(57)【要約】【課題】低い電圧で、被吐出物への液滴の着弾及び非着弾を制御できるようにする。【解決手段】液滴を帯電させ、この帯電による静電力が、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴の間で相互に作用して、それらの液滴の進路が変更される。このように、液滴の進路を変更するために、帯電された液滴の静電力を相互に作用されるものであり、帯電された液滴を偏向させるための偏向電界を形成する構成ではない。偏向電圧が例えば、１ｋｖ必要なのに比べ、帯電電圧は、５０Ｖ程度で足りるので、帯電された液滴を偏向させるための偏向電界を形成する構成に比べ、低電圧で液滴の被塗布物１２への着弾・非着弾が制御される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル面に形成された複数のノズルで構成されるノズル組を有し、前記ノズル組から液滴を連続吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記ノズル面に対向して配置され、前記ノズル組から吐出された液滴が通過可能な通過孔が形成された対向部材と、
前記ノズル組から吐出される液滴を帯電させ、その帯電による静電力を前記ノズル組の各ノズルから吐出された液滴の間で相互に作用させてそれらの液滴の進路を変更させる帯電電極と、
を備えた液滴吐出装置。
【請求項２】
前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズル組のうち一方のノズルから吐出された液滴の吐出方向に沿って他方のノズルから液滴を吐出する請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記液滴吐出ヘッドは、前記帯電電極の非帯電動作状態において前記液滴が前記通過孔を通過するように前記液滴を吐出し、
前記帯電電極は、前記液滴を帯電させて相互に反発させることにより、前記液滴の進路を変更させて前記対向部材に衝突させる請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記通過孔は、前記液滴が相互に反発して変更した進路上以外の位置に形成されている請求項３に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記液滴吐出ヘッドより吐出され前記通過孔を通った液滴が着弾する被吐出物を回転させる回転機構と、
前記被吐出物を前記液滴吐出ヘッドに対して前記回転機構の回転軸方向に相対移動させる移動機構と、
を備え、
前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルの配列が同じである前記ノズル組が前記回転軸方向に沿って一定の間隔で複数配置され、
前記移動機構は、前記回転機構が前記被吐出物を１周又は複数周回転させる間に、前記間隔分前記被吐出物を相対移動させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記液滴吐出ヘッドより吐出され前記通過口を通った液滴が着弾する被吐出物を回転させる回転機構を備え、
前記帯電電極は、前記被吐出物の回転位置によって生成される信号に基づき、帯電動作・非帯電動作が制御される請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記対向部材は、前記対向部材に衝突した液滴を回収するための回収機構を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置としては、特許文献１に開示される機能性材料塗布装置及び特許文献２に開示されるインクジェット記録装置が公知である。
【０００３】
特許文献１に開示される機能性材料塗布装置は、機能性材料の塗布液１４を連続して加圧して、吐出ヘッド１２のノズル１２１から液柱状の塗布液１４を吐出させ、その吐出した液柱状の塗布液１４を液滴化して、被塗布物１０へ塗布する。このように、連続的に加圧して塗布液１４を吐出させるため、高粘度の塗布液（例えば水に近い粘度３ｍＰａ・ｓ程度以下のものから、粘度３００ｍＰａ・ｓ程度の塗布物）でも、安定して塗布液１４を吐出し、被塗布物１０へ塗布することが可能となる。
【０００４】
特許文献２に開示されるインクジェット記録装置では、液滴の帯電の有無により記録紙上への着弾をオン・オフするインクジェット方式で、帯電信号発生手段が、帯電したインク粒子と帯電しないインク粒子とが電気的に相互に反発し合うことに起因するインク粒子の位置ずれをあらかじめ考慮して、インク粒子に対して一定の帯電を付与するための帯電信号を発生する。この帯電信号がインク粒子に印加されると、この帯電信号で帯電量が補正されることにより、一定の帯電が付与されたインクを粒子は、記録媒体上の正規の位置へ飛着することになる。
【特許文献１】特開２００７−３２５９９３号公報（図２）
【特許文献２】特開平０１−１５９２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、帯電された液滴を偏向させるための偏向電界を形成する構成に比べ、低い電圧で、被吐出物への液滴の着弾及び非着弾を制御できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る液滴吐出装置は、ノズル面に形成された複数のノズルで構成されるノズル組を有し、前記ノズル組から液滴を連続吐出する液滴吐出ヘッドと、前記ノズル面に対向して配置され、前記ノズル組から吐出された液滴が通過可能な通過孔が形成された対向部材と、前記ノズル組から吐出される液滴を帯電させ、その帯電による静電力を前記ノズル組の各ノズルから吐出された液滴の間で相互に作用させてそれらの液滴の進路を変更させる帯電電極と、を備えている。
【０００７】
本発明の請求項２に係る液滴吐出装置は、請求項１の構成において、前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズル組のうち一方のノズルから吐出された液滴の吐出方向に沿って他方のノズルから液滴を吐出する。
【０００８】
本発明の請求項３に係る液滴吐出装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記液滴吐出ヘッドは、前記帯電電極の非帯電動作状態において前記液滴が前記通過孔を通過するように前記液滴を吐出し、前記帯電電極は、前記液滴を帯電させて相互に反発させることにより、前記液滴の進路を変更させて前記対向部材に衝突させる。
【０００９】
本発明の請求項４に係る液滴吐出装置は、請求項３の構成において、前記通過孔は、前記液滴が相互に反発して変更した進路上以外の位置に形成されている。
【００１０】
本発明の請求項５に係る液滴吐出装置は、請求項１〜４のいずれか１項の構成において、前記液滴吐出ヘッドより吐出され前記通過孔を通った液滴が着弾する被吐出物を回転させる回転機構と、前記被吐出物を前記液滴吐出ヘッドに対して前記回転機構の回転軸方向に相対移動させる移動機構と、を備え、前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルの配列が同じである前記ノズル組が前記回転軸方向に沿って一定の間隔で複数配置され、前記移動機構は、前記回転機構が前記被吐出物を１周又は複数周回転させる間に、前記間隔分前記被吐出物を相対移動させる。
【００１１】
本発明の請求項６に係る液滴吐出装置は、請求項１〜４のいずれか１項の構成において、前記液滴吐出ヘッドより吐出され前記通過孔を通った液滴が着弾する被吐出物を回転させる回転機構を備え、前記帯電電極は、前記被吐出物の回転位置によって生成される信号に基づき、帯電動作・非帯電動作が制御される。
【００１２】
本発明の請求項７に係る液滴吐出装置は、請求項１〜６のいずれか１項の構成において、前記対向部材は、前記対向部材に衝突した液滴を回収するための回収機構を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１の構成によれば、帯電された液滴を偏向させるための偏向電界を形成する構成に比べ、低い電圧で、被吐出物への液滴の着弾及び非着弾を制御できる。
【００１４】
本発明の請求項２の構成によれば、本構成を有していない場合に比べ、低い電圧で、被吐出物への液滴の着弾及び非着弾を制御できる。
【００１５】
本発明の請求項３の構成によれば、液滴の進路を変更させたときに通過孔を通過させる構成に比べ、被吐出物への液滴の着弾及び非着弾を簡易に制御できる。
【００１６】
本発明の請求項４の構成によれば、本構成を有していない場合に比べ、対向部材に衝突すべき液滴が、誤って通過孔を通過することを抑制できる。
【００１７】
本発明の請求項５の構成によれば、本構成を有していない場合に比べ、吐出開始側と吐出終了側において着弾した液滴を噛み合わせることができる。
【００１８】
本発明の請求項６の構成によれば、本構成を有していない場合に比べ、帯電電極の帯電動作・非帯電動作の制御が容易になる。
【００１９】
本発明の請求項７の構成によれば、本構成を有していない場合に比べ、対向部材に衝突した液滴の液だれを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００２１】
本実施形態では、液滴を吐出する液滴吐出装置の一例として、機能性材料の塗布液を被塗布物へ塗布する液体塗布装置について説明する。
【００２２】
なお、液滴吐出装置としては、この液体塗布装置に限定されるものではない。液滴吐出装置としては、例えば、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置、及び液滴を吐出して膜を形成する各種の成膜装置であってもよく、液滴を吐出するものであればよい。
【００２３】
（本実施形態に係る液体塗布装置の全体構成）
まず、本実施形態に係る液体塗布装置の全体構成を説明する。図１及び図２は、本実施形態に係る液体塗布装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【００２４】
本実施形態に係る液体塗布装置１０は、液滴の吐出を受ける被吐出物の一例としての被塗布物１２に塗布液を塗布する装置である。液体塗布装置１０は、図１及び図２に示すように、被塗布物１２を支持する被塗布物支持部１４を備えている。
【００２５】
被塗布物支持部１４は、例えば、板状に形成されており、基板１６上に立て設けられている。被塗布物支持部１４は、被塗布物１２の両端部にそれぞれ配置されており、被塗布物１２が取り付けられる回転軸１８Ａを被塗布物１２の両端側で回転可能に支持している。
【００２６】
被塗布物１２としては、例えば、感光体ドラムが用いられる。なお、被塗布物１２としては、感光体ドラムに限られず、例えば、他の電子写真用部材（機能性ベルト（中間転写体）、転写ロール、帯電ロールなど）や、その他工業製品（例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、半導体製品）を用いても良い。
【００２７】
また、被塗布物１２の形状は、円筒状に限られず、例えば、円柱状、角筒状など他の形状をしているものであってもよい。
【００２８】
液体塗布装置１０は、前記被吐出物を回転させる回転機構の一例として、被塗布物支持部１４に支持された被塗布物１２を回転駆動する回転装置１８を備えている。回転装置１８は、被塗布物１２が取り付けられる回転軸１８Ａと、回転軸１８Ａの軸方向一端部に配置されたギア部に連結された無端状のベルト１８Ｂと、ベルト１８Ｂを介して被塗布物１２に回転力を付与する駆動モータ１８Ｃと、を備えて構成されている。
【００２９】
回転装置１８の回転軸１８Ａには、回転軸１８Ａの回転位置を検知するためのエンコーダ２９が設けられている。このエンコーダ２９により、回転軸１８Ａの回転角がカウントされる。
【００３０】
なお、回転機構としては、回転装置１８に限られず、被塗布物１２を回転させる回転機構であれば、他の機械要素によって構成された回転機構であってもよい。
【００３１】
液体塗布装置１０は、液滴を連続吐出する液滴吐出ヘッドの一例として、被塗布物支持部１４に支持された被塗布物１２へ機能性材料の塗布液を連続吐出する吐出ヘッド２０を備えている。吐出ヘッド２０は、ノズル２４が、被塗布物１２の回転軸方向に沿って配置されている（図３参照）。
【００３２】
吐出ヘッド２０が吐出する機能性材料の塗布液としては、例えば、感光体に使用される、樹脂と電荷輸送剤を有機溶剤に溶解させた、電荷輸送層溶液が用いられる。
【００３３】
また、液体塗布装置１０は、吐出ヘッド２０から吐出される塗布液を貯留する塗布液タンク３０を備えている。この塗布液タンク３０には、塗布液タンク３０に貯留された塗布液を吐出ヘッド２０に供給するための塗布液供給管３２の一端部が連結されている。塗布液供給管３２の他端部は、吐出ヘッド２０の一端部に連結されている。
【００３４】
吐出ヘッド２０の他端部には、吐出ヘッド２０から塗布液タンク３０へ塗布液を排出するための塗布液排出管３４の一端部が連結されている。塗布液排出管３４の他端部は、塗布液タンク３０に連結されている。
【００３５】
塗布液タンク３０には、塗布液供給管３２を通じて、塗布液タンク３０から吐出ヘッド２０へ塗布液を送るためのポンプ３６が設けられている。ポンプ３６は、連続加圧して塗布液タンク３０から吐出ヘッド２０へ塗布液を送り、さらに、吐出ヘッド２０へ送られた塗布液が吐出ヘッド２０のノズル２４から連続吐出されるようになっている。
【００３６】
また、吐出ヘッド２０には、圧電素子３３が設けられている（図４参照）。この圧電素子３３によって、吐出ヘッド２０内の塗布液に対し、振動を付与し、ノズル２４から吐出される塗布液を液滴化する。圧電素子３３は、図示しないが、例えばＰＺＴセラミック膜に電極から高周波電圧を印加して振動（音波）を発生せしめ、この振動を吐出ヘッド２０内の塗布液へ伝達せしめる。
【００３７】
本実施形態では、ポンプ３６は、塗布液をノズル２４から液柱状に吐出させる機能を有し、圧電素子３３は、液柱状の塗布液を液滴化する機能を有する。すなわち、ポンプ３６及び圧電素子３３が協働して、塗布液を液滴として吐出ヘッド２０から吐出させる。
【００３８】
なお、塗布液を液滴化する塗布液液滴化手段としては、圧電素子を適用した構成に限られず、塗布液を加熱し、当該熱の揺らぎにより液滴化する方式でもよい。
【００３９】
また、液体塗布装置１０は、前記被吐出物を前記液滴吐出ヘッドに対して前記回転機構の回転軸方向に相対移動させる移動機構の一例として、被塗布物支持部１４に支持された被塗布物１２をその軸方向へ移動させる移動装置２８を備えている。
【００４０】
この移動装置２８は、被塗布物支持部１４の間に配置されたレール２８Ａと、このレール２８Ａに被塗布物１２の回転軸方向に沿って往復移動可能に支持された移動体２８Ｂと、移動体２８Ｂをレール２８Ａに沿って移動させる駆動部（図示省略）を備えている。
【００４１】
移動体２８Ｂには、回転装置１８の回転軸１８Ａに連結される連結部２８Ｃが設けられている。連結部２８Ｃは、移動体２８Ｂから腕状に伸びており、先端部が回転軸１８Ａに固定されている。
【００４２】
これにより、移動体２８Ｂがレール２８Ａに沿って被塗布物１２の回転軸方向に移動することで、回転装置１８の回転軸１８Ａがその軸方向に移動し、被塗布物１２がその軸方向へ移動する。
【００４３】
なお、移動機構としては、移動装置２８に限られず、被塗布物１２をその軸方向へ移動させる移動機構であれば、他の機械要素によって構成された移動機構であってもよい。
【００４４】
上記のように、回転装置１８によって被塗布物１２を回転させると共に、移動装置２８によって被塗布物１２を回転軸方向に移動させることにより、吐出ヘッド２０から吐出された液滴を被塗布物１２に螺旋状に着弾させて、塗布液が被塗布物１２に塗布される。
【００４５】
この液体塗布装置１０では、エンコーダ２９によって検知された回転軸１８Ａの予め定められた回転位置において、塗布開始信号を生成し、被塗布物１２への塗布が完了する回転軸１８Ａが前記回転位置から複数周したときに、塗布終了信号を生成するようになっている。
【００４６】
なお、吐出ヘッド２０が、例えば、被塗布物１２の回転軸方向の塗布領域の全領域を一度に塗布可能な場合には、被塗布物１２をその回転軸方向に移動させずに塗布する構成であってもよい。この場合には、エンコーダ２９によって検知された回転軸１８Ａの予め定められた回転位置において、塗布開始信号を生成し、被塗布物１２への塗布が完了する回転軸１８Ａが前記回転位置から１周したときに、塗布終了信号を生成するようになっている。
【００４７】
（被塗布物１２への液滴の着弾・非着弾を制御するための構成）
次に、被塗布物１２への液滴の着弾・非着弾を制御するための構成を説明する。
【００４８】
吐出ヘッド２０は、図３及び図５（Ａ）に示すように、ノズル面２０Ａに形成された複数のノズル２４で構成されるノズル組２６を有している。
【００４９】
本実施形態では、ノズル組２６は、隣接するノズルであるノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂで構成されている。なお、本明細書では、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂを区別せずに、ノズルを示す場合にはノズル２４と記す。
【００５０】
ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂは、吐出ヘッド２０の長手方向（軸方向）に対して斜めに配列されている。具体的は、ノズル２４Ｂは、ノズル２４Ａから見て、吐出ヘッド２０のノズル面２０Ａの長手方向の一方側（図５（Ａ）における左側）に、吐出ヘッド２０のノズル面２０Ａの短手方向の一方側（図５（Ａ）における下側）にずれて配置されている。
【００５１】
なお、吐出ヘッド２０のノズル面２０Ａの長手方向は、移動装置２８によって吐出ヘッド２０が被塗布物１２に対して相対的に移動する相対移動方向であり、また、複数のノズル２４全体が配列される配列方向でもある。
【００５２】
また、吐出ヘッド２０のノズル面２０Ａの短手方向は、回転装置１８によって吐出ヘッド２０が被塗布物１２に対して、相対的に回転する相対回転方向であり、また、ノズル面２０Ａの長手方向と直交する方向でもある。
【００５３】
また、後述のように、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴の間で相互に静電力を作用させるため、これらの液滴が相互に静電力を作用させる距離を保つ程度に、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂが近接されている。
【００５４】
また、ノズル２４Ａのノズル孔は、ノズル２４Ｂのノズル孔に沿って形成されており、ノズル２４Ｂから吐出された液滴に沿ってノズル２４Ａから液滴が吐出されるようになっている。これにより、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴の間で相互に静電力を作用させるための時間が確保される。
【００５５】
より具体的には、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂのノズル孔が平行に形成され、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴が平行になることが望ましい。
【００５６】
ノズル組２６では、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂの２つで構成されているので、ノズル２４Ａから吐出された液滴は、ノズル２４Ｂから吐出された液滴のみの反発力が作用され、ノズル２４Ｂから吐出された液滴は、ノズル２４Ａから吐出された液滴のみの反発力が作用される。
【００５７】
仮に、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、３つ以上のノズル２４が直線状に配置される構成では、間に挟まれたノズル２４からの液滴がその両側のノズル２４からの液滴から反発力を受けると、反発力が相殺されてしまい、間に挟まれたノズル２４から吐出された液滴の進路が変更されにくくなる。従って、３つ以上のノズル２４を直線状に配置するノズル配列は、望ましくない。
【００５８】
なお、図５及び図６において、実線の矢印にて液滴の反発力（静電力）を示し、点線の矢印にて液滴の反発方向を示す。また、ノズル組２６のノズル数は、２つに限られず、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示すように、３つ以上であっても良い。
【００５９】
図５（Ｂ）に示す構成では、ノズル２４がジグザグ形状に配列されており、隣接するノズル２４の中心間の距離が等しくされている。このため、吐出ヘッド２０のノズル面２０Ａの長手方向に両側で隣接するノズル２４から吐出された液滴から反発力が作用されるようになっている。これにより、両側で隣接するノズル２４から吐出された液滴からの合算された反発力が発生する。
【００６０】
図５（Ｃ）に示す構成では、ノズル組２６は、３つのノズル２４で構成されている。１つのノズル２４には、他の２つのノズル２４から吐出された液滴からの合算された反発力が発生する。
【００６１】
また、図５（Ｃ）に示す構成では、ノズル２４の配列が異なるノズル組２６を有している。具体的には、ノズル組２６は、２種類で構成されており、ノズル組２６Ａ及びノズル組２６Ｂを有している。
【００６２】
ノズル組２６Ａは、吐出ヘッド２０のノズル面２０Ａの短手方向の一方側（図５（Ｃ）における上側）に２つのノズル２４が配置され、ノズル面２０Ａの短手方向の他方側（図５（Ｃ）における下側）に１つのノズル２４が配置されている。
【００６３】
ノズル組２６Ｂは、吐出ヘッド２０のノズル面２０Ａの短手方向の一方側（図５（Ｃ）における上側）に１つのノズル２４が配置され、ノズル面２０Ａの短手方向の他方側（図５（Ｃ）における下側）に２つのノズル２４が配置されている。
【００６４】
このように、ノズル２４の配列が異なるノズル組２６を有する構成において、被塗布物１２に液滴を螺旋状に着弾させ、異なるノズル２４から着弾した液滴をつなぎ合わせる場合には、つなぎ目を考慮する必要がある。
【００６５】
例えば、図７に示すように、ノズル組２６Ａから着弾した液滴の塗布開始側と、ノズル組２６Ｂから着弾した液滴の塗布終了側とがつなぎ合うようにした場合は、ノズル組２６Ａとノズル組２６Ｂとは、ノズル２４の配列が異なるので、着弾した液滴が噛み合わない。
【００６６】
従って、図８に示すように、ノズル組２６Ａから着弾した液滴の塗布開始側と、ノズル組２６Ａから着弾した液滴の塗布終了側とがつなぎ合うように、被塗布物１２をその軸方向へ移動させて、液滴を螺旋状に打滴する必要がある。図８に示す例では、ノズル組２６Ａとノズル組２６Ｂとが交互に配置され、ノズル組２６Ａは、被塗布物１２の回転軸方向に沿って一定の間隔で複数配置されている。
【００６７】
本実施形態では、回転装置１８が被塗布物１２を１周又は複数周回転させる間に、被塗布物１２をその軸方向へ前記間隔分、移動させることで、ノズル組２６Ａから着弾した液滴の塗布開始側と、ノズル組２６Ａから着弾した液滴の塗布終了側とをつなぎ合せる。
【００６８】
また、液体塗布装置１０は、図３及び図４に示すように、吐出ヘッド２０のノズル面２０Ａに対向して配置され、ノズル組２６から吐出された液滴が通過可能な通過孔４０Ａが形成された対向部材４０を備えている。この対向部材４０は、被塗布物支持部１４に支持された被塗布物１２と吐出ヘッド２０との間に配置されている。また、対向部材４０は、板状に形成された板体で構成されており、その両端部が支持部（図示省略）で支持されている。
【００６９】
通過孔４０Ａは、少なくとも、吐出ヘッド２０から吐出される液滴よりも大きく形成されている。吐出ヘッド２０から吐出される液滴の径は、吐出ヘッド２０のノズル径によって規定されるので、通過孔４０Ａの径は、吐出ヘッド２０のノズル径よりも大きくされる。
【００７０】
また、通過孔４０Ａは、吐出ヘッド２０が液滴を吐出する吐出方向に形成されている。これにより、帯電電極４２の非帯電動作状態においては、吐出ヘッド２０から吐出された液滴が、通過孔４０Ａを通過する。
【００７１】
通過孔４０Ａは、ノズル２４Ａ、２４Ｂと同数で構成され、ノズル２４Ａ、２４Ｂと同様の形状で配列される。
【００７２】
また、通過孔４０Ａは、図９（Ａ）に示すように、液滴が相互に反発して変更した進路上以外の位置に形成されている。これにより、進路を変更した液滴が他の通過孔４０Ａを通過しにくい。
【００７３】
図５（Ｂ）に示すように、ノズル２４がジグザグ形状に配列される場合には、図９（Ｂ）に示すように、通過孔４０Ａもジグザグ形状に配列される。この場合も、通過孔４０Ａは、液滴が相互に反発して変更した進路上以外の位置に形成されている。
【００７４】
また、  図５（Ｃ）に示すように、ノズル組２６が３つのノズル２４で構成される場合には、図９（Ｂ）に示すように、通過孔４０Ａも同様に、３つずつ配列される。この場合も、通過孔４０Ａは、液滴が相互に反発して変更した進路上以外の位置に形成されている。
【００７５】
仮に、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、液滴が相互に反発して変更した進路上に通過孔４０Ａが形成されると、進路を変更した液滴が他の通過孔４０Ａを通過するおそれがある。なお、図９及び図１０において、実線の矢印にて液滴の反発力（静電力）を示し、点線の矢印にて液滴の反発方向を示す。
【００７６】
また、ノズルのノズル径は、例えば、３０μｍとされ、ノズル中心でのノズルの間隔が、例えば、１００μｍとされる。この場合において、通過孔４０Ａは、例えば、孔径が７０μｍとされ、孔中心での間隔が、例えば、１００μｍとされている。この場合では、液滴の進路が、対向部材４０に到達するまでに５０μｍ変更されていれば、通過孔４０Ａを通過せずに、対向部材４０に衝突することになる。
【００７７】
また、液体塗布装置１０は、対向部材４０に着弾した液滴を回収するための回収機構の一例としての漏斗４６を備えている。この漏斗４６は、円錐を扁平に潰した形状をしており、口部４６Ａ側が被塗布物支持部１４に支持されている。
【００７８】
漏斗４６は、上部の口部４６Ａから流入した液体を、下部へ流下して、下部にある排出口から排出タンク４８に排出する。対向部材４０は、漏斗４６の口部４６Ａの縁から伸び出ており、漏斗４６に一体的に設けられている。また、漏斗４６は、グランドに接続されている。これにより、漏斗が不要な電位を持ち、帯電された液滴の進路を意図せず変更させることが抑制される。
【００７９】
なお、対向部材４０は、漏斗４６と別体で設けられている構成であってもよい。
【００８０】
対向部材４０と吐出ヘッド２０との間には、ノズル組２６から吐出された液滴を帯電させる帯電電極４２が配置されている。この帯電電極４２は、対向部材４０及び吐出ヘッド２０との間に隙間を有しており、対向部材４０及び吐出ヘッド２０とは別体で設けられている。
【００８１】
また、本実施形態では、帯電電極４２は、２つ設けられており、帯電電極４２Ａ及び帯電電極４２Ｂで構成されている。なお、本明細書では、帯電電極４２Ａ及び帯電電極４２Ｂを区別せずに、帯電電極を示す場合には帯電電極４２と記す。
【００８２】
帯電電極４２Ａは、ノズル組２６のうち、一方のノズル２４Ａ（図３及び図５における上部側のノズル）に近接して配置されている。帯電電極４２Ｂは、ノズル組２６のうち、他方のノズル２４Ｂ（図３及び図５における下部側のノズル）に近接して配置されている。
【００８３】
帯電電極４２Ａには、帯電電極４２Ａとノズル２４Ａとの間に帯電電圧を印加するための電源５０及び回路５２（図１２参照）に接続されている。帯電電極４２Ａとノズル２４Ａとの間に帯電電圧が印加されることにより、帯電電極４２Ａとノズル２４Ａとの間には、ノズル２４Ａから吐出された液滴を帯電させる帯電電界が形成される。
【００８４】
帯電電極４２Ｂには、帯電電極４２Ｂとノズル２４Ｂとの間に帯電電圧を印加するための電源（図示省略）及び回路（図示省略）に接続されている。帯電電極４２Ｂとノズル２４Ｂとの間に帯電電圧が印加されることにより、帯電電極４２Ｂとノズル２４Ｂとの間には、ノズル２４Ｂから吐出された液滴を帯電させる帯電電界が形成される。
【００８５】
帯電電極４２Ａとノズル２４Ａとの間で形成される帯電電界及び帯電電極４２Ｂとノズル２４Ｂとの間で形成される帯電電界は、同極性（例えば、正極）とされている。
【００８６】
ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴は、帯電電界を通過することで帯電し、この帯電による静電力が、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴の間で相互に作用して、それらの液滴の進路が変更される。
【００８７】
具体的には、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴は、同極性とされているので、相互に反発して進路を通過孔４０Ａの外側まで変更するようになっている。
【００８８】
なお、帯電電極４２Ａ及び帯電電極４２Ｂは、被塗布物１２の回転位置によって生成される塗布開始信号によって、帯電電界を形成する帯電動作状態となり、塗布終了信号によって停止し、非帯電動作状態となる。
【００８９】
また、帯電電極の形状は平板形状である必要は無く、液滴を良好に帯電できるものであれば、円筒状、ドーナツ形状等、いかなる形のものでもよい。
【００９０】
（本実施形態に係る液体塗布装置の作用）
次に、本実施形態に係る液体塗布装置の作用を説明する。
【００９１】
液体塗布装置１０では、塗布開始するためのスタート指令を取得すると、まず、図１１に示すように、ステップ１０２において、ポンプ３６が吐出ヘッド２０への塗布液の送液を開始し、回転装置１８が被塗布物１２の回転を開始する。ポンプ３６により塗布液の送液が開始されると、吐出ヘッド２０から塗布液が徐々に吐出され始め、塗布液が吐出ヘッド２０から飛翔するようになる。
【００９２】
次に、ステップ１０４において、塗布液が飛翔する前に、帯電電極４２による帯電を開始する。これにより、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴は、相互に反発して、対向部材４０に衝突する。このため、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴は、被塗布物１２には到達しない。
【００９３】
次に、ステップ１０６において、エンコーダ２９が検知する被塗布物１２の回転位置によって生成される塗布開始信号を取得して、帯電電極４２による帯電を終了する。これにより、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴は、通過孔４０Ａを通過して被塗布物１２に着弾し、被塗布物１２への塗布が開始される。
【００９４】
被塗布物１２への塗布が開始されると、被塗布物１２を回転させながら徐々にその回転軸方向へ移動させ、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴は、被塗布物１２の外周面に螺旋状に着弾して、被塗布物１２の外周面に塗布され、被塗布物１２の外周面に塗布膜が形成される。
【００９５】
次に、ステップ１０８において、エンコーダ２９が検知する被塗布物１２の周回数によって生成される塗布終了信号を取得して、帯電電極４２による帯電を開始する。これにより、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴は、相互に反発して、対向部材４０に衝突する。このため、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴は、被塗布物１２には到達せず、被塗布物１２への塗布が終了される。
【００９６】
次に、ステップ１１０において、ポンプ３６が吐出ヘッド２０への塗布液の送液を終了し、回転装置１８が被塗布物１２の回転を終了する。
【００９７】
次に、ステップ１１２において、帯電電極４２による帯電を終了して、被塗布物１２への塗布動作が終了する。
【００９８】
以上のように、本実施形態では、液滴を帯電させ、この帯電による静電力が、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴の間で相互に作用して、それらの液滴の進路が変更される。
【００９９】
このため、一度に複数のノズル２４から吐出される液滴の被塗布物１２への着弾・非着弾が制御される。また、液滴の進路を変更するために、帯電された液滴の静電力を相互に作用されるものであり、帯電された液滴を偏向させるための偏向電界を形成する構成ではない。偏向電圧が例えば、１ｋｖ必要なのに比べ、帯電電圧は、５０Ｖ程度で足りるので、帯電された液滴を偏向させるための偏向電界を形成する構成に比べ、低電圧で液滴の被塗布物１２への着弾・非着弾が制御される。
【０１００】
なお、ここで示した帯電電圧は一例であり、液体の種類や、帯電電極とノズルの間隔によって変化するものである。良好に液滴を帯電できるものであれば、本実施形態に記載された値にこだわるものではない。
【０１０１】
なお、上記のように、吐出ヘッド２０は、ノズル２４Ｂから吐出された液滴に沿ってノズル２４Ａから液滴が吐出されるようになっているが、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂからの液滴の吐出方向は、これに限られるものではない。例えば、図１４（Ａ）に示すように、上方から見た場合に、ノズル２４Ａからの液滴の吐出軌道と、ノズル２４Ｂからの液滴の吐出軌道が交差すると共に（図１４（Ｂ）参照）、横方向から見た場合に、ノズル２４Ａからの液滴の吐出軌道と、ノズル２４Ｂからの液滴の吐出軌道とが平行になるように（図１４（Ｃ）参照）、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂからの液滴の吐出方向を設定してもよい。
【０１０２】
ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴が相互に静電力を作用させることが可能な距離を飛翔すること、また、その距離を相互に静電力を作用させることが可能な時間保つことが可能なように、液滴が吐出される方向が設定されればよい。
【０１０３】
また、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、ノズル２４Ｂから吐出された液滴を被塗布物１２への塗布に使用し、ノズル２４Ａからの液滴を被塗布物１２への塗布に使用せずに、ノズル２４Ａから吐出された液滴に静電力を作用させるためだけに用いる構成であってもよい。
【０１０４】
図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示す構成では、ノズル２４Ａから吐出された液滴を通過させるための通過孔４０Ａが、対向部材４０に形成されていない。帯電電極４２の非帯電動作状態においては、図１５（Ａ）に示すように、ノズル２４Ｂから吐出された液滴が、通過孔４０Ａを通過する一方、ノズル２４Ａから吐出された液滴は対向部材４０に衝突する。
【０１０５】
帯電電極４２の帯電動作状態においては、図１５（Ｂ）に示すように、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴が、相互に反発していずれも対向部材４０に衝突する。
【０１０６】
また、本実施形態の構成では、図１２及び図１３に示すように、帯電電極４２の非帯電動作状態において、液滴が通過孔４０Ａを通過し、帯電電極４２の帯電動作状態において、液滴が通過孔４０Ａを通過せずに、対向部材４０に衝突させる構成であったが、図１６及び図１７に示すように、帯電電極４２の帯電動作状態において、液滴が通過孔４０Ａを通過し、帯電電極４２の非帯電動作状態において、液滴が通過孔４０Ａを通過せずに、対向部材４０に衝突させる構成であってもよい。
【０１０７】
この構成では、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように、対向部材４０には、吐出ヘッド２０から液滴が吐出される吐出方向に通過孔４０Ａが形成されておらず、帯電電極４２の非帯電動作状態においては、吐出ヘッド２０から吐出された液滴は、直進して対向部材４０に衝突し、被塗布物１２には到達しない。
【０１０８】
図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示すように、対向部材４０には、吐出ヘッド２０から吐出された液滴が、相互に反発して変更された進路上に通過孔４０Ａが形成されている。このため、帯電電極４２の帯電動作状態においては、吐出ヘッド２０から吐出された液滴は、通過孔４０Ａを通過して被塗布物１２に到達する。
【０１０９】
また、本実施形態の構成では、図１２に示すように、帯電電極４２の帯電動作状態において、液滴を相互に反発させて進路を変更させる構成であったが、図１８に示すように、帯電電極４２の帯電動作状態において、液滴を相互に吸引させて進路を変更させる構成であってもよい。
【０１１０】
帯電電極４２Ａとノズル２４Ａとの間で形成される帯電電界及び帯電電極４２Ｂとノズル２４Ｂとの間で形成される帯電電界は、逆極性とされている。
【０１１１】
ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴は、帯電電界を通過することで帯電し、帯電による静電力により、ノズル２４Ａ及びノズル２４Ｂから吐出された液滴の間で相互に吸引して、それらの液滴の進路が変更される。進路を変更した液滴は、通過孔４０Ａを通過せずに対向部材４０に衝突し、被塗布物１２には到達しない。
【０１１２】
また、液体塗布装置１０では、吐出ヘッド２０、帯電電極４２及び対向部材４０が別体で設けられていたが、図１９に示すように、吐出ヘッド２０、帯電電極４２及び対向部材４０が一体的に設けられ、吐出ヘッドユニット１００として構成されていてもよい。この構成では、帯電電極４２は、絶縁部材４３を介して吐出ヘッド２０のノズル面２０Ａ側に取り付けられている。対向部材４０は、絶縁部材４４を介して帯電電極４２に取り付けられており、帯電電極４２と絶縁部材４３を介して吐出ヘッド２０に設けられている。
【０１１３】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】図１は、本実施形態に係る液体塗布装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る液体塗布装置の全体構成を示す概略斜視図であり、図１とは反対側から装置を見た図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る吐出ヘッド、帯電電極及び対向部材の構成を示す概略斜視図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る吐出ヘッド、帯電電極及び対向部材の構成を示す概略斜視図であり、図３とは反対側から吐出ヘッド等を見た図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るノズル又は通過孔の構成を示す概略図である。
【図６】図６は、好ましくないノズル又は通過孔の構成を示す概略図である。
【図７】図７は、ノズルの配列が異なるノズル組を有する構成において、塗布開始と塗布終了が噛み合っていない場合を示す概略図である。
【図８】図８は、ノズルの配列が異なるノズル組を有する構成において、塗布開始と塗布終了が噛み合っている場合を示す概略図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る通過孔の構成を示す概略図である。
【図１０】図１０は、好ましくない通過孔の構成を示す概略図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る液体塗布装置における被塗布物への塗布手順を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る帯電電極の帯電動作状態における液滴の動作を示す概略図であり、（Ａ）は、斜視図であり、（Ｂ）は、側面図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係る帯電電極の非帯電動作状態における液滴の動作を示す概略図であり、（Ａ）は、斜視図であり、（Ｂ）は、側面図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、上方から見た場合に２つのノズルから吐出された液滴の吐出軌道が交差する構成を示す概略図であり、図１４（Ｂ）は、上方から見た場合の液滴の吐出軌道を示し、図１４（Ｃ）は、横方向から見た場合の液滴の吐出軌道を示す。
【図１５】図１５は、一方のノズルから吐出された液滴を、他方のノズルから吐出された液滴に静電力を作用させるためだけに用いる構成を示す概略図であり、（Ａ）は、帯電電極の非帯電動作状態における液滴の動作を示す概略図であり、（Ｂ）は、帯電電極の帯電動作状態における液滴の動作を示す概略図である。
【図１６】図１６は、帯電電極の非帯電動作状態において、液滴が対向部材に衝突する構成を示す概略図であり、（Ａ）は、斜視図であり、（Ｂ）は、側面図である。
【図１７】図１７は、帯電電極の帯電動作状態において、液滴が通過孔を通過して被塗布物に着弾する構成を示す概略図であり、（Ａ）は、斜視図であり、（Ｂ）は、側面図である。
【図１８】図１８は、液滴が相互に吸引して進路を変更する構成を示す概略図であり、（Ａ）は、斜視図であり、（Ｂ）は、側面図である。
【図１９】図１９は、液滴吐出ヘッド、帯電電極及び対向部材が一体化された液滴吐出ヘッドユニットの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０   液体塗布装置（液滴吐出ヘッド）
１２   被塗布物（被吐出物）
１８   回転装置（回転機構）
２０Ａ ノズル面
２０   吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）
２４   ノズル
２６   ノズル組
２８   移動装置（移動機構）
４０   対向部材
４０Ａ 通過孔
４２   帯電電極
４６   漏斗（回収機構）
１００ 吐出ヘッドユニット
【図１】
2010158646.tif 000003
【図２】
2010158646.tif 000004
【図３】
2010158646.tif 000005
【図４】
2010158646.tif 000006
【図５】
2010158646.tif 000007
【図６】
2010158646.tif 000008
【図７】
2010158646.tif 000009
【図８】
2010158646.tif 000010
【図９】
2010158646.tif 000011
【図１０】
2010158646.tif 000012
【図１１】
2010158646.tif 000013
【図１２】
2010158646.tif 000014
【図１３】
2010158646.tif 000015
【図１４】
2010158646.tif 000016
【図１５】
2010158646.tif 000017
【図１６】
2010158646.tif 000018
【図１７】
2010158646.tif 000019
【図１８】
2010158646.tif 000020
【図１９】
2010158646.tif 000021