JPH0321371A - 塗布装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中空ドラムの外面上に感光液を連続的に塗布
し電子写真感光体を得る場合に好適に用いられる塗布装
置およびその方法に関する。

〔従来の技術〕

円筒形状の外面上に感光液を塗布し電子写真感光体を製
造するための塗布方法としては、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、およびスライ
ドホッパー塗布法などが知られている。

しかし、スプレー塗布法では、スプレーガンより噴出さ
せた感光液が被塗布物の外面上に到達する前に溶剤が蒸
発するために、乾燥固化した粒子が表面に付着し、平滑
性の良い塗布表面が得られずかつ膜厚の制御も難しい。

また、ブレード塗布法およびロール塗布法は、塗布液の
粘性により均一な塗膜が得られない欠点がある。さらに
、浸漬塗布法は、上記の塗布表面の平滑性、塗布膜の均
一性の難点については改良されるが、膜厚の制御が塗布
液の物性と塗布速度とに支配される。したがって、塗布
液の調整が非常に重要になるが、この調整は実際的に著
しく困難であり、また塗布速度も遅く生産性が悪い欠点
がある。

このような塗布法に対して、特開昭５８−１８９０６１
号に代表されるいわゆるスライドホッパ一方式の塗布法
は、上記の欠点がなく好適である。また、特開昭６０　
−　５０５３７号には、浸漬法を改良して、環状の塗布
ヘッドから塗布する装置も提案されている。

他方、円筒体の引き上げに際しては、特開昭６１−２５
１４９号公報記載のように、シリンダやモータにより円
筒体を支承する載置台を上昇させることにより行われる
ことが多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記各公報に示された環状の塗布ヘッドから、対象の円
筒体の外面に感光液を塗布する場合、いかに塗布ヘッド
と円筒体外面との間隙を周方向に関し均一に保つか、お
よび円筒体の姿勢を塗布ヘッドの軸心に対していかに一
致させるかがきわめて重要である。

すなわち、上記間隙が周方向に均一でないとすると、塗
布膜厚が周方向に不均一となり、電子写真特性のムラと
なって現れる。

他方、円筒体と塗布ヘッドとの間隙の均一性については
、特開昭６０　−　５０５３７号公報では、塗布ヘッド
に位置規制コロを設け、これを中空ドラム外面に常に接
触させることで均一性を解決することが示されていが、
これでは、中空ドラムにその長手方向に連続する傷をつ
けてしまう。

他方、円筒体の引き上げを、特開昭６１−２５１４９号
公報記載のように、シリンダやモータにより円筒体を支
承する載置台を上昇させることにより行うとすれば、一
回の円筒体の塗布の都度、前記載置台を下降させ、新た
な円筒体の搬入を待って再び引き上げを行う必要があり
、塗布作業が間欠的になる。塗布が間欠的であると、塗
布膜厚の変動を来すなどの問題を生じる。したがって、
円筒体を連続的に移動させることが望ましい。かかる連
続移動態様によると、一旦塗布膜厚を設定すれば、同じ
塗布膜厚で塗布を行うことが容易であるとともに、連続
移動に伴って生産性も高まる。

このために、左右一対のロボットハンドにより交互に把
持を行いながら円筒体を上昇する態様が考えられる。

しかし、このようにロボットハンドにより把持する場合
、機械的精度の点から、その都度、第９図のように、若
干把持位置が異なる問題がある。

把持位置が異なると直接的に膜厚の周方向の偏差となっ
て現れる。

一方、塗布ヘッドの軸心に対して円筒体の軸心が一致し
ておらず、第１０図のように、傾斜していると、円筒体
の外面が塗布ヘッドの内面に接触し、その外面に疵が付
き、電子写真特性を悪化させる原因となるばかりでなく
、膜厚不良の原因ともなる。

そこで、本発明の主たる目的は、円筒体と塗布ヘッドと
の離間距離を周方向に関して均一にできるばかりでなく
、円筒体に対して後述のように、ロボットハンドにより
連続的に移動させる場合において、把持の交代に伴う把
持位置誤差を解消して円筒体に対して塗布ヘッドを正規
の位置に修正でき、もって円筒体が電子写真感光体であ
る場合、その電子写真特性において優れたものを得るこ
とができる塗布装置およびその方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための本発明装置は、円筒体を把持
しかつその軸心方向に移動させる把持・移動手段と、前
記円筒体の外面にこれを取り囲んで配置され前記円筒体
の外面に塗布液を塗布する塗布ヘッドと、前記円筒体の
外面または中心軸位置を検出する位置検出手段と、円筒
体の横断面上における塗布ヘッドの位置を調整する位置
調整手段と、前記位置検出手段からの位置検出信号に基
づいて前記位置調整手段に円筒体の位置修正信号を与え
る位置演算制御手段とを備え：前記把持・移動手段は円
筒体を把持およびその解放を行うハンド部と、このハン
ド部に対して対となりこれを前記軸心方向に移動させる
移動部とを有し、前記ハンド部と移動部との対が複数対
設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明法は、円筒体の外面にこれを取り囲んでそ
の外面に塗布液を塗布する塗布ヘッドを設けるとともに
、前記円筒体の外面または中心軸位置を検出する位置検
出手段、および円筒体の横断面上における塗布ヘッドの
位置を調整する位置調整手段を配設し、第ｌ把持・移動
手段により前記円筒体を把持状態でその軸心方向に移動
させた後、代わりに第２把持・移動手段により前記円筒
体を把持状態でその軸心方向に移動させる動作を繰り返
して行う連続移動過程において、前記位置検出手段から
の円筒体位置検出信号に基づいて前記塗布ヘッドの位置
の修正制御を行うことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明では、円筒体の位置、たとえばその外面または中
心軸位置を検出するとともに、この検出信号に基づいて
塗布ヘッドの位置を修正制御するので、円筒体の外面と
塗布ヘッドの内面との離間距離を周方向に関し均一に調
節でき、もって周方向の塗布膜厚を均一にできる。

他方、前述のように、円筒体をロボットハンドにより把
持を交代させながら連続的に移動させる場合において、
その度毎の把持誤差に対応して塗布ヘッドの位置を修正
することにより、周方向の塗布膜厚の誤差を防止でき、
連続塗布において、本発明の効果がきわめて顕著なもの
となる。

しかも、後述の実施例のように、ロボットハンド式の把
持・移動手段により、中空ドラムを把持することなく、
スベーサードラムを把持して移動させるようにすれば、
中空ドラム外面の傷つき防止を完全に図ることができる
。

なお，本発明の塗布装置は電子写真感光体を得る場合に
おいて特に有効である。かかる電子写真感光体における
塗布膜厚は、帯電量、感度および残留電位などの電子写
真特性に大きな影響を与える。したがって、感光ドラム
の周方向に塗布膜厚が不均一であると、同一複写物中の
画像濃度が不均一となったり、カブリを生ずる。本発明
によれば、塗布膜厚が周方向で均一となるので、かかる
問題が一切生じない。また、傾斜が万一発生した場合に
おいて、円筒体に対する塗布ヘッドの位置の修正を行う
ので、傷つきを激しく嫌う感光ドラム表面の損傷が防止
される。

〔発明の具体的構成〕

以下、本発明をさらに詳説する。なお、以下本発明にい
う円筒体として、電子写真感光体用の円筒体、すなわち
中空ドラムを例に採るが、中空か中実であるかを問われ
ない。また、本発明にいう塗布ヘッドとしては、円筒体
の外面にこれを取り囲んで配置され前記円筒体の外面に
塗布液を塗布する基本的構成を有していれば、特開昭５
８−１８９０６１号、特開昭６０　−　５０５３７号な
どに開示されたもの、あるいは以下に図示するものなど
適宜採用できる。

第４図に本発明の塗布ヘッド１０の例として、スライド
ホッパー型塗布ヘッドが示されている。

１は中空ドラムで、これを取り囲んで塗布ヘッド１０が
配置され、中空ドラム１の外面に塗布液すなわち感光液
Ｌを塗布するようになっている。

塗布ヘッド１０には、中空ドラムｌ側に開口する塗布液
流出口ｌ１を有する幅狭の塗布液分配スリット１２が水
平方向に形成されている。このスリットｌ２は液溜ヘッ
ダｌ３に連通し、この液溜ヘッダ１３には感光液Ｌを圧
送ボンプ（図示せず）により供給するようになっている
。

他方、スリット１２の塗布液流出口１１の下側には、連
続して下窄まりに傾斜し中空ドラム１の外寸よりやや大
なる寸法で終端をなすように液スライド面ｌ５が形成さ
れ、さらに、この液スライド面ｌ５の終端より下方に延
びて唇状部ｌ６が形成されている。

かかる塗布装置では、中空ドラム１を引き上げる過程で
、感光液Ｌをスリットｌ２および塗布液流出口１１から
押出し、液スライド面ｌ５に沿って流下させる。唇状部
１６に到った感光液Ｌは、ほぼ唇状部ｌ６と中空ドラム
ｌとのクリアランスに相当する厚みをもって中空ドラム
ｌの外面に塗布される。

上記の塗布ヘッドＩＯ自体は基本的に公知のものである
が、本′発明では、中空ドラム１と塗布ヘッドＩＯの内
面との距離を周方向に関し均一にするために、第２図お
よび第３図の装置構成例が採られる。

すなわち、塗布ヘッド１０を支承する架台２０に塗布ヘ
ッド１０の位ｉｌｉ！調整手段３０が設けられる。この
位置調整手段３０としては、公知のＸ一Ｙ軸制御テーブ
ルをそのまま採用できる。位置調整手段３０は、塗布ヘ
ッドｌＯと連結部材３１により連結されており、位置調
整手段３０のＸ軸またはＹ軸の移動が直接塗布ヘッドＩ
ＯのＸ軸またはＹ軸の移動として現れるようになってい
る。

他方、中空ドラム１の未塗布位置、この例では塗布ヘッ
ド１０の下方位置に、中空ドラム１の外面位置を検出す
るための位置検出器４０Ａ〜４０Ｄが、中空ドラム１の
外面に対して離間し、かつ周方向に９０度の間隔をもっ
て配設されている。位置検出器４０Ａ〜４０Ｄとしては
、たとえばレーザ変位計または渦電流式変位計が用いら
れる。かかる各位置検出器４０Ａ〜４００からの中空ド
ラムｌ外面との離間距離信号は、演算器４１に与えられ
、中空ドラム１の中心軸が塗布ヘッド１０の中心軸に対
してどのように偏位しているかが演算され、この演算結
果に基づいて前記両中心軸が一致するように、コントロ
ーラー４２を介して位置調整手段３０に位置修正信号が
与えられるよう構成されている。本発明にいう位置演算
制御手段とは、この例では、演算器４１とコントローラ
ー４２とで構成される。また、上記のＸ軸−Ｙ軸制御テ
ーブル３０を駆動する各サーボモータの出力信号は演算
器４ｌに入力され、塗布ヘッドＩＯの現位置信号として
与えられる。

このように構成された塗布装置においては、第２図のよ
うに、位置検出器４０Ａおよび４０Ｃにより与えられる
中空ドラムｌ外面に対する離間は号差からＸ軸方向の、
位置検出器４０Ｂおよび４０Ｄにより与えられる中空ド
ラムｌ外面に対する離間信号差からＸＭ方向の偏位がそ
れぞれ検出され、もって、Ｘ輪−Ｙ軸制御テーブル３０
を駆動する各サーボモータの出力信号による塗布ヘッド
ｌＯの現位置とを比較して、塗布ヘッドＩＯの位置を修
正する。

この場合、中空ドラムｌの中心軸と塗布ヘッド１０の中
心軸とが一致するよう塗布ヘッドＩＯの位置を調整する
と、周方向に関し、中空ドラム１と塗布ヘッドＩＯ内面
との離間距離が均一化され、塗布膜厚が均一となる。

塗布ヘッドｌＯの位置調整手段としては、種々のものを
適宜採用できる。たとえば、第４図および第５図のよう
に、架台２０に支点枢軸５０を設け、この枢軸５０に第
１アーム５１を連結し、その一端を塗布ヘッド１０の鍔
部１０ａに枢着し、他方、架台２０にＸ軸−Ｙ軸制御テ
ーブル５２をＸ軸およびＹ軸方向に移動自在に配設し、
このテーブル５２に第２アーム５３および第３アーム５
４を枢着し、かつ第３アーム５４は第１アーム５１と枢
着しておく。

この例による位置調整手段によれば、Ｘ軸−Ｙ軸制御テ
ーブル５２のＸ軸またはＹ軸の移動に伴って、塗布ヘッ
ド１０が第４図の矢印方向に移動させることが可能とな
る。

一方、本発明においては、中空ドラムｌの連続塗布を行
うために、第１図のように、中空ドラム！または必要に
より介在させたスペーサードラムＩＡを交代で把持する
一対の把持・移動手段Ｘ、Ｙが設けられる。

この把持・移動手段Ｘ，Ｙの詳細について、第１図、第
７図および第８図により説明すれば、中空ドラムｌをそ
の両側から把持する上部および下部にそれぞれ一対のハ
ンド６０Ａ，６０Ｂと、これを揺動自在に支持軸６ｌ、
６ｌを介して保持する基板６２と、ハンド６０Ａ，６０
Ｂの基部を連結するシリンダ６３と、前記基板６２を保
持しこれをＸ軸およびＹ軸に移動させるＸ軸一Ｙ軸制御
テーブル６４と、このＸ軸一Ｙ軸制御テーブル６４を保
持するホルダー６５と、このホルダー６５に螺合するス
クリューネジ軸６６と、これを回転駆動する駆動手段（
図示せず）と、スクリューネジ軸６６を保持する昇降架
台６７とが設けられている。６８は中空ドラム１の外面
に当接するゴムなどからなるタッチローラである。

かかる装置において、シリンダ６３のロッドを引き込め
ると、それぞれハンドＢＯＡ，６０Ｂは、支持軸６ｌ、
６ｌを中心にして閉および開方向に揺動する。したがっ
て、把持時には、閉方向にシリンダ６３を動作させ、ハ
ンド６０Ａ，６０Ｂにより中空ドラム１またはスペーサ
ードラムＩＡを把持する。逆に把持を解放する場合には
、シリンダ６３のロッドを伸縮させる。

さらに、中空ドラムｌまたはスペーサードラムＩＡを上
昇させるには、ハンド６０Ａ１６０Ｂにより中空ドラム
１またはスペーサードラムＩＡを把持した状態で、スク
リューネジ軸６６を回転させホルダー６５を介してハン
ド６０Ａ，６０Ｂを上昇させればよい。

スペーサードラムＩＡは必須ではないが、中空ドラム！
外面の傷つき防止や、中空ドラム１、１間の段差に起因
する塗布膜厚の変動をスペーサードラムＩＡに塗布して
いる過程で修正することを目的とする場合には、スベー
サードラムＩＡを用いることができる。

第１図の実施例では、スペーサードラムＩＡにおいて把
持を行うようにしている。また、このスペーサードラム
ＩＡは中空ドラムｌに予め連設しておき、感光液を塗布
したのち、中空ドラムｌから分離するようにすることが
できる。

次いで、第１図によって、引き上げ操作例を説明すると
、第１図の状態は、最上部の中空ドラムｌに対する塗布
がもうすぐ終了する状態である。

この状態から、同図左方の把持・移動手段Ｘにより最上
の中空ドラム１の下端が塗布ヘッドｌＯの位置を越えて
、第２番目のスペーサードラムＩＡが塗布ヘッド１０よ
り上方に顔を出したならば、右方の把持・移動手段Ｙの
上部のハンドにより２番目のスペーサードラムＩＡを把
持するとともに、供給シリンダ７０により３番目の中空
ドラム１と共に上昇され２番目の中空ドラム１に当接連
結された３番目のスペーサードラムｌを下部のハンドに
より把持する。

かかる把持の終了を待って、左方の把持・移動手段Ｘの
上部ハンドおよび下部ハンドによる第１番目のスベーサ
ードラムＩＡおよび第２番目のスペーサードラムＩＡの
把持を解放する。

このような把持、その解放、および把持の交代が、順次
一つの中空ドラムの供給の度に行われながら、各中空ド
ラム１、１・・・の上昇移動を行う過程で感光液の塗布
が連続的になされる。

かかるロボットハンドによる把持の交代の際に生ずる把
持・移動手段の機械的誤差、あるいは各中空ドラムｌは
厳格に見れば外径が必ずしも同一ではないことによって
、第９図のように、中空ドラムｌの中心Ｏの偏位を生ず
る。

そこで、中心Ｏの偏位を生じた場合、前述のように、塗
布ヘッド１０の位置修正制御を行う。

他方、位置検出器４０Ａ〜４０Ｄ群を、もう一群高さ方
向に異ならせて中空ドラムｌに対して配設すれば、中空
ドラムｌの傾斜も検出できる。この傾斜修正のために、
上部および下部のＸ軸−Ｙ輛制御テーブル６４、６４に
より中空ドラム１の位置を修正することができる。

本発明において、塗布ヘッドＩＯの位置修正と中空ドラ
ム１の傾斜修正を同時に行うことをも含む。

ところで、感光液の塗布に際して、通常、塗布ヘッド１
０の位置を固定し、中空ドラム１を引き上げるようにす
る。また、必要ならば、第４図の位置関係を上下逆転さ
せて、中空ドラム１を引下げながら塗布することも可能
である。さらに、前述のように、本発明における塗布ヘ
ッドの構造に関し、環状構造である限り限定されるもの
ではない。

本発明は、前述のように、電子写真感光体を製造する際
の塗布装置としてきわめて有効である。

この場合の感光液としては、酸化亜鉛や硫化カドミウム
等の無機感光材料、ポリビニル力ルバゾールとトリニト
ロフルオレン等の有機感光材料を高分子バインダーに分
散させたものなどを用いることができる。また近年、高
感度化、耐久性向上のために、電荷発生層と電荷輸送層
を積層した機能分離型感光層も用いることができる。

たとえば電荷・発生層はアゾ顔料、キノン顔料、ペリレ
ン顔料、フタ口シアニン顔料、アンスアンスロン顔料等
をポリカーボネートなどの高分子バインダーに分散し、
電荷輸送層は多環芳香族化合物、含窒素環式化合物等を
高分子バインダーに分散して得ることができる。電荷発
生層の厚さは、０．０１＝１０μ好ましくは０．０５〜
５μであり、電荷輸送層の厚さは好ましくは５〜３０μ
である。感光液の年度は０，５〜７００ｃｐの範囲で、
好ましくは１〜５００ＣＩ）の範囲である。

また、電子写真用の中空ドラムとしては、アルミニウム
、ステンレス、導電層が形成されたプラスチック等があ
る。また、先に下引き層や電荷発生層を形威しておいた
ものでもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、円筒体と塗布ヘッドとの
離間距離を周方向に関して均一にできるばかりでなく、
円筒体の傾斜を防止し常に正規の塗布ヘッド軸心に一致
した姿勢を保持でき、もって円筒体が電子写真感光体で
ある場合、その電子写真特性において優れたものを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明装置例の全体的概要斜視図
、第３図はその位置検出器と中空ドラムとの位置関係を
示す横断面図、第４図は塗布ヘッド例の縦断面図、第５
図は塗布ヘッドの位置調整手段例の平面図、第６図はそ
の正面図、第７図は中空ドラムの位置調整手段の平面図
、第８図はその要部正面図、第９図は中空ドラムの偏位
倒の平面図、第１０図は中空ドラムの傾斜例の概要図で
ある。 １・・・中空ドラム、ＩＡ・・・スペーサードラムｌＯ
・・・塗布ヘッド、３０・・・位置調整手段４０Ａ〜４
０Ｄ・・・位置検出器、４１・・・演算器４２・・・コ
ントローラー ５２・・・）ｌ−Ｙ軸制御テーブル ６０Ａ，ＳＯＢ・・・ハンド、６３・・・開閉シリンダ
６４・・・Ｘ軸一Ｙ軸制御テーブル ６６・・・スクリューネジ軸 Ｘ．Ｙ・・・把持・移動手段、Ｌ・・・感光液。 第１図 第 ２ 図 第 ５ 図 第 ６ 図 第 ３ 図 ◆ ４０８ 第 ４ 図 第 ７ 図 第 ８ 図 第 ９ 図 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒体を把持しかつその軸心方向に移動させる把
   持・移動手段と、前記円筒体の外面にこれを取り囲んで
   配置され前記円筒体の外面に塗布液を塗布する塗布ヘッ
   ドと、前記円筒体の外面または中心軸位置を検出する位
   置検出手段と、円筒体の横断面上における塗布ヘッドの
   位置を調整する位置調整手段と、前記位置検出手段から
   の位置検出信号に基づいて前記位置調整手段に円筒体の
   位置修正信号を与える位置演算制御手段とを備え：前記
   把持・移動手段は円筒体を把持およびその解放を行うハ
   ンド部と、このハンド部に対して対となりこれを前記軸
   心方向に移動させる移動部とを有し、前記ハンド部と移
   動部との対が複数対設けられていることを特徴とする塗
   布装置。
2. （２）円筒体の外面にこれを取り囲んでその外面に塗布
   液を塗布する塗布ヘッドを設けるとともに、前記円筒体
   の外面または中心軸位置を検出する位置検出手段、およ
   び円筒体の横断面上における塗布ヘッドの位置を調整す
   る位置調整手段を配設し、第１把持・移動手段により前
   記円筒体を把持状態でその軸心方向に移動させた後、代
   わりに第２把持・移動手段により前記円筒体を把持状態
   でその軸心方向に移動させる動作を繰り返して行う連続
   移動過程において、 前記位置検出手段からの円筒体位置検出信号に基づいて
   前記塗布ヘッドの位置の修正制御を行うことを特徴とす
   る塗布方法。