(57)【要約】      （修正有）【課題】塗布むらや塗布欠陥が抑制され効率よく被塗布体に形成できる浸漬塗布装置【解決手段】塗布槽１０と、塗布槽１０に塗布液Ｌを供給して塗布槽１０からオーバーフローさせる塗布液供給部２０と、オーバーフローした塗布液Ｌを回収する塗布液回収部３０と、塗布液回収部３０と塗布液供給部２０を接続して塗布液Ｌを循環させるための循環路４０と備え、塗布液供給部２０は、循環路４０と接続されて塗布液Ｌを貯留する塗布液タンク２１と、塗布液タンク２１から塗布槽１０へ塗布液Ｌを供給する給液路２２と、給液路２２に設けられて塗布液タンク２１から塗布液Ｌを塗布槽１０に供給するポンプ２３と、ポンプ２３の吐出圧力を検出する圧力検出器２４と、給液路２２の圧力検出器２４よりも下流側にフィルター２５と流量調整バルブ２６がこの順に設けられてなる直列経路部２７とを備えた浸漬塗布装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布体を浸漬してその表面に塗膜を形成するための塗布液を収容する塗布槽と、塗布槽に塗布液を供給して塗布槽からオーバーフローさせる塗布液供給部と、オーバーフローした塗布液を回収する塗布液回収部と、塗布液回収部と塗布液供給部とを接続して塗布液回収部からオーバーフローした塗布液を循環させるための循環路と備え、
塗布液供給部は、循環路と接続されて塗布液を貯留する塗布液タンクと、塗布液タンクから塗布槽へ塗布液を供給する給液路と、給液路に設けられて塗布液タンクから塗布液を塗布槽に供給するポンプと、ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出器と、給液路の圧力検出器よりも下流側にフィルターと流量調整バルブがこの順に設けられてなる直列経路部とを備えたことを特徴とする浸漬塗布装置。
【請求項２】
圧力検出器が圧力計であると共に、流量調整バルブが手動バルブである請求項１に記載の浸漬塗布装置。
【請求項３】
圧力検出器が圧力センサであると共に、流量調整バルブが電動バルブであり、
電動バルブの制御を行う制御部を、さらに備えた請求項１に記載の浸漬塗布装置。
【請求項４】
被塗布体と塗布槽とを相対的に移動させて被塗布体を塗布液中に浸漬し引き上げる昇降機構部を、さらに備えた請求項１〜３のいずれか１つに記載の浸漬塗布装置。
【請求項５】
被塗布体を塗布槽に対して昇降させて塗布液中に浸漬し引き上げる昇降機構部をさらに備え、
昇降機構部による被塗布体と塗布槽との相対的な移動によって被塗布体を塗布槽内の塗布液中へ浸漬した後に引き上げる際、塗布槽からの塗布液のオーバーフロー量が一定となるように、制御部は、塗布槽へ供給する塗布液の流量を一時的に増加させるよう電動バルブを制御する機能を備える請求項３に記載の浸漬塗布装置。
【請求項６】
被塗布体が円筒状または円柱状の金属体であり、塗布液が感光体の感光層を形成する材料液である請求項１〜５のいずれか１つに記載の浸漬塗布装置。
【請求項７】
請求項１に記載の浸漬塗布装置を用いる浸漬塗布方法であって、ポンプを駆動して、塗布液タンクから塗布槽へ塗布液を供給し、被塗布体と塗布槽とを相対的に移動させて、塗布槽内の塗布液中に被塗布体を浸漬した後、塗布液中から被塗布体を引き上げて、被塗布体の表面に塗膜を形成する工程を含み、
ポンプを所定回転数に維持しかつ流量調整バルブを全開状態に維持した場合に生じる吐出圧力変化の最大圧力値以上の管理圧力値となるように、流量調整バルブの開き度合いおよびポンプの回転数を初期設定し、
圧力検出器にて検出した圧力値を管理することにより、塗布槽へ供給される塗布液の流量を管理する浸漬塗布方法。
【請求項８】
昇降機構部による被塗布体と塗布槽との相対的な移動によって被塗布体を塗布槽内の塗布液中へ浸漬した後に引き上げる際、塗布槽からの塗布液のオーバーフロー量が一定となるように、塗布槽へ供給する塗布液の流量を一時的に増加させるよう流量調整バルブを一時的に調整する請求項７に記載の浸漬塗布方法。
【請求項９】
請求項５に記載の浸漬塗布装置を用いる浸漬塗布方法であって、ポンプを駆動して、塗布液タンクから塗布槽へ塗布液を供給し、被塗布体と塗布槽とを相対的に移動させて、塗布槽内の塗布液中に被塗布体を浸漬した後、塗布液中から被塗布体を引き上げて、被塗布体の表面に塗膜を形成する工程を含み、
ポンプを所定回転数に維持しかつ流量調整バルブを全開状態に維持した場合に生じる吐出圧力変化の最大圧力値以上の管理圧力値となるように、流量調整バルブの開き度合いおよびポンプの回転数を初期設定し、
圧力センサにて検出した圧力値を管理することにより、塗布槽へ供給される塗布液の流量を管理し、
昇降機構部による被塗布体と塗布槽との相対的な移動によって被塗布体を塗布槽内の塗布液中へ浸漬した後に引き上げる際、塗布槽からの塗布液のオーバーフロー量が一定となるように、制御部が、塗布槽へ供給する塗布液の流量を一時的に増加させるよう電動バルブを一時的に制御する浸漬塗布方法。
【請求項１０】
給液路内の圧力損失による流量低下率が７４％以下となるように、流量調整バルブの開き度合いまたはポンプの回転数を初期設定する請求項７〜９のいずれか１つに記載の浸漬塗布方法。
【請求項１１】
塗布槽内の塗布液中に浸漬した被塗布体と塗布槽内面との間の塗布液の流速が０．６〜７．２ｍｍ／ｓｅｃとなるように、流量調整バルブの開き度合いまたはポンプの回転数を初期設定する請求項７〜１０のいずれか１つに記載の浸漬塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗布体を塗布液に浸漬し引き上げることにより、被塗布体の表面に塗膜を形成するための浸漬塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被塗布体の表面に塗布液を塗布して塗膜を形成する方法として浸漬塗布法（浸漬塗工法ともいう）が知られている。
この浸漬塗布方法を用いて被塗布体の表面に塗膜が形成されるものとして、例えば、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真式画像形成装置に備えられた感光体が挙げられる。
【０００３】
この感光体は、アルミニウム、銅、ニッケルなどの金属からなる被塗布体（導電性支持基体）と、被塗布体の外周面上に積層された有機や無機の材料からなる感光層とを有する。感光層としては、コスト、材料設計の自由度、有毒性などを考慮して有機系の感光層が広く用いられている。
浸漬塗布方法を用いて有機系感光層を形成する際、感光層の材料液である有機感光体塗布液を満たした塗布槽に被塗布体を浸漬し、その後、一定速度または任意の速度で被塗布体を引き上げることにより、被塗布体の外周面上に感光層を形成する。
【０００４】
感光体は、常に安定した性能や高い品質レベルが要求されており、フルカラーの画像形成装置用の感光体は特にそうである。
このため、被塗布体の外周面に感光層を形成する際に発生する塗布ムラおよび感光層中への微小な異物の混入などの欠陥は、従来以上に厳しく検査され、不合格品は製造不良ドラムとなる。さらに、環境負荷の軽減、資源保護、製造コスト削減のために従来に増して、製造不良感光体の削減、および塗布液の使用性向上に取り組む必要がある。
【０００５】
このため、浸漬塗布方法としては、塗布むらや塗布欠陥の発生を低減し、かつ感光層の膜厚を均一にする方法が数多く提案されており、例えば、次の従来技術１〜３が挙げられる。
従来技術１は、塗布液タンクから塗布槽へ供給される塗布液の流量を安定させるために、インバーターでポンプを制御する、あるいは、流量調整バルブを有するバイパス配管系を設けて塗布液循環供給流量を制御する浸漬塗布方法および装置である（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
従来技術２は、ポンプ由来の脈動による塗布むらを防止するために、ポンプと塗布槽の間にエアーチャンバーを設け、回収槽から塗布槽へ供給される塗布液の圧力変動をゲージ圧で±30％以内にすることで、被塗布体に形成される塗膜が局所的に厚くなる段むらの発生を防ぐ浸漬塗布方法および装置である（例えば、特許文献２参照）。
従来技術３は、ポンプ由来の脈動を無くして塗布槽内の塗布液の流速を安定させるために、貯留槽の塗布液のオーバーフロー液面を塗布槽の塗布液のオーバーフロー液面より高い位置に保持し、貯留槽側のオーバーフロー液面よりも低い位置から塗布槽へ塗布液を流入させ循環させる浸漬塗布方法および装置である（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２０９８８５号公報
【特許文献２】特開２００５−２３８１４５号公報
【特許文献３】特開２００６−３２０７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術１では、塗布欠陥の原因になりうる塗布液中の異物を取り除くために、ポンプと塗布槽の間の供給配管系にフィルターを設けた場合、フィルターの目詰まりによって塗布槽へ供給される塗布液の流量が徐々に減少するが、流量を一定に調整する上でフィルター目詰まりによる流量減少については考慮されていない。さらに、フィルター目詰まりによる流量減少を抑制するためには、新しいフィルターと頻繁に交換する必要があり、その結果、被塗布体への塗膜形成の生産効率が大幅に低下すると共に、フィルター交換毎に生じる塗布液のロスが増大してコストアップに繋がる問題が生じる。
【０００９】
従来技術２では、ポンプに起因する塗布液の脈動、つまり、ある一定の範囲内での流量変化による塗布むら防止と流量（流速）の安定化には効果があると考えられるが、ポンプとエアーチャンバーの間に設けられたフィルターの目詰まりによる経時的な流量変化に対して流量を安定させるには不十分である。
従来技術３では、塗布槽へ塗布液を供給する貯留槽とは別に回収タンクを設け、回収タンクにも塗布液を溜めておく必要があるため、塗布液の使用効率が悪くなる。さらに、浸漬塗布装置が大型化および複雑化するため、広い設置場所が必要であり、かつメンテナンス性も劣る。さらに、貯留槽の高さ調整による流量調整は難しい。
【００１０】
本発明は、これらの問題に鑑みなされたものであり、簡素な構成でありながら塗布液の塗布槽への流量制御を容易に行うことができ、塗布むらや塗布欠陥が抑制されて安定した品質の塗膜を効率よく被塗布体に形成することができる浸漬塗布装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かくして、本発明によれば、被塗布体を浸漬してその表面に塗膜を形成するための塗布液を収容する塗布槽と、塗布槽に塗布液を供給して塗布槽からオーバーフローさせる塗布液供給部と、オーバーフローした塗布液を回収する塗布液回収部と、塗布液回収部と塗布液供給部とを接続して塗布液回収部からオーバーフローした塗布液を循環させるための循環路と備え、塗布液供給部は、循環路と接続されて塗布液を貯留する塗布液タンクと、塗布液タンクから塗布槽へ塗布液を供給する給液路と、給液路に設けられて塗布液タンクから塗布液を塗布槽に供給するポンプと、ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出器と、給液路の圧力検出器よりも下流側にフィルターと流量調整バルブがこの順に設けられてなる直列経路部とを備えた浸漬塗布装置が提供される。
【００１２】
また、本発明の別の観点によれば、前記浸漬塗布装置を用いる浸漬塗布方法であって、ポンプを駆動して、塗布液タンクから塗布槽へ塗布液を供給し、被塗布体と塗布槽とを相対的に移動させて、塗布槽内の塗布液中に被塗布体を浸漬した後、塗布液中から被塗布体を引き上げて、被塗布体の表面に塗膜を形成する工程を含み、ポンプを所定回転数に維持しかつ流量調整バルブを全開状態に維持した場合に生じる吐出圧力変化の最大圧力値以上の管理圧力値となるように、流量調整バルブの開き度合いおよびポンプの回転数を初期設定し、圧力検出器にて検出した圧力値を管理することにより、塗布槽へ供給される塗布液の流量を管理する浸漬塗布方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
（１）本発明の浸漬塗布装置は、給液路に設けられて塗布液タンクから塗布液を塗布槽に供給するポンプと、ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出器と、給液路の圧力検出器よりも下流側にフィルターと流量調整バルブがこの順に設けられてなる直列経路部とを備えている。そのため、ポンプを所定回転数に維持しかつ流量調整バルブを全開状態に維持した場合に生じる吐出圧力変化の最大圧力値以上の管理圧力値となるように、流量調整バルブの開き度合いおよびポンプの回転数を初期設定することができる。
この結果、塗布槽へ供給される塗布液の流量管理を、圧力検出器にて検出されるポンプの吐出圧力を管理することにより行うことができる。
詳しく説明すると、ポンプを所定回転数に維持しかつ流量調整バルブを全開状態に維持して塗布液の循環を続けた場合、塗布液中の異物によってフィルタが目詰まりして（完全に目詰まりしていない場合を含む）所定流量が得られなくなり、この時の吐出圧が前記の『最大圧力値』を意味する。
本発明では、最大圧力値以上の管理圧力値を管理することによって塗布液の流量を管理するために、初期設定において、吐出圧が管理圧力値となるように予め流量調整バルブを絞っておく。さらに、初期設定において、吐出圧が管理圧力値となるようにポンプの回転数を予め設定する。
【００１４】
この初期設定は、塗布液の循環時に、既にフィルターの目詰まり時（所定流量を下回り始めた時）の吐出圧力またはそれ以上の状態を作り出すことになっているが、初期設定によりポンプの回転数が予め高められているため塗布液は所定流量で塗布槽に供給され、吐出圧が管理圧力値を超えるまで所定流量が維持される。この間、流量調整バルブおよびポンプの調整は不要である。
一方、ポンプ回転数が一定に維持されているにもかかわらず、吐出圧が管理圧力値を超え始めると、それは塗布液の流量が所定流量を下回り始めていることを示している。これは、フィルターが目詰まりしたことによる流量低下であり、フィルターの交換時期であることが分かる。
したがって、吐出圧が管理圧力値を超えるまでは、フィルターを交換せずに塗布工程を継続することができる。
この結果、フィルター目詰まりに起因する塗布槽への塗布液の流量（供給量）低下を招くことを防止し、被塗布体に対して塗布むら、塗布欠陥がなく安定した品質の塗膜を形成するための流量（供給量）で塗布液を塗布槽へ供給することができる。
【００１５】
（２）圧力検出器よりも下流側にフィルターと流量調整バルブがこの順に配置されているため、フィルターの上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を同程度に小さくすることができるため、フィルターの使用性を大幅に向上できる。
つまり、フィルターが流量調整バルブよりも下流側に配置されると、フィルターの上流側にかかる液圧が下流側の液圧よりも大幅に大きくなり、そうするとフィルターの上流側が圧縮されて目詰まりを起こし易くなり寿命が短くなるが、フィルターが流量調整バルブよりも上流側に配置されることで差圧が小さくなってフィルターの寿命を延ばすことができる。
この長寿命化の効果は、使い捨てタイプのフィルターと、洗浄して再使用できるフィルターの両方で得ることができる。
【００１６】
（３）ポンプの回転数を従来よりも高くするため、ポンプ由来の脈動を従来よりも小さく抑えることができる。
（４）フィルター目詰まりに起因する塗布槽への塗布液の流量低下を防止するために、定流量制御機能を有する出力可変型ポンプを用いることが考えられるが、本発明によれば廉価な汎用の定出力型ポンプを用いて塗布槽への塗布液の流量制御を容易に行うことができる。
【００１７】
（５）ポンプの吐出圧力を監視しない従来の浸漬塗布装置では、フィルター目詰まりに起因する塗布槽への塗布液の流量低下を防止するためにポンプの出力（回転数）を増加させるか、あるいは新しいフィルターに交換する必要があるため、前者の場合は出力可変型ポンプが必要であり、後者の場合はフィルターの交換頻度が増加して交換作業に要する時間および塗布液のロスが発生する。
これに対し、本発明では、汎用の定出力型ポンプを用いることができると共に、フィルターの交換頻度を低減することができるため、被塗布体への塗膜形成の生産効率を時間的およびコスト的に大幅に向上できる。それに加え、フィルター交換に伴う塗布液のロスを低減できて資源保護、環境負荷軽減にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る浸漬塗布装置の実施形態１を示す概略断面図である。
【図２】本発明に適用可能な電子写真感光体ドラムを示す縦断面図である。
【図３】本発明に適用可能な各種の感光体ドラムを示す部分断面図である。
【図４】本発明に係る浸漬塗布装置の実施形態２を示す概略断面図である。
【図５】本発明に係る浸漬塗布装置の実施形態３を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の浸漬塗布装置は、被塗布体を浸漬してその表面に塗膜を形成するための塗布液を収容する塗布槽と、塗布槽に塗布液を供給して塗布槽からオーバーフローさせる塗布液供給部と、オーバーフローした塗布液を回収する塗布液回収部と、塗布液回収部と塗布液供給部とを接続して塗布液回収部からオーバーフローした塗布液を循環させるための循環路と備え、塗布液供給部は、循環路と接続されて塗布液を貯留する塗布液タンクと、塗布液タンクから塗布槽へ塗布液を供給する給液路と、給液路に設けられて塗布液タンクから塗布液を塗布槽に供給するポンプと、ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出器と、給液路の圧力検出器よりも下流側にフィルターと流量調整バルブがこの順に設けられてなる直列経路部とを備える。
【００２０】
この浸漬塗布装置を用いて塗布液が塗布される被塗布体およびその形状としては特に限定されるものではなく、塗布液は被途布体の表面に形成すべき塗膜の材料液であればよい。
特に、被途布体の表面に均一な膜厚の塗膜を形成することが要求される浸漬塗布装置としての利用に好適であり、このような場合の被途布体としては円筒状または円柱状の金属体であり、塗布液としては画像形成装置用感光体の感光層を形成するための材料液である一例を挙げることができる。なお、一例としての感光層の形成について詳しくは後述する。
【００２１】
この浸漬塗布装置は、次のように構成してもよい。
被塗布体と塗布槽とを相対的に移動させて被塗布体を塗布液中に浸漬し引き上げる昇降機構部をさらに備えてもよい。昇降機構部を設けることにより、被塗布体の塗布液への浸漬および塗布液からの引き上げを自動化できると共に、浸漬速度および引き上げ速度を一定に制御することが可能となり、均一な膜厚の塗膜を安定的に形成することが可能となる。
【００２２】
昇降機構部は、被塗布体を塗布槽に対して昇降させるもの（構成１）でもよく、あるいは塗布槽を被塗布体に対して昇降させるもの（構成２）でもよい。
構成１では、昇降機構部にて被途布体を保持しながら昇降させるため、昇降機構部の小型化が可能となる。この場合、昇降機構部にて一度に複数の被塗布体を保持するようにしてもよいが、昇降機構部に対して被塗布体を着脱させる必要がある。
構成２では、例えば、複数個の被塗布体を吊り下げた状態で保持し、塗布槽を上昇させて複数個の被塗布体を塗布液に浸漬した後、塗布槽を下降させて各被塗布体を塗布液から引き上げる塗布工程を行うことが可能となるため、複数個の被塗布体への塗布を同時に行って生産性を高めることができる。
昇降機構部としては、例えば、ボールネジ機構、シリンダ機構、ボールネジ機構またはシリンダ機構と組み合わせたリンク機構などが挙げられる。
【００２３】
浸漬塗布装置の塗布液供給部において、ポンプとしては、塗布槽に浸漬した被塗布体の体積分以上の塗布液を所定時間内で供給できる能力を有するポンプであればよい。さらに、前記のように廉価な定出力型の汎用ポンプを用いることができ、特に、脈動が少ないサインポンプやマグネットポンプ、ギアポンプ等が好適である。
【００２４】
フィルターに対して流量調整バルブとは反対側の給液路にメンテナンス用バルブを設け、フィルター交換のようなメンテナンス時に両バルブを閉じることにより、塗布液タンクおよび塗布槽から塗布液が給液路外へ流出しないようにしてもよい。
【００２５】
流量調整バルブとしては、ハンドル式の手動バルブでもよく、あるいは流路の開閉度合いを電気的に制御可能な電動バルブでもよい。
圧力検出器としては、手動バルブを用いる場合は圧力値を表示する表示部を有する圧力計が用いられ、電動バルブを用いる場合は圧力を電気信号に変換して出力する圧力センサが用いられる。
圧力計と手動バルブを用いる場合、塗布液供給部を低コストにて作製できる利点がある。この場合、圧力計と手動バルブは、作業者が圧力計の圧力値を見ながら手動バルブを操作できる程度の位置に配置される。
【００２６】
圧力センサと電動バルブを用いる場合、電動バルブの制御を行う制御部が、浸漬塗布装置に備えられてもよい。
制御部は、塗布工程中のあらゆる状況に応じて細かい流量調整を可能とする機能が備えられてもよく、さらには、昇降機構部の昇降動作も制御する機能が備えられてもよい。
例えば、昇降機構部による被塗布体と塗布槽との相対的な移動によって被塗布体を塗布槽内の塗布液中へ浸漬して引き上げる際に、塗布槽からの塗布液のオーバーフロー量が一定となるように、制御部は、塗布槽へ供給する塗布液の流量を一時的に減少させ増加させるよう電動バルブを一時的に制御する機能を備えてもよく、さらに、制御部は、昇降機構部の昇降動作と電動バルブの開き度合いの操作が同期するように昇降機構部と電動バルブを制御する機能を備えてもよい。
【００２７】
このようにすれば、被塗布体を塗布槽内の塗布液中へ浸漬して引き上げる際に、塗布槽からの塗布液のオーバーフロー量（オーバーフロー面）を一定にすることができるため、特に、引き上げ時における塗布槽内の塗布液に浸漬する被塗布体の体積減少が生じても、オーバーフローが停止して塗布液の液面が降下することを防止できる。この結果、例えば、塗布液の蒸気の影響で被塗布体の下部の塗膜の膜厚や膜質が不均一になるという不具合を抑制することができる。特に、塗布液に揮発性溶媒が含まれる場合は前記不具合が顕著なため、オーバーフロー量を一定にするための制御部による塗布液の流量調整は有効である。
【００２８】
制御部による電動バルブの制御は、例えば被塗布体の引き上げ時の場合、予め引き上げ時にどの程度まで電動バルブを開ければオーバーフローが停止しないかを調べておき、引き上げのタイミングで電動バルブをその程度まで開くようにプログラムしておくことで行える。
あるいは、塗布槽の開口部またはその近傍に、塗布液の液面を検出する液面検出センサを設け、液面検出センサからの信号に基いて制御部が電動バルブを制御するようにしてもよい。
なお、被塗布体を塗布槽内の塗布液中へ浸漬する際のオーバーフロー面の変動が小さく、塗膜の品質に影響がない場合は、浸漬時の塗布液の流量調整は省略してもよい。
【００２９】
また、流量調整バルブとして手動バルブを用いた場合も、例えば、塗布槽内の塗布液中から被塗布体を引き上げるタイミングで、作業者が手動バルブを操作して一時的に塗布液の流量を増加するよう調整することができる。この場合、例えば、オーバーフローを停止させないように作業者が監視しながら手動バルブを操作する、あるいは予め引き上げ時にどの程度まで手動バルブを開ければオーバーフローが停止しないかを調べておくことにより手動バルブを適切に操作することができる。
【００３０】
浸漬塗布装置における前記構成は組み合わせてもよく、その組み合わせた構成の浸漬塗布装置によって前記のような浸漬塗布方法を行うことができる。
さらに、浸漬塗布方法においては、次の（Ａ）および（Ｂ）のように行うことが好ましい。
【００３１】
（Ａ）給液路内の圧力損失による流量低下率が７４％以下となるように、流量調整バルブの開き度合いまたはポンプの回転数を初期設定する。
ここで、ポンプについて説明すると、ポンプの性能は、液粘度とポンプの回転数毎に、吐出圧力に対する吐出量で表される性能曲線図で示されるが、吐出量は吐出圧力が大きいほど小さくなる。吐出圧力とは、ポンプの吐出側の圧力である。
給液路内の圧力抵抗としては、塗布槽内の塗布液の重量による圧力抵抗、配管による圧力抵抗、フィルターによる圧力抵抗などが考えられるが、それらのトータル圧力抵抗が吐出圧力となる。また、例えば、フィルターの目詰まりによる圧力抵抗の変化、塗布槽内の塗布液の重量変化、塗布槽昇降方式の場合の塗布槽の昇降による圧力変化、塗布液の粘度変化等によって、吐出圧力が変化する場合がある。
【００３２】
この吐出圧力の変化は、吐出量の変化でもある、吐出圧力が上昇すると吐出量は減少する。この吐出量低下は圧力損失と呼ばれ、ポンプの回転数が一定でも吐出量が一定であるとは限らない。また、吐出量の低下分は熱エネルギーに変換されため、ポンプや塗布液の温度上昇を引き起こしてしまう。
このような塗布液の温度変化は、塗布液の粘度変化を引き起こし、塗膜の厚みや塗布速度に影響するため、塗膜の品質および生産性を低下させてしまう。また、塗布液の液温調整装置を設けた場合、液温管理に余計なエネルギーが必要となるため経済性が悪く、環境負荷も大きくなる。
そこで、方法（Ａ）では、給液路内の圧力損失による流量低下率が７４％以下となるように、流量調整バルブの開き度合いまたはポンプの回転数を初期設定することにより、圧力損失による塗布液の温度上昇を抑制するようにしている。
【００３３】
（Ｂ）塗布槽内の塗布液中に浸漬した被塗布体と塗布槽内面との間の塗布液の流速が０．６〜７．２ｍｍ／ｓｅｃとなるように、流量調整バルブの開き度合いまたはポンプの回転数を初期設定する。
流速が０．６ｍｍ／ｓｅｃより小さいと塗布液が塗布槽の開口部から均等にオーバーフローし難く、筋状の塗布欠陥が発生しやすくなる。また、流速が７．２ｍｍ／ｓｅｃより大きいと塗布液が塗布槽の開口部で波立ちやすくなり、濃淡むら(スペック内ではあるが膜厚差がある)といった塗布欠陥が発生しやすくなる。
そこで、方法（Ｂ）では、塗布槽内の塗布液中に浸漬した被塗布体と塗布槽内面との間の塗布液の流速が０．６〜７．２ｍｍ／ｓｅｃとなるように、流量調整バルブの開き度合いまたはポンプの回転数を初期設定することにより、被塗布体表面に形成された塗膜の塗布欠陥および塗布むらを抑制するようにしている。
【００３４】
以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
【００３５】
（実施形態１）
図１は本発明に係る浸漬塗布装置の実施形態１を示す概略断面図である。
この浸漬塗布装置１００は、被塗布体Ａを浸漬してその表面に塗膜を形成するための塗布液Ｌを収容する塗布槽１０と、塗布槽１０に塗布液Ｌを供給して塗布槽１０からオーバーフローさせる塗布液供給部２０と、オーバーフローした塗布液Ｌを回収する塗布液回収部３０と、塗布液回収部３０と塗布液供給部２０とを接続して塗布液回収部３０からオーバーフローした塗布液Ｌを循環させるための循環路４０と、被塗布体Ａと塗布槽１０とを相対的に移動させて被塗布体Ａを塗布液Ｌ中に浸漬し引き上げる昇降機構部５０とを備えている。
【００３６】
なお、図１において、矢印は塗布液Ｌの流れ方向を表し、符号Ｌ１は塗布液Ｌのオーバーフロー面を表している。
また、図１では、昇降機構部５０が１本の被塗布体Ａを保持して昇降させる場合を図示しているが、昇降機構部５０にて複数本の被塗布体Ａを保持して昇降させ、一度の浸漬で複数本の被塗布体Ａを同時に塗布するように構成することが、生産性を向上させる観点から好ましい。この場合、所定複数本の被塗布体Ａを浸漬できる大きさに塗布槽１０および塗布液回収部３０を形成する。
【００３７】
塗布液供給部２０は、循環路４０と接続されて塗布液Ｌを貯留する塗布液タンク２１と、塗布液タンク２１から塗布槽１０へ塗布液Ｌを供給する給液路２２と、給液路２２に設けられて塗布液タンク２１から塗布液Ｌを塗布槽１０に供給するポンプ２３と、ポンプ２３の吐出圧力を検出する圧力検出器２４と、給液路２２のポンプ２３よりも下流側にフィルター２５と流量調整バルブ２６がこの順に設けられてなる直列経路部２７とを備えている。
【００３８】
＜塗布槽＞
塗布槽１０は、上方開口状であり、被塗布体Ａが収容可能な大きさであればよい。また、生産性の向上を目的として被塗布体Ａを複数同時に塗布可能な塗布槽を用いてもよい。
【００３９】
＜塗布液回収部＞
塗布液回収部３０は、塗布槽１０の外周面の上端部分に液密に一体化された断面Ｌ字形の受け部３１と、受け部３１の上端に連設された上壁部３２とからなり、上壁部３２には被塗布体Ａを塗布槽１０内に出し入れ可能とする孔３２ａが形成されている。
【００４０】
＜循環路＞
塗布液回収部３０の受け部３１の一部に塗布液Ｌの流出口が形成されると共に、塗布液タンク２１の外周壁２１ａの上端部分の一部に塗布液Ｌの流入口が形成されており、それら流出口および流入口に管状の循環路４０の両端が接続されている。なお、流入口は流出口よりも高い位置に配置されているため、塗布液回収部３０にて回収された塗布液Ｌは循環路４０を通って流入口から塗布液タンク２１内へ流入して循環する。
【００４１】
＜塗布液供給部＞
塗布液供給部２０において、塗布液タンク２１は、塗布液循環に最低限必要な量の塗布液Ｌと、被塗布体Ａの体積分の塗布液Ｌとを収容できる容積があればよい。また、塗布液Ｌの投入と、塗布液Ｌおよび塗布液中の溶媒の追加が可能なように、塗布液タンクの上部に開閉可能な蓋が設けられている。また、塗布液タンク２１内の塗布液Ｌを攪拌混合するための攪拌機、塗布液Ｌの粘度を計測する粘度計などを塗布液タンク２１に設けて、塗布液Ｌの液物性を調整できるようにすることが好ましい。
【００４２】
管状の給液路２２の両端は、塗布液タンク２１の底壁に形成された流出口と塗布槽１０の底壁に形成された流入口に接続されている。
ポンプ２３としては、サインポンプやマグネットポンプ、ギアポンプ等が用いられ、給液路２２の上流側に配置されている。
給液路２２のポンプ２３よりも下流側には、圧力検出器２４が配置されている。圧力検出器２４としては、給液路２２内の液圧値を表示する表示部を有するアナログ式またはデジタル式の圧力計が用いられる。
【００４３】
給液路２２の圧力検出器２４よりも下流側にはフィルター２５が配置されている。さらに詳しく説明すると、フィルター２５は、給液路２２の一部に設けられたフィルター収納部内に交換可能に収納されている。
【００４４】
循環濾過に使用するフィルター２５は、異物欠陥などの塗布欠陥となる不要物を濾過可能な孔径を有するフィルターを用いればよい。また、フィルターによる圧力抵抗を考慮して必要な循環流量が得られる有効濾過面積のものを使用する必要がある。但し、サイズが大きいフィルターでは、フィルター交換時の塗布液のロスも大きくなる。このため、フィルター交換時に塗布液のロスが少ない小さなサイズのフィルターを交換頻度が少なくてすむように使用することが好ましい。
さらにフィルター２５は、ポンプ２３から送られる塗布液Ｌによる圧力を受けるため耐圧性が求められる。フィルターの耐圧性能は、フィルターの上流側にかかる圧力と下流側にかかる圧力との差である最大許容差圧と呼ばれる仕様で決まっている。
【００４５】
給液路２２のフィルター２５よりも下流側には流量調整バルブ２６が配置されている。流量調整バルブ２６としては、作業者による流路の開き度合いを調整可能とするハンドル２６ａを有する手動バルブ２６が用いられる。
【００４６】
＜昇降機構部＞
昇降機構部５０は、被塗布体Ａの一端を保持する可動部５１と、可動部５１を昇降させる駆動部５２とを備えるボールネジ機構である。
駆動部５２は、スクリューシャフト５２ａと、ガイドシャフト５２ｂと、スクリューシャフト５２ａの下端を回転可能に保持しかつガイドシャフト５２ｂの下端と連結する下連結部５２ｃと、スクリューシャフト５２ａの上端を回転可能に保持しかつガイドシャフト５２ｂの上端と連結してこれらを平行に保持する上連結部５２ｄと、上連結部５２ｄに取り付けられてスクリューシャフト５２ａを回転させるモータ５２ｅとを備える。
【００４７】
可動部５１は、スクリューシャフト５２ａに螺合するネジ孔およびガイドシャフト５２ｂを挿通させるガイド孔を有する昇降板５１ａと、昇降板５１ａの先端側の下面に連設されて被塗布体Ａの上端を保持する保持部５１ｂとを備える。
なお、保持部５１ｂは、被塗布体Ａの上端を保持できるものであれば特に限定されない。例えば、被塗布体Ａの上端面に突起部を設け、被塗布体Ａの突起部を着脱可能に掴むチャック爪機構を保持部５１ｂに設ける。あるいは、被塗布体Ａの上端面にループ部を設け、被塗布体Ａのループ部に係脱可能なフック部を保持部５１ｂに設ける。
【００４８】
このように構成された昇降機構部５０において、昇降板５１ａはスクリューシャフト５２ａとガイドシャフト５２ｂに水平状に取り付けられると共に、保持部５１ｂに被塗布体Ａが垂直状に着脱可能に取り付けられ、モータ５２ｅにてスクリューシャフト５２ａが正逆回転することにより、昇降板５１ａと共に被塗布体Ａが垂直方向に昇降する。なお、モータ５２ｅとしてサーボモータを用いることにより、昇降板５１ａの昇降速度を調整できるようにしてもよい。
【００４９】
＜被塗布体および塗布液＞
実施形態１では、被塗布体Ａとして画像形成装置に備えられる感光体ドラム用の円筒状の金属体を用い、塗布液Ｌとして感光層を形成する材料液を用いる場合を説明する。
電子写真感光体の製造おいて、被塗布体Ａとしては、導電性を有する円筒状基体が一般的に用いられる。また、塗布液Ｌとしては、詳しくは後述するが、機能の異なる塗布液を塗り重ねる場合が多いため、それぞれの塗膜に必要な膜厚や塗布性などにより最適化された液物性を有している。
【００５０】
〔感光体ドラムの説明〕
図２は本発明に適用可能な電子写真感光体ドラムを示す縦断面図である。
この感光体ドラムは、被塗布体としての円筒形の導電性支持基体１および支持基体１の外周面に形成された感光層を含む積層膜２からなる感光体ドラム本体３と、感光体ドラム本体３の両端の開口部を施蓋する一対のフランジ４とから構成されている。以下、「導電性支持基体」を「支持基体」と略称する場合がある。
【００５１】
図３は本発明に適用可能な各種の感光体ドラムを示す部分断面図である。
図３に示す感光体ドラムは、導電性支持基体１の外周面上に、下引き層５と、電荷発生材料を含む電荷発生層６ａおよび発生した電荷を輸送する材料を含む電荷輸送層６ｂがこの順に積層されてなる感光層６とを有している。この様な積層型の感光体ドラムが広く用いられている。また、感光体ドラムの感光層６上に耐刷性の向上等を目的とした表面保護層（図示省略）を設けてもよい。
【００５２】
〔導電性支持基体（素管）〕
導電性支持基体（被塗布体）１の材料としては、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス、真鍮等の金属が用いられており、これらの金属材料を円筒形または円柱形に加工して支持基体が製造されている。この支持基体１の表面は、レーザー光が感光層で干渉することにより起こる干渉縞を防止する目的で機械加工や化学的な表面処理により粗面化されており、例えばJIS B0601-1994に基づく十点平均粗さＲｚが０．５以上２．０以下とされている。
【００５３】
〔下引き層（中間層）〕
下引き層５は、支持基体１上に、素管表面の傷や凹凸の被覆、電荷注入した感光層における帯電性の劣化防止等の目的で、支持基体１への下地層として設けられている。
下引き層５の材料としては、ポリアミド、共重合ナイロン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、フェノール樹脂、カゼイン、セルロース、ゼラチン等の高分子材料が挙げられ、特に、アルコール可溶性の共重合ナイロンが望ましい。
また、下引き層５の体積抵抗率の調整、低温および低湿環境下での繰り返しエージング特性の向上等を目的として、下引き層５には、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化インジウム、シリカ、酸化アンチモン等の無機顔料が含まれていてもよい。この場合、無機顔料と高分子材料の重量比が60／40〜95／5程度となるように、高分子材料中に無機顔料を分散含有させることが好ましい。
【００５４】
下引き層５は、下引き層５の前記高分子材料を水および溶剤に溶解して下引き層形成用の材料液を調製し、任意に前記無機顔料を材料液中に混合分散し、その材料液を支持基体１の表面に塗布することにより形成される。下引き層５の膜厚としては、０．３〜５．０μｍ程度が好ましい。
材料液に用いられる前記溶剤としてはメタノール、エタノール、ブタノール等の低級アルコール類、ジクロロエタン、クロロホルム、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン等の塩素系溶剤とアルコール溶剤の混合溶剤等が用いられる。
【００５５】
〔電荷発生層〕
電荷発生層６ａは、光照射により電荷を発生する電荷発生材料を主成分とし、バインダ樹脂、必要に応じて用いられる公知の結合剤、可塑剤および増感剤等の添加剤を材料として含む。
電荷発生材料としては、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物等のペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノン等の多環キノン系顔料、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、カルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格、ジスチリルカルバゾール骨格等の骨格を有するアゾ顔料、フローレン環及びフルオレノン環を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンを含有するビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等が挙げられる。
【００５６】
電荷発生材料のバインダ樹脂としては、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリアミド、ポリエステル等が挙げられる。これらの樹脂は、１種類を単独または２種類以上を併用して使用することができる。
電荷発生材料用のバインダ樹脂の有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。これらの有機溶媒は、１種類を単独または２種類以上を併用して使用することができる。
【００５７】
電荷発生層形成用の材料液は、電荷発生材料と、バインダ樹脂と、必要に応じて添加剤とを有機溶媒に溶解分散して調製され、この際、電荷発生材料の割合は、材料液全体の30〜90重量％程度が好ましい。
電荷発生層６ａは、この材料液を下引き層５の表面に塗布することにより形成され、膜厚としては、０．１〜５μｍ程度が好ましい。
【００５８】
〔電荷輸送層〕
電荷輸送層６ｂは、電荷発生層６ａで生じた電荷を輸送する能力を持つ電荷輸送材料を主成分とし、バインダ樹脂、必要に応じて用いられる酸化防止剤、可塑剤、増感剤および潤滑剤等の添加剤を材料として含む。
電荷輸送材料としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルメタート及びその誘導体、ビレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルビレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキソジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、9−（p−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルビラゾリン、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物等の電子供与性物質、或いはフルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インテノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インテノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ〔C〕シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、プロマニル、クロラニル、ベンゾキノン等の電子需要性物質等が挙げられる。
【００５９】
電荷輸送材料のバインダ樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリスルホン等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、１種類または２種類以上を併用することができる。
【００６０】
電荷輸送材料用のバインダ樹脂の有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、ｎ−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の溶剤が挙げられる。これらの有機溶媒は、１種類または２種類以上を併用して使用することができる。
【００６１】
電荷輸送層形成用の材料液は、電荷輸送材料と、バインダ樹脂と、必要に応じて添加剤とを有機溶媒に溶解分散して調製され、この際、電荷輸送材料の割合は、材料液全体の3〜15重量％程度が好ましい。
電荷輸送層６ｂは、この材料液を電荷発生層６ａの表面に塗布することにより形成され、膜厚としては、５〜５０μｍ程度が好ましい。
【００６２】
〔表面保護層〕
表面保護層は、感光層６の耐久性を向上させる機能を有し、バインダ樹脂を主成分とし、さらに、感光体の応答性を向上させるための電荷輸送物質、耐摩耗性を向上させるフィラーを含んでもよい。
表面保護層のバインダ樹脂としては、電荷発生層６ａに含まれるものと同様のバインダ樹脂の１種または２種以上を使用できる。
表面保護層の電荷輸送物質としては、電荷輸送層６ｂに含まれるものと同様の電荷輸送物質の１種または２種以上を使用できる。
表面保護層のバインダ樹脂の有機溶媒は、電荷発生層形成用の材料液に用いられるものと同様の溶媒の１種または２種以上を使用できる。
【００６３】
表面保護層のフィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、アモルファスカーボン粉末など有機性フィラー；銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末；二酸化ケイ素(シリカ)、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化スズ、スズをドープした酸化インジウムなどの金属酸化物；チタン酸カリウムといったチタン酸のアルカリ金属塩などの無機性フィラー等が挙げられる。これらの中でも、耐摩耗性の観点から無機性フィラーが好ましい。
【００６４】
無機性フィラーは好適な硬さを有するため、表面保護層に無機性フィラーを添加することによって、特に優れた耐摩耗性を付与することができる。無機性フィラーの中でも、金属酸化物が好ましく、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンが特に好ましい。
表面保護層中のフィラーの含有量は、表面保護層を構成する全固形分の５〜５０重量％であるのが好ましく、１０〜３０重量であるのが特に好ましい。
表面保護層の膜厚は特に制限されないが、０．１〜１０μｍ程度が好ましい。
【００６５】
＜浸漬塗布装置による浸漬塗布動作の説明＞
図１に示すように、浸漬塗布装置１００は駆動状態において、一定の回転数で回転するポンプ２３によって、塗布液タンク２１内から塗布液Ｌが給液路２２を通って塗布槽１０内へ所定流量で継続して供給される。したがって、塗布液Ｌは塗布槽１０内からオーバーフローして塗布液回収部３０にて回収され、塗布液回収部３０から塗布液Ｌが循環路４０を通って塗布液タンク２１内へ戻され、このように塗布液Ｌは浸漬塗布装置１００の循環経路を循環する。
【００６６】
この塗布液循環の前に、手動バルブ（流量調整バルブ）２６およびポンプ２３の初期設定が行われる。
初期設定では、ポンプを所定回転数に維持しかつ手動バルブ２６を全開状態に維持した場合に生じる吐出圧力変化の最大圧力値以上の管理圧力値となるように、手動バルブ２６の開き度合いおよびポンプの回転数が設定される。
この初期設定により、フィルター２５を交換するまでの間の塗布工程においては、塗布槽１０へ所定流量で塗布液Ｌが供給される。
【００６７】
一方、昇降機構部５０の上昇待機位置にある保持部５１ｂに被塗布体Ａの上端を取り付けることにより、被塗布体Ａを昇降機構部５０にセットし、モータ５２ｅを駆動してスクリューシャフト５２ａを一方向に回転させることにより昇降板５１ａを降下させ、被塗布体Ａの下端を塗布液回収部３０の孔３２ａに通し、被塗布体Ａ全体を塗布槽１０内の塗布液Ｌ中に浸漬する。このとき、被塗布体Ａである導電性支持基体９（図２参照）の全体が塗布液Ｌに浸漬すればよい。
昇降機構部５０は、被塗布体Ａ全体が塗布液Ｌ中に浸漬したところで、スクリューシャフト５２ａが逆回転して降下動作から上昇動作に切り換わり、塗布液Ｌ中から被塗布体Ａを引き上げる。なお、昇降機構部５０による被塗布体Ａの浸漬速度および引き上げ速度は一定であることが好ましい。
【００６８】
被塗布体Ａが上昇待機位置まで上昇したところでモータ５２ｅが停止し、保持部５１ｂから塗布液が塗布された被塗布体Ａを取り外し、乾燥および／または加熱処理して塗膜を形成し、次の被塗布体Ａを保持部５１ｂにセットする。これ以降は、前記と同様にして被塗布体Ａの表面に塗布液Ｌを塗布して塗膜を形成する。
このように複数の被塗布体Ａに浸漬塗布を継続する間、作業者は圧力検出器２４が示す吐出圧力値を監視する。
【００６９】
塗布液Ｌの循環を継続すると、塗布液Ｌ中の異物がフィルター２５にて漉し取られるため、フィルター２５の目詰まりが徐々に進行するが、ある臨界的な目詰まり度合いまで塗布液Ｌは所定流量で塗布槽１０へ供給される。このときの圧力検出器２４が示す吐出圧力値は、管理圧力値となっている。
そして、フィルター２５の目詰まりがある限度を越えると、塗布液Ｌの流量が所定流量を下回り始めると同時に、吐出圧力が管理圧力値を上回り始める。作業者は、吐出圧力が管理圧力値を上回り始めたことを認識することにより、塗布液Ｌの流量が所定流量を下回り始めたこと、およびフィルター交換時期がきたことを知ることができる。
【００７０】
したがって、このような状況において、作業者は、ポンプ２３を停止しかつ塗布槽１０へ被塗布体Ａを浸漬する作業を中断して、フィルター２５の交換作業を行う。
フィルター交換に際しては、手動バルブ２６を完全に閉じると共に、フィルター２５に対して手動バルブ２６とは反対側の給液路２２に設けた図示しないメンテナンス用バルブを閉じて、所望の流量が得られなくなった古いフィルター３５を新しいフィルターと交換する。
そして、フィルター交換後は、手動バルブ２６およびポンプ２３の初期設定を再度行い、被塗布体Ａへの浸漬塗布を再開する。なお、最初の初期設定でポンプ２３の回転数が固定されているのであれば、ポンプ２３の初期設定は不要である。
【００７１】
ところで、塗布工程において、塗布槽１０内の塗布液Ｌ中に浸漬した被塗布体Ａを引き上げる際、塗布液Ｌに浸漬している部分の被塗布体Ａの体積の減少速度および塗布液Ｌの流量にもよるが、塗布液Ｌのオーバーフローが停止する場合がある。この場合、塗布槽１０内の塗布液Ｌ中から被塗布体Ａを引き上げるタイミングで、作業者が手動バルブ２６を操作して一時的に塗布液の流量を増加するよう調整することが、好ましい。
これにより、塗布液の蒸気の影響で被塗布体の下部の塗膜の膜厚や膜質が不均一になるという不具合を抑制することができる。特に、塗布液に揮発性溶媒が含まれる場合は前記不具合が顕著なため、オーバーフロー量を一定にするこのような塗布液の流量調整は有効である。
【００７２】
感光体ドラムを製造する場合、被塗布体Ａとして図２で説明した導電性支持基体１を用い、支持基体１の外周面に図４で説明した下引き層５、電荷発生層６ａ、電荷輸送層６ｂおよび任意に表面保護層を順次形成して感光層６を形成する。
下引き層５の形成に際しては、塗布液Ｌとして下引き層形成用材料液を用い、前記のように支持基体１の外周面に下引き層形成用材料液を浸漬塗布し、乾燥および／または熱処理して下引き層５を形成する。
電荷発生層６ａ、電荷輸送層６ｂおよび表面保護層の形成に際しても、各層を形成する材料液を用いて、下引き層５と同じ要領で形成する。
【００７３】
（実施形態２）
図４は本発明に係る浸漬塗布装置の実施形態２を示す概略断面図である。図４において、図１中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
図４で示した実施形態２の浸漬塗布装置２００が、図１で示した実施形態１の浸漬塗布装置１００と異なる点は、塗布液供給部２２０における圧力検出器２４が圧力センサであると共に、流量調整バルブ２２６が電動バルブ２２６であり、電動バルブ２２６の制御を行って塗布槽１０へ供給する塗布液Ｌの流量を所定流量に調整する機能を備える制御部２２８をさらに備えたことであり、これ以外の構成は実施形態１と概ね同様である。
実施形態２の場合も、実施形態１と同様に、電動バルブ２２６およびポンプ２３の初期設定が行われた後、塗布液Ｌを循環させて被塗布体Ａを浸漬塗布して塗膜を形成する工程が行われる。
【００７４】
この浸漬塗布装置２００において、昇降機構部５０による被塗布体Ａと塗布槽１０との相対的な移動（この場合は被塗布体Ａの移動）によって被塗布体Ａを塗布槽１０内の塗布液Ｌ中へ浸漬した後に引き上げる際、塗布槽１０からの塗布液Ｌのオーバーフロー量が一定となるように、制御部２２８は、塗布槽１０へ供給する塗布液Ｌの流量を一時的に増加させるよう電動バルブ２２６を制御する機能を備えている。
【００７５】
塗布液Ｌ中へ浸漬した被塗布体Ａを引き上げる際、塗布槽１０内に流入する塗布液Ｌの流量が、塗布液Ｌ中の被塗布体Ａの体積減少量よりも少ない場合、塗布液Ｌの塗布槽１０からオーバーフローが停止し、かつ塗布槽１０内の塗布液Ｌの液面が降下していく。この結果、塗布槽１０内に塗布液Ｌの溶媒蒸気が溜まり、引き上げ時の被塗布体Ａの表面の下端側ほど溶媒蒸気の影響を受け易いため、被塗布体Ａの表面の上端側と下端側で塗膜の膜厚が不均一になる場合がある。
【００７６】
浸漬塗布装置２００によれば、塗布液Ｌ中の被塗布体Ａの体積減少量よりも少ない場合、制御部２２８は、塗布液Ｌの塗布槽１０からオーバーフローが停止しないように、塗布槽１０へ供給する塗布液Ｌの流量を一時的に増加させるよう電動バルブ２２６の開き度合いを一時的に大きくする制御をすることができ、それによって被塗布体Ａの表面に塗膜を均一に形成することができる。
実施形態２の場合、制御部２２８による電動バルブ２２６の制御は、被塗布体Ａの引き上げの際、予め引き上げ時にどの程度まで電動バルブ２２６を開ければオーバーフローが停止しないかを調べておき、引き上げのタイミングで電動バルブ２２６をその程度まで開くようにプログラムしておく。
【００７７】
ここで、制御部２２８によって電動バルブ２２６を一時的に大きく開けるよう制御する代わりに、昇降機構部５０による被塗布体Ａの引き上げ速度を遅く制御して塗布液Ｌのオーバーフローを停止させないようにすることが考えられる。しかしながら、被塗布体Ａの表面に形成される塗膜の膜厚は、塗布液Ｌからの被塗布体Ａの引き上げ速度に関係しているため、引き上げ速度を変更することは好ましくない。
また、制御部２２８にて制御される電動バルブ２２６による流量調整は、被塗布体Ａの引き上げ開始から完了までの間で行われればよいが、昇降機構部５０による被塗布体Ａの下降開始から上昇完了までの間で行われてもよい。引き上げ完了後は、塗布液Ｌが塗布槽１０内に再び所定流量で供給されるよう制御部２２８が電動バルブ２２６を制御する。
【００７８】
（実施形態３）
図５は本発明に係る浸漬塗布装置の実施形態３を示す概略断面図である。図５において、図１中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
図５で示した実施形態３の浸漬塗布装置３００が、図１で示した実施形態１の浸漬塗布装置１００と異なる点は、昇降機構部３５０によって塗布槽１０を昇降させる点であり、これ以外の構成は実施形態１と概ね同様である。
実施形態３の場合も、実施形態１と同様に、手動バルブ２６およびポンプ２３の初期設定が行われた後、塗布液Ｌを循環させて被塗布体Ａを浸漬塗布して塗膜を形成する工程が行われる。
【００７９】
実施形態３の浸漬塗布装置３００において、昇降機構部３５０は、垂直方向に立設されたスクリューシャフト３５１と、スクリューシャフト３５１を回転させるモータ３５２と、スクリューシャフト３５１に螺合するネジ孔を有する塗布槽１０の外周面に固定された昇降板３５３と、昇降板３５３と反対側の塗布槽１０の外周面に固定された取付片に一端が連結されたワイヤ３５４と、モータ３５２への負荷軽減のためにワイヤ３５４の他端に連結されたバランスウェイト３５５と、バランスウェイト３５５を吊り下げるようワイヤ３５４を掛ける滑車３５６とを備えている。
なお、バランスウェイト３５５の重量は、塗布液Ｌが満たされた塗布槽１０の重量とほぼ等しい。
【００８０】
また、この浸漬塗布装置３００の場合、塗布液供給部３２０において、流量調整バルブ２６と塗布槽１０との間の給液路３２２は可撓性を有する材料で構成されると共に、塗布槽１０と塗布液タンク２１との間の循環路３４０は可撓性を有する材料で構成される。可撓性を有する給液路３２２および循環路３４０は、例えば、耐溶剤性のゴム製または軟質プラスチック製のパイプからなる。
【００８１】
実施形態３の場合、例えば、チェーンまたはワイヤー等を用いた移動手段７０にて複数の被塗布体Ａを吊り下げた状態で順に塗布槽１０まで移動させる。
なお、図５では、移動手段７０が被塗布体Ａを１本ずつ塗布槽１０の位置まで移動させる場合を図示しているが、被塗布体Ａを複数本ずつ塗布槽１０の位置まで移動させ、一度の浸漬で複数本の被塗布体Ａを同時に塗布するように構成することが、生産性を向上させる観点から好ましい。この場合、所定複数本の被塗布体Ａを浸漬できる大きさに塗布槽１０および塗布液回収部３０を形成する。
【００８２】
そして、昇降機構部３５０により塗布槽１０を上昇させて被塗布体Ａを塗布槽１０内の塗布液Ｌに浸漬し、昇降機構部３５０により塗布槽１０を下降させて被塗布体Ａを塗布液Ｌから引き上げることにより、複数の被塗布体Ａについて順次浸漬塗布を行うことができる。このとき、塗布槽１０側の給液路３２２および循環路３４０は可撓性を有するため、塗布槽１０の昇降動作に追随する。
塗布液Ｌが塗布された被塗布体Ａは、移動手段４０にて浸漬塗布装置３００よりも搬送下流側に搬送され、乾燥および／または加熱処理されて塗膜が形成される。
【００８３】
（他の実施形態）
１．実施形態３（図５）における塗布液供給部３２０を、実施形態２（図４）における塗布液供給部２２０のように制御部２２８が圧力センサからの圧力検出信号に基いて電動バルブの制御を行って塗布液Ｌの塗布槽１０への流量を所定流量に調整するようにしてもよい。
２．浸漬塗布装置から昇降機構部を省略し、手動で被塗布体を塗布槽内の塗布液に浸漬し引き上げるようにしてもよい。
【実施例】
【００８４】
（実施例１）
実施形態１（図１）で説明した浸漬塗布装置を用い、電子写真感光体の製造の一工程として、感光層の一構成層である下引き層を被塗布体Ａの表面に形成した。ただし、塗布槽１０としては、１度に４０本の被塗布体Ａを浸漬できる内径６５ｍｍの塗布槽を用いた。
被塗布体Ａとして、外径３０ｍｍ、長さ３５７ｍｍのアルミニウム製円筒形素管（導電性支持基体）を用い、実施形態１で説明した要領で被塗布体Ａの外周面上に下引き層を形成した。使用した塗布液、塗布方法等は次の通りである。
【００８５】
＜塗布液＞
酸化チタン（ＴＴＯ５５Ａ：石原産業社製）１０重量部および共重合ナイロン（ＣＭ８０００：東レ社製）１０重量部を、メタノール１５０重量部と１，３−ジオキソラン１００重量部との混合溶剤に加え、ペイントシェーカにて８時間分散処理することにより、下引き層形成用の塗布液１００Ｋｇを調製した。
【００８６】
＜塗布方法＞
この塗布液を、図１に示す浸漬塗布装置１００の塗布液タンク２１に投入し、循環濾過を行った。ポンプとしては、吐出量が０．１２Ｌ／回転のサインポンプ（プライミクス株式会社製  サインポンプ  ＭＲ−１２０）を用い、フィルター２５としては、公称孔径２０μｍで有効濾過面積４００平方ｃｍのもの（アドバンテック東洋株式会社製  ステンレスメッシュカートリッジフィルター  ＴＭＣ−２０−ＳＴＣＨ）を用いた。
【００８７】
初期設定として、毎分１０〜１５リットルの流量が得られるように、ポンプ回転数を毎分３６０回転で一定とし、かつフィルター２５の目詰まりを考慮して吐出圧力が０．３ＭＰｓとなるように手動バルブ２６の開き度合いを調整した。
なお、塗布液Ｌの流量は、塗布槽１０からオーバーフローした塗布液Ｌを採取して測定した値である。
初期設定の後、塗布液Ｌを循環させ、昇降機構部５０を用いて、塗布槽１０に満たされた塗布液Ｌ中に被塗布体Ａを浸漬して引き上げ、被塗布体Ａに塗布された塗布液を自然乾燥して膜厚１．０μｍの下引き層を形成した。このとき、被塗布体Ａの浸漬速度および引き上げ速度は共に３．０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
このような被塗布体Ａへの下引き層の形成を５日間で２万本行った。
【００８８】
（比較例１）
ポンプの回転数を調節することによって循環流量を制御したこと以外は実施例１と同様に下引き層の形成を行った。
（比較例２）
目詰まりしたフィルター２５を新品および洗浄済みのものと交換することによって循環流量を制御したこと以外は実施例１と同様に下引き層の形成を行った。
【００８９】
＜結果＞
浸漬塗布した被塗布体Ａが１〜200本までの間の初期段階と、浸漬塗布した被塗布体Ａが19800〜20000本までの終了段階における実施例１および比較例１、２の吐出圧、ポンプ回転数および塗布液の流量を表１に示した。
また、実施例１および比較例１、２の圧力損失による流量低下率、塗布中の塗布槽内流速、ポンプ調整回数、フィルター交換回数、連続生産性、塗布液の温度上昇、塗布欠陥および塗布むらについても表１に示した。
【００９０】
圧力損失による流量低下率は、表１に記載の数値に基き、次の式（１）により求めた。
式（１）：１００−（ａ÷（ｂ×ｃ））×１００
ａ：塗布液の流量
ｂ：ポンプ吐出量
ｃ：ポンプ回転数
【００９１】
塗布中の塗布槽内流速は、被塗布体と塗布槽内面との間の塗布液の流速であり、次の式（２）により求めた。
式（２）：（ｄ−ｅ）÷（ｆ−ｇ）
ｄ：塗布液の流量
ｅ：塗布液中の被塗布体の体積減少分
ｆ：塗布槽開口部の面積
ｇ：被塗布体の断面積
【００９２】
塗布液の温度上昇は、塗布液タンク内の塗布液の温度を測定することにより行なった。
塗布欠陥および塗布むらの評価は、乾燥後の下引き層を目視し、無い場合を○、有するが品質限度内ではある場合を△、品質限度を越えて有する場合を×とした。
【００９３】
連続生産性の評価は、次の評価基準に基いた。
〔評価基準〕
○・・・循環流量制御にかかる生産の中断および塗布以外での塗布液の消費が無かった。
△・・・循環流量制御のため一時的（３０分程度）に生産を中断する必要があった。
×・・・循環流量制御のため一時的（３０分程度）に生産を中断する必要があり、かつ塗布以外での塗布液の消費があった。
【００９４】
実施例１では、初期段階から終了段階まで循環流量を１５Ｌ／ｍｉｎに維持することができた。また、連続生産性は良好（○）であり、塗布液の温度上昇、塗布欠陥および塗布むらも無かった。
比較例１では、循環流量を１０〜１５Ｌ／ｍｉｎの範囲に保つために、フィルターの目詰まりによる流量低下分をポンプの回転数で調整したため、連続生産性はやや不良（△）であったが、塗布液の温度上昇、塗布欠陥および塗布むらは無かった。
比較例２では、フィルター目詰まりにより流量不足となった時点で浸漬塗布を中断してフィルターを交換したため、フィルター交換に伴う塗布液のロスが発生し、連続生産性は不良（×）であったが、塗布液の温度上昇、塗布欠陥および塗布むらは無かった。
【００９５】
（実施例２）
ポンプ回転数を毎分３４０回転に変更し、塗布液の流量が毎分１２リットルとなるように吐出圧を管理したこと以外は実施例１と同様に行った。
（実施例３）
ポンプ回転数を毎分３８０回転に変更し、塗布液の流量が毎分１２リットルとなるように吐出圧を０．４ＭＰｓで管理したこと以外は実施例１と同様に行った。
（実施例４）
ポンプ回転数を毎分４１０回転に変更し、塗布液の流量が毎分１２リットルとなるように吐出圧を０．５ＭＰｓで管理したこと以外は実施例１と同様に行った。
【００９６】
（実施例５）
ポンプ回転数を毎分４４０回転に変更し、塗布液の流量が毎分１２リットルとなるように吐出圧を０．６ＭＰｓで管理したこと以外は実施例１と同様に行った。
（実施例６）
ポンプ回転数を毎分３０２回転に変更し、塗布液の流量が毎分８リットルとなるように吐出圧を管理したこと以外は実施例１と同様に行った。
（実施例７）
ポンプ回転数を毎分３１０回転に変更し、塗布液の流量が毎分９リットルとなるように吐出圧を管理したこと以外は実施例１と同様に行った。
【００９７】
（実施例８）
吐出量が０．２２Ｌ／回転のサインポンプ（プライミクス株式会社製  サインポンプ  ＭＲ−１２５）を用い、ポンプ回転数を毎分３９５回転に変更し、塗布液の流量が毎分５０リットルとなるように吐出圧を管理したこと以外は実施例１と同様に行った。
（実施例９）
吐出量が０．２２Ｌ／回転のサインポンプ（プライミクス株式会社製  サインポンプ  ＭＲ−１２５）を用い、ポンプ回転数を毎分４３５回転に変更し、塗布液の流量が毎分６０リットルとなるように吐出圧を管理したこと以外は実施例１と同様に行った。
【００９８】
＜結果＞
実施例１と同様の項目について、実施例２、３、４、５、６、７、８および９の結果を表１に示した。
実施例２、３、４、５、６、７、８および９は共に、ポンプの回転数調整およびフィルター交換が必要なく、連続生産性は良好であった。
実施例２、３、８および９は、圧力損失による流量低下率が７４％以下であり、圧力損失の影響による塗布液の温度上昇は見られなかった。
【００９９】
実施例４、５、６および７は、圧力損失による流量低下率が７６％以上であり、圧力損失の影響による塗布液の温度上昇が起こることがわかった。よって、これらの場合は、塗布液の温度上昇を抑える液温調整手段を浸漬塗布装置に設けることが好ましい。なお、塗布液の温度上昇は程度にもよるが、塗布液の粘度、塗膜の膜厚および塗布速度に影響するため、品質および生産性が低下する場合がある。
実施例２、３、４、５、７および８は、浸漬塗布時の塗布槽内の塗布液の流速が０．６〜７．２mm/secの範囲内であり、塗布欠陥および塗布むらは無かった。
一方、実施例６は、塗布槽内の塗布液の流速が０．６mm/secより小さく、品質限度内ではあるが筋状の塗布欠陥が発生した。また、実施例９は、塗布槽内の塗布液の流速が７．２mm/secより大きく、品質限度内ではあるが僅かな濃淡の塗布むらが発生した。
【表１】
2011025196.tif 000003
【符号の説明】
【０１００】
１  導電性支持基体（被塗布体）
２  積層膜
３  感光体ドラム本体
４  フランジ
５  感光層
５ａ  下引き層
５ｂ  電荷発生層
５ｃ  電荷輸送層
１０  塗布槽
２０塗布液供給部
２１  塗布液タンク
２２  給液路
２３  ポンプ
２４  圧力検出器
２５  フィルター
２６  流量調整バルブ（手動バルブ）
２７、２２７  直列経路
３０  塗布液回収部
４０  循環路
５０、３５０  昇降機構部
２２６  流量調整バルブ（電動バルブ）
２２８  制御部
Ａ  被塗布体
Ｌ  塗布液
【図１】
2011025196.tif 000004
【図２】
2011025196.tif 000005
【図３】
2011025196.tif 000006
【図４】
2011025196.tif 000007
【図５】
2011025196.tif 000008