吐出ヘッドの保存方法、及び吐出ヘッド保存ユニット
【課題】吐出ヘッドの内部及び吐出ノズルの部分に保存液が充填されて、乾燥が発生し難い保存状態を維持できる、吐出ヘッドの保存方法、及び吐出ヘッド保存ユニットを提供する。
【解決手段】吐出ヘッドの保存方法は、液状体が吐出される吐出ノズルと、吐出ノズルに連通する液状体の流路と、流路に連通する液導入孔と、を有する吐出ヘッドの保存方法であって、液溜部を有する液溜器を、液溜部が液導入孔に連通する状態で吐出ヘッドに接続する工程と、吐出ノズルと、流路と、液導入孔と、液溜部とに、保管液を充填する工程と、を有する。吐出ヘッド保存ユニットは、液状体を吐出する吐出ノズルと、吐出ノズルに連通する液状体の流路と、流路に連通する液導入孔とを備える吐出ヘッドと、液導入孔に連通する液溜部を有する液溜器と、吐出ノズルと、流路と、液導入孔と、液溜部とに充填された保管液と、を備える。
【解決手段】吐出ヘッドの保存方法は、液状体が吐出される吐出ノズルと、吐出ノズルに連通する液状体の流路と、流路に連通する液導入孔と、を有する吐出ヘッドの保存方法であって、液溜部を有する液溜器を、液溜部が液導入孔に連通する状態で吐出ヘッドに接続する工程と、吐出ノズルと、流路と、液導入孔と、液溜部とに、保管液を充填する工程と、を有する。吐出ヘッド保存ユニットは、液状体を吐出する吐出ノズルと、吐出ノズルに連通する液状体の流路と、流路に連通する液導入孔とを備える吐出ヘッドと、液導入孔に連通する液溜部を有する液溜器と、吐出ノズルと、流路と、液導入孔と、液溜部とに充填された保管液と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状体を吐出する吐出ノズルを有する吐出ヘッドの保存方法、及び吐出ヘッドを保存するための吐出ヘッド保存ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カラー液晶装置のカラーフィルタ膜などの機能膜を形成する技術として、液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを有する描画装置を用いて、機能膜の材料を含む液状体の液滴を吐出して基板上の任意の位置に着弾させることで、当該位置に液状体を配置（描画）し、配置した液状体を乾燥させて機能膜を形成する技術が知られている。このような膜形成に用いられる液滴吐出ヘッドは、その吐出ノズルから微小な液滴を選択的に吐出して位置精度良く着弾させることができるため、精密な平面形状及び膜厚を有する膜を形成することができる。
【０００３】
精密な吐出を可能にする液滴吐出ヘッドは、精密な部品を、清浄な環境で、精密に組立てることが必要である。精密に組立てられた液滴吐出ヘッドは、組立検査などで用いられる液状体が液滴吐出ヘッドの内部や吐出ノズルの部分において乾燥して、乾燥後に残留した残留物が固着することによって特性が損なわれることを防止する必要がある。このため、組立てられた液滴吐出ヘッドは、内部に液状体を充填しておくことが好ましい。液滴吐出ヘッドを保管したり輸送したりする場合に、液滴吐出ヘッドの特性を維持するために、特許文献１には、記録ヘッドに保存用インクを充填して保存する方法が開示されている。特許文献２には、液滴を吐出するノズルが形成された面にシール液体を供給する供給装置を備え、ノズルの乾燥を防止するインク乾燥防止装置が開示されている。特許文献３には、ノズルが形成された面に貼ることによって保存用インクの流出を防止する粘着テープが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６０３５６号公報
【特許文献２】特開２００２−１６０３７８号公報
【特許文献３】特開平５−８４９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたような方法では、保存用のインクが蒸発したり流出したりすることによって、保存用インクが液滴吐出ヘッドの内部及び吐出ノズルの部分に充填された適切な保存状態を、必ずしも維持できないという課題があった。特許文献３に開示されたような粘着テープを用いることで、乾燥防止や流出防止を図ることができるが、完全に蒸発や流出を防止することは困難である。さらに、粘着テープの粘着剤などがノズル面などに付着することで、ヘッド特性に悪影響を及ぼす可能性があるため、粘着剤などの洗浄のような処理が新たに必要となるという別の課題が発生した。特許文献２に開示されたような装置は、吐出ノズルの部分の乾燥防止には寄与するが、液滴吐出ヘッドの内部の乾燥防止には寄与しないため、液滴吐出ヘッドの内部の流路などが乾燥することに起因して、液滴吐出ヘッドの特性が損なわれる可能性があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法は、液状体が吐出される吐出ノズルと、前記吐出ノズルに連通する前記液状体の流路と、前記流路に連通する液導入孔と、を有する吐出ヘッドの保存方法であって、液溜部を有する液溜器を、前記液溜部が前記液導入孔に連通する状態で、前記吐出ヘッドに接続する工程と、前記吐出ノズルと、前記流路と、前記液導入孔と、前記液溜部とに、保管液を充填する工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、吐出ヘッドの吐出ノズルと、流路と、液導入孔とに保管液が充填される。これにより、吐出ノズル、流路、及び液導入孔が乾燥することを抑制することができる。また、液溜器は、液溜部が液導入孔に連通する状態で吐出ヘッドに接続されており、液溜部には保管液が充填されている。このため、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が液導入孔から流出したり蒸発したりすることを防止することができる。また、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が流出などによって失われた場合でも、液溜部に充填された保管液が液導入孔を介して流入することによって、吐出ノズルと、流路と、液導入孔とに保管液が充填された状態を維持することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記液溜部は、負圧形成構造を有することが好ましい。
【００１０】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、液溜部が有する負圧形成構造によって、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液が充填された状態では、液溜部から液導入孔に保管液が流入しないように、液溜部内の保管液の圧力を調整することができる。液溜部内の保管液が吐出ノズル、流路、及び液導入孔に流入し難いため、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が吐出ノズルから流出することを抑制することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記負圧形成構造は、前記液溜部を、前記液溜部における前記保管液で満たされた前記液導入孔に連通する部分以外の部分において外部と隔絶させることによって構成されていることが好ましい。
【００１２】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、液溜部は液導入孔に連通する部分以外の部分において外部と隔絶されており、液導入孔にむけて保管液が流出しても外部から流入することはない。このことにより、液導入孔にむけて保管液が流出すると液溜部の内部の圧力が低下するため、保管液が液溜部から液導入孔に流出することを抑制することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記負圧形成構造は、前記液溜部内に配設された多孔質部材によって構成されていることが好ましい。
【００１４】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、多孔質部材の孔においては、毛細管現象によって、保管液が孔の内部に保持される。これにより、保管液が液溜部から流出し難くすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットであって、前記液溜部は、前記圧力調整バルブユニットにおける前記液状体の流路であることが好ましい。
【００１６】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットの流路が液導入孔に連結される。圧力調整バルブユニットは、流入側の圧力室（流路）と、流出側の圧力室（流路）と、流入側の圧力室と流出側の圧力室との間を開閉するバルブとを有する装置である。流出側の圧力室の圧力が所定の値より小さくなることで、バルブが開かれる。バルブが開かれることによって、流入側の圧力室から流出側の圧力室に液状体が流入する。液状体が流入することによって、流出側の圧力室の圧力が所定の値より大きくなることで、バルブが閉じられる。流出側の圧力室を液導入孔に接続することによって、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液が充分に充填された状態では、液溜部から液導入孔に保管液が流入することを抑制して、保管液が吐出ノズルから流出することを抑制することができる。吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が減少した場合には、バルブが開いて流入側の圧力室から流出側の圧力室に保管液が供給されることによって、流出側の圧力室から液導入孔に保管液が流入することで、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液を補充することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための給液装置において前記液状体を一時的に貯留するための貯留部を有する中継タンクであり、前記液溜部は、前記貯留部であることが好ましい。
【００１８】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、中継タンクを液溜器として用いることによって、新たな液溜器を製造することなく、液溜器を構成することができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記保管液は、揮発性の物質で構成されていることが好ましい。
【００２０】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、吐出ヘッドに充填される保管液は、揮発性の物質で構成されている。したがって、保管液には不揮発性成分が含まれない。これにより、吐出ヘッドの内部で保管液が蒸発した場合に、不揮発性成分が吐出ヘッドの内部に残留して付着などすることを抑制することができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記保管液は、前記液状体の溶媒で構成されていることが好ましい。
【００２２】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、液状体の溶媒が保管液として使用される。液状体の溶媒は、吐出ヘッドで扱われる液状体の溶質などを溶解するものであるため、吐出ヘッドの内部の残留物を洗浄することができる。液状体の溶媒は、吐出ヘッドが稼働する際に吐出ヘッドによって扱われるものであるため、保管液としての液状体の溶媒が吐出ヘッドの内部に残っても、吐出ヘッドや吐出状態に悪影響をあたえる可能性を実質的になくすることができる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記吐出ノズルを封止するノズル封止部材を前記吐出ヘッドに装着する工程をさらに有することが好ましい。
【００２４】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、吐出ノズルがノズル封止部材によって封止される。これにより、吐出ノズルから保管液が蒸発したり流出したりすることを抑制することができる。
【００２５】
［適用例１０］本適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットは、液状体を吐出する吐出ノズルと、前記吐出ノズルに連通する前記液状体の流路と、前記流路に連通する液導入孔とを備える吐出ヘッドと、前記液導入孔に連通する液溜部を有する液溜器と、前記吐出ノズルと、前記流路と、前記液導入孔と、前記液溜部とに充填された保管液と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、吐出ヘッドの吐出ノズルと、流路と、液導入孔とに保管液が充填されている。これにより、吐出ノズル、流路、及び液導入孔が乾燥することを抑制することができる。また、液溜器は、液溜部が液導入孔に連通する状態で吐出ヘッドに接続されており、液溜部には保管液が充填されている。このため、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が液導入孔から流出したり蒸発したりすることを防止することができる。また、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が流出などによって失われた場合でも、液溜部に充填された保管液が液導入孔を介して流入することによって、吐出ノズルと、流路と、液導入孔とに保管液が充填された状態を維持することができる。
【００２７】
［適用例１１］上記適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットにおいて、前記液溜部は、負圧形成構造を有することが好ましい。
【００２８】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、液溜部が有する負圧形成構造によって、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液が充填された状態では、液溜部から液導入孔に保管液が流入しないように、液溜部内の保管液の圧力を調整することができる。液溜部内の保管液が吐出ノズル、流路、及び液導入孔に流入し難いため、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が吐出ノズルから流出することを抑制することができる。
【００２９】
［適用例１２］上記適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットにおいて、前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットであって、前記液溜部は、前記圧力調整バルブユニットにおける前記液状体の流路であることが好ましい。
【００３０】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットの流路が液導入孔に連結される。圧力調整バルブユニットは、流入側の圧力室（流路）と、流出側の圧力室（流路）と、流入側の圧力室と流出側の圧力室との間を開閉するバルブとを有する装置である。流出側の圧力室の圧力が所定の値より小さくなることで、バルブが開かれる。バルブが開かれることによって、流入側の圧力室から流出側の圧力室に液状体が流入する。液状体が流入することによって、流出側の圧力室の圧力が所定の値より大きくなることで、バルブが閉じられる。流出側の圧力室を液導入孔に接続することによって、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液が充分に充填された状態では、液溜部から液導入孔に保管液が流入することを抑制して、保管液が吐出ノズルから流出することを抑制することができる。吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が減少した場合には、バルブが開いて流入側の圧力室から流出側の圧力室に保管液が供給されることによって、流出側の圧力室から液導入孔に保管液が流入することで、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液を補充することができる。
【００３１】
［適用例１３］上記適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットにおいて、前記保管液は、揮発性の物質で構成されていることが好ましい。
【００３２】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、吐出ヘッドに充填される保管液は、揮発性の物質で構成されている。したがって、保管液には不揮発性成分が含まれない。これにより、吐出ヘッドの内部で保管液が蒸発した場合に、不揮発性成分が吐出ヘッドの内部に残留して付着などすることを抑制することができる。
【００３３】
［適用例１４］上記適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットにおいて、前記保管液は、前記液状体の溶媒で構成されていることが好ましい。
【００３４】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、液状体の溶媒が保管液として使用される。液状体の溶媒は、吐出ヘッドで扱われる液状体の溶質などを溶解するものであるため、吐出ヘッドの内部の残留物を洗浄することができる。液状体の溶媒は、吐出ヘッドが稼働する際に吐出ヘッドによって扱われるものであるため、保管液としての液状体の溶媒が吐出ヘッドの内部に残っても、吐出ヘッドや吐出状態に悪影響をあたえる可能性を実質的になくすることができる。
【００３５】
［適用例１５］上記適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットは、前記吐出ノズルを封止するノズル封止部材をさらに備えることが好ましい。
【００３６】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、吐出ノズルがノズル封止部材によって封止される。これにより、吐出ノズルから保管液が蒸発したり流出したりすることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、吐出ヘッドの保存方法、及び吐出ヘッド保存ユニットの好適な実施の形態について、吐出ヘッドの一実施形態としてのインクジェット方式の液滴吐出ヘッドを例に、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面では、図示の便宜上、部材又は部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００３８】
＜液滴吐出装置＞
最初に、液滴吐出ヘッド１０を備える液滴吐出装置１の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【００３９】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッド機構部２と、ワーク機構部３と、機能液供給部４と、メンテナンス装置部５と、を備えている。ヘッド機構部２は、液状体としての機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド１０を有する。ワーク機構部３は、液滴吐出ヘッド１０から吐出された液滴の吐出対象であるワークＷを載置するワーク載置台３３を有する。機能液供給部４は、中継タンク２３と、給液チューブ２４とを有し、当該給液チューブ２４が、後述する圧力調整弁９７（図５及び図６参照）及び配液管９４（図６参照）を介して液滴吐出ヘッド１０に接続されている。中継タンク２３、給液チューブ２４、圧力調整弁９７、及び配液管９４を介して機能液が液滴吐出ヘッド１０に供給される。メンテナンス装置部５は、液滴吐出ヘッド１０の検査及び保守を行う装置を備えている。液滴吐出装置１は、また、これら各機構部などを総括的に制御する吐出装置制御部６を備えている。
【００４０】
さらに、液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された定盤９とを備えている。定盤９の上側には、ワーク機構部３が定盤９の長手方向（Ｘ軸方向）に延在するように配設されている。ワーク機構部３の上方には、定盤９に固定された２本の支持柱で支持されているヘッド機構部２が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在するように配設されている。また、定盤９の傍らには、ヘッド機構部２の液滴吐出ヘッド１０に連通する供給管を有する機能液供給部４の機能液タンクなどが配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持柱の近傍には、メンテナンス装置部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に配設されている。さらに、定盤９の下側に、吐出装置制御部６が収容されている。
【００４１】
ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド１０を有するヘッドユニット２１と、ヘッドユニット２１を有するヘッドキャリッジ２５と、ヘッドキャリッジ２５が吊設された移動枠２２とを備えている。中継タンク２３を収納した中継タンク箱２３Ａが、移動枠２２の上に固定されている。移動枠２２をＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド１０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。ワーク機構部３は、ワーク載置台３３をＸ軸方向に移動させることで、ワーク載置台３３に載置されたワークＷをＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
【００４２】
このように、液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワークＷのＸ軸方向の移動に同調して、機能液を液滴として吐出する。Ｘ軸方向に移動するワークＷと、Ｙ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド１０とを相対的に制御することにより、ワークＷ上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する平面形状の描画を行うことが可能である。
【００４３】
＜液滴吐出ヘッド＞
次に、図２及び図３を参照して、液滴吐出ヘッド１０の構成について説明する。図２は、液滴吐出ヘッドの概要を示す図である。図２（ａ）は、液滴吐出ヘッドをノズルプレート側から見た外観を示す外観斜視図であり、図２（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの接続針周りの概構造を示す部分断面図である。図３は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面図である。図３（ａ）は、液滴吐出ヘッドの圧力室周りの構造を示す斜視断面図であり、図３（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズル部の構造を示す断面図である。液滴吐出ヘッド１０が、吐出ヘッドに相当する。
【００４４】
図２（ａ）に示したように、液滴吐出ヘッド１０は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針４６，４６を有する液体導入部４５と、液体導入部４５の側方に連なるヘッド基板４７と、液体導入部４５に連なるポンプ部４８と、ポンプ部４８に連なるノズルプレート４１とを備えている。ポンプ部４８とノズルプレート４１とにより、方形のヘッド本体４０が構成されている。
接続針４６の先端の脇には、ポンプ部４８の液供給孔５３（図３（ａ）参照）に連通する流路の端の導入口４６ａが開口している。ヘッド基板４７には、一対のヘッドコネクタ４７Ａ，４７Ａが実装されており、当該ヘッドコネクタ４７Ａを介してフレキシブルフラットケーブル９８（以降、「ＦＦＣケーブル９８」と表記する。）（図６参照）が接続される。このＦＦＣケーブル９８によって、吐出装置制御部６と接続されている中継基板に液滴吐出ヘッド１０が接続されることで、液滴吐出ヘッド１０は、吐出装置制御部６と接続される。
【００４５】
ポンプ部４８の基部側、すなわちヘッド本体４０の基部側は、液体導入部４５を受けるべく方形フランジ状にフランジ部４４が形成されている。このフランジ部４４には、液滴吐出ヘッド１０をヘッド保持部材に固定する小ねじ用のねじ孔（雌ねじ）４９が一対形成されている。ヘッド保持部材を貫通してねじ孔４９に螺合したヘッド止めねじにより、液滴吐出ヘッド１０が副ヘッド固定部材３８（図６参照）に固定される。
【００４６】
ノズルプレート４１のノズル形成面４１ａには、ノズルプレート４１に形成されており液滴を吐出する吐出ノズル４２から成るノズル列４３が、２本形成されている。２本のノズル列４３は相互に平行に列設されており、各ノズル列４３は、等ピッチで並べた１８０個（図示では模式的に表している）の吐出ノズル４２で構成されている。すなわち、ヘッド本体４０のノズル形成面４１ａには、その中心線を挟んで２本のノズル列４３が対称に配設されている。
【００４７】
液滴吐出ヘッド１０が液滴吐出装置１に取り付けられた状態では、ノズル列４３はＹ軸方向に延在する。２列のノズル列４３をそれぞれ構成する吐出ノズル４２同士は、Ｙ軸方向において、相互に半ノズルピッチずつ位置ずれている。１ノズルピッチは、例えば１４０μｍである。Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれのノズル列４３を構成する吐出ノズル４２から吐出された液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。吐出ノズル４２のノズルピッチが１４０μｍの場合、着弾位置の中心間距離は、設計上では、７０μｍである。
【００４８】
図２（ｂ）に示すように、液体導入部４５の２連の接続針４６，４６には、それぞれ圧力調整弁９７（図５及び図６参照）を介して給液チューブ２４（図１参照）に連通する配液管９４（図６参照）の端に接続された配管接続部材２６が接続される。接続針４６に配管接続部材２６が接続された状態では、接続針４６の先端側が、配管接続部材２６の端に形成された封止部を貫通して、配管接続部材２６の機能液の流路に達している。上述したように、接続針４６の先端の脇には、ポンプ部４８の液供給孔５３（図３（ａ）参照）に連通する流路の端の導入口４６ａが開口しており、配管接続部材２６の機能液の流路に満たされた機能液が、導入口４６ａから液滴吐出ヘッド１０の液体導入部４５に流入する。導入口４６ａが、液導入孔に相当する。
【００４９】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１０は、ノズルプレート４１にポンプ部４８を構成する圧力室プレート５１が積層されており、圧力室プレート５１に振動板５２が積層されている。
圧力室プレート５１には、液体導入部４５から振動板５２の液供給孔５３を介して供給される機能液が常に充填される液たまり５５が形成されている。液供給孔５３は、接続針４６に形成された導入口４６ａに連通している。液たまり５５は、振動板５２と、ノズルプレート４１と、圧力室プレート５１の壁とに囲まれた空間である。また、圧力室プレート５１には、複数のヘッド隔壁５７によって区切られた圧力室５８が形成されている。圧力室５８には、隣り合う２つのヘッド隔壁５７の間に位置する供給口５６を介して、液たまり５５から機能液が供給される。振動板５２と、ノズルプレート４１と、２つのヘッド隔壁５７とによって囲まれた空間が圧力室５８である。
液滴吐出ヘッド１０における液体導入部４５の内部の機能液の流路と、液供給孔５３と、液たまり５５と、供給口５６と、圧力室５８とが、吐出ヘッドにおける液状体の流路に相当する。
【００５０】
圧力室５８は吐出ノズル４２のそれぞれに対応して設けられており、圧力室５８の数と吐出ノズル４２の数とは同じである。ヘッド隔壁５７と圧力室５８と吐出ノズル４２と供給口５６との組は、液たまり５５に沿って１列に並んでおり、１列に並んだ吐出ノズル４２がノズル列４３を形成している。図３（ａ）では図示省略したが、図示した吐出ノズル４２を含むノズル列４３に対して液たまり５５に関して略対称位置に、１列に並んだ吐出ノズル４２がもうひとつのノズル列４３を形成しており、対応するヘッド隔壁５７と圧力室５８と供給口５６との組が、１列に並んでいる。
【００５１】
振動板５２の圧力室５８を構成する部分には、それぞれ圧電素子５９の一端が固定されている。圧電素子５９の他端は、固定板（図示省略）を介して液滴吐出ヘッド１０全体を支持する基台（図示省略）に固定されている。
圧電素子５９は電極層と圧電材料とを積層した活性部を有し、電極層に駆動電圧を印加することで、活性部が長手方向（図３（ｂ）では振動板５２の厚さ方向）に縮む。活性部が縮むことで、圧電素子５９の一端が固定された振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られる力を受ける。振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られることで、振動板５２が圧力室５８の反対側に撓む。これにより、圧力室５８の容積が増加することから、機能液が液たまり５５から供給口５６を経て圧力室５８に供給される。次に、電極層に印加されていた駆動電圧が解除されると、活性部が元の長さに戻ることで、圧電素子５９が振動板５２を押圧する。振動板５２が押圧されることで、圧力室５８側に戻る。これにより、圧力室５８の容積が急激に元に戻る、すなわち増加していた容積が減少することから、圧力室５８内に充填されていた機能液に圧力が加わり、当該圧力室５８に連通して形成された吐出ノズル４２から機能液が液滴となって吐出される。
【００５２】
吐出装置制御部６は、圧電素子５９への印加電圧の制御、すなわち駆動信号を制御することにより、複数の吐出ノズル４２のそれぞれに対して、機能液の吐出制御を行う。より詳細には、吐出ノズル４２から吐出される液滴の体積や、単位時間あたりに吐出する液滴の数、基板上に着弾した液滴同士の距離などを変化させることができる。例えば、ノズル列４３に並ぶ複数の吐出ノズル４２の中から、液滴を吐出させる吐出ノズル４２を選択的に使用することにより、ノズル列４３の方向では、ノズル列４３の長さの範囲であって吐出ノズル４２のピッチ間隔で、複数の液滴を同時に吐出することができる。ノズル列４３の方向と略直交する方向では、基板と吐出ノズル４２とを相対移動させて、当該相対移動方向において、当該吐出ノズル４２が対向可能な、基板の任意の位置に吐出ノズル４２から吐出される液滴を配置することができる。なお、吐出ノズル４２のそれぞれから吐出される液滴の体積は、１ｐｌ〜３００ｐｌ（ピコリットル）の間で可変である。
【００５３】
＜ヘッドユニット＞
次に、ヘッド機構部２のヘッドユニット２１の概略構成について、図４を参照して説明する。図４は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図４に示したＸ軸及びＹ軸は、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸及びＹ軸と一致している。
【００５４】
図４に示すように、ヘッドユニット２１は、ユニットプレート６１と、ユニットプレート６１に搭載された１２個の液滴吐出ヘッド１０と、を有している。液滴吐出ヘッド１０は、主ヘッド固定部材３７（図６参照）及び副ヘッド固定部材３８（図６参照）を介してユニットプレート６１に固定されており、ヘッド本体４０がユニットプレート６１に形成された孔（図示省略）に遊嵌して、ノズル形成面４１ａが、ユニットプレート６１の面より突出している。図４は、ノズル形成面４１ａ側から見た図である。１２個の液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向に分かれて、それぞれ６個ずつの液滴吐出ヘッド１０を有するヘッド群６５を２群形成している。それぞれの液滴吐出ヘッド１０のノズル列４３はＹ軸方向に延在している。
【００５５】
一つのヘッド群６５が有する６個の液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向において、互いに隣り合う液滴吐出ヘッド１０の、一方の液滴吐出ヘッド１０の端の吐出ノズル４２に対して、もう一方の液滴吐出ヘッド１０の端の吐出ノズル４２が半ノズルピッチずれて位置するように、位置決めされている。仮に、ヘッド群６５が有する６個の液滴吐出ヘッド１０において、全ての吐出ノズル４２のＸ軸方向の位置を同じにすると、吐出ノズル４２は、Ｙ軸方向に半ノズルピッチの等間隔で並ぶ。すなわち、Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれの液滴吐出ヘッド１０が有するそれぞれのノズル列４３を構成する吐出ノズル４２から吐出された液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向において互いに重なるため、Ｘ軸方向に階段状に並んでヘッド群６５を構成している。
なお、ユニットプレート６１には、後述する圧力調整弁９７（図５参照）を取り付ける領域や、キャリッジ枠９２（図６参照）にユニットプレート６１を取り付けるための取付孔や位置決め孔などが形成されているが、図４では図示省略した。
【００５６】
＜圧力調整弁の構成＞
次に、圧力調整弁９７の構成及び動作について、図５を参照して説明する。圧力調整弁９７は、液滴吐出ヘッド１０に供給する機能液を貯留する機能液タンクから液滴吐出ヘッド１０に至る機能液の流路の一部を構成するように配設されている。圧力調整弁９７を設けることによって、液滴吐出ヘッド１０に供給される機能液の圧力を略一定の圧力に維持する。図５は、圧力調整弁の構成及び動作を示す模式断面図である。図５（ａ）は、弁が閉じた状態を示す模式断面図であり、図５（ｂ）は、弁が開いた状態を示す模式断面図である。
【００５７】
図５に示すように、圧力調整弁９７は、流路ケース１０１と、ダイヤフラム１０９と、弁ユニット１０６と、を備えている。流路ケース１０１は、略円板状の外形形状を有し、中が中空になっている。中空部分は、ケース隔壁１０２によって分離されて、略円板形状の圧力室１０３及び流入室１０４が形成されている。ケース隔壁１０２には弁孔１０２ａが形成されており、圧力室１０３と流入室１０４とは、弁孔１０２ａを介して連通している。
【００５８】
流入室１０４は、流路ケース１０１の壁と、ケース隔壁１０２とで囲まれて形成された円板形状の空間である。流入室１０４から流路ケース１０１の半径方向に形成された流入口流路１０７が、流路ケース１０１の外周に突出する状態に形成された流入口端子１０７Ａを貫通している。流入室１０４は、流入口流路１０７を介して流路ケース１０１の外部と連通している。
圧力室１０３は、流路ケース１０１の壁と、ケース隔壁１０２とで形成されたケース隔壁１０２の反対側が開放された空間の開放口にダイヤフラム１０９が配設されて形成された円板形状の空間である。流路ケース１０１の壁に流路ケース１０１の半径方向に形成された流出口流路１０８ａの一端が、流路ケース１０１の外周に突出する状態に形成された流出口端子１０８Ａを貫通しており、流出口流路１０８ａの他の一端は、流出口流路１０８ｂに連通しており、流出口流路１０８ｂは、圧力室１０３に開口している。圧力室１０３は、流出口流路１０８ａと流出口流路１０８ｂとから成る流出口流路１０８を介して流路ケース１０１の外部と連通している。
【００５９】
ダイヤフラム１０９は、円形状のフィルムであり、外周の全周が流路ケース１０１の壁に固定されて、圧力室１０３と外部とを隔絶している。ダイヤフラム１０９の中央側は、圧力室１０３の容積を増減させる方向に変形可能である。ダイヤフラム１０９の中央には、剛性が高い受圧板１１１が固定されている。
【００６０】
弁ユニット１０６は、弁ロッド１１２と、弁ばね１１７と、圧力保持ばね１１８と、シールパッキン１１６とを有している。
圧力保持ばね１１８は、圧縮コイルばねであり、受圧板１１１とケース隔壁１０２とに挟持される位置に配設されている。圧力保持ばね１１８は、受圧板１１１を押圧しており、受圧板１１１に、圧力室１０３を広げる方向にダイヤフラム１０９を変形させる方向の力を作用させている。
弁ロッド１１２は、弁孔１０２ａを封止可能な大きさを有する円板形状のロッド板１１２ｂと、ロッド板１１２ｂの円板面に立設されたロッド部１１２ａと、から成り、ロッド板１１２ｂが流入室１０４の中に在り、ロッド部１１２ａが弁孔１０２ａに遊嵌する状態に配設されている。ロッド板１１２ｂのロッド部１１２ａが立設された面は、ケース隔壁１０２及び弁孔１０２ａに臨んでおり、ロッド部１１２ａの先端は、受圧板１１１に臨んでいる。シールパッキン１１６は、ゴム状弾性体を用いて、Ｏリング状の形状に形成されている。ロッド板１１２ｂのケース隔壁１０２及び弁孔１０２ａに臨む面の中の、ケース隔壁１０２に対向する部分に、シールパッキン１１６が固定されている。
弁ばね１１７は、圧縮コイルばねであり、ロッド板１１２ｂにおけるロッド部１１２ａが立設された面とは反対側の面と、流入室１０４を構成する流路ケース１０１の壁と、に挟持される位置に配設されている。弁ばね１１７は、ロッド板１１２ｂをケース隔壁１０２に押付ける方向の力を、ロッド板１１２ｂに加えている。
【００６１】
ダイヤフラム１０９には、圧力室１０３側からは、圧力保持ばね１１８の押圧力と、圧力室１０３内に充填された機能液による圧力が作用する。外側からは、大気圧が作用する。ダイヤフラム１０９は、圧力保持ばね１１８の押圧力と、圧力室１０３内に充填された機能液による圧力と、大気圧と、ダイヤフラム１０９の変形に対する抗力と、がつり合う形状になる。
圧力室１０３内に充填された機能液による圧力によって、圧力室１０３を経由して液滴吐出ヘッド１０に供給される機能液の圧力が定まる。圧力保持ばね１１８の押圧力は、液滴吐出ヘッド１０に供給される機能液の圧力を、機能液が吐出ノズル４２から流出することがないと共に、液滴吐出ヘッド１０によって機能液を吐出できることを可能ならしめる圧力とする押圧力に設定する。
【００６２】
図５（ａ）に示した圧力調整弁９７は、機能液が圧力室１０３内に充分充填されており、ダイヤフラム１０９が外側に膨らんで、圧力室１０３が大きくなっている。図５（ａ）に示したように、ロッド部１１２ａの先端と受圧板１１１とは離れている。ロッド板１１２ｂは、弁ばね１１７によって、弁孔１０２ａを覆う状態で、ケース隔壁１０２に押付けられている。弁ばね１１７の押圧力によって、弁孔１０２ａの外周を囲む位置において、シールパッキン１１６が、ケース隔壁１０２とロッド板１１２ｂの間で押圧されて弾性変形している。弁孔１０２ａは、シールパッキン１１６とロッド板１１２ｂとによって封止されており、圧力室１０３と流入室１０４とは、隔絶されている。
【００６３】
図５（ｂ）に示した圧力調整弁９７は、圧力室１０３内の機能液が減ることによって、ダイヤフラム１０９が、ケース隔壁１０２側に膨らんで、圧力室１０３の容積が小さくなっている。圧力室１０３内の機能液は、液滴吐出ヘッド１０から吐出される機能液を、液滴吐出ヘッド１０に補充することによって減少する。図５（ｂ）に示したように、受圧板１１１がロッド部１１２ａの先端に当接して、弁ばね１１７の押圧力に抗する力を弁ロッド１１２に加えている。弁ロッド１１２は、図５（ａ）に示した位置から移動して、ロッド板１１２ｂがケース隔壁１０２から離れる位置にある。ロッド板１１２ｂがケース隔壁１０２から離れることによって、シールパッキン１１６とロッド板１１２ｂとによる弁孔１０２ａの封止が解除されているため、流入室１０４と圧力室１０３とが、弁孔１０２ａを介して連通している。機能液タンクから供給されて流入室１０４に充填されている機能液が、弁孔１０２ａを通って圧力室１０３に流入する。
圧力室１０３に機能液が流入することで、圧力室１０３内の機能液の圧力が高まり、ダイヤフラム１０９が外側に膨らんで、圧力調整弁９７は、図５（ａ）に示した状態となり、圧力室１０３と流入室１０４とは、隔絶される。このようにして、圧力室１０３内の機能液の圧力が略一定に維持され、圧力室１０３内の機能液の圧力が略一定に維持されことにより、液滴吐出ヘッド１０に供給される機能液の圧力が略一定に維持される。
圧力調整弁９７が、圧力調整バルブユニットに相当する。
【００６４】
＜ヘッドキャリッジ＞
次に、ヘッドキャリッジ２５の全体構成について、図６を参照して説明する。図６は、ヘッドキャリッジの側面図である。図６は、主要な構成要素を図示するために構成要素の一部を省略している。図６に示したように、２個のキャリッジ体９２Ａと、キャリッジ支持体９２Ｂと、で略直方体形状のキャリッジ枠９２を構成している。キャリッジ枠９２は、キャリッジ支持体９２Ｂの両端に２個のキャリッジ体９２Ａが吊着されて、キャリッジ支持体９２Ｂの反対側（図６の下側）が開放した略コの字形状をしている。
【００６５】
キャリッジ枠９２の略コの字形状の開放した側には、図４を参照して説明したヘッドユニット２１が、ヘッドユニット２１のユニットプレート６１が２個所のキャリッジ体９２Ａに差し渡されるようにして、固定ネジ（図示省略）で固定されている。液滴吐出ヘッド１０は、主ヘッド固定部材３７及び副ヘッド固定部材３８を介してユニットプレート６１に固定されている。液滴吐出ヘッド１０は、ヘッド本体４０がユニットプレート６１に形成された孔（図示省略）に遊嵌して、ノズル形成面４１ａが、ユニットプレート６１の、キャリッジ枠９２に対向する面とは反対側の面より突出している。上述したように、１基のヘッドユニット２１は、１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えているが、全て表示すると図が煩雑になるため、図６では一部のみ示してある。
【００６６】
キャリッジ支持体９２Ｂには、基板支持枠（図示省略）が固定されており、基板支持枠には、インタフェース基板と駆動回路基板とが隙間を隔てて重なるように固定されている。インタフェース基板には、１２基のコネクタが固定されている。一端がヘッド用電装ユニットに接続されたケーブルの他端に接続されたコネクタ９６がインタフェース基板のコネクタと結合されており、ヘッド用電装ユニットからインタフェース基板に液滴吐出ヘッド１０を駆動するための電気信号が供給される。当該電気信号は、接続手段を介して駆動回路基板に伝達される。伝達された電気信号に従って、駆動回路基板上に構成されている駆動回路が液滴吐出ヘッド１０を駆動する駆動信号を生成する。生成された駆動信号は、一端が液滴吐出ヘッド１０の一対のヘッドコネクタ４７Ａ，４７Ａにそれぞれ結合されたＦＦＣケーブル９８を介して液滴吐出ヘッド１０に印加されて、液滴吐出ヘッド１０を駆動させる。なお、ＦＦＣケーブル９８は、１個の液滴吐出ヘッド１０に２本接続されているが、全て表示すると煩雑になるため、図６では一部のみ示してある。
【００６７】
ユニットプレート６１には、上述した圧力調整弁９７が、ユニットプレート６１に立設した調整弁支持枠９７ａを介して固定されている。１個のユニットプレート６１には、１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれに対応して、１２個の圧力調整弁９７が固定されている。それぞれの圧力調整弁９７には、その流入口端子１０７Ａにおいて、流入口流路１０７に、機能液供給部４の給液チューブ２４が接続されており、機能液供給部４から圧力調整弁９７に、中継タンク２３及び給液チューブ２４を介して機能液が送られる。それぞれの圧力調整弁９７には、また、流出口端子１０８Ａにおいて、流出口流路１０８ａに接続された配管接続部材６７を介して、液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。１２個の圧力調整弁９７のそれぞれは、ヘッドユニット２１の１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと配液管９４で接続されている。配液管９４の液滴吐出ヘッド１０に接続される側は二股に分岐しており、一つの液滴吐出ヘッド１０に形成された２連の接続針４６，４６にそれぞれ接続されている。上述したように、圧力調整弁９７は、給液チューブ２４から流入する機能液を、適切な圧力で、配液管９４を介して液滴吐出ヘッド１０に供給する。なお、配液管９４は、１２個の圧力調整弁９７のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されているが、１２個の配液管９４や１２個の圧力調整弁９７を全て表示すると煩雑になるため、図６では一部のみ示してある。
【００６８】
これらの各構成部材を囲うように、角筒状のキャリッジカバー９１が設けられており、図示省略した止めねじで、キャリッジ体９２Ａに固定されている。キャリッジカバー９１の一端（図６では下端）は、ユニットプレート６１の外周に略密着しており、キャリッジカバー９１とユニットプレート６１とで、升状の形状を形成している。
【００６９】
＜保存ユニット＞
次に、液滴吐出ヘッド１０を、保管したり輸送したりするための保存ユニット１２０の構成について、図７を参照して説明する。図７は、保存ユニットの側面図である。
図７に示したように、保存ユニット１２０は、ヘッドユニット２１と圧力調整弁９７と配液管９４とを備えている。上述したように、１基のヘッドユニット２１は、１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えており、保存ユニット１２０は、１２本の配液管９４と、１２個の圧力調整弁９７とを備えている。１２本の配液管９４のそれぞれは、１２個の圧力調整弁９７のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されている。
なお、１２個の液滴吐出ヘッド１０や１２個の配液管９４や１２個の圧力調整弁９７を全て表示すると煩雑になるため、図７では一部のみ示してある。
【００７０】
ヘッドユニット２１のユニットプレート６１に、圧力調整弁９７が、ユニットプレート６１に立設した調整弁支持枠９７ａを介して固定されている。それぞれの圧力調整弁９７には、流出口端子１０８Ａにおいて、流出口流路１０８ａに接続された配管接続部材６７を介して、液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。１２個の圧力調整弁９７のそれぞれは、ヘッドユニット２１の１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと、配液管９４で接続されている。
圧力調整弁９７、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部には、保管液が充填されている。保管液としては、例えば、機能液の溶媒を用いる。
【００７１】
保管液の充填は、以下の手順で実施する。最初に、上記した構成に組み上げた保存ユニット１２０を、吐出ノズル４２から液滴吐出ヘッド１０の流路内の液体を吸引する吸引装置にセットする。吸引装置は、液滴吐出装置１などにおいて液滴吐出ヘッド１０を保守するために用いるものを利用できる。次に、保管液が入ったタンクを、保管液を流入口流路１０７に供給できる状態に、流入口端子１０７Ａに接続する。吸引装置によって、吐出ノズル４２から液滴吐出ヘッド１０の流路内の液体を吸引することで、液滴吐出ヘッド１０の流路が負圧状態となり、配液管９４を介して連通する圧力調整弁９７の圧力室１０３から流入室１０４も負圧状態となる。これにより、保管液が、タンクから圧力調整弁９７の流入室１０４、圧力室１０３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０に流入して充填される。
【００７２】
上述したように、圧力室１０３に充分に保管液が充填された状態では、圧力調整弁９７の弁孔１０２ａは、シールパッキン１１６とロッド板１１２ｂとによって封止されており、圧力室１０３と流入室１０４とは、隔絶されている。圧力室１０３が流入室１０４と隔絶されることで、圧力室１０３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部は、吐出ノズル４２のみで外部と連通する空間となり、小径の吐出ノズル４２からは大気が侵入し難いため、圧力室１０３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液は、殆ど流出することなく保持される。
圧力調整弁９７が、液溜器に相当し、圧力室１０３が、液溜部に相当する。弁孔１０２ａを封止するシールパッキン１１６とロッド板１１２ｂを含む、弁ロッド１１２と、弁ばね１１７と、圧力保持ばね１１８と、シールパッキン１１６とを有する弁ユニット１０６が負圧形成構造に相当する。
吐出ノズル４２からの蒸発や流出によって、圧力室１０３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液が減少すると、圧力室１０３内の圧力が減少するため、弁孔１０２ａのシールパッキン１１６及びロッド板１１２ｂによる封止が解除される。これにより、圧力室１０３と流入室１０４とが、弁孔１０２ａを介して連通するため、流入室１０４の保管液が圧力室１０３に流入して、減少した保管液を補うように、保管液が補充される。
【００７３】
＜保存ユニットの他の構成１＞
次に、液滴吐出ヘッド１０を保管したり、輸送したりするための保存ユニットであって、上述した保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニットについて説明する。最初に、保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニット１４０について、図８を参照して説明する。図８は、保存ユニットの他の構成例を示す側面図である。
【００７４】
図８に示したように、保存ユニット１４０は、上述したヘッドキャリッジ２５から電装部材などを取り除いた構成を有している。保存ユニット１４０は、２個のキャリッジ体９２Ａと、キャリッジ支持体９２Ｂと、で略直方体形状に構成されたキャリッジ枠９２と、キャリッジ枠９２の略コの字形状の開放した側に固定されたヘッドユニット２１と、１２個の圧力調整弁９７と、１２本の配液管９４と、を備えている。
上述したように、１基のヘッドユニット２１は、１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えており、配液管９４は、１２個の圧力調整弁９７のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されているが、１２個の液滴吐出ヘッド１０や配液管９４や圧力調整弁９７を全て表示すると煩雑になるため、図８ではそれぞれ一部のみ示してある。
【００７５】
圧力調整弁９７は、ヘッドユニット２１のユニットプレート６１に、ユニットプレート６１に立設した調整弁支持枠９７ａを介して固定されている。それぞれの圧力調整弁９７には、流出口端子１０８Ａにおいて、流出口流路１０８ａに接続された配管接続部材６７を介して、液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。１２個の圧力調整弁９７のそれぞれは、ヘッドユニット２１の１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと配液管９４で接続されている。
圧力調整弁９７、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部には、保管液が充填されている。保管液としては、例えば、機能液の溶媒を用いる。
【００７６】
保管液の充填は、上述した保存ユニット１２０に保管液を充填させる場合と同様に、保管液が入ったタンクと、吸引装置を用いて、同様の手順で実施する。
【００７７】
＜保存ユニットの他の構成２＞
次に、保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニット１６０について、図９を参照して説明する。図９は、保存ユニットの他の構成例を示す側面図である。
図９に示したように、保存ユニット１６０は、２個のキャリッジ体９２Ａと、キャリッジ支持体９２Ｂと、で略直方体形状に構成されたキャリッジ枠９２と、キャリッジ枠９２の略コの字形状の開放した側に固定されたヘッドユニット２１と、１２個の中継タンク２３と、１２本の配液管９４と、を備えている。
上述したように、１基のヘッドユニット２１は、１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えており、配液管９４は、１２個の中継タンク２３のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されているが、１２個の液滴吐出ヘッド１０や配液管９４や中継タンク２３を全て表示すると煩雑になるため、図９ではそれぞれ一部のみ示してある。
【００７８】
中継タンク２３は、キャリッジ支持体９２Ｂの上部に固定されている。それぞれの中継タンク２３には、流出口端子２３２において、中継タンク２３内の流出口に接続された配管接続部材６７を介して、液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。１２個の中継タンク２３のそれぞれは、ヘッドユニット２１の１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと配液管９４で接続されている。中継タンク２３の流入口が形成された流入口端子２３１には封止蓋１６１が被せてあり、流入口を封止している。
中継タンク２３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部には、保管液が充填されている。保管液としては、例えば、機能液の溶媒を用いる。
【００７９】
保管液の充填は、以下の手順で実施する。最初に、上記した構成に組み上げた保存ユニット１６０を、中継タンク２３が液滴吐出ヘッド１０より高い位置になるようにセットする。次に、封止蓋１６１を取外して、中継タンク２３に保管液を注入する。保管液は、重力によって、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０に流入して充填される。吐出ノズル４２から保管液が流出する状態になったところで、流入口端子２３１に封止蓋１６１を被せて、流入口を封止する。中継タンク２３の流入口を封止することで、中継タンク２３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部は、吐出ノズル４２のみで外部と連通する空間となる。小径の吐出ノズル４２からは大気が侵入し難いため、中継タンク２３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液は、殆ど流出することなく保持される。
中継タンク２３が、液溜器に相当し、中継タンク２３の内部が、液溜部に相当する。流入口端子２３１に封止蓋１６１を被せて、流入口を封止する構成が、負圧形成構造に相当する。
また、保管液を充填させるために、上述した保存ユニット１２０に保管液を充填させる場合と同様に、吸引装置を用いることもできる。吸引装置を用いることで、重力によって自然に充填させる場合より、確実に液滴吐出ヘッド１０の流路に保管液を充填することができる。
【００８０】
なお、中継タンク２３の内部は微小な減圧状態となるため、保管液が気化し易くなり、気化した保管液の蒸気圧によって、吐出ノズル４２から保管液が流出する可能性がある。気化した保管液の蒸気圧と、中継タンク２３が液滴吐出ヘッド１０より高い位置に在ることによる重力の作用とが、吐出ノズル４２から保管液が流出するように作用し、吐出ノズル４２における保管液の表面張力が、流出を抑制するように作用する。例えば、これらの力がバランスして、吐出ノズル４２の開口の周囲から蒸発する保管液を補う程度に、吐出ノズル４２から保管液が流出するように、中継タンク２３と液滴吐出ヘッド１０との高さ方向の相対位置を調整する。
【００８１】
＜保存ユニットの他の構成３＞
次に、保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニット１８０について、図１０を参照して説明する。図１０は、保存ユニットの他の構成例を示す側面図である。
図１０に示したように、保存ユニット１８０は、２個のキャリッジ体９２Ａと、キャリッジ支持体９２Ｂと、で略直方体形状に構成されたキャリッジ枠９２と、キャリッジ枠９２の略コの字形状の開放した側に固定されたヘッドユニット２１と、１２個の保管液タンク１８１と、１２本の配液管９４と、を備えている。
上述したように、１基のヘッドユニット２１は、１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えており、配液管９４は、１２個の保管液タンク１８１のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されているが、１２個の液滴吐出ヘッド１０や配液管９４や保管液タンク１８１を全て表示すると煩雑になるため、図１０ではそれぞれ一部のみ示してある。
【００８２】
保管液タンク１８１は、ユニットプレート６１に固定されている。それぞれの保管液タンク１８１には、流出口端子１８３において、保管液タンク１８１の流出口に接続された配管接続部材６７を介して、液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。１２個の保管液タンク１８１のそれぞれは、ヘッドユニット２１の１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと配液管９４で接続されている。保管液タンク１８１の内部には、多孔質体１８２が配設されている。保管液タンク１８１には、多孔質体１８２が配設された内部と保管液タンク１８１の外部とを連通させる圧力開放孔１８４が形成されている。
保管液タンク１８１、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部には、保管液が充填されている。保管液としては、例えば、機能液の溶媒を用いる。
【００８３】
保管液の充填は、以下の手順で実施する。最初に、圧力開放孔１８４を封止した保管液タンク１８１に保管液を充填して、多孔質体１８２に保管液を浸透させる。次に、上記した構成に組み上げた保存ユニット１８０を、保管液タンク１８１が液滴吐出ヘッド１０より高い位置になるようにセットする。次に、圧力開放孔１８４の封止を解除して、保管液タンク１８１の内部を外部と連通させる。保管液タンク１８１の内部の大気圧が外部と略同一になるため、保管液タンク１８１の内部に充填されていた保管液は、重力によって、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０に流入して充填される。毛細管現象によって、保管液が多孔質体１８２に保持されるため、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液は、大量に流出することなく保持される。
保管液タンク１８１が、液溜器に相当し、保管液タンク１８１の内部が、液溜部に相当する。多孔質体１８２が、負圧形成構造に相当する。
また、保管液を充填させるために、上述した保存ユニット１２０に保管液を充填させる場合と同様に、吸引装置を用いることもできる。吸引装置を用いることで、重力によって自然に充填させる場合より、確実且つ迅速に液滴吐出ヘッド１０の流路に保管液を充填することができる。多孔質体１８２に保持されている保管液を、迅速に液滴吐出ヘッド１０の流路に引き込むためには、吸引装置を用いることが有効である。
【００８４】
＜保存ユニットの他の構成４＞
次に、保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニット１２５について、図１１を参照して説明する。図１１は、保存ユニットの他の構成例を示す側面図である。
【００８５】
図１１に示したように、保存ユニット１２５は、上述した保存ユニット１２０に加えて、ヘッドキャップ１２６を備えている。ヘッドキャップ１２６は、箱状の形状を有し、ユニットプレート６１に固定された液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート４１を覆う状態で、ユニットプレート６１に固定されている。箱状の形状を有するヘッドキャップ１２６の周縁部分がユニットプレート６１に当接している。
ヘッドキャップ１２６がノズルプレート４１を覆うことによって、吐出ノズル４２から液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液が蒸発することを抑制することができる。また、ノズルプレート４１が他の物に衝突することによって損なわれることを抑制することができる。ヘッドキャップ１２６が、ノズル封止部材に相当する。ヘッドキャップ１２６をユニットプレート６１に固定することが、ノズル封止部材を吐出ヘッドに装着する工程に相当する。
【００８６】
＜保存ユニットの他の構成５＞
次に、保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニット１４５について、図１２を参照して説明する。図１２は、保存ユニットの他の構成例を示す側面図である。
【００８７】
図１２に示したように、保存ユニット１４５は、上述した保存ユニット１４０に加えて、ヘッドキャップ１４６及びキャップ布１４７を備えている。ヘッドキャップ１４６は、箱状の形状を有し、ユニットプレート６１に固定された液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート４１を覆う状態で、ユニットプレート６１に固定されている。キャップ布１４７は、弱い力で弾性変形可能な多孔質体で形成されており、箱状のヘッドキャップ１４６に入れられている。キャップ布１４７には、保管液が浸透されている。キャップ布１４７は、ヘッドキャップ１４６がユニットプレート６１に固定されることによって、ノズルプレート４１に当接して変形している。キャップ布１４７が変形するようにノズルプレート４１に当接することによって、キャップ布１４７に浸透されている保管液によって、ノズルプレート４１のノズル形成面４１ａは常に保管液で濡れた状態になっている。
ノズル形成面４１ａにキャップ布１４７が接触していることによって、吐出ノズル４２から液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液が蒸発することを抑制することができる。また、キャップ布１４７に保管液が浸透されており、ノズル形成面４１ａが常に保管液で濡れた状態になっているため、吐出ノズル４２から保管液が蒸発することを、より確実に抑制することができる。ヘッドキャップ１４６及びキャップ布１４７が、ノズル封止部材に相当する。ヘッドキャップ１４６をユニットプレート６１に固定することが、ノズル封止部材を吐出ヘッドに装着する工程に相当する。
【００８８】
以下、実施形態の効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）保存ユニット１２０又は保存ユニット１４０においては、圧力調整弁９７、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に、保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の、吐出ノズル４２、及び液たまり５５や供給口５６や圧力室５８などの流路が乾燥することを抑制することができる。
【００８９】
（２）保存ユニット１２０及び保存ユニット１４０は、液滴吐出ヘッド１０の内部に連通する圧力調整弁９７を備えており、内部に保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の内部の保管液が減少した場合には、弁孔１０２ａの封止が解除されることによって、保管液が流動して、液滴吐出ヘッド１０の内部に保管液を補充することができる。また、弁孔１０２ａが封止された状態では、吐出ノズル４２から保管液が流出することを抑制することができる。
【００９０】
（３）保管液として機能液の溶媒を用いることにより、保管液は不揮発成分を含まないため、液滴吐出ヘッド１０の内部において、保管液が蒸発した後に残留物が残ることを実質的になくすことができる。
【００９１】
（４）保存ユニット１６０においては、中継タンク２３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に、保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の、吐出ノズル４２、及び液たまり５５や供給口５６や圧力室５８などの流路が乾燥することを抑制することができる。
【００９２】
（５）保存ユニット１６０は、液滴吐出ヘッド１０の内部に連通する中継タンク２３を備えており、内部に保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の内部の保管液が減少した場合には、中継タンク２３から供給される保管液によって、液滴吐出ヘッド１０の内部に保管液を補充することができる。また、中継タンク２３の流入口を封止することによって、吐出ノズル４２から保管液が流出することを抑制することができる。
【００９３】
（６）保存ユニット１８０においては、保管液タンク１８１、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に、保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の、吐出ノズル４２、及び液たまり５５や供給口５６や圧力室５８などの流路が乾燥することを抑制することができる。
【００９４】
（７）保存ユニット１８０は、液滴吐出ヘッド１０の内部に連通する保管液タンク１８１を備えており、内部に保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の内部の保管液が減少した場合には、保管液タンク１８１から供給される保管液によって、液滴吐出ヘッド１０の内部に保管液を補充することができる。また、保管液タンク１８１は、内部に多孔質体１８２を有しており、保管液が多孔質体１８２に保持されるため、吐出ノズル４２から保管液が流出することを抑制することができる。
【００９５】
（８）保存ユニット１２５又は保存ユニット１４５においては、ヘッドキャップ１２６又はヘッドキャップ１４６が、液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート４１を覆っている。これにより、吐出ノズル４２から液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液が蒸発することを抑制することができる。また、ノズルプレート４１が他の物に衝突することによって損なわれることを抑制することができる。
【００９６】
（９）保管液として機能液の溶媒を用いることにより、液滴吐出ヘッド１０の検査などのために液滴吐出ヘッド１０に充填された機能液の溶質が、液滴吐出ヘッド１０の内部において、流路の壁や吐出ノズル４２などに付着した場合には、当該付着物を溶解することによって、液滴吐出ヘッド１０の内部を洗浄することができる。
【００９７】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００９８】
（変形例１）前記実施形態においては、保存ユニット１２０などの保存ユニットにおいて、液滴吐出ヘッド１０がヘッドユニット２１の状態に組み込まれていたが、液滴吐出ヘッドがヘッドユニットの状態であることは必須ではない。保存ユニットは、個別の吐出ヘッドに液溜部を有する液溜器を組み合わせた構成であってもよい。
【００９９】
（変形例２）前記実施形態においては、保存ユニット１２０などの保存ユニットは、圧力調整弁９７や中継タンク２３や保管液タンク１８１などと液滴吐出ヘッド１０とを結合する配液管９４を有していたが、配液管９４のような結合用の流路を備えることは必須ではない。液滴吐出ヘッドに、保管液を貯留する液溜部を有する液溜器を、直接接続する構成であってもよい。
【０１００】
（変形例３）前記実施形態においては、圧力調整弁９７や中継タンク２３とは異なる保管液用の貯留器として保管液タンク１８１を例に説明したが、保管液の貯留器として保管液タンク１８１のようなタンクを用いることは必須ではない。可撓性を有する袋状の容器に保管液を充填した保管液パックを用いてもよい。
【０１０１】
（変形例４）前記実施形態においては、保存ユニット１２０などの保存ユニットは、負圧構成構造として、圧力調整弁９７を用いることや、中継タンク２３の流入口を封止することや、保管液タンク１８１が多孔質体１８２を有することなど、液溜部を有する液溜器が負圧構成構造を備えていた。しかし、液溜器が負圧構成構造を備えることは必須ではない。液溜部と液滴吐出ヘッドの吐出ノズルとの相対高さ（重力加速度の方向における位置の差）が、大量の流出が発生することなく、微量の供給が継続されるような相対高さになる位置に、液溜部及び液滴吐出ヘッドを配置してもよい。この場合、液溜部と液滴吐出ヘッドの吐出ノズルとを適切な相対高さ配置することが、負圧構成構造に相当する。
【０１０２】
（変形例５）前記実施形態においては、液滴吐出装置１は、圧力調整弁９７を備えていたが、液滴吐出装置が圧力調整弁を備えることは必須ではない。液滴吐出ヘッドの吐出ノズルと、液状体を貯留して液滴吐出ヘッドに供給するための貯留タンクと、を適切な相対高さ配置する構成であってもよい。
このような液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドを保管又は輸送するための保存ユニットとしては、圧力調整弁９７を用いない、例えば保存ユニット１６０や保存ユニット１８０のような保存ユニットが好ましい。
【０１０３】
（変形例６）前記実施形態においては、液滴吐出装置１は、中継タンク２３を備えていたが、液滴吐出装置が中継タンクを備えることは必須ではない。液滴吐出ヘッドの吐出ノズルと、液状体を貯留して液滴吐出ヘッドに供給するための貯留タンクと、を適切な相対高さ配置する構成であってもよい。
このような液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドを保管又は輸送するための保存ユニットとしては、中継タンク２３を用いない、例えば保存ユニット１８０のような保存ユニットが好ましい。
【０１０４】
（変形例７）前記実施形態においては、保存ユニット１２５又は保存ユニット１４５におけるノズル封止部材としてのヘッドキャップ１２６又はヘッドキャップ１４６は、保存ユニット１２５又は保存ユニット１４５が有する液滴吐出ヘッド１０の全てを一括して覆う構成であった。しかし、ノズル封止部材が多数の吐出ヘッドの吐出ノズルを一括して封止することは必須ではない。例えば、個別の吐出ヘッドごとに、それぞれノズル封止部材を設ける構成であってもよい。
【０１０５】
（変形例８）前記実施形態においては、液滴吐出装置１のヘッドユニット２１は１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えていたが、ヘッドユニットが備える液滴吐出ヘッドの数は、１２個に限らない。ヘッドユニットは、何個の液滴吐出ヘッドを備えていてもよい。
【０１０６】
（変形例９）前記実施形態においては、液滴吐出装置１は１組のヘッドユニット２１を備えていたが、液滴吐出装置が備えるヘッドユニットは１組に限らない。液滴吐出装置は、何組のヘッドユニットを備えていてもよい。
【０１０７】
（変形例１０）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド１０は、インクジェット方式の液滴吐出ヘッドであったが、吐出ヘッドがインクジェット方式の液滴吐出ヘッドであることは必須ではない。上述した吐出ヘッドの保存方法又は吐出ヘッド保存ユニットを用いて保管又は輸送する吐出ヘッドは、インクジェット方式とは異なる方式の液滴吐出ヘッドであってもよいし、液滴吐出ヘッドとは異なる、他の方式の吐出ヘッドであってもよい。例えば、ディスペンサなどであってもよい。
【０１０８】
（変形例１１）前記実施形態においては、保存ユニット１２０などの保存ユニットにおける液滴吐出ヘッド１０に充填する保管液として、機能液の溶媒を用いていたが、保管液として吐出ヘッドが吐出する液状体の溶媒を用いることは必須ではない。保管液は、揮発性であって、保存ユニットに充填した状態が長時間継続しても保存ユニットの吐出ヘッドなどが損なわれることがないものであれば、どのようなものであってもよい。ただし、吐出ヘッドが吐出する液状体の溶質が溶解可能なものであることが、より好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図２】（ａ）は、液滴吐出ヘッドをノズルプレート側から見た外観を示す外観斜視図。（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの接続針周りの概構造を示す部分断面図。
【図３】（ａ）は、液滴吐出ヘッドの圧力室周りの構造を示す斜視断面図。（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズル部の構造を示す断面図。
【図４】ヘッドユニットの概略構成を示す平面図。
【図５】圧力調整弁の構成及び動作を示す模式断面図。
【図６】ヘッドキャリッジの側面図。
【図７】保存ユニットの側面図。
【図８】保存ユニットの他の構成例を示す側面図。
【図９】保存ユニットの他の構成例を示す側面図。
【図１０】保存ユニットの他の構成例を示す側面図。
【図１１】保存ユニットの他の構成例を示す側面図。
【図１２】保存ユニットの他の構成例を示す側面図。
【符号の説明】
【０１１０】
１…液滴吐出装置、２…ヘッド機構部、１０…液滴吐出ヘッド、２１…ヘッドユニット、２３…中継タンク、２４…給液チューブ、２５…ヘッドキャリッジ、４１…ノズルプレート、４１ａ…ノズル形成面、４２…吐出ノズル、４５…液体導入部、４６…接続針、４６ａ…導入口、５３…液供給孔、５６…供給口、５８…圧力室、５９…圧電素子、６１…ユニットプレート、６５…ヘッド群、９２…キャリッジ枠、９４…配液管、９７…圧力調整弁、１０１…流路ケース、１０２…ケース隔壁、１０２ａ…弁孔、１０３…圧力室、１０４…流入室、１０６…弁ユニット、１０７…流入口流路、１０７Ａ…流入口端子、１０８…流出口流路、１０８Ａ…流出口端子、１０８ａ…流出口流路、１０８ｂ…流出口流路、１０９…ダイヤフラム、１１１…受圧板、１１２…弁ロッド、１１２ａ…ロッド部、１１２ｂ…ロッド板、１１６…シールパッキン、１１７…弁ばね、１１８…圧力保持ばね、１２０，１２５，１４０，１４５，１６０，１８０…保存ユニット、１２６，１４６…ヘッドキャップ、１４７…キャップ布、１６１…封止蓋、１８１…保管液タンク、１８２…多孔質体、１８３…流出口端子、１８４…圧力開放孔、２３１…流入口端子、２３２…流出口端子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状体を吐出する吐出ノズルを有する吐出ヘッドの保存方法、及び吐出ヘッドを保存するための吐出ヘッド保存ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カラー液晶装置のカラーフィルタ膜などの機能膜を形成する技術として、液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを有する描画装置を用いて、機能膜の材料を含む液状体の液滴を吐出して基板上の任意の位置に着弾させることで、当該位置に液状体を配置（描画）し、配置した液状体を乾燥させて機能膜を形成する技術が知られている。このような膜形成に用いられる液滴吐出ヘッドは、その吐出ノズルから微小な液滴を選択的に吐出して位置精度良く着弾させることができるため、精密な平面形状及び膜厚を有する膜を形成することができる。
【０００３】
精密な吐出を可能にする液滴吐出ヘッドは、精密な部品を、清浄な環境で、精密に組立てることが必要である。精密に組立てられた液滴吐出ヘッドは、組立検査などで用いられる液状体が液滴吐出ヘッドの内部や吐出ノズルの部分において乾燥して、乾燥後に残留した残留物が固着することによって特性が損なわれることを防止する必要がある。このため、組立てられた液滴吐出ヘッドは、内部に液状体を充填しておくことが好ましい。液滴吐出ヘッドを保管したり輸送したりする場合に、液滴吐出ヘッドの特性を維持するために、特許文献１には、記録ヘッドに保存用インクを充填して保存する方法が開示されている。特許文献２には、液滴を吐出するノズルが形成された面にシール液体を供給する供給装置を備え、ノズルの乾燥を防止するインク乾燥防止装置が開示されている。特許文献３には、ノズルが形成された面に貼ることによって保存用インクの流出を防止する粘着テープが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６０３５６号公報
【特許文献２】特開２００２−１６０３７８号公報
【特許文献３】特開平５−８４９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたような方法では、保存用のインクが蒸発したり流出したりすることによって、保存用インクが液滴吐出ヘッドの内部及び吐出ノズルの部分に充填された適切な保存状態を、必ずしも維持できないという課題があった。特許文献３に開示されたような粘着テープを用いることで、乾燥防止や流出防止を図ることができるが、完全に蒸発や流出を防止することは困難である。さらに、粘着テープの粘着剤などがノズル面などに付着することで、ヘッド特性に悪影響を及ぼす可能性があるため、粘着剤などの洗浄のような処理が新たに必要となるという別の課題が発生した。特許文献２に開示されたような装置は、吐出ノズルの部分の乾燥防止には寄与するが、液滴吐出ヘッドの内部の乾燥防止には寄与しないため、液滴吐出ヘッドの内部の流路などが乾燥することに起因して、液滴吐出ヘッドの特性が損なわれる可能性があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法は、液状体が吐出される吐出ノズルと、前記吐出ノズルに連通する前記液状体の流路と、前記流路に連通する液導入孔と、を有する吐出ヘッドの保存方法であって、液溜部を有する液溜器を、前記液溜部が前記液導入孔に連通する状態で、前記吐出ヘッドに接続する工程と、前記吐出ノズルと、前記流路と、前記液導入孔と、前記液溜部とに、保管液を充填する工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、吐出ヘッドの吐出ノズルと、流路と、液導入孔とに保管液が充填される。これにより、吐出ノズル、流路、及び液導入孔が乾燥することを抑制することができる。また、液溜器は、液溜部が液導入孔に連通する状態で吐出ヘッドに接続されており、液溜部には保管液が充填されている。このため、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が液導入孔から流出したり蒸発したりすることを防止することができる。また、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が流出などによって失われた場合でも、液溜部に充填された保管液が液導入孔を介して流入することによって、吐出ノズルと、流路と、液導入孔とに保管液が充填された状態を維持することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記液溜部は、負圧形成構造を有することが好ましい。
【００１０】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、液溜部が有する負圧形成構造によって、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液が充填された状態では、液溜部から液導入孔に保管液が流入しないように、液溜部内の保管液の圧力を調整することができる。液溜部内の保管液が吐出ノズル、流路、及び液導入孔に流入し難いため、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が吐出ノズルから流出することを抑制することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記負圧形成構造は、前記液溜部を、前記液溜部における前記保管液で満たされた前記液導入孔に連通する部分以外の部分において外部と隔絶させることによって構成されていることが好ましい。
【００１２】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、液溜部は液導入孔に連通する部分以外の部分において外部と隔絶されており、液導入孔にむけて保管液が流出しても外部から流入することはない。このことにより、液導入孔にむけて保管液が流出すると液溜部の内部の圧力が低下するため、保管液が液溜部から液導入孔に流出することを抑制することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記負圧形成構造は、前記液溜部内に配設された多孔質部材によって構成されていることが好ましい。
【００１４】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、多孔質部材の孔においては、毛細管現象によって、保管液が孔の内部に保持される。これにより、保管液が液溜部から流出し難くすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットであって、前記液溜部は、前記圧力調整バルブユニットにおける前記液状体の流路であることが好ましい。
【００１６】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットの流路が液導入孔に連結される。圧力調整バルブユニットは、流入側の圧力室（流路）と、流出側の圧力室（流路）と、流入側の圧力室と流出側の圧力室との間を開閉するバルブとを有する装置である。流出側の圧力室の圧力が所定の値より小さくなることで、バルブが開かれる。バルブが開かれることによって、流入側の圧力室から流出側の圧力室に液状体が流入する。液状体が流入することによって、流出側の圧力室の圧力が所定の値より大きくなることで、バルブが閉じられる。流出側の圧力室を液導入孔に接続することによって、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液が充分に充填された状態では、液溜部から液導入孔に保管液が流入することを抑制して、保管液が吐出ノズルから流出することを抑制することができる。吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が減少した場合には、バルブが開いて流入側の圧力室から流出側の圧力室に保管液が供給されることによって、流出側の圧力室から液導入孔に保管液が流入することで、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液を補充することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための給液装置において前記液状体を一時的に貯留するための貯留部を有する中継タンクであり、前記液溜部は、前記貯留部であることが好ましい。
【００１８】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、中継タンクを液溜器として用いることによって、新たな液溜器を製造することなく、液溜器を構成することができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記保管液は、揮発性の物質で構成されていることが好ましい。
【００２０】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、吐出ヘッドに充填される保管液は、揮発性の物質で構成されている。したがって、保管液には不揮発性成分が含まれない。これにより、吐出ヘッドの内部で保管液が蒸発した場合に、不揮発性成分が吐出ヘッドの内部に残留して付着などすることを抑制することができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記保管液は、前記液状体の溶媒で構成されていることが好ましい。
【００２２】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、液状体の溶媒が保管液として使用される。液状体の溶媒は、吐出ヘッドで扱われる液状体の溶質などを溶解するものであるため、吐出ヘッドの内部の残留物を洗浄することができる。液状体の溶媒は、吐出ヘッドが稼働する際に吐出ヘッドによって扱われるものであるため、保管液としての液状体の溶媒が吐出ヘッドの内部に残っても、吐出ヘッドや吐出状態に悪影響をあたえる可能性を実質的になくすることができる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例にかかる吐出ヘッドの保存方法において、前記吐出ノズルを封止するノズル封止部材を前記吐出ヘッドに装着する工程をさらに有することが好ましい。
【００２４】
この吐出ヘッドの保存方法によれば、吐出ノズルがノズル封止部材によって封止される。これにより、吐出ノズルから保管液が蒸発したり流出したりすることを抑制することができる。
【００２５】
［適用例１０］本適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットは、液状体を吐出する吐出ノズルと、前記吐出ノズルに連通する前記液状体の流路と、前記流路に連通する液導入孔とを備える吐出ヘッドと、前記液導入孔に連通する液溜部を有する液溜器と、前記吐出ノズルと、前記流路と、前記液導入孔と、前記液溜部とに充填された保管液と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、吐出ヘッドの吐出ノズルと、流路と、液導入孔とに保管液が充填されている。これにより、吐出ノズル、流路、及び液導入孔が乾燥することを抑制することができる。また、液溜器は、液溜部が液導入孔に連通する状態で吐出ヘッドに接続されており、液溜部には保管液が充填されている。このため、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が液導入孔から流出したり蒸発したりすることを防止することができる。また、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が流出などによって失われた場合でも、液溜部に充填された保管液が液導入孔を介して流入することによって、吐出ノズルと、流路と、液導入孔とに保管液が充填された状態を維持することができる。
【００２７】
［適用例１１］上記適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットにおいて、前記液溜部は、負圧形成構造を有することが好ましい。
【００２８】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、液溜部が有する負圧形成構造によって、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液が充填された状態では、液溜部から液導入孔に保管液が流入しないように、液溜部内の保管液の圧力を調整することができる。液溜部内の保管液が吐出ノズル、流路、及び液導入孔に流入し難いため、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が吐出ノズルから流出することを抑制することができる。
【００２９】
［適用例１２］上記適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットにおいて、前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットであって、前記液溜部は、前記圧力調整バルブユニットにおける前記液状体の流路であることが好ましい。
【００３０】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットの流路が液導入孔に連結される。圧力調整バルブユニットは、流入側の圧力室（流路）と、流出側の圧力室（流路）と、流入側の圧力室と流出側の圧力室との間を開閉するバルブとを有する装置である。流出側の圧力室の圧力が所定の値より小さくなることで、バルブが開かれる。バルブが開かれることによって、流入側の圧力室から流出側の圧力室に液状体が流入する。液状体が流入することによって、流出側の圧力室の圧力が所定の値より大きくなることで、バルブが閉じられる。流出側の圧力室を液導入孔に接続することによって、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液が充分に充填された状態では、液溜部から液導入孔に保管液が流入することを抑制して、保管液が吐出ノズルから流出することを抑制することができる。吐出ノズル、流路、及び液導入孔に充填された保管液が減少した場合には、バルブが開いて流入側の圧力室から流出側の圧力室に保管液が供給されることによって、流出側の圧力室から液導入孔に保管液が流入することで、吐出ノズル、流路、及び液導入孔に保管液を補充することができる。
【００３１】
［適用例１３］上記適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットにおいて、前記保管液は、揮発性の物質で構成されていることが好ましい。
【００３２】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、吐出ヘッドに充填される保管液は、揮発性の物質で構成されている。したがって、保管液には不揮発性成分が含まれない。これにより、吐出ヘッドの内部で保管液が蒸発した場合に、不揮発性成分が吐出ヘッドの内部に残留して付着などすることを抑制することができる。
【００３３】
［適用例１４］上記適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットにおいて、前記保管液は、前記液状体の溶媒で構成されていることが好ましい。
【００３４】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、液状体の溶媒が保管液として使用される。液状体の溶媒は、吐出ヘッドで扱われる液状体の溶質などを溶解するものであるため、吐出ヘッドの内部の残留物を洗浄することができる。液状体の溶媒は、吐出ヘッドが稼働する際に吐出ヘッドによって扱われるものであるため、保管液としての液状体の溶媒が吐出ヘッドの内部に残っても、吐出ヘッドや吐出状態に悪影響をあたえる可能性を実質的になくすることができる。
【００３５】
［適用例１５］上記適用例にかかる吐出ヘッド保存ユニットは、前記吐出ノズルを封止するノズル封止部材をさらに備えることが好ましい。
【００３６】
この吐出ヘッド保存ユニットによれば、吐出ノズルがノズル封止部材によって封止される。これにより、吐出ノズルから保管液が蒸発したり流出したりすることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、吐出ヘッドの保存方法、及び吐出ヘッド保存ユニットの好適な実施の形態について、吐出ヘッドの一実施形態としてのインクジェット方式の液滴吐出ヘッドを例に、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面では、図示の便宜上、部材又は部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００３８】
＜液滴吐出装置＞
最初に、液滴吐出ヘッド１０を備える液滴吐出装置１の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【００３９】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッド機構部２と、ワーク機構部３と、機能液供給部４と、メンテナンス装置部５と、を備えている。ヘッド機構部２は、液状体としての機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド１０を有する。ワーク機構部３は、液滴吐出ヘッド１０から吐出された液滴の吐出対象であるワークＷを載置するワーク載置台３３を有する。機能液供給部４は、中継タンク２３と、給液チューブ２４とを有し、当該給液チューブ２４が、後述する圧力調整弁９７（図５及び図６参照）及び配液管９４（図６参照）を介して液滴吐出ヘッド１０に接続されている。中継タンク２３、給液チューブ２４、圧力調整弁９７、及び配液管９４を介して機能液が液滴吐出ヘッド１０に供給される。メンテナンス装置部５は、液滴吐出ヘッド１０の検査及び保守を行う装置を備えている。液滴吐出装置１は、また、これら各機構部などを総括的に制御する吐出装置制御部６を備えている。
【００４０】
さらに、液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された定盤９とを備えている。定盤９の上側には、ワーク機構部３が定盤９の長手方向（Ｘ軸方向）に延在するように配設されている。ワーク機構部３の上方には、定盤９に固定された２本の支持柱で支持されているヘッド機構部２が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在するように配設されている。また、定盤９の傍らには、ヘッド機構部２の液滴吐出ヘッド１０に連通する供給管を有する機能液供給部４の機能液タンクなどが配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持柱の近傍には、メンテナンス装置部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に配設されている。さらに、定盤９の下側に、吐出装置制御部６が収容されている。
【００４１】
ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド１０を有するヘッドユニット２１と、ヘッドユニット２１を有するヘッドキャリッジ２５と、ヘッドキャリッジ２５が吊設された移動枠２２とを備えている。中継タンク２３を収納した中継タンク箱２３Ａが、移動枠２２の上に固定されている。移動枠２２をＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド１０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。ワーク機構部３は、ワーク載置台３３をＸ軸方向に移動させることで、ワーク載置台３３に載置されたワークＷをＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
【００４２】
このように、液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワークＷのＸ軸方向の移動に同調して、機能液を液滴として吐出する。Ｘ軸方向に移動するワークＷと、Ｙ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド１０とを相対的に制御することにより、ワークＷ上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する平面形状の描画を行うことが可能である。
【００４３】
＜液滴吐出ヘッド＞
次に、図２及び図３を参照して、液滴吐出ヘッド１０の構成について説明する。図２は、液滴吐出ヘッドの概要を示す図である。図２（ａ）は、液滴吐出ヘッドをノズルプレート側から見た外観を示す外観斜視図であり、図２（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの接続針周りの概構造を示す部分断面図である。図３は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面図である。図３（ａ）は、液滴吐出ヘッドの圧力室周りの構造を示す斜視断面図であり、図３（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズル部の構造を示す断面図である。液滴吐出ヘッド１０が、吐出ヘッドに相当する。
【００４４】
図２（ａ）に示したように、液滴吐出ヘッド１０は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針４６，４６を有する液体導入部４５と、液体導入部４５の側方に連なるヘッド基板４７と、液体導入部４５に連なるポンプ部４８と、ポンプ部４８に連なるノズルプレート４１とを備えている。ポンプ部４８とノズルプレート４１とにより、方形のヘッド本体４０が構成されている。
接続針４６の先端の脇には、ポンプ部４８の液供給孔５３（図３（ａ）参照）に連通する流路の端の導入口４６ａが開口している。ヘッド基板４７には、一対のヘッドコネクタ４７Ａ，４７Ａが実装されており、当該ヘッドコネクタ４７Ａを介してフレキシブルフラットケーブル９８（以降、「ＦＦＣケーブル９８」と表記する。）（図６参照）が接続される。このＦＦＣケーブル９８によって、吐出装置制御部６と接続されている中継基板に液滴吐出ヘッド１０が接続されることで、液滴吐出ヘッド１０は、吐出装置制御部６と接続される。
【００４５】
ポンプ部４８の基部側、すなわちヘッド本体４０の基部側は、液体導入部４５を受けるべく方形フランジ状にフランジ部４４が形成されている。このフランジ部４４には、液滴吐出ヘッド１０をヘッド保持部材に固定する小ねじ用のねじ孔（雌ねじ）４９が一対形成されている。ヘッド保持部材を貫通してねじ孔４９に螺合したヘッド止めねじにより、液滴吐出ヘッド１０が副ヘッド固定部材３８（図６参照）に固定される。
【００４６】
ノズルプレート４１のノズル形成面４１ａには、ノズルプレート４１に形成されており液滴を吐出する吐出ノズル４２から成るノズル列４３が、２本形成されている。２本のノズル列４３は相互に平行に列設されており、各ノズル列４３は、等ピッチで並べた１８０個（図示では模式的に表している）の吐出ノズル４２で構成されている。すなわち、ヘッド本体４０のノズル形成面４１ａには、その中心線を挟んで２本のノズル列４３が対称に配設されている。
【００４７】
液滴吐出ヘッド１０が液滴吐出装置１に取り付けられた状態では、ノズル列４３はＹ軸方向に延在する。２列のノズル列４３をそれぞれ構成する吐出ノズル４２同士は、Ｙ軸方向において、相互に半ノズルピッチずつ位置ずれている。１ノズルピッチは、例えば１４０μｍである。Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれのノズル列４３を構成する吐出ノズル４２から吐出された液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。吐出ノズル４２のノズルピッチが１４０μｍの場合、着弾位置の中心間距離は、設計上では、７０μｍである。
【００４８】
図２（ｂ）に示すように、液体導入部４５の２連の接続針４６，４６には、それぞれ圧力調整弁９７（図５及び図６参照）を介して給液チューブ２４（図１参照）に連通する配液管９４（図６参照）の端に接続された配管接続部材２６が接続される。接続針４６に配管接続部材２６が接続された状態では、接続針４６の先端側が、配管接続部材２６の端に形成された封止部を貫通して、配管接続部材２６の機能液の流路に達している。上述したように、接続針４６の先端の脇には、ポンプ部４８の液供給孔５３（図３（ａ）参照）に連通する流路の端の導入口４６ａが開口しており、配管接続部材２６の機能液の流路に満たされた機能液が、導入口４６ａから液滴吐出ヘッド１０の液体導入部４５に流入する。導入口４６ａが、液導入孔に相当する。
【００４９】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１０は、ノズルプレート４１にポンプ部４８を構成する圧力室プレート５１が積層されており、圧力室プレート５１に振動板５２が積層されている。
圧力室プレート５１には、液体導入部４５から振動板５２の液供給孔５３を介して供給される機能液が常に充填される液たまり５５が形成されている。液供給孔５３は、接続針４６に形成された導入口４６ａに連通している。液たまり５５は、振動板５２と、ノズルプレート４１と、圧力室プレート５１の壁とに囲まれた空間である。また、圧力室プレート５１には、複数のヘッド隔壁５７によって区切られた圧力室５８が形成されている。圧力室５８には、隣り合う２つのヘッド隔壁５７の間に位置する供給口５６を介して、液たまり５５から機能液が供給される。振動板５２と、ノズルプレート４１と、２つのヘッド隔壁５７とによって囲まれた空間が圧力室５８である。
液滴吐出ヘッド１０における液体導入部４５の内部の機能液の流路と、液供給孔５３と、液たまり５５と、供給口５６と、圧力室５８とが、吐出ヘッドにおける液状体の流路に相当する。
【００５０】
圧力室５８は吐出ノズル４２のそれぞれに対応して設けられており、圧力室５８の数と吐出ノズル４２の数とは同じである。ヘッド隔壁５７と圧力室５８と吐出ノズル４２と供給口５６との組は、液たまり５５に沿って１列に並んでおり、１列に並んだ吐出ノズル４２がノズル列４３を形成している。図３（ａ）では図示省略したが、図示した吐出ノズル４２を含むノズル列４３に対して液たまり５５に関して略対称位置に、１列に並んだ吐出ノズル４２がもうひとつのノズル列４３を形成しており、対応するヘッド隔壁５７と圧力室５８と供給口５６との組が、１列に並んでいる。
【００５１】
振動板５２の圧力室５８を構成する部分には、それぞれ圧電素子５９の一端が固定されている。圧電素子５９の他端は、固定板（図示省略）を介して液滴吐出ヘッド１０全体を支持する基台（図示省略）に固定されている。
圧電素子５９は電極層と圧電材料とを積層した活性部を有し、電極層に駆動電圧を印加することで、活性部が長手方向（図３（ｂ）では振動板５２の厚さ方向）に縮む。活性部が縮むことで、圧電素子５９の一端が固定された振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られる力を受ける。振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られることで、振動板５２が圧力室５８の反対側に撓む。これにより、圧力室５８の容積が増加することから、機能液が液たまり５５から供給口５６を経て圧力室５８に供給される。次に、電極層に印加されていた駆動電圧が解除されると、活性部が元の長さに戻ることで、圧電素子５９が振動板５２を押圧する。振動板５２が押圧されることで、圧力室５８側に戻る。これにより、圧力室５８の容積が急激に元に戻る、すなわち増加していた容積が減少することから、圧力室５８内に充填されていた機能液に圧力が加わり、当該圧力室５８に連通して形成された吐出ノズル４２から機能液が液滴となって吐出される。
【００５２】
吐出装置制御部６は、圧電素子５９への印加電圧の制御、すなわち駆動信号を制御することにより、複数の吐出ノズル４２のそれぞれに対して、機能液の吐出制御を行う。より詳細には、吐出ノズル４２から吐出される液滴の体積や、単位時間あたりに吐出する液滴の数、基板上に着弾した液滴同士の距離などを変化させることができる。例えば、ノズル列４３に並ぶ複数の吐出ノズル４２の中から、液滴を吐出させる吐出ノズル４２を選択的に使用することにより、ノズル列４３の方向では、ノズル列４３の長さの範囲であって吐出ノズル４２のピッチ間隔で、複数の液滴を同時に吐出することができる。ノズル列４３の方向と略直交する方向では、基板と吐出ノズル４２とを相対移動させて、当該相対移動方向において、当該吐出ノズル４２が対向可能な、基板の任意の位置に吐出ノズル４２から吐出される液滴を配置することができる。なお、吐出ノズル４２のそれぞれから吐出される液滴の体積は、１ｐｌ〜３００ｐｌ（ピコリットル）の間で可変である。
【００５３】
＜ヘッドユニット＞
次に、ヘッド機構部２のヘッドユニット２１の概略構成について、図４を参照して説明する。図４は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図４に示したＸ軸及びＹ軸は、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸及びＹ軸と一致している。
【００５４】
図４に示すように、ヘッドユニット２１は、ユニットプレート６１と、ユニットプレート６１に搭載された１２個の液滴吐出ヘッド１０と、を有している。液滴吐出ヘッド１０は、主ヘッド固定部材３７（図６参照）及び副ヘッド固定部材３８（図６参照）を介してユニットプレート６１に固定されており、ヘッド本体４０がユニットプレート６１に形成された孔（図示省略）に遊嵌して、ノズル形成面４１ａが、ユニットプレート６１の面より突出している。図４は、ノズル形成面４１ａ側から見た図である。１２個の液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向に分かれて、それぞれ６個ずつの液滴吐出ヘッド１０を有するヘッド群６５を２群形成している。それぞれの液滴吐出ヘッド１０のノズル列４３はＹ軸方向に延在している。
【００５５】
一つのヘッド群６５が有する６個の液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向において、互いに隣り合う液滴吐出ヘッド１０の、一方の液滴吐出ヘッド１０の端の吐出ノズル４２に対して、もう一方の液滴吐出ヘッド１０の端の吐出ノズル４２が半ノズルピッチずれて位置するように、位置決めされている。仮に、ヘッド群６５が有する６個の液滴吐出ヘッド１０において、全ての吐出ノズル４２のＸ軸方向の位置を同じにすると、吐出ノズル４２は、Ｙ軸方向に半ノズルピッチの等間隔で並ぶ。すなわち、Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれの液滴吐出ヘッド１０が有するそれぞれのノズル列４３を構成する吐出ノズル４２から吐出された液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向において互いに重なるため、Ｘ軸方向に階段状に並んでヘッド群６５を構成している。
なお、ユニットプレート６１には、後述する圧力調整弁９７（図５参照）を取り付ける領域や、キャリッジ枠９２（図６参照）にユニットプレート６１を取り付けるための取付孔や位置決め孔などが形成されているが、図４では図示省略した。
【００５６】
＜圧力調整弁の構成＞
次に、圧力調整弁９７の構成及び動作について、図５を参照して説明する。圧力調整弁９７は、液滴吐出ヘッド１０に供給する機能液を貯留する機能液タンクから液滴吐出ヘッド１０に至る機能液の流路の一部を構成するように配設されている。圧力調整弁９７を設けることによって、液滴吐出ヘッド１０に供給される機能液の圧力を略一定の圧力に維持する。図５は、圧力調整弁の構成及び動作を示す模式断面図である。図５（ａ）は、弁が閉じた状態を示す模式断面図であり、図５（ｂ）は、弁が開いた状態を示す模式断面図である。
【００５７】
図５に示すように、圧力調整弁９７は、流路ケース１０１と、ダイヤフラム１０９と、弁ユニット１０６と、を備えている。流路ケース１０１は、略円板状の外形形状を有し、中が中空になっている。中空部分は、ケース隔壁１０２によって分離されて、略円板形状の圧力室１０３及び流入室１０４が形成されている。ケース隔壁１０２には弁孔１０２ａが形成されており、圧力室１０３と流入室１０４とは、弁孔１０２ａを介して連通している。
【００５８】
流入室１０４は、流路ケース１０１の壁と、ケース隔壁１０２とで囲まれて形成された円板形状の空間である。流入室１０４から流路ケース１０１の半径方向に形成された流入口流路１０７が、流路ケース１０１の外周に突出する状態に形成された流入口端子１０７Ａを貫通している。流入室１０４は、流入口流路１０７を介して流路ケース１０１の外部と連通している。
圧力室１０３は、流路ケース１０１の壁と、ケース隔壁１０２とで形成されたケース隔壁１０２の反対側が開放された空間の開放口にダイヤフラム１０９が配設されて形成された円板形状の空間である。流路ケース１０１の壁に流路ケース１０１の半径方向に形成された流出口流路１０８ａの一端が、流路ケース１０１の外周に突出する状態に形成された流出口端子１０８Ａを貫通しており、流出口流路１０８ａの他の一端は、流出口流路１０８ｂに連通しており、流出口流路１０８ｂは、圧力室１０３に開口している。圧力室１０３は、流出口流路１０８ａと流出口流路１０８ｂとから成る流出口流路１０８を介して流路ケース１０１の外部と連通している。
【００５９】
ダイヤフラム１０９は、円形状のフィルムであり、外周の全周が流路ケース１０１の壁に固定されて、圧力室１０３と外部とを隔絶している。ダイヤフラム１０９の中央側は、圧力室１０３の容積を増減させる方向に変形可能である。ダイヤフラム１０９の中央には、剛性が高い受圧板１１１が固定されている。
【００６０】
弁ユニット１０６は、弁ロッド１１２と、弁ばね１１７と、圧力保持ばね１１８と、シールパッキン１１６とを有している。
圧力保持ばね１１８は、圧縮コイルばねであり、受圧板１１１とケース隔壁１０２とに挟持される位置に配設されている。圧力保持ばね１１８は、受圧板１１１を押圧しており、受圧板１１１に、圧力室１０３を広げる方向にダイヤフラム１０９を変形させる方向の力を作用させている。
弁ロッド１１２は、弁孔１０２ａを封止可能な大きさを有する円板形状のロッド板１１２ｂと、ロッド板１１２ｂの円板面に立設されたロッド部１１２ａと、から成り、ロッド板１１２ｂが流入室１０４の中に在り、ロッド部１１２ａが弁孔１０２ａに遊嵌する状態に配設されている。ロッド板１１２ｂのロッド部１１２ａが立設された面は、ケース隔壁１０２及び弁孔１０２ａに臨んでおり、ロッド部１１２ａの先端は、受圧板１１１に臨んでいる。シールパッキン１１６は、ゴム状弾性体を用いて、Ｏリング状の形状に形成されている。ロッド板１１２ｂのケース隔壁１０２及び弁孔１０２ａに臨む面の中の、ケース隔壁１０２に対向する部分に、シールパッキン１１６が固定されている。
弁ばね１１７は、圧縮コイルばねであり、ロッド板１１２ｂにおけるロッド部１１２ａが立設された面とは反対側の面と、流入室１０４を構成する流路ケース１０１の壁と、に挟持される位置に配設されている。弁ばね１１７は、ロッド板１１２ｂをケース隔壁１０２に押付ける方向の力を、ロッド板１１２ｂに加えている。
【００６１】
ダイヤフラム１０９には、圧力室１０３側からは、圧力保持ばね１１８の押圧力と、圧力室１０３内に充填された機能液による圧力が作用する。外側からは、大気圧が作用する。ダイヤフラム１０９は、圧力保持ばね１１８の押圧力と、圧力室１０３内に充填された機能液による圧力と、大気圧と、ダイヤフラム１０９の変形に対する抗力と、がつり合う形状になる。
圧力室１０３内に充填された機能液による圧力によって、圧力室１０３を経由して液滴吐出ヘッド１０に供給される機能液の圧力が定まる。圧力保持ばね１１８の押圧力は、液滴吐出ヘッド１０に供給される機能液の圧力を、機能液が吐出ノズル４２から流出することがないと共に、液滴吐出ヘッド１０によって機能液を吐出できることを可能ならしめる圧力とする押圧力に設定する。
【００６２】
図５（ａ）に示した圧力調整弁９７は、機能液が圧力室１０３内に充分充填されており、ダイヤフラム１０９が外側に膨らんで、圧力室１０３が大きくなっている。図５（ａ）に示したように、ロッド部１１２ａの先端と受圧板１１１とは離れている。ロッド板１１２ｂは、弁ばね１１７によって、弁孔１０２ａを覆う状態で、ケース隔壁１０２に押付けられている。弁ばね１１７の押圧力によって、弁孔１０２ａの外周を囲む位置において、シールパッキン１１６が、ケース隔壁１０２とロッド板１１２ｂの間で押圧されて弾性変形している。弁孔１０２ａは、シールパッキン１１６とロッド板１１２ｂとによって封止されており、圧力室１０３と流入室１０４とは、隔絶されている。
【００６３】
図５（ｂ）に示した圧力調整弁９７は、圧力室１０３内の機能液が減ることによって、ダイヤフラム１０９が、ケース隔壁１０２側に膨らんで、圧力室１０３の容積が小さくなっている。圧力室１０３内の機能液は、液滴吐出ヘッド１０から吐出される機能液を、液滴吐出ヘッド１０に補充することによって減少する。図５（ｂ）に示したように、受圧板１１１がロッド部１１２ａの先端に当接して、弁ばね１１７の押圧力に抗する力を弁ロッド１１２に加えている。弁ロッド１１２は、図５（ａ）に示した位置から移動して、ロッド板１１２ｂがケース隔壁１０２から離れる位置にある。ロッド板１１２ｂがケース隔壁１０２から離れることによって、シールパッキン１１６とロッド板１１２ｂとによる弁孔１０２ａの封止が解除されているため、流入室１０４と圧力室１０３とが、弁孔１０２ａを介して連通している。機能液タンクから供給されて流入室１０４に充填されている機能液が、弁孔１０２ａを通って圧力室１０３に流入する。
圧力室１０３に機能液が流入することで、圧力室１０３内の機能液の圧力が高まり、ダイヤフラム１０９が外側に膨らんで、圧力調整弁９７は、図５（ａ）に示した状態となり、圧力室１０３と流入室１０４とは、隔絶される。このようにして、圧力室１０３内の機能液の圧力が略一定に維持され、圧力室１０３内の機能液の圧力が略一定に維持されことにより、液滴吐出ヘッド１０に供給される機能液の圧力が略一定に維持される。
圧力調整弁９７が、圧力調整バルブユニットに相当する。
【００６４】
＜ヘッドキャリッジ＞
次に、ヘッドキャリッジ２５の全体構成について、図６を参照して説明する。図６は、ヘッドキャリッジの側面図である。図６は、主要な構成要素を図示するために構成要素の一部を省略している。図６に示したように、２個のキャリッジ体９２Ａと、キャリッジ支持体９２Ｂと、で略直方体形状のキャリッジ枠９２を構成している。キャリッジ枠９２は、キャリッジ支持体９２Ｂの両端に２個のキャリッジ体９２Ａが吊着されて、キャリッジ支持体９２Ｂの反対側（図６の下側）が開放した略コの字形状をしている。
【００６５】
キャリッジ枠９２の略コの字形状の開放した側には、図４を参照して説明したヘッドユニット２１が、ヘッドユニット２１のユニットプレート６１が２個所のキャリッジ体９２Ａに差し渡されるようにして、固定ネジ（図示省略）で固定されている。液滴吐出ヘッド１０は、主ヘッド固定部材３７及び副ヘッド固定部材３８を介してユニットプレート６１に固定されている。液滴吐出ヘッド１０は、ヘッド本体４０がユニットプレート６１に形成された孔（図示省略）に遊嵌して、ノズル形成面４１ａが、ユニットプレート６１の、キャリッジ枠９２に対向する面とは反対側の面より突出している。上述したように、１基のヘッドユニット２１は、１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えているが、全て表示すると図が煩雑になるため、図６では一部のみ示してある。
【００６６】
キャリッジ支持体９２Ｂには、基板支持枠（図示省略）が固定されており、基板支持枠には、インタフェース基板と駆動回路基板とが隙間を隔てて重なるように固定されている。インタフェース基板には、１２基のコネクタが固定されている。一端がヘッド用電装ユニットに接続されたケーブルの他端に接続されたコネクタ９６がインタフェース基板のコネクタと結合されており、ヘッド用電装ユニットからインタフェース基板に液滴吐出ヘッド１０を駆動するための電気信号が供給される。当該電気信号は、接続手段を介して駆動回路基板に伝達される。伝達された電気信号に従って、駆動回路基板上に構成されている駆動回路が液滴吐出ヘッド１０を駆動する駆動信号を生成する。生成された駆動信号は、一端が液滴吐出ヘッド１０の一対のヘッドコネクタ４７Ａ，４７Ａにそれぞれ結合されたＦＦＣケーブル９８を介して液滴吐出ヘッド１０に印加されて、液滴吐出ヘッド１０を駆動させる。なお、ＦＦＣケーブル９８は、１個の液滴吐出ヘッド１０に２本接続されているが、全て表示すると煩雑になるため、図６では一部のみ示してある。
【００６７】
ユニットプレート６１には、上述した圧力調整弁９７が、ユニットプレート６１に立設した調整弁支持枠９７ａを介して固定されている。１個のユニットプレート６１には、１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれに対応して、１２個の圧力調整弁９７が固定されている。それぞれの圧力調整弁９７には、その流入口端子１０７Ａにおいて、流入口流路１０７に、機能液供給部４の給液チューブ２４が接続されており、機能液供給部４から圧力調整弁９７に、中継タンク２３及び給液チューブ２４を介して機能液が送られる。それぞれの圧力調整弁９７には、また、流出口端子１０８Ａにおいて、流出口流路１０８ａに接続された配管接続部材６７を介して、液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。１２個の圧力調整弁９７のそれぞれは、ヘッドユニット２１の１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと配液管９４で接続されている。配液管９４の液滴吐出ヘッド１０に接続される側は二股に分岐しており、一つの液滴吐出ヘッド１０に形成された２連の接続針４６，４６にそれぞれ接続されている。上述したように、圧力調整弁９７は、給液チューブ２４から流入する機能液を、適切な圧力で、配液管９４を介して液滴吐出ヘッド１０に供給する。なお、配液管９４は、１２個の圧力調整弁９７のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されているが、１２個の配液管９４や１２個の圧力調整弁９７を全て表示すると煩雑になるため、図６では一部のみ示してある。
【００６８】
これらの各構成部材を囲うように、角筒状のキャリッジカバー９１が設けられており、図示省略した止めねじで、キャリッジ体９２Ａに固定されている。キャリッジカバー９１の一端（図６では下端）は、ユニットプレート６１の外周に略密着しており、キャリッジカバー９１とユニットプレート６１とで、升状の形状を形成している。
【００６９】
＜保存ユニット＞
次に、液滴吐出ヘッド１０を、保管したり輸送したりするための保存ユニット１２０の構成について、図７を参照して説明する。図７は、保存ユニットの側面図である。
図７に示したように、保存ユニット１２０は、ヘッドユニット２１と圧力調整弁９７と配液管９４とを備えている。上述したように、１基のヘッドユニット２１は、１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えており、保存ユニット１２０は、１２本の配液管９４と、１２個の圧力調整弁９７とを備えている。１２本の配液管９４のそれぞれは、１２個の圧力調整弁９７のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されている。
なお、１２個の液滴吐出ヘッド１０や１２個の配液管９４や１２個の圧力調整弁９７を全て表示すると煩雑になるため、図７では一部のみ示してある。
【００７０】
ヘッドユニット２１のユニットプレート６１に、圧力調整弁９７が、ユニットプレート６１に立設した調整弁支持枠９７ａを介して固定されている。それぞれの圧力調整弁９７には、流出口端子１０８Ａにおいて、流出口流路１０８ａに接続された配管接続部材６７を介して、液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。１２個の圧力調整弁９７のそれぞれは、ヘッドユニット２１の１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと、配液管９４で接続されている。
圧力調整弁９７、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部には、保管液が充填されている。保管液としては、例えば、機能液の溶媒を用いる。
【００７１】
保管液の充填は、以下の手順で実施する。最初に、上記した構成に組み上げた保存ユニット１２０を、吐出ノズル４２から液滴吐出ヘッド１０の流路内の液体を吸引する吸引装置にセットする。吸引装置は、液滴吐出装置１などにおいて液滴吐出ヘッド１０を保守するために用いるものを利用できる。次に、保管液が入ったタンクを、保管液を流入口流路１０７に供給できる状態に、流入口端子１０７Ａに接続する。吸引装置によって、吐出ノズル４２から液滴吐出ヘッド１０の流路内の液体を吸引することで、液滴吐出ヘッド１０の流路が負圧状態となり、配液管９４を介して連通する圧力調整弁９７の圧力室１０３から流入室１０４も負圧状態となる。これにより、保管液が、タンクから圧力調整弁９７の流入室１０４、圧力室１０３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０に流入して充填される。
【００７２】
上述したように、圧力室１０３に充分に保管液が充填された状態では、圧力調整弁９７の弁孔１０２ａは、シールパッキン１１６とロッド板１１２ｂとによって封止されており、圧力室１０３と流入室１０４とは、隔絶されている。圧力室１０３が流入室１０４と隔絶されることで、圧力室１０３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部は、吐出ノズル４２のみで外部と連通する空間となり、小径の吐出ノズル４２からは大気が侵入し難いため、圧力室１０３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液は、殆ど流出することなく保持される。
圧力調整弁９７が、液溜器に相当し、圧力室１０３が、液溜部に相当する。弁孔１０２ａを封止するシールパッキン１１６とロッド板１１２ｂを含む、弁ロッド１１２と、弁ばね１１７と、圧力保持ばね１１８と、シールパッキン１１６とを有する弁ユニット１０６が負圧形成構造に相当する。
吐出ノズル４２からの蒸発や流出によって、圧力室１０３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液が減少すると、圧力室１０３内の圧力が減少するため、弁孔１０２ａのシールパッキン１１６及びロッド板１１２ｂによる封止が解除される。これにより、圧力室１０３と流入室１０４とが、弁孔１０２ａを介して連通するため、流入室１０４の保管液が圧力室１０３に流入して、減少した保管液を補うように、保管液が補充される。
【００７３】
＜保存ユニットの他の構成１＞
次に、液滴吐出ヘッド１０を保管したり、輸送したりするための保存ユニットであって、上述した保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニットについて説明する。最初に、保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニット１４０について、図８を参照して説明する。図８は、保存ユニットの他の構成例を示す側面図である。
【００７４】
図８に示したように、保存ユニット１４０は、上述したヘッドキャリッジ２５から電装部材などを取り除いた構成を有している。保存ユニット１４０は、２個のキャリッジ体９２Ａと、キャリッジ支持体９２Ｂと、で略直方体形状に構成されたキャリッジ枠９２と、キャリッジ枠９２の略コの字形状の開放した側に固定されたヘッドユニット２１と、１２個の圧力調整弁９７と、１２本の配液管９４と、を備えている。
上述したように、１基のヘッドユニット２１は、１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えており、配液管９４は、１２個の圧力調整弁９７のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されているが、１２個の液滴吐出ヘッド１０や配液管９４や圧力調整弁９７を全て表示すると煩雑になるため、図８ではそれぞれ一部のみ示してある。
【００７５】
圧力調整弁９７は、ヘッドユニット２１のユニットプレート６１に、ユニットプレート６１に立設した調整弁支持枠９７ａを介して固定されている。それぞれの圧力調整弁９７には、流出口端子１０８Ａにおいて、流出口流路１０８ａに接続された配管接続部材６７を介して、液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。１２個の圧力調整弁９７のそれぞれは、ヘッドユニット２１の１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと配液管９４で接続されている。
圧力調整弁９７、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部には、保管液が充填されている。保管液としては、例えば、機能液の溶媒を用いる。
【００７６】
保管液の充填は、上述した保存ユニット１２０に保管液を充填させる場合と同様に、保管液が入ったタンクと、吸引装置を用いて、同様の手順で実施する。
【００７７】
＜保存ユニットの他の構成２＞
次に、保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニット１６０について、図９を参照して説明する。図９は、保存ユニットの他の構成例を示す側面図である。
図９に示したように、保存ユニット１６０は、２個のキャリッジ体９２Ａと、キャリッジ支持体９２Ｂと、で略直方体形状に構成されたキャリッジ枠９２と、キャリッジ枠９２の略コの字形状の開放した側に固定されたヘッドユニット２１と、１２個の中継タンク２３と、１２本の配液管９４と、を備えている。
上述したように、１基のヘッドユニット２１は、１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えており、配液管９４は、１２個の中継タンク２３のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されているが、１２個の液滴吐出ヘッド１０や配液管９４や中継タンク２３を全て表示すると煩雑になるため、図９ではそれぞれ一部のみ示してある。
【００７８】
中継タンク２３は、キャリッジ支持体９２Ｂの上部に固定されている。それぞれの中継タンク２３には、流出口端子２３２において、中継タンク２３内の流出口に接続された配管接続部材６７を介して、液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。１２個の中継タンク２３のそれぞれは、ヘッドユニット２１の１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと配液管９４で接続されている。中継タンク２３の流入口が形成された流入口端子２３１には封止蓋１６１が被せてあり、流入口を封止している。
中継タンク２３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部には、保管液が充填されている。保管液としては、例えば、機能液の溶媒を用いる。
【００７９】
保管液の充填は、以下の手順で実施する。最初に、上記した構成に組み上げた保存ユニット１６０を、中継タンク２３が液滴吐出ヘッド１０より高い位置になるようにセットする。次に、封止蓋１６１を取外して、中継タンク２３に保管液を注入する。保管液は、重力によって、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０に流入して充填される。吐出ノズル４２から保管液が流出する状態になったところで、流入口端子２３１に封止蓋１６１を被せて、流入口を封止する。中継タンク２３の流入口を封止することで、中継タンク２３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部は、吐出ノズル４２のみで外部と連通する空間となる。小径の吐出ノズル４２からは大気が侵入し難いため、中継タンク２３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液は、殆ど流出することなく保持される。
中継タンク２３が、液溜器に相当し、中継タンク２３の内部が、液溜部に相当する。流入口端子２３１に封止蓋１６１を被せて、流入口を封止する構成が、負圧形成構造に相当する。
また、保管液を充填させるために、上述した保存ユニット１２０に保管液を充填させる場合と同様に、吸引装置を用いることもできる。吸引装置を用いることで、重力によって自然に充填させる場合より、確実に液滴吐出ヘッド１０の流路に保管液を充填することができる。
【００８０】
なお、中継タンク２３の内部は微小な減圧状態となるため、保管液が気化し易くなり、気化した保管液の蒸気圧によって、吐出ノズル４２から保管液が流出する可能性がある。気化した保管液の蒸気圧と、中継タンク２３が液滴吐出ヘッド１０より高い位置に在ることによる重力の作用とが、吐出ノズル４２から保管液が流出するように作用し、吐出ノズル４２における保管液の表面張力が、流出を抑制するように作用する。例えば、これらの力がバランスして、吐出ノズル４２の開口の周囲から蒸発する保管液を補う程度に、吐出ノズル４２から保管液が流出するように、中継タンク２３と液滴吐出ヘッド１０との高さ方向の相対位置を調整する。
【００８１】
＜保存ユニットの他の構成３＞
次に、保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニット１８０について、図１０を参照して説明する。図１０は、保存ユニットの他の構成例を示す側面図である。
図１０に示したように、保存ユニット１８０は、２個のキャリッジ体９２Ａと、キャリッジ支持体９２Ｂと、で略直方体形状に構成されたキャリッジ枠９２と、キャリッジ枠９２の略コの字形状の開放した側に固定されたヘッドユニット２１と、１２個の保管液タンク１８１と、１２本の配液管９４と、を備えている。
上述したように、１基のヘッドユニット２１は、１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えており、配液管９４は、１２個の保管液タンク１８１のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されているが、１２個の液滴吐出ヘッド１０や配液管９４や保管液タンク１８１を全て表示すると煩雑になるため、図１０ではそれぞれ一部のみ示してある。
【００８２】
保管液タンク１８１は、ユニットプレート６１に固定されている。それぞれの保管液タンク１８１には、流出口端子１８３において、保管液タンク１８１の流出口に接続された配管接続部材６７を介して、液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。１２個の保管液タンク１８１のそれぞれは、ヘッドユニット２１の１２個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと配液管９４で接続されている。保管液タンク１８１の内部には、多孔質体１８２が配設されている。保管液タンク１８１には、多孔質体１８２が配設された内部と保管液タンク１８１の外部とを連通させる圧力開放孔１８４が形成されている。
保管液タンク１８１、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部には、保管液が充填されている。保管液としては、例えば、機能液の溶媒を用いる。
【００８３】
保管液の充填は、以下の手順で実施する。最初に、圧力開放孔１８４を封止した保管液タンク１８１に保管液を充填して、多孔質体１８２に保管液を浸透させる。次に、上記した構成に組み上げた保存ユニット１８０を、保管液タンク１８１が液滴吐出ヘッド１０より高い位置になるようにセットする。次に、圧力開放孔１８４の封止を解除して、保管液タンク１８１の内部を外部と連通させる。保管液タンク１８１の内部の大気圧が外部と略同一になるため、保管液タンク１８１の内部に充填されていた保管液は、重力によって、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０に流入して充填される。毛細管現象によって、保管液が多孔質体１８２に保持されるため、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液は、大量に流出することなく保持される。
保管液タンク１８１が、液溜器に相当し、保管液タンク１８１の内部が、液溜部に相当する。多孔質体１８２が、負圧形成構造に相当する。
また、保管液を充填させるために、上述した保存ユニット１２０に保管液を充填させる場合と同様に、吸引装置を用いることもできる。吸引装置を用いることで、重力によって自然に充填させる場合より、確実且つ迅速に液滴吐出ヘッド１０の流路に保管液を充填することができる。多孔質体１８２に保持されている保管液を、迅速に液滴吐出ヘッド１０の流路に引き込むためには、吸引装置を用いることが有効である。
【００８４】
＜保存ユニットの他の構成４＞
次に、保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニット１２５について、図１１を参照して説明する。図１１は、保存ユニットの他の構成例を示す側面図である。
【００８５】
図１１に示したように、保存ユニット１２５は、上述した保存ユニット１２０に加えて、ヘッドキャップ１２６を備えている。ヘッドキャップ１２６は、箱状の形状を有し、ユニットプレート６１に固定された液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート４１を覆う状態で、ユニットプレート６１に固定されている。箱状の形状を有するヘッドキャップ１２６の周縁部分がユニットプレート６１に当接している。
ヘッドキャップ１２６がノズルプレート４１を覆うことによって、吐出ノズル４２から液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液が蒸発することを抑制することができる。また、ノズルプレート４１が他の物に衝突することによって損なわれることを抑制することができる。ヘッドキャップ１２６が、ノズル封止部材に相当する。ヘッドキャップ１２６をユニットプレート６１に固定することが、ノズル封止部材を吐出ヘッドに装着する工程に相当する。
【００８６】
＜保存ユニットの他の構成５＞
次に、保存ユニット１２０とは異なる構成を有する保存ユニット１４５について、図１２を参照して説明する。図１２は、保存ユニットの他の構成例を示す側面図である。
【００８７】
図１２に示したように、保存ユニット１４５は、上述した保存ユニット１４０に加えて、ヘッドキャップ１４６及びキャップ布１４７を備えている。ヘッドキャップ１４６は、箱状の形状を有し、ユニットプレート６１に固定された液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート４１を覆う状態で、ユニットプレート６１に固定されている。キャップ布１４７は、弱い力で弾性変形可能な多孔質体で形成されており、箱状のヘッドキャップ１４６に入れられている。キャップ布１４７には、保管液が浸透されている。キャップ布１４７は、ヘッドキャップ１４６がユニットプレート６１に固定されることによって、ノズルプレート４１に当接して変形している。キャップ布１４７が変形するようにノズルプレート４１に当接することによって、キャップ布１４７に浸透されている保管液によって、ノズルプレート４１のノズル形成面４１ａは常に保管液で濡れた状態になっている。
ノズル形成面４１ａにキャップ布１４７が接触していることによって、吐出ノズル４２から液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液が蒸発することを抑制することができる。また、キャップ布１４７に保管液が浸透されており、ノズル形成面４１ａが常に保管液で濡れた状態になっているため、吐出ノズル４２から保管液が蒸発することを、より確実に抑制することができる。ヘッドキャップ１４６及びキャップ布１４７が、ノズル封止部材に相当する。ヘッドキャップ１４６をユニットプレート６１に固定することが、ノズル封止部材を吐出ヘッドに装着する工程に相当する。
【００８８】
以下、実施形態の効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）保存ユニット１２０又は保存ユニット１４０においては、圧力調整弁９７、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に、保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の、吐出ノズル４２、及び液たまり５５や供給口５６や圧力室５８などの流路が乾燥することを抑制することができる。
【００８９】
（２）保存ユニット１２０及び保存ユニット１４０は、液滴吐出ヘッド１０の内部に連通する圧力調整弁９７を備えており、内部に保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の内部の保管液が減少した場合には、弁孔１０２ａの封止が解除されることによって、保管液が流動して、液滴吐出ヘッド１０の内部に保管液を補充することができる。また、弁孔１０２ａが封止された状態では、吐出ノズル４２から保管液が流出することを抑制することができる。
【００９０】
（３）保管液として機能液の溶媒を用いることにより、保管液は不揮発成分を含まないため、液滴吐出ヘッド１０の内部において、保管液が蒸発した後に残留物が残ることを実質的になくすことができる。
【００９１】
（４）保存ユニット１６０においては、中継タンク２３、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に、保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の、吐出ノズル４２、及び液たまり５５や供給口５６や圧力室５８などの流路が乾燥することを抑制することができる。
【００９２】
（５）保存ユニット１６０は、液滴吐出ヘッド１０の内部に連通する中継タンク２３を備えており、内部に保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の内部の保管液が減少した場合には、中継タンク２３から供給される保管液によって、液滴吐出ヘッド１０の内部に保管液を補充することができる。また、中継タンク２３の流入口を封止することによって、吐出ノズル４２から保管液が流出することを抑制することができる。
【００９３】
（６）保存ユニット１８０においては、保管液タンク１８１、配液管９４、及び液滴吐出ヘッド１０の内部に、保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の、吐出ノズル４２、及び液たまり５５や供給口５６や圧力室５８などの流路が乾燥することを抑制することができる。
【００９４】
（７）保存ユニット１８０は、液滴吐出ヘッド１０の内部に連通する保管液タンク１８１を備えており、内部に保管液が充填されている。これにより、液滴吐出ヘッド１０の内部の保管液が減少した場合には、保管液タンク１８１から供給される保管液によって、液滴吐出ヘッド１０の内部に保管液を補充することができる。また、保管液タンク１８１は、内部に多孔質体１８２を有しており、保管液が多孔質体１８２に保持されるため、吐出ノズル４２から保管液が流出することを抑制することができる。
【００９５】
（８）保存ユニット１２５又は保存ユニット１４５においては、ヘッドキャップ１２６又はヘッドキャップ１４６が、液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート４１を覆っている。これにより、吐出ノズル４２から液滴吐出ヘッド１０の内部に充填された保管液が蒸発することを抑制することができる。また、ノズルプレート４１が他の物に衝突することによって損なわれることを抑制することができる。
【００９６】
（９）保管液として機能液の溶媒を用いることにより、液滴吐出ヘッド１０の検査などのために液滴吐出ヘッド１０に充填された機能液の溶質が、液滴吐出ヘッド１０の内部において、流路の壁や吐出ノズル４２などに付着した場合には、当該付着物を溶解することによって、液滴吐出ヘッド１０の内部を洗浄することができる。
【００９７】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００９８】
（変形例１）前記実施形態においては、保存ユニット１２０などの保存ユニットにおいて、液滴吐出ヘッド１０がヘッドユニット２１の状態に組み込まれていたが、液滴吐出ヘッドがヘッドユニットの状態であることは必須ではない。保存ユニットは、個別の吐出ヘッドに液溜部を有する液溜器を組み合わせた構成であってもよい。
【００９９】
（変形例２）前記実施形態においては、保存ユニット１２０などの保存ユニットは、圧力調整弁９７や中継タンク２３や保管液タンク１８１などと液滴吐出ヘッド１０とを結合する配液管９４を有していたが、配液管９４のような結合用の流路を備えることは必須ではない。液滴吐出ヘッドに、保管液を貯留する液溜部を有する液溜器を、直接接続する構成であってもよい。
【０１００】
（変形例３）前記実施形態においては、圧力調整弁９７や中継タンク２３とは異なる保管液用の貯留器として保管液タンク１８１を例に説明したが、保管液の貯留器として保管液タンク１８１のようなタンクを用いることは必須ではない。可撓性を有する袋状の容器に保管液を充填した保管液パックを用いてもよい。
【０１０１】
（変形例４）前記実施形態においては、保存ユニット１２０などの保存ユニットは、負圧構成構造として、圧力調整弁９７を用いることや、中継タンク２３の流入口を封止することや、保管液タンク１８１が多孔質体１８２を有することなど、液溜部を有する液溜器が負圧構成構造を備えていた。しかし、液溜器が負圧構成構造を備えることは必須ではない。液溜部と液滴吐出ヘッドの吐出ノズルとの相対高さ（重力加速度の方向における位置の差）が、大量の流出が発生することなく、微量の供給が継続されるような相対高さになる位置に、液溜部及び液滴吐出ヘッドを配置してもよい。この場合、液溜部と液滴吐出ヘッドの吐出ノズルとを適切な相対高さ配置することが、負圧構成構造に相当する。
【０１０２】
（変形例５）前記実施形態においては、液滴吐出装置１は、圧力調整弁９７を備えていたが、液滴吐出装置が圧力調整弁を備えることは必須ではない。液滴吐出ヘッドの吐出ノズルと、液状体を貯留して液滴吐出ヘッドに供給するための貯留タンクと、を適切な相対高さ配置する構成であってもよい。
このような液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドを保管又は輸送するための保存ユニットとしては、圧力調整弁９７を用いない、例えば保存ユニット１６０や保存ユニット１８０のような保存ユニットが好ましい。
【０１０３】
（変形例６）前記実施形態においては、液滴吐出装置１は、中継タンク２３を備えていたが、液滴吐出装置が中継タンクを備えることは必須ではない。液滴吐出ヘッドの吐出ノズルと、液状体を貯留して液滴吐出ヘッドに供給するための貯留タンクと、を適切な相対高さ配置する構成であってもよい。
このような液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドを保管又は輸送するための保存ユニットとしては、中継タンク２３を用いない、例えば保存ユニット１８０のような保存ユニットが好ましい。
【０１０４】
（変形例７）前記実施形態においては、保存ユニット１２５又は保存ユニット１４５におけるノズル封止部材としてのヘッドキャップ１２６又はヘッドキャップ１４６は、保存ユニット１２５又は保存ユニット１４５が有する液滴吐出ヘッド１０の全てを一括して覆う構成であった。しかし、ノズル封止部材が多数の吐出ヘッドの吐出ノズルを一括して封止することは必須ではない。例えば、個別の吐出ヘッドごとに、それぞれノズル封止部材を設ける構成であってもよい。
【０１０５】
（変形例８）前記実施形態においては、液滴吐出装置１のヘッドユニット２１は１２個の液滴吐出ヘッド１０を備えていたが、ヘッドユニットが備える液滴吐出ヘッドの数は、１２個に限らない。ヘッドユニットは、何個の液滴吐出ヘッドを備えていてもよい。
【０１０６】
（変形例９）前記実施形態においては、液滴吐出装置１は１組のヘッドユニット２１を備えていたが、液滴吐出装置が備えるヘッドユニットは１組に限らない。液滴吐出装置は、何組のヘッドユニットを備えていてもよい。
【０１０７】
（変形例１０）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド１０は、インクジェット方式の液滴吐出ヘッドであったが、吐出ヘッドがインクジェット方式の液滴吐出ヘッドであることは必須ではない。上述した吐出ヘッドの保存方法又は吐出ヘッド保存ユニットを用いて保管又は輸送する吐出ヘッドは、インクジェット方式とは異なる方式の液滴吐出ヘッドであってもよいし、液滴吐出ヘッドとは異なる、他の方式の吐出ヘッドであってもよい。例えば、ディスペンサなどであってもよい。
【０１０８】
（変形例１１）前記実施形態においては、保存ユニット１２０などの保存ユニットにおける液滴吐出ヘッド１０に充填する保管液として、機能液の溶媒を用いていたが、保管液として吐出ヘッドが吐出する液状体の溶媒を用いることは必須ではない。保管液は、揮発性であって、保存ユニットに充填した状態が長時間継続しても保存ユニットの吐出ヘッドなどが損なわれることがないものであれば、どのようなものであってもよい。ただし、吐出ヘッドが吐出する液状体の溶質が溶解可能なものであることが、より好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図２】（ａ）は、液滴吐出ヘッドをノズルプレート側から見た外観を示す外観斜視図。（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの接続針周りの概構造を示す部分断面図。
【図３】（ａ）は、液滴吐出ヘッドの圧力室周りの構造を示す斜視断面図。（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズル部の構造を示す断面図。
【図４】ヘッドユニットの概略構成を示す平面図。
【図５】圧力調整弁の構成及び動作を示す模式断面図。
【図６】ヘッドキャリッジの側面図。
【図７】保存ユニットの側面図。
【図８】保存ユニットの他の構成例を示す側面図。
【図９】保存ユニットの他の構成例を示す側面図。
【図１０】保存ユニットの他の構成例を示す側面図。
【図１１】保存ユニットの他の構成例を示す側面図。
【図１２】保存ユニットの他の構成例を示す側面図。
【符号の説明】
【０１１０】
１…液滴吐出装置、２…ヘッド機構部、１０…液滴吐出ヘッド、２１…ヘッドユニット、２３…中継タンク、２４…給液チューブ、２５…ヘッドキャリッジ、４１…ノズルプレート、４１ａ…ノズル形成面、４２…吐出ノズル、４５…液体導入部、４６…接続針、４６ａ…導入口、５３…液供給孔、５６…供給口、５８…圧力室、５９…圧電素子、６１…ユニットプレート、６５…ヘッド群、９２…キャリッジ枠、９４…配液管、９７…圧力調整弁、１０１…流路ケース、１０２…ケース隔壁、１０２ａ…弁孔、１０３…圧力室、１０４…流入室、１０６…弁ユニット、１０７…流入口流路、１０７Ａ…流入口端子、１０８…流出口流路、１０８Ａ…流出口端子、１０８ａ…流出口流路、１０８ｂ…流出口流路、１０９…ダイヤフラム、１１１…受圧板、１１２…弁ロッド、１１２ａ…ロッド部、１１２ｂ…ロッド板、１１６…シールパッキン、１１７…弁ばね、１１８…圧力保持ばね、１２０，１２５，１４０，１４５，１６０，１８０…保存ユニット、１２６，１４６…ヘッドキャップ、１４７…キャップ布、１６１…封止蓋、１８１…保管液タンク、１８２…多孔質体、１８３…流出口端子、１８４…圧力開放孔、２３１…流入口端子、２３２…流出口端子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状体が吐出される吐出ノズルと、前記吐出ノズルに連通する前記液状体の流路と、前記流路に連通する液導入孔と、を有する吐出ヘッドの保存方法であって、
液溜部を有する液溜器を、前記液溜部が前記液導入孔に連通する状態で、前記吐出ヘッドに接続する工程と、
前記吐出ノズルと、前記流路と、前記液導入孔と、前記液溜部とに、保管液を充填する工程と、を有することを特徴とする吐出ヘッドの保存方法。
【請求項２】
前記液溜部は、負圧形成構造を有することを特徴とする、請求項１に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項３】
前記負圧形成構造は、前記液溜部を、前記液溜部における前記保管液で満たされた前記液導入孔に連通する部分以外の部分において外部と隔絶させることによって構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項４】
前記負圧形成構造は、前記液溜部内に配設された多孔質部材によって構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項５】
前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットであって、前記液溜部は、前記圧力調整バルブユニットにおける前記液状体の流路であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項６】
前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための給液装置において前記液状体を一時的に貯留するための貯留部を有する中継タンクであり、前記液溜部は、前記貯留部であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項７】
前記保管液は、揮発性の物質で構成されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項８】
前記保管液は、前記液状体の溶媒で構成されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項９】
前記吐出ノズルを封止するノズル封止部材を前記吐出ヘッドに装着する工程をさらに有することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項１０】
液状体を吐出する吐出ノズルと、前記吐出ノズルに連通する前記液状体の流路と、前記流路に連通する液導入孔とを備える吐出ヘッドと、
前記液導入孔に連通する液溜部を有する液溜器と、
前記吐出ノズルと、前記流路と、前記液導入孔と、前記液溜部とに充填された保管液と、を備えることを特徴とする吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１１】
前記液溜部は、負圧形成構造を有することを特徴とする、請求項１０に記載の吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１２】
前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットであって、前記液溜部は、前記圧力調整バルブユニットにおける前記液状体の流路であることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１３】
前記保管液は、揮発性の物質で構成されていることを特徴とする、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１４】
前記保管液は、前記液状体の溶媒で構成されていることを特徴とする、請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１５】
前記吐出ノズルを封止するノズル封止部材をさらに備えることを特徴とする、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１】
液状体が吐出される吐出ノズルと、前記吐出ノズルに連通する前記液状体の流路と、前記流路に連通する液導入孔と、を有する吐出ヘッドの保存方法であって、
液溜部を有する液溜器を、前記液溜部が前記液導入孔に連通する状態で、前記吐出ヘッドに接続する工程と、
前記吐出ノズルと、前記流路と、前記液導入孔と、前記液溜部とに、保管液を充填する工程と、を有することを特徴とする吐出ヘッドの保存方法。
【請求項２】
前記液溜部は、負圧形成構造を有することを特徴とする、請求項１に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項３】
前記負圧形成構造は、前記液溜部を、前記液溜部における前記保管液で満たされた前記液導入孔に連通する部分以外の部分において外部と隔絶させることによって構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項４】
前記負圧形成構造は、前記液溜部内に配設された多孔質部材によって構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項５】
前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットであって、前記液溜部は、前記圧力調整バルブユニットにおける前記液状体の流路であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項６】
前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための給液装置において前記液状体を一時的に貯留するための貯留部を有する中継タンクであり、前記液溜部は、前記貯留部であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項７】
前記保管液は、揮発性の物質で構成されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項８】
前記保管液は、前記液状体の溶媒で構成されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項９】
前記吐出ノズルを封止するノズル封止部材を前記吐出ヘッドに装着する工程をさらに有することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の吐出ヘッドの保存方法。
【請求項１０】
液状体を吐出する吐出ノズルと、前記吐出ノズルに連通する前記液状体の流路と、前記流路に連通する液導入孔とを備える吐出ヘッドと、
前記液導入孔に連通する液溜部を有する液溜器と、
前記吐出ノズルと、前記流路と、前記液導入孔と、前記液溜部とに充填された保管液と、を備えることを特徴とする吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１１】
前記液溜部は、負圧形成構造を有することを特徴とする、請求項１０に記載の吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１２】
前記液溜器は、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給するための圧力を調整する圧力調整バルブユニットであって、前記液溜部は、前記圧力調整バルブユニットにおける前記液状体の流路であることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１３】
前記保管液は、揮発性の物質で構成されていることを特徴とする、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１４】
前記保管液は、前記液状体の溶媒で構成されていることを特徴とする、請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の吐出ヘッド保存ユニット。
【請求項１５】
前記吐出ノズルを封止するノズル封止部材をさらに備えることを特徴とする、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の吐出ヘッド保存ユニット。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１９８８５６（Ｐ２００９−１９８８５６Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４１０７１（Ｐ２００８−４１０７１）
【出願日】平成２０年２月２２日（２００８．２．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２２日（２００８．２．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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