JPH1071354A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

塗布装置及び塗布方法

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JPH1071354A
JPH1071354A JP22996596A JP22996596A JPH1071354A JP H1071354 A JPH1071354 A JP H1071354A JP 22996596 A JP22996596 A JP 22996596A JP 22996596 A JP22996596 A JP 22996596A JP H1071354 A JPH1071354 A JP H1071354A
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coating
liquid
coating liquid
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horizontal slide
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Application number
JP22996596A
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English (en)
Inventor
Akira Ohira
晃 大平
Junji Ujihara
淳二 氏原
Masanari Asano
真生 浅野
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜厚変動のない、ビード切れのない優れた塗
布装置を提供する。 【解決手段】 エンドレスに形成された連続面を有する
円筒状基材の外面上に塗布する装置であって、塗布液分
配スリットが端部を持たず基材外周を取り囲むようにし
て連続であり、該塗布液分配スリットの塗布液流出口か
ら水平に連続し、かつ該エンドレスに形成された連続面
を有する基材外寸よりやや大なる寸法において終端をな
すように構成された液水平スライド面を有することを特
徴とする塗布装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエンドレスに形成さ
れた連続面を有する円筒状基材の外面上に、塗布液を均
一に塗布する塗布装置及び塗布方法に関する。
【0002】
【従来の技術】エンドレスに形成された連続面を有する
基材の外面上への薄膜で均一な塗布に関連してスプレー
塗布法、浸漬塗布法、ブレード塗布法、ロール塗布法等
の種々の方法が検討されている。特に電子写真感光体ド
ラムのような薄膜で均一な塗布については生産性の優れ
た塗布装置を開発すべく検討されている。しかしなが
ら、従来のエンドレスに形成された連続面を有する基材
への塗布方法においては、均一な塗膜が得られなかった
り生産性が悪い等の短所があった。
【0003】スプレー塗布法ではスプレーガンより噴出
した塗布液滴が該エンドレスに形成された連続面を有す
る基材の外周面上に到達するまでに溶媒が蒸発するため
に塗布液滴の固形分濃度が上昇してしまい、それにとも
ない塗布液滴の粘度上昇が起って液滴が面に到達したと
き、液滴が面上を充分に広がらないために、或いは乾燥
固化してしまった粒子が表面に付着するために、塗布表
面の平滑性の良いものが得られない。また該連続面を有
する基材への液滴の到達率が100%でなく塗布液のロ
スがあったり部分的にも不均一であるため、膜厚コント
ロールが非常に困難である。更に、高分子溶液等では糸
引きを起こす事があるため使用する溶媒及び樹脂に制限
がある。
【0004】ブレード塗布法、ロール塗布法は例えば円
筒状基材の長さ方向にブレードもしくはロールを配置し
該円筒状基材を回転させて塗布を行い円筒状基材を1回
転させた後ブレードもしくはロールを後退させるもので
ある。しかしながら、ブレードもしくはロールを後退さ
せる際、塗布液の粘性により、塗布膜厚の一部に他の部
分より厚い部分が生じ、均一な塗膜が得られない欠点が
ある。
【0005】浸漬塗布法は、上記におけるような塗布液
表面の平滑性、塗布膜の均一性の悪い点は改良される。
しかし塗布膜厚の制御が塗布液物性例えば粘度、表面張
力、密度、温度等と塗布速度に支配され、塗布液物性の
調製が非常に重要となる。また塗布速度も低いし、塗布
液槽を満たすためにはある一定量以上の液量が必要であ
る。更に重層する場合、下層成分が溶け出し塗布液槽が
汚染されやすい等の欠点がある。
【0006】そこで特開昭58−189061号公報に
記載のごとく円形量規制型塗布装置(この中にはスライ
ドホッパー型塗布装置が含まれる)が開発された。この
スライドホッパー型塗布装置はエンドレスに形成された
連続周面を有する円筒状基材を連続的にその長手方向に
移動させながら、その周囲を環状に取り囲み、円筒状基
材の外周面に対して塗布液を塗布するものであって、更
にこの塗布装置は環状の液溜まり室と、この液溜まり室
内の一部に対して外部から塗布液を供給する供給口と、
前記液溜まり室の内方に開口する塗布液分配スリットと
を有し、このスリットから流出した塗布液を斜め下方に
傾斜するスライド面上に流下させ、スライド面の下端の
唇状部のスライドエッジと円筒状基材との僅かな間隙部
分にビードを形成し、円筒状基材の移動に伴ってその外
周面に塗布するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ス
ライドホッパー型塗布装置を用いてもなお塗布液によっ
ては塗布液膜切れ(ビード切れによるものが多い)、振
動や送液変動等による膜厚の変動の問題があり未だ満足
のいくものではない。
【0008】この発明は、上記の課題に鑑みなされたも
のであり、この発明の目的は膜厚変動のない、ビード切
れのない優れた塗布装置及び塗布方法を提供することに
ある。
【0009】また、本発明の目的は、同一塗布装置から
複数の塗布層を同時に基材上に形成させるいわゆる同時
重層塗布においてもビード切れのない、膜厚変動のない
優れた塗布装置及び塗布方法を提供することにある。更
に、本発明の目的は、複数の塗布装置から塗布層を逐次
基材上に形成させるいわゆる逐次重層塗布においてもビ
ード切れのない、膜厚変動のない優れた塗布装置及び塗
布方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、エンドレス
に形成された連続面を有する円筒状基材の外面上に塗布
する塗布装置又は塗布方法であって、塗布液分配スリッ
トが端部を持たず基材外周を取り囲むようにして連続で
あり、該塗布液分配スリットの塗布液流出口から水平に
連続し、かつ該エンドレスに形成された連続面を有する
基材外寸よりやや大なる寸法において終端をなすように
構成された液水平スライド面を有することを特徴とする
塗布装置或いはその装置による塗布方法により達成され
る。
【0011】この発明で用いられる塗布装置では、液水
平スライド長L(図1、3、4参照)が0.5〜10m
m、好ましくは1〜7mmである。0.5mm未満では
適正塗布条件の幅が狭くなるし、送液変動がそのままド
ラム上の液膜に伝わり膜厚変動となる。また、ビードの
形成が不安定となり適正な膜厚変動内に制御できず膜厚
変動も大きい。10mmを越える時には、液水平スライ
ド面上の液膜が乱れ易いため膜厚変動が大きい。
【0012】この発明のごとく前記液水平スライド面を
有するコーターが上記の利点、特に膜厚変動を少なくで
きる理由としては、はっきりとは判らないが、液スライ
ド面を水平にすることによりメニスカス最小曲率半径R
の円弧(図1、3、4参照)を大きくでき、従ってメニ
スカス中の圧力勾配が小さくなり、塗布液の液体流動が
安定になると推測される。
【0013】この発明で用いられる塗布速度は、基材の
移動速度や塗布液膜厚等によるので一概に定められない
が、6〜50mm/secの範囲にすることにより、よ
り一層の安定した塗布が出来る。この発明で用いられる
塗布方法は同時重層塗布方法や逐次重層塗布方法にも同
様に適用される。逐次重層塗布方法においては、下層が
未完の状態で、即ち乾燥ゾーンを通さないで逐次に塗布
しても良いし、乾燥ゾーンを通して乾燥させた上に重層
させても良い。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態により本発明を
説明するが、これに限定されるものではない。図1は、
本発明に係わる塗布装置の一例の構成断面図と要部拡大
図で、更に詳しくは、図1(a)は構成断面図で、図1
(b)は要部拡大図である。図2は、図1に係わる塗布
装置の斜視図である。
【0015】図1、2で、中心線Yに沿って垂直状に重
ね合わしたエンドレスに形成された円筒状基材1A、1
Bと該円筒状基材1A、1Bに順次感光用の塗布液2を
塗布する塗布装置を示す。図の様に円筒状基材1A取り
囲む様に塗布液2の液水平スライド面4が形成され、該
液水平スライド面4に供給される塗布液2を前記円筒状
基材1Aに順次塗布する様に構成している。塗布方法と
しては、前記塗布ヘッド3を固定し、前記円筒状基材1
Aを中心線Yに沿って矢印方向に上昇移動させながら上
端部より塗布を行う。その周囲を取り囲み、円筒状基材
1A、1Bの外周面に対し塗布装置の塗布に直接係わる
部分の塗布ヘッド3により塗布液2が塗布される。塗布
ヘッド3には、円筒状基材1A、1B側に開口する塗布
液流出口9を有する幅狭の塗布液分配スリット(スリッ
トとも言う)8が水平方向に形成されている。このスリ
ット8は環状の液分配室7に連通し、この環状の液分配
室7には塗布液タンク5内の塗布液2を送液ポンプ6の
塗布液供給部6Aにより供給管を介して供給するように
なっている。他方、スリット8の塗布液流出口9の下側
には、基材1の外寸よりやや大なる寸法で終端をなすよ
うに形成された液水平スライド面4が形成されている。
なお、液水平スライド長Lは図1(b)に示すように、
スリット8の塗布液流出口9より基材1の外寸よりやや
大なる寸法の終端までの長さである。更に、この液水平
スライド面4の終端より下方に延びる唇状部が形成され
ている。かかる塗布装置による塗布においては、円筒状
基材1A、1Bを引き上げる過程で、塗布液2をスリッ
ト8から押し出し、液水平スライド面4に沿って流す
と、液水平スライド面の終端に至った塗布液は、その液
水平スライド面の終端と円筒状基材1A、1Bの外周面
との間にビードを形成した後、円筒状基材の表面に塗布
される。なお、メニスカス最小曲率半径Rは図1(b)
に示すビードの曲率半径である。また、円筒状基材とし
ては中空ドラム、例えば、アルミニウムドラム、プラス
チックドラムの他、シームレスベルト型の基材でも良
い。
【0016】図3は、本発明に係わる他の塗布装置の一
例の構成断面図と要部拡大図で、図3(a)は構成断面
図、図3(b)は要部拡大図である。更に詳しくは、図
1のスリットの変形例である。図1と機構的、機能的に
同一部材は、同一符号を付け説明を省略する。スリット
8の一部が下方に傾斜している。液水平スライド長Lは
図3(b)に示すように、スリット8の塗布液流出口9
より基材1の外寸よりやや大なる寸法の終端までの長さ
である。同様にして、図4は、本発明に係わる他の塗布
装置の一例の構成断面図と要部拡大図で、図4(a)は
構成断面図、図4(b)は要部拡大図である。図3と機
構的、機能的に同一部材は、同一符号を付け説明を省略
する。スリット8の一部が上方に傾斜している。
【0017】図5は、本発明に係わる同時重層の塗布装
置の一例の構成断面図で、更に、詳しくは前記図3の塗
布装置を同時に重層塗布する装置である。エンドレスに
形成した円筒状基材1A、1Bに感光体となる塗布液を
同時に重層塗布する。中心線Yに沿って垂直状に重ね合
わした円筒状基材1A、1Bと、該円筒状基材1A、1
Bに順次感光用の塗布液2を塗布する塗布装置を示す。
図の様に前記円筒状基材1A取り囲む様に、塗布液2、
2Aの液水平スライド面4が形成され、液水平スライド
面4に供給される塗布液2、2Aを前記円筒状基材1A
に順次塗布する様に構成している。塗布方法としては、
前記塗布ヘッド3を固定し、前記円筒状基材1Aを中心
線Yに沿って矢印方向に上昇移動させながら上端部より
塗布を行う。前記塗布ヘッド3の液水平スライド面4に
塗布液2、2Aを供給するため、外部に設けた塗布液タ
ンク5、51より液送ポンプ6の塗布液供給部6Aを下
位置に、液送ポンプ61の塗布液供給部6Bを上位置に
各々取り付けて前記塗布ヘッド3に接続し、塗布液2、
2Aを供給する。
【0018】次に、供給された塗布液2、2Aは、前記
塗布ヘッド3内に形成した環状の液分配室7には塗布液
2を供給し、塗布ヘッド3内に形成した環状の液分配室
71には前記塗布液2Aを供給する。先ず供給された塗
布液2は塗布液分配スリット8よりエンドレスの塗布液
流出口9より前記液水平スライド面4に塗布液2が連続
的に供給され、前記円筒状基材1Aの全周面に先ず塗布
液2に塗布される。
【0019】更に前記塗布液分配室71には前記塗布液
2Aが供給される。供給された塗布液2Aは塗布液分配
スリット81よりエンドレスの塗布液流出口91より前
記塗布された塗布液2の面上に連続的に供給され、前記
円筒状基材1Aの全周面に塗布液2の表面に塗布液2A
が重層塗布される。
【0020】図6は、本発明に係わる逐次重層の塗布装
置の1例の構成断面図で、更に詳しくは図3の塗布装置
を上下に配置した逐次重層塗布する塗布装置である。エ
ンドレスに形成した円筒状基材1A、1Bに塗布液の重
層塗布を行う。図3と同様に液水平スライド面4に供給
される塗布液2を前記円筒状基材1Aに順次塗布する。
塗布方法としては、前記塗布ヘッド3を固定し、前記円
筒状基材1Aを中心線Yに沿って矢印方向に上昇移動さ
せながら上端部より塗布を行う。前記塗布ヘッド3の液
水平スライド面4に塗布液2を供給するため、外部に設
けた塗布液タンク5より液送ポンプ6の塗布液供給部6
Aを前記塗布ヘッド3に接続し、塗布液2を供給する。
次に、供給された塗布液2は、前記塗布ヘッド3内に形
成した環状の液分配室7に供給されて塗布液分配スリッ
ト8よりエンドレスの塗布液流出口9より前記液水平ス
ライド面4に塗布液2が連続的に供給され、塗布液2は
円筒状基材1Aの全周面に一層目が塗布される。
【0021】更に塗布ヘッド3の上部に塗布ヘッド32
が設けられ、一層目の塗布液2が塗布された塗布液2は
熱源Hで乾燥され、円筒状基材1Aは矢示方向に上昇
し、塗布ヘッド32の液水平スライド面42に進入す
る。液水平スライド面42に供給される塗布液2Aを前
記円筒状基材1Aに塗布された塗布液2を面上に順次重
層塗布する。塗布方法としては、前記同様に前記塗布ヘ
ッド32を固定し、前記円筒状基材1Aを中心線Yに沿
って矢印方向に上昇移動させながら上端部より重層塗布
を行う。塗布ヘッド32の液水平スライド面42に塗布
液2Aを供給するため、外部に設けた塗布液タンク52
より送液ポンプ62の塗布液供給部6Cを塗布ヘッド3
2に接続し、塗布液2Aを供給する。次に、供給された
塗布液2Aは、塗布ヘッド32内に形成した環状の液分
配室72に供給されて塗布液分配スリット82よりエン
ドレスの塗布液流出口92より液水平スライド面42に
塗布液2Aが連続的に供給され、塗布液2Aは前記円筒
状基材1Aに塗布された塗布液2の全周面に塗布され
る。
【0022】なお、上記逐次重層の塗布装置は2つの塗
布ヘッド32を設けたものであるが、更に塗布ヘッド3
2の上部に別の塗布ヘッドを設け塗布ヘッドが3つの逐
次重層の塗布装置としてもよいことは言うまでもない。
【0023】
【実施例】次に、実施例により本発明を説明するが、こ
れに限定されるものではない。
【0024】<実施例1> (実施例及び比較例)円筒状の基材である導電性支持体
としては鏡面加工を施した直径80mm、高さ355m
mのアルミニウムドラム支持体を用いた。前記導電性支
持体の上に下記の塗布液組成物UCL−1(ポリマー濃
度3wt%)を調製し、図1に記載の塗布装置を用いて
塗布し、塗布ドラムNo.1−1を得た。なお基材の移
動速度は25mm/secで行った。
【0025】 UCL−1塗布液組成物 共重合ナイロン樹脂(CM−8000 東レ社製) 3g メタノール/n−ブタノール=10/1(Vol比) 1000g 塗布試験の結果、塗布性は良好であり、振動による膜厚
変動は見られなかった。
【0026】<実施例2>導電性支持体としては鏡面加
工を施した直径80mm、高さ355mmのアルミニウ
ムドラム支持体3本を用いた。前記支持体上に下記のご
とく各塗布液組成物CGL−1、CGL−2及びCGL
−3を調製し、それぞれ図3(a),(b)に記載のご
とくの塗布装置を用いて塗布し、塗布ドラムNo.2−
1〜2−3を得た。なお基材の移動速度は20mm/se
cで行った。
【0027】 CGL−1塗布液組成物 フルオレノン型ジスアゾ顔料(CGM−1) 25g ブチラール樹脂(エスレックBX−L 積水化学社製) 10g メチルエチルケトン 1430ml 上記塗布液組成物(固形分については固形分重量比CG
M−1:BX−L=3:1に固定)をサンドミルを用い
て20時間分散したものである。なお、CGM−1の化
学式を「化1」に示す。
【0028】
【化1】
【0029】 CGL−2塗布液組成物 ペリレン系顔料(CGM−2) 50g ブチラール樹脂(エスレックBX−L 積水化学社製) 50g メチルエチルケトン 2400ml 上記塗布液組成物(固形分については固形分重量比CG
M−4: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。なお、CGM−2の化学式を
「化2」に示す。
【0030】
【化2】
【0031】 CGL−3塗布液組成物 Y−型チタニルフタロシアニン(CGM−3) 10g シリコーン樹脂(KR−5240 信越化学社製) 10g t−酢酸ブチル 1000ml なお、CGM−3の化学式を「化3」に示す。
【0032】
【化3】
【0033】上記塗布液組成物(固形分については固形
分重量比CGM−3:KR−5240=2:1に固定)
をサンドミルを用いて17時間分散したもの。塗布試験
の結果、塗布性は良好であり振動や送液脈動等による塗
布ムラや膜厚変動は見られなかった。
【0034】<実施例3>導電性支持体としては鏡面加
工を施した直径80mm、高さ355mmのアルミニウ
ムドラム支持体を用いた。前記支持体上に下記のごとく
塗布液組成物CTL−1を調製し、図4(a),(b)
に記載のごとく塗布装置を用いて、膜厚17.5μの塗
布ドラムNo.3−1を得た。なお基材の移動速度は1
5mm/secで行った。
【0035】 CTL−1塗布液組成物 CTM−1 5000g ポリカーボネート(Z−200 三菱瓦斯化学社製) 5600g 1,2−ジクロロエタン 28000ml なお、CTM−1の化学式を「化4」に示す。
【0036】
【化4】
【0037】得られた塗布ドラムの膜厚変動を図7に示
す。図7は塗布ドラムの長手方向と円周方向の膜厚分布
図で、図7(a)は塗布ドラムの長手方向、図7(b)
は円周方向をそれぞれ示す。塗布ムラや膜厚変動もなく
塗布性は良好であった。
【0038】<実施例4>円筒状の基材である導電性支
持体としては鏡面加工を施した直径80mm、高さ35
5mmのアルミニウムドラム支持体を用いた。前記導電
性支持体の上に<実施例1>のUCLを、この上に<実
施例2>のCGL−2を、更にこの上に<実施例3>の
CTL塗布組成物CTL−1を図6に示す逐次型塗布装
置の形式で塗布ヘッドを3つ設けて塗布し、感光体ドラ
ムを得た。この感光体ドラムを用いて実写したところ膜
厚ムラ等の画像故障は見られなかった。
【0039】
【発明の効果】以上のように構成したので、下記のよう
な効果を奏する。請求項1及び2の発明は、エンドレス
に形成された連続面を有する円筒状基材の外面上に塗布
する装置であって、塗布液分配スリットが端部を持たず
円筒状基材の外周を取り囲むようにして連続であり、該
塗布液分配スリットの塗布液流出口から水平に連続し、
且つ該エンドレスに形成された連続面を有する円筒状基
材の外形寸法よりやや大なる寸法において終端をなすよ
うに構成された液水平スライド面を有するので、ビード
が安定して優れた塗布ができ、膜厚変動がなく、振動に
対して影響を受けにくい。
【0040】請求項3の発明は、水平スライド長が0.
5〜10mmであるので、適正塗布条件の幅が広く、ビ
ードの形成が安定し適正な膜厚変動内に制御でき、振動
に対して影響を受けにくい。
【0041】請求項4の発明は、基材の移動速度が6〜
50mm/secであるので、より一層の安定した塗布
が出来る。
【0042】請求項5の発明は、各々複数の塗布液分配
スリット及び塗布液流出口を設け、異なる塗布液を塗布
液分配スリット及び塗布液流出口から同一液水平スライ
ド面上に流出させ、複数の塗布層を同時に基材上に形成
させるので、請求項1の効果に加え、塗布層が複数の場
合、塗布処理時間が短縮できる。
【0043】請求項6の発明は、各々複数の塗布液分配
スリット、塗布液流出口及び液水平スライド面上を設
け、異なる塗布液を各々の塗布液分配スリットに供給
し、各々の塗布液流出口から各々の液水平スライド面に
供給させ、複数の塗布層を基材上に逐次形成させるの
で、請求項1の効果に加え、塗布層が複数の場合、塗布
処理時間が短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる塗布装置の一例の構成断面図と
要部拡大図である。
【図2】図1に係わる塗布装置の斜視図である。
【図3】本発明に係わる他の塗布装置の一例の構成断面
図と要部拡大図である。
【図4】本発明に係わる他の塗布装置の一例の構成断面
図と要部拡大図である。
【図5】本発明に係わる同時重層の塗布装置の一例の構
成断面図である。
【図6】本発明に係わる逐次重層の塗布装置の一例の構
成断面図である。
【図7】塗布ドラムの長手方向と円周方向の膜厚分布図
である。
【符号の説明】
1A,1B 円筒状基材 2,2A 塗布液 3,32 塗布ヘッド 4,42 液水平スライド面 5,51, 52 塗布液タンク 6,61,62 送液ポンプ 6A,6B,6C 塗布液供給部 7,71,72 液分配室 8,81,82 塗布液分配スリット 9,91,92 塗布液流出口 L 液水平スライド長

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンドレスに形成された連続面を有する
    基材の外面上に塗布する塗布装置であって、塗布液分配
    スリットが端部を持たず基材の外周を取り囲むように連
    続であり、該塗布液分配スリットの塗布液流出口から水
    平に連続し、且つ該エンドレスに形成された連続面を有
    する円筒状基材の外形寸法よりやや大なる寸法において
    終端をなすように構成された液水平スライド面を備えた
    ことを特徴とする塗布装置。
  2. 【請求項2】 エンドレスに形成された連続面を有する
    円筒状基材の外面上に塗布する方法であって、塗布液分
    配スリットが端部を持たず基材外周を取り囲むようにし
    て連続であり、該塗布液分配スリットの塗布液流出口か
    ら水平に連続し、かつ該エンドレスに形成された連続面
    を有する円筒状基材の外形寸法よりやや大なる寸法にお
    いて終端をなすように構成された液水平スライド面を有
    する塗布装置により塗布することを特徴とする塗布方
    法。
  3. 【請求項3】 前記塗布液流出口より前記終端までの液
    水平スライド長が0.5〜10mmであることを特徴と
    する請求項1項に記載の塗布装置。
  4. 【請求項4】 前記円筒状基材の移動速度が6〜50m
    m/secであることを特徴とする請求項3に記載の塗
    布装置。
  5. 【請求項5】 各々複数の塗布液分配スリット及び塗布
    液流出口を設け、異なる塗布液を塗布液分配スリット及
    び塗布液流出口から同一の液水平スライド面上に流出さ
    せ、複数の塗布層を同時に基材上に形成させることを特
    徴とする請求項1に記載の塗布装置。
  6. 【請求項6】 各々複数の塗布液分配スリット、塗布液
    流出口及び液水平スライド面上を設け、異なる塗布液を
    各々の塗布液分配スリットに供給し、各々の塗布液流出
    口から各々の液水平スライド面に供給させ、複数の塗布
    層を基材上に逐次形成させることを特徴とする請求項1
    に記載の塗布装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012237845A (ja) * 2011-05-11 2012-12-06 Canon Inc 弾性ローラの製造方法

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