JP2013176747A - 材料吐出装置、材料吐出方法、塗布システム及び塗布構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出ヘッドのノズルから吐出させる材料として、沈下しやすい物質を含む流動性の材料を用いる場合でも、その物質によるノズルの詰まりを抑制するとともに、所定量の物質をノズルから吐出させることができる液滴材料吐出装置を提供する。
【解決手段】材料吐出装置１００は、流動性の材料を吐出可能なノズルを有する吐出ヘッド３と、吐出ヘッド３に流動性の材料を供給する材料供給部と、吐出ヘッド３からの吐出動作中に、吐出ヘッド３に供給された材料のうちノズルから吐出されなかった材料を吐出ヘッド３から吸引して前記材料供給部に送るポンプ４などの手段とを備える。材料供給部は、吐出ヘッド３から吸引されて送られてきた材料を一時的に収容する、大気圧の外部空間に対して開放された開放容器１と、開放容器１から送られてきた材料を吐出ヘッド３へ供給可能な状態で一時的に収容する、大気圧の外部空間に対して密閉された密閉容器２とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流動性の材料を吐出する材料吐出装置及びその方法、流動性の材料を対象物に塗布する塗布システム、並びに流動性の材料が塗布された塗布構造体の製造方法に関するものである。

従来、インクジェット法を用いて塗工液を噴射することより、電子写真方式の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の感光層の少なくとも１層を形成する電子写真感光体の製造方法が知られている（特許文献１参照）。

また、特許文献２には、ヘッドの吐出性能に対するポンプ動作の影響を最小限に抑えるために、ヘッドに吐出液を循環供給させる吐出液循環方法が開示されている。この特許文献２の吐出液循環方法は、ヘッド内に残留している吐出液を回収し、再びヘッドに循環供給する循環経路におけるヘッドよりも吐出液の流動方向に対して上流側に配置されている上流側チャンバに、前記循環経路を通じてヘッドに供給されるべき吐出液を一時的に貯留し、前記循環経路におけるヘッドよりも下流側であり且つ前記上流側チャンバよりも上流側に配置されている下流側チャンバに、ヘッドから回収される吐出液を一時的に貯留するものである。更に、この方法は、前記上流側チャンバ内の圧力よりも前記下流側チャンバ内の圧力の方が低い第１の圧力状態にする第１の制御ステップと、前記下流側チャンバ内の圧力よりも前記上流側チャンバ内の圧力の方が低い第２の圧力状態にする第２の制御ステップとを備える。

また、特許文献３には、長期間休止させた状態から回復させる回復機構の使用時に調整等の必要なしに確実に回復動作が行なわれ、かつ排出インク量を少なくしてランニングコストを安くするために、記録ヘッドにインクを循環供給させるインクジェット記録装置が開示されている。この特許文献３のインクジェット記録装置は、記録ヘッドにインクを供給する主インクタンクと、少なくとも２個のインク送流手段とを備えている。そして、第１のインク送流手段のインク流入側およびインク送出側は記録ヘッドのインク液室とそれぞれ回収インク流路および供給インク流路で接続され、第２のインク送流手段のインク流入側は主インクタンクとインク流路で接続され、送出側は回収インク流路と供給インク流路のいずれか一方と接続されている。

しかしながら、上記特許文献１に開示されているような従来のインクジェット法を用いた電子写真感光体の製造方法では、その層を形成する酸化アルミニウムの粒子などの沈下しやすい物質を含む液体（塗工液）をヘッドの複数のノズルから吐出する際に所望の量よりも多い物質が吐出されたり、その物質によりノズルをつまらせてしまうおそれがある。また、このような沈下しやすい物質を含む液体をインクジェット法に用いた場合における物質の過剰吐出やノズルの詰まりの問題は、上記特許文献２、３に開示されている方法や装置でも解決されていない。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、吐出ヘッドのノズルから吐出させる材料として、沈下しやすい物質を含む流動性の材料を用いる場合でも、その物質によるノズルの詰まりを抑制するとともに、所定量の物質をノズルから吐出させることができる液滴材料吐出装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、材料吐出装置であって、流動性の材料を吐出可能なノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに前記流動性の材料を供給する材料供給部と、前記吐出ヘッドからの吐出動作中に、該吐出ヘッドに供給された材料のうち前記ノズルから吐出されなかった材料を該吐出ヘッドから吸引して前記材料供給部に送る手段と、を備え、前記材料供給部は、前記吐出ヘッドから吸引されて送られてきた材料を一時的に収容する、大気圧の外部空間に対して開放された第１の収容部と、前記第１の収容部から送られてきた材料を前記吐出ヘッドへ供給可能な状態で一時的に収容する、大気圧の外部空間に対して密閉された第２の収容部と、を有するものである。

本発明によれば、吐出ヘッドのノズルからの吐出動作中に、吐出ヘッドに供給された材料のうちノズルから吐出されなかった流動性の材料が、吐出ヘッドから吸引されて材料供給部に向けて送り出さられ、その材料供給部の第１の収容部に一時的に貯えられる。この第１の収容部は大気圧の外部空間に対して開放されているので、吐出ヘッドから送られてくる材料に対する圧力を正圧から大気圧に戻すことができる。このように大気圧に戻った材料が、大気圧の外部空間に対して密閉された第２の収容部に送られるので、その密閉された第２の収容部から吐出ヘッドに供給される材料に対する圧力が正圧になることはない。しかも、吐出ヘッドのノズルからの吐出動作中には、吐出ヘッドに供給された材料のうちノズルから吐出されなかった材料が吐出ヘッドから吸引されるので、吐出ヘッド内の材料に対する圧力を確実に負圧にすることができる。このように吐出ヘッド内の材料に対する圧力が確実に負圧になるので、吐出ヘッドのノズルから吐出させる流動性の材料として、沈下しやすい物質を含むものを用いる場合でも、その物質がノズルに溜りにくくなり、所望の量よりも多い物質がノズルから吐出されることがない。従って、吐出ヘッドのノズルから吐出させる材料として、沈下しやすい物質を含む流動性の材料を用いる場合でも、その物質によるノズルの詰まりを抑制するとともに、所定量の物質をノズルから吐出させることができる。

本発明の一実施形態に係る材料吐出装置の構成例を示す概略構成図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施形態に係る塗布システムの全体構成の構成例を示す概略構成図。

以下、本発明の実施形態に係る材料吐出方法、材料吐出装置、塗布システム及び塗布構造体の製造方法について説明する。
本発明の一実施形態に係る材料吐出方法は、流動性を有する液状材料（以下「液体材料」という。）を吐出ヘッドに供給する工程と、吐出ヘッドのノズルから液体材料を吐出する工程と、吐出ヘッドからの吐出動作中に、その吐出ヘッドに供給された液体材料のうちノズルから吐出されない液体材料を吸引する工程と、その吸引した液体材料を、大気圧の外部空間に対して開放された第１の収容部としての開放容器に一時的に収容する工程と、開放容器から送られてきた液体材料を、大気圧の外部空間に対して密閉された第２の収容部としての密閉容器に一時的に収容し、その密閉容器内の材料を吐出ヘッドに送る工程と、を含む。ここで、前記吐出対象の液体材料は、沈下する物質を含んでいる。

また、本発明の他の実施形態に係る塗布構造体の製造方法は、流動性の材料が塗布された塗布構造体の製造方法であって、流動性の材料を吐出ヘッドに供給する工程と、吐出ヘッドのノズルから、材料が塗布される前の塗布構造体の被塗布面に向けて前記材料を吐出する工程と、前記吐出ヘッドからの吐出動作中に、前記吐出ヘッドに供給された材料のうち前記ノズルから吐出されない材料を吸引する工程と、前記吸引された材料を、大気圧の外部空間に対して開放された第１の収容部としての開放容器に一時的に収容する工程と、開放容器から送られてきた材料を、大気圧の外部空間に対して密閉された第２の収容部としての密閉容器に一時的に収容し、密閉容器内の材料を前記吐出ヘッドに送る工程と、を含む。この塗布構造体の製造方法は、例えば塗布構造体としての感光体の製造方法として用いることもできる。

図１は、本発明の一実施形態に係る材料吐出装置の構成例を示す概略構成図である。本実施形態の材料吐出装置１００は、上記材料吐出方法や塗布構造体の製造方法に用いることができる。
図１において、材料吐出装置１００は、流動性を有する液状材料（以下「液体材料」という。）を吐出可能な複数のノズルを有する吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）３と、ヘッド３に液体材料を供給する材料供給部と、ヘッド３からの吐出動作中に、ヘッド３に供給された液体材料のうちノズルから吐出されなかった液体材料をヘッド３から吸引して材料供給部に送る手段としてのポンプ４とを備える。前記材料供給部は、ヘッド３から吸引されて送られてきた液体材料を一時的に収容する第１の収容部（第１の容器）としての開放容器１と、その開放容器１から送られてきた液体材料をヘッド３へ供給可能な状態で一時的に収容する第２の収容部（第２の容器）としての密閉容器２とを有する。開放容器１は、その一部が大気圧の外部空間に対して開放されており、液体材料を追加注入するための注入口としての供給口５を有している。密閉容器２は、大気圧の外部空間に対して密閉されている。

また、本実施形態の材料吐出装置１００は、開放容器１内の液体材料の量を検知する手段としてのレベルセンサー６と、密閉容器２の上壁部に接続され密閉容器２に正圧を与える手段としてのポンプ７と、を更に備えている。

開放容器１、密閉容器２、ヘッド３及びポンプ４は、その順番に、液体材料が流れる経路を形成する経路形成部材としての管２０ａ〜２０ｄで接続されている。開放容器１と密閉容器２とは各容器の液面より低い位置（図示の例では各容器１，２の底部に近い位置）において管２０ａで接続されている。そして、ポンプ４が動作することにより、管２０ａ内を経由して開放容器１から開放容器２に向けて液体材料が流れるようになっている。

なお、厳密に言えば密閉容器２は液体材料が流入する管２０ａと液体材料が流出する管２０ｂとにより開放されている部分があるが、ヘッド３の吐出動作中は、流入側の管２０ａ内は開放容器１からの液体材料が常に存在し、流出側の管２０ｂ内もヘッド３へ流出する液体材料が常に存在し、結果として密閉されることとなるので、密閉容器と呼ぶことにする。また、本実施形態では開放容器１と密閉容器２とは別々に形成されているが、一体で構成してもよい。この一体構成の場合は、本実施形態のような管２０ａでなく、液体材料を貯める２つの収容部の空間がなんからの形で液体が流れるようにつながっていればよい。

密閉容器２とヘッド３との間も管２０ｂによって接続され、密閉容器２からヘッド３に液体材料が流れることができるようになっている。ここで、密閉容器２内では液面より低い位置に流出側の管２０ｂの先端が設置されるとともに、重力方向における密閉容器２の下方にヘッド３が位置している。これにより、少なくともヘッド３からの材料吐出動作中は、液体材料のヘッド３への供給が途絶えないようにしている。

ヘッド３では、密閉容器２から送られる液体材料の一部が図示しない複数のノズルから吐出され、図示しない塗布の対象物に液体材料を塗布することができる。このヘッド３はいわゆるインクジェットヘッドと同様にピエゾ素子や熱によって液体材料をノズルから吐出するものである。ヘッド３のノズルは通常液体の落下方向に材料を吐出させるので、ノズルの吐出口は、ヘッド３の下面に設けられている。

ヘッド３のノズルから吐出されなかった液体材料は、ポンプ４を経由して開放容器１に流入する。密閉容器２やヘッド３の側から見るとポンプ４は液体材料を吸引するものであり、開放容器１側から見るとポンプ４は液体材料を送り込むものである。このため、ポンプ４を作動させているときに装置１００内における液体材料にかかる圧力は次のようになる。ポンプ４から開放容器１に至る液体材料に対する圧力は正圧である。そして、開放容器１に流入することで圧力が一旦開放され、開放容器１では大気圧がかかることになる。一方、開放容器１から密閉容器２及びヘッド３を通りポンプ４に流入する液体材料に対しては負圧となる。このため、ポンプ４を動作させない場合には開放容器１内および密閉容器２内の液体材料の液面は同一の高さにあるが、ポンプ４を動作させると、図１に示すように密閉容器２内の液体材料の液面が開放容器１内の液面より高くなる。また、このポンプ４の動作により、ヘッド３内の液体材料には負の圧力が発生するので、吐出動作を行わなくても、液体材料がノズルから漏れ出すことはない。なお、本実施形態に係る材料吐出装置１００では、吐出動作中、ヘッド内の液体に対しては１０−２５ｍｍＨ_２Ｏの範囲の圧力がかかるようにポンプ４の吸引力を設定している。この場合、図１に示すように密閉容器２内の液体材料の液面が開放容器１内の液面よりもＤ＝１０〜２５ｍｍ程度だけ高くなる。

そして、ヘッド３のノズルから液体材料を吐出することにより装置１００内の液体材料は減少していく。このため、装置１００内に液体材料を投入する必要があるが、これは開放容器１内に新しい液体材料を追加注入するように投入すればよい。開放容器１内の液体材料に対する圧力は大気圧なので、投入する液体材料への圧力を調整しなくても投入が可能となる。このため、開放容器１には注入口としての液体材料投入用の投入口５を有している。また、開放容器１に設置されているレベルセンサー６により開放容器１内の液体材料の量（例えば液面の高さ）を検知し、その検知結果に基づいて開放容器１への液体材料の投入を行うように制御される。レベルセンサー６としては、例えばフロート式、超音波式、空気圧式などのレベルセンサーが使用可能である。

また、本実施形態の材料吐出装置１００による動作開始時などに、ヘッド３内に残留する液体材料を勢いよく吐出してヘッド３内を洗浄したい場合には、一時的にヘッド３内の液体材料の圧力を負圧から正圧にすることが望ましい。このため、密閉容器２には第２のポンプ７が設置されており、このポンプ７を使って空気を密閉容器２内に送り込み、一時的に密閉容器２内を正圧にするように制御する。これにより、密閉容器２からヘッド３に送り出される液体材料に対する圧力も正圧にすることができる。

ここで、本実施形態における材料吐出装置１００を用いて、電子写真方式の画像形成装置に使用する塗布構造体としての像担持体であるドラム状の感光体（以下「感光体ドラム」という。）の保護層を形成する場合、液体材料には酸化アルミニウム等の液体材料内で沈下する物質である粒子が含まれている（例えば、特開２００４−０２９１３４参照）。ヘッド３内を液体材料が循環しない材料吐出装置やヘッド３内の液体材料を十分に負圧にできない材料吐出装置を使用した場合には、ヘッド３からの吐出動作中にも、酸化アルミニウム等の粒子が多く沈下することによりヘッド３のノズルに詰まったり、ノズルから吐出される粒子の量が一定しなかったりする。このため、良好な品質の感光体ドラムの形成が難しい。

一方、本実施形態の材料吐出装置１００を使って感光体ドラムの保護層を形成する場合には、ヘッド３内の液体材料にかかる圧力を負圧にでき、また、強制的にヘッド３内の材料を循環することができるので、上記酸化アルミニウム等の粒子によるノズルの目詰まりを防止でき、また、粒子の吐出量をほぼ一定にすることができる。

図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本実施形態に係る材料吐出装置１００を使用して感光体ドラムなどの基体材料となる円筒状の対象物１４に液体材料を塗布して塗布構造体としての感光体ドラムを製造することができる塗布システム１０００の全体構成の構成例を示す概略構成図である。図２（ａ）は、材料吐出装置１００のヘッド３に対して対象物１４を図中右方向（Ａ方向）に移動させる直前の状態を示している。また、図２（ｂ）は、材料吐出装置１００のヘッド３に対して対象物１４を図中左方向（Ｂ方向）に移動させる直前の状態を示している。なお、図２においては、図示を簡潔にするため、前述の図１の材料吐出装置１００の構成のうちヘッド３以外は液体材料循環システム１０として示している。

図２（ａ）において、塗布システム１０００は、材料吐出装置１００以外に、液体材料が塗布される対象物１４を設置する手段としての基台１１と、対象物１４をヘッド３に対して基台１１上を平行に移動させるための移動台１２と、移動台１２を動作させる移動台用モーター１３と、移動台１２に設置される対象物１４を回転させる回転用モーター１５とを備えている。移動台１２、移動台用モーター１３及び回転用モーター１５は、基台１１に設置した対象物１４と材料吐出装置１００のヘッド３との相対位置を変化させる手段として機能する。

また、塗布システム１０００は、ヘッド３から吐出される液体材料の液滴サイズを検知する手段としてのセンサー１６と、制御手段としてのコントローラー１７とを備えている。コントローラー１７は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェースなどで構成され、ヘッド３やセンサー１６に接続されている。そして、コントローラー１７は、予め組み込まれた制御プログラムを実行することにより、センサー１６の検知結果（出力）に基づいてヘッド３から液体材料を吐出する吐出周期（周波数）を変化させるように制御することができる。なお、図示しないが、コントローラー１７は移動台用モーター１３や対象物回転用モーター１５にも接続されており、これらの制御も行うことができる。

次に、本実施形態の塗布システム１０００の感光体ドラムなどの基体材料となる円筒状の対象物１４に対して保護層の形成するための液体材料を塗布して感光体ドラムを製造するときの動作例について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、移動台１２に設けられたモーター１５の回転軸上に感光体ドラムの材料となる対象物１４が設置される。コントローラー１７は、対象物回転用モーター１５を起動し移動台１２に設置された感光体ドラム１４を一定速度で回転させる。次いでコントローラー１７は、対象物１４を回転させながら移動台用モーター１３を動かし、対象物１４の側面（円周面）にヘッド３から吐出される液体材料が塗布されるように移動体１２を一定の速度で基台１１上を移動させる。コントローラー１７は、対象物１４が所定の位置に到達するとヘッド３から液体材料を吐出し始め、対象物１４の側面全面に液体材料が塗布されるまで吐出動作を行う。これにより、対象物１４の側面の全面に液体材料が塗布される。この液体材料として感光体ドラムの保護層を形成する物質（粒子）を含むものを使用すれば、上記塗布システム１０００による塗布処理により対象物１４の側面（円周面）の全面に塗布された液体材料からなる塗布層を乾燥させることにより、保護層が形成された感光体ドラムを製造することができる。

本実施形態の塗布システムでは、対象物１４の側面に材料を塗布し終えると、図２（ｂ）に示すように、新たな感光体ドラムのための対象物１４’を設置し、移動台１２を反対方向（Ｂ方向）移動させて材料塗布を行うことができる。

なお、本実施形態の塗布システムにおいて、コントローラー１７は、ヘッド３から材料を吐出する吐出周期（周波数）を変化させるように制御することができる。この制御により、対象物１４への液体材料の塗布量を変えることができる。対象物１４が感光体ドラムを製造するための円筒状の基体材料である場合には、その円筒状の対象物１４が回転中心軸に沿った方向における両端部に行くに従い筒形状が先細り（テーパー）しているものがある。そこで、本実施形態の塗布システムでは、完成品の感光体ドラムでの両端部の先細りをなくすために、対象物１４の回転中心軸の方向における両端部では液体材料の吐出周期を短く（周波数を高めに）して液体材料を多く吐出し、対象物１４の回転軸方向における中央部では液体材料の吐出周期を長く（周波数を低めに）するように制御することができる。

また、コントローラー１７は、センサー１６からの出力信号（検知結果）に応じてヘッド３の液体材料の吐出周期（周波数）を変化させることもできる。例えば、センサー１６としてＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を用い、コントローラー１７は、この撮像素子からなるセンサー１６により、ヘッド３から吐出される液体材料の液滴サイズを検知し、その液滴サイズに応じて液体材料の吐出周期（周波数）を変化させるように制御することができる。なお、センサー１６としては、レーザーや超音波などで対象物１４の表面状態や表面形状を検知するものであってもよい。この場合、コントローラー１７は、センサー１６で検知された対象物１４の表面状態や表面形状に応じて液体材料の吐出周期（周波数）を変化させるように制御することができる。

なお、本実施形態では、材料吐出装置１０のヘッド３を固定し、対象物１４を移動させる構成の場合について説明したが、この構成に限定されず、対象物１４を固定し、ヘッド３を移動させるように構成してもよい。また、ヘッド３と対象物１４の両方を移動させるものであってもよい。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
材料吐出装置１００であって、流動性の材料を吐出可能なノズルを有する吐出ヘッド３と、吐出ヘッド３に流動性の材料を供給する材料供給部と、吐出ヘッド３からの吐出動作中に、吐出ヘッド３に供給された材料のうちノズルから吐出されなかった材料を吐出ヘッド３から吸引して前記材料供給部に送るポンプ４などの手段と、を備え、前記材料供給部は、吐出ヘッド３から吸引されて送られてきた材料を一時的に収容する、大気圧の外部空間に対して開放された開放容器１などの第１の収容部と、第１の収容部から送られてきた材料を吐出ヘッド３へ供給可能な状態で一時的に収容する、大気圧の外部空間に対して密閉された密閉容器２などの第２の収容部と、を有する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、吐出ヘッド３のノズルからの吐出動作中に、吐出ヘッド３に供給された材料のうちノズルから吐出されなかった流動性の材料が、吐出ヘッド３から吸引されて材料供給部に向けて送り出さられ、その材料供給部の第１の収容部に一時的に貯えられる。この第１の収容部は大気圧の外部空間に対して開放されているので、吐出ヘッド３から送られてくる材料に対する圧力を正圧から大気圧に戻すことができる。このように大気圧にいったん戻った材料が、大気圧の外部空間に対して密閉された第２の収容部に送られるので、その密閉された第２の収容部から吐出ヘッド３に供給される材料に対する圧力が正圧になることはない。しかも、吐出ヘッド３のノズルからの吐出動作中には、吐出ヘッド３に供給された材料のうちノズルから吐出されなかった材料が吐出ヘッド３から吸引されるので、吐出ヘッド３内の材料に対する圧力を確実に負圧にすることができる。このように吐出ヘッド３内の材料に対する圧力が確実に負圧になるので、吐出ヘッド３のノズルから吐出させる流動性の材料として、沈下しやすい物質を含むものを用いる場合でも、その物質がノズルに溜りにくくなり、所望の量よりも多い物質がノズルから吐出されることがない。従って、吐出ヘッド３のノズルから吐出させる材料として、沈下しやすい物質を含む流動性の材料を用いる場合でも、その物質によるノズルの詰まりを抑制するとともに、所定量の物質をノズルから吐出させることができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、開放容器１などの第１の収容部は、前記材料を追加注入するための供給口などの注入口５を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、吐出ヘッド３からの吐出動作を止めることなく、第１の収容部に有する注入口から新たな材料を供給することができる。
（態様Ｃ）
上記態様Ｂにおいて、開放容器１などの第１の収容部内の材料の量を検知するレベルセンサー６などの手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、第１の収容部内の材料の量の検知結果に基づいて、新たな材料を適正なタイミングで第１の収容部に供給することができる。
（態様Ｄ）
上記態様Ａ乃至Ｃのいずれかの態様において、密閉容器２などの第２の収容部に正圧を与える第二のポンプ７などの手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、吐出ヘッド３からの吐出動作の開始時に第２の収容部に正圧を与えることにより、吐出ヘッド３内の圧力を一時的に高めて吐出ヘッド３のノズルから材料を勢いよく吐出させ、ノズルを洗浄することができる。
（態様Ｅ）
塗布システムであって、上記態様Ａ乃至Ｄのいずれかの態様の材料吐出装置１００と、前記材料が塗布される対象物１４を設置する基台１１などの手段と、前記設置した対象物１４と材料吐出装置１００の吐出ヘッド３との相対位置を変化させる移動台１２、移動台用モーター１３及び回転用モーター１５などの手段とを備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、設置された対象物１４と材料吐出装置１００の吐出ヘッド３との相対位置を変化させることにより、対象物１４における材料塗布範囲が塗布ヘッド３のサイズより大きな場合でも、その材料塗布範囲に対して材料を確実に塗布することができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ｅにおいて、前記設置された対象物１４を回転させる回転用モーター１５などの手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、材料が塗布される対象物１４が立体的な対象物である場合でも、その対象物１４の側面などにも材料を塗布できる。
（態様Ｇ）
上記態様Ｅ又はＦにおいて、材料の吐出周期（周波数）を変化させるように制御するコントローラー１７などの手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、材料の吐出周期（周波数）を変化させることにより対象物１４に塗布される材料の量を調整することができる。
（態様Ｈ）
上記態様Ｇにおいて、吐出ヘッド３から吐出される材料の液滴サイズ並びに対象物１４の表面状態及び表面形状の少なくとも一つを検知するセンサー１６などの手段を備え、前記制御するコントローラなどの手段は、前記材料の液滴サイズ及び対象物１４の表面形状の少なくとも一方の検知結果に基づいて材料の吐出周期（周波数）を変化させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、吐出ヘッド３から吐出される材料の液滴サイズや対象物１４の表面状態及び表面形状に応じて、所望の塗布量の材料を対象物１４に塗布できるように調整できる。
（態様Ｉ）
材料吐出方法であって、流動性の材料を吐出ヘッド３に供給する工程と、吐出ヘッド３のノズルから前記材料を吐出する工程と、吐出ヘッド３からの吐出動作中に、吐出ヘッド３に供給された材料のうちノズルから吐出されない材料を吸引する工程と、前記吸引した材料を、大気圧の外部空間に対して開放された開放容器１などの第１の収容部に一時的に収容する工程と、第１の収容部から送られてきた材料を、大気圧の外部空間に対して密閉された密閉容器２などの第２の収容部に一時的に収容し、第２の収容部内の材料を吐出ヘッド３に送る工程と、を含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、吐出ヘッド３のノズルから吐出させる材料として、沈下しやすい物質を含む流動性の材料を用いる場合でも、その物質によるノズルの詰まりを抑制するとともに、所定量の物質をノズルから吐出させることができる。
（態様Ｊ）
流動性の材料が塗布された感光体ドラムなどの塗布構造体の製造方法であって、流動性の材料を吐出ヘッド３に供給する工程と、吐出ヘッド３のノズルから、前記材料が塗布される前の対象物１４などの塗布構造体の被塗布面に向けて前記材料を吐出する工程と、吐出ヘッド３からの吐出動作中に、吐出ヘッド３に供給された材料のうちノズルから吐出されない材料を吸引する工程と、前記吸引された材料を、大気圧の外部空間に対して開放された開放容器１などの第１の収容部に一時的に収容する工程と、第１の収容部から送られてきた材料を、大気圧の外部空間に対して密閉された密閉容器２などの第２の収容部に一時的に収容し、第２の収容部内の材料を吐出ヘッド３に送る工程と、を含む。
これによれば、上記実施形態について説明したように、吐出ヘッド３を取り替えたり洗浄したりすることなく感光体ドラムなどの塗布構造体を連続的に製造することができる。

１ 開放容器
２ 密閉容器
３ 吐出ヘッド（ヘッド）
４ ポンプ
５ 供給口
６ レベルセンサー
７ 第二のポンプ
２０ａ〜２０ｄ 管
１０ 液体材料循環システム
１１ 基台
１２ 移動台
１３ 移動台用モーター
１４ 対象物
１５ 回転用モーター
１６ センサー
１７ コントローラー
１００ 材料吐出装置
１０００ 塗布システム

特開２００４−０２９１３４号公報 特開２０１１−１６８０３９号公報 特開平９−１０４１２０号公報

Claims (10)

1. 材料吐出装置であって、
   流動性の材料を吐出可能なノズルを有する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドに前記流動性の材料を供給する材料供給部と、
   前記吐出ヘッドからの吐出動作中に、該吐出ヘッドに供給された材料のうち前記ノズルから吐出されなかった材料を該吐出ヘッドから吸引して前記材料供給部に送る手段と、を備え、
   前記材料供給部は、
   前記吐出ヘッドから吸引されて送られてきた材料を一時的に収容する、大気圧の外部空間に対して開放された第１の収容部と、
   前記第１の収容部から送られてきた材料を前記吐出ヘッドへ供給可能な状態で一時的に収容する、大気圧の外部空間に対して密閉された第２の収容部と、を有する材料吐出装置。
2. 前記第１の収容部は、前記材料を追加注入するための注入口を有することを特徴とする請求項１に記載の材料吐出装置。
3. 前記第１の収容部内の材料の量を検知する手段を備えた請求項２に記載の材料吐出装置。
4. 前記第２の収容部に正圧を与える手段を備えた請求項１乃至３のいずれか一項に記載の材料吐出装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の材料吐出装置と、前記材料が塗布される対象物を設置する手段と、前記設置した対象物と前記材料吐出装置の吐出ヘッドとの相対位置を変化させる手段と、を備えた塗布システム。
6. 前記設置された対象物を回転させる手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の塗布システム。
7. 前記材料の吐出周期を変化させるように制御する手段を備えた請求項５又は６に記載の塗布システム。
8. 前記吐出ヘッドから吐出される材料の液滴サイズ並びに前記対象物の表面状態及び表面形状の少なくとも一つを検知する手段を備え、前記制御する手段は、前記材料の液滴サイズ及び前記対象物の表面形状の少なくとも一方の検知結果に基づいて前記材料の吐出周期を変化させることを特徴とする請求項７に記載の塗布システム。
9. 材料吐出方法であって、
   流動性の材料を吐出ヘッドに供給する工程と、
   前記吐出ヘッドのノズルから前記材料を吐出する工程と、
   前記吐出ヘッドからの吐出動作中に、前記吐出ヘッドに供給された材料のうち前記ノズルから吐出されない材料を吸引する工程と、
   前記吸引した材料を、大気圧の外部空間に対して開放された第１の収容部に一時的に収容する工程と、
   前記第１の収容部から送られてきた材料を、大気圧の外部空間に対して密閉された第２の収容部に一時的に収容し、該第２の収容部内の材料を前記吐出ヘッドに送る工程と、を含む材料吐出方法。
10. 流動性の材料が塗布された塗布構造体の製造方法であって、
    流動性の材料を吐出ヘッドに供給する工程と、
    前記吐出ヘッドのノズルから、前記材料が塗布される前の塗布構造体の被塗布面に向けて前記材料を吐出する工程と、
    前記吐出ヘッドからの吐出動作中に、前記吐出ヘッドに供給された材料のうち前記ノズルから吐出されない材料を吸引する工程と、
    前記吸引された材料を、大気圧の外部空間に対して開放された第１の収容部に一時的に収容する工程と、
    前記第１の収容部から送られてきた材料を、大気圧の外部空間に対して密閉された第２の収容部に一時的に収容し、該第２の収容部内の材料を前記吐出ヘッドに送る工程と、を含む塗布構造体の製造方法。

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