JP2990610B2 - 浸漬塗布方法及び装置 - Google Patents

浸漬塗布方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、被塗布物を塗布液中に浸漬し、次いで引き
上げて塗布を行う浸漬塗布方法及び装置の改良に関す
る。
(従来の技術) 従来より、筒体等の被塗布物に塗布液を塗布する装置
は種々知られているが、特に電子写真感光体の如く、塗
膜の平滑性を重視する場合には、浸漬塗布装置が使用さ
れている。
一般的に、浸漬塗布装置では、被塗布物を塗布液中に
浸漬し、次に適度な速度でこれを引き上げて塗布を行
う。この場合、例えば、特開昭59−90667号公報に記載
されているように、塗布槽とは別に塗布液回収のための
塗布液回収タンクを設けて、塗布液を連続的に循環させ
ることが好ましく、それにより塗布槽の液面変動の防
止、塗布液組成の均一化、塗布槽上の塗布液表面の汚れ
防止等の目的が有効に達成される。
第2図は、従来の浸漬塗布装置の概略構成図であっ
て、1は塗布槽であり、塗料6が満たされている。ま
た、2は案内管、3は回収タンク、4は配管であって、
それによって塗料循環流路が形成されている。7はフィ
ルターであり、8は実開平1−139876号公報に記載され
ているような馬鞍状の塗料案内部材であり、9は塗布槽
上部から溢流する塗料を案内する樋である。また、10は
モータ11によって回転するボールねじであり、12は被塗
布物13を支持する支持部材である。
上記浸漬塗布装置を用いて被塗布物13を塗装するに
は、モータ11を駆動してボールねじ10を回転させること
によって支持部材12を下方に移動させる。それによって
被塗布物13は塗布槽1の塗料中に浸漬される。次いで、
所定の速度で被塗布物を引き上げて被覆を行う。その
際、塗料6は、循環用ポンプ5を駆動することによって
循環させる。塗料は、塗布槽下部から供給され、上部か
ら樋9に溢流し、案内管2を通って回収タンク3に回収
されることになる。回収された塗料6は、配管4を通っ
て再び塗布槽1に供給される。
(発明が解決しようとする課題) 第2図に示されるような従来の浸漬塗布装置において
は、塗布液が案内管2から塗布液回収タンク3に入る際
に、落流するのを防止するために塗料案内部材8が設け
られている。ところが、被塗布物を塗料中に浸漬する際
には、塗布液を溢流する塗料が急激に増加するので、溢
流した塗料が塗料案内部材の泡立ち防止能力をこえる量
になると、泡が発生するようになる。
一方、塗料の粘度が非常に高い場合には、流動性が不
十分であるので、被塗布物の浸漬時に塗布槽の溢流が多
くなると、案内管2の中が詰まってくる場合が生じる。
それゆえ、上記のような事態が生じないようにする為
には、浸漬時の溢流を少なくすることが必要であり、し
たがって、従来の浸漬塗布装置に於いては、被塗布物の
浸漬塗布速度をある程度以上速めることができなかっ
た。しかしながら、塗布作業の生産性を向上させるため
には、浸漬速度を少しでも速くさせることが必要であ
り、この点が浸漬塗布装置の問題点の一つになってい
た。
したがって、本発明の目的は、従来の技術における上
記のような問題点を解決する浸漬塗布装置を提供するこ
とにある。
(課題を解決するための手段及び作用) 本発明は、少なくとも被塗布物を浸漬する塗布槽、及
び塗料を循環する循環流路を有し、該塗布槽への塗料の
供給及び回収を繰り返して行う浸漬塗布装置によって被
塗布物を被覆する浸漬塗布方法において、被塗布物を浸
漬するときに循環用ポンプにおける塗料の循環流量を減
少するように制御して、塗料の浸漬時の溢流量が引き上
げ時の溢流量と同程度になるようにして浸漬塗布を行う
ことを特徴とする。
本発明の浸漬塗布法に使用する上記浸漬塗布装置は、
塗料の循環流量が電気的に制御可能な循環用ポンプを循
環流路に設け、被塗布物を浸漬するときに塗料の循環流
量が減少して塗料の浸漬時の溢流量が引き上げ時の溢流
量と同程度になるように該循環用ポンプの作動を制御す
る制御手段を備えたことを特徴とする。
以下、本発明について詳細に説明する。
被塗布物を塗料中に浸漬する際の溢流には、循環用ポ
ンプによる塗料の循環量に被塗布物の体積分の塗料が加
わる。したがって、溢流の量を減少させるためには、循
環用ポンプによる循環量を減少させればよい。
なお、循環用ポンプのスイッチを開閉することによっ
て溢流の量を減少させる方法では、塗布を繰り返す毎
に、スイッチの開閉を繰り返すことになるので、スイッ
チや循環用ポンプ自体を傷め、寿命が短くなると言う問
題がある。また、塗料の循環と言う観点からみると、循
環用ポンプを停止させて塗料の循環による供給圧力を零
にすることは、循環を再開した時に、直ちに定常状態に
はなりにくいので好ましくない。
本発明においては、被塗布物を浸漬するときに塗料の
循環流量を減少するように制御して浸漬塗布を行うの
で、上記のような問題がない。塗料の循環流量を減少す
るように制御する為には、循環用ポンプによる循環量を
電気的に制御する。すなわち、循環用ポンプを駆動させ
るためのモータの回転数を電気的に制御することにより
塗料の循環量を減少させる。
循環用ポンプとしては、ギアポンプ、ダイヤフラムポ
ンプ、ロータリーポンプ等が好ましいが、いずれもモー
タの回転数により循環流量を変化させることができる。
循環ポンプの通常の循環量をV0(cm3/分)、被塗布物
の底面積をS(cm2)、被塗布物の浸漬速度をv1(cm/
分)、塗布する為の引上げ速度をv2(cm/分)とする
と、被塗布物の浸漬時には、塗布槽から溢流する塗料
は、V1=V0+v1S(cm3/分)、引上げ時には、V2=V0−v
2S(cm3/分)で示される量である。V2がある程度以上多
くないと塗布むらが発生するので、V0は余裕をもって決
められるが、V0を高く設定するとV1も高い値になる。そ
こで、本発明においては、被塗布物の浸漬時には、V0
小さくなるように制御することによって、V1が高い値に
ならないようにする。すなわち、制御時の循環流量をVC
とすると、本発明においては、VCの値を制御して、VC
V0にすることによって、V1=V0+v1Sの値を低下させ、
そしてV1の値をV2の値と同程度になるようにする。
本発明に於いて制御手段としては、回転数を制御可能
なモータとモータを駆動する電源が使用されるが、防爆
上から交流誘導電動機が好ましい。交流誘導電動機の作
動は、電源として、インバーターを使用することによっ
て制御する。インバーターとは、周波数を変化させて交
流誘導電動機の回転数を制御する電源であり、本発明に
おいてはVVVF型(可変電圧可変周波数型)のものが好ま
しく使用される。なお、交流誘導電動機は50Hzと60Hzで
回転数が変わり、50Hzの地域では回転数が小さいので循
環用ポンプの能力が60Hzの地域よりも小さくなるが、イ
ンバーターを電源として使用することにより、50Hzの地
域でも60Hzにおけると同様の出力を出すことが可能であ
り、したがって、50Hzの地域でも循環用ポンプの能力を
高めることができる利点がある。
(実施例) 以下、本発明を実施例によって説明する。
第1図は、本発明に於いて使用する浸漬塗布装置の概
略構成図である。図中、1〜13は、第2図において示し
たものと同じ意味を有する。15は、交流誘導電動機を使
用した循環用ポンプであって、交流誘導電動機によって
駆動される流量制御が可能なものである。また、14は、
インバーター電源を内臓した制御板であって、交流誘導
電動機及び昇降用のモータ11を制御し、被塗布物の浸漬
に同期して、インバーターの周波数を変動させるような
シーケンスコントローラーを組み込み、自動運転できる
ように構成されている。
実施例1 ポリビニルブチラール樹脂(商品名:BM−1、積水化
学(株)製)1部を、シクロヘキサノン19部に溶解し
た。この溶液にX型無金属フタロシアニン顔料3部を混
合した。次いで、1mmφのガラスビーズを分散媒とした
サンドミルで分散を行った。分散液に、さらにシクロヘ
キサノンを加えて、固形分濃度が約4%の塗料を調製し
た。
この塗料を、第1図に示される浸漬塗布装置のに入
れ、引上げ速度20cm/分で塗布して膜厚0.2μmの皮膜を
形成した。なお、被塗布物13として、80mmφ×300mmの
アルミニウムパイプを使用し、塗布槽1は内径120mmφ
×高さ350mmのポット、案内管2は内径26mmφのパイ
プ、循環用ポンプ5は最大吐出量3/分のダイヤフラ
ムポンプを使用した。
上記の場合、V0=2000cm3/分、v2=15cm/分で塗布を
行うが、まず、比較のために従来の方法によって浸漬塗
布を行った。すなわち、浸漬するときに、循環用ポンプ
の循環量を低下させないで塗布を行ったところ、v1=80
cm/分では、V1=6000cm3/分(=2000+80×50)であ
り、回収タンク3内に泡が発生した。またv1=60cm/分
にして浸漬塗布を行うと、V1=5000cm3/分(=2000+60
×50)であり、泡が発生することはなかったが、浸漬塗
布時間が30秒もかかり、塗布効率が悪かった。
そこで、本発明にしたがって循環用ポンプの循環量を
制御して、浸漬塗布を行った。すなわち被塗布物を浸漬
するときに、塗料の循環流量をVC=500cm3/分に低下さ
せたところ、v1=90cm/分((5000−500)/50)で浸漬
することができた。この場合、泡は発生することがな
く、また浸漬時間は20秒に短縮された。したがって、上
記従来の方法に比較して10秒間の短縮を行うことがで
き、塗布効率が向上した。
実施例2 N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニ
ル)−[1,1−ビフェニル]−4,4′−ジアミン4部と、
ポリカーボネートZ樹脂6部とを、モノクロロベンゼン
40部に溶解させ、得られた溶液を塗料として、実施例1
におけると同様の浸漬塗布装置に入れた。
浸漬塗布は、v2=12cm/分で行い、膜厚18μmの塗膜
を形成させた。V0の値は、V0=V2+v2Sで決められる
が、V2を1000cm3/分に設定するために、V0=1600cm3/分
とした。
まず、比較のために、循環用ポンプの循環流量を変化
させないで浸漬塗布を行った。上記の塗料は粘度が約20
0ミリパスカル秒と高いので、案内管2内での流動性及
び回収タンク3内での泡の発生の問題があるため、V1
3200cm3/分を超えさせることができず、したがって、被
塗布物の浸漬速度v1は30cm/分にしなければならなかっ
た。
これに対して、本発明にしたがって、浸漬時に循環用
ポンプの循環流量を減少させて、VC=400cm3/分に設定
すると、v1は55cm/分まで増加させることができた。浸
漬時間の差は、32秒(=35/30−35/55)であり、浸漬塗
布時間の短縮をはかることができた。
(発明の効果) 本発明は、上記実施例における比較からも明らかなよ
うに、被塗布物の浸漬時に、循環用ポンプの循環流量を
低下させるように制御して、塗料の浸漬時の溢流量が引
き上げ時の溢流量と同程度になるようにして浸漬塗布を
行うから、泡の発生を防止でき、また、浸漬時間を短縮
することができる。したがって、本発明の浸漬塗布装置
を用いて浸漬塗布を行うことにより、塗布工程の合理化
をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための浸漬塗布装置の一例の
概略構成図、第2図は従来の浸漬塗布方法に使用される
浸漬塗布装置の概略構成図を示す。 1……塗布槽、2……案内管、3……回収タンク、4…
…配管、5……循環用ポンプ、6……塗料、7……フィ
ルター、8……塗料案内部材、9……樋、10……ボール
ねじ、11……モータ、12……支持部材、13……被塗布
物、14……制御板、15……交流誘導電動機を使用した循
環用ポンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B05C 3/02 - 3/109 B05C 11/10 B05D 1/18

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも被塗布物を浸漬する塗布槽、及
    び塗料を循環する循環流路を有し、該塗布槽への塗料の
    供給及び回収を繰り返して行う浸漬塗布装置によって被
    塗布物を被覆する浸漬塗布方法において、被塗布物を浸
    漬するときに循環用ポンプにおける塗料の循環流量を減
    少するように制御して、塗料の浸漬時の溢流量が引き上
    げ時の溢流量と同程度になるようにして浸漬塗布を行う
    ことを特徴とする浸漬塗布方法。
  2. 【請求項2】少なくとも被塗布物を浸漬する塗布槽、及
    び塗料を循環する循環流路を有し、該塗布槽への塗料の
    供給及び回収を繰り返して行う浸漬塗布装置において、
    塗料の循環流量が電気的に制御可能な循環用ポンプを循
    環流路に設け、被塗布物を浸漬するときに塗料の循環流
    量が減少して塗料の浸漬時の溢流量が引き上げ時の溢流
    量と同程度になるように該循環用ポンプの作動を制御す
    る制御手段を備えたことを特徴とする浸漬塗布装置。
  3. 【請求項3】制御手段が、循環用ポンプを駆動させるた
    めの交流誘導電動機、及び、周波数を変化させて交流誘
    導電動機の回転数を制御するインバーターを備えたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の浸漬塗布装
    置。
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