JPH01189367A - 塗布装置 - 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〕 本発明は円筒状基体の表面に極めて均質な塗膜を形成す
る塗布装置、例えば円筒状導電性基体の上にペイント状
あるいは溶液状の塗布材を極めて均質に塗布して感光層
を形成して電子写真用感光体を製造する際などに用いら
れる塗布装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より円筒状の基体に塗布材を塗布し被膜を形成する
手段は多く知られている。例えば塗布液槽内に塗布液を
充填し、この塗布液中に円筒状基体を浸漬させ、ついで
基体を引き上げて乾燥させ塗膜を形成するディッピング
法、あるいは円筒状基体を回転させ、この回転中に塗布
液を吹き付けて塗膜を形成するスプレー法などである。

これらの塗布方法は円筒状基体に被膜を形成する方法と
して効果的な方法である。しかしながら、この様な方法
で非常に均質な膜あるいは極めて均一な厚さの膜を得る
ことは難しい。例えば、円筒状基体にディッピング法で
塗膜を形成する場合、同一塗布液を再使用するとこれに
伴って不純物の混入度合が多くなる。また、塗布材料の
いわゆる液だれによる厚さむらなどが生ずる可能性も強
く、数μｍの範囲で膜厚、膜質などの変動が問題となる
被膜に対しては精度の保証は困難である。膜の均質性お
よび膜厚均一性などにおいて特に極めて高い精度が要求
される電子写真用感光体などにとっては上記要因はでき
るだけ除去されるべきものである。

このような問題点を解決するため、円筒状基体の外径よ
りも若干大径の環状仕切壁と塗布液を貯留し得る凹部と
を備えた塗布治具を使用してその治具の中央に円筒状基
体をさし込み、塗布する毎に前記凹部に塗布液供給装置
により必要量の塗布液を流し込んだ後、円筒状基体を引
き上げることにより成膜する方法がすでに提案され知ら
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この方法においても粘性の低い塗布液を
用いる場合は円筒状基体と前記塗布治具との間のすき間
から下方へ液が流れ出して塗布むらを発生する可能性が
あり、また、これを避けるために基体の引き上げ速度を
速（すると膜厚が厚くなる。また、数多くの基体に塗布
を行う場合多量の塗布液を塗布液供給装置の塗布液貯留
槽に蓄えておかなくてはならず、一般に塗布液は樹脂を
有機溶剤で溶かしその中に機能性材料を分散させたもの
であるため、長い時間放置するとその分散性が悪くなり
、塗布膜の均質性に影響を及ぼす。

均質で膜厚も均一な塗膜を繰り返し再現性良く塗布する
場合、上記方法では困難である。

本発明は、上述の欠点を除去して、塗布液の汚染を防止
し、塗布液の使用量を低減でき、かつ、均一な膜厚、膜
質で塗膜を円筒状基体の鉛直な塗膜形成面上に形成する
ことが可能な塗布装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明によれば、円筒状
基体を塗布治具に対して相対的に引き上げながらこの基
体表面に塗膜を形成する塗布装置において、この基体を
間隔をおいて取り巻くとともに、この基体表面を内壁と
する塗布液貯留部の外壁および底面を構成する環状部と
この塗布液貯留部底面の内周側に前記基体表面と摺動可
能に突設された弾性材料よりなる塗布液漏洩防止部材と
からなる塗布治具と、この塗布治具とは別個に設けられ
た塗布液貯留槽とこの槽内の塗布液に超音波振動を付加
する機構とこの槽の塗布液を前記塗布治具の塗布液貯留
部へ供給する機構とからなる塗布液供給装置とを備えた
塗布装置とする。

〔作用〕

塗布治具の塗布液貯留部へ塗布液供給装置により必要量
の塗布液を逐次供給しながら、塗布液貯留部の内壁を構
成している円筒状基体の表面に塗布液を付着させて、基
体を塗布治具に対して相対的に鉛直方向に引き上げるこ
とにより、基体表面に塗膜を形成することができる。そ
の結果、塗布液の再使用に起因する汚染はなくなり、塗
布液の使用量も低減できる。また、基体表面を塗布液貯
留部の底部に設けられた塗布液漏洩防止部材に摺動させ
ながら引き上げることにより、塗布液の基体表面をつた
わる流下漏洩はなくなり、均一な膜厚の塗膜が得られる
。さらに、塗布液供給装置から供給される塗布液は、塗
布液貯留槽内で超音波により均一に分散させた均質なも
のとすることができるので、均質な塗膜が再現性よく得
られることになる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示し、電子写真用感光体の
導電性の円筒状基体に感光層薄膜を塗布する装置の概念
的断面図であって、円筒状の基体１を環状の塗布治具３
が取り巻いており、塗布治具３は、基体外表面を鉛直に
位置させてなる塗膜形成面２と所要の一定間隔Ａだけ離
れて対向している平行面を有するポリマ一部材９例えば
テフロン部材７と、それを装着された金属部材１例えば
ステンレス鋼部材６とからなり、塗布治具３の上端部は
塗布液供給装置１０より供給されてくる塗布液９を受容
する塗布液貯留部８となっており、塗布液貯留部８に供
給された塗布液９は、間隔Ａの環状の空隙内に流入し下
方へ流出しないように、塗布液貯留部底面の内周側に基
体表面と摺動可能に設けられた塗布液漏洩防止部材であ
るシール５により保持される。第１図には示さなかった
がこの塗布装置は基体１を塗布治具３との同心軸に沿っ
て第１図の矢印に示す鉛直方向に引き上げる機構、ある
いは塗布治具３を矢印と反対方向に下降させる機構を備
えさせることにより基体上塗膜形成面２に塗膜を形成で
きる。

シール５は円形状のゴムあるいはプラスチック製のシー
トで構成され、外径と内径とが異なり、第１図のごとく
斜め上方に向けて基体表面に接触し摺動可能に設置され
、基体に接する側の反対側がテフロン部材７に密着固定
され、塗布液９を下方へ漏洩させることなく貯留する。

第２図に拡大して示した基体表面である塗膜形成面２と
シール５との角度θは鋭角であることが望ましく、好適
には５度から７０度の範囲であり、より好適には５度か
ら５０度の範囲である。

シール５の材料としては、有機溶剤におかされにくい材
質のものが選ばれる。例えば、シリコン系、ふっ素系、
クロロプレン系、ニトリル系のゴム、あるいはシリコン
系、ふっ素系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系の樹
脂が使用できる。また、シール５の厚みとしては摺動時
基体表面を傷つけない程度の強度と弾力性、および塗布
液を漏洩させない程度の強度を有する厚さであ′ること
が必要である。

塗膜の膜厚は第１図の基体Ｉと塗布治具３との相対的な
移動速度および塗布液の粘度により決まる。薄膜を得る
ためには、この移動速度を遅くするか塗布液の粘度を小
さくすることが必要である。

従来の塗布装置では薄膜を形成しようとして塗布液の粘
度を下げると塗布液の漏洩が生じるようになる。これを
防ぐためには間隔へを狭くするとよいが、ＩＶＪ隔Ａを
狭くすると塗布治具３が塗膜形成面２に接触して傷をつ
けるおそれが生じる。従って、薄膜を得るためには移動
速度を遅くしなければならず、一定速度を維持すること
が難しくて膜厚にばらつきがでやすくなり、また塗布に
時間を要し作業性が悪くなり、さらに塗布中のトラブル
発生の機会も多くなる欠点があった。シール５を゛設け
たことにより、塗布液の粘度に対する制約はなくなり、
移動速度をあまり遅くしなくても薄膜が形成できるよう
になり、膜厚１μｍ以下の薄膜でも均一に作業性よく塗
布することが可能となる。

また、第１図の１０は塗布液供給装置であり、蓋１４に
より密閉されている塗布液貯留槽１’ｌ内の塗布液９に
シャフト１６により超音波振動が付加されて常時超音波
分散できる構成となっており、塗布液を長時間均質に保
つことができる。塗布に際しては、この均質な塗布液９
が供給管１２を経由して、バルブ１３を調節することに
より必要量づつ逐次塗布治具３の塗布液貯留部８へ供給
される。

以下、具体的な実施例について説明する。

実施例１ 外径６ｃｍ、長さ３０ｃｍのＡβ合金円筒状基体の仕上
げ加工の施された外表面に下記の組成の塗布液を塗布し
た。

β型銅フタロシアニン　　　　　　　　０．５ｇく東洋
インキ製Ｌｉｏｎｏｌ　Ｂｌｕｅ　ＳＭ）ポリメチルメ
タアクリレート樹脂　　０．２５ｇ（東京化成製） トルエン　　　　　　　　　　　　　　２５ｇ第１図に
示した塗布装置で間隔Ａを５ｍｍ、Ｂを１０Ｉｎとし、
シール５として厚さｌ　ｍｍのニトリルゴムを用い、基
体との角度θは１０度とした。基体１を４０ｍｍ／秒の
速度で引き上げながら塗布したところ、全長３０ｃｍに
わたり０．２μｍ±２０％の均一な膜厚の塗布膜が得ら
れ、使用した液量は従来のディッピング法の場合の１％
の量であった。このとき、塗布液貯留槽１１内の塗布液
９には１５０Ｗの超音波振動を付加していた。

また、槽１１内の塗布液９に超音波振動を付加した状態
で放置し、２４時間後に同様の塗布を行ったところ、同
等の塗膜が得られた。

実施例２ 実施例１で塗膜を形成した円筒状基体の外表面にさらに
下記の組成の塗布液を塗布した。

■−フェニルー３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）＝
５〜（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−２−ピラゾリン
　　　　　　　　ロＪｇポリメチルメタアクリレート樹
脂 （東京化成製）　　　　　　　　　　　０．２ｇテトラ
ヒドロフラン　　　　　　　　　　５ｇ第１図に示した
塗布装置で間隔へを４　ｍｍとし、シール５として２叩
厚のシリコンゴムを用い、基体との角度θを４５度とし
た。基体を３Ｍ／秒の速度で引き上げながら塗布したと
ころ、全長３０ｃ１ごわたり２０μｍ±０．５μｍの膜
厚の均一な塗布膜が得られ、使用液量は従来のディッピ
ング法の場合の０．１％の量であった。塗膜形成中、貯
留槽１１内の塗布液９には１５０Ｗの超音波振動を付加
していた。

また、貯留槽１１内の塗布液９に超音波振動を付加した
状態で放置し、２４時間後同様の塗布を行ったところ、
同等の塗膜が得られた。

このようにして作製されたものを電子写真用感光体とし
て用いたところ、実用的に充分使用できるものであった
。

〔発明の効果〕

本発明の塗布装置によれば、従来のディッピング法で必
要としていた多量の余分の塗布液を要しなくなり、使用
する塗布液量を大幅に低減できる。

しかも、塗布液の粘度に制約がなくなり、基体の引き上
げ速度を自由に選びながら所望の膜厚の塗膜を広い膜厚
範囲にわたって均一に精度良く形成することが可能であ
り、特に１μｎ以下の薄膜を作業性よく形成することが
可能となり効果が大きい。また、常に新しい液を必要量
だけ逐次供給できるので、塗布液の汚染の心配もなくな
る。さらに、塗布液貯留槽内の塗布液に超音波振動を付
加することにより塗布液を均質に保つことができ、長時
間にわたって安定した塗膜を再現性よく形成することが
可能となる。本発明の塗布装置は、特に、膜質、膜厚に
対する要求の厳しい電子写真用感光体の感光層の形成に
極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗布装置の一実施例の概念的断面図、
第２図は塗布液漏洩防止部材の部位の部分拡大断面図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）円筒状基体を塗布治具に対して相対的に引き上げな
   がらこの基体表面に塗膜を形成する塗布装置において、
   この基体を間隔をおいて取り巻くとともに、この基体表
   面を内壁とする塗布液貯留部の外壁および底面を構成す
   る環状部とこの塗布液貯留部底面の内周側に前記基体表
   面と摺動可能に突設された弾性材料よりなる塗布液漏洩
   防止部材とからなる塗布治具と、この塗布治具とは別個
   に設けられた塗布液貯留槽とこの槽内の塗布液に超音波
   振動を付加する機構とこの槽から塗布液を前記塗布治具
   の塗布液貯留部へ供給する機構とからなる塗布液供給装
   置とを備えたことを特徴とする塗布装置。