(57)【要約】【課題】作製が容易であり、吐出ノズルの吐出流路が閉塞した場合に吐出流路内の固形分を容易に除去できる吐出ヘッドと塗布装置との提供。【解決手段】吐出液を内部に貯留する吐出液溜りと、前記塗布液溜り内の吐出液を吐出する吐出ノズルとを備えてなる吐出ヘッドであって、前記吐出ノズルは、２以上の吐出ノズル形成部材から形成され、前記吐出ノズルの吐出流路は、隣接する２つの吐出ノズル形成部材における接合面の少なくとも一方に溝を設けることにより形成された吐出ヘッド、および前記吐出ヘッドを有する塗布装置。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出液を内部に貯留する吐出液溜りと、前記塗布液溜り内の吐出液を吐出する吐出ノズルとを備えてなる吐出ヘッドであって、
前記吐出ノズルは、２以上の吐出ノズル形成部材から形成され、前記吐出ノズルの吐出流路は、隣接する２つの吐出ノズル形成部材における接合面の少なくとも一方に溝を設けることにより形成されてなることを特徴とする吐出ヘッド。
【請求項２】
前記吐出ノズル形成部材は、互いに着脱可能に形成されてなる請求項１に記載の吐出ヘッド。
【請求項３】
前記吐出流路は、前記隣接する２つの吐出ノズル形成部材における接合面の一方に溝を設けることにより形成されてなる請求項１または２に記載の吐出ヘッド。
【請求項４】
前記吐出ノズルは、前記吐出流路の吐出側開口部の周辺において、前記吐出液の液滴接触角が９０°以上である請求項１〜３の何れか１項に記載の吐出ヘッド。
【請求項５】
前記塗布液溜り内部の吐出液に電圧を印加して前記吐出ノズルから滴状に吐出させ、帯電滴を形成する電圧印加手段を備えてなる請求項１〜５の何れか１項に記載の吐出ヘッド。
【請求項６】
前記吐出ノズルにおける吐出側開口部の周辺は非導電性である請求項１〜５の何れか１項に記載の吐出ヘッド。
【請求項７】
前記吐出流路を形成する溝の内面が金属鍍金されてなる請求項１〜６の何れか１項に記載の吐出ヘッド。
【請求項８】
前記電圧印加手段において直流電圧が印加される請求項１〜７の何れか１項に記載の吐出ヘッド。
【請求項９】
前記電圧印加手段において交流電圧が印加される請求項１〜７の何れか１項に記載の吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記電圧印加手段は、前記吐出液溜りの内部に設けられた電極を備えてなる請求項１〜９の何れか１項に記載の吐出ヘッド。
【請求項１１】
請求項１〜１０に記載の吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドから吐出液を吐出して付着させる被塗布物を、前記吐出ヘッドから所定の距離だけ隔たった位置において保持または搬送する保持搬送手段とを備えてなることを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吐出ヘッドおよび塗布装置に関し、特に、前記吐出ノズルの吐出流路が吐出液中の固形分によって閉塞した場合に、容易に洗浄して性能を回復させることのできる吐出ヘッドおよび前記吐出ヘッドを有する塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェットにより印刷画像を形成するインクジェットプリンタが、コンピュータ用プリンタとして広く使用されている。
【０００３】
前記インクジェットプリンタは、通常、インクを滴状に吐出する多数のノズルと、前記ノズルのそれぞれについて設けられ、前記インクを貯留するインク室とを有するインクジェットヘッドを備える。前記インク室のそれぞれには、前記インクを前記ノズルから吐出する圧力を発生させる圧力発生部材と、前記圧力発生部材を駆動する圧電素子とが設けられている。
【０００４】
前記インクジェットプリンタは、インク滴の粒度分布が比較的単分散に近いので、インクの代りにマット化液を滴状に吐出させてＰＳ版に付着させれば、均一な大きさのマットが形成されたマット化面が得られると考えられる。
【０００５】
しかしながら、ＰＳ版のマット化に前記インクジェットプリンタを使用しようとすると、前記インクジェットの幅を前記ＰＳ版の幅と同程度にするとともに、前記ノズルから吐出されるインキにより形成される点が互いに重なり合わないように、前記インクジェットヘッドにおけるノズルの間隔を数１００μｍ程度に設定する必要がある。したがって、ＰＳ版の幅が１ｍであり、前記ノズルの間隔が５００μｍであるとすると、前記インクジェットにおけるノズルの数は２０００個にもなる。インクジェットプリンタにおいては、前記ノズルのそれぞれに前記圧力発生部材と前記圧電素子とを設ける必要があるから、前記圧力発生部材および前記圧電素子の何れもそれぞれ２０００個づつ設ける必要がある。
【０００６】
したがって、インクジェットヘッドの構成部材数が多くなり、製造コストが急増する。また、インクの吐出制御が複雑になる点でも実際的ではない。
【０００７】
さらに、ＰＳ版のマット化に使用されるマット化液は、インクジェットプリンタ用のインクに比較して粘度が高いので、前記インクジェットヘッドにおいては吐出が困難になることが考えられる。
【０００８】
ＰＳ版のマット化に好適に使用できる静電塗布装置として、たとえば、
「被吐出物質を導入するための導入部と、直線状に所定の間隔で配列する複数の吐出孔を形成した吐出部と、前記導入部より導入した前記被吐出物質を一時貯留し前記吐出部に導く通路となるマニホールドと、前記吐出部に対して電気的に絶縁しかつ前記マニホールドの内部に配置した電極（電圧側電極）と、すくなくとも前記吐出部を外部の磁界から遮蔽する遮蔽手段とを有することを特徴とする電界吐出ヘッド。」（特開２００１−１３７７５７号公報。）が提案された。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
電界吐出ヘッドの吐出部においては、吐出液の物性によっては吐出孔などの吐出流路の長さが長いほうが好ましい場合がある。
【００１０】
しかし、前記電界吐出ヘッドにおいては、吐出部に長さの長い吐出孔を穿設するのは困難であった。
【００１１】
また、前記電界吐出ヘッドにおいては、マット化液のように固形分濃度の高い吐出液を吐出した後、長時間放置すると、前記吐出孔の内部で吐出液が固まってしまい、前記吐出孔が閉塞する可能性がある。前記吐出孔は、通常、微細孔であるから、前記吐出孔の内部で前記吐出液が固形化すると、温水等による洗浄により前記吐出液を除去するのは困難である。
【００１２】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであって、長さの長い吐出流路を容易に形成できる吐出ヘッド、および前記吐出ヘッドを有する塗布装置、および前記吐出ヘッドを有する塗布装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、吐出液を内部に貯留する吐出液溜りと、前記塗布液溜り内の吐出液を吐出する吐出ノズルとを備えてなる吐出ヘッドであって、前記吐出ノズルは、２以上の吐出ノズル形成部材から形成され、前記吐出ノズルの吐出流路は、隣接する２つの吐出ノズル形成部材における接合面の少なくとも一方に溝を設けることにより形成されてなることを特徴とする吐出ヘッドに関する。
【００１４】
前記吐出ノズルにおける吐出流路は、前記吐出ノズルを形成する２以上の吐出ノズル形成部材の接合面に形成されているから、長さの長い吐出流路を容易に形成できる。また、前記吐出ノズル形成部材の接合面を鍍金することにより、内面が鍍金された吐出流路を容易に形成できる。さらに、前記吐出ノズル形成部材を互いに着脱自在に形成すれば、前記吐出ノズルを分解することにより、前記吐出流路を形成する溝が設けられた接合面が露わになる。したがって、吐出液中の固形分によって前記吐出流路が閉塞したときは、前記吐出ノズルを分解し、前記溝の設けられた接合面を洗浄することにより、前記吐出流路の閉塞を容易に解消できる。
【００１５】
前記吐出ノズルは、前記塗布液溜りと一体に形成してもよく、前記塗布液溜りとは別体に形成し、適宜の流路によって前記塗布液溜りに結合してもよい。
【００１６】
前記吐出ノズル形成部材の形態としては、前記吐出流路を包含する接合面で前記吐出ノズルを２分割した形態が挙げられる。また、前記吐出ノズル形成部材は、重合した状態で吐出流路を形成する１対の吐出流路形成部と、重合した状態の前記吐出流路形成部の側面を覆蓋して前記吐出流路に隣接する吐出液溜りを形成する側板とから構成されていてもよい。
【００１７】
前記吐出ノズル形成部材は、接着や溶着などの適宜の接合手段によって永久接合してもよいが、前述の理由から、ボルトなどの固着手段によって互いに着脱可能に結合することが好ましい。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、前記吐出ノズル形成部材が、互いに着脱可能に形成されてなる吐出ヘッドに関する。
【００１９】
前記吐出ヘッドにおいては、前述のように、吐出ノズルが閉塞したら、吐出ノズル形成部材を互いに脱着して洗浄することにより、容易に前記閉塞を解消できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、前記吐出流路が、前記隣接する２つの吐出ノズル形成部材における接合面の一方に溝を設けることにより形成されてなる吐出ヘッドに関する。
【００２１】
前記吐出ヘッドにおいては、前記接合面を有する２つのノズル形成部材の一方にのみ溝を設ければよいから、吐出ノズル形成部材の構成が簡略になる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記吐出ノズルにおける前記吐出流路の吐出側開口部の周辺において、前記吐出液の液滴接触角が９０°以上である吐出ヘッドに関する。
【００２３】
前記吐出ノズルにおいては、吐出側開口部の周辺が疎液性に形成されているから、前記開口部から吐出された吐出液が周辺に向かって濡れ広がることがない。したがって、前記吐出ヘッドから吐出された液滴の肥大化が防止でき、均一な径の液滴が形成できる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、前記塗布液溜り内部の吐出液に電圧を印加して前記吐出ノズルから滴状に吐出させ、帯電滴を形成する電圧印加手段を備えてなる吐出ヘッドに関する。
【００２５】
前記吐出ヘッドにおいては、吐出液溜り内の吐出液に、電圧印加手段によって直流電圧または交流電圧を印加すると、前記吐出液は、前記吐出ノズルの吐出側開口部から滴状に飛び出すとともに帯電し、帯電滴を形成する。そして、このようにして形成された帯電滴が一定間隔で放出される。ここで、前記吐出液を付着させる被塗布物を接地すれば、前記帯電滴と前記被塗布物との間にクーロン力が作用するから、前記帯電滴は前記被塗布物に向かって飛行して付着する。
【００２６】
したがって、前記吐出ヘッドは、ＰＳ版などの印刷用原版、感光性フィルム、磁性記録材料などのマット化や、各種艶消し塗装などに使用できる。また、マイクロカプセルや各種微粒子の製造にも使用できる。
【００２７】
前記吐出ヘッドにおいて使用できる吐出液としては、粘度１ｍＰａ〜１，０００ｍＰａまたはそれ以上の範囲の粘度を有する液体が挙げられ、具体的には、前記マット化液のほか、エマルジョン系塗料や溶剤系塗料、ハイソリッド型塗料などの各種塗料、および前記粉体やマイクロカプセルの原液などがある。
【００２８】
また、前記吐出液を付着させる被塗布物としては、印刷用原版、感光性フィルム、磁性記録材料など、前記吐出液の滴を付着させてマット化する物品である被マット化物品、および前記艶消し塗装において塗料が塗布される被塗装物品などが挙げられる。
【００２９】
前記吐出流路の吐出側開口部の内径は、１０〜１００μｍの範囲が好ましく、特に、２０〜７０μｍの範囲が好ましいが、吐出液の種類や帯電滴の所要粒径によっては、前記内径は１０μｍより小さくても、１００μｍより大きくてもよい。
【００３０】
また、前記吐出側開口部の間隔は、被塗布物に、前記吐出液を点状に付着させるか、それとも全面に一様に付着させるかに応じて決定できる。たとえば、ＰＳ版のマット化のように、前記吐出液を点状に付着させる場合には、前記被塗布物の表面において、前記吐出液の帯電滴が互いに重なり合わず、したがって合一することがないように、前記開口部の最小間隔は５０μｍ程度が好ましい。但し、前記開口部から吐出される帯電滴の粒径が小さな場合には、前記吐出孔の間隔は５０μｍ未満であってもよい。
【００３１】
また、前記吐出ノズルの先端と前記被塗布物との間隔は、後述する電圧印加手段によって印加される電圧の大きさとの関係で、前記吐出ノズルから吐出される前記帯電滴の単位時間あたりの個数が所望の範囲内になるように定めることができるが、１ｍｍ〜５００ｍｍの範囲に設定することが好ましい。
【００３２】
前記吐出ノズルの方向は、下向きであってもよく、また、上向きまたは横向きであってもよい。
【００３３】
前記吐出ノズルは、前記吐出流路の吐出側開口部の周辺における前記吐出液の液滴接触角が９０°以上になるように、換言すれば、前記吐出液に対して疎であるように形成することが好ましい。以下、前記吐出液に対して疎であることを「疎液性である」ということがある。
【００３４】
したがって、前記吐出ノズルを形成する吐出ノズル形成部材をすべて前記疎液性材料から形成することが好ましい。また、吐出ノズル形成部材の大部分を各種金属のような導電性材料やセラミックスのような親液性材料で形成し、吐出側開口部が設けられる吐出ノズル先端部に対応する部分のみを前記疎液性材料で形成するか被覆してもよい。
【００３５】
前記吐出ノズルから吐出される吐出液が、マット化液やエマルジョン型塗料のような水性吐出液である場合には、前記疎液性材料としては、前記水性吐出液の液滴接触角が９０°以上である撥水性材料が挙げられる。
【００３６】
前記撥水性材料としては、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体樹脂、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体樹脂、ポリビニリデンフルオライド樹脂、ポリビニルフルオライド樹脂などの弗素樹脂、ならびに超高分子量ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。
【００３７】
前記ノズルおよび塗布液溜りが、前記撥水性材料から形成された吐出ノズル形成部材のみから形成されているときは、前記電圧印加手段としては、吐出液溜り内部に設けられた電圧印加電極と前記電圧印加電極に電圧を印加する電圧発生装置とからなる電圧発生装置を使用できる。
【００３８】
前記吐出ノズルを形成する吐出ノズル形成部材が、先端部のみ前記撥水性材料から形成され、残部が導電性材料から形成されているときは、前記電圧印加手段としては前記電圧発生装置が使用される。前記電圧発生装置は、吐出液溜りおよび吐出ノズルの少なくとも一方に接続することができる。
【００３９】
前記電圧印加電極としては、板状、格子状、線状、螺旋状、および棒状など、各種の形状を有する電極が挙げられる。前記電圧印加電極は、各種金属材料および炭素材料から形成できる。
【００４０】
電圧発生装置としては、各種の高圧直流発生回路、高圧交流発生回路、高圧矩形波電流発生回路、高圧台形波発生回路などが使用できる。
【００４１】
前記吐出液溜りにおいては、内壁面を金属鍍金するなどして導電性材料で内張りし、前記導電性の内張りを前記電圧印加電極として使用してもよい。さらに、吐出側開口部の内面に金属鍍金を施し、前記金属鍍金層にも電圧を印加すれば、前記電圧印加手段によって形成される電界が、前記吐出孔の開口部にさらに集中するから、より帯電電圧の高い帯電滴が安定的に形成される。
【００４２】
前記電圧印加手段において印加される電圧の大きさは、前記吐出ノズルの先端から被塗布物までの距離と、吐出液の粘度と、前記被塗布物１ｍ２当り何個の帯電滴を付着させるかという帯電滴の所望密度とに基づいて定めることができるが、通常は１〜３０ｋＶの範囲であり、好ましくは３〜２０ｋＶの範囲である。
【００４３】
前記電圧印加手段においては直流を印加してもよいが、前記吐出液の粘度が特に高い場合には、交流を印加すれば前記吐出液を効率良く滴化できる。前記交流としては、正現場電流のほか、矩形波電流、台形波電流、および三角波電流などが挙げられる。
【００４４】
前記交流を印加する場合には、前記交流の波形を制御することにより、前記ノズルから吐出される帯電滴の粒径を制御できる。
【００４５】
前記電圧印加手段により電圧を印加するときは、前記被塗布物がＰＳ版などのように導体である場合には、前記被塗布物に反対の極性の電圧を印加してもよく、また、前記被塗布物を接地してもよい。また、被塗布物が感光材料などのように非導電性のシート材であるときは、前記被塗布物と前記ノズルとの間、または前記被塗布物における前記吐出液が付着する側とは反対側の面に隣接して接地電極を設ければよい。
【００４６】
請求項６に記載の発明は、前記吐出ノズルにおける吐出側開口部の周辺が非導電性である吐出ヘッドに関する。
【００４７】
前記吐出ヘッドにおいては、前記電圧印加手段により印加された電圧によって形成された電界は、前記吐出ノズルの吐出側の開口部に特に強く集中する。したがって、前記開口部から吐出される吐出液に電荷が集中するから、静電微粒化現象を安定に生起させることができる。したがって、粒径の均一な微細液滴を一定間隔で容易に発生させることができる。
【００４８】
請求項７に記載の発明は、前記吐出流路を形成する溝の内面が金属鍍金されてなる吐出ヘッドに関する。
【００４９】
前記吐出ヘッドにおいては、前記吐出流路の吐出側開口部に電界が特に強く集中するから、より帯電電圧の高い帯電滴が安定に形成される。
【００５０】
請求項８に記載の発明は、前記電圧印加手段において直流電圧が印加される吐出ヘッドに関する。
【００５１】
前記吐出ヘッドにおいては、従来使用されてきた回転型の静電霧化頭において塗布液に高電圧を印加するのに使用されてきた直流孔電圧発生装置を、殆どそのまま前記電圧印加手段として使用できるから、設備費が安価である。
【００５２】
請求項９に記載の発明は、前記電圧印加手段において交流電圧が印加される吐出ヘッドに関する。
【００５３】
前記吐出ヘッドは、前記請求項５に記載の吐出ヘッドに比較して更に高粘度の吐出液が使用できるという特長を有する。
【００５４】
請求項１０に記載の発明は、前記電圧印加手段が、前記吐出液溜りの内部に設けられた電極を備えてなる吐出ヘッドに関する。
【００５５】
前記吐出ヘッドにおいては、塗布ノズル形成部材の材料として前述の撥水性材料が使用できるから、前記撥水性材料の射出成形や粉末燒結などの方法により、塗布ノズル形成部材を容易に作製できる。また、吐出ノズルの吐出側開口部の周辺は撥水性に形成できるから、吐出液として水性の溶液を使用する場合に、前記吐出孔から吐出された液滴の濡れ広がりを効果的に防止できる。したがって、特に均一性の高い帯電滴を発生させることができる。
【００５６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０に記載の吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドから吐出液を吐出して付着させる被塗布物を、前記吐出ヘッドから所定の距離だけ隔たった位置において保持または搬送する保持搬送手段とを備えてなることを特徴とする塗布装置に関する。
【００５７】
前記塗布装置は、請求項１のところで述べたのと同様の理由により、ＰＳ版や各種感光材料、および磁性記録材料のマット化に好適に使用できる。
【００５８】
前記被塗布物が連続した帯状体である場合には、保持搬送手段としては、前記被塗布物を搬送する被塗布物搬送装置を使用できる。前記被塗布物搬送装置としては、具体的には搬送ローラなどが挙げられる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
１．実施形態１
本発明に係る吐出ヘッドの一例を図１〜図３に示す。
【００６０】
図１〜図３に示すように、実施形態１に係る吐出ヘッド２は、略直方体状の形状を有し、内部にマット化液溜り４が形成されている。吐出ヘッド２の図１における下面には、マット化液溜り４に貯留されたマット化液を吐出する吐出ノズル部６突出し、マット化液溜り４の内壁面には、板状の電極８が固定されている。電極８には、後述する高圧直流電源１２に接続され、高圧の直流が印加される。マット化液溜り４、吐出ノズル部６、および電極８は、それぞれ本発明に係る吐出ヘッドにおける塗布液溜り、吐出ノズル、および電圧印加手段に相当する。
【００６１】
吐出ノズル部６の頂部は平面状に形成され、ノズル開口面６Ｂを形成している。吐出ノズル部６には、マット化液溜り４内に貯留されたマット化液が吐出される吐出流路６Ａが垂直方向に沿って一列に一定間隔で穿設され、ノズル開口面６Ｂ上に開口して本発明における吐出側の開口部を形成している。なお、吐出流路６Ａの内面を金属鍍金し、電極８と電気的に接続してもよい。
【００６２】
吐出ヘッド２のノズル部６が設けられた壁面に相対する壁面には、マット化液溜り４にマット化液を供給するマット化液供給流路１０が貫通している。
【００６３】
図４に示すように、吐出ヘッド２は、吐出流路６Ａを包含する垂直面で吐出ヘッド２を２分割した形状の吐出ヘッド形成部材２２Ａおよび２２Ｂと、吐出ヘッド形成部材２２Ａおよび２２Ｂを両側から挟む側板２６Ａおよび２６Ｂとから構成されている。吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂと側板２４とは、互いに結合・分離可能に形成され、本発明の吐出ヘッドにおける吐出ノズル形成部材に相当する。
【００６４】
吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂとには、接合時に吐出液溜り４を形成する凹陥部２４Ａおよび凹陥部２４Ｂと、同じく接合時に吐出ノズル部６を形成する吐出ノズル形成部２８Ａおよび吐出ノズル形成部２８Ｂとが形成されている。
【００６５】
ノズル形成部２８Ｂにおける接合面３０Ｂには、流路形成溝３０が一定の間隔で設けられている。流路形成溝３２の断面形状としては半円形、三角形、および矩形などが挙げられる。吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂと側板２４とを結合して吐出ヘッド２を形成するときは、流路形成溝３２は、ノズル形成部２８Ａにおける接合面３０Ａとともに吐出流路６Ａを形成する。
【００６６】
前記例においては、吐出ヘッド形成部材２２Ａとノズル形成部２８Ａ、および吐出ヘッド形成部材２２Ｂとノズル形成部２８Ｂとは一体に形成されているが、ノズル形成部２８Ａおよびノズル形成部２８Ｂを別体として形成し、吐出ヘッド形成部材２２Ａ、２２Ｂに結合して吐出ヘッド２を形成してもよい。
【００６７】
吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂと側板２４とは、何れも前記撥水性材料、たとえば高分子量ポリエチレンや弗素樹脂により形成できる。但し、ノズル形成部２８Ａおよびノズル形成部２８Ｂを別体として形成する場合には、ノズル形成部２８Ａおよびノズル形成部２８Ｂのみを前記撥水性材料で形成し、吐出ヘッド形成部材２２Ａおよび吐出ヘッド形成部材２２Ｂの残りの部分を金属材料で形成してもよい。このような吐出ヘッド２においては、吐出ヘッド形成部材２２Ａおよび吐出ヘッド形成部材２２Ｂに高圧直流電源１２を接続することにより、吐出液溜り４内部の吐出液に直流電圧を印加できるから、電極８を省略できる。
【００６８】
実施形態１に係る吐出ヘッド２を備えるマット化装置の一例を図５に示す。前記マット化装置は、本発明に係る塗布装置の一例である。
【００６９】
図５に示すように、マット化装置１００は、マット化液を下方に向かって吐出する吐出ヘッド２と、吐出ヘッド２にマット化液を供給するマット化液供給装置４０と、吐出ヘッド２の下方に位置し、吐出ヘッド２によってマット化されるＰＳ版Ｗを搬送方向ａに沿って搬送する搬送装置５０と、高圧直流電源１２とを備える。
【００７０】
マット化液供給装置４０は、マット化液を貯留するマット化液タンク４２と、マット化液タンク４２と吐出ヘッド２におけるマット化液供給流路１０とを接続するマット化液供給管路４４とを備える。マット化液供給管路４４には、マット化液タンク４２内のマット化液を吐出液溜り４に供給するマット化液供給ポンプ４６が介装されている。
【００７１】
搬送装置５０は、本発明に係る塗布装置における保持搬送手段に相当し、胴が金属から形成された搬送ローラ５２および搬送ローラ５４を備えている。搬送ローラ５２および搬送ローラ５４のうち、搬送ローラ５２は接地されている。したがって、搬送ローラ３２によって搬送されるＰＳ版Ｗも搬送ローラ３２を介して接地される。高圧直流電源１２は、図５に示すように、負極が電極８に接続され、正極が接地されているから、電極８には、ＰＳ版Ｗおよび搬送ローラ３２に対して負の直流電圧が印加される。
【００７２】
以下、吐出ヘッド２およびマット化装置１００の作用について説明する。
【００７３】
電極８には高圧直流電源装置１２から負の高圧直流電圧が印加されているから、吐出液溜り４内の吐出液は、電極８によって負に帯電した状態にある。ここで、吐出ノズル部６は撥水性材料で形成されているから、ノズル開口面６Ｂも疎水性である。そして、マット化液としては、通常、メチルメタクリレート／エチルアクリレート／アクリル酸ソーダ共重合体のような水溶性ビニルポリマーの水溶液が使用されるから、ノズル開口面６Ｂは、前記マット化液に対して疎であり、換言すれば、図６に示すように、前記マット化液のノズル開口面６Ｂに対する接触角θは９０°以上である。
【００７４】
したがって、電極８からマット化液に印加された直流電圧によって生じる電界は、図７に示すように、ノズル開口面６Ｂにおける吐出流路６Ａの開口部に集中するから、図８において（Ａ）に示すように、マット化液は、吐出流路６Ａの開口部において、Ｔａｙｌｏｒ　ｃｏｎｅと称する円錐状のメニスカスＴｃを形成する。前記メニスカルＴｃは、同図において（Ｂ）に示すように、前記電界によって吐出流路６Ａの開口部からＰＳ版Ｗに向かって細長く引き伸ばされ、同図において（Ｃ）に示すように、先端部に、負の電荷を帯びた球状の帯電滴が形成される。前記帯電滴は、次第に成長し、同図において（Ｄ）に示すように、メニスカスＴｃの先端からちぎれてＰＳ版Ｗに向かって飛行する。
【００７５】
帯電滴の直径は、電界の強度、およびメニスカスＴｃの底面の直径によって決まるが、前述のように、マット化液は、ノズル開口面６Ｂに対して疎であるから、吐出流路６Ａの開口部に形成されたメニスカスＴｃが周辺に濡れ広がることはない。したがって、メニスカスＴｃの直径は、電界の強度のみに依存するから、実施形態１に係る吐出ヘッドによれば、電極８に印加する直流電圧が一定であれば一定の直径の帯電滴が形成できる。故に、ＰＳ版Ｗに均一なマットを形成できる。
【００７６】
ＰＳ版Ｗををマット化後、吐出ヘッド２を洗浄することなく、長時間放置すると、マット化液が吐出流路６Ａの内部で固形化し、吐出流路６Ａが閉塞する。この場合には、吐出ヘッド２を分解して、吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂと側板２６とに分離して特に流路形成溝３０内を洗浄することにより、吐出流路６Ａを閉塞していた固形分を容易に除去できる。洗浄後、吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂと側板２６とを図４に示すように接合して吐出ヘッド２を組み立てることにより、吐出ヘッド２をもとの性能に容易に回復させることができる。
【００７７】
【実施例】
（実施例１）
図５に示す塗布装置１００を用いてＰＳ版をマット化した。吐出ヘッド２は、図４に示すように、吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂと側板２６Ａと側板２６Ｂとから組み立てた。吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂと側板２６Ａと側板２６Ｂとは、何れも超高密度ポリエチレンで形成した。吐出ヘッド形成部材２２Ａにおける吐出ノズル形成部２８Ａ，および吐出ヘッド形成部材２２Ｂにおける吐出ノズル形成部２８Ｂの吐出方向の幅は、何れも２ｍｍになるように形成した。流路形成溝３２として、凹陥部２４Ｂと吐出ノズル形成部２８Ｂの吐出側先端部とを結ぶ内径１５０μｍの半円形の溝を、吐出ノズル形成部２８Ｂの接合面３０Ｂに２ｍｍ間隔で３１個設けた。
【００７８】
吐出ノズル部６からＰＳ版Ｗの搬送経路である搬送面に対して直角の方向にマット化液が吐出され、また、ノズル開口面６Ｂから前記搬送面までの距離が５０ｍｍになるように吐出ヘッド２を配設した。マット化液を吐出液溜り４に１００ｃｃ仕込み、ＰＳ版Ｗは、１０ｍ／分の速度で搬送しつつ、高圧直流電源１２から電極８に直流孔電圧を印加してＰＳ版Ｗのマット化を行った。
【００７９】
マット化液としては、メチルメタクリレートとエチルアクリレートとアクリル酸ソーダとを６８／２０／１２の重量比で共重合した水溶性共重合体の２５重量％水溶液を用いた。前記水溶液には、塩化カリウムを０．５重量％配合した。
【００８０】
前記マット化を１分間継続し、次いで前記マット化を中断して前記塗布装置１００を２時間放置したところ、吐出ヘッド２における吐出流路６Ａはすべて閉塞し、電極８に再び高圧直流電圧を印加してもマット化液を微粒化させることができなかった。
【００８１】
そこで、吐出ヘッド２を、吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂと側板２６Ａと側板２６Ｂとに分解し、吐出ヘッド形成部材２２Ｂにおける流路形成溝３２が形成された部分を５０℃の流温水下で１分間洗浄した。
【００８２】
洗浄後の吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂと側板２６Ａと側板２６Ｂとを結合して吐出ヘッド２を組み立て、前述の手順に従ってマット化液の微粒化を試みたところ、閉塞前の性能を回復したことがわかった。
【００８３】
（比較例１〜６）
吐出ヘッドとして、吐出ヘッド形成部材２２Ａと吐出ヘッド形成部材２２Ｂと側板２６Ａと側板２６Ｂとに分解不可能なものを用いた以外は、実施例１と同様の塗布装置を用い、同様の手順および条件に従ってＰＳ版Ｗをマット化した。
【００８４】
マット化を１分間継続した後、前記塗布装置を２時間放置したところ、電極８に直流高電圧を印加してもマット化液を微粒化することができなかった。
【００８５】
そこで、吐出ヘッドを前記塗布装置から外して５０℃の温水中で５分間洗浄したが、閉塞前の正常な微粒化状態を回復することはできなかった。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、長さの長い吐出流路が容易に形成できる吐出ヘッド、および前記吐出ヘッドを有する塗布装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る吐出ヘッドの一例につき、吐出孔の穿設された方向とは直角な平面に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示す吐出ヘッドを、吐出孔の穿設された方向に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示す吐出ヘッドを底面から見たところを示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明に係る吐出ヘッドの別の例につき、吐出孔の穿設された方向とは直角な平面に沿って切断した断面を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明に係る塗布装置の一例であるＰＳ版のマット化装置につき、構成の概略を示すブロック図である。
【図６】図６は、図１に示す吐出ヘッドにおける吐出ノズル部の先端からマット化液が滴下したところを示す拡大図である。
【図７】図７は、マット化時において図１に示す吐出ヘッドにおける吐出孔の開口部に形成される電界を示す概略図である。
【図８】図８は、図１に示す吐出ヘッドにおける吐出孔の開口部においてマット化液が帯電滴として吐出されることを示すフロー図である。
【符号の説明】
２　　　吐出ヘッド
４　　　マット化液溜り
６　　　吐出ノズル部
６Ａ　　吐出孔
６Ｂ　　ノズル開口面
８　　　電極
１２　　　高圧直流電源
２２Ａ　　吐出ヘッド形成部材
２２Ｂ　　吐出ヘッド形成部材
２６　　　側板
２８Ａ　　吐出ノズル形成部
２８Ｂ　　吐出ノズル形成部
３０Ａ　　接合面
３０Ｂ　　接合面
３２　　　流路形成溝
【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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