JPH10314637A - 浸漬塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気泡の発生を確実に防止して、筒体の表面に
塗布むらのない均一な塗膜を形成できる良好な塗布状態
が常に確保できる浸漬塗布装置を提供する。 【解決手段】 上下両端が開口された被塗布用の筒体の
上端を密閉して支持すると共に前記筒体を塗布液中に浸
漬させる支持部材に、前記筒体内の容積を調節する可動
部材が設けられた浸漬塗布装置であり、この装置を用い
て塗布すると高温においても良好な電子写真用感光体を
作製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒体の表面に塗膜
を形成するために使用される浸漬塗布装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、筒体の表面に塗料を塗布する
には種々の方法が知られているが、特に、平滑な塗膜の
形成が重視される場合には、浸漬塗布方法が採用されて
いる。一般に、浸漬塗布方法では、筒体を塗料中に浸漬
させた後、これを適度な速度で引き上げることにより塗
布が行われる。ところが、この塗布方法では、上下両方
向とも開口した筒体には、その内部にも塗料が侵入して
内面も塗布されてしまうことになり、塗料が無駄に使用
されるばかりでなく、筒体の内面が乾燥し難くなり、ま
た、塗料の付着による汚染が発生する等の不都合が生じ
る。

【０００３】これらの問題を解決するものとして、筒体
の底部に蓋を取り付けて筒体の内面に塗料が付着するの
を防止する浸漬塗布方法がある。しかし、この方法は、
蓋の取り付けに労力を要するから作業性が低下し、また
筒体を浸漬する際に、蓋の表面にも塗料が付着するの
で、蓋の洗浄を行う必要があり保守作業が複雑になる。
これとは逆に、筒体の上部を閉塞して筒体を塗料中に浸
漬した際に、筒体内部に閉じ込めた空気圧を利用して筒
体内部への塗料の侵入を防止する方法がある。この上部
を閉じた筒体を塗料中に浸漬して引き上げる場合、筒体
の内部に閉じ込められた空気の圧力は、塗料の溶剤が蒸
発するにつれて上昇し、筒体体積が元の閉じ込められた
体積より大きくなると筒体下部から気泡が発生する。特
に、塗料の液温度が高くなるにつれて、塗料中の溶剤蒸
気の蒸発速度が高くなり、筒体下部からより一層気泡が
発生し易くなる。そして、この種の気泡は、塗料表面で
弾けて塗料表面が乱されることにより重大な塗膜欠陥を
引き起こすため、気泡の発生を防止することが不可欠で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した気泡の発生を
防止する方法として、上部が開口している筒体の上部を
閉塞させる閉塞装置に圧力調整機構を取り付けること
が、特開昭５９−４４６７号公報に記載されている。こ
の方法は、上部の閉塞装置に圧力調整機構として弁を設
けて、筒体の引き上げ時に筒体内に入り込んでいた塗料
の液面が筒体の空気圧を調整し、気泡の発生を防ぐもの
であるが、筒体の引き上げ時の弁を開くタイミングの調
整が難かしいという問題がある。

【０００５】また、特公平６−９４０２１号公報には、
支持体に基体内部と連通した空間部分を形成して、基体
内部の圧力上昇を緩和する方法が記載されているが、こ
の方法は、気泡の発生を防止する効果が少なく、また高
揮発性の塗布液の場合には利用できない。また、特公平
６−５１１５４号公報には、下部に凸状体を設けた塗布
槽中に基体を浸漬し、内部に封じ込められた空気を押し
出す方法が記載されているが、押し出された空気は泡と
なって基体表面に付着し、結局は塗膜欠陥を引き起こ
す。

【０００６】さらに、特公平６−５１１５５号公報に
は、塗布液面に基体内部より小さい外形のフロートを浮
かせて、溶剤の蒸発を防ぐ方法が記載されているが、高
粘度の塗料を塗布する際には浸漬塗布時にフロートが基
体と付着して持ち上げられて溶剤の蒸発防止ができなく
なり、また、フロートに付着した塗料は、頻繁に拭き取
らなければならない等のメンテナンスに労力を要する。
また、特公平６−５１１４８号公報には、支持体に、膨
張及び収縮変形する可変容積体を設けて基体内部の圧力
を調整する方法が記載されているが、被塗布物の浸漬塗
布が繰り返される毎に、可変容積体は膨張及び収縮変形
による疲労が起こり、可変容積体を交換する必要がある
という問題がある。

【０００７】上記のように、従来、筒体の浸漬塗布方法
においては、筒体を塗料槽から引き抜く際に、気泡の発
生を確実に抑制することは簡単にはできないという問題
があった。また、筒体表面に均一な塗膜を形成するに
は、塗布液の温度が高いことが有効であるが、その液温
を高くする程、溶剤の蒸気の蒸発速度が早まるため、気
泡の発生を確実に抑制することはさらに困難になる。

【０００８】本発明は、従来の技術における上記した問
題点を解決するためになされたものである。すなわち、
本発明の目的は、塗布液中の溶剤の蒸気に起因する筒体
内の圧力上昇を吸収することにより、塗布液の温度が高
い場合でも、気泡の発生を確実に防止して、筒体の表面
に塗布むらのない均一な塗膜を形成し、良好な塗布状態
が常に確保できる浸漬塗布装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の浸漬塗布装置
は、上下両端が開口された被塗布用の筒体の上端を密閉
して支持すると共に前記筒体を塗布液中に浸漬させる支
持部材に、前記筒体内の容積を調節する可動部材を設け
たことを特徴とする。また、上記の浸漬塗布装置を用い
て、被塗布用の筒体を液温が２５℃以上の塗布液中に浸
漬して塗布することが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明は、被塗布用の筒体を塗布液内に浸漬させ
て筒体の表面に塗膜を形成させる浸漬塗布装置におい
て、少なくとも筒体の支持部材及び可動部材が設けられ
ているものである。その支持部材は、筒体の上端を密閉
するシール部材と連結されており、かつ、筒体を把持し
て塗布液内に浸漬させると共に塗布液から引き上げるこ
とができるものである。また、その可動部材は、筒体内
部の容積を調節できるように動作することが必要なもの
であるが、その材質及び形状には何ら限定されるもので
はなく、例えば、材質としては、アルミニウム、鉄等の
金属、プラスチック又は木材、それらの複合品等のいず
れで形成されていてもよく、また、形状としては、角柱
状、円柱状又は球状等のいずれも使用可能である。

【００１１】本発明においては、筒体の浸漬時には可動
部材を上方に移動させることにより、筒体内の内封気体
の容積を減少させるから、筒体内の塗料液面は筒体の下
端よりも上昇する。これにより、筒体内の塗料の蒸気圧
によって内封気体の圧力が上昇したり、筒体を引き上げ
る際に内封気体が膨張して筒体内の塗料液面が低下して
も、内封気体が筒体の下端まで到達しないようにする。
そのため、内封気体が外部に気泡となって漏れ出ること
がないという利点がある。

【００１２】本発明の浸漬塗布装置を用いて塗布される
被塗布物の筒体としては、円くて細長く中空状の管状物
であって、その表面に塗膜を形成するものであれば如何
なるものも使用可能であり、その材質及び形状等は制限
されないが、特に、薄くて平滑な塗膜の形成が求められ
る電子写真感光体用の基体等が好ましく使用される。

【００１３】

【実施例】以下、図面に示す実施例により本発明を具体
的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以
下の実施例に限定されるものではない。なお、下記の各
例において、浸漬塗布の塗布液に用いた化合物及び塗布
液の組成は、次のとおりである。

【化１】

【００１４】 ［塗布液の組成］ 塗料Ａ 構造式（１）の電荷輸送物質 １重量部 構造式（２）の繰り返し構造単位からなるポリカーボネート樹脂 １重量部 モノクロルベンゼン ２重量部 テトラヒドロフラン ４重量部 上記の材料比で混合して調整された溶液を塗料Ａとした。 塗料Ｂ 構造式（３）の繰り返し構造単位からなるポリアミド樹脂 ２重量部 エタノール ６重量部 ブタノール ４重量部 水 １重量部 上記の材料比で混合して調整された溶液を塗料Ｂとした。

【００１５】実施例１ 図１は、本発明の浸漬塗布装置と塗布される筒体との一
例を示す概略断面図である。図１において、塗布される
筒体１は、上下両端が開口されたアルミニウム管であ
り、この筒体１の表面の塗布に使用する塗布装置αは、
中空状の支持部材２の下端に、筒体１の上端を被覆する
フランジ部３を一体的に取り付け、その支持部材２を筒
体１と同軸上に昇降させる昇降部材４を備えている。ま
た、支持部材２には、その内部を貫通して昇降可能な引
き上げ棒５を設けるとともに、その引き上げ棒５の下端
に引き上げ部材Ａである６の基端を枢着している。

【００１６】昇降部材４は、流体圧シリンダやその他の
機構に連動して昇降するものであり、筒体１に対して支
持部材２の位置を適宜変更させることができる。支持部
材２の下端に設けたフランジ部３は、筒体１の上端を密
閉するためには下面を段状とすることが好ましく、筒体
１の上端面に密着するシール材７が取り付けられてい
る。また、フランジ部３の下部には、筒体１の内側面に
圧接して塗布作業時に筒体１を固定する把持部材９が設
けられている。さらに、引き上げ棒５は、支持部材２の
軸線方向に挿通して昇降動作できるように、エアシリン
ダ、ソレノイドコイルまたはモータ等を利用した駆動装
置８を昇降部材４に配備している。さらに、引き上げ棒
５の下端には、引き上げ部材Ａである６が枢着されてお
り、上下方向に移動可能に取り付けられている。

【００１７】図２〜図４は、本発明の浸漬塗布装置を用
いて筒体を塗布する状態を示す概略断面図である。図２
には、支持部材２に保持された筒体１を、２８℃に温度
調整した塗料Ａが入れられている塗料槽１０内に挿入を
開始した状態を示している。塗料槽１０は、下端に塗料
Ａの供給口１１が設けられ、また上端にオーバーフロー
した塗料Ａを回収するための樋１２を備えた構造であ
り、このオーバーフローした塗料Ａは供給口１１から再
び塗料槽１０に供給される循環式となっている。この塗
液槽１０に筒体１を挿入するには、図１における配置状
態から、まず、把持部材９を筒体１に差し込んで支持部
材２に筒体１を保持させると共に、フランジ部３のシー
ル材７により筒体１の上端面に密着して筒体１の内部を
密閉させた。次いで、昇降部材４を下降させることによ
り、図２に見られるように、筒体１の下面から塗料槽１
０内に挿入した。この挿入開始の時点では、引き上げ部
材Ａである６は、下降させた状態に保持した。上記した
要領で、筒体１を塗料槽１０の塗料Ａ内に挿入した後、
図３に示すように、駆動装置８により引き上げ部材Ａで
ある６を引き上げた状態にした。

【００１８】次に、図４に示すように、昇降部材４を下
降させて、筒体１の全体が塗料Ａ内に浸漬するまで移動
させることにより、筒体１の表面が浸漬する工程を完了
した。なお、引き上げ部材Ａである６を引き上げる工程
は、筒体１を塗料Ａ内に挿入した直後から図４に見られ
るような挿入の完了迄の期間内に行えばよく、筒体１を
引き上げる前に、液面１３が上昇して筒体１の下部に入
り込んだ状態にすればよい。更に又、浸漬後の筒体１を
塗料槽１０から引き上げるには、支持部材２に筒体１を
保持した状態で、昇降部材４を上昇させることによって
行った。上記の方法により、表面に膜厚２５μｍの電荷
輸送層が形成されたアルミニウム管を作製した。

【００１９】実施例２ 図１に示される実施例１と同一の塗布装置αを用いて、
実施例１と同一の方法で、アルミニウム管からなる筒体
１を２５℃に温度調整した塗料Ａの入った塗布槽に浸漬
することにより、表面に膜厚２５μｍの電荷輸送層が形
成されたアルミニウム管を作製した。

【００２０】比較例１ 図５は、従来の浸漬塗布装置と塗布される筒体との一例
を示す概略断面図である。図５に示される塗布装置β
は、図１のものと比較して、引き上げ棒５、引き上げ部
材Ａである６及び駆動装置８が設けられていないもので
ある。図５に示される塗布装置βを用いて、実施例１と
同一の方法で、アルミニウム管からなる筒体１を２５℃
に温度調整した塗料Ａの入った塗布槽に浸漬することに
より、表面に膜厚２５μｍの電荷輸送層が形成されたア
ルミニウム管を作製した。

【００２１】比較例２ 図５に示される塗布装置βを用いて、実施例１と同一の
方法で、アルミニウム管からなる筒体１を２２℃に温度
調整した塗料Ａの入った塗布槽に浸漬することにより、
表面に膜厚２５μｍの電荷輸送層が形成されたアルミニ
ウム管を作製した。

【００２２】実施例３ 図１に示される実施例１と同一の塗布装置αを用いて、
実施例１と同一の方法で、アルミニウム管からなる筒体
１を２５℃に温度調整した塗料Ｂの入った塗布槽に浸漬
することにより、表面に膜厚１．５μｍの樹脂塗膜が形
成されたアルミニウム管を作製した。

【００２３】比較例３ 図５に示される塗布装置βを用いて、比較例２と同一の
方法で、アルミニウム管からなる筒体１を２５℃に温度
調整した塗料Ｂの入った塗布槽に浸漬することにより、
表面に膜厚１．５μｍの樹脂塗膜が形成されたアルミニ
ウム管を作製した。

【００２４】実施例４ 図６は、本発明の浸漬塗布装置と塗布される筒体との他
の一例を示す概略断面図である。図６に示される塗布装
置α′は、引き上げ部材Ｂである１４が支持部材２の内
部に位置して支持部材２の内部のみで移動すること、す
なわち、筒体１の内部に入ること無く移動すること以外
は、図１に示される塗布装置αと同じ構造である。図６
に示される塗布装置α′を用いて、実施例１と同一の方
法で、アルミニウム管からなる筒体１を２８℃に温度調
整した塗料Ａの入った塗布槽に浸漬することにより、表
面に膜厚２５μｍの電荷輸送層が形成されたアルミニウ
ム管を作製した。

【００２５】実施例５ 図６に示される塗布装置α′を用いて、実施例１と同一
の方法で、アルミニウム管からなる筒体１を２５℃に温
度調整した塗料Ａの入った塗布槽に浸漬することによ
り、表面に膜厚２５μｍの電荷輸送層が形成されたアル
ミニウム管を作製した。

【００２６】実施例６ 図７は、本発明の浸漬塗布装置と塗布される筒体との他
の一例を示す概略断面図である。図７に示される塗布装
置γは、支持部材２の下端に筒体１の上端を被覆するフ
ランジ部３が一体的に取り付けられ、その支持部材２を
筒体１と同軸上に昇降させる昇降部材４を備えている。
支持部材２には、その内部に半球状の回転部材１５が支
持軸１６により１軸で固定された形で設けられている。
また、支持軸１６は、回転部材１５を回転させるため
に、ソレノイドコイルまたはモータ等を利用した回転駆
動装置１７が支持部材２に備えられている。さらに、支
持部材２には、内部の空気を抜くための吸出口１８及び
吸出装置１９が設けられており、支持部材２内の空気を
抜けるようになっている。支持部材２の下端に設けたフ
ランジ部３は、筒体１の上端を密閉するために下面を段
状としてもよく、筒体１の上端面に密着するシール材７
が取り付けられている。また、フランジ部３の下部に
は、筒体１の内側面に圧接し塗布時に筒体１を固定する
把持部材９が取り付けられている。また、図８は、本発
明の浸漬塗布装置を用いて筒体を塗布する他の状態を示
す概略断面図である。

【００２７】以下、図７に示される塗布装置γを用いて
筒体１の表面に塗膜を形成する方法は、図１に示される
塗布装置αを用いる実施例１の方法とほぼ同様にして行
われるから、以下、その相違点のみについて説明する。
図７に示される塗布装置γでは、まず、支持部材２に固
定された筒体１が、塗料槽１０に浸漬される前に、吸出
装置１９により吸出口１８から支持部材２内の空気を吸
い出した。次に、筒体１を、昇降部材４を下降させて２
５℃に温度調整した塗料Ａの入った塗料槽１０に浸漬し
た。その際、図８に示されるように、回転駆動装置１７
により、支持軸１６で支持された回転部材１５を回転さ
せた。次に、浸漬後の筒体１を塗料槽１０から支持部材
２によって筒体１を保持した状態で昇降部材４を上昇さ
せて表面に膜厚２５μｍの電荷輸送層が形成されたアル
ミニウム管を作製した。

【００２８】上記の実施例１〜６及び比較例１〜３によ
り作製されたアルミニウム管上の塗膜について、それぞ
れ目視により気泡の発生による塗料のむらや塗膜欠陥の
有無について判定した。また、それらの塗膜の膜厚につ
いては、干渉膜厚計（ＭＣＰＤ−２０００、大塚電子社
製）を用いて測定し、膜の均一性について評価を行っ
た。その測定内容を次に示す。

【００２９】［上端部膜厚ダレ評価法］長さ３４０ｍ
ｍ、直径３０ｍｍの円筒状アルミニウム基体（以下、単
に「パイプ」という。）に、上記各例により形成された
塗膜（電荷輸送層又は樹脂層）の膜厚を測定した。その
評価は、図９に示すように、電荷輸送層の膜厚（ＣＴ膜
厚）について、平均膜厚（パイプの５０〜３００ｍｍの
位置における膜厚の平均値）と、塗布開始（パイプ端）
から１５ｍｍの位置における膜厚との差を、ダレとして
評価した。この膜厚のダレの判定は、塗料Ａを用いて形
成された塗膜Ａ（厚さ２５μｍ）では１．０μｍ未満の
ものを◎、１．０〜１．５μｍを○、１．５μｍより大
きいものを×とし、また、塗料Ｂを用いて形成された塗
膜Ｂ（厚さ１．５μｍ）では０．１５μｍ以下のものを
○、１．５μｍより大きいものを×とした。

【００３０】［面内ムラ評価法］図１０に示すように、
上記パイプの端部から５０ｍｍ、１７０ｍｍ及び２９０
ｍｍの位置において、周方向に９度の間隔で４０点につ
いて測定した膜厚の最大値と最小値の差を、それぞれ面
内ムラ１（５０ｍｍ）、面内ムラ２（１７０ｍｍ）及び
面内ムラ３（２９０ｍｍ）とすることにより評価した。
この面内ムラの判定は、塗膜Ａ（厚さ２５μｍ）では
０．５μｍ未満のものを◎、０．５〜１．０μｍを○、
１．０μｍより大きいものを×とし、また、塗膜Ｂ（厚
さ１．５μｍ）では０．１５μｍ以下のものを○、１．
５μｍより大きいものを×とした。また、総合判定は、
上記したダレ、面内ムラ評価及び表面性の観察結果を合
わせて良好なものを○とし、その他を×とした。得られ
た測定及び評価の結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】本発明における浸漬塗布方法においては、
上記した気泡の発生防止は、引き上げ部材６、１４また
は回転部材１５の移動による空間の容積変化を利用して
いるものであって、その容積変化量は筒体１から内封気
体が外部に漏れ出ないように設定する必要がある。この
設定条件は、使用する塗料中の溶剤の蒸気圧を主たる要
因として決められるものであるが、容積変化量は小さい
ことが好ましい。通常、容積変化量が大きすぎると、筒
体１の内部に入り込む塗料の高さが上昇するから、塗料
が無駄に浪費されて好ましくない。

【００３３】また、本発明の浸漬塗布装置は、被塗布物
としては筒体形状のもの全般に適用できるが、特に基体
上に塗布して各層が形成される電子写真感光体の作製に
利用すると、塗料のムラや塗膜欠陥等が発生しないから
極めて有効である。特に、感光体層の厚みを均一にする
には、塗料の温度を高くすることがより効果的である。
電子写真法による複写等に使用されている感光体ドラム
は、感光層の厚みが均一であると複写画像の乱れが防止
できて、塗膜のムラや欠陥を無くすことができるから、
感光体ドラムの作製に本発明の浸漬塗布装置を適用する
ことが極めて有益である。

【００３４】

【発明の効果】本発明の浸漬塗布装置は、筒体の上端を
密閉すると共に筒体を塗料中に浸漬させた後に、可動部
材を動かすことにより、筒体内の内封気体を減少させ
て、筒体内の塗料液面が筒体の下端よりも上位になるよ
うに設定されるから、塗布時に塗料の溶剤が蒸発して筒
体内の内封気体の圧力が上昇したり、筒体内を引き上げ
るときに内封気体が膨張しても、これらを吸収できる分
だけ予め内封気体の容積が小さくなっているので、外部
に内封気体が漏れ出ることはない。したがって、本発明
によれば、浸漬後に筒体を塗料中から引き上げる過程に
おいて、内封気体による気泡の発生を確実に防止でき、
塗布ムラや塗膜欠陥のない良好な塗布を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の浸漬塗布装置と塗布される筒体との
一例を示す概略断面図である。

【図２】 本発明の浸漬塗布装置を用いて筒体を塗布す
る状態の一例を示す概略断面図である。

【図３】 本発明の浸漬塗布装置を用いて筒体を塗布す
る状態の他の一例を示す概略断面図である。

【図４】 本発明の浸漬塗布装置を用いて筒体を塗布す
る状態の他の一例を示す概略断面図である。

【図５】 従来の浸漬塗布装置と塗布される筒体を示す
概略断面図である。

【図６】 本発明の浸漬塗布装置と塗布される筒体との
他の一例を示す概略断面図である。

【図７】 本発明の浸漬塗布装置と塗布される筒体との
他の一例を示す概略断面図である。

【図８】 本発明の浸漬塗布装置を用いて筒体を塗布す
る状態の他の一例を示す概略断面図である。

【図９】 筒体上の塗膜について膜厚の測定結果を示す
グラフである。

【図１０】 筒体上の塗膜の膜厚の測定位置を示す概略
説明図である。

【符号の説明】

１…筒体、２…支持部材、３…フランジ部、４…昇降部
材、５…引き上げ棒、６…引き上げ部材Ａ、７…シール
材、８…駆動装置、９…把持部材、１０…塗料槽、１１
…供給口、１２…樋、１３…液面、１４…引き上げ部材
Ｂ、１５…回転部材、１６…支持軸、１７…回転駆動装
置、１８…吸出口、１９…吸出装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下両端が開口された被塗布用の筒体の
   上端を密閉して支持すると共に前記筒体を塗布液中に浸
   漬させる支持部材に、前記筒体内の容積を調節する可動
   部材を設けたことを特徴とする浸漬塗布装置。
2. 【請求項２】 被塗布用の筒体として、２５℃以上の塗
   料液中に浸漬する浸漬塗布方法に用いることを特徴とす
   る請求項１に記載の浸漬塗布装置。