JP2004249154A - 静電塗布装置および静電塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布液の吐出量が増大した場合にも、前記塗布液を確実に、しかも安定して微粒子化でき、良質なマット化面の得られる静電塗布装置および静電塗布方法の提供。
【解決手段】塗布液を滴化して被塗布物に静電的に付着させる静電塗布装置であって、前記塗布液に、前記被塗布物に対して正または負の電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段によって電圧が印加された塗布液を前記被塗布物に向かって滴状に吐出するノズルとを有してなり、前記ノズルの先端部には、前記塗布液の吐出方向に向かって延在する針状部が設けられてなる静電塗布装置、静電塗布方法。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電塗布装置および静電塗布方法に関し、特に、静電塗布時において、塗布液の吐出両が多い場合にも、塗布液を確実に微粒化して被塗布物に塗布できる静電塗布装置および静電塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＳ版を露光する際に製版層とフィルムとが確実に真空密着するように、ＰＳ版の製版層の全面に多数のマットが形成されている。
【０００３】
前記マットは、通常、水溶性樹脂の水溶液を主成分とするマット化液を霧化して前記製版層に付着させて乾燥させることにより形成される。
【０００４】
前記マット化液は、これまでは、高速で回転する回転霧化頭を有する静電霧化装置を用いて霧化して前記製版層に静電的に付着させるのが一般的であった。
【０００５】
しかし、前記静電霧化装置を用いる場合には、回転霧化頭からの遠心力で飛び散ったマット化液によって周囲が汚れないようにし、同時に、前記回転霧化頭に印加された高電圧からオペレータを保護する目的で、前記静電霧化装置全体をブースに収容する必要があったので、設備が大掛かりになるという問題があった。また、前記静電霧化装置を用いた場合には、製版層の表面に不揃いなマットが形成される問題もあった。
【０００６】
そこで、前記問題を解決すべく、インキジェットプリンタを前記ＰＳ版のマット化に使用することが検討された。
【０００７】
インキジェットプリンタは、インキ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、前記インキを貯留するインキ室とを有するインキジェットヘッドを備える。そして、前記インキを前記ノズルから吐出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前記インキ室の内部に収容されている。
【０００８】
前記インキジェットは、高電圧を印加する必要がなく、しかも、インキが周囲に飛び散ることもないから、大掛かりなブースは不要であると考えられる。また、インキ滴の粒度分布が単分散に近いので、大きさの均一なマットが形成できると考えられる。
【０００９】
しかしながら、前記インキジェットをＰＳ版のマット化に使用する場合には、前記インキジェットヘッドによってＰＳ版の全幅をカバーできるように、前記インキジェットヘッドの巾を前記ＰＳ版の巾と同適度にする必要がある。
【００１０】
また、隣接する２つのノズルから吐出されるインキ（マット化液）によって形成される点が重なり合わないように、前記ノズルの間隔は数１００μｍ程度に設定する必要がある。ここで、ＰＳ版の巾が１ｍであり、前記ノズルの間隔が５００μｍであると仮定すると、前記インキジェットヘッドには、２０００個のノズルを設ける必要がある。
【００１１】
また、前述のように、前記ノズル１個につき、前記圧力発生部材および前記圧電素子を１個づつ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２０００個づつ設ける必要がある。
【００１２】
したがって、インキジェットヘッドの部品点数が多くなるので、製造コストが急増するとともに、マット化液の吐出制御が複雑になるから、インキジェットプリンタをマット化に使用することは実際的ではない。
【００１３】
更に、マット化液は粘度が高いが、インキジェットプリンタにおいては粘度の高いインキの吐出は困難なので、インキジェットプリンタをマット化に使用すると、前記マット化液の吐出が困難になる可能性があると考えられる。
【００１４】
そこで、前記問題を解決すべく、塗布液を内部に貯留する塗布液室と、前記塗布液が塗布される被塗布物に対して正または負の電圧を前記塗布液に印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段により電圧が印加された塗布液を前記被塗布物に向かって滴状に吐出するノズルとを備えた静電塗布装置が提案された（特許文献１）。
【００１５】
前記静電塗布装置においては、吐出されたマット化液の飛行経路は前記電圧印加手段によって形成された電場によって規制されるから、前記静電霧化装置とは異なり、周囲がマット化液で汚れることはない。したがって、前記電圧印加手段によって印加される高電圧からオペレータを保護する簡易なブースがあれば十分であり、前記静電霧化装置程設備が大掛かりになることはない。また、前記マット化液の粘度が高い場合においても、前記マット液を安定な粒径および頻度で霧化し、吐出させることができる。
【００１６】
【特許文献１】
特願２００２−２１１１２０号明細書
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１に係る静電塗布装置においても、マット化液の吐出量が増大するとノズル先端に過大なメニスカスが形成されるようになり、電圧を印加しても前記塗布液が微粒子状に滴化されないばかりか、前記メニスカスが巨大な液滴を形成し、この液滴が前記ノズルと前記被塗布物とを短絡することがあった。
【００１８】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、マット化液などの塗布液の吐出量が増大した場合にも、前記塗布液を確実に、しかも安定して微粒子化でき、良質なマット化面の得られる静電塗布装置および静電塗布方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、塗布液を滴化して被塗布物に静電的に付着させる静電塗布装置であって、前記塗布液に、前記被塗布物に対して正または負の電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段によって電圧が印加された塗布液を前記被塗布物に向かって吐出するノズルとを有してなり、前記ノズルの先端部には、前記塗布液の吐出方向に沿って延在する針状部が設けられてなることを特徴とする静電塗布装置に関する。
【００２０】
前記静電塗布装置においては、前記塗布液には電圧印加手段によって電圧が印加されているから、前記塗布液は、前記被塗布物から静電力を受けて前記ノズルの先端開口部に向かって引き寄せられる。ここで、前記ノズルの先端部には、前記塗布液を吐出させる方向、通常は前記被塗布物に向かう方向に沿って針状部材が設けられているから、前記前記ノズルの先端開口部まで到着した塗布液は、前記針状部材を伝わって前記針状部の先端部まで移動する。そして、前記針状部の先端において滴化し、前記被塗布物に向かって飛行する。
【００２１】
したがって、塗布液の吐出量を増大させた場合においても過大な液滴が形成されることがないから、塗布液をより高い供給量で供給しても安定した微粒子化が可能になる。故に、ＰＳ版のマット化などに使用すれば、より高いマット化液供給量においてもマットの形状および大きさの均一性に優れた良質なマット化面を形成できるから、高い生産性でＰＳ版のマット化を行うことができる。
【００２２】
針状部は、尖端を有し、前記尖端に隣接する部分である先端部が前記尖端に向かって収縮するテーパ状に形成されていることが好ましい。
【００２３】
前記針状部を２以上設けるときは、互いに隣接する２つの針状部は、先端における間隔が２ｍｍ以上あることが好ましく、特に２〜１５ｍｍの範囲が好ましい。前記ノズルの先端開口部またはそれに隣接する位置に針状部を設けるときは、前記針状部を、互いに平行に配設するか、または、先端に向かって互いに離間するように放射状に配設するかすることが好ましい。
【００２４】
前記針状部の長さは３〜１５ｍｍの範囲が好ましいが、この範囲には限定されない。
【００２５】
前記針状部は、前記ノズルの先端開口部に１または２以上の針状部材を固定することにより形成することができる。また、前記ノズルの先端開口部の周縁部を１箇所または２箇所以上針状に突出させることによっても形成することができる。
【００２６】
前記ノズルの先端開口部に１または２以上の針状部材を固定することにより前記針状部を形成する場合には、前記針状部材の外径は、０．１〜１．２ｍｍの範囲であることが、ＰＳ版のマット化に使用したときに、マット径の均一性が高く、しかも半球状の良好な形状を有するマットがＰＳ版の製版層の全面に均一な分布で形成される点で好ましく、特に０．３〜０．５ｍｍの範囲が好ましい。また、前記針状部材の根本部を前記ノズル部の先端開口部に直接に固定してもよく、また、前記ノズルの先端開口部に相対する位置に、前記塗布液を前記針状部に供給する給液部材を配設し、前記給液部材に前記針状部材を固定してもよい。
【００２７】
前記針状部およびノズルは、ステンレス鋼、普通鋼、真鍮、青銅、銅などの金属材料から形成されていることが好ましい。
【００２８】
ノズルの内径は、１０〜１００μｍの範囲が好ましいが、吐出しようとする帯電滴の粒径および電圧印加手段により印加する電圧によっては、１０μｍ以下であってもよく、また１００μｍ以上であっても良い。
【００２９】
前記ノズルは１個であっても２個以上であってもよい。
【００３０】
前記ノズルを複数設けるときは、前記ノズルの間隔は、前記塗布液を、前記被塗布物に点状に付着させるか、それとも前記被塗布物の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、前記塗布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、前記塗布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、前記ノズルの最小間隔は２ｍｍ以上が好ましい。但し、前記ノズルから吐出される帯電滴の粒径が小さな場合には、前記ノズルの間隔は２ｍｍ未満であってもよい。
【００３１】
また、前記針状部材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】
前記電圧印加手段としては、前記塗布液に電圧を印加する電極と、前記電極に電圧を印加する電圧発生装置とを備える電圧印加装置が挙げられる。前記ノズルおよび前記針状部が金属から形成されている場合には、前記電圧印加手段としては、前記ノズルに接続される電圧発生装置がある。前記電圧発生装置としては、各種の高圧直流発生装置、高圧交流発生装置、高圧矩形波電流発生装置、高圧台形波電流発生装置などが使用できる。
【００３４】
前記電圧印加手段において付加される電圧の大きさは、前記ノズルの先端から被塗布物までの距離との関係で、前記ノズルから吐出される前記帯電滴の１秒間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、通常は±１〜１２０ｋＶの範囲であり、好ましくは±３〜６０ｋＶの範囲である。
【００３５】
前記電圧印加手段においては直流を印加することができるが、通常の商用交流のような正弦波を印加してもよく、矩形波および台形波など、各種の波形を有する交番電流を印加してもよい。前記交番電流を印加する場合には、前記交番電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。
【００３６】
前記電圧印加手段により電圧を印加するときは、前記被塗布物に反対の極性の電圧を印加してもよく、前記被塗布物を接地してもよい。また、前記被塗布物が非導電性のシート材のときは、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塗布液が付着する側とは反対側の面に隣接した位置に接地電極を設ければよい。
【００３７】
前記塗布液は、後述する被塗布物に塗布できるものであれば特に制限はないが、たとえば静電塗装に使用される溶剤型塗料やエマルジョン型塗料のように比較的低粘度のものから、前記マット化液やハイソリッド型塗料のように粘度が数１０００ｍＰａ・ｓと高粘度のものまで包含される。
【００３８】
前記被塗布物としては、前記塗布液を静電塗布できるシート状またはフィルム状の物品が挙げられ、具体的には、前記ＰＳ版のほか、アルミニウム薄板および薄鋼鈑などの導電性シート材、およびプラスチックシート、プラスチックフィルム、紙、各種ラミネート紙などの絶縁性シート材が挙げられる。
【００３９】
前記被塗布物は、連続した帯状であっても、特定のサイズに裁断された枚葉状であってもよい。
【００４０】
前記静電塗布装置の用途としては、ＰＳ版のような平版印刷版や磁気記録材料のような記録材料の製造のほかに、視野角改善フィルムのような光学材料の製造などが挙げられるが、これらの用途には限定されない。
【００４１】
請求項２に記載の発明は、前記ノズルが前記針状部を２以上備えてなる静電塗布装置に関する。
【００４２】
前記塗布装置においては、前記針状部のそれぞれの先端から帯電滴が放出されるから、前記被塗布物に、一度に多数の帯電滴を付着させることができる。したがって、ＰＳ版のマット化に使用すれば、さらに高い生産性でＰＳ版のマット化を行うことができるから好ましい。
【００４３】
請求項３に記載の発明は、前記針状部の先端が尖端状に形成されてなる静電塗布装置に関する。
【００４４】
前記静電塗布装置においては、前記電圧印加手段によって印加された電荷は、前記針状部の先端に集中するから、強い電界が生じる。したがって、前記塗布液は、前記針状部の先端において効果的に滴化される。
【００４５】
請求項４に記載の発明は、前記針状部の先端における間隔が２ｍｍ以上である静電塗布装置に関する。
【００４６】
請求項５に記載の発明は、前記針状部の先端における間隔が３〜１２ｍｍである静電塗布装置に関する。
【００４７】
ＰＳ版のマット化においては、前記針状部の先端の間隔を請求項４または５に記載の範囲に設定することにより、前記針状部の先端に形成されたマット化液の液滴が互いに集合して大きな液滴に成長することが防止される。したがって、均一で微細なマットが全面に形成されたマット化面が得られる。
【００４８】
請求項６に記載の発明は、前記針状部の長さが３〜１５ｍｍである静電塗布装置に関する。
【００４９】
前記静電塗布装置においては、ノズルに機械的な衝撃が加わった場合にも針状部が大きな振幅で振動することがないから、塗布液の液滴の飛行方向が大きく振れることがない。
【００５０】
請求項７に記載の発明は、前記針状部が、前記ノズルの先端開口部に１または２以上の針状部材を固定することにより形成されてなる静電塗布装置に関する。
【００５１】
前記静電塗布装置においては、ノズルと針状部材とを別個に形成できるから、塗布液の性状や塗布量に応じて両者を最適化できる。
【００５２】
前記針状部材は、１本のみ設けられてもよく、２本以上設けられてもよい。
【００５３】
前記針状部材は、前記塗布液に電圧を印加して帯電させ、帯電滴を形成する機能を有するから金属から形成されていることが好ましい。
【００５４】
請求項８に記載の発明は、前記針状部材が０．１〜１．２ｍｍの外径を有してなる静電塗布装置に関する。
【００５５】
前記静電塗布装置においては、針状部材の外径は、０．２〜１ｍｍの範囲が特に好ましい。
【００５６】
ＰＳ版をマット化する場合には、針状部材の外径を前記範囲に設定することにより、半球状の良好な形状を有するマットが得られる。但し、塗布液の組成、性状、および付着量によっては、前記針状部材の外径は前記範囲外であってもよい。
【００５７】
請求項９に記載の発明は、前記針状部が、前記針状部材と、前記ノズルの先端開口部に相対する位置に配設され、前記塗布液を前記針状部材に供給する給液部材とを備え、前記針状部材は、前記給液部材において前記先端開口部に相対する給液面とは反対側の面の周縁部に立設されてなる静電塗布装置に関する。
【００５８】
前記静電塗布装置においては、塗布液は、前記ノズルの先端開口部から、前記給液部材における前記ノズルの先端開口部に相対する側の面の中心部に向かって吐出される。そして、前記面を周縁部に向かって移動し、更に針状部材上をその先端部に向かって移動し、前記針状部材の先端において微粒化する。ここで、前記針状部材は、前記給液部材の前記先端開口部に相対する側とは反対側の面の周縁部に立設されているから、塗布時においては前記被塗布物に向かう方向に向いている。したがって、前記針状部材の先端で微粒化した塗布液は、前記被塗布物に向かって飛行し、前記被塗布物に付着する。
【００５９】
前記静電塗布装置は、広範囲にわたって塗布液を付着させることができる点で好ましい。
【００６０】
前記給液部材は、形状に特に制限はないが、給液面は、前記ノズルの先端開口部に向かって突出する略錐状、および前記ノズルの先端開口部を中心とする円盤状に形成されていることが好ましい。
【００６１】
請求項１０に記載の発明は、前記給液部材が、前記ノズルの先端開口部に向かって突出する略錐状に形成された給液面を有する錐状給液部材である静電塗布装置に関する。
【００６２】
前記静電塗布装置は、請求項９に記載の静電塗布装置において、前記給液部材の給液面が前記ノズルの先端開口部に向かって突出する略錐状に形成された例である。
【００６３】
請求項１１に記載の発明は、前記給液部材が、前記ノズルの先端開口部を中心とする円板面状の給液面を有する円盤状給液部材である静電塗布装置に関する。
【００６４】
前記静電塗布装置は、請求項９に記載の静電塗布装置において、前記給液部材が前記ノズルの先端開口部を中心とする円盤状に形成された例である。
【００６５】
請求項１２に記載の発明は、前記ノズルを２以上備えてなる静電塗布装置に関する。
【００６６】
前記静電塗布装置は、ＰＳ版のように巾の広い被塗布物の全面に塗布液を付着させる場合に特に好ましく使用できる。
【００６７】
前記ノズルの配置には特に制限はないが、前記被塗布物を一定方向に搬送する場合には、前記搬送方向に対して交差する方向に配置することが好ましく、特に、前記搬送方向に対して直角の方向に配置することが好ましい。
【００６８】
請求項１３に記載の発明は、塗布液を滴化して被塗布物に静電的に付着させる静電塗布方法であって、前記塗布液に、前記被塗布物に対して正または負の電圧を印加し、前記電圧を印加した塗布液を、前記塗布液の吐出方向に沿って延在する針状部が先端部に設けられたノズルから前記被塗布物に向かって滴状に吐出させることを特徴とする静電塗布方法に関する。
【００６９】
請求項１に係る静電塗布装置についての説明のところで述べたのと同様の理由により、塗布液の吐出量を増大させた場合においても過大な液滴が形成されることがないから、塗布液をより高い供給量で供給しても安定した微粒子化が可能になる。故に、ＰＳ版のマット化などに使用すれば、より高いマット化液供給量においてもマットの形状および大きさの均一性に優れた良質なマット化面を形成できるから、高い生産性でＰＳ版のマット化を行うことができる。
【００７０】
請求項１４に記載の発明は、前記電圧を印加した塗布液を、先端部に２以上の針状部材が設けられてなるノズルから吐出させる静電塗布方法に関する。
【００７１】
前記静電塗布方法によれば、前記針状部のそれぞれの先端から帯電滴が放出させることにより、前記被塗布物に、一度に多数の帯電滴を付着させることができる。したがって、ＰＳ版のマット化に使用すれば、さらに高い生産性でＰＳ版のマット化を行うことができるから好ましい。
【００７２】
請求項１５に記載の発明は、前記針状部が、前記ノズルの先端部に固定された針状部材である静電塗布方法に関する。
【００７３】
前記静電塗布方法においては、別個に形成されたノズルと針状部材とを使用できるから、塗布液の組成や性状、付着量に応じて前記ノズルと針状部材とを最適化できる。
【００７４】
請求項１６に記載の発明は、前記針状部の先端における間隔が２ｍｍ以上である静電塗布方法に関する。
【００７５】
前記静電塗布方法によってＰＳ版のマット化を行うと、前記針状部の先端に形成されたマット化液の液滴が互いに集合して大きな液滴に成長することが防止される。したがって、均一で微細なマットが全面に形成されたマット化面が得られる。
【００７６】
請求項１７に記載の発明は、前記電圧を印加した塗布液を、２以上のノズルから吐出させる静電塗布方法に関する。
【００７７】
前記静電塗布方法は、ＰＳ版のように巾の広い被塗布物の全面にマットを形成する場合に好適である。
【００７８】
【発明の実施の形態】
１．実施形態１
本発明の静電塗布装置に包含されるマット化装置の一例を図１および図３に示す。
【００７９】
実施形態１に係るマット化装置１００は、ＰＳ版のマット化に使用され、図１および図３に示すように、下方に向かって延在する円管状のノズル２と、ノズル２の下端に開口する先端開口部２ａに根元部が固定され、斜め下方に向かって放射状に延在する４本の針状部材４とを備える。ノズル２は、マット化液を吐出するノズルである。針状部材４は、互いに等間隔に固定されている。針状部材４は、ノズル２の中心軸に対して軸対象に配設されていれば、マットの形成密度にムラが生じるのを防止できるから好ましい。なお、針状部材の本数は４本には限定されず、３本、２本、または１本であってもよい．また、５本以上であってもよい。
【００８０】
針状部材４の下方には被塗布物の一例であるＰＳ版が配設されている。図１および図２に示す例においては、ＰＳ版は枚葉体であり、針状部材４の下方における所定の位置に固定されているが、一定方向に搬送搬送される連続した帯状のＰＳ原版であってもよい。
【００８１】
ノズル２および針状部材４は、何れもステンレス鋼などの金属材料で形成されている。針状部材４をノズル２の先端開口部２ａに固定する方法としては、たとえば鑞付けや溶接などが挙げられるが、先端開口部２ａを閉塞しない限り、針状部材４の固定方法はこれらの方法には限定されない。
【００８２】
ノズル２には、高圧直流発生装置６の負極が接続されている。高圧直流発生装置６の正極およびＰＳ版は接地されている。高圧直流発生装置６は、本発明の静電塗布装置における電圧印加手段に相当する。
【００８３】
針状部材４の先端は、図２に示すように尖端状に形成されているとともに、先端部は、前記尖端に向かって縮小するテーパ状に形成されている。針状部材４の外径ｄは、０．１〜１．２ｍｍであり、先端の間隔Ｄは２〜１５ｍｍである。そして長さＬは３〜１５ｍｍである。
【００８４】
マット化装置１００の作用について図３を用いて説明する。
【００８５】
前述のように、ノズル２には、直流高電圧発生装置６の負極が接続され、ＰＳ版は接地されているから、マット化時においては、たとえばＰＳ版に対して−３〜６０ｋＶの電圧が印加される。
【００８６】
したがって、ノズル２の内部を通過するマット化液にも、ＰＳ版に対して−３〜６０ｋＶの電圧が印加される。
【００８７】
ノズル２の尖端開口部２ａから流出したマット化液により、針状部材４の根元部に液膜が形成される。前記液膜は、隣接する２本の針状部材４の間に形成される。
【００８８】
ノズル２の尖端開口部２ａから流出したマット化液は、前記液膜を通って針状部材４の根元部に供給される。針状部材４の根元部に供給されたマット化液は、針状部材４を先端部に向かって移動し、針状部材４の先端において滴化する。前述のように、マット化液は、ＰＳ版に対して負に帯電しているから、針状部材４の先端において生成したマット化液滴は、ＰＳ版から静電力を受けてＰＳ版に向かって飛行して付着する。
【００８９】
実施形態１に係るマット化装置１００においては、マット化液の吐出量を増大させた場合においても過大なマット化液滴が形成されることがない。したがって、マット化液をより高い供給量で供給しても安定した微粒子化が可能になる。故に、ＰＳ版のマット化などに使用すれば、マットの形状および大きさの均一性に優れた良質なマット化面を高い生産性で形成できるから好ましい。
【００９０】
マット化装置１００は、更に、円管状のノズル２の先端開口部２ａに４本の針状部材４を固定することにより作製できるから、工作が簡易である点でも好ましい。
【００９１】
２．実施形態２
本発明の静電塗布装置に包含されるマット化装置の別の例を図４〜図６に示す。
【００９２】
実施形態２に係る静電塗布装置１０２は、実施形態１に係る静電塗布装置と同様にＰＳ版のマット化に使用され、図４に示すように、下方に向かって延在するノズル２２と、ノズル２２の下端に開口する先端開口部２２ａに相対する位置に頂部が固定され、下方に向かって拡大する円錐状の給液錐体８と、給液錐体８の底面の周縁から下方に伸びる４本の針状部材４２とを備える。給液錐体８は、本発明に係る静電塗布装置の備える錐状給液部材の一例であり、ノズル２２は、実施形態１に係る静電塗布装置１００の備えるノズル２と同様の円管状ノズルであり、高圧直流発生装置６と同様の高圧直流発生装置６２の負極に接続されている。
【００９３】
先端開口部２２ａの周縁と給液錐体８の外周面との間には、図４および図６に示すように塗布液が流出する隙間が形成されている。給液部材８は、図４に示す例においては中空状であり、底面を有しないが、給液部材８は、底面を有してもよく、また、中実状であってもよい。
【００９４】
また、図４および図６に示すように、針状部材４２は互いに等間隔に配置されている。針状部材４２の先端は、図２に示すように尖端状に形成され、その近傍は、前記尖端に向かって縮小するテーパ状に形成されている。針状部材４２の外径ｄは、実施形態１における針状部材４と同様に０．１〜１．２ｍｍであり、先端の間隔Ｄは２〜１５ｍｍである。そして長さＬは３〜１５ｍｍである。
【００９５】
ノズル２２、針状部材４２、および給液錐体８は、何れもステンレス鋼などの金属材料で形成されている。
【００９６】
給液錐体８の外壁面、即ち給液面８ａの頂部には、十字型の断面を有する金属製の固定部材１０が鑞付けされ、給液部材１０は、ノズル２２の内壁面に鑞付けされている。したがって、給液錐体８は、固定部材１０を介してノズル２２の内壁面に固定されている。
【００９７】
針状部材は、図５に示すように給液錐体８と一体に形成されてもよい。図５に示すマット化装置においては、給液錐体８の周縁部は、４箇所において斜め下方針状に突出し、針状部８２を形成している。
【００９８】
マット化装置１０２の作用について図６を用いて説明する。
【００９９】
ノズル２２には、高圧直流発生装置６２から、たとえばＰＳ版に対して−３〜６０ｋＶの負電圧が印加されているから、固定部材１０を介してノズル２２と電気的に接続された給液錐体８および針状部材４２にも同様に負電圧が印加されている。したがって、マット化液は、ノズル２２内を流通し、給液錐体８の給液面８ａ上を通過する間に負に帯電する。
【０１００】
給液面８ａを流下したマット化液は、給液錐体８の周縁部から針状部材４２に供給され、針状部材４２の先端において滴化し、帯電液滴が形成される。そして、前記マット化液に対して正の電位を有するＰＳ版から静電力を受けてＰＳ版に向かって飛行して付着する。
【０１０１】
実施形態２に係るマット化装置１０２においても、実施形態１に係るマット化装置と同様、マット化液の吐出量を増大させた場合においても過大なマット化液滴が形成されることがないから、高いマット化液供給量においても、安定した微粒子化が可能になる。故に、ＰＳ版のマット化などに使用すれば、マットの形状および大きさの均一性に優れた良質なマット化面を高い生産性で形成できるから好ましい。
【０１０２】
更に、ノズル２２から吐出されたマット化液は、給液錐体８の給液面８ａ上を濡れ広がりながら周縁部に向かって流下するから、給液面８ａの表面にはマット化液の薄い液膜が形成され、前記液膜を形成したマット化液が針状部材４２に供給される。
【０１０３】
したがって、４本の針状部材４２のそれぞれについて隣接する２本の針状部材４２の間隔Ｄにバラツキがある場合においても、マット化液を均一な粒径で滴化できる。
【０１０４】
３．実施形態３
本発明の静電塗布装置に包含されるマット化装置の更に別の例を図７に示す。
【０１０５】
実施形態３に係る静電塗布装置１０４もまた、ＰＳ版のマット化に使用され、図７に示すように、下方に向かって延在するノズル２４と、ノズル２４の下端に開口する先端開口部２４ａを覆蓋するように固定された円盤状の給液円盤８４と、給液円盤８４において先端開口部２４ａに当接する側に位置する給液面８４ａとは反対側の面の周縁から下方に伸び、等間隔に配設された８本の針状部材４４とを備える。給液円盤８４は、本発明に係る静電塗布装置の備える錐状給液部材の一例であり、ノズル２４は、実施形態１に係る静電塗布装置１００の備えるノズル２と同様の円管状ノズルであり、高圧直流発生装置６と同様の高圧直流発生装置６４の負極に接続されている。
【０１０６】
給液円盤８４の給液面８４ａには、中心から半径方向に沿って外側に伸びる８本の給液溝８６が等間隔に設けられている。給液溝８６の外側末端は、給液円盤８４の外周面に至るように形成されている。針状部材４４は、給液円盤８４を挟んで給液溝８６の外側末端に相対する位置に設けられている。
【０１０７】
針状部材４４の先端は、図２に示すように尖端状に形成され、その近傍は、前記尖端に向かって縮小するテーパ状に形成されている。針状部材４４の外径ｄは、実施形態１における針状部材４と同様に０．１〜１．２ｍｍであり、先端の間隔Ｄは２〜１５ｍｍである。そして長さＬは３〜１５ｍｍである。
【０１０８】
ノズル２４、給液円盤８４、および針状部材４４は、何れもステンレス鋼などの金属材料によって形成されている。
【０１０９】
ノズル２４の先端開口部２４ａから吐出されたマット化液は、給液溝８６を中央部から外側に向かって流れ、針状部材４４に供給される。そして、針状部材４４を先端部に向かって移動し、針状部材４４の先端において滴化してＰＳ版に向かって飛行する。
【０１１０】
実施形態３に係るマット化装置１０４は、実施形態１および２に係るマット化装置と同様に、高いマット化液供給量においても、安定した微粒子化が可能になる故に、ＰＳ版のマット化などに使用すれば、マットの形状および大きさの均一性に優れた良質なマット化面を高い生産性で形成できる点で好ましい。
【０１１１】
また、給液円盤８４は、ステンレス鋼などの円盤に給液溝８６を放射状に設けることにより形成できるから、機械加工が容易に行える。
【０１１２】
４．実施形態４
本発明の静電塗布装置に包含されるマット化装置であって、ノズルと針状部とを一体に形成した例を図８に示す。
【０１１３】
実施形態４に係るマット化装置１０６は、図８に示すように、枚葉状のＰＳ版にマット化液の液滴を噴出するノズル２６と、ノズル２６に高電圧を印加する高圧直流発生装置６６とを備える。
【０１１４】
高圧直流発生装置６６は、実施形態１に係る高圧直流発生装置６と同様の高圧直流発生装置である。
【０１１５】
ノズル２６は、上下方向に延在する円管状に形成されたノズル本体２６Ａと、ノズル本体２６ＡのＰＳ版に相対する側の端部である下端部に、下方に向かって円錐状に拡大する拡大部２６Ｂとを備える。拡大部２６Ｂの下端部は、４ヶ所が斜め下方に向かって針状に突出して針状部２６Ｃを形成している。ノズル本体２６Ａおよび拡大部２６Ｂは、何れもステンレス鋼などの金属材料で形成されている。
【０１１６】
ノズル本体２６Ａには、高圧直流電圧発生装置６６の負極が接続され、高圧直流電圧発生装置６６の正極とＰＳ版とは何れも接地されている。したがって、ノズル本体２６Ａおよび拡大部２６Ｂの何れにも、ＰＳ版に対して負の電圧が印加されている。
【０１１７】
マット化液は、ノズル本体２６Ａの内部を流通し、拡大部２６Ｂの内壁面を流下するとともに、ＰＳ版に対し負に帯電してして針状部２６Ｃに至る。そして、針状部２６Ｃの尖端部において滴化されてＰＳ版に向かって飛行する。
【０１１８】
【実施例】
（実施例１〜３、参考例１）
図１に示すマット化装置において、ノズル２の先端に固定された針状部材４の外径を０．２〜１．４ｍｍの範囲で変化させてＰＳ版のマット化を行った。
【０１１９】
針状部材４とＰＳ版との距離は１５ｍｍに設定し、高圧直流電流発生装置６で印加する直流電圧の大きさを−１５ｋＶに設定した。また、マット化液としては、メチルメタクリレート／エチルアクリレート／アクリル酸ソーダを６８：２０：１２の仕込み重量比で共重合させた共重合ポリマーの水溶液を使用した。前記共重合体ポリマーの水溶液中の固形分濃度は１８重量％であった。結果を表１に示す。
【０１２０】
【表１】

【０１２１】
表１から明らかなように、針状部材４の外径が０．２〜０．６ｍｍであった実施例１および２では、マット化液の微粒化性は良好であり、また、マット化面には、半球状で均一なマット径を有する微細なマットが形成された。これに対して、針状部材４の外径が１．２ｍｍを超える参考例１では、針状部材４の先端に大型の液滴が形成され、マット化液の微細な粒子は形成されなかった。
【０１２２】
但し、マット化液の性状および供給量が異なれば、参考例１に示す条件においても良好なマットが得られると考えられる。
【０１２３】
（実施例４〜６、参考例２〜３）
図１に示すマット化装置において、針状部材４の先端における間隔Ｄを０．５〜１２ｍｍの範囲で変化させた以外は、実施例１と同様にしてＰＳ版のマット化を行った。結果を表２に示す。
【０１２４】
【表２】

【０１２５】
針状部材４の間隔Ｄが３ｍｍ以上の実施例４〜６では、マット化面には、半球状で均一なマット径を有する微細なマットが形成された。これに対して、針状部材４の間隔Ｄが１ｍｍ以下の参考例２および３では、針状部材４の先端に大型の液滴が形成され、マット化液の微細な粒子は形成されなかった。
【０１２６】
但し、マット化液の性状および供給量が異なれば、針状部材４の間隔Ｄが１ｍｍ以下であっても、良好なマットが得られると考えられる。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、 本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、マット化液などの塗布液の吐出量が増大した場合にも、前記塗布液を確実に、しかも安定して微粒子化でき、良質なマット化面の得られる静電塗布装置および静電塗布方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施形態１に係るマット化装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すマット化装置の備える針状部材の先端部を示す拡大図である。
【図３】図３は、図１に示すマット化装置を側方から見たところを示す側面図である
【図４】図４は、実施形態２に係るマット化装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、実施形態２に係るマット化装置における給液錐体の別の例を示す斜視図である。
【図６】図６は、図４に示すマット化装置を側方から見たところを示す側面図である
【図７】図７は、実施形態３に係るマット化装置の構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、実施形態４に係るマット化装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
２ ノズル
４ 針状部材
６ 高圧直流発生装置
８ 給液錐体
１０ 固定部材
２２ ノズル
２４ ノズル
２６ ノズル
４２ 針状部材
４４ 針状部材
６２ 高圧直流発生装置
６４ 高圧直流発生装置
６６ 高圧直流発生装置
８２ 給液錐体
８４ 給液円盤

Claims (17)

1. 塗布液を滴化して被塗布物に静電的に付着させる静電塗布装置であって、
   前記塗布液に、前記被塗布物に対して正または負の電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記電圧印加手段によって電圧が印加された塗布液を前記被塗布物に向かって吐出するノズルとを有してなり、
   前記ノズルの先端部には、前記塗布液の吐出方向に沿って延在する針状部が設けられてなることを特徴とする静電塗布装置。
2. 前記ノズルは、前記針状部を２以上備えてなる請求項１に記載の静電塗布装置。
3. 前記針状部の先端は尖端状に形成されてなる請求項１〜３の何れか１項に記載の静電塗布装置。
4. 前記針状部は、先端における間隔が２ｍｍ以上である請求項２または３に記載の静電塗布装置。
5. 前記針状部は、先端における間隔が３〜１２ｍｍである請求項４に記載の静電塗布装置。
6. 前記針状部の長さは３〜１５ｍｍである請求項１〜５の何れか１項に記載の静電塗布装置。
7. 前記針状部は、前記ノズルの先端開口部に１または２以上の針状部材を固定することにより形成されてなる請求項１〜６の何れか１項に記載の静電塗布装置。
8. 前記針状部材は、０．１〜１．２ｍｍの外径を有してなる請求項７に記載の静電塗布装置。
9. 前記針状部は、前記針状部材と、前記ノズルの先端開口部に相対する位置に配設され、前記塗布液を前記針状部材に供給する給液部材とを備え、前記針状部材は、前記給液部材において前記先端開口部に相対する給液面とは反対側の面の周縁部に立設されてなる請求項７または８に記載の静電塗布装置。
10. 前記給液部材は、前記ノズルの先端開口部に向かって突出する略錐状に形成された給液面を有する錐状給液部材である請求項９に記載の静電塗布装置。
11. 前記給液部材は円板状に形成された円盤状給液部材である請求項９に記載の静電塗布装置。
12. 前記ノズルを２以上備えてなる請求項１〜１１の何れか１項に記載の静電塗布装置。
13. 塗布液を滴化して被塗布物に静電的に付着させる静電塗布方法であって、
    前記塗布液に、前記被塗布物に対して正または負の電圧を印加し、
    前記電圧を印加した塗布液を、前記塗布液の吐出方向に沿って延在する針状部が先端部に設けられたノズルから前記被塗布物に向かって滴状に吐出させることを特徴とする静電塗布方法。
14. 前記電圧を印加した塗布液を、先端部に２以上の針状部材が設けられてなるノズルから吐出させる請求項１３に記載の静電塗布方法。
15. 前記針状部は、前記ノズルの先端部に針状部材を固定することにより形成されてなる請求項１３または１４に記載の静電塗布方法。
16. 前記針状部は、先端における間隔は２ｍｍ以上である請求項１３〜１５の何れか１項に記載の静電塗布方法。
17. ２以上のノズルから前記電圧を印加した塗布液を吐出させる請求項１３〜１６の何れか１項に記載の静電塗布方法。

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