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特開2023-66750液体吐出装置、成膜装置、電極製造装置および電極製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023066750
(43)【公開日】2023-05-16
(54)【発明の名称】液体吐出装置、成膜装置、電極製造装置および電極製造方法
(51)【国際特許分類】
B41J 2/175 20060101AFI20230509BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20230509BHJP
B41J 2/18 20060101ALI20230509BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20230509BHJP
B05C 5/00 20060101ALI20230509BHJP
B05D 1/26 20060101ALI20230509BHJP
B05D 5/12 20060101ALI20230509BHJP
B05D 3/00 20060101ALI20230509BHJP
B05D 3/12 20060101ALI20230509BHJP
【ＦＩ】
B41J2/175 171
B41J2/01 501
B41J2/01 401
B41J2/18
B05C11/10
B05C5/00 101
B05D1/26 Z
B05D5/12 B
B05D3/00 D
B05D3/00 B
B05D3/12 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021177533
(22)【出願日】2021-10-29
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】吉田 綾
(72)【発明者】
【氏名】木田 仁司
(72)【発明者】
【氏名】梶田 倫正
(72)【発明者】
【氏名】栗山 博道
【テーマコード（参考）】
2C056
4D075
4F041
4F042
【Ｆターム（参考）】
2C056EA04
2C056EA26
2C056EB15
2C056EB34
2C056EB48
2C056EB58
2C056EC07
2C056EC15
2C056EC28
2C056EC32
2C056FA04
2C056FC02
2C056KA02
2C056KB04
2C056KB10
2C056KB14
2C056KB16
4D075AC06
4D075AC09
4D075AC84
4D075AC88
4D075AC91
4D075AC95
4D075BB24Z
4D075BB26Z
4D075BB41Z
4D075BB42Z
4D075BB46Z
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4D075BB91Y
4D075BB93Y
4D075CA22
4D075CA47
4D075CA48
4D075DA04
4D075DA06
4D075DC21
4D075DC24
4D075EA05
4F041AA02
4F041AA05
4F041AB01
4F041BA01
4F041BA10
4F041BA13
4F041BA35
4F042AA02
4F042AA06
4F042BA07
4F042BA12
4F042CA01
4F042CA09
4F042CB02
4F042CB03
4F042CB08
4F042CB10
4F042CB19
4F042CB20
4F042DH09
(57)【要約】
【課題】吐出安定性に優れる液体吐出装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係る液体吐出装置は、液体組成物を貯留する第１貯留部と、前記第１貯留部から供給される前記液体組成物を対象物に吐出する吐出部と、前記第１貯留部を挟んで前記吐出部の反対側に設けられ、前記第１貯留部から前記吐出部に供給される前記液体組成物にかける供給圧力を、前記吐出部による前記液体組成物の吐出周波数に基づいて変化させる第１圧力可変機構と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一態様に係る液体吐出装置は、液体組成物を貯留する第１貯留部と、前記第１貯留部から供給される前記液体組成物を対象物に吐出する吐出部と、前記第１貯留部を挟んで前記吐出部の反対側に設けられ、前記第１貯留部から前記吐出部に供給される前記液体組成物にかける供給圧力を、前記吐出部による前記液体組成物の吐出周波数に基づいて変化させる第１圧力可変機構と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体組成物を貯留する第１貯留部と、
前記第１貯留部から供給される前記液体組成物を対象物に吐出する吐出部と、
前記第１貯留部を挟んで前記吐出部の反対側に設けられ、前記第１貯留部から前記吐出部に供給される前記液体組成物にかける供給圧力を、前記吐出部による前記液体組成物の吐出周波数に基づいて変化させる第１圧力可変機構と、を有する液体吐出装置。
前記第１貯留部から供給される前記液体組成物を対象物に吐出する吐出部と、
前記第１貯留部を挟んで前記吐出部の反対側に設けられ、前記第１貯留部から前記吐出部に供給される前記液体組成物にかける供給圧力を、前記吐出部による前記液体組成物の吐出周波数に基づいて変化させる第１圧力可変機構と、を有する液体吐出装置。
【請求項2】
前記液体組成物は、固形成分を含有する請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項3】
前記供給圧力は、少なくとも負圧を含む請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項4】
前記第１圧力可変機構は、前記吐出周波数が高いほど、前記第１圧力可変機構により前記供給圧力を高くする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項5】
前記液体組成物の前記供給圧力を生成する圧力生成機構と、
前記圧力生成機構により生成された前記供給圧力を調節する調節機構と、をさらに有し、
前記調節機構は、前記圧力生成機構と、前記第１貯留部と、の間に配置される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記圧力生成機構により生成された前記供給圧力を調節する調節機構と、をさらに有し、
前記調節機構は、前記圧力生成機構と、前記第１貯留部と、の間に配置される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項6】
前記第１圧力可変機構は、前記液体組成物の前記供給圧力を生成する圧力生成機構を含む請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項7】
前記吐出部と前記第１貯留部とを通る流路を前記液体組成物に循環させる第１循環機構を有する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項8】
前記第１貯留部と前記吐出部との間に設けられ、前記第１圧力可変機構により前記供給圧力を変化させる際の過渡的な圧力変動を低減する第１低減部材を有する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項9】
前記供給圧力は、正圧と、負圧と、を含み、
前記供給圧力を正圧または負圧のどちらか一方に切り替える圧力切替機構を有する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記供給圧力を正圧または負圧のどちらか一方に切り替える圧力切替機構を有する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項10】
前記液体組成物を貯留する第２貯留部と、
前記第２貯留部を挟んで前記吐出部とは反対側に設けられ、前記第２貯留部から前記吐出部に供給される前記液体組成物にかける前記供給圧力を、前記吐出部による前記液体組成物の前記吐出周波数に応じて変化させる第２圧力可変機構と、
前記第１貯留部から前記吐出部に前記液体組成物が供給される第１供給路と、前記第２貯留部から前記吐出部に前記液体組成物が供給される第２供給路と、を相互に切り替える供給路切替機構と、
前記第２圧力可変機構による前記供給圧力の変化と、前記供給路切替機構による切替と、を制御する制御部と、をさらに有し、
前記制御部は、
前記第１供給路から供給される前記液体組成物が第１吐出周波数により前記吐出部から吐出されている間に、前記第１吐出周波数とは異なる第２吐出周波数に応じて、前記第２供給路から前記吐出部へ供給される前記液体組成物の前記供給圧力を、前記第２圧力可変機構により予め変化させておき、
前記吐出周波数が前記第１吐出周波数から前記第２吐出周波数に変化する際に、前記吐出部に前記液体組成物が供給される供給路を、前記供給路切替機構によって前記第１供給路から前記第２供給路に切り替える請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
前記第２貯留部を挟んで前記吐出部とは反対側に設けられ、前記第２貯留部から前記吐出部に供給される前記液体組成物にかける前記供給圧力を、前記吐出部による前記液体組成物の前記吐出周波数に応じて変化させる第２圧力可変機構と、
前記第１貯留部から前記吐出部に前記液体組成物が供給される第１供給路と、前記第２貯留部から前記吐出部に前記液体組成物が供給される第２供給路と、を相互に切り替える供給路切替機構と、
前記第２圧力可変機構による前記供給圧力の変化と、前記供給路切替機構による切替と、を制御する制御部と、をさらに有し、
前記制御部は、
前記第１供給路から供給される前記液体組成物が第１吐出周波数により前記吐出部から吐出されている間に、前記第１吐出周波数とは異なる第２吐出周波数に応じて、前記第２供給路から前記吐出部へ供給される前記液体組成物の前記供給圧力を、前記第２圧力可変機構により予め変化させておき、
前記吐出周波数が前記第１吐出周波数から前記第２吐出周波数に変化する際に、前記吐出部に前記液体組成物が供給される供給路を、前記供給路切替機構によって前記第１供給路から前記第２供給路に切り替える請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項11】
前記供給路切替機構と前記吐出部との間に設けられ、前記供給路切替機構により前記第１供給路から前記第２供給路に切り替える際の過渡的な圧力変動を低減する第２低減部材を有する請求項１０に記載の液体吐出装置。
【請求項12】
前記吐出部と前記第１貯留部とを通る第１循環路を前記液体組成物に循環させる第１循環機構と、
前記吐出部と前記第２貯留部とを通る第２循環路を前記液体組成物に循環させる第２循環機構と、
前記第１循環路の経路を変更する第１変更機構と、
前記第２循環路の経路を変更する第２変更機構と、を有し、
前記制御部は、前記供給路切替機構による切替に応じて、前記第１変更機構により前記第１循環路の経路を変更させると共に、前記第２変更機構により前記第２循環路の経路を変更させる請求項１０または請求項１１に記載の液体吐出装置。
前記吐出部と前記第２貯留部とを通る第２循環路を前記液体組成物に循環させる第２循環機構と、
前記第１循環路の経路を変更する第１変更機構と、
前記第２循環路の経路を変更する第２変更機構と、を有し、
前記制御部は、前記供給路切替機構による切替に応じて、前記第１変更機構により前記第１循環路の経路を変更させると共に、前記第２変更機構により前記第２循環路の経路を変更させる請求項１０または請求項１１に記載の液体吐出装置。
【請求項13】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の液体吐出装置を有し、
前記液体吐出装置により吐出された前記液体組成物により、前記対象物に機能膜を成膜する成膜装置。
前記液体吐出装置により吐出された前記液体組成物により、前記対象物に機能膜を成膜する成膜装置。
【請求項14】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の液体吐出装置を有し、
前記対象物に電極材料層を形成することにより電極を製造する電極製造装置。
前記対象物に電極材料層を形成することにより電極を製造する電極製造装置。
【請求項15】
電極製造装置による電極製造方法であって、前記電極製造装置が、
貯留部により、液体組成物を貯留し、
吐出部により、前記貯留部から供給される前記液体組成物を対象物に吐出し、
前記貯留部を挟んで前記吐出部の反対側に設けられた圧力可変機構により、前記貯留部から前記吐出部に供給される前記液体組成物にかける供給圧力を、前記吐出部による前記液体組成物の吐出周波数に応じて変化させる電極製造方法。
貯留部により、液体組成物を貯留し、
吐出部により、前記貯留部から供給される前記液体組成物を対象物に吐出し、
前記貯留部を挟んで前記吐出部の反対側に設けられた圧力可変機構により、前記貯留部から前記吐出部に供給される前記液体組成物にかける供給圧力を、前記吐出部による前記液体組成物の吐出周波数に応じて変化させる電極製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体吐出装置、成膜装置、電極製造装置および電極製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、吐出部に供給される液体組成物を対象物に吐出する液体吐出装置が知られている。液体吐出装置は、画像形成や成膜等の様々な用途に使用される。
【0003】
液体吐出装置として、吐出部への液体組成物の供給遅れに伴って吐出が不安定になることを抑制するために、吐出部へ液体組成物を供給する供給圧力源と、吐出部と、の間に設けられた制御機構により、吐出周波数に応じて供給圧力を変化させる構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
液体吐出装置では、優れた吐出安定性が求められる。
【0005】
本発明は、吐出安定性に優れる液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る液体吐出装置は、液体組成物を貯留する第１貯留部と、前記第１貯留部から供給される前記液体組成物を対象物に吐出する吐出部と、前記第１貯留部を挟んで前記吐出部の反対側に設けられ、前記第１貯留部から前記吐出部に供給される前記液体組成物にかける供給圧力を、前記吐出部による前記液体組成物の吐出周波数に基づいて変化させる第１圧力可変機構と、を有する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、吐出安定性に優れる液体吐出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態に係る液体吐出装置の構成を例示する図である。
【図2】第１実施形態に係る制御部の機能構成を例示する図である。
【図3】第１実施形態に係る液体吐出装置の動作を例示するフロー図である。
【図4】吐出周波数に応じた供給圧力の変化を例示する図である。
【図5】吐出周波数と供給圧力との対応情報を説明する図である。
【図6】第２実施形態に係る液体吐出装置の構成を例示する図である。
【図7】第３実施形態に係る液体吐出装置の構成を例示する図である。
【図8】第３実施形態に係る制御部の機能構成を例示する図である。
【図9】第３実施形態に係る液体吐出装置の動作を例示するフロー図である。
【図10】第４実施形態に係る液体吐出装置の構成を例示する図である。
【図11】第４実施形態に係る制御部の機能構成を例示する図である。
【図12】第４実施形態に係る第１および第２循環路を例示する第１図である。
【図13】第４実施形態に係る第１および第２循環路を例示する第２図である。
【図14】第４実施形態に係る液体吐出装置の動作を例示するフロー図である。
【図15】第５実施形態に係る電極製造装置の構成を例示する図である。
【図16】第５実施形態に係る吐出部を吐出方向側から視た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について詳細に説明する。各図面において、同一の構成部には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【0010】
また以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための液体吐出装置、成膜装置、電極製造装置および電極製造方法を例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。
【0011】
［第１実施形態］
＜液体吐出装置１００の構成例＞
図１は、第１実施形態に係る液体吐出装置１００の構成の一例を示す図である。液体吐出装置１００は、ヘッド１と、第１タンク２と、第１圧力可変機構１０と、を有する。
＜液体吐出装置１００の構成例＞
図１は、第１実施形態に係る液体吐出装置１００の構成の一例を示す図である。液体吐出装置１００は、ヘッド１と、第１タンク２と、第１圧力可変機構１０と、を有する。
【0012】
液体吐出装置１００は、第１タンク２から液体組成物Ｑをヘッド１に供給し、ヘッド１から対象物Ｔに液体組成物Ｑを例えば液滴Ｒとして吐出する装置である。液体吐出装置１００は、吐出された液体組成物Ｑによって対象物Ｔにおいて文字、図形等の有意な画像を形成して可視化するものの他、それ自体意味を持たないパターンや機能層といった膜等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。なお、実施形態では、「ヘッド１から液滴Ｒを吐出する」という場合があるが、液滴Ｒは液体組成物Ｑが滴化したものであるため、「ヘッド１から液体組成物Ｑを吐出すること」に含まれる。
【0013】
対象物Ｔは、ヘッド１から吐出された液体組成物Ｑが少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するもの等を意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布等の被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セル等の媒体であり、特に限定しない限り、液体組成物Ｑが付着する全てのものが含まれる。対象物Ｔの材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等、液体組成物Ｑが一時的でも付着可能であればよい。
【0014】
液体組成物Ｑは、画像または膜等の目的とする機能を実現する液体である。液体組成物Ｑは、ヘッド１が吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が１００［ｍＰａ・ｓ］以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料、顔料、活物質等の電極材料、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料等を含む溶液、懸濁液、エマルジョン等である。これらは例えば、印刷用液体、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターン等の各種デバイスの形成用液等の用途で用いることができる。
【0015】
第１タンク２は、液体組成物Ｑを貯留する第１貯留部の一例であり、貯留部の一例である。第１タンク２の材質に特段の制限はないが、金属または樹脂等を適用できる。
【0016】
ヘッド１は、第１タンク２から供給される液体組成物Ｑを対象物Ｔに吐出する吐出部の一例である。ヘッド１は、第１タンク２の液面と水平か、やや上方に配置されることが好ましい。第１タンク２からヘッド１までの圧力は制御されるため、制御を停止した際に第１タンク２とヘッド１の圧力差を小さくすることで、液体組成物Ｑがヘッド１から漏れ出すことと、液体組成物Ｑがヘッド１から第１タンク２へ逆流することを防止できる。
【0017】
ヘッド１において液体組成物Ｑに刺激を印加して液体組成物Ｑを吐出させる手段は、目的に応じて適宜選択でき、例えば、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライト等を使用できる。具体的には、液体組成物Ｑを吐出させる手段は、圧電素子等の圧電アクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等である。
【0018】
上記の中でも、特にヘッド１内において液体組成物Ｑが流れる流路内にある圧力室（液室等とも称する）と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加するものが好ましい。このヘッド１は、電圧の印加により圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小することで圧力室中の液体組成物Ｑを加圧し、ヘッド１に設けられたノズルから液体組成物Ｑを吐出する。本実施形態では、ヘッド１は複数のノズルを備え、複数のノズルから選択的に液体組成物Ｑを吐出する。但し、ノズル数に特段の制限はなく、ヘッド１は１つのノズルを備え、１つのノズルから液体組成物Ｑを吐出するものであってもよい。
【0019】
ヘッド１は、ヘッドユニットを備えてもよい。ヘッドユニットとは、ヘッド１からの液体組成物Ｑの吐出に関連する機能部品および機構の集合体である。ヘッドユニットは、供給機構、維持回復機構、ヘッド１の移動機構の構成の少なくとも一つをヘッド１と組み合わせたもの等を含む。
【0020】
第１圧力可変機構１０は、第１タンク２を挟んでヘッド１の反対側に設けられ、第１タンク２からヘッド１に供給される液体組成物Ｑにかける供給圧力Ｐを、ヘッド１による液体組成物Ｑの吐出周波数に応じて変化させる圧力可変機構の一例である。吐出周波数は、ヘッド１により単位時間当たりに液体組成物Ｑが吐出される回数を意味する。本実施形態では、第１圧力可変機構１０は、空気を用いて第１タンク２内の液体組成物Ｑにかける圧力を変化させることにより、供給圧力Ｐを変化させる。
【0021】
液体組成物Ｑは、ヘッド１から液体組成物Ｑが吐出され、ヘッド１内の液体組成物Ｑが減少することに応じて、ヘッド１内の液体組成物Ｑを補給するように第１タンク２からヘッド１に供給される。このような構成では、例えば吐出周波数が高くなると、ヘッド１内の液体組成物Ｑが減少する速さが速くなるため、ヘッド１への液体組成物Ｑの供給が遅れる場合がある。
【0022】
ヘッド１への液体組成物Ｑの供給が遅れると、ヘッド１内に空気が混入し、ヘッド１内の液体組成物Ｑに、吐出のための圧力が適切に伝達されなくなる。その結果、ヘッド１から液滴Ｒが吐出されなかったり、吐出された液滴Ｒの体積が小さくなったり、ヘッド１から吐出される液滴Ｒの吐出速度が遅くなったり、液滴Ｒの吐出方向が所望の方向に対してずれたりして吐出不良が発生する。特に、液体組成物Ｑが固形成分を含有し、この固形成分の比重が液体組成物Ｑにおける固形成分以外の成分の比重よりも大きい場合等に、第１タンク２からヘッド１に液体組成物Ｑが送液されにくく、吐出不良が発生しやすい。
【0023】
液体吐出装置１００は、第１圧力可変機構１０によって、液体組成物Ｑの吐出周波数に応じて供給圧力Ｐを変化させることにより、第１タンク２からヘッド１への液体組成物Ｑの供給速度を変化させる。これにより、ヘッド１への液体組成物Ｑの供給が遅れることを抑制し、吐出不良の発生を抑制する。
【0024】
また本実施形態では、供給圧力Ｐは負圧を含む。負圧は、ヘッド１から第１タンク２側に液体組成物Ｑを吸引する方向に作用する圧力である。供給圧力Ｐを負圧にすることにより、ヘッド１のノズルから液体組成物Ｑが漏れ出す、例えば液垂れすることを防止しつつ、ヘッド１から液体組成物Ｑを吐出できる。
【0025】
供給圧力Ｐが負圧であっても、ヘッド１からの液体組成物Ｑの吐出に伴ってヘッド１内の液体組成物Ｑが減少するに従い、液体組成物Ｑは、ヘッド１内の液体組成物Ｑを補給するように第１タンク２からヘッド１に供給される。
【0026】
第１圧力可変機構１０は、第１タンク２内の液体組成物Ｑにかける負圧を変化させることにより供給圧力Ｐを変化させることができる。例えば、第１圧力可変機構１０は、第１タンク２からヘッド１への液体組成物Ｑの供給が遅れる場合には、第１タンク２内の液体組成物Ｑにかける負圧を小さくすることにより、第１タンク２からヘッド１への液体組成物Ｑの供給速度を速くすることができる。
【0027】
また第１圧力可変機構１０は、第１タンク２内の液体組成物Ｑに正圧をかける場合には、正圧を大きくすることにより、第１タンク２からヘッド１への液体組成物Ｑの供給速度を速くすることができる。
【0028】
第１圧力可変機構１０は、第１減圧弁３と、第１加圧ポンプ４と、第１真空ポンプ５と、第１圧力調節弁６と、第１圧力切替機構７と、第１圧力計８と、を有する。第１加圧ポンプ４および第１減圧弁３は第１正圧機構１１を構成する。第１真空ポンプ５および第１圧力調節弁６は第１負圧機構１２を構成する。
【0029】
第１圧力可変機構１０は、第１圧力切替機構７を用いて、液体組成物Ｑが流通可能に第１タンク２に接続にする構成部を、第１正圧機構１１または第１負圧機構１２のどちらか一方に切り替えることができる。
【0030】
第１加圧ポンプ４は、液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを生成する圧力生成機構の一例である。第１加圧ポンプ４は、第１タンク２に貯留されている液体組成物Ｑを送り出す正圧の供給圧力Ｐを生成する。第１加圧ポンプ４は、正圧の供給圧力Ｐを生成可能であれば、その構成に特段の制限はなく、ピストンポンプまたはロータリポンプ等の各種の加圧ポンプを適用可能である。
【0031】
第１減圧弁３は、第１加圧ポンプ４により生成された供給圧力Ｐを調節する調節機構の一例である。第１減圧弁３は、第１加圧ポンプ４と第１タンク２との間に配置される。
【0032】
第１減圧弁３は、第１加圧ポンプ４により生成された正圧の供給圧力Ｐを調節する弁体である。第１減圧弁３は、供給圧力Ｐを調節可能であれば、その構成に特段の制限はない。本実施形態では、第１減圧弁３は、制御部２０からの制御信号に応じて弁体の開閉状態が制御される電磁弁である。
【0033】
第１真空ポンプ５は、液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを生成する圧力生成機構の一例である。第１真空ポンプ５は、第１タンク２に貯留されている液体組成物Ｑを第１真空ポンプ５側に吸引する負圧の供給圧力Ｐを生成する。第１真空ポンプ５は、負圧の供給圧力Ｐを生成可能であれば、その構成に特段の制限はなく、ピストンポンプまたはロータリポンプ等の各種の真空ポンプを適用可能である。
【0034】
第１圧力調節弁６は、第１真空ポンプ５により生成された供給圧力Ｐを調節する調節機構の一例である。第１圧力調節弁６は、第１真空ポンプ５と、第１タンク２と、の間に配置される。第１圧力調節弁６は、負圧の供給圧力Ｐの大きさを調節するための弁体である。第１圧力調節弁６は、圧力を調節可能であれば、その構成に特段の制限はない。本実施形態では、第１圧力調節弁６は、制御部２０からの制御信号に応じて弁体の開閉状態が制御される電磁弁である。
【0035】
第１圧力切替機構７は、供給圧力Ｐを正圧または負圧のどちらか一方に切り替える圧力切替機構の一例である。第１圧力切替機構７は、流体の出入口を三方向に有し、流体が流れる方向を切替可能な弁体である三方弁等である。
【0036】
液体吐出装置１００は、第１圧力切替機構７による切替により、第１正圧機構１１と第１タンク２との間を液体組成物Ｑが流通可能な状態、または第１負圧機構１２と第１タンク２との間を液体組成物Ｑが流通可能な状態のどちらか一方の状態にすることができる。第１圧力切替機構７は、液体組成物Ｑが流れる方向を切替可能であれば、その構成に特段の制限はない。本実施形態では、第１圧力切替機構７は、制御部２０からの制御信号に応じて切替動作が制御される電磁弁である。
【0037】
第１圧力計８は、第１圧力可変機構１０から第１タンク２への供給圧力Ｐを検出し、制御部２０に出力するセンサである。第１圧力計８による圧力検出方式には特段の制限はなく、液柱方式、重錘ピストン方式または弾性素子方式等の各種方式のものを適用可能である。
【0038】
第１圧力バッファ９は、第１タンク２とヘッド１との間に設けられ、第１圧力可変機構１０によって供給圧力Ｐを変化させる際の過渡的な圧力変動量を低減する第１低減部材の一例である。
【0039】
第１圧力バッファ９は、例えば液体組成物Ｑが流れる送液チューブ等からなる流路のうち、流路の断面積を部分的に大きくすることによって液体組成物Ｑの流量が部分的に多くなる部位を含んで構成される。但し、この構成に限定されるものではない。液体吐出装置１００は、第１圧力バッファ９によって、第１圧力切替機構７による切替時における供給圧力Ｐの過渡的な変動を低減できる。
【0040】
制御部２０は、液体吐出装置１００の動作を制御する。制御部２０は、ヘッド１等の制御対象と有線または無線により電気的に接続している。制御部２０は、配置位置に特段の制限はなく、遠隔配置されてもよい。
【0041】
＜制御部２０の機能構成例＞
図２は、液体吐出装置１００が有する制御部２０の機能構成の一例を示すブロック図である。制御部２０は、液体吐出装置１００全体の動作を制御する。
図２は、液体吐出装置１００が有する制御部２０の機能構成の一例を示すブロック図である。制御部２０は、液体吐出装置１００全体の動作を制御する。
【0042】
図２に示すように、制御部２０は、入出力部２１と、周波数決定部２２と、圧力決定部２３と、格納部２４と、吐出制御部２５と、圧力切替制御部２６と、圧力制御部２７と、を有する。なお、制御部２０が備える機能の少なくとも一部を、ヘッド１等の制御部２０以外の構成部が備えてもよい。
【0043】
制御部２０は、上記各構成部のうち、入出力部２１、周波数決定部２２、圧力決定部２３、吐出制御部２５、圧力切替制御部２６および圧力制御部２７の各機能を電気回路により実現する他、これらの機能の一部をソフトウェア（ＣＰＵ；Central Processing Unit）によって実現することもできる。制御部２０は、複数の回路または複数のソフトウェアによってこれらの機能を実現してもよい。また制御部２０は、格納部２４の機能を、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置によって実現できる。
【0044】
入出力部２１は、制御部２０と外部機器との入出力を制御するインターフェース機能を有する。本実施形態では、入出力部２１は、クライアントＰＣ（Personal Computer）等の外部装置、あるいは印刷条件データＩｍを予め格納した格納部２４等から吐印刷条件データＩｍを入力する。印刷条件データＩｍは、対象物Ｔに画像やパターンを形成するための元となる情報である。印刷条件データＩｍは、複数の画素を含み、吐出の有無あるいは吐出する液滴Ｒの体積等の情報を画素ごとに有する画像データであってもよく、吐出の有無や液滴Ｒの体積等を例えばテーブル状等に示したようなデータであってもよい。
【0045】
周波数決定部２２は、入出力部２１を介して入力した印刷条件データＩｍに基づき、ヘッド１による液滴Ｒの吐出周波数ｆを決定する。例えば周波数決定部２２は、印刷条件データＩｍにおける高解像度領域では吐出周波数ｆを高く決定し、低解像度領域では吐出周波数ｆを低く決定する。また、液体組成物Ｑにより形成される膜を高密度とする領域では吐出周波数ｆを高く決定し、低密度とする領域では吐出周波数を低く決定してもよい。このように決定された吐出周波数ｆにより液滴Ｒを吐出することによって、液体吐出装置１００は、印刷条件データＩｍにおける領域ごとでの解像度や膜密度の相違によらず、略一定速度で対象物Ｔに画像等を形成できる。なお、周波数決定部２２は、印刷条件データＩｍに基づき予め定められた吐出周波数ｆの情報を外部装置または格納部２４等から取得することにより、吐出周波数ｆを決定してもよい。
【0046】
圧力決定部２３は、周波数決定部２２により決定された吐出周波数ｆに基づき、格納部２４に格納された対応情報２４１を参照して、第１圧力可変機構１０による供給圧力Ｐを決定する。格納部２４に格納された対応情報２４１は、吐出周波数ｆと供給圧力Ｐとの対応関係を示す情報、または吐出周波数ｆと供給圧力Ｐとの対応関係に関連する情報等である。対応情報２４１はテーブルまたは数式等の情報を含むが、これらに限らず他の形式の情報を含んでもよい。
【0047】
本実施形態では、吐出周波数ｆと供給圧力Ｐとの対応情報２４１は、液体組成物Ｑに対する液体吐出装置１００内の流路抵抗および液体組成物Ｑの物性等に応じて異なる。
【0048】
例えば、液体組成物Ｑの粘度が高かったり、流路抵抗が大きかったりすると、液体吐出装置１００内の流路を液体組成物Ｑが流れにくくなる。このため、吐出周波数ｆが高くなると、ヘッド１への液体組成物Ｑの補給が追いつかないことにより、ヘッド１内に空気が混入して吐出不良が生じる場合がある。
【0049】
従って、液体組成物Ｑの粘度が高い場合または流路抵抗が大きい場合には、液体組成物Ｑの粘度が低い場合または流路抵抗が小さい場合と比較して、吐出周波数ｆに応じた供給圧力Ｐを大きくする必要がある。例えば、吐出周波数ｆと供給圧力Ｐとが略比例関係にある場合には、この略比例関係における比例係数を大きくする必要がある。このことから、格納部２４は、吐出周波数ｆと供給圧力Ｐとの対応情報２４１として、液体組成物Ｑに対する液体吐出装置１００内の流路抵抗および液体組成物Ｑの物性等に応じて異なる複数の対応情報２４１を格納できる。圧力決定部２３は、液体組成物Ｑに対する液体吐出装置１００内の流路抵抗および液体組成物Ｑの物性等に応じて異なる複数の対応情報２４１を参照できる。
【0050】
吐出制御部２５は、入出力部２１を介して入力した印刷条件データＩｍおよび吐出周波数ｆに基づいて、ヘッド１による液体組成物Ｑの吐出を制御する。本実施形態では、吐出制御部２５は、予め定められた電圧波形を有する駆動電圧をヘッド１に印加することにより、ヘッド１から液滴Ｒを吐出させる。
【0051】
圧力切替制御部２６は、第１圧力可変機構１０の第１圧力切替機構７による切替を制御する。例えば圧力切替制御部２６は、圧力決定部２３により決定された供給圧力Ｐ等に基づき、第１圧力切替機構７による切替を制御できる。
【0052】
圧力制御部２７は、第１圧力調節弁６および第１減圧弁３のそれぞれによる調節を制御する。例えば圧力制御部２７は、圧力決定部２３により決定された供給圧力Ｐ等に基づき、第１圧力調節弁６および第１減圧弁３のそれぞれによる調節を制御できる。
【0053】
【0054】
液体吐出装置１００は、ヘッド１に液体組成物Ｑを充填する際には、圧力切替制御部２６により第１圧力切替機構７を切り替え、第１正圧機構１１と第１タンク２との間を液体組成物Ｑが流通可能な状態にする。その後、液体吐出装置１００は、圧力制御部２７により第１減圧弁３による調節を制御することによって、正圧の供給圧力Ｐを第１タンク２に供給し、第１タンク２からヘッド１に液体組成物Ｑを送液して、ヘッド１に液体組成物Ｑを充填する。
【0055】
液体吐出装置１００は、ヘッド１から液体組成物Ｑの液滴Ｒを吐出する前には、圧力切替制御部２６により第１圧力切替機構７を切り替え、第１負圧機構１２と第１タンク２との間を液体組成物Ｑが流通可能な状態にする。その後、液体吐出装置１００は、圧力制御部２７により第１圧力調節弁６による調節を制御することによって、第１負圧機構１２と第１タンク２との間の流路内を減圧し、ヘッド１および第１タンク２内の液体組成物Ｑに負圧がかかる状態にする。但し、負圧状態では液体組成物Ｑの供給が遅れる場合等、供給圧力Ｐとして正圧が必要になる場合には、液体吐出装置１００は、圧力切替制御部２６により第１圧力切替機構７を切り替え、第１正圧機構１１と第１タンク２との間を液体組成物Ｑが流通可能な状態にする。
【0056】
液体吐出装置１００は、ヘッド１から液体組成物Ｑの液滴Ｒを吐出する際には、周波数決定部２２により決定される吐出周波数ｆに応じて、圧力制御部２７により第１負圧機構１２または第１正圧機構１１と、第１タンク２と、の間の流路内の圧力を変化させて供給圧力Ｐを制御する。液体吐出装置１００は、ヘッド１および第１タンク２内の液体組成物Ｑに所望の供給圧力Ｐをかけた状態において、吐出制御部２５によりヘッド１に駆動電圧を印加し、ヘッド１から液滴Ｒを吐出する。
【0057】
図３は、液体吐出装置１００による動作の一例を示すフローチャートである。なお、図３では、液体組成物Ｑが第１正圧機構１１と第１タンク２との間を流通可能な状態を「第１正圧機構側を開」と表し、液体組成物Ｑが第１負圧機構１２と第１タンク２との間を流通可能な状態を「第１負圧機構側を開」と表している。
【0058】
液体吐出装置１００は、液体吐出装置１００への印刷条件データＩｍの入力、あるいは液体吐出装置１００の操作部を介した画像形成開始の操作入力に応じて図３の動作を開始する。
【0059】
まず、ステップＳ３１において、液体吐出装置１００は、制御部２０により、液体組成物Ｑをヘッド１に充填するか否かを判定する。例えば制御部２０は、ヘッド１における残量センサの出力結果等に応じて液体組成物Ｑを充填するか否かを判定できる。
【0060】
ステップＳ３１において、充填しないと判定された場合には（ステップＳ３１、Ｎｏ）、液体吐出装置１００は、動作をステップＳ３４に移行する。一方、充填すると判定された場合には（ステップＳ３１、Ｙｅｓ）、ステップＳ３２において、液体吐出装置１００は、圧力切替制御部２６により第１圧力切替機構７を切り替え、第１正圧機構１１側を開とする。
【0061】
続いて、ステップＳ３３において、液体吐出装置１００は、圧力制御部２７により第１減圧弁３による調節を制御することによって、正圧の供給圧力Ｐを第１タンク２に供給し、第１タンク２からヘッド１に液体組成物Ｑを送液して、ヘッド１に液体組成物Ｑを充填する。
【0062】
続いて、ステップＳ３４において、液体吐出装置１００は、圧力切替制御部２６により第１圧力切替機構７を切り替え、第１負圧機構１２側を開とする。
【0063】
続いて、ステップＳ３５において、液体吐出装置１００は、圧力制御部２７により第１圧力調節弁６による調節を制御することによって、第１負圧機構１２と第１タンク２との間の流路内を減圧し、第１タンク２内およびヘッド１内の液体組成物Ｑに負圧がかかる状態にする。
【0064】
続いて、ステップＳ３６において、液体吐出装置１００は、吐出制御部２５により、ヘッド１に駆動電圧を印加し、ヘッド１から液滴Ｒを吐出開始させる。
【0065】
続いて、ステップＳ３７において、液体吐出装置１００は、周波数決定部２２により、入出力部２１を介して入力した印刷条件データＩｍに基づき、ヘッド１による液滴Ｒの吐出周波数ｆを決定する。
【0066】
続いて、ステップＳ３８において、液体吐出装置１００は、圧力決定部２３により、周波数決定部２２によって決定された吐出周波数ｆに基づき、格納部２４に格納された対応情報２４１を参照して、第１圧力可変機構１０による供給圧力Ｐを決定する。
【0067】
続いて、ステップＳ３９において、液体吐出装置１００は、制御部２０により、第１圧力計８によって検出されたその時点における第１タンク２への供給圧力Ｐが不足するか否かを判定する。
【0068】
ステップＳ３９において、不足しないと判定された場合には（ステップＳ３９、Ｎｏ）、液体吐出装置１００は、ステップＳ４５に動作を移行する。一方、不足すると判定された場合には（ステップＳ３９、Ｙｅｓ）、ステップＳ４０において、液体吐出装置１００は、圧力制御部２７を介して第１圧力調節弁６により負圧が小さくなるように調節し、第１タンク２への供給圧力Ｐが、圧力決定部２３により決定された供給圧力Ｐと略等しくなるようにする。
【0069】
続いて、ステップＳ４１において、液体吐出装置１００は、制御部２０により、第１圧力計８によって検出されたその時点における第１タンク２への供給圧力Ｐが、圧力決定部２３により決定された供給圧力Ｐに対して不足するか否かを判定する。
【0070】
ステップＳ４１において、不足しないと判定された場合には（ステップＳ４１、Ｎｏ）、液体吐出装置１００は、ステップＳ４５に動作を移行する。一方、不足すると判定された場合には（ステップＳ４１、Ｙｅｓ）、ステップＳ４２において、液体吐出装置１００は、制御部２０により、第１圧力調節弁６により負圧を調節できるか否かを判定する。例えば制御部２０は、第１圧力調節弁６による負圧を小さくするための調節が限界に達しているか否かを検知することにより、負圧を調節できるか否かを判定できる。
【0071】
ステップＳ４２において、負圧を調節できると判定された場合には（ステップＳ４２、Ｙｅｓ）、液体吐出装置１００は、ステップＳ４０以降の動作を再度行う。一方、負圧を調節できないと判定された場合には（ステップＳ４２、Ｎｏ）、ステップＳ４３において、液体吐出装置１００は、圧力切替制御部２６により第１圧力切替機構７を切り替え、第１正圧機構１１側を開とする。
【0072】
続いて、ステップＳ４４において、液体吐出装置１００は、圧力制御部２７を介して第１減圧弁３により正圧が大きくなるように調節し、第１タンク２への供給圧力Ｐが、圧力決定部２３により決定された供給圧力Ｐと略等しくなるようにする。
【0073】
続いて、ステップＳ４５において、液体吐出装置１００は、制御部２０により、画像形成を終了するか否かを判定する。例えば制御部２０は、印刷条件データＩｍに含まれる全ての画素に応じた液体組成物Ｑの吐出を完了したか否か、あるいは液体吐出装置１００の操作部を介した画像形成終了の操作入力に応じて、画像形成を終了するか否かを判定できる。
【0074】
ステップＳ４５において、終了すると判定された場合には（ステップＳ４５、Ｙｅｓ）、液体吐出装置１００は動作を終了する。一方、終了しないと判定された場合には（ステップＳ４５、Ｎｏ）、液体吐出装置１００は、ステップＳ３１以降の動作を再度行う。
【0075】
以上のようにして、液体吐出装置１００は、対象物Ｔに画像を形成できる。なお、図３では、吐出周波数ｆが高くなって供給圧力Ｐが不足する場合における動作を例示したが、吐出周波数ｆが低くなって供給圧力Ｐが超過する場合にも、図３の動作を適用可能である。但し、供給圧力Ｐが超過する場合には、液体吐出装置１００は、ステップＳ３９およびステップＳ４１において、第１圧力計８によって検出されたその時点における第１タンク２への供給圧力Ｐが、圧力決定部２３により決定された供給圧力Ｐに対して超過するか否かを判定する。そして、超過する場合には、ステップＳ４０において負圧が大きくなるように調節し、あるいはステップＳ４４において正圧が小さくなるように調節する。
【0076】
＜吐出周波数ｆと供給圧力Ｐとの関係例＞
図４および図５を参照して、吐出周波数ｆと供給圧力Ｐとの関係について説明する。図４は、吐出周波数ｆに応じた供給圧力Ｐの変化を例示する図である。図５は、吐出周波数ｆと供給圧力Ｐとの対応情報２４１を説明する図である。
図４および図５を参照して、吐出周波数ｆと供給圧力Ｐとの関係について説明する。図４は、吐出周波数ｆに応じた供給圧力Ｐの変化を例示する図である。図５は、吐出周波数ｆと供給圧力Ｐとの対応情報２４１を説明する図である。
【0077】
図４および図５において、横軸は吐出周波数ｆ［ｋＨｚ］を表し、縦軸は供給圧力Ｐ［ｋＰａ］を表している。なお、図４における供給圧力Ｐは、第１タンク２に貯留された液体組成物Ｑにかかる圧力を意味し、ヘッド１内の液体組成物Ｑにかかる圧力を意味するものではない。
【0078】
図４は、供給圧力Ｐを、－０．１０［ｋＰａ］、－０．７０［ｋＰａ］および－１．００［ｋＰａ］の３通りに設定した場合のそれぞれにおいて、吐出周波数ｆを変化させながら供給圧力Ｐを実測した結果を示している。図４の例では、吐出周波数ｆが低い状態から高い状態へ、吐出不良が発生するまで吐出周波数ｆを変化させた。
【0079】
実線のグラフ７１は、供給圧力Ｐが－０．１０［ｋＰａ］の場合を示し、破線のグラフ７２は、供給圧力Ｐが－０．７０［ｋＰａ］の場合を示し、一点鎖線のグラフ７３は、供給圧力Ｐが－１．００［ｋＰａ］の場合を示している。
【0080】
図４において、－０．１０［ｋＰａ］、－０．７０［ｋＰａ］および－１．００［ｋＰａ］のいずれの供給圧力Ｐにおいても、吐出周波数ｆを高くするに従って、ヘッド１内の液体組成物Ｑが減少する速さが速くなり、第１タンク２にかかる供給圧力実測値が低下した。そして、供給圧力Ｐが－１．０［ｋＰａ］の場合には、吐出周波数ｆを略１３．０［ｋＨｚ］としたときに吐出不良が発生した。供給圧力Ｐが－０．７０［ｋＰａ］の場合には、吐出周波数ｆが略１５．０［ｋＨｚ］となった時に吐出不良が発生した。供給圧力Ｐが－０．１０［ｋＰａ］の場合には、吐出周波数ｆが略１８．０［ｋＨｚ］となった時に吐出不良が発生した。
【0081】
供給圧力Ｐが－０．１０［ｋＰａ］、－０．７０［ｋＰａ］および－１．００［ｋＰａ］のそれぞれである場合に、吐出不良が生じた時の吐出周波数ｆをプロットすると、図５のようになる。
【0082】
図５において、プロット８１は供給圧力Ｐが－０．１０［ｋＨｚ］の場合（図４のグラフ７１に対応）、プロット８２は供給圧力Ｐが－０．７０［ｋＨｚ］の場合（図４のグラフ７２に対応）、プロット８３は供給圧力Ｐが－１．０［ｋＨｚ］の場合（図４のグラフ７３に対応）である。
【0083】
図５において、破線で示した近似直線８４は、プロット８１、８２および８３を直線近似した近似直線である。図５に示すように、供給圧力Ｐとヘッド１に吐出不良が発生した吐出周波数ｆとの間には相関があり、両者は略比例することが分かった。
【0084】
本実施形態では、所定の供給圧力Ｐにより第１タンク２からヘッド１に液体組成物Ｑを供給している際に、吐出不良が発生する吐出周波数ｆになった場合に、液体組成物Ｑを供給しやすくなるように供給圧力Ｐを変化させる。例えば負圧を供給している場合には負圧が小さく（弱く）なるように供給圧力Ｐを変化させ、正圧を供給している場合には正圧が大きく（強く）なるように、供給圧力Ｐを変化させる。具体的には、例えば供給圧力－１．０ｋＰａで第１タンク２からヘッド１に液体組成物Ｑを供給しているときに、吐出不良が生じる吐出周波数となった場合に、供給圧力を－１．０ｋＰａから－０．８ｋＰａに変化させる。本実施形態では、この「供給しやすくなる供給圧力」と、吐出不良が発生する吐出周波数ｆと、を対応付けて対応情報２４１として予め定めておき、液体吐出装置１００は、吐出不良が発生する吐出周波数ｆになった場合に、予め定めた「供給しやすくなる供給圧力」に供給圧力Ｐを変化させる。
【0085】
格納部２４は、対応情報２４１として、複数の吐出周波数ｆの値と、吐出周波数ｆと対をなす複数の供給圧力Ｐの値と、を対応付けたテーブル、または近似直線８４の近似直線を表す数式等を格納できる。圧力決定部２３は、周波数決定部２２により決定された吐出周波数ｆに基づき、格納部２４に格納されたテーブルまたは数式等を参照して、供給圧力Ｐを決定できる。なお、図５に例示した対応情報２４１は一例であり、対応情報２４１は、液体組成物Ｑに対する液体吐出装置１００内の流路抵抗および液体組成物Ｑの物性等に応じて異なるものとなる。格納部２４は、液体組成物Ｑに対する液体吐出装置１００内の流路抵抗および液体組成物Ｑの物性等に応じて異なる複数の対応情報２４１を格納できる。
【0086】
＜液体吐出装置１００の作用効果＞
液体吐出装置１００の作用効果について説明する。
液体吐出装置１００の作用効果について説明する。
【0087】
液体吐出装置では、例えばヘッドによる液体組成物の吐出周波数が高くなると、吐出部内の液体組成物が減少する速さが速くなるため、ヘッドへの液体組成物の供給が遅れ、吐出不良が発生する場合がある。
【0088】
上記の吐出不良を抑制するために、例えば、ヘッド１等の吐出部へ液体組成物を供給する供給圧力源と、吐出部と、の間に設けられた制御機構により、吐出周波数に応じて供給圧力を変化させることも考えられる。しかしながら、このようにすると、供給圧力源と吐出部との間に制御機構を配置する分、供給圧力源と吐出部との間の距離が長くなる。この結果、吐出周波数が高くなった場合等に、ヘッドへの液体組成物Ｑの供給が遅れやすくなり、吐出不良が発生しやすくなる。
特に、液体組成物が固形成分を含有し、この固形成分の比重が液体組成物における固形成分以外の成分の比重よりも大きいと、供給圧力源と吐出部との間における液体組成物の流路に固形成分が沈降または凝集しやすい。固形成分には、例えば金属粒子等が挙げられる。固形成分が沈降または凝集により液体組成物Ｑの流路の少なくとも一部が閉塞すると、液体組成物Ｑの吐出不良が発生しやすくなる。
特に、液体組成物が固形成分を含有し、この固形成分の比重が液体組成物における固形成分以外の成分の比重よりも大きいと、供給圧力源と吐出部との間における液体組成物の流路に固形成分が沈降または凝集しやすい。固形成分には、例えば金属粒子等が挙げられる。固形成分が沈降または凝集により液体組成物Ｑの流路の少なくとも一部が閉塞すると、液体組成物Ｑの吐出不良が発生しやすくなる。
【0089】
本実施形態に係る液体吐出装置１００は、液体組成物Ｑを貯留する第１タンク２（貯留部）と、第１タンク２から供給される液体組成物Ｑを対象物Ｔに吐出するヘッド１（吐出部）と、を有する。また液体吐出装置１００は、第１タンク２を挟んでヘッド１の反対側に設けられ、第１タンク２からヘッド１に供給される液体組成物Ｑにかける供給圧力Ｐを、ヘッド１による液体組成物Ｑの吐出周波数ｆに応じて変化させる第１圧力可変機構１０（圧力可変機構）を有する。
【0090】
液体吐出装置１００は、第１圧力可変機構１０によって、液体組成物Ｑの吐出周波数に応じて供給圧力Ｐを変化させることにより、第１タンク２からヘッド１への液体組成物Ｑの供給速度を変化させる。また第１圧力可変機構１０は、第１タンク２を挟んでヘッド１の反対側に設けられているため、供給圧力源と吐出部との間に制御機構を配置する構成と比較して、第１タンク２とヘッド１との間の距離が短くすることができる。このため、液体吐出装置１００は、液体組成物Ｑの吐出周波数ｆが高くなった場合等においても、ヘッド１への液体組成物Ｑの供給が遅れることを抑制し、吐出不良の発生を抑制できる。換言すると、液体組成物Ｑを安定して吐出可能な液体吐出装置１００を提供できる。
【0091】
特に、液体組成物Ｑが固形成分を含有し、この固形成分の比重が液体組成物Ｑにおける固形成分以外の成分の比重よりも大きい場合に、液体吐出装置１００は、固形成分の沈降または凝集を抑制でき、上記の固形成分を含有する液体組成物Ｑを安定して吐出できるため、特に顕著な効果を得ることができる。但し、液体吐出装置１００が吐出する液体組成物Ｑは、固形成分を含有するものに限定されない。液体吐出装置１００は、固形成分を含有しない液体組成物Ｑの吐出においても、第１タンク２とヘッド１との距離が短く、液体組成物Ｑの流路長が短いことにより、液体組成物Ｑを安定して吐出することができる。
【0092】
ここで例えば、供給圧力源から吐出部へ正圧の供給圧力のみを用いて液体組成物を供給すると、吐出部が備えるノズルから液体組成物が液垂れし、対象物を汚染する場合がある。また液体組成物の液垂れを防ぐために、吐出部内の液体組成物に負圧をかけると、液体組成物が吐出部から逆流し、液体組成物を安定して吐出できない場合がある。逆流を防止するために、液体吐出装置に逆流防止弁等の構成部を設けると、該構成部の配置によって供給圧力源と吐出部との間の距離が長くなり、吐出不良が発生しやすくなる。
【0093】
本実施形態では、供給圧力Ｐは、少なくとも負圧を含み、ヘッド１は、第１タンク２の液面と水平か、やや上方に配置されることが好ましい。第１タンク２からヘッド１までの圧力は制御されるため、制御を停止した際に第１タンク２とヘッド１の圧力差を小さくすることで、液体組成物Ｑがヘッド１から漏れ出すことと、液体組成物Ｑがヘッド１から第１タンク２へ逆流することを防止できる。なお、本実施形態では、供給圧力Ｐが負圧を含む構成を例示したが、供給圧力Ｐが正圧のみの構成であっても、液体組成物Ｑを安定して吐出できる効果が得られる。
【0094】
また本実施形態では、液体吐出装置１００は、液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを生成する第１加圧ポンプ４および第１真空ポンプ５（圧力生成機構）と、第１加圧ポンプ４および第１真空ポンプ５により生成された供給圧力Ｐを調節する第１減圧弁３および第１圧力調節弁６（調節機構）と、を有する。第１減圧弁３は第１加圧ポンプ４と第１タンク２との間に配置され、第１圧力調節弁６は第１真空ポンプ５と第１タンク２との間に配置される。この構成により、液体吐出装置１００は、吐出周波数ｆに応じて供給圧力Ｐを変化させることができる。
【0095】
また本実施形態では、第１圧力可変機構１０は、液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを生成する第１加圧ポンプ４および第１真空ポンプ５を含む。この構成により、第１圧力可変機構１０は、吐出周波数ｆに応じて供給圧力Ｐを変化させることができる。なお、第１圧力可変機構１０は、第１減圧弁３および第１圧力調節弁６等の調節機構を含まず、第１加圧ポンプ４または第１真空ポンプ５のどちらかによる供給圧力Ｐの生成を制御することにより、供給圧力Ｐを変化させてもよい。例えば第１加圧ポンプ４および第１真空ポンプ５がロータリポンプである場合には、ロータリポンプ内の羽の回転速度を制御することにより、供給圧力Ｐの生成を制御できる。また例えば第１加圧ポンプ４および第１真空ポンプ５がピストンポンプである場合には、ピストンポンプ内のピストンの移動を制御することにより、供給圧力Ｐの生成を制御できる。
【0096】
また本実施形態では、第１タンク２とヘッド１との間に設けられ、第１圧力可変機構１０により供給圧力Ｐを変化させる際の過渡的な圧力変動を低減する第１圧力バッファ９（第１低減部材）を有していることが好ましい。液体吐出装置１００は、第１圧力バッファ９により、第１圧力切替機構７による切替時における供給圧力Ｐの過渡的な変動を低減できるため、ヘッド１に安定して液体組成物Ｑを供給すると共に、ヘッド１から安定して液体組成物Ｑを吐出することができる。
【0097】
また本実施形態では、供給圧力Ｐは、正圧と、負圧と、を含み、供給圧力Ｐを正圧または負圧のどちらか一方に切り替える第１圧力切替機構７（圧力切替機構）を有する。この構成により、液体吐出装置１００は、第１タンク２内の液体組成物Ｑに負圧の供給圧力Ｐを供給してヘッド１からの液体組成物Ｑの液垂れを抑制しつつ、負圧の調節のみでは所望の供給圧力Ｐを得られない場合には、第１圧力切替機構７による切替により正圧の供給圧力Ｐを第１タンク２内の液体組成物Ｑに供給できる。この結果、第１圧力可変機構１０による供給圧力Ｐの変化可能範囲を拡大できる。
【0098】
また本実施形態では、液体吐出装置１００は、第１圧力可変機構１０は、ヘッド１による吐出周波数ｆが高いほど、第１圧力可変機構１０により供給圧力Ｐを高くする。これにより、吐出周波数ｆが高く、ヘッド１への液体組成物Ｑの供給が遅れる場合にも、ヘッド１への液体組成物Ｑの供給速度を速くでき、ヘッド１から安定して液体組成物Ｑを吐出させることができる。なお、本実施形態では、圧力制御部２７を用いて第１圧力可変機構１０に供給圧力Ｐを変化させる構成を例示したが、これに限定されず、例えば第１圧力可変機構１０における第１減圧弁３または第１圧力調節弁６を手動により調節して、供給圧力Ｐを変化させてもよい。
【0099】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る液体吐出装置１００ａについて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一の構成部には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また第１実施形態と同一または同質の機能を有する構成部は、該機能の重複する説明を適宜省略する。この点は、以降に示す他の実施形態においても同様とする。
次に、第２実施形態に係る液体吐出装置１００ａについて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一の構成部には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また第１実施形態と同一または同質の機能を有する構成部は、該機能の重複する説明を適宜省略する。この点は、以降に示す他の実施形態においても同様とする。
【0100】
図６は、液体吐出装置１００ａの構成を例示する図である。液体吐出装置１００ａは、ヘッド１と第１タンク２とを通る第１循環路３１を液体組成物Ｑに循環させる第１循環機構３０を有する。第１循環機構３０は、第１循環路３１と、第１送液ポンプ３２と、第１流量計３３と、を有する。
【0101】
第１循環路３１は、ヘッド１と第１タンク２とを通る流路であり、具体的には、第１タンク２からヘッド１へ、およびヘッド１から第１タンク２へ、液体組成物Ｑを送液し、循環させる流路である。第１循環路３１は、例えば樹脂を材質とするチューブ等を含んで構成される。
【0102】
第１送液ポンプ３２は、液体組成物Ｑに第１循環路３１を循環させるための送液力を生成する機構である。第１送液ポンプ３２は、送液力を生成可能であれば、その構成に特段の制限はなく、ピストンポンプまたはロータリポンプ等の各種の送液ポンプを適用可能である。
【0103】
第１流量計３３は、第１循環路３１を循環して流れる液体組成物Ｑの流量を検出するセンサである。第１流量計３３は、液体組成物Ｑの流量を検出可能であれば、その構成に特段の制限はなく、体積流量計または質量流量計等の各種方式を用いた流量計を適用可能である。
【0104】
液体吐出装置１００ａは、制御部２０ａにより、第１流量計３３による検出結果に基づいて第１循環路３１を流れる液体組成物Ｑの流速情報を取得し、この流速情報に基づいて第１送液ポンプ３２を制御することによって、略一定の流速により液体組成物Ｑを循環させることができる。
【0105】
ヘッド１は、第１循環路３１を循環する液体組成物Ｑのうち、第１タンク２からヘッド１に供給されてヘッド１内を通る液体組成物Ｑをノズルから液滴Ｒとして吐出する。ヘッド１内を通った際にヘッド１から吐出されなかった液体組成物Ｑは、ヘッド１から第１タンク２に向けて送液された後、第１タンク２からヘッド１に再度供給される。
【0106】
例えば、液体組成物Ｑが固形成分を含有し、該固形成分の比重が液体組成物Ｑにおける該固形成分以外の成分の比重よりも大きい場合には、固形成分が第１タンク２とヘッド１との間の流路において沈降または凝縮し、流路が閉塞する場合がある。
【0107】
液体吐出装置１００ａは、第１循環機構３０によってヘッド１と第１タンク２とを通る第１循環路３１を液体組成物Ｑに循環させることにより、液体組成物Ｑの沈降および凝縮等を抑制できる、これにより、液体吐出装置１００ａは、流路の閉塞を抑制し、安定して液体組成物Ｑを吐出することができる。
【0108】
例えば、液体吐出装置１００ａは、ヘッド１から液体組成物Ｑを吐出する時の液滴Ｒの速度である吐出速度と、液体組成物Ｑが含有する固形成分の沈降速度と、に対応した流速により液体組成物Ｑを循環させることによって、安定して液体組成物Ｑを吐出できる。
【0109】
上記以外の作用効果は、第１実施形態において説明したものと同様である。
【0110】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る液体吐出装置１００ｂについて説明する。
次に、第３実施形態に係る液体吐出装置１００ｂについて説明する。
【0111】
＜液体吐出装置１００ｂの構成例＞
図７は、液体吐出装置１００ｂの構成の一例を示す図である。液体吐出装置１００ｂは、第２タンク１４と、第２圧力可変機構１０ｂと、供給路切替機構１３と、を有する。第１供給路１０１は、第１タンク２からヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路である。第２供給路１０２は、第２タンク１４からヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路である。
図７は、液体吐出装置１００ｂの構成の一例を示す図である。液体吐出装置１００ｂは、第２タンク１４と、第２圧力可変機構１０ｂと、供給路切替機構１３と、を有する。第１供給路１０１は、第１タンク２からヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路である。第２供給路１０２は、第２タンク１４からヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路である。
【0112】
液体吐出装置１００ｂは、第１供給路１０１から供給される液体組成物Ｑが第１吐出周波数によりヘッド１から吐出されている間に、第１吐出周波数とは異なる第２吐出周波数に応じて、第２供給路１０２からヘッド１へ供給される液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを、第２圧力可変機構１０ｂにより予め変化させておく。そして、液体吐出装置１００ｂは、吐出周波数ｆが第１吐出周波数から第２吐出周波数に変化させる際に、ヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路を、供給路切替機構１３によって第１供給路１０１から第２供給路１０２に切り替える。
【0113】
あるいは、液体吐出装置１００ｂは、第２供給路１０２から供給される液体組成物Ｑが第１吐出周波数によりヘッド１から吐出されている間に、第１吐出周波数とは異なる第２吐出周波数に応じて、第１供給路１０１からヘッド１へ供給される液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを、第１圧力可変機構１０により予め変化させておく。そして、液体吐出装置１００ｂは、吐出周波数ｆが第１吐出周波数から第２吐出周波数に変化させる際に、ヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路を、供給路切替機構１３によって第２供給路１０２から第１供給路１０１に切り替える。
【0114】
例えば液体吐出装置が１つの供給路のみを有すると、吐出周波数に応じて供給圧力を変化させる際に、所望の供給圧力になるまで時間がかかり、供給圧力の変化が次の吐出に間に合わない場合がある。本実施形態では、第１供給路１０１と第２供給路１０２の２つの供給路を有し、吐出に関係しない方の供給路における供給圧力Ｐを、次の吐出における吐出周波数ｆに応じて予め変化させておき、供給路の切替によって供給圧力Ｐを変化させる。これにより、液体吐出装置１００ｂは、供給圧力Ｐを高速に変化させ、供給圧力Ｐの変化の遅れを抑制する。
【0115】
第２タンク１４は、液体組成物Ｑを貯留する第２貯留部の一例であり、貯留部の一例である。第２タンク１４の材質に特段の制限はないが、金属または樹脂等を適用できる。
【0116】
第２圧力可変機構１０ｂは、第２タンク１４を挟んでヘッド１の反対側に設けられ、第２タンク１４からヘッド１に供給される液体組成物Ｑにかける供給圧力Ｐを、ヘッド１による液体組成物Ｑの吐出周波数に応じて変化させる圧力可変機構の一例である。本実施形態では、第２圧力可変機構１０ｂは、空気を用いて第２タンク１４内の液体組成物Ｑにかける圧力を変化させることにより、供給圧力Ｐを変化させる。
【0117】
第２圧力可変機構１０ｂは、第２減圧弁１５と、第２加圧ポンプ１６と、第２真空ポンプ１７と、第２圧力調節弁１８と、第２圧力切替機構１９と、第２圧力計８ｂと、を有する。第２加圧ポンプ１６および第２減圧弁１５は第２正圧機構１１ｂを構成する。第２真空ポンプ１７および第２圧力調節弁１８は第２負圧機構１２ｂを構成する。第２圧力可変機構１０ｂは、第２圧力切替機構１９を用いて、液体組成物Ｑが流通可能に第２タンク１４に接続にする構成部を、第２正圧機構１１ｂまたは第２負圧機構１２ｂのどちらか一方に切り替えることができる。
【0118】
第２加圧ポンプ１６は、液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを生成する圧力生成機構の一例である。第２加圧ポンプ１６は、第２タンク１４に貯留されている液体組成物Ｑ送り出す正圧の供給圧力Ｐを生成する。第２加圧ポンプ１６は、正圧の供給圧力Ｐを生成可能であれば、その構成に特段の制限はなく、ピストンポンプまたはロータリポンプ等の各種の加圧ポンプを適用可能である。
【0119】
第２減圧弁１５は、第２加圧ポンプ１６により生成された供給圧力Ｐを調節する調節機構の一例である。第２減圧弁１５は、第２加圧ポンプ１６と第２タンク１４との間に配置される。第２減圧弁１５は、第２加圧ポンプ１６により生成された正圧の供給圧力Ｐを調節する弁体である。第２減圧弁１５は、供給圧力Ｐを調節可能であれば、その構成に特段の制限はない。本実施形態では、第２減圧弁１５は、制御部２０ｂからの制御信号に応じて弁体の開閉状態が制御される電磁弁である。
【0120】
第２真空ポンプ１７は、液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを生成する圧力生成機構の一例である。第２真空ポンプ１７は、第２タンク１４に貯留されている液体組成物Ｑを第２真空ポンプ１７側に吸引する負圧の供給圧力Ｐを生成する。第２真空ポンプ１７は、負圧の供給圧力Ｐを生成可能であれば、その構成に特段の制限はなく、ピストンポンプまたはロータリポンプ等の各種の真空ポンプを適用可能である。
【0121】
第２圧力調節弁１８は、第２真空ポンプ１７により生成された供給圧力Ｐを調節する調節機構の一例である。第２圧力調節弁１８は、第２真空ポンプ１７と、第２タンク１４と、の間に配置される。第２圧力調節弁１８は、負圧の供給圧力Ｐの大きさを調節するための弁体である。第２圧力調節弁１８は、圧力を調節可能であれば、その構成に特段の制限はない。本実施形態では、第２圧力調節弁１８は、制御部２０ｂからの制御信号に応じて弁体の開閉状態が制御される電磁弁である。
【0122】
第２圧力切替機構１９は、供給圧力Ｐを正圧または負圧のどちらか一方に切り替える圧力切替機構の一例である。第２圧力切替機構１９は例えば三方弁である。液体吐出装置１００ｂは、第２圧力切替機構１９による切替により、第２正圧機構１１ｂと第２タンク１４との間を液体組成物Ｑが流通可能な状態、または第２負圧機構１２ｂと第２タンク１４との間を液体組成物Ｑが流通可能な状態のどちらか一方の状態にすることができる。第２圧力切替機構１９は、液体組成物Ｑが流れる方向を切替可能であれば、その構成に特段の制限はない。本実施形態では、第２圧力切替機構１９は、制御部２０ｂからの制御信号に応じて切替動作が制御される電磁弁である。
【0123】
第２圧力計８ｂは、第２圧力可変機構１０ｂから第２タンク１４への供給圧力Ｐを検出し、制御部２０ｂに出力するセンサである。第２圧力計８ｂによる圧力検出方式には特段の制限はなく、液柱方式、重錘ピストン方式または弾性素子方式等の各種方式のものを適用可能である。
【0124】
供給路切替機構１３は、第１タンク２からヘッド１に液体組成物Ｑが供給される第１供給路１０１と、第２タンク１４からヘッド１に液体組成物Ｑが供給される第２供給路１０２と、を相互に切り替える、例えば三方弁である。
【0125】
第２圧力バッファ９ａは、供給路切替機構１３とヘッド１との間に設けられ、供給路切替機構１３により第１供給路１０１から第２供給路１０２に切り替える際の過渡的な圧力変動を低減する第２低減部材の一例である。
【0126】
液体吐出装置１００ｂは、第２圧力バッファ９ａによって、第１供給路１０１から第２供給路１０２へ切り替える際の過渡的な圧力変動を低減することにより、ヘッド１へ液体組成物Ｑを安定して供給でき、ヘッド１から液体組成物Ｑを安定して吐出できる。
【0127】
＜制御部２０ｂの機能構成例＞
図８は、制御部２０ｂの機能構成の一例を示すブロック図である。制御部２０ｂは、圧力制御部２７ｂと、供給路切替制御部２８と、を有する。制御部２０ｂは、第２圧力可変機構による供給圧力の変化と、供給路切替機構による切替と、を制御する。制御部２０ｂは、これらの各機能を電気回路により実現する他、この機能の一部をソフトウェア（ＣＰＵ）によって実現することもできる。制御部２０ｂは、複数の回路または複数のソフトウェアによって上記の機能を実現してもよい。
図８は、制御部２０ｂの機能構成の一例を示すブロック図である。制御部２０ｂは、圧力制御部２７ｂと、供給路切替制御部２８と、を有する。制御部２０ｂは、第２圧力可変機構による供給圧力の変化と、供給路切替機構による切替と、を制御する。制御部２０ｂは、これらの各機能を電気回路により実現する他、この機能の一部をソフトウェア（ＣＰＵ）によって実現することもできる。制御部２０ｂは、複数の回路または複数のソフトウェアによって上記の機能を実現してもよい。
【0128】
圧力制御部２７ｂは、第１供給路１０１から供給される液体組成物Ｑが第１吐出周波数ｆ１によりヘッド１から吐出されている間に、第２供給路１０２からヘッド１へ供給される液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを、第１吐出周波数ｆ１とは異なる第２吐出周波数ｆ２に応じて第２圧力可変機構１０ｂにより予め変化させる。あるいは、圧力制御部２７ｂは、第２供給路１０２から供給される液体組成物Ｑが第１吐出周波数ｆ１によりヘッド１から吐出されている間に、第１供給路１０１からヘッド１へ供給される液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを、第１吐出周波数ｆ１とは異なる第２吐出周波数ｆ２に応じて第１圧力可変機構１０により予め変化させる。なお、圧力制御部２７ｂは、この機能の他に、第１実施形態で説明した第１圧力可変機構１０に対する圧力制御部２７の機能を、第１圧力可変機構１０および第２圧力可変機構１０ｂの両方に対して有する。
【0129】
供給路切替制御部２８は、第１供給路１０１から供給される液体組成物Ｑが第１吐出周波数ｆ１によりヘッド１から吐出されている場合には、吐出周波数ｆが第１吐出周波数ｆ１から第２吐出周波数ｆ２に変化する際に、ヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路を、供給路切替機構１３によって第１供給路１０１を第２供給路１０２に切り替える。あるいは、供給路切替制御部２８は、第２供給路１０２から供給される液体組成物Ｑが第１吐出周波数ｆ１によりヘッド１から吐出されている場合には、吐出周波数ｆが第１吐出周波数ｆ１から第２吐出周波数ｆ２に変化する際にヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路を、供給路切替機構１３によって第２供給路１０２を第１供給路１０１に切り替える。
【0130】
＜液体吐出装置１００ｂの動作例＞
図９は、液体吐出装置１００ｂの動作の一例を示すフローチャートである。なお、図９では、液体組成物Ｑが第２正圧機構１１ｂと第２タンク１４との間を流通可能な状態を「第２正圧機構側を開」と表している。
図９は、液体吐出装置１００ｂの動作の一例を示すフローチャートである。なお、図９では、液体組成物Ｑが第２正圧機構１１ｂと第２タンク１４との間を流通可能な状態を「第２正圧機構側を開」と表している。
【0131】
液体吐出装置１００ｂは、第１供給路１０１からヘッド１に液体組成物Ｑを供給し、ヘッド１から液体組成物Ｑを第１吐出周波数ｆ１により吐出している状態において、印刷条件データＩｍに基づいて、次の吐出における吐出周波数ｆを変化させる際に、図９の供給路切替制御の動作を開始する。なお、図９では、供給圧力Ｐが正圧状態においてヘッド１から吐出される場合を説明するが、供給圧力Ｐが負圧状態であっても、供給圧力Ｐを調節する機構が異なる点を除き、液体吐出装置１００ｂの動作は同様である。
【0132】
まず、ステップＳ９１において、液体吐出装置１００ｂは、周波数決定部２２により、入出力部２１を介して入力した印刷条件データＩｍに基づき、ヘッド１による液滴Ｒの吐出周波数ｆを決定する。
【0133】
続いて、ステップＳ９２において、液体吐出装置１００ｂは、圧力決定部２３により、周波数決定部２２によって決定された吐出周波数ｆに基づき、格納部２４に格納された対応情報２４１を参照して、第２圧力可変機構１０ｂによる供給圧力Ｐを決定する。
【0134】
続いて、ステップＳ９３において、液体吐出装置１００ｂは、圧力制御部２７を介して第２減圧弁１５により正圧が大きくなるように調節し、第２タンク１４への供給圧力Ｐが、圧力決定部２３により決定された供給圧力Ｐと略等しくなるようにする。
【0135】
続いて、ステップＳ９４において、液体吐出装置１００ｂは、圧力切替制御部２６により第２圧力切替機構１９を切り替え、第２正圧機構１１ｂ側を開とする。これにより、圧力決定部２３により決定された供給圧力Ｐと略等しい供給圧力Ｐが第２タンク１４に供給される。
【0136】
続いて、ステップＳ９５において、液体吐出装置１００ｂは、吐出周波数ｆを第１吐出周波数ｆ１から第２吐出周波数ｆ２に切り替えるタイミングに略同期して、供給路切替制御部２８を介して供給路切替機構１３を切り替え、ヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路を、第１供給路１０１から第２供給路１０２に切り替える。
【0137】
以上のようにして、液体吐出装置１００ｂは、ヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路を、第１供給路１０１から第２供給路１０２に切り替えることができる。なお、図９におけるステップＳ９１からステップＳ９４までの期間には、ヘッド１から液体組成物Ｑが第１吐出周波数ｆ１により継続して吐出されている。そして、ステップＳ９５における切替により、ヘッド１による吐出周波数ｆが第１吐出周波数ｆ１から第２吐出周波数ｆ２に切り替わる。
【0138】
＜液体吐出装置１００ｂの作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、液体吐出装置１００ｂは、液体組成物Ｑを貯留する第２タンク１４（第２貯留部）と、第２タンク１４を挟んでヘッド１とは反対側に設けられ、第２タンク１４からヘッド１に供給される液体組成物Ｑにかける供給圧力Ｐを、ヘッド１による液体組成物Ｑの吐出周波数ｆに応じて変化させる第２圧力可変機構１０ｂを有する。また液体吐出装置１００ｂは、第１タンク２からヘッド１に液体組成物Ｑが供給される第１供給路１０１と、第２タンク１４からヘッド１に液体組成物Ｑが供給される第２供給路１０２と、を相互に切り替える供給路切替機構１３と、第２圧力可変機構１０ｂによる供給圧力Ｐの変化と、供給路切替機構１３による切替と、を制御する制御部２０ｂと、を有する。
以上説明したように、本実施形態では、液体吐出装置１００ｂは、液体組成物Ｑを貯留する第２タンク１４（第２貯留部）と、第２タンク１４を挟んでヘッド１とは反対側に設けられ、第２タンク１４からヘッド１に供給される液体組成物Ｑにかける供給圧力Ｐを、ヘッド１による液体組成物Ｑの吐出周波数ｆに応じて変化させる第２圧力可変機構１０ｂを有する。また液体吐出装置１００ｂは、第１タンク２からヘッド１に液体組成物Ｑが供給される第１供給路１０１と、第２タンク１４からヘッド１に液体組成物Ｑが供給される第２供給路１０２と、を相互に切り替える供給路切替機構１３と、第２圧力可変機構１０ｂによる供給圧力Ｐの変化と、供給路切替機構１３による切替と、を制御する制御部２０ｂと、を有する。
【0139】
制御部２０ｂは、第１供給路１０１から供給される液体組成物Ｑが第１吐出周波数ｆ１によりヘッド１から吐出されている間に、第１吐出周波数ｆ１とは異なる第２吐出周波数ｆ２に応じて、第２供給路１０２からヘッド１へ供給される液体組成物Ｑの供給圧力Ｐを、第２圧力可変機構１０ｂにより予め変化させておく。そして、制御部２０ｂは、吐出周波数ｆが第１吐出周波数ｆ１から第２吐出周波数ｆ２に変化する際に、ヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路を、供給路切替機構１３によって第１供給路１０１から第２供給路１０２に切り替える。
【0140】
液体吐出装置１００ｂは、吐出に関係しない方の供給路における供給圧力Ｐを、次の吐出における吐出周波数ｆに応じて予め変化させておき、供給路の切替によって供給圧力Ｐを変化させるため、供給圧力Ｐを高速に変化させることができる。この結果、液体吐出装置１００ｂは、供給圧力Ｐの変化の遅れを抑制し、吐出不良の発生を抑制できるため、液体組成物Ｑを安定して吐出することができる。
【0141】
上記以外の作用効果は、第１実施形態において説明したものと同様である。
【0142】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る液体吐出装置１００ｃについて説明する。
次に、第４実施形態に係る液体吐出装置１００ｃについて説明する。
【0143】
＜液体吐出装置１００ｃの構成例＞
図１０は、液体吐出装置１００ｃの構成の一例を示す図である。なお、図１０において、Ｘ軸およびＹ軸を矢印で示すが、Ｘ軸の矢印が向く方向を＋Ｘ、＋Ｘとは反対方向を－Ｘ、Ｙ軸の矢印が向く方向＋Ｙ、＋Ｙとは反対方向を－Ｙとする。この点は、後述する図１２および図１３においても同様である。
図１０は、液体吐出装置１００ｃの構成の一例を示す図である。なお、図１０において、Ｘ軸およびＹ軸を矢印で示すが、Ｘ軸の矢印が向く方向を＋Ｘ、＋Ｘとは反対方向を－Ｘ、Ｙ軸の矢印が向く方向＋Ｙ、＋Ｙとは反対方向を－Ｙとする。この点は、後述する図１２および図１３においても同様である。
【0144】
【0145】
第２循環機構４０は、第２循環路４１と、第２送液ポンプ４２と、第２流量計４３と、を有する。第２循環機構４０は、ヘッド１と第２タンク１４とを通る第２循環路４１を液体組成物Ｑに循環させる機構である。
【0146】
第２循環路４１は、ヘッド１と第２タンク１４とを通る流路であり、具体的には、第２タンク１４からヘッド１へ、およびヘッド１から第２タンク１４へ、液体組成物Ｑを送液し、循環させる流路である。第２循環路４１は、例えば樹脂を材質とするチューブ等を含んで構成される。
【0147】
第２送液ポンプ４２は、液体組成物Ｑに第２循環路４１を循環させるための送液力を生成する機構である。第２送液ポンプ４２は、送液力を生成可能であれば、その構成に特段の制限はなく、ピストンポンプまたはロータリポンプ等の各種の送液ポンプを適用可能である。
【0148】
第２流量計４３は、第２循環路４１を循環して流れる液体組成物Ｑの流量を検出するセンサである。第２流量計４３は、液体組成物Ｑの流量を検出可能であれば、その構成に特段の制限はなく、体積流量計または質量流量計等の各種方式を用いた流量計を適用可能である。
【0149】
第１変更機構５１は、第１切替弁５０と、第２切替弁３４と、第３切替弁３５と、を含む。第１変更機構５１は、第１循環路３１の経路を変更する機構である。第１循環路３１は、第１供給路１０１から供給される液体組成物Ｑをヘッド１から吐出する場合の第１吐出時循環路３１ａ、または吐出しない場合の第１非吐出時循環路３１ｂのどちらか一方に変更可能である。
【0150】
第２変更機構５２は、第１切替弁５０と、第４切替弁４４と、第５切替弁４５と、を含む。第２変更機構５２は、第２循環路４１の経路を変更する機構である。第２循環路４１は、第２供給路１０２から供給される液体組成物Ｑをヘッド１から吐出する場合の第２吐出時循環路４１ａ、または吐出しない場合の第２非吐出時循環路４１ｂのどちらか一方に変更可能である。
【0151】
第１切替弁５０、第２切替弁３４、第３切替弁３５、第４切替弁４４および第５切替弁４５のそれぞれは、例えば三方弁である。
【0152】
第１変更機構５１および第２変更機構５２の構成は上記に限定されず、切替弁の個数や配置等を適宜変更可能である。また第１変更機構５１と第２変更機構５２との間において第１切替弁５０が重複するが、必ずしも重複しなくてもよいし、重複する構成部が２以上あってもよい。
【0153】
＜制御部２０ｃの機能構成例＞
図１１は、制御部２０ｃの機能構成の一例を示すブロック図である。制御部２０ｃは、循環路切替制御部２９を有する。制御部２０ｃは、これらの循環路切替制御部２９を電気回路により実現する他、ソフトウェア（ＣＰＵ）によって実現することもできる。制御部２０ｃは、複数の回路または複数のソフトウェアによって循環路切替制御部２９の機能を実現してもよい。
図１１は、制御部２０ｃの機能構成の一例を示すブロック図である。制御部２０ｃは、循環路切替制御部２９を有する。制御部２０ｃは、これらの循環路切替制御部２９を電気回路により実現する他、ソフトウェア（ＣＰＵ）によって実現することもできる。制御部２０ｃは、複数の回路または複数のソフトウェアによって循環路切替制御部２９の機能を実現してもよい。
【0154】
循環路切替制御部２９は、供給路切替機構１３による切替に応じて、第１変更機構５１により第１循環路３１の経路を変更させると共に、第２変更機構５２により第２循環路４１の経路を変更させる。
【0155】
循環路切替制御部２９は、例えば第１供給路１０１から供給される液体組成物Ｑをヘッド１から吐出する場合には、第１循環路３１が第１吐出時循環路３１ａになり、第２循環路４１が第２非吐出時循環路４１ｂになるように、第１循環路３１および第２循環路４１をそれぞれ変更する。一方、循環路切替制御部２９は、例えば第２供給路１０２から供給される液体組成物Ｑをヘッド１から吐出する場合には、第１循環路３１が第１非吐出時循環路３１ｂになり、第２循環路４１が第２吐出時循環路４１ａになるように、第１循環路３１および第２循環路４１をそれぞれ変更する。
【0156】
【0157】
図１２は、第１供給路１０１から供給される液体組成物Ｑをヘッド１から吐出する場合における第１循環路３１および第２循環路４１の状態を示している。この状態では、第１循環路３１は、循環経路内にヘッド１を含む第１吐出時循環路３１ａとなる。液体吐出装置１００ｃは、液体組成物Ｑに第１吐出時循環路３１ａを循環させることにより、液体組成物Ｑの沈降および凝集等を抑制し、液体組成物Ｑをヘッド１から安定して吐出することができる。
【0158】
一方、第２循環路４１は、循環経路内にヘッド１を含まない第２非吐出時循環路４１ｂとなる。液体吐出装置１００ｃは、液体組成物Ｑに第２非吐出時循環路４１ｂを循環させることにより、ヘッド１から吐出しない場合における液体組成物Ｑの沈降および凝集等を抑制し、次に第２供給路１０２から供給される液体組成物Ｑをヘッド１から吐出する場合における吐出不良を抑制することができる。
【0159】
図１３は、第２供給路１０２から供給される液体組成物Ｑをヘッド１から吐出する場合の第１循環路３１および第２循環路４１の状態を示している。この状態では、第１循環路３１は、循環経路内にヘッド１を含まない第１非吐出時循環路３１ｂとなる。液体吐出装置１００ｃは、液体組成物Ｑに第１非吐出時循環路３１ｂを循環させることにより、ヘッド１から吐出しない場合における液体組成物Ｑの沈降および凝集等を抑制し、次に第２供給路１０２から供給される液体組成物Ｑをヘッド１から吐出する場合における吐出不良を抑制することができる。
【0160】
一方、第２循環路４１は、循環経路内にヘッド１を含む第２吐出時循環路４１ａとなる。液体吐出装置１００ｃは、液体組成物Ｑに第２吐出時循環路４１ａを循環させることにより、液体組成物Ｑの沈降および凝集等を抑制し、液体組成物Ｑをヘッド１から安定して吐出することができる。
【0161】
以下に示す表１および表２は、第１圧力切替機構７、供給路切替機構１３、第２圧力切替機構１９、第１切替弁５０、第２切替弁３４、第３切替弁３５、第４切替弁４４および第５切替弁４５のそれぞれの状態を例示する表である。表１は、第１供給路１０１から供給される液体組成物Ｑをヘッド１から吐出する場合（図１１に対応）における上記の各構成部の状態を示している。表２は、第２供給路１０２から供給される液体組成物Ｑをヘッド１から吐出する場合（図１２に対応）における上記の各構成部の状態を示している。表１および表２において、「符号」は各構成部の符号を表し、「開方向」は各構成部から液体組成物Ｑを送液する方向を表している。
【0162】
【表1】
【0163】
【表2】
【0164】
【0165】
液体吐出装置１００ｃは、第１供給路１０１からヘッド１に液体組成物Ｑを供給し、ヘッド１から液体組成物Ｑを第１吐出周波数ｆ１により吐出している状態において、印刷条件データＩｍに基づいて、次の吐出において吐出周波数ｆを変化させる際に、図１４の供給路切替制御の動作を開始する。
【0166】
図１４の動作開始時には、第１圧力切替機構７、供給路切替機構１３、第２圧力切替機構１９、第１切替弁５０、第２切替弁３４、第３切替弁３５、第４切替弁４４および第５切替弁４５は、上述した表１に示す状態になっている。なお、図１４では、供給圧力Ｐが正圧状態においてヘッド１から吐出される場合を説明するが、供給圧力Ｐが負圧状態であっても、供給圧力Ｐを調節する機構が異なる点を除き、液体吐出装置１００ｃの動作は同様である。
【0167】
まず、ステップＳ１４１において、液体吐出装置１００ｃは、周波数決定部２２により、入出力部２１を介して入力した印刷条件データＩｍに基づき、ヘッド１による液滴Ｒの吐出周波数ｆを決定する。
【0168】
続いて、ステップＳ１４２において、液体吐出装置１００ｃは、圧力決定部２３により、周波数決定部２２によって決定された吐出周波数ｆに基づき、格納部２４に格納された対応情報２４１を参照して、第２圧力可変機構１０ｂによる供給圧力Ｐを決定する。
【0169】
続いて、ステップＳ１４３において、液体吐出装置１００ｃは、圧力制御部２７を介して第２減圧弁１５により正圧が大きくなるように調節し、第２タンク１４への供給圧力Ｐが、圧力決定部２３により決定された供給圧力Ｐと略等しくなるようにする。
【0170】
続いて、ステップＳ１４４において、液体吐出装置１００ｃは、圧力切替制御部２６により第２圧力切替機構１９を切り替え、第２正圧機構１１ｂ側を開とする。これにより、圧力決定部２３により決定された供給圧力Ｐと略等しい供給圧力Ｐが第２タンク１４に供給される。
【0171】
続いて、ステップＳ１４５において、液体吐出装置１００ｃは、吐出周波数ｆを第１吐出周波数ｆ１から第２吐出周波数ｆ２に切り替えるタイミングにおいて、供給路切替制御部２８を介して供給路切替機構１３を切り替え、ヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路を、第１供給路１０１から第２供給路１０２に切り替える。
【0172】
続いて、ステップＳ１４６において、液体吐出装置１００ｃは、供給路切替機構１３による切替に応じて、循環路切替制御部２９を介して第１変更機構５１により第１循環路３１の経路を変更すると共に、第２変更機構５２により第２循環路４１の経路を変更する。この変更によって、第１圧力切替機構７、供給路切替機構１３、第２圧力切替機構１９、第１切替弁５０、第２切替弁３４、第３切替弁３５、第４切替弁４４および第５切替弁４５は、上述した表２に示す状態になる。
【0173】
以上のようにして、液体吐出装置１００ｃは、ヘッド１に液体組成物Ｑが供給される供給路を、第１供給路１０１から第２供給路１０２に切り替え、この切替に応じて、第１循環路３１および第２循環路４１のそれぞれの循環路を変更することができる。なお、ステップＳ１４５とステップＳ１４６の動作は、順番を入れ替えてもよいし、両者が並行に行われてもよい。また、図１４におけるステップＳ１４１からステップＳ１４４までの期間には、ヘッド１から液体組成物Ｑが第１吐出周波数ｆ１により継続して吐出されている。そして、ステップＳ１４５における切替により、ヘッド１による吐出周波数ｆが第１吐出周波数ｆ１から第２吐出周波数ｆ２に切り替わる。
【0174】
＜液体吐出装置１００ｃの作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、液体吐出装置１００ｃは、ヘッド１と第１タンク第１貯留部とを通る第１循環路３１を液体組成物Ｑに循環させる第１循環機構３０と、ヘッド１と第２タンク１４とを通る第２循環路４１を液体組成物Ｑに循環させる第２循環機構４０と、を有する。また液体吐出装置１００ｃは、第１循環路３１の経路を変更する第１変更機構５１と、第２循環路４１の経路を変更する第２変更機構５２と、を有する。制御部２０ｃは、供給路切替機構１３による切替に応じて、第１変更機構５１により第１循環路３１の経路を変更させると共に、第２変更機構５２により第２循環路の経路を変更させる。
以上説明したように、本実施形態では、液体吐出装置１００ｃは、ヘッド１と第１タンク第１貯留部とを通る第１循環路３１を液体組成物Ｑに循環させる第１循環機構３０と、ヘッド１と第２タンク１４とを通る第２循環路４１を液体組成物Ｑに循環させる第２循環機構４０と、を有する。また液体吐出装置１００ｃは、第１循環路３１の経路を変更する第１変更機構５１と、第２循環路４１の経路を変更する第２変更機構５２と、を有する。制御部２０ｃは、供給路切替機構１３による切替に応じて、第１変更機構５１により第１循環路３１の経路を変更させると共に、第２変更機構５２により第２循環路の経路を変更させる。
【0175】
液体吐出装置１００ｃは、吐出に関係しない供給路においても液体組成物Ｑを循環させることにより、吐出しない期間における液体組成物Ｑの沈降および凝集等を抑制し、吐出する際における吐出不良を抑制することができる。これにより、液体吐出装置１００ｃは、液体組成物Ｑを安定して吐出することができる。
【0176】
上記以外の作用効果は、第１実施形態において説明したものと同様である。
【0177】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態に係る電極製造装置２００について説明する。電極製造装置２００は、液体吐出装置１００を有し、集電体を形成するための導電材料や、活物質、集電体上に設けられた活物質に対して例えば絶縁機能を付与するための機能材料等といった電極材料を含有する液体組成物Ｑを吐出して電極基体Ｔａ上に電極材料層を形成することにより、電気化学素子に用いられる電極を製造するものである。
次に、第５実施形態に係る電極製造装置２００について説明する。電極製造装置２００は、液体吐出装置１００を有し、集電体を形成するための導電材料や、活物質、集電体上に設けられた活物質に対して例えば絶縁機能を付与するための機能材料等といった電極材料を含有する液体組成物Ｑを吐出して電極基体Ｔａ上に電極材料層を形成することにより、電気化学素子に用いられる電極を製造するものである。
【0178】
「液体吐出装置１００」を有するとは、液体吐出装置１００が有する構成部と同一または同質の構成部を少なくとも有することを意味する。本実施形態では、液体吐出装置１００を有する電極製造装置２００を説明するが、電極製造装置２００は、液体吐出装置１００に代えて、あるいは液体吐出装置１００に加えて、液体吐出装置１００ａ、１００ｂおよび１００ｃの少なくとも１つを有してもよい。
【0179】
電極製造装置２００は、電極基体Ｔａ上に膜を成膜して電極を製造するため、液体吐出装置１００により吐出された液体組成物Ｑにより、電極基体Ｔａに機能膜を成膜する成膜装置の一例でもある。
【0180】
電極基体Ｔａは、例えば、電池やキャパシタ等の蓄電デバイス、燃料電池等の発電デバイス、太陽光発電デバイス等に用いられる集電体である。電極製造装置２００は、粉体状の活性物質や触媒組成物をはじめとする各種材料を液体中に分散した液体を電極基体Ｔａ上に吐出し、固定および乾燥させることにより、電極基体Ｔａ上に電極材料層を形成する。
【0181】
＜電極製造装置２００の全体構成例＞
図１５は、電極製造装置２００の全体構成の一例を説明する図である。図１５は、電極基体Ｔａの搬送方向２２０と直交する方向から透視した電極製造装置２００の内部を示している。
図１５は、電極製造装置２００の全体構成の一例を説明する図である。図１５は、電極基体Ｔａの搬送方向２２０と直交する方向から透視した電極製造装置２００の内部を示している。
【0182】
図１５に示すように、電極製造装置２００は、巻出部２０１と、塗布部２０３と、照射部２０４と、加熱部２０５と、巻取部２０６と、を有する。塗布部２０３は、複数の液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄを有する。
【0183】
電極製造装置２００は、巻出部２０１および巻取部２０６により電極基体Ｔａを搬送方向２２０に沿って搬送しながら、塗布部２０３が含む液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄのそれぞれが吐出した液体組成物Ｑを電極基体Ｔａ上に塗布する。電極基体Ｔａは、液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄのそれぞれによって液体組成物Ｑを吐出される対象物の一例である。
【0184】
電極製造装置２００は、電極基体Ｔａ上に塗布された液体組成物Ｑに対し、照射部２０４により紫外線を照射して硬化させ、また加熱部２０５により温風を吹き送って加熱して乾燥させることにより、電極基体Ｔａ上に連続した一様な膜を形成する。なお、本実施形態では、照射部２０４と加熱部２０５の両方を有する構成について例示するが、どちらか一方を有する構成であってもよい。
【0185】
巻出部２０１は、電極基体Ｔａが巻かれた状態で回転可能な巻出ロール２１２を回転させ、ロールに巻かれた電極基体Ｔａを巻き出すことにより、巻出部２０１から塗布部２０３に向けて電極基体Ｔａを移動させて搬送する。巻取部２０６は、回転させた巻取ロール２０７に電極基体Ｔａを巻き付けて電極基体Ｔａを巻き取ることにより、加熱部２０５から巻取部２０６に向けて電極基体Ｔａを移動させて搬送する。
【0186】
電極製造装置２００は、巻出部２０１および巻取部２０６の他、符号が付されていない搬送ローラ等も電極基体Ｔａを搬送する搬送部として用いている。搬送ローラと巻出部２０１および巻取部とによって、電極基体Ｔａの搬送部を構成する。
【0187】
電極基体Ｔａは、搬送方向２２０に沿って連続している。電極製造装置２００は、巻出部２０１と巻取部２０６との間の搬送経路に沿って電極基体Ｔａを搬送する。また電極基体Ｔａの搬送方向２２０に沿う長さは、少なくとも巻出部２０１と巻取部２０６との間の搬送経路より長い。電極製造装置２００は、搬送方向２２０に沿って連続する電極基体Ｔａに対し、連続して膜形成を行う。
【0188】
塗布部２０３は、液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄそれぞれが吐出した液体組成物Ｑを電極基体Ｔａ上に塗布する。
【0189】
液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄは、それぞれ同じ構成であるため、特に区別しない場合には、液体吐出部２３０と総称表記する。本実施形態では、液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄは同じ種類の液体組成物Ｑを吐出する。種類は、組成または色等の違いを意味する。但し、同じ種類に限定されるものではなく、液体吐出部２３０は異なる種類の液体組成物Ｑを吐出してもよい。また液体吐出部２３０の個数は４個に限定されるものではなく、任意の個数であってもよい。
【0190】
液体吐出部２３０は、複数のノズルが配列された複数のノズル列を有する。電極製造装置２００は、ノズルから吐出される液体組成物Ｑの吐出方向が電極基体Ｔａに向くように液体吐出部２３０を有する。
【0191】
電極基体Ｔａは、例えば金属シート等の非浸透性の基材上に粒子を主成分とした層が設けられたものである。非浸透性基材上に設けられた粒子を主成分とした層は、例えばグラファイト層等である。
【0192】
非浸透性の基材は、アルミニウム、銅、ステンレス、ニッケル、白金等の金属シート、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ナイロンフィルムの樹脂フィルム等を含む。
【0193】
払拭装置２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃおよび２５０ｄは、液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄと対をなすように設けられ、液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄのそれぞれが有するヘッドの吐出状態を維持する。
【0194】
払拭装置２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃおよび２５０ｄは、それぞれ同じ構成であるため、特に区別しない場合には払拭装置２５０と総称表記する。払拭装置２５０は、液体吐出部２３０の個数に応じた個数分設けられる。
【0195】
また、払拭装置２５０は、液体吐出部２３０の個数以下を備え、１つの払拭装置２５０により複数の液体吐出部２３０を払拭する構成であってもよい。
【0196】
払拭装置２５０の個数は、各液体吐出部２３０に応じた払拭動作を行える点では、一つの液体吐出部２３０の個数に応じた個数分設けられる構成が好ましく、また動作効率の点では、一つの払拭装置２５０により複数の液体吐出部２３０を払拭する構成が好ましい。
【0197】
照射部２０４は、光源２４５ａおよび２４５ｂを有する。光源２４５ａおよび２４５ｂを区別しないときは光源２４５と総称する。光源２４５は、電極基体Ｔａ上に塗布された液体組成物Ｑに紫外線を照射して、液体組成物層を樹脂層に硬化させる硬化機能を有する。
【0198】
光源２４５は、例えば、低、中、高圧水銀ランプのような水銀ランプ、タングステンランプ、アーク灯、エキシマランプ、エキシマレーザ、半導体レーザ、高出力ＵＶ－ＬＥＤ、ＹＡＧレーザ、レーザと非線形光学結晶とを組み合わせたレーザシステム、高周波誘起紫外線発生装置、ＥＢキュア等の電子線照射装置、Ｘ線照射装置等である。なかでも、システムを簡便化できる観点から、高周波誘起紫外線発生装置、高圧または低圧水銀ランプや半導体レーザ等であることが好ましい。また、光源２４５は集光用ミラーや掃引光学系を備えてもよい。
【0199】
加熱部２０５は、ヒータ２８０ａ、２８０ｂおよび２８０ｃを有する。ヒータ２８０ａ、２８０ｂおよび２８０ｃを区別しないときはヒータ２８０と総称する。ヒータ２８０は、電極基体Ｔａ上に形成された液体組成物Ｑを加熱して液体組成物Ｑ中の残溶媒を乾燥させ、液体組成物Ｑの硬化を促進したり乾燥させたりする。ヒータ２８０は、硬化または乾燥機構或いは加熱または加熱機構としての機能を有する。
【0200】
ヒータ２８０は、例えば、赤外ランプ、発熱体を内蔵したローラ（熱ローラ）、温風または熱風を吹き出すブロワ、水蒸気などを用いたボイラー型熱風を導入した炉等である。
【0201】
＜液体吐出部２３０の構成例＞
図１６は、液体吐出部２３０の構成を例示する図である。図１６は液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄを液体の吐出方向側から視た図である。電極基体Ｔａは、液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄに向き合った状態で、搬送方向２２０に沿って搬送される。
図１６は、液体吐出部２３０の構成を例示する図である。図１６は液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄを液体の吐出方向側から視た図である。電極基体Ｔａは、液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄに向き合った状態で、搬送方向２２０に沿って搬送される。
【0202】
液体吐出部２３０は、ライン型の液体吐出部である。「ライン型の液体吐出部」とは、電極基体Ｔａの幅方向（搬送方向２２０と略直交する方向）の全幅にわたって液体組成物Ｑを吐出するノズルが配置されたものである。
【0203】
図１６に示すように、液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄのそれぞれは、搬送方向２２０と略直交する方向に配置された４つのヘッド１ａを有する。ヘッド１ａは、第１タンク２から供給される液体組成物Ｑを電極基体Ｔａに吐出する吐出部の一例である。
【0204】
ヘッド１ａは、液体組成物Ｑを吐出する複数のノズル２１０が形成されたノズル面２１１を有する。複数のノズル２１０は、搬送方向２２０と略直交する方向に配列している。ヘッド１ａは、複数のノズル２１０それぞれから液体組成物Ｑを吐出できる。なお、ヘッド１ａは、液体吐出部２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃおよび２３０ｄのそれぞれが有するヘッドの総称表記である。
【0205】
ヘッド１ａが搬送方向２２０と略直交する方向に４つ配置されることにより、電極基体Ｔａの幅方向の全幅にわたって液体組成物Ｑを吐出できる。ここでは、１つの液体吐出部２３０が４つのヘッド１ａを有する構成を例示するが、液体吐出部２３０は少なくとも１つのヘッド１ａを備えればよい。液体吐出部２３０の幅は必ずしも電極基体Ｔａの全幅でなくてもよく、適宜決定できる。
【0206】
＜電極製造装置２００の作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、電極製造装置２００は液体吐出装置１００を有する。電極製造装置２００は、液体組成物Ｑの吐出周波数ｆが高くなった場合等においても、ヘッド１ａへの液体組成物Ｑの供給が遅れることを抑制し、吐出不良の発生を抑制できる。換言すると、液体組成物Ｑを安定して吐出可能な電極製造装置２００を提供できる。
以上説明したように、本実施形態では、電極製造装置２００は液体吐出装置１００を有する。電極製造装置２００は、液体組成物Ｑの吐出周波数ｆが高くなった場合等においても、ヘッド１ａへの液体組成物Ｑの供給が遅れることを抑制し、吐出不良の発生を抑制できる。換言すると、液体組成物Ｑを安定して吐出可能な電極製造装置２００を提供できる。
【0207】
特に、電極製造装置２００は、固形成分の一例としての活物質等の電極材料を含有する液体組成物Ｑを吐出する。この電極材料の比重は、液体組成物Ｑにおける電極材料以外の成分の比重よりも大きいため、液体組成物Ｑの流路へ沈降または凝集しやすい。電極製造装置２００は、電極材料が流路に沈降または凝集することを抑制し、活物質等の電極材料を含有する液体組成物Ｑを安定して吐出でき、電極製造の品質および生産性を向上させることができる。
【0208】
以上、実施形態を説明したが、本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【0209】
実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
【0210】
また、実施形態は電極製造方法も含む。例えば電極製造方法は、電極製造装置による電極製造方法であって、前記電極製造装置が、貯留部により、液体組成物を貯留し、吐出部により、前記貯留部から供給される前記液体組成物を対象物に吐出し、前記貯留部を挟んで前記吐出部の反対側に設けられた圧力可変機構により、前記貯留部から前記吐出部に供給される前記液体組成物にかける供給圧力を、前記吐出部による前記液体組成物の吐出周波数に応じて変化させる。このような電極製造方法により、上述した電極製造装置２００と同様の効果を得ることができる。
【0211】
上記で説明した実施形態の各機能は、一または複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。
【符号の説明】
【0212】
１、１ａ ヘッド（吐出部の一例）
２ 第１タンク（第１貯留部の一例、貯留部の一例）
３ 第１減圧弁（調節機構の一例）
４ 第１加圧ポンプ（圧力生成機構の一例）
５ 第１真空ポンプ（圧力生成機構の一例）
６ 第１圧力調節弁（調節機構の一例）
７ 第１圧力切替機構
８ 第１圧力計
８ｂ 第２圧力計
９ 第１圧力バッファ（第１低減部材の一例）
９ａ 第２圧力バッファ（第１低減部材の一例）
１０ 第１圧力可変機構（圧力可変機構の一例）
１０ｂ 第２圧力可変機構
１１ 第１正圧機構
１２ 第１負圧機構
１３ 供給路切替機構
１４ 第２タンク（第１貯留部の一例）
１５ 第２減圧弁（調節機構の一例）
１６ 第２加圧ポンプ（圧力生成機構の一例）
１７ 第２真空ポンプ（圧力生成機構の一例）
１８ 第２圧力調節弁（調節機構の一例）
１９ 第２圧力切替機構
２０ 制御部
２０ｂ 制御部
２１ 入出力部
２２ 周波数決定部
２３ 圧力決定部
２４ 格納部
２４１ 対応情報
２５ 吐出制御部
２６ 圧力切替制御部
２７ 圧力制御部
２８ 供給路切替制御部
３０ 第１循環機構
３１ 第１循環路
３１ａ 第１吐出時循環路
３１ｂ 第１非吐出時循環路
３２ 第１送液ポンプ
３３ 第１流量計
３４ 第２切替弁
３５ 第３切替弁
４０ 第２循環機構
４１ 第２循環路
４１ａ 第２吐出時循環路
４１ｂ 第２非吐出時循環路
４２ 第２送液ポンプ
４３ 第２流量計
４４ 第４切替弁
４５ 第５切替弁
５０ 第１切替弁
５１ 第１変更機構
５２ 第２変更機構
７１、７２、７３ グラフ
８１、８２、８３ プロット
８４ 近似直線
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 液体吐出装置
１０１ 第１供給路
１０２ 第２供給路
２０１ 巻出部
２１２ 巻出ロール
Ｔａ 電極基体
２０３ 塗布部
２３０、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ 液体吐出部
２０４ 照射部
２０５ 加熱部
２０６ 巻取部
２０７ 巻取ロール
２９１ ヘッドベース
２１０ ノズル
２１１ ノズル面
２２０ 搬送方向
２４５ 光源
２５０ 払拭装置
２８０ ヒータ
２００ 電極製造装置（成膜装置の一例）
ｆ 吐出周波数
ｆ１ 第１吐出周波数
ｆ２ 第２吐出周波数
Ｉｍ 印刷条件データ
Ｐ 供給圧力
Ｑ 液体組成物
Ｒ 液滴
Ｔ 対象物
Ｔａ 電極基体
２ 第１タンク（第１貯留部の一例、貯留部の一例）
３ 第１減圧弁（調節機構の一例）
４ 第１加圧ポンプ（圧力生成機構の一例）
５ 第１真空ポンプ（圧力生成機構の一例）
６ 第１圧力調節弁（調節機構の一例）
７ 第１圧力切替機構
８ 第１圧力計
８ｂ 第２圧力計
９ 第１圧力バッファ（第１低減部材の一例）
９ａ 第２圧力バッファ（第１低減部材の一例）
１０ 第１圧力可変機構（圧力可変機構の一例）
１０ｂ 第２圧力可変機構
１１ 第１正圧機構
１２ 第１負圧機構
１３ 供給路切替機構
１４ 第２タンク（第１貯留部の一例）
１５ 第２減圧弁（調節機構の一例）
１６ 第２加圧ポンプ（圧力生成機構の一例）
１７ 第２真空ポンプ（圧力生成機構の一例）
１８ 第２圧力調節弁（調節機構の一例）
１９ 第２圧力切替機構
２０ 制御部
２０ｂ 制御部
２１ 入出力部
２２ 周波数決定部
２３ 圧力決定部
２４ 格納部
２４１ 対応情報
２５ 吐出制御部
２６ 圧力切替制御部
２７ 圧力制御部
２８ 供給路切替制御部
３０ 第１循環機構
３１ 第１循環路
３１ａ 第１吐出時循環路
３１ｂ 第１非吐出時循環路
３２ 第１送液ポンプ
３３ 第１流量計
３４ 第２切替弁
３５ 第３切替弁
４０ 第２循環機構
４１ 第２循環路
４１ａ 第２吐出時循環路
４１ｂ 第２非吐出時循環路
４２ 第２送液ポンプ
４３ 第２流量計
４４ 第４切替弁
４５ 第５切替弁
５０ 第１切替弁
５１ 第１変更機構
５２ 第２変更機構
７１、７２、７３ グラフ
８１、８２、８３ プロット
８４ 近似直線
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 液体吐出装置
１０１ 第１供給路
１０２ 第２供給路
２０１ 巻出部
２１２ 巻出ロール
Ｔａ 電極基体
２０３ 塗布部
２３０、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ 液体吐出部
２０４ 照射部
２０５ 加熱部
２０６ 巻取部
２０７ 巻取ロール
２９１ ヘッドベース
２１０ ノズル
２１１ ノズル面
２２０ 搬送方向
２４５ 光源
２５０ 払拭装置
２８０ ヒータ
２００ 電極製造装置（成膜装置の一例）
ｆ 吐出周波数
ｆ１ 第１吐出周波数
ｆ２ 第２吐出周波数
Ｉｍ 印刷条件データ
Ｐ 供給圧力
Ｑ 液体組成物
Ｒ 液滴
Ｔ 対象物
Ｔａ 電極基体
【先行技術文献】
【特許文献】
【0213】
【特許文献1】特公平０７－００８５６７号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】