JPH0919657A

JPH0919657A - 塗膜形成方法

Info

Publication number: JPH0919657A
Application number: JP17201095A
Authority: JP
Inventors: Motohisa Aoki; 源久青木
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 1997-01-21

Abstract

(57)【要約】【目的】塗液のはじきや泡等の発生を防ぎ、欠陥の少
ない塗布表面を提供する。【構成】ワーク上への塗膜形成方法において、塗液、
塗液用溶媒、又は、塗液用溶媒と塗液との混合物を塗布
した後、乾燥前にブレードにより被塗布体を押圧するこ
とを特徴とする塗膜形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塗膜形成方法に関するも
のであり、より詳しくは、表面状態が良好ではないワー
ク上に、一定膜厚の塗膜を形成させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一定膜厚の塗膜を基材上に設けよう
とする場合には、基材の寸法精度、表面粗さ、表面欠陥
等を、所望の精度で一定膜厚を得るために必要なレベル
まで、引抜き、しごき、研摩、切削などの加工を行うこ
とにより基体に加工しその後かかる加工の際等に付着し
た汚れを落すため、各種洗浄工程を経て、始めて所望の
一定膜厚の塗膜を得ることができた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる従
来の方法では、工程数が非常に多く、時間、コスト、そ
して各工程での不良品率等を考えると、非常に無駄の多
いものであった。より具体的には、金属加工、洗浄、塗
布と全く異った操作を含む工程を経なければならないた
め、まず搬送方法が非常に複雑になる。そして各工程ご
とにワーク（基材もしくは基体）を把持する方法が違う
ためワークの寸法が異ったときの治具交換、所謂段取り
換えに時間を要する。本発明者は、これを全て塗布に代
替出来ればこの問題は解消されることに着眼し、既に特
願平６−２５９４２９号として、提案している。すなわ
ち、円筒状または円柱状の基材を水平に支持し、これを
回転させつつその表面に塗布液を供給し、その後該塗布
液が流動性を失う前に塗布表面形成部材を基材の回転軸
線に平行にして塗布面に接触させる塗布膜形成方法であ
る。この方法では寸法精度と表面粗さとは塗布により改
良され、表面欠陥も大部分は隠蔽されるが、特に大き目
な傷、或はしごきやバニッシングなどによって外観上は
平滑に見える表面の下に隠れた巣状の傷、異物が付着し
て表面張力が変化している個所などは通常の塗布方法で
は塗液がはじかれてしまうことがあり、又塗布直後はは
じかれることがなく一見平滑な面が得られても、風乾や
キュアリングなどの膜固定の間にはじかれたり、或は内
蔵している空気が膨張して泡となり膨れたり、はじいて
クレーター状の膜のない部分を作ったりする。以上の状
況は機能性膜を金属加工された面に直接塗布する場合も
同様であり、いずれも表面平滑性に大きな悪影響を与え
てしまうことになる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者は、鋭意
検討の結果、基材等のワークに塗液等を塗った後、乾燥
前に、塗液等を基材等に押し付ける力を加えることによ
り、前述のはじきや泡等の発生を妨ぐことができること
を見出し本発明に到着した。すなわち本発明の目的は、
外径加工、洗浄を省いて塗布により欠陥の少い基体表面
を得ることであり、又欠陥の少い機能膜を得ることであ
る。又、本発明の他の目的は、アルミニウム押出し材・
電縫材、紙材など表面状態の良くない加工度の低い基材
を塗布によって表面状態を改良し、各種基体として使用
する時、基体起因の欠陥をなくすための塗布方法を提供
することである。そして又引抜き、研摩、しごき、切削
などの通常の加工を経た基体や上記方法で得た基体に機
能性膜を塗布する際、基体上に残存している欠陥原因を
除去するための手段を提供することでもある。

【０００５】そして特に電子写真感光体用基体を加工度
の低い基材から塗布により製造し、外径精度、表面粗
さ、表面欠陥などに起因する問題を生じさせないように
したい場合、又は前記通常の加工方法で得た基体などに
直接機能性膜を塗布しようとする場合などに、洗浄など
の別工程を設けることなく欠陥のほとんどない塗膜、特
には機能性膜を得る手段を供給することである。

【０００６】そしてかかる本願発明の目的は、ワーク上
への塗膜形成方法において、塗液、塗液用溶媒又は塗液
用溶媒と塗液との混合物を塗布した後、乾燥前にブレー
ドにより被塗布体を押圧することを特徴とする塗膜形成
方法、より好ましくは該ワークが、略水平に保持され、
回転している円筒又は円柱である塗膜形成方法、又はワ
ーク上に一定膜厚の塗膜を形成する方法であって、ワー
ク上に塗液、塗液用溶媒又は塗液用溶媒と塗液との混合
物のいずれかである塗布液を塗布する工程、該塗布液が
乾燥する前に塗布された塗布液から離れることがないよ
うにブレードを運動させ、該塗布された塗布液を押圧す
る工程、一定膜厚の塗膜を形成する工程からなる一定膜
厚の塗膜を形成する方法、ワーク上に一定膜厚の塗膜を
形成する方法であって、ワーク上に塗液、泡液用溶媒又
は塗液用溶媒と塗液との混合物のいずれかである塗布液
を塗布する工程、該塗布液が乾燥する前にブレードが塗
布された塗布液から離れることがないようにワークを運
動させ、該塗布された塗布液を押圧する工程、一定膜厚
の塗膜を形成する工程からなる一定膜厚の塗膜を形成す
る方法、そしてかかるワークの運動が直進運動である方
法により容易に達成される。

【０００７】以下本発明をより詳細に説明する。本発明
の特徴は塗布そのものを、或は本格塗布に先立った各種
塗液を使った予備塗布を行い、塗布された塗布液を、乾
燥前にブレードを用いてワーク（基材又は基体）に塗液
を押し付けることにより、ベース上の欠陥部に塗液を埋
め込み、或は塗液をブレードによってワーク表面に塗り
付けることにより表面張力上の問題を解決し、欠陥の少
い塗膜面を得ようとすることにある。

【０００８】すなわち本発明の中心思想はブレードによ
り塗布液をワーク表面に押し付け、欠陥部や表面異常部
にも塗液を行き渡らせ、塗布後の表面から欠陥をなくし
てしまうことである。本発明に用いられるブレードは、
材質としては、塗液又は塗液用溶媒に激しく侵されるこ
とのない材質であれば特に限定されないが、適切な圧力
で押圧するために、ゴムが好ましい。

【０００９】また押圧の力については、これにより別の
欠陥、スパイラル状の凹凸や濃淡を作ってしまうことが
ある。この時は傷の大きさ、異常の程度に対応し使うべ
き液の粘度、押圧を調整すればよいが、通常押圧は、押
し付けられたブレードの長さ１０ｍｍ当たりの荷重とし
て、１〜２０ｇ程度が好ましい。又最終状態として得た
い塗膜が厚いときは予備塗布と本格塗布とを別けて行
い、予備塗布にだけこの方法を採用することが好まし
い。押し付けに利用出来る力については、種々のものが
適用可であるが、具体的には、押付け力としては空気の
圧力、（ゴム）弾性、重力、電磁力などが考えられ、有
機溶媒雰囲気で使用することが通常であるので前三者が
一般的である。

【００１０】空気圧力に関しては耐溶剤性のゴム風船、
（ゴム）弾性に関してはスポンジゴムチューブやピアノ
線と耐溶剤性ゴムシートや丸棒を組み合わせたもの、重
力に関してはワークとの接触面が平らなくさりを垂らし
たものなどが挙げられる。欠陥をなくすために塗布すべ
き液としてはウェット膜厚が５０μｍ以上あるものにつ
いては塗液そのものを用い、予備塗布と本格塗布とに分
けるのが良い。ウェット膜厚が５０μｍ以下のものにつ
いては溶剤をまず塗布、押圧し続いて塗液を塗布する
か、場合によっては、塗液溶媒で稀釈した塗液を予め塗
布した後、本格塗布としてもよい。

【００１１】いずれの場合もワークを水平回転し、ノズ
ルから液を吐出し、吐出ノズルと近接或は一体化したブ
レードでこする方式では２つのステージを設けて別々に
塗布を行うのではなく、１つのステージの中で連続して
２回の塗布を行うことが好ましい。本発明を実施する場
合の、典型的な作業の流れとしては、ワーク上に塗液、
塗液用溶媒、又は塗液用溶媒と塗液との混合物のいずれ
かである塗布液を塗布する工程、該塗布液が乾燥する前
にブレードを塗布された塗布液から離れることがないよ
うに運動させ、該塗布された塗布液を押圧する工程、一
定膜厚の塗膜を形成する工程、となる。このうち、ブレ
ードを移動させるかわりに、ワークを運動させてもよ
い。ワークを運動させるのが好ましいのは、大量生産す
る場合、塗布面が曲面、特に円筒表面の場合等であり、
回転運動させるのが好ましい。

【００１２】以下本発明を図面を用いてより詳細に説明
する。本発明の塗布方法は特に電子写真感光体の基体の
製造方法に又基体への塗布方法に好適に利用することが
出来る。図１はスポンジゴムチューブをブレードとした
場合のブレード構造の一例を示す。エチレンプロピレン
ゴム製スポンジチューブ１をブレードとし、これにポリ
エチレンチューブ２を通し、スポンジチューブ１がワー
ク３に当る個所近傍からポリエチレンチューブ２を出し
液を吐出させる。

【００１３】ポリエチレンチューブ２は、注射針４に取
り付けられ更にエチレンプロピレンスポンジチューブは
注射針４のヘッダー５への取付け部４′にホースバンド
６で固定されている。ポリエチレンチューブ２はスポン
ジチューブ１の側壁部を貫通し、ポリエチレンチューブ
２の先端はスポンジチューブ１のワークに当る面から僅
かに外部に出ているか、或はチューブが肉厚の場合は側
壁部内に開口してもよい。又、外部に出ている場合に
は、ブレード１がワーク３と接する位置より少し上流側
に開口するのが好ましい。

【００１４】図２には塗布装置を示す。ワーク３の両端
には予めフランジ７をはめ、フランジ穴に内拡コレット
８をセットし、水平に支持される。この時フランジは接
着してあっても、単に固定されているだけでもよい。内
拡きコレット８は回転軸９に取付け、回転軸９は軸受け
１０に固定されている。回転軸９にはギヤー１１、タイ
ミングベルト１２が取付られ、ステッピングモーター１
３と、該モーター１３に取り付けてあるギヤー１１とに
前記ベルト１２が掛けられモーター１３の回転がワーク
に伝えられる。

【００１５】ヘッダー５にはチューブ１４が配管されチ
ューブ１４はポンプ１５、液溜め１６に接続されてい
る。ヘッダー５と平行にもう１系列ヘッダー１７、チュ
ーブ１８、ポンプ１９、液溜め２０が設けられている。
ヘッダー１７には注射針２１を取付け、必要な場合には
更にポリエチレンチューブ、スポンジチューブ（ともに
図示せず）も最初の系列と同じように設けられている。

【００１６】ヘッダー５，１７は取付け金具２２に固定
され、別途取付金具２３にセットされたステッピングモ
ーター２４、ボールネジ５、ナット（図示せず）で上下
動される。更に取付け金具２３はボールネジ２６、ガイ
ド２７、ステッピングモーター２８、ナット（図示せ
ず）で左右に任意のスピードで移動出来るようになって
いる。

【００１７】まずフランジ７をはめて内拡コレットチャ
ック８に固定されたワーク３の一端にセットされたヘッ
ダー５，１７は下降し、スポンジチューブ１がワーク３
に接触し、注射針２１の先端がワークから２〜５ｍｍの
ギャップになる位置に停る。ポンプ１５を駆動させると
同時にステッピングモーター１３，２８をオンとし、ワ
ークを回転させ、スポンジチューブ１及びポリエチレン
チューブ２の系をワーク３の他端へと移動させる。

【００１８】注射針２１がワークの塗布開始位置に達す
るとポンプ１９をオンとし本格塗布を開始する。本格塗
布は注射器２１から吐出させるだけでよい場合もある
し、予備塗布と同じようにスポンジチューブでこする場
合もある。スポンジチューブ１がワーク３の他端近くに
達すると、ポンプ１５の運転を停止し、続いて注射針２
１又はスポンジチューブがワーク３の他端近くに達する
とポンプ１９を停止して塗布は終了する。

【００１９】ワーク３は次の工程へ移行し、スポンジチ
ューブ１・注射針２１又はスポンジチューブは洗浄工程
に入る。使用するブレード材料としては耐溶剤性、可撓
性、弾性が条件を満足すればよい。例えばエチレンプロ
ピレンスポンジチューブが利用出来る。このチューブと
しては例えば信川ゴム（株）製の「ＥＰＴスポンジ１８
／６φ」などが好適に利用出来る。

【００２０】大きさとしては外径１２〜２２ｍｍ、内径
３〜８ｍｍ、スポンジチューブ固定位からワークに接着
するまでの長さは３０〜８０ｍｍ、スポンジ全長はこれ
に１０〜５０ｍｍ加えたものとなる。スポンジは独立気
泡のものが望ましく、ワークを押し付ける力は塗布する
液の粘度、固有分濃度、塗布すべき基体の表面状態によ
り変るが通常１〜２０ｇｆの力が用いられる。

【００２１】塗液をワークとブレードとが接する部分迄
輸送するチューブとしては耐溶剤性で、ある程度の可撓
性があればどんな材料でも適用出来るが、通常は低密
度、低分子量、ポリエチレンチューブがよい。内径、外
径としては各々、０．５〜３ｍｍ，０．２〜１．０ｍｍ
のもので注射針によくフィットするものが用いられる。
注射針としてはロック部分が金属製のものが望ましい。
注射針を５〜２０ｍｍ程度のところで先端部を切断除去
し、残部先端にポリエチレンチューブをはめ込んで使う
ので、その外径はポリエチレンチューブの内径にほぼ等
しいものがよい。注射針の内径は強度的条件が許す限り
大きいものがよい。溶媒としては塗布液用溶媒を用いる
のがよいがアルミニウム管に対してはアセトン、エタノ
ール、テトラハイドロフランなどを使用することも出来
る。

【００２２】

【実施例】以下本発明を、実施例を用いてより詳細に説
明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、実施例
に限定されるものではない。なお以下において「部」は
「重量部」を表わす。（実施例１）アルミ押出し管（材質Ａ１０５０、内径２
６ｍｍ、外径２９．５０ｍｍ、長さ２６０ｍｍ）にフラ
ンジをセットし、水平回転支持し、これにＵＶ硬化樹脂
を塗布、バーを近接させて外径精度向上させる操作に本
法を適用した。

【００２３】ＵＶ硬化樹脂としてはウレタンアクリレー
トＡ、２−アクリロイルオキシエチルフタル酸Ｂ、ジシ
クロペンテニルオキシエチルアクリレートＣ、１−ヒド
ロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトンＤ、ベンゾフ
ェノンＥから成り、Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄ：Ｅ＝３０：１０：
４０：０．８：０．８（重合比）、室温における粘度が
５００ｍＰａｓのものを使用した。

【００２４】まず２０μｍの膜厚となるようにポリエチ
レンチューブ２から上記ＵＶ硬化樹脂を吐出させ（０．
５７ｍｌ／ｍｉｎ）、エチレンプロピレンスポンジ１で
アルミ押出し管にこすり塗布を行い、ポリエチレンチュ
ーブ２と５０ｍｍ離れた注射針２１から平均膜厚１３０
μｍとなる様に樹脂をスパイラル状に吐出した（３．７
ｍｌ／ｍｉｎ）。吐出された樹脂はレベリングし、ほぼ
平滑な塗布面を形成した。ワーク回転３００ｒｐｍ、ノ
ズルピッチ１ｍｍ／回転。

【００２５】ついでワーク３にステンレスバーをワーク
の回転軸に平行に近づけ、該バーをワークと同じ方向に
回転させ余分のＵＶ樹脂を掻き落した後、バーを遠ざけ
ＵＶ光を２０００ｍＪ／ｃｍ²となるように照射してア
ルミ押出し管のＵＶ樹脂による精度修正操作を終了し
た。アルミ押出し管の精度修正前後の回転振れは同じ位
置で測定して、１１０μｍから、３０μｍとなった。１
０本修正操作を行ったが、ふくれ、クレーター状の未塗
布部の発生は見られなかった。

【００２６】（比較例１）ポリエチレンチューブ２、エ
チレンプロピレンスポンジチューブ１を除き、この吐出
系を使った塗布は行わず注射針２１を使って、平均膜厚
１５０μｍとなるように吐出を行った（４．３ｍｌ／ｍ
ｉｎ）こと以外は実施例１と同じ操作を行った。注射針
２１からのスパイラル塗布後、ＵＶ樹脂はレベリング
し、ほぼ平滑な面となりステンレスバーによる修正操作
の後は実施例１と同様平滑な面が得られたが、ＵＶ光を
照射し硬化した後で観察するとふくれ２個、クレーター
状未塗布部３個が観察された。

【００２７】（実施例２）ダイヤモンドバイトで鏡面切
削したアルミドラム（材質Ａ６０６３、外径３０．００
ｍｍ、長さ２６０．５ｍｍ、印ろう部内径２８．５ｍ
ｍ）を切削油の付着したまま塗布を行った。塗布液とし
ては１．４ジオキサン３６部、テトラハイドロフラン６
４部、ポリカーボネイト（三菱化学（株）製「ノバレッ
クス７０３０Ａ」）１６部、下記の式（１）に示すヒド
ラゾン化合物９．８部、

【００２８】

【化１】下記の式（２）に示すヒドラゾン化合物２．４部、

【００２９】

【化２】下記の式（３）に示すシアノ化合物０．１部、

【００３０】

【化３】

【００３１】を含んだ電荷移動層用液を用いた。上記液
とは別に溶媒部数を夫々２倍に稀釈した液を用意した。
実施例１の装置を使い、同じ回転数、ピッチで稀釈した
液をポリエチレンチューブ２からウェットで膜厚２０μ
ｍとなるように吐出し、エチレンプロピレンスポンジチ
ューブ１で塗布、押圧平滑化を行い、注射針２１からは
膜厚９２μｍとなるよう電荷移動層液の吐出を行った。
注射針はワークから１ｍｍギャップとなるようセットし
た。スパイラル状に吐出された液は表面張力によりレベ
リングされそのまま回転させ風乾した後は平滑な面が得
られた。同じ条件でドラム５本の塗布を行ったが、塗布
欠陥は発生しなかった。

【００３２】（実施例３）ポリエチレンチューブ２から
１．４ジオキサンとテトラハイドロフランとの混合溶媒
（３４：６６）を１６μｍとなるように吐出し、注射針
からは９５μｍとなるよう実施例１の塗布液を吐出させ
る操作を実施例１と同じ条件で行なった。５本行った塗
布では、風乾燥後得られた平滑な塗膜面の欠陥は１本に
ついて１個見つかった。

【００３３】（比較例２）エチレンプロピレンスポンジ
チューブ１、ポリエチレンチューブ２を除き、先行塗布
を行わず、注射針２１のみから９５μｍとなるように実
施例４の塗布液を吐出させた。スパイラル状に吐出され
た液の大部分は平滑化したがところどころに平滑化され
ない部分が点状に残った。

【００３４】

【発明の効果】本発明方法によれば、塗液のはじきや泡
等の発生を防ぎ、欠陥の少ない塗布表面を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるブレード構造例を示す説明図

【図２】本発明に用いる塗布装置の説明図

【符号の説明】

１スポンジチューブからなるブレード２ポリエチレンチューブ３ワーク４注射針５ヘッダー６ホースバンド７フランジ８内拡コレット９回転軸１０軸受け１１ギヤー１２タイミングベルト１３ステッピングモーター１４チューブ１５ポンプ１６液溜め１７ヘッダー１８チューブ１９ポンプ２０液溜め２１注射針２２取付け金具２３取付け金具２４ステッピングモーター２５ボールネジ２６ボールネジ２７ガイド２８ステッピングモーター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワーク上への塗膜形成方法において、塗
液、塗液用溶媒、又は、塗液用溶媒と塗液との混合物を
塗布した後、乾燥前にブレードにより被塗布体を押圧す
ることを特徴とする塗膜形成方法。
【請求項２】該押圧後に再度塗布を行う請求項１記載
の方法。
【請求項３】該ワークが、略水平に保持され、回転し
ている円筒又は円柱である請求項１記載の塗膜形成方
法。
【請求項４】ワーク上に一定膜厚の塗膜を形成する方
法であって、ワーク上に塗液、塗液用溶媒、又は塗液用溶媒と塗液と
の混合物のいずれかである塗布液を塗布する工程、該塗布液が乾燥する前に塗布された塗布液から離れるこ
とがないようにブレードを運動させ、該塗布された塗布
液を押圧する工程、一定膜厚の塗膜を形成する工程、からなる一定膜厚の塗
膜を形成する方法。
【請求項５】ワーク上に一定膜厚の塗膜を形成する方
法であって、ワーク上に塗液、塗液用溶媒、又は塗液用溶媒と塗液と
の混合物のいずれかである塗布液を塗布する工程、該塗布液が乾燥する前にブレードが塗布された塗布液か
ら離れることがないようにワークを運動させ、該塗布さ
れた塗布液を押圧する工程、一定膜厚の塗膜を形成する工程、からなる一定膜厚の塗
膜を形成する方法。
【請求項６】ワークの運動が直進運動である請求項５
記載の方法。