JP3666060B2 - 連続塗布乾燥装置及び連続塗布乾燥方法 - Google Patents
連続塗布乾燥装置及び連続塗布乾燥方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、円筒状基材に感光液よりなる塗布液を塗布手段を用いて塗布する事によって電子写真感光体を製造する際、前記円筒状基材に塗布液を均一の膜厚に塗布すると共に、塗布液を塗布した円筒状基材を乾燥する塗布乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円筒状基材の外周面上に感光液である塗布液を塗布し、電子写真感光体ドラムを製造する方法として、スプレー塗布法、侵漬塗布法、ブレード塗布法、ロール塗布法等が知られている。
【０００３】
又特開昭５４−１５８６６号、特開昭５６−１５８８５号、特開昭５６−１５８６６号には円筒状基材の円周に、あるクリアランスを持って配置された掻取刃を移動させ、塗布液の塗布を行うスライドホッパー型の塗布方法が提案されている。更に特開平１−２４２１６５号、特開平３−１１８８６６号、特開平３−１１８８６７号、特開平３−２７４５６４号には円筒状基材に連結部材を用いて連結塗布を行う連続塗布方法が知られている。
【０００４】
又、連続塗布方法の改良方法として円筒状基材の外面上に塗布液を塗布する装置として、塗布液分配スリットが端部を持たず、円筒状基材の外周面を取り囲むようにして連続であり、前記塗布液分配スリットの塗布液流出口の下側に連続して傾斜し、且つエンドレスに形成された連続面を有し、前記円筒状基材の外周面よりやや大きな寸法で終端をなすように構成された液スライド面を有する環状塗布装置として特開昭５８−１８９０６１号に代表される円筒状基材塗布装置が知られている。更に塗布液を円筒状基材塗布装置で円筒状基材の外周面に塗布した後、直ちに塗布液を乾燥する乾燥手段として、特願平５−２１６４９５号が提案されている。前記塗布液の乾燥手段として、円筒状基材塗布装置の直上に多数の穴を形成した乾燥用フードを設け、適度に乾燥時間を調整して塗布ムラを防止する手段が提案されている。又、前記同様に、円筒状基材塗布装置の適宜上部位置に、強制排気手段を内蔵した排気乾燥手段を設けて乾燥させる手段が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の様に塗布液の乾燥手段として、円筒状基材塗布装置の直上に多数の穴を形成した乾燥用フードを設けるか、又は円筒状基材塗布装置の適宜上部位置に、強制排気手段を内蔵した排気乾燥手段を何れか一方のみに設ける事により、円筒状基材の塗布液の乾燥を行っているが、塗布液を円筒状基材に塗布する塗布方法として、単層で円筒状基材塗布装置で塗布する場合でも、感光液の種類、溶媒組成、濃度等により塗布乾燥物性が変化する。又複数個の円筒状基材塗布装置を用いて円筒状基材に塗布液の多層逐次重層塗布を行う場合も同様に乾燥物性が変化してくる。以上の塗布作業を円筒状基材に塗布する際、乾燥速度が遅いと液垂れが発生し、乾燥速度が速いと塗膜ムラが発生する。前記の様に膜厚が変化した場合の乾燥を、従来より用いている多数の穴を形成した乾燥用フードか、又は単なる強制排気手段を内蔵した排気乾燥手段を用いて乾燥を行った時、膜厚により液垂れ又は塗膜ムラが発生する。このような液垂れ又は塗膜ムラが発生した感光体ドラムは不良品として使用する事は出来ない。
【０００６】
本発明は前記の様な欠点を改善するため特に考えられたものである。即ち、円筒状基材を連続して塗布液を塗布し、乾燥する塗布乾燥装置で、塗布液の塗布を完了した円筒状基材表面の塗布液を乾燥する際、適正な乾燥速度を調整し、液垂れ又は塗膜ムラの発生を防止することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的のため、請求項１に於いて、複数の円筒状基材の筒軸を合わせて積み重ね、下部位置より上部位置に垂直に円筒状基材押上手段で押し上げながら、垂直塗布装置により、前記円筒状基材周面上に塗布液を連続的に塗布した後、乾燥装置中を通過させることにより連続塗布を行う連続塗布装置に於いて、前記乾燥装置は、穴付き乾燥フードで構成され、塗布層の急速な乾燥を防止する乾燥調整手段及び乾燥手段より構成されていること、請求項２に於いて、前記乾燥手段は、環状の吸引排気式乾燥手段であること、請求項３に於いて、前記乾燥調整手段は垂直塗布装置の直上に設けたこと、請求項４に於いて、前記乾燥手段は、加熱された空気吹付型乾燥手段であること、請求項５に於いて、複数の円筒状基材の筒軸を合わせて積み重ね、下部位置より上部位置に垂直に円筒状基材押上手段で押し上げながら、垂直塗布装置により、前記円筒状基材周面上に塗布液を連続的に塗布した後、乾燥装置中を通過させることにより連続塗布を行う連続塗布装置に於いて、筒軸を合わせて積み重ねた円筒状基材押上手段で垂直方向に押し上げられる複数の円筒状基材をして、垂直塗布装置により前記円筒状基材周面上に塗布液を連続的に塗布した後、穴付き乾燥フードで構成され、塗布層の急速な乾燥を防止する乾燥調整手段及び乾燥手段をこの順序で通過させ、乾燥を行うことを特徴とする連続塗布乾燥方法。
【０００８】
【実施例】
以下実施例に付いて順次説明する。
【０００９】
実施例１
円筒状基材として導電性支持体としては鏡面加工を施した直径８０ｍｍ、高さ３５５ｍｍ、２８３ｇのアルミニウムドラム支持体を用いた。又塗布液としては下記記載の▲１▼ＵＣＬ−１塗布液組成物を用い、乾燥膜厚３．０μｍになるように塗布した。
【００１０】
▲１▼ＵＣＬ−１塗布液組成物（４．０Ｗ／Ｖ％ポリマー濃度）
共重合ナイロン樹脂（ＣＭ−８０００ 東レ社製）
メタノール／ｎ−ブタノール＝１０／１（Ｖｏｌ比）
図１は連続塗布手段の全体配置図を示す。全体配置図の内、先ず下部位置に配置された円筒状基材供給装置１０より説明する。
【００１１】
図２に本発明の円筒状基材供給装置１０の詳細図を示す。１Ｍは円筒状基材で、円筒状基材供給装置１０に供給するため、供給台７２に複数の円筒状基材１Ｍを載置されている。円筒状基材１Ｍは自動運搬装置７１に設けた円筒状基材１Ｍを把持して運搬する運搬部材７０で、該運搬部材７０は上下動及び回動可能に設けられている。一方自動運搬装置７１の側方に時計方向に回転する回転テーブル１２が設けられ、該回転テーブル１２上に円筒状基材１Ｍを載置する載置案内部材（以下スペーサと云う）である複数のスペーサ１１が回転テーブル１２の回転円周方向に複数個設けられている。一個の円筒状基材１Ｍを運搬部材７０で把持し、回動動作により図示の様に円筒状基材１の位置に移動し、スペーサ１１に載置する。円筒状基材１の有無状況を検知手段Ｓ２により検知し、スペーサ１１に対し正確に載置されていれば、制御手段Ｃ１により自動運搬装置７１の運搬部材７０に退避信号を送り、運搬部材７０は円筒状基材１より退避動作を行う。退避完了後、制御手段Ｃ１より回転制御手段Ｃ２の制御によりサーボモータＭを始動する。この状態に於いて回転テーブル１２上のスペーサ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃには各々既に円筒状基材１が載置されている。前記サーボモータＭの始動によりピニオン１４２にてラック１４１で昇降部材１４の上昇を開始する。該昇降部材１４の上部には緩衝手段であるスプリングＳを介して押上部材１５が設けられており、該押上部材１５にて前記スペーサ１１の底部１１３を押し上げる。スペーサ１１の押上位置を正確ならしめるため、円筒状基材押上部材１５を円錐状に形成し、スペーサ１１の底部１１３を該円筒状基材押上部材１５の円錐状と合致するように凹状に形成する。
【００１２】
更に前記スペーサ１１の上部には円筒状基材１が緩く嵌合出来る円形溝１１１が形成されている。この様に形成された押上部材１５によりスペーサ１１の底部１１３を押し上げる作動順序を図３に従って説明する。図３（ａ）は前記昇降部材１４の上昇でスペーサ１１Ｃの円形溝１１１に嵌合載置された円筒状基材１Ｂと共に図１に示す矢示Ｚの方向に上昇を開始する。次に図３（ｂ）は上昇により塗布液を塗布するため一定速度で先に上昇している円筒状基材１に、円筒状基材１の先端が突き当たった状態を示す。前記昇降部材１４の上昇速度は、上昇開始時の速度は塗布速度より１．５〜５倍の速度で上昇し、前記先に上昇している円筒状基材１に、円筒状基材１の先端が突き当る直前に、前記上昇速度に対し塗布速度に対し１．０〜１．５倍の速度迄減速される様に、前記制御手段Ｃ１と回転制御手段Ｃ２によりサーボモータＭの回転を制御する。又前記先に上昇している円筒状基材１に、後の円筒状基材１の先端が突き当る時、昇降部材１４が若干上昇動作を続けてもスプリングＳに吸収され、図１に示す様に塗布のため塗布速度で上昇する複数の円筒状基材１に対して衝撃を与える事がなく、塗布ムラが発生しない。尚回転テーブル１２の回転円周方向に配置された６個のスペーサ１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの下部には各々押上用の孔が形成されている。前記スプリングＳは金属バネ、空気バネ、ゴムバネ、油気圧バネ等の使用が可能であるが、特にスプリング状の物が好ましい。
【００１３】
以上の動作が完了した後、図３（ｂ）に示す様に円筒状基材１Ｂは先ず搬送把持部材２２で把持される。次に図３（ｂ）に示す様に制御手段Ｃ１と回転制御手段Ｃ２の制御によりサーボモータＭの下降動作に移りピニオン１４２とラック１４１で昇降部材１４は前記スペーサ１１Ｃと共に下降する。その際円筒状基材１とスペーサ１１の円形溝１１１は容易に離間するように構成されている。次に図３（ｃ）に示す様に昇降部材１４は回転テーブル１２の下位置迄下降して停止し、次の上昇動作のために待機し、スペーサ１１Ｃは回転テーブル１２上に残る。次に前記把持搬送装置２２で確実に円筒状基材１が把持された事が検知部材Ｓ１で検知されると、制御手段Ｃ２により駆動モータＭ１より歯車１３２，１３１を介して軸１３と共に回転テーブル１２を時計方向に回動し、次の円筒状基材１とスペーサ１１Ｂを円筒状基材押上部材１５上に移動して停止する。前記の様な動作を順次繰り返しながら、円筒状基材１を塗布手段４０に供給する。尚前記回転テーブル１２を正確に停止させるために、６個のスペーサ１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの載置位置に停止用切欠部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆを形成し、停止用クリック１２１により前記に円筒状基材の供給位置と、押上位置に停止させる様に構成する。又前記制御モータＭ１を制御して停止させてもよい。本発明で使用されるスペーサ１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅは、円筒状基材１に対し傷や損傷を与えず垂直保持できる材質が良い。中でもエンジニアリングプラスチックが良い。円筒状基材１は垂直に保持供給される為、把持搬送が確実、容易となり誤動作が発生しない。又円筒状基材１の径の変更に対しても容易に迅速に対処できる。
【００１４】
次に図１に示す搬送手段２０について詳細に説明する。
【００１５】
先ず搬送手段２０の把持搬送装置２１，２２について図４で説明する。先ず上部位置に設けた把持搬送装置２１の搬送ハンド２１１の把持部２１４と、搬送ハンド２１２の把持部２１５は軸２１３により回動自在に支持され、先に押し上げられて上方に搬送された円筒状基材１と、同様に先に押し上げられた円筒状基材１間を、前記把持部２１４と、把持部２１５で段差調整して把持しながら塗布速度で矢示方向に上昇させている。更に下部位置に設けた把持搬送装置２２の搬送ハンド２２１の把持部２２４と、搬送ハンド２２２の把持部２２５も軸２２３により回動自在に支持され、円筒状基材１間と、新たに押し上げられた円筒状基材１間を前記把持部２２４と、把持部２２５で段差調整して把持するようにする。そして把持完了後、前記把持搬送装置２１と同速度となる塗布速度で矢示方向に上昇させる。２１６，２２６は前記把持部先端に取り付けられ滑り止めと、円筒状基材１面を保護するための押圧緩衝部材である。
【００１６】
次に図５で把持搬送装置２１，２２の搬送手段２０について説明する。搬送手段２０は把持搬送装置２１，２２に各々設けられ、搬送手段２０に対して縦方向に回転自在に設けられたネジ杆２２１に嵌合した上下移動部材２３を設け、該上下移動部材２３に前記把持搬送装置２１，２２を連結する。前記ネジ杆２２１を例えばモータと減速歯車等の回転駆動装置を用いて一定速度で回転する事で上下移動部材２３も一定速度、即ち複数の円筒状基材１に塗布液を塗布する塗布速度で把持搬送装置２１，２２が上昇移動する様に構成される。
【００１７】
前記の様にして把持搬送装置２１，２２により複数の円筒状基材１が上方向へ移行され、図１の位置決め手段３０へ至る。位置決め手段３０は特開平３−２８００６３号公報の他、特願平７−１２５２３０号、同７−１２５２３１号の如くリング状の位置決め装置が好ましく用いられている。前記特許出願に記載されている様に内壁面に形成した多数のノズルより空気を噴出し、位置決め手段３０の内壁面と円筒状基材間に空気圧による一定の間隙を形成形成する位置決め手段の他、図示しないが、好ましくはリング状に形成した位置決め装置が用いられる。
【００１８】
前記の様にして位置決め手段３０で正確に塗布位置に位置決めされた円筒状基材１は、図１に示す垂直型の塗布手段４０へ上昇移行され塗布液が塗布される。
【００１９】
４０は垂直型の塗布手段であるが、▲１▼スライドホッパー型、▲２▼押し出し型、▲３▼リングコーター型、▲４▼スプレーコーター型等円筒状基材１を積み重ねて上方又は下方に相対的に移動する事により塗布するものであれば種類を問わないが、信頼性の高い連続安定塗布が得られる事により▲１▼のスライドホッパー型の塗布手段が好ましく、図６にスライドホッパー型の塗布手段である垂直型の塗布手段４０を示す。該垂直型の塗布手段４０は環状に形成され、塗布液よりなる前記塗布液組成物ＵＣＬ−１を外部より補給する塗布液補給部４を設け、内部に形成された環状液溜部４４に塗布液を供給する。環状液溜部４４よりスリット４３を介して塗布液出口４２より垂直型の塗布手段４０の内部に環状に形成され塗布部４５を形成する。図示の様に塗布速度に押し上げられている円筒状基材１が垂直型塗布手段４０の塗布部４５に進入し、一定量で供給される塗布液が塗布部４５面で円筒状基材１に塗布される。４６は前記環状液溜部４４内の塗布液に泡の発生を防止するための空気排出手段で、開閉弁４７により開閉される。
【００２０】
この様にして塗布液である前記塗布液組成物ＵＣＬ−１が円筒状基材１上に塗布される。塗布を完了した円筒状基材１は乾燥手段５０に上昇移行される。塗布を完了した円筒状基材１は乾燥速度を制御刷る乾燥フード５１を通過して先ず１次乾燥し、次に吸引式乾燥手段５３により強制乾燥される。乾燥した上部の円筒状基材１は分離排出手段６０により外部に搬出される。乾燥手段５０は、図１の如く乾燥フード５１と吸引式乾燥手段５３が上下に重ねて用いられている。図７に前記塗布手段４０の上部に環状に形成した乾燥フード５１と、吸引式乾燥手段５３の実施例を示す。前記乾燥フード５１には多数の開口部５１１が形成されている。前記のように円筒状基材１を塗布速度で矢示方向に上昇させ、形成された感光液よりなる塗布層Ａは、前記乾燥フード５１内を通過しながら塗布された塗布層Ａを徐々に乾燥させる。乾燥は前記開口部５１１より塗布層Ａに含まれる溶媒を外部に放出する事により行なわれる。前記のように、円筒状基材１の塗布層Ａは、塗布直後の位置に設けられた乾燥フード５１にて遮蔽されており、前記開口部５１１からのみ溶媒が放出されるため、塗布直後における塗布層Ａの乾燥速度は、前記開口部５１１の開口面積に比例して１次乾燥される。
【００２１】
次に、前記乾燥フード５１の上部位置に、前記乾燥フード５１の上端位置から０〜２００ｍｍ、好ましくは１０〜１００ｍｍ離れた上方に設けられた吸引式乾燥手段５３の構成は、吸引スリット５３１、吸引チャンバー５３２、吸引ノズル５３３を各々有する吸引スリット部材５３４の下部に筒状吸引部材５３５と、上部に同じく筒状吸引部材５３６が各々同心で結合されている。
【００２２】
そして、複数設けられた吸引ノズル５３３より例えば吸引ポンプ、回転ファン等を用いて吸引を行い、周方向均一な吸引チャンバー５３２と、吸引スリット５３１により周方向均一化がなされた吸引エアーが流れ、更に、吸引スリット部材５３４の上下に設けた筒状吸引部材５３５，５３６の各内径面と塗布済の円筒状基材１の塗布層Ａ面の外周面との間の空気流れの乱れをバッファー空間５３７で僅かに抑えて、５３８で示す乾燥の為の均一吸引エアーのエアー流を作り出して２次乾燥を行う。
【００２３】
図８に、前記乾燥フード５１の他の実施例である乾燥フード５１１１を示す。乾燥フード５１１１の下端部５１Ｂと、前記塗布ヘッド４１の上端部４１Ａ間を５０ｍｍの場合である。更に乾燥フード５１１１の上部を延長して前記１５０ｍｍの上部に開口部５１Ｃを形成し、乾燥フード５１１１を環状の塗布手段４０の上部に設けることにより、円筒状基材１に塗布された感光液よりなる塗布層Ａの溶媒蒸気濃度が制御される。従って塗膜乾燥速度が制御されることで塗膜の均一化を計る事が出来る。又前記の様な乾燥フード５１１１を設ける事で塗布層Ａのビート部分の溶媒蒸気濃度が高くなるため、急速な乾燥が防止され、塗布層のビート切れを防止出来る。
【００２４】
前記の様に構成された吸引式乾燥手段５３の吸引乾燥位置に塗布層Ａを塗布した円筒状基材１を上昇させて順次搬送する事により塗布層Ａの乾燥を行う。以下前記乾燥フード５１と、吸引式乾燥手段５３（ＮＯ．１−１）を用いて塗布層Ａの乾燥を行った時の結果を下記表１に示す。
【００２５】
本実施例１の乾燥フード５１として図７に示される形式で、例えば全長１５０ｍｍ、穴径３．５ｍｍを用いる。又、環状の吸引式乾燥手段５３として図７に示される形式で全長７００ｍｍのものを使用した。なお比較例として本発明の乾燥フード５１と、環状の吸引式乾燥手段５３を用いないもの（ＮＯ．１−２）、穴付きの乾燥フード５１を用いないもの（ＮＯ．１−４）、及び吸引式乾燥手段５３を用いないもの（ＮＯ．１−３）で塗布乾燥を行った。結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
表１に示す如く（ＮＯ．１−１）の実施例には膜厚ムラ、液タレ等の塗膜欠陥がなく、塗布性の良好な感光体ドラムが得られた。又比較例１，２，３の感光体ドラムの塗布層Ａ面のムラが大きく評価の対象とならなかった。
【００２８】
乾燥終了後、図１に示す分離排出手段６０へ上昇移行される。移行手段としては、特開平７−４３９１７号公報に詳しく記載されている手段を用いるのが最適であるが、別の分離排出手段として、特開昭６１−１２０６６２号、同６１−１２０６６４号公報の手段を用いてもよい。分離されて感光体ドラムは自動搬出手段により収納室、乾燥室或いは次の工程に移行する。
【００２９】
実施例２
図１に示す様に、実施例１と同様に複数の円筒状基材１を順次供給する円筒状基材供給装置１０と、円筒状基材１の搬送手段２０を有し、図８に示す様に各々位置決め手段３０と乾燥手段５０及びスライドホッパー型の塗布手段４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを一組とした３組の連続塗布手段Ａ，Ｂ，Ｃを用い、円筒状基材１に鏡面加工を施した直径８０ｍｍ、高さ３５５ｍｍ、２８３ｇのアルミニウムドラム支持体上に、下記の如く各々塗布液組成物▲１▼ＵＣＬ−１、▲２▼ＣＧＬ−２及び▲３▼ＣＴＬ−１を調整し、スライドホッパー型の塗布手段４０Ａ（▲１▼ＵＣＬ−１用）、塗布手段４０Ｂ（▲２▼ＣＧＬ−２用）、塗布手段４０Ｃ（▲３▼ＣＴＬ−１用）にて逐次３組の連続塗布手段Ａ，Ｂ，Ｃに従い連続５０００本の塗布と、実施例１と同様の乾燥フード５１と、環状の吸引式乾燥手段５３を有する乾燥手段５０を前記３組の連続塗布手段Ａ，Ｂ，Ｃの上部に設けて乾燥を行った。各層それぞれ乾燥膜厚０．８μｍ、２．１μｍ及び２３μｍになるように３層の逐次重層塗布、乾燥し、更に９０℃、６０分の本乾燥を乾燥室（図示せず）で行い感光体ドラムを作成した（ＮＯ．２−１）。なお比較例として本発明の乾燥フード５１と、環状の吸引式乾燥手段５３を用いないもの（ＮＯ．２−２）、乾燥フード５１のみ使用のもの（ＮＯ．２−３）、及び環状の吸引式乾燥手段５３のみ用いたもの（ＮＯ．２−４）で塗布乾燥を行った。結果を下記表２に示す。
【００３０】
▲１▼ＵＣＬ−１塗布液組成物
共重合ナイロン樹脂（ＣＭ−８０００ 東レ社製）
メタノール／ｎ−ブタノール＝１０／１（Ｖｏｌ比）
▲２▼ＣＧＬ−２塗布液組成物
ペリレン顔料（ＣＧＭ−２） ５００ｇ
ブチラール樹脂（エスレックＢＸ−Ｌ 積水化学社製） ５００ｇ
メチルエチルケトン ２４ｌ
上記塗布液組成物（固形分については固形分重量比ＣＧＭ−２：ＢＸ−Ｌ＝２：１に固定）をサンドミルを用いて２０時間分散したもの。
【００３１】
【化１】
【００３２】
▲３▼ＣＴＬ−１塗布液組成物
ＣＴＭ−１ ５ｋｇ
ポリカーボネート（Ｚ−２００ 三菱瓦斯化学社製） ５．６ｋｇ
１，２−ジクロロエタン ２８ｌ
固形分については固形分重量比ＣＴＭ−１：Ｚ−２００＝０．８９：１に固定
【００３３】
【化２】
【００３４】
【表２】
【００３５】
表２に示す如く塗布ムラ、膜厚ムラ、色ムラ、液タレ、色流れ等の塗膜欠陥がなく、塗布性の良好な感光体ドラムが得られた。しかも長時間、多数本の安定な連続塗布ができ、完全自動化ができるため、ホコリ、ゴミ等が混入せず高品質かつ高信頼性ある製品が可能となった。
【００３６】
得られた感光体ドラムＮＯ．２−１をコニカ社製Ｕ−ＢＩＸ３０３５複写機で実写したところ濃淡ムラ、カブリムラやゴミ等に起因する画像欠陥（黒ポチ、白ポチ、ゴミ、スジ）等がなく、初期から５０００本にわたり良好な画像が得られた。比較例の感光体ドラムについては塗布層Ａのムラがひどく評価の対象とならなかった。
【００３７】
実施例３
図９で示す様に、実施例１と同様に複数の円筒状基材１を順次供給する円筒状基材供給装置１０と、円筒状基材１の搬送手段２０を有し、各々位置決め手段３０と、乾燥手段５０及びスライドホッパー型の塗布手段４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを一組とした３組の連続塗布手段Ａ，Ｂ，Ｃを用い、円筒状基材１に鏡面加工を施した直径８０ｍｍ、高さ３５５ｍｍ、２８３ｇのアルミニウムドラム支持体上に、下記の如く各々塗布液組成物として、▲１▼ＵＣＬ−３、▲２▼ＣＧＬ−３、及び▲３▼ＣＴＬ−２を調整し、スライドホッパー型の塗布手段４０Ａ（▲１▼ＵＣＬ−３用）、塗布手段４０Ｂ（▲２▼ＣＧＬ−３用）、塗布手段４０Ｃ（▲３▼ＣＴＬ−２用）にて３組の連続塗布手段Ａ，Ｂ，Ｃを用い、連続５０００本の塗布と、乾燥を行った。前記各層は、各々乾燥膜厚０．６μｍ、１．５μｍ、２２μｍとなるように３層の逐次重層塗布と、乾燥を行い、感光体ドラムを作成した。使用した乾燥手段として、図１０に示す塗布、乾燥手段を用いた。即ち、図７に示す塗布乾燥手段５０に上昇移行される。塗布を完了した円筒状基材１は乾燥速度を制御する乾燥フード５１（全長２００ｍｍ、穴径４．５ｍｍ）を通過して先ず乾燥し、次に吸引式乾燥手段５３により強制乾燥される。乾燥した上部の円筒状基材１は分離排出手段６０により外部に搬出される。乾燥手段５０は、図の乾燥フード５１と吸引式乾燥手段５３が上下に重ねて用いられている。図７同様に塗布層Ａは、前記乾燥フード５１内を通過しながら塗布された塗布層Ａを徐々に乾燥させる。乾燥は前記開口部５１１より塗布層Ａに含まれる溶媒を外部に放出することにより行なわれる。前記のように、円筒状基材１の塗布層Ａは、塗布直後の位置に設けられた乾燥フード５１にて遮蔽されており、前記開口部５１１からのみ溶媒が放出されるため、塗布直後における塗布層Ａの乾燥速度は、前記開口部５１１の開口面積に比例して乾燥される。
【００３８】
次に、吸引式乾燥手段５３で、複数設けられた吸引ノズル５３３より例えば吸引ポンプ、回転ファン等を用いて吸引を行い、塗布済の円筒状基材１の塗布層Ａ面の乾燥を行う。更に本実施例に於いて、吸引式乾燥手段５３の上部に、加熱された空気を吹き付ける、環状の加熱吹き付型乾燥手段７０１を設ける。該加熱吹き付型乾燥手段７０１は、複数の送風ファン７１１と、送風された空気を各々９０℃に加熱するヒータ７２１と、加熱された空気を円筒状基材１の塗布層Ａに効率的に流すフード７３１より構成され、前記の乾燥手段５０で乾燥した塗布層Ａに９０℃に加熱した空気を矢示方向に吹き付けて乾燥した。
【００３９】
▲１▼ＵＣＬ−３塗布層組成物
エチレン−酢酸ビニル系共重合体（エルバックス４２６０ 三井デュポンケミカル社製）
トルエン／ｎ−ブタノール＝５／１（Ｖｏｌ比）
▲２▼ＣＧＬ−３塗布液組成物
Ｙ−型チタニルフタロシアニン（ＣＧＭ−３） １００ｇ
シリコーン樹脂（ＫＲ−５２４０ 信越化学社製） １００ｇ
ｔ−酢酸ブチル １０ｌ
上記塗布液組成物（固形分については固形分重量比ＣＧＭ−３：Ｚ−２００＝２：１に固定）
【００４０】
【化３】
【００４１】
▲３▼ＣＴＬ−２塗布液組成物
ＣＴＭ−２ ５．０ｋｇ
ポリカーボネート（Ｚ−２００ 三菱瓦斯化学社製） ５．６ｋｇ
１，２−ジクロロエタン ２８ｌ
固形分については固形分重量比ＣＴＭ−１：Ｚ−２００＝０．８９：１に固定
【００４２】
【化４】
【００４３】
以上の様に塗布装置による塗布と、乾燥手段による乾燥を行ったところ、塗布層Ａに塗布ムラ、膜厚ムラ、色ムラ、液タレ、色流れ等の塗膜欠陥がなく、塗布性の良好な感光体ドラムが得られた。しかも長時間、多数本の安定な連続塗布ができ、完全自動化ができるため、ホコリ、ゴミ等が混入せず高品質かつ高信頼性ある製品が可能となった。
【００４４】
得られた感光体ドラムＮＯ．２−１をコニカ社製Ｕ−ＢＩＸ３０３５複写機で実写したところ濃淡ムラ、カブリムラやゴミ等に起因する画像欠陥（黒ポチ、白ポチ、ゴミ、スジ）等がなく、初期から５０００本にわたり良好な画像が得られた。
【００４５】
次に図１１に示された他の吸引式排気乾燥装置８について説明する。前記のように垂直状に上昇して供給される複数の円筒状基材１に図６と同様の環状の塗布手段４０にて感光液が塗布されて塗布層Ａが形成される。前記排気乾燥装置８は塗布した直後の塗布層Ａより蒸発する溶媒を吸引し、更に乾燥を行うもので、前記環状の塗布手段４０の直上に設けられている。８Ａは環状に形成された吸引ダクトで、該吸引ダクト８Ａより前記塗布層Ａに向けて吸引口８Ｂが形成されている。前記吸引ダクト８Ａの一部には排気管８Ｃが接続され、該排気管８Ｃ内に設けた排気ファン８Ｄにより前記塗布層Ａより蒸発する溶媒を吸引して、強制的に外部に排出し乾燥させる。前記のように環状の塗布手段４０にて塗布層を塗布した直後に、該塗布層Ａより発生する溶媒蒸気を排気するため円筒状基材１に塗布された塗布層Ａの塗布層が多量に流下するのを停止させることができる。前記のような排気乾燥装置８を作動させることにより、多数の円筒状基材１を接続して感光液を塗布した場合でも塗布層Ａの近傍より溶媒を急速に排出出来ると共に、感光液２による塗膜の流下を強制的に制御して塗布層Ａに発生する前記薄膜や液溜りの発生を防止する事も出来る。尚前記排気ファン８Ｄは、吸引ダクト８Ａに複数箇所設けてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１に於いて、複数の円筒状基材を一定の塗布速度で上昇させながら、塗布装置で塗布層の塗布を行い、該塗布層の乾燥を行う時、塗布装置の直上に設けた乾燥調整作用を有する乾燥手段で乾燥する事で急速な乾燥を防止し、次に吸引式の乾燥手段により急速に乾燥させるため、塗布条件の不適合による塗布ムラ、塗布層垂れ、等が発生しない。又塗布層の膜厚変動が発生せず、塗布性が良好であり、塗布膜厚、塗布層物性等の変化に応じて幅広い乾燥条件が最適値で設定出来る。
【００４７】
請求項２に於いて、前記乾燥調整作用を有する乾燥手段は、穴付き乾燥フードにより行い、穴径及び穴数を設定し、正確な乾燥調整を行う事が出来る。
【００４８】
請求項３に於いて、前記吸引式の乾燥手段は、環状の吸引排気式乾燥手段であり、吸引排気を調整する事により前記穴付き乾燥フードにより調整乾燥された塗布層を最適の乾燥速度で乾燥させる事が可能となり塗布ムラ、塗布層垂れ、等が発生せず、且つ塗布層の膜厚変動も発生しない。
【００４９】
請求項４に於いて、前記乾燥調整作用を有する乾燥手段を、塗布装置の直上に設けたので、円筒状基材に塗布された塗布層が外気に晒される事がなく、外気による塗布層の乾燥を防止し、塗布膜厚を保持する事が出来る。
【００５０】
請求項５に於いて、環状の吸引排気式乾燥手段を、排気から空気吹き付け式に変更し、且つ空気を加熱する熱源を設ける事により、特に円筒状基材に塗布層を重層塗布する時、前記穴付き乾燥フードと、環状の吸引排気式乾燥手段を経て、最終的な乾燥を完成させる事ができるため、特に塗布層の膜厚変動も発生しない。
【００５１】
請求項６に於いて、複数の円筒状基材を一定の塗布速度で上昇させながら、塗布装置で塗布層の塗布を行い、該塗布層の乾燥を行う時、第１に塗布装置の直上に設けた乾燥調整作用を有する乾燥手段で乾燥して急速な乾燥を防止し、第２に吸引式の乾燥手段により急速に乾燥させるようにしたので、塗布条件の不適合による塗布ムラ、塗布層垂れ、等が発生しない。又塗布層の膜厚変動が発生せず、塗布性が良好であり、塗布膜厚、塗布層物性等の変化に応じて幅広い乾燥条件が最適値で設定出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の連続塗布手段の全体構成を示す斜視図。
【図２】本発明の円筒状基材供給装置の全体構成を示す斜視図。
【図３】本発明の円筒状基材供給装置の押出手段で、円筒状基材を伸し出す状態を示す説明図。
【図４】本発明の円筒状基材の把持搬送装置を示す斜視図。
【図５】本発明の把持搬送装置の搬送手段を示す正面図。
【図６】本発明のスライドホッパー型の塗布手段を示す斜視図。
【図７】本発明の塗布手段と、乾燥手段を示す断面図。
【図８】本発明の塗布手段と、他の乾燥手段を示す断面図。
【図９】本発明の他の連続塗布手段の全体構成を示す斜視図。
【図１０】本発明の塗布手段と、他の乾燥手段を示す断面図。
【図１１】本発明の塗布手段と、他の乾燥手段を示す断面図。
【符号の説明】
１，１Ｍ 円筒状基材
１０ 円筒状基材供給装置
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ スペーサ
１２ 回転テーブル
１４ 昇降部材
１５ 円筒状基材押上部材
２０ 搬送手段
３０ 位置決め手段
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 塗布手段
５０ 乾燥手段
５１，５１１１ 乾燥フード
５３ 吸引式乾燥手段
６０ 分離排出手段
７０１ 加熱吹き付型乾燥手段
【産業上の利用分野】
本発明は、円筒状基材に感光液よりなる塗布液を塗布手段を用いて塗布する事によって電子写真感光体を製造する際、前記円筒状基材に塗布液を均一の膜厚に塗布すると共に、塗布液を塗布した円筒状基材を乾燥する塗布乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円筒状基材の外周面上に感光液である塗布液を塗布し、電子写真感光体ドラムを製造する方法として、スプレー塗布法、侵漬塗布法、ブレード塗布法、ロール塗布法等が知られている。
【０００３】
又特開昭５４−１５８６６号、特開昭５６−１５８８５号、特開昭５６−１５８６６号には円筒状基材の円周に、あるクリアランスを持って配置された掻取刃を移動させ、塗布液の塗布を行うスライドホッパー型の塗布方法が提案されている。更に特開平１−２４２１６５号、特開平３−１１８８６６号、特開平３−１１８８６７号、特開平３−２７４５６４号には円筒状基材に連結部材を用いて連結塗布を行う連続塗布方法が知られている。
【０００４】
又、連続塗布方法の改良方法として円筒状基材の外面上に塗布液を塗布する装置として、塗布液分配スリットが端部を持たず、円筒状基材の外周面を取り囲むようにして連続であり、前記塗布液分配スリットの塗布液流出口の下側に連続して傾斜し、且つエンドレスに形成された連続面を有し、前記円筒状基材の外周面よりやや大きな寸法で終端をなすように構成された液スライド面を有する環状塗布装置として特開昭５８−１８９０６１号に代表される円筒状基材塗布装置が知られている。更に塗布液を円筒状基材塗布装置で円筒状基材の外周面に塗布した後、直ちに塗布液を乾燥する乾燥手段として、特願平５−２１６４９５号が提案されている。前記塗布液の乾燥手段として、円筒状基材塗布装置の直上に多数の穴を形成した乾燥用フードを設け、適度に乾燥時間を調整して塗布ムラを防止する手段が提案されている。又、前記同様に、円筒状基材塗布装置の適宜上部位置に、強制排気手段を内蔵した排気乾燥手段を設けて乾燥させる手段が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の様に塗布液の乾燥手段として、円筒状基材塗布装置の直上に多数の穴を形成した乾燥用フードを設けるか、又は円筒状基材塗布装置の適宜上部位置に、強制排気手段を内蔵した排気乾燥手段を何れか一方のみに設ける事により、円筒状基材の塗布液の乾燥を行っているが、塗布液を円筒状基材に塗布する塗布方法として、単層で円筒状基材塗布装置で塗布する場合でも、感光液の種類、溶媒組成、濃度等により塗布乾燥物性が変化する。又複数個の円筒状基材塗布装置を用いて円筒状基材に塗布液の多層逐次重層塗布を行う場合も同様に乾燥物性が変化してくる。以上の塗布作業を円筒状基材に塗布する際、乾燥速度が遅いと液垂れが発生し、乾燥速度が速いと塗膜ムラが発生する。前記の様に膜厚が変化した場合の乾燥を、従来より用いている多数の穴を形成した乾燥用フードか、又は単なる強制排気手段を内蔵した排気乾燥手段を用いて乾燥を行った時、膜厚により液垂れ又は塗膜ムラが発生する。このような液垂れ又は塗膜ムラが発生した感光体ドラムは不良品として使用する事は出来ない。
【０００６】
本発明は前記の様な欠点を改善するため特に考えられたものである。即ち、円筒状基材を連続して塗布液を塗布し、乾燥する塗布乾燥装置で、塗布液の塗布を完了した円筒状基材表面の塗布液を乾燥する際、適正な乾燥速度を調整し、液垂れ又は塗膜ムラの発生を防止することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的のため、請求項１に於いて、複数の円筒状基材の筒軸を合わせて積み重ね、下部位置より上部位置に垂直に円筒状基材押上手段で押し上げながら、垂直塗布装置により、前記円筒状基材周面上に塗布液を連続的に塗布した後、乾燥装置中を通過させることにより連続塗布を行う連続塗布装置に於いて、前記乾燥装置は、穴付き乾燥フードで構成され、塗布層の急速な乾燥を防止する乾燥調整手段及び乾燥手段より構成されていること、請求項２に於いて、前記乾燥手段は、環状の吸引排気式乾燥手段であること、請求項３に於いて、前記乾燥調整手段は垂直塗布装置の直上に設けたこと、請求項４に於いて、前記乾燥手段は、加熱された空気吹付型乾燥手段であること、請求項５に於いて、複数の円筒状基材の筒軸を合わせて積み重ね、下部位置より上部位置に垂直に円筒状基材押上手段で押し上げながら、垂直塗布装置により、前記円筒状基材周面上に塗布液を連続的に塗布した後、乾燥装置中を通過させることにより連続塗布を行う連続塗布装置に於いて、筒軸を合わせて積み重ねた円筒状基材押上手段で垂直方向に押し上げられる複数の円筒状基材をして、垂直塗布装置により前記円筒状基材周面上に塗布液を連続的に塗布した後、穴付き乾燥フードで構成され、塗布層の急速な乾燥を防止する乾燥調整手段及び乾燥手段をこの順序で通過させ、乾燥を行うことを特徴とする連続塗布乾燥方法。
【０００８】
【実施例】
以下実施例に付いて順次説明する。
【０００９】
実施例１
円筒状基材として導電性支持体としては鏡面加工を施した直径８０ｍｍ、高さ３５５ｍｍ、２８３ｇのアルミニウムドラム支持体を用いた。又塗布液としては下記記載の▲１▼ＵＣＬ−１塗布液組成物を用い、乾燥膜厚３．０μｍになるように塗布した。
【００１０】
▲１▼ＵＣＬ−１塗布液組成物（４．０Ｗ／Ｖ％ポリマー濃度）
共重合ナイロン樹脂（ＣＭ−８０００ 東レ社製）
メタノール／ｎ−ブタノール＝１０／１（Ｖｏｌ比）
図１は連続塗布手段の全体配置図を示す。全体配置図の内、先ず下部位置に配置された円筒状基材供給装置１０より説明する。
【００１１】
図２に本発明の円筒状基材供給装置１０の詳細図を示す。１Ｍは円筒状基材で、円筒状基材供給装置１０に供給するため、供給台７２に複数の円筒状基材１Ｍを載置されている。円筒状基材１Ｍは自動運搬装置７１に設けた円筒状基材１Ｍを把持して運搬する運搬部材７０で、該運搬部材７０は上下動及び回動可能に設けられている。一方自動運搬装置７１の側方に時計方向に回転する回転テーブル１２が設けられ、該回転テーブル１２上に円筒状基材１Ｍを載置する載置案内部材（以下スペーサと云う）である複数のスペーサ１１が回転テーブル１２の回転円周方向に複数個設けられている。一個の円筒状基材１Ｍを運搬部材７０で把持し、回動動作により図示の様に円筒状基材１の位置に移動し、スペーサ１１に載置する。円筒状基材１の有無状況を検知手段Ｓ２により検知し、スペーサ１１に対し正確に載置されていれば、制御手段Ｃ１により自動運搬装置７１の運搬部材７０に退避信号を送り、運搬部材７０は円筒状基材１より退避動作を行う。退避完了後、制御手段Ｃ１より回転制御手段Ｃ２の制御によりサーボモータＭを始動する。この状態に於いて回転テーブル１２上のスペーサ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃには各々既に円筒状基材１が載置されている。前記サーボモータＭの始動によりピニオン１４２にてラック１４１で昇降部材１４の上昇を開始する。該昇降部材１４の上部には緩衝手段であるスプリングＳを介して押上部材１５が設けられており、該押上部材１５にて前記スペーサ１１の底部１１３を押し上げる。スペーサ１１の押上位置を正確ならしめるため、円筒状基材押上部材１５を円錐状に形成し、スペーサ１１の底部１１３を該円筒状基材押上部材１５の円錐状と合致するように凹状に形成する。
【００１２】
更に前記スペーサ１１の上部には円筒状基材１が緩く嵌合出来る円形溝１１１が形成されている。この様に形成された押上部材１５によりスペーサ１１の底部１１３を押し上げる作動順序を図３に従って説明する。図３（ａ）は前記昇降部材１４の上昇でスペーサ１１Ｃの円形溝１１１に嵌合載置された円筒状基材１Ｂと共に図１に示す矢示Ｚの方向に上昇を開始する。次に図３（ｂ）は上昇により塗布液を塗布するため一定速度で先に上昇している円筒状基材１に、円筒状基材１の先端が突き当たった状態を示す。前記昇降部材１４の上昇速度は、上昇開始時の速度は塗布速度より１．５〜５倍の速度で上昇し、前記先に上昇している円筒状基材１に、円筒状基材１の先端が突き当る直前に、前記上昇速度に対し塗布速度に対し１．０〜１．５倍の速度迄減速される様に、前記制御手段Ｃ１と回転制御手段Ｃ２によりサーボモータＭの回転を制御する。又前記先に上昇している円筒状基材１に、後の円筒状基材１の先端が突き当る時、昇降部材１４が若干上昇動作を続けてもスプリングＳに吸収され、図１に示す様に塗布のため塗布速度で上昇する複数の円筒状基材１に対して衝撃を与える事がなく、塗布ムラが発生しない。尚回転テーブル１２の回転円周方向に配置された６個のスペーサ１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの下部には各々押上用の孔が形成されている。前記スプリングＳは金属バネ、空気バネ、ゴムバネ、油気圧バネ等の使用が可能であるが、特にスプリング状の物が好ましい。
【００１３】
以上の動作が完了した後、図３（ｂ）に示す様に円筒状基材１Ｂは先ず搬送把持部材２２で把持される。次に図３（ｂ）に示す様に制御手段Ｃ１と回転制御手段Ｃ２の制御によりサーボモータＭの下降動作に移りピニオン１４２とラック１４１で昇降部材１４は前記スペーサ１１Ｃと共に下降する。その際円筒状基材１とスペーサ１１の円形溝１１１は容易に離間するように構成されている。次に図３（ｃ）に示す様に昇降部材１４は回転テーブル１２の下位置迄下降して停止し、次の上昇動作のために待機し、スペーサ１１Ｃは回転テーブル１２上に残る。次に前記把持搬送装置２２で確実に円筒状基材１が把持された事が検知部材Ｓ１で検知されると、制御手段Ｃ２により駆動モータＭ１より歯車１３２，１３１を介して軸１３と共に回転テーブル１２を時計方向に回動し、次の円筒状基材１とスペーサ１１Ｂを円筒状基材押上部材１５上に移動して停止する。前記の様な動作を順次繰り返しながら、円筒状基材１を塗布手段４０に供給する。尚前記回転テーブル１２を正確に停止させるために、６個のスペーサ１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅの載置位置に停止用切欠部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆを形成し、停止用クリック１２１により前記に円筒状基材の供給位置と、押上位置に停止させる様に構成する。又前記制御モータＭ１を制御して停止させてもよい。本発明で使用されるスペーサ１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅは、円筒状基材１に対し傷や損傷を与えず垂直保持できる材質が良い。中でもエンジニアリングプラスチックが良い。円筒状基材１は垂直に保持供給される為、把持搬送が確実、容易となり誤動作が発生しない。又円筒状基材１の径の変更に対しても容易に迅速に対処できる。
【００１４】
次に図１に示す搬送手段２０について詳細に説明する。
【００１５】
先ず搬送手段２０の把持搬送装置２１，２２について図４で説明する。先ず上部位置に設けた把持搬送装置２１の搬送ハンド２１１の把持部２１４と、搬送ハンド２１２の把持部２１５は軸２１３により回動自在に支持され、先に押し上げられて上方に搬送された円筒状基材１と、同様に先に押し上げられた円筒状基材１間を、前記把持部２１４と、把持部２１５で段差調整して把持しながら塗布速度で矢示方向に上昇させている。更に下部位置に設けた把持搬送装置２２の搬送ハンド２２１の把持部２２４と、搬送ハンド２２２の把持部２２５も軸２２３により回動自在に支持され、円筒状基材１間と、新たに押し上げられた円筒状基材１間を前記把持部２２４と、把持部２２５で段差調整して把持するようにする。そして把持完了後、前記把持搬送装置２１と同速度となる塗布速度で矢示方向に上昇させる。２１６，２２６は前記把持部先端に取り付けられ滑り止めと、円筒状基材１面を保護するための押圧緩衝部材である。
【００１６】
次に図５で把持搬送装置２１，２２の搬送手段２０について説明する。搬送手段２０は把持搬送装置２１，２２に各々設けられ、搬送手段２０に対して縦方向に回転自在に設けられたネジ杆２２１に嵌合した上下移動部材２３を設け、該上下移動部材２３に前記把持搬送装置２１，２２を連結する。前記ネジ杆２２１を例えばモータと減速歯車等の回転駆動装置を用いて一定速度で回転する事で上下移動部材２３も一定速度、即ち複数の円筒状基材１に塗布液を塗布する塗布速度で把持搬送装置２１，２２が上昇移動する様に構成される。
【００１７】
前記の様にして把持搬送装置２１，２２により複数の円筒状基材１が上方向へ移行され、図１の位置決め手段３０へ至る。位置決め手段３０は特開平３−２８００６３号公報の他、特願平７−１２５２３０号、同７−１２５２３１号の如くリング状の位置決め装置が好ましく用いられている。前記特許出願に記載されている様に内壁面に形成した多数のノズルより空気を噴出し、位置決め手段３０の内壁面と円筒状基材間に空気圧による一定の間隙を形成形成する位置決め手段の他、図示しないが、好ましくはリング状に形成した位置決め装置が用いられる。
【００１８】
前記の様にして位置決め手段３０で正確に塗布位置に位置決めされた円筒状基材１は、図１に示す垂直型の塗布手段４０へ上昇移行され塗布液が塗布される。
【００１９】
４０は垂直型の塗布手段であるが、▲１▼スライドホッパー型、▲２▼押し出し型、▲３▼リングコーター型、▲４▼スプレーコーター型等円筒状基材１を積み重ねて上方又は下方に相対的に移動する事により塗布するものであれば種類を問わないが、信頼性の高い連続安定塗布が得られる事により▲１▼のスライドホッパー型の塗布手段が好ましく、図６にスライドホッパー型の塗布手段である垂直型の塗布手段４０を示す。該垂直型の塗布手段４０は環状に形成され、塗布液よりなる前記塗布液組成物ＵＣＬ−１を外部より補給する塗布液補給部４を設け、内部に形成された環状液溜部４４に塗布液を供給する。環状液溜部４４よりスリット４３を介して塗布液出口４２より垂直型の塗布手段４０の内部に環状に形成され塗布部４５を形成する。図示の様に塗布速度に押し上げられている円筒状基材１が垂直型塗布手段４０の塗布部４５に進入し、一定量で供給される塗布液が塗布部４５面で円筒状基材１に塗布される。４６は前記環状液溜部４４内の塗布液に泡の発生を防止するための空気排出手段で、開閉弁４７により開閉される。
【００２０】
この様にして塗布液である前記塗布液組成物ＵＣＬ−１が円筒状基材１上に塗布される。塗布を完了した円筒状基材１は乾燥手段５０に上昇移行される。塗布を完了した円筒状基材１は乾燥速度を制御刷る乾燥フード５１を通過して先ず１次乾燥し、次に吸引式乾燥手段５３により強制乾燥される。乾燥した上部の円筒状基材１は分離排出手段６０により外部に搬出される。乾燥手段５０は、図１の如く乾燥フード５１と吸引式乾燥手段５３が上下に重ねて用いられている。図７に前記塗布手段４０の上部に環状に形成した乾燥フード５１と、吸引式乾燥手段５３の実施例を示す。前記乾燥フード５１には多数の開口部５１１が形成されている。前記のように円筒状基材１を塗布速度で矢示方向に上昇させ、形成された感光液よりなる塗布層Ａは、前記乾燥フード５１内を通過しながら塗布された塗布層Ａを徐々に乾燥させる。乾燥は前記開口部５１１より塗布層Ａに含まれる溶媒を外部に放出する事により行なわれる。前記のように、円筒状基材１の塗布層Ａは、塗布直後の位置に設けられた乾燥フード５１にて遮蔽されており、前記開口部５１１からのみ溶媒が放出されるため、塗布直後における塗布層Ａの乾燥速度は、前記開口部５１１の開口面積に比例して１次乾燥される。
【００２１】
次に、前記乾燥フード５１の上部位置に、前記乾燥フード５１の上端位置から０〜２００ｍｍ、好ましくは１０〜１００ｍｍ離れた上方に設けられた吸引式乾燥手段５３の構成は、吸引スリット５３１、吸引チャンバー５３２、吸引ノズル５３３を各々有する吸引スリット部材５３４の下部に筒状吸引部材５３５と、上部に同じく筒状吸引部材５３６が各々同心で結合されている。
【００２２】
そして、複数設けられた吸引ノズル５３３より例えば吸引ポンプ、回転ファン等を用いて吸引を行い、周方向均一な吸引チャンバー５３２と、吸引スリット５３１により周方向均一化がなされた吸引エアーが流れ、更に、吸引スリット部材５３４の上下に設けた筒状吸引部材５３５，５３６の各内径面と塗布済の円筒状基材１の塗布層Ａ面の外周面との間の空気流れの乱れをバッファー空間５３７で僅かに抑えて、５３８で示す乾燥の為の均一吸引エアーのエアー流を作り出して２次乾燥を行う。
【００２３】
図８に、前記乾燥フード５１の他の実施例である乾燥フード５１１１を示す。乾燥フード５１１１の下端部５１Ｂと、前記塗布ヘッド４１の上端部４１Ａ間を５０ｍｍの場合である。更に乾燥フード５１１１の上部を延長して前記１５０ｍｍの上部に開口部５１Ｃを形成し、乾燥フード５１１１を環状の塗布手段４０の上部に設けることにより、円筒状基材１に塗布された感光液よりなる塗布層Ａの溶媒蒸気濃度が制御される。従って塗膜乾燥速度が制御されることで塗膜の均一化を計る事が出来る。又前記の様な乾燥フード５１１１を設ける事で塗布層Ａのビート部分の溶媒蒸気濃度が高くなるため、急速な乾燥が防止され、塗布層のビート切れを防止出来る。
【００２４】
前記の様に構成された吸引式乾燥手段５３の吸引乾燥位置に塗布層Ａを塗布した円筒状基材１を上昇させて順次搬送する事により塗布層Ａの乾燥を行う。以下前記乾燥フード５１と、吸引式乾燥手段５３（ＮＯ．１−１）を用いて塗布層Ａの乾燥を行った時の結果を下記表１に示す。
【００２５】
本実施例１の乾燥フード５１として図７に示される形式で、例えば全長１５０ｍｍ、穴径３．５ｍｍを用いる。又、環状の吸引式乾燥手段５３として図７に示される形式で全長７００ｍｍのものを使用した。なお比較例として本発明の乾燥フード５１と、環状の吸引式乾燥手段５３を用いないもの（ＮＯ．１−２）、穴付きの乾燥フード５１を用いないもの（ＮＯ．１−４）、及び吸引式乾燥手段５３を用いないもの（ＮＯ．１−３）で塗布乾燥を行った。結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
表１に示す如く（ＮＯ．１−１）の実施例には膜厚ムラ、液タレ等の塗膜欠陥がなく、塗布性の良好な感光体ドラムが得られた。又比較例１，２，３の感光体ドラムの塗布層Ａ面のムラが大きく評価の対象とならなかった。
【００２８】
乾燥終了後、図１に示す分離排出手段６０へ上昇移行される。移行手段としては、特開平７−４３９１７号公報に詳しく記載されている手段を用いるのが最適であるが、別の分離排出手段として、特開昭６１−１２０６６２号、同６１−１２０６６４号公報の手段を用いてもよい。分離されて感光体ドラムは自動搬出手段により収納室、乾燥室或いは次の工程に移行する。
【００２９】
実施例２
図１に示す様に、実施例１と同様に複数の円筒状基材１を順次供給する円筒状基材供給装置１０と、円筒状基材１の搬送手段２０を有し、図８に示す様に各々位置決め手段３０と乾燥手段５０及びスライドホッパー型の塗布手段４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを一組とした３組の連続塗布手段Ａ，Ｂ，Ｃを用い、円筒状基材１に鏡面加工を施した直径８０ｍｍ、高さ３５５ｍｍ、２８３ｇのアルミニウムドラム支持体上に、下記の如く各々塗布液組成物▲１▼ＵＣＬ−１、▲２▼ＣＧＬ−２及び▲３▼ＣＴＬ−１を調整し、スライドホッパー型の塗布手段４０Ａ（▲１▼ＵＣＬ−１用）、塗布手段４０Ｂ（▲２▼ＣＧＬ−２用）、塗布手段４０Ｃ（▲３▼ＣＴＬ−１用）にて逐次３組の連続塗布手段Ａ，Ｂ，Ｃに従い連続５０００本の塗布と、実施例１と同様の乾燥フード５１と、環状の吸引式乾燥手段５３を有する乾燥手段５０を前記３組の連続塗布手段Ａ，Ｂ，Ｃの上部に設けて乾燥を行った。各層それぞれ乾燥膜厚０．８μｍ、２．１μｍ及び２３μｍになるように３層の逐次重層塗布、乾燥し、更に９０℃、６０分の本乾燥を乾燥室（図示せず）で行い感光体ドラムを作成した（ＮＯ．２−１）。なお比較例として本発明の乾燥フード５１と、環状の吸引式乾燥手段５３を用いないもの（ＮＯ．２−２）、乾燥フード５１のみ使用のもの（ＮＯ．２−３）、及び環状の吸引式乾燥手段５３のみ用いたもの（ＮＯ．２−４）で塗布乾燥を行った。結果を下記表２に示す。
【００３０】
▲１▼ＵＣＬ−１塗布液組成物
共重合ナイロン樹脂（ＣＭ−８０００ 東レ社製）
メタノール／ｎ−ブタノール＝１０／１（Ｖｏｌ比）
▲２▼ＣＧＬ−２塗布液組成物
ペリレン顔料（ＣＧＭ−２） ５００ｇ
ブチラール樹脂（エスレックＢＸ−Ｌ 積水化学社製） ５００ｇ
メチルエチルケトン ２４ｌ
上記塗布液組成物（固形分については固形分重量比ＣＧＭ−２：ＢＸ−Ｌ＝２：１に固定）をサンドミルを用いて２０時間分散したもの。
【００３１】
【化１】
▲３▼ＣＴＬ−１塗布液組成物
ＣＴＭ−１ ５ｋｇ
ポリカーボネート（Ｚ−２００ 三菱瓦斯化学社製） ５．６ｋｇ
１，２−ジクロロエタン ２８ｌ
固形分については固形分重量比ＣＴＭ−１：Ｚ−２００＝０．８９：１に固定
【００３３】
【化２】
【表２】
表２に示す如く塗布ムラ、膜厚ムラ、色ムラ、液タレ、色流れ等の塗膜欠陥がなく、塗布性の良好な感光体ドラムが得られた。しかも長時間、多数本の安定な連続塗布ができ、完全自動化ができるため、ホコリ、ゴミ等が混入せず高品質かつ高信頼性ある製品が可能となった。
【００３６】
得られた感光体ドラムＮＯ．２−１をコニカ社製Ｕ−ＢＩＸ３０３５複写機で実写したところ濃淡ムラ、カブリムラやゴミ等に起因する画像欠陥（黒ポチ、白ポチ、ゴミ、スジ）等がなく、初期から５０００本にわたり良好な画像が得られた。比較例の感光体ドラムについては塗布層Ａのムラがひどく評価の対象とならなかった。
【００３７】
実施例３
図９で示す様に、実施例１と同様に複数の円筒状基材１を順次供給する円筒状基材供給装置１０と、円筒状基材１の搬送手段２０を有し、各々位置決め手段３０と、乾燥手段５０及びスライドホッパー型の塗布手段４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃを一組とした３組の連続塗布手段Ａ，Ｂ，Ｃを用い、円筒状基材１に鏡面加工を施した直径８０ｍｍ、高さ３５５ｍｍ、２８３ｇのアルミニウムドラム支持体上に、下記の如く各々塗布液組成物として、▲１▼ＵＣＬ−３、▲２▼ＣＧＬ−３、及び▲３▼ＣＴＬ−２を調整し、スライドホッパー型の塗布手段４０Ａ（▲１▼ＵＣＬ−３用）、塗布手段４０Ｂ（▲２▼ＣＧＬ−３用）、塗布手段４０Ｃ（▲３▼ＣＴＬ−２用）にて３組の連続塗布手段Ａ，Ｂ，Ｃを用い、連続５０００本の塗布と、乾燥を行った。前記各層は、各々乾燥膜厚０．６μｍ、１．５μｍ、２２μｍとなるように３層の逐次重層塗布と、乾燥を行い、感光体ドラムを作成した。使用した乾燥手段として、図１０に示す塗布、乾燥手段を用いた。即ち、図７に示す塗布乾燥手段５０に上昇移行される。塗布を完了した円筒状基材１は乾燥速度を制御する乾燥フード５１（全長２００ｍｍ、穴径４．５ｍｍ）を通過して先ず乾燥し、次に吸引式乾燥手段５３により強制乾燥される。乾燥した上部の円筒状基材１は分離排出手段６０により外部に搬出される。乾燥手段５０は、図の乾燥フード５１と吸引式乾燥手段５３が上下に重ねて用いられている。図７同様に塗布層Ａは、前記乾燥フード５１内を通過しながら塗布された塗布層Ａを徐々に乾燥させる。乾燥は前記開口部５１１より塗布層Ａに含まれる溶媒を外部に放出することにより行なわれる。前記のように、円筒状基材１の塗布層Ａは、塗布直後の位置に設けられた乾燥フード５１にて遮蔽されており、前記開口部５１１からのみ溶媒が放出されるため、塗布直後における塗布層Ａの乾燥速度は、前記開口部５１１の開口面積に比例して乾燥される。
【００３８】
次に、吸引式乾燥手段５３で、複数設けられた吸引ノズル５３３より例えば吸引ポンプ、回転ファン等を用いて吸引を行い、塗布済の円筒状基材１の塗布層Ａ面の乾燥を行う。更に本実施例に於いて、吸引式乾燥手段５３の上部に、加熱された空気を吹き付ける、環状の加熱吹き付型乾燥手段７０１を設ける。該加熱吹き付型乾燥手段７０１は、複数の送風ファン７１１と、送風された空気を各々９０℃に加熱するヒータ７２１と、加熱された空気を円筒状基材１の塗布層Ａに効率的に流すフード７３１より構成され、前記の乾燥手段５０で乾燥した塗布層Ａに９０℃に加熱した空気を矢示方向に吹き付けて乾燥した。
【００３９】
▲１▼ＵＣＬ−３塗布層組成物
エチレン−酢酸ビニル系共重合体（エルバックス４２６０ 三井デュポンケミカル社製）
トルエン／ｎ−ブタノール＝５／１（Ｖｏｌ比）
▲２▼ＣＧＬ−３塗布液組成物
Ｙ−型チタニルフタロシアニン（ＣＧＭ−３） １００ｇ
シリコーン樹脂（ＫＲ−５２４０ 信越化学社製） １００ｇ
ｔ−酢酸ブチル １０ｌ
上記塗布液組成物（固形分については固形分重量比ＣＧＭ−３：Ｚ−２００＝２：１に固定）
【００４０】
【化３】
▲３▼ＣＴＬ−２塗布液組成物
ＣＴＭ−２ ５．０ｋｇ
ポリカーボネート（Ｚ−２００ 三菱瓦斯化学社製） ５．６ｋｇ
１，２−ジクロロエタン ２８ｌ
固形分については固形分重量比ＣＴＭ−１：Ｚ−２００＝０．８９：１に固定
【００４２】
【化４】
以上の様に塗布装置による塗布と、乾燥手段による乾燥を行ったところ、塗布層Ａに塗布ムラ、膜厚ムラ、色ムラ、液タレ、色流れ等の塗膜欠陥がなく、塗布性の良好な感光体ドラムが得られた。しかも長時間、多数本の安定な連続塗布ができ、完全自動化ができるため、ホコリ、ゴミ等が混入せず高品質かつ高信頼性ある製品が可能となった。
【００４４】
得られた感光体ドラムＮＯ．２−１をコニカ社製Ｕ−ＢＩＸ３０３５複写機で実写したところ濃淡ムラ、カブリムラやゴミ等に起因する画像欠陥（黒ポチ、白ポチ、ゴミ、スジ）等がなく、初期から５０００本にわたり良好な画像が得られた。
【００４５】
次に図１１に示された他の吸引式排気乾燥装置８について説明する。前記のように垂直状に上昇して供給される複数の円筒状基材１に図６と同様の環状の塗布手段４０にて感光液が塗布されて塗布層Ａが形成される。前記排気乾燥装置８は塗布した直後の塗布層Ａより蒸発する溶媒を吸引し、更に乾燥を行うもので、前記環状の塗布手段４０の直上に設けられている。８Ａは環状に形成された吸引ダクトで、該吸引ダクト８Ａより前記塗布層Ａに向けて吸引口８Ｂが形成されている。前記吸引ダクト８Ａの一部には排気管８Ｃが接続され、該排気管８Ｃ内に設けた排気ファン８Ｄにより前記塗布層Ａより蒸発する溶媒を吸引して、強制的に外部に排出し乾燥させる。前記のように環状の塗布手段４０にて塗布層を塗布した直後に、該塗布層Ａより発生する溶媒蒸気を排気するため円筒状基材１に塗布された塗布層Ａの塗布層が多量に流下するのを停止させることができる。前記のような排気乾燥装置８を作動させることにより、多数の円筒状基材１を接続して感光液を塗布した場合でも塗布層Ａの近傍より溶媒を急速に排出出来ると共に、感光液２による塗膜の流下を強制的に制御して塗布層Ａに発生する前記薄膜や液溜りの発生を防止する事も出来る。尚前記排気ファン８Ｄは、吸引ダクト８Ａに複数箇所設けてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１に於いて、複数の円筒状基材を一定の塗布速度で上昇させながら、塗布装置で塗布層の塗布を行い、該塗布層の乾燥を行う時、塗布装置の直上に設けた乾燥調整作用を有する乾燥手段で乾燥する事で急速な乾燥を防止し、次に吸引式の乾燥手段により急速に乾燥させるため、塗布条件の不適合による塗布ムラ、塗布層垂れ、等が発生しない。又塗布層の膜厚変動が発生せず、塗布性が良好であり、塗布膜厚、塗布層物性等の変化に応じて幅広い乾燥条件が最適値で設定出来る。
【００４７】
請求項２に於いて、前記乾燥調整作用を有する乾燥手段は、穴付き乾燥フードにより行い、穴径及び穴数を設定し、正確な乾燥調整を行う事が出来る。
【００４８】
請求項３に於いて、前記吸引式の乾燥手段は、環状の吸引排気式乾燥手段であり、吸引排気を調整する事により前記穴付き乾燥フードにより調整乾燥された塗布層を最適の乾燥速度で乾燥させる事が可能となり塗布ムラ、塗布層垂れ、等が発生せず、且つ塗布層の膜厚変動も発生しない。
【００４９】
請求項４に於いて、前記乾燥調整作用を有する乾燥手段を、塗布装置の直上に設けたので、円筒状基材に塗布された塗布層が外気に晒される事がなく、外気による塗布層の乾燥を防止し、塗布膜厚を保持する事が出来る。
【００５０】
請求項５に於いて、環状の吸引排気式乾燥手段を、排気から空気吹き付け式に変更し、且つ空気を加熱する熱源を設ける事により、特に円筒状基材に塗布層を重層塗布する時、前記穴付き乾燥フードと、環状の吸引排気式乾燥手段を経て、最終的な乾燥を完成させる事ができるため、特に塗布層の膜厚変動も発生しない。
【００５１】
請求項６に於いて、複数の円筒状基材を一定の塗布速度で上昇させながら、塗布装置で塗布層の塗布を行い、該塗布層の乾燥を行う時、第１に塗布装置の直上に設けた乾燥調整作用を有する乾燥手段で乾燥して急速な乾燥を防止し、第２に吸引式の乾燥手段により急速に乾燥させるようにしたので、塗布条件の不適合による塗布ムラ、塗布層垂れ、等が発生しない。又塗布層の膜厚変動が発生せず、塗布性が良好であり、塗布膜厚、塗布層物性等の変化に応じて幅広い乾燥条件が最適値で設定出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の連続塗布手段の全体構成を示す斜視図。
【図２】本発明の円筒状基材供給装置の全体構成を示す斜視図。
【図３】本発明の円筒状基材供給装置の押出手段で、円筒状基材を伸し出す状態を示す説明図。
【図４】本発明の円筒状基材の把持搬送装置を示す斜視図。
【図５】本発明の把持搬送装置の搬送手段を示す正面図。
【図６】本発明のスライドホッパー型の塗布手段を示す斜視図。
【図７】本発明の塗布手段と、乾燥手段を示す断面図。
【図８】本発明の塗布手段と、他の乾燥手段を示す断面図。
【図９】本発明の他の連続塗布手段の全体構成を示す斜視図。
【図１０】本発明の塗布手段と、他の乾燥手段を示す断面図。
【図１１】本発明の塗布手段と、他の乾燥手段を示す断面図。
【符号の説明】
１，１Ｍ 円筒状基材
１０ 円筒状基材供給装置
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ スペーサ
１２ 回転テーブル
１４ 昇降部材
１５ 円筒状基材押上部材
２０ 搬送手段
３０ 位置決め手段
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ 塗布手段
５０ 乾燥手段
５１，５１１１ 乾燥フード
５３ 吸引式乾燥手段
６０ 分離排出手段
７０１ 加熱吹き付型乾燥手段
Claims (5)
- 複数の円筒状基材の筒軸を合わせて積み重ね、下部位置より上部位置に垂直に円筒状基材押上手段で押し上げながら、垂直塗布装置により、前記円筒状基材周面上に塗布液を連続的に塗布した後、乾燥装置中を通過させることにより連続塗布を行う連続塗布装置に於いて、前記乾燥装置は、穴付き乾燥フードで構成され、塗布層の急速な乾燥を防止する乾燥調整手段及び乾燥手段より構成されていることを特徴とする連続塗布乾燥装置。
- 前記乾燥手段は、環状の吸引排気式乾燥手段であることを特徴とする請求項１記載の連続塗布乾燥装置。
- 前記乾燥調整手段は垂直塗布装置の直上に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の連続塗布乾燥装置。
- 前記乾燥手段は、加熱された空気吹付型乾燥手段であることを特徴とする請求項３記載の連続塗布乾燥装置。
- 複数の円筒状基材の筒軸を合わせて積み重ね、下部位置より上部位置に垂直に円筒状基材押上手段で押し上げながら、垂直塗布装置により、前記円筒状基材周面上に塗布液を連続的に塗布した後、乾燥装置中を通過させることにより連続塗布を行う連続塗布乾燥方法に於いて、筒軸を合わせて積み重ねた円筒状基材押上手段で垂直方向に押し上げられる複数の円筒状基材をして、垂直塗布装置により前記円筒状基材周面上に塗布液を連続的に塗布した後、穴付き乾燥フードで構成され、塗布層の急速な乾燥を防止する乾燥調整手段及び乾燥手段をこの順序で通過させ、乾燥を行うことを特徴とする連続塗布乾燥方法。
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