JPH02273532A - 塗料攪拌方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、撹拌翼や回転子を用いない塗料撹拌方法に関
する。

［従来の技術Ｊ 従来、顔料分散系塗料の撹拌には各種形状の撹拌翼が用
いられている。そして、この回転によって塗料を機械的
にかき混ぜ、物理的化学的に必要な混合状態にしている
。

処理液をいかに容器内全体に拡散せさるかは、塗料の粘
性、比重、表面張力、湿潤性等を考慮して撹拌系を設計
しており、通常、低速、低粘度撹拌機の場合には、撹拌
槽の径に対する攪拌翼の径の比が４０〜６０％となるよ
うに設計されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例のように、撹拌翼や回転攪拌
子を用いて塗料を撹拌する場合には、液表面からの空気
の巻込みが問題である。

即ち、撹拌翼上の流体が撹拌翼の回転の遠心力によって
撹拌タンクの内周壁方向に放出されると同時に、その放
出された分を埋めるように撹拌翼の軸に沿ってその上方
から流体が流れ込み、次の時点において、撹拌翼は上記
点から回転角度を進めた所で上記運動を繰り返すので、
結果として撹拌タンクの内周壁に沿った旋回流と、撹拌
軸に沿って下方に流れ込む運動が生じる。このことを図
面で示すと、第７図（ａ）及び（ｂ）に示されているよ
うに、回転モーター１６が回りはじめると、撹拌翼１８
上の流体１９はタンク内周壁方向番、−１非出される。

水１１８１頂に一χ、）−Ｉｌる１覚拌翼の１翔のＺｆ
向ど同転方向によつＣ異なるが、ここで（ｊ撹拌翼の面
が１問転／Ｊ’向におい（１−向きになっている場合を
例どするど、流体１９は料め」ニ方に力に−）ける。

、゛れ（：ｉ、遠心力によりタンク内壁に沿・〕て生ず
る旋回流成分２０ど、（覚拌茜の而の向きが１′へ）で
７ちることから下方に向かう対流成分２１とに分割さ！
＋る、十ツノ′に向〕だ成分２１は同転軸１７に’（ｉ
’！　−３゛（、−１初期の流体１りの排出された分を
補・）ように十ツノ−に流１込７？奔、結ψと１．〔、
液面に接ずろ気体を布き込むような上下の対流を生じる
。

回転子を用いた系も同様であり、その為、撹拌翼等を用
いろ撹拌））法の場合、液表面からの空気（気体）のγ
そ込みが本質的な問題としてあ−）な。

牡発明の目的は４、空′へ（気体）のを込みのほとんど
なく、効宋的な苧科ｔｉｌｔ　ｒ４’υ法を提供ｒ−シ
２−とであり０ ［課題をら７決する１＝めのＬ段］ 本発明の塗料撹拌ｌｆｆ法ｔ、１、を会半４撹拌用の円
筒状容器の内周壁−１・部〔・、該内周壁０〕円周接線
り向で、該容器内の（？料を抜き出し且つ該抜き出した
塗料を該容器中１．″江入すＺ）１７λ・を特徴と１′
るイ、）のであイ）。

本発明の塗料撹拌７ノ法においｒ（，１，１−１下方向
の対流成分を含まないで旋回流を生ゼしぬ、（、かも、
１夜を抜き出す力橋び注入する力がタンク内周壁の円周
接線方向に直接的ｉ、：ｉ＜ように１ろ４″：どができ
るハ、塗料中の分散成分が効宋的に再分散され、沈殿を
生じさ（る、τどなく塗料を世１′（゛できるゆ ｙ、上記の抜き出１２、Ｉ−Ｉ入が、例７考ばアー１−
デイイン式のポンプによ−）で、伸縮を繰り返ｊ５．て
おこなわれる場合には、撹拌タンク内周壁に抜き出し用
、注入用の穴を別個に設Ｕ、弁を（・１設４ること犀よ
−）て、より良いＡ］！Ｐがえられろ。

又、抜き出し、用の配管及び注入用の配彦イ（撹拌タン
ク内周壁に別個に設け、外部機構によって液を循環させ
て撹拌タンクに旋回流を′士ぜ１．める力ｉ去も用いる
ことができる。

又、ｌ：　ＪＨ１各へ・の場合ににいて、穴数を腹数と
オる１ドも効果的である、 第１図（ａ）、（ｈ）　［４本発明の塗料撹拌１’５　
ＱＪｉ　（７）　＄施に用いる装置の＝例Ｐある７ ′Ｃ！′Ｉ辛１１１１１’ｌ！タン！フ１中番こ顔料分
散系塗料４を装入じ、タンク；ζフタを１５た後、伸縮
ポンプ２を作動１゛＼ゼる。

伸縮ポンプが伸（］、ツーるに−）ｔ＋で、タンク内学
料番、ｊ、−１−↓、ボンゾ中ｉ、’：抜き出７′５オ
ｌ、次ＩＳ：縮退す“るに゛）れて゛タンク中に塗料が
ｌ」入さオ′する７、その注入のプ７向ｉ、、１．’、
’呵づ・内因壁の円周、ｊＴ向１こ１・Ｑ　＝＞た接線
ブノ向＝ｔｉ　、を）す３．・−’ｉ、　、、、ｌ、　
、’５υた塗料：：１ご・７゛２・、り内に旋回、Ｔ：
３を生ぜＩ２，１めに）。

ｔ−、ｌＩｉ　Ｌ、、、、抜き出ｔ、、、、、　Ｃ：＋
　、！：江人が近接し、ている為、＋：”：（７）場合
の１）りＥｆｌｌ　’ｌ’ＡＥは・１＼丈す則なンｈ、
れを５むものとな二“）、（”ａ、ｊｌ、撹（“１買に
よって、回転撹拌する横１８１の場、′ｌ、　、：　、
ｙｚなり、１下゛＾・テ流の成分をほどΔ１．どもｆｓ
ないので、気体のでデ゛料中への巻き込みがなく、Ｉ？
膜番１．気；’＆１−３”んでビンホ・ル等の欠陥を生
じることは極力、抑制でＳろ。

第１図（ａｉ、（ｂ）に示した装置のｄ（良”１“１を
第２．図に示す。

撹拌７タンクｌの内周壁１τ部に抜き出し用六況・び注
入用穴をうがち、伸縮ポンプ・−フランジ９を介し、て
伸縮ポンプ２と連結し、ヌ、その抜さ出し用穴ハび注入
用穴の各々に弁を設ける。

級き出される塗料流１２は抜き出し、Ｄ弁Ｉ・墨を押し
７聞いてポンプ中に流第１込み、伸縮パイプ部１０に一
貝、貯められる。

ポンプの縮退運動につれて、塗料は伸縮バイブ部１　（
、）　Ｊ：り注入ｒ１弁１５を押し、開さながら、塗料
流ｌ；３と！、て注入さね、タンク内周壁の旋回流３に
自流するような流れになる。

ｊ′記例の用白に（Ｉ２、塗料を伸縮ポンプ中へ抜き出
す時（Ｅ、け、抜き出１，１１イｆ’１４は開（が、２
１人［１弁１５け開かないような構造になっている為、
第１図１＋）　、　（ｂ）のや置の場合のような不規則
な；】；を回′ｆｉｉ３を形成しない、 ヌ、気体の塗料中への巻き込みに関！、では、第１図（
ａ）、（ｂ）の場合と同じである。

本発明の塗料撹拌方法に用いることができる装置のその
他の例を第３図（ａ）、（ｂ）に示す、第３図（ａ）　
、　（ｂ）に示す装置は、塗料タンクｌの内周壁下部に
液注入バイブ７及び液抜き出しバイブ８を接合し、エア
ーポンプ５によって塗料を循環させる構成となっている
。

エアーバイブロにエアーを送り込むことにより、エアー
ポンプ５を作動させ、塗料タンク１の内周壁下部より塗
料を液抜き出しバイブ８経出で抜き出し、液注入バイブ
７経由で注入して塗料の循環を円滑に行なう。

このとき、塗料タンク下部内壁に滞留しがちな分散顔料
を効果的に再分散させるように、液注入バイブ７と液抜
き出しバイブ８における液の流れ方向をタンク内周壁の
円周接線方向であるようにして、接合する事が肝要であ
る。

なお、上記したような塗料の循環が可能であれば、その
手段はエアーポンプに限らない。

複数の液注入バイブ、液抜き出しバイブを有するエアー
ポンプを用い循環系の例を第４図に示した（但し、第４
図は液注入バイブの部分のみを図示している）。

この場合、バイブの方向は全て水平方向とする方法の他
、上向きの液の流れを生じさせるように全部又は一部の
バイブの向きを若干上向きに設置する事や、タンク下部
に滞留すると考えられる分散顔料を、より効果的に再分
散するように全部又は一部のバイブの向きを若干下向き
に設置することもできる。

次に、本発明の塗料撹拌方法を用いて、実際に電子写真
感光体形成用顔料分散系塗料を塗布する例を説明する（
下記の塗料中、特に、第−層の導電層用塗料が該当する
）。

第５図（ａ）において、１０１は基体シリンダーであり
、これはシリンダーの保持を兼用する回転軸１０２に固
定されている。また１回転軸１０２は回転モーター１０
３により所定の回転速度で回転される。塗膜形成は横送
り機構の架台１０６に乗せられたガン１０５の先端より
ビーム状の塗布液１０４が吐出され、基体シリンダー上
に糸巻き状１１３（第５図（ｂ）参照）に付着し、レベ
リングされて塗布液膜１１４となることにより行なわれ
る。

第１〜４図のいずれかに示した塗料撹拌タンク１０９に
おいて、エアーバイブ１１０で導入された圧縮エアーに
よりゲージ１１１で定めた圧力にタンク内ペイントは加
圧され、フィルター１０８及び導出管１０７を経由して
ガン先端のノズルチップ１１２から吐出される。

ガンの横送り機構のスイッチとガン・ニードルのエアー
スイッチをセットし、基体シリンダー１０１の所定位置
からビーム１０４を吐出する。

同時にモーターのスイッチも入れ、基体シリンダー保持
の回転軸を回転させるとビーム１０４は基体シリンダー
ｌｏｔ上にネジを切ったようななパターン１１３（第５
図（ｂ）参照）で付着し、塗料の衝突エネルギー及び塗
料と被塗布物との界面張力の為、幅広く広がっていき、
隣接するビームが互いに接触し、被塗布物の塗布面をす
きなくおおう（第６図（ａ）参照）、そして、塗料の拡
散性並びに塗料と被塗布物との界面張力により適切な時
間経過後、ピッチに応じて生じていた当初の塗布膜凹凸
がならされて（第６図（ｂ）参照）　平滑な面が得られ
る。さら に、ペイントの溶剤蒸気を制御するためにフードを併用
すれば表面をより平滑にすることも可能である。

ビームにより形成される糸巻き状のラインのピッチは、
回転速度とガンの送り速度によって決まる。また、単位
面積上の塗布液の量は吐出量が一定であれば送り速度に
よって決まる。

：単位面積当りの吐出量（ｃｃ／分・ａｍ）：吐出圧（
ｋｇｆ／ｃｍ”） ：吐出ロ径（ａｍ） ニオリフイスのベアリング長（ａｍ） ：送り速度（ｃｍ／分） ビームのピッチ幅に関しては次の関係があΔＶｕ υ また、 −５１＃ Ｒｏニジリンダ−回転数（ｒｐｍ） 顔料分散系の導電層用塗料を生成させるためにフェノー
ル樹脂１０部（重量部、以下同じ）、酸化スズと酸化ア
ンチモンで表面処理した酸化チタン１１部、アルミナで
表面処理した酸化チタン１１部、メタノールを４部及び
メチルセロソルブ９部Ｉこ、分散用として１ａｕａφの
硬質ガラスピーズな材料と同容量大わ、サンドミル分散
機で２時間分数した。分散された塗料をメタノールとメ
チルセルソルブとの１対１の混合溶剤で固形分が４０％
になるように希釈した。これによって得られた塗料の粘
度は１５ｅｐであった。

この塗料を第５図に示した塗布装置の、第３図に示した
型式の導電Ｍ塗布用タンクに入れ、ビームガンの先端に
口径１５０μ−のノズルチップを取り付け、タンクに０
．５ｋｇｆ／ａｍ″のエア圧力をかけてガンの塗料吐出
量を測定したところ毎分５ｇであった。

次に、ガンと被塗布物との距離を２０開に調節して、径
８０ｍ１ｌφ、長さ３６０開のアルミシリンダーを回転
数１３　Ｏｒｐｍでガン送り速度を毎分１５０ｍｍにし
て導電層を塗布した。塗イ１１丁稈■ｚｆ約１．２ｍｍ
の１１１で塗料がシリンダ・−上に糸巻き状１ｊ（・１
着し、続いて塗布されて重なりあった塗料の’＞インど
うしが混合して１／ベリングが始まり、［５分後に表面
粗さ０．２μｍ以下の平滑な面となり、ビームのビッヂ
ムラはなくなった。この塗膜を強：１１１目）１゜気し
て溶剤を蒸発させた後、１４０℃の乾燥炉で３０分間硬
化さぜｌこやこれによって得られた２部電層の膜厚は２
０μ圓であった。

前記導電層を塗布したアルコミシリンダ・−を冷却して
室温に戻した。下引きＭ用塗料を生成さ（！るためにポ
リアミド樹脂１部とメトギシメヂルｇ付６ナイロンのポ
リアミド樹脂３部をメタノ・＝−ル１３０部と１−ブタ
ノール６６部に溶解した。

この塗料を第５図に示す塗布装置の下引き層比塗料タン
クに入れ、ガンの先端にＬ」径ｉｏｏμ喧のノズルチッ
プを取り付け、タンクに０．６ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を
かけてガンの塗料吐出量を測定したところ毎分３ｇであ
った。このガンと被塗布物との距離を２０ｍ５＋に調節
１１、て、導電層の塗布しであるアルミシリンダーを回
転数１２Ｏｒｐｍｌでガンの送り速度を毎分２５０ｍｍ
にして下引き層を塗布した。

導電層トに付着した下引き層のビームの巾約２．５１で
、糸巻き状に塗料が付着し、続いて塗布されて重なりあ
）だ塗料のライン同志が混合してレベリングが始まり、
５分後に表面粗さが０．１１ｒ、ｍの平滑な面となり、
ビームのビッヂムラはな（なった。この塗膜を強制排気
して溶剤を蒸発させた後、９０℃の乾燥炉で１０分間乾
燥させた。

このようにＬ２で得られた下引き層の膜厚は０．５μ騰
であった。

前記下引き贋を塗布しまたアルミシリンダーを冷却し室
温に戻した６次に、電荷発生層用塗料を生成させるため
にポリ（ビニル・アセテートーコービニル・アルコール
ーコービニルベンザール）１０部を９０部のシクロヘギ
ザノンに溶解し５、この溶液に有機ジスアゾ顔料を固形
分とし２【３部加えて、さらに３００部のシクロへ’ｆ
づノンと２５０部のテトラヒドロフランを加えで、全体
の量と等容量の１ｍｍ径の硬質ガラスピーズどとも１１
″。

サンドミル中で９０Ｏｒｐｍで４０時間分散し、ビーズ
を分離したのちシフしヘギザンを加λ、゛Ｃ固形分を０
．５％に調整した。この塗料を第１）図に示し塗布装置
の電荷発生層塗布用タンクに人第１、ビームガンの先端
に口径７５μｍのノズルチップを取り付け、タンクに０
．５ｋｇｆ／ｅｉ２０）　Ｉ’ｊ’Ｅ力をかりてガンの
塗料吐出量を測定したところ毎分１．１ｇであった。

次に、このガンと被塗布物との距離をＩＯ［１１１１１
に調節して導電層及び下引ぎ層の塗布しであるアルミシ
リンダーを６　Ｏｒｐｍの回転で回しながらビームガン
を毎分１００ｍｍでシリンダーの１７線ツノ゛向に移動
させ、電荷発生層を塗布した。下引き層−トに付着した
電荷発生層のビームの巾は約１．５ｍｎ＋で糸巻き状に
塗料が付着し、っづいで塗布されて重なりあった塗料の
ライン同志が混合してレベリングが始まり、５分後に塗
布膜が均一化されて濃度ムラのない面となり、ビームの
ピッチムラはなくなった。

この塗膜は強制排気して溶剤を蒸発させた後、９０℃の
乾燥炉で５分間乾燥させた。このようにして得られた電
荷発生層の膜厚は０．１５μ腸であった。

前記電荷発生層の塗布したアルミシリンダーを冷却し室
温に戻した０次に電荷輸送層用塗料を生成させるために
ポリカーボネート樹脂１０部とヒドラゾン化合物（Ｐ−
（Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノ）ベンズアルデヒド−Ｎｏ−
αナフチルＮ゛−フェニルヒドラゾン）９．５部を１０
０部のモノクロロベンゼンと４０部のジクロロメタンに
溶解した。この塗料を第５図に示した塗布装置の電荷輸
送層用塗布タンクに入れ、ビームガンの先端に口径１５
０μ−のノズルチップを取り付け、タンクに０、６ｋｇ
ｆ／ａｍ”の圧力をかけてガンの塗料吐出量を測定した
ところ毎分１２．５ｇであった。

次に、このガンと被塗布物との距離を２０ｍｍに調節し
て電荷発生層まで塗布しであるアルミシリンダーを１２
０ｒｐａｅで回転させながらビームガンを毎分２００＋
＋＋ｍでシリンダーの母線方向に移動させて電荷輸送層
を塗布した。

電荷発生層上に付着した電荷輸送層のビームの巾は約２
．０ｍ＠で糸巻き状に塗料が付着し、つづいて塗布され
て重なりあった塗料のライン同志が混合されてレベリン
グが始まり、５分後に表目粗さが０．２μ層以下の平滑
な面となり、ビームのピッチムラはなくなった。この塗
膜を強制排気して溶剤を蒸発させた後、１２０℃の乾燥
炉中で６０分間乾燥させた。このようにして得られた塗
膜の膜厚は２０μｍであった。

このようにして完成させたＯＰＣ感光体を複写機（キャ
ノン製　ＮＰ−３５２５）に取り付け。

画像を出したところ、第１〜４図で説明した塗料タンク
を使用した構成の場合には、従来のディッピング塗工で
作られたものと同じ画質が得られた。また、この感光体
を耐久テストにかけて１部万枚の画像出しを行なったと
ころ最後まで鮮明で高画質の画像を保った。

次に塗料の撹拌方法に着目して、各々の実験をまとめた
表を以下に記す。

１＝４の塗布ノブ法は前記で説明したビーム式塗布プ〕
法であり、５は浸漬塗布法である。」−記１２の攪拌方
法のみでは、塗膜は形成しても、その性能に石干劣る点
がある。しかし、３．４の本件発明の撹拌方法にＪ：れ
ば従来の方法５、と同程度の膜性能が得られ事がわかる
。

［発明の効果］ 以下に説明した。Ｉ、うに、本発明の塗料撹拌方法を用
いることにより、撹拌中の顔料分散系塗料の滞留部分を
な（し、再分散を効果的におこなう事ができる。

又、塗料タンクの下部領域においてのみ、主な再分散の
流動が才；こる為、気体の巻き込みを抑制でき、塗料中
気泡の塗膜付着による欠陥をなくすることが可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗料撹拌方法の実施に用いる、伸縮型
のポンプを塗料タンク下部に接合した型式の撹拌装置の
概略説明図であり、（ａ）は甲面的にみた図、（ｂ）は
側面からみた図である。 第２図は、抜き出し［１弁、注入目弁を設けた系の概略
説明図である。 第３図は、エアーポンプを利用し【丁、抜き出し−・注
入循環系を構成する型式のｌ！　ｒ＄装置のＤ２１ｉ１
７１説明図であり、（ａ）は平面的にみた図、（＋））
は側面からみた図である。 第４図は複数の抜き出り、　ｒ」及び注入１１をλすげ
た型式の撹拌装置の概略説明図である。 第５図は、実際に塗料を塗膜ｆ＋する際に用いる塗布装
置の概略説明図であり、（ａ）はぐ・体温、（ｂ）は一
部拡大図である。 第６図は塗布した塗料のレベリング状態を示゛ｒ概略説
明図である。 第７図は、撹拌翼回転力式のタンクでの撹拌状態を示す
概略説明図である。 図中、１は撹拌タンク、２は伸縮ポンプ、：３は旋回流
、４は塗料、５はエアーポンプ、Ｃ５はエアーバイブ、
７は液注入バイブ、８は液抜ぎ出し。 バイブ、９は伸縮ポンプ・フランジ、１０は伸縮ペイプ
部、１１はエアーシリンダー、１２は抜き出し塗料流、
１３ｃ」注入塗料流、１４は抜き出し［］、１５は注入
［］、１６は回転モーター・、１７は回転軸、１８は撹
１′１゛翼、１９は撹拌翼によって押１、出さｉ］る流
体（模式的）、２ｏは１９の旋回流成分、２１は１９の
」−下対流成分、１０１は基体シリンダー、１０２は回
転軸、１０３は回転モーター、１０４は塗布液、１０５
はガン（塗布ガン）、１０６は横送り磯横梁台、１０７
は導出管、１０８はフィル＋−１−０９は塗料攪拌タン
ク、１１０はエアーバイブ、１１１はゲージ−（圧力）
、１１２はノズルデツプ、１１３は糸巻き状塗布液、１
１４は塗布液膜である。 第１図（０） ゝ２ 第１図（ｂ） 代理人　ブｔＴＩＰ、十　山　下　積　平と ど 第 図 （Ｑ） 第 図 （ｂ） 第 図 （ａ） 第 （ｂ） ＋１３　’　　＋１４ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、塗料撹拌用の円筒状容器の内周壁下部で、該内周壁
   の円周接線方向で、該容器内の塗料を抜き出し且つ該抜
   き出した塗料を該容器中に注入することを特徴とする塗
   料撹拌方法。 ２、該塗料が電子写真感光体形成用顔料系塗料である請
   求項１記載の塗料撹拌方法。