JP2002045753A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】浸漬塗布法において、オーバーフローした塗布
液の回収や塗布液の供給に際して塗布液中への気泡の発
生を少なくするとともに、また発生した気泡の後工程へ
の移動を少なくし、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サブミクロンオーダーの薄膜
を塗布できるようにする。 【解決手段】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、塗布液から外部に引き上
げることにより前記円筒状基体の外表面に塗布液を塗布
する塗布装置において、塗布液を収容しており前記円筒
状基体が浸漬される塗工タンクと、塗布液を塗工タンク
に循環させる循環タンクを有し、塗布液を循環タンクの
下部から圧送ポンプで塗工タンク下部に送り込み，塗工
タンク上縁部からオーバーフローさせて循環タンクに送
り込む塗布液循環機構を備えるとともにオーバーフロー
した塗布液を循環タンクに導く配管にフィルタを塗布液
の流れの上流側に向けて配置される構成である。また前
記フィルタは配管の内径上部を塞ぐように配置されてい
る構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は浸漬塗布法によりドラム
外周面に感光性物質を塗布して電子写真感光体ドラムを
製造する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体ドラムは通常アルミニウ
ムなどからなる円筒状基体の外周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。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、比較的均一な膜圧と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。
一般的な浸漬塗布法は塗布液の収容されている塗工タン
クに円筒状基体を浸漬させ、再び引き上げてその外周面
に塗布液を塗布するするものであるが、浸漬する際塗工
タンクの上縁部からオーバーフローする塗布液を回収し
循環タンクを経て再度塗工タンクに戻す循環式である。

【０００３】従来の循環式浸漬塗布法の装置について簡
単に説明する。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は塗布液３
が収容されており円筒状基体１０が浸漬され引き上げら
れる塗工タンク、２は塗布液３が貯留され、塗工タンク
１に塗布液３を送液する循環タンクであり、塗布液３は
塗布液タンク２の下部と塗工タンク１の下部とを連結す
る配管４を通って圧送ポンプ６により塗工タンク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７を通って塗布液タンク２に
還流するように循環する。

【０００４】このような塗布装置を用いて、塗布液３を
循環させながら、塗工タンク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１０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、円筒状
基体１０の外表面に膜厚均一で均質な塗膜を形成する。
その場合、塗工タンク１に円筒状基体１０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
という液面変動が生じる。このために、基体の塗布液面
に対する引き上げ速度が変化することになり、基体外表
面に塗布液が均一に塗布され得ないことになる。このよ
うな液面変動の影響をできるだけ少なくするために、塗
布液の循環量を調節し、基体を引き上げるときに途切れ
ることなく塗布液がオーバーフローしている状態を保ち
ながら塗布する方法が採られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような循環式塗布
装置において、オーバーフローした液を回収する方法と
しては循環タンクと塗工タンクの高低差を利用して塗工
液を回収する自由落下方式と、ポンプにて回収する方法
がある。

【０００６】これらの回収方法においてそれぞれ以下の
ような問題点がある。すなわち、自由落下方式はポンプ
等の駆動が必要としない簡便な方法であるが、塗工タン
クと循環タンクの位置関係を考慮する必要がある。また
回収された塗布液が循環タンクに収容されるとき塗布液
面に落下することによる衝撃で泡が発生する。またポン
プにて回収する方法は塗工タンクと循環タンクの位置関
係を考慮する必要はないが、ポンプの種類や駆動方式に
よって送液時に泡の噛み込みが発生する。これらの泡が
塗布液に存在すると塗布された感光体ドラムの感光層に
付着して、不良品となり歩留低下の原因になる。とくに
円筒状基体を塗工タンクからの引き上げに際して、円筒
状基体が塗布液から離液するとき液面に泡が発生し、塗
布液のオバーフローとともに配管を通じて循環タンクに
移される。塗布液の粘度が高い場合は、この泡が消える
ことなく塗布装置内を循環し、泡が塗布液に存在すると
同様に塗布された感光体ドラムの感光層に付着して、不
良品となり歩留低下の原因になる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、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、塗布液から外部
に引き上げることにより前記円筒状基体の外表面に塗布
液を塗布する塗布装置において、塗布液を収容しており
前記円筒状基体が浸漬される塗工タンクと、塗布液を塗
工タンクに循環させる循環タンクを有し、塗布液を循環
タンクの下部から圧送ポンプで塗工タンク下部に送り込
み，塗工タンク上縁部からオーバーフローさせて循環タ
ンクに送り込む塗布液循環機構を備えるとともにオーバ
ーフローした塗布液を循環タンクに導く配管にフィルタ
を塗布液の流れの上流側に向けて配置したことによって
達成される。さらに、フィルタの近傍にはエア抜き機構
が設けたことによって達成される。また、前記フィルタ
は配管の内径上部を塞ぐように配置されることによって
達成される。さらにフィルターの開口度は５０乃至１０
０μｍであることによって達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】図面を用いてこの発明を説明す
る。図１はこの発明の塗布装置の一例の概念図で、１は
塗工タンク、２は循環タンクである。塗布液３は循環タ
ンク２の下部と塗工タンク１の下部とを連結する配管４
を通って圧送ポンプ６により塗工タンク１に送り込ま
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７を通って循環タンク２に送り込まれるこ
とにより塗布装置内を循環する。配管７の途中にはオー
バーフローした塗布液３が樋９より循環タンク２への流
れの上流側に向かって傾斜したフィルタ８が設けられて
いる。フィルタ８の近傍にはエア抜き機構１１が設けら
れている。

【０００９】フィルタ８は図３に示すように配管７の上
部にはメッシュが設けられ少なくとも配管７内を矢印Ｂ
の方向に流れる塗布液３の液面下までメッシュが存在す
るようにする。また、フィルタ８の傾斜は図４に示すよ
うに配管の傾斜角度とも関係するが水平面に対して上部
が上側になるように設ける。

【００１０】このような装置を用い、塗布液３を循環さ
せながら、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１０を図示はしてない昇降手段
により双方向矢印Ａのように軸方向に鉛直に移動させ、
塗工タンク１に浸漬し引き上げることにより塗布を行
う。円筒状基体１０を浸漬するときには塗工タンク１の
上縁部からオーバーフローする塗布液量は増大する。

【００１１】とくに円筒状基体１０は引き上げられると
き、塗工タンク１内の塗布液面上に余分な塗布液が落下
して、その衝撃や液面の急激な変化になどにより泡が発
生し、オーバーフローした塗布液３の受け皿としての樋
９内に回収され配管７内を流れる。泡は一般的に密度が
小さく塗布液３の上層部に集中するので、配管７内を流
れる塗布液の表面を流れることになる。そこで配管７内
に設けたフィルタ８により泡が潰されたり、捕獲された
りして循環タンク２内への泡の移動は堰き止められる。

【００１２】フィルタ８の開口度は塗布液３の粘性や円
筒状基体１０の引き上げ速度にも依存し、発生する泡の
大きさにもよるが一般的に塗布装置内にて発生する泡が
粒径が０．１〜２ｍｍ程度であるから５０乃至１００μ
ｍのメッシュであれば泡を捕捉できる。また、フィルタ
８は流れに逆行するように配置され、泡を塗布液流から
掬うようになっている。そしてフィルタ８はその上部が
液面と離れる方向に水平面より若干傾斜しているので掬
われた泡がフィルタ８の上部に移動するとともにフィル
タ８と配管７の壁面によって潰されるようになる。

【００１３】このフィルタ８の傾斜角度は配管７の傾斜
とも関係するが、配管７はもともとオーバーフローした
塗布液３を緩やかに循環タンク２に戻すため緩やかな傾
斜になっている。図４に示すように、フィルタ８と水平
面との角度をα、配管７と水平面との角度をβとしたと
き、オーバーフローした塗布液３が自然に緩やかに循環
タンク２に流れるための配管７の角度はβが５〜３０度
であり、一方、泡を掬いフィルタ８に泡を捕捉するには
フィルタ８の角度はαが０〜３０度るのが望ましく、流
れの上流側とフィルタ８のなす角度、即ち１８０−（α
＋β）度がフィルタ８による泡の発生を抑えながら、泡
を旨く掬い取るには１３０〜１７５度程度であることが
望ましい。

【００１４】さらにフィルタ８の近傍にはせき止められ
た泡を外部に排出するためのエア抜き機構が設けられて
いるので、泡が配管内に長くとどまることはない。

【００１５】

【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、塗布液に浸漬し、
塗布液から外部に引き上げることにより前記円筒状基体
の外表面に塗布液を塗布する塗布装置において、塗布液
を収容しており前記円筒状基体が浸漬される塗工タンク
と、塗布液を塗工タンクに循環させる循環タンクを有
し、塗布液を循環タンクの下部から圧送ポンプで塗工タ
ンク下部に送り込み，塗工タンク上縁部からオーバーフ
ローさせて循環タンクに送り込む塗布液循環機構を備え
るとともにオーバーフローした塗布液を循環タンクに導
く配管にフィルタを塗布液の流れの上流側に向けて配置
したことを特徴とする。また前記フィルタは配管の内径
上部を塞ぐように配置されていることを特徴とする。前
記フィルタの開口度は５０乃至１００μｍであることを
特徴とする。

【００１６】このような構成の塗布装置とすることによ
り、塗布液中の気泡の発生を少なくするとともに、また
発生した気泡の後工程への移動を少なくし、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サブ
ミクロンオーダーの薄膜を浸漬塗布することができるこ
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

【図３】配管とフィルタの関係を表す概念図

【図４】塗布液中の泡の捕捉状態を表す概念図

【符号の説明】

１ 塗工タンク ２ 循環タンク ３ 塗布液 ４，７ 配管 ６ 圧送ポンプ ８ フィルタ ９ 樋 １０ 円筒状基体 １１ エア抜き機構

Claims (4)

【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、塗布液に浸漬し、塗布液から外部に引き
   上げることにより前記円筒状基体の外表面に塗布液を塗
   布する塗布装置において、塗布液を収容しており前記円
   筒状基体が浸漬される塗工タンクと、塗布液を塗工タン
   クに循環させる循環タンクを有し、塗布液を循環タンク
   の下部から圧送ポンプで塗工タンク下部に送り込み，塗
   工タンク上縁部からオーバーフローさせて循環タンクに
   送り込む塗布液循環機構を備えるとともにオーバーフロ
   ーした塗布液を循環タンクに導く配管にフィルタを塗布
   液の流れの上流側に向けて配置したことを特徴とする塗
   布装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタは配管の内径上部を塞ぐよ
   うに配置されていることを特徴とする請求項１記載の塗
   布装置。
3. 【請求項３】 前記配管のフィルタを設けた近傍にはエ
   ア抜き機構を設けたことを特徴とする特許請求項２記載
   の塗布装置
4. 【請求項４】 前記フィルタの開口度は５０乃至１００
   μｍであることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。