JPH07178367A - 塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】塗布溶媒として、乾燥速度の速い溶媒型塗布液
を使用しても十分に平滑化された塗膜を形成し得る工業
的有利な塗布方法を提供する。 【構成】円筒状または円柱状の基体を水平に支持して回
転させつつ基体の軸線方向に沿って移動する塗布液供給
管から基体の表面に塗布液をスパイラル状に供給する塗
布方法において、塗布液供給管（１７）と共に基体
（１）の軸線方向に沿って移動する平滑化部材（１８）
を塗布面に接触させて塗膜を平滑化する。 【効果】特に、本発明の塗布方法は、電子写真感光体の
製造方法に好適に使用することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗布方法に関するもの
であり、詳しくは、スパイラル塗布方法を改良した塗布
方法であって、簡単かつ容易な平滑手段の採用により十
分に平滑化された塗膜を形成し得る工業的有利な塗布方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、円筒状または円柱状の基体の表面
の塗布方法の１つとして、スパイラル塗布方法が知られ
ている。スパイラル塗布方法は、円筒状または円柱状の
基体を水平に支持して回転させつつ基体の軸線方向に沿
って移動する塗布液供給管から基体の表面に塗布液をス
パイラル状に供給する塗布方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スパイラル塗布方法は、塗布液と基体との濡れ性や塗布
液の流動性に期待して平滑な塗膜を形成せんとする方法
であるため、溶媒型塗布液を使用した場合は、基体の表
面の塗布液の乾燥速度が速いために十分に平滑化された
塗膜を形成し難い欠点がある。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みなされたもので
あり、その目的は、塗布溶媒として、乾燥速度の速い溶
媒型塗布液を使用しても十分に平滑化された塗膜を形成
し得る工業的有利な塗布方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、円筒状または円柱状の基体を水平に支持して回転さ
せつつ基体の軸線方向に沿って移動する塗布液供給管か
ら基体の表面に塗布液をスパイラル状に供給する塗布方
法において、塗布液供給管と共に基体の軸線方向に沿っ
て移動する平滑化部材を塗布面に接触させて塗膜を平滑
化することを特徴とする塗布方法に存する。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
塗布方法は、スパイラル塗布方法を改良した塗布方法で
あり、特に、電子写真感光体の製造方法に好適に利用す
ることが出来る。すなわち、電荷発生層および電荷移動
層を形成するための塗布液は、通常、溶媒型の塗布液と
して調製され、従来のスパイラル塗布方法では十分に平
滑化された塗膜を形成するのは困難であるが、本発明の
塗布方法によれば、十分に平滑化された塗膜を容易に形
成することが出来る。

【０００７】図１は、本発明の塗布方法を実施する塗布
装置の一例を示す説明図であり、図２は、図１に示す塗
布装置の要部の断面説明図である。

【０００８】図１に例示する塗布装置は、円筒状または
円柱状の基体を水平に支持して回転させる基体回転機構
と、基体の軸線方向に移動しつつ基体の表面に塗布液を
供給する塗布液供給機構と、塗布液供給管と共に基体の
軸線方向に沿って移動する平滑化部材とから主として構
成され、そして、好ましい態様として、平滑部材の塗布
面と接触する表面に溶媒を供給する溶媒供給手段を備え
ている。

【０００９】基体（１）としては、特に制限されず、電
子写真感光体の基体の場合は、ガラス管、アルミ押出し
管、アルミ引抜き管、アルミ切削管、樹脂管、紙管、電
子写真感光体として一度使用された後に表面の塗膜を除
去した再生管などが使用される。

【００１０】基体回転機構は、所定の間隔を設けて左右
に垂直に配置された支持プレート（２）、（２）、各支
持プレートの上部にそれぞれ設けられた貫通孔に軸受け
（図示せず）を介して水平に配置された回転軸（３）、
（３）、一方の回転軸に固設されたギヤ（４）、ギヤ駆
動用モーター（５）、モーター（５）の回転駆動をギヤ
（４）に伝達するタイミングベルト（６）から構成され
ている。

【００１１】そして、円筒状の基体（１）の回転は、中
心部に回転軸（３）の嵌合孔を設け且つ基体（１）の両
端に予め装着されたフランジ（７）、（７）を利用して
行われる。すなわち、基体（１）の両端にフランジ
（７）、（７）を装着した後、回転軸（３）、（３）の
間に基体（１）を配置し、一方の回転軸を前進させ、フ
ランジ（７）、（７）の各中心孔に回転軸（３）、
（３）を嵌合し、ギヤ駆動用モーター（５）を駆動させ
て基体（１）を回転させる。フランジ（７）、（７）の
装着は、フランジの各中心孔で決定される基体の軸芯が
合うように行う。

【００１２】塗布液供給機構は、所定の間隔を設けて左
右に垂直に配置された支持プレート（８）、（８）、各
支持プレートの間に配置された２本の案内ロッド
（９）、（９）、支持プレート（８）、（８）の間であ
って案内ロッド（９）、（９）の間に配置され且つ一端
が支持プレート（８）から突出するスクリューネジ（１
０）、支持プレート（８）から突出するスクリューネジ
（１０）の端部に固設されたギヤ（１１）、ギヤ駆動用
モーター（１２）、モーター（１２）の回転駆動をギヤ
（１１）に伝達するタイミングベルト（１３）、その左
右にそれぞれ設けられた案内ロッド（９）の嵌合孔と当
該嵌合孔の中央に設けられたスクリューネジ（１０）を
嵌合するボールネジの軸受部とを通して支持プレート
（８）、（８）の間に配置された移動体（１４）、その
一端を移動体（１４）に固設し且つその先端ノズル部を
水平に配置された基体（１）の表面に向けて配置された
フレキシブルな塗布液供給管（１５）、塗布液供給管
（１５）の他端側に配置された塗布液容器（１６）、塗
布液供給管（１５）の途中に配置された定量ポンプ（１
７）から構成されている。

【００１３】図示した塗布液供給機構において、移動体
（１４）は、１本の塗布液供給管（１５）しか備えてい
ないが、所定間隔を設けて複数本の塗布液供給管を備え
ることも出来、また、定量ポンプ（１７）を共通にし且
つ先端ノズル部を複数本の分岐構造にした１本の塗布液
供給管を備えることも出来る。なお、移動体（１４）の
内部構造の詳細は後述する。

【００１４】平滑化部材（１８）は、移動体（１４）の
基体（１）に対向する面側であって、移動体（１４）に
固設された塗布液供給管（１５）の先端ノズル部よりも
移動体（１４）の進行方向に対して後方位置に配置され
ている。そして、図２に示す様に、移動体（１４）は、
箱型構造になされ、その内部にはエアーシリンダ（１
９）、Ｌ字型の平滑部材支持プレート（２０）、平滑部
材（１８）、好ましい態様としての溶媒供給配管（２
１）等が収容されている。

【００１５】すなわち、エアーシリンダ（１９）は、箱
型構造の移動体（１４）の後方壁に固設され、平滑部材
支持プレート（２０）は、その水平部を上方に位置させ
ると共に前方に突出させて配置され、そして、その垂直
部の下部においてエアーシリンダ（１９）の駆動ロッド
（２２）の先端に固設され、平滑部材（１８）は、平滑
部材支持プレート（２０）の垂直部の下部に設けられた
貫通孔に挿入配置され、溶媒供給配管（２１）は、箱型
構造の移動体（１４）の後方壁の貫通孔を通し、その途
中から下方に屈曲されてその先端ノズル部が平滑部材
（１８）の端面上部に位置する様に配置されている。な
お、溶媒供給配管（２１）の配置構造としては、基体
（１）側に開孔を有する貫通孔を平滑部材（１８）に設
け、当該貫通孔に溶媒供給配管（２１）を通した構造と
してもよい。平滑部材（１８）と塗布液供給管（１５）
の先端ノズル部との距離（ギャップ）は、塗布液の乾燥
速度を考慮して決定されるが、通常は０〜３０ｍｍ程度
の範囲から選択される。

【００１６】箱型構造の移動体（１４）の前方壁の下部
には、平滑部材支持プレート（２０）の垂直部の下部に
当接し、エアーシリンダ（１９）による平滑部材（１
８）の前進距離を規制し得る様に、調節ボルト（２３）
が設けられている。平滑部材（１８）は、図１に示す様
に、塗布液供給管（１５）と共に基体（１）の軸線方向
に沿って平行に移動し、そして、基体（１）の表面に供
給された塗布液の均一化する作用を有する。すなわち、
平滑部材（１８）は、表面張力によって基体（１）との
間に塗布液をブリッジ状に存在させ、または、塗布液の
山を押し潰しつつその移動によって塗布液の厚さを一様
にする作用を有する。斯かる平滑部材（１８）の作用の
結果、基体（１）の表面形状に倣った一定膜厚の塗膜が
得られる。

【００１７】従って、平滑部材の形状としては、その端
面が平滑である限り特に制限されず、例えば、軸線に対
して垂直に切断された円筒体や角柱体、支持棒の先端に
平滑板を垂直に設けた部材などを使用することが出来
る。基体の直径方向に相当する平滑部材の幅は、基体と
の間で塗布液のブリッジを形成し得る大きさが必要であ
り、基体の直径が大きくなる程に大きくする必要がある
が、通常は５〜５０ｍｍ程度で十分である。基体の軸線
方向に相当する平滑部材の幅は、基体の真直度に依存し
て決定されるが、通常は５〜１００ｍｍ程度で十分であ
る。

【００１８】平滑化部材を構成する材料は、特に制限さ
れないが、使用する塗布液に対して濡れ難い材料が好適
である。塗布液に対して濡れ易い材料で平滑化部材を構
成した場合、平滑化部材が基体の表面に塗布された塗布
液に接触して離れる際、塗布液が平滑化部材に付着し、
基体の表面に形成された平滑な塗布面が乱されることが
ある。通常、平滑化部材は、テフロン材料またはテフロ
ンコーティング材料にて構成するのが好ましい。

【００１９】また、平滑部材（１８）は、基体（１）の
表面形状に倣って移動するが、基体（１）の真直度など
が余りに劣悪過ぎる場合は、平滑部材（１８）の移動に
よって基体（１）の表面に傷が付くことがある。従っ
て、斯かる問題に対処するため、平滑部材（１８）の表
面に薄いゴム材質を貼り合わせて弾性層を形成するのが
好ましい。

【００２０】図２に例示された平滑部材（１８）は、テ
フロン製の円柱体にて構成され、その一端にネジ部（１
８ａ）を備え且つその途中にストッパー（１８ｂ）を備
えている。平滑部材（１８）は、その平滑端面の中心部
が基体（１）の中心点に対向する高さの位置において、
平滑部材支持プレート（２０）の垂直部の上方の貫通孔
にネジ部（１８ａ）を挿入して配置され、そして、ネジ
部（１８ａ）の突出部にはボルト（２４）が螺合され、
平滑部材支持プレート（２０）の垂直部とストッパー
（１８ｂ）との間にはスプリング（２５）が介在されて
いる。

【００２１】従って、基体（１）の塗布面と接触する平
滑化部材（１８）の表面は、スプリング（２５）の弾性
作用により、基体（１）の真円度や塗布液の厚さ等に追
従して前進後退自在になされている。そして、基体
（１）の大きさが異なる等の場合、平滑部材（１８）の
前進最大距離は、調節ボルト（２３）によって調節する
ことが出来る。

【００２２】本発明の塗布方法は、上記の様な塗布装置
を使用して次の様に行われる。すなわち、基体回転機構
により、基体（１）を水平に支持して回転させつつ基体
の軸線方向に沿って移動する塗布液供給管（１５）から
基体（１）の表面に塗布液をスパイラル状に供給する。
塗布液の供給は、基体（１）の回転速度と塗布液供給管
（１５）の移動速度から計算される基体（１）表面のウ
エット膜厚が５〜４００μｍの範囲となるように行うの
が好ましい。これと同時に、塗布液供給管（１５）と一
定距離をおいて基体（１）の軸線方向に沿って平行に移
動する平滑化部材（１８）を塗布面に接触させて塗膜を
平滑化する。

【００２３】そして、本発明の好ましい態様において
は、塗布面と接触する平滑化部材（１８）の表面に塗布
液が可溶な溶媒を付着させて平滑化部材（１８）と塗布
面とを接触させる。溶媒型塗布液の溶媒が特に低沸点
（例えば、６０〜１００℃）の場合、平滑化部材（１
８）による基体（１）表面の塗膜の平滑化が困難な場合
があるが、本発明の好ましい態様に従えば、斯かる場合
においても平滑化を容易に行うことが出来る。通常、溶
媒としては、塗布液の調製に使用した溶媒と同一の溶媒
が使用される。

【００２４】平滑化部材（１８）の表面への溶媒の付着
は、溶媒供給配管（２１）から供給される溶媒によって
行われるが、斯かる溶媒の供給は、必ずしも連続的に行
う必要はないことから、例えば、図１に示す様な注射器
型供給治具（２６）を利用して行えば足りる。勿論、液
頭差によって供給を行うことも出来る。通常、溶媒供給
配管（２１）からの溶媒の供給は、直径０．５〜２ｍｍ
の液滴として１滴毎に適当なタイミングで行われ、塗膜
の平滑化が良好でない状態の場合は、定常的に溶媒を供
給する。

【００２５】塗布液としては、スパイラル塗布方法を適
用し得る塗布液である限り、如何なる塗布液をも使用す
ることが出来る。電子写真感光体の製造においては、導
電層、下引層、電荷発生層、電荷移動層、被覆層などの
形成に本発明の塗布方法を適用することが出来る。特
に、本発明は、溶媒型の塗布液、すなわち、乾燥速度の
速い溶媒を使用した塗布液の場合に好適である。勿論、
本発明においては、必要に応じ、溶媒蒸気で覆われた空
間内で塗布および平滑化処理を行い、その後、溶媒の蒸
発が促進される空間内で乾燥を行うことも出来る。具体
的には、脱着自在な適当な覆いを備えた塗布装置を利用
し、覆いを被せた状態で塗布および平滑化処理を行い、
覆いを取り外した状態で乾燥を行うことも出来る。

【００２６】しかしながら、本発明においては、上記の
様な乾燥速度の制御を行わずとも良好に塗膜を形成する
ことが出来る。また、塗布後の硬化によって塗膜の体積
変化が大きい塗布液、例えば、塗膜の体積変化が５０％
以上の塗布液の場合は、塗布、平滑化、硬化処理を一連
の操作とし、当該操作を繰り返して行うことも出来る。

【００２７】なお、基体の把持手段としては、基体の軸
芯が出るようにこれを把持し得る手段であれば、特に制
限はされず、ランジ孔に挿入されて外開き作用によって
基体を把持する手段（内拡式コレクトチャック）等を採
用することが出来る。また、円柱状の基体の場合は、そ
の両端面に接触して基体を保持する把持手段などを採用
することが出来る。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例に
おいては、平滑化部材として直径８ｍｍのテフロン製円
柱体を備えた図１及び図２に示す塗布装置を使用し、ア
ルミニウムドラムの表面に電荷発生層と電荷移動層を塗
布によって形成し電子写真感光体の製造を試みた。

【００２９】電荷発生層用の塗布液は次の方法によって
調製した。すなわち、先ず、オキシチタニウムフタロシ
アニン１０重量部にｎ−プロパノール２００重量部を添
加し、サンドグラインドミルで１０時間、粉砕および分
散処理を行った。次いで、ポリビニルブチラール（電気
化学工業（株）製「デンカブチラール＃−６０００
Ｃ」）の１０重量％メタノール溶液５重量部を添加して
混合、分散し、電荷発生層用の塗布液を得た。

【００３０】電荷移動層用の塗布液は次の方法によって
調製した。すなわち、下記の化学式［Ｉ］で表されるヒ
ドラゾン化合物５６重量部、化学式［II］で表されるヒ
ドラゾン化合物１４重量部、化学式［III ］で表される
シアノ化合物１．５重量部、ポリカーボネート樹脂（三
菱化成（株）製「ノバレックス７０３０Ａ」）１００重
量部を１，４−ジオキサン５００重量部およびテトラヒ
ドロフラン５００重量部の混合溶媒に溶解させて電荷移
動層用の塗布液を得た。

【００３１】

【化１】

【００３２】実施例１ 先ず、鏡面切削加工されたアルミニウムドラム（直径３
０ｍｍ、長さ２６６ｍｍ）の両端にフランジを装着し
た。フランジの装着は、フランジの各中心孔で決定され
るドラムの軸芯が合うように装着した。基体回転機構の
回転軸の間にアルミニウムドラムを配置し、両端のフラ
ンジの各中心孔に各回転軸を嵌合し、ギヤ駆動用モータ
ーを駆動させてアルミニウムドラムを２００ｒｐｍで回
転させた。

【００３３】次いで、回転中のアルミニウムドラムの表
面に塗布液供給管の先端ノズル部（ノズル部孔径：０．
５ｍｍ）から電荷発生層用の塗布液をスパイラル状に供
給して塗布を行った。塗布条件は、塗布液吐出量０．５
７ｃｃ／ｍｉｎ．、移動体（塗布液供給管の先端ノズル
部）の移動速度３ｍｍ／回転、ドラム表面のウエット膜
厚１０μｍとした。また、アルミニウムドラムと平滑化
部材とのギャップは、隙間計によって２０〜３０μｍと
なる様に調節ボルトによって調整した。すなわち、平滑
化部材とアルミニウムドラムとの間の軸線に沿った全長
の間隙に対し、隙間測定スペーサーを挿入させた際、２
０μｍの隙間測定スペーサーはどの場所でも通過する
が、３０μｍの隙間測定スペーサーは、アルミニウムド
ラムの真直度によって通過しない場所がある様にした。

【００３４】一方、塗布面と接触する平滑化部材の表面
には、電荷発生層用の塗布液の調製に使用したのと同じ
溶媒を溶媒供給配管から１滴供給し、溶媒が付着した平
滑化部材の表面がドラム表面の塗布面と接触する様に
し、ドラムの一端から１０ｍｍの位置から最終端まで塗
布および平滑化処理を行い、そして、その途中におい
て、塗布面と接触する平滑化部材の表面には、更に、間
隔をあけて２滴の溶媒を供給した。

【００３５】上記の塗布および平滑化処理においては、
次の現象が観察された。すなわち、平滑化処理前の位置
においては、ドラムの表面の塗布面は大きな未塗布部を
生じているが、平滑化処理後の位置においては、均一な
塗布面が形成されていた。そして、塗布面の風乾後の観
察においては、塗膜は均一であり、しかも、同一の塗布
液を使用し且つ浸漬塗布法で得られたサンプルとの比較
において塗膜ムラを予想させるフタロシアニン色の濃淡
はなかった。斯かる濃淡は、平滑化部材の表面に溶媒を
滴下した位置においても観察されなかった。

【００３６】次いで、電荷発生層を形成したドラムの表
面に塗布液供給管の先端ノズル部（ノズル部孔径：０．
８ｍｍ）から電荷移動層用の塗布液をスパイラル状に供
給して塗布を行った。塗布条件は、塗布液吐出量４．３
ｃｃ／ｍｉｎ．、ドラム表面のウエット膜厚７５μｍと
し、それ以外の条件は、前記と同一とした。但し、塗布
面と接触する平滑化部材の表面への溶媒の追加供給は行
わず、アルミニウムドラムに形成された電荷発生層とと
平滑化部材とのギャップは、隙間計によって５０〜６０
μｍとなる様に調整した。

【００３７】塗布面を風乾（１３０℃で２０分）した
後、分光干渉法により、円周方向で４素線、各素線毎に
１５〜２５１ｍｍまでは２０点の合計８０点について膜
厚測定を行った結果、平均値１８．７μｍ、最大値１
９．０μｍ、最小値１８．５μｍであった。

【００３８】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、簡単かつ
容易な平滑化手段の採用により、塗布溶媒として、乾燥
速度の速い溶媒型塗布液を使用しても十分に平滑化され
た塗膜を形成し得る工業的有利な塗布方法が提供され、
特に、本発明の塗布方法は、電子写真感光体の製造方法
に好適に使用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布方法を実施する塗布装置の一例を
示す説明図である。

【図２】図１に示す塗布装置の要部の断面説明図であ
る。

【符合の説明】

１：基体 ３：回転軸 １０：スクリューネジ １４：移動体 １５：塗布液供給管 １７：定量ポンプ １８：平滑化部材 １９：エアーシリンダ ２０：平滑部材支持プレート ２１：溶媒供給配管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状または円柱状の基体を水平に支持
   して回転させつつ基体の軸線方向に沿って移動する塗布
   液供給管から基体の表面に塗布液をスパイラル状に供給
   する塗布方法において、塗布液供給管と共に基体の軸線
   方向に沿って移動する平滑化部材を塗布面に接触させて
   塗膜を平滑化することを特徴とする塗布方法。
2. 【請求項２】 塗布面と接触する平滑化部材の表面に塗
   布液が可溶な溶媒を付着させて平滑化部材と塗布面とを
   接触させる請求項１に記載の塗布方法。