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(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】P2024086451
(43)【公開日】2024-06-27
(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド、液体吐出ユニットおよび液体吐出装置
(51)【国際特許分類】
B05C 5/00 20060101AFI20240620BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20240620BHJP
B41J 2/14 20060101ALI20240620BHJP
B41J 2/04 20060101ALI20240620BHJP
【ＦＩ】
B05C5/00 101
B05C11/10
B41J2/14
B41J2/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022201583
(22)【出願日】2022-12-16
(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】100098626
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
(72)【発明者】
【氏名】大島 久慶
【テーマコード（参考）】
2C057
4F041
4F042
【Ｆターム（参考）】
2C057AG17
2C057AG44
2C057AG51
2C057BA08
2C057DB01
4F041AA02
4F041AA05
4F041AA07
4F041AA12
4F041AB01
4F041BA01
4F041BA10
4F041BA13
4F041BA22
4F041BA36
4F041BA38
4F042AA02
4F042AA06
4F042AA09
4F042AA22
4F042BA08
4F042BA12
4F042CA01
4F042CB03
4F042CB08
4F042CB19
4F042DB02
4F042DB17
4F042DF23
(57)【要約】
【課題】ノズル孔に対するニードル弁の位置ずれや傾きが低減され、液体の安定した吐出状態を得る。
【解決手段】液体を収容する液室と、前記液室に連通し前記液体を吐出するノズル孔と、前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉するニードル弁と、前記ニードル弁を離接移動させる駆動手段と、前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する収容室とを有するハウジングと、を備える液体吐出ヘッドであって、前記ニードル弁は、該ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材を介して前記収容室に支持され、前記位置規制部材は、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、前記ハウジングに固定される外縁部と、を有する。
【選択図】図３
【解決手段】液体を収容する液室と、前記液室に連通し前記液体を吐出するノズル孔と、前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉するニードル弁と、前記ニードル弁を離接移動させる駆動手段と、前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する収容室とを有するハウジングと、を備える液体吐出ヘッドであって、前記ニードル弁は、該ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材を介して前記収容室に支持され、前記位置規制部材は、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、前記ハウジングに固定される外縁部と、を有する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を収容する液室と、
前記液室に連通し前記液体を吐出するノズル孔と、
前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉するニードル弁と、
前記ニードル弁を離接移動させる駆動手段と、
前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する収容室とを有するハウジングと、
を備える液体吐出ヘッドであって、
前記ニードル弁は、
該ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材を介して前記収容室に支持され、
前記位置規制部材は、
前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、
前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、
前記ハウジングに固定される外縁部と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記液室に連通し前記液体を吐出するノズル孔と、
前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉するニードル弁と、
前記ニードル弁を離接移動させる駆動手段と、
前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する収容室とを有するハウジングと、
を備える液体吐出ヘッドであって、
前記ニードル弁は、
該ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材を介して前記収容室に支持され、
前記位置規制部材は、
前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、
前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、
前記ハウジングに固定される外縁部と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項2】
前記位置規制部材は、前記液室から前記収容室への前記液体の浸入を防ぐシール性を有することを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッド。
【請求項3】
前記位置規制部材を第１の位置規制部材としたとき、前記ニードル弁の前記離接移動の方向において前記第１の位置規制部材に対し前記液室と反対側へ離れた位置に、前記ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する第２の位置規制部材を備えることを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッド。
【請求項4】
前記第２の位置規制部材は、前記ニードル弁が前記ノズル孔を閉鎖する位置にある場合に、前記離接方向に垂直な方向の位置ずれを吸収することを特徴とする請求項３記載の液体吐出ヘッド。
【請求項5】
前記液室と前記位置規制部材との間に、
前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有し、前記液室から前記収容室への前記液体の浸入を防ぐシール部材を設け、
前記シール部材は、
前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、
前記ハウジングに固定される外縁部と、
を有することを特徴とする請求項１または３記載の液体吐出ヘッド。
前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有し、前記液室から前記収容室への前記液体の浸入を防ぐシール部材を設け、
前記シール部材は、
前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、
前記ハウジングに固定される外縁部と、
を有することを特徴とする請求項１または３記載の液体吐出ヘッド。
【請求項6】
前記シール部材の前記液室に対面する部分の面積は、前記位置規制部材の可撓部分の面積よりも小さいことを特徴とする請求項５記載の液体吐出ヘッド。
【請求項7】
前記位置規制部材は、前記内周部から前記外縁部に向かう断面形状が、波型に形成されていることを特徴とする請求項２記載の液体吐出ヘッド。
【請求項8】
前記シール部材は、前記内周部から前記外縁部に向かう断面形状が、波型に形成されていることを特徴とする請求項５記載の液体吐出ヘッド。
【請求項9】
前記位置規制部材は、繊維層と、樹脂および／またはゴムを含む樹脂層とを有することを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッド。
【請求項10】
前記位置規制部材は、金属層と、樹脂および／またはゴムを含む樹脂層とを有し、前記金属層には、前記内周部と前記外縁部とを部分的に接続する梁部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項11】
前記位置規制部材は、樹脂および／またはゴムを含む複数の樹脂層を有し、そのうち１つの樹脂層には、前記内周部と前記外縁部とを部分的に接続する梁部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項12】
前記第２の位置規制部材は、
前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、
前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、
前記ハウジングに固定される外縁部と、
を有し、
前記内周部と前記外縁部とを部分的に接続する梁部を備えることを特徴とする請求項３記載の液体吐出ヘッド。
前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、
前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、
前記ハウジングに固定される外縁部と、
を有し、
前記内周部と前記外縁部とを部分的に接続する梁部を備えることを特徴とする請求項３記載の液体吐出ヘッド。
【請求項13】
液体を収容する液室と、
前記液室に連通し前記液体を吐出する複数のノズル孔と、
前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉する複数のニードル弁と、
前記ニードル弁を離接移動させる複数の駆動手段と、
前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する複数の収容室とを有するハウジングと、
を備える液体吐出ヘッドであって、
前記複数のニードル弁は、
該ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材を介して前記収容室にそれぞれ支持され、
前記位置規制部材は、
前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、
前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、
前記ハウジングに固定される外縁部と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記液室に連通し前記液体を吐出する複数のノズル孔と、
前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉する複数のニードル弁と、
前記ニードル弁を離接移動させる複数の駆動手段と、
前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する複数の収容室とを有するハウジングと、
を備える液体吐出ヘッドであって、
前記複数のニードル弁は、
該ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材を介して前記収容室にそれぞれ支持され、
前記位置規制部材は、
前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、
前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、
前記ハウジングに固定される外縁部と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項14】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドと、
前記駆動手段の駆動を制御する駆動制御部と、
を備えることを特徴とする液体吐出ユニット。
前記駆動手段の駆動を制御する駆動制御部と、
を備えることを特徴とする液体吐出ユニット。
【請求項15】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項16】
請求項１４に記載の液体吐出ユニットを備えることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニットおよび液体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、スライド可能なバルブニードルによってノズルを開閉してノズルチャンバ内のコーティング剤の液滴を吐出するアプリケータに関して、バルブニードルを変位させるアクチュエータを収容するアクチュエータチャンバと、コーティング剤を収容するノズルチャンバとを流体的に分離する封止部材を備えるとともに、封止部材を連続の膜状の封止膜として構成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表２０２０－５３５００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献１に記載されたような封止膜では、ノズル孔に対するニードル弁の位置や姿勢を維持することが難しく、ノズル孔からの液体の吐出状態が安定しないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、液体を収容する液室と、前記液室に連通し前記液体を吐出するノズル孔と、前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉するニードル弁と、前記ニードル弁を離接移動させる駆動手段と、前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する収容室とを有するハウジングと、を備える液体吐出ヘッドであって、前記ニードル弁は、該ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材を介して前記収容室に支持され、前記位置規制部材は、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、前記ハウジングに固定される外縁部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、ノズル孔に対するニードル弁の位置ずれや傾きが低減され、液体の安定した吐出状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態に係るヘッドユニットの一例を示す概略断面図。
【図2】保持部材の一例を示す概略構成図。
【図3】第１の実施形態を示す要部概略断面図。
【図4】位置規制部材の固定方法の変形例を示す要部概略断面図。
【図5】加圧供給機構およびヘッド移動機構の一例を示す説明図。
【図6】ヘッドユニット、加圧供給機構、ヘッド移動機構および排出バルブの制御系の一例を示すブロック図。
【図7】制御部のハードウエア構成の一例を示す説明図。
【図8】ヘッドの動作を説明する図。
【図9】比較例のヘッド構成を示す概略断面図。
【図10】第２の実施形態を示す要部概略断面図。
【図11】第３の実施形態を示す要部概略断面図。
【図12】シール・位置規制膜およびシール膜の変形例を示す説明図。
【図13】シール・位置規制膜の変形例を示す説明図。
【図14】シール・位置規制膜の変形例を示す説明図。
【図15】位置規制膜の梁構造のパターン例を示す平面図。
【図16】ニードル弁に対する位置規制膜の配置の一例を示す説明図。
【図17】ニードル弁の位置規制を説明する図。
【図18】ニードル弁の傾きがもたらす現象についての説明図。
【図19】複数のノズル孔を備える液体吐出ヘッドの一例を示す要部斜視展開図。
【図20】複数のノズル孔を備える液体吐出ヘッドの別の例を示す要部斜視展開図。
【図21】位置規制膜の平面図。
【図22】複数のノズル孔を備える液体吐出ヘッドの別の例を示す要部斜視展開図。
【図23】位置規制膜の平面図。
【図24】実施形態に係るヘッドユニットの別の構成例を示す概略断面図。
【図25】車体塗装システムの一例を示す説明図。
【図26】車体塗装システムの使用例を示す説明図。
【図27】印刷装置のキャリッジ部分の斜視図。
【図28】印刷装置の一例を示す全体斜視図。
【図29】電極製造装置の一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照しながら発明を実施するための形態を説明する。図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【0009】
［ヘッドユニットの概要］
はじめに図１乃至図３を用いてヘッドユニットの概要について説明する。図１は、実施形態に係るヘッドユニットの一例を示す概略断面図であり、ヘッド最小単位（１ノズル）の構成が図示されている。
はじめに図１乃至図３を用いてヘッドユニットの概要について説明する。図１は、実施形態に係るヘッドユニットの一例を示す概略断面図であり、ヘッド最小単位（１ノズル）の構成が図示されている。
【0010】
図１に例示されたヘッドユニットは、液体の一例である塗料を吐出するヘッドユニットである。ヘッドユニットＨＵは、液体吐出ヘッドの一例であるヘッド１００と、ヘッド１００の駆動を制御するヘッド制御部９０２とから構成される。ヘッド制御部９０２は駆動制御部の一例である。
【0011】
ヘッド１００は、中空状に形成されたハウジング１１０と、ハウジング１１０の一端部に設けられたノズル板１０１を備える。ノズル板１０１は、塗料を吐出するノズル孔１０２が形成された板状の部材である。
【0012】
ハウジング１１０は、ノズル孔１０２に近い側面に、塗料が供給される供給口１１３と、塗料を排出する排出口１１５を備える。供給口１１３に供給された塗料は、ハウジング１１０内の液室１１４へ送られる。供給口１１３への塗料の供給と同時に、液室１１４内に存在する空気や余剰な塗料が、排出口１１５から外部へ排出される。排出口１１５は、液室１１４が塗料で充填された後にバルブ等で閉じられる。液室１１４は、概略としてノズル板１０１と、ハウジング１１０内に設けたシール・位置規制膜１３７との間に形成される空間によって形成される。
【0013】
液室１１４内には、ニードル弁１３１の一部が配置されている。ニードル弁１３１の支持構造については後述するが、概略として、ニードル弁１３１は、ノズル孔１０２と対向する側と反対側の端部（図１では上端部）が保持部材１３３によって保持され、軸部外周がシール・位置規制膜１３７と軸受１３６とで支持されている。シール・位置規制膜１３７は、ニードル弁１３１の姿勢（ＸＹ方向の傾き）を規制する機能に加え、シール機能を兼ね備えており、液室１１４の塗料が収容室１１６へ流入することを防止する。
【0014】
収容室１１６は、図１においてシール・位置規制膜１３７を境に液室１１４と反対側に形成される空間を指し、本実施形態において収容室１１６は、ニードル弁１３１、圧電素子１３２、保持部材１３３、軸受１３６等を収容する。
【0015】
駆動手段の一例である圧電素子１３２は、保持部材１３３を介して収容室１１６に設けられる。圧電素子１３２は、ヘッド制御部９０２からの駆動信号に応じて、ノズル孔１０２を開放する位置と、ノズル孔１０２を閉鎖する位置との間でニードル弁１３１をノズル板１０１に対して離接移動させる。ノズル孔１０２を開放する位置では、ニードル弁１３１の先端部がノズル板１０１から離間した状態となり、ノズル孔１０２を閉鎖する位置では、ニードル弁１３１の先端部がノズル板１０１に当接した状態となる。圧電素子１３２は、ジルコニアセラミックス等を用いて形成されたピエゾ素子であり、圧電素子１３２の形状等は、ノズル孔１０２から吐出される液滴の量などに応じて適宜設定される。
【0016】
また、ハウジング１１０は、保持部材１３３の上端部と対向する位置に固定軸１１１を備えている。固定軸１１１は、保持部材１３３の上端部に当接するとともに、固定ネジ１１２によってハウジング１１０に対して固定されることで、固定点を形成する。つまり、固定点を設けることで、圧電素子１３２の伸縮に伴うＺ方向の変位が、ニードル弁１３１側に作用するようにしている。
【0017】
ヘッド制御部９０２は、圧電素子１３２に対して電気的に接続されており、圧電素子１３２の駆動を制御する。
【0018】
なお、ハウジング１１０は、単一のハウジング構造に限らず、ヘッド１００の組立性などを考慮し、複数のサブハウジングに分けた分割構造としてもよい。例えば、図１に示されたヘッド１００の場合、ハウジング１１０は、３つのサブハウジング（第一ハウジング１１０ａ、第二ハウジング１１０ｂ、第三ハウジング１１０ｃ）から構成されている。第一ハウジング１１０ａは主に圧電素子１３２を収容し、第二ハウジング１１０ｂは主にニードル弁１３１を収容し、第三ハウジング１１０ｃは主に塗料の流路を形成するとともに、ノズル板１０１を支持する。
【0019】
次に、ハウジング１１０内において圧電素子１３２を保持する保持部材１３３の構成について説明する。図２は、保持部材の一例を示す概略構成図である。
【0020】
保持部材１３３は、全体が板状の部材であり、ニードル弁保持部１３３ａ、枠部１３３ｂ、固定軸当接部１３３ｃ、伸縮部１３３ｄ、および空間１３３ｅを備える。ニードル弁保持部１３３ａは、図１に示したようにニードル弁１３１の上端部を保持することが可能な形状になっており、ニードル弁１３１を保持する。枠部１３３ｂは、伸縮部１３３ｄを介してニードル弁保持部１３３ａと接続されることにより、内側に空間１３３ｅを形成する。固定軸当接部１３３ｃは、枠部１３３ｂの上端部から外側に向けて形成されており、固定軸当接部１３３ｃは、図１に示したように固定軸１１１と当接し、保持部材１３３のＺ方向への移動を規制する固定点を構成する。
【0021】
伸縮部１３３ｄは、ニードル弁保持部１３３ａと枠部１３３ｂとを接続するとともに、ニードル弁保持部１３３ａを枠部１３３ｂ側（Ｚ方向正側）へ付勢するばね性を有する。空間１３３ｅは、ニードル弁保持部１３３ａおよび枠部１３３ｂの内側に形成され、空間１３３ｅには、破線で示すように圧電素子１３２が設置される。空間１３３ｅに設置された圧電素子１３２は、伸縮部１３３ｄが縮もうとするばね力が保持力となり、ニードル弁保持部１３３ａの内側と枠部１３３ｂの内側との間で挟まれて保持される。
【0022】
上記の構成により、ニードル弁１３１と圧電素子１３２は、保持部材１３３を介して同軸上、すなわち、液体の吐出方向に直列に配置される。そして、圧電素子１３２に駆動電圧（開放電圧）が印加され圧電素子１３２が縮むと、ニードル弁保持部１３３ａも伸縮部１３３ｄに引っ張られてＺ方向正側へ移動する。このように、保持部材１３３が圧電素子１３２の駆動により弾性変形して、圧電素子１３２の駆動力をニードル弁１３１に伝える。これにより、ニードル弁１３１がノズル板１０１から離間してノズル孔１０２を開放し、液室１１４内の塗料はノズル孔１０２から吐出される。
【0023】
圧電素子１３２に駆動電圧（閉鎖電圧）が印加され圧電素子１３２が伸びると、ニードル弁保持部１３３ａも伸縮部１３３ｄのばね力に抗してＺ方向負側へ移動する。これにより、ニードル弁１３１がノズル板１０１に当接してノズル孔１０２を閉塞し、ノズル孔１０２からの塗料の吐出が停止される。
【0024】
なお、保持部材１３３は、ニードル弁保持部１３３ａ、枠部１３３ｂ、固定軸当接部１３３ｃおよび伸縮部１３３ｄを一体の部材として構成してもよいし、一部の部位を別部材で構成してもよい。例えば、伸縮部１３３ｄをばねなどの別部材で構成し、ばねをニードル弁保持部１３３ａと枠部１３３ｂに取り付ける構成としてもよい。あるいは、伸縮部１３３ｄをニードル弁保持部１３３ａおよび枠部１３３ｂと一体成形した構成としてもよい。
【0025】
【0026】
第１の実施形態では、ハウジング１１０は、３つのサブハウジング、すなわち第一ハウジング１１０ａ、第二ハウジング１１０ｂ、および第三ハウジング１１０ｃによって構成されている。ニードル弁１３１は、第二ハウジング１１０ｂのＺ方向の一端部に設けたシール・位置規制膜１３７と、第二ハウジング１１０ｂのＺ方向の他の一端部に設けた軸受１３６とによって収容室１１６に支持されている。ここで、シール・位置規制膜１３７は位置規制部材の一例であり、第１の位置規制部材の一例でもある。また、軸受１３６は第２の位置規制部材の一例である。
【0027】
シール・位置規制膜１３７は、ニードル弁１３１が離接移動する方向（Ｚ方向）に撓むことが可能な単層または複数層からなるシート状の部材であり、ニードル弁１３１の外周部と嵌合する内周部と、ハウジング１１０に固定される外縁部とを有する。
【0028】
シール・位置規制膜１３７の内周部および外縁部については後述するが、概略として、ニードル弁１３１のＸＹ面での断面形状が円形である場合、シール・位置規制膜１３７の内周部は、ニードル弁１３１と嵌合する円形の孔として形成される。また、シール・位置規制膜１３７の外縁部とは、本実施形態では第二ハウジング１１０ｂと第三ハウジング１１０ｃによって挟まれた部位を指す。
【0029】
例えば、第二ハウジング１１０ｂの、シール・位置規制膜１３７の外縁部と対向する部位には、シール・位置規制膜１３７の膜厚よりも小さい深さを有する凹部が形成される。この凹部に置かれたシール・位置規制膜１３７は、各ハウジング１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃの接合に伴い、第二ハウジング１１０ｂと第三ハウジング１１０ｃとでシール・位置規制膜１３７の外縁部が押し潰されることでハウジング１１０に固定される。
【0030】
シール・位置規制膜１３７の下側に伸びるニードル弁１３１には押え部材１４１ａが嵌め込まれている。押え部材１４１ａは、シール・位置規制膜１３７を、例えば、ニードル弁１３１に設けた段差部に押し当てる。
【0031】
上記のように、ニードル弁１３１は、ノズル板１０１に対して離接移動する方向（Ｚ方向）と直交する方向（ＸＹ方向）における位置が、軸受１３６とシール・位置規制膜１３７とで規制されて収容室１１６に支持される。シール・位置規制膜１３７は、膜の張力バランスにより、ニードル弁１３１のハウジング１１０に対するＸＹ方向の位置を規制する位置規制機能に加え、液室１１４に供給された塗料が収容室１１６に浸入することを防ぐためのシール機能を兼ねている。
【0032】
また、Ｚ方向において、シール・位置規制膜１３７に対し液室１１４と反対側へ離れた位置に軸受１３６を設け、軸受１３６でもニードル弁１３１の離接移動の方向と直交する方向（ＸＹ方向）におけるニードル弁１３１の位置を規制するようにしている。これにより、ノズル板１０１のノズル孔１０２に対するニードル弁１３１の位置ずれ（芯ずれ）、ノズル板１０１に対するニードル弁１３１の傾きを精度よく規制することが可能になる。
【0033】
シール・位置規制膜１３７のハウジング１１０に対する固定方法については、シール・位置規制膜１３７の外縁部を第二ハウジング１１０ｂと第三ハウジング１１０ｃとで挟持する方法に限るものではない。例えば図４に示すように、シール・位置規制膜１３７、押え部材１４１ａ、および第二ハウジング１１０ｂの液室１１４から収容室１１６側へ伸びる開口部を同じ大きさで設けてもよい。この場合、シール・位置規制膜１３７は、２つのサブハウジング間で挟持されるのではなく、押え部材１４１ａによって第二ハウジング１１０ｂへ押し当てられて固定される。
【0034】
［加圧供給機構および移動機構の構成］
次に、図５乃至図７を用いて、ヘッド１００に塗料を加圧供給する加圧供給機構、およびヘッド１００を移動させる移動機構について説明する。図５は、加圧供給機構および移動機構の一例を示す説明図である。
次に、図５乃至図７を用いて、ヘッド１００に塗料を加圧供給する加圧供給機構、およびヘッド１００を移動させる移動機構について説明する。図５は、加圧供給機構および移動機構の一例を示す説明図である。
【0035】
図５において、ヘッド１００から吐出する塗料１０は、密閉された塗料タンク２０２に収容されている。塗料タンク２０２とヘッド１００の供給口１１３は、塗料供給路２０１によって接続されている。
【0036】
一方、塗料タンク２０２は、エアレギュレータ２０４を含む加圧エア供給路２０３を介してコンプレッサ２０５と接続されている。エアレギュレータ２０４は、コンプレッサ２０５で作成した圧縮空気の圧力を、必要とするエア圧力に調節し、コンプレッサ２０５からの加圧空気を塗料タンク２０２へ供給する。これにより、ヘッド１００の供給口１１３には、加圧された塗料１０が供給され、ニードル弁１３１の開閉に応じてノズル孔１０２から塗料１０が吐出される。ここで、塗料供給路２０１、塗料タンク２０２、加圧エア供給路２０３、エアレギュレータ２０４およびコンプレッサ２０５は、加圧供給手段の一例であり、ヘッド１００の液室１１４に対して加圧した塗料１０を供給するための加圧供給機構２００として機能する。
【0037】
また、図５において、ヘッド１００のハウジング１１０の一部（図５では上部）は、保持部の一例であるヘッド保持部材３０１に取り付けられている。ヘッド保持部材３０１は、駆動装置３０２を備え、駆動装置３０２を駆動させることでヘッド保持部材３０１がレール部材３０３に沿ってＸ方向正側およびＸ方向負側へ移動可能に設けられている。これにより、ヘッド保持部材３０１に取り付けられたヘッド１００も、レール部材３０３に沿ってＸ方向正側およびＸ方向負側へ移動する。ここで、ヘッド保持部材３０１、駆動装置３０２およびレール部材３０３は移動手段の一例であり、ヘッド１００を被塗布物に対して移動させるためのヘッド移動機構３００として機能する。
【0038】
なお、ヘッド移動機構３００において、駆動装置３０２およびレール部材３０３の部位には、例えば、ボールネジを用いた送りネジ機構、ラック＆ピニオンによる送り機構、動力伝達ベルトとプーリを用いた送り機構等、周知の機構を用いることができる。また、ヘッド移動機構３００は、上記の構成に限るものではない。例えば、ヘッド保持部材３０１を多関節ロボットのロボットアームに装着し、被塗布物に対してヘッド１００を自由に移動できる構成としてもよい。
【0039】
ヘッド１００の排出口１１５には、排出口１１５から排出される塗料１０を外部へ送り出す塗料排出路４０１が接続されており、塗料排出路４０１には、塗料排出路４０１内の塗料１０の流量を規制する排出バルブ４０２が設けられる。排出バルブ４０２は、例えば、ヘッド１００に塗料１０を充填する際、始めのうちは塗料供給路２０１内および液室１１４内に空気が存在することがあるため、塗料１０の充填開始から所定時間は開いた状態とする。塗料供給路２０１内および液室１１４内の空気を抜くための所定時間が経過したならば、排出バルブ４０２は閉じられ、その後、塗料１０の吐出動作が開始される。これにより塗料吐出動作中は、加圧供給機構２００によって付与される圧力が外部へ逃げにくくなり、加圧供給機構２００の負担を低減できる。
【0040】
なお、塗料１０の経路は、排出口１１５から排出された塗料１０を再び供給口１１３へ戻し、液室１１４に対して塗料１０を循環供給するように構成してもよい。このような塗料循環しながら吐出動作を行う、いわゆるフロースルー方式のヘッド構成の場合は、上記所定時間の経過後に必ずしも排出バルブ４０２を閉じる必要はなく、また、排出バルブ４０２を備えない構成としてもよい。
【0041】
また、本実施形態においては、１つのヘッド１００に対して１つの塗料タンク２０２が接続された構成を示したが、１つのヘッド１００に対して複数のタンクを接続し、１つのヘッド１００で複数種の塗料を用いる構成としてもよい。その場合は、例えば、異なる色の塗料を収容した各塗料タンクおよび洗浄液を収容した洗浄液タンクを塗料供給路２０１に接続するとともに、塗料供給路２０１には、排出バルブ４０２と同様の構成を有したバルブが設けられる。当該バルブは、使用する塗料を変更する度に、液室１１４に洗浄液を送り込み、洗浄液によって塗料供給路２０１、液室１１４、および塗料排出路４０１が洗浄された後、使用する塗料を液室１１４へ送り込むように各塗料タンクおよび洗浄液タンクを切り替える。
【0042】
図６は、ヘッドユニット、加圧供給機構、ヘッド移動機構および排出バルブの制御系の一例を示すブロック図である。
【0043】
ヘッドユニットＨＵ、加圧供給機構２００、ヘッド移動機構３００および排出バルブ４０２は、全体制御部９００に電気的に接続されている。
【0044】
全体制御部９００は、後述する液体吐出装置の全体動作を制御するものであってもよく、図６に示した構成要素以外にも、必要に応じて構成要素が追加されてもよい。全体制御部９００は、例えば、画像データに基づいて塗料を吐出させるための吐出周期信号をヘッド制御部９０２に対して送信する。全体制御部９００は、ヘッド１００の動作状態に関する情報等をヘッド制御部９０２を介して受信する。また、全体制御部９００は、加圧供給機構２００に対して加圧エアの供給量を切り替えるための切替信号を送信する。また、全体制御部９００は、ヘッド移動機構３００に対してヘッド１００を移動させるための移動信号を送信する。さらに、全体制御部９００は、排出バルブ４０２に対して塗料の排出を規制するための排出バルブ開閉信号を送信する。
【0045】
ヘッドユニットＨＵは、ヘッド１００とヘッド制御部９０２から構成される。ヘッド制御部９０２は、入力部９０２１、駆動電圧生成部９０２２、増幅部９０２３および出力部９０２４を備え、必要に応じて記憶部９０２５を備えてもよい。これらの機能は電気回路で実現される他、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。また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が実現されてもよい。
【0046】
入力部９０２１は、画像データに基づいて塗料を吐出させるための吐出周期信号等を全体制御部９００から受信する。
【0047】
駆動電圧生成部９０２２は、入力部９０２１が受信した塗料吐出周期信号等の情報に応じて、ヘッド１００の圧電素子１３２を駆動させるための駆動電圧（駆動波形）を生成する。
【0048】
増幅部９０２３は、駆動電圧生成部９０２２により生成された駆動電圧を増幅し、増幅後の信号を出力部９０２４に出力する。
【0049】
出力部９０２４は、増幅部９０２３により増幅された信号に基づき、ヘッド１００（圧電素子１３２）に対して駆動電圧を印加する。
【0050】
記憶部９０２５は、ニードル弁１３１の開放電圧の情報、塗料の吐出速度や吐出量の情報等を格納する。例えば、ヘッド１００に対して種類の異なる複数の塗料を切り替えながら吐出動作が実施される構成とした場合は、記憶部９０２５には、ニードル弁１３１の開放電圧の情報、塗料の吐出速度や吐出量の情報等が塗料の種類毎に格納される。
【0051】
ヘッド制御部９０２は、記憶部９０２５に、各種データを記憶したり、記憶部９０２５から各種データを読み出す。なお、記憶部９０２５は、ヘッド制御部９０２の中に設ける構成としてもよいし、あるいは、図中に破線で示されるように全体制御部９００に接続する構成、または全体制御部９００の中に設ける構成としてもよい。
【0052】
全体制御部９００には、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の端末装置９０１が接続される。端末装置９０１は、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置よりユーザが入力した指示を受け付け、受け付けた指示に応じた信号を全体制御部９００へ送信する。また、端末装置９０１は、ヘッドユニットＨＵ、加圧供給機構２００、ヘッド移動機構３００および排出バルブ４０２の動作状態等を示す各種信号を全体制御部９００から受信し、受信信号に応じた情報をディスプレイ、タッチパネル等の出力装置に表示する。
【0053】
以上のようにヘッド制御部９０２は、全体制御部９００から受信する塗料吐出周期信号に基づき、駆動電圧（駆動波形）を生成し、生成した駆動電圧を用いてヘッド１００を駆動する。ヘッド１００は、ヘッド制御部９０２からの駆動電圧に応じてノズル孔１０２を開閉し、塗料を吐出する。
【0054】
加圧供給機構２００は、全体制御部９００から受信する切替信号に基づき、例えば、エアレギュレータ２０４のオン・オフ切替を行い、塗料タンク２０２内の塗料に対して加圧状態と非加圧状態とを切り替える。
【0055】
ヘッド移動機構３００は、全体制御部９００から受信する移動信号に基づき、駆動装置３０２を所定の方向へ所定の距離だけ駆動し、ヘッド保持部材３０１を介してヘッド１００を所望の位置へ移動させる。
【0056】
排出バルブ４０２は、全体制御部９００から受信する排出バルブ開閉信号に基づき開閉し、排出バルブ４０２が開かれたときに塗料排出路４０１から塗料を外部に排出するよう、塗料の排出を規制する。
【0057】
次に、図７を用いて全体制御部９００およびヘッド制御部９０２のハードウエア構成について説明する。図７は、制御部のハードウエア構成の一例を示す説明図である。なお、図７に示されているハードウエア構成は、必要に応じて構成要素が追加または削除されてもよい。
【0058】
全体制御部９００およびヘッド制御部９０２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９００１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９００２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９００３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）／ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）９００４、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インターフェース９００５、通信インターフェース９００６、およびバスライン９００７を備える。
【0059】
ＣＰＵ９００１は、ＲＯＭ９００２に格納されたプログラムもしくはデータをＲＡＭ９００３上に読み出し、処理を実行することで、対象とする装置または対象とするユニットの各機能を実現する演算装置である。
【0060】
ＲＯＭ９００２は、電源を切ってもプログラムまたはデータを保持することができる不揮発性のメモリである。
【0061】
ＲＡＭ９００３は、ＣＰＵ９００１のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。
【0062】
ＨＤＤ／ＳＳＤ９００４は、ＣＰＵ９００１の制御にしたがって各種データの読み出し、または書き込みを制御する。なお、上述の記憶部９０２５の機能は、ＨＤＤ／ＳＳＤ９００４によって実現される。
【0063】
Ｉ／Ｏインターフェース９００５は、ヘッドユニットＨＵ（ヘッド１００）、加圧供給機構２００、ヘッド移動機構３００、排出バルブ４０２等の機器との間で入出力するためのインターフェースである。
【0064】
通信インターフェース９００６は、通信ネットワークを経由して端末装置９０１などのデータ処理を行う機器との通信（接続）を行うインターフェースである。
【0065】
バスライン９００７は、上記各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等であり、アドレス信号、データ信号、および各種制御信号等を伝送する。ＣＰＵ９００１、ＲＯＭ９００２、ＲＡＭ９００３、ＨＤＤ／ＳＳＤ９００４、Ｉ／Ｏインターフェース９００５、および通信インターフェース９００６は、バスライン９００７を介して相互に接続されている。
【0066】
［ヘッドの動作について］
次に、ヘッドの動作について図８を用いて説明する。
次に、ヘッドの動作について図８を用いて説明する。
【0067】
ヘッド制御部９０２から圧電素子１３２に対して駆動電圧が印加された場合、圧電素子１３２に閉鎖電圧が印加された状態では図８（ａ）に示すように、ニードル弁１３１はノズル板１０１に当接した位置にある。この場合、ニードル弁１３１はノズル孔１０２を閉鎖するため、液室１１４内の塗料はノズル孔１０２から吐出されない。
【0068】
圧電素子１３２に開放電圧が印加された状態では図８（ｂ）に示すように、圧電素子１３２はＺ方向正側に収縮し、圧電素子１３２はニードル弁１３１を図において上方へ動かす。つまりニードル弁１３１はノズル板１０１から離間する位置に移動し、ニードル弁１３１の先端部とノズル孔１０２との間に隙間Ｇが形成される。このとき、シール・位置規制膜１３７は、ニードル弁１３１のＺ方向正側への移動とともに、ニードル弁１３１に嵌合している内周部が変位し、シール・位置規制膜１３７もＺ方向正側に撓む。
【0069】
液室１１４内の塗料は、加圧供給機構２００からの加圧エアによって所定の圧力で加圧供給されているため、隙間Ｇの形成とともに液室１１４内の塗料はノズル孔１０２から液滴１０´となって吐出される。
【0070】
このようにして、ニードル弁１３１は、ヘッド制御部９０２から圧電素子１３２に対して駆動電圧（閉鎖電圧、開放電圧）が印加された場合、ノズル板１０１に当接する位置と離間する位置との間で移動し、ニードル弁１３１はノズル孔１０２を開閉する。
【0071】
上述のように本実施形態は、塗料１０を収容する液室１１４と、液室１１４に連通し塗料１０を吐出するノズル孔１０２と、ノズル孔１０２に対して離接移動しノズル孔１０２を開閉するニードル弁１３１と、ニードル弁１３１を離接移動させる圧電素子１３２と、液室１１４と、ニードル弁１３１および圧電素子１３２を収容する収容室１１６とを有するハウジング１１０と、を備えるヘッド１００であって、ニードル弁１３１は、ニードル弁１３１の離接移動の方向（Ｚ方向）と直交する方向（ＸＹ方向）におけるニードル弁１３１の位置を規制するシール・位置規制膜１３７を介して収容室１１６に支持され、シール・位置規制膜１３７は、ニードル弁１３１の離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、ニードル弁１３１の外周部と嵌合する内周部と、ハウジング１１０に固定される外縁部と、を有する。
【0072】
また、上述のように、シール・位置規制膜１３７は、液室１１４から収容室１１６への塗料１０の浸入を防ぐシール性を有する。
【0073】
また、上述のように、シール・位置規制膜１３７を第１の位置規制部材としたとき、ニードル弁１３１の離接移動の方向において第１の位置規制部材に対し液室１１４と反対側へ離れた位置に、ニードル弁１３１の離接移動の方向と直交する方向におけるニードル弁１３１の位置を規制する第２の位置規制部材（第１の実施形態の軸受１３６）を備える。
【0074】
これらにより、ノズル孔１０２に対するニードル弁１３１の位置および姿勢が維持され、塗料の安定した吐出状態を得ることができる。また、シール・位置規制膜１３７によって液室１１４から収容室１１６への塗料１０の浸入も防止できるため、シール機能におけるニードル弁１３１への摺動抵抗が低減され、低い抵抗でニードル弁１３１を駆動することができる。
【0075】
［比較例］
ここで、比較例の構成について説明する。図９は、比較例のヘッド構成を示す概略断面図である。
ここで、比較例の構成について説明する。図９は、比較例のヘッド構成を示す概略断面図である。
【0076】
比較例は、第１の実施形態に示されたヘッド構成に対して、ニードル弁１３１の支持構造が異なっている。比較例において、ニードル弁１３１は、ハウジング１１０内に設けた２つの軸受（滑り軸受）１３６によって支持されており、この２つの軸受１３６によってニードル弁１３１の姿勢（ＸＹ方向の傾き）を規制している。また、ニードル弁１３１には、例えば、Ｏリング、Ｄリング、Ｘリング等の接触型シール材を用いた封止部材１３５が設けられ、この封止部材１３５によって液室１１４の塗料が収容室１１６へ流入することを防止している。
【0077】
この種の弁開閉式液体吐出ヘッドにおいて、ノズル孔１０２（ノズル板１０１）に対するニードル弁１３１の位置ずれ（芯ずれ）が発生すると、ノズル孔１０２から塗料を狙いの方向へ吐出することができなくなる。また、ノズル孔１０２（ノズル板１０１）に対してニードル弁１３１が傾くと、吐出の開閉がしづらくなったり、開閉に必要なニードル弁１３１のストロークがより多く必要になるなど、吐出性能に影響をおよぼす。
【0078】
そこで比較例では、軸受１３６によってニードル弁１３１のＸＹ方向の位置ずれ（芯ずれ）を規制するとともに、Ｚ方向に長い（厚い）軸受を用いたり、図示のようにＺ方向に間隔を空けて複数の軸受１３６を配置し、ニードル弁１３１の傾きを規制している。
【0079】
しかし、比較例の構成では封止部材１３５の摺動抵抗がばらついたり、経時的な封止部材１３５の汚れや摩耗により摺動抵抗が変化する。また、ニードル弁１３１と軸受１３６の位置関係により、摺動抵抗がばらついたり、摩耗等の経時劣化により摺動抵抗が変化する。この摺動抵抗の変化は、吐出性能に影響をおよぼし、吐出量の変化、吐出の応答性、ノズル孔１０２からの染み出しなどにも影響をおよぼす。
【0080】
本発明では、内周部がニードル弁１３１の外周部と嵌合し、外縁部がハウジング１１０に固定されるシート状の部材を用いてニードル弁１３１のノズル板１０１に対する位置を規制し、低い抵抗でニードル弁１３１の駆動を可能にしている。
【0081】
【0082】
ハウジング１１０は、第１の実施形態と同様に３つのサブハウジング（第一ハウジング１１０ａ、第二ハウジング１１０ｂ、第三ハウジング１１０ｃ）によって構成されている。ニードル弁１３１は、第二ハウジング１１０ｂのＺ方向の一端部に設けたシール・位置規制膜１３７と、第二ハウジング１１０ｂのＺ方向の他の一端部に設けた位置規制膜１４０とによって収容室１１６に支持されている。ここで、シール・位置規制膜１３７は位置規制部材の一例であり、第１の位置規制部材の一例でもある。また、位置規制膜１４０は第２の位置規制部材の一例である。シール・位置規制膜１３７によるニードル弁１３１の支持構造は、第１の実施形態と同等の構成であるため、ここでの説明は省略する。
【0083】
位置規制膜１４０は、ニードル弁１３１が離接移動する方向（Ｚ方向）に撓むことが可能な、単層または複数層からなるシート状の部材であり、ニードル弁１３１の外周部と嵌合する内周部と、ハウジング１１０に固定される外縁部とを有する。
【0084】
位置規制膜１４０の内周部および外縁部については後述するが、概略として、ニードル弁１３１のＸＹ面での断面形状が円形である場合、位置規制膜１４０の内周部は、ニードル弁１３１と嵌合する円形の孔として形成される。また、位置規制膜１４０の外縁部とは、本実施形態では第一ハウジング１１０ａと第二ハウジング１１０ｂによって挟まれた部位を指す。
【0085】
例えば、第一ハウジング１１０ａの、位置規制膜１４０の外縁部と対向する部位には、位置規制膜１４０の膜厚よりも小さい深さを有する凹部が形成されている。この凹部に置かれた位置規制膜１４０は、各ハウジング１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃの接合に伴い、第一ハウジング１１０ａと第二ハウジング１１０ｂとで位置規制膜１４０の外縁部が押し潰されて、ハウジング１１０に固定される。
【0086】
位置規制膜１４０の下側に伸びるニードル弁１３１には押え部材１４１ｄが嵌め込まれている。押え部材１４１ｄは、位置規制膜１４０を、例えば、ニードル弁１３１に設けた段差部に押し当てる。
【0087】
上記のように、ニードル弁１３１は、ノズル板１０１に対して離接移動する方向（Ｚ方向）と直交する方向（ＸＹ方向）における位置が、シール・位置規制膜１３７と位置規制膜１４０とで規制されて収容室１１６に支持される。シール・位置規制膜１３７および位置規制膜１４０は、膜の張力バランスにより、ニードル弁１３１のハウジング１１０に対するＸＹ方向の位置を規制する位置規制機能を有する。このうち、シール・位置規制膜１３７は位置規制機能に加え、液室１１４に供給された塗料が収容室１１６に浸入することを防ぐためのシール機能を兼ねている。
【0088】
上述のように本実施形態は、シール・位置規制膜１３７を第１の位置規制部材としたとき、ニードル弁１３１の離接移動の方向（Ｚ方向）において第１の位置規制部材に対し液室１１４と反対側へ離れた位置に、ニードル弁１３１の離接移動の方向と直交する方向（ＸＹ方向）におけるニードル弁１３１の位置を規制する第２の位置規制部材（第２の実施形態では位置規制膜１４０）を備える。
【0089】
第２の実施形態によれば、ニードル弁１３１の支持に軸受１３６を用いないため、摺動抵抗が発生せず、ノズル孔１０２に対するニードル弁１３１の位置ずれ（芯ずれ）や、ノズル板１０１に対するニードル弁１３１の傾きを精度よく規制することができる。その結果、ニードル弁１３１を小さい駆動力でＺ方向に駆動させることができるようになる。また、駆動力の個体ばらつき、経時的な変化を低減することができ、吐出性能をより安定させることができる。
【0090】
【0091】
第３の実施形態では、ハウジング１１０は、４つのサブハウジング（第一ハウジング１１０ａ、第二ハウジング１１０ｂ、第三ハウジング１１０ｃ、第四ハウジング１１０ｄ）によって構成されている。ニードル弁１３１は、第二ハウジング１１０ｂのＺ方向の一端部に設けた位置規制膜１３９と、第二ハウジング１１０ｂのＺ方向の他の一端部に設けた位置規制膜１４０とによって収容室１１６に支持されている。ここで、位置規制膜１３９は位置規制部材の一例であり、第１の位置規制部材の一例でもある。位置規制膜１４０は第２の位置規制部材の一例である。位置規制膜１３９によるニードル弁１３１の支持構造は、第１および第２の実施形態と同等の構成であり、位置規制膜１４０によるニードル弁１３１の支持構造は、第２の実施形態と同等の構成であるため、ここでの説明は省略する。
【0092】
第３の実施形態では、シール・位置規制膜１３７が備えていたシール機能と位置規制機能とを別々の膜状部材に分離した点が異なる。つまり、第３の実施形態では、第三ハウジング１１０ｃのＺ方向の一端部に設けたシール膜１３８がシール機能を有し、位置規制膜１３９がニードル弁１３１の位置規制機能を有する。ここで、シール膜１３８はシール部材の一例である。
【0093】
位置規制膜１３９の下側に伸びるニードル弁１３１には押え部材１４１ｃが嵌め込まれており、押え部材１４１ｃは、位置規制膜１３９を、例えば、ニードル弁１３１に設けた段差部に押し当てる。なお、押え部材１４１ｃのＺ方向の長さは、位置規制膜１３９とシール膜１３８とのＺ方向の間隔に合わせて形成してもよい。それにより、押え部材１４１ｃはスペーサとして機能し、位置規制膜１３９とシール膜１３８とのＺ方向の間隔を保持することが可能になる。
【0094】
シール膜１３８もニードル弁１３１が離接移動する方向に撓むことが可能な単層または複数層からなるシート状の部材であり、位置規制膜１３９，１４０と同様にニードル弁１３１の外周部と嵌合する内周部と、ハウジング１１０に固定される外縁部とを有する。
【0095】
シール膜１３８の内周部および外縁部については後述するが、概略として、ニードル弁１３１のＸＹ面での断面形状が円形である場合、シール膜１３８の内周部は、ニードル弁１３１と嵌合する円形の孔として形成される。また、シール膜１３８の外縁部とは、本実施形態では第三ハウジング１１０ｃと第四ハウジング１１０ｄによって挟まれた部位を指す。
【0096】
例えば、第三ハウジング１１０ｃの、シール膜１３８の外縁部と対向する部位には、シール膜１３８の膜厚よりも小さい深さを有する凹部が形成されている。この凹部に置かれたシール膜１３８は、各ハウジング１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃの接合に伴い、第三ハウジング１１０ｃと第四ハウジング１１０ｄとでシール膜１３８の外縁部が押し潰されて、ハウジング１１０に固定される。
【0097】
シール膜１３８の下側に伸びるニードル弁１３１には押え部材１４１ｂが嵌め込まれている。押え部材１４１ｂは、シール膜１３８を、例えば、押え部材１４１ｃの端面と、ニードル弁１３１の外周面とが形成する段差部に押し当てる。
【0098】
上記のように、ニードル弁１３１は、ノズル板１０１に対して離接移動する方向（Ｚ方向）と直交する方向（ＸＹ方向）における位置が、位置規制膜１３９と位置規制膜１４０とで規制されて収容室１１６に支持される。位置規制膜１３９，１４０は、膜の張力バランスにより、ニードル弁１３１のハウジング１１０に対するＸＹ方向の位置を規制する位置規制機能を有する。
【0099】
第３の実施形態では、シール機能をシール膜１３８へ、位置規制機能を位置規制膜１３９へと別々の膜状部材に分離したので、それぞれの材質を選定する際に、シール機能と位置規制機能の両立を考える必要がなくなり、材質を柔軟に選定できる。
【0100】
また、シール膜１３８の液室１１４に対面する部分の面積は、位置規制膜１３９の可撓部分（第三ハウジング１１０ｃと第四ハウジング１１０ｄに挟まれていない、撓むことができる部分）の面積よりも小さくすることが好ましい。シール膜１３８の液室１１４に対面する部分の面積を小さくすることで、液室１１４に加圧供給される塗料からの圧力が掛かる面積（受圧面積）が減り、シール膜１３８に対する塗料の圧力依存を小さくすることができる。
【0101】
一方で、位置規制膜１３９の面積は大きくすることで、Ｚ方向に変形しやすくなるだけでなく、ＸＹ方向の位置を精度よく規制し、且つＺ方向に変形しやすい位置規制膜の形状、材質を選択しやすくなり、設計自由度を高めることができる。
【0102】
上述のように本実施形態は、液室１１４と位置規制膜１３９との間に、ニードル弁１３１の離接移動の方向（Ｚ方向）に可撓性を有し、液室１１４から収容室１１６への塗料の浸入を防ぐシール膜１３８を設け、シール膜１３８は、ニードル弁１３１の外周部と嵌合する内周部と、ハウジング１１０に固定される外縁部と、を有する。
【0103】
これにより、シール膜１３８、位置規制膜１３９それぞれの材質を選定する際に、シール機能と位置規制機能の両立を考える必要がなくなり、材質を柔軟に選定することができるようになる。
【0104】
また、上述のように、シール膜１３８の液室１１４に対面する部分の面積は、位置規制膜１３９の可撓部分の面積よりも小さい。
【0105】
これにより、シール膜１３８に対する塗料の圧力依存の影響を小さくすることができる。
【0106】
［変形例］
次に、図１２乃至図１５を用いて位置規制膜およびシール膜の変形例について説明する。図１２は、シール・位置規制膜およびシール膜の変形例を示す説明図であり、図１２（ａ）はシール・位置規制膜１３７またはシール膜１３８の斜視図、図１２（ｂ）は図１１（ａ）のＡ－Ａ線矢視断面図である。図１２（ｃ）は図１２（ｂ）の構成に対する更なる変形例を示した断面図である。
次に、図１２乃至図１５を用いて位置規制膜およびシール膜の変形例について説明する。図１２は、シール・位置規制膜およびシール膜の変形例を示す説明図であり、図１２（ａ）はシール・位置規制膜１３７またはシール膜１３８の斜視図、図１２（ｂ）は図１１（ａ）のＡ－Ａ線矢視断面図である。図１２（ｃ）は図１２（ｂ）の構成に対する更なる変形例を示した断面図である。
【0107】
第１の実施形態で用いたシール・位置規制膜１３７、および第３の実施形態で用いたシール膜１３８の断面形状は、平面に限るものではない。例えば、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、断面形状が波型になるようにしてもよい。つまり、ニードル弁１３１の外周部と嵌合するニードル弁嵌合孔１３７ａ（１３８ａ）から、ハウジング１１０によって固定される外縁部１３７ｂ（１３８ｂ）に向かう途中に、Ｚ方向正側に突出する凸形状部１３７ｃ（１３８ｃ）を設けて断面形状を波型にする。
【0108】
または、図１２（ｃ）に示すように、Ｚ方向正側に突出する凸形状部１３７ｃ（１３８ｃ）と、Ｚ方向負側に突出することで形成される凹形状部１３７ｄ（１３８ｄ）とを設け、断面形状が波型になるようにしてもよい。ここで、シール・位置規制膜１３７の中央に形成されるニードル弁嵌合孔１３７ａは、内周部の一例である。また、シール膜１３８の中央に形成されるニードル弁嵌合孔１３８ａは内周部の一例である。
【0109】
上記のように、内周部（ニードル弁嵌合孔）１３７ａ，１３８ａから外縁部１３７ｂ，１３８ｂに向かう断面形状が、波型に形成されたシール・位置規制膜１３７およびシール膜１３８は、Ｚ方向に変形しやすくなる。そのため、ニードル弁１３１を駆動させる圧電素子１３２の負担も軽減することができる。
【0110】
本変形例の場合、材質はステンレスなどの金属薄板、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの薄膜樹脂シート、ゴム材料等を用いることができる。例えば、金属薄板に対してはプレス成形、薄膜樹脂シートに対してはホットプレス成形、ゴム材料に対しては型成形を行うことで、波型の断面形状を有したシール・位置規制膜１３７およびシール膜１３８を製作することができる。
【0111】
【0112】
第１の実施形態で用いたシール・位置規制膜１３７は、単層構造に限るものではない。例えば図１３（ａ）に示されるようにシール・位置規制膜１３７は、繊維層１３７－１と樹脂層１３７－２とからなる２層構造の複合シートであってもよい。また、図１３（ｂ）に示されるようにシール・位置規制膜１３７は、繊維層１３７－１の表裏に樹脂層１３７－２を設けた３層構造の複合シートであってもよい。樹脂層１３７－２は、樹脂またはゴムの少なくとも一方を含んで形成される。
【0113】
上記のように、繊維層１３７－１と、樹脂および／またはゴムを含む樹脂層１３７－２とを有するシール・位置規制膜１３７は、樹脂層１３７－２が繊維層１３７－１の繊維によって補強されるため、ニードル弁１３１のＸＹ方向の位置を精度よく規制することができる。一方で、薄膜材としての柔軟性も兼ね備えているためＺ方向へのスムーズな変形も確保することができる。
【0114】
本変形例の場合の材質は、繊維層１３７－１にはメッシュや繊維が用いられ、樹脂層１３７－２にはゴムや樹脂材料が用いられる。繊維層１３７－１と樹脂層１３７－２は、互いを接着して複合シート化させる方法の他に、例えば、引布などの手法により布に樹脂をコーティングして製作することもできる。
【0115】
【0116】
第１の実施形態で用いたシール・位置規制膜１３７は、樹脂層１３７－２と金属層１３７－３とを有する２層構造の複合シートであってもよい。樹脂層１３７－２は、樹脂またはゴムの少なくとも一方を含んで形成される。このうち、金属層１３７－３には、内周部（ニードル弁嵌合孔１３７ａ）と、外縁部１３７ｂとを部分的に接続（本例では４箇所で接続）する梁部１３７ｅが形成されている。
【0117】
樹脂層１３７－２と、複数の梁部１３７ｅが形成された金属層１３７－３とを有するシール・位置規制膜１３７は、樹脂層１３７－２で塗料の浸入を防ぎ、金属層１３７－３でその張力バランスによりニードル弁１３１のＸＹ方向の位置を精度よく規制できる。また、内周部（ニードル弁嵌合孔１３７ａ）と外縁部１３７ｂとを梁部１３７ｅでつなぐことで金属層１３７－３が軽量化され、Ｚ方向への変形をしやすくすることができる。
【0118】
なお、本変形例においては、金属層１３７－３を樹脂層に置き換えてもよい。つまり、シール・位置規制膜１３７を２つの樹脂層１３７－２，１３７－３で構成し、そのうち１つの樹脂層１３７－３に、内周部（ニードル弁嵌合孔１３７ａ）と外縁部１３７ｂとを部分的に接続する梁部１３７ｅが形成される構成としてもよい。
【0119】
本変形例の場合の材質は、樹脂層１３７－２にはゴムや樹脂材料が用いられ、金属層１３７－３にはステンレスが用いられる。樹脂層１３７－２は、ゴムの場合は耐溶剤性に優れた膜厚０．５ｍｍ以下のＦＦＫＭ（パーフルオロエラストマ）の膜、樹脂の場合は膜厚５０～２００μｍ程度のＰＴＦＥの薄膜が考えられる。金属層１３７－３は、板厚２０～１００μｍ程度のステンレス板のエッチング品が考えられる。
【0120】
また、金属層１３７－３を樹脂層に置き換えた場合の樹脂層１３７－３には、板厚０．１～０．５ｍｍ程度のＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの樹脂板の打ち抜き品が考えられる。樹脂層１３７－２と金属層１３７－３は、互いを接着して複合シート化させる方法の他に、例えば、インサート成形等の射出成形により一体に成形（複合成形）することも可能である。
【0121】
【0122】
上述のシール・位置規制膜１３７の金属層１３７－３と同じように、第２の位置規制部材（第２の実施形態で用いた位置規制膜１４０、および第３の実施形態で用いた位置規制膜１３９，１４０）が梁構造を有してもよい。梁構造のパターンは、図１５（ａ）～図１５（ｇ）に示されるように種々パターンが考えられる。
【0123】
図１５（ａ）を例に説明すると、位置規制膜１３９（１４０）は、ニードル弁１３１の離接移動の方向（Ｚ方向）に可撓性を有するシート状を成し、ニードル弁１３１の外周部と嵌合するニードル弁嵌合孔１３９ａ（１４０ａ）と、ハウジング１１０に固定される外縁部１３９ｂ（１４０ｂ）とを有する。ここで、ニードル弁嵌合孔１３９ａ（１４０ａ）は内周部の一例である。また、ニードル弁嵌合孔１３９ａ（１４０ａ）と外縁部１３９ｂ（１４０ｂ）とは３箇所に設けられた梁部１３９ｅ（１４０ｅ）によって部分的に接続されている。
【0124】
上記のように梁構造を備えた位置規制膜１３９，１４０は、金属または樹脂からなり、薄膜材の柔軟性でＺ方向に変形しやすい状態を維持しつつ、位置規制膜１３９，１４０の張力バランスで、ニードル弁１３１のＸＹ方向の位置を精度よく規制することができる。
【0125】
また、図１５（ｂ）および図１５（ｃ）のパターンのように、外縁部から内周部（ニードル弁嵌合孔）までを結ぶ梁の長さが長くなるようにレイアウトすることで、Ｚ方向の変形がよりしやすくなる。また、図１５（ｄ）、図１５（ｅ）および図１５（ｆ）のパターンのように、Ｘ方向に縮めたレイアウトにすることで、ニードル弁１３１の実装ピッチを短くすることができ、ヘッド１００の小型化等が可能になる。また、図１５（ｃ）や図１５（ｇ）のようなパターンでは、ＸＹ方向の微小な変位を吸収しやすくなり、ニードル弁１３１の微小な傾きをノズル板１０１に倣わせることが可能になる。
【0126】
［ニードル弁の位置規制の一例］
次に、図１６乃至図１８を用いて、ニードル弁１３１の傾きがもたらす現象等について説明する。図１６は、ニードル弁に対する位置規制膜の配置の一例を示す説明図である。図１７は、ニードル弁の位置規制を説明する図であり、図１７（ａ）はニードル弁の支持構造周りの説明図、図１７（ｂ）はニードル弁先端部の拡大図である。
次に、図１６乃至図１８を用いて、ニードル弁１３１の傾きがもたらす現象等について説明する。図１６は、ニードル弁に対する位置規制膜の配置の一例を示す説明図である。図１７は、ニードル弁の位置規制を説明する図であり、図１７（ａ）はニードル弁の支持構造周りの説明図、図１７（ｂ）はニードル弁先端部の拡大図である。
【0127】
図１６において、ニードル弁１３１の中心を通る一点鎖線は、ノズル板１０１に形成されたノズル孔１０２中心からの垂線を表している。この垂線からのずれ量をＥ（ｍｍ）で表すこととする。ここで、ずれ量Ｅは、第１の位置規制部材の一例であるシール・位置規制膜１３７の位置におけるニードル弁１３１の中心位置と、第２の位置規制部材の一例である位置規制膜１４０の位置におけるニードル弁１３１の中心位置との差ともいえる。長さＬ（ｍｍ）は、シール・位置規制膜１３７と位置規制膜１４０との間隔であり、長さＤ（ｍｍ）は、ニードル弁１３１の先端部の直径である。
【0128】
上記の関係において、ずれ量Ｅが生じた場合、ニードル弁１３１は図１７に示されるように、角度θ（ｒａｄ）（θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｅ／Ｌ））で傾く。この傾きに伴いニードル弁１３１先端部（ノズル孔１０２を閉鎖する先端面）に生じる隙間は、Ｄ・ｔａｎθ＝Ｄ・Ｅ／Ｌ（ｍｍ）＝Ｄ・Ｅ×１０００／Ｌ（μｍ）となる。
【0129】
ずれ量Ｅが生じる場合に、第１の位置規制部材の一例であるシール・位置規制膜１３７は、第２の位置規制部材の一例である位置規制膜１４０と異なるように構成されてもよい。例えば、シール・位置規制膜１３７は図１２に示す断面形状が波型を有する構成とし、位置規制膜１４０は図１５（ｃ）に示す梁構造を有する構成とする。図１５（ｃ）に示す梁構造を有する位置規制膜１４０は、前述のとおりＸＹ方向（ニードル弁が離接移動する方向に垂直な方向）の微小な変位を吸収することができる。ここで、位置規制膜１４０は、ずれ量Ｅを吸収できるように構成してもよい。
【0130】
図１７（ａ）に示すようにニードル弁１３１の先端部がノズル板１０１に当接した場合、ニードル弁１３１は、その先端部がノズル板１０１との当接面に倣うように図中左回転方向に回転する力が加わる。すなわち、ニードル弁１３１は、θが小さくなる方向に回転するような力が加わる。位置規制膜１４０は、ニードル弁１３１が回転する力に応じてずれ量Ｅの一部を吸収する。その結果、ニードル弁１３１がノズル板１０１に当接した状態では、位置規制膜１４０がＸＹ方向の変位を吸収するので、ニードル弁１３１の傾斜角θは小さくなる。それにより、ニードル弁１３１は、ノズル孔１０２を封止することができる。
【0131】
前述の例では、第２の位置規制部材の一例である位置規制膜１４０は、ニードル弁１３１がノズル孔１０２を閉鎖する位置にある場合に、ＸＹ方向のずれ量Ｅの一部を吸収するように構成される。それにより、微小なずれ量Ｅが生じた場合であっても、ニードル弁１３１はノズル孔１０２を閉鎖することができる。
【0132】
図１８は、ニードル弁の傾きがもたらす現象についての説明図である。ニードル弁１３１の開閉特性は、横軸をニードルストローク、縦軸をノズル孔１０２から吐出される流量とした場合、図示のような流量特性になる。ニードル弁１３１が傾いていない場合（破線）に対して、ニードル弁１３１が傾いている場合（実線）は、ニードル弁１３１がノズル孔１０２を完全に閉鎖（全閉）しきるまでに必要なストロークが多くなる。特に全閉位置の直前は、ニードル弁１３１の先端がノズル板１０１に片当たりして変形しながらノズル孔１０２を閉鎖していくため、ストロークが必要になる。また、ニードル弁１３１によるノズル孔１０２の閉鎖に大きな荷重が必要となるため、圧電素子１３２の負担も増大する。これらの結果、ニードル弁１３１が傾いてしまうと、ニードル弁１３１の開閉の応答性、吐出の応答性に影響をおよぼす。
【0133】
具体的には、ニードル弁１３１が傾いていない場合の全開位置から全閉位置までのニードルストロークは約３０μｍ、圧電素子１３２のストロークは約５０μｍである。このストロークの範囲でニードル弁１３１を全開位置から全閉位置まで動作させるためには、ニードル弁１３１先端部の傾きによる隙間（Ｄ・Ｅ×１０００／Ｌ）を１５μｍ以下、望ましくは５μｍ以下にすることが求められる。
【0134】
ノズル孔の直径を５０～１００μｍ程度、ニードル弁の先端部の直径Ｄを０．５ｍｍとした場合、位置規制膜によってニードル弁の中心位置を規制できる精度は０．０５ｍｍ程度、位置規制膜で発生するずれ量Ｅは最大０．１ｍｍ程度と想定している。
【0135】
上記想定の下、ニードル弁の先端部の傾きによる隙間を５μｍ以下に抑えるには、位置規制膜１３７と位置規制膜１４０との間隔Ｌを１０ｍｍ以上にする必要がある。例えば、間隔Ｌを１０ｍｍに設定し、ずれ量Ｅが悪化する場合は、間隔Ｌをさらに大きくすることでニードル弁の傾きを規制する。なお、上記に挙げた数値は一例であり、各数値は使用するノズル孔１０２の径、ニードル弁１３１の外径等に応じて適宜変更されてよい。
【0136】
【0137】
上述の実施形態においては、ヘッド最小単位（１ノズル）の構成に基づき説明してきたが、本発明は単一ノズルのヘッド構成に限るものではない。例えば、図１９に示されるように、複数（本例では８つ）のニードル弁１３１を共通のハウジング１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄにて支持し、収容する構成としてもよい。各部材の構成および機能については、第３の実施形態と同等であるため、同一符号を付し説明は省略する。
【0138】
複数のニードル弁１３１を備える場合、位置規制膜１３９の梁構造パターンが形成されていない部分に対して第二ハウジング１１０ｂと第三ハウジング１１０ｃが接し、第二ハウジング１１０ｂと第三ハウジング１１０ｃとで位置規制膜１３９を支持する。その場合、第二ハウジング１１０ｂおよび第三ハウジング１１０ｃは、位置規制膜１３９の周囲だけでなく、矢印Ａが指すように、隣り合う梁構造パターンの間も支持している。
【0139】
同様に、位置規制膜１４０においても、梁構造パターンが形成されていない部分に対しては第一ハウジング１１０ａと第二ハウジング１１０ｂが接しており、第一ハウジング１１０ａおよび第二ハウジング１１０ｂが位置規制膜１４０を支持する。この場合も、第一ハウジング１１０ａおよび第二ハウジング１１０ｂは、位置規制膜１４０の周囲だけでなく、隣り合う梁構造パターンの間も支持している。
【0140】
上記のように、位置規制膜１３９，１４０は、個々の梁構造パターンが区分けされるようにしてハウジング１１０に固定され、ニードル弁１３１の離接移動によって撓む領域以外はハウジング１１０から浮かないように固定される。これにより、複数のニードル弁１３１のうちの１つのニードル弁１３１を駆動させた場合に、その力が位置規制膜１３９，１４０内で伝播しにくくなる。そして、力が位置規制膜１３９，１４０内で伝播しにくくなることで、隣接する他のニードル弁１３１にも力が伝わりにくくなり、ニードル弁１３１の位置ずれや傾き等を低減することが可能になる。
【0141】
図２０は、複数のノズル孔を備える液体吐出ヘッドの別の例を示す要部斜視展開図である。
【0142】
【0143】
本例の場合も、位置規制膜１３９，１４０は、個々の梁構造パターンが区分けされるようにしてハウジング１１０に固定される。
【0144】
したがって、複数のニードル弁１３１のうちの１つのニードル弁１３１を駆動させた場合、その力が位置規制膜１３９，１４０内で伝播しにくくなるので、隣接する他のニードル弁１３１にも力が伝わりにくくなり、ニードル弁１３１の位置ずれ等が低減される。位置規制膜１３９，１４０の詳細を図２１に示す。
【0145】
【0146】
位置規制膜１４０には、８つのニードル弁１３１が挿入される８つのニードル弁嵌合孔１４０ａが設けられおり、各ニードル弁嵌合孔１４０ａは各ニードル弁１３１の外周部と嵌合してニードル弁１３１を支持する。ニードル弁嵌合孔１４０ａは、その周囲に設けられた複数の梁部１４０ｅを介して外縁部１４０ｂと部分的に接続されている。上記のような梁構造パターンが、１つの位置規制膜１４０上にニードル弁１３１の数の分だけ、Ｘ方向に縮めてレイアウトされている。
【0147】
本梁構造パターンにおいては、Ｘ方向に縮めてレイアウトしたことで、Ｘ方向に形成できる空間の量は制限される。そこで、本例の位置規制膜１４０においては、Ｘ方向における梁部１４０ｅ以外の部分にスリット１４０ｆを入れ、ニードル弁嵌合孔１４０ａと外縁部１４０ｂとを切り離している。これにより、Ｘ方向に縮めてレイアウトした場合でも、位置規制膜１４０をＺ方向に撓みやすくすることができる。
【0148】
梁構造パターンの周囲には位置決め孔１４０ｇ，１４０ｈおよび複数のネジ孔１４０ｉが設けられている。これら位置決め孔およびネジ孔は、位置規制膜１３９およびハウジング１１０の対応する同じ位置にも設けられており、位置決め孔を用いて各部材の位置合わせが行われ、ネジ孔を用いて各部材がネジ止めされる。
【0149】
位置規制膜１３９についても、スリット１４０ｆを備えていない点以外は、位置規制膜１４０と同等の構成であるので、対応関係にある部材に同一のアルファベットを付与し、説明は省略する。
【0150】
上記のように、梁構造パターンをＸ方向に縮めてレイアウトすることで、ニードル弁１３１の実装ピッチを短くすることができ、ヘッド１００の小型化等が可能になる。
【0151】
図２２は、複数のノズル孔を備える液体吐出ヘッドの別の例を示す要部斜視展開図である。
【0152】
図２２に示されたヘッドは、位置規制膜１３９，１４０の梁構造パターンが、Ｙ方向に複数列でレイアウトされている点が、図２０および図２１に示されたヘッドと異なる。つまり、図２２に示されたヘッドは、ニードル弁１３１が千鳥状に配列されている。本例の場合も、位置規制膜１３９，１４０は、基本的に個々の梁構造パターンで区分けするようにして、ハウジング１１０に固定される。
【0153】
したがって、複数のニードル弁１３１のうちの１つのニードル弁１３１を駆動させた場合、その力が位置規制膜１３９，１４０内で伝播しにくくなるので、隣接する他のニードル弁１３１にも力が伝わりにくくなり、ニードル弁１３１の位置ずれ等が低減される。位置規制膜１３９，１４０の詳細を図２３に示す。
【0154】
【0155】
上記のように、梁構造パターンを千鳥状に配列することで、ニードル弁１３１の実装ピッチを短くすることができるとともに、高解像度のヘッドを小型に構成することが可能になる。なお、実装されるニードル弁１３１の数や配列は一例であり、Ｘ方向に配置されるニードル弁１３１の数は８つより少なくてもよく、または８つより多くてもよい。また、Ｙ方向の列数についても２列に限らず、３列以上で設けてもよい。
【0156】
次に、図２４を用いてヘッドの別の構成について説明する。図２４は、実施形態に係るヘッドユニットの別の構成例を示す概略断面図であり、ヘッド最小単位（１ノズル）の構成が図示されている。図２４（ａ）はノズル孔を閉じた状態を示す断面図、図２４（ｂ）はノズル孔を開いた状態を示す断面図である。
【0157】
本構成例は、ニードル弁１３１と圧電素子１３２との間に逆バネ機構１３４を備える点が上述のヘッドの構成と異なる。従って、ここでは逆バネ機構１３４の構成および動作を中心に説明し、上述のヘッドと同等の構成および機能を有する部材には同一符号を付し、説明は省略する。なお、本構成例では、圧電素子１３２として、開放電圧が印加されるとノズル板１０１側へ伸長する伸縮特性を有する圧電素子を用いることとする。
【0158】
逆バネ機構１３４は、適宜に変形可能なゴムや軟質樹脂等または薄い金属板等を成形加工することによって形成された弾性部材である。逆バネ機構１３４は、変形部１３４ａ、固定部１３４ｂ、ガイド部１３４ｃおよび屈曲辺１３４ｄを備える。
【0159】
変形部１３４ａは、ニードル弁１３１の基端側の面（図２４（ａ）ではニードル弁１３１の上側端面）に当接するようにして形成された断面略台形状を有する。固定部１３４ｂは、変形部１３４ａと第一ハウジング１１０ａの内壁面に固定される。ガイド部１３４ｃは、固定部１３４ｂと圧電素子１３２とを連結する。屈曲辺１３４ｄは、台形状の変形部１３４ａの長辺（台形の下底に相当）と固定部１３４ｂとを連結する。
【0160】
上記のような構造を備えた逆バネ機構１３４は、圧電素子１３２に所定の開放電圧が印加されて圧電素子１３２が伸長すると、圧電素子１３２の伸長により、ガイド部１３４ｃがノズル孔１０２側（図２４（ｂ）の矢印ａ方向）に押される。この押される力に伴い、変形部１３４ａをノズル孔１０２から遠ざかる方向（図２４（ｂ）の矢印ｂ方向）に引き込む。すなわち、逆バネ機構１３４を備えたヘッドの場合は、駆動電圧の印加極性に対するニードル弁１３１の開閉動作の方向が、逆バネ機構１３４を備えないヘッドと逆になり、逆バネ機構１３４は、圧電素子１３２の伸びる力を、ニードル弁１３１を引き込む力に変換した上で、ニードル弁１３１へ伝達する。
【0161】
本構成例に係るヘッド１００は、圧電素子１３２へ電圧印加することにより、圧電素子１３２が伸び、それに伴いニードル弁１３１がノズル孔１０２を開放し、ノズル孔１０２から液滴１０´を吐出する。
【0162】
このような逆バネ機構１３４を備えたヘッド１００は、逆バネ機構を備えないヘッドに比べて圧電素子１３２の少ない変位で大きな変位を得ることができる。
【0163】
［液体吐出装置］
以降は、上述の液体吐出ヘッドもしくは液体吐出ユニットを適用した液体吐出装置について説明する。
以降は、上述の液体吐出ヘッドもしくは液体吐出ユニットを適用した液体吐出装置について説明する。
【0164】
＜車体塗装システムへの適用例＞
液体吐出装置の一例として、図２５および図２６を用いて車体塗装システムへの適用例を説明する。図２５は、車体塗装システムの一例を示す説明図である。図２６は、車体塗装システムの使用例を示す説明図であり、図２６（ａ）は車体塗装システムの被塗布物への配置の第１例を示す図であり、図２６（ｂ）は車体塗装システムの被塗布物への配置の第２例を示す図である。
液体吐出装置の一例として、図２５および図２６を用いて車体塗装システムへの適用例を説明する。図２５は、車体塗装システムの一例を示す説明図である。図２６は、車体塗装システムの使用例を示す説明図であり、図２６（ａ）は車体塗装システムの被塗布物への配置の第１例を示す図であり、図２６（ｂ）は車体塗装システムの被塗布物への配置の第２例を示す図である。
【0165】
車体塗装システム８３０は、少なくとも１つのヘッド１００と、ヘッド１００の近傍に配設されたカメラ８３２と、ヘッド１００およびカメラ８３２をＸ方向およびＹ方向へ移動させるＸ－Ｙテーブル８３１と、カメラ８３２で撮影した画像を編集する画像編集ソフトウェアＳと、編集する画像等を表示するモニタ９０１ａと、制御部９００等を備える。制御部９００は、所定の制御プログラムに基づいて、Ｘ－Ｙテーブル８３１を動作させるとともに、ヘッド１００から液体（例えば塗料）を吐出させる。
【0166】
車体塗装システム８３０は、ヘッド１００から吐出された塗料を被塗布物Ｕに塗布することができる。
【0167】
ヘッド１００は、ノズル孔１０２から被塗布物Ｕの被塗布面に向けて塗料を吐出する。ノズル孔１０２から吐出される塗料はＸ－Ｙ平面に対して略直交する方向に吐出される。ノズル孔１０２と被塗布物Ｕの被塗布面との距離は、例えば２０ｃｍ程度である。
【0168】
Ｘ－Ｙテーブル８３１は、直線移動機構を備えて形成されたＸ軸８３３と、Ｘ軸８３３を２つのアームで保持しつつＸ軸８３３をＹ方向へ移動するＹ軸８３４とを有する。Ｘ軸８３３は、図５のレール部材３０３に相当し、また、ヘッド１００およびカメラ８３２は、図５のヘッド保持部材３０１に取り付けられる。Ｙ軸８３４にはシャフト８３５が設けられている。このシャフト８３５をロボットアーム８３６により保持することで、被塗布物Ｕに対してヘッド１００およびカメラ８３２を自由に配置できるようになっている。
【0169】
例えば、被塗布物Ｕが自動車である場合は、図２６（ａ）に示すように被塗布物Ｕの上部に配置したり、図２６（ｂ）に示すように被塗布物Ｕの横位置に配置したりすることができる。なお、制御部９００は、所定のプログラムに基づいて、ロボットアーム８３６の動作を制御する。
【0170】
カメラ８３２は、ヘッド１００とともにＸ－Ｙ方向に移動しながら被塗布物Ｕの被塗布面における所定範囲を一定の微小な間隔により撮影する。カメラ８３２は例えばデジタルカメラである。カメラ８３２においては、被塗布面の所定範囲を分割した複数の細分割画像の撮影が可能なレンズの仕様または解像度等の仕様が適宜選択される。カメラ８３２による被塗布面の複数の細分割画像の撮影は、制御部９００に予め設けられたプログラムに従って連続的、且つ自動的に行われる。
【0171】
以上説明したように、車体塗装システム８３０は、ヘッド１００を有することにより、被塗布物Ｕとノズル孔１０２との間の距離が長い場合等においても、被塗布物Ｕの所望の位置に高精度に塗料を塗布することができる。また、ヘッド１００は、塗料を安定して吐出できるため、車体塗装システム８３０は、被塗布物Ｕに対して塗料を高精度に塗布することができる。
【0172】
＜印刷装置への適用例＞
液体吐出装置の一例として、図２７および図２８を用いて印刷装置への適用例を説明する。図２７は、印刷装置のキャリッジ部分の斜視図、図２８は、図２７のキャリッジを搭載した印刷装置の一例を示す全体斜視図である。なお、図２７は、図２８に示した印刷装置８００に搭載したキャリッジ８０１を被塗布物Ｕ側から見たものである。
液体吐出装置の一例として、図２７および図２８を用いて印刷装置への適用例を説明する。図２７は、印刷装置のキャリッジ部分の斜視図、図２８は、図２７のキャリッジを搭載した印刷装置の一例を示す全体斜視図である。なお、図２７は、図２８に示した印刷装置８００に搭載したキャリッジ８０１を被塗布物Ｕ側から見たものである。
【0173】
キャリッジ８０１は、ヘッド保持体８０を備える。また、キャリッジ８０１は、後述する印刷装置８００の第１のＺ方向駆動部８０７からの動力によりＺ軸レール８０４に沿ってＺ方向（正側および負側）へ移動可能である。
【0174】
ヘッド保持体８０は、後述する印刷装置８００の第２のＺ方向駆動部８０８からの動力によりキャリッジ８０１に対してＺ方向（正側および負側）へ移動可能である。また、ヘッド保持体８０はヘッドモジュール７００を取り付けるためのヘッド固定板８０ａを備える。ここで、キャリッジ８０１は保持部の一例である。また、図１９や図２０に示した複数のノズル孔を備える液体吐出ヘッドを、本例では便宜上、ヘッドモジュールと呼ぶこととする。
【0175】
本適用例では、図１９や図２０に示した複数のノズル孔を備える液体吐出ヘッド（ヘッドモジュール）を、ヘッド固定板８０ａに６個取り付けた構成を例示しており、６個のヘッドモジュール７００を積層状に並べて設けている。
【0176】
ヘッドモジュール７００は、それぞれ複数のノズル孔７０２を備えている。なお、ヘッドモジュール７００で用いる塗料の色の種類や数は、ヘッドモジュール７００毎に異なる色としてもよいし、すべて同じ色としてもよい。例えば、印刷装置８００が、単色を用いる装置である場合は、各ヘッドモジュール７００で用いる塗料は同色でよい。また、ヘッドモジュールの数は６つに限るものではない。６つより多くてもよく、また、６つより少なくてもよい。また、図２２に示したような千鳥状の配列とすることで、例えば、ヘッドモジュール６個分のノズル数を、５個以下のヘッドモジュールで実現させてもよい。
【0177】
ヘッドモジュール７００は、図示のようにノズル列（８個のノズル孔７０２がなす列）が水平面（Ｘ－Ｚ面）と交差し、かつ複数のノズル孔７０２の配列方向をＸ軸に対して傾けた状態でヘッド固定板８０ａに固定する。この状態でノズル孔７０２は、重力方向と交差する方向（Ｚ方向正側）に液滴を吐出する。
【0178】
図２８に示された印刷装置８００は、被塗布物Ｕに対向させて設置される。印刷装置８００は、Ｘ軸レール８０２と、このＸ軸レール８０２と交差するＹ軸レール８０３と、Ｘ軸レール８０２およびＹ軸レール８０３と交差するＺ軸レール８０４を備える。
【0179】
Ｙ軸レール８０３は、Ｘ軸レール８０２がＹ方向（正側および負側）に移動可能なように、Ｘ軸レール８０２を保持する。また、Ｘ軸レール８０２は、Ｚ軸レール８０４がＸ方向（正側および負側）に移動可能なように、Ｚ軸レール８０４を保持する。そして、Ｚ軸レール８０４は、キャリッジ８０１がＺ方向（正側および負側）に移動可能なように、キャリッジ８０１を保持する。
【0180】
印刷装置８００は、キャリッジ８０１をＺ軸レール８０４に沿ってＺ方向へ動かす第１のＺ方向駆動部８０７と、Ｚ軸レール８０４をＸ軸レール８０２に沿ってＸ方向へ動かすＸ方向駆動部８０５とを備える。また、印刷装置８００は、Ｘ軸レール８０２をＹ軸レール８０３に沿ってＹ方向へ動かすＹ方向駆動部８０６を備える。さらに、印刷装置８００は、キャリッジ８０１に対してヘッド保持体８０をＺ方向へ動かす第２のＺ方向駆動部８０８を備える。
【0181】
印刷装置８００は、キャリッジ８０１をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に動かしながら、ヘッド保持体８０に設けたヘッドモジュール７００から塗料を吐出し、被塗布物Ｕに印刷を行う。なお、キャリッジ８０１およびヘッド保持体８０のＺ方向の移動は、必ずしもＺ方向に平行であることを意味するものではなく、少なくともＺ方向の成分を含んでいれば斜めの移動であってもよい。
【0182】
また、被塗布物Ｕの表面形状は、平面で図示されているが、車やトラックの車体、航空機の機体などのように鉛直に近い面、曲率半径の大きい面、もしくは多少の凹凸を有する面であってもよい。
【0183】
【0184】
電極製造装置８５０は、上述のヘッド１００を用いて液体組成物を吐出することで電極材料を有する層を有する電極を製造する装置である。
【0185】
ヘッド１００からの液体組成物の吐出により、対象物上に液体組成物を付与して、液体組成物層を形成することができる。この場合の対象物としては、電極材料を有する層を形成する対象であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電極基体（集電体）や活物質層、固体電極材料を有する層などが挙げられる。また、対象物への液体組成物の付与は、対象物に対して電極材料を有する層を形成することが可能であれば、直接液体組成物を吐出することで電極材料を有する層を形成する構成であってもよく、間接的に液体組成物を吐出することで電極材料を有する層を形成する構成であってもよい。
【0186】
電極製造装置におけるその他の構成としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱手段などが挙げられる。加熱手段は、ヘッド１００により吐出された液体組成物を加熱する手段である。加熱により液体組成物層を乾燥させることができる。図２９は、電極製造装置の一例として、電極基体（集電体）上に活物質を含む電極合材層を形成する構成を示している。
【0187】
電極製造装置８５０は、対象物を有する印刷基材Ｗ上に、液体組成物を付与して液体組成物層を形成する工程を含む吐出工程部８５１と、液体組成物層を加熱して電極合材層を得る加熱工程を含む加熱工程部８５２を備える。
【0188】
電極製造装置８５０は、印刷基材Ｗを搬送する搬送部８５３，８５４を備え、搬送部８５３，８５４は、吐出工程部８５１、加熱工程部８５２の順に印刷基材Ｗをあらかじめ設定された速度で搬送する。活物質層などの対象物を有する印刷基材Ｗの製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法を適宜選択することができる。
【0189】
吐出工程部８５１は、印刷基材Ｗ上に液体組成物を付与する付与工程を実現する印刷装置８５５と、液体組成物を収容する収容容器８５６と、収容容器８５６に貯留された液体組成物を印刷装置８５５に供給する供給チューブ８５７を備える。印刷装置８５５は、上述のヘッド１００を少なくとも１つ備えている。
【0190】
収容容器８５６は、液体組成物１０Ｂを収容し、吐出工程部８５１は、印刷装置８５５に備えたヘッド１００から液体組成物１０Ｂを吐出して、印刷基材Ｗ上に液体組成物１０Ｂを付与して液体組成物層を薄膜状に形成する。なお、収容容器８５６は、電極製造装置８５０と一体化した構成であってもよいが、電極製造装置８５０から取り外し可能な構成であってもよい。また、電極製造装置８５０と一体化した収容容器８５６や電極製造装置８５０から取り外し可能な収容容器８５６に添加するために用いられる容器であってもよい。収容容器８５６や供給チューブ８５７は、液体組成物１０Ｂを安定して貯蔵および供給できるものであれば任意に選択可能である。
【0191】
加熱工程部８５２は、加熱装置８５８を備え、液体組成物層に残存する溶媒を、加熱装置８５８により加熱して乾燥させて除去する溶媒除去工程を含む。これにより電極合材層を形成することができる。加熱工程部８５２は、溶媒除去工程を減圧下で実施してもよい。
【0192】
加熱装置８５８としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基板加熱、ＩＲ（赤外線）ヒータ、温風ヒータなどが挙げられ、これらを組み合わせてもよい。また、加熱温度や時間に関しては、液体組成物１０Ｂに含まれる溶媒の沸点や形成膜厚に応じて適宜選択可能である。
【0193】
上記のようにして形成される電極合材層は、例えば、電気化学素子の構成の一部として、好適に用いることができる。電気化学素子における電極合材層以外の構成としては、特に制限はなく、公知のものを適宜選択することができ、例えば、正極、負極、セパレータなどが挙げられる。
【0194】
［補足］
本発明において、「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッドを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出する装置である。液体吐出装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
本発明において、「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッドを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出する装置である。液体吐出装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
【0195】
この「液体吐出装置」は、液体が付着可能なものの供給、搬送、排出に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。例えば、「液体吐出装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。
【0196】
また、「液体吐出装置」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等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
【0197】
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体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などを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、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、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
【0198】
上記「液体が付着可能なもの」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、アルミニウム箔や銅箔といった集電体、または集電体上に活物質層が形成された電極など、液体が一時的でも付着可能であればよい。
【0199】
また、「液体」は、ヘッドから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３０ｍＰａ・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、染料や顔料等の着色剤、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、電極材料として用いられる活物質や固体電解質、導電性材料や絶縁性材料を含むインクなどを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどが挙げられる。これらは例えば、塗工用塗料、インクジェット用インク、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の形成用液、３次元造形用材料液、電極、電気化学素子等の用途で用いることができる。
【0200】
また、「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。
【0201】
また、「液体吐出装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。
【0202】
また、「液体吐出装置」は、定置型の装置に限るものではない。液体吐出装置は、例えば、液体吐出ヘッドが搭載された、遠隔操作や自律走行によって移動が可能なロボットであってもよく、移動可能なロボットにより建物の外壁塗装や道路の路面標示（横断歩道、停止線、速度表示等）の塗装等への適用も可能になる。この場合の建物や道路もまた「液体が付着可能なもの」に含まれる。
【0203】
以上説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
【0204】
［第１態様］
第１態様は、液体を収容する液室（例えば液室１１４）と、前記液室に連通し前記液体を吐出するノズル孔（例えばノズル孔１０２）と、前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉するニードル弁（例えばニードル弁１３１）と、前記ニードル弁を離接移動させる駆動手段（例えば圧電素子１３２）と、前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する収容室（例えば収容室１１６）とを有するハウジング（例えばハウジング１１０）と、を備える液体吐出ヘッド（例えばヘッド１００）であって、前記ニードル弁は、該ニードル弁の前記離接移動の方向（例えばＺ方向）と直交する方向（例えばＸＹ方向）における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）を介して前記収容室に支持され、前記位置規制部材は、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３７ａ）と、前記ハウジングに固定される外縁部（例えば外縁部１３７ｂ）と、を有することを特徴とするものである。
第１態様は、液体を収容する液室（例えば液室１１４）と、前記液室に連通し前記液体を吐出するノズル孔（例えばノズル孔１０２）と、前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉するニードル弁（例えばニードル弁１３１）と、前記ニードル弁を離接移動させる駆動手段（例えば圧電素子１３２）と、前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する収容室（例えば収容室１１６）とを有するハウジング（例えばハウジング１１０）と、を備える液体吐出ヘッド（例えばヘッド１００）であって、前記ニードル弁は、該ニードル弁の前記離接移動の方向（例えばＺ方向）と直交する方向（例えばＸＹ方向）における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）を介して前記収容室に支持され、前記位置規制部材は、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３７ａ）と、前記ハウジングに固定される外縁部（例えば外縁部１３７ｂ）と、を有することを特徴とするものである。
【0205】
［第２態様］
第２態様は、第１態様において、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）は、前記液室（例えば液室１１４）から前記収容室（例えば収容室１１６）への前記液体の浸入を防ぐシール性を有することを特徴とするものである。
第２態様は、第１態様において、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）は、前記液室（例えば液室１１４）から前記収容室（例えば収容室１１６）への前記液体の浸入を防ぐシール性を有することを特徴とするものである。
【0206】
［第３態様］
第３態様は、第１態様または第２態様において、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）を第１の位置規制部材としたとき、前記ニードル弁の前記離接移動の方向において前記第１の位置規制部材に対し前記液室と反対側へ離れた位置に、前記ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する第２の位置規制部材（例えば軸受１３６、位置規制膜１４０）を備えることを特徴とするものである。
第３態様は、第１態様または第２態様において、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）を第１の位置規制部材としたとき、前記ニードル弁の前記離接移動の方向において前記第１の位置規制部材に対し前記液室と反対側へ離れた位置に、前記ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する第２の位置規制部材（例えば軸受１３６、位置規制膜１４０）を備えることを特徴とするものである。
【0207】
［第４態様］
第４態様は、第３態様において、前記第２の位置規制部材（例えば位置規制膜１４０）は、前記ニードル弁が前記ノズル孔を閉鎖する位置にある場合に、前記離接方向に垂直な方向の位置ずれを吸収することを特徴とするものである。
第４態様は、第３態様において、前記第２の位置規制部材（例えば位置規制膜１４０）は、前記ニードル弁が前記ノズル孔を閉鎖する位置にある場合に、前記離接方向に垂直な方向の位置ずれを吸収することを特徴とするものである。
【0208】
［第５態様］
第５態様は、第１態様乃至第３態様のいずれかにおいて、前記液室（例えば液室１１４）と前記位置規制部材（例えば位置規制膜１３９）との間に、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有し、前記液室から前記収容室への前記液体の浸入を防ぐシール部材（例えばシール膜１３８）を設け、前記シール部材は、前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３８ａ）と、前記ハウジングに固定される外縁部（例えば外縁部１３８ｂ）と、を有することを特徴とするものである。
第５態様は、第１態様乃至第３態様のいずれかにおいて、前記液室（例えば液室１１４）と前記位置規制部材（例えば位置規制膜１３９）との間に、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有し、前記液室から前記収容室への前記液体の浸入を防ぐシール部材（例えばシール膜１３８）を設け、前記シール部材は、前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３８ａ）と、前記ハウジングに固定される外縁部（例えば外縁部１３８ｂ）と、を有することを特徴とするものである。
【0209】
［第６態様］
第６態様は、第５態様において、前記シール部材（例えばシール膜１３８）の前記液室に対面する部分の面積は、前記位置規制部材（例えば位置規制膜１３９）の可撓部分の面積よりも小さいことを特徴とするものである。
第６態様は、第５態様において、前記シール部材（例えばシール膜１３８）の前記液室に対面する部分の面積は、前記位置規制部材（例えば位置規制膜１３９）の可撓部分の面積よりも小さいことを特徴とするものである。
【0210】
［第７態様］
第７態様は、第２態様において、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）は、前記内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３７ａ）から前記外縁部（例えば外縁部１３７ｂ）に向かう断面形状が、波型（例えば凸形状部１３７ｃ、凹形状部１３７ｄ）に形成されていることを特徴とするものである。
第７態様は、第２態様において、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）は、前記内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３７ａ）から前記外縁部（例えば外縁部１３７ｂ）に向かう断面形状が、波型（例えば凸形状部１３７ｃ、凹形状部１３７ｄ）に形成されていることを特徴とするものである。
【0211】
［第８態様］
第８態様は、第５態様において、前記シール部材（例えばシール膜１３８）は、前記内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３８ａ）から前記外縁部（例えば外縁部１３８ｂ）に向かう断面形状が、波型（例えば凸形状部１３８ｃ、凹形状部１３８ｄ）に形成されていることを特徴とするものである。
第８態様は、第５態様において、前記シール部材（例えばシール膜１３８）は、前記内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３８ａ）から前記外縁部（例えば外縁部１３８ｂ）に向かう断面形状が、波型（例えば凸形状部１３８ｃ、凹形状部１３８ｄ）に形成されていることを特徴とするものである。
【0212】
［第９態様］
第９態様は、第１態様乃至第８態様のいずれかにおいて、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）は、繊維層（例えば繊維層１３７－１）と、樹脂および／またはゴムを含む樹脂層（例えば樹脂層１３７－２）とを有することを特徴とするものである。
第９態様は、第１態様乃至第８態様のいずれかにおいて、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）は、繊維層（例えば繊維層１３７－１）と、樹脂および／またはゴムを含む樹脂層（例えば樹脂層１３７－２）とを有することを特徴とするものである。
【0213】
［第１０態様］
第１０態様は、第１態様乃至第８態様のいずれかにおいて、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）は、金属層（例えば金属層１３７－３）と、樹脂および／またはゴムを含む樹脂層（例えば樹脂層１３７－２）とを有し、前記金属層には、前記内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３７ａ）と前記外縁部（例えば外縁部１３７ｂ）とを部分的に接続する梁部（例えば梁部１３７ｅ）が形成されていることを特徴とするものである。
第１０態様は、第１態様乃至第８態様のいずれかにおいて、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）は、金属層（例えば金属層１３７－３）と、樹脂および／またはゴムを含む樹脂層（例えば樹脂層１３７－２）とを有し、前記金属層には、前記内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３７ａ）と前記外縁部（例えば外縁部１３７ｂ）とを部分的に接続する梁部（例えば梁部１３７ｅ）が形成されていることを特徴とするものである。
【0214】
［第１１態様］
第１１態様は、第１態様乃至第８態様のいずれかにおいて、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）は、樹脂および／またはゴムを含む複数の樹脂層（例えば樹脂層１３７－２，１３７－３）を有し、そのうち１つの樹脂層（例えば樹脂層１３７－３）には、前記内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３７ａ）と前記外縁部（例えば外縁部１３７ｂ）とを部分的に接続する梁部（例えば梁部１３７ｅ）が形成されていることを特徴とするものである。
第１１態様は、第１態様乃至第８態様のいずれかにおいて、前記位置規制部材（例えばシール・位置規制膜１３７）は、樹脂および／またはゴムを含む複数の樹脂層（例えば樹脂層１３７－２，１３７－３）を有し、そのうち１つの樹脂層（例えば樹脂層１３７－３）には、前記内周部（例えばニードル弁嵌合孔１３７ａ）と前記外縁部（例えば外縁部１３７ｂ）とを部分的に接続する梁部（例えば梁部１３７ｅ）が形成されていることを特徴とするものである。
【0215】
［第１２態様］
第１２態様は、第３態様において、前記第２の位置規制部材（例えば位置規制膜１４０）は、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、前記ニードル弁（例えばニードル弁１３１）の外周部と嵌合する内周部（例えばニードル弁嵌合孔１４０ａ）と、前記ハウジング（例えばハウジング１１０）に固定される外縁部（例えば外縁部１４０ｂ）と、を有し、前記内周部と前記外縁部とを部分的に接続する梁部（例えば梁部１４０ｅ）を備えることを特徴とするものである。
第１２態様は、第３態様において、前記第２の位置規制部材（例えば位置規制膜１４０）は、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、前記ニードル弁（例えばニードル弁１３１）の外周部と嵌合する内周部（例えばニードル弁嵌合孔１４０ａ）と、前記ハウジング（例えばハウジング１１０）に固定される外縁部（例えば外縁部１４０ｂ）と、を有し、前記内周部と前記外縁部とを部分的に接続する梁部（例えば梁部１４０ｅ）を備えることを特徴とするものである。
【0216】
［第１３態様］
第１３態様は、液体を収容する液室と、前記液室に連通し前記液体を吐出する複数のノズル孔と、前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉する複数のニードル弁と、前記ニードル弁を離接移動させる複数の駆動手段と、前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する複数の収容室とを有するハウジングと、を備える液体吐出ヘッドであって、前記複数のニードル弁は、該ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材を介して前記収容室にそれぞれ支持され、前記位置規制部材は、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、前記ハウジングに固定される外縁部と、を有することを特徴とするものである。
第１３態様は、液体を収容する液室と、前記液室に連通し前記液体を吐出する複数のノズル孔と、前記ノズル孔に対して離接移動し前記ノズル孔を開閉する複数のニードル弁と、前記ニードル弁を離接移動させる複数の駆動手段と、前記液室と、前記ニードル弁および前記駆動手段を収容する複数の収容室とを有するハウジングと、を備える液体吐出ヘッドであって、前記複数のニードル弁は、該ニードル弁の前記離接移動の方向と直交する方向における前記ニードル弁の位置を規制する位置規制部材を介して前記収容室にそれぞれ支持され、前記位置規制部材は、前記ニードル弁の前記離接移動の方向に可撓性を有するシート状を成し、前記ニードル弁の外周部と嵌合する内周部と、前記ハウジングに固定される外縁部と、を有することを特徴とするものである。
【0217】
［第１４態様］
第１４態様は、第１態様乃至第１３態様のいずれかの液体吐出ヘッドと、前記駆動手段（例えば圧電素子１３２）の駆動を制御する駆動制御部（例えばヘッド制御部９０２）と、を備えることを特徴とする液体吐出ユニットである。
第１４態様は、第１態様乃至第１３態様のいずれかの液体吐出ヘッドと、前記駆動手段（例えば圧電素子１３２）の駆動を制御する駆動制御部（例えばヘッド制御部９０２）と、を備えることを特徴とする液体吐出ユニットである。
【0218】
［第１５態様］
第１５態様は、第１態様乃至第１３態様のいずれかの液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置である。
第１５態様は、第１態様乃至第１３態様のいずれかの液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置である。
【0219】
［第１６態様］
第１６態様は、第１４態様の液体吐出ユニットを備えることを特徴とする液体吐出装置である。
第１６態様は、第１４態様の液体吐出ユニットを備えることを特徴とする液体吐出装置である。
【符号の説明】
【0220】
ＨＵ ヘッドユニット（液体吐出ユニット）
１００ ヘッド（液体吐出ヘッド）
１０１ ノズル板
１０２ ノズル孔
１１０ ハウジング
１１０ａ 第一ハウジング
１１０ｂ 第二ハウジング
１１０ｃ 第三ハウジング
１１０ｄ 第四ハウジング
１１１ 固定軸
１１２ 固定ネジ
１１３ 供給口
１１４ 液室
１１５ 排出口
１１６ 収容室
１３１ ニードル弁
１３２ 圧電素子（駆動手段）
１３３ 保持部材
１３４ 逆バネ機構
１３５ 封止部材
１３６ 軸受
１３７ シール・位置規制膜（位置規制部材）
１３７ａ ニードル弁嵌合孔（内周部）
１３７ｂ 外縁部
１３８ シール膜（シール部材）
１３８ａ ニードル弁嵌合孔（内周部）
１３８ｂ 外縁部
１３９ 位置規制膜（位置規制部材）
１３９ａ ニードル弁嵌合孔（内周部）
１３９ｂ 外縁部
１４０ 位置規制膜（位置規制部材）
１４０ａ ニードル弁嵌合孔（内周部）
１４０ｂ 外縁部
２００ 加圧供給機構
３００ ヘッド移動機構
４０１ 塗料排出路
４０２ 排出バルブ
９００ 全体制御部
９０１ 端末装置
９０２ ヘッド制御部（駆動制御部）
１００ ヘッド（液体吐出ヘッド）
１０１ ノズル板
１０２ ノズル孔
１１０ ハウジング
１１０ａ 第一ハウジング
１１０ｂ 第二ハウジング
１１０ｃ 第三ハウジング
１１０ｄ 第四ハウジング
１１１ 固定軸
１１２ 固定ネジ
１１３ 供給口
１１４ 液室
１１５ 排出口
１１６ 収容室
１３１ ニードル弁
１３２ 圧電素子（駆動手段）
１３３ 保持部材
１３４ 逆バネ機構
１３５ 封止部材
１３６ 軸受
１３７ シール・位置規制膜（位置規制部材）
１３７ａ ニードル弁嵌合孔（内周部）
１３７ｂ 外縁部
１３８ シール膜（シール部材）
１３８ａ ニードル弁嵌合孔（内周部）
１３８ｂ 外縁部
１３９ 位置規制膜（位置規制部材）
１３９ａ ニードル弁嵌合孔（内周部）
１３９ｂ 外縁部
１４０ 位置規制膜（位置規制部材）
１４０ａ ニードル弁嵌合孔（内周部）
１４０ｂ 外縁部
２００ 加圧供給機構
３００ ヘッド移動機構
４０１ 塗料排出路
４０２ 排出バルブ
９００ 全体制御部
９０１ 端末装置
９０２ ヘッド制御部（駆動制御部）
【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】
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【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
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【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
