JPH07308628A - 塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分に平滑化された塗膜を形成する工業的に
有利な塗布方法を提供する。 【構成】 給送される塗布液を吐出するノズルを被塗布
物に対し相対的に移動させて、被塗布物表面に塗膜を形
成させる塗布方法において、該ノズル開口部に、被塗布
物表面にまで達する塗液導伝部材を設けてなることを特
徴とする塗布方法。

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、ノズ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、円柱状または板状の基体
の表面の塗布方法の１つとして、ノズル塗布方法が知ら
れている。ノズル塗布方法は、円筒状または円柱状の基
体に適用する場合はこれ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（ノズ
ル）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
ノズル塗布方法は、塗布液と基体との濡れ性や塗布液の
流動性に期待し、又は特開昭５９−１９６７８１号公報
に記載されている方法のように空気流を噴出流をスパイ
ラル状に塗着した液に吹き付けたり、特公平５−６７３
４５号公報のように勢いよくノズルから吐出させ飛翔エ
ネルギーを利用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】更に特開昭５０−９０４０４号公報ではノ
ズルと別に設けたブレードで塗着液をこすり、平滑化す
る方法を提案しているが塗布空間を開放して塗布すると
液滴状に被塗物に塗着する場合は極く小さな凹凸が表面
に残るのを防止することは困難であり、連続して紐状に
塗着した場合でも該特許の様に別個にブレードを設ける
方法では安定して防止することは出来ない。

【０００５】ノズルから液を湧き出させるように吐出し
た場合は、ノズルと被塗物の距離が小さい時は湧き出し
た液はノズルと被塗物との相対的な移動に基づいて、ス
ムースに被塗物へと移行するがノズル径に依るがノズル
孔径１ｍｍφに対し距離が例えば３ｍｍも離れてしまう
とノズル開口部に液滴が形成され被塗物への塗着は液滴
状になってしまう。既に述べたようにこの場合はこすり
による平滑化を行っても、凹凸は大きく、浸漬塗布と比
較すると著しい粗い表面となってしまう。被塗物とノズ
ルとの距離を両者の衝突を起さないで一定値以内に保つ
にはオートフォーカス機構を取り入れて、測定値に基づ
きノズルの位置を上下させるか、被塗物の距離変動が起
らないように精度の良い搬送系を作らなければならない
が、これらには費用を要するという問題がある。

【０００６】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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、給送される塗布液を吐出するノズルを被塗布物に対
し相対的に移動させて、被塗布物表面に塗膜を形成させ
る塗布方法において、該ノズル開口部に、被塗布物表面
にまで達する塗液導伝部材を設けてなることを特徴とす
る塗布方法に存し、好ましくは、該塗液導伝部材が、可
撓性を有してなり、該塗液導伝部材により被塗布物表面
に塗着した塗液を平滑化することを特徴とする塗布方
法、又は該塗液導伝部材に、該塗布液と混合可能な溶媒
又は稀釈した塗液を含浸、または供給することを特徴と
する塗布方法に存する。

【０００８】以下、本発明を円筒状被塗物に適用した場
合について詳細に説明する。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。

【０００９】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。又図３はノズル開口
部の詳細を示したものである。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、開口部に基体表面に達する塗液導
伝部材を持ったノズルが基体の軸線方向に移動しつつ基
体の表面に連続紐状に塗液を供給するとともに、溶媒を
供給され溶媒で湿潤した上記塗液導伝部材が塗着した塗
液を平滑化する塗液供給平滑化機構とを備えている。

【００１０】被塗布物である基体（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。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】塗液導伝部材（１８）としては塗布液供給
管（１５）の開口部に、好ましくは開口部を取り巻くよ
うに紐の束や毛の束、発泡体、布などを取り付ける。特
に液が湧き出す開口端部では供給管（１５）と導伝部材
（１８）が必ず接触するようにする。かくして湧き出た
塗液は開口端部で液滴を作らず塗液導伝部材（１８）を
伝わって、間歇的でなく連続して被塗物表面に供給され
る。

【００１５】この作用をより確実にし、操作範囲を拡大
するために塗液供給管開口部に紐を通し、塗液導伝部材
と１本化することも好ましい。図１では被塗布物（１）
は水平回転し、移動体（１４）は被塗布物（１）の軸方
向に移動するが、塗布が終った時点ではエアーシリンダ
ー（１９）のシャフト（２２）は上昇し、塗液供給管
（１５）を取り付けているブロック（２０）がシャフト
（２２）と連結されており一緒に持ち上る。

【００１６】新しい被塗物がセットされ、塗布開始と同
時にネジ（２４）で決る位置迄シャフト（２２）は降下
し、塗液供給管開口部、塗液導伝部材（１８）は被塗布
物（１）に対し塗布操作ごと常に一定の位置を確保す
る。塗液供給管開口端部と被塗布物（１）との距離は１
〜１０ｍｍ、塗液導伝部材（１８）の該開口端部からの
長さは、上記距離よりも１〜５ｍｍ長くすると良い。

【００１７】塗液供給管開口部と被塗布物との距離はネ
ジ（２４）の位置で決定される。液は塗液供給管開口端
部で液滴を作らず、塗液導伝部材（１８）を伝わり、該
部材の被塗物接触部で連続して被塗物に塗着し、塗着す
ると同時に塗液供給管開口部よりも巾広ろな塗液導伝部
材により押し拡ろげられ平滑化が促進される。この時特
に沸点の低い塗液や流動性の失われやすい雰囲気で塗布
が行われ、極く小さい凹凸まで問題となる塗膜の場合に
は塗液導伝部材（１８）に溶媒供給管（２１）を使っ
て、塗液と混り合う溶媒、一般的には塗液を構成する溶
媒又は、塗布液の稀釈液を連続して供給し、平滑化を効
果的に行うと良い。

【００１８】塗液導伝部材としては連通した多孔質、細
い繊維毛が束になったもの、紐状になったもの、布状に
織られたもの、などが用いられる。又平滑化や繰返し使
用のためには、一定の形状を保ち得る、ある程度腰のあ
るもの、弾性があるものの方が望ましい。これらは使用
ごとに溶媒で洗浄される。

【００１９】又、被塗布物（１）の回転振れが大きかっ
たり、回転軸の同軸度が悪かったり、移動体（１４）と
被塗布物（１）の回転中心との平行度が良くなかった場
合など、被塗布物（１）と塗液供給管開口部との距離が
変動する場合でも、塗液導伝部材は常に被塗物に接触し
ており、塗液の連続供給と平滑化とは必ず行われてい
る。又、上記距離が小さくなっても塗液導伝部材の被塗
物との接触位置が変るだけで部材の弾性により連続供給
と平滑作用には変化はない。

【００２０】円筒状被塗物の外径が変るような場合は、
ネジ（２３）、（２４）を回転し、部材（２０）の停止
位置を変える。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、塗液供給管開口部に設けられた塗液導伝
部材（１８）は管開口部から吐出された塗液を連続した
スパイラル状に塗着すると共に塗着した塗液をそのまま
平滑化して、一様な膜を形成させるのである。

【００２１】そして本発明の好ましい態様においては、
塗着塗液と接触する塗液導伝部材（１８）に別途専用の
供給管（２１）を設けて塗液と混り合う溶媒又は固形分
濃度の小さい塗液を供給し、更に平滑化効果を促進させ
る。溶媒型塗布液を特に溶媒蒸気空間を設けない通常の
クリーン空間で塗布した場合、溶媒が特に低沸点（６０
〜１００℃）の場合、塗液導伝部材（１８）のみでは平
滑化が充分達せられないことがある。又、繰返し使用し
ていると塗液導伝部材（１８）に付着した塗液が通常の
洗浄ではサイクルタイム内で充分除去出来ず、付着乾燥
した塗液が平滑化とは逆の効果を持ってしまうことが多
い。この様な時塗液と混り合う溶媒、通常は塗液成分で
ある溶媒を別途供給し、導伝部材（１８）を常に湿潤状
態に保っておくことは非常に有効である。

【００２２】通常は塗液供給量に対し５〜５０％の範囲
で溶媒又は希薄塗液供給量を選択するのがよい。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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】

【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、塗液導伝部材として馬毛のハケを使った場合
と木綿の紐を貫通した上に更に開口部周辺に同じ紐束を
取り付けた場合、アルミニウム鏡面ドラムに電荷発生層
と電荷移動層を該方式により形成した場合について説明
する。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】

【化１】

【００２９】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。

【００３０】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３ｍｍとなる様に
調節ボルトによって調整した。又ノズル開口部から塗液
導伝部材の先端の距離はいずれの場合も６ｍｍとした。

【００３１】塗布液導伝部材には予め塗液用溶媒を含浸
させておきその後の溶媒供給は行わなかった。上記塗布
に於てはいずれの場合も導伝部材通過後の塗布面はフタ
ロシアニン色の濃淡は見られず、同一塗液を使用した浸
漬塗布塗膜と比較して塗布ムラは観察されなかった。塗
布後引続いて５０℃の熱風を１０ｍｍ吹き付けて乾燥を
行った。

【００３２】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、塗液
導伝部材には最初塗液用溶媒を含浸させておくととも
に、その後０．４ｃｃ／ｍｉｎ．の吐出量で塗液吐出中
も溶媒を溶媒供給管を通して液導伝部材に供給した。

【００３３】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、馬毛ハケを使った場合、平均膜厚
１８．７μｍに対し最大１８．８μｍ、最小１８．６μ
ｍ、木綿の紐を使った場合、平均値１８．７μｍ、最大
値１８．９μｍ、最小値１８．５μｍであった。又電気
特性的にも、画像評価上も同じ塗布液を浸漬塗布でアル
ミドラム上に塗膜形成した場合と比較して全く同等であ
った。

【００３４】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、簡単かつ
容易な塗液導伝部材の採用により、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
図。

【図２】図１の装置の要部の断面説明図。

【図３】ノズル開口部の詳細図。

【符号の説明】

１ 基体（被塗布物） ２ 支持プレート ３ 回転軸 ４ ギヤ ５ ギヤ駆動用モーター ６ タイミングベルト ７ フランジ ８ 支持プレート ９ 案内ロッド １０ スクリューネジ １１ ギヤ １２ ギヤ駆動用モーター １３ タイミングベルト １４ 移動体 １５ 塗布液供給管 １６ 塗布液容器 １７ 定量ポンプ １８ 塗液導伝部材 １９ エアーシリンダー ２０ ブロック ２１ 溶媒供給管 ２２ シャフト ２３，２４ ネジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給送される塗布液を吐出するノズルを被
   塗布物に対し相対的に移動させて、被塗布物表面に塗膜
   を形成させる塗布方法において、該ノズル開口部に、被
   塗布物表面にまで達する塗液導伝部材を設けてなること
   を特徴とする塗布方法。
2. 【請求項２】 該塗液導伝部材が、可撓性を有してな
   り、該塗液導伝部材により被塗布物表面に塗着した塗液
   を平滑化することを特徴とする請求項１記載の塗布方
   法。
3. 【請求項３】 該塗液導伝部材に、該塗布液と混合可能
   な溶媒又は稀釈した塗液を含浸、または供給することを
   特徴とする請求項１又は２記載の塗布方法。