(57)【要約】  簡易な構造を用いて吐出する液滴の飛翔方向を適切に制御する液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び飛翔方向制御方法を提供する。撥液性を有するノズルプレートに形成されたノズルからノズルと連通する第１の液室内の第１の液体を溢れさせ、かつノズルに対応してノズルプレートの濡れ性調整口からこれと連通する第２の液室内の第２の液体であって第１の液体と表面張力、粘度、屈折率、消衰係数、色味及び硬化・乾燥プロセスのうち少なくとも１つの物性値又はプロセスが等しい物性を有する液体を溢れさせることで、ノズルプレートのノズル及び濡れ性調整口を含む領域に第１及び第２の液体が合一した液滴を形成させ、加圧手段によって第１の液室内の第１の液体を加圧して第１の液体の液滴を吐出し、合一した液滴によって吐出される液滴の飛翔方向を偏向させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥液性を有するノズルプレートに形成されたノズルと、
前記ノズルと連通し、第１の液体を貯留する第１の液室と、
前記第１の液室内の第１の液体を加圧することで前記ノズルから前記第１の液体の液滴を吐出させる加圧手段と、
前記ノズルに対応して前記ノズルプレートに設けられた濡れ性調整口と、
前記濡れ性調整口と連通し、前記第１の液体と表面張力、粘度、屈折率、消衰係数、色味、及び硬化・乾燥プロセスのうち少なくとも１つの物性値又はプロセスが等しい物性を有する第２の液体を貯留する第２の液室と、
前記ノズルから前記第１の液室内の第１の液体を溢れさせ、かつ前記濡れ性調整口から前記第２の液室内の第２の液体を溢れさせることで、前記溢れさせた第１の液体と前記溢れさせた第２の液体とが合一した液滴を前記ノズルプレートの前記ノズル及び前記濡れ性調整口を含む領域に形成させる濡れ性調整手段と、
を備え、
前記合一した液滴によって前記吐出される液滴の飛翔方向を偏向させる液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第１の液体と前記第２の液体とは、表面張力及び粘度の材料に起因する第１の物性値のうちの少なくとも１つの物性値が等しく、かつ屈折率、消衰係数、及び色味の光学特性に起因する第２の物性値のうちの少なくとも１つの物性値が等しい請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記ノズルの周囲に複数の前記濡れ性調整口を備え、
前記濡れ性調整手段は、前記複数の濡れ性調整口のうち少なくとも１つの濡れ性調整口から前記第２の液室内の第２の液体を溢れさせる請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記複数の濡れ性調整口は、前記ノズルを中心とする円周上に等間隔に配置される請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記複数の濡れ性調整口は、それぞれ径が等しい請求項３又は４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記濡れ性調整手段は、前記第２の液室の内部の気体の圧力を制御することで前記濡れ性調整口から前記第２の液室内の第２の液体を溢れさせる圧力制御手段を備えた請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記圧力制御手段は、
前記第２の液室の内部の気体を減圧するポンプと、
前記ポンプと前記第２の液室との間に配置される開閉弁と、
を備え、
前記開閉弁を閉じることで前記ノズルから前記第２の液室内の第２の液体を溢れさせる請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記圧力制御手段は、
前記第２の液室の内部の気体を加減圧するポンプと、
を備え、
前記ポンプで加圧することで前記ノズルから前記第２の液室内の第２の液体を溢れさせる請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記第２の液体は、前記第１の液体と表面張力及び粘度が等しい請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記第２の液体は、前記第１の液体と同一の液体である請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドと、
液体が塗布される塗布領域を有する被塗布物と前記液体吐出ヘッドとを相対的に移動させる移動手段と、
前記ノズルと前記塗布領域との位置関係から前記吐出される液滴の飛翔方向を偏向させるか否かを判断する判断手段と、
を備えた液体吐出装置。
【請求項１２】
前記ノズルと前記塗布領域との位置関係から、前記加圧手段における加圧量を制御して前記吐出される液滴の偏向量を制御する制御手段を備えた請求項１１に記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
前記被塗布物の前記塗布領域は、対向する前記ノズルプレートとの間隔が前記ノズルプレートの面内位置によって変化する曲面である請求項１１又は１２に記載の液体吐出装置。
【請求項１４】
前記被塗布物はレンズである請求項１１から１３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
撥液性を有するノズルプレートに形成されたノズルから前記ノズルと連通する第１の液室内の第１の液体を溢れさせ、かつ前記ノズルに対応して前記ノズルプレートに設けられた濡れ性調整口から前記濡れ性調整口と連通する第２の液室内の第２の液体であって前記第１の液体と表面張力、粘度、屈折率、消衰係数、色味、及び硬化・乾燥プロセスのうち少なくとも１つの物性値又はプロセスが等しい物性を有する第２の液体を溢れさせることで、前記ノズルプレートの前記ノズル及び前記濡れ性調整口を含む領域に前記第１の液体と前記第２の液体とが合一した液滴を形成させる濡れ性調整工程と、
加圧手段によって前記第１の液室内の第１の液体を加圧して前記第１の液体の液滴を吐出し、前記合一した液滴によって前記吐出される液滴の飛翔方向を偏向させる吐出工程と、
を備えた飛翔方向制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び飛翔方向制御方法に係り、特にノズルから吐出する液滴の飛翔方向を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドのノズル面に設けられたノズルからインクの液滴を吐出することで、被塗布物にインクを塗布する液体吐出装置が知られている。液体吐出装置では、一般に、ノズル面に対して直交する方向にインクの液滴が吐出される。一方で、ノズル面に対して斜め方向にインクの液滴を吐出する技術も知られている。【０００３】
特許文献１には、第１液滴を吐出する第１ノズルと、第１液滴と空中で接触する方向に第２液滴を吐出して第１液滴に第２液滴を混合させる第２ノズルと、を備え、被吐出面の角度に応じて、第１液滴と第２液滴との混合比率及び混合液滴の飛翔方向を変更する液体吐出ヘッドが記載されている。【０００４】
また、特許文献２には、ノズル開口の周囲の撥液被膜層の一部に非撥液部を形成し、非撥液部によってノズル開口から吐出される液滴の吐出方向を調整可能としたノズルプレートが記載されている。【０００５】
さらに、特許文献３には、インクを吐出するための吐出口と、吐出口に連通するインク流路と、インク流路に供給されたインクに気泡を発生させる複数の発熱素子であって吐出口の中心線を含む面に関して互いに面対称となるように配置される複数の発熱素子と、を備え、各発熱素子の発熱量を制御することにより吐出口から吐出されるインクの吐出方向を制御するノズルが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１９４３９９号公報
【特許文献２】特開２００６−０９５７９２号公報
【特許文献３】特開２０００−１８５４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された液体吐出ヘッドは、１つの液滴形成に２つ以上の高精度なノズルの配置と制御が必要となるため、構造が複雑になり、かつ高度な制御が必要となるという欠点がある。また、液滴の物性によっては、空中で衝突した際に微小な液滴となって飛散する可能性があるという問題点もある。【０００８】
また、特許文献２に記載されたノズルプレートを用いた場合は、吐出方向は形成された非撥液部の方向に固定され、液滴吐出時に飛翔方向を任意に決定できないという問題点がある。【０００９】
さらに、特許文献３に記載されたノズルは、ノズル内の微小空間に複数のヒータを配置する必要があるため、ヘッド構造が複雑になるという問題点がある。【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡易な構造を用いて吐出する液滴の飛翔方向を適切に制御する液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び飛翔方向制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために液体吐出ヘッドの一の態様は、撥液性を有するノズルプレートに形成されたノズルと、ノズルと連通し、第１の液体を貯留する第１の液室と、第１の液室内の第１の液体を加圧することでノズルから第１の液体の液滴を吐出させる加圧手段と、ノズルに対応してノズルプレートに設けられた濡れ性調整口と、濡れ性調整口と連通し、第１の液体と表面張力、粘度、屈折率、消衰係数、色味、及び硬化・乾燥プロセスのうち少なくとも１つの物性値又はプロセスが等しい物性を有する第２の液体を貯留する第２の液室と、ノズルから第１の液室内の第１の液体を溢れさせ、かつ濡れ性調整口から第２の液室内の第２の液体を溢れさせることで、溢れさせた第１の液体と溢れさせた第２の液体とが合一した液滴をノズルプレートのノズル及び濡れ性調整口を含む領域に形成させる濡れ性調整手段と、を備え、合一した液滴によって吐出される液滴の飛翔方向を偏向させる。【００１２】
本態様によれば、ノズルから溢れさせた第１の液体と濡れ性調整口から溢れさせた第２の液体とが合一した液滴をノズルプレートのノズル及び濡れ性調整口を含む領域に形成させ、合一した液滴によって吐出される液滴の飛翔方向を偏向させるので、簡易な構造を用いて吐出する液滴の飛翔方向を適切に制御することができる。【００１３】
なお、本明細書において「物性値が等しい」とは、物性値が完全に等しい場合に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内での許容範囲を含む意味である。また、「硬化・乾燥プロセスが等しい」とは、硬化方法や乾燥方法が等しいことを指す。【００１４】
第１の液体と第２の液体とは、表面張力及び粘度の材料に起因する第１の物性値のうちの少なくとも１つの物性値が等しく、かつ屈折率、消衰係数、及び色味の光学特性に起因する第２の物性値のうちの少なくとも１つの物性値が等しいことが好ましい。これにより、合一した液滴を適切な物性とすることができる。【００１５】
ノズルの周囲に複数の濡れ性調整口を備え、濡れ性調整手段は、複数の濡れ性調整口のうち少なくとも１つの濡れ性調整口から第２の液室内の第２の液体を溢れさせることが好ましい。これにより、吐出する液滴の飛翔方向を適切な方向に制御することができる。【００１６】
複数の濡れ性調整口は、ノズルを中心とする円周上に等間隔に配置されることが好ましい。これにより、吐出する液滴の飛翔方向を適切な方向に制御することができる。【００１７】
複数の濡れ性調整口は、それぞれ径が等しいことが好ましい。これにより、吐出する液滴の飛翔方向を適切な方向に制御することができる。なお、本明細書において「径が等しい」とは、径が完全に等しい場合に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内での許容範囲を含む意味である。【００１８】
濡れ性調整手段は、第２の液室の内部の気体の圧力を制御することで濡れ性調整口から第２の液室内の第２の液体を溢れさせる圧力制御手段を備えることが好ましい。これにより、濡れ性調整口から適切に第２の液体を溢れさせることができる。【００１９】
圧力制御手段は、第２の液室の内部の気体を減圧するポンプと、ポンプと第２の液室との間に配置される開閉弁と、を備え、開閉弁を閉じることでノズルから第２の液室内の第２の液体を溢れさせることが好ましい。これにより、濡れ性調整口から適切に第２の液体を溢れさせることができる。【００２０】
圧力制御手段は、第２の液室の内部の気体を加減圧するポンプを備え、ポンプで加圧することでノズルから第２の液室内の第２の液体を溢れさせてもよい。これにより、濡れ性調整口から適切に第２の液体を溢れさせることができる。【００２１】
第２の液体は、第１の液体と表面張力及び粘度が等しいことが好ましい。これにより、合一した液滴を適切な物性とすることができる。【００２２】
第２の液体は、第１の液体と同一の液体であることが好ましい。これにより、合一した液滴の物性変動を抑えることができる。【００２３】
上記目的を達成するために液体吐出装置の一の態様は、撥液性を有するノズルプレートに形成されたノズルと、ノズルと連通し、第１の液体を貯留する第１の液室と、第１の液室内の第１の液体を加圧することでノズルから第１の液体の液滴を吐出させる加圧手段と、ノズルに対応してノズルプレートに設けられた濡れ性調整口と、濡れ性調整口と連通し、第１の液体と表面張力、粘度、屈折率、消衰係数、色味、及び硬化・乾燥プロセスのうち少なくとも１つの物性値又はプロセスが等しい物性を有する第２の液体を貯留する第２の液室と、ノズルから第１の液室内の第１の液体を溢れさせ、かつ濡れ性調整口から第２の液室内の第２の液体を溢れさせることで、溢れさせた第１の液体と溢れさせた第２の液体とが合一した液滴をノズルプレートのノズル及び濡れ性調整口を含む領域に形成させる濡れ性調整手段と、を備え、合一した液滴によって吐出される液滴の飛翔方向を偏向させる液体吐出ヘッドと、液体が塗布される塗布領域を有する被塗布物と液体吐出ヘッドとを相対的に移動させる移動手段と、ノズルと塗布領域との位置関係から吐出される液滴の飛翔方向を偏向させるか否かを判断する判断手段と、を備えた。【００２４】
本態様によれば、ノズルと塗布領域との位置関係から吐出される液滴の飛翔方向を偏向させるか否かを判断するようにしたので、偏向の有無を適切に判断することができる。【００２５】
ノズルと塗布領域との位置関係から、加圧手段における加圧量を制御して吐出される液滴の偏向量を制御する制御手段を備えることが好ましい。これにより、偏向量を適切に制御することができる。【００２６】
被塗布物の塗布領域は、対向するノズルプレートとの間隔がノズルプレートの面内位置によって変化する曲面であってもよい。また、被塗布物はレンズであってもよい。本態様に係る液体吐出装置は、曲面やレンズに第１の液体を塗布する場合に好適である。【００２７】
上記目的を達成するために飛翔方向制御方法の一の態様は、撥液性を有するノズルプレートに形成されたノズルからノズルと連通する第１の液室内の第１の液体を溢れさせ、かつノズルに対応してノズルプレートに設けられた濡れ性調整口から濡れ性調整口と連通する第２の液室内の第２の液体であって第１の液体と表面張力、粘度、屈折率、消衰係数、色味、及び硬化・乾燥プロセスのうち少なくとも１つの物性値又はプロセスが等しい物性を有する第２の液体を溢れさせることで、ノズルプレートのノズル及び濡れ性調整口を含む領域に第１の液体と第２の液体とが合一した液滴を形成させる濡れ性調整工程と、加圧手段によって第１の液室内の第１の液体を加圧して第１の液体の液滴を吐出し、合一した液滴によって吐出される液滴の飛翔方向を偏向させる吐出工程と、を備えた。【００２８】
本態様によれば、ノズルから溢れさせた第１の液体と濡れ性調整口から溢れさせた第２の液体とが合一した液滴をノズルプレートのノズル及び濡れ性調整口を含む領域に形成させ、合一した液滴によって吐出される液滴の飛翔方向を偏向させるので、簡易な構造を用いて吐出する液滴の飛翔方向を適切に制御することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、簡易な構造を用いて吐出する液滴の飛翔方向を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本実施形態に係る液体吐出ヘッドの平面図である。
【図２】図２は、図１の２−２断面図である。
【図３】図３は、インク吐出動作の処理を示すフローチャートである。
【図４】図４は、インク及び濡れ性調整用液体の挙動を示す模式図である。
【図５】図５は、被塗布物１１０の垂直面１１２に対するインクの塗布を説明するための図である。
【図６】図６は、飛翔液滴の飛翔角度を説明するための図である。
【図７】図７は、ノズル及び濡れ性調整用液体口の配置の一例を示す図である。
【図８】図８は、ノズル面に溢出されたインクの液滴と濡れ性調整用液体の液滴とを示す図である。
【図９】図９は、図８の８−８断面図である。
【図１０】図１０は、他の態様に係る液体吐出ヘッドの平面図である。
【図１１】図１１は、３６０°分割色相を説明するための図である。
【図１２】図１２は、液体吐出ヘッドを用いた液体吐出装置の斜視図である。
【図１３】図１３は、液体吐出装置のインク及び濡れ性調整用液体の供給を示す図である。
【図１４】図１４は、液体吐出装置のシステム構成図である。
【図１５】図１５は、液体吐出装置の塗布動作の処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、液体吐出装置のインク及び濡れ性調整用液体の供給の他の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００３２】
〔液体吐出ヘッドの構成〕
本実施形態に係る液体吐出ヘッドは、ノズル近傍のノズル面の濡れ性を調整することでノズルから吐出した液滴の飛翔方向を偏向させる。図１は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド１０の平面図であり、ノズル面１２側から見た図である。ノズル面１２には、ノズル２０と、３つの濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃ（濡れ性調整口の一例）とが設けられている。
【００３３】
液体吐出ヘッド１０は、通常の液体吐出ヘッドと同様にノズル面１２に対して直交する方向（図１の紙面に垂直な方向）にインクの液滴を飛翔させることができる他、ノズル面１２に対して直交する方向に対して図１に示す矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向、矢印Ｃ方向、矢印ＡＢ方向、矢印ＢＣ方向、及び矢印ＣＡ方向のいずれかの方向に偏向させた方向にインクの液滴を飛翔させることができる。
【００３４】
図２は、図１の２−２断面図である。液体吐出ヘッド１０は、ノズルプレート１４、基板１６、及び背圧制御部１８から構成される。ノズルプレート１４は、一方の面が基板１６に接着されており、他方の面がノズル面１２となっている。ノズルプレート１４は、後述するインクや濡れ性調整用液体に対して撥液性を有する撥水膜が形成されており、ノズル面１２の全面が撥液性を有している。本実施形態では、ノズル面１２とインクとの接触角、及びノズル面１２と濡れ性調整用液体との接触角は、ともに９０［°］以上である。なお、ノズル面１２は全面が撥液性を有する態様に限られず、ノズル面１２のうちノズル２０や濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃの近傍など、必要な領域だけ撥液性を有していてもよい。
【００３５】
基板１６は、シリコン基板を貼り合わせて形成されている。基板１６には、ノズル２０に関連して、インク入力ポート２２、第１流路２４、インクタンク２６、第２流路２８、圧力室３０、ピエゾ素子３２、及びインク吐出メニスカス圧制御用空気圧ポート３４が設けられている。
【００３６】
インク入力ポート２２は、基板１６のノズル面１２側とは反対面側に設けられている。インク入力ポート２２には、液体吐出ヘッド１０によって被塗布物に塗布するためのインク（第１の液体の一例）が供給される。インク入力ポート２２から供給されたインクは、第１流路２４を介してインクタンク２６へ供給され、インクタンク２６（第１の液室の一例）に貯留される。また、インクタンク２６は第２流路２８を介して圧力室３０と連通しており、インクタンク２６に貯留されたインクは、圧力室３０に供給されて貯留される。さらに、インクタンク２６は、基板１６のノズル面１２側とは反対面側に設けられたインク吐出メニスカス圧制御用空気圧ポート３４と連通している。また、圧力室３０にはピエゾ素子３２が配置されている。
【００３７】
液体吐出ヘッド１０は、ピエゾ素子３２（加圧手段の一例）に駆動電圧が印加されると、ピエゾ素子３２にたわみ変形が生じて圧力室３０の体積が減少し、圧力室の体積減少分に対応するインクがノズル２０から吐出される。インク吐出後、ピエゾ素子３２が元の状態に戻る際、インクタンク２６から第２流路２８を通って新しいインクが圧力室３０に再充填される。
【００３８】
なお、液体吐出ヘッド１０の吐出方式として、サーマル方式を適用してもよい。サーマル方式についての詳細な説明は省略するが、サーマル方式では、圧力室内に設けたヒータで圧力室内のインクを加熱し、圧力室内のインクの膜沸騰現象を利用してノズルから所定量の液滴を吐出する。
【００３９】
また、基板１６には、濡れ性調整用液体口４０ａに関連して、濡れ性調整用液体入力ポート４２ａ、第３流路４４ａ、濡れ性調整用液体タンク４６ａ、第４流路４８ａ、及び濡れ性調整用液体量制御用空気圧ポート５０ａが設けられている。
【００４０】
濡れ性調整用液体入力ポート４２ａは、基板１６のノズル面１２側とは反対面側に設けられている。濡れ性調整用液体入力ポート４２ａには、ノズル面１２の濡れ性を調整するための濡れ性調整用液体（第２の液体の一例）が供給される。濡れ性調整用液体入力ポート４２ａから供給された濡れ性調整用液体は、第３流路４４ａを介して濡れ性調整用液体タンク４６ａに供給され、濡れ性調整用液体タンク４６ａ（第２の液室の一例）に貯留される。また、濡れ性調整用液体タンク４６ａは第４流路４８ａを介して濡れ性調整用液体口４０ａと連通している。さらに、濡れ性調整用液体タンク４６ａは、基板１６のノズル面１２側とは反対面側に設けられた濡れ性調整用液体量制御用空気圧ポート５０ａと連通している。
【００４１】
さらに、基板１６には、濡れ性調整用液体口４０ｂに関連して、濡れ性調整用液体入力ポート４２ｂ、第３流路４４ｂ、濡れ性調整用液体タンク４６ｂ、第４流路４８ｂ、及び濡れ性調整用液体量制御用空気圧ポート５０ｂが設けられている。図２では示されていないが、濡れ性調整用液体口４０ｃ（図１参照）についても同様である。これらの構成及び作用は濡れ性調整用液体口４０ａと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４２】
背圧制御部１８は、インクタンク２６の内部のインクの背圧、及び濡れ性調整用液体タンク４６ａ，４６ｂ及び４６ｃ（不図示）の内部の濡れ性調整用液体の背圧を制御する。背圧制御部１８は、個別連通路３６，５２ａ，５２ｂ及び５２ｃ、バルブ３８，５４ａ，５４ｂ及び５４ｃ、共通連通路５６、及びポンプ５８を備えている。
【００４３】
個別連通路３６は、インク吐出メニスカス圧制御用空気圧ポート３４とバルブ３８とを連通している。バルブ３８は、共通連通路５６を介してポンプ５８に接続されている。バルブ３８は、全開放状態、半開放状態及び閉塞状態の３状態に切換え可能であり、個別連通路３６と共通連通路５６との全連通／半連通／遮断を切り換える。ポンプ５８は、共通連通路５６、全開放状態のバルブ３８及び個別連通路３６を介してインク吐出メニスカス圧制御用空気圧ポート３４からインクタンク２６の内部の空気を減圧することで、ノズル２０からインクが滴下（溢出）することを防止する。
【００４４】
個別連通路５２ａは、濡れ性調整用液体量制御用空気圧ポート５０ａとバルブ５４ａとを連通している。バルブ５４ａは、共通連通路５６を介してポンプ５８に接続されている。バルブ５４ａは、全開放状態、半開放状態及び閉塞状態の３状態に切換え可能であり、個別連通路５２ａと共通連通路５６との全連通／半連通／遮断を切り換える。ポンプ５８は、共通連通路５６、全開放状態のバルブ５４ａ及び個別連通路５２ａを介して濡れ性調整用液体量制御用空気圧ポート５０ａから濡れ性調整用液体タンク４６ａの内部の空気（気体の一例）を減圧することで、濡れ性調整用液体口４０ａから濡れ性調整用液体が溢出することを防止する。
【００４５】
濡れ性調整用液体口４０ｂ及び濡れ性調整用液体口４０ｃに関する構成及び作用は、濡れ性調整用液体口４０ａに関する構成及び作用と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
〔液体吐出ヘッドのインク吐出動作〕
液体吐出ヘッド１０のインク吐出動作（飛翔方向制御方法の一例）について説明する。図３はインク吐出動作の処理を示すフローチャートであり、図４は図３に示す各工程におけるインク及び濡れ性調整用液体の挙動を示す模式図である。ここでは、ノズル２０から吐出したインクの液滴の飛翔方向を、ノズル面１２に対して直交する方向に対して濡れ性調整用液体口４０ａが配置された方向（図１の矢印Ａ方向）に偏向させる場合について説明する。
【００４７】
最初に、液体吐出ヘッド１０を待機状態とする（ステップＳ１）。この待機状態では、バルブ３８，５４ａ，５４ｂ及び５４ｃを全開放状態とし、ポンプ５８（圧力制御手段の一例）によりインク吐出メニスカス圧制御用空気圧ポート３４、濡れ性調整用液体量制御用空気圧ポート５０ａ，５０ｂ及び５０ｃ（不図示）を介してインクタンク２６、濡れ性調整用液体タンク４６ａ，４６ｂ及び４６ｃの内部の空気を減圧し、背圧を大気圧より低くする。これにより、図４（ａ）に示すように、ノズル２０及び濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂにおいてインク及び濡れ性調整用液体の液面の形状（以下、メニスカスという）が凹状の形状となってノズル面１２の内側に維持され、インクや濡れ性調整用液体が溢出しない状態となる。図４では示されていないが、濡れ性調整用液体口４０ｃについても同様である。
【００４８】
次に、バルブ５４ａ（濡れ性調整手段の一例、圧力制御手段の一例、開閉弁の一例）を閉塞状態にすることで、濡れ性調整用液体タンク４６ａの内部の空気の減圧を停止して濡れ性調整用液体の背圧を高くし、毛細管現象により濡れ性調整用液体口４０ａからノズル面１２に濡れ性調整用液体を溢出させる（ステップＳ２）。これにより、図４（ｂ）に示すように、濡れ性調整用液体の液滴がノズル面１２の濡れ性調整用液体口４０ａを含む領域に付着する。
【００４９】
所望の量だけ濡れ性調整用液体を溢出させたら、今度はバルブ５４ａを半開放状態にすることで、濡れ性調整用液体タンク４６ａの内部の空気を減圧して濡れ性調整用液体の背圧を所定の圧力に維持し、濡れ性調整用液体の液滴をノズル面１２に維持する。
【００５０】
続いて、バルブ３８（濡れ性調整手段の一例）を閉塞状態にすることで、インクタンク２６の内部の空気の減圧を停止してインクの背圧を高くし、毛細管現象によりノズル２０からインクを溢出させる（ステップＳ３）。これにより、インクの液滴がノズル面１２のノズル２０を含む領域に付着する。所望の量だけインクを溢出させたら、バルブ３８を半開放状態にすることで、インクタンク２６の内部の空気を減圧してインク背圧を所定の圧力に維持し、溢出させたインクをノズル面１２に維持する。
【００５１】
なお、ステップＳ２における濡れ性調整用液体の溢出とステップＳ３におけるインクの溢出は順序を逆にしてもよいし、同時に行ってもよい。
【００５２】
このように、濡れ性調整用液体及びインクを溢出させることで、図４（ｃ）に示すように、濡れ性調整用液体口４０ａから溢出させた濡れ性調整用液体の液滴とノズル２０から溢出させたインクの液滴とが合一した合一液滴１００が、ノズル面１２の濡れ性調整用液体口４０ａとノズル２０とを含む領域に形成される。この合一液滴１００の重心は、ノズル２０の中心よりも濡れ性調整用液体口４０ａ側にずれており、この合一液滴１００により、ノズル２０の周囲のノズル面１２の濡れ性がノズル２０に対して非対称に調整される。
【００５３】
最後に、ピエゾ素子３２を駆動し、ノズル２０からインクを吐出する（ステップＳ４）。これにより、ノズル２０から吐出されたインクは、図４（ｄ）に示すように、ノズル面１２に付着していた合一液滴１００とともに飛翔液滴１０２として飛翔する。ノズル２０の周囲のノズル面１２の濡れ性がノズル２０に対して非対称に調整されているため、飛翔液滴１０２が飛翔する方向は、ノズル面１２に対して直交する方向に対して濡れ性調整用液体口４０ａが配置された方向（図１の矢印Ａ方向）に偏向する。
【００５４】
ノズル２０からインクを吐出したら、バルブ５４ａとバルブ３８とを全開放状態に戻し、液体吐出ヘッド１０を待機状態に戻す。合一液滴１００のうちノズル２０から吐出されたインクとともに飛翔せずにノズル面１２に残留した分が生じた場合には、液体吐出ヘッド１０が待機状態に戻る際に濡れ性調整用液体口４０ａ又はノズル２０の内部に引き込まれる。
【００５５】
図５は、液体吐出ヘッド１０とインクの被塗布物１１０とを示す図であり、ノズル面１２に対して垂直な垂直面１１２に対するインクの塗布を説明するための図である。同図に示すように、液体吐出ヘッド１０によれば、ノズル面１２と平行な面だけでなく、垂直面１１２のようなノズル面１２に対して角度を有する面に対しても、飛翔液滴１０２の飛翔方向を垂直面１１２に向かう方向に偏向させることで、インクを塗布することができる。
【００５６】
図６（ａ）はノズル面１２に合一液滴１００が形成された状態の液体吐出ヘッド１０の平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の６ｂ−６ｂ断面図である。図６（ｂ）に示すように、ノズル面１２に対して直交する方向と飛翔液滴１０２の飛翔方向との角度を飛翔角度θ２とする。この飛翔角度θ２は、ノズル２０の位置に対する合一液滴１００の重心位置と、ノズル２０から液滴を飛翔させるための圧力の大きさ（加圧量の一例）とによって制御することができる。
【００５７】
合一液滴１００の重心位置は、ノズル２０から溢出させたインクの液滴の体積と濡れ性調整用液体口４０ａから溢出させた濡れ性調整用液体の液滴の体積との比率で決定される。例えば、ノズル２０の径と濡れ性調整用液体口４０ａの径が等しければ、合一液滴１００の重心位置は、ノズル面１２の面方向についてはノズル２０の中心と濡れ性調整用液体口４０ａの中心との中点にあり、ノズル面１２に対して直交する方向については合一液滴１００の形状で決まる。ここで、合一液滴１００の形状は、合一液滴１００の物性によるノズル面１２に対する接触角で決まる。また、圧力の大きさは、ピエゾ素子３２に印加する電圧の大きさで決まる。したがって、合一液滴１００の物性やピエゾ素子３２に印加する電圧を制御することで、飛翔液滴１０２の飛翔角度θ２を制御することができる。
【００５８】
このように、本実施形態に係る液体吐出ヘッドによれば、ノズル近傍に配置された濡れ性調整用液体口から濡れ性調整用液体をノズル面に付着させることで、ノズル近傍のノズル面の濡れ性を調整し、この調整されたノズル面の濡れ性によりノズルから吐出した液滴の飛翔方向を偏向させることができる。
【００５９】
ここでは、ノズル２０から吐出したインクの液滴の飛翔方向を、図１の矢印Ａ方向に偏向させる場合について説明したが、濡れ性調整用液体を溢出させる濡れ性調整用液体口を選択することで、ノズル２０に対するノズル面１２の濡れ性が非対称となる方向を調整し、偏向方向を制御することができる。すなわち、図１の矢印Ｂ方向に偏向させる場合にはバルブ５４ｂ（図２参照）を閉塞状態にすることで濡れ性調整用液体口４０ｂ（図１参照）から、矢印Ｃ方向に偏向させる場合にはバルブ５４ｃを閉塞状態にすることで濡れ性調整用液体口４０ｃから、矢印ＡＢ方向に偏向させる場合にはバルブ５４ａ及び５４ｂを閉塞状態にすることで濡れ性調整用液体口４０ａ及び４０ｂから、矢印ＢＣ方向に偏向させる場合にはバルブ５４ｂ及び５４ｃを閉塞状態にすることで濡れ性調整用液体口４０ｂ及び４０ｃから、矢印ＣＡ方向に偏向させる場合にはバルブ５４ｃ及び５４ａを閉塞状態にすることで濡れ性調整用液体口４０ｃ及び４０ａから、濡れ性調整用液体を溢出させればよい。
【００６０】
なお、２つの濡れ性調整用液体口（例えば４０ａと４０ｂ）から濡れ性調整用液体を溢出させた場合の合一液滴の重心位置は、ノズル面１２の面方向については、濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂの中点とノズル２０の中心とを結んだ線上にあり、その位置は、ノズル２０から溢出させたインクの液滴の体積と濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂから溢出させた濡れ性調整用液体の液滴の合計体積との比率で決まる。
【００６１】
また、本実施形態では、インクや濡れ性調整用液体の溢出は、バルブを閉塞状態にしてポンプによる減圧を停止して行ったが、インクタンク２６や濡れ性調整用液体タンク４６ａ，４６ｂ，４６ｃを個別に加減圧するポンプを設け、通常は減圧しておき、対応するポンプでインクタンク２６や濡れ性調整用液体タンク４６ａ，４６ｂ，４６ｃを加圧することで溢出させてもよい。
【００６２】
〔ノズルと濡れ性調整用液体口の詳細〕
図７は、ノズル面１２に複数のノズル２０を設けた場合のノズル２０及び濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ，４０ｃの配置の一例を示す図である。ここでは、ノズル２０の直径φ１は２０［μｍ］、濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ，４０ｃの直径φ２は１０［μｍ］である。また、ノズル２０と対応する濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ，４０ｃとのそれぞれの中心間距離ｄ１は２０［μｍ］、互いに隣接するノズル２０の中心間距離ｄ２は２５４［μｍ］（０．０１［インチ］）である。
【００６３】
また、ノズル２０の中心と濡れ性調整用液体口４０ａの中心とを結ぶ線分と、ノズル２０の中心と濡れ性調整用液体口４０ｂの中心とを結ぶ線分との成す角度ψ１、ノズル２０の中心と濡れ性調整用液体口４０ｂの中心とを結ぶ線分と、ノズル２０の中心と濡れ性調整用液体口４０ｃの中心とを結ぶ線分との成す角度ψ２、ノズル２０の中心と濡れ性調整用液体口４０ｃの中心とを結ぶ線分と、ノズル２０の中心と濡れ性調整用液体口４０ａの中心とを結ぶ線分との成す角度ψ３は、それぞれ１２０［°］である。すなわち、濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃは、ノズル２０を中心とする円周上に等間隔に配置されている。
【００６４】
本実施形態における撥液性を有するノズル面１２において、φ２が小さく、かつｄ１が小さい方が、合一液滴１００の液量が少量になるため、ピエゾ素子３２を用いて安定して飛翔液滴１０２を飛翔させることができる。
【００６５】
中心間距離ｄ１を大きくすると、飛翔角度θ２を大きくすることができるというメリットがあるが、ノズル２０及び濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃからの溢出量を多量にする必要があるため、合一液滴１００の液量が多量となり、安定してピエゾ素子３２で飛翔液滴１０２を飛翔させることができない可能性が高い。
【００６６】
また、中心間距離ｄ１が小さいと、ノズル２０及び濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃからの溢出量が少量でも合一させることができるため、合一液滴１００の液量が少量になり、ピエゾ素子３２を用いて安定して飛翔液滴１０２を飛翔させることができる。ノズル２０や濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃからの溢出量が少量であれば、溢出量の制御も安定して行うことができる。一方で、中心間距離ｄ１を小さくすると液体吐出ヘッド１０の製造難易度が上がり、液体吐出ヘッド１０が高価になる。また、ノズル２０の中心と合一液滴の重心との距離が近くなるため、飛翔角度θ２が大きくできないデメリットがある。
【００６７】
また、直径φ２を大きくすると、中心間距離ｄ１を小さくしても、液滴を合一させるためには濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃからの溢出量を多くする必要があり、結果として合一液滴１００の液量が多量になる。したがって、安定してピエゾ素子３２で飛翔液滴１０２を飛翔させることができない可能性が高い。また、濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃからの溢出量の制御も不安定になる可能性が高い。
【００６８】
逆に、直径φ２を小さくすると、濡れ性調整用液体口４０ａ（４０ｂ，４０ｃ）における濡れ性調整用液体の溢出量が少量で済むため、安定して溢出量の制御をすることができる。一方、直径φ２が小さすぎると、濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃの流路（第４流路４８ａ，４８ｂ及び４８ｃ）の粘性抵抗が上がるため、濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ及び４０ｃからの溢出量の制御が難しくなる。さらに、液体吐出ヘッド１０の製造難易度も上がり、液体吐出ヘッド１０が高価になる。
【００６９】
また、中心間距離ｄ２を小さくすると単位面積当たりのインク吐出量（飛翔液滴１０２の数量）が増えて塗布効率が上がるが、ｄ２を小さくするにはノズル２０の内部に配置するピエゾ素子３２やピエゾ素子３２を駆動するための電気配線の高密度化が必要となる。このため、液体吐出ヘッド１０の製造難易度が上がり、液体吐出ヘッド１０が高価になる。本実施形態におけるｄ２の０．０１［インチ］は、一般的な産業用インクジェットヘッドの値と同様である。
【００７０】
〔合一液滴の形成の詳細〕
図８は、図７に示したノズル面１２においてノズル２０から溢出させたインクの液滴１００ｉと濡れ性調整用液体口４０ａから溢出させた濡れ性調整用液体の液滴１００ａとを示す図であり、両液滴が合一して合一液滴１００（図６参照）が形成される直前の状態を示している。また、図９は図８の８−８断面図である。
【００７１】
ここでは、液滴１００ｉは、液量が約４．６［ｐＬ］であり、直径が２６［μｍ］の半球型液滴である。また、液滴１００ａは、液量が約１．１［ｐＬ］であり、直径が１６［μｍ］の半球型液滴である。したがって、両液滴が合一した合一液滴１００（図６参照）の液量は約５．７［ｐＬ］となる。また、合一液滴１００の形成後にノズル２０から吐出するインクの液量は約１０［ｐＬ］である。したがって、飛翔液滴１０２の液量は約１５．７［ｐＬ］となる。なお、２つの濡れ性調整用液体口から濡れ性調整用液体を溢出させた場合は、合一液滴の液量は約４．６＋約１．１＋約１．１＝約６．８［ｐＬ］となり、飛翔液滴１０２の液量は約１６．８［ｐＬ］となる。この液滴量は、一般的な産業用インクジェットヘッドの吐出量である０．１〜１００［ｐＬ］の範囲内である。
【００７２】
〔液体吐出ヘッドの他の態様〕
ノズル２０の近傍に配置する濡れ性調整用液体口の数は、３つに限定されるものではない。ここでは、４つの濡れ性調整用液体口を配置した液体吐出ヘッドについて説明する。
【００７３】
図１０は、他の態様に係る液体吐出ヘッド１１の平面図であり、ノズル面１２側から見た図である。同図に示すように、液体吐出ヘッド１１のノズル面１２には、ノズル２０と、４つの濡れ性調整用液体口４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ及び４０ｇとが設けられている。
【００７４】
４つの濡れ性調整用液体口４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ及び４０ｇは、それぞれ直径が等しく、ノズル２０を中心とする円周上に等間隔に配置されている。また、図示は省略するが、濡れ性調整用液体口４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ及び４０ｇにはそれぞれ濡れ性調整用液体入力ポート、濡れ性調整用液体タンク、及び濡れ性調整用液体量制御用空気圧ポートが設けられ、濡れ性調整用液体量制御用空気圧ポートとポンプとがバルブを介して接続されている。
【００７５】
液体吐出ヘッド１１は、濡れ性調整用液体を溢出させる濡れ性調整用液体口を選択することで、ノズル２０に対するノズル面１２の濡れ性が非対称となる方向を調整し、ノズル２０から吐出したインクの液滴の飛翔方向を、その方向に偏向させることができる。すなわち、矢印Ｄ方向に偏向させる場合には濡れ性調整用液体口４０ｄから、矢印Ｅ方向に偏向させる場合には濡れ性調整用液体口４０ｅから、矢印Ｆ方向に偏向させる場合には濡れ性調整用液体口４０ｆから、矢印Ｇ方向に偏向させる場合には濡れ性調整用液体口４０ｇから、矢印ＤＥ方向に偏向させる場合には濡れ性調整用液体口４０ｄ及び４０ｅから、矢印ＥＦ方向に偏向させる場合には濡れ性調整用液体口４０ｅ及び４０ｆから、矢印ＦＧ方向に偏向させる場合には濡れ性調整用液体口４０ｆ及び４０ｇから、矢印ＧＤ方向に偏向させる場合には濡れ性調整用液体口４０ｇ及び４０ｄから、濡れ性調整用液体を溢出させればよい。
【００７６】
〔インクと濡れ性調整用液体の物性〕
濡れ性調整用液体は、インクと表面張力、粘度、屈折率、消衰係数、色味（色相）、及び硬化・乾燥プロセスのうち少なくとも１つの物性値又はプロセスが等しい物性を有している。特に、本実施形態に係るインクと濡れ性調整用液体とは、表面張力及び粘度の材料に起因する第１の物性値のうちの少なくとも１つの物性値が等しく、かつ屈折率、消衰係数、及び色味の光学特性に起因する第２の物性値のうちの少なくとも１つの物性値が等しい。また、表面張力及び粘度が等しいことが好ましく、インクと濡れ性調整用液体とが同一の液体であることがより好ましい。インクと濡れ性調整用液体とが同一の液体であれば、合一液滴１００の物性変動を抑えることができる。なお、「等しい」とは、完全に等しい場合に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる許容範囲を有する。
【００７７】
インクの表面張力及び粘度に対して濡れ性調整用液体の表面張力及び粘度が一致しない、もしくは近い値でないと合一液滴１００が飛翔しない、又は飛翔方向を制御することができない。インクの表面張力と濡れ性調整用液体の表面張力とが等しいとみなせる範囲として、濡れ性調整用液体の表面張力が、インクの表面張力に対して±２０［ｍＮ／ｍ］以内であることが好ましく、±５［ｍＮ／ｍ］以内であることがより好ましい。なお、本実施形態におけるインクの適正表面張力は２５〜３５［ｍＮ／ｍ］である。ここで、表面張力の測定は、協和界面科学社製自動表面張力計ＢＰ−Ｄ５を用いて、約４０［℃］の条件で最大泡圧法によって行った。測定温度は、液体吐出ヘッド１１においてノズル２０から吐出するインクの温度である約４０［℃］に合わせている。
【００７８】
また、インクの粘度と濡れ性調整用液体の粘度とが等しいとみなせる範囲として、濡れ性調整用液体の粘度は、インクの粘度に対して±１０［ｍＰａ・ｓ］以内であることが好ましく、±２［ｍＰａ・ｓ］以内であることがより好ましい。本実施形態におけるインクの適正粘度は、８〜１２［ｍＰａ・ｓ］である。ここで、粘度の測定は、英弘精機社製デジタルＢ型粘度計ＤＶ−Ｅを用いて、約４０［℃］の条件で行った。表面張力の場合と同様に、測定温度は、液体吐出ヘッド１１においてノズル２０から吐出するインクの温度である約４０［℃］に合わせている。
【００７９】
本実施形態において硬化・乾燥プロセスが等しいとは、硬化プロセスにおける硬化方法や乾燥プロセスにおける乾燥方法が等しいことを指す。インクと濡れ性調整用液体の硬化・乾燥プロセスが一致しない場合は、飛翔液滴１０２の塗布後に液滴の一部しか硬化・乾燥できなかったり、硬化・乾燥するための装置が複雑化したりする恐れがある。したがって、インクが紫外線光硬化型インクであれば、濡れ性調整用液体は紫外線によって硬化する光硬化型であることが好ましく、インクが水系インクや溶剤系インクであれば、濡れ性調整用液体は加熱乾燥型であることが好ましい。
【００８０】
また、被塗布物１１０が光学部品である場合には、インクに対して濡れ性調整用液体の屈折率、消衰係数及び色味（色相）の光学特性に起因する第２の物性値が異なると、飛翔液滴１０２を塗布した被塗布物１１０が、目的の光学的性質を発揮できない場合がある。インクの屈折率と濡れ性調整用液体の屈折率とが等しいとみなせる範囲として、濡れ性調整用液体の屈折率は、インクの屈折率に対して±０．１以内であることが好ましく、±０．０５以内であることがより好ましい。インクの屈折率と濡れ性調整用液体の屈折率との差が±０．１以内であれば、飛翔液滴１０２の塗布後の光学部品において、入射角度＝０［°］における光学部品と飛翔液滴１０２との境界面での反射率の変化を１［％］以内に抑えることができる。ここで、屈折率の測定は、ジェー・エー・ウーラム社製高速分光エリプソメーターＭ−２０００を用いて、約２５［℃］の条件で、３００〜１１００［ｎｍ］の測定波長において行った。なお、屈折率は、測定波長範囲内における平均値である。
【００８１】
また、インクの消衰係数と濡れ性調整用液体の消衰係数とが等しいとみなせる範囲として、濡れ性調整用液体の消衰係数は、インクの消衰係数に対して±０．２以内であることが好ましく、±０．１以内であることがより好ましい。光学部品における遮光塗料（インク）の一般的な塗布厚である５［μｍ］の場合において、インクの消衰係数と濡れ性調整用液体の消衰係数との差が±０．２以内であれば、波長＝６００［ｎｍ］の光における飛翔液滴１０２の透過率の変化を１［％］以内に抑えることができる。
【００８２】
さらに、インクの３６０°分割色相と濡れ性調整用液体の３６０°分割色相とが等しいとみなせる範囲として、濡れ性調整用液体の３６０°分割色相は、インクの３６０°分割色相に対して±１５［°］以内であることが好ましく、±７．５［°］以内であることがより好ましい。ここで、３６０°分割色相とは、図１１に示すように、色味を０〜３６０［°］の範囲の角度で表したものであり、０［°］は赤、９０［°］は黄、１８０［°］は青、２７０［°］は紫となる。なお、同図において一部省略しているが、円の径方向は彩度を表している。インクの３６０°分割色相と濡れ性調整用液体の３６０°分割色相との差が±１５［°］以内であれば、おおよそ同色とみなすことができる。
【００８３】
〔液体吐出装置の構成〕
図１２は液体吐出ヘッド１０を用いた液体吐出装置８０の斜視図である。液体吐出装置８０は、液体吐出ヘッド１０及びプラテン１２０を備えている。プラテン１２０には、不図示の固定手段によってインクの被塗布物１１０が載置される。液体吐出ヘッド１０は、走査部６０（図１４参照）によりＸ方向及びＹ方向に走査可能に支持されている。したがって、液体吐出ヘッド１０と被塗布物１１０とは、走査部６０によって相対的に移動する。ここでは、被塗布物１１０は対向する液体吐出ヘッド１０のノズル面１２の面内位置によって間隔が変化する曲面を有するレンズであり、液体吐出装置８０は特にレンズのコバ部１１４をインクの塗布領域とする。
【００８４】
なお、レンズは、光学機能部とそれ以外の部分で構成されており、光学機能部とは、例えば一般の結像光学系で示すと像形成に寄与する光線が透過する領域を示し、その境界を通常「有効径」として示される。一方、光学機能部以外の部分は、例えその面が光学機能部からの連続した鏡面であっても結像に寄与する光線を透過させるのが好ましくない領域であり、通常はレンズを枠に取付けるために利用される領域となる。
【００８５】
本実施形態において、レンズのコバ部１１４とは、この光学機能部以外の領域全体を指す。上述のように、例え光学機能部以外の面が鏡面仕上げされたとしても、結像に寄与する光線を透過させるのが好ましくない領域である。したがって、本実施形態では、コバ部１１４を黒色のインクの塗布領域とし、コバ部１１４に遮光膜を形成する。
【００８６】
図１３は、液体吐出装置８０のインク及び濡れ性調整用液体の供給系を示す図である。液体吐出装置８０は、メインインクタンク６２、インク供給路６４、メイン濡れ性調整用液体タンク６６、及び濡れ性調整用液体供給路６８を備えている。
【００８７】
メインインクタンク６２には、被塗布物１１０に塗布するためのインクが貯留されている。メインインクタンク６２と液体吐出ヘッド１０のインク入力ポート２２とは、インク供給路６４を介して連通している。メインインクタンク６２内のインクは、水頭差によってインク供給路６４を通って液体吐出ヘッド１０に供給される。
【００８８】
メイン濡れ性調整用液体タンク６６には、液体吐出ヘッド１０のノズル面１２の濡れ性を調整するための濡れ性調整用液体が貯留されている。メイン濡れ性調整用液体タンク６６と液体吐出ヘッド１０の濡れ性調整用液体入力ポート４２ａ，４２ｂとは、濡れ性調整用液体供給路６８を介して連通している。メイン濡れ性調整用液体タンク６６内の濡れ性調整用液体は、水頭差によって濡れ性調整用液体供給路６８を通って液体吐出ヘッド１０に供給される。図１３では示されていないが、濡れ性調整用液体入力ポート４２ｃからも同様に濡れ性調整用液体が供給される。
【００８９】
図１４は、液体吐出装置８０のシステム構成図である。液体吐出装置８０は、液体吐出ヘッド１０、メインインクタンク６２、メイン濡れ性調整用液体タンク６６の他、走査部６０、吐出制御部７０、及び硬化・乾燥部７６を備えている。
【００９０】
走査部６０（移動手段の一例）は、Ｘ方向及びＹ方向（図１２参照）に液体吐出ヘッド１０を走査する。吐出制御部７０は、液体吐出ヘッド１０の各ノズル２０における吐出を制御する。ここでは、吐出制御部７０は、偏向判断部７２及び濡れ性制御部７４を備えている。
【００９１】
偏向判断部７２（判断手段の一例）は、ノズル２０から吐出する液滴の飛翔方向を偏向させるか否かを判断する。濡れ性制御部７４（制御手段の一例）は、飛翔方向を偏向させる場合に、偏向させる方向と偏向させる量（図６に示すθ２）を制御する。
【００９２】
硬化・乾燥部７６は、インクや濡れ性調整用液体の硬化・乾燥プロセスに応じた硬化手段や乾燥手段を有している。例えば、インクや濡れ性調整用液体が紫外線によって硬化する光硬化型であれば光照射手段として紫外線光源が設けられ、インクや濡れ性調整用液体が加熱乾燥型であれば、加熱手段としてヒータが設けられる。硬化・乾燥部７６が被塗布物１１０の塗布領域に対して硬化・乾燥を行う場合には、被塗布物１１０を硬化・乾燥部７６の位置に搬送してもよいし、硬化・乾燥部７６を被塗布物１１０の位置に走査させてもよい。
【００９３】
〔液体吐出装置の塗布動作〕
次に、液体吐出装置８０の塗布動作について、図１５のフローチャートを用いて説明する。
【００９４】
最初に、走査部６０により液体吐出ヘッド１０を走査し、液体吐出ヘッド１０を被塗布物１１０に対して所望の位置に移動させる（ステップＳ１１）。このとき、液体吐出ヘッド１０は、待機状態となっている。すなわち、ノズル２０及び濡れ性調整用液体口４０ａ，４０ｂ，４０ｃにおいてインク及び濡れ性調整用液体のメニスカスがノズル面１２の内側に維持された状態となっている。
【００９５】
次に、偏向判断部７２は、ノズル２０の位置と被塗布物１１０の塗布すべき領域（塗布領域、ここではコバ部１１４）の位置関係から、ノズル２０から吐出する液滴の飛翔方向を偏向させるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００９６】
飛翔方向を偏向させない場合は、ステップＳ４に移行し、ノズル面１２の濡れ性調整を行わずにピエゾ素子３２を駆動することで、ノズル２０からノズル面１２に対して直交する方向にインクを吐出させる（ステップＳ４）。これにより、被塗布物１１０の塗布領域にインクが塗布される。
【００９７】
飛翔方向を偏向させる場合は、ステップＳ１３に移行し、偏向判断部７２により偏向させる方向と偏向させる量を算出する（ステップＳ１３）。
【００９８】
次に、濡れ性制御部７４は、ステップＳ１３において算出した偏向させる方向に応じたバルブを閉塞状態にすることで、対応する濡れ性調整用液体口から濡れ性調整用液体を溢出させる（ステップＳ２、濡れ性調整工程の一例）。ここでは、１．１［ｐＬ］だけ濡れ性調整用液体を溢出させる。その後、閉塞状態にしたバルブを半開放状態にして、濡れ性調整用液体の溢出を停止するとともに溢出した濡れ性調整用液体の液滴をノズル面１２に維持する。
【００９９】
続いて、吐出制御部７０は、バルブ３８を閉塞状態にすることで、ノズル２０からインクを溢出させる（ステップＳ３、濡れ性調整工程の一例）。ここでは、４．６［ｐＬ］だけインクを溢出させ、その後バルブ３８を半開放状態にし、インクの溢出を停止するとともに溢出したインクの液滴をノズル面１２に維持する。これにより、ノズル面１２には滴量が５．７［ｐＬ］の合一液滴１００（図６参照）が形成される。
【０１００】
その後、濡れ性制御部７４は、ステップＳ１３において算出した偏向させる量に応じた電圧の駆動信号でピエゾ素子３２を駆動する（加圧量を制御する一例）ことで、ノズル２０から１０［ｐＬ］のインクを吐出させる（ステップＳ４、吐出工程の一例）。これにより、ノズル２０から吐出されたインクは、ノズル面１２に付着していた合一液滴１００とともに１５．７［ｐＬ］の飛翔液滴１０２（図６参照）として、ステップＳ１３において算出された偏向方向及び偏向量で飛翔する。この飛翔液滴１０２により、被塗布物１１０の塗布領域にインクが塗布される。
【０１０１】
ノズル２０からインクを吐出したら、バルブ５４ａとバルブ３８とを全開放状態に戻し、液体吐出ヘッド１０を待機状態に戻す。
【０１０２】
次に、液体吐出ヘッド１０の全てのノズル２０からインクを吐出したか否かを判定する（ステップＳ１４）。まだ吐出していないノズル２０が存在する場合は、ステップＳ１２に戻り、同様の処理を行う。
【０１０３】
全てのノズル２０からインクを吐出した場合には、被塗布物１１０への塗布が終了したか否かを判定する（ステップＳ１５）。終了した場合は、塗布動作の処理を終了し、硬化・乾燥部７６により硬化・乾燥を行う。終了していない場合は、ステップＳ１１に戻り、走査部６０により液体吐出ヘッド１０を異なる位置に走査し、同様の処理を繰り返す。なお、複数のノズル２０から同時にインクを吐出してもよい。
【０１０４】
このように液体吐出装置を制御することで、ノズル面と平行でない面やノズル面との間隔が変化する曲面を有するレンズ等の被塗布物であっても、適切にインクを塗布することができる。本実施形態では、レンズのコバ部１１４に黒色のインクを塗布し、コバ部１１４に遮光膜を形成することができる。
【０１０５】
〔液体吐出装置の他の態様〕
濡れ性調整用液体として、インクを用いる態様も可能である。図１６は、液体吐出ヘッド１０を用いた液体吐出装置８２のインク及び濡れ性調整用液体の供給系を示す図である。液体吐出装置８２は、濡れ性調整用液体としてインクを用いており、濡れ性調整用液体入力ポート４２ａ，４２ｂにはインク供給路６４が接続されている。これにより、濡れ性調整用液体入力ポート４２ａ，４２ｂからインクが供給される。なお、図１６では示されていないが、濡れ性調整用液体入力ポート４２ｃについてもインク供給路６４が接続され、インクが供給される。
【０１０６】
液体吐出装置８２の動作は、液体吐出装置８０と同様である。濡れ性調整用液体としてインクと同一の液体を用いることで、飛翔液滴１０２の物性がインクの物性と同一になる。
【０１０７】
本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０，１１  液体吐出ヘッド
１２  ノズル面
１４  ノズルプレート
１６  基板
１８  背圧制御部
２０  ノズル
２２  インク入力ポート
２６  インクタンク
３０  圧力室
３２  ピエゾ素子
３４  インク吐出メニスカス圧制御用空気圧ポート
３８，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ  バルブ
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇ  濡れ性調整用液体口
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  濡れ性調整用液体入力ポート
５８  ポンプ
６０  走査部
６２  メインインクタンク
６６  メイン濡れ性調整用液体タンク
７０  吐出制御部
７２  偏向判断部
７４  濡れ性制御部
８０，８２  液体吐出装置
１００  合一液滴
１００ａ，１００ｉ  液滴
１０２  飛翔液滴
１１０  被塗布物
１１２  垂直面
１１４  コバ部
１２０  プラテン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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