CN107878022A - 流体喷出装置及喷出流体方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了能够抑制流体残留于喷出口的周缘的流体喷出装置以及喷出流体方法。流体喷出装置具备：收容部，收容流体；喷出口，连通于所述收容部；移动体，在所述收容部的内部，向朝向所述喷出口的第一方向和远离所述喷出口的第二方向移动；以及控制部，控制所述移动体的驱动。所述控制部执行：喷出处理，使所述移动体从闭塞所述喷出口的闭塞位置向所述第二方向移动，在开放所述喷出口之后，使所述移动体向所述第一方向移动，从所述喷出口压出并喷出所述流体；以及移动处理，在通过所述喷出处理从所述喷出口喷出所述流体的期间，使所述移动体向所述第二方向移动。

Description

流体喷出装置及喷出流体方法

技术领域

本发明涉及流体喷出装置及喷出流体方法。

背景技术

已经提案有从喷出口喷出流体的各种流体喷出装置。例如，下述的专利文献1中公开了在作为收容部的液室中，通过使柱塞杆往复移动而从喷出口压出液体，使液体作为液滴喷出的液滴喷出装置。使用如专利文献1的柱塞杆的移动体的流体的喷出装置，有时适用于喷出油墨制作印刷物的喷墨打印机或喷出液体造型立体物的3D打印机。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开2002-282740号公报

在上述的流体喷出装置中会出现以下情况：喷出流体之后，由于附着于喷出口的周缘的流体而阻碍之后的流体的喷出。在流体喷出装置中，有关在流体喷出后抑制流体残留于喷出口的周缘的技术依然存在改良的空间。

发明内容

本发明为了解决上述的课题的至少一部分而完成，能够以以下的实施方式而实现。

[1]根据本发明的第一方面提供流体喷出装置。该流体喷出装置具备收容部、喷出口、移动体和控制部。所述收容部收容流体。所述喷出口连通于所述收容部，喷出所述流体。所述移动体在所述收容部的内部向朝向所述喷出口的第一方向和远离所述喷出口的第二方向移动。所述控制部控制所述移动体的驱动。所述控制部执行：喷出处理，使所述移动体从闭塞所述喷出口的闭塞位置向所述第二方向移动，在开放所述喷出口之后，使所述移动体向所述第一方向移动，从所述喷出口压出并喷出所述流体；以及移动处理，在通过所述喷出处理从所述喷出口喷出所述流体的期间，使所述移动体向所述第二方向移动。

根据本方面的流体喷出装置，在流体从喷出口喷出期间，通过使移动体向远离喷出口的方向移动，能够使得在使流体从喷出口向收容部内返回的方向上作用的力产生。通过该力，能够使得应该朝向目标物飞翔的流体滴从被从喷出口压出的流体分离，同时能够使剩余的流体返回收容部内。从而，在流体喷出后，能够有效地抑制多余的流体残留于喷出口的周缘部。

[2]上述实施方面的流体喷出装置的所述控制部，所述控制部也可以在所述喷出处理中使所述移动体向所述第一方向移动而到达所述闭塞位置。

根据本方面的流体喷出装置，能够使得在喷出处理之后产生的、在使流体从喷出口向收容部内返回的方向上作用的力增大。从而，能够进一步抑制多余的流体残留于喷出口的周缘部。

[3]在上述方面的流体喷出装置中，在所述移动处理中所述移动体向所述第二方向移动时的距离也可以小于等于在所述喷出处理中所述移动体向所述第二方向移动时的距离。

根据该方面的流体喷出装置，抑制了使移动体多余地移动。

[4]上述方面的流体喷出装置的所述控制部，所述控制部也可以在所述移动处理中使所述移动体向所述第二方向移动之后，使所述移动体以慢于在所述喷出处理中使所述移动体向第一方向移动时的移动速度的速度，返回所述闭塞位置。

根据该方式的流体喷出装置，抑制了在移动处理中闭塞喷出口时多余的流体被从喷出口压出至外部。

[5]上述方面的流体喷出装置的所述控制部，所述控制部也可以在所述移动处理中，在使所述移动体向所述第二方向移动的期间，将所述移动体的速度从第一速度变更为比所述第一速度慢的第二速度。

根据该方式的流体喷出装置，能够抑制在移动处理中外气经由喷出口进入收容部内。

[6]上述方面的流体喷出装置，所述流体喷出装置也可以具备流体检测部，所述流体检测部检测附着于所述收容部的外部的所述喷出口的周缘区域的所述流体，所述控制部根据由所述流体检测部检测出的所述流体的量，变更在所述移动处理中所述移动体向所述第二方向移动时的距离和速度中的至少一方。

根据该方面的流体喷出装置，能够根据喷出口的周缘区域的流体的残留量，适当地调整移动处理的处理条件，进一步抑制喷出口的周缘的流体的残留。

[7]根据本发明的第二方面，提供了喷出流体方法，其是从与收容流体的收容部连通的喷出口喷出流体的方法，其包括：喷出工序，在所述收容部的内部，使移动体从闭塞所述喷出口的闭塞位置向远离所述喷出口的第二方向移动，在开放所述喷出口之后，使所述移动体向朝向所述喷出口的第一方向移动，从所述喷出口压出并喷出所述流体；以及移动工序，在通过所述喷出工序从所述喷出口喷出所述流体的期间，使所述移动体向所述第二方向移动。

根据该方法，在流体喷出后，能够有效地抑制多余的流体残留于喷出口的周缘。

上述的本发明的各实施方式所具有的多个构成要素并非所有都是必须的，为了解决上述课题的一部分或者全部，或者，为了达到本说明书所记载的效果的一部分或者全部，对于所述多个构成元素的一部分能够适当地进行变更、删除或替换为新的其他的构成要素、进行一部分限定内容的删除。并且，为了解决上述课题的一部分或者全部，或者，为了达到本说明书所记载的效果的一部分或者全部，也可以将上述的本发明的一实施方式所包含的技术特征的一部分或者全部与上述本发明的其他实施方式所包含的技术特征的一部分或者全部组合，形成本发明的独立的一实施方式。

本发明也能够通过流体喷出装置及喷出流体的方法以外的各种方式实现。例如，能够通过具备流体喷出装置的功能的印刷装置或三维造型装置、具备与上述装置同等功能的系统、控制上述装置的控制方法、用于实现流体的喷出方法或所述控制方法的计算机程序、存储有该计算机程序的非易失性记录介质等的方式实现。

附图说明

图1为示出第一实施方式中的流体喷出装置的构成的概略图。

图2为示出流体的喷出工序的流程的流程图。

图3为示出喷出工序中的移动体的位置和时间的关系的说明图。

图4A为示出喷出处理中的工序1的内容的示意图。

图4B为示出喷出处理中的工序2的内容的示意图。

图5A为示出移动处理中的工序3的内容的示意图。

图5B为示出移动处理中的工序4的内容的示意图。

图6为用于说明第二实施方式的喷出工序的说明图。

图7为用于说明第三实施方式的喷出工序的说明图。

图8为示出第四实施方式中的流体喷出装置的构成的概略图。

符号说明

10…喷出部、11…收容部、11b…底面、12…移动体、12a…前端部、12b…后端部、12c…本体部、13…驱动机构、14…驱动电路、15…喷出口、16…贮留室、17…压力室、18…驱动室、19…流通路、21…密封部件、23…压电元件、24…弹性部件、30…供给部、31…配管、32…流体贮留部、33…压力产生部、40…造型台、45…移动机构、50…能量赋予部、60…控制部、61…CPU、62…存储器、70…流体检测部、100、100A…流体喷出装置、D1…第一方向、D2…第二方向、FL…流体、MD…数据、P_C…闭塞位置、P_M…中间位置、P_N…折返位置、P_O…开放位置。

具体实施方式

A.第一实施方式：

图1是示出本发明的第一实施方式的流体喷出装置100的构成的简图。在图1中，示出了表示流体喷出装置100在通常的使用状态下设置时的重力方向(铅垂方向)的箭头G。在本说明书中，以“上”或“下”说明的方向，除非另有说明，是指以铅垂方向为基准的方向。在图1中，示出了表示后述的第一方向D1及第二方向D2的箭头。箭头G、D1、D2在本说明书所参照的各图中也酌情标出。

流体喷出装置100是三维造型装置即3D打印机，通过喷出流体FL，层叠已使该流体FL固化的层，对三维物体造型。在本说明书中，所谓“喷出”是指流体通过包括重力在内的某些力，从容纳的空间内向外部排出，是包括通过压力排出流体的“喷射”的概念。对于流体喷出装置100作为造型对象即三维物体的材料喷出出的流体FL的具体例，将在后面说明。流体喷出装置100包括：喷出部10、供给部30、造型台40、移动机构45、能量赋予部50、和控制部60。

喷出部10相当于3D打印机的头部，以流体滴的状态喷出具有流动性的材料即流体FL。所谓“流体滴”是指流体的粒状的块，在流体是液体时意味着液滴。流体滴的形状不受限定，可以是球状，也可以是球状的形状在一个方向延伸的形状、或是针状、棒状的形状。并且，每一次喷出所喷出出的流体滴的数目不限于一个，也可以设为喷出多个流体滴。喷出部10包括：容纳部11、移动体12、驱动机构13、驱动电路14。

容纳部11构成为中空容器，容纳喷出部10所喷出的流体FL。在本实施方式，容纳部11具有略圆筒状的形状，由例如不锈钢构成。在容纳部11的底面11b设置有用于喷出流体FL的作为喷嘴发挥功能的喷出口15。

喷出口15被设置为连通至容纳部11的内部空间，具有大致圆形的开口截面的贯通孔。本实施方式中，喷出口15向铅垂方向开口。喷出口15的开口直径可以是例如10μm至200μm左右。喷出口15的铅垂方向的长度设为例如10μm至30μm左右即可。

容纳部11在内部具有储存室16、压力室17、驱动室18。储存室16储存流体FL。储存室16连接用于接收供给部30压送来的流体FL的流路19。流路19构成为贯通容纳部11的外壁的管路。在储存室16的下端，向喷出口15下降倾斜的倾斜壁面形成向下方缩径的锥形部。该锥形部可以省略，储存室16的底面可以由大致水平的表面构成。

压力室17位于储存室16的下方。压力室17与储存室16在空间上连续，在储存室16的下端开口。在压力室17的下端开有喷出口15。如后所述，压力室17在移动体12设置在闭塞喷出口15的闭塞位置时，通过移动体12在空间上与储存室16分开。另外，垂直于喷出口15的开口方向的截面的压力室17的开口面积比喷出口15的开口面积大，压力室17的流路阻力比喷出口15的流路阻力小。

驱动室18位于储存室16的上方，容纳驱动机构13。驱动室18通过后述的密封部件21与储存室16在空间上分离，以使储存的流体FL不进入储存室16。通过这种方式保护驱动机构13免于流体FL进入。

移动体12容纳在容纳部11内。移动体12设置在喷出口15的上方。在本实施方式，移动体由金属制作的柱状的部件构成，被设置成自身的中心轴与喷出口15的中心轴NX一致。移动体12的形状不限于柱状。移动体12可以是例如大致三角锥形，也可以是大致球形。

移动体12经由储存室16和驱动室18而设置。移动体12的前端部12a容纳在储存室16中，移动体12的后端部12b容纳在驱动室18中。在本实施方式，移动体12的前端部12a具有半球状的形状。移动体12的后端部12b具有突出在水平方向的大致圆盘形状。前端部12a和后端部12b之间的移动体12的主体部12c具有大致圆柱形状。主体部12c的直径设为例如0.3mm至5mm左右即可。

在储存室16和驱动室18之间的边界上设置有由树脂制造的O环构成的圆环状的密封部件21。移动体12的主体部12c被插入密封部件21的中间的贯通孔中。密封部件21的外周面与容纳部11的内壁面气密地接触，密封部件21的内周面与移动体12的主体部12c气密地接触。由此，储存室16和驱动室18如上所述，在空间上分离。

移动体12在容纳部11内，被设置为能够在朝向喷出口15的第一方向D1和离开喷出口15的第二方向D2移动。本实施方式中，第一方向D1及第二方向D2均与移动体12的中心轴平行，与铅垂方向平行。在本实施方式，移动体12沿铅垂方向往复移动。移动体12在摩擦密封部件21的内周面的同时进行移动。在本实施方式，移动体12在10μm至500μm左右的范围内移动。

移动体12位于最下侧的位置时，其前端部12a与储存室16的压力室17的开口外周部线接触，对储存室16闭塞喷出口15，截断储存室16和喷出口15的空间上的连续。在本说明书中，将这时的移动体12的位置称为“闭塞位置”。

驱动机构13赋予移动体12用于移动的驱动力。驱动机构13包括压电元件即压电元件23、弹性部件24。压电元件23具有层叠多个压电材料的构成，长度基于施加到各压电材料的电压的大小而在该层叠方向上变化。压电元件23被从驱动电路14施加电压。

压电元件23的上端部固定在驱动室18的上壁面，下端部接触移动体12的后端部12b。通过压电元件23伸长而对移动体12施加负荷，移动体12在第一方向D1上移动。

弹性部件24在第二方向D2对移动体12施力。在本实施方式，弹性部件24由蝶形弹簧构成。弹性部件24在移动体12的后端部12b的下侧，以包围主体部12c的周围的方式设置，在第二方向D2对后端部12b施加力。弹性部件24也可以由螺旋弹簧构成，以替代蝶形弹簧。压电元件23收缩时，移动体12通过弹性部件24赋予的力，随着压电元件23的下端部在第二方向D2上移动。

在喷出部10，通过移动体12往复移动，流体FL的流体滴从喷出口15喷出。对于喷出部10的流体滴的喷出机制，将在后面说明。另外，在喷出部10，构成容纳部11的底面11b并设置有喷出口15的璧部也可以由能够从容纳部11主体拆卸的部件构成。通过从容纳部11拆卸该部件，喷出口15的清洗及维护、产生劣化或破损时的更换变得容易。此外，在喷出部10，移动体12、密封部件21、弹性部件24等容纳在容纳部11的部件也可以分别构成为能够从容纳部11拆卸。由此，喷出部10的维护或部件更换也变得容易。

供给部30通过流路19向容纳部11的储存室16压送流体FL。供给部30包括：配管31、流体储存部32、压力产生部33。配管31连接容纳部11的流路19和流体储存部32。流体储存部32是流体喷出装置100的流体FL的供给源，由储存流体FL的罐构成。在流体储存部32，通过在所储存的流体FL中混合溶剂，流体FL的粘度可保持在预先确定的预定粘度。流体FL的粘度例如是50至40000mPa·s左右即可。

压力产生部33由例如加压泵构成。压力产生部33赋予用于通过配管31对容纳部11压送流体储存部32的流体FL的压力。压力产生部33对流体FL赋予例如0.4MPa至0.6MPa左右的压力。另外，在图1，压力产生部33设置在流体储存部32的上游侧，但压力产生部33也可以设置在流体储存部32的下游侧。

造型台40设置在喷出部10的喷出口15的开口方向的前端。喷出部10以造型台40为目标对象物喷出流体FL。通过着落在造型台40的流体FL的流体滴，对三维物体造型。在本实施方式，造型台40由平板的板状部件构成，设置为大致水平。造型台40设置在例如从喷出口15向铅垂下方离开1.5mm至3mm左右的位置。

移动机构45包括：用于使造型台40相对于喷出部10移动的马达或辊、轴、各种执行器。如图1双箭头X、Y所示，移动机构45使造型台40相对于喷出部10在相对水平的方向以及铅垂方向移动。由此，可调整造型台40上的流体FL的着落位置。另外，流体喷出装置100也可以是造型台40被固定，喷出部10相对于造型台40移动的构成。

能量赋予部50对着落在造型台40的流体FL赋予能量使其固化。在本实施方式，能量赋予部50由激光装置构成，通过激光的照射，对流体FL赋予光能。能量赋予部50至少包括：激光光源；用于使从激光光源射出的激光对着落在造型台40的流体FL聚光的聚光透镜；用于扫描激光的电流镜(省略图示)。能量赋予部50利用激光扫描造型台40的流体滴的着落位置，通过激光的光能烧结流体FL中的粉末材料。或者，先短暂熔化流体FL中的粉末材料，再使其结合。由此，构成三维物体的材料层即形成在造型台40上。

能量赋予部50也可以通过激光照射以外的方法使流体FL固化。能量赋予部50可以通过紫外线的照射使流体FL固化，也可以通过由加热器加热至少除去流体FL的溶剂的一部分而使粉末材料固化。

控制部60由具备CPU61和存储器62的计算机构成。CPU61通过从存储器62读取并执行计算机程序，从而发挥用于控制流体喷出装置100的各种功能。控制部60分别控制上述喷出部10、供给部30、移动机构45以及能量赋予部50，执行对三维物体造型的造型处理。

控制部60从连接至流体喷出装置100的计算机(省略图示)接收用于对三维物体造型的数据MD。该数据MD中包括表示层叠在三维物体的高度方向的各种材料层的数据。控制部60基于数据MD决定让喷出部10喷出流体FL的流体滴的定时、流体滴的大小。而且，控制部60根据数据MD，决定造型台40上的该流体FL的流体滴的着落位置、以及基于能量赋予部50的激光照射位置及照射定时。另外，在造型台40造型的三维物体，根据需要，也可以经过加热炉的烧结工序制造。

控制部60在造型处理过程中，对驱动电路14发送驱动信号，控制喷出部10的移动体12的移动，对喷出部10喷出流体FL。关于此时的通过控制部60的移动体12的控制将于后述。

通过以上的构成，本实施方式的流体喷出装置100以喷出对象即流体FL为材料，对三维物体造型。对三维物体的材料即流体FL的具体例子进行说明。在本实施方式，流体FL是包括粉末材料和溶剂的膏状的流动性组合物。流体FL包括粉末材料和溶剂即可。作为粉末材料，可以是例如：镁(Mg)、铁(Fe)、钴(Co)、铬(Cr)、铝(Al)、钛(Ti)、铜(Cu)、镍(Ni)的单体粉末、或者含有一个以上这些金属的合金粉末(马氏体时效钢、不锈钢、钴-铬-钼、钛合金、镍合金、铝合金、钴合金、钴铬合金)、或者从单体粉末或合金粉末中选出的一种或两种以上组合后的混合粉末。流体FL的溶剂可以是例如：水；乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；乙酸乙酯、乙酸正丙醇酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁基等乙酸酯类；苯、甲苯、二甲苯等芳香族碳化氢类；甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮、乙基-正丁基酮、二异丙基酮、乙酰丙酮等酮类；乙醇、丙醇、丁醇等醇类；四烷基乙酸铵类；二甲基亚砜、二乙基亚砜等亚砜类溶剂；吡啶、γ-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等吡啶类溶剂；四烷基乙酸铵(例如，四丁基乙酸铵等)等的离子液体等、以及从它们中选出的一种或两种以上组合后的溶剂。

流体FL可以是在上述粉末材料和溶剂中混合粘结剂而形成泥浆状、或膏状的混合材料。粘结剂可以是丙烯树脂、环氧树脂、硅树脂、纤维素类树脂或其它合成舒服或PLA(聚乳酸)、PA(聚酰胺)、PPS(聚苯硫醚)或其它热塑性树脂。流体FL不限于含有上述粉末材料，也可以是例如：聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、熔融聚对苯二甲酸乙二醇酯等通用工程塑料等树脂之后的材料。此外，流体FL也可以是聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮等工程塑料等树脂。流体FL也可以含有上述金属以外的金属或陶瓷、树脂等。流体FL也可以含有烧结助剂。

参照图2～图5B，说明流体喷出装置100中的流体FL的喷出工序及该喷出工序中的通过控制部60进行的移动体12的控制。图2为示出流体FL的喷出工序的流程的流程图。图3为示出表示喷出工序中的移动体12的位置和时间的关系的图表的一例的说明图。图3的图表的纵轴中的移动体12的位置对应于驱动电路14施加于压电元件23的电压的大小。图4A以及图4B为在喷出工序中执行的喷出处理的内容的示意图。图5A以及图5B为在喷出工序中执行的喷出处理的内容的示意图。在图4A、图4B、图5A、图5B中分别抽出收容部11中的喷出口15的附近区域的样子而示出。

控制部60在造型处理中到达喷出部10进行的流体FL的喷出定时时，执行以下的喷出工序。当执行一次以下说明的喷出工序时，喷出一滴量的流体滴。首先，控制部60作为喷出处理顺序执行工序1和工序2。

在工序1中，控制部60使驱动电路14向压电元件23施加电压，使压电元件23收缩(图3的时刻t₁～t₂)。从而，移动体12从闭塞喷出口15的闭塞位置P_C向第二方向D2移动，成为贮留室16和压力室17连通的状态，喷出口15被开放(图4A)。在工序1中，移动体12到达移动体12的移动范围内的最远离喷出口15的位置即开放位置P_O。工序1中的移动体12向第二方向的移动时间(时刻t₁～t₂)例如可以为50μs～400μs左右。

然后，在预先确定的极短的待机时间期间(图3的时刻t₃至t₄)，维持施加给压电元件23的电压，移动体12保持在打开位置Po。这个期间，以储存室1的压力为驱动力，流体FL在移动体12的前端部12a和喷出口15之间的区域流动，并被补充。这时的待机时间，可根据被施加到流体FL的压力、储存室16的容积等，适当地由流体FL的粘度及压力产生部33决定。待机时间可设为例如100μs至300μs左右。

在工序2，控制部60通过驱动电路14改变施加到压电元件23的电压，以使压电元件23伸长(图3的时刻t₃至t₄)。由此，移动体12在第一方向D移动，流体FL从喷出口15被压出，流体FL的喷出开始(图4B)。在本实施方式，在工序2，移动体12移动至闭塞位置Pc，其前端部12a碰撞容纳部11的内壁面，闭塞喷出口15。由此，流体FL向压力室17及喷出口15的流入暂时阻断，因此，可提高流体FL的喷出量的调整精度。

在工序2，移动体12在第一方向D1移动的速度，可以和在工序1移动体12在第二方向D2移动的速度相同，也可以比其快。在工序2，由压电元件23施加给移动体12的负荷根据从喷出口15喷出流体FL时，在喷出口15的流体FL产生的目标压力决定即可。例如，该目标压力大约是900MPa至1100MPa时，压电元件23赋予移动体12的负荷可以是几百N左右。

控制部60通过工序2开始从喷出口15喷出流体FL之后，在流体FL从喷出口15喷出期间开始移动处理。“流体FL从喷出口15喷出期间”是指柱状的流体FL从喷出口15垂下的期间，不包括该柱状的流体FL的前端部位作为流体滴分离之后的期间。也就是说，该期间是流体FL开始从喷出口15喷出之后，生成流体FL的流体滴前的期间。该期间会因流体FL的粘度及在喷出口15的流体FL上产生的压力等而改变。控制部60执行了工序2之后，在预计流体FL处在从喷出口喷出的状态的预定的经过时间开始移动处理。控制部60在例如执行工序2之后，可以在经过0.001s至0.04s后开始移动处理。控制部60作为移动处理依次执行工序3和工序4。

在工序3中，控制部60使驱动电路14向压电元件23施加电压，使压电元件23再次收缩(图3的时刻t₅～t₆)。从而，在流体FL从喷出口15喷出期间，开始移动体12向第二方向D2的移动。在本实施方式中，在工序3中，移动体12移动至闭塞位置P_C和开放位置P_O之间的中间位置P_M(图5A)。

在工序3中通过使移动体12向第二方向D2移动，能够使从喷出口15喷出的流体FL产生从喷出口15朝向贮留室16内的力。从而，喷出时的惯性力和重力作用于从喷出口15垂下的流体FL的下端侧的部位，另一方面，将要拉入收容部11内的力作用于该流体FL的上端侧的部位。从而，移动体12向第二方向D2的移动，成为从喷出口15垂下的流体FL的下端侧的前端部位如虚线所示作为流体滴而分离飞行的契机。工序3可以解释为使移动体12向第二方向D2移动，使流体滴从柱状的流体FL分离的工序。并且，在工序3中，通过移动体12向第二方向D2的移动，产生向使流体FL返回收容部11内的方向的惯性力，抑制了流体FL残留于喷出口15的外部。特别是，在本实施方式中，通过使移动体12从闭塞位置P_C移动至第二方向D2，提高了使流体FL返回收容部11内的力，进一步抑制了流体FL残留于喷出口15的外部。

在工序3中，在图3中如二点划线的图表Ga所示，可以使移动体12移动至开放位置P_O。优选的是，工序3中的移动体12的移动距离等于或小于工序1(时刻t₁～t₂)中的移动体12的移动距离。从而，抑制了移动体12的移动距离的无效地增加，更为有效率。特别是，如果使工序3中的移动体12的移动距离小于工序1中的移动体12的移动距离的话，抑制了在工序3中外气从喷出口15进入收容部11内。工序3之后，至工序4开始前的期间(图3的时刻t₆～t₈)，优选为多量的流体FL不会流入移动体12的前端部12a和喷出口15之间的区域的较短的时间。优选的是，时刻t₆～t₈的期间为至少比时刻t₂～t₃期间短的期间。该期间可以实质上省略。从而，抑制了在工序4中流体FL被从喷出口15压出。

在工序4中，控制部60使通过驱动电路14而施加于压电元件23的电压变化而使压电元件23伸长，使移动体12返回闭塞位置P_C(图3的时刻t₇～t₈，图5B)。从而，喷出口15和贮留室16的连通状态被移动体12遮断，抑制了流体FL从喷出口15泄漏。优选的是，在工序4中使移动体12向第一方向D1移动时的速度小于在工序2中使移动体12向第一方向D1移动时的速度。从而，抑制了在工序4中流体FL由于移动体12的移动而被从喷出口15压出。并且，由于能够缓和移动体12在闭塞位置P_C与收容部11的内壁面碰撞时的冲击，因此，抑制了喷出部10的劣化。

如上所述，根据本实施方式的流体喷出装置100及其喷出工序中的流体FL的喷出方法，通过在流体FL从喷出口15喷出期间使移动体12向第二方向D2移动，促进了流体滴从喷出口15垂下的柱状的流体FL的分离。并且，在喷出工序之后，抑制了流体FL残留于喷出口15之外。从而，抑制了由于多余的流体FL存在于包含喷出口15的喷出口15的周缘区域而导致的下面的流体FL的喷出被阻碍。例如，抑制了下面的喷出工序中的流体FL的喷出量上出现混乱，或在下面的喷出工序中喷出的流体FL的流体滴的飞行状态恶化。从而，能够顺畅地、连续地执行流体FL的流体滴的喷出。并且，由于抑制了多余的流体FL附着于喷出口15的周缘区域，因此，能够减少喷出口15的周缘区域的清洁处理的执行次数，更为有效率。除此之外，根据本实施方式的流体喷出装置100及其喷出工序中的流体FL的喷出方法，能够发挥在上述实施方式中说明的各种作用效果。

B.第二实施方式：

图6为用于说明第二实施方式的喷出工序的说明图。图6中，在时刻t₄～t₅，除了移动体12在闭塞位置P_C和中间位置P_M之间停止这点之外，与在第一实施方式中参照的图3基本相同。第二实施方式的流体喷出装置，与第一实施方式的流体喷出装置100具有大致相同的构成(图1)。在第二实施方式的流体喷出装置中执行的喷出工序，除了以下说明的点以外，与第一实施方式中说明的工序大致相同。

在第二实施方式的喷出工序中，控制部60在喷出处理的工序2中，不使移动体12到达闭塞位置P_C，而使其在闭塞位置P_C和中间位置P_M之间的位置即折返位置P_N停止(时刻t₄～t₅)。并且，在移动处理的工序3中，使移动体12从该折返位置P_N向第一方向D1移动。折返位置P_N可以为以移动体12在到达该位置前从喷出口15喷出希望的量的流体FL的方式而实验性预先决定的位置。

第二实施方式的流体喷出装置及其喷出工序中的流体FL的喷出方法，也与第一实施方式中所说明的同样地，在通过移动处理的工序3使流体FL的流体滴分离的同时能够抑制多余的流体FL残留于喷出口15之外。并且，如果为第二实施方式的流体喷出装置及其喷出工序中的流体FL的喷出方法的话，由于在工序2中不使移动体12的前端部12a与收容部11的内壁面碰撞，因此，能够抑制该碰撞导致的收容部11的劣化。进一步，由于能够减少喷出工序中的移动体12的移动距离，因此，喷出工序更为有效。除此之外，根据第二实施方式的流体喷出装置及其喷出工序中的流体FL的喷出方法，能够发挥与第一实施方式中说明的同样的各种作用效果。

C.第三实施方式：

图7为用于说明第三实施方式的喷出工序的说明图。图7图示了表示喷出工序中的移动体12的位置和时间的关系的图表的一例。在图7的图表中，方便起见，抽出执行喷出工序中的移动处理的工序3、4的时刻t₄～t₈的期间显示。第三实施方式的流体喷出装置，与第一实施方式的流体喷出装置100具有大致相同的构成(图1)。在第三实施方式的流体喷出装置中执行的喷出工序，除了以下说明的点以外，与第一实施方式中说明的工序大致相同。

第三实施方式的喷出工序，除了控制部60在工序3中变更移动体12的移动速度这点之外，与第一实施方式的喷出工序基本相同。在第三实施方式的喷出工序中，控制部60在移动处理的工序3的中途的时刻t_a，将移动体12的移动速度从初始的移动速度即第一速度v₁变更为比第一速度v₁慢的第二速度v₂。由于时刻t₅～t_a期间的移动体12的速度高，因此，能够使流体滴迅速地从从喷出口15喷出的流体FL分离。并且，由于时刻t_a～t₆期间的移动体12的速度低，因此，抑制了外气从喷出口15进入收容部11的内部。在工序3中，控制部60可以如图7中的二点划线的图表Gb所示，通过使移动体12的速度平缓地下降，而将移动体12的速度从第一速度v₁变更为第二速度v₂。

如上所述，如果为第三实施方式的流体喷出装置及其喷出工序中的流体FL的喷出方法的话，通过工序3中的移动体12的速度控制，能够在提高流体滴的分离性的同时，抑制外气进入收容部11内。除此之外，根据第三实施方式的流体喷出装置及其喷出工序中的流体FL的喷出方法，能够发挥与第一实施方式中说明的同样的各种作用效果。

D.第四实施方式：

图8为示出作为本发明的第四实施方式中的流体喷出装置100A的构成的概略图。图8中，方便起见，仅抽出流体喷出装置100A的一部分的构成部而图示。第四实施方式的流体喷出装置100A，除了追加了流体检测部70这点之外，与第一实施方式的流体喷出装置100的构成基本相同。第四实施方式的流体喷出装置100A执行的喷出工序，如以下所说明的，除了根据流体检测部70的检测结果变更移动体12的移动速度或移动距离以外，与第一实施方式中说明的基本相同。

流体检测部70在控制部60的控制下，检测附着于收容部11的外部的喷出口15的周缘区域的流体FL。喷出口15的下方的区域包含于喷出口15的周缘区域。流体检测部70具备由CCD图像传感器等构成的拍摄元件。流体检测部70在喷出部10不进行流体FL的喷出期间，拍摄喷出口15的周缘区域并解析该拍摄图像。并且，将在喷出口15的下方以覆盖喷出口15的方式而形成的流体FL的膜的厚度或该膜的图像的面积，作为表示存在于喷出口15的周缘区域的流体FL的量的值而检测。

控制部60根据由流体检测部70检测出的流体FL的量，在下一喷出工序中的工序3中，变更移动体12向第二方向D2移动时的距离和速度的至少一方。控制部60使通过驱动电路14而施加于压电元件23的电压变化。

控制部60也可以控制由流体检测部70检测出的流体FL的量越多，越增加移动体12的移动距离。并且，控制部60可以以如下方式控制：由流体检测部70检测出的流体FL的量越多，越移动体12的移动速度越变为高速。在上述的控制中，控制部60可以使用预先准备的图或算式。控制部60也可控制当由流体检测部70检测出的流体FL的量大于预先设定的阈值时，使移动体12的移动距离或者移动速度或其双方比流体FL的检测量在该阈值以下时增加。

在工序3中，如果增大移动体12的移动距离或移动速度的话，能够增大在将从喷出口15喷出的流体FL吸引至收容部11的内部的方向上作用的力。从而，即使在之前的流体FL的连续的喷出工序期间产生未通过移动处理而被吸引至收容部11内部的流体FL，通过接下来的喷出工序的移动处理也能够使这种残留的流体FL减少。并且，能够进行如下控制：通常情况下将工序3中的移动体12的移动距离较短地设定而抑制外气从喷出口15的进入，但当蓄积于喷出口15的周缘区域的流体FL的残留量增大时，使移动体12的移动距离增大。

如上所述，根据第三实施方式的流体喷出装置及其喷出工序中的流体FL的喷出方法，能够进一步抑制流体FL残留于喷出口15的周缘区域。除此之外，根据第三实施方式的流体喷出装置及其喷出工序中的流体FL的喷出方法，能够发挥与第一实施方式中说明的同样的各种作用效果。

E.变形例：

E1.变形例1：

在上述各实施方式中，喷出工序在造型立体物的造型处理中执行。与此相对，喷出工序可以在造型处理以外的时候执行。喷出工序例如可以在用于喷出部10的维护而执行的冲刷中执行。

E2.变形例2：

在上述各实施方式中，移动体12的移动方向即第一方向D1及第二方向D2分别为平行于铅直方向的方向。与此相对，第一方向D1及第二方向D2也可以分别为非平行于铅直方向的方向。第一方向D1及第二方向D2可以为与铅直方向交叉的倾斜方向。在上述各实施方式中，喷出口15的开口方向与铅直方向一致。与此相对，喷出口15的开口方向也可以不与铅直方向一致，例如，也可以朝向与铅直方向交叉的斜下方。

E3.变形例3：

上述第二实施方式、第三实施方式及第四实施方式的结构可以适宜组合。例如，在第三实施方式的喷出工序中的工序2中，移动体12可以如第二实施方式所说明的，不到达闭塞位置P_C，而停止于中间位置P_M。并且，在第二实施方式及第三实施方式的喷出工序中的工序3中，可以如第四实施方式所说明的，根据流体检测部70的检测结果来控制移动体12的速度或移动距离。在第三实施方式的工序3中，在根据流体检测部70的检测结果来控制移动体12的速度的情况下，可以喷出口15的附近区域的流体FL的检测量越多，越增大第一速度v₁。

E4.变形例4：

在上述各实施方式中，控制部60在工序4中，使移动体12向闭塞位置P_C移动时的速度慢于在工序2中使移动体12向第一方向D1移动时的速度。与此相对，控制部60在工序4中，可以将使移动体12向闭塞位置P_C移动时的速度设定为等于或大于在工序2中使移动体12向第一方向D1移动时的速度。

E5.变形例5：

在上述各实施方式中，可以省略收容部11的压力室17。这种情况下，在闭塞位置P_C，移动体12的前端部12a接触喷出口15的内周缘部而直接地闭塞喷出口15。

E6.变形例6：

在上述各实施方式中，移动体12由于压电元件23的收缩而被施加负荷，从而发生位移。与此相对，移动体12也可以通过使用压电元件23以外的其他方法被施加负荷，从而发生位移。移动体12例如可以通过气体的压力被施加负荷，从而发生位移。在上述各实施方式中，移动体12可以与压电元件23一体化，也可以构成为，压电元件23的前端部分作为移动体12而在收容部11内往复移动。

E7.变形例7：

在上述第四实施方式中，流体检测部70通过使用拍摄元件的光学的手段检测喷出口15的周缘区域的流体FL。与此相对，流体检测部70也可以使用拍摄元件以外的光学的手段检测喷出口15的周缘区域的流体FL。流体检测部70例如可以通过光传感器检测出预先设定的量以上的流体FL存在于喷出口15的周缘区域。并且，流体检测部70也可以通过光学的手段以外的方法检测喷出口15的周缘区域的流体FL。流体检测部70可以在喷出口15的周缘区域设置电极，基于电流流过该电极时的电阻的变化，检测存在于喷出口15的周缘区域的流体FL。

E8.变形例8：

上述各实施方式的流体喷出装置，作为造型立体物的三维造型装置而实现。与此相对，流体喷出装置也可以不作为三维造型装置而实现。流体喷出装置例如可以作为将油墨作为流体而喷出的喷墨打印机而实现，也可以作为喷出涂料的涂布装置或喷出具有流动性粘接剂的加工装置而实现。

E9.变形例9：

在上述各实施方式中，可以通过硬件实现由软件实现的功能及处理的一部分或者全部。并且，由硬件实现的功能及处理的一部分或者全部也可以通过硬件实现。作为硬件，例如可以使用集成电路、分立电路、或者将上述电路组合而成的电路模块等的各种电路。

本发明不限于上述的实施方式或实施例、变形例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种构成实现。例如，记载于发明内容栏中的各方式中的技术特征所对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征，为了解决上述课题的一部分或者全部，或者，为了实现上述效果的一部分或者全部，能够适当地进行替换、组合。并且，如果上述技术特征在本说明书中没有作为必须要件而说明，也能够适当地删除。

Claims (7)

1.一种流体喷出装置，其特征在于，具备：

收容部，收容流体；

喷出口，连通于所述收容部，喷出所述流体；

移动体，在所述收容部的内部，向朝向所述喷出口的第一方向和远离所述喷出口的第二方向移动；以及

控制部，控制所述移动体的驱动，

所述控制部执行：

喷出处理，使所述移动体从闭塞所述喷出口的闭塞位置向所述第二方向移动，在开放所述喷出口之后，使所述移动体向所述第一方向移动，从所述喷出口压出并喷出所述流体；以及

移动处理，在通过所述喷出处理从所述喷出口喷出所述流体的期间，使所述移动体向所述第二方向移动。

2.根据权利要求1所述的流体喷出装置，其特征在于，

所述控制部在所述喷出处理中使所述移动体向所述第一方向移动而到达所述闭塞位置。

3.根据权利要求1或2所述的流体喷出装置，其特征在于，

在所述移动处理中所述移动体向所述第二方向移动时的距离小于等于在所述喷出处理中所述移动体向所述第二方向移动时的距离。

4.根据权利要求1至3任一项所述的流体喷出装置，其特征在于，

所述控制部在所述移动处理中使所述移动体向所述第二方向移动之后，使所述移动体以慢于在所述喷出处理中使所述移动体向第一方向移动时的移动速度的速度，返回所述闭塞位置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的流体喷出装置，其特征在于，

所述控制部在所述移动处理中，在使所述移动体向所述第二方向移动的期间，将所述移动体的速度从第一速度变更为比所述第一速度慢的第二速度。

6.根据权利要求1至5任一项所述的流体喷出装置，其特征在于，

所述流体喷出装置具备流体检测部，所述流体检测部检测附着于所述收容部的外部的所述喷出口的周缘区域的所述流体，

所述控制部根据由所述流体检测部检测出的所述流体的量，变更在所述移动处理中所述移动体向所述第二方向移动时的距离和速度中的至少一方。

7.一种喷出流体方法，其是从与收容流体的收容部连通的喷出口喷出流体的方法，其特征在于，包括：

喷出工序，在所述收容部的内部，使移动体从闭塞所述喷出口的闭塞位置向远离所述喷出口的第二方向移动，在开放所述喷出口之后，使所述移动体向朝向所述喷出口的第一方向移动，从所述喷出口压出并喷出所述流体；以及

移动工序，在通过所述喷出工序从所述喷出口喷出所述流体的期间，使所述移动体向所述第二方向移动。