(57)【要約】【課題】流路の途中で液状体のメニスカス位置を維持できる液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を提供する。【解決手段】液状体１０が流れる流路を有し液滴を吐出するノズルプレート５６と、ノズルプレート５６に連通する圧力室６８と、圧力室６８の壁面に設けられた振動板と、を有し、振動板を変形させてノズルプレート５６から液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドであって、ノズルプレート５６には、先端部に設けられた第１の吐出口５７ａと、流路の圧力室６８側に設けられた第２の吐出口５７ｂと、第１の吐出口５７ａおよび第２の吐出口５７ｂに間に設けられ流路の断面積を大きく形成することで壁面が段差となる段差部５９と、を備え、第１の吐出口５７ａまたは第２の吐出口５７ｂに液状体１０のメニスカスを選択できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状体が流れる流路を有し液滴を吐出する吐出部と、前記吐出部に連通する圧力室と、前記圧力室の壁面に設けられた振動板と、を有し、前記振動板を変形させて前記吐出部から液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドであって、
前記吐出部には、前記吐出部の先端部に設けられた第１の吐出口と、
前記流路の前記圧力室側に設けられた第２の吐出口と、
前記第１の吐出口および前記第２の吐出口に間に設けられ前記流路の断面積を大きく形成することで壁面が段差となる段差部と、を備え、
前記第１の吐出口または前記第２の吐出口に液状体のメニスカスを選択可能であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記段差部の壁面の少なくとも一部に撥液処理が施されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記吐出部は、板状部材を積層して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４】
液状体が流れる流路を有し液滴を吐出する吐出部と、前記吐出部に連通する圧力室と、前記圧力室の壁面に設けられた振動板と、を有し、前記振動板を変形させて前記吐出部から液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドであって、
前記吐出部は、前記流路の径が前記圧力室側から先端部に向かい断面積が順次大きくなる形状に形成され、
液状体に加わる水頭圧により、液滴の吐出口となるメニスカスの位置を選択可能であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドが請求項１乃至４のいずれか一項に記載のいずれかの液滴吐出ヘッドを有していることを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液滴吐出ヘッドを用いて、インクなどの液状体を被吐出物に液滴吐出して印刷、加工などを行う液滴吐出方法が知られている。液滴吐出方法による印刷、加工などにおいて、高精細の描画または膜厚の制御を行うためには、液滴質量（大きさ）を変化させる必要がある。
通常の液滴吐出方法では液滴が吐出される吐出部に形成される液状体のメニスカスの形成される位置は固定され、液滴吐出ヘッドの駆動波形または駆動電圧を変えることで液滴質量を制御している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３０５５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の質量（大きさ）は、吐出部の流路を液状体が流動するときの抵抗に大きく影響されており、この流路が長いと抵抗は大きく、流路が短いと抵抗は小さくなる。つまり、流路の断面積が同じであれば、流路が長いほど吐出される液滴の質量は小さくなる。
このことから、単一の流路の途中で液状体のメニスカス位置を制御することができれば液滴の質量を、液滴吐出ヘッドの構造において制御可能である。しかしながら、通常の直線状の流路を有する吐出部において、流路の途中で液状体のメニスカス位置を維持するのは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例の液滴吐出ヘッドは、液状体が流れる流路を有し液滴を吐出する吐出部と、前記吐出部に連通する圧力室と、前記圧力室の壁面に設けられた振動板と、を有し、前記振動板を変形させて前記吐出部から液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドであって、前記吐出部には、前記吐出部の先端部に設けられた第１の吐出口と、前記流路の前記圧力室側に設けられた第２の吐出口と、前記第１の吐出口および前記第２の吐出口に間に設けられ前記流路の断面積を大きく形成することで壁面が段差となる段差部と、を備え、前記第１の吐出口または前記第２の吐出口に液状体のメニスカスを選択可能であることを特徴とする。
【０００７】
この液滴吐出ヘッドの構成によれば、吐出部の先端部に設けられた第１の吐出口と、流路の圧力室側に設けられた第２の吐出口とが形成され、第１の吐出口および第２の吐出口の間に流路の断面積を大きく形成することで壁面が段差となる段差部が設けられている。そして、この段差部を設けることで、液状体のメニスカスが形成される第１の吐出口に加え、第２の吐出口においてメニスカスを形成することが可能である。
このことから、流路の長い第１の吐出口に比べて、流路の短い第２の吐出口から吐出される液滴は、流路の抵抗が小さいため質量の大きな液滴を吐出できる。このように、単一の流路において２箇所の液状体のメニスカス位置を選択可能であり、このメニスカス位置を適宜選択することで、液滴の質量を制御して液滴を吐出することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる液滴吐出ヘッドにおいて、前記段差部の壁面の少なくとも一部に撥液処理が施されていることが望ましい。
【０００９】
この構成によれば、段差部の壁面の少なくとも一部に撥液処理が施されている。
このことから、例えば第１の吐出口から第２の吐出口にメニスカス位置を切り替えた場合に、段差部に液状体が残ることなく圧力室側に引かれていき、適正なメニスカスを第２の吐出口に形成することができる。また、このように段差部に液状体が残らないことから、残った液状体が乾燥固化して固形物となることを防止できる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる液滴吐出ヘッドにおいて、前記吐出部は、板状部材を積層して形成されていることが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、吐出部は、板状部材を積層して形成されている。
このことから、第１の吐出口と第２の吐出口との間に形成された段差部を、特殊な加工をせずに容易に形成することができる。
【００１２】
［適用例４］本適用例の液滴吐出ヘッドは、液状体が流れる流路を有し液滴を吐出する吐出部と、前記吐出部に連通する圧力室と、前記圧力室の壁面に設けられた振動板と、を有し、前記振動板を変形させて前記吐出部から液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドであって、前記吐出部は、前記流路の径が前記圧力室側から先端部に向かい断面積が順次大きくなる形状に形成され、液状体に加わる水頭圧により、液滴の吐出口となるメニスカスの位置を選択可能であることを特徴とする。
【００１３】
この液滴吐出ヘッドの構成によれば、吐出部の流路の径が圧力室側から先端部に向かい断面積が順次大きくなる形状に形成され、液状体に加わる水頭圧に応じた複数の液滴の吐出口となるメニスカスの位置を選択可能である。
このことから、水頭圧を変化させることで吐出口となるメニスカスの位置を変えることができ、メニスカス位置に応じた質量の液滴を吐出することができる。
【００１４】
［適用例５］本適用例の液滴吐出装置は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、前記液滴吐出ヘッドが適用例１乃至４に記載のいずれかの液滴吐出ヘッドを有していることを特徴とする。
【００１５】
この液滴吐出装置は、上記適用例の液滴吐出ヘッドを備えていることから、単一の流路において複数の液状体のメニスカス位置を選択可能であり、このメニスカス位置を適宜選択することで、液滴の質量を制御して液滴を吐出することができる液滴吐出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態における液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態における液滴吐出ヘッドの構成を示す説明図であり、（ａ）は液滴吐出ヘッドをノズルプレート側から見た外観斜視図、（ｂ）は液滴吐出ヘッドの圧力室周りの構造を示す斜視断面図、（ｃ）は液滴吐出ヘッドの構造を示す断面図。
【図３】第１の実施形態におけるノズルプレートのノズル穴部分を拡大した断面図。
【図４】第１の実施形態における各メニスカス位置での吐出する液滴の大きさを説明する模式図。
【図５】第１の実施形態における液状体供給手段と液滴吐出ヘッドの位置関係を示す説明図。
【図６】第１の実施形態における変形例の液滴吐出ヘッドのノズルプレートを示す断面図。
【図７】第１の実施形態における他の変形例の液滴吐出ヘッドのノズルプレートを示す断面図。
【図８】第２の実施形態における液滴吐出ヘッドのノズルプレートを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の寸法の割合を適宜変更している。
（第１の実施形態）
【００１８】
図１は液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置１００は、液状体１０を吐出する吐出部が設けられた液滴吐出ヘッド５０から、吐出対象物としての基板Ｋに吐出して、所定の文字、図柄、画像、パターン、配線等を描画する装置である。
液滴吐出装置１００は、直線状に設けられた一対のガイドレール１０１と、ガイドレール１０１に設けられたエアースライダーとリニアモーター（図示せず）により一つの直線軸方向（本実施形態ではＹ軸方向とする）に移動する移動台１０３を備えている。移動台１０３上には、基板Ｋを載置するための載置テーブル１０５が設けられている。基板Ｋは、載置テーブル１０５に吸着固定されるように構成されている。
【００１９】
載置テーブル１０５に対して移動台１０３と反対側の上方向には、所定の距離をおいて一対のガイドレール１０２が設けられている。ガイドレール１０２はガイドレール１０１と直交する直線軸方向（本実施形態ではＸ軸方向とする）に延在するように設けられている。
そして、液滴吐出装置１００には、この一対のガイドレール１０２に沿って移動するキャリッジ１２０が備えられている。このキャリッジ１２０は、その両側にキャリッジ１２０と一体若しくは別体でキャリッジ移動台１１２が設けられ、ガイドレール１０２に設けられたエアースライダーとリニアモーター（いずれも図示せず）により、Ｘ軸方向に沿って移動可能に構成されている。
【００２０】
キャリッジ１２０には、その下方向側に所定の配列方向を呈するように設けられた複数の吐出部と、吐出部毎に液状体１０を吐出する液滴吐出ヘッド５０が備えられている。そして、図示しない液状体供給手段からキャリッジ１２０に供給された液状体１０は、キャリッジ１２０内に形成された流路を経由して液滴吐出ヘッド５０に供給され、吐出部から液滴として吐出する。
【００２１】
また、液滴吐出装置１００には、ガイドレール１０２の端部付近に液滴吐出ヘッド５０のメンテナンスユニットとして、液滴吐出ヘッド５０をメンテナンスするキャッピング装置１３０およびワイピング装置１５０を備えている。
キャッピング装置１３０は、凹部が形成されたホルダー１３２に弾性部材からなるキャッピング部材１３１がはめ込まれている。キャッピング装置１３０は、この凹部内を吸引する吸引機構を備えている。また、ホルダー１３２が昇降可能に構成され、液滴吐出ヘッド５０まで移動可能に構成されている。
ワイピング装置１５０には、二つの回転ローラー１５１と、その間に配置された受け台１５４を備えている。回転ローラー１５１の間には布状のワイプ材１５５が配置され、ワイプ材１５５を間欠送りできる機構を備えている。そして、ワイピング装置１５０は、昇降可能に構成され、液滴吐出ヘッド５０の近傍まで移動して、液滴吐出ヘッド５０とワイプ材１５５とが接触可能に構成されている。
【００２２】
移動台１０３のＹ軸方向の移動、キャリッジ１２０に設けられたキャリッジ移動台１１２のＸ軸方向の移動、および液滴吐出ヘッド５０に形成された吐出機構の駆動制御は、制御部１４０によって行われる。同様に、キャッピング装置１３０の吸引および昇降制御、ワイピング装置１５０のワイプ材送りおよび昇降制御は制御部１４０によって行われる。制御部１４０は、コンピューターにより所定のプログラムに基づいてこれらの処理を実行する。
【００２３】
次に、液滴吐出ヘッド５０について説明する。図２は、液滴吐出ヘッドの構成を示す説明図である。図２（ａ）は液滴吐出ヘッドをノズルプレート側から見た外観斜視図、図２（ｂ）は液滴吐出ヘッドの圧力室周りの構造を示す斜視断面図、図２（ｃ）は液滴吐出ヘッドの構造を示す断面図である。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド５０は、２連の接続針５２を有する液体導入部５１と、その側方に連なるヘッド基板５３、方形のヘッド本体５４を備えている。液体導入部５１の接続針５２には、給液チューブが接続され液状体１０が供給される。ヘッド基板５３には、一対のヘッドコネクター５７が実装されており、フレキシブルケーブルが接続される。そしてヘッド本体５４は、吐出ノズル部５５に吐出部としてのノズルプレート５６が構成されている。
【００２５】
ヘッド本体５４の基部側は、液体導入部５１およびヘッド基板５３を受けるべく方形フランジ状にフランジ部６４が形成されている。このフランジ部６４には、液滴吐出ヘッド５０を固定する雌ねじ５９ａが一対形成されている。
【００２６】
ノズルプレート５６には、液滴を吐出する複数のノズル穴５８が直線状に整列され、ノズル列５８ａ，５８ｂが形成されている。そして、２列のノズル列５８ａ，５８ｂは相互に略平行に列設されている。２列のノズル列５８ａ，５８ｂの配置される間隔はおよそ２〜３ｍｍに設定されている。
液滴吐出ヘッド５０が液滴吐出装置１００に取り付けられた状態では、ノズル列５８ａ，５８ｂはＹ軸方向に延在する。なお、ノズル列は２列に限らず３列以上設けられていてもよいし、配列方向もＹ軸方向に対して傾いているなど、必ずしもＹ軸方向と一致しなくても差し支えない。また、上記のような液滴吐出ヘッド５０を複数配列して液滴吐出装置１００に備えてもよい。
【００２７】
図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド５０のノズルプレート５６は板状部材５６ａ，５６ｂが積層して形成されている。そして、ノズルプレート５６に圧力室プレート６１が積層されており、圧力室プレート６１に振動板６２が積層されている。
圧力室プレート６１には、液体導入部５１から振動板６２の液供給孔６３を経由して供給される液状体１０が充填される液たまり６５が形成されている。液たまり６５は、振動板６２と、ノズルプレート５６と、圧力室プレート６１の壁とに囲まれた空間である。また、圧力室プレート６１には、複数のヘッド隔壁６７によって区切られた圧力室６８が形成されている。振動板６２と、ノズルプレート５６と、２個のヘッド隔壁６７とによって囲まれた空間が圧力室６８である。
【００２８】
圧力室６８はノズル穴５８のそれぞれに対応して設けられている。圧力室６８には、２個のヘッド隔壁６７の間に位置する供給口６６を介して、液たまり６５から液状体１０が供給される。ヘッド隔壁６７と圧力室６８とノズル穴５８と供給口６６との組は、液たまり６５に沿って１列に並んでおり、１列に並んだノズル穴５８がノズル列５８ａ（５８ｂ）を形成している。
【００２９】
振動板６２の圧力室６８を構成する部分には、それぞれ圧電素子６９の一端が固定されている。
圧電素子６９は電極層と圧電材料とを積層した活性部を有し、電極層に所定の電圧波形を印加することで、活性部が長手方向に収縮あるいは伸長変形し、振動板６２を撓ませて圧力室６８に存在する液状体１０を加圧する。この結果、加圧された液状体１０は、ノズルプレート５６のノズル穴５８から、液滴１０ａとして吐出される。なお、液状体１０として、水性染料インク、水性顔料インク、溶剤・油性インク、ＵＶ硬化インクなどを利用することができる。
【００３０】
次に、吐出部としてのノズルプレート５６の形状について詳しく説明する。
図３はノズルプレートのノズル穴部分を拡大した断面図である。
ノズルプレート５６は２枚の板状部材５６ａ，５６ｂが積層して形成されている。ノズルプレート５６は貫通されて円形のノズル穴５８が形成され、このノズル穴５８は圧力室６８と連通している。このようにして、ノズル穴５８が液状体１０の流れる流路として機能する。
【００３１】
ノズルプレート５６の板状部材５６ａの一方の面には、開口された穴から斜面を形成してテーパー状に広がるテーパー部５６ｃが設けられている。同様に、ノズルプレート５６の板状部材５６ｂの一方の面には、開口された穴から斜面を形成してテーパー状に広がるテーパー部５６ｄが設けられている。この板状部材５６ａ，５６ｂをテーパー部５６ｃ，５６ｄが同じ方向に向くように貼り合わせることで、板状部材５６ａと板状部材５６ｂとの間に空間が形成される。
【００３２】
このようにして、ノズル穴５８の先端部には第１の吐出口５７ａが形成され、ノズル穴５８の圧力室側には第２の吐出口５７ｂが形成される。また、第１の吐出口５７ａおよび第２の吐出口５７ｂの間の流路は、その断面積を大きく形成する（空間を形成する）ことで壁面が段差となる段差部５９を形成している。この段差部５９により、ノズルプレート５６の流路の途中である第２の吐出口５７ｂにおいて、液状体１０のメニスカスを容易に形成することが可能である。
【００３３】
本実施形態では、第１の吐出口５７ａには第１のメニスカス６０ａが形成可能であり、第２の吐出口５７ｂには第２のメニスカス６０ｂが形成可能である。なお、ノズルプレートとして板状部材をさらに積層して３箇所以上のメニスカスの位置を形成することも可能である。
【００３４】
図４は第１の吐出口５７ａおよび第２の吐出口５７ｂから吐出する液滴の質量（大きさ）を説明する模式図である。
図４（ａ）は第１の吐出口５７ａに第１のメニスカス６０ａを形成して液滴１０ａを吐出した場合であり、図４（ｂ）は第２の吐出口５７ｂに第２のメニスカス６０ｂを形成して液滴１０ａを吐出した場合である。
【００３５】
ノズルプレート５６から吐出される液滴１０ａの質量（大きさ）は、液状体１０の粘度、圧力室に付加される圧力が同じであれば、ノズルプレート５６の流路を流動する液状体１０にかかる抵抗により変化する。つまり、流路が長いと液状体１０が流動する抵抗は大きくなり、流路が短いと液状体１０が流動する抵抗は小さい。
このことから、流路の長い第１の吐出口５７ａから吐出される液滴は、流路の短い第２の吐出口５７ｂから吐出される液滴に比べて質量（大きさ）は小さくなる。
【００３６】
次に、第１のメニスカス６０ａおよび第２のメニスカス６０ｂの位置を切り替える方法について簡単に説明する。
図５は液状体供給手段と液滴吐出ヘッドの位置関係を示す説明図である。
液状体１０を液滴吐出ヘッド５０に供給する液状体供給手段４０は給液チューブ４２を介して液滴吐出ヘッド５０に接続されている。そして、液状体供給手段４０は液滴吐出ヘッド５０のノズルプレート５６の流路より高い位置に配置されている。
【００３７】
液状体１０のメニスカスの位置は流路の毛細管現象と水頭圧ｈのバランスで決まる。このため、水頭圧ｈを変化させることでメニスカス位置を変えることができる。例えば、フラッシングを行って液状体１０を吐出させて、液状体供給手段４０の液面を低くして水頭圧ｈを減少させることでメニスカス位置を圧力室側へ後退させることができる。
また、液状体供給手段４０の高さを可変とすることで、水頭圧を調整してメニスカス位置の後退、前進を調整することができる。
さらに、液状体供給手段４０側から加圧または吸引、液滴吐出ヘッド５０側から加圧または吸引することでメニスカス位置を調整することも可能である。
【００３８】
以上、本実施形態の液滴吐出ヘッド５０および液滴吐出装置１００は、吐出部としてのノズルプレート５６の先端部に設けられた第１の吐出口５７ａと、流路の圧力室６８側に設けられた第２の吐出口５７ｂとが形成されている。また、第１の吐出口５７ａおよび第２の吐出口５７ｂの間に流路の断面積を大きく形成することで壁面が段差となる段差部５９が設けられている。そして、この段差部５９を設けることで、例えば、第２の吐出口５７ｂから出ようとする液状体１０は段差部５９の手前でとどまり、第２の吐出口５７ｂに第２のメニスカス６０ｂを形成しやすくなる。このように、液状体１０のメニスカスが形成される第１の吐出口５７ａに加え、第２の吐出口５７ｂにおいてメニスカスを形成することが可能となる。
【００３９】
そして、流路の長い第１の吐出口５７ａに比べて、流路の短い第２の吐出口５７ｂから吐出される液滴１０ａは、流路の抵抗が小さいため質量の大きな液滴を吐出できる。このように、単一の流路において２箇所の液状体１０のメニスカス位置を選択可能であり、このメニスカス位置を適宜選択することで、液滴１０ａの質量を制御して液滴を吐出することができる。
（変形例１）
【００４０】
次に、液滴吐出ヘッドにかるノズルプレートの構造における変形例について説明する。
本変形例では、液滴吐出ヘッドの吐出部であるノズルプレートの構造が異なる。このため第１の実施形態と同様な構成については同符号を付し、ノズルプレートに構成についてのみ詳細に説明する。
【００４１】
図６はノズルプレートのノズル穴部分を拡大した断面図である。
ノズルプレート７６は３枚の板状部材７６ａ，７６ｂ，７６ｃが積層して形成されている。ノズルプレート７６は貫通されて円形のノズル穴７８が形成され、このノズル穴７８は圧力室６８と連通している。このようにして、ノズル穴７８が液状体１０の流れる流路として機能する。
【００４２】
ノズルプレート７６の板状部材７６ａ，７６ｂにはノズル穴７８の径となる開口された穴が形成され、板状部材７６ｃにはそれよりも大きな開口を備えている。そして、板状部材７６ｃを両側から板状部材７６ａ，７６ｂで挟んで貼り合わせることで、ノズルプレート７６が構成されている。
【００４３】
このように、板状部材７６ｃをスペーサーとして利用することで、ノズル穴７８の先端部には第１の吐出口７７ａが形成され、ノズル穴７８の圧力室側には第２の吐出口７７ｂが形成される。また、第１の吐出口７７ａおよび第２の吐出口７７ｂの間の流路は、大きく開口された板状部材７６ｃにより壁面が段差となる段差部７９を形成している。この段差部７９により、ノズルプレート７６の流路の途中である第２の吐出口７７ｂにおいて、液状体１０のメニスカスを容易に形成することが可能である。
本変形例では、単一の流路において第１の吐出口７７ａには第１のメニスカス７０ａが形成可能であり、第２の吐出口７７ｂには第２のメニスカス７０ｂが形成可能である。
（変形例２）
【００４４】
次に、ノズルプレートの構造における他の変形例について説明する。
本変形例では上記で説明したノズルプレートの段差部に撥液処理が施されている。
図７は他の変形例の液滴吐出ヘッドのノズルプレートを示す断面図である。図７（ａ）は図３で説明した構造のベースプレートであり、図７（ｂ）は図６で説明した構造のベースプレートである。
【００４５】
図７（ａ）に示すように、ノズルプレート５６の段差部５９には撥液処理が施され撥液膜８０が壁面に形成されている。撥液処理はフッ素系の撥液剤をコーティングする等の処理が行われる。
このような構成のノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、第１の吐出口５７ａの第１のメニスカス６０ａから、第２の吐出口５７ｂの第２のメニスカス６０ｂに切り替える際に、液状体１０が圧力室６８側に引かれる。このとき、段差部５９に撥液処理が施されているため、液状体１０は段差部５９に溜まることなく圧力室６８に引かれていく。このように、段差部５９に液状体１０が残らないため適正なメニスカスの位置を第２の吐出口５７ｂに形成することができる。
【００４６】
同様に、図７（ｂ）に示すように、ノズルプレート７６の段差部７９には撥液処理が施され撥液膜８０が壁面に形成されている。
このような構成のノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、第１の吐出口７７ａの第１のメニスカス７０ａから、第２の吐出口７７ｂの第２のメニスカス７０ｂに切り替える際に、液状体１０が圧力室６８側に引かれる。このとき、段差部７９に撥液処理が施されているため、液状体１０は段差部７９に溜まることなく圧力室６８に引かれていく。このように、段差部７９に液状体１０が残らないため適正なメニスカスの位置を第２の吐出口７７ｂに形成することができる。
なお、図７の変形例では段差部７９の壁面全体に撥液処理を施したが、段差部７９の一部に撥液処理を施してもよい。
（第２の実施形態）
【００４７】
次に、第２の実施形態として液滴吐出ヘッドについて説明する。
本実施形態の液滴吐出ヘッドは吐出部としてのベースプレートのみの構造が、第１の実施形態と異なる。このため、このベースプレートについて説明をし、他の構成については説明を省略する。
【００４８】
図８は本実施形態における液滴吐出ヘッドのノズルプレートを示す断面図である。
図８は第１の実施形態で説明した図３に対応する。
液滴吐出ヘッド９０は、液状体１０の流路を有し液滴の吐出部であるノズルプレート９６と、ノズルプレート９６の流路と連通しヘッド隔壁６７に囲まれた圧力室６８と、圧力室６８の壁面に設けられた振動板（図示せず）と、を有している。
ノズルプレート９６は、圧力室６８側の穴径に対して液滴１０ａの吐出される側の穴径が大きくなるテーパー状のノズル穴９８が形成されている。
【００４９】
ノズル穴９８における液状体１０のメニスカスの位置は、ノズルプレート９６の流路より高い位置に配置された液状体供給手段の水頭圧ｈにより決まる。
このため、水頭圧ｈを変化させることでメニスカス位置をノズル穴９８の任意の位置に設定することができる。例えば、フラッシングを行って液状体１０を吐出させて、液状体供給手段の液面を低くして水頭圧ｈを減少させることでメニスカス位置を圧力室側へ後退させることができる。
また、液状体供給手段の高さを可変とすることで、水頭圧ｈを調整してメニスカス位置の後退、前進を調整することができる。
【００５０】
以上のように、本実施形態の液滴吐出ヘッド９０の構成によれば、ノズルプレート９６の流路の径が圧力室６８側から先端部に向かい断面積が順次大きくなる形状に形成され、液状体１０に加わる水頭圧ｈに応じた複数の液滴の吐出口となるメニスカスの位置が選択可能である。
このことから、水頭圧ｈを変化させることで吐出口となるメニスカスの位置を変えることができ、またメニスカス位置に応じた質量の液滴を吐出することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０…液状体、１０ａ…液滴、４０…液状体供給手段、５０…液滴吐出ヘッド、５１…液体導入部、５２…接続針、５３…ヘッド基板、５４…ヘッド本体、５５…吐出ノズル部、５６…吐出部としてのノズルプレート、５６ａ，５６ｂ…板状部材、５７ａ…第１の吐出口、５７ｂ…第２の吐出口、５８…ノズル穴、５８ａ，５８ｂ…ノズル列、５９…段差部、６０ａ…第１のメニスカス、６０ｂ…第２のメニスカス、６１…圧力室プレート、６２…振動板、６３…液供給孔、６５…液たまり、６６…供給口、６７…ヘッド隔壁、６８…圧力室、６９…圧電素子、７０ａ…第１のメニスカス、７０ｂ…第２のメニスカス、７６…吐出部としてのノズルプレート、７６ａ，７６ｂ，７６ｃ…板状部材、７７ａ…第１の吐出口、７７ｂ…第２の吐出口、７９…段差部、８０…撥液膜、９０…液滴吐出ヘッド、９６…ノズルプレート、１００…液滴吐出装置、１０１，１０２…ガイドレール、１０３…移動台、１０５…載置テーブル、１１２…キャリッジ移動台、１２０…キャリッジ、１３０…キャッピング装置、１３１…キャッピング部材、１３２…ホルダー、１４０…制御部、１５０…ワイピング装置、１５１…回転ローラー、１５４…受け台、１５５…ワイプ材。
【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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