JPH0372350B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンドレスに形成された連続面を有す
る基材の外面上に塗液を均一に塗布する装置に関
するものである。

エンドレスに形成された連続面を有する基材の
外面上への薄膜で均一な塗布に関してスプレー塗
布法、浸漬塗布法、ブレード塗布法、ロール塗布
法等の種々の方法が検討されている。特に電子写
真感光体ドラムのような薄膜で均一な塗布につい
ては生産性のすぐれた塗布装置を開発すべく検討
されている。しかしながら、従来のエンドレスに
形成された連続面を有する基材への塗布方法の装
置においては、均一な塗膜が得られなかつたり生
産性が悪い等の短所があつた。

スプレー塗布法ではスプレーガンより噴出した
塗布液滴が該エンドレスに形成された連続面を有
する基材の外周面上に到達するまでに溶媒が蒸発
するために塗布液滴の固形分濃度が上昇してしま
い、それにともない塗布液滴の粘度上昇がおこつ
て液滴が面に到達した時、液滴が面上を充分に広
がらないため、あるいは乾燥固化してしまつた粒
子が表面に付着するため、塗布表面の平滑性の良
いものが得られない。また該連続面を有する基材
への液滴の到達率が100％でなく部分的にも不均
一であるため、膜厚コントロールが非常に困難で
ある。更に、高分子溶液等では糸引きを起こす事
があるため使用する溶媒及び樹脂に制限がある。

ブレード塗布法、ロール塗布法は例えば円筒状
基材の長さ方向にブレードもしくはロールを配置
し該円筒状基材を回転させて塗布をおこない円筒
状基材を１回転させた後ブレードもしくはロール
を後退させるものである。しかしながらブレード
もしくはロールを後退させる際、塗布液の粘性に
より、塗布膜厚の一部に他の部分より厚い部分が
生じ、均一な塗膜が得られない欠点がある。特開
昭54−87229号公報、特開昭54−128740号公報に
は、ブレード塗布におけるブレードガ真空と大気
の切換え可能なタンクもしくはシリンダー内のピ
ストンの運動の方向の変化とつながつており、ブ
レードを後退させる際前期真空側に切り換えるこ
とにより余剰な塗布液を扱い取り均一な塗膜を得
るものである。しかしながら、均一な塗膜を得る
ためには吸引するタイミングの設定や吸引する塗
布液量の精密な制御が必要となるが、この制御が
複雑かつ困難であるなどの欠点がある。

浸漬塗布法は、上記におけるような塗布膜表面
の平滑性、塗布膜の均一性の悪い点は改良され
る。しかし塗布膜厚の制御が塗布液物性（粘度、
表面張力、密度）と塗布速度に支配され塗布液物
性の調整が非常に重要であり、また塗布速度も低
く制限されるため生産性が悪い等の欠点がある。

特開昭56−15864号公報、特開昭56−15865号公
報、特開昭56−15866号公報には、円筒状基材円
周にあるクリアランスを持つて配置されたかき取
り刃を移動させ、塗布をおこなうため形成する膜
厚はかき取り刃と円筒状基材のクリアランスによ
り決定され、この膜厚はクリアランスの約1/2と
なり均一な膜厚を得るためには円筒状基材を回転
させたりクリアランスを一定に保つためにかき取
り刃の保持方法を提案している。さらに塗膜厚を
変化させる場合においては塗膜厚はクリアランス
の約1/2となるため、必要とする塗膜厚に応じた
クリアランスを有するようなかき取り刃を用意す
る必要があり、膜厚変更のたびに作業員は煩雑な
作業を強いられる。またかき取り刃の設定精度が
即膜厚精度となるため精度に遊び（可変性）がな
く、塗布膜厚の微調整が非常にむずかしい。

本発明の目的は、上記のような種々の短所を解
決し、均一な膜厚を得、精度の高い膜厚制御が容
易に行なえる塗布装置を提供するものである。そ
の他の目的は明細書の記載から明らかになろう。

本発明者らは鋭意研究した結果、本発明の塗布
装置を完成したものである。本発明に係るエンド
レスに形成された連続面を有する基材への塗布装
置は迅速塗布が可能であり生産性の高い塗布装置
である。本発明の塗布装置はその他に種々の効果
を有するが、特に均一な膜厚を得ることができ、
その膜厚制御が容易である。またエンドレスに形
成された連続面上に傷をつけることなく塗布する
ことができる。

本発明は塗布装置と相対的に移動する基材であ
つて、その移動方向の垂直断面において端部を有
していない基材、即ちエンドレスに形成された連
続面を有する基材表面を塗布する装置において、
塗布液分配スリツトが連続であり該塗布液分配ス
リツトの塗布液流出口の下側に連続して下方斜め
に傾斜しかつ該エンドレス形成された連続面を有
する基材外寸よりやや大なる寸法において終端を
なすように構成された液スライド面を有し、該液
スライド面終端より下方に延びる唇状部を有する
ことを特徴とするエンドレスに形成された連続面
を有する基材への塗布装置である。

詳しくは、エンドレスに形成された連続面を有
する基材の外面上に塗布する装置において塗布液
分配室及び塗布液分配室につながる塗布液分配ス
リツトが連続であり、塗布液分配室に塗布液を供
給する塗布供給手段が塗布液分配室に連結してあ
り、塗布液分配スリツトの内側に位置し、塗布液
分配スリツトの塗布液流出口と下側に連続して下
方斜めに傾斜しかつエンドレスに形成された連続
面を有する基材外寸よりやや大なる寸法において
終端をなすように構成された液スライド面を有
し、エンドレスに形成された連続面を有する基材
外寸より0.05〜１mm大きく、液スライド面終端よ
り下方に延びる長さ0.1〜10mm好ましくは0.5〜４
mmの唇状部を有している塗部装置とするのがよ
い。又前記唇状部は前記スライド面終端より鉛直
下方及びそれより30度迄の範囲内で前記基材と反
対側に傾斜したものであり、より好ましくは、鉛
直下方及びそれより20度迄の範囲内で傾いて延び
るものである。

唇状部の傾斜が30度を超えると塗布液の架橋が
短くなり、良好な塗布膜が得にくくなる。又塗布
装置に供給された塗布液は一旦塗布液分配室に溜
められ、これに連結する塗布液分配スリツトに塗
布液を均一に分配するようにされるが、前記塗布
液を前記スリツトに均一に分配しかつ前記スリツ
トに分配された塗布液を基材面に均一に塗布でき
るようにするには、前記塗布得分配スリツトに対
する前記塗布液分配室の圧力損失比は40以上であ
り、好ましくは40〜100000の範囲内である。圧力
損失が40未満の場合は、塗布液の均一な分配及び
塗布ができにくくなり、100000を超えると塗布液
分配室を大きくするとか、スリツトを長くする必
要が生じ装置構造上問題を生ずる。

本発明の塗布装置は、液スライド面終端内にエ
ンドレス形成された連続面を有する基材を挿入し
前記装置に対して基材を相対的に鉛直上方に移動
させ、液スライド面を流下してきた塗布液を、液
スライド面終端の唇状部とエンドレスに形成され
た連続面を有する基材との間に架橋を形成させた
後、連続面を有する基材上に塗布される。

エンドレスに形成された連続面を有する基材が
円筒形である場合塗布液分配スリツトが円形であ
り該円筒形基材直径よりやや大なる直径（0.05〜
１mm大なる直径）の円筒状終端部をもち、かつ円
錐状斜面をもつ塗布装置を用いることによつて好
適に塗布できる。

塗布液分配室に塗布液を供給する塗布液供給手
段としてパイプを用いることが好ましく２つ以上
のパイプを用いてもよい。塗布液の安全性均一性
等のためには２つ以上のパイプを用いてもよい。
液スライド面終端の唇状部の連続面を有する基材
との間に形成している塗布液の架橋の下部に架橋
と円筒形基材と協働する減圧室を持ち、当該減圧
室に連通する気体排出管を設けて減圧室内を雰囲
気気圧より負圧に保つよう減圧し塗布をおこなう
ようにした塗布装置も好適に用いることができ
る。

本発明の簡単な例として第１図に斜視図、第２
図に塗布中の断面図を示す。塗布液は供給口１へ
ポンプにより塗布するに必要な量だけ供給され分
配室２で、円筒形ドラム円周方向に分配された後
分配スリツト３を通過した後スライド部４に円周
方向に均一に流出し、スライド部を流下した後、
スライド部先端より円筒形基材外周面Ｏとの間に
架橋を形成した後円筒形基材表面に塗布される。
ここで、スライド部終端部径と円筒径基材外径と
の差は0.05〜１mmの範囲であるが好ましくは0.1
〜0.6mmの範囲である。又、スライド部の傾斜角
度は水平に対して10〜70°の範囲であり好ましく
は20〜45°の範囲である。

尚本装置において塗布される液の粘度は0.5〜
700cpの範囲で、好ましくは１〜500cpの範囲で
ある。本装置において塗布された塗布膜は円筒形
基材円周方向に、継ぎ目なく分配室分配スリツト
及びスライド部が配置されているため塗布された
塗膜は、継目ぎ目なく均一なものである。又塗膜
厚は塗布供給量と円筒径の移動速度により決定さ
れるため容易にコントロールが可能であり同時に
塗布速度は浸漬法に比べなるかに速くできる。

スライド部先端と円筒形基材は、ある間隙を持
つて配置されているため円筒形ドラムを傷つける
ことなく、また性質の異なる層を多層形成させる
場合においても、既に塗布された層を損傷するこ
となく塗布できる。更に性質が異なり同一溶媒に
溶解する層を多層形成させる際本装置を用いると
浸漬法に対し溶媒中に存在する時間がはるかに短
くすることができ、下層材質が上層側へほとんど
溶出することなしに塗布層を形成することができ
る。

使用塗布液は、塗布に必要な量だけ供給するた
め少量ですみ溶液状態でが有される成分が分解等
変質し易いような不安定な液においても短時間で
塗布乾燥が行なわれるため有利である。

本装置は薄膜で均一な塗布膜を要求する電子写
真感光体ドラム、静電記録体の製造、ローラー表
面上への被覆、エンドレス帯状物等の外周面への
塗膜形成等に用いられそれらに制限されることは
ない、即ちエンドレスに形成された連続面を有す
る基材の外面上の塗布装置として用いられる。塗
布はエンドレスに形成された連続面を有する基材
自体が移動しても塗布装置が移動しても良く更に
円筒形ドラムを回転してもよい。

なお本発明は添付した図の形状だけに制約され
るものではない。

次に実施例を示すが本願発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。

実施例 １ 120φのアルミニウム管と300μの間隙をへだて
て当該アルミニウム管円筒上に配置した塗布装置
において、ポリカーボネート樹脂の20％エチレン
クロライド溶液、粘度200cpのものを３ｍ／min
の塗布速度で液層膜厚が100μになるよう塗布し
た。その結果、乾燥後の膜厚は20μで円周方向、
長さ方向において誤差範囲が1μ以内であり、良
好な塗布膜を有する管を得ることができた。同じ
液を用いて浸漬塗布方法により上記と同じ20μの
乾燥後膜厚を得るためのアルミニウム管と移動速
度は0.3ｍ／minであつた。

また本願発明において、用意された塗布液の粘
度からきまる膜厚範囲を下向る膜厚で塗布する場
合、塗布液粘度が高すぎる場合、又塗布速度が高
速となりすぎたりした場合に、該円筒形基材円周
上にスライド面終端部分で塗布された液が持ち去
られる時に液の粘性により架橋部の液を上に持ち
上げようとする力が強く働いて該円筒形基材とス
ライド面終端唇部との間に形成される架橋が安定
に存在することができなくなることがある。この
ように塗布速度の変動や円筒形基材とスライド面
終端との間隙の変動等の条件によつて均一塗布が
不可能になる場合がある。しかしながら、この短
所は第４図に示す架橋下方に架橋及び円筒形基材
表面一部を壁の一部として含む減圧室内より空気
を排気管を通して排出し減圧室内圧を雰囲気圧よ
り負に（望ましくは雰囲気圧より１mm水柱〜300
mm水柱の範囲で低く）保つて塗布するようにして
制御される。

実施例 ２ 120φのアルミニウム管と200μの間隙へだてて
当該アルミニウム管円筒上に配置した塗布装置に
おいて、モノクロルベンゼン100mlにポリビニル
カルバソール10ｇ、ポリカーボネート1.5ｇを溶
解した粘度450cpの液を塗布速度３ｍ／minで、
大気圧より水柱で15mm低い減圧室の内圧のもと
で、液層膜厚70μになるように塗布した。

乾燥後の膜厚が5.5μであつて基材の円周方向及
び長手方向において0.5μ以内の膜厚誤差で良好な
塗布膜が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図、斜視図、一部断面図、第２図、塗布中
の断面図、第３図、塗布液供給パイプが２つ付い
た塗布装置の斜視図、一部断面図、第４図、減圧
室を有する塗布装置塗布中の断面図。 ０……円筒形基材、１……塗布液供給パイプ、
２……塗布液分配室、３……塗布液分配スリツ
ト、４……液スライド面、５……塗布膜、６……
空気排気管、７……架橋、８……減圧室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンドレスに形成された連続面を有する基材
   の外面上に塗布する装置において、塗布液分配ス
   リツトが端部を持たず基材外周をとり囲むように
   して連続であり該塗布液分配スリツトの塗布液流
   出口の下側に連続して傾斜し、かつ該エンドレス
   に形成された連続面を有する基材外寸よりやや大
   なる寸法において終端をなすように構成された液
   スライド面を有し、該液スライド面終端より下方
   に延びる唇状部を有することを特徴とするエンド
   レスに形成された連続面を有する基材表面への塗
   布装置。