JPH0788413A - 塗布装置および塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】円筒状基体外表面に塗膜を浸漬塗布する際に塗
布槽内の塗布液面が変動しない塗布装置、およびこの塗
布装置による良好な塗膜の塗布方法を提供する。 【構成】塗布槽１とほぼ横並びに塗布液面調節タンク２
を有し、両者は下部で可とう性の連結管４で塗布液３が
自由に流出入可能に連結されており、円筒状基体５を塗
布液１に浸漬し引き上げるための上下動機構と、それに
連動して塗布液面調節タンク２を上下動させ得る機構を
備えた塗布装置とし、円筒状基体５の上下動に連動して
塗布液面調節タンク２を適切に上下動させることによ
り、塗布槽１内の塗布液３の液面を一定に保って円筒状
基体５に塗膜を塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、円筒状基体の外表面
に塗布液を浸漬塗布して塗膜を形成する塗布装置および
塗布方法、例えば、電子写真用有機感光体の製造に際し
て、有機材料からなる感光層の塗布液を円筒状基体の外
表面に浸漬塗布して感光層を形成し感光体を作製する塗
布装置および塗布方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用有機感光体は、通常、アルミ
ニウムなどからなる円筒状基体の外表面に有機感光材料
を含む塗布液を塗布して感光層を形成することにより製
造される。この場合、塗布液を均一な厚さに均質に塗布
することが重要である。塗布方法としては浸漬塗布法，
スプレー塗布法，リングコート法などがあるが、比較的
均一に任意の膜厚の塗膜を得ることができ、しかも生産
性の高い浸漬塗布法が一般に採用されている。

【０００３】図２は、浸漬塗布法の従来の塗布装置の一
例を示す概念図である。図２において、１は塗布槽、６
は塗布液タンクであり、塗布液３は塗布液タンク６の下
部と塗布槽１の下部とを連結する配管７を通って圧送ポ
ンプ８により塗布槽１の下部に送りこまれ、その上縁部
からオーバーフローしてこれを受ける樋９を経て配管１
０を通って塗布液タンク６に還流するように循環する。
１１は塗布液３を清浄化し，粘度を均一化し，塗布液が
分散液の場合にはその分散を均一にするためのフィルタ
ーである。このような塗布装置を用いて、塗布槽上縁部
から途切れることなく塗布液をオーバーフローさせて循
環させながら、塗布槽１に、円筒内部に塗布液が入り込
まないような機構を付設された円筒状基体５をその円筒
軸をほぼ鉛直に保持して、円筒軸方向に浸漬し、続いて
所定の速度で引き上げることにより、基体外表面に塗膜
を形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、塗布槽に基
体を浸漬するときには基体の体積に相当する分量の塗布
液が定常のオーバーフロー量にプラスされてオーバーフ
ローするので塗布液面が上昇し、引き上げるときには塗
布液面が下がるという液面の高さ変動が生じる。このよ
うに塗布液面の高さが変動すると、塗布液面に対する基
体の引き上げ速度が変化することになり、例えば、電子
写真用有機感光体の電荷発生層のようなサブミクロンオ
ーダーの極めて薄い膜を形成する場合には、その影響を
受けて成膜むらが発生し、良好な感光体が得られにくい
という問題があった。このような不具合を避けるために
は、塗布槽の容積を塗布される基体の体積よりも大きく
し、また、基体の浸漬，引き上げの速度を遅くすること
が考えられる。ところが、塗布層の容積を大きくすると
塗布液量を多くしなければならず、塗布液量を多くする
ことは、塗布液の汚れ，粘度の変動，分散液の場合の分
散性の維持などの点で問題があり、また、基体の引き上
げ速度は塗膜の膜厚に関係し、形成する塗膜に要求され
る膜厚により制約を受けるという問題がある。

【０００５】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
のであって、塗布に際して基体の浸漬，引き上げに伴う
塗布槽内の塗布液面の高さの変動が生じなくて、円筒状
基体の外表面に成膜むらがなく十分に膜厚均一で均質な
塗膜を浸漬塗布できる塗布装置および塗布方法を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
によれば、円筒状基体をその円筒軸をほぼ鉛直に保持し
た状態で、塗布液に浸漬して引き上げることにより前記
基体の外表面に塗布液を塗布する塗布装置において、前
記塗布槽に対してほぼ横並びに塗布液面調節タンクを有
し、前記塗布槽の下部と前記タンクの下部が可とう性の
管で塗布液が互いに自由に流出入可能なように連結され
ており、前記塗布槽に前記基体が浸漬されていないとき
の前記タンクの塗布液面より上の容積が、少なくとも前
記塗布槽に浸漬される前記基体の体積よりも大きい容積
であり、前記基体を前記塗布槽に浸漬し引き上げるため
の上下駆動機構と、それに連動して前記タンクを上下動
させ得る機構を備えている塗布装置とすることによって
解決される。

【０００７】そうして、このような塗布装置を用いて、
塗布槽内の塗布液に円筒状基体を浸漬していくときには
それに連動して塗布液面調節タンクを下方に移動させ、
円筒状基体を引き上げるときにはそれに連動して塗布液
面調節タンクを上方に移動させて、塗布槽内の塗布液面
を一定の高さに保った状態で円筒状基体表面に塗布液を
塗布することにより、膜厚均一で均質な塗膜を得ること
ができる。

【０００８】

【作用】以下、図面によりこの発明の作用を説明する。
図１は、この発明の塗布装置の一例の概念図で、１は円
筒状基体５の浸漬される塗布槽、２は塗布液面調節タン
クであり、塗布槽１の下部と塗布液面調節タンク２の下
部は可とう性の連結管４で連結されており、塗布液３は
連結管４を通って塗布槽１と塗布液面調節タンク２の間
を互いに自由に流出入することができる。円筒状基体５
および塗布液面調節タンク２は、図示はしてない上下駆
動機構により、双方向矢印Ａ，Ｂのように上下方向に鉛
直に移動させることができる。

【０００９】このような構成においては、塗布槽１内の
塗布液面と塗布液面調節タンク２内の塗布液面とは常に
同じ高さとなる。従って、塗布槽１内の塗布液３に円筒
状基体５を浸漬していくと浸漬される体積分に応じて塗
布槽１内の塗布液面は上昇しようとするが、同時に塗布
液面調節タンク２を下げていくと、塗布槽１内の塗布液
面と塗布液面調節タンク２内の塗布液面が同じ高さとな
るように塗布槽１内の塗布液が塗布液面調節タンク２に
流入するので、塗布槽１内の塗布液面上昇は塗布液面調
節タンク２を下げない場合に比して少なくなる。かくし
て、円筒状基体５の浸漬速度に対応して塗布液面調節タ
ンク２を適切な速度で下げていくことにより、塗布槽１
内の塗布液面上昇を無くすことが可能となり、また、円
筒状基体５を引き上げていくときには、その引き上げ速
度に応じて塗布液面調節タンク２を適切な速度で上げて
いくことにより、塗布槽１内の塗布液面の下降を無くす
ことが可能となり、塗布槽１内の塗布液面を一定の高さ
に保つことができ、膜厚均一で均質な塗膜を形成するこ
とが可能となる。この場合、円筒状基体５の体積分に相
当する塗布液が塗布液面調節タンク２に流出入可能でな
ければならず、そのためには、塗布槽１に円筒状基体５
が浸漬されていないときの塗布液面調節タンク２の塗布
液面より上の内容積が、少なくとも塗布槽１に浸漬され
る円筒状基体５の体積よりも大きい容積であることが必
要である。また、連結管４は塗布液面調節タンク２の上
下動がスムーズにできる程度の可動性と長さが必要であ
る。

【００１０】また、塗布槽１内の塗布液面を一定の高さ
に保つためには、円筒状基体５の浸漬速度および引き上
げ速度ａと塗布液面調節タンク２の上下動速度ｂとの間
には、円筒状基体５の半径をｒ，塗布液面調節タンク２
の半径をＲとして、下記式（Ｉ）に示す関係が必要であ
る。

【００１１】

【数１】 ｒ² ・ａ＝Ｒ² ・ｂ （Ｉ）

【００１２】

【実施例】図１に示した構成で、塗布槽の内径が２０ｃ
ｍ，塗布液面調節タンクの内径が１５ｃｍの塗布装置を
用いて、外径８ｃｍ，長さ４０ｃｍの円筒状基体の外表
面に有機材料からなる電荷発生層（膜厚０．１μｍ），
電荷輸送層（膜厚２０μｍ）を塗布形成して電子写真用
感光体を作製した。電荷発生層の塗布に際しては、基体
の浸漬速度，引き上げ速度を０．８ｃｍ／秒とした。式
（Ｉ）より、塗布液面調節タンクの上下動の速度を０．
２２８ｃｍ／秒とすることにより、塗布槽内の塗布液面
の高さの変動を無くし、膜厚均一で均質な塗膜が形成で
きた。また、電荷輸送層の塗布に際しては、基体の浸漬
速度，引き上げ速度を０．２４ｃｍ／秒とし、塗布液面
調節タンクの上下動の速度を０．０６８ｃｍ／秒とする
ことにより、塗布槽内の塗布液面の高さの変動を無く
し、膜厚均一で均質な塗膜が形成できた。

【００１３】なお、この場合には、塗布槽に円筒状基体
が浸漬されていないときの塗布液面調節タンクの塗布液
面より上の容積は、少なくとも７２０ｃｍ³ 以上である
ことが必要である。このようにして作製した感光体につ
いて画像を評価したところ、塗布むらに起因する欠陥の
ない良好な画像が得られた。

【００１４】

【発明の効果】この発明においては、円筒状基体をその
円筒軸をほぼ鉛直に保持した状態で、塗布槽内の塗布液
に浸漬して引き上げることにより円筒状基体の外表面に
塗布液を塗布する塗布装置を、塗布槽に対してほぼ横並
びに塗布液面調節タンクを有し、塗布槽の下部と塗布液
面調節タンクの下部が可とう性の管で塗布液が互いに自
由に流出入可能なように連結されており、塗布槽に円筒
状基体が浸漬されていないときの塗布液面調節タンクの
塗布液面より上の容積が、少なくとも塗布槽に浸漬され
る円筒状基体の体積よりも大きい容積であり、円筒状基
体を塗布槽に浸漬し引き上げるための上下駆動機構と、
それに連動して塗布液面調節タンクを上下動させ得る機
構を備えている塗布装置とする。このような塗布装置に
おいては、塗布槽内の塗布液に円筒状基体を浸漬し引き
上げる上下動に連動して塗布液面調節タンクを適切に上
下動させることにより、塗布槽内の塗布液面を一定の高
さに保つことが可能となる。塗布液面の高さの変動をな
くすために、塗布槽の容積により基体の大きさが制限さ
れたり、基体の塗布液からの引き上げ速度が制約される
ことはなくなる。

【００１５】そうして、このような構成の塗布装置を用
いて、塗布槽内の塗布液面を一定の高さに保ちながら塗
布を行うことにより、円筒状基体の外表面に十分に膜厚
均一で均質な塗膜を浸漬塗布することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の塗布装置の一実施例の概念図

【図２】従来の塗布装置の一例の概念図

【符号の説明】

１ 塗布槽 ２ 塗布液面調節タンク ３ 塗布液 ４ 連結管 ５ 円筒状基体 ６ 塗布液タンク ７，１０ 配管 ８ 圧送ポンプ ９ 樋 １１ フィルター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状基体をその円筒軸をほぼ鉛直に保持
   した状態で、塗布槽内の塗布液に浸漬して引き上げるこ
   とにより前記基体の外表面に塗布液を塗布する塗布装置
   において、前記塗布槽に対してほぼ横並びに塗布液面調
   節タンクを有し、前記塗布槽の下部と前記タンクの下部
   が可とう性の管で塗布液が互いに自由に流出入可能なよ
   うに連結されており、前記塗布槽に前記基体が浸漬され
   ていないときの前記タンクの塗布液面より上の容積が、
   少なくとも前記塗布槽に浸漬される前記基体の体積より
   も大きい容積であり、前記基体を前記塗布槽に浸漬し引
   き上げる上下駆動動機構とそれに連動して前記タンクを
   上下動させ得る機構を備えていることを特徴とする塗布
   装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の塗布装置を用いて、塗布槽
   内の塗布液に円筒状基体を浸漬していくときにはそれに
   連動して塗布液面調節タンクを下方に移動させ、円筒状
   基体を引き上げるときにはそれに連動して塗布液面調節
   タンクを上方に移動させて、塗布槽内の塗布液面を一定
   の高さに保った状態で円筒状基体外表面に塗布液を浸漬
   塗布することを特徴とする塗布方法。