JPH04219169A - 塗布方法及び塗布装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体の浸漬
塗布方法及びその為の装置に関する。さらに詳しくは、
指触乾燥を制御して、基体表面に均一な一定膜厚の塗膜
を形成する浸漬塗布法法及びその為の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、浸漬塗布法においては、上端部近
傍で塗膜の膜厚が薄くなる、いわゆるタレを防止する目
的で、種々の方法が提案されている。例えば、円筒状被
塗布物の外側に空気流を当てることにより、エアードク
ター効果や乾燥効果を発揮させ、塗膜上端部のタレを防
止して、均一な塗膜を形成すること（例えば特開昭５９
−２２５７７１号公報）等が試みられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この方法の方法におい
ては、空気流吹出し装置の製作上の誤差等に起因する吹
出し空気の流速に、周方向での吹出しムラが発生するこ
とがある。その吹出しムラは、たとえ微細なものであっ
ても、塗膜に膜厚ムラが発生してしまうという欠点があ
る。空気吹当てによってタレの防止をはかる従来提案さ
れた種々の浸漬塗布方法は、上記のような欠点があるた
めに、膜厚ムラ発生に対する安定性に欠けるという面か
ら、多量の本数を生産する設備には導入しがたいという
問題があった。

【０００４】本発明は、従来の技術における上記のよう
な問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発
明の目的は、従来の空気流吹当て塗布方法における欠点
である、安定して、均一な塗膜を形成することができな
かった点を改善した浸漬塗布法を提供することにあり、
また、他の目的はその為の装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、被塗布物を、
浸漬槽の塗布液中に浸漬し、次いで引き上げることによ
り、被塗布物の表面に塗膜を形成する浸漬塗布法であっ
て、引上げに際して、前記基体表面の塗膜に、上昇空気
流を当てることよりなる浸漬塗布法において、前記上昇
空気流により、塗布液液面周囲に負圧を発生させ、該負
圧に基づいて外気を塗布液液面周囲に吸引させ、その吸
引外気が浸漬槽を出た直後の被塗布物周面の塗膜に当る
ようにすることを特徴とする。

【０００６】本発明の上記浸漬塗布法に使用する浸漬塗
布装置は、浸漬槽と、被塗布物を上下方向に移動可能に
支持する手段を備えたものであって、その一例としては
、浸漬槽の上部に、空気吹出しスリットを有する上昇空
気流吹出し手段を設け、そしてその上昇空気流吹出し手
段の下部に空気取入れ開口を有する空気流取入れ手段を
設けてた構造を有し、そして空気吹き出しスリットから
の空気吹き出しにより、該空気取入れ開口から空気を取
り入れるようになっている。

【０００７】本発明によれば、浸漬槽より被塗布物を引
き上げた直後、被塗布物の引上げ方向の空気流を当てる
ことにより、タレの少ない塗膜を作成する従来の技術に
加えて、従来の技術の欠点であった吹出し空気流の微細
な変動等の外乱が発生した場合、膜厚ムラが発生してし
まい、安定して均一な塗膜を形成する等が困難となると
いう点が改善され、タレの少ない均一な塗膜を安定して
形成することが可能になる。

【０００８】本発明が従来の技術と大きく異なるところ
は、上昇空気流が塗膜面に当る前に、すなわち、被塗布
物が浸漬槽より引き上げられた直後に、一次指触乾燥手
段として、上昇空気流の塗膜への直接的な影響を緩和さ
せる手段を組み入れたことである。上記一次指触乾燥手
段を採用することにより、上昇空気流に微細な変動が発
生しても、前記一次指触乾燥手段による指触乾燥効果の
ために、その変動を塗膜に影響させずに済み、膜厚ムラ
を発生させずに、本来の目的であるタレの少ない塗膜が
安定的に得られるのである。

【０００９】上記一次指触乾燥手段及びその効果につい
て、メカニズムと共の詳しく説明する。図１は、本発明
における、空気ブローによる塗布の概念を示す説明図で
ある。上昇空気流を吹き当てて、タレの発生を防止する
指触乾燥メカニズムに付いて、図１により説明する。乾
燥ゾーンＢ（２次指触乾燥手段）における空気ブロー装
置から吹き出す空気（１次エアー）と、その１次空気吹
き出しによるエジェクター効果によって、領域Ｃに負圧
が発生する。浸漬槽蓋３と浸漬槽１との間に最適な間隙
を設ければ、発生する負圧を打ち消す方向で外部空気が
吸引される。この吸引空気を２次エアーと呼ぶことにし
、この２次エアーにより、前記１次指触乾燥手段による
乾燥ゾーンＡにおける１次指触乾燥が行われる。この１
次指触乾燥は、タレ防止の目的であるブロ―装置からの
流速の比較的大きい吹出し空気（１次エアー）が塗膜面
に当る前に、前記の外部からの吸引空気（２次エアー）
により、浸漬槽を出た直後のウエット膜に、微細な流速
ムラを持つようなエアーが当たってもムラとならない程
度まで、指触乾燥をすすませる作用をする。この作用に
より、前述の微細な１次エアーのムラ（例えば、装置製
作上の寸法誤差に起因するような±５％程度の円周方向
吹出しムラ）が発生しても、膜厚ムラを発生させずにす
むのである。

【００１０】図２にその概念を示す。図２（ａ）は、２
次エアーによる塗膜生成直後の乾燥が無い場合を示し、
図２（ｂ）は、２次エアーによる塗膜生成直後の乾燥が
ある場合を示す。２次エアーによる塗膜生成直後の乾燥
が無い場合には、１次エアーの微細な流速ばらつきによ
る動圧変動を受け、ウエットな膜表面に凹凸が生じ、軸
筋故障の原因となる。これに対して、２次エアーによる
塗膜生成直後の乾燥がある場合には、２次エアーの乾燥
により塗膜表面がハードになり、空気流の動圧変動によ
る影響を受けにくい。すなわち、本発明によれば、上昇
空気流を当てることにより、端部のタレの防止をはかる
とき、ブロー装置からの吹出し空気が前記の如く微細な
吹出しムラを持ったとしても、膜厚ムラの発生を防止す
ることができる。

【００１１】本発明の塗布装置においては、図１に示す
領域Ｃにおいては、ある量の１次エアーを吹出した時、
領域Ｃが負圧とならないよう、外部より２次エアーが吸
引される開口が必要である。その開口部分は、特に基材
円周方向で均一である必要はなく、２次エアーが抵抗無
く吸引できればよい。

【００１２】本発明者等の検討の結果、ノズルからの吹
出し１次エアー流量と、吸引される２次エアー流量とは
、ブロー装置形状が一定の場合、相関関係があり、また
、膜厚ムラが発生する領域も、ある程度限定できること
がわかった。その概念を図５に示す。ここで、重要なこ
とは、図５からも分かるように、ブロー装置からの吹出
しエアー流量（１次エアー）により吸引される２次エア
ー流量は、ブロー装置形状が一定の場合、適宜決定する
ことができることである。この２次エアー量が充分吸引
されるためには、開口面積が支配的な要因になる。開口
面積は、１次エアー流速に合わせて可変であることが好
ましい。なお図５は、１次エアー流量と２次エアー流量
との関係を示すグラフであって、後記図４に示す構造の
エアーブロー装置を有し、ａ＝１０ｍｍ、θ＝６０度、
ｄ＝１．０ｍｍの場合をの関係を示す。

【００１３】スリット等の開口部分の開口面積は、それ
が大きくし過ぎても、乾燥ムラには、影響ないが、溶剤
蒸発の増加などの弊害もでてくるため、最適値を選べる
ようにすることが好ましい。

【００１４】本発明において、スリットからの空気流の
吹出し速度は、使用する塗布液の物性などによって任意
に設定すればよい。通常は３〜２０ｍ／ｓｅｃの範囲が
採用される。また、被塗布物の引き抜き速度（塗布速度
）は、使用する塗布液の物性や膜厚によって任意に設定
され、通常は５０ｍｍ／ｍｉｎ〜４００ｍｍ／ｍｉｎの
範囲が設定される。

【００１５】本発明において用いる塗布材料は、特に限
定されるものではなく、公知の光導電性材料、絶縁材料
、電気材料などが塗布可能であり、例えば、光導電材料
としては、フタロシアニン、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＴｉＯ２
　、ポリビニルカルバゾール、トリニトロフルオレノン
、アゾ顔料等が使用される。また、それ等と組み合わせ
るか、又は単独で用いられる絶縁性材料としては、ポリ
スチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート等の熱可
塑性樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。

【００１６】

【実施例】本発明の方法を実施例及び比較例により説明
する。円筒形状体として、８４ｍｍφ×３４０ｍｍＬの
アルミニウムパイプの上にジルコニウムの化合物からな
る０．１μの電荷注入阻止層と三方晶セレンを６５容量
％含有する０．１μの電荷発生層を有する電子写真感光
体の中間品を使用した。

【００１７】塗布液は、次のようにして調製した。下記
構造で示される電荷輸送材料４部

【００１８】

【化１】 と、粘度平均分子量３９，０００のポリカーボネート樹
脂６部とをモノクロロベンゼン４７部に溶解して塗布液
を得た。モノクロロベンゼンは、蒸発しにくい溶剤であ
る。上記塗布液で図１で示される装置によって塗布操作
を行い、有機光導電膜のなかでは、最も厚膜が必要な電
荷輸送層を形成した。

【００１９】実施例１および比較例１ 図３及び図４に示される構造の塗布装置を用いて塗布操
作を行った。なお、図３は，本発明のにおいて使用する
浸漬塗布装置の一例の概略の構成図であり、図４は、そ
の要部の断面図である。１は、浸漬槽で、上部にオーバ
ーフロー受け２が設けられており、内部に塗布液が保持
されている。オーバーフロー受け２の上部には、中央に
開口を有する浸漬槽蓋３が載置され、その上にリング状
のエアーブロー装置４が配設されている。この浸漬槽蓋
には、さらにその周辺に、開口３１が設けられている。 塗布液循環手段は、配管５及び６、循環タンク７及び循
環ポンプ８とよりなっている。被塗布物９を支持する被
塗布物支持手段は、モーター１０とボールねじ１１によ
り上下に移動する支持具１２及びチャック装置１３とよ
り構成されている。

【００２０】エアーブロー装置４は、図４に示されるよ
うに、スリット４１を有する中空のエアージャケット４
２より構成されており，そしてスリット４１は、被塗布
物９に対向する面に、リング状に、かつ、水平面に対し
て３０〜８０°上向に空気流を噴出するように、スリッ
ト角θ＝３０〜８０°の角度で開口している。この浸漬
塗布装置において、塗布液は、循環ポンプ８によって循
環タンク７より配管６を通って浸漬槽１下部に供給され
、上部からオーバーフローした塗布液は、オーバーフロ
ー受け２から配管５を通って循環タンク７に戻る。

【００２１】被塗布物に塗布液をとする場合、モーター
１０を駆動することにより、被塗布物９を下降させ、浸
漬槽内の塗布液中に浸漬する．次いで、被塗布物を所定
の速度で引き上げることにより、塗布が行われるが、そ
の際、塗膜表面は、エアーブロー装置４のスリット４１
から噴出する空気流にさらされることになる。浸漬槽蓋
には、その周辺部に開口３１が設けられているため、ス
リット４１から空気流が噴出する際に蓋内に負圧が発生
するため、外部の空気が、浸漬槽蓋の周辺部に開口３１
を通って蓋内部に取り入れられ、それが塗布直後の被塗
布物に当たって、塗膜を一次指触乾燥により乾燥させる
。

【００２２】上記の場合についての塗布条件の一例を示
すと、空気量：Ｖ＝１６Ｎｍ３　／Ｈｒ（常圧時露点−
１７℃の空気），円筒とスリットの角度θ＝６０、スリ
ット間隔：ｄ＝１．０ｍｍ（円周方向でのスリット間隔
のバラツキ＝５％）、円筒とスリットの距離（ａ＝１０
ｍｍ）、開口面積：Ｓ＝３０００ｍｍ２　、液面とスリ
ットの距離：ｂ＝２５ｍｍ、直胴部寸法ｃ＝３０ｍｍ、
引き上げ速度（塗布速度）：１１０ｍｍ／ｍｉｎ、塗膜
表面における空気流の流速：１２ｍ／ｓｅｃ．比較例と
して、開口面積Ｓ＝０とした以外は、上記例１で使用し
たと同一の塗布装置を用いて、塗布操作を行った。この
場合、２次エアーの吸引が充分に行われず、１次エアー
を吹出した時、図１の領域Ｃが負圧になる（比較例１）
。

【００２３】実施例１と比較例１とについて、夫々１０
本のアルミニウムドラムを浸漬塗布し、１３５℃、４３
分乾燥し、電子写真感光体を作製し、膜厚ムラの発生に
対する安定性について比較した。膜厚ムラはコピー画質
上で濃度ムラとなって発生するので、それによって検出
した。その結果を表１に示す。その欠陷の膜厚形状とし
ては、干渉膜厚計の測定結果では、図７に示すような形
状となっていることが確認された。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１の結果より、本発明において２次エア
ーを吸引できるようにして、タレ防止のための上昇空気
流を当てることによる塗布方法で発生しやすい上記膜厚
ムラを防止し、安定してタレが小さく、膜厚均一性に対
して優れた塗布方法を開発することができた。

【００２６】実施例２及び比較例２ 実施例２として、図６に示す浸漬塗布装置を用いて８本
の被塗布物について浸漬塗布を行った。なお図６はその
概略断面図を示すもので、複数の浸漬槽１の上部に設け
られたオーバフロー受け２の上には、浸漬槽蓋３が載置
されるが、間隙調整用ネジ１４によって、オーバーフロ
ー受け浸漬槽蓋との間に所定のスリット間隔で開口１５
が生じるように調整可能になっている。なお、その他の
符号は上記図３で示したものと同一である。各々、１本
づつの塗布条件の詳細は、実施例１と同様にした。また
、各々のブロー装置は、同一仕様にて作製した。

【００２７】比較例２として、図６において、開口１５
を０として、２次エアー吸引を無くした形で、その他は
、実施例２と同一条件で塗布した。

【００２８】実施例２及び比較例２とも１００回連続塗
布を行った。（各々８００本づつ）、膜厚ムラの発生有
無の結果を調べた。結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】この結果より、実施例２の場合は、端部タ
レの少ない、膜厚ムラの発生の無い塗布方法であること
が確認された。

【００３１】上記の実施例においては、スリット間隔の
作成上の誤差が±５％程度のバラツキを持っている装置
を使用してテストを行ったが、これは、吹出し空気流速
のバラツキになって現れる。実質上は、製作上のバラツ
キのみならず、供給空気量のバラツキ等もあり、これ等
に対しても有効である。

【００３２】比較例３ 実施例１と同一装置、同一条件条件で開口面積を０とし
た場合について、２次エアーが吸引されない代わりに、
外部より強制的に２次エアーを導入して塗布操作を行っ
た。図８は、その場合の塗布装置を示す。図において、
８１は、２次エアー供給装置、８２は２次エアー吹出し
面、８３は２次エアー供給パイプ、８４はエアージャケ
ット、８５はオーバーフロー面調整用筒を示し、その他
の符号は、前記したと同じ意味を有する。

【００３３】この装置における条件は次の通りである。 ２次エアー供給源：コンプレッサーエアー（常圧時露点
−１７℃）、２次エアー流量：１２Ｎｍ３／Ｈｒ（図５
より、１次エアー流量に対応する２次エアー流量より設
定）、２次エアー吹出し面８２：１３５ｍｍφ×３０ｍ
ｍＨのステンレス鋼製焼結メッシュを使用（５μ、関西
金網社製）。

【００３４】比較例３においても、実施例１と同様に１
０本ドラムに塗布した。膜厚ムラ発生の有無について、
同様に調べたが、実施例１と同様に発生は無かった。比
較例３の結果より、２次エアーの存在の重要性は明らか
であるが、この装置の場合には、空気を強制的に導入す
るための装置が必要であるので、本発明における、エジ
クター効果による外部からの吸引がの方が好ましいこと
が分かる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の塗布方法は、浸漬槽から引き上
げ直後に、被塗布物の外側に空気流を吹き当てて上端部
のタレを防止する従来の技術に加え、微細な吹出しエア
ー流速の乱れが生じても、膜厚ムラを防止することがで
き、エアーブロー装置作成上の誤差等に関しても柔軟性
を持たせることが可能であり、有機感光体の大量生産に
有効である。また、塗布生産能力アップを行うためには
、浸漬塗布方法の場合、被塗布物の引く抜き速度を速く
する必要があるが、引き抜き速度を速くすると、タレ現
象は、顕著になるため、生産能力アップには、エアーブ
ロー方式の塗布方法が非常に有効である。また、生産ラ
インに適用した場合、その安定性、すなわち、安定して
欠陥のないものを製作することができるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明における空気ブローによる塗布の概
念を示す説明図。

【図２】　　形成される塗膜の状態を説明する説明図で
（ａ）は、２次エアーによる塗膜生成直後の乾燥が無い
場合を示し、（ｂ）は、２次エアーによる塗膜生成直後
の乾燥がある場合を示す。

【図３】　　本発明を実施するための浸漬塗布装置の概
略構成図。

【図４】　　第３図の浸漬塗布装置の要部の断面図。

【図５】　　１次エアー流量と２次エアー流量との関係
を示すグラフ。

【図６】　　多数の被塗布物を同時に塗布する場合の浸
漬槽とエアーブロー装置の概略断面図。

【図７】　　実施例における電荷輸送層の膜厚むらの形
状を示す図。

【図８】　　比較例３に使用した浸漬塗布装置の要部の
断面図。

【符号の説明】

１．．．．浸漬槽、２．．．．オーバーフロー受け、３
．．．．浸漬槽蓋、３１．．．．開口、４．．．．エア
ーブロー装置、４１．．．．スリット、４２．．．．エ
アージャケット、５、６．．．．配管、７．．．．循環
タンク、８．．．．循環ポンプ、９．．．．被塗布物、
１０．．．．モーター１０、１１．．．．ボールねじ、
１２．．．．支持具、１３．．．．チャック装置、１４
．．．．開口調整用ネジ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被塗布物を、浸漬槽の塗布液中に浸漬
   し、次いで引き上げることにより、被塗布物の表面に塗
   膜を形成する浸漬塗布法であって、引上げに際して、前
   記基体表面の塗膜に、上昇空気流を当てることよりなる
   浸漬塗布法において、前記上昇空気流により、塗布液液
   面周囲に負圧を発生させ、該負圧に基づいて外気を塗布
   液液面周囲に吸引させ、その吸引外気が浸漬槽を出た直
   後の被塗布物周面の塗膜に当るようにすることを特徴と
   する浸漬塗布法。
2. 【請求項２】　　浸漬槽と、被塗布物を上下方向に移動
   可能に支持する手段を備えた浸漬塗布装置において、浸
   漬槽の上部に、空気吹出しスリットを有する上昇空気流
   吹出し手段を設け、該上昇空気流吹出し手段の下部に空
   気取入れ開口を有する空気流取入れ手段を設けてなり、
   該空気吹き出しスリットからの空気吹き出しにより、該
   空気取入れ開口から空気を取り入れるようにしたことを
   特徴とする浸漬塗布装置。