(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の感光体用基体の上端を把持部により密閉しつつ把持し、把持された感光体用基体を上下に移動させることによって所定の塗工槽内に蓄えられた塗工液に感光体用基体を浸漬させて引き上げ、感光体用基体の外面に塗工液を塗布する感光体塗工装置であって、
容積を変化させつつ１次気体を収容する１次気体室と、前記容積の変化に伴って排出される２次気体を収容する２次気体室とを備える第１気体収容器と、
容積を変化させつつ２次気体を収容する第２気体収容器と、
感光体用基体の下方への移動により感光体用基体の内部に挿入される、塗工槽内の挿入部材と、
把持部、感光体用基体の内面、塗工液の液面および挿入部材により形成される空間と１次気体室とを接続して１次気体の流れを誘導する第１誘導手段と、
２次気体室と第２気体収容器とを接続して２次気体の流れを誘導する第２誘導手段と、
感光体用基体の下方への移動に伴って、挿入部材が感光体用基体下端より内部に突出する体積の増加分だけ1次気体が前記空間から送り出されて１次気体室に収容され、それと同量の２次気体が２次気体室から送り出されて第２気体収容器に収容されるように、また、感光体用基体の上方への移動に伴って、挿入部材が感光体用基体下端より内部に突出する体積の減少分だけ２次気体が第２気体収容器から２次気体室へ送り戻され、それと同量の１次気体が１次気体室から前記空間へ送り戻されるように、第２気体収容器の容積を変化させる容積変化手段とを有することを特徴とする感光体塗工装置。
【請求項２】
前記１次気体室は袋状または蛇腹状であり、前記２次気体室は密閉されており、前記第１気体収容器は２次気体室の内部に１次気体室を有する構成であることを特徴とする請求項１に記載の感光体塗工装置。
【請求項３】
前記１次気体室の前記１次気体に接触する部分が耐溶媒性の材質からなる請求項1に記載の感光体塗工装置。
【請求項４】
前記第２気体収容器はエアシリンダであり、エアシリンダのピストンの移動を感光体用基体の移動に連動させる請求項１に記載の感光体塗工装置。
【請求項５】
筒状の感光体用基体の上端を把持部により密閉しつつ把持し、把持された感光体用基体を上下に移動させることによって所定の塗工槽内に蓄えられた塗工液に感光体用基体を浸漬させて引き上げ、感光体用基体の外面に塗工液を塗布する感光体塗工方法であって、
容積を変化させつつ１次気体を収容する１次気体室と、前記容積の変化に伴って排出される２次気体を収容する２次気体室とを備える第１気体収容器と、
容積を変化させつつ２次気体を収容する第２気体収容器と、
感光体用基体の下方への移動により感光体用基体の内部に挿入される、塗工槽内の挿入部材と、
把持部、感光体用基体の内面、塗工液の液面および挿入部材により形成される空間と１次気体室とを接続して１次気体の流れを誘導する第１誘導手段と、
２次気体室と第２気体収容器とを接続して２次気体の流れを誘導する第２誘導手段とを有し、
感光体用基体の下方への移動に伴って、挿入部材が感光体用基体下端より内部に突出する体積の増加分だけ1次気体が前記空間から送り出されて１次気体室に収容され、それと同量の２次気体が２次気体室から送り出されて第２気体収容器に収容されるように、また、感光体用基体の上方への移動に伴って、挿入部材が感光体用基体下端より内部に突出する体積の減少分だけ２次気体が第２気体収容器から２次気体室へ送り戻され、それと同量の１次気体が１次気体室から前記空間へ送り戻されるように、第２気体収容器の容積を変化させる容積変化手段とを有する感光体塗工装置を用いる感光体塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体用基体を上方の液外から下方の塗工槽内の塗工液に浸漬させて引き上げ、感光体用基体の外面に塗工液を塗布する感光体の浸漬塗工技術に関する。
【従来の技術】
【０００２】
従来より、複写機等の感光体ドラムの製造に際し、ドラムを塗工液に浸漬させることによってドラム外面に塗工液を塗布する、浸漬塗工の技術が知られている。
【０００３】
図３はこれらの感光体ドラムの浸漬塗工を行うための従来の塗工装置の構成を示す図である。
【０００４】
従来の塗工装置では、チャック部１０７により上端が密閉された基体（ドラム）１０６が、下方（矢印Ａの方向）に移動されることにより、塗工タンク１０１内に蓄えられた塗工液に浸漬され、基体１０６の浸漬により塗工タンク１０１からあふれ出た塗工液がオーバーフロー槽１０２に回収され循環槽１０３に送られる。循環槽１０３では塗工液の粘度等が均質化されて塗工液が調製され、調製された塗工液がポンプ１０４により塗工タンク１０１に戻される。これらの塗工装置によると、基体１０６は上端が密閉されて塗工液中に浸漬されるため、塗工液、基体内面に付着させることなく簡便に基体外面に塗布することができる。
【０００５】
本特許出願の発明者らは、特願２０００−２４３９１６号において、上記のような従来の塗工装置に対し、省液治具１０５を塗工タンク１０１内に設けるものを提案している。これによれば、塗工タンク１０１内に設けられるこの省液治具１０５により、塗工タンク１０１の小容量化、循環される塗工液の低減を図ることができる。
【０００６】
しかしながら、省液治具１０５を用いる上述のような塗工装置には、基体１０６の上下への移動に際して次のような改善し得る点がある。図４は省液治具１０５を用いる塗工装置での浸漬塗工を説明するための図である。
【０００７】
従来の塗工装置では、基体１０６が下方に移動される際、図４（ａ）に示すように、基体１０６内部に省液治具１０５が挿入されることにより、基体１０６内部の空気（および塗工液の蒸気等、以下、空気は塗工液の蒸気等を含むものとする）が加圧されて押し出され塗工液中に気泡となって排出される。また、基体１０６が上方に移動される際には、図４（ｂ）に示すように、基体１０６内部から
省液治具１０５が引き出されることにより、基体１０６内部の気体が負圧となり塗工液が基体１０６内部に侵入し、基体１０６下端が塗工液の液面を離れるときに基体１０６内部に吸い上げられた塗工液が一気に流れ落ちる。
【０００８】
これらのような基体１０６内部からの気泡の排出、塗工液の急激な流出は、気泡を基体１０６外面に付着させまた塗工液面を揺動させることによって、基体１０６外面に塗布される塗工液の均一化を阻害することとなっている。
【０００９】
上記の問題点を解決するために、本出願の発明者らは、特願２０００−２７０５２８号において、図５に示すようなチャック部１０７の連通管１７５とエアシリンダ１１４とがエア配管１１３で接続されているものを提案している。これによれば、チャック部１０７とピストン１１４ａを接続している連動部１０８により、基体１０６の移動に連動して、エアシリンダ１１４のピストン１１４ａが移動する。このため、基体１０６が下方（矢印D3の方向）へ移動するときは、基体１０６内部の空気はエアシリンダ１１４内に一旦収容され、基体１０６が上方（矢印D4の方向）へ移動するときに空気はエアシリンダ１１４から基体１０６内部に送り戻される。このため、気泡の発生や塗工液面の揺動を抑制することができ、基体１０６外面に塗布される塗工液の均一化を図ることができる。
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、基体１０６内部の塗工液の蒸気を含む空気がそのまま、エアシリンダ１１４内に収容される上述のような塗工装置では、以下に述べるような改善し得る点がある。
【００１１】
まず、エアシリンダ１１４内の潤滑剤が塗工液の蒸気により侵され、劣化してエアシリンダの摺動性に支障をきたし、塗工液を塗工することができなくなる。
【００１２】
さらに、シール部材１１４ｂが同様に劣化することにより、エアシリンダの気密性が損なわれてしまう。このことは、すなわち基体１０６が塗工液に浸漬されているときの、基体１０６の気密性も損なわれることを意味し、基体１０６内部に塗工液が侵入してしまうことになる。
【００１３】
潤滑剤およびシール部剤１１４ｂを耐溶媒性の材質とすることもできるが、エアシリンダに必要な耐磨耗性と耐溶媒性を併せ持つようなもの（例えばテフロン樹脂など）を使用すると、コストが著しく高くなる。
【００１４】
本発明はこれらを考慮してなされたものであり、その目的は、塗布される塗工液の均一性を阻害することなく、用いられる塗工液の量を省液治具により少なく抑えることができ、しかも、塗工液の蒸気による塗工装置の劣化を防止して効率良く塗工操作ができる感光体塗工装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明に係る感光体塗工装置は、筒状の感光体用基体の上端を把持部により密閉しつつ把持し、把持された感光体用基体を上下に移動させることによって所定の塗工槽内に蓄えられた塗工液に感光体用基体を浸漬させて引き上げ、感光体用基体の外面に塗工液を塗布するものである。
【００１６】
本発明の感光体塗工装置には容積を変化させつつ１次気体を収容する１次気体室と、前記容積の変化に伴って排出される２次気体を収容する２次気体室とを備える第１気体収容器と、容積を変化させつつ２次気体を収容する第２気体収容器とが設けられる。さらに、感光体用基体の下方への移動により感光体用基体の内部に挿入される塗工槽内の挿入部材と、把持部、感光体用基体の内面、塗工液の液面および挿入部材により形成される空間と１次気体室とを接続して１次気体の流れを誘導する第１誘導手段と、２次気体室と第２気体収容器とを接続して２次気体の流れを誘導する第２誘導手段と、感光体用基体の下方への移動に伴って、挿入部材が感光体用基体下端より内部に突出する体積の増加分だけ1次気体が前記空間から送り出されて１次気体室に収容され、それと同量の２次気体が２次気体室から送り出されて第２気体収容器に収容されるように、また、感光体用基体の上方への移動に伴って、挿入部材が感光体用基体下端より内部に突出する体積の減少分だけ２次気体が第２気体収容器から２次気体室へ送り戻され、それと同量の１次気体が１次気体室から前記空間へ送り戻されるように、第２気体収容器の容積を変化させる容積変化手段とが設けられる。
【００１７】
本感光体塗工装置では、特に、１次気体室は袋状または蛇腹状であり、２次気体室は密閉されており、第１気体収容器は２次気体室の内部に１次気体室を有する構成とすることができる。
【００１８】
また、１次気体室の１次気体に接触する部分が耐溶媒性の材質からなるものとすることができる。
【００１９】
これらの感光体塗工装置では、特に、第２気体収容器がエアシリンダであり、エアシリンダのピストンの移動を感光体用基体の移動に連動させるものとすることができる。
【００２０】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る感光体塗工方法は、筒状の感光体用基体の上端を把持部により密閉しつつ把持し、把持された感光体用基体を上下に移動させることによって所定の塗工槽内に蓄えられた塗工液に感光体用基体を浸漬させて引き上げ、感光体用基体の外面に塗工液を塗布するものである。
【００２１】
本感光体塗工方法においては、感光体用基体の下方への移動に伴って、挿入部材が感光体用基体下端より内部に突出する体積の増加分だけ前記空間から送り出される1次気体を１次気体室に収容し、それと同量の２次気体室から送り出される２次気体を第２気体収容器に収容する。そして、感光体用基体の上方への移動に伴って、挿入部材が感光体用基体下端より内部に突出する体積の減少分だけ２次気体を第２気体収容器から２次気体室へ送り戻し、それと同量の１次気体を１次気体室から前記空間へ送り戻すことを特徴とする。
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態の１つである感光体塗工装置について説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態の１つである感光体塗工装置の全体構成を示す図であり、図２は本感光体塗工装置での基体６の上下への移動に伴う空気の移動を説明するための図である。
【００２４】
図１に示すように、本感光体塗工装置は、塗工液を蓄えるための円筒形の塗工タンク１と、基体６の浸漬により塗工タンク１からあふれ出た塗工液を回収するための、塗工タンク１上端部に接するようドーナツ状に形成されたオーバーフロー槽２と、オーバーフロー槽２にて回収された塗工液の粘度等を均質化し塗工液を調製するための循環槽３と、循環槽３内の塗工液を塗工タンク１に戻すためのポンプ４と、塗工タンク１の容積を低減させるための省液治具５（挿入部剤）とを有している。
【００２５】
さらに、本感光体塗工装置は、基体６を上下させるために、基体６の上端を密閉しつつ把持するチャック部７（把持部）と、チャック部７に接続され、ボールねじ１０の雄ねじにはまり合う雌ねじの形成された可動部８と、可動部８を上下に移動可能に支持する支持部９と、回転により可動部８を上下に移動させるためのボールねじ１０と、ボールねじ１０を回転させるモータ１１と、所定の入力に応じてモータ１１の回転を制御するためのモータ制御装置１２とを有している。
【００２６】
より詳細には、チャック部７は、耐溶媒性のＯリング７２を挟み合う第１部材７１と第２部材７３とを含んでおり、第１部材７１と第２部材７３とには、Ｏリング７２に接触する部分にテーパが形成されている。Ｏリング７２は、第１部材７１と第２部材７３とが近接することによって押し広げられて基体６の内面に密着し、基体６は、上端が密閉された状態でチャック部７に把持されることとなる。
【００２７】
また、基体６の上下への移動に伴って基体６の内側に形成される（閉）空間から空気を抜き出しまたこの空間に空気を送り込むために、本感光体塗工装置は、形状を変えつつ基体６の移動に追従し空気の通り道を形成する第1エア配管１３１（第１誘導手段）、第２エア配管１３２（第２誘導手段）と、ピストンシャフト１４１が可動部８に接続されているエアシリンダ１４（第２気体収容器）とを有している。
【００２８】
さらに、前記空間の空気が直接エアシリンダ１４に入らないように、チャック部７とエアシリンダ１４との間に、クッションタンク１５（第１気体収容器）を介している。チャック部７と第１気体室１５１とは第１エア配管１３１により、第２気体室１５２とエアシリンダ１４とは第２エア配管１３２によりそれぞれ接続されている。このクッションタンク１５は、密閉された筒状の２次気体室１５２と、２次気体室１５２の内部に設けられた袋状の１次気体室１５１とで構成されている。１次気体室１５１の内面（塗工液溶媒の蒸気が接触する可能性のある部分）は、ポリエチレン等の耐溶媒性で柔軟な材質からなり、塗工液中テトラヒドロフラン、トルエン等の有機溶媒の蒸気による腐食が防止されている。
【００２９】
チャック部７の第１部材７１、第２部材７３には、それぞれ、第１連通管７４、第２連通管７５が設けられている。
【００３０】
これらのような感光体塗工装置では、上記のような構成のチャック部７により把持された基体６が、モータ１１の（矢印Ｄ1の向きへの）回転により下方（矢印Ｄ3の向き）に移動され、塗工タンク１内に蓄えられた塗工液に浸漬され、塗工後の基体６が、モータ１１の（矢印Ｄ2の向きへの）回転により上方（矢印Ｄ4の向き）に移動され、塗工タンク１内の塗工液から引き上げられる。
【００３１】
基体６の浸漬により塗工タンク２からあふれ出た塗工液はオーバーフロー槽２に回収され循環槽３に送られる。循環槽３では塗工液の粘度等が均質化されて塗工液が調製され、調製された塗工液がポンプ４により塗工タンク１に戻される。
【００３２】
特に、本感光体塗工装置では、可動部８によりピストンシャフト１４１の移動が基体６の移動に伴われるものである。このようなエアシリンダ１４によると、図２に示すように、基体６の下方への移動に際して、基体６の内部の空間１００（チャック部７下面、基体６内面、液面１８および省液治具５によって形成される空間）内の１次気体１６１が、第１エア配管１３１内を矢印Ｄ5の向きに流され１次気体室１５１に送り出されるとともに、２次気体室１５２の２次気体１６２が第２エア配管１３２内を矢印Ｄ6の向きに流され、ピストン１４２とシリンダ本体１４３内面とによって形成されるエア室１４４に送り出される。
【００３３】
基体６の上方への移動に際しては逆に、エア室１４４の２次気体１６２が、第２エア配管１３２内を矢印Ｄ7の向きに流され、２次エア室に送り戻され、それに伴い、１次気体室の１次気体１６１が第１エア配管１３１内を矢印Ｄ8の向きに流され、空間１００内に送り戻される。
【００３４】
ここで、エア室１４４の断面積と省液治具５の断面積とをほぼ等しいものとし、ピストン１４２の上下への移動距離と基体６の上下への移動距離をほぼ等しいものとすることにより、基体６の下方への移動に際して、省液治具５が基体６下端より内部に突出する体積の増加分だけ、１次気体室１５１とエア室１４４の容積が増加し、２次気体室１５２の容積が減少する。従って、この増加分の１次気体１６１を１次気体室１５１に送り出すと共に、同量の２次気体１６２をエア室１４４に送り出すのである。
【００３５】
また、基体６の上方への移動に際して、省液治具５が基体６下端より内部に突出する体積の減少分だけ、１次気体室１５１とエア室１４４の容積が減少し、２次気体室の容積が増加する。従って、この減少分の２次気体１６２をエア室１４４から送り戻すと共に、同量の１次気体１６１を１次気体室１５１から送り戻すことができる。これらのことよって、省液治具５を有する塗工タンク１にて、基
体６の上下への移動に関わらず常に基体６直下の液面１８を基体６の下端近傍に保つことができる。
【００３６】
すなわち、これらの感光体塗工装置によると、可動部８により、基体６の下方また上方への移動に連動して、ピストンシャフト１４１およびピストン１４２が下方また上方に移動され、エア室１４４の容積が増大また減少されつつ、第１連通管７４、第２連通管７５、第１エア配管１３１、クッションタンク１５、第２エア配管１３２等を介して、基体６内部の空間１００からエア室１４４へまたエア室１４４から空間１００へ間接的に空気が誘導され、基体６直下の液面１８を常に基体６の下端近傍に保つことができ、これらにより、塗工に用いられる塗工液の量を省液治具５により少なく抑えつつ、気泡の発生および塗工液面の揺動等を防止して、塗布される塗工液の均一性を保つことができることとなる。
【００３７】
さらに、クッションタンク１５により、塗工液の蒸気を含む１次気体１６１と、この蒸気を含まない２次気体１６２とが分けられているので、エアシリンダ１４内には塗工液の蒸気は入って来ることがなく、その部材が腐食される恐れがない。
【００３８】
また、１次気体室１５１は該蒸気に曝されるが、エアシリンダのように耐磨耗性の部材や潤滑剤を使用する必要がないので、ポリエチレンなどの安価な材質のものを使用することができる。加えて、エアシリンダ１４は市販のものを流用することが可能となる。
【００３９】
また、本感光体塗工装置では、特に、モータ１１により可動部８を介してエアシリンダ１４と基体６とが連動されるものとしているため、同一の駆動源による確実な連動を行うことのできる簡素な構成の感光体塗工装置が実現されることとなる。
【００４０】
なお、上記の実施の形態の感光体塗工装置では、チャック部７に第１連通管７４および第２連通管７５が設けられ、さらに第２連通管７５にエア配管１３が接続されて、基体６内部の空間１００から１次気体が流されるものとしたが、省液治具５の上面から省液治具５の下面に向けて貫通する空気孔等が設けられ、下面の空気孔にエア配管１３が接続されて、基体６内部の空間１００から１次気体が流されるものとすることができる。
【００４１】
上記の実施の形態の感光体塗工装置では、２次気体を収容するためにエアシリンダが用いられるものとしたが、蛇腹状の空気収容器等の他の空気収容器が用いられるものとすることができる。
【００４２】
１次気体室についても、上記実施の形態の感光体塗工装置で使用した、袋状のものの他、蛇腹状のものを用いることができる。
【００４３】
２次気体室は筒状のものの他、箱状のものや、装置の設置スペースにあわせて適当な形状のものを採用することができる。
【００４４】
連動部８は上記実施の形態の感光体と後装置で使用した棒状のものの他、滑車とワイヤを組み合わせて使用してもよい。
【００４５】
また、上記の実施の形態の感光体塗工装置では、モータ１１によりエアシリンダ１４と基体６とが連動されるものとしたが、２つのモータが用いられてそれぞれエアシリンダ１４、基体６が駆動されるものとすることができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の感光体塗工装置および塗工方法によると、把持部（チャック部）、感光体用基体の内面、塗工液の液面および挿入部材（省液治具）により基体内側に形成される空間と第２気体収容器とが接続され気体の流れが誘導されつつ、感光体用基体の下方への移動に伴って、基体内側の空間から送り出される気体が収容されるように、また、感光体用基体の上方への移動に伴って、収容された基体が基体内側の空間に送り戻されるように、第２気体収容器の容積が変化され、これにより、用いられる塗工液の量が挿入部材により少なく抑えられつつ、感光体用基体内部に閉じ込められた気体と挿入部材とによる、気泡の発生および塗工液面の揺動等が防止され、感光体用基体の外面に塗布される塗工液の均一性が保たれることとなる。
【００４７】
さらに、第２気体収容器と把持部とは、第１気体収容器を介して接続されているので、基体内部の塗工液の蒸気を含んだ空気は、直接、第２気体収容器に収容されることがなく、第２気体収容器の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】  本発明の実施の形態の１つである感光体塗工装置の全体構成を示す図である。
【図２】  本感光体塗工装置での基体６の上下への移動に伴う空気の移動を説明するための図である。
【図３】  感光体ドラムの浸漬塗工を行うための従来の塗工装置の構成を示す図である。
【図４】  省液治具１０６を用いる塗工装置での浸漬塗工を説明するための図である。
【図５】  感光体ドラムの浸漬塗工を行うための従来の他の塗工装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  塗工槽
５  省液治具
６  基体
７  チャック部
８  可動部
１４  エアシリンダ
１５  クッションタンク
１８  基体６直下の液面
１００  基体６の内側の空間
１３１  第１エア配管
１３２  第２エア配管
１４１  ピストンシャフト
１４２  ピストン
１４３  シリンダ本体
１４４  エア室
１５１  １次気体室
１５２  ２次気体室
１６１  １次気体
１６２  ２次気体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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