(57)【要約】【課題】対象物を蓄えられた塗布液に浸漬して塗布を行う浸漬塗布装置において、塗布液の均質化を図る。【解決手段】塗布液が蓄えられる塗布槽１２の底部に攪拌装置２６を配置する。また、塗布槽１２の底部には、塗布液がポンプ２０により送り込まれる。この送り込まれた塗布液の流れ受ける位置に攪拌装置２６が配置され、攪拌装置２６は流れを受けて回転して、塗布液を攪拌する。攪拌することにより塗布液が均質化される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布槽に蓄えられた塗布液に対象物を浸漬し、対象物に塗布液を塗布する浸漬塗布装置において、
塗布中にあっては、塗布槽内に外部より塗布液が供給されことにより流れが生じ、
塗布槽内に、前記塗布液の流れを受けて動き、塗布液を攪拌する攪拌部材が設けられた、
浸漬塗布装置。
【請求項２】
塗布槽に蓄えられた塗布液に対象物を浸漬し、対象物に塗布液を塗布する浸漬塗布装置において、
塗布中に、塗布槽に塗布液を送り、塗布槽からあふれた塗布液を回収して再度塗布槽に送り込む塗布液循環手段と、
塗布槽内に配置され、塗布液循環手段により形成された塗布槽内の塗布液の流れを受けて動作し、塗布液を攪拌する攪拌部材と、
を有する浸漬塗布装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の浸漬塗布装置において、前記撹拌部材はプロペラ形状である、浸漬塗布装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の浸漬塗布装置において、前記対象物は、電子写真用定着部材の基体であり、塗布液は、フルオロカーボンシロキサンゴム組成物である、浸漬塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は浸漬塗布装置に係り、塗布液の均質性の維持に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真用の定着部材は、ロール、ベルトなどの基体の表面に離型のための層を形成して構成される。この離型のための層の形成方法として、離型性材料を含む塗布液を塗布槽に蓄え、この塗布液に、基体を浸けて塗布する浸漬塗布法が知られている。浸漬塗布法により塗布を行う装置の例が、下記特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３-３２３０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
離型性の層となる塗布液は、反応性の液体であることがあり、時間経過とともに特性、特に粘度が変化する。定着部材を順次製造する場合に、塗布液の特性が変化してしまうと、先に製造された定着部材と、後に製造された定着部材ではその特性が違ってしまう場合がある。また、塗布槽内で塗布液の均一性が保たれなくなると、一つの定着部材の中で、場所によって特性が異なってしまう場合がある。例えば、塗布液の粘度が変化すると、形成された離型性の層の厚さが異なるものが製造されたり、一つの定着部材において部位ごとに厚さが異なるものが製造されたりしてしまう場合がある。
【０００５】
本発明は、特性が経時的に変化する塗布液を塗布する際に、特性変化の影響を少なくする浸漬塗布装置を提供する。本発明は前述の定着部材製造に限らず、電子写真用の感光体製造のように、反応性塗布液を浸漬塗布により塗布する工法全般に適用できるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる浸漬塗布装置は、塗布液を蓄えた塗布槽に外部より同様の塗布液を供給する際に、発生する流れを受けて動く攪拌部材が塗布槽内に設けられている。これにより塗布槽内に局所的な滞留が発生することを防止し、塗布により形成される層の均一化を図ることができる。
【０００７】
また、本発明にかかる他の浸漬塗布装置は、塗布液を蓄えた塗布槽に、塗布液を供給し、また塗布槽からあふれた液を回収して再度塗布槽に送り込む塗布液循環を行うものであり、この循環の流れを受けて動く撹拌部材が塗布槽内に設けられている。
【０００８】
また、前述の攪拌部材はプロペラ形状とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成をとることにより、特性が経時的に変化する塗布液を塗布する際に、特性変化の影響を少なくする浸漬塗布装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、本実施形態の浸漬塗布装置１０の概略構成を示す図である。塗布槽１２には塗布液１４が蓄えられている。塗布槽１２の底部には、供給配管１６およびフィルタ１８を介してポンプ２０が接続されている。また、塗布槽１２の上部は開口しており、その周囲は受け皿２２に囲われている。受け皿２２は塗布槽１２よりあふれた塗布液を受け、回収する。受け皿２２の底には、戻し配管２４が接続され、この戻し配管２４の他方の端は、前述のポンプ２０に接続されている。また、塗布槽１２の底部には、攪拌装置２６が配置されている。この撹拌装置２６は、ポンプ２０により送り出される塗布液の流れを受けて、回転し、これにより塗布槽内の塗布液を攪拌する。撹拌装置２６の詳しい構成については後述する。
【００１１】
ポンプ２０は、所定量の塗布液を塗布槽１２に送り込み、その分塗布槽１２から塗布液があふれ出す。あふれた塗布液は、受け皿２２で受けられて、戻し配管２４によりポンプ２０に戻される。このように、塗布液は、所定の流量で循環しており、塗布液を均質に保ち、また循環経路の途中にフィルタを設けることで、ゴミなど粒子状の汚染物質を濾過されている。
【００１２】
塗布液が循環している状態で、定着部材の基体２８が塗布槽２０内の塗布液に浸漬される。基体２８は、保持装置３０により保持され、この保持装置３０は、不図示のアクチュエータにより上下に駆動される。保持装置３０に保持された基体２８は、アクチュエータに駆動されて、塗布槽２０内の塗布液に浸漬され、その後、所定の速度で引き上げられる。引き上げ速度を制御することにより、塗布液の塗布厚さを所定の値になるようにしている。
【００１３】
図２は、撹拌装置２６の詳細な構成を示す図である。塗布槽１２の下部、または塗布槽１２に繋がる供給配管１６の塗布槽１２に隣接する領域に、円筒形のスリーブ３２が配置される。スリーブ３２は、塗布槽下部又は供給配管の内周面に、その外周面を対向または接するように配置される。スリーブ３２の円筒内を縦ロッド３４が貫通しており、縦ロッド３４の下端には、横ロッド３６が、上端にはプロペラ３８が結合されている。
【００１４】
縦ロッド３４の直径は、スリーブ３２の内径より十分に小さくされ、この内径部分を流れる塗布液の流れを妨げないようにしている。横ロッド３６は、縦ロッド３４と共に全体としてＴ字形となっている。図２においては倒立したＴ字形となっている。また横ロッド３６は、スリーブ３２より塗布液の流れの上流側に位置し、その長さがスリーブ３２の内径より長く、スリーブ３２の上流側の端面に当接することにより、撹拌装置２６の可動部分が抜けないようにしている。縦ロッド３４の下流側の端、図において上端には、撹拌部材としてプロペラ３８が結合されている。プロペラ３８は、塗布槽１２の底部に位置し、供給される塗布液の流れにより回転する。このために、プロペラ３８は、複数の、この実施形態においては２枚のパドル状の翼４０を有し、これらの翼４０は供給配管１６から吐出される塗布液の流れを受けて、プロペラ３８を回転させる形状を有している。また、翼４０にあたった塗布液は、その流れの向きが変更される。プロペラ３８の回転に伴って、塗布槽１２内の塗布液の流れの形態も変わり、これにより塗布槽内の塗布液の撹拌が行われる。
【００１５】
なお、図２に示す攪拌装置において、プロペラ３８の各種パラメーターは攪拌性能に最も寄与するものであり、攪拌する溶剤の供給配管１６から塗布槽１２へ流れ込む際の流速、塗布液の粘度、および塗布液の量、塗布層１２の底部内径などによって適宜に設定される。
【００１６】
プロぺラ３８の翼４０は、図３に示すように、回転方向の前方に向けて上向きに、いわゆる迎え角θ１を有するように取り付けられている。図３は、翼４０を、その長手方向よりみた図であり、矢印Ｒが回転方向を示している。翼４０は、回転方向の前方を角度θ１だけ上げるように取り付けられている。これにより、塗布層１２内での塗布液の上昇流が効率よく発生できる。この迎え角θ１は、塗布液の上昇流が効率および、拡散性を考慮すると５°以上６０°以下が好ましく、１０°以上３０°以下がさらに好ましい。迎え角θ１が５°よりも小さい場合には、塗布液の上昇流が効率よく発生できない場合があり、傾斜角θ１が６０°よりも大きい場合には、塗布液の拡散性が低下する場合がある。
【００１７】
また塗布液の塗布槽１２への流れ込みをプロペラ３８で阻害せず、かつ、塗布液の拡散性を考慮し、プロペラ３８は縦ロッド３４に対して傾斜角θ２を持つことが好ましい。
【００１８】
具体的には図４に示すように、Ｖ字状となるように塗布槽１２の上部に向かってスリーブ３２の延長軸線に対して傾斜角θ２を有した状態で具備されるのが好ましい。すなわち、傾斜角θ２は、塗布液の上昇流が効率および、拡散性を考慮すると３０°以上９０°以下が好ましく、４０°以上７０°以下がさらに好ましい。傾斜角θ２が３０°より小さいと塗布液の拡散性が低下する場合があり、９０°より大きいと、塗布液の上昇流が効率よく発生できない場合がある。
【００１９】
塗布槽１２へ流れ込む際の流速は、２０〜１５０mm/minが好ましく、６０〜１００mm/minがさらに好ましい。流速が２０mm/minより小さいと拡散効率が低下する場合があり、１５０mm/minより大きいと塗布槽液面が不安定になり、塗布ムラが発生する場合がある。
【００２０】
さらに、プロペラ３８、横ロッド３６、およびスリーブ３２の材質は、溶剤に対する耐性や、プロペラ３８とスリーブ３２との摺動を考慮した耐磨耗を満足したものでなければならず、適宜設定される。
【実施例１】
【００２１】
塗布の対象物である定着部材の基体は、チューブ状ベルト部材とすることができ、材質はポリイミド系重合体を用いることができる。より詳しくは、熱可塑性ポリイミド系樹脂にアセチレンブラックを、重量比で８０対２０（ポリイミド系樹脂対アセチレンブラック）となるように分散させた材料であり、これを筒状フィルムとして形成する。この筒の円形が直径１６８ｍｍ、幅１３０ｍｍで、熱伝導性および耐熱性の点から、厚さ９０μｍのシームレスベルトである。
【００２２】
この基体の表面に離型層となるゴム層が形成される。ゴム層は、具体的には、信越化学工業株式会社のフッ素エラストマＳＩＦＥＬ６１０系フルオロカーボンシロキサンゴムを、その材料として用いることができる。フルオロカーボンシロキサンゴム層を外表面に具備することで、シリコーンゴムと同等以上のトナー離型性を保持しながら、ベルト表面硬度を適当に設定することが可能となので、トナーの凹凸に沿ってベルト表面層が変形して追従し、トナーを均一に溶融させることで、高光沢カラーコピーを実現できる。また、画像記録媒体の透明樹脂層中にトナーを埋め込む方式の定着システムにおいても、フルオロカーボンシロキサンゴム層の硬度を適宜最適化することで、有効な定着が可能である。
【００２３】
塗布液は、液状のフルオロカーボンシロキサンゴム組成物であり、より具体的には前述のフッ素エラストマＳＩＦＥＬ６１０系を希釈溶剤にて固形分割合が７５％程度になるように希釈する。このときの液の粘度は、１７０〜２００センチポアズである。この希釈液をポリイミド系重合体ベルトに塗布し、加熱硬化することによって、フルオロカーボンシロキサンゴム層を被覆する。具体的には、前述したフッ素エラストマＳＩＦＥＬ６１０系樹脂の希釈液を本実施形態の浸漬塗布装置１０により、ベルトに塗布し、１２０℃、３０分の１次加硫を行う。その後、２００℃、２時間の２次加硫によりフルオロカーボンシロキサンゴム組成物を固化させ、同時にポリイミド系重合体に接着させる。上述した１次加硫および２次加硫の条件は、フルオロカーボンシロキサンゴム層の膜厚や、定着画像品質に影響を及ぼすフルオロカーボンシロキサンゴム層の硬度、または定着ベルト寿命の観点から要求されるフルオロカーボンシロキサンゴム層のポリイミド系重合体ベルトへの接着性寿命から決定されるものである。
【００２４】
図１に示す浸漬塗布装置による塗布を行う場合、前述のように撹拌装置２６のプロペラ３８が塗布液の流れにより自動回転することで、効率的に塗布液が塗布槽１２内に拡散する。効率的に拡散および撹拌が行われるように、プロペラの翼の形状、枚数等が適切に決定されるべきである。本実施例においては、プロペラ翼部分の一方面を塗布槽１２の斜め上方に向くように迎え角θ１を１０°とし、前述のプロペラ３８の傾斜角θ２を６０°とした。また塗布液であるフッ素エラストマＳＩＦＥＬ６１０系フルオロカーボンシロキサンゴムの液粘度を考慮し、プロペラ３８の枚数は一対の2枚とした。また、塗布液の流速は、その粘度、ポンプ２０の駆動周波数により決定される。本実施例においては、塗布液であるフッ素エラストマＳＩＦＥＬ６１０系フルオロカーボンシロキサンゴムの液粘度が１５０〜２００センチポアズで管理され、ポンプ２０の駆動周波数を４５Ｈｚに設定することで、塗布槽１２内の適切な撹拌が達成された。その際のプロペラ３８の回転速度は３６rpmであり、塗布液流速はプロペラ３８直上で約８０mm/minであった。
【００２５】
以上の実施例から明らかのように、塗布槽内に、塗布液の流れを受けて動き、塗布液を攪拌する攪拌部材が設けられたことで、反応性があり、特性が経時的に変化する塗布液を塗布する際に、特性変化の影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態の浸漬塗布装置の概略構成を示す図である。
【図２】攪拌部材の概略構成の一例を示す図である。
【図３】翼の取り付け角度を説明するための図である。
【図４】撹拌部材の概略構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  浸漬塗布装置、１２  塗布槽、２０  ポンプ、２２  受け皿、２６  攪拌装置、２８  基体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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