JP2011016283A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴吐出ヘッドに向けて流れる液滴のミストを除去することができる液滴吐出装置を得る。
【解決手段】ノズル２８から液滴を連続吐出することで生じる気流と、回転体１２が回転することで回転体１２の外表面に生じる気流とがぶつかることで、空気が回転体１２の外表面から吐出ヘッド２２へ向けて舞い上がる渦状の気流が発生する。また、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側で発生した渦状の気流と、下流側で発生した渦状の気流を比較すると、上流側で発生した渦状の気流が大きい。ノズル２８に対して上流側に、ミストを吸収する吸引部材５０を配置することで、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側で渦状に舞った多くの液滴のミストが吸引部材５０によって吸引されて除去される。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴吐出装置に関するものである。

特許文献１には、インク液滴を吐出するための吐出口を多数備えたインクジェットヘッドが記載されている。そして、このインクジェットヘッドの吐出口近傍には、インクミストを吸収するインク吸収部材が設けられている。

特開平７−１０１０８２号公報

本発明の課題は、液滴吐出ヘッドに向けて流れる液滴のミストを除去することである。

本発明の請求項１に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出するためのノズルが形成された液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドと相対移動されると共に、前記ノズルから連続吐出された液滴が塗布される被塗布体と、前記ノズルから液滴が連続吐出されることで生じる気流と、前記液滴吐出ヘッドと前記被塗布体とが相対移動することで生じる気流とがぶつかることで前記液滴吐出ヘッドに向けて流れる前記液滴のミストを除去する除去手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る液滴吐出装置は、請求項１に記載において、前記ノズルに対して、前記液滴吐出ヘッドと前記被塗布体とが相対移動することで生じる気流の上流側で発生した前記液滴のミストを除去するように、前記除去手段が配置されることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る液滴吐出装置は、請求項１又は２に記載において、前記被塗布体は、断面円形で外表面に液滴が塗布される回転体であって、前記回転体を自転させることで、前記液滴吐出ヘッドに対して前記回転体の外表面を相対移動させることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る液滴吐出装置は、請求項３に記載において、前記液滴吐出ヘッドは、ノズルが形成されたノズル面を有し、前記ノズルに対して前記回転体の自転方向の上流側のノズル面から前記回転体の外表面までの前記ノズル面に対して直交する方向の距離が、前記ノズルに対して前記回転体の自転方向の下流側のノズル面から前記回転体の外表面までの前記ノズル面に対して直交する方向の距離より長くなるように前記液滴吐出ヘッドが配置されることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る液滴吐出装置は、請求項１〜４何れか１項に記載において、前記除去手段は、少なくとも一部が前記液滴吐出ヘッドと被塗布体との間に設けられ、ミストを吸引して除去する吸引部材を含むことを特徴とする。

本発明の請求項６に係る液滴吐出装置は、請求項５に記載において、前記ノズルから前記被塗布体までの距離をｄとし、前記ノズルから連続吐出される液滴の軌跡から前記吸引部材の吸引口までの最短距離をｘとしたときに、下記関係式を満足することを特徴とする。

０．３３ｄ≦ｘ≦２．８０ｄ

本発明の請求項７に係る液滴吐出装置は、請求項３に記載において、前記除去手段は、前記液滴吐出ヘッドのノズル面に設けられ、前記ノズルから離れるに従って断面高さが高くなる三角形状の断面を有すると共に、ミストを吸収する多孔質部材であることを特徴とする。

本発明の請求項８に係る液滴吐出装置は、請求項３に記載において、前記除去手段は、前記液滴吐出ヘッドと前記回転体の外表面との間にミストを引き付ける電界を発生させる電界発生手段であることを特徴とする。

本発明の請求項９に係る液滴吐出装置は、請求項８に記載において、前記液滴吐出ヘッドは、ノズルが形成されたノズル面を有し、前記ノズルに対して前記回転体の自転方向の上流側のノズル面から前記回転体の外表面までの前記ノズル面に対して直交する方向の距離が、前記ノズルに対して前記回転体の自転方向の下流側のノズル面から前記回転体の外表面までの前記ノズル面に対して直交する方向の距離よりが短くなるように前記液滴吐出ヘッドが配置されることを特徴とする。

本発明の請求項１０に係る液滴吐出装置は、請求項３に記載において、前記除去手段は、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズルが設けられるノズル面が前記回転体の自転方向の上流側に向って鉛直方向下側に傾斜するように前記液滴吐出ヘッドを支持する支持部材と、前記ノズル面に付着したミストを前記ノズルから離れる方向へ移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の構成によれば、液滴吐出ヘッドに向けて流れるミストを除去する除去手段が設けられない場合と比して、ノズルから液滴を連続吐出することで生じる気流と液滴吐出ヘッドと被塗布体が相対移動することで生じる気流とがぶつかることで液滴吐出ヘッドに向けて流れる液滴のミストを除去することができる。

本発明の請求項２の構成によれば、ノズルに対して液滴吐出ヘッドと被塗布体が相対移動することで生じる気流の下流側で発生した液滴のミストを除去するように除去手段が配置される場合と比して、液滴吐出ヘッドに向けて流れる液滴のミストを除去することができる。

本発明の請求項３の構成によれば、被塗布体が平面状である場合と比して、ノズルに対して回転体の自転方向の上流側の空間を広くすることができる。

本発明の請求項４の構成によれば、ノズルに対して回転体の自転方向の上流側のノズル面から回転体の外表面までのノズル面に対して直交する方向の距離が、ノズルに対して回転体の自転方向の下流側のノズル面から回転体の外表面までのノズル面に対して直交する方向の距離より短い場合と比して、ノズルに対して回転体の自転方向の上流側の空間を広くすることができる。

本発明の請求項５の構成によれば、ミストを吸引して除去する吸引部材が設けられていない場合と比して、液滴吐出ヘッドに向けて流れる液滴のミストを吸引して除去することができる。

本発明の請求項６の構成によれば、吸引部材の吸引口の位置が０．３３ｄ＜ｘ＜２．８０ｄを満たしていない場合と比して、吸引部材が効果的に液滴吐出ヘッドに向けて流れる液滴のミストを吸引して除去することができる。

本発明の請求項７の構成によれば、被塗布体が平面状である場合と比して、ミストをより吸収することができる。

本発明の請求項８の構成によれば、被塗布体が平面状である場合と比して、局部的に電界を強くすることができる。

本発明の請求項９の構成によれば、ノズルに対して回転体の自転方向の上流側のノズル面から回転体の外表面までのノズル面に対して直交する方向の距離が、ノズルに対して回転体の自転方向の下流側のノズル面から回転体の外表面までのノズル面に対して直交する方向の距離より長い場合と比して、ノズルに対して回転体の自転方向の上流側の電界を強くすることができる。

本発明の請求項１０の構成によれば、ノズル面が回転体の自転方向の上流側に向って鉛直方向下側に傾斜しない場合と比して、ノズル面に付着するミストの量を減らすことができる。

（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドと回転体等を示した側面図、及び底面図である。 本発明の第１実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドと回転体等を示した拡大側面図である。 本発明の第１実施形態に係る液滴吐出装置を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る液滴吐出装置を示した斜視図である。 （Ａ）本発明の第２実施形態に係る液滴吐出装置を示した断面図である。（Ｂ）本発明の第２実施形態に係る液滴吐出装置のミスト捕集効果をグラフで示した図面である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第２実施形態に係る液滴吐出装置の実験結果を表で示した図面である。 本発明の第３実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドと回転体等を示した側面図である。 本発明の第４実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドと回転体等を示した側面図である。 本発明の第５実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドと回転体等を示した側面図である。 本発明の第６実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドと回転体等を示した側面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第６実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドの底面図及び拡大底面図である。 本発明の第７実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドと回転体等を示した側面図である。 本発明の第８実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドと回転体等を示した側面図である。 本発明の第９実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドと回転体等を示した側面図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係る液滴吐出装置に採用された吐出ヘッドを示した側面図、及び底面図である。

本発明の第１実施形態に係る液滴吐出装置の一例として、樹脂と電荷輸送剤を有機溶剤に溶解させた感光体層形成液体（以下単に液体という）を断面円形状の回転体へ連続吐出して回転体の外表面に感光体層を形成する液滴吐出装置について図１〜図４に従って説明する。

（全体構成）
図３、図４に示されるように、液滴吐出装置１０には、連続吐出される液滴によって感光体層が形成される断面円形状の回転体１２が設けられている。回転体１２には、回転体１２の両側から外側に向って突出する回転軸１２Ａが設けられており、この回転軸１２Ａを回転可能に支持する一対の板状の支持部材１４が基板１６上に立てて設けられている。

さらに、基板１６には、回転体１２を矢印Ａ方向（図３参照）へ向って回転させる回転装置１８が設けられており、回転装置１８は、回転体１２の回転軸１２Ａに巻き掛けられた無端状の無端ベルト１８Ａと、この無端ベルト１８Ａを通して回転体１２へ決められた回転力を付与する駆動モータ１８Ｂを備えている。

また、液滴吐出装置１０には、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの一例としての吐出ヘッド２２が、回転体１２に対向して設けられている。吐出ヘッド２２は、その一端（図３に示す上端）に、電気信号を伝達する一対の配線基板２４を備えており、他端に設けられた平面状のノズル面２６には、液滴を吐出するノズル２８が、回転体１２の回転軸方向に沿って複数個設けられている（図１（Ａ）（Ｂ）参照）。さらに、吐出ヘッド２２には、ノズル２８から吐出する液体に吐出力を付与する圧電素子（図示省略）が設けられており、配線基板２４から駆動波形が印加された圧電素子が、液体に連続的に吐出力を付与してノズル２８から液滴が連続吐出するようになっている。

さらに、吐出ヘッド２２を支持する支持アーム３２が、吐出ヘッド２２を両側から支持しており、この一対の支持アーム３２は途中で屈曲して基板１６に向けて延びている。

一方、基板１６上には、回転体１２の回転軸方向に延びる電動ステージ３４が設けられている。この電動ステージ３４上には、電動ステージ３４の長手方向に沿って駆動手段（図示省略）の駆動力で往復移動する移動部材３６が設けられている。そして、前述した吐出ヘッド２２を支持する一対の支持アーム３２の端部が移動部材３６に固定されている。

さらに、移動部材３６上には、一対の支持アーム３２に挟まれるように、吐出ヘッド２２へ送られる液体を貯留する液体タンク４０が設けられている。そして、液体タンク４０には、吐出ヘッド２２との間で液体の授受を行う一対の液体循環チューブ４４の一端部が接続されており、液体循環チューブ４４の他端部は吐出ヘッド２２へ接続されている。詳細には、耐溶剤性の高いテフロン（登録商標）チューブを用いた一対の液体循環チューブ４４は、液体タンク４０から吐出ヘッド２２へ液体を供給する供給チューブ４４Ａと、吐出ヘッド２２から液滴として吐出されなかった液体を液体タンク４０に排出する排出チューブ４４Ｂが設けられている。

また、液体タンク４０には、吐出ヘッド２２と液体タンク４０との間で液体を循環させるポンプ部材４６が接続されており、ポンプ部材４６を駆動させることで、液体が一対の液体循環チューブ４４を通して吐出ヘッド２２と液体タンク４０との間を循環するようになっている。

以上の構成により、ポンプ部材４６を可動させて液体タンク４０と吐出ヘッド２２との間で液体を循環させて、液体タンク４０及び支持アーム３２が載せられた移動部材３６を電動ステージ３４上で往復移動させる。

さらに、回転体１２を回転装置１８により回転させながら、吐出ヘッド２２に設けられた複数個のノズル２８（図１参照）から液滴を連続吐出させることで、回転体１２の表面に感光体層が形成されるようになっている。

（要部構成）
図１（Ａ）に示されるように、吐出ヘッド２２のノズル面２６に形成されたノズル２８から連続吐出される液滴の吐出方向は、回転体１２の回転中心へ向うように、吐出ヘッド２２が支持アーム３２に支持されている。なお、この例では、液滴の吐出方向は鉛直方向下方とされている。

さらに、吐出ヘッド２２のノズル面２６と回転体１２の外表面との間であって、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側には、吐出ヘッド２２と回転体１２の間で生じたミスト（ノズル２６から吐出された液滴が霧状に舞い上がったもの）を除去する除去手段を構成する直径０．５ｍｍの管状の吸引部材５０が設けられている。

図１（Ｂ）に示されるように、吸引部材５０は、ノズル２８の並び方向に沿ってノズル２８が配置される領域に複数個設けられており、吸引部材５０の先端部がノズル２８側に配置され、この吸引部材５０の基端部は支持アーム３２に固定される矩形状の支持部材５２に接続されている。

さらに、支持部材５２の内部には、各吸引部材５０と繋がる吸引路（図示省略）が形成されており、吸引路は、支持部材５２の背面側（ノズル２８とは対向していない側）に接続された一対の吸引チューブ５４の一端と繋がっている。

吸引チューブ５４には、耐溶剤性の高いテフロン（登録商標）チューブが用いられ、図４に示されるように、吸引チューブ５４は途中で屈曲して吸引チューブ５４の他端は、基板１６に向って延びている。

一方、液体タンク４０を挟んでポンプ部材４６の反対側には、吸引部材５０で吸引されたミストをろ過するミストフィルタ５８が設けられており、ミストフィルタ５８は、液体タンク４０と同様に移動部材３６に固定されている。また、前述したポンプ部材４６を駆動させると、ミストフィルタ５８及び吸引チューブ５４を通して吸引部材５０に吸引力が生じるようになっており、吸引部材５０によって吸引され、ミストフィルタ５８によってろ過された液体（ミスト）は、液体タンク４０へ戻される構成となっている。つまり、除去手段は、ポンプ部材４６、吸引部材５０、吸引チューブ５４を含んで構成されている。

このように、回収したミストを再度ノズル１６から吐出させることで、回収したミストを有効に利用するようになっている。

また、この吸引部材５０は、除去手段を構成する部品の一例であり、この実施形態では、吐出ヘッド２２と回転体１２の間で生じたミストを吸引して除去する部材である。つまり、吸引部材５０は、例えば、ポンプ部材４６を駆動させることで生じた吸引力により、ミストを吸引して除去する部材であればよい。

（作用）
先ず、吐出ヘッド２２と回転体１２との間で生じる気流について説明する。図２には、吐出ヘッド２２と回転体１２との間で生じる気流のシミュレーション結果が示されており、矢印の方向は、空気が流れる方向を示し、矢印の数量は、流れる空気の流量を示す。つまり、矢印が密である程、疎である場合と比べ、多くの空気が流れている。

図２に示されるように、ノズル２８から液滴を連続吐出することで生じる気流（矢印Ｇ）と、回転体１２が回転することで回転体１２の外表面に生じる気流（矢印Ｈ）とがぶつかることで、空気が回転体１２の外表面から吐出ヘッド２２へ向けて舞い上がる（流れる）。

舞い上がった空気は、ノズル面２６に沿ってノズル２８に向って流れ、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側と下流側には渦状の気流が発生する。そして、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側で発生した渦状の気流と、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の下流側で発生した渦状の気流を比較すると、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側で発生した渦状の気流が大きいことが分かる。つまり、この渦状の気流に乗って舞い上がる液滴のミストは、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の下流側と比較して上流側で多いことが分かる。

従って、図１（Ａ）に示されるように、渦状の気流に乗って多くのミストが舞い上がるノズル２８の上流側に、ミストを吸収する吸引部材５０を配置することで、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側で渦状に舞った多くの液滴のミストが吸引部材５０によって吸引されて除去される。

また、ノズル面２６に向って舞い上がるミストが除去されることで、ノズル面２６に付着するミストの量が低減し、ミストがノズル面２６に付着してそのミストがノズル面２６を伝ってノズル２８からの液滴の吐出を阻害することが抑制される。

また、ノズル２８からの液滴の吐出が阻害されることなく安定することで、ノズル２８から液滴の吐出が阻害される場合と比して、回転体１２の外表面に形成される感光体層の厚さが決められた一定の厚さとなる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、回転体１２を自転させ、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側で発生したミストを除去したが、これに限定されるものではなく、吐出ヘッド２２及び吸引部材５０を回転体１２の外周に沿って反時計方向へ公転移動させ、ノズル２８に対して吐出ヘッド２２の移動方向の下流側で発生したミストを除去してもよい。

また、上記実施形態では、断面円形状の回転体１２の外表面に感光体層を塗布する場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではなく、無端状ベルトの表面に機能を有する層を形成してもよい。

また、上記実施形態では、回転体１２に感光体層を形成する場合を例にとって説明したが、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）等の表面に機能を有する層を形成してもよい。

また、上記実施形態では、吸引部材５０を回転体１２の自転方向の上流側に配置したが、下流側にも配置して下流側のミストを吸収してもよい。

また、上記実施形態では、回転体１２の上方に吐出ヘッド２２を配置したが、特に上方に限定されることなく、側方や斜め上方等に吐出ヘッド２２を配置してもよい。

また、上記実施形態では、吐出ヘッド２２を回転体１２の回転軸方向に移動させることで、回転体１２の外表面に感光体層を形成する場合について説明したが、吐出ヘッドを感光体層の全幅に設け、吐出ヘッドを走査させることなく回転体１２の外表面に感光体層を形成してもよい。

次ぎに、本発明の第２実施形態に係る液滴吐出装置の一例を図５、図６に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図５（Ａ）に示されるように、本第２実施形態では、液滴吐出装置７０に備えられたノズル２８から回転体１２の外表面までの距離をｄとし、ノズル２８から連続吐出される液滴の軌跡から吸引部材５０の吸引口までの最短距離をｘとしたときに、下記関係式が満たされるように、ノズル２８及び吸引部材５０の位置が決められている。

０．３３ｄ≦ｘ≦２．８０ｄ

ここで、ノズル２８から回転体１２の外表面までの距離をｄ、及びノズル２８から連続吐出される液滴の軌跡から吸引部材５０の吸引口までの最短距離をｘとして、ｄ及びｘを何水準かに変化させ、吸引部材５０によって回収されたミストの濃度について調査を行った結果を示す。

吸引部材５０として直径０．５ｍｍのガラス管を用い、この吸引部材５０をノズル２８から吐出される液滴の軌跡からｘ（ｍｍ）の距離に配置し、この吸引部材５０によって吐出ヘッド２２と回転体１２の間で生じるミストを吸引させた。このときの吸引圧は２０（ｋＰａ）とし、吸引時間（噴射時間）は３０（ｓｅｃ）とした。

そして、吸引部材５０によって吸引されたミストをフィルタに捕集し、このフィルタの汚れ具合を濃度計で測定してフィルタ補集ミスト濃度を得た。また、同時に印字した画像の抜けを判別して、抜けが無しなら○、抜けが発生したら×として印字結果を判定した。

図５（Ｂ）には、縦軸にフィルタ補集ミスト濃度（Ｏ．Ｄ．）を示し、横軸に前述した距離ｘを示したグラフが記載されている。そして、グラフ中には、ノズル２８から回転体１２の外表面までの距離ｄを１．５ｍｍに設定した場合と、２．５ｍｍに設定した場合についての評価結果が記載されている。

図６（Ａ）には、距離ｘを０．５ｍｍ〜８ｍｍの間で１０水準に変化させ、距離ｄを１．５ｍｍと２．５ｍｍの２水準に変化させたときのフィルタ補集ミスト濃度（Ｏ．Ｄ．）及び印字結果が表にまとめて記載されている。

さらに、図６（Ｂ）には、距離ｘを距離ｄで割ったときの値に対する印字結果が表にまとめて記載されている。

この結果より、図５（Ｂ）に示されるように、距離ｘの値が距離ｄの２倍の値のときに、多くのミストが補集され、図６（Ａ）（Ｂ）に示されるように、ｘ／ｄの値が０．３３〜２．８０のときに、印字結果が○となるのが分かる。つまり、本実施形態では、ｘの値が０．３３ｄ≦ｘ≦２．８０ｄを満足するため、画像の抜け無しとなり、印字結果が○となる。

なお、上記実施の形態においては、ノズル列が１列の場合を説明したが、ノズル列は1列に限らず、ノズル列が複数の場合、ノズル列に対して回転体自転方向の最も上流側のノズル列を基準とし、距離dと距離xを定めればよい。

また、吐出ヘッド２２は1個に限ったものではなく、回転体１２の側面に対して、吐出ヘッド２２を扇状に複数配置してもよい。その場合も、各吐出ヘッド２２毎に距離dと距離xを定めればよい。

次ぎに、本発明の第３実施形態に係る液滴吐出装置の一例を図７に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図７に示されるように、本第３実施形態では、第１実施形態とは違い、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側のノズル面２６から回転体１２の外表面までのノズル面２６に対して直交する方向の距離（図中に示す距離Ｊ）が、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の下流側のノズル面２６から回転体１２の外表面までのノズル面２６に対して直交する方向の距離（図中に示す距離Ｋ）より長くなるように吐出ヘッド２２が配置されている。つまり、第１実施形態で配置された吐出ヘッド２２を回転体１２の自転方向の上流側へ平行移動させた位置に吐出ヘッド２２が配置されている。

このように、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側のノズル面２６から回転体１２の外表面までのノズル面２６に対して直交する方向の距離を、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の下流側のノズル面２６から回転体１２の外表面までのノズル面２６に対して直交する方向の距離より長くすることで、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側の空間が広くなる。

また、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側の空間が第１実施形態と比較して広くなることで、吸引部材５０を配置する空間が広くなる。

また、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側の空間が第１実施形態と比較して広くなることで、回転体１２の外表面から舞い上がりノズル面２６に付着するミストの量が低減する。

また、ノズル面２６に付着するミストの量が低減することで、付着したミストがノズル面２６を伝ってノズル２８からの液滴の吐出が阻害されることが抑制される。

次ぎに、本発明の第４実施形態に係る液滴吐出装置の一例を図８に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図８に示されるように、本第４実施形態では、第１実施形態とは違い、液滴吐出装置９０に備えられた吐出ヘッド２２と回転体１２の間で生じたミストを除去するのは、吐出ヘッド２２のノズル面２６に固定された多孔質性の多孔質部材９２である。

詳細には、多孔質部材９２は、ノズル２８を挟むように、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向上流側と下流側に設けられている。さらに、回転体１２の回転軸方向から見て、多孔質部材９２は、回転体１２の外表面との距離が決められた距離以上を保つように、ノズル２８から離れるに従って断面高さが高くなる三角形状とされている。

このように、回転体１２の断面が円形状であることで、回転体１２の外表面との距離を決められた値以上を保ったうえで、多孔質部材９２の断面高さがノズル２８から離れるに従って高くなる。

また、ノズル２８から離れるに従って断面高さが高くなることで、断面高さが一定の場合と比して、多くのミストがこの多孔質部材９２により吸収される。

なお、上記実施形態では、多孔質部材９２をノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側と下流側に設けたが、上流側だけに設けてもよい。

次ぎに、本発明の第５実施形態に係る液滴吐出装置の一例を図９に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図９に示されるように、本第５実施形態では、第１実施形態とは違い、液滴吐出装置１００には、電界発生手段の一例としての電源１０２が設けられている。そして、電源１０２が吐出ヘッド２２と回転体１２へ電圧を印加すると、吐出ヘッド２２と回転体１２の間に吐出ヘッド２２から回転体１２の外表面へ向う電界が生じるようになっている。

さらに、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側のノズル面２６から回転体１２の外表面までのノズル面２６に対して直交する方向の距離（図中に示す距離Ｍ）が、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の下流側のノズル面２６から回転体１２の外表面までのノズル面２６に対して直交する方向の距離（図中に示す距離Ｎ）より短くなるように吐出ヘッド２２が配置されている。

ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側のノズル面２６と回転体１２の外表面との距離を短くすることで、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側のノズル面２６と回転体１２の外表面の間で生じる電界が強くなる。従って、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側でミストが集中する部分と、電界が強くなる部分が一致されている。

このように、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側で回転体１２の外表面へ向う電界を強くすることで、誘電分極により正電荷を帯びたミストは、回転体１２の外表面へ吸着される。ミストが回転体１２の外表面に吸着されることで、ミストがノズル面２６に付着するのが抑制される。

また、ミストのノズル面２６への付着が抑制されることで、ノズル２８に付着するミストの量が減る。

また、ミストが集中する部分と、電界が強くなる部分を一致させることで、これらが一致していない場合と比して、より多くのミストが回転体１２の外表面に吸着される。

次ぎに、本発明の第６実施形態に係る液滴吐出装置の一例を図１０、図１１に従って説明する。なお、第５実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図１０、図１１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、本第６実施形態では、第５実施形態とは違い、液滴吐出装置１１０に備えられたノズル面２６においてノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側には、マイナス電圧が印加された電界発生手段の一例としての電極１１２が設けられている。そして、電極１１２にマイナス電圧を印加すると、吐出ヘッド２２と回転体１２の間に回転体１２の外表面からノズル面２６へ向う電界が生じるようになっている。

また、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側のノズル面２６と回転体１２の外表面との距離が、下流側のノズル面２６と回転体１２の外表面との距離よりも短くなっていることで、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側のノズル面２６と回転体１２の外表面の間で生じる電界が強くなる。従って、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側でミストが集中する部分と、電界が強くなる部分が一致されている。

このように、ノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側でノズル面２６に向う電界を強くすることで、誘電分極により正電荷を帯びたミスト１１４は、マイナス電圧が印加された電極１１２へ吸着される（図１１（Ｂ）参照）。ミスト１１４が電極１１２に吸着されることで、ミスト１１４がノズル面２６に沿ってノズル２８側に移動するのが抑制され、ノズル２８にミスト１１４が付着するのが防止される。

また、ミストが集中する部分と、電界が強くなる部分を一致させることで、これらが一致していない場合と比して、より多くのミスト１１４が電極１１２に吸着される。

次ぎに、本発明の第７実施形態に係る液滴吐出装置の一例を図１２に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図１２に示されるように、本第７実施形態では、第１実施形態とは違い、液滴吐出装置１２０に備えられた吐出ヘッド２２のノズル面２６が回転体１２の自転方向の上流側に向って鉛直方向下側に傾斜するように吐出ヘッド２２は、支持部材１２２により支持されている。なお、図中矢印ＵＰは、鉛直方向上方を示す。

さらに、吐出ヘッド２２には、吐出ヘッド２２に振動を与える移動手段の一例としての圧電素子１２４が設けられている。

このように、ノズル面２６を回転体１２の自転方向の上流側に向って鉛直方向下側に傾斜させることで、ノズル面２６においてノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側に付着したミストは、重力により、ノズル２８とは離れる鉛直方向下側へ移動する。

さらに、圧電素子１２４が、吐出ヘッド２２へ微細な振動を与えることで、ノズル面２６上に付着したミストは、塊となって転がるようにノズル２８とは離れる鉛直方向下側へ移動する。

また、ミストが塊となってノズル２８とは離れる鉛直方向下側へ移動することで、ノズル２８にミストが付着するのが抑制される。

次ぎに、本発明の第８実施形態に係る液滴吐出装置の一例を図１３に従って説明する。なお、第７実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図１３に示されるように、本第８実施形態では、第７実施形態とは違い、液滴吐出装置１３０の吐出ヘッド２２には、圧電素子は設けられておらず、これに代えて、移動手段の一例としての気流噴射ノズル１３２が設けられている。

詳細には、気流噴射ノズル１３２は、吐出ヘッド２２に対して回転体１２の自転方向の下流側に設けられ、ノズル面２６に付着したミストを回転体１２の自転方向の上流側に吹き飛ばすように配置されている。

このように、気流噴射ノズル１３２が、ノズル面２６においてノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側に付着したミストを回転体１２の自転方向の上流側に吹き飛ばすことで、ノズル２８にミストが付着するのが抑制される。なお、気流噴射ノズル１３２の噴射力は、ノズル２８から吐出させる液滴に影響を及ぼさないように決められている。

次ぎに、本発明の第９実施形態に係る液滴吐出装置の一例を図１４、図１５に従って説明する。なお、第７実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。

図１４、図１５に示されるように、本第９実施形態では、第７実施形態とは違い、液滴吐出装置１４０の吐出ヘッド２２には、圧電素子は設けられておらず、これに代えて、移動手段の一例としての第１電極１４２と第２電極１４４がノズル２８を挟むようにノズル面２６に固定されている。

詳細には、図１５（Ｂ）に示されるように、長尺物の第１電極１４２と第２電極１４４がノズル２８を挟むように配置されており、図１５（Ａ）に示されるように、回転体１２の自転方向の下流側から上流側に向うように平衡電界を生じさせるように、第２電極１４４及び第１電極１４２に電圧を印加するようになっている。

このように、回転体１２の自転方向の下流側から上流側に向うように平衡電界が生じることで、ノズル面２６においてノズル２８に対して回転体１２の自転方向の上流側に付着する正電荷を帯びたミストは、ノズル２８とは離れる鉛直方向下側へ移動し、ノズル２８にミストが付着するのが抑制される。

１０ 液滴吐出装置
１２ 回転体
２２ 吐出ヘッド（液滴吐出ヘッドの一例）
２６ ノズル面
２８ ノズル
４８ 吸引手段
５０ 吸引部材
７０ 液滴吐出装置
８０ 液滴吐出装置
９０ 液滴吐出装置
９２ 多孔質部材（除去手段の一例）
１００ 液滴吐出装置
１０２ 電源（除去手段の一例）
１１０ 液滴吐出装置
１１２ 電極（除去手段の一例）
１２０ 液滴吐出装置
１２２ 支持部材
１２４ 圧電素子（移動手段の一例）
１３０ 液滴吐出装置
１３２ 気流噴射ノズル（移動手段の一例）
１４２ 第１電極（移動手段の一例）
１４４ 第２電極（移動手段の一例）

Claims (10)

1. 液滴を吐出するためのノズルが形成された液滴吐出ヘッドと、
   前記液滴吐出ヘッドと相対移動されると共に、前記ノズルから連続吐出された液滴が塗布される被塗布体と、
   前記ノズルから液滴が連続吐出されることで生じる気流と、前記液滴吐出ヘッドと前記被塗布体とが相対移動することで生じる気流とがぶつかることで前記液滴吐出ヘッドに向けて流れる前記液滴のミストを除去する除去手段と、
   を備える液滴吐出装置。
2. 前記ノズルに対して、前記液滴吐出ヘッドと前記被塗布体とが相対移動することで生じる気流の上流側で発生した前記液滴のミストを除去するように、前記除去手段が配置される請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記被塗布体は、断面円形で外表面に液滴が塗布される回転体であって、前記回転体を自転させることで、前記液滴吐出ヘッドに対して前記回転体の外表面を相対移動させる請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記液滴吐出ヘッドは、ノズルが形成されたノズル面を有し、前記ノズルに対して前記回転体の自転方向の上流側のノズル面から前記回転体の外表面までの前記ノズル面に対して直交する方向の距離が、前記ノズルに対して前記回転体の自転方向の下流側のノズル面から前記回転体の外表面までの前記ノズル面に対して直交する方向の距離より長くなるように前記液滴吐出ヘッドが配置される請求項３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記除去手段は、少なくとも一部が前記液滴吐出ヘッドと被塗布体との間に設けられ、ミストを吸引して除去する吸引部材を含む請求項１〜４何れか１項に記載の液滴吐出装置。
6. 前記ノズルから前記被塗布体までの距離をｄとし、
   前記ノズルから連続吐出される液滴の軌跡から前記吸引部材の吸引口までの最短距離をｘとしたときに、下記関係式を満足する請求項５に記載の液滴吐出装置。
   ０．３３ｄ≦ｘ≦２．８０ｄ
7. 前記除去手段は、前記液滴吐出ヘッドのノズル面に設けられ、前記ノズルから離れるに従って断面高さが高くなる三角形状の断面を有すると共に、ミストを吸収する多孔質部材である請求項３に記載の液滴吐出装置。
8. 前記除去手段は、前記液滴吐出ヘッドと前記回転体の外表面との間にミストを引き付ける電界を発生させる電界発生手段である請求項３に記載の液滴吐出装置。
9. 前記液滴吐出ヘッドは、ノズルが形成されたノズル面を有し、前記ノズルに対して前記回転体の自転方向の上流側のノズル面から前記回転体の外表面までの前記ノズル面に対して直交する方向の距離が、前記ノズルに対して前記回転体の自転方向の下流側のノズル面から前記回転体の外表面までの前記ノズル面に対して直交する方向の距離よりが短くなるように前記液滴吐出ヘッドが配置される請求項８に記載の液滴吐出装置。
10. 前記除去手段は、
    前記液滴吐出ヘッドの前記ノズルが設けられるノズル面が前記回転体の自転方向の上流側に向って鉛直方向下側に傾斜するように前記液滴吐出ヘッドを支持する支持部材と、
    前記ノズル面に付着したミストを前記ノズルから離れる方向へ移動させる移動手段と、
    を備える請求項３に記載の液滴吐出装置。

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