００、三菱エンジニアリングプラスティックス（株）製）を、モノクロロベンゼン３２０部／ジメトキシメタン５０部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。
【００２８】
この電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に本発明の浸漬塗布方法で塗布し、これを４０分間、１００℃に調整された熱風乾燥機中で乾燥させることによって、膜厚が３０μｍの電荷輸送層を形成した。
【００２９】
同様の方法で１００本作製した電子写真感光体には膜厚ムラはなく、いずれの電子写真感光体も良好な塗布膜が得られた。
【化１】
【００３０】
〔実施例２〕
電荷輸送層用塗布液を以下とした以外は実施例１と同じ電子写真感光体を作製した。実施例１で使用したものと同じ電荷輸送物質１０部、および、ポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ−４００、三菱ガス化学（株）製）１０部を、モノクロロベンゼン（沸点１３２℃）１２０部に溶解して、電荷輸送物質と結着樹脂とからなる溶液を得た。次に、この溶液に四フッ化エチレン樹脂粒子（商品名：ルブロンＬ−２、ダイキン工業（株）製）３部を加え、高圧分散機（商品名：マイクロフルイダイザーＭ−１１０ＥＨ、米Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ社製）で５８．８ＭＰaの圧力で３回分散処理を行って、電荷輸送層用塗布液を調製した。
【００３１】
この電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に本発明の浸漬塗布方法で塗布し、これを６０分間１２０℃で乾燥させることによって、膜厚が３０μｍの電荷輸送層を形成した。
【００３２】
同様の方法で１００本作製した電子写真感光体には膜厚ムラはなく、いずれの電子写真感光体も良好な塗布膜が得られた。
【００３３】
〔実施例３〕
実施例１の電子写真感光体の上に、つまり、実施例１の電荷輸送層（第一電荷輸送層）の上に、第二電荷輸送層を塗布した以外は実施例１と同じ電子写真感光体を作製した。下記式（２）で示される構造を有する化合物６０部（正孔輸送性化合物）を１−プロパノール３５部及び１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン（商品名：ゼオローラーＨ、日本ゼオン（株）製）３５部の混合溶剤に溶解させた。その後、これをポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の０．５μｍメンブレンフィルターで加圧濾過することによって、第二電荷輸送層用塗布液を調製した。
【００３４】
この第二電荷輸送層用塗布液を第一電荷輸送層上に本発明の浸漬塗布方法で浸漬塗布した後、５０℃の条件下５分間保持して溶剤を風乾させた。これに、窒素雰囲気（酸素濃度１０ｐｐｍ）下で加速電圧７０ｋＶ、線量４ｋＧｙ（０．４Ｍｒａｄ）の条件で電子線を照射した。その後、同雰囲気下で電子写真感光体（電子線の被照射体）の温度が１１７℃になる条件で４０秒間加熱処理を行い、更に大気中で１００℃に調整された熱風乾燥機中で１０分間加熱処理を行うことによって、膜厚が３．５μｍの硬化性の第二電荷輸送層を形成した。
【００３５】
同様の方法で１００本作製した電子写真感光体には膜厚ムラはなく、いずれの電子写真感光体も良好な塗布膜が得られた。
【化２】
【００３６】
〔比較例１〕
実施例１の電荷発生層用塗布液の塗布の際、本発明の浸漬塗布方法のＣの工程を省いた以外は実施例１と同じ電子写真感光体を作製した。
【００３７】
同様の方法で１００本作製した電子写真感光体のうち８本にスジ状の濃度ムラがあり、良好な塗布膜が得られなかった。
【００３８】
〔比較例２〕
実施例１の電荷発生層用塗布液の塗布の際、本発明の浸漬塗布方法のＣの工程で、浸漬した被塗布体２の下端が完全に空気に露出するまで、つまり、被塗布体２の内部の密閉空間を開放するまで被塗布体２を引き上げた以外は実施例１と同じ電子写真感光体を作製した。
【００３９】
同様の方法で１００本作製した電子写真感光体のうち７本にスジ状の濃度ムラがあり、良好な塗布膜が得られなかった。
【符号の説明】
【００４０】
１‥‥被塗布体支持装置
２‥‥被塗布体
３‥‥気泡
４‥‥（塗布液の）液面
５‥‥塗布膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体の製造等に用いられる浸漬塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の浸漬塗布方法には、特許文献１では、循環機の配管や送液ポンプに起因して発生する気泡に対して、塗布液循環機構の中に脱気機構を配設したものを開示している。また、特許文献２では、塗布液循環機構の中に気泡のトラップ機構を設けたものを開示している。一方、特許文献３では、塗布液は一般的に蒸気圧の高い溶剤を用いるために、円筒状の被塗布体の上部を密閉して被塗布体を塗布液に浸漬すると、被塗布体内部に溶剤が蒸発し、密閉された被塗布体内部の圧力が高まって被塗布体の開口された下端部から発生する気泡に対して、被塗布体を浸漬する際の上昇・下降シーケンスを制御することで気泡の発生を防止することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６９６０４号公報
【特許文献２】特開２００７−２８６１３２号公報
【特許文献３】特開平７−６０１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の浸漬塗布方法では、循環機の配管や送液ポンプに起因して発生する気泡や、蒸気圧の高い溶剤を用いるために被塗布体の上部を密閉して被塗布体を塗布液に浸漬すると、被塗布体内部に溶剤が蒸発し、被塗布体内部に閉じ込められた気体の圧力が高まって被塗布体の開口された下端部から発生する気泡に対して効果があった。しかしながら、被塗布体が塗布液を塗布した後に被塗布体の下端から滴下する塗布液が塗布槽内の塗布液表面に落下した際に発生する気泡が塗布槽内の塗布液の液面に留まり、次の被塗布体を塗布液に浸漬する際に被塗布体の外周面に付着する気泡に対しては効果がないことがわかった。本発明は、塗布槽内の塗布液の液面に留まる気泡が被塗布体を塗布液に浸漬する際に被塗布体の外周面に付着する場合でも、被塗布体の外周面に均一な塗布膜を容易に形成するための浸漬塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、円筒状の被塗布体に塗布液を浸漬塗布することにより該被塗布体の外周面に塗布膜を形成する浸漬塗布方法において、該被塗布体の下端を該塗布液に浸漬させた後、該被塗布体が該塗布液の表面張力で塗布液に接触している状態で該被塗布体を該塗布液の液面より上まで引き上げ、該被塗布体を該塗布液に浸漬させ、該被塗布体を該塗布液から引き上げる、ことを特徴とする浸漬塗布方法である。
【発明の効果】
【０００６】
以上説明したように、本発明によれば、被塗布体を浸漬塗布するための塗布槽内の塗布液の表面に留まる気泡が被塗布体を塗布液に浸漬する際に被塗布体の外周面に付着する場合でも、複雑な機構・装置を用いることなく、被塗布体の外周面に付着する気泡を被塗布体の内周面側に容易に移動させて被塗布体の外周面に均一な塗布膜を容易に形成することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の浸漬塗布方法における工程の概略図である。
【図２】本発明の別の浸漬塗布方法における工程の概略図である。
【図３】図１および図２のＣ工程を詳細に説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に本発明による円筒状の被塗布体に塗布液を浸漬塗布する場合の工程の概略の一例を示す。図１中のＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅの工程をたどることにより、被塗布体の外周面に塗布膜が形成される。図１のＡ工程は、被塗布体支持装置１に支持される円筒状の被塗布体２が塗布液の液面４の上方に位置することを示す。このとき、塗布液の液面４上には前の浸漬塗布終了時に別の被塗布体２から滴下した塗布液により発生した気泡３が存在する。ここで、特に記載がない限り、液面４とは塗布液と空気との界面のうち、鉛直方向に対して垂直に交差する水平面に平行な面をいう。図１のＢ工程は、被塗布体２の下端が塗布液に一部浸漬するときに、塗布液の液面４上に存在する気泡３が被塗布体２の外周面に付着する様子を示す。図１のＣ工程は、被塗布体２が塗布液の表面張力によって塗布液に接触している状態で、被塗布体２の下端が塗布液の液面４より上方に引き上げられている状態を示す。このとき、気泡３は被塗布体２の外周面から内周面に移動する。次に、図１のＤ工程は、被塗布体２を所定の位置まで塗布液に浸漬することを示す。図１のＥ工程は、浸漬した被塗布体２を被塗布体２の下端が完全に空気に露出するまで塗布液から引き上げて、被塗布体２の外周面に塗布膜５が形成されることを示す。このとき、気泡３は被塗布体２の内周面にあることを示す。こうして、被塗布体２が図１のＤ工程及びＥ工程、つまり、被塗布体２の塗布液に対する浸漬及び引き上げを行うときに、被塗布体２の外周面に気泡３が存在しないことで、被塗布体２の外周面には均一な塗布膜が形成される。
【０００９】
図３には、図１のＣ工程をより詳細に説明する。図３に示されるように、図１のＣ工程では、被塗布体２の下端が塗布液に接触する状態で被塗布体２の下端が塗布液の液面４から引き上げられるとき、被塗布体２の外周面に塗布された塗布液は塗布液の表面張力により下方へ引っ張られる。これに伴い、被塗布体２の外周面に存在する気泡３は下方に移動する。その結果、気泡３は被塗布体２の下端と塗布液の液面４との間に位置することになる。ここで、被塗布体２の内側の空間は被塗布体２の下端と塗布液の液面４とが離れているにもかかわらず、塗布液の表面張力により被塗布体２の下端は塗布液に接触する。すなわち、被塗布体２の内側の空間は密閉されている。このとき、被塗布体２の内側の空間の体積が増加することで、つまり、被塗布体２が塗布液から引き上げられるに従い、内部の空間の気圧が減少する。その結果、被塗布体２の外側の空間と内側の空間とで気圧差が生じ、被塗布体２と塗布液の液面４との間の塗布液は被塗布体２の内側に引っ張られる。これに伴い、被塗布体２の下端と塗布液の液面４との間に移動した気泡３は被塗布体２の内側に移動すると考えられる。
【００１０】
これにより、被塗布体２の外周面に気泡３が存在したまま浸漬および引き上げたときに発生する塗布膜のスジ状の膜厚ムラや塗布膜中に気泡が残存することを防止できる。
【００１１】
塗布膜のスジ状の膜厚ムラは、その膜の機能に応じて、光感度のムラや帯電電位のムラ、電位変動のムラを発生させ、良質な画像の形成を阻害する。また、塗布膜中に残存する気泡は、例えば電子写真装置内で帯電時に高圧リークの原因になり、膜厚ムラ同様に良質な画像の形成を阻害する。
【００１２】
本発明における図１のＢ工程では、被塗布体２が塗布液に浸漬する深さ（被塗布体２の下端の開口面と塗布液の液面４との最短距離）は０より大きく５ｍｍより小さい範囲、より好ましくは０より大きく２ｍｍより小さい範囲である。また、図１のＣ工程の引き上げ速度は塗布液の粘度や固形分によって適宜選択されるものである。更に、表面張力によって被塗布体２の下端及び液面４の間に存在する塗布液が上記気圧差によって破壊されると、すなわち、被塗布体２の内部の密閉空間が開放されると、被塗布体２の内側の空間に移動した気泡３が再び被塗布体２の外側の空間に移動することがある。そのため、図１のＣ工程からＤ工程に速やかに移行したほうが良い。具体的には、被塗布体２の下端が塗布液の表面張力で塗布液に接触している状態で塗布液の液面４から上に上昇し、被塗布体２の下端が塗布液の液面４から塗布液に再度浸漬するまで下降する時間は、例えば気泡３の径や塗布液の粘度及び固形分により異なるが、約１秒以下が望ましい。
【００１３】
図２は本発明の別の浸漬塗布方法における工程の概略の一例を示している。被塗布体２に塗布液を浸漬塗布する場合、諸所の理由により塗布液を被塗布体２の内周面にも塗布することがある。つまり、図２に示す工程は、被塗布体２の外側だけでなく内側にも塗布液を塗布する。このとき、図２のＣ工程では被塗布体２の外側と内側との気圧差は生じにくくなるが、塗布液の粘度や固形分に応じて被塗布体２の最適な引き上げ速度を選定することにより被塗布体２の外側と内側との気圧差を生じせしめることが可能である。従って、塗布液を被塗布体２の内周面に塗布する場合でも、図３の説明と同様の効果が得られる。
【００１４】
次に、本発明に適用される被塗布体２は、一例として、導電性を有するもの（導電性支持体）である。例えばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスのような金属や合金をドラム状に成形したものが挙げられる。
【００１５】
また、一例として被塗布体２の上に下引き層を形成する場合に塗布する下引き層用の塗布液は、例えば、感光層の接着性改良や塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性の改良、感光層の電気的破壊に対する保護のために塗布する。下引き層用の塗布液の材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及びゼラチンが知られている。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて塗布液とされる。塗布膜厚としては０．１μｍ以上２μｍ以下が好ましい。
【００１６】
また、一例として被塗布体２の上に塗布された下引き層の上に電荷発生層を形成する場合、塗布される電荷発生層用の塗布液に用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系の染料や、各種の中心金属及び結晶系、具体的には、例えばα、β、γ、ε及びＸ型のような結晶型を有するフタロシアニン化合物誘導体、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニンが挙げられる。
【００１７】
電荷発生層は前記電荷発生物質を、例えば、必要に応じて前記電荷発生物質の０．３倍量以上４倍量以下の結着樹脂及び溶剤と共にホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター又はロールミルのような方法で良く分散し、分散液を塗布し、乾燥して形成される。その膜厚は５μｍ以下であることが好ましく、特に０．１μｍ以上２μｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００１８】
電荷発生層に結着樹脂を用いる場合の例は、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンのようなビニル化合物の重合体及び共重合体が挙げられる。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂も挙げられる。
【００１９】
電子写真感光体の最表面層である表面層には、一例として、前述した電荷発生層上に電荷輸送層として用いられる場合や、これらの層の上に保護層として用いられる場合がある。このような場合の前記表面層の形成方法は、例えば、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有する正孔輸送性化合物を含有する溶液を塗布後、重合及び硬化反応させる。
【００２０】
アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有する正孔輸送性化合物は、熱、可視光や紫外光のような光、更に電子線のような放射線により重合及び硬化させる。ただし、正孔輸送性化合物を構成する中心骨格の構造の種類によっては重合反応が進行し難い場合があり、その際には影響のない範囲内での重合開始剤の添加は可能である。一例として、アクロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有する正孔輸送性化合物を重合及び硬化させることにより形成される表面層を電荷輸送層として用いる場合の膜厚は、１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。特には３μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。
【００２１】
例えばアクロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有する正孔輸送性化合物を重合及び硬化させることにより形成される表面層を電荷発生層／電荷輸送層上の保護層として用いる場合の下層に当たる電荷輸送層や、表面層を電荷輸送層として用いる場合の電荷輸送層は、電荷輸送物質を、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールやポリスチリルアントラセンのような複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物、ピラゾリンやイミダゾール、オキサゾール、トリアゾール、カルバゾールのような複素環化合物、トリフェニルメタンのようなトリアリールアルカン誘導体、トリフェニルアミンのようなトリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体やＮ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体のような低分子化合物を、適当な結着樹脂（前述の電荷発生層に用いる結着樹脂の中から選択できる）とともに溶剤に分散または溶解した溶液を前述の公知の方法によって塗布、乾燥して形成することができる。
【００２２】
例えば表面層が保護層である場合や電荷輸送層である場合、電荷輸送層の電荷輸送物質と結着樹脂との比率は、両者の全質量を１００とした場合に、電荷輸送物質の質量が２０以上〜１００以下が好ましく、より好ましくは３０以上１００以下の範囲で適宜選択される。電荷輸送物質の比率がそれ以下であると、電荷輸送能が低下し、感度低下及び残留電位の上昇のような問題点が生ずる傾向がある。表面層が保護層である場合や電荷輸送層である場合の電荷輸送層の膜厚は、好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上３０μｍ以下の範囲で調整される。このとき、保護層の膜厚は０．５μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、特には１μｍ以上８μｍ以下が好ましい。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００２４】
〔実施例１〕
まず、被塗布体として直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダーを用意する。そして、アルミニウムシリンダーの導電層用の塗布液を以下の手順で調製した。１０％の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン粉体５０部、フェノール樹脂２５部、メチルセロソルブ２０部、メタノール５部、及びシリコーンオイル０．００２部（ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量３０００）を、直径１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で２時間分散して塗布液を調製した。この塗布液をシリンダー上に塗布し、１４０℃で３０分乾燥して、膜厚１６μｍの導電層を形成した。
【００２５】
次に、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン５部をメタノール９５部中に溶解し、下引き層用塗布液を調製した。この塗布液を前記導電層上に塗布し、１００℃で１０分間乾燥して、０．４μｍの下引き層を形成した。
【００２６】
次に、ヒドロキシガリウムフタロシアニン１０部（ＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）の７．５°、９．９°、１６．３°、１８．６°、２５．１°及び２８．３°に強いピークを有する結晶形）、ポリビニルブチラール５部（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業（株）製）、シクロヘキサノン２５０部を、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミル装置で１時間分散し、次に、酢酸エチル２５０部を加えて電荷発生層用塗布液を調製した。この電荷発生層用塗布液を、前記下引き層上に本発明の浸漬塗布方法で塗布し、温度１００℃で１０分間乾燥して、被塗布体上端から１３０ｍｍ下方の位置における平均膜厚が０．１６μｍの電荷発生層を形成した。
【００２７】
次に、下記式（１）で示される構造を有する化合物（電荷輸送物質）３５部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂５０部（商品名：ユーピロンＺ４００、三菱エンジニアリングプラスティックス（株）製）を、モノクロロベンゼン３２０部／ジメトキシメタン５０部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。
【００２８】
この電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に本発明の浸漬塗布方法で塗布し、これを４０分間、１００℃に調整された熱風乾燥機中で乾燥させることによって、膜厚が３０μｍの電荷輸送層を形成した。
【００２９】
同様の方法で１００本作製した電子写真感光体には膜厚ムラはなく、いずれの電子写真感光体も良好な塗布膜が得られた。
【化１】
【００３０】
〔実施例２〕
電荷輸送層用塗布液を以下とした以外は実施例１と同じ電子写真感光体を作製した。実施例１で使用したものと同じ電荷輸送物質１０部、および、ポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ−４００、三菱ガス化学（株）製）１０部を、モノクロロベンゼン（沸点１３２℃）１２０部に溶解して、電荷輸送物質と結着樹脂とからなる溶液を得た。次に、この溶液に四フッ化エチレン樹脂粒子（商品名：ルブロンＬ−２、ダイキン工業（株）製）３部を加え、高圧分散機（商品名：マイクロフルイダイザーＭ−１１０ＥＨ、米Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ社製）で５８．８ＭＰaの圧力で３回分散処理を行って、電荷輸送層用塗布液を調製した。
【００３１】
この電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に本発明の浸漬塗布方法で塗布し、これを６０分間１２０℃で乾燥させることによって、膜厚が３０μｍの電荷輸送層を形成した。
【００３２】
同様の方法で１００本作製した電子写真感光体には膜厚ムラはなく、いずれの電子写真感光体も良好な塗布膜が得られた。
【００３３】
〔実施例３〕
実施例１の電子写真感光体の上に、つまり、実施例１の電荷輸送層（第一電荷輸送層）の上に、第二電荷輸送層を塗布した以外は実施例１と同じ電子写真感光体を作製した。下記式（２）で示される構造を有する化合物６０部（正孔輸送性化合物）を１−プロパノール３５部及び１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン（商品名：ゼオローラーＨ、日本ゼオン（株）製）３５部の混合溶剤に溶解させた。その後、これをポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の０．５μｍメンブレンフィルターで加圧濾過することによって、第二電荷輸送層用塗布液を調製した。
【００３４】
この第二電荷輸送層用塗布液を第一電荷輸送層上に本発明の浸漬塗布方法で浸漬塗布した後、５０℃の条件下５分間保持して溶剤を風乾させた。これに、窒素雰囲気（酸素濃度１０ｐｐｍ）下で加速電圧７０ｋＶ、線量４ｋＧｙ（０．４Ｍｒａｄ）の条件で電子線を照射した。その後、同雰囲気下で電子写真感光体（電子線の被照射体）の温度が１１７℃になる条件で４０秒間加熱処理を行い、更に大気中で１００℃に調整された熱風乾燥機中で１０分間加熱処理を行うことによって、膜厚が３．５μｍの硬化性の第二電荷輸送層を形成した。
【００３５】
同様の方法で１００本作製した電子写真感光体には膜厚ムラはなく、いずれの電子写真感光体も良好な塗布膜が得られた。
【化２】
【００３６】
〔比較例１〕
実施例１の電荷発生層用塗布液の塗布の際、本発明の浸漬塗布方法のＣの工程を省いた以外は実施例１と同じ電子写真感光体を作製した。
【００３７】
同様の方法で１００本作製した電子写真感光体のうち８本にスジ状の濃度ムラがあり、良好な塗布膜が得られなかった。
【００３８】
〔比較例２〕
実施例１の電荷発生層用塗布液の塗布の際、本発明の浸漬塗布方法のＣの工程で、浸漬した被塗布体２の下端が完全に空気に露出するまで、つまり、被塗布体２の内部の密閉空間を開放するまで被塗布体２を引き上げた以外は実施例１と同じ電子写真感光体を作製した。
【００３９】
同様の方法で１００本作製した電子写真感光体のうち７本にスジ状の濃度ムラがあり、良好な塗布膜が得られなかった。
【符号の説明】
【００４０】
１‥‥被塗布体支持装置
２‥‥被塗布体
３‥‥気泡
４‥‥（塗布液の）液面
５‥‥塗布膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の被塗布体に塗布液を浸漬塗布することにより該被塗布体の外周面に塗布膜を形成する浸漬塗布方法において、
該被塗布体の下端を該塗布液に浸漬させた後、
該被塗布体が該塗布液の表面張力で塗布液に接触している状態で該被塗布体を該塗布液の液面より上まで引き上げ、
該被塗布体を該塗布液に浸漬させ、
該被塗布体を該塗布液から引き上げる、
ことを特徴とする浸漬塗布方法。
【請求項２】
該塗布液がアルコールを含むことを特徴とする、請求項１記載の浸漬塗布方法。
【請求項１】
円筒状の被塗布体に塗布液を浸漬塗布することにより該被塗布体の外周面に塗布膜を形成する浸漬塗布方法において、
該被塗布体の下端を該塗布液に浸漬させた後、
該被塗布体が該塗布液の表面張力で塗布液に接触している状態で該被塗布体を該塗布液の液面より上まで引き上げ、
該被塗布体を該塗布液に浸漬させ、
該被塗布体を該塗布液から引き上げる、
ことを特徴とする浸漬塗布方法。
【請求項２】
該塗布液がアルコールを含むことを特徴とする、請求項１記載の浸漬塗布方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−４０４６５（Ｐ２０１２−４０４６５Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８１４１５（Ｐ２０１０−１８１４１５）
【出願日】平成２２年８月１３日（２０１０．８．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【出願人】（０００１０４６３０）キヤノンプレシジョン株式会社 (79)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１３日（２０１０．８．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【出願人】（０００１０４６３０）キヤノンプレシジョン株式会社 (79)
【Ｆターム（参考）】
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