(57)【要約】【課題】吐出手段における液圧を一定に維持するために、液状体を供給する装置が複雑になったり、装置のコストが増大したりすることを抑制することができる吐出装置、及び液状体供給システムを提供する。【解決手段】吐出装置は、液状体を吐出する吐出手段と、シリンダーと、シリンダーの内壁に、内壁との間を気体又は液体が通過することを略阻止するとともに、摺動自在に勘合したピストンと、シリンダーとピストンとで形成された液溜室と、吐出手段と、を連通させる液状体流路と、錘によってピストンを液溜室側に付勢する錘付勢手段と、を備える。【選択図】図５
2012250158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状体を吐出する吐出手段と、
シリンダーと、
前記シリンダーの内壁に、前記内壁との間を気体又は液体が通過することを略阻止するとともに、摺動自在に勘合したピストンと、
前記シリンダーと前記ピストンとで形成された液溜室と、前記吐出手段と、を連通させる液状体流路と、
錘によって前記ピストンを前記液溜室側に付勢する錘付勢手段と、を備えることを特徴とする吐出装置。
【請求項２】
前記ピストンの摺動方向が、略水平方向であることを特徴とする、請求項１に記載の吐出装置。
【請求項３】
液状体を吐出する吐出手段に前記液状体を供給する液状体供給システムであって、
シリンダーと、
前記シリンダーの内壁に、前記内壁との間を気体又は液体が通過することを略阻止するとともに、摺動自在に勘合したピストンと、
前記シリンダーと前記ピストンとで形成された液溜室と、前記吐出手段と、を連通させる液状体流路と、
錘によって前記ピストンを前記液溜室側に付勢する錘付勢手段と、を備えることを特徴とする液状体供給システム。
【請求項４】
前記ピストンの摺動方向が、略水平方向であることを特徴とする、請求項３に記載の液状体供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状体を吐出する吐出ヘッドを備える吐出装置、及び液状体を吐出する吐出ヘッドに液状体を供給する液状体供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吐出ヘッドから液状体を液滴として吐出し、任意の位置に精度よく着弾させることによって、任意の位置に任意の量の液状体を配置するインクジェット装置が知られている。配置した液状体を硬化させることによって、精密な形状を有する機能膜や、微細な画像などを形成することができる。精密な吐出を実施するためには、吐出量が所定の値に維持されることが必要である。吐出量は、例えば液状態を液滴として吐出する装置であれば、一滴の液滴の体積又は重量である。吐出量を所定の値に維持するためには、吐出ヘッドにおける液状体にかかる圧力を適切に保つことが必要である。
【０００３】
特許文献１には、初期充填で消費される液体の消費量のばらつきを抑制すると共に、小型化が可能な液体噴射装置、及び液体充填方法が開示されている。開示された液体噴射装置は、液体供給源側から液体を定量ずつ液体噴射ヘッド側へ液体を供給するために、ダイアフラムがポンプ室の容積を増減させるように変位するポンプが設けられている。当該ポンプによって液体供給源側から液体を定量ずつ液体噴射ヘッド側に供給し、液体噴射ヘッドにおける液圧を一定に維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８０１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された装置のようにポンプによって吐出ヘッド（液体噴射ヘッド）における液圧を一定に維持するためには、圧力を加えるためのポンプや、圧力を検知する検出装置や、検出結果にしたがってポンプを制御する制御装置などが必要である。このため、装置が複雑になるとともに、装置のコストが増大するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる吐出装置は、液状体を吐出する吐出手段と、シリンダーと、前記シリンダーの内壁に、前記内壁との間を気体又は液体が通過することを略阻止するとともに、摺動自在に勘合したピストンと、前記シリンダーと前記ピストンとで形成された液溜室と、前記吐出手段と、を連通させる液状体流路と、錘によって前記ピストンを前記液溜室側に付勢する錘付勢手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本適用例にかかる吐出装置によれば、液溜室と吐出手段とは液状体流路によって連通させられている。ピストンはシリンダーの内壁に摺動自在に勘合しており、ピストンは、錘付勢手段によって液溜室側に付勢されている。シリンダーの内壁とピストンとは、内壁とピストンとの間を気体又は液体が通過することを略阻止する状態で勘合している。このため、液溜室内に液状体が存在する場合には、錘付勢手段による付勢力によって、液溜室内の液状体の圧力が高くなり、当該液状体を、液状体流路を介して吐出手段に送出する力が作用する。吐出手段における液状体には、錘付勢手段による付勢力及び液溜室内から吐出手段に至る間の圧力損失に応じた圧力をかけることができる。当該圧力は、錘付勢手段による付勢力によるため、時間変動の要因がなく、一定の値に維持することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる吐出装置は、前記ピストンの摺動方向が、略水平方向であることが好ましい。
【００１０】
この吐出装置によれば、ピストンの摺動方向が、略水平方向である。このため、ピストンが摺動して液溜室の容積（液溜室内の液状体の体積）が変化しても、液溜室内の液状体の重力加速度方向における位置は変化しない。したがって、液溜室内の液状体と吐出手段内の液状体との重力加速度方向における相対位置は変化しない。これにより、液溜室内の液状体と吐出手段内の液状体との重力加速度方向の相対位置の変化に起因する吐出手段内の液状体の圧力の変化を、実質的になくすることができる。
【００１１】
［適用例３］本適用例にかかる液状体供給システムは、液状体を吐出する吐出手段に前記液状体を供給する液状体供給システムであって、シリンダーと、前記シリンダーの内壁に、前記内壁との間を気体又は液体が通過することを略阻止するとともに、摺動自在に勘合したピストンと、前記シリンダーと前記ピストンとで形成された液溜室と、前記吐出手段と、を連通させる液状体流路と、錘によって前記ピストンを前記液溜室側に付勢する錘付勢手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本適用例にかかる液状体供給システムによれば、液溜室と吐出手段とは液状体流路によって連通させられている。ピストンはシリンダーの内壁に摺動自在に勘合しており、ピストンは、錘付勢手段によって液溜室側に付勢されている。シリンダーの内壁とピストンとは、内壁とピストンとの間を気体又は液体が通過することを略阻止する状態で勘合している。このため、液溜室内に液状体が存在する場合には、錘付勢手段による付勢力によって、液溜室内の液状体の圧力が高くなり、当該液状体を、液状体流路を介して吐出手段に送出する力が作用する。吐出手段における液状体には、錘付勢手段による付勢力及び液溜室内から吐出手段に至る間の圧力損失に応じた圧力をかけることができる。当該圧力は、錘付勢手段による付勢力によるため、時間変動の要因がなく、一定の値に維持することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる液状体供給システムは、前記ピストンの摺動方向が、略水平方向であることが好ましい。
【００１４】
この液状体供給システムによれば、ピストンの摺動方向が、略水平方向である。このため、ピストンが摺動して液溜室の容積（液溜室内の液状体の体積）が変化しても、液溜室内の液状体の重力加速度方向における位置は変化しない。したがって、液溜室内の液状体と吐出手段内の液状体との重力加速度方向における相対位置は変化しない。これにより、液溜室内の液状体と吐出手段内の液状体との重力加速度方向の相対位置の変化に起因する吐出手段内の液状体の圧力の変化を、実質的になくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図２】（ａ）は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図。（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面図。（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルの部分の構造を示す断面図。
【図３】ヘッドユニットの概略構成を示す平面図。
【図４】機能液供給部の構成を示す説明図。
【図５】機能液供給部の構成を示す説明図。
【図６】機能液供給部の構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、吐出装置、及び液状体供給システムについて、図面を参照して説明する。本実施形態は、液滴吐出ヘッドを備え、当該液滴吐出ヘッドを用いて、被描画媒体上に画像を描画する液滴吐出装置を例に説明する。液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと被描画媒体とを相対移動させると共に、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから機能液の液滴を吐出して、被描画媒体上の所定の位置に着弾させることによって、所定の画像を形成する装置である。
なお、以下の説明において参照する図面では、図示の便宜上、部材又は部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００１７】
＜液滴吐出装置＞
最初に、液滴吐出ヘッド２０（図２参照）を備える液滴吐出装置１の構成の全般について、図１を参照して説明する。図１は、液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。液滴吐出ヘッド２０が、吐出手段に相当する。液滴吐出装置１が、吐出装置に相当する。
【００１８】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッド機構部２と、ワーク機構部３と、機能液供給部４と、保守装置部５とを備えている。ヘッド機構部２は、機能液７１（図４参照）を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド２０を有している。ワーク機構部３は、液滴吐出ヘッド２０から吐出された液滴の吐出対象であるワークＷを載置するワーク載置台３３を有している。機能液供給部４は、供給部枠４０と、給液管４８を備え、給液管４８が、液滴吐出ヘッド２０に接続されており、給液管４８を介して機能液７１が液滴吐出ヘッド２０に供給される。機能液供給部４を構成する要素が供給部枠４０に収納されており、要素相互の位置関係が維持されている。保守装置部５は、液滴吐出ヘッド２０の検査又は保守を実施する各装置を備えている。液滴吐出装置１は、また、これら各機構部などを総括的に制御する吐出装置制御部７を備えている。機能液７１が、液状体に相当する。機能液供給部４が、液状体供給システムに相当する。
【００１９】
さらに、液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された定盤９とを備えている。定盤９の上側には、ワーク機構部３が定盤９の長手方向（Ｘ軸方向）に延在する状態で配設されている。ワーク機構部３の上方には、定盤９に立設された２本の支持柱で支持されているヘッド機構部２が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在する状態で配設されている。機能液供給部４の供給部枠４０は、定盤９の傍らに配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持柱の近傍には、保守装置部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に配設されている。定盤９の下側に、吐出装置制御部７が収容されている。
【００２０】
ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、ヘッドユニット２１を有するヘッドキャリッジと、ヘッドキャリッジが吊設された移動枠２２と、移動枠２２をＹ軸方向に移動させるＹ軸走査機構とを、備えている。
移動枠２２を、Ｙ軸走査機構によってＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
ワーク機構部３は、ワーク載置台３３と、Ｘ軸走査機構とを備えている。ワーク機構部３は、ワーク載置台３３を、Ｘ軸走査機構によって、Ｘ軸方向に移動させることで、ワーク載置台３３に載置されたワークＷをＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
【００２１】
液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワークＷのＸ軸方向の移動に同調して、機能液７１を液滴として吐出する。Ｘ軸方向に移動するワークＷと、Ｙ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド２０とを相対的に制御することにより、ワークＷ上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する平面形状の描画を実施することが可能である。
【００２２】
保守装置部５は、各種検査装置、各種保守装置、及び保守装置走査機構を備えている。検査装置は、液滴吐出ヘッド２０の吐出状態の検査を実施する吐出検査ユニットなどの、液滴吐出ヘッド２０の検査を実施する装置である。保守装置は、液滴吐出ヘッド２０の各種の保守を実施する装置である。保守装置走査機構は、これらの各装置をＸ軸方向に移動可能であって、任意の位置に保持可能に支持する装置である。
液滴吐出ヘッド２０の検査や保守を実施する際には、ヘッドユニット２１（液滴吐出ヘッド２０）が、Ｙ軸走査機構を用いて保守装置部５に臨む位置に移動させられる。また、実施する検査又は保守に対応する検査装置又は保守装置が、保守装置走査機構によって、ヘッドユニット２１（液滴吐出ヘッド２０）に臨む位置に移動させられる。
【００２３】
＜液滴吐出ヘッド＞
次に、液滴吐出ヘッド２０について、図２を参照して説明する。図２は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す図である。図２（ａ）は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図であり、図２（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面図であり、図２（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルの部分の構造を示す断面図である。図２に示したＹ軸方向、及びＺ軸方向は、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態において、図１に示したＹ軸方向、及びＺ軸方向と一致している。
【００２４】
図２（ａ）に示したように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を備えている。ノズル基板２５には、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが２列形成されている。吐出ノズル２４から機能液７１を液滴として吐出し、対向する位置にある描画対象物などに着弾させることで、当該位置に機能液７１を配置する。ノズル列２４Ａは、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態で、図１に示したＹ軸方向に延在している。ノズル列２４Ａにおいて吐出ノズル２４は等間隔のノズルピッチで並んでおり、２列のノズル列２４Ａ間で、吐出ノズル２４の位置がＹ軸方向に半ノズルピッチずれている。したがって、液滴吐出ヘッド２０としては、Ｙ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能液７１の液滴を配置することができる。
【００２５】
図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５に圧力室プレート５１が積層されており、圧力室プレート５１に振動板５２が積層されている。
圧力室プレート５１には、液滴吐出ヘッド２０に供給される機能液７１が常に充填される液たまり５５が形成されている。液たまり５５は、振動板５２と、ノズル基板２５と、圧力室プレート５１の壁とに囲まれた空間である。機能液７１は、機能液供給部４から液滴吐出ヘッド２０に供給され、振動板５２の液供給孔５３を経由して液たまり５５に供給される。また、圧力室プレート５１には、複数のヘッド隔壁５７によって区切られた圧力室５８が形成されている。振動板５２と、ノズル基板２５と、２個のヘッド隔壁５７とによって囲まれた空間が圧力室５８である。
【００２６】
圧力室５８は吐出ノズル２４のそれぞれに対応して設けられており、圧力室５８の数と吐出ノズル２４の数とは同じである。圧力室５８には、２個のヘッド隔壁５７の間に位置する供給口５６を経由して、液たまり５５から機能液７１が供給される。ヘッド隔壁５７と圧力室５８と吐出ノズル２４と供給口５６との組は、液たまり５５に沿って１列に並んでおり、１列に並んだ吐出ノズル２４がノズル列２４Ａを形成している。図２（ｂ）では図示省略したが、図示した吐出ノズル２４を含むノズル列２４Ａに対して液たまり５５に関して略対称位置に、１列に並んで配設された吐出ノズル２４がもう１列のノズル列２４Ａを形成している。当該ノズル列２４Ａに対応するヘッド隔壁５７と圧力室５８と供給口５６との組が、１列に並んでいる。
【００２７】
振動板５２の圧力室５８を構成する部分には、それぞれ圧電素子５９の一端が固定されている。圧電素子５９の他端は、固定板（図示省略）を介して液滴吐出ヘッド２０全体を支持する基台（図示省略）に固定されている。
圧電素子５９は、電極層と圧電材料とを積層した活性部を有している。圧電素子５９は、電極層に駆動電圧を印加することで、活性部が長手方向（図２（ｂ）又は（ｃ）における振動板５２の厚さ方向）に縮む。電極層に印加されていた駆動電圧が解除されることで、活性部が元の長さに戻る。
【００２８】
電極層に駆動電圧が印加されて、圧電素子５９の活性部が縮むことで、圧電素子５９の一端が固定された振動板５２が圧力室５８と反対側に引っ張られる力を受ける。振動板５２が圧力室５８と反対側に引っ張られることで、振動板５２が圧力室５８の反対側に撓む。これにより、圧力室５８の容積が増加することから、機能液７１が液たまり５５から供給口５６を経て圧力室５８に供給される。次に、電極層に印加されていた駆動電圧が解除されると、活性部が元の長さに戻ることで、圧電素子５９が振動板５２を押圧する。振動板５２が押圧されることで、圧力室５８側に戻る。これにより、圧力室５８の容積が急激に元に戻る。すなわち増加していた容積が減少することから、圧力室５８内に充填されていた機能液７１に圧力が加わり、当該圧力室５８に連通して形成された吐出ノズル２４から機能液７１が液滴となって吐出される。
【００２９】
吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力が適切な値に維持されることで、機能液７１が吐出ノズル２４から流出することが抑制されて、機能液７１が圧力室５８内に充填されている状態が維持される。また、振動板５２が圧力室５８の反対側に撓んだ際に、機能液７１が液たまり５５から供給口５６を経て圧力室５８に供給される。さらに、振動板５２が圧力室５８側に戻った際に、吐出ノズル２４から機能液７１が液滴となって吐出される。
【００３０】
＜ヘッドユニット＞
次に、ヘッド機構部２が備えるヘッドユニット２１の概略構成について、図３を参照して説明する。図３は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図３に示したＸ軸方向及びＹ軸方向は、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸方向及びＹ軸方向と一致している。
【００３１】
図３に示したように、ヘッドユニット２１は、ユニットプレート２３と、ユニットプレート２３に搭載された９個の液滴吐出ヘッド２０と、を有している。液滴吐出ヘッド２０は、図示省略したヘッド保持部材を介してユニットプレート２３に固定されている。固定された液滴吐出ヘッド２０は、ヘッド本体がユニットプレート２３に形成された孔（図示省略）に遊嵌して、ノズル基板２５が、ユニットプレート２３の面より突出した位置に位置している。図３は、ノズル基板２５の側から見た図である。９個の液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向に分かれて、それぞれ３個ずつの液滴吐出ヘッド２０を有するヘッド組２０Ａを３群、形成している。それぞれの液滴吐出ヘッド２０のノズル列２４Ａは、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、Ｙ軸方向に延在している。
【００３２】
一つのヘッド組２０Ａが有する３個の液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向において、互いに隣り合う液滴吐出ヘッド２０の、一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４に対して、もう一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４が半ノズルピッチずれて位置する位置に、配設されている。ヘッド組２０Ａが有する３個の液滴吐出ヘッド２０において、全ての吐出ノズル２４のＸ軸方向の位置を同じにすると、吐出ノズル２４は、Ｙ軸方向に半ノズルピッチの等間隔で並ぶ。すなわち、Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれの液滴吐出ヘッド２０が有するそれぞれのノズル列２４Ａを構成する吐出ノズル２４から吐出された液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。
【００３３】
一つのヘッド組２０Ａが備える３個の液滴吐出ヘッド２０が有する６列のノズル列２４Ａは、１本のノズル列として扱うこともできる。当該ノズル列は、例えば１８０個の６倍、１０８０個の吐出ノズル２４を有し、Ｙ軸方向におけるノズルピッチは、７０μｍであり、Ｙ軸方向の両端の吐出ノズル２４の中心間距離（ノズル列長さ）は、約７５．５ｍｍである。液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸方向において互いに重なるため、Ｘ軸方向に階段状に並んでヘッド組２０Ａを構成している。
【００３４】
ヘッドユニット２１が有する３つのヘッド組２０Ａは、それぞれが有する１本のノズル列とみなせるノズル列が、Ｙ軸方向において、ノズル列２４Ａの半ノズルピッチずれて位置する位置に、配設されている。言い換えると、それぞれのヘッドユニット２１は、互いに隣り合うヘッド組２０Ａを構成する液滴吐出ヘッド２０の、一方のヘッド組２０Ａにおける液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４に対して、もう一方のヘッド組２０Ａにおける液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４が、Ｙ軸方向において、半ノズルピッチずれた位置に、配設されている。
【００３５】
一つのヘッドユニット２１が備える３つのヘッド組２０Ａにおける９個の液滴吐出ヘッド２０が有する１８列のノズル列２４Ａは、１本のノズル列として扱うこともできる。当該ノズル列を「ユニットノズル列２４０Ａ」と表記する。ユニットノズル列２４０Ａは、例えば１８０個の１８倍、３２４０個の吐出ノズル２４を有し、Ｙ軸方向におけるノズルピッチは、例えば７０μｍであり、Ｙ軸方向の両端の吐出ノズル２４の中心間距離（ノズル列長さ）は、約２２６．７ｍｍである。即ち、一つのヘッドユニット２１の吐出ノズル２４から一滴ずつ吐出させて、Ｘ軸方向が同じ位置になるように着弾させると、３２４０個の点が７０μｍのピッチ間隔で連なる直線が形成される。
【００３６】
液滴吐出装置１は、１個のヘッドユニット２１を備えており、１個のユニットノズル列２４０Ａを備えている。当該ユニットノズル列２４０Ａによって、１回の走査の間に、例えば３２４０個の点が７０μｍのピッチ間隔で連なる直線を形成することができる。
【００３７】
＜機能液供給部＞
次に、吐出装置に相当する液滴吐出装置１における液状体供給システムに相当する機能液供給部４の構成について、図４を参照して説明する。図４は、機能液供給部の構成を示す説明図である。
図４に示すように、機能液供給部４は、供給部枠４０と、タンクユニット４１Ａと、シリンダーユニット４２Ａと、給液管４８とを備えている。
【００３８】
シリンダーユニット４２Ａは、給液シリンダー４２と、給液ピストン４３と、給液錘４４と、給液管４６と、給液管バルブ６３とを備えている。給液シリンダー４２は、円筒形状を有し、一端が開口し、もう一端が閉じられている。給液シリンダー４２は、円筒の軸方向が略鉛直方向であり、開口側が重力加速度方向の上側になる姿勢で、図示省略した取り付け部材を介して、供給部枠４０に固定されている。
給液ピストン４３は、円柱形状を有し、円筒形状の給液シリンダー４２の内側に、摺動自在に嵌合している。給液ピストン４３は、給液シリンダー４２の円筒の軸方向に摺動可能である。したがって、略鉛直方向に摺動可能である。給液ピストン４３は、給液シリンダー４２の開口側から給液シリンダー４２に挿入され、給液ピストン４３と給液シリンダー４２とで液室４２ａを形成している。液室４２ａには、機能液７１が充填されている。
【００３９】
給液ピストン４３の外周面（側壁）と給液シリンダー４２の内面とは、図示省略したシール環を介して嵌合している。シール環は、環形状を有し、給液ピストン４３の側壁に周方向を一周して構成された溝に嵌合している。シール環は、ゴム状弾性体で構成されており、給液ピストン４３の溝に密着している。シール環の外周は、給液ピストン４３の外周面（側壁）より突出しており、給液ピストン４３の側壁と給液シリンダー４２の内壁との間で弾性変形させられている。シール環は、給液ピストン４３の外周面（側壁）の溝と給液シリンダー４２の内壁との間で弾性変形させられることにより、給液ピストン４３の側壁と給液シリンダー４２の内壁との間を気体や液体の通過を略阻止する状態に封止している。
給液シリンダー４２が、シリンダーに相当する。給液ピストン４３が、ピストンに相当する。液室４２ａが、液溜室に相当する。
【００４０】
給液シリンダー４２の円筒形状の閉じられた一端の近くの側壁には、給液管４６の一端が接続されている。給液管４６は管流路４６ａが形成された管形状を有し、管流路４６ａが、給液シリンダー４２に形成された液室４２ａと連通している。
給液管４６のもう一端は、給液管バルブ６３を介して、給液管４８と接続されている。管流路４６ａと給液管４８の管流路とは、給液管バルブ６３を開閉することによって、連通状態又は封止状態にすることができる。
給液管４８は、図示省略した配管接続部材を介して液滴吐出ヘッド２０に接続されている。給液管４８の管流路は、液滴吐出ヘッド２０の液たまり５５に連通している。液室４２ａと、管流路４６ａと、給液管４８の管流路と、液たまり５５と、供給口５６と、圧力室５８とは、連通しており、機能液７１で満たされている。管流路４６ａと、給液管バルブ６３の流路と、給液管４８の管流路とが、液状体流路に相当する。
【００４１】
給液ピストン４３の上面には、給液錘４４が固定されている。給液ピストン４３の重量と、給液錘４４の重量とによって、給液ピストン４３は、液室４２ａ側に付勢されている。液室４２ａに充填された機能液７１には、給液ピストン４３が液室４２ａ側に付勢されていることによる圧力が作用している。給液錘４４は、給液ピストン４３に着脱可能であり、固定する給液錘４４の重量を選択可能である。給液錘４４の重量を調整することで、給液ピストン４３の重量と、給液錘４４の重量とによって液室４２ａ内の機能液７１に加えられている圧力を調整することができる。液室４２ａ内の機能液７１の液圧を調整することで、液室４２ａに連通する圧力室５８の機能液７１の液圧を調整することができる。すなわち、圧力室５８を構成するノズル基板２５に開口する吐出ノズル２４に臨む機能液７１の液圧を調整することができる。給液錘４４と給液ピストン４３とが、錘に相当し、錘付勢手段に相当する。
【００４２】
タンクユニット４１Ａは、機能液タンク４１と、給液管４７と、タンクバルブ６１と、逆流防止弁６２と、を備えている。
機能液タンク４１は、タンク室４１ａを有し、図示省略した供給口から注入された機能液７１をタンク室４１ａに貯留している。機能液タンク４１は、鉛直方向において、シリンダーユニット４２Ａやヘッドユニット２１より高い位置で、図示省略した取り付け部材を介して、供給部枠４０に固定されている。
機能液タンク４１の底面には、給液管４７の一端が接続されている。給液管４７は管流路４７ａが形成された管形状を有し、管流路４７ａが、タンク室４１ａと連通している。
給液管４７のもう一端は、給液管４６と接続されており、管流路４７ａが管流路４６ａと連通している。
タンクバルブ６１は、給液管４７の途中に配設されている。タンクバルブ６１を開閉することによって、管流路４７ａを開閉することができる。管流路４７ａを開閉することで、タンク室４１ａと管流路４６ａなどとを連通状態又は封止状態にすることができる。
逆流防止弁６２は、給液管４７の途中の、タンクバルブ６１と給液管４６との接続部との間に配設されている。逆流防止弁６２によって、機能液７１が管流路４６ａからタンク室４１ａに戻ることを防止している。
タンクバルブ６１と、給液管バルブ６３とは、吐出装置制御部７と電気的に接続されている。タンクバルブ６１及び給液管バルブ６３は、吐出装置制御部７によって制御されて開閉させられる。
【００４３】
＜機能液の供給＞
次に、機能液供給部４からヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０に機能液７１を供給する過程について説明する。
最初に、タンク室４１ａに機能液７１を供給する。このとき、タンクバルブ６１は閉じた状態にしておく。次に、給液管バルブ６３を閉じて、タンクバルブ６１を開く。タンクバルブ６１を開くことで、タンク室４１ａ内の機能液７１が、管流路４６ａを経由して、シリンダーユニット４２Ａの液室４２ａに供給される。機能液タンク４１は、鉛直方向において、シリンダーユニット４２Ａやヘッドユニット２１より高い位置で固定されているため、タンク室４１ａ内の機能液７１は、水頭差によってシリンダーユニット４２Ａの液室４２ａに供給される。給液管バルブ６３が閉じられているため、機能液７１が液滴吐出ヘッド２０の方に流出することは、実質的にない。
このとき、液室４２ａ内の大気を抜いて、液室４２ａ内が機能液７１で満たされた状態にすることが好ましい。液室４２ａ内の大気は、例えば、給液シリンダー４２又は給液ピストン４３に、気体抜き用の孔などを設けることによって抜くことができる。
【００４４】
次に、タンクバルブ６１を閉じて、給液管バルブ６３を開く。給液管バルブ６３を開くことで、液室４２ａ内の機能液７１が、給液管４６の管流路４６ａ、及び給液管４８の管流路を経由して、ヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０に供給される。機能液７１は、給液ピストン４３の重量と、給液錘４４の重量とによって液室４２ａ内の機能液７１に加えられている圧力によって、液室４２ａから液滴吐出ヘッド２０に送出される。
給液錘４４の重量を適切に選択して、給液ピストン４３の重量に給液錘４４の重量を加えた重量を適切に選択することで、吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力が適切な値に維持される。タンクバルブ６１を閉じていることで、タンク室４１ａに貯留されている機能液７１が当該圧力に影響を与えることは、実質的にない。液滴吐出ヘッド２０から機能液７１が吐出されると、吐出された量と同じ量の機能液７１が、給液ピストン４３の重量と、給液錘４４の重量とによって液室４２ａ内の機能液７１に加えられている圧力によって、液室４２ａから液滴吐出ヘッド２０に送出される。
【００４５】
吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力は、液室４２ａ内の機能液７１の量によって定まる給液ピストン４３（液室４２ａ内の機能液７１の上面）の位置と、吐出ノズル２４の位置との水頭差の影響を受ける。このため、液室４２ａ内の機能液７１が送出されることによって液室４２ａ内の機能液７１の量が減ることによって、吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力が変化する。吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力は、当該変化の範囲内で維持することができる。当該変化の大きさは、液室４２ａ内の機能液７１の液位の変化を抑制することで小さくすることができる。例えば、給液シリンダー４２のシリンダー径（断面積）を大きくすることで、小さくすることができる。
【００４６】
＜他の機能液供給部その１＞
次に、機能液供給部４とは異なる構成を備える機能液供給部１０４の構成について、図５を参照して説明する。図５は、機能液供給部の構成を示す説明図である。機能液供給部１０４が、液状体供給システムに相当する。
図５に示すように、機能液供給部１０４は、供給部枠１４０と、タンクユニット４１Ａと、シリンダーユニット１４２Ａと、給液管４８とを備えている。
【００４７】
シリンダーユニット１４２Ａは、給液シリンダー１４２と、給液ピストン１４３と、錘装置１５１と、給液管４６と、給液管バルブ６３とを備えている。
給液シリンダー１４２は、円筒形状を有し、一端が開口し、もう一端が閉じられている。給液シリンダー１４２は、円筒の軸方向が略水平方向になる姿勢で、図示省略した取り付け部材を介して、供給部枠１４０に固定されている。
給液ピストン１４３は、円柱形状を有し、円筒形状の給液シリンダー１４２の内側に、摺動自在に嵌合している。給液ピストン１４３は、給液シリンダー１４２の円筒の軸方向に摺動可能である。したがって、略水平方向に摺動可能である。給液ピストン１４３は、給液シリンダー１４２の開口側から給液シリンダー１４２に挿入され、給液ピストン１４３と給液シリンダー１４２とで液室１４２ａを形成している。液室１４２ａには、機能液７１が充填されている。
【００４８】
給液ピストン１４３の外周面（側壁）と給液シリンダー１４２の内面とは、図示省略したシール環を介して嵌合している。シール環は、環形状を有し、給液ピストン１４３の側壁に周方向を一周して構成された溝に嵌合している。シール環は、ゴム状弾性体で構成されており、給液ピストン１４３の溝に密着している。シール環の外周は、給液ピストン１４３の外周面（側壁）より突出しており、給液ピストン１４３の側壁と給液シリンダー１４２の内壁との間で弾性変形させられている。シール環は、給液ピストン１４３の外周面（側壁）の溝と給液シリンダー１４２の内壁との間で弾性変形させられることにより、給液ピストン１４３の側壁と給液シリンダー１４２の内壁との間を気体や液体の通過を略阻止する状態に封止している。
給液シリンダー１４２が、シリンダーに相当する。給液ピストン１４３が、ピストンに相当する。液室１４２ａが、液溜室に相当する。
【００４９】
給液シリンダー１４２の円筒形状の閉じられた一端には、給液管４６の一端が接続されている。給液管４６は、機能液供給部４を構成する給液管４６と同等のものである。上述したように、給液管４６は管流路４６ａが形成された管形状を有している。管流路４６ａは、給液シリンダー１４２に形成された液室１４２ａと連通している。
給液管バルブ６３は、機能液供給部４を構成する給液管バルブ６３と同等のものである。給液管４８も、機能液供給部４を構成する給液管４８と同等のものである。上述した機能液供給部４と同様に、給液管４６のもう一端は、給液管バルブ６３を介して、給液管４８と接続されている。管流路４６ａと給液管４８の管流路とは、給液管バルブ６３を開閉することによって、連通状態又は封止状態にすることができる。
給液管４８は、図示省略した配管接続部材を介して液滴吐出ヘッド２０に接続されている。給液管４８の管流路は、液滴吐出ヘッド２０の液たまり５５に連通している。液室１４２ａと、管流路４６ａと、給液管４８の管流路と、液たまり５５と、供給口５６と、圧力室５８とは、連通しており、機能液７１で満たされている。管流路４６ａと、給液管バルブ６３の流路と、給液管４８の管流路とが、液状体流路に相当する。
【００５０】
錘装置１５１は、ピストン歯車体１５３と、中継歯車１５５と、錘支持枠１５４と、給液錘１４４と、を備えている。
ピストン歯車体１５３には、ラックが形成されている。ピストン歯車体１５３は、給液ピストン１４３における液室１４２ａを構成する面の反対側の面に、立設されている。ピストン歯車体１５３は、ラックの歯の並び方向が給液ピストン１４３の軸方向と略平行となる方向で、立設されている。ピストン歯車体１５３のラックの歯の並び方向は、略水平方向である。ピストン歯車体１５３の給液ピストン１４３に固定された端と反対側の端は、ラックの歯の並び方向、すなわち水平方向に摺動自在に、図示省略した支持部材を介して、供給部枠１４０に支持されている。
錘支持枠１５４は、錘支持体１５６と錘歯車体１５７とを備えている。錘支持体１５６は図示省略した固定部材を備え、載置された給液錘１４４を支持している。錘歯車体１５７には、ラックが形成されている。錘歯車体１５７は、錘支持体１５６における給液錘１４４の支持面と反対側に立設されている。錘歯車体１５７は、ラックの歯の並び方向が略鉛直方向となる方向で、当該略鉛直方向に摺動自在に、図示省略した支持部材を介して、供給部枠１４０に支持されている。錘支持枠１５４は、錘歯車体１５７が供給部枠１４０に支持されていることによって、供給部枠１４０に支持されている。
中継歯車１５５は、錘側歯車１５５ａとピストン側歯車１５５ｂとを有する段歯車である。錘側歯車１５５ａとピストン側歯車１５５ｂとは、ピッチ円の軸が共通である。中継歯車１５５は、当該軸まわりに回動自在に、図示省略した支持部材を介して、供給部枠１４０に支持されている。錘側歯車１５５ａは、錘歯車体１５７のラックと噛合っている。ピストン側歯車１５５ｂは、ピストン歯車体１５３のラックと噛合っている。
【００５１】
錘支持枠１５４は、自重と錘歯車体１５７の重量と給液錘１４４の重量とによって、鉛直方向の下方向の力を受けている。当該力は、錘歯車体１５７にかかっている。中継歯車１５５の錘側歯車１５５ａは、錘歯車体１５７のラックと噛合っており、ピストン側歯車１５５ｂは、ピストン歯車体１５３のラックと噛合っている。錘歯車体１５７にかかる鉛直方向下向きの力は、中継歯車１５５を介して、ピストン歯車体１５３に伝えられる。錘歯車体１５７にかかる鉛直方向下向きの力は、ピストン歯車体１５３を略水平方向に押す力として、ピストン歯車体１５３に加えられる。当該力によって、ピストン歯車体１５３が立設された給液ピストン１４３に、給液ピストン１４３を液室１４２ａ側に付勢する力が加えられる。液室１４２ａに充填された機能液７１には、給液ピストン１４３が液室１４２ａ側に付勢されていることによる圧力が作用している。
【００５２】
給液錘１４４は、錘支持枠１５４に着脱可能であり、固定する給液錘１４４の重量を選択可能である。給液錘１４４の重量を調整することで、錘支持枠１５４の重量と、錘歯車体１５７の重量と、給液錘１４４の重量とによって液室１４２ａ内の機能液７１に加えられている圧力を調整することができる。液室１４２ａ内の機能液７１の液圧を調整することで、液室１４２ａに連通する圧力室５８の機能液７１の液圧を調整することができる。すなわち、圧力室５８を構成するノズル基板２５に開口する吐出ノズル２４に臨む機能液７１の液圧を調整することができる。
錘支持枠１５４と、錘歯車体１５７と、給液錘１４４とが、錘に相当する。錘装置１５１が、錘付勢手段に相当する。
【００５３】
タンクユニット４１Ａは、機能液供給部４が備えるタンクユニット４１Ａと同等であり、機能液タンク４１と、給液管４７と、タンクバルブ６１と、逆流防止弁６２と、を備えている。機能液供給部４と同様に給液管４６と接続されており、機能液７１を供給することができる。
機能液供給部４と同様にタンクバルブ６１と、給液管バルブ６３とは、吐出装置制御部７と電気的に接続されている。タンクバルブ６１及び給液管バルブ６３は、吐出装置制御部７によって制御されて開閉させられる。
【００５４】
＜機能液の供給＞
次に、機能液供給部１０４からヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０に機能液７１を供給する過程について説明する。
機能液供給部１０４から液滴吐出ヘッド２０への機能液７１の供給は、機能液供給部４の場合と同様にして液室１４２ａに機能液７１を充填して実施することができる。液室１４２ａ内の機能液７１は、給液管４６の管流路４６ａ、及び給液管４８の管流路を経由して、ヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０に供給される。液室１４２ａ内の機能液７１は、錘支持枠１５４及び給液錘１４４の重量によって給液ピストン１４３が液室１４２ａ側に付勢されることで、液室１４２ａ内の機能液７１に加えられている圧力によって、液室１４２ａから液滴吐出ヘッド２０に送出される。
【００５５】
給液錘１４４の重量を適切に選択して、錘支持枠１５４の重量に給液錘１４４の重量を加えた重量を適切に選択することで、吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力が適切な値に維持される。タンクバルブ６１を閉じていることで、タンク室４１ａに貯留されている機能液７１が当該圧力に影響を与えることは、実質的にない。液滴吐出ヘッド２０から機能液７１が吐出されると、吐出された量と同じ量の機能液７１が、錘支持枠１５４の重量と給液錘１４４の重量とによって液室１４２ａ内の機能液７１に加えられている圧力によって、液室１４２ａから液滴吐出ヘッド２０に送出される。
【００５６】
吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力は、液室１４２ａ内の機能液７１の位置と、吐出ノズル２４の位置との水頭差の影響を受ける。しかし、給液ピストン１４３の摺動方向は略水平方向である。このため、液室１４２ａ内の機能液７１の鉛直方向の位置は、液室１４２ａ内の機能液７１の量に関わりなく一定である。吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力は、液室１４２ａ内の機能液７１の量に関わりなく略一定に維持することができる。
【００５７】
＜他の機能液供給部その２＞
次に、機能液供給部４及び機能液供給部１０４とは異なる構成を備える機能液供給部２０４の構成について、図６を参照して説明する。図６は、機能液供給部の構成を示す説明図である。機能液供給部２０４が、液状体供給システムに相当する。
図６に示すように、機能液供給部２０４は、供給部枠２４０と、タンクユニット４１Ａと、シリンダーユニット２４２Ａと、給液管４８と、を備えている。
【００５８】
シリンダーユニット２４２Ａは、給液シリンダー２４２と、給液ピストン２４３と、錘装置２５１と、給液管４６と、給液管バルブ６３とを備えている。
給液シリンダー２４２は、円筒形状を有し、両端が、液滴吐出ヘッド２０又は錘装置２５１に連通する孔が形成された壁によって閉じられている。給液シリンダー２４２は、円筒の軸方向が略水平方向になる姿勢で、図示省略した取り付け部材を介して、供給部枠２４０に固定されている。
給液ピストン２４３は、円柱形状を有し、円筒形状の給液シリンダー２４２の内側に、摺動自在に嵌合している。給液ピストン２４３は、給液シリンダー２４２の円筒の軸方向に摺動可能である。したがって、略水平方向に摺動可能である。給液ピストン２４３は、給液シリンダー２４２の内部を分割して、液室２４２ａと加圧液室２４２ｂとを形成している。液室２４２ａには、機能液７１が充填されている。加圧液室２４２ｂには、加圧液７３が充填されている。
【００５９】
給液ピストン２４３の側壁と給液シリンダー２４２の内壁とは、上述した給液ピストン１４３の側壁と給液シリンダー１４２の内壁との組み合わせと同様に、シール環を用いて、間を気体や液体の通過を略阻止する状態に組み合わされている。
給液シリンダー２４２が、シリンダーに相当する。給液ピストン２４３が、ピストンに相当する。液室２４２ａが、液溜室に相当する。
【００６０】
給液シリンダー２４２の円筒形状における液室２４２ａが形成された側の閉じられた一端には、給液管４６の一端が接続されている。給液管４６は、機能液供給部４を構成する給液管４６と同等のものである。上述したように、給液管４６は管流路４６ａが形成された管形状を有している。管流路４６ａは、給液シリンダー２４２に形成された液室２４２ａと連通している。
給液管バルブ６３は、機能液供給部４を構成する給液管バルブ６３と同等のものである。給液管４８も、機能液供給部４を構成する給液管４８と同等のものである。上述した機能液供給部４と同様に、給液管４６のもう一端は、給液管バルブ６３を介して、給液管４８と接続されている。管流路４６ａと給液管４８の管流路とは、給液管バルブ６３を開閉することによって、連通状態又は封止状態にすることができる。
給液管４８は、図示省略した配管接続部材を介して液滴吐出ヘッド２０に接続されている。給液管４８の管流路は、液滴吐出ヘッド２０の液たまり５５に連通している。液室２４２ａと、管流路４６ａと、給液管４８の管流路と、液たまり５５と、供給口５６と、圧力室５８とは、連通しており、機能液７１で満たされている。管流路４６ａと、給液管バルブ６３の流路と、給液管４８の管流路とが、液状体流路に相当する。
【００６１】
錘装置２５１は、錘シリンダー２６２と、錘ピストン２６３と、給液錘２４４と、加圧液管２５６と、を備えている。錘シリンダー２６２は、円筒形状を有し、一端が開口し、もう一端が閉じられている。錘シリンダー２６２は、円筒の軸方向が略鉛直方向であり、開口側が重力加速度方向の上側になる姿勢で、図示省略した取り付け部材を介して、供給部枠２４０に固定されている。
錘ピストン２６３は、円柱形状を有し、円筒形状の錘シリンダー２６２の内側に、摺動自在に嵌合している。錘ピストン２６３は、錘シリンダー２６２の円筒の軸方向に摺動可能である。したがって、略鉛直方向に摺動可能である。錘ピストン２６３は、錘シリンダー２６２の開口側から錘シリンダー２６２に挿入され、錘ピストン２６３と錘シリンダー２６２とで加圧液室２６２ａを形成している。加圧液室２６２ａには、加圧液７３が充填されている。
【００６２】
錘ピストン２６３の側壁と錘シリンダー２６２の内壁とは、上述した給液ピストン４３の側壁と給液シリンダー４２の内壁との組み合わせと同様に、シール環を用いて、間を気体や液体の通過を略阻止する状態に組み合わされている。
【００６３】
錘シリンダー２６２の円筒形状の閉じられた一端の近くの側壁には、加圧液管２５６の一端が接続されている。加圧液管２５６は加圧管流路２５６ａが形成された管形状を有し、加圧管流路２５６ａが、錘シリンダー２６２に形成された加圧液室２６２ａと連通している。加圧液管２５６のもう一端は、上述した給液シリンダー２４２の円筒形状における加圧液室２４２ｂが形成された側の閉じられた一端に接続されている。加圧液管２５６の加圧管流路２５６ａは、給液シリンダー２４２の加圧液室２４２ｂと連通している。
錘シリンダー２６２に形成された加圧液室２６２ａと、給液シリンダー２４２の加圧液室２４２ｂとは、加圧液管２５６の加圧管流路２５６ａを介して連通している。加圧液室２６２ａと、加圧液室２４２ｂと、加圧管流路２５６ａとは、加圧液７３が充填されている。
【００６４】
加圧液室２６２ａ内の加圧液７３には、錘ピストン２６３の重量と、給液錘２４４の重量とによる圧力が加えられている。当該圧力は、加圧液室２４２ｂ及び加圧管流路２５６ａに充填されている加圧液７３を介して給液ピストン２４３に伝えられる。当該圧力によって、給液ピストン２４３は、液室２４２ａ側に付勢される。液室２４２ａに充填された機能液７１には、給液ピストン２４３が液室２４２ａ側に付勢されていることによる圧力が作用している。
給液錘２４４は、錘ピストン２６３に着脱可能であり、固定する給液錘２４４の重量を選択可能である。給液錘２４４の重量を調整することで、錘ピストン２６３の重量と、給液錘２４４の重量とによって加圧液室２６２ａ内の加圧液７３に加えられている圧力を調整することができる。すなわち、液室２４２ａに充填された機能液７１に、給液ピストン２４３を介して加えられている圧力を調整することができる。液室２４２ａ内の機能液７１の液圧を調整することで、液室２４２ａに連通する圧力室５８の機能液７１の液圧を調整することができる。すなわち、圧力室５８を構成するノズル基板２５に開口する吐出ノズル２４に臨む機能液７１の液圧を調整することができる。
錘ピストン２６３と、給液錘２４４とが、錘に相当する。錘装置２５１が、錘付勢手段に相当する。
【００６５】
タンクユニット４１Ａは、機能液供給部４が備えるタンクユニット４１Ａと同等であり、機能液タンク４１と、給液管４７と、タンクバルブ６１と、逆流防止弁６２と、を備えている。機能液供給部４と同様に給液管４６と接続されており、機能液７１を供給することができる。
機能液供給部４と同様にタンクバルブ６１と、給液管バルブ６３とは、吐出装置制御部７と電気的に接続されている。タンクバルブ６１及び給液管バルブ６３は、吐出装置制御部７によって制御されて開閉させられる。
【００６６】
＜機能液の供給＞
次に、機能液供給部２０４からヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０に機能液７１を供給する過程について説明する。
機能液供給部２０４から液滴吐出ヘッド２０への機能液７１の供給は、機能液供給部４又は機能液供給部１０４の場合と同様にして液室２４２ａに機能液７１を充填して実施することができる。液室２４２ａ内の機能液７１は、給液管４６の管流路４６ａ、及び給液管４８の管流路を経由して、ヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０に供給される。液室２４２ａ内の機能液７１は、錘ピストン２６３の重量及び給液錘２４４の重量によって給液ピストン２４３が液室２４２ａ側に付勢されることで液室２４２ａ内の機能液７１に加えられている圧力によって、液室２４２ａから液滴吐出ヘッド２０に送出される。
【００６７】
給液錘２４４の重量を適切に選択して、錘ピストン２６３の重量に給液錘２４４の重量を加えた重量を適切に選択することで、吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力が適切な値に維持される。タンクバルブ６１を閉じていることで、タンク室４１ａに貯留されている機能液７１が当該圧力に影響を与えることは、実質的にない。液滴吐出ヘッド２０から機能液７１が吐出されると、吐出された量と同じ量の機能液７１が、錘ピストン２６３の重量及び給液錘２４４の重量によって液室２４２ａ内の機能液７１に加えられている圧力によって、液室２４２ａから液滴吐出ヘッド２０に送出される。
【００６８】
吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力は、液室２４２ａ内の機能液７１の位置と、吐出ノズル２４の位置との水頭差の影響を受ける。しかし、給液ピストン２４３の摺動方向は略水平方向である。このため、液室２４２ａ内の機能液７１の鉛直方向の位置は、液室２４２ａ内の機能液７１の量に関わりなく一定である。吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力は、液室２４２ａ内の機能液７１の量に関わりなく略一定に維持することができる。
【００６９】
吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力は、また、加圧液室２６２ａ内の加圧液７３の量によって定まる錘ピストン２６３（加圧液室２６２ａ内の加圧液７３の上面）の位置と、吐出ノズル２４の位置との水頭差の影響を受ける。このため、液室２４２ａ内の機能液７１が送出されることによって液室２４２ａ内の機能液７１の量が減り、加圧液室２６２ａ内の加圧液７３が加圧液室２４２ｂに移動することによって、吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力が変化する。当該圧力の変化量は、加圧液室２６２ａ内の加圧液７３の鉛直方向の高さの変動量と加圧液７３の比重との積に比例する。したがって、加圧液７３として比重が小さい液体を選ぶことで、加圧液室２６２ａ内の加圧液７３の増減が吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力に及ぼす影響を抑制することができる。加圧液７３に代えて気体を用いることもできる。気体の比重は液体に比べて非常に小さいため、加圧液７３に代えて気体を用いることで、加圧液室２６２ａの容積の増減が吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力に及ぼす影響を抑制することができる。
【００７０】
以下、実施形態による効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）機能液供給部４においては、給液ピストン４３の重量と、給液錘４４の重量とによって、液室４２ａ内の機能液７１に圧力が加えられる。給液ピストン４３の重量と、給液錘４４の重量とは、時間的に変動する要因がなく、常に一定の値である。これにより、液室４２ａ内の機能液７１に加えられる圧力を一定の値にすることができる。
【００７１】
（２）機能液供給部４においては、給液ピストン４３の重量と、給液錘４４の重量とによって、液室４２ａ内の機能液７１に圧力が加えられる。当該圧力によって、液室４２ａから液滴吐出ヘッド２０に送出される。液滴吐出ヘッド２０における機能液７１には、液室４２ａ内の機能液７１に加えられた圧力と、液室４２ａから液滴吐出ヘッド２０に至る間の圧力損失とによって定まる圧力がかかっている。給液ピストン４３の重量と、給液錘４４の重量とは、時間的に変動する要因がなく常に一定の値である。液室４２ａから液滴吐出ヘッド２０に至る間の圧力損失は、時間的に変動する要因がなく常に一定の値である。これにより、液滴吐出ヘッド２０における機能液７１にかかる圧力が時間的に変動することを抑制して、略一定の値に維持することができる。
【００７２】
（３）機能液供給部４のタンクユニット４１Ａが備える機能液タンク４１は、鉛直方向において、シリンダーユニット４２Ａやヘッドユニット２１より高い位置で、供給部枠４０に固定されている。これにより、機能液タンク４１に予め供給した機能液７１を、重力によってシリンダーユニット４２Ａに供給することができる。
【００７３】
（４）機能液供給部４においては、給液ピストン４３の重量と、給液錘４４の重量とによって、液室４２ａ内の機能液７１に圧力が加えられる。給液錘４４は、給液ピストン４３に着脱可能であり、固定する給液錘４４の重量を選択可能である。これにより、給液錘４４の重量を選択して、液室４２ａ内の機能液７１に圧力が加えられる圧力を調整することができる。
【００７４】
（５）機能液供給部１０４は錘装置１５１を備えており、錘装置１５１によって力の方向を変えることができる。錘装置１５１によって、錘支持枠１５４及び給液錘１４４の重量による重力加速度方向の力を、略水平方向の力に変えることができる。この構成によって、錘支持枠１５４及び給液錘１４４の重量によって、給液ピストン１４３に、略水平方向の押圧力を加えることができる。
【００７５】
（６）機能液供給部１０４においては、錘支持枠１５４及び給液錘１４４の重量によって給液ピストン１４３が液室１４２ａ側に付勢されることで、液室１４２ａ内の機能液７１に圧力が加えられている。錘支持枠１５４及び給液錘１４４の重量は、時間的に変動する要因がなく常に一定の値である。これにより、液室１４２ａ内の機能液７１に加えられる圧力を一定の値にすることができる。
【００７６】
（７）機能液供給部１０４においては、錘支持枠１５４及び給液錘１４４の重量によって給液ピストン１４３が液室１４２ａ側に付勢されることで、液室１４２ａ内の機能液７１に圧力が加えられている。液室１４２ａ内の機能液７１は、当該圧力によって、液室１４２ａから液滴吐出ヘッド２０に送出される。液滴吐出ヘッド２０における機能液７１には、液室１４２ａ内の機能液７１に加えられた圧力と、液室１４２ａから液滴吐出ヘッド２０に至る間の圧力損失とによって定まる圧力がかかっている。錘支持枠１５４及び給液錘１４４の重量は、時間的に変動する要因がなく常に一定の値である。液室１４２ａから液滴吐出ヘッド２０に至る間の圧力損失は、時間的に変動する要因がなく常に一定の値である。これにより、液滴吐出ヘッド２０における機能液７１にかかる圧力が時間的に変動することを抑制して、を略一定の値に維持することができる。
【００７７】
（８）機能液供給部１０４は錘装置１５１を備えており、錘装置１５１によって力の方向を変えることができる。錘装置１５１によって、錘支持枠１５４及び給液錘１４４の重量による重力加速度方向の力を、略水平方向の力に変えることができる。錘装置１５１によれば、給液ピストン１４３に加えられる略水平方向の押圧力の大きさは、錘支持枠１５４及び給液錘１４４の重力加速度方向の位置の影響を受けない。これにより、液室１４２ａ内の機能液７１の量が変化して給液ピストン１４３が移動することに起因して、錘支持枠１５４及び給液錘１４４の重力加速度方向の位置が変わっても、給液ピストン１４３に加えられる略水平方向の押圧力の大きさを一定の値に維持することができる。
【００７８】
（９）吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力は、液室１４２ａ内の機能液７１の位置と、吐出ノズル２４の位置との水頭差の影響を受ける。しかし、機能液供給部１０４においては、給液ピストン１４３の摺動方向は略水平方向である。このため、液室１４２ａ内の機能液７１の鉛直方向の位置は、液室１４２ａ内の機能液７１の量に関わりなく一定である。これにより、吐出ノズル２４の開口に臨む機能液７１の圧力を、液室１４２ａ内の機能液７１の量に関わりなく略一定に維持することができる。
【００７９】
（１０）錘装置２５１においては、加圧液７３を介して力が伝達される。これにより、錘ピストン２６３の重量と給液錘２４４の重量とによる鉛直方向の力を、容易に、水平方向の力に変換することができる。
【００８０】
（１１）錘装置２５１においては、加圧液７３を介して力が伝達される。これにより、加圧液室２６２ａに臨む錘ピストン２６３の面積と、加圧液室２４２ｂに臨む給液ピストン２４３の面積と、の比を変えることで、給液ピストン２４３に加える力に対する、錘ピストン２６３の重量と給液錘２４４の重量との和を変えることができる。錘ピストン２６３の面積を大きくすることで、錘ピストン２６３の重量と給液錘２４４の重量との和のばらつきが給液ピストン２４３に加える力に及ぼす影響を抑制することができる。
【００８１】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００８２】
（変形例１）前記実施形態においては、機能液タンク４１は、鉛直方向において、シリンダーユニット４２Ａやヘッドユニット２１より高い位置で固定されており、タンク室４１ａ内の機能液７１は、水頭差によってシリンダーユニット４２Ａの液室４２ａに供給されていた。液状体を供給するための装置は、液状体の貯留タンクから液溜室に液状体を供給する際に水頭差を利用する構成であることは必須ではない。ポンプなどを用いて、液状体の貯留タンクから液溜室に液状体を供給する構成であってもよい。
【００８３】
（変形例２）前記実施形態においては、液滴吐出装置１は、ヘッドユニット２１を１個備えていた。しかし、描画装置が備えるヘッドユニットが１個であることは必須ではない。描画装置が備えるヘッドユニットは、いくつであってもよい。
【００８４】
（変形例３）前記実施形態においては、機能液供給部４などの機能液供給部が機能液７１を供給する液滴吐出ヘッド２０の数については特に規定していない。１個の機能液供給部が液状体を供給する吐出手段の数は、供給能力に支障が生じない範囲で、いくつであってもよい。
【００８５】
（変形例４）前記実施形態においては、ヘッドユニット２１は、液滴吐出ヘッド２０を９個備えていたが、ヘッドユニットが備える吐出ヘッドが９個であることは必須ではない。ヘッドユニットが備える吐出ヘッドは、いくつであってもよい。
【００８６】
（変形例５）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド２０は、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａを２列備えていたが、吐出ヘッドが備えるノズル列は何列であってもよい。また、液滴吐出ヘッド２０が備える吐出ノズル２４は、ノズル列２４Ａの延在方向において互いの位置がずれていたが、吐出ヘッドは、ノズル列の延在方向において、略同一位置に位置する吐出ノズルを複数備える構成であってもよい。
【００８７】
（変形例６）前記実施形態においては、液滴吐出装置１は、ヘッドユニット２１を備えており、ヘッドユニット２１が備える液滴吐出ヘッド２０が吐出する機能液７１は単一の機能液であった。しかし、ヘッドユニットが備える吐出ヘッドが吐出する液状体が同一であることは必須ではない。描画装置においては、色が異なるなど、複数種類の異なる液状体を吐出してもよい。色が異なる複数種類の液状体を吐出することでカラー描画も可能である。液状体の種類は、液滴吐出装置が複数のヘッドユニットを備えて、ヘッドユニットごとに異ならせてもよいし、ヘッド組ごとに異ならせてもよいし、液滴吐出ヘッドごとに異ならせてもよいし、ノズル列ごとに異ならせてもよい。吐出ノズルごとに液状体を個別に供給できる液滴吐出ヘッドを用いて、吐出ノズルごとに異なる液状体を吐出してもよい。なお、カラー描画を実施する際には、同じ着弾位置に、複数の、例えば色が異なる液状体を着弾させることができる構成のヘッドユニット又は液滴吐出ヘッドを用いたり、走査方法を用いたりすることで、より微細な描画が可能となる。
【００８８】
（変形例７）前記実施形態においては、液滴吐出装置１は、機能液７１を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド２０を備えていた。しかし、吐出手段が、液状体を液滴として吐出する装置であることは必須ではない。例えば、液状体を連続して吐出するような装置であっても、上述した機能液供給部４や機能液供給部１０４や機能液供給部２０４のような液状体供給システムを用いて好適に液状体を供給することができる。
【００８９】
（変形例８）前記実施形態においては、液滴吐出装置１が備える液滴吐出ヘッド２０は、圧電素子５９が電気信号を受けて変形する性質を利用した、いわゆる電気機械変換方式の液滴吐出ヘッドであった。しかし、吐出手段の駆動方式が電気機械変換方式であることは必須ではない。吐出手段の駆動方式としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気熱変換方式、静電吸引方式等であっても、上述した機能液供給部４や機能液供給部１０４や機能液供給部２０４のような液状体供給システムを用いて好適に液状体を供給することができる。
【００９０】
（変形例９）前記実施形態においては、機能液供給部１０４の錘装置１５１では、中継歯車１５５によって力の方向を変えて、給液ピストン１４３に力を伝えていた。機能液供給部２０４の錘装置２５１においては、加圧液７３を介して力を伝えることで、力の方向を変えて、給液ピストン２４３に力を伝えていた。力の方向を変えて伝える構成は、他の構成であってもよい。例えば、ワイヤーのような、軸方向の力に対する合成が高く、容易に曲げることができる部材を介して力を伝えることによって、力の方向を変えて伝えることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１…液滴吐出装置、２…ヘッド機構部、３…ワーク機構部、４…機能液供給部、７…吐出装置制御部、２０…液滴吐出ヘッド、２１…ヘッドユニット、２４…吐出ノズル、４０…供給部枠、４１…機能液タンク、４１Ａ…タンクユニット、４１ａ…タンク室、４２…給液シリンダー、４２Ａ…シリンダーユニット、４２ａ…液室、４３…給液ピストン、４４…給液錘、４６，４７，４８…給液管、４６ａ，４７ａ…管流路、５３…液供給孔、５６…供給口、５８…圧力室、６１…タンクバルブ、６２…逆流防止弁、６３…給液管バルブ、７１…機能液、７３…加圧液、１０４…機能液供給部、１４０…供給部枠、１４２…給液シリンダー、１４２Ａ…シリンダーユニット、１４２ａ…液室、１４３…給液ピストン、１４４…給液錘、１５１…錘装置、１５３…ピストン歯車体、１５４…錘支持枠、１５５…中継歯車、１５５ａ…錘側歯車、１５５ｂ…ピストン側歯車、１５６…錘支持体、１５７…錘歯車体、２０４…機能液供給部、２４０…供給部枠、２４２…給液シリンダー、２４２Ａ…シリンダーユニット、２４２ａ…液室、２４２ｂ…加圧液室、２４３…給液ピストン、２４４…給液錘、２５１…錘装置、２５６…加圧液管、２５６ａ…加圧管流路、２６２…錘シリンダー、２６２ａ…加圧液室、２６３…錘ピストン。
【図１】
2012250158.tif 000003
【図２】
2012250158.tif 000004
【図３】
2012250158.tif 000005
【図４】
2012250158.tif 000006
【図５】
2012250158.tif 000007
【図６】
2012250158.tif 000008