(57)【要約】【課題】  塗布層の膜厚の不均一性や円筒状部材端部での塗布層の乱れが抑制され、所望領域に精度の高い塗布層を安定して得られる塗布方法を採用した円筒状部材の製造方法を提供する。【解決手段】  鉛直方向に保持された円筒状支持体と円筒状支持体の外周面を非接触で囲むように配置された塗布液吐出部材とを相対移動させて塗布液吐出部材から吐出された塗布層用塗布液を円筒状支持体の外周面に塗布する工程を有する円筒状部材の製造方法において、塗布液吐出部材の内周面から該塗布層用塗布液をリング状に連続的に吐出して、塗布層用塗布液を円筒状支持体の外周面に接触させる塗布液接触工程と、塗布層用塗布液によって形成された塗布層形成部の下部に気体によって正圧をかける工程とを有する。【選択図】  図１
2005152831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状支持体の外周面に塗布層を有する円筒状部材の製造方法であって、鉛直方向に保持された該円筒状支持体と該円筒状支持体の外周面を非接触で囲むように配置された塗布液吐出部材とを相対移動させて該塗布液吐出部材から吐出された塗布層用塗布液を該円筒状支持体の外周面に塗布する工程を有する円筒状部材の製造方法において、
該塗布液吐出部材の内周面から該塗布層用塗布液をリング状に連続的に吐出して、該塗布層用塗布液を該円筒状支持体の外周面に接触させる塗布液接触工程と、
該塗布液接触工程によりリング状に連続的に吐出された塗布層用塗布液によって形成された塗布層形成部の下部に気体によって正圧をかける工程と
を有することを特徴とする円筒状部材の製造方法。
【請求項２】
前記正圧が１〜１００ｋＰａである請求項１に記載の円筒状部材の製造方法。
【請求項３】
前記気体が空気または窒素ガスである請求項１または２に記載の円筒状部材の製造方法。
【請求項４】
前記塗布層用塗布液の粘度が１〜５００ｍＰａである請求項１〜３のいずれかに記載の円筒状部材の製造方法。
【請求項５】
前記気体が前記塗布層用塗布液との接液部に対向する面に設けられた排気部から排気される請求項１〜４のいずれかに記載の円筒状部材の製造方法。
【請求項６】
前記排気部の幅が０．０５〜２ｍｍであって、前記排気部の高さが０．１〜１００ｍｍである請求項５に記載の円筒状部材の製造方法。
【請求項７】
前記気体によって前記塗布層形成部の下部に正圧をかける際、正圧のかかる空間の垂直断面面積が４ｍｍ２以上である請求項１〜７のいずれかに記載の円筒状部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状支持体の外周面に塗布層を有する円筒状部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒状支持体の外周面に層を形成する方法としては、真空蒸着法などの蒸着法によって蒸着層を設ける方法や、スプレー塗布法、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ビード塗布法などの塗布法によって塗布層を設ける方法などが挙げられる。
【０００３】
蒸着法は、薄い層を均一に形成する手段としては優れるものの、成膜速度が遅く、特に１μｍ以上の厚さ（膜厚）の層を形成させようとした場合は長時間を要するという欠点がある。また、蒸着装置は複雑な構成であるため、汎用性が低い。
【０００４】
スプレー塗布法は、簡便な塗布法であるが、塗布液（塗布層用塗布液、以下同じ）の飛散を利用する塗布法であるため、塗布液付着効率の悪さが欠点となり、さらには塗布ムラも小さくない。その欠点を補う塗布法として静電塗布法があるが、その欠点を完全には補えない。
【０００５】
浸漬塗布法は、均一な膜厚の塗布層が得られる塗布法であるが、浸漬塗布装置は、円筒状支持体すべてを浸漬しなければならないため大型となり、また、多量の塗布液が必要になる。その欠点を補う塗布法として、浸漬塗布法と同じ原理を用いた突き上げ塗布法があるが、塗布層を多層設けようとした場合、突き上げ時に、塗布層のうちの下層となる層にキズが入りやすいという欠点がある。
【０００６】
ビード塗布法も、均一な膜厚の塗布層が得られる塗布法であるが、支持体はビード形状に適合する形状でなければならず、特に円筒状の支持体には向かない。
【０００７】
これらの方法に対して、特公平０７−０５２２９６号公報（特許文献１）や特開平０８−３２３２６４号公報（特許文献２）などに開示されている、鉛直方向に保持された円筒状支持体と円筒状支持体の外周面を非接触で囲むように配置された塗布液吐出部材とを相対移動させて、塗布液吐出部材から吐出された塗布液を円筒状支持体の外周面に塗布する方法は、少量の塗布液で円筒状支持体の外周面に塗布層を形成することができ、また、多層の塗布層を連続的に形成できる方法として有用である。
【特許文献１】特公平０７−０５２２９６号公報
【特許文献２】特開平０８−３２３２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、鉛直方向に保持された円筒状支持体と円筒状支持体の外周面を非接触で囲むように配置された塗布液吐出部材とを相対移動させて、塗布液吐出部材から吐出された塗布液を円筒状支持体の外周面に塗布する方法は、塗布液が円筒状支持体と塗布液吐出部材との間の隙間から下方向へ漏れやすい、漏れを抑制するための塗布液の粘度条件が厳しい、隙間の調整いかんによっては塗布層の膜厚が均一にならない、などの技術課題がある。換言すれば、円筒状支持体の外周面の所望領域に膜厚が均一な塗布層を形成しようとしたときに、所望領域外に塗布層が形成されてしまうなど、円筒状部材端部における塗布層の乱れが生じやすいという技術課題がある。
【０００９】
特公平０７−０５２２９６号公報には、膜厚が均一な塗布層を得るために、塗布液吐出部の下方に減圧室を設け、必要に応じて塗布液を吸引、排出することを開示しているが、塗布液の粘度条件が限定されている上に、効果も小さい。
【００１０】
また、特開平０８−３２３２６４には、同様な塗布方法において塗布液吐出部の物理的構成を限定して同様な効果を得ることを開示しているが、塗布液の下方向への漏れに対しては効果がない。
【００１１】
このような技術課題の解決は、円筒状支持体の外周面に膜厚が均一な感光層を設けなければならない電子写真感光体の分野において、特に求められていた。
【００１２】
つまり、本発明の目的は、塗布層の膜厚の不均一性や円筒状部材端部での塗布層の乱れが抑制され、所望領域に精度の高い塗布層を安定して得られる塗布方法を採用した円筒状部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、円筒状支持体の外周面に塗布層を有する円筒状部材の製造方法であって、鉛直方向に保持された該円筒状支持体と該円筒状支持体の外周面を非接触で囲むように配置された塗布液吐出部材とを相対移動させて該塗布液吐出部材から吐出された塗布層用塗布液を該円筒状支持体の外周面に塗布する工程を有する円筒状部材の製造方法において、
該塗布液吐出部材の内周面から該塗布層用塗布液をリング状に連続的に吐出して、該塗布層用塗布液を該円筒状支持体の外周面に接触させる塗布液接触工程と、
該塗布液接触工程によりリング状に連続的に吐出された塗布層用塗布液によって形成された塗布層形成部の下部に気体によって正圧をかける工程と
を有することを特徴とする円筒状部材の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、塗布層の膜厚の不均一性や円筒状部材端部での塗布層の乱れが抑制され、所望領域に精度の高い塗布層を安定して得られる塗布方法を採用した円筒状部材の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１を参照して、本発明を説明する。図１は、鉛直方向に保持された円筒状支持体１の外周面に塗布液３を塗布していく様子の一例を立体的に示した図である。ただし、本発明は、図１に示される例に限定されるものではない。
【００１６】
図１において、塗布液吐出部材２は、円筒状支持体１の外周面を非接触で囲むように配置されている。
【００１７】
塗布液供給部４から塗布液吐出部材２に供給された塗布液３は、塗布液分配室５にて円周方向に分配される。次に、塗布液３は、塗布液吐出部６から吐出されて塗布層形成部７を形成し、次いで、円筒状支持体１と塗布液吐出部材２とが相対移動することによって、円筒状支持体１の外周面に塗布層が順次形成される。塗布液供給部４に塗布液３を供給する手段（不図示）としては、塗布動作と同期させて塗布液３を供給するシリンジポンプやタンクを有した小型ポンプなどが好適である。
【００１８】
また、円筒状支持体と塗布液吐出部材との相対移動に関しては、円筒状支持体のみを移動させてもよいし、塗布液吐出部材のみを移動させてもよいし、円筒状支持体および塗布液吐出部材双方を移動させてもよい。円筒状支持体と塗布液吐出部材とを相対移動させる手段（図１には不図示）としては、ボールねじを使った作動台で円筒状支持体および塗布液吐出部材の少なくとも一方を移動させる手段が好適である。
【００１９】
ここで、塗布液の流出タイミングおよび液量や、作動台などの移動速度は、任意に精密に制御できるようにしておくことが好ましい。
【００２０】
また、塗布液の粘度は１〜５００ｍＰａであることが好ましい。
【００２１】
一方、気体供給部９から塗布液吐出部材２に供給され、正圧室（正圧のかかる空間）１０に導入された気体８により、塗布層形成部７の下部に正圧がかけられることによって、塗布液形成部７からの塗布液３のダレや、形成される塗布層の膜厚の不均一が抑制される。
【００２２】
塗布層形成部の下部にかけられる正圧は１〜１００ｋＰａであることが好ましい。また、正圧室（正圧のかかる空間）の垂直断面面積は４ｍｍ２以上であることが好ましい。また、気体供給部から塗布液吐出部材に供給される気体としては、空気または窒素ガスであることが好ましく、また、これらはレギュレーターによって制御することが好ましい。
【００２３】
また、塗布層形成部７の下部に正圧をかけるための気体８は、塗布液３との接液部（塗布層形成部７の下部）に対向する面に設けられた排気部１１から排気されることが好ましい。また、排気部１１の幅Ｄ１は０．０５〜２ｍｍであることが好ましく、また、排気部１１の高さＨ１は０．１〜１００ｍｍであることが好ましい。排気部１１の幅Ｄ１が２ｍｍを超える場合や、排気部１１の高さＨ１が０．１ｍｍ未満の場合、正圧室内の好適な圧力を保持しにくくなる。一方、排気部１１の幅Ｄ１が０．０５ｍｍ未満の場合や、排気部１１の高さＨ１が１００ｍｍを超える場合、排気部を設ける効果が小さくなる。
【実施例】
【００２４】
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
【００２５】
（実施例１）
外径３０ｍｍ、内径２８．５ｍｍ、長さ２６０．５ｍｍのアルミニウムシリンダー（ＪＩＳＡ３００３材）を円筒状支持体とした。
【００２６】
本実施例においては、上記円筒状支持体の外周面に塗布層を形成するために、図１に示す構成を有し、内径３０．２ｍｍの塗布液吐出部材を用いた。
【００２７】
次に、ポリアミド樹脂（商品名：アミランＣＭ８０００、東レ（株）製）１０部およびメトキシメチル化６ナイロン樹脂（商品名：トレジンＥＦ−３０Ｔ、帝国化学（株）製）を、メタノール４００部／ｎ−ブタノール２００部の混合溶媒に溶解して、粘度が８ｍＰａの塗布液を調整した。
【００２８】
この塗布液を、上記塗布液吐出部材にシリンジポンプで供給し、塗布液が塗布動作に応じて適宜吐出できるように調整した。
【００２９】
また、塗布領域は、上記円筒状支持体の上端および下端のそれぞれ１０ｍｍ以外の部分、すなわち中央部２４０．５ｍｍとした。
【００３０】
塗布中は、塗布液吐出部材を固定して、円筒状支持体を５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で上方に移動させて塗布層（未乾燥）を形成した。また、塗布中は、正圧室に５ｋＰａの正圧がかかる（すなわち塗布層形成部の下部に５ｋＰａの正圧がかかる）ように、空気を供給した。
【００３１】
また、塗布液吐出部材の排気部の幅Ｄ１は０．２ｍｍであり、排気部の高さＨ１は４．０ｍｍであり、正圧室の垂直断面面積は４０ｍｍ２である。
【００３２】
このようにして得られた塗布層（未乾燥）を乾燥して塗布層（乾燥済）を形成した。形成された塗布層（乾燥済）の膜厚は、全域に渡って１．０μｍ±０．１μｍであり、また、顕著な膜厚ムラ（塗布領域の上端部と下端部との膜厚差）や顕著な塗布層乱れは観察されなかった。
【００３３】
（比較例１）
実施例１において、正圧室に正圧をかけなかった以外は、実施例１と同様にして円筒状支持体の外周面に塗布層（乾燥済）を形成した。
【００３４】
形成された塗布層（乾燥済）の膜厚は、全域に渡って１．０μｍ±０．２μｍであり、また、膜厚ムラは０．５μｍであり、顕著な塗布層乱れが観察された。
【００３５】
（実施例２）
実施例１において、塗布液を以下のように調製したものに変更した以外は、実施例１と同様にして円筒状支持体の外周面に塗布層（乾燥済）を形成した。
【００３６】
すなわち、オキシチタニウムフタロシアニン４部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業（株）製）２部およびシクロヘキサノン６０部を、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分散し、次に、エチルアセテート１００部を加えて、粘度が２ｍＰａの塗布液を調製した。
【００３７】
形成された塗布層（乾燥済）のマクベス濃度計による膜厚は、全域に渡って０．７±０．１（実効膜厚０．２μｍ以下の薄膜なので、マクベス濃度計による濃度測定結果を膜厚とした。また、マクベス濃度計はマクベスＲＤ９１４を使用し、ブルーのフィルターを使用した。）であり、また、顕著な膜厚ムラや顕著な塗布層乱れは観察されなかった。
【００３８】
（比較例２）
実施例２において、正圧室に正圧をかけなかった以外は、実施例２と同様にして円筒状支持体の外周面に塗布層（乾燥済）を形成した。
【００３９】
形成された塗布層（乾燥済）のマクベス濃度計による膜厚は、全域に渡って０．７±０．３５（実効膜厚０．２μｍ以下の薄膜なので、マクベス濃度計による濃度測定結果を膜厚とした。また、マクベス濃度計はマクベスＲＤ９１４を使用し、ブルーのフィルターを使用した。）であり、また、膜厚ムラは、マクベス濃度差で０．６５であり、塗布層の下端は円筒状支持体の下端にまで塗布液がたれて乱れた状態になっていた。
【００４０】
（実施例３）
実施例１において、塗布液を以下のように調製したものに変更した以外は、実施例１と同様にして円筒状支持体の外周面に塗布層（乾燥済）を形成した。
【００４１】
すなわち、下記式で示される構造を有する化合物９部、
【００４２】
【化１】
2005152831.tif 000003
【００４３】
下記式で示される構造を有する化合物１部、
【００４４】
【化２】
2005152831.tif 000004
【００４５】
および、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ−２００、三菱ガス化学（株）製）１０部を、モノクロロベンゼン７０部／メチラール３０部の混合溶媒に溶解して、粘度が２９０ｍＰａの塗布液を調製した。
【００４６】
形成された塗布層（乾燥済）の膜厚は、全域に渡って２９μｍ±２μｍであり、また、顕著な膜厚ムラや顕著な塗布層乱れは観察されなかった。
【００４７】
（比較例３）
実施例３において、正圧室に正圧をかけなかった以外は、実施例３と同様にして円筒状支持体の外周面に塗布層（乾燥済）を形成した。
【００４８】
形成された塗布層（乾燥済）の膜厚は、全域に渡って２９μｍ±４μｍであり、また、膜厚ムラは７μｍであった。
【００４９】
（実施例４）
実施例１において、塗布液吐出部材を、排気部の幅Ｄ１が０．４ｍｍであり、排気部の高さが１０ｍｍであり、正圧室の垂直断面面積が６４ｍｍ２である塗布液吐出部材に変更した以外は、実施例１と同様にして円筒状支持体の外周面に塗布層（乾燥済）を形成した。
【００５０】
形成された塗布層（乾燥済）の膜厚は、全域に渡って１．０μｍ±０．１μｍであり、また、顕著な膜厚ムラや顕著な塗布層乱れは観察されなかった。
【００５１】
（実施例５）
実施例１において、正圧室に窒素ガスで０．１ｋＰａの正圧をかけた以外は、実施例１と同様にして円筒状支持体の外周面に塗布層（乾燥済）を形成した。
【００５２】
形成された塗布層（乾燥済）の膜厚は、全域に渡って１．０μｍ±０．１μｍであり、また、顕著な膜厚ムラや顕著な塗布層乱れは観察されなかった。
【００５３】
（実施例６）
実施例３において、塗布液に使用した溶剤の使用量を半分とすることで塗布液の粘度を９８０ｍＰａとし、また、正圧室に窒素ガスで５０ｋＰａの正圧をかけた以外は、実施例３と同様にして円筒状支持体の外周面に塗布層（乾燥済）を形成した。
【００５４】
形成された塗布層（乾燥済）の膜厚は、全域に渡って５２μｍ±５μｍであり、また、顕著な膜厚ムラや顕著な塗布層乱れは観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】鉛直方向に保持された円筒状支持体の外周面に塗布液を塗布していく様子の一例を立体的に示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  円筒状支持体
２  塗布液吐出部材
３  塗布液
４  塗布液供給部
５  塗布液分配室
６  塗布液吐出部
７  塗布層形成部
８  気体
９  気体供給部
１０  正圧室
１１  排気部
Ｄ１  排気部１１の幅
Ｈ１  排気部１１の高さ
【図１】
2005152831.tif 000005