(57)【要約】【課題】筒状物に薄膜を形成する所要時間を短縮できる塗布装置を提供する。【解決手段】塗布装置１は、筒状物１３を外周面１７に沿わせて支持する複数の軸状部材３，５と、軸状部材３，５に支持された筒状物１３の全周に塗液を供給する環形ノズル７と、環形ノズル７を軸状部材３，５のそれぞれの外周面１７に順次に対向させる切換手段９と、環形ノズル７を軸状部材３，５の軸方向に移動する移動手段１１とを備える。環形ノズル７は、筒状物１３の全周へ向けて開放したスリットと、筒状物１３の周方向に等間隔で配列されスリットに塗液を導く複数の流路と、隣り合う２つの流路の間を周方向に２分する位置でスリットから空気を逃がす通気孔とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状物の内側に嵌入され、前記筒状物を外周面に沿わせて支持する複数の軸状部材と、
前記複数の軸状部材のうちの少なくとも一つの軸状部材の外周面に対向し、前記軸状部材に支持された筒状物の全周に塗液を供給する一又は複数の環形ノズルと、
前記環形ノズルと前記複数の軸状部材とを相対的に移動させることにより、前記環形ノズルを前記複数の軸状部材のそれぞれの外周面に順次に対向させる切換手段と、
前記環形ノズルを前記軸状部材の軸方向に移動させる移動手段と、
を備え、
前記環形ノズルの個数を前記軸状部材の個数よりも少なくしたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記環形ノズルは、前記軸状部材に支持された筒状物の全周へ向けて開放したスリットと、
前記軸状部材に支持された筒状物の周方向に等間隔で配列され前記スリットに塗液を導く複数の流路と、
前記複数の流路のうち隣り合う２つの流路の間を前記周方向に２分する位置で前記スリットから空気を逃がす通気孔とを備えることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記環形ノズルに対して前記軸状部材の位置を調整する位置調整手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状の素地に薄膜を形成する塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に適用されるプラスチック製の無端ベルトにハードコートを施すために、環形のダイから導出されるポリイミド系樹脂を無端ベルトに塗布することがある。この場合、無端ベルトを軸状の金型等の周面に密着させた状態で、無端ベルトをダイに対して位置決めする。
【０００３】
特許文献１は、無端ベルトに薄膜を形成する工程を開示している。このようにして薄膜の形成された無端ベルトは金型等から取り外され、新たな無端ベルトが金型等に取り付けられる。しかしながら、多数の無端ベルトに薄膜を順次に形成する場合、無端ベルトを金型等に着脱する作業が繰り返されることにより不要に多くの時間が費やされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５２８３０号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０６５７号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２４４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みて為されたものであり、筒状物に薄膜を形成する所要時間を短縮できる塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の塗布装置は、筒状物の内側に嵌入され、前記筒状物を外周面に沿わせて支持する複数の軸状部材と、前記複数の軸状部材のうちの少なくとも一つの軸状部材の外周面に対向し、前記軸状部材に支持された筒状物の全周に塗液を供給する一又は複数の環形ノズルと、前記環形ノズルと前記複数の軸状部材とを相対的に移動させることにより、前記環形ノズルを前記複数の軸状部材のそれぞれの外周面に順次に対向させる切換手段と、前記環形ノズルを前記軸状部材の軸方向に移動させる移動手段と、を備え、
前記環形ノズルの個数を前記軸状部材の個数よりも少なくしたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の塗布装置は、前記塗布装置において、前記環形ノズルは、前記軸状部材に支持された筒状物の全周へ向けて開放したスリットと、  前記軸状部材に支持された筒状物の周方向に等間隔で配列され前記スリットに塗液を導く複数の流路と、  前記複数の流路のうち隣り合う２つの流路の間を前記周方向に２分する位置で前記スリットから空気を逃がす通気孔とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の塗布装置は、前記塗布装置において、前記環形ノズルに対して前記軸状部材の位置を調整する位置調整手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の塗布装置によれば、環形ノズルと複数の軸状部材とを切換手段が相対的に移動させ、環形ノズルを複数の軸状部材のそれぞれの外周面に順次に対向させることができる。このため、複数の軸状部材のうちの一の軸状部材の外周面に環形ノズルを対向させ、移動手段が環形ノズルを一の軸状部材の軸方向に移動することにより、一の軸状部材に支持された筒状物に環形ノズルから導出される塗液を塗布することができる。
【００１０】
以上のように一の軸状部材に支持された筒状物に塗液が塗布されている間、複数の軸状部材のうちの他の軸状部材から筒状物を離脱させる作業、及び他の軸状部材に筒状物を支持させる作業を行うことができる。このため、本発明の塗布装置は、筒状物を軸状部材に着脱するために余計な時間を必要としない。しかも、複数の軸状部材にそれぞれ支持される筒状物に、一つの環形ノズルから導出される塗液が塗布される。このため、本発明の塗布装置は、環形ノズルの個数を増やさなくて済むので、本発明の塗布装置は、その構造を簡略化し製造コストを低減するのに有利である。
【００１１】
また、環形ノズルのうち隣り合う２つの流路からスリットへ流入する２つの塗液の流れが、それぞれ隣り合う２つの流路の間を周方向に２分する位置で合流するとき、これらに気泡が混入し、スリットから導出される塗液の流量が変動する原因となる。本発明の塗布装置によれば、隣り合う２つの流路の間を周方向に２分する位置に設けた通気孔を通してスリット内の空気を逃がせるので、スリットから軸状部材へ導出される塗液の流量を安定させることができる。
【００１２】
更に、本発明の塗布装置は、環形ノズルに対して軸状部材の位置を位置調整手段により調整できるので、環形ノズルと軸状部材との間隙の広さを調整するのが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る塗布装置の動作の一例を示す正面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る塗布装置の動作の他例を示す正面図。
【図３】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る塗布装置に適用した環形ノズルの断面図、（ｂ）はその平面図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る塗布装置の側面図。
【図５】（ａ）は第１の本発明の実施形態に係る塗布装置に適用した切換手段の一部を隠れ線で表した平面図、（ｂ）はその一部を破断した側面図。
【図６】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る塗布装置に適用した位置調整手段の一部を隠れ線で表した平面図、（ｂ）はその正面図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る塗布装置の正面図。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る塗布装置の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１，２に示すように、本発明の実施形態に係る塗布装置１は、複数の軸状部材３，５と、環形ノズル７と、切換手段９と、移動手段１１とを備える。以下に述べるエアシリンダー、モーター、ガイドレール、スライダー、送り螺子、及びナットには周知の技術を適用できるので、それぞれの詳細な図示、又は説明を省略する。また、筒状物１３は可撓性の材料から成る無端ベルトである。
【００１５】
軸状部材３，５は、その軸方向を鉛直方向に一致させた起立姿勢で後述の支持部材１５に取り付けられた金型である。筒状物１３の内側に軸状部材３，５を嵌入させると、筒状物１３は軸状部材３，５のそれぞれの外周面１７に沿って適度に緊張する。この状態で筒状物１３は軸状部材３，５に支持される。
【００１６】
環形ノズル７は、軸状部材３、又は軸状部材５に支持された筒状物１３の全周に塗液を一様に供給できるものであれば良い。図３（ａ），（ｂ）に示すように、環形ノズル７として、互いに鉛直方向に対向する第１環形ブロック１９と第２環形ブロック２１との間にスリット２３を形成し、第１環形ブロック１９に複数の流路２５を形成し、第２環形ブロック２１に複数の通気孔２７を形成した金型である。第１環形ブロック１９と第２環形ブロック２１とはボルト等で連結されている。
【００１７】
図３（ａ）は、軸状部材３に支持された筒状物１３を表している。スリット２３は、このような筒状物１３の全周へ向けて開放した線状の隙間である。複数の流路２５は、環形ノズル７の周方向に９０°の等間隔で配列され、スリット２３に接続している。更に第１環形ブロック１９には、複数の流路２５を相互に接続する分岐部２９と、ポンプ等から送られる塗液を分岐部２９に導入するゲート部３１とが形成されている。通気孔２７は、隣り合う２つの流路２５の間を周方向に２分する位置で第２環形ブロック２１を鉛直方向に貫通している。流路２５、及び分岐部２９のそれぞれの配置、個数、又は大きさは任意に設定される事項である。
【００１８】
図１，２に示すように、切換手段９は、筐体３３の天板３５に固定したブラケット３７と、ブラケット３７に取り付けられたエアシリンダー３９と、エアシリンダー３９のピストンロッド４１に連結した支持部材１５とを備える。図４に示す案内手段４３は、図１，２に示すエアシリンダー３９がピストンロッド４１を進退させる方向に支持部材１５を案内するものであるが、これは図１，２の中で省略されている。
【００１９】
案内手段４３は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、支持部材１５の下面に連結した２個のスライダー４５を２本のガイドレール４７にそれぞれ係合したものである。ガイドレール４７は、図１，２に示す筐体３３の天板３５に固定されている。図１，２は、エアシリンダー３９がピストンロッド４１を進退することにより、支持部材１５と共に軸状部材３，５が筐体３３の長手方向に進退されることを示している。
【００２０】
筐体３３の長手方向を二分する位置に門形架台４９が接合され、軸状部材３，５は門形架台４９の内側を通過できる。門形架台４９の側面図は図４に表れている。筐体３３の長手方向とは、図１，２に示すエアシリンダー３９がピストンロッド４１を進退させる方向に一致する。以下に記す幅方向は筐体３３の長手方向に直交する方向である。
【００２１】
移動手段１１は、図１に示すように、環形ノズル７を支持する昇降部材５１と、昇降部材５１と共に環形ノズル７を鉛直方向に移動させる送り機構５３と、環形ノズル７を鉛直方向に案内する案内手段５５とを備える。図３に示すように、環形ノズル７の周縁にボルト孔５７が形成され、ボルト孔５７に挿通されるボルト等により環形ノズル７が昇降部材５１に水平姿勢で固定されている。
【００２２】
送り機構５３は、図１，４に示すように、鉛直方向に延びる送り螺子５９に螺合したナット６１を昇降部材５１に連結し、この送り螺子５９をモーター等が回転させることにより、ナット６１、及び昇降部材５１と共に環形ノズル７を昇降させるようにしても良い。案内手段５５は、昇降部材５１の側面に連結した４個のスライダー６３を４本のガイドレール６５にそれぞれ係合したものである。ガイドレール６５は、門形架台４９、及び筐体３３の適所に固定されていれば良い。
【００２３】
更に、塗布装置１は、環形ノズル７に対して軸状部材５の位置を調整するために、図６（ａ），（ｂ）に示す位置調整手段６７を軸状部材５と支持部材１５との間に介在させている。位置調整手段６７は、軸状部材５の下端に接合された可動部材６９と、支持部材１５に対して可動部材６９を幅方向に案内する案内手段７１と、可動部材６９を幅方向の両側から挟む位置で支持部材１５に固定された一対の側縁部材７３と、一対の側縁部材７３にそれぞれ螺合した一対の調整ボルト７５とを備える。
【００２４】
案内手段７１は、可動部材６９の下面に連結した４個のスライダー７７を２本のガイドレール７９にそれぞれ係合したものである。ガイドレール７９は、支持部材１５の上面に固定されている。符号８１は、側縁部材７３に調整ボルト７５を固定するロックナットを指している。可動部材６９が筐体３３の長手方向に揺れるのを規制するガイドブロック等を支持部材１５の上面に設けても良い。
【００２５】
塗布装置１の使用方法について説明する。切換手段９のエアシリンダー３９、及び移動手段１１の以下の動作は作業者の指令に基づくものとする。図２は、移動手段１１が環形ノズル７を軸状部材３，５の全高よりも高い位置で待機させ、エアシリンダー３９がピストンロッド４１を後退させた状態を示している。先ずは作業者が軸状部材５に筒状物１３を支持させる。
【００２６】
エアシリンダー３９がピストンロッド４１を前進させる。これにより、図１に示すように軸状部材５が門形架台４９の内側に進入し、軸状部材５に支持された筒状物１３が環形ノズル７の真下に達する。移動手段１１が環形ノズル７を下降させる。この工程で、図３に示す環形ノズル７のスリット２３から導出される塗液が、軸状部材５に支持された筒状物１３の全周に塗布される。
【００２７】
また、図１に示すようにピストンロッド４１が前進したことにより、軸状部材３が門形架台４９から退出する。この軸状部材３に作業者が筒状物１３を支持させる。
【００２８】
移動手段１１が環形ノズル７を軸状部材３，５の全高よりも高い位置に復帰させ、エアシリンダー３９がピストンロッド４１を後退させる。これにより、図２に示すように軸状部材３が門形架台４９の内側に進入し、軸状部材３に支持された筒状物１３が環形ノズル７の真下に達する。移動手段１１が環形ノズル７を下降させる。この工程で、図３に示す環形ノズル７のスリット２３から導出される塗液が、軸状部材３に支持された筒状物１３の全周に塗布される。環形ノズル７が下から上に上昇時に塗布するようにしても良い。
【００２９】
また、図２に示すようにピストンロッド４１が後退したことにより、門形架台４９から軸状部材５と共に筒状物１３が退出する。上記の工程で軸状部材５に支持された筒状物１３に塗布された塗液が乾燥する。そして、ハードコート等の成膜が完了した筒状物１３を作業者が軸状部材５から離脱し、新たな筒状物１３を軸状部材５に支持させる。なお、塗液が環形ノズル７のリップ先端に残りやすい場合は、環形ノズル７を下降させた時点で筒状物１３を離脱させ、乾燥は別工程で行っても良い。
【００３０】
エアシリンダー３９がピストンロッド４１を再び前進させる。これにより、図１に示すように門形架台４９から軸状部材３が退出し、軸状部材５に支持された新たな筒状物１３が環形ノズル７の真下に達する。移動手段１１が環形ノズル７を下降させる。この工程で、図３に示す環形ノズル７のスリット２３から導出される塗液が、軸状部材３に支持された新たな筒状物１３の全周に塗布される。
【００３１】
また、図１に示すようにピストンロッド４１が再び前進したことにより、軸状部材３と共に筒状物１３が門形架台４９から退出する。上記の工程で軸状部材３に支持された筒状物１３に塗布された塗液が乾燥する。そして、ハードコート等の成膜が完了した筒状物１３を作業者が軸状部材３から離脱し、新たな筒状物１３を軸状部材３に支持させる。ここまで述べた軸状部材３，５に筒状物１３を着脱する作業は人手によらず、ロボット等が行うようにしても良い。どちらの軸状部材３，５に先に筒状物１３を支持させるか、またはどちらの軸状部材３，５に支持された筒状物１３に先に塗布するかについては特に限定されない。
【００３２】
以上に述べた塗布装置１によれば、軸状部材３，５のうちの一の軸状部材の外周面１７に環形ノズル７のスリット２３を対向させ、移動手段１１が環形ノズル７を一の軸状部材の軸方向に移動することにより、一の軸状部材に支持された筒状物１３に環形ノズル７のスリット２３から導出される塗液を塗布することができる。この間に、塗布装置１を使用する作業者は、軸状部材３，５のうちの他の軸状部材から筒状物１３を離脱させる作業、及び他の軸状部材に新たな筒状物を支持させる作業を行えるので、筒状物を軸状部材３，５に着脱するために余計な時間を費やさなくて良い。しかも、複数の軸状部材３，５に対して環形ノズル７は一つで足りるので、塗布装置１の構造を簡略化し塗布装置１の製造コストを低減するのに有利である。
【００３３】
図３は、スリット２３が空気で満たされた使用前の環形ノズル７を示している。このスリット２３に流路２５から流入する塗液は、矢印８７，８９で指したように流れる。即ち、環形ノズル７の複数の流路２５のうち隣り合う２つの流路２５からスリット２３へ流入する塗液の流れは、隣り合う２つの流路２５の間を周方向に２分する位置で合流する。これら２つの塗液の流れの間に空気が滞留することがあるが、環形ノズル７は通気孔２７を通して空気を環形ノズル７の外側へ逃がすことができる。このため、塗液に気泡が混入することがなく、スリット２３から筒状物１３の全周へ向けて導出される塗液の流量が安定するといる利点がある。
【００３４】
通気孔２７から空気を逃がす場合については、空気が逃げた後は通気孔２７を閉じるようにし、空気が溜まった時だけ開放するようにすれば良い。通気孔２７の開放についてはボルト等により密閉しても良く、適宜ボルトを外して空気を逃がすようにしてもよく、通気孔２７に配管をつなげ、バルブ等で逃がしても良い。空気を逃がすタイミングとしては、塗布開始前に環形ノズル７に塗布液を供給し始めた時に行うことが多いが、開放のタイミングについては特に限定されず、空気が溜まった時に通気孔を開放し、空気を逃がせば良い。 
【００３５】
更に、図５（ａ），（ｂ）に示す一対の調整ボルト７５のうちの一方の調整ボルト７５を可動部材６９から後退する向きに回転させ、その分、他方の調整ボルト７５を可動部材６９へ前進する向きに回転させることにより、可動部材６９を一対の調整ボルト７５の間で変位させ、軸状部材５の位置を幅方向に調整することができる。このため、塗布装置１は、環形ノズル７のスリット２３と軸状部材５の外周面１７との間隙が適切な広さになるように、環形ノズル７と軸状部材５との相対的な位置を容易に調整することができる。２つの軸状部材３，５を備える場合は、少なく１つの軸状部材に対して、ここに述べた位置調整機構を設ければ良い。また、２つの軸状部材３，５に対して、各々位置調整機構を設けても何ら問題はない。
【００３６】
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施することができる。図５（ａ），（ｂ）に示す一対の調整ボルト７５を電動機で回転させても良い。位置調整手段６７を省略しても良い。塗布装置１は３つ以上の軸状部材を備えても良い。軸状部材３，５をそれぞれの軸方向が水平方向に一致する姿勢にしても良い。
【００３７】
環形ノズル７のスリット２３、及び流路２５は、第１環形ブロック１９、及び第２環形ブロック２１の少なくとも一方に形成されていれば良い。図１，２に示すように、筐体３３の長手方向の端部には、支持部材１５が筐体３３の長手方向に移動できる限界を規定するストッパー９１，９３が設けられている。ストッパー９１，９３を筐体３３の長手方向に変位できるようにしておけば、環形ノズル７に対して軸状部材３，５の位置を筐体３３の長手方向に調整することができる。
【００３８】
図７に示すように、切換手段９は、筐体３３の長手方向の両端で一対のプーリー９５を軸受けし、一対のプーリー９５に巻掛したエンドレスベルト９７に、軸状部材３，５を取付けたものでも良い。モーター等がプーリー９５を回転させることによりエンドレスベルト９７を走行させ、軸状部材３，５を筐体３３の長手方向に移動させることができる。
【００３９】
以上の説明は、切換手段９が環形ノズル７に対して軸状部材３，５を移動させる形態について述べたが、軸状部材３，５を筐体３３に固定し、これらに対して環形ノズル７を移動させても良い。図８に示すように、門形架台４９を筐体３３にその長手方向に滑動自在に支持させ、切換手段９のエンドレスベルト９７を門形架台４９に連結する。モーター等がプーリー９５を回転させることにより、門形架台４９と共に環形ノズル７を筐体３３の長手方向に移動させることができる。この場合、軸状部材３，５の移動するためのスペースが不要になる分、筐体３３の長手方向の寸法を短くできるとい利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、複写機やレーザープリンタ等の無端ベルトに限らず、あらゆる用途、材質、又は形態の筒状物に成膜するのに有益な技術である。
【符号の説明】
【００４１】
１...塗布装置、３，５...軸状部材、７...環形ノズル、９...切換手段、１１...移動手段、１３...筒状物、１５...支持部材、１７...外周面、１９...第１環形ブロック、２１...第２環形ブロック、２３...スリット、２５...流路、２７...通気孔、２９...分岐部、３１...ゲート部、３３...筐体、３５...天板、３７...ブラケット、３９...エアシリンダー、４１...ピストンロッド、４３，５５，７１...案内手段、４５，６３，７７...スライダー、４７，６５，７９...ガイドレール、４９...門形架台、５１...昇降部材、５３...送り機構、５７...ボルト孔、５９...送り螺子、６１...ナット、６７...位置調整手段、６９...可動部材、７３...側縁部材、７５...調整ボルト、８１...ロックナット、８７，８９...矢印、９１，９３...ストッパー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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