JPH07136576A - 浸漬塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑な機構や複雑な条件設定を必要とせず
に、気泡の発生を防止し、円筒状基体の外周面に均一な
塗膜を形成する。 【効果】 円筒状基体を塗布液に浸漬することにより該
円筒状基体の外周面に塗膜を形成する方法において、該
円筒状基体の下端開口部を該塗布液に浸漬させる前に、
該円筒状基体内下部空間に塗布液の溶媒蒸気を吹き込む
ことを特徴とする浸漬塗布方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円筒状基体の表面に塗
膜を浸漬塗布する方法に関するものであり、例えば電子
写真感光体用円筒状基体の外周面に感光材料を含む塗布
液を浸漬塗布することにより均一な塗膜を形成する方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、円筒状基体の外周面に均一な塗膜
を形成する方法としては浸漬塗布方法が好適であり、電
子写真用感光体ドラムの製造に広く用いられている。こ
うした浸漬塗布方法においては、円筒状基体を塗布液内
に浸漬させた際に、円筒状基体の下端開口部から基体内
部に塗布液が侵入し基体の内周面に塗布液が付着するこ
とを防ぐ必要から、膨張収縮可能なゴム部材等を用いて
基体を把持する把持装置をゴム部材等を収縮させた状態
で基体内部に挿入し、次いでゴム部材等を空気等の圧入
により膨張させ円筒状基体の内壁に圧接、密接させて基
体を把持し、浸漬塗布することが通常行われている。

【０００３】このため、把持装置を円筒状基体内に気密
に嵌合して、その下端開口部を除いて、円筒状基体内下
部を気密状態に保持することが行なわれてきている。一
方、塗布液の溶媒としては、比較的低沸点の揮発性の溶
媒が通常用いられており、浸漬塗布中に円筒状基体下端
より円筒状基体内下部の空間に溶媒が蒸発しやがて該下
端より気泡が塗布液中に発生する。そうして、その気泡
が円筒状基体の外周面に形成される塗膜の均一性を損な
う場合があった。

【０００４】こうした気泡の発生を防ぐために、種々の
方法が提案されている。その代表的なものを上げると、
１つに、浸漬中に円筒状基体内下部の空間の気体の一部
を抜き取ったり、円筒状基体内下部の空間の体積を変化
させる方法が、特開昭５８−７４１７０号公報、特開平
２−２１９６０号公報、特開平２−２１９６１号公報、
特開平２−２１９６２号公報等に記載されている。２つ
めに、浸漬前に円筒状基体内下部の空間の気体を塗布液
の溶媒蒸気を含んだ気体に置換しておく方法が、実開昭
６３−２０１６７２号公報、実開昭６３−２０１６７３
号公報等に記載されている。３つめに、円筒状基体下端
に蓋をしたり、円筒状基体内下部空間の気体下面の蒸発
面積を小さくする方法が、実開昭６３−２０１６７４号
公報、特開昭６４−４７４７０号公報、特開平２−１４
７６９号公報、特開平２−２７７５７７号公報に記載さ
れている。その他、円筒状基体内下部の空間の体積を小
さく規定したもの（特開昭６３−３１５１７１号公
報）、円筒状基体内下部の空間の気体を浸漬前に予め加
熱したり、浸漬後冷却するもの（特開平２−３１８５３
号公報、特開平１−１４８３５９号公報）、塗布液槽内
に突出物体をいれておく方法（特開昭６２−２４１５７
７号公報）、円筒状基体内下部の空間と連通した気体流
出用物体を同時に浸漬する方法（特開平５−６６５８３
号公報）等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た方法では、次のような欠点があった。１つめの浸漬中
に円筒状基体内下部の空間の気体の一部を抜き取った
り、円筒状基体内下部の空間の体積を変化させる方法
は、円筒状基体内下部の空間の圧力を微妙に制御する
か、その都度、円筒状基体の径、長さ、浸漬時間、雰囲
気の温度、溶媒（比）等の条件を考慮した気体抜き取り
体積を設定する必要があった。

【０００６】次ぎに、２つめの、浸漬前に円筒状基体内
下部の空間の気体を塗布液の溶媒蒸気を含んだ気体に置
換しておく方法においても、円筒状基体の下端開口部を
塗布液に浸漬させる前に、塗布液上部の気体を円筒状基
体内下部の空間に吸い込む方法は、浸漬塗布においてよ
く用いられる塗布液の常時オーバーフロー法によって
は、塗布液上部に溶媒蒸気を含んだ気体の滞留があまり
なく効果が少ないこと、また、円筒状基体内下部の空間
内に揮発性成分を保持する方法は、浸漬後においてもこ
の部分より溶媒蒸気の発生があり逆効果であった。

【０００７】更にその他の方法においても、気泡発生防
止の確実性、派生する塗膜品質問題、装置の複雑さ、操
作性等を考慮すると、いずれも不都合な点を持ってい
た。本発明の目的は、複雑な機構や複雑な条件設定を必
要とせずに、気泡の発生を防止し、円筒状基体の外周面
に均一な塗膜を容易に形成することのできる浸漬塗布方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題を解
決するためになされたものであり、浸漬前に円筒状基体
内下部の空間の気体を塗布液の溶媒蒸気を含んだ気体に
置換しておく１方法であり、その要旨は、円筒状基体を
塗布液に浸漬することにより該円筒状基体の外周面に塗
膜を形成する方法において、該円筒状基体の下端開口部
を該塗布液に浸漬させるまえに、該円筒状基体内下部空
間に塗布液の溶媒蒸気を吹き込むことを特徴とする浸漬
塗布方法に存する。以下本発明につき詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明の浸漬塗布方法における工程
の概略を示し、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅの工程をたどること
により円筒状基体の外周面に塗膜が形成されることを示
している。図１のＡに示すように、円筒状基体２は把持
装置１によって把持され、塗布液４の上の位置に移さ
れ、該把持装置に把持された状態で塗布液４の液面に相
対的に近づく。

【００１０】図１のＢは塗布液４に下端部が浸漬する直
前の円筒状基体２を示しており、円筒状基体の軸は塗布
液の液面に対し垂直あるいはほぼ垂直であることが好ま
しく円筒状基体の下端開口部５は塗布液液面の少し上部
に位置している。図１のＣはこの位置において円筒状基
体内下部空間に塗布液の溶媒蒸気を含んだ気体を吹き込
んで、円筒状基体内下部空間は塗布液の溶媒蒸気を含ん
だ気体で満たされることになる。本図の該下部空間は塗
布液の溶媒蒸気雰囲気３になった状態を示している。ま
た吹き込み後は、該吹き込み管７の途中にある逆止弁８
等により該下部空間の気体が該吹き込み管より流れ出る
ことはない。

【００１１】こうして、円筒状基体内下部空間の気体の
大部分が塗布液の溶媒蒸気を飽和した気体により置換さ
れることになり、その後の工程において溶媒蒸気が円筒
状基体下端開口部５より基体内下部の空間に侵入するこ
とが抑制され、その結果浸漬塗布中に円筒状基体下端よ
り気泡が塗布液中に発生することが防止でき、円筒状基
体の外周面に均一な塗膜が形成される。

【００１２】本発明における、塗布液に円筒状基体の下
端部が浸漬する直前の位置とは、吹き込んだ溶媒蒸気を
含む気体が外気に再置換される量を少なくする為、円筒
状基体の下端開口部と塗布液液面との距離は０より大き
くて３ｃｍより小さい範囲、より好ましくは０より大き
くて１ｃｍより小さい範囲、更に好ましくは０より大き
くて０．５ｃｍより小さい範囲を言う。

【００１３】また、同様にして、吹き込んだ溶媒蒸気を
含む気体が勢い良く基体内下部の空間から出てしまうこ
とがないように、吹き込み管７の該空間側先端には気流
制御部材、例えば衝突板や無塵用不織布や、メッシュ、
スポンジなどの多孔質物質を設置して該気体を該空間内
に拡散するようにすることが好ましい。吹き込む気体の
体積は、円筒状基体内下部空間の体積の１倍より大きい
ことが好ましいが、円筒状基体の長さが小さいとか塗布
速度が大きいとかで、浸漬している時間が短い場合はこ
の限りではなく、さらに少量としても良い。また吹き込
み量は、前記必要最低量よりおおくても品質上なんら問
題なく、吹き込み量精度は低いもので十分である。

【００１４】円筒状基体内下部空間に塗布液の溶媒蒸気
を含んだ気体を吹き込む時の、円筒状基体と塗布液の相
対的速度は、前記Ａの円筒状基体を液面に相対的に近づ
ける際の速度のままでも良いが、前記範囲内で所定量の
気体を吹き込むには風速が大きくなり過ぎる時は、前記
Ａの値よりも下げるか、一時停止することが好ましい。

【００１５】図１のＤは該円筒状基体が塗布液中に浸漬
している状態を示している。円筒状基体と塗布液液面と
の相対速度の値は前記Ａにおけるその値と同一でも良い
し違っていても良い。図１のＥは円筒状基体が塗布液か
ら引き上げられ、外周塗膜が形成されている状態を示し
ている。浸漬開始時、浸漬中、引き上げ中の円筒状基体
の軸は塗布液の液面に対して垂直であることが好まし
い。

【００１６】図２は本発明の浸漬塗布方法における塗布
液の溶媒蒸気を含む気体の発生装置例の概略図を示す。
図１のＣで示した吹き込む該気体の発生装置の２つの例
の概略図を示すもので、本発明の目的を達成するならば
ここに示した装置の限りではない。図２のＡは、溶媒蒸
気発生タンク９から、溶媒蒸気を含んだ気体をシリンジ
１２により吸い取り、円筒状基体内下部空間内に送り込
むための装置例を、図２のＢは、溶媒蒸気発生タンク９
に気体を圧入し、発生した溶媒蒸気を含んだ気体をその
圧力を利用して円筒状基体内下部空間内に送り込むため
の装置例を示す。

【００１７】溶媒蒸気を含む気体の溶媒蒸気濃度は、そ
の飽和温度に近くすることが好ましく溶媒蒸気発生タン
ク内に設けた散気管１１はこの為である。溶媒１０は塗
布液の溶媒を用いるが、該塗布液が混合溶媒系の場合は
その比率の混合溶媒を用いても良いし、より蒸気の発生
を容易にするためその中の低沸点溶媒を用いても良い。
溶媒蒸気発生タンク内に供給する気体は空気で良いが、
より安全面の配慮が必要な場合には窒素等でも良い。

【００１８】本発明における円筒状基体としては、例え
ば電子写真感光体用円筒状基体である場合周知の電子写
真感光体に採用されているものがいずれも使用できる。
具体的には例えばアルミニウム、ステンレス、銅等の金
属ドラム、あるいはこれらの金属箔のラミネート物、蒸
着物が挙げられる。更に、金属粉末、カーボンブラッ
ク、ヨウ化銅、高分子電解質等の導電性物質を適当なバ
インダーとともに塗布して導電処理したプラスチックド
ラム、紙管等が挙げられる。また、金属粉末、カーボン
ブラック、炭素繊維等の導電性物質を含有し、導電性と
なったプラスチックドラムが挙げられる。又これらの円
筒状基体の上に電荷発生層、下引層等を設けたものであ
ってもよい。

【００１９】本発明における塗布液としては、例えば電
子写真感光体用塗布液である場合、電荷輸送材料、電荷
発生材料、染料色素、電子吸引性化合物等の中から選ば
れた１種又は２種以上のものとバインダーを溶媒中に溶
解又は分散した塗布液が用いられる。該塗布液は潤滑
剤、レベリング剤、酸化防止剤等の公知の添加物を含有
していてもよい。

【００２０】これら電荷輸送材料、電荷発生材料、染料
色素、電子吸引性化合物、バインダー等はいずれも周知
のものが使用できる。バインダーとしては、例えば、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、ブタジエン等のビニル化合
物の重合体及び共重合体、ポリビニルアセタール、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、セルロースエステ
ル、セルロースエーテル、フェノキシ樹脂、けい素樹
脂、エポキシ樹脂等の各種ポリマーが挙げられる。

【００２１】電荷輸送材料としては、例えば２，４，６
−トリニトロフルオレノン、テトラシアノキジメタン、
ジフェノキノン誘導体等の電子吸引性物質、カルバゾー
ル、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾ
ール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾー
ル、等の複素還化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化
合物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、或はこ
れらの化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重
合体などの電子供与性物質が挙げられる。

【００２２】光を吸収すると極めて高い効率で電荷キャ
リヤーを発生する電荷発生材料としては例えばセレン、
セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、硫化カドミウ
ム、アモルファスシリコン等の無機光導電性粒子；フタ
ロシアニン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ、キ
ナクリドン、ペリレン系顔料、アントラキノン系顔料、
アゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テト
ラキスアゾ系顔料、シアニン系顔料等の有機光導電性粒
子が挙げられる。染料としては、例えば、トリフェニル
メタン染料、チアジン染料、キノン染料およびシアニン
染料やピリリウム塩、チアピリリウム塩、ベンゾピリリ
ウム塩等が挙げられる。また、電荷移動材料と電荷移動
錯体を形成する電子吸引性化合物としては、例えば、キ
ノン類、アルデヒド類、ケトン類、酸無水物、シアノ化
合物、フタリド類等の電子吸引化合物が挙げられる。

【００２３】本発明における塗布液中に含まれる溶媒と
しては例えばテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン
等のエーテル類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン等のケトン類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、
Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド等の非プ
ロトン性極性溶媒；酢酸エチル、蟻酸メチル、メチルセ
ロソルブアセテート等のエステル類；ジクロロエタン、
クロロホルム等の塩素化炭化水素などの溶剤が挙げられ
る。

【００２４】塗布液中の固形分の含有量は主として形成
すべき層の塗膜の膜厚に応じて決定されるが、積層型の
電荷発生層を形成する場合には固形分濃度１０重量％以
下、より好ましくは０．５〜５重量％とするとよい。積
層型の電荷輸送層あるいは電荷発生材料と電荷輸送材料
とを含む単層型の感光層を形成する場合には、より厚膜
の感光層を形成する必要があるので固形分濃度５０重量
％以下、より好ましくは１０〜４０重量％とするとよ
い。

【００２５】積層型の電荷発生層の塗膜の膜厚は通常
０．０５μｍから５μｍ、好ましくは０．１μｍから２
μｍが好適である。積層型の電荷輸送層の塗膜の膜厚は
通常５μｍから８０μｍ、好ましくは１０μｍから６０
μｍが好適である。単層型の感光層の塗膜の膜厚は、通
常５μｍから８μｍ、好ましくは１０μｍから６０μｍ
が好適である。

【００２６】ポリマー層あるいは導電性の微粉末を分散
したポリマー層を形成する場合には固形分濃度４５重量
％以下より好ましくは１〜３５重量％とするとよい。ポ
リマー層あるいは導電性の微粉末を分散したポリマー層
の塗膜の膜厚は通常０．１μｍから１００μｍ、好まし
くは０．２μｍから８０μｍである。

【００２７】

【実施例】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。 実施例１ 下記処方の電子写真感光体用電荷輸送層塗布液を調整し
た。

【表１】 固形分 電荷輸送物質（ヒドラゾン化合物） １００部 バインダー（ポリカーボネート樹脂） １００部 固形分濃度 ２０ｗｔ％ 溶媒 １，４−ジオキサン／テトラヒドロフラン ４／６（ｗｔ比）

【００２８】室温、液温２５℃のもとで、外径１０ｃ
ｍ、長さ９８ｃｍ、肉厚３ｍｍで下端が開放された、基
体内下部空間の体積が約９４０ｃｍ³ である、電荷発生
層を塗布したアルミニウム製円筒状基体を、常時オーバ
ーフローさせた塗布液槽内の前記塗布液に１ｍ／分の速
度で近づけ、基体下端開口部が塗布液液面上２ｍｍとな
った時点で速度をゼロとし、その状態のまま３秒間保持
させ、その間にテトラヒドロフラン蒸気を含んだ空気約
１４５０ｃｍ³ を基体下部空間内に把持装置に組み込ん
だ管を通じて吹き込んだ。それから、ただちに１ｍ／分
の速度で、塗布する領域すべてを塗布液に浸漬し、２５
ｃｍ／分の速度で、円筒状基体を引き上げたところ、気
泡の発生はなく良好な塗膜がえられた。

【００２９】なお、テトラヒドロフラン蒸気を含んだ空
気の発生には、約１０００ｃｍ³ のテトラヒドロフラン
を入れた容積約４８８０ｃｍ³ の加圧タンクにコンプレ
ッサーからの空気を圧入したものを、テトラヒドロフラ
ン蒸気を含んだ空気として放出させて利用した。放出し
た気体の１気圧での体積は加圧タンクに付けた圧力計の
下がる値から計算して求めた。また、吹き込み管の基体
下部空間内の先端には無塵用不織布をあて、吹き込む気
体の拡散をはかった。

【００３０】比較例１ 実施例１において、アルミニウム製円筒状基体の下端開
口部が塗布液液面上２ｍｍとなっても相対速度を１ｍ／
分に保ったまま塗布する領域すべてを塗布液に浸漬し、
テトラヒドロフラン蒸気を含んだ空気の吹き込みは行わ
なかったこと以外は実施例１と同様にして円筒状基体を
引き上げたところ、引き上げの開始直後、及び、引き上
げの途中で円筒状基体下端より気泡が発生し塗布液液面
が乱れたことにより、円筒状基体の外周面に形成された
塗膜に著しいむらを生じ、電子写真用感光体としての用
途に耐えないものであった。

【００３１】比較例２ 実施例１において、アルミニウム製円筒状基体の下端開
口部が塗布液液面上２ｍｍとなった時点で速度をゼロと
し、その状態のまま２５秒間保持させ、その間に、テト
ラヒドロフラン蒸気を含んだ空気の吹き込みは行わず
に、逆に約８００ｃｍ³ の塗布液上部の気体を基体下部
空間内に吸い込んだこと以外は実施例１と同様にして円
筒状基体を引き上げたところ、引き上げの途中約２／３
を塗布した時点で円筒状基体下端より気泡が発生し塗布
液液面が乱れたことにより、円筒状基体の外周面に形成
された塗膜に著しいむらを生じ、電子写真用感光体とし
ての用途に耐えないものであった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の方法を用いることにより浸漬塗
布中における気泡の発生が防止され、円筒状基体の表面
にむらのない、均一な塗膜を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の浸漬塗布方法における工程の概略図。

【図２】本発明の浸漬塗布方法における塗布液の溶媒蒸
気を含む気体の発生装置例の概略図

【符号の説明】

１ 把持装置 ２ 円筒状基体 ３ 塗布液の溶媒蒸気雰囲気 ４ 塗布液 ５ 円筒状基体の下端開口部 ６ 円筒状基体内下部空間の気体下面 ７ 溶媒蒸気を含む気体の吹き込み管 ８ 逆止弁 ９ 溶媒蒸気発生タンク １０ 塗布液の溶媒 １１ 散気管 １２ シリンジ １３ コンプレッサー １４ エアーフィルター １５ 制御バルブ １６ 圧力計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状基体を塗布液に浸漬することによ
   り該円筒状基体の外周面に塗膜を形成する方法におい
   て、該円筒状基体の下端開口部を該塗布液に浸漬させる
   前に、該円筒状基体内下部空間に塗布液の溶媒蒸気を吹
   き込むことを特徴とする浸漬塗布方法。