JP2658001B2 - 液体の粘度調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は系内を流れる液体の粘度を安定に維持する調
整装置に関し、特に電子写真複写機等の画像形成装置に
使用する感光体ドラムを製造する際に用いられる塗布装
置系内における液体の粘度調整装置に関する。

（従来技術） 電子写真複写機用の有機感光体ドラムの製造方法の一
つに導電性でドラム状の基体を感光性物質よりなる塗布
液（第１の液体）を満たした塗布液槽内に浸漬して引き
上げることにより、塗布液を基体外周面に塗布する浸漬
塗工法がある。

感光体ドラムを製造する際に用いられる塗布液は、例
えば電荷発生材料や電荷輸送媒質が主成分である。そし
て塗布液にはテトラヒドロフラン（THF）等の揮発性の
有機溶剤（第２の液体）が使用されており、感光性物質
をこの有機溶剤に分散機内で均一に分散又は溶解した
後、基体表面に均等厚に塗布される。

そこで前記溶剤は塗布液から絶えず蒸発しているか
ら、外気の流動する温度，湿度変化により塗布液の粘度
が大きく影響される。塗布装置により感光体ドラムを連
続して製造する上で塗布液の粘度が安定していないと、
基体上に塗布される塗膜の膜厚が次第に厚くなり品質が
ドラムにより異なってくる。

そのため従来からは、塗布液の粘度に応じて基体の浸
漬速度を制御する方法、塗布液より蒸発した蒸気を塗布
装置系外に放出しない様に各構成を完全密封する方法が
ある。

（本発明が解決しようとする問題点） しかしながら浸漬速度を制御する場合は基体の長手方
向における塗膜の膜厚のばらつきが生じるため好ましく
ない。また後述の方法では、各構成を完全密封するのに
手間がかかり経済的に好ましくない。その上、製造する
感光体ドラムの基体の大きさが変わると、それに対応し
て再度各構成に手を加えなければならないという問題点
があった。

そこで塗布液の粘度が設定値より高くなると、塗布液
の粘度よりも低い値の粘度の液体、即ち溶剤を添加する
方法がある。しかし塗布液と溶剤の粘度差が大きい場合
には、溶剤を添加すると塗布液中での粘度のばらつき
や、塗布液によっては凝集を生じてしまい、このことを
防止しなければならない。特に感光体ドラムの連続生産
中に溶剤の添加を行うと、塗布液粘度のばらつきや凝集
を解消する為に、塗布装置系内における長時間の塗布液
の撹拌や循環が必要となる。そのため上述作業中、該塗
布装置を用いては感光体ドラムの製造ができないという
問題点があった。

本発明は上述問題点に鑑みなされたものであり、その
目的は溶剤を添加することにより塗布液の粘度を自動的
に安定に維持する為の粘度調整装置を提供することにあ
る。

第２の目的は、該粘度調整装置を装置系内に有するこ
とにより品質が一定した感光体ドラムの連続生産が可能
な浸漬塗布装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、系内に供給する第１の液体を貯留す
る供給タンクと、該供給タンクへ上記第１の液体より低
粘度の第２の液体を補給するために貯留する補給タンク
と、該補給タンクから流出する第２の液体を前記供給タ
ンクへ一定量ずつ供給するクッション手段と、前記、供
給タンクより流出される第１の液体の粘度を測定する粘
度計と、該粘度計の測定値を基にして前記補給タンクか
ら第２の液体の流出を制御する制御手段とを具備し、該
制御手段により流出される第２の液体を前記クッション
手段を介して、第１の液体に添加することにより系内に
おいて常に第１の液体の粘度を安定させることを特徴と
する液体の粘度調整装置が提供される。

（作用） 上記構成によれば、供給タンク内には系内に供給され
る第１の液体が、補給タンク内には供給タンク内へ補給
される第２の液体が貯留されている。

供給タンクより流出される第１の液体の粘度を粘度計
が測定し、その測定結果を基にして制御手段が補給タン
クからの第２の液体の流出を制御する。制御手段は第１
の液体の粘度を所定値に維持するに必要な量の第２の液
体を供給させる。

クッション手段は補給タンクから流出された第２の液
体を一定量ずつ供給タンクへ供給する。そのことにより
第１の液体の粘度は系内においてばらつきを生じずに安
定する。

（実施例） 本発明の粘度調整装置を具備するオーバーフロー浸漬
塗布装置により輸送される塗布液としては、例えば、電
子写真有機感光体に用いられる感光液などがある。感光
液は、例えば、電荷発生顔料や電荷輸送媒質を主成分と
する。電荷発生顔料としては、例えば、ペリレン系顔料
あるいはキナクリドン系顔料などの光導電性有機顔料が
使用される。電荷輸送媒質としては、例えば、ポリビニ
ルカルバゾールのような電荷輸送性樹脂が使用される。
その他、感光液にはテトラヒドロフラン（THF）などの
有機溶剤や染料などの増感剤あるいはシリコン油などの
レベリング剤が適宜使用される。

上記各成分は所定量を計量したのち、分散機に供給さ
れ、均一に分散される。分散機は格別である必要はな
く、通常この分野で使用されている分散機が適宜使用さ
れる。その例として、ステンレス製ボールミル、ホモミ
キサーあるいは超音波分散機などがある。

均一に分散された感光液は次いで、本発明を具体化す
るオーバーフロー浸漬塗布装置系内を輸送される。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の粘度調整装置を具備するオバーフロー浸漬塗
布装置は第１図に示すように感光液が収容され、後述す
るドラムを浸漬の都度、感光液をオーバーフローさせる
複数のオーバーフロー塗布液槽１（第１図において１つ
のみ示す）と、複数の該塗布液槽１にそれぞれ感光液を
分岐して供給するための槽液ブロック２と、該槽液ブロ
ック２を介して前記塗布液槽１に感光液を供給するため
に分散後の感光液が貯められる供給タンク４と、該供給
タンク４より塗布液槽１へ供給される感光液の粘度を常
に安定に維持するための粘度調整装置９と、前記塗布液
槽１よりオーバーフローさせられた感光液を一旦、貯留
したのちに供給タンク４に再度供給するクッションタン
ク５とよりなる。

そして上記構成は供給タンク４内に貯留された感光液
を輸送させるため搬送用パイプなどの管状体8,60,70と
でそれぞれ連結される。

尚、管状体としては、通常この分野で使用される、例
えば合成樹脂製やゴム製もしくは金属製の搬送用パイプ
が適宜使用される。その径や長さなど用途に応じて適宜
設定される。

３は円筒状の感光体ドラム用の基体（ドラム）であ
り、前記塗布液槽１の上方に配設された保持手段（図示
せず）により保持される。保持手段は塗布液槽１の上方
に略垂直に配設され、上部は昇降装置（図示せず）に連
結されており、該昇降装置により保持手段はドラム３の
略鉛直状態を保持しつつ昇降駆動される。尚、上記保持
手段としては、例えば特開昭61−25660号公報に開示さ
れるもの等が使用可能である。よってドラム３は中空で
あって内部に感光液を侵入させることなく浸漬される。

また該ドラム３としては、例えばアルミニウム，ニッ
ケル，銅，亜鉛，パラジウム，銀，イソジウム，錫，白
金，鉄，ステンレス鋼，真鍮等の金属を円筒や箔に形成
したものが用いられる。尚、ドラム３の形状における円
筒状とは、少なくとも胴体部が円筒状であれば、その両
端形状は特に限定されず、例えばその両端は一端に固着
又は嵌合等の手段によって他の形状の部材ないし部分が
付加されていてもよい。

上記構成において、供給タンク４から槽液ブロック２
までが塗布液供給管路を構成する。そして、クッション
タンク５から供給タンク４までの回収された感光液を循
環させる部分が塗布液循環管路を構成する。管状体70径
路内にはその感光液の循環方向に順に、ポンプ71,後述
する粘度計96及びフィルタ72が配設されている。そして
クッションタンク５と供給タンク４は管状体60で連結さ
れ、ポンプ61が配設される。

尚、ポンプとしてはマグネチックポンプ，ギャーポン
プ，ダイヤフラムポンプ，スクリューポンプなどの任意
のものを用いて良い。

供給タンク４は容器よりなり内部へ感光液が図外の分
散機等より投入口43から供給される。該供給タンク４内
部には回転軸41に取り付けられた複数の羽根42が設けら
れ、羽根42は高速回転して、供給タンク４内の感光液を
撹拌する。回転速度は150〜350rpmの範囲内で、好まし
くは250rpmである。撹拌後の感光液は出口44から流出す
る。そしてポンプ71が駆動され、フィルタ72にて濾過さ
れた感光液は管状体70を槽液ブロック２へ流入する。

槽液ブロック２は密閉された容器よりなり、管状体70
より小径の分岐管21（第１図において１つのみを示す）
を複数有する。槽液ブロック２に感光液が流入され、内
部が充満された後にそれぞれの分岐管21より感光液は流
出する。該分岐管21の先にはそれぞれ塗布液槽１が設け
られ、供給タンク４より供給される感光液をそれぞれの
塗布液槽１内へ導く。

そして該塗布液供給管路には本発明の粘度調整装置９
が配設される。

次に粘度調整装置９を更に詳細に説明する。90は供給
タンク４内の感光液の粘度を調整するために補給する溶
剤であるTHFが貯留してある補給タンクである。補給タ
ンク90はクッション手段91を介して供給タンク４と連結
される。クッション手段91は電気信号により開閉動作を
行う自動バルブ92が配設される管状体93と、管状体93を
輸送されるTHFを一旦、貯留し一定量ずつノズル95より
供給タンク４内に補給するためのクッション94よりな
る。尚、自動バルブ92は管状体93の補給タンク90近傍に
設けられる。ノズル95は管状体93より小径のチューブ状
の管状体であり、THFが一度に供給タンク４に流出する
のを更に防止する。そしてノズル95の先端は回転軸41に
沿うように装着される。このことによりノズル95より流
出されるTHFは回転軸21を伝って補給されるため供給タ
ンク４内の感光液に混入する際に気泡を生じることはな
い。その上、感光液の撹拌中心に供給されるため感光液
とTHFの混合が速やかに行われる。96は粘度計であり、
供給タンク４より流出される感光液の粘度を測定し、粘
度表示計97はその値を表示させる。98は制御手段であ
り、上記粘度計96の値により自動バルブ92を開状態にす
る時間を算出する。99は制御手段98により設定された自
動バルブ92の開状態の時間を管理するタイマーである。

塗布液槽１は感光液が収容されたタンク本体11と、該
タンク本体11の外周に設けられた回収槽12とより成る。
タンク本体11は形状が特に限定されないが例えば円筒状
とするのが好ましく円筒形の容器であって、ドラム３の
外径より大なる内径を有し、ドラム３の軸方向長さより
大なる深さを有している。回収槽12はタンク本体11の上
縁外周が環状に設けられて成形され、この回収槽12の外
壁の一部に開口が設けられ、該開口５に管状体８が連設
されクッションタンク５へ連結されている。従って、槽
液ブロック２より分岐管21を介して感光液は塗布液槽１
に流入され、塗布液槽１よりオーバーフローされた感光
液は一旦、回収槽12に回収され、管状体８を介してクッ
ションタンク５へ流入される。

クッションタンク５は塗布液槽１よりのオーバーフロ
ーした感光液を供給タンク４へ還流するに必要な量の感
光液を一旦貯溜することにより管状体60内に空気を含ま
ないように供給するためのものである。クッションタン
ク５は管状体８端部を受け入れるための大径の上部51
と、主に感光液を貯溜するための円錐形の下部52よりな
る。下部52の上方は下部52と略同径でもって壁53が設け
られ、更にクッションタンク５内の感光液の貯溜量を検
知するための検知手段54が設けてある。

該検知手段54は感光液面上に浮上可能な軽量部材（例
えば、発泡スチロール等）によって環状に形成されたフ
ロートより成る。このフロートが感光液面の昇降にとも
ない昇降することを光センサ等により検知して一定高さ
の液面まで来た時に、ポンプ61が作動して感光液を管状
体60を介して供給タンク４へ還流する。

壁53は管状体８より流入される感光液によりクッショ
ンタンク５内の液面が波立つ場合に、フロートを揺動さ
せないように作用する。よってフロートは液面の昇降に
よってのみ昇降し、液面の高さを常に正確に検知でき
る。

そしてクッションタンク５に一旦感光液を貯留するこ
とにより、感光液に気泡が内在した場合でも、液中下方
の気泡を内在しない感光液を順次、供給タンク４へ還流
させることができる。該クッションタンク５を有するた
めに感光液が高粘度の場合に、気泡の消滅に時間がかか
るが、供給タンク４内へ気泡を内在しない感光液を還流
させることができるため、供給タンク４からの感光液の
供給を短いサイクルで行うことができる。

尚、200はバルブであり塗布液供給管路及び塗布液循
環管路体に設けられ、塗布装置系内に初めて感光液が循
環される際の、塗布液供給管路及び塗布液循環管路内の
空気を抜くためのものである。

以上の構成において本発明は次のように実施される。

まず塗布液槽１の上端面より感光液が回収槽12側へ常
時オーバーフローしるように、塗布液を供給タンク４よ
り塗布液供給管路を輸送して流入する。次にドラム３を
塗布液槽１内に挿入し浸漬を行う。そしてドラム３を引
き上げると塗布が完了し、次のドラム３を浸漬する。オ
ーバーフローした塗布液は管状体８によりクッションタ
ンク５を介して輸送され供給タンク４に還流される。よ
って感光液は塗布装置系内を循環し、常に良好な感光体
ドラムが製造される。

供給タンク４及び塗布液槽１においてTHFが蒸発し感
光液の粘度が高くなると、粘度調整装置９により塗布液
槽１へ供給される感光液の粘度が調整される。粘度計96
による測定値が高くなると、該測定値を粘度表示計97が
表示すると共に制御手段98により感光液を希釈して所定
粘度範囲に安定に維持するのに必要なTHFの量が決ま
る。そして必要量のTHFを供給タンク４に補給するため
に、自動バルブ92を開状態として補給タンク90よりTHF
を流出させる時間を設定する。該設定された時間はタイ
マー99により管理され、その時間内自動バルブ92は開状
態となる。流出したTHFはクッションタンク94に一旦、
貯留され一定量ずつ徐々にノズル95を介して感光液の撹
拌中心に供給される。

具体的には、感光液はTHF,ペリレン顔料，ビスフェノ
ール−Ｚ型（ポリカーボネート），ジエチルアミノベン
ズアルデヒトジフェニルヒドラゾンよりなり、粘度は10
0〜200mPa・secの範囲になるように調整される。尚、TH
Fの粘度は0.55mPa・secである。このことにより感光液
は供給タンク４で凝集をおこさずに、また粘度のばらつ
きを生じることはなく粘度を常に安定に維持する。

第２図に本考案の他の実施例を示す。第２図に示すよ
うに該実施例においては、前述の実施例とはクッション
手段の構成が異なる。該クッション手段100はノズル95
と管状体93との間に配設されるニードバルブ101により
構成される。ニードバルブ101は自動バルブ92が開状態
の時にノズル95に流入するTHFの液量を規制するもので
あり、THFは管状体93内に貯留されることになる。上述
構成によれば塗布液槽１の数が増え、粘度の変化が激し
くなった場合にニードバルブ101のみの調整によりTHFの
供給速度を上げ対応することができる。また微調整も可
能となる。

尚、上記実施例においは溶剤であるTHFを添加するこ
とにより感光液の粘度を調整したが、供給タンク４内の
主な感光液よりも粘度の低い感光液を用いて調整するよ
うにしても良い。

尚、上記実施例において塗布液循環路内において、感
光液を一旦貯留させるクッションタンク５を設ける構成
を説明したが、クッションタンク５は塗布装置系自体を
上下に長い構成としてレイアウトできるならば特に必要
もない。

（効果） 以上、本発明によれば、第１の液体の粘度を測定し、
この測定結果に基づいてこの測定値を安定な値に維持す
るために、第１の液体より粘度の低い第２の液体を一定
量ずつ添加するので第１の液体の粘度を自動的に安定に
維持できる。

また第１の液体を供給タンクより流出させる場合、流
出する第１の液体の粘度のばらつきを小さくすることが
できる。よって該粘度調整装置を例えば感光体ドラム製
造のための浸漬塗布装置に用いた時に感光体ドラムの連
続生産及び生産能力アップをしても品質のばらつきを生
じることなく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオーバーフロー浸漬塗布装置の実
施例を示す概略図，第２図は本発明の他の実施例を示す
概略図である。 １……オーバーフロー塗布液槽、２……槽液ブロック、
３……基体、４……供給タンク、５……クッションタン
ク、8,60,70……管状体、９……粘度調整装置、90……
補給タンク、91,100……クッション手段、96……粘度
計、98……制御手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】系内に供給する第１の液体を貯留する供給
   タンクと、 該供給タンクへ上記第１の液体より低粘度の第２の液体
   を補給するために貯留する補給タンクと、 該補給タンクから流出する第２の液体を前記供給タンク
   へ一定量ずつ供給するクッション手段と、 前記供給タンクより流出される第１の液体の粘度を測定
   する粘度計と、 該粘度計の測定値を基にして前記補給タンクから第２の
   液体の流出を制御する制御手段とを具備し、 該制御手段により流出される第２の液体を前記クッショ
   ン手段を介して、第１の液体に添加することにより系内
   において常に第１の液体の粘度を安定させることを特徴
   とする液体の粘度調整装置。