特開 2023-149916 液滴吐出ヘッドとその製造方法

(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】P2023149916

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】液滴吐出ヘッドとその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/16 20060101AFI20231005BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B41J2/16 501

B41J2/14

B41J2/14 501

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022058728

(22)【出願日】2022-03-31

(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】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100093997

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀佳

(72)【発明者】

【氏名】金松 俊宏

(72)【発明者】

【氏名】中島 牧人

(72)【発明者】

【氏名】甘利 清志

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 秀之

【テーマコード（参考）】

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C057AF71

2C057AG04

2C057AG99

2C057AN07

2C057AP82

2C057AP90

2C057BF04

2C057DB07

(57)【要約】

【課題】弁体をノズル孔に対して高精度に位置決めする。
【解決手段】ノズル孔１１１を有するノズル板１０１と、ノズル板１０１の内側に形成された流体流路１１２と、ノズル孔１１１に対して当接する位置と離間する位置との間で移動可能な弁体１１３ａを先端部に保持したニードル弁１１３と、ニードル弁１１３を駆動する駆動部（圧電素子１１４）とを有し、弁体１１３ａをノズル板１０１に対して離間する位置へ移動させることで液体流路１１２の液体がノズル孔１１１から液滴として吐出される液滴吐出ヘッド１の製造方法において、液滴吐出ヘッド１の弁体１１３ａをノズル板１０１に押圧する工程と、押圧状態でノズル板１０１を加熱する工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノズル孔を有するノズル板と、当該ノズル板の内側に形成された流体流路と、前記ノズル板に対して当接する位置と離間する位置との間で移動可能な弁体を先端部に保持したニードル弁と、当該ニードル弁を駆動する駆動部とを有し、前記弁体を前記ノズル板に対して離間する位置へ移動させることで前記液体流路の液体が前記ノズル孔から液滴として吐出される液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記液滴吐出ヘッドの前記弁体を前記ノズル板に押圧する工程と、
当該押圧状態で前記ノズル板を加熱する工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。

【請求項2】

ノズル孔を有するノズル板と、当該ノズル板の内側に形成された流体流路と、前記ノズル板に対して当接する位置と離間する位置との間で移動可能な弁体を先端部に保持したニードル弁と、当該ニードル弁を駆動する駆動部とを有し、前記弁体を前記ノズル板に対して離間する位置へ移動させることで前記液体流路の液体が前記ノズル孔から液滴として吐出される液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記液滴吐出ヘッドの前記弁体を前記ノズル板に押圧する工程と、
当該押圧状態で前記ノズル板を加熱する工程と、
前記弁体を前記ノズル板から離間する方向に引張る工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。

【請求項3】

前記弁体が熱可塑性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１又は２の液滴吐出ヘッドの製造方法。

【請求項4】

前記ノズル板を前記流体流路と反対側から加熱することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項の液滴吐出ヘッドの製造方法。

【請求項5】

前記ノズル板の前記流体流路と反対側に加熱部材を接触させることを特徴とする請求項４の液滴吐出ヘッドの製造方法。

【請求項6】

前記ノズル板を前記弁体の熱変形温度以上の温度で加熱することを特徴とする請求項４又は５の液滴吐出ヘッドの製造方法。

【請求項7】

前記ノズル板の熱変形温度が前記弁体の熱変形温度よりも高いことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項の液滴吐出ヘッドの製造方法。

【請求項8】

前記弁体が、前記ノズル孔の周囲の位置で前記ノズル板に当接可能な先端縁部と、当該先端縁部の内側に形成され、前記ノズル孔に対向する対向凹部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項の液滴吐出ヘッドの製造方法。

【請求項9】

ノズル孔を有するノズル板と、当該ノズル板の内側に形成された流体流路と、前記ノズル板に対して当接する位置と離間する位置との間で移動可能な弁体を先端部に保持したニードル弁と、当該ニードル弁を駆動する駆動部とを有し、前記弁体を前記ノズル板に対して離間する位置へ移動させることで前記液体流路の液体が前記ノズル孔から液滴として吐出される液滴吐出ヘッドにおいて、
前記弁体と前記ノズル板に、前記ノズル孔の周囲において互いに嵌合可能な凹部と凸部が形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。

【請求項10】

前記弁体に凹部が形成され、前記ノズル板に前記弁体の凹部と嵌合可能な凸部が形成されていることを特徴とする請求項９の液滴吐出ヘッド。

【請求項11】

前記弁体に凸部が形成され、前記ノズル板に前記弁体の凸部と嵌合可能な凹部が形成されていることを特徴とする請求項９の液滴吐出ヘッド。

【請求項12】

前記弁体が熱可塑性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項の液滴吐出ヘッド。

【請求項13】

前記凸部が円錐形状を有することを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項の液滴吐出ヘッド。

【請求項14】

請求項９から１３のいずれか１項の液滴吐出ヘッドを製造する方法であって、
組立てを完了した前記液滴吐出ヘッドの前記弁体を前記ノズル板に押圧し、前記凹部と前記凸部を嵌合する工程と、
当該押圧状態で前記ノズル板を加熱する工程と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。

【請求項15】

前記弁体が、前記ノズル孔の周囲の位置で前記ノズル板に当接可能な先端縁部と、当該先端縁部の内側に形成され、前記ノズル孔に対向する対向凹部を有することを特徴とする請求項１４の液滴吐出ヘッドの製造方法。

【請求項16】

前記弁体の凹部又は凸部が前記弁体の前記先端縁部に形成されていることを特徴とする請求項１４から１８のいずれか１項の液滴吐出ヘッドの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液滴吐出ヘッドと、弁体をノズル孔に対して高精度に位置決めする液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液滴吐出装置は、例えば特許文献１（特開２０２０－０２３１７７号公報）に記載のように、ノズル板に形成された微細なノズル孔の周囲にニードル弁の先端部の弁体を当接・離間させることで、数百ｋＰａの高圧液体をノズル孔から液滴として吐出する。ニードル弁の後端部は、圧電素子などの駆動体（アクチュエータ）に連結される。このような液滴吐出装置は様々な分野で使用され、例えば自動車の車体に図形等を高画質で描画したり、液体レジストやＤＮＡ試料を液滴として吐出したり、機械部品にオイルを定量吐出したりするのに使用される（特許文献２：特開２０００－３１７３６９号公報）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

ニードル弁は微細なノズル孔に対応して非常に細く一定の長さを有する。この細長いニードル弁の先端部にノズル孔の開閉を担う弁体が配設されている。ノズル孔の軸線方向に液滴をまっすぐ吐出したり、ノズル孔閉止時の液漏れを防止したりするためには、ノズル板に当接・離間する弁体がノズル孔に対して高精度に位置決めされている必要がある。

【0004】

弁体の軸線がノズル孔の軸線に対して傾斜していると、液滴がノズル孔から斜め方向に吐出したり、ノズル孔を弁体で閉じた閉止時に液漏れが発生したりする。弁体の軸線が傾斜していなくても、弁体の当接面（封止面）の形状のバラつきで、液滴の斜め方向吐出や液漏れが発生することもある。また、弁体の軸線が傾斜しておらず、弁体の当接面（封止面）の形状も適正であっても、ニードル弁の長さのバラつきや駆動体に対する取付け誤差等によって、弁体の軸線方向の封止位置がバラつくことがある。

【0005】

弁体はフッ素樹脂などの弾性体で構成されており、適正に組立てられた液滴吐出ヘッドでは、ノズル孔閉止時に弁体が所定の圧縮量でノズル孔を完全封止する。

【0006】

しかしながら、弁体の軸線方向の封止位置がバラつくと、封止状態における弁体の圧縮量に過不足が生じる。弁体の圧縮不足の場合は液漏れが発生し、反対に圧縮過剰の場合は当面の液漏れは防止できても経時的には弁体寿命の早期低下を招来して液漏れ発生や液滴異常吐出につながる。

【0007】

そこで本発明の目的は、弁体をノズル孔に対して高精度に位置決めする液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するため、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、ノズル孔を有するノズル板と、当該ノズル板の内側に形成された流体流路と、前記ノズル板に対して当接する位置と離間する位置との間で移動可能な弁体を先端部に保持したニードル弁と、当該ニードル弁を駆動する駆動部とを有し、前記弁体を前記ノズル板に対して離間する位置へ移動させることで前記液体流路の液体が前記ノズル孔から液滴として吐出される液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記液滴吐出ヘッドの前記弁体を前記ノズル板に押圧する工程と、当該押圧状態で前記ノズル板を加熱する工程と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の製造方法によれば、弁体をノズル孔に対して高精度に位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本実施形態に係る液滴吐出ヘッドの正面図である。

【図1B】本実施形態に係る液滴吐出ヘッドの斜視図である。

【図2A】下部ハウジングを取外した液滴吐出ヘッドの正面図である。

【図2B】液滴吐出ヘッドの下端部の拡大斜視図である。

【図3】液滴吐出ヘッドの液体流路を横断する断面図である。

【図4】液滴吐出ヘッドの（ａ）液体流路に沿った断面図と（ｂ）ノズル板の平面図である。

【図5】ニードル弁の先端部の拡大断面図である。（ａ）（ｂ）（ｃ）

【図6】液滴吐出ヘッドの製造工程の第１実施形態を示す断面図である。

【図7】液滴吐出ヘッドの製造工程の第２実施形態を示す断面図である。

【図8】液滴吐出ヘッドの製造工程の第３実施形態を示す断面図である。

【図9】（ａ）（ｂ）は２種類の液滴吐出ヘッドの断面図である。

【図10】液滴吐出ヘッドを加熱・加圧する状態を示す断面図である。

【図11】液滴吐出ヘッドが加熱・加圧で変形する状態を示す断面図である。

【図12】液滴吐出装置５００の斜視図である。

【図13】液滴吐出装置５００の駆動部の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（●液滴吐出ヘッド）
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１Ａは液滴吐出ヘッド１の正面図、図１Ｂは液滴吐出ヘッド１を斜め下方から見た斜視図である。

【0012】

液滴吐出ヘッド１のハウジング１０は、上部ハウジング１０ａと下部ハウジング１０ｂを有する。上部ハウジング１０ａの上にカバー２０が取付けられ、このカバー２０の内側に電装品が配設されている。カバー２０の上端部には電装品のコネクタ部２が設けられている。

【0013】

下部ハウジング１０ｂの下面に、耐腐食性のステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属で構成されたノズル板１０１が配設されている。ノズル板１０１に形成された微細なノズル孔１１１から液滴が吐出される。

【0014】

下部ハウジング１０ｂの内側には図３のように液体の流路１１２が形成されている。この流路１１２の一端は供給ポート１１に連通し、他端は回収ポート１２に連通している。

【0015】

供給ポート１１と回収ポート１２は循環通路Ｌを介して連結され、循環通路ＬのポンプＰによって加圧された加圧液体が供給ポート１１に供給されるようになっている。ノズル孔１１１から吐出されなかった加圧液体は、回収ポート１２から回収された後、循環通路ＬとポンプＰを経由して再び供給ポート１１に供給される。

【0016】

前述した下部ハウジング１０ｂを取外すと、図２Ａ、図２Ｂのように軸状部材としてのニードル弁１１３の先端部が、上部ハウジング１０ａの下面の軸受１２１から露出する。ニードル弁１１３は耐腐食性のＳＵＳなどの金属で構成され、細い部分で直径１ｍｍ以下、太い部分でも直径２ｍｍ程度で非常に細い。この細いニードル弁１１３が上部ハウジング１０ａの軸受１２１から、例えば１～２０ｍｍの長さで露出する。

【0017】

ニードル弁１１３の先端部にはノズル孔１１１を開閉する弁体１１３ａが配設されている。当該弁体１１３ａはフッ素樹脂などの弾性体で構成されている。弁体１１３ａの上側には、シール部材としての弾性を有するＯリング１１３ｂと、当該Ｏリング１１３ｂをニードル弁１１３に固定するためのワッシャー１１３ｃが配設されている。Ｏリング１１３ｂは、耐薬品性に優れた例えばパーフロロエラストマー（ＦＦＫＭ）で構成することができる。

【0018】

弁体１１３ａの先端部に、円錐状の対向凹部１１３ａ１と、当該対向凹部１１３ａ１を取り囲む先端縁部１１３ａ２と、先端縁部１１３ａ２の周方向等間隔に形成されたＶ字状切欠き１１３ａ３が形成されている。円錐状の対向凹部１１３ａ１の直径はノズル孔１１１の直径よりも大きい。これにより、先端縁部１１３ａ２がノズル孔１１１の形状で変形するのを防止する。

【0019】

このような形状により弁体１１３ａの耐久性を向上することができる。また、後述するようにノズル板１０１の平面転写時に、先端縁部１１３ａ２以外にノズル孔１１１形状が不要に転写されるのを防止することができる。

【0020】

弁閉止時は前記対向凹部１１３ａ１がノズル孔１１１に対向し、先端縁部１１３ａ２がノズル孔１１１の周囲のノズル板１０１に圧縮状態で当接する。切欠き１１３ａ３によって、ノズル板１０１に対する弁体１１３ａの当接・離間（開閉）がスムーズに行える。

【0021】

（●ニードル弁の開閉駆動）
図３に示すように、ニードル弁１１３と当該ニードル弁１１３を駆動する圧電素子１１４が上部ハウジング１０ａに配設されている。圧電素子１１４は、保持部材１１５の中央空間１１５ａ内に保持されている。

【0022】

この保持部材１１５の上下両端部にはバネ部が形成され、当該バネ部によって圧電素子１１４が軸線方向で圧縮状態に保持されている。保持部材１１５の先端部１１５ｂとニードル弁１１３の後端部は、圧電素子１１４とニードル弁１１３を同軸状にして連結されている。これにより、圧電素子１１４が長手方向で収縮したとき、保持部材１１５も長手方向で収縮して、ノズル孔１１１が開く方向の付勢力をニードル弁１１３に作用させることができる。

【0023】

圧電素子１１４は、電圧印加手段によって電圧が印加されたときにｄ３１モードで動作して、ノズル孔１１１が開く方向にニードル弁１１３を駆動する。つまり、ニードル弁１１３は、圧電素子１１４に電圧が印加されることによりノズル孔１１１が開く方向に駆動される。

【0024】

したがって、圧電素子１１４に電圧を印加していないときには、ニードル弁１１３の弁体１１３ａがノズル板１０１に当接し、ニードル弁１１３がノズル孔１１１を閉塞している。このため、流路１１２に加圧液体が供給されていても、ノズル孔１１１から液体が吐出されることはない。

【0025】

そして、圧電素子１１４に電圧を印加することで、圧電素子１１４が収縮して、保持部材１１５を介してニードル弁１１３を引っ張るので、ニードル弁１１３の弁体１１３ａがノズル板１０１から離間してノズル孔１１１を開放する。これにより、流路１１２に供給されている加圧液体が液滴となってノズル孔１１１から吐出される。

【0026】

圧電素子１１４は、電圧が印加されたときにニードル弁１１３を閉じる方向に伸長するｄ３３モードで動作させることも可能である。圧電素子がｄ３３モードで動作するときには、電圧を印加した状態でニードル弁１１３の弁体１１３ａがノズル板１０１側に押し付けられてノズル孔１１１を閉塞する。

【0027】

液滴を吐出させるときは、圧電素子１１４に対する電圧の印加を停止あるいは電圧を低くすることで、ニードル弁１１３の弁体１１３ａを開く方向に移動させてノズル孔１１１を開放する。圧電素子１１４のｄ３３モードは、応答性が高く変位量が大きい。したがって、ニードル弁１１３の開閉動作の応答性を高め、ノズル孔１１１から吐出する液体の液滴速度、液滴量のバラつきを小さくしたい場合はｄ３３モードが適する。

【0028】

（●ニードル弁の上下移動）
保持部材１１５は、上部ハウジング１０ａ内で図３の上下方向に位置調整可能に配設されている。保持部材１１５の後端部１１５ｃは、固定ねじ１２４によって、上部ハウジング１０ａに位置決め固定できるようになっている。保持部材１１５の後端部１１５ｃには、軸線方向と直角方向に雌ねじ孔１１５ｄが形成され、この雌ねじ孔１１５ｄに固定ねじ１２４の先端が螺合されている。

【0029】

上部ハウジング１０ａの上端部には、図３に示すように軸線方向の長孔３０が形成され、この長孔３０に固定ねじ１２４が挿通されている。固定ねじ１２４を緩めると、保持部材１１５が上下移動可能になる。

【0030】

固定ねじ１２４は、図３の状態で、弁体１１３ａとノズル板１０１との間に所定の隙間δが形成される位置で長孔３０に対して締付け固定される。この状態で液滴吐出ヘッド１が製品として納品される。

【0031】

（●液滴吐出ヘッド）
図１Ｂと図４（ａ）（ｂ）に示すように、供給ポート１１から回収ポート１２に向かう流路１１２に沿って、ノズル板１０１に二列のノズル孔１１１が形成されている。各列は４つのノズル孔１１１で構成され、これらノズル孔１１１がニードル弁１１３の先端の弁体１１３ａで開閉される。なお、図４（ａ）の２ａと２ｂはコネクタ部２のリード線である。

【0032】

従来、ノズル板１０１のノズル孔１１１の列間は、補強について特に考慮されてなかった。ノズル孔１１１を二列にすると、流路１１２の幅ないし容積が増大し、その分だけノズル板１０１の受圧面積が増加する。そうすると、下部ハウジング１０ｂに対するノズル板１０１の周縁部の接着部分に過大な剥離力が作用し、接着部分での剥離・液漏れが発生しやすいという課題があった。

【0033】

（●本発明の原理）
図５（ａ）、は弁体１１３ａがノズル孔１１１に対して適正に位置決めされた状態を模式的に示した図である。このように弁体１１３ａが適正に位置決めされていると、圧電素子１１４の伸縮による弁体１１３ａの上下動によりノズル孔１１１から適正量で吐出された液滴が、垂直方向下方に向かってまっすぐ飛翔する。また、ノズル孔１１１閉止時に弁体１１３ａが過不足なく適正に圧縮されるので、ノズル孔１１１からの液漏れを防止し、弁体１１３ａの適正圧縮により弁体寿命の早期低下を防止することができる。

【0034】

ところが、組立てを完了した液滴吐出ヘッド１で図５（ｂ）のように弁体１１３ａの軸線が傾斜していると、液滴がノズル孔１１１から斜め方向に吐出したり、液滴吐出量がバラついたり、或いはノズル孔１１１閉止時に弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２とノズル板１０１との間の隙間を通して液漏れが発生したりする。そこで、本実施形態では、組立てを完了した液滴吐出ヘッド１の軸受とノズル板１０１を、図５（ｂ）のように上下のクランプ４０、５０で挟む。そして弁体１１３ａに連結したニードル弁１１３を加圧装置によって軸線方向下方に押圧する。

【0035】

ニードル弁１１３の上端部は、圧電素子１１４を保持した保持部材１１５の下端部に連結されているので、当該保持部材１１５の後端部１１５ｃを治具で押圧する。当該治具は、圧縮ばね等の付勢部材を有する治具である。治具を上部ハウジング１０ａの上端部に取付ける。この時、保持部材１１５の後端部１１５ｃを位置決め固定する固定ねじ１２４は緩めておく。

【0036】

治具の押圧状態で、図５（ｂ）のようにノズル板１０１の下面に加熱部材としての加熱ブロック７０を接触させ、ノズル板１０１を加熱する。加熱ブロック７０には、例えば棒ヒーター（φ５ｍｍ）を使用することができる。

【0037】

ノズル板１０１を加熱すると、ノズル板１０１に押付けられている弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２（図２Ｂの拡大図参照）が、熱と押圧力により熱変形し、ノズル板１０１の平面形状に馴染む。換言するとノズル板１０１の平面形状が弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２に転写される。

【0038】

加熱の温度は、弁体１１３ａの材料の軟化点温度から溶融温度近傍までの任意の温度である。このような温度で加熱することにより、弱い押圧力でも弁体１１３ａを塑性変形することができる。また、流路１１２と反対側のノズル板１０１の下面に加熱ブロック７０を接触させればよいので、温度勾配を付けやすく、必要箇所のみの加熱が容易であり、温度のオーバーシュートを抑制可能であり、圧電素子１１４側に熱影響を及ぼすこともない。

【0039】

図５（ｃ）において、ａは弁体１１３ａの直径、ｂは弁体１１３ａの高さ、ｃは高低差、ｄはノズル板１０１の厚みである。弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２を加熱することで、弁体１１３ａの傾斜による弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２での径方向の高低差ｃを低減することができ、最終的には図６（ｃ）のように高低差ｃを解消することができる（高低差ｃ＝０）。

【0040】

弁体１１３ａの材料は、加熱時に低圧で変形する柔らかさと、冷却後は変形しない固さを有する材料であればよい。特に加熱により塑性変形する熱可塑性樹脂がよく、転写後の剥離性がよい材料や柔らかい材料および耐薬品性が高い材料がより望ましい。

【0041】

例えば、ＰＰ、ＰＥ、ＰＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＴＰＥなどの材料がより望ましい。また、フッ素系ゴム（パーフロゴム）のように架橋にて硬化する材料でもよい。実施形態では、フッ素樹脂（ＰＣＴＦＥ）を使用した。「ＰＣＴＦＥ」は、ポリクロロトリフルオロエチレン(３フッ化)を表す記号である。

【0042】

ノズル板１０１の材料は、弁体１１３ａの材料よりも熱変形温度が高い材料にする。加熱によるノズル板１０１の変形や物性変化を防止するためである。本実施形態ではステンレス製のノズル板１０１を使用した。使用材料等をまとめると以下の通りである。
・弁体１１３ａの材料：フッ素樹脂（ＰＣＴＦＥ）
・ノズル板１０１の材料：ステンレス（０．２ｍｍ厚、ノズル孔近傍では０．０５～１ｍｍ）
・押圧力：０．２ＭＰａ ・加熱温度：２５０℃
・ニードル弁１１３の材料：ステンレス ・押圧・加熱時間：３０秒

【0043】

弁体１１３ａとノズル板１０１は、弁閉止時に互いに嵌合可能な凹部と凸部を有する形状にすることができる。これにより、弁閉止時における弁体１１３ａとノズル孔１１１の互いの位置ズレを防止することができ、ノズル孔１１１の封止性を確保し液漏れを防止することができる。

【0044】

凹部と凸部はいずれに形成してもよい。すなわち、弁体１１３ａに凹部を形成し、ノズル板１０１に弁体１１３ａの凹部と衝合可能な凸部を形成したり、この反対に弁体１１３ａに凸部を形成し、ノズル板１０１に弁体１１３ａの凸部と嵌合可能な凹部を形成したりしてもよい。凹部と凸部の具体例については図９～図１１で後述する。

【0045】

（●実施形態１）
次に、本願発明の４つの実施形態を図６～図８を参照してそれぞれ説明する。図６の実施形態１は、組立てを完了した液滴吐出ヘッド１のニードル弁が図６（ａ）のように傾斜しているという前提である。

【0046】

図６（ａ）～（ｄ）は実施形態１の工程を順番に示すもので、まず図６（ａ）のように軸受とノズル板１０１を上下のクランプで固定する。次に、図６（ｂ）のように弁体１１３ａを加圧治具によって軸線方向下方に押圧する。弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２がノズル板１０１に接触した位置が弁体１１３ａの押圧開始の原点となる。

【0047】

弁体１１３ａの押圧状態で、図６（ｃ）のようにノズル板１０１の下面に加熱ブロック７０を接触させ、ノズル板１０１を加熱する。そうすると、ノズル板１０１に押付けられている弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２（図２Ｂの拡大図参照）が熱と押圧力により軟化して熱変形し、弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２が全周にわたってノズル板１０１の平面形状に馴染む。弁体１１３ａの沈下量が所定量（例えば原点から０．０２ｍｍ）に到達したら弁体１１３ａの押圧力を解除する。

【0048】

これにより、弁体１１３ａの傾斜によって弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の径方向で存在していた高低差ｃが低減される。例えば当初の高低差ｃ＝０．０２ｍｍがｃ＝０．０００５ｍｍまで低減される。これはノズル板１０１の通常の表面粗さ（１μｍ）以下であり、十分満足できる値である。

【0049】

高低差ｃを十分に低減できない場合は、弁体１１３ａの沈下量をさらに増やすことができる。この場合、図６（ｂ）⇒（ｃ）⇒（ｄ）⇒（ｂ）の工程を繰り返すことができる。最終的には図６（ｃ）のように高低差ｃを解消することもできる（高低差ｃ＝０）。

【0050】

押圧・加熱を所定時間（例えば３０秒間）継続した後、図６（ｄ）のように弁体１１３ａを上昇させてノズル板１０１から離間（剥離）させる。加熱時間は長すぎると液体吐出ヘッド１の他の部分に熱影響が及ぶので、最小限がよい。また、ニードル弁１１３を弁体１１３ａに比べて熱伝導性のよいステンレスで構成することで、弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２以外に熱影響（熱変形）が及ぶのを防止することができる。

【0051】

弁体１１３ａを上昇させると弁体１１３ａが自然冷却し、熱変形で高低差ｃが解消された図６（ｄ）の形状が保持される。最後に、上部ハウジング１０ａに対する保持体の後端部の位置を所定位置に調整し、固定ねじ１２４を締付ける。これで液体吐出ヘッド１の弁体１１３ａ調整作業を終了する。

【0052】

実施形態１により、組立てを完了した液滴吐出ヘッド１のニードル弁や弁体１１３ａが傾斜していても、前述した押圧・加熱処理を当該ヘッド１に施すことによって、図６（ｄ）の弁体１１３ａ形状を得ることができることが分かる。熱変形させた図６（ｄ）の弁体１１３ａ形状であれば、ニードル弁のストローク位置に関わらず弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２をノズル板１０１と常に平行に維持することができる。

【0053】

したがって、ノズル孔１１１からの液滴吐出が適正に行われ、弁閉止時の液漏れも防止することができる。また、複数のノズル孔１１１を有する液滴吐出ヘッド１の場合、各ノズル孔１１１の液滴速度、液滴量および液滴飛翔方向のバラつきを小さくすることができる。

【0054】

（●実施形態２）
図７は実施形態２を示すものである。この実施形態２は、組立てを完了した液滴吐出ヘッド１のニードル弁は傾斜してないが、図７（ａ）のように、弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の形状がバラついているという前提である。図示例は、弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２が径方向で高低差ｃがある状態を示している。

【0055】

図７（ａ）～（ｃ）は実施形態２の工程を順番に示すもので、まず図７（ａ）のように軸受とノズル板１０１を上下のクランプで固定する。次に、図７（ｂ）のように弁体１１３ａを加圧治具によって軸線方向下方に押圧する。

【0056】

この押圧状態で、ノズル板１０１の下面に加熱ブロック７０を接触させ、ノズル板１０１を加熱する。そうすると、ノズル板１０１に押付けられている弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２（図２Ｂの拡大図参照）が、熱と押圧力により軟化して熱変形し、弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２が全周にわたってノズル板１０１の平面形状に馴染む。弁体１１３ａの沈下量が所定量に到達したら弁体１１３ａの押圧力を解除する。

【0057】

これにより、弁体１１３ａの形状バラつきにより先端縁部１１３ａ２の径方向で存在していた高低差ｃが低減される。例えば当初の高低差ｃ＝０．０２ｍｍがｃ＝０．０００５ｍｍまで低減される。

【0058】

これはノズル板１０１の通常の表面粗さ（１μｍ）以下であり、十分満足できる値である。最終的には図７（ｃ）のように高低差ｃを解消することもできる（高低差ｃ＝０）。

【0059】

押圧・加熱を所定時間（例えば３０秒間）継続した後、弁体１１３ａを上昇させてノズル板１０１から離間させる。これで弁体１１３ａが自然冷却し、熱変形で高低差ｃが解消された図６（ｃ）の形状が保持される。

【0060】

最後に、上部ハウジング１０ａに対する保持体の後端部の位置を所定位置に調整し、固定ねじ１２４を締付ける。これで液体吐出ヘッドの弁体１１３ａ調整作業を終了する。

【0061】

実施形態２により、組立てを完了した液滴吐出ヘッド１の弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の形状がバラついていても、前述した押圧・加熱処理を当該ヘッドに施すことによって、図７（ｃ）の弁体１１３ａ形状を得ることができることが分かる。図７（ｃ）の弁体１１３ａ形状であれば、ニードル弁のストローク位置に関わらず弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２をノズル板１０１と常に平行に維持することができる。したがって、ノズル孔１１１からの液滴吐出が適正に行われ、弁閉止時の液漏れも防止することができる。

【0062】

（●実施形態３）
図８は実施形態３を示すものである。この実施形態３は、組立てを完了した液滴吐出ヘッド１のニードル弁や弁体１１３ａが傾斜しておらず、弁体１１３ａの当接面（封止面）の形状も適正であるが、弁体１１３ａの軸線方向の封止位置にバラつきがあるという前提である。図示例では、弁体１１３ａの高さをＨ、先端縁部の幅をｗとして表す。

【0063】

図８は弁体１１３ａの軸線方向の封止位置が高すぎる状態を誇張して示している。すなわち、弁閉止時に弁体１１３ａによるノズル孔１１１の封止が不完全になる場合である。なお、図８とは反対に組立てを完了した液滴吐出ヘッド１の弁体１１３ａが圧縮過剰になっている場合は、固定ねじ１２４の位置を再調整した後に前述した実施形態１、２を適用することができる。

【0064】

図８（ａ）の上図は弁体１１３ａの封止位置が高すぎてノズル孔１１１が開いている極端な例であるが、図８（ａ）の下図のようにノズル板１０１に弁体１１３ａが当接している状態でも、弁体１１３ａの圧縮不足で液漏れが発生することがある。このような、弁体１１３ａの軸線方向の封止位置のバラつきは、ニードル弁の長さのバラつきや、圧電素子の保持体１１５に対するニードル弁の取付け誤差等によって生じる。

【0065】

図８（ａ）～（ｃ）は実施形態３の工程を順番に示すもので、まず図８（ａ）のように軸受とノズル板１０１を上下のクランプで固定する。次に、図７（ｂ）のように弁体１１３ａを加圧治具によって軸線方向下方に押圧する。

【0066】

この押圧状態で、ノズル板１０１の下面に加熱ブロック７０を接触させ、ノズル板１０１を加熱する。そうすると、ノズル板１０１に押付けられている弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２（図２Ｂの拡大図参照）が、熱と押圧力により軟化して熱変形し、弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２が全周にわたってノズル板１０１の平面形状に馴染む。

【0067】

弁体１１３ａの沈下量が所定量に到達したら弁体１１３ａの押圧力を解除する。この熱変形の過程で、弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２が図７（ｂ）の拡大図のように肥厚化する。但し、先端縁部１１３ａ２とノズル板１０１との接触部分の幅は、材料の流動が摩擦力や粘着力にて拘束されるので、殆ど変化しない（ｗＯ≒ｗ１）。

【0068】

次に、今度は図８（ｃ）のように弁体１１３ａを治具によって軸線方向上方に引っ張る。弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２は、図７（ｂ）の段階でノズル板１０１に幅ｗ１で固着した状態になっているので、図８（ｃ）のように弁体１１３ａを上方に引っ張ると弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の上部が軸線方向に延びる。この軸線方向の伸長にともなって、先端縁部１１３ａ２に近い部分で幅（厚み）がやや減少するが、先端縁部１１３ａ２とノズル板１０１との接触部分の幅は殆ど変化しない（ｗ１≒ｗ２）。

【0069】

このときの引っ張り上げる長さ（高さ）は、弁体１１３ａの軸線方向の封止位置を適正化する長さである。すなわち、弁閉止時における弁体１１３ａの圧縮量が適正化されるように弁体１１３ａをＨ１⇒Ｈ２に引っ張り上げる。

【0070】

引張り・加熱を所定時間（例えば３０秒間）継続した後、加熱部材をノズル板１０１から離間させ、次に弁体１１３ａをノズル板１０１から離間（剥離）させてから自然冷却する。これで、熱変形させた図８（ｃ）の形状が保持される。

【0071】

最後に、上部ハウジング１０ａに対する保持体の後端部の位置を所定位置に調整し、固定ねじ１２４を締付ける。これで液体吐出ヘッドの弁体１１３ａ調整作業を終了する。

【0072】

以上の実施形態３によって、組立てを完了した液滴吐出ヘッド１の弁体１１３ａの軸線方向の封止位置にバラつきがあっても、封止状態における弁体１１３ａの圧縮量を適正化することができる。したがって、圧縮不足による液漏れ発生を防止することができる。また、圧縮過剰による弁体寿命の早期低下、液滴異常吐出を防止することができる。

【0073】

このように、本実施形態によれば液滴吐出ヘッド１の組立後の弁体１１３ａの高精度の最終仕上加工を簡単容易に行うことができる。また、ニードル弁の所定ストローク量により弁閉止時にノズル孔１１１を隙間なく確実に閉じることができる。

【0074】

これにより、
１）弁体１１３ａに追加の圧力を掛けることなく低圧での封止が可能になる（弁体寿命延長）。
２）ノズル孔１１１を確実に封止できるので流路１１２側への逆流を防ぐことができ、大量の液滴（インク）を高速で吐出することができる。
３）液滴吐出ヘッドの各ノズル孔における弁体との距離を一定化することができ、ノズル孔への流れ込みが一定となり、吐出曲がりが低減でき、圧電素子１１４などの駆動部の変位量や変位時間の調整量を低減することができる。

【0075】

（●液滴吐出ヘッドの変形例）
次に、液滴吐出ヘッド１の変形例（凹部と凸部の具体例）について説明する。図９（ａ）（ｂ）は、液滴吐出ヘッド１の２つの変形例を示す断面図である。

【0076】

前述した実施形態では、弁体１１３ａの押圧時に当該弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の位置ズレについては特に考慮していなかった。しかし、ノズル孔１１１を中心基準とする先端縁部１１３ａ２の位置（半径位置）が周方向でバラついていると、各ノズル孔１１１からの液滴吐出状態（液滴速度、液滴量および液滴飛翔方向）がバラつく。

【0077】

ノズル孔１１１に向かう液体流れの圧力損失が周方向で不均一になるからである。また、各ノズル孔１１１の封止性もバラつく。

【0078】

そこで図９（ａ）（ｂ）の変形例は、弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の位置（半径位置）を凹凸嵌合により規制するようにしている。これにより、各ノズル孔１１１からの液滴吐出状態（液滴速度、液滴量および液滴飛翔方向）を改善することができる。

【0079】

具体的には、
１）ノズル孔１１１の液滴速度を上昇して液滴吐出距離を延長することができる。
２）ノズル孔１１１の液滴量を増大することができる。
３）ノズル孔１１１の軸線方向を基準とする液滴飛翔方向のずれ量を低減することができる。

【0080】

また、各ノズル孔１１１の封止性も向上することができる。例えば、弁体１１３ａに約１Ｎの荷重を掛けてノズル孔１１１を封止していたのが、０．２Ｎの荷重でも封止可能になる。このようにノズル孔１１１の封止に必要な荷重を大幅に低減することができる（封止性向上）。

【0081】

図９（ａ）は弁体１１３ａの先端縁部（図２Ｂの先端縁部１１３ａ２）に形成した凸部１１３ａ４を、ノズル板１０１の内面（上面）に形成した凹部１０１ａに嵌合するようにしたものである。凸部１１３ａ４は弁体１１３ａの先端縁部に周方向等間隔で３か所に形成され、各凸部１１３ａ４は円錐形状で先端部が尖っている。

【0082】

凸部１１３ａ４の先端部が尖っているので、凸部１１３ａ４を凹部１０１ａに挿入しやすい。凸部１１３ａ４の基端側直径は例えば０．２ｍｍ、先端までの高さは例えば０．２ｍｍとすることができる。

【0083】

一方、凹部１０１ａは凸部１１３ａ４の位置に対応するようにノズル孔１１１の周囲に周方向等間隔で３か所に形成され、各凹部１０１ａは図１１に示すように円筒形状である。ノズル孔１１１を中心基準として各凹部１０１ａまでは同一半径とされている。

【0084】

凹部１０１ａの直径は例えば０．２ｍｍ、高さは０．２ｍｍとすることができる。弁体１１３ａの凸部１１３ａ４がノズル孔１１１の周囲において凹部１０１ａに嵌合することで、弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の位置が規制される。

【0085】

また、図９（ｂ）は弁体１１３ａの先端縁部（図２Ｂの先端縁部１１３ａ２）に形成した凹部１１３ａ５に、ノズル板１０１の内面（上面）に形成した凸部１０１ｂを嵌合するようにしたものである。凹部１１３ａ５は弁体１１３ａの先端縁部に周方向等間隔で３か所に形成され、各凹部１１３ａ５は円錐形状で、例えば底面直径０．４ｍｍ、深さ０．４ｍｍとすることができる。

【0086】

一方、ノズル板１０１の凸部１０１ｂは凹部１１３ａ５の位置に対応するようにノズル孔１１１の周囲に周方向等間隔で３か所に形成され、各凸部１０１ｂは円錐形状で先端部が尖っている。凸部１０１ｂの先端部が尖っているので、凸部１０１ｂを凹部１１３ａ５に挿入しやすい。凸部１０１ｂの基端側直径は例えば０．４ｍｍ、先端までの高さは例えば０．４ｍｍとすることができる。弁体１１３ａの凹部１１３ａ５にノズル板１０１の凸部１０１ｂを嵌合することで、弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の位置が規制される。

【0087】

前記凸部１１３ａ４、１０１ｂと凹部１０１ａ、１１３ａ５の数は、３つに限定されるものではない。凸部１１３ａ４、１０１ｂと凹部１０１ａ、１１３ａ５は、少なくとも各１つあれば弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の位置を規制することができるが、凸部と凹部の数を増やすほど先端縁部１１３ａ２の位置精度を高めることができる。

【0088】

ノズル孔１１１の直径方向で凸部と凹部を各２つ設けると、各１つ設けた場合よりも先端縁部１１３ａ２の位置をより正確に規制することができる。また、凸部と凹部を図９のように周方向等間隔に３つ設けると、先端縁部１１３ａ２の位置をさらに正確に規制することができる。凸部と凹部を３つ以上設けることも勿論可能である。

【0089】

凸部と凹部は、必ずしも周方向等間隔である必要はない。凸部と凹部が周方向不等間隔であっても弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の位置を規制することが可能である。

【0090】

なお、弁体１１３ａはフッ素樹脂などの弾性体で構成されるので、図９（ａ）のように弁体１１３ａに凸部１１３ａ４を形成するよりも、図９（ｂ）のようにステンレスのノズル板１０１に凸部１０１ｂを形成する方が耐久性で有利ある。

【0091】

（●液滴吐出ヘッドの押圧・加熱）
図１０は、図９（ａ）に示す液滴吐出ヘッド１を押圧・加熱処理する状態を示す断面図である。図９（ｂ）の液滴吐出ヘッド１にも、同様の押圧・加熱処理が可能である。図１０の押圧・加熱の際の使用材料等をまとめると以下の通りである。
・弁体１１３ａの材料：フッ素樹脂（ＰＣＴＦＥ）
・ノズル板１０１の材料：ステンレス（０．５ｍｍ厚）
・押圧力：最大０．４ＭＰａ ・加熱温度：２５０℃
・ニードル弁１１３の材料：ステンレス ・押圧・加熱時間：３０秒
・弁体１１３ａ：直径１ｍｍのフッ素樹脂（ＰＣＴＦＥ）

【0092】

図９のように凸部１１３ａ４、１０１ｂと凹部１０１ａ、１１３ａ５を設けただけでノズル孔１１１を中心基準とする弁体１１３ａの先端縁部１１３ａ２の位置を規制することができるが、図１０のように液滴吐出ヘッド１を押圧・加熱することで先端縁部１１３ａ２の位置精度を高めることができる。

【0093】

すなわち、図１０のように圧電素子１１４とニードル弁１１３を介して弁体１１３ａに押圧力を掛けた状態で、ノズル板１０１の下面に加熱ブロック７０を接触させる。この加熱ブロック７０には、例えば棒ヒーター（φ５ｍｍ）を使用することができる。加熱ブロック７０の熱でノズル板１０１が加熱されると、図１１（ａ）⇒（ｅ）のように弁体１１３ａが熱と押圧力により軟化して熱変形する。

【0094】

図１１（ａ）（ｂ）は弁体１１３ａの凸部１１３ａ４の位置決め段階である。弁体１１３ａに対する押圧力はごく僅かである（例えば０．００１Ｎ以下）。

【0095】

弁体１１３ａに対する押圧制御（荷重制御）は、圧電素子１１４を電圧制御することでも行うことができる。この場合、圧電素子１１４の往復ストローク距離は、前記凹凸の高さより大きくても、小さくても、いずれでもよい。

【0096】

図１１（ａ）は、弁体１１３ａの凸部１１３ａ４の先端部をごく僅かな押圧力でノズル板１０１の凹部１０１ａに差し込む状態を示している。この状態で凸部１１３ａ４と凹部１０１ａの間には同軸に対してノズル孔１１１の半径方向にずれ量ε１があるとする。

【0097】

図１１（ｂ）のように凸部１１３ａ４を凹部１０１ａに嵌合させる過程で、凸部１１３ａ４のテーパ面によって当初のずれ量がε１⇒ε２のように低減される。これにより、ノズル孔１１１に対する弁体１１３ａの先端縁部の位置精度を高めることができる。

【0098】

図１１（ｂ）のように弁体１１３ａの位置決めした後、図１１（ｃ）のように弁体１１３ａに押圧力（例えば０．２ＭＰａ）を掛ける。これにより、弁体１１３ａの凸部１１３ａ４が凹部１０１ａ内で押し潰されて肥厚化する。

【0099】

凸部１１３ａ４の肥厚化により凸部１１３ａ４内の隙間が低減され、（ｂ）の同軸ずれ量ε２が極小（殆どゼロ）になる。例えば、ずれ量ε１＝１０μｍであったものを、押圧・加熱により３μｍにまで低減することができる。

【0100】

この状態で、弁体１１３ａにさらに大きな押圧力（例えば０．４ＭＰａ）を掛け、加熱ブロック７０をノズル板１０１の下面に接触させてノズル板１０１を加熱する。この加熱により弁体１１３ａの凸部１１３ａ４が熱と押圧力により軟化して熱変形する。これにより、ノズル板１０１の封止面である内面形状が弁体１１３ａの先端縁部（封止面）に精密転写されると共に、押圧に伴う弁体１１３ａの内部応力が解消される。

【0101】

押圧・加熱を所定時間（例えば３０秒間）継続した後、加熱ブロック７０をノズル板１０１から離間させる。また弁体１１３ａの押圧力を解除する。

【0102】

そして、ノズル板１０１に対する弁体１１３ａの固着防止のため、弁体１１３ａを図１１（ｅ）のようにノズル板１０１から離間させる。弁体１１３ａの離間は、圧電素子１１４の保持部材１１５を引上げたり、圧電素子１１４を電圧制御したりすることで行うことができる。

【0103】

これで弁体１１３ａの凸部１１３ａ４が冷却固化し、図１１（ｅ）の弁体形状が保持される。また弁体１１３ａの封止面である先端縁部に、ノズル板１０１の封止面である内面形状が精密転写された状態が保持される。したがって、ノズル孔１１１からの液滴吐出状態のバラつきを解消することができると共に、ノズル孔１１１からの液漏れも防止することができる。

【0104】

（●液滴吐出装置）
次に、図１Ａの液滴吐出ヘッド１を利用した液滴吐出装置５００の実施形態を図１２と図１３を参照して説明する。図１２は液滴吐出装置５００の斜視図、図１３は液滴吐出装置５００の駆動部の斜視図である。

【0105】

液滴吐出装置５００は、車両のボンネットなどの曲面を有する印刷対象物７００に対向させて据付けられる移動可能な枠ユニット８０２を備えている。枠ユニット８０２を構成する左右の枠部材８１０，８１１には、枠部材８１０，８１１に架け渡されるようにして、可動ユニット８１３が垂直方向（Ｙ方向）へ昇降可能に取り付けられている。

【0106】

可動ユニット８１３には、可動ユニット８１３上を水平方向（Ｘ方向）に往復移動可能に配置されたモータを内蔵する駆動部８０３と、この駆動部８０３に取り付けられて印刷対象物７００へ向けて液体を吐出する液滴吐出ユニット５０１とが搭載されている。

【0107】

また、液滴吐出ユニット５０１からの液体の吐出、駆動部８０３の往復移動及び可動ユニット８１３の昇降を制御するコントローラ８０５と、このコントローラ８０５に対して指示を行うＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの情報処理装置８０６とを備えている。情報処理装置８０６には、形状や大きさなどの印刷対象物７００に関する情報を記録保存するデータベース部（ＤＢ部）８０７が接続されている。

【0108】

枠ユニット８０２は、金属柱状体等によって形成された上下左右の枠部材８０８，８０９，８１０，８１１と、枠ユニット８０２を自立させるために下側の枠部材８０９の両側に直角且つ水平に取り付けられた左右の脚部材８１２ａ，８１２ｂを備えている。そして、左右の枠部材８１０，８１１の間に架け渡された可動ユニット８１３は、駆動部８０３を支持した状態で昇降可能に構成されている。

【0109】

印刷対象物７００は、液体の吐出方向（Ｚ方向）に直角に、すなわち、枠ユニット８０２の上下左右の枠部材８０８，８０９，８１０，８１１によって形成される平面に対向するようにして配置される。この場合、印刷を行うべき所定の位置に印刷対象物７００を配置させるためには、例えば、多関節型アームロボットのアームの先端に取り付けたチャックによって印刷対象物７００の印刷領域の裏側を吸着保持させることによって行うことができる。多関節型アームロボットを用いることで印刷対象物７００をプリント位置に正確に配置することが可能となり、印刷対象物７００の姿勢を適宜に変更することもできる。

【0110】

駆動部８０３は、図１２に示すように、可動ユニット８１３上を水平方向（Ｘ方向）に往復移動可能に配置されている。可動ユニット８１３は、枠ユニット８０２の左右の枠部材８１０，８１１に架け渡されるようにして水平に配設されたレール８３０と、このレール８３０と平行となるように配設されたラックギヤ８３１と、レール８３０の一部に外嵌されてスライドしながら移動するリニアガイド８３２と、このリニアガイド８３２と連結されてラックギヤ８３１と噛合うピニオンギヤユニット８３３と、このピニオンギヤユニット８３３を回転駆動する減速機８３６付きのモータ８３４と、印刷点位置検出用のロータリエンコーダ８３５を備えて構成されている。

【0111】

モータ８３４を駆動（正転又は逆転）することによって、液滴吐出ユニット５０１を可動ユニット８１３に沿って右方向または左方向に移動させる。そして、駆動部８０３は液滴吐出ユニット５０１のＸ方向の駆動機構として機能する。なお、減速機８３６の筐体の両側にはリミットスイッチ８３７ａ，８３７ｂが取付けられている。

【0112】

液滴吐出ユニット５０１は、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ホワイトの各色の液体を吐出する複数の液滴吐出ヘッド１、又は、複数のノズル列を有する液滴吐出ヘッド１を備えている。この液滴吐出ユニット５０１の各液滴吐出ヘッド１又は液滴吐出ヘッド１の各ノズル列に対しては、液体タンクから各色の液体が加圧供給される。

【0113】

この液滴吐出装置５００においては、可動ユニット８１３をＹ方向に移動させ、液滴吐出ユニット５０１をＸ方向に移動させて、印刷対象物７００に所要の画像を印刷する。前述の「液滴吐出装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターンや一様な塗料の膜などを形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

【0114】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。例えば、液体流路１１２は必ずしも循環通路Ｌに接続されている必要はなく、回収ポート１２がなく供給された液体をすべてノズル孔１１１１１１から吐出する型式の液滴吐出ヘッドにも適用可能である。また、圧電素子１１４は、長手方向に伸縮作動する他の駆動体に代替可能である。例えば、電磁ソレノイドで長手方向に伸縮作動するピストンを圧電素子１１４の代わりに使用することも可能である。

【符号の説明】

【0115】

１：液滴吐出ヘッド ２：コネクタ部
１０：ハウジング １０ａ：上部ハウジング
１０ａ１～１０ａ５：連結部 １０ｂ：下部ハウジング
１１：供給ポート １２：回収ポート
２０：カバー ３０：長孔
４０、５０：クランプ ７０：加熱ブロック（加熱部材）
１０１：ノズル板１０１ １０１ａ：凹部
１０１ｂ：凸部 １１１：ノズル孔
１１２：液体流路 １１３：ニードル弁
１１３ａ：弁体 １１３ａ１：対向凹部
１１３ａ２：先端縁部 １１３ａ３：切欠き
１１３ａ４：凸部 １１３ａ５：凹部
１１３ｂ：Ｏリング １１３ｃ：ワッシャー
１１４：圧電素子 １１５：保持部材
１１５ａ：中央空間 １１５ｂ：先端部
１１５ｃ：後端部 １１５ｄ：雌ねじ孔
１２１：軸受 １２４：固定ねじ
５００：液滴吐出装置 ５０１：液滴吐出ユニット
７００：印刷対象物 ８０２：枠ユニット
８０３：駆動部 ８０５：コントローラ
８０６：情報処理装置 ８０７：データベース部（ＤＢ部）
８０８～８１１：枠部材 ８１２ａ，８１２ｂ：脚部材
８１３：可動ユニット ８３０：レール
８３１：ラックギヤ ８３２：リニアガイド
８３３：ピニオンギヤユニット ８３４：モータ
８３５：ロータリエンコーダ ８３６：減速機
８３６：減速機 ８３７ａ，８３７ｂ：リミットスイッチ
Ｌ：循環通路 Ｐ：ポンプ
δ：隙間

【先行技術文献】

【特許文献】

【0116】

【特許文献1】特開２０２０－０２３１７７号公報

【特許文献2】特開２０００－３１７３６９号公報

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】