JPH01176471A - 浸漬塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は塗料を貯留した塗布槽の下部及び上部にそれ
ぞれ塗料の供給口及び回収口を設けた浸漬塗布装置に関
する。

〈従来の技術〉 浸漬塗布方法は塗布槽に貯留した塗料に被塗布基体を浸
漬し引き上げることによシ被塗布基体に携　　塗料を塗
布する方法であり、複雑な形状の被塗布体でも塗布が可
能であること、大量生産が可能であること、塗料の損失
が少なく設備も比較的簡単でコスト面で有利であること
、ミクロン以下から数百ミクロンの膜厚まで塗布できる
こと、等の利点を有してお）、電子写真感光体の製造等
において幅広く利用されている。

そして、浸漬塗布方法においては、塗布槽に塗料の供給
口及び回収口を設け、それらを通じて塗料を循環させる
ことによシ、塗布槽に貯留された塗料の濃度の均−化及
び塗料液面の乾燥の防止等が図られることが多い。

ところで、塗料の供給口よシ塗布槽内に塗料を供給する
場合、塗布槽に供給された塗料は必ずしも一定の流れを
作らず、塗布槽内で流速ムラ、よどみ等の塗料の乱れを
生じるため、塗料の供給口の上部に整流部材を設置する
場合がある。これによシ、塗布槽に流入する塗料の流速
を弱めかつ均一化する効果が生じる。

第５図は、塗布槽内に整流部材を設置した従来例を示し
たものである。

塗布槽２の下端中央部に塗料供給口４が設けられ、上部
には塗料５のオーバーフロ一部６が設けられ、オーバー
フロ一部６の下端面は塗料回収口８が設けられている。

供給口４よシ塗料５が流入し、塗布槽２の内筒１０の上
端よシ溢れ出た塗料５はオーバーフロ一部６に集まシ、
塗料回収口８よシ塗料タンク等（図示省略）に回収され
るようになっている。そして塗料タンク等に回収された
塗料は、塗料ポンプ等（図示省略）によシ再び供給口４
に送られ、塗料５を循環させるようになっている。１６
は円筒状の被塗布基体であシ、基体支持部材によシ円筒
状基体１６の上部を支持しまた基体１６内に塗料が進入
しないよう、円筒状基体１６の上端を寒いた状態で（図
示省略）、円筒状基体１６を塗布槽２に浸漬後引き上げ
ている状態を示している。円筒状基体１６の外表面には
、塗料の液面１８を通過する際、表面張力によシ塗料液
面近傍の塗料５が付着し、基体１６の表面の成膜が行な
われる。基体１６の表面に成膜された塗料の膜厚等は、
基体の引き上げ速度、塗料の濃度、塗料循環速度等によ
シ変化する。第６図及び第７図はこれらの変化によシ膜
厚が変化する様子を示すグラフである。１２は従来例に
係る整流部材であシ、円柱体と円錐体とを軸線を一致さ
せて組合わせた形状をしておシ、円錐体側を下側にして
供給口４の上部に設置されている。

従って、供給口４よシ流入した塗料５は整流部材１２に
その進路を阻まれ、整流部材１２の側方へ移動し、その
後上方へ進む。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかじ為・従来、整流部材１２は、塗料流を分散し均一
な流速を得ることを目標としたため、横方向に所定の必
要断面積を確保するのみで、上下方向の高さは比較的短
いものを用いていた。

このため、整流部材１２の上部に塗料の滞留部分が生じ
る結果となっていた。

そして、この滞留した塗料は高濃度化し、この高濃度化
した塗料１４はその一部が流れ出し塗料液面にいたシ、
被塗布基体に成膜されるため、膜厚不均一性、塗膜不均
質性、プッ、スジ、表面のガサツキ等の塗膜欠陥等の原
因となっていた。

また、整流部材１２の上部に滞留する塗料は渦を形成し
乱流とな）、その一部が流れ出す等によシ、整流部材１
２の側方を通って上昇する塗料の流速を不均一化し、こ
れが塗料の液面にいたるため、これによっても、上記膜
厚不均一性、塗膜不均質性、塗膜欠陥等を生じていた。

この発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
って、その目的とするところは、塗料の流れに停滞する
箇所をなりシ、従って塗料濃度の不均一、塗料速度の不
均一をなくシ、もって膜厚不均一性、塗膜不均質性、塗
膜欠陥等を防止するような浸漬塗布装置を提供するにあ
る。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するためにこの発明に係る浸漬塗布装置
は、塗料を貯留した塗布槽の下部及び上部にそれぞれ塗
料の供給口及び回収口を設けて塗料を循環させ、該塗布
槽に被塗布基体を浸漬し引き上げることにより該被塗布
基体に塗料を塗布する浸漬塗布装置において、該供給口
の上部に整流部材を設け、該整流部材の上端を該塗布槽
の塗料の液面下液面近傍又はそれよシ高い位置となるよ
うにした。

〈実施例〉 第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。

供給口１回収口を有する等の塗布槽の形状、塗料が循環
すること、被塗布基体の形状・浸漬方法等は第５図に示
す従来例と同様であ夛、説明を省略する。

２０は本実施例に係る整流部材である。整流部材２０は
第３図Ｂに示しておシ、所定長さ、径の円柱体と広角度
の頂角θを持つ円錐体と力μ軸Ｍを一致させて合体した
形状となりている。整流部材２０ｔｉ塗料供給口４の上
部に円錐体部を下側にして設置されておシ、整流部材２
０をその位置に設置したとき、整流部材２０の上端は塗
料液面１８の下の液面近傍にまで至っている。

次に本実施例に係る浸漬塗布装置を用いて浸漬塗布を行
った場合の作用について説明する。

第２図（ａ）に示す如く、円筒状基体１６を浸漬する以
前においては、塗料５は本発明に係る整流部材２０を被
りて内筒１０の上端まで充ちてお夛、また供給口４よシ
塗料が流入し、整流部材２０の側面に沿って上方へ進み
、内筒１０の上端より溢れ出た塗料は回収口８よシ塗料
タンクに導かれている。

円筒状基体１６を、整流部材２０が円筒状基体１６の内
部に位置するように位置関係をとって、塗料に浸漬して
いくと、第２図（ｂ）に示す如く、円筒状基体１６の内
部に整流部材２０が入シ込むことになジ、円筒状基体１
６の内部に入り込んだ整、　　流部材２００体積に相当
する円筒状基体１６の内部の空気が、円筒状基体１６の
下端よシ溢れ出し、塗料液面１８に至る。なお、基体１
６を塗料に浸漬すると基体１６内の空気が基体１６下鴻
の塗料により圧力を受は体積を減少させること、基体１
６、　　　下端より塗料の溶剤が基体１６内に蒸発し基
体１６内の内圧が高くなること等により、基体１６の下
端より溢れ出す空気の体積は、正確には基体１６の内部
に入り込んだ整流部材２０の体積に等しくない。基体１
６の下端より溢れ出た空気が塗料液面１８へ至るため、
塗料液面１８に振動を与えるが、塗料の基体１６への成
膜は基体１６の引き上げ時に行なわれるため、塗料の成
膜に与える影響は少ない。

次に・基体１６を所定深さまで浸漬した後、基体１６を
引き上げると、第２図（ｃ）に示す如く、基体１６の内
部に入り込んでいた整流部材２ｏが基体１６の外部に出
ていくことになシ、それに相当する体積の塗料５が基体
１６の内部に流入する。

なおこの場合においても、基体１６を塗料よυ引き上げ
ていくと基体１６内の空気が基体１６下端の塗料により
受ける圧力が減少していくこと、基体１６下端よシ塗料
の浴剤が基体１６内に蒸発し基体１６内の内圧が高くな
ること等により、基体１６の下端より流入する塗料の体
積は、正確には基体１６の外部に出ていく整流部材２０
の体積に等しくない。基体１６の内部に流入した塗料は
、基体１６の下端が塗料液面１８の位置より上方となっ
た時に基体１６より排出し、塗料液面１８の振動、塗料
流速の不均一等を生じるが、この時には既に基体１６へ
の塗料の塗布は終っており、基体１６外表面への成膜に
は影響を与えない。なお、基体引き上げ時には塗料液面
１８が下がるため、塗料供給量が、それを禰うために増
加される。

第２図−バｂ）　（ｅ）に示す如く、被塗布基体１６を
塗布槽２の塗料５に上方より浸漬し引き上げる過程にお
いて、塗料供給口４よシ流入した塗料５は、塗料液面１
８の近傍まで延びる整流部材２０の側面に沿って上方へ
移動し、内筒１０の上席からオーバーフロ一部６へ溢れ
出るため、塗料の流れに停滞する箇所を生じず、従って
塗料濃度の不均一、塗料速度の不均一等を生じない。従
って第２図（、）に示す成膜過程において基体１６の外
表面に塗布される塗料は膜厚不均一、塗膜不均質、塗膜
欠陥等を生じにくい。

また、塗布槽２の塗料５の中に塗料液面近傍にまで至る
整流部材２０を設置しているため、塗布槽２に貯留する
塗料５の童をその分減らすことができる等、費用の低減
を図ることができる。

本実施例においては第２図（Ｃ）に示す如く、基体１６
の引き上げ時に、基体１６内部に塗料５が流入するため
、基体１６の内面にも塗料が塗布されるが、基体１６の
塞がれた上端面に電磁弁等を設け（図示省略）、この電
磁弁等により所定の空気を基体１６０内部に流入し、基
体１６内部の塗料の液面を基体１６の下端部近傍まで押
し下げることによシ、基体１６の内面への塗料の付着を
防止することができる。また、第３図り、Ｅに示す如く
、整流部材の軸線に沿って貫通孔を設け、この貫通孔の
下端にパイプ等を取り付けてこれを塗布槽２に外部に導
出し、この・母イブ等に電磁弁等を設けて、所定の空気
を基体１６の内部に流入するようにしてもよい。

更に、第２図（ｂ）に示す基体の浸漬時においても、上
記と同様の方法等により、基体１６内の空気を電磁弁等
により外部に放出することにより、基体１６の下端より
空気が溢れ出ることを防止でき、従って空気が塗料液面
１８へ至ることがなくなシ、液面１８の蛋動を防ぎ、塗
料の成膜に与える影響をよシ完全に除くことができる。

本発明に用いられる整流部材は種々の形状のものが考え
られ、第３図に数例を示す。第３図Ａは円柱体であり、
同図Ｂは上記実施例において用いたものであり、同図Ｃ
は、断面が８角形の柱体であり、その−ｇｓを尖頭状に
したもの、同図りは同図Ｂの整流部材においてその軸線
に沿って貫通孔を設けたもの、同図Ｅは頂角の鋭い円錐
台であり、小径側湖部を尖頭状にし、また軸線に沿って
貫通孔を設けたものである。上記例に限らず整流部材は
表面がなめらかなものであればその形状を問わない。表
面がなめらかであれば、塗料はその表面に沿って層流を
なして流れるからである。また、整流部材の側面形状が
塗布槽の内面形状、筒状被塗布基体の内面形状に沿うも
のであってもよい。

整流部材の上下方向高さは、整流部材を塗布槽の塗料供
給口上部に取り付けた時、その上端面が塗料液面位置又
はそれより高い位置にあれば、塗料供給口より流入した
塗料はすべて、整流部材の側面に沿って上方へ移動し第
一パーフロ一部へ溢れ出す。しかし、整流部材の上端面
が、塗料液面を着干下まわる塗料液面の近傍であっても
、整流部材の上端面の上方に滞留する塗料の量は少なく
、基体の成膜に与える影響は実質的にない。

また、整流部材が被塗布基体の内部に位置するように位
置関係をとって、浸漬塗布を行う場合、整流部材の軸直
角方向断面積が塗布槽内面の軸直角方向断面積の２０％
以上であることが好ましい。

この場合、塗料供給口より流入した塗料は整流部材に進
路を阻まれ、十分に横方向（径方向）へ移動することが
でき、従って供給口より流入した塗料の速度を十分に減
少させることができ、また移動する塗料の面積を拡大す
ることができ、その後整流部材の側面へ至シ、整流部材
と塗布槽の間の塗料全体を上方へ移動させることができ
る。更に整流部材と塗布槽の間が狭いｆｃめ、整流部材
と塗布槽の間を上昇する塗料の速度が上昇し、塗料の濃
度や速度の不均一がより十分に防止される。

第１図に示す実施例では、円筒状基体の上端を塞ぎまた
整流部材が円筒状基体の内部に位置するように位置関係
をとって浸漬塗布を行ったが、筒状基体の内面にも塗布
する場合は、筒状基体の上端を塞がないことによりこれ
が可能となる。また、柱体、下端が塞がれた筒体、更に
は上端が塞がれた筒体、両端開口の筒体等においても、
整流部材と塗布槽の間において、これらを浸漬塗布する
ことにより、これらの外表面、更に両端開口の筒体にあ
っては筒体の内表面に塗料を塗布することができる。

次に数値等を限定して行った具体的実施例について述べ
る。

〔具体的実施例１〕 下端部が角度１５００を有し長さ２９０■外径５５φの
第３図Ｂに示す形状の整流部材を、内径８０φ深さ３０
０ｍの底部中央に塗料供給口を有する塗布槽に、塗料供
給口から１０−離してその上部に設置した。

かかる状態の塗布槽にスチレン−メチルメタクリレート
共重合体（モノマー重量組成比ｓｔ邊翫＝６０／４０数
平均分子量５　Ｘ’Ｉ　Ｏ’）　１４重量部をメチルエ
チルケトン８６重量部に溶解した粘度１００ｃｐｓの塗
料を０．５ｔ１分で循環しながら、基体とＱて長さ２５
５５ｗ＋肉厚０．８　ｗｍ外径６０φの両端が開口した
アルミニウムシリンダーを整流部材がアルミニウムシリ
ンダーの内側に位置するように浸漬し速度２０　ｃｍ　
７分でアルミニウムシリンダーを引き上げ、１００℃で
１０分間乾燥しアルミニウムシリンダーの外表面に平均
膜厚１０μＳＯ塗膜を設けた。

尚塗膜を形成するにあたりては、アルミニウムシリンダ
ー内面への塗料付着を防止するためにシリンダーの上部
を支持治具で密閉し、その密閉した部分に電磁弁を設け
、シリンダーの浸漬時には空気の排出、引き上げ時には
空気の流入を行なった。

〔具体的実施例２〕 具体的実施例Ｉにおいて整流部材の外径を３．６φとし
他の条件は具体的実施例１と同一にしアルミニウムシリ
ンダーの外表面に平均膜厚１０μｍの塗膜を設けた。

〔比較例−１〕 実施例−１において整流部材の外径を２０φとし他の条
件は実施例−１と同一にしアルミニウムシリンダーの外
表面に平均膜厚１０μｍの塗膜を設けた。

〔比較例−２〕 実施例−１から塗料整流用補助体をとりのぞき他の条件
は実施例−１と同一にしアルミニウムシリンダーの外表
面に平均膜厚１０μｍの塗膜を設は牟・ 実施例−１，２ならびに比較例−１，２の結果を第１表
、第４図に示す。

第　　１　　表 実施例−１０，４７１０μｍ　　　０．５μｍ実施例−
２０，２０１０４ｍ　　　１．０４ｍ比較例−１０，０
６１０μｍ　　１．６μｍ比較例−２　　　　　０　　
　　　　１０μｍ　　２．２μｍ第１表、第４図に示す
如く、断面積比率が０．２よシ大きいとき膜厚の標準偏
差は１．０μｍ以内となる。

〔具体的実施例３〕 下記に示す組成から成る下引き層塗料を調整し、塗膜を
作成し塗膜観察を行なった。

組　　　成 下引き層塗料　　　変性６ナイロン樹脂　　　１０部メ
タノール　　　　　　６０部 ｎ−ブタノール　　　　　　３ｏ部 塗布槽はφ１００−の円筒状の檜を用い、φ８０ｘＬ３
００■の紅シリンダー上に塗布した。整流部材は図６−
Ｄに示す形状でａｘ７０ｗ、ｂ■３５０■の大きさで、
下部にθ−１２０°のテーパーを施し、上端が塗料液面
よシ１■上になる位置に取）付けた。

ここで整流部材の通気孔を通してエアー抜きを行ない（
本実施例では電磁弁を使用した。）内面への塗料の侵入
中が１０■になる条件を設定した。

本条件で塗布槽内への塗料供給量を０．６Ｌ／Ｍｉｎと
じ４００■／Ｍｉｎの速度で基体を上昇させ１００Ｃで
１０分乾燥し１．０μｍの平均膜厚を成膜し塗膜を観察
したところ膜厚の標準偏差０．０５μｍで塗布ムラプツ
等の欠陥は見られなかった。

〔比較例３〕 実施例３と同装置で整流部材の衣い塗布槽を用い内面へ
の塗料の侵入中が１０−になるようにエアー抜き条件を
調整後、同様に内面を塗布せずに１００℃で１０分乾燥
し１．０μｍの平均膜厚を成膜した。　　− この結果塗布槽内での激しい流れの乱れを生じ膜厚の標
準偏差０．２０μの他に塗布面にスジ状のムラが見られ
た。

〔具体的実施例４〕 実施例３で得られた基体に下記に示す組成から成る電荷
発生層員料を調整し塗膜を作成し塗膜観察を行なった。

組　　　成 電荷発生層　　ビスアゾ顔料　　　　　　２部ブチラー
ル樹脂　　　　　　１部 メチルエチルケトン　　　９７部 実施例３と同仕様の塗布槽、基体、整流部材を用い、エ
アー抜き条件等も同様になる様に設定した。塗布槽への
塗料供給量を０．６Ｌ／Ｍ１ｎとし、４００■／Ｍの速
度で基体を引き上げ１００℃で１０分間乾燥し０．３μ
ｍの平均膜厚を成膜し、塗膜を観察したところ膜厚の標
準偏差０．０２μｍで、他にも実施例３と同様に塗布ム
ラ、プッ等の欠陥は見られなかった。

〔比較例４〕 比較例３で得られた基体に実施例４と同装置で整流部材
のない塗布槽を用いエアー抜き条件を変更後、同様に内
面を塗布せずに１００℃で１０分間乾燥し平均膜厚０．
３μｍの電荷発生層を成膜した。

この結果、塗膜形成槽内での激しい流れの乱れを生じ膜
厚の標準偏差０．０７μｍ１その他にも塗布面にスジ状
のムラが見られた。

〔具体的実施例５〕 実施例４で得られた基体に下記に示す組成から成る電荷
輸送層塗料を調整し、塗膜を作成し塗膜観察を行なりた
。

組　　　成 電荷発生層　　ヒドラゾン化合物　　　　　１０部スチ
レン−アクリル樹脂　　　１０部 モノクロルベンゼン　　　　　８０部 実施例３と同仕様の塗布槽、基体、整流部材を用いエア
ー抜き条件等も同様になる様に設定した。

塗布槽への塗料供給量を０．４Ｌ／Ｍｉｎとし２００ｍ
／Ｍｉｎの速度で基体を引き上げ１００℃で６０分間乾
燥し１８μｍの平均膜厚を成膜し、塗膜観察を行なった
ところ膜厚の標準偏差０．５μｍで、その他にも実施例
３と同様に塗布ムラ、プツ等の欠陥は見られなかった。

〔比較例５〕 比較例４で得られた基体に実施例５と同装置で整流部材
のない塗布槽を用いエアー抜き条件を変更後同様に内面
を塗布せずに１００℃で６０分間乾燥１８μの平均膜厚
を成膜した。

この結果塗布槽内での激しい流れの乱れを生じ膜厚の標
準偏差２μｍ、その他にも塗布面にスジ状のムラが見ら
れた。

本発明の効果を更に確認するために実施例５および比較
例５で得られたアルミシリンダー上に下引き層、電荷発
生層、電荷輸送層を積層した試料を電子写真感光体とし
て、前露光、−５，５ｋＶの印加電圧による一次コロナ
帯電、画像露光、現象転写プロセスから成る電子写真複
写機を用いて評価した結果を第２表に示す。

以上のように本発明で得られた電子写真感光体（実施例
５）は電子写真感光体としてきわめてすぐれた特性を有
することが明瞭である。

〔具体的実施例６〕 実施例４に用いた塗料、塗布槽、基体を用い、整流部材
を第６図ＢＫ示す形状のものとし、その他の条件を同じ
くし、基体の支持体に開口を設は内面を塗布しながら試
料を作成した。整流部材の大きさをａｍ７０ｍ１ｂｍ３
３０ｓａｍとし、θ−１２０°とした。塗膜は同様に平
均膜厚０．３μｍ標準偏差０．０２都で塗布ムラ、プッ
等の塗膜欠陥は見られなかった。

〔比較例６〕 実施例６の整流部材をとシのぞき以下実施例６と同一の
条件で塗膜を作成し塗膜観察を行なった。

平均膜厚０．３μｍ標準偏差０．０７μｍ、その他に連
続的に塗工を行なった場合、後の順番のもの程、塗料の
淀みによるものと思われる、塗布ムラ、プッ等が認めら
れた。

〈発明の効果〉 本発明は供給口の上部に設けられた整流部材の上端を塗
料の液面下液面近傍又はそれより高い位置となるように
したため、整流部材の上端の上方において塗料が滞留し
又渦を生ずるということがなく、供給口よυ流入した塗
料は整流部材の側面に沿って整流部材と塗布槽内面との
間を上方へ進み、オーバーフロ一部よシ溢れ出す。従っ
て塗料濃度の不均一、塗料速度の不均一等を生じず、被
塗布基体に塗布された塗料は、膜厚不均一性、塗膜不均
質性、塗膜欠陥等を生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図であシ、第２図
（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は第１図に示す実施例の作用を
示す説明図であシ、第３図は整流部材の種類を示す説明
図であシ、第４図は断面積比率と塗膜の標準偏差との関
係を示すグランであシ、第５図は従来例を示す説明図で
あシ、第６図及び第７図は基体引き、上げ速度、塗料濃
度、塗料循環速度と塗布膜厚との関係を示すグラフであ
る。 ２・・・塗布槽、４・・・塗料供給口、５・・・塗料、
６・・・オーバーフロ一部、８・・・塗料回収口、１６
・・・被塗布基体、１８・・・塗料液面、２０・・・整
流部材代理人　弁理士　山　下　襲　平 第１図 ｆ 第２図 （ａン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　（ｂ）（Ｃ） 第３ Ａ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　　Ｃ図 Ｄ　　　　　　　　Ｅ 第４　図 望　月１Ｆｔ　　ｑ埜４Ａシ差 断面ｆＩ托キ 第６図 噌０　　　　　　　　　　　　２０ ＡＪ７図 ７科循環達度（Ｃｍ今）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）塗料を貯留した塗布槽の下部及び上部にそれぞれ
   塗料の供給口及び回収口を設けて塗料を循環させ、該塗
   布槽に被塗布基体を浸漬し引き上げることにより該被塗
   布基体に塗料を塗布する浸漬塗布装置において、該供給
   口の上部に整流部材を設け、該整流部材の上端を該塗布
   槽の塗料の液面下液面近傍又はそれより高い位置となる
   ようにしたことを特徴とする浸漬塗布装置。
2. （２）上記被塗布基体を筒状基体とし、上記整流部材が
   該筒状基体の内部に位置する位置関係を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の浸漬塗布装置。
3. （３）上記整流部材の表面がなめらかであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の浸漬塗布
   装置。
4. （４）上記整流部材の断面積が塗布槽内面の断面積の２
   ０％以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   、第２項又は第３項記載の浸漬塗布装置。
5. （５）上記筒状基体の上部が予め又は浸漬時に塞がれて
   おりかつ上記整流部材に通気孔が設けられており、該筒
   状基体の内部を該通気孔を通じて外部と連通し、もしく
   は上記筒状基体の上部を一時的に外部と連通し該筒状基
   体の内部空気の量を調整するようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項、第３項又は第４項記載の浸漬
   塗布装置。