【手続補正書】
【提出日】平成17年8月10日(2005.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  基体を流体でコーティングする装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】    少なくとも一つの基体に装置で液体をコーティングする方法であって、前記装置が、鉛直方向に配向されたディップタンクを少なくとも一つと、ディップタンクの底と、を備え、前記ディップタンクは前記底における導入部と、鉛直方向に配向し前記ディップタンクの頂部におけるオリフィスを備える導管と、を画定し、前記導管は水平方向に配向されている複数の丸められた物体の層をその導管内につり下げるつり下げ手段を含み、前記ディップタンクの底における前記導入部に供給された液体が前記複数の層を通って上向きに流れ、前記オリフィスを介して挿入されている基体をコーティングするように前記液体がさらに上向きに流れる装置であって、前記コーティングする方法が、液体を前記導入部へ供給することと、少なくとも一つの基体を前記オリフィスを介して挿入することと、を含む、少なくとも一つの基体に装置で液体をコーティングする方法。
【請求項２】  前記少なくとも一つの基体は受光基体を備え、前記液体は受光部コーティング液を含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】  前記少なくとも一つの受光基体がベルトを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】  前記少なくとも一つの受光基体が円筒形状のドラムを備える、請求項２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディップタンクを用いて受光基体をコーティングすることに関し、より詳細には、丸形物体若しくはビーズから成る複数の層を備えたディップタンクを用いて、受光基体をコーティングすることに関する。
【０００２】
【従来の技術】
受光体コーティング溶液を塗布して、受光体可撓性ベルトや円筒形ドラムのような受光体装置をコーティングするのに、コーティング流体リザーバ若しくは「ディップタンク」を用いることは知られている。ユージーン エー．スウェイン(Eugene A. Swain)による米国特許第５，６８１，３９２号では、例えば、有機受光体コーティング流体８０を供給して、可撓性ベルトタイプの受光基体６０をコーティングするのに、流体リザーバ（＝ディップタンク）１０が用いられている。（特許文献１参照。）
【０００３】
このコーティング処理では、コーティングする溶液を収容するタンクのオリフィス内に受光基体（ベルト又はドラム）を浸漬若しくは「ディップ」してから、一定の速度（これによってコーティング厚さを調節する）で引き出す。基体をコーティングする通常のメカニズムは、活物質（例えば、顔料）を溶解或いは懸濁状態で含有するコーティング溶液を、ディップタンクの底部に位置する流入口からタンク内に送り込み、タンクの頂部に位置するオリフィスにおいてタンクから連続的にあふれさせるものである。このようにして、基体を、コーティング速度に対応する均一な溶液の流れにさらす。
【０００４】
このディップコーティング処理には、コーティングされた基体表面に欠陥をもたらす可能性がある、いくつかの欠点がある。
【０００５】
例えば、典型的には、タンクの頂部におけるコーティング溶液の半径方向表面速度は非常に遅い。つまり、通常、タンクは円錐形の容積を有していて、このようなタンクにおいては、コーティング溶液の流れは比較的少ない。コーティング溶液が非均一であると、受光基体のディップ長さの一部又は全部に沿ってコーティング縞が生じることがある。このような非均一は、安定性の低い分散液において生じる可能性が特に高く、凝集と呼ばれる非均一分散分布特性を露呈することがある。
【０００６】
知られていることであるが、凝集は、上述した円錐形の容積を有するタンクのように、溶液の移動若しくは剪断が少ない或いは全くない場合に生じる。凝集が生じると、ディップタンク内に溶剤や顔料の濃い領域ができる。あいにく、このような領域は、ちょうど受光基体が浸漬される領域に当たる。結果として、これらの現象は、得られる完成受光体装置において、コーティング縞やその他の欠陥を引き起こすこととなり得る。
【特許文献１】米国特許第５，６８１，３９２号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、受光基体をコーティングするための改良された装置及び方法が必要とされている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１に記載の態様は、少なくとも一つの基体に装置で液体をコーティングする方法であって、前記装置が、鉛直方向に配向されたディップタンクを少なくとも一つと、ディップタンクの底と、を備え、前記ディップタンクは前記底における導入部と、鉛直方向に配向し前記ディップタンクの頂部におけるオリフィスを備える導管と、を画定し、前記導管は水平方向に配向されている複数の丸められた物体の層をその導管内につり下げるつり下げ手段を含み、前記ディップタンクの底における前記導入部に供給された液体が前記複数の層を通って上向きに流れ、前記オリフィスを介して挿入されている基体をコーティングするように前記液体がさらに上向きに流れる装置であって、前記コーティングする方法が、液体を前記導入部へ供給することと、少なくとも一つの基体を前記オリフィスを介して挿入することと、を含む、少なくとも一つの基体に装置で液体をコーティングする方法である。
【０００９】
本発明に係る請求項２に記載の態様は、請求項１に記載の方法において、前記少なくとも一つの基体は受光基体を備え、前記液体は受光部コーティング液を含有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る請求項３に記載の態様は、請求項２に記載の方法において、前記少なくとも一つの受光基体がベルトを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る請求項４に記載の態様は、請求項２に記載の方法において、前記少なくとも一つの受光基体が円筒形状のドラムを備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】  
簡潔に言えば、受光体ベルトや受光体ドラムのような受光基体をコーティングする装置について開示する。この装置は、少なくとも１つの受光体コーティング流体リザーバ若しくはディップタンクを備える。ディップタンクは、一方の端部に流入口を画定し、他方の端部にオリフィスを有する導管を画定している。導管は、格子、スクリーン、又はメッシュのような多孔要素を少なくとも１つ含んでいて、この多孔要素は、ステンレス鋼やガラスビーズのような非汚染丸形物体から成る複数の層を導管の底部に吊り下げるように構成されたものである。これにより、流入口に供給された受光体コーティング溶液は、オリフィスを介して挿入された受光基体をコーティングする前に、ビーズから成るこの複数の層を通過して流れることとなる。その結果、受光基体をコーティングする際におけるコーティング溶液の均一性が向上し、よって、完成した受光体ベルト若しくはドラムにおけるコーティング欠陥が減少する。
【００１３】
ここで、図２(ａ)(ｂ)を概略的に参照すると、本発明に対して用いることのできる典型的な受光基体が示されている。例えば、図２(ａ)には、可撓性の受光体ベルトである基体２０Ａが示されていて、図２(ｂ)には、円筒形の受光体ドラムである基体２０Ｂが示されている。
【００１４】
次に、図１を参照すると、前記基体２０Ａと２０Ｂのうちの少なくとも１つを流体２００でコーティングする装置１００が示されている。一実施形態においては、この流体２００は受光体コーティング溶液から成る。
【００１５】
図１に示されているように、この装置１００は、少なくとも１つのディップタンク１０を備える。ディップタンク１０は、一方の端部に流入口１を画定し、他方の端部にオリフィス１１を有する導管９を画定している。そして、導管９は、導管内径１２を形成している。詳細については以下に述べるが、導管９は、丸形物体若しくはビーズ４００から成る複数の層を、導管内径１２を実質的に横断して覆うように吊り下げる手段３１〜３２を含む。図示されているように、丸形物体４００から成るこの複数の層は、導管９の底部１５付近に吊り下げられる。このように吊り下げることによって、丸形物体４００から成るこの複数の層は、流入口１とオリフィス１１との間に配置される。さらに、このように配置した結果、まず流入口１に供給された（２Ａ）流体２００は実質的に全て、丸形物体４００から成るこの複数の層を通過して流れてから（２Ｂ）、オリフィス１１に向かって流れることとなり（２Ｃ）、これによって、予めオリフィス１１を介して挿入若しくはディップされていた（８０）基体２０Ａ又は２０Ｂがコーティングされる。
【００１６】
さらに図１を参照すると、一実施形態においては、丸形物体４００を吊り下げるこの手段は、第１のつまり下方の多孔要素３１のみから構成され、丸形物体４００は、この多孔要素３１の上に置かれる。別の実施形態においては、丸形物体４００を吊り下げるこの手段は、前記第１のつまり下方の多孔要素３１と第２のつまり上方の多孔要素３２との両方から構成され、丸形物体４００は、この第１多孔要素３１と第２多孔要素３２との間に置かれる。
【００１７】
ここで、図３(ａ)を参照すると、第１多孔要素３１は全体に散在した複数の孔３０１を有していることがわかる。同様に、図３(ｂ)を参照すると、第２多孔要素３２も全体に散在した複数の孔３０２を有していることがわかる。
【００１８】
一実施形態においては、この多孔要素３１及び３２の一方若しくは両方は、格子、スクリーン、又はメッシュから成る。
【００１９】
別の実施形態においては、この多孔要素３１及び３２の一方若しくは両方は、前記米国特許第５，６８１，３９２号の多孔膜３０と同種のものである。
【００２０】
さらに別の実施形態においては、この多孔要素３１及び３２の一方若しくは両方は、前記米国特許第５，６８１，３９２号の多孔板４０と同種のものである。
【００２１】
次に、図４を参照すると、図１の丸形物体４００の様々な例が示されている。図示されているように、丸形物体４００は、図の球形物体４０１のような球形をした物体、図の楕円形物体４０２のような楕円形をした物体、及び球形物体４０１と楕円形物体４０２との混合から成る。
【００２２】
さらに図４を参照すると、図の楕円形物体４０２は、図の楕円形物体例４０２'、４０２''、４０２'''のような変形例を含むことが理解されるであろう。図には楕円形物体例４０２'、４０２''、４０２'''のみが示されているが、この楕円形物体４０２としてはさらに他の例も可能である、ということは理解されるであろう。
【００２３】
さらに図４を参照すると、前記球形物体４０１及び（楕円形物体例４０２'、４０２''、４０２'''を含む）楕円形物体４０２を含む本発明の丸形物体４００は、滑面を有していて、非汚染物であり、直径が１０〜３０ｍｍの範囲である。この丸形物体４００は通常「ビーズ」として知られている、ということは理解されるであろう。
【００２４】
一実施形態においては、通常、この丸形物体４００はガラスから構成される。
【００２５】
別の実施形態においては、通常、この丸形物体４００は、例えば、磁器、酸化アルミニウム、二酸化チタン、又はその等価物のような、セラミック材料から構成される。
【００２６】
さらに別の実施形態においては、通常、この丸形物体４００は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、又はチタンのような、金属から構成される。
【００２７】
少し図１に戻ると、一実施形態においては、装置１００は、丸形物体４００の実質的に全てが、ガラス、セラミック、又は金属のような単一材料で構成された、丸形物体４００から成る複数の層を備える。これに対し、別の実施形態においては、装置１００は、複数の材料で構成された丸形物体４００から成る複数の層を備える。この後者の対比する実施形態の一例としては、例えば、仮定の装置１００は、丸形物体４００全部のうち、５０％がガラスで構成され、残りの５０％が金属で構成された、丸形物体４００から成る複数の層を備えてもよい。
【００２８】
さらに図１を参照すると、一実施形態においては、装置１００は、丸形物体４００の実質的に全てが同一の大きさ若しくは直径である、丸形物体４００から成る複数の層を備える。これに対し、別の実施形態においては、装置１００は、それぞれが異なる若しくは様々な大きさである、丸形物体４００から成る複数の層を備える。この後者の対比する実施形態の一例としては、例えば、仮定の装置１００は、丸形物体４００全部のうち、３５％が直径１０ｍｍで、残りの６５％が直径２０ｍｍである、丸形物体４００から成る複数の層を備えてもよい。
【００２９】
次に、図５〜図７を概略的に参照すると、図１に示したように吊り下げ手段３１〜３２によって導管９内に吊り下げられた、丸形物体４００から成る複数の層を備える、装置１００の様々な実施形態が示されている。
【００３０】
図５〜図７は、以下のように簡潔に要約される。
【００３１】
図５は、丸形物体４００から成る複数の層がほぼ全て球形物体４０１で構成された、装置１００の様々な実施形態を示している。
【００３２】
図６は、丸形物体４００から成る複数の層がほぼ全て楕円形物体４０２で構成された、装置１００の様々な実施形態を示している。
【００３３】
図７は、丸形物体４００から成る複数の層が単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２で構成された、装置１００の様々な実施形態を示している。
【００３４】
ここで、図５を参照すると、それぞれ(ａ)、(ｂ)、(ｃ)で示された３つの図から成っている。図５(ａ)では、丸形物体４００から成る複数の層が球形物体４０１の２層で構成された、装置１００の一実施形態が示されている。図５(ｂ)では、丸形物体４００から成る複数の層が球形物体４０１の３層で構成された、装置１００の別の実施形態が示されている。図５(ｃ)では、丸形物体４００から成る複数の層が球形物体４０１の２層以上の層（即ち、２、３、４、５又はさらに多くの層）で構成された、装置１００のさらに別の実施形態が示されている。
次に、図６を参照すると、それぞれ(ａ)、(ｂ)、(ｃ)で示された３つの図から成っている。
【００３５】
図６(ａ)では、丸形物体４００から成る複数の層が楕円形物体４０２の２層で構成された、装置１００の一実施形態が示されている。図６(ａ)の一実施形態においては、この楕円形物体４０２は実質的に全て、例えば、図４に示された楕円形物体例４０２'、４０２''、４０２'''のうちの１種類のみというような、同一の楕円形で構成される。図６(ａ)の別の対比する実施形態においては、この楕円形物体４０２は、例えば、図４に示された楕円形物体例４０２'、４０２''、４０２'''のうちの少なくとも２種類というような、異なる楕円形で構成される。
【００３６】
図６(ｂ)では、丸形物体４００から成る複数の層が楕円形物体４０２の３層で構成された、装置１００の別の実施形態が示されている。図６(ｂ)の一実施形態においては、この楕円形物体４０２は実質的に全て、例えば、図４に示された楕円形物体例４０２'、４０２''、４０２'''のうちの１種類のみというような、同一の楕円形で構成される。図６(ｂ)の別の対比する実施形態においては、この楕円形物体４０２は、例えば、図４に示された楕円形物体例４０２'、４０２''、４０２'''のうちの少なくとも２種類というような、異なる楕円形で構成される。
図６(ｃ)では、丸形物体４００から成る複数の層が楕円形物体４０２の２層以上の層（即ち、２、３、４、５又はさらに多くの層）で構成された、装置１００のさらに別の実施形態が示されている。図６(ｃ)の一実施形態においては、この楕円形物体４０２は実質的に全て、例えば、図４に示された楕円形物体例４０２'、４０２''、４０２'''のうちの１種類のみというような、同一の楕円形で構成される。図６(ｃ)の別の対比する実施形態においては、この楕円形物体４０２は、例えば、図４に示された楕円形物体例４０２'、４０２''、４０２'''のうちの少なくとも２種類というような、異なる楕円形で構成される。
【００３７】
次に、図７を参照すると、それぞれ(ａ)、(ｂ)、(ｃ)で示された３つの図から成っている。
【００３８】
図７(ａ)では、丸形物体４００から成る複数の層が、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２を含む丸形物体４００の２層で構成された、装置１００の一実施形態が示されている。図７(ａ)の一実施形態においては、この丸形物体４００の２層は、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２の一定の若しくは予め決められた組み合わせ若しくは配列から成る。図７(ａ)の別の実施形態においては、この丸形物体４００の２層は、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２の任意の若しくはランダムの組み合わせ若しくは配列から成る。図７(ａ)のさらなる実施形態においては、この丸形物体４００の２層は、球形物体４０１を１つだけ含む。図７(ａ)のさらに別の実施形態においては、この丸形物体４００の２層は、楕円形物体４０２を１つだけ含む。
【００３９】
図７(ｂ)では、丸形物体４００から成る複数の層が、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２を含む丸形物体４００の３層で構成された、装置１００の別の実施形態が示されている。図７(ｂ)の一実施形態においては、この丸形物体４００の３層は、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２の一定の若しくは予め決められた組み合わせ若しくは配列から成る。図７(ｂ)の別の実施形態においては、この丸形物体４００の３層は、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２の任意の若しくはランダムの組み合わせ若しくは配列から成る。図７(ｂ)のさらなる実施形態においては、この丸形物体４００の３層は、球形物体４０１を１つだけ含む。図７(ｂ)のさらに別の実施形態においては、この丸形物体４００の３層は、楕円形物体４０２を１つだけ含む。
【００４０】
図７(ｃ)では、丸形物体４００から成る複数の層が、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２を含む丸形物体４００の２層以上の層（即ち、２、３、４、５又はさらに多くの層）で構成された、装置１００のさらに別の実施形態が示されている。図７(ｃ)の一実施形態においては、この丸形物体４００の２層以上の層は、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２の一定の若しくは予め決められた組み合わせ若しくは配列から成る。図７(ｃ)の別の実施形態においては、この丸形物体４００の２層以上の層は、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２の任意の若しくはランダムの組み合わせ若しくは配列から成る。図７(ｃ)のさらなる実施形態においては、この丸形物体４００の２層以上の層は、球形物体４０１を１つだけ含む。図７(ｃ)のさらに別の実施形態においては、この丸形物体４００の２層以上の層は、楕円形物体４０２を１つだけ含む。
【００４１】
図１に示された上述した装置１００の開示に加えて、方法も開示してきたことは理解されるであろう。
【００４２】
詳細には、流入口１とオリフィス１１を有する導管９とを画定する少なくとも１つのディップタンク１０を備え、前記導管９が、丸形物体４００から成る複数の層を吊り下げる手段３１〜３２を含むことによって、前記流入口１に供給される（２Ａ）流体２００が、前記丸形物体４００から成る複数の層を通過して流れ（２Ｂ）、前記オリフィス１１を介して挿入される（８０）基体をコーティングする（２Ｃ）ことを特徴とする装置１００を用いて、少なくとも１つの基体を流体２００でコーティングする方法であって、流体を流入口１に供給するステップ（２Ａ）と、少なくとも１つの基体をオリフィス１１を介して挿入するステップ（８０）とを含む方法を開示してきた。
【００４３】
さらに、前記方法の一実施形態においては、前記少なくとも１つの基体が受光基体２０Ａ又は２０Ｂから成り、前記流体２００が受光体コーティング溶液から成る、ということは理解されるであろう。
【００４４】
要約すると、本発明では、「ビーズ」として通常知られる非汚染丸形物体から成る複数の層を、メッシュスクリーンのような吊り下げ装置の間において吊り下げる。次に、丸形物体から成るこれらの層を、ディップタンクの底部に配置する。その結果、受光基体コーティング処理がより均一になり、得られる完成受光体ベルト若しくはドラムにおけるコーティング欠陥が減少する。
【００４５】
本発明の実施に不可欠なものではないが、作用の理論として可能性のある１つの理論には、溶液がタンク内に送り込まれる際に、丸形物体から成る層が溶液をより剪断する、という理論がある。この理論によれば、溶液がより剪断されることによって凝集が抑制され、タンク内において溶剤や顔料の濃い領域が減少し、タンク内における流れが分散して、汚染物質の詰まる停滞領域が回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による受光基体をコーティングする装置１００を示す図である。
【図２】(ａ)は、図１の装置によってコーティングすることのできる受光体ベルト基体２０Ａを示す図であり、(ｂ)は、  図１の装置によってコーティングすることのできる受光体ドラム基体２０Ｂを示す図である。
【図３】(ａ)は、装置１００の第１多孔要素３１を示す図であり、(ｂ)は、装置１００の第２多孔要素３２を示す図である。
【図４】装置１００において使用することのできる丸形物体若しくはビーズ４００の様々な例を示す図であり、丸形物体４００は、球形物体例４０１及び楕円形物体例４０２を含み、後者の楕円形物体例４０２は、さらに別の例４０２'、４０２''、４０２'''を含む。
【図５】(ａ)は、球形物体４０１の２層を備える装置１００を示す図であり、(ｂ)は、球形物体４０１の３層を備える装置１００を示す図であり、(ｃ)は、球形物体４０１の２層以上の層を備える装置１００を示す図である。
【図６】(ａ)は、楕円形物体４０２の２層を備える装置１００を示す図であり、(ｂ)は、楕円形物体４０２の３層を備える装置１００を示す図であり、(ｃ)は、楕円形物体４０２の２層以上の層を備える装置１００を示す図である。
【図７】(ａ)は、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２を含む丸形物体４００の２層を備える装置１００を示す図であり、(ｂ)は、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２を含む丸形物体４００の３層を備える装置１００を示す図であり、(ｃ)は、単数又は複数の球形物体４０１及び単数又は複数の楕円形物体４０２を含む丸形物体４００の２層以上の層を備える装置１００を示す図である。
【符号の説明】
１ 流入口
９ 導管
１０ ディップタンク
１１ オリフィス
１５ 底部
２０ 基体
３１、３２ 多孔要素（吊り下げ手段）
１００ コーティング装置
２００ 流体
４００ 丸形物体
４０１ 球形物体
４０２ 楕円形物体