CN112752617A - 液体涂敷装置 - Google Patents

Abstract

提供即使在使驱动元件高速动作的情况下，也能够防止对所述驱动元件施加会对该驱动元件的寿命产生影响的过大的负载的液体涂敷装置。液体涂敷装置(1)具有：液室(33)；隔膜(35)，其通过变形而使液室(33)的容积变化；压电元件(41)，其使隔膜(35)沿厚度方向变形；加压壳体底壁部(48a)，其位于压电元件(41)与隔膜(35)之间，支承压电元件(41)的隔膜(35)侧；固定壳体底壁部(47a)，其支承压电元件(41)的与隔膜(35)相反侧的端部；棒状的柱塞(44)，其贯通加压壳体底壁部(48a)，向隔膜(35)传递压电元件(41)的伸缩；以及螺旋弹簧(45)，其位于压电元件(41)与加压壳体底壁部(48a)之间并且被所述第一支承部支承，对压电元件(41)赋予压缩力。

Description

液体涂敷装置

技术领域

本发明涉及液体涂敷装置。

背景技术

已知将从液体贮存部供给的液体向被涂敷材料排出的液体涂敷装置。在这样的液体涂敷装置中，通过改变液室的容积，所述液室内的液体被排出。作为所述液体涂敷装置的一例，专利文献1公开了利用通过使压电元件驱动而变形的挠性板，使收纳液体的液室内的容积变化，从而使液体从喷嘴排出的涂敷装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开公报日本特开2016-59863号公报

发明内容

发明要解决的课题

在如所述专利文献1公开的结构那样使压电元件驱动并使挠性体变形的结构的情况下，为了提高液体的排出的响应性，考虑向所述压电元件输入矩形信号并使所述压电元件高速动作。

然而，使包含所述压电元件的驱动元件高速动作时，可能导致所述驱动元件过度伸缩从而对该驱动元件施加过大的负载。这样，可能对所述驱动元件的寿命产生影响。

本发明的目的在于提供即使在使驱动元件高速动作的情况下，也能够防止对所述驱动元件施加会对该驱动元件的寿命产生影响的过大的负载的液体涂敷装置。

用于解决课题的手段

本发明的一个实施方式的液体涂敷装置具有：液室，其贮存液体；流入路，其与所述液室连接，并且向所述液室内供给液体；隔膜，其构成划分所述液室的壁部的一部分并且通过变形而使所述液室的容积变化；驱动元件，其通过沿至少一个方向伸缩而使所述隔膜在厚度方向上变形；第一支承部，其在所述一个方向上位于所述驱动元件与所述隔膜之间，对所述驱动元件的所述隔膜侧进行支承；第二支承部，其在所述一个方向上对所述驱动元件的与所述隔膜相反侧的端部进行支承；传递部件，其在所述驱动元件与所述隔膜之间沿所述一个方向延伸，贯通所述第一支承部，向所述隔膜传递所述驱动元件的伸缩；以及压缩力赋予部，其位于所述驱动元件与所述第一支承部之间并且被所述第一支承部支承，沿所述一个方向对所述驱动元件赋予压缩力。

发明效果

根据本发明的一个实施方式的液体涂敷装置，即使在使驱动元件高速动作的情况下，也能够防止对所述驱动元件施加会对该驱动元件的寿命产生影响的过大的负载。

附图说明

图1是示出实施方式的液体涂敷装置的概略结构的图。

图2是将排出部的概略结构放大并示出的图。

图3是示出液体涂敷装置的动作的一例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对图中的相同或相当部分标注相同的标号而不重复其说明。而且，各图中的结构部件的尺寸并没有严格地表示实际的结构部件的尺寸以及各结构部件的尺寸比例等。

(液体涂敷装置)

图1是示意性地示出本发明的实施方式的液体涂敷装置1的概略结构的图。图2是示出液体涂敷装置1的动作的流程图。

液体涂敷装置1是将液体以液滴状向外部排出的喷墨方式的液体涂敷装置。所述液体例如是用于形成焊料、热固化性树脂、油墨、功能性薄膜(取向膜、抗蚀剂、滤色器、有机电致发光等)的涂敷液等。

液体涂敷装置1具备液体贮存部10、压力调整部20、排出部30以及控制部60。

液体贮存部10是在内部贮存液体的容器。液体贮存部10向排出部30供给贮存的液体。即，液体贮存部10具有向排出部30供给贮存的液体的流出口10a。液体贮存部10内的压力被压力调整部20调整。另外，从未图示的供给口向液体贮存部10供给液体。

(压力调整部)

压力调整部20将液体贮存部10内的压力调整为比大气压高的正压、比大气压低的负压或大气压中的任意一个。通过这样调整液体贮存部10内的压力，如后所述，能够从排出部30的排出口32a稳定地排出液体，并且能够防止液体从排出口32a泄漏。

具体而言，压力调整部20具有正压生成部21、负压生成部22、第一切换阀23、第二切换阀24、大气开放部25以及压力传感器26。

正压生成部21生成比大气压高的正压。正压生成部21具有作为正压产生部的正压用泵21a。正压用泵21a生成正压。

负压生成部22生成比大气压低的负压。负压生成部22具有作为负压产生部的负压用泵22a和负压调整容器22b。

负压用泵22a生成负压。负压调整容器22b的内部的压力成为通过负压用泵22a而生成的负压。负压调整容器22b位于负压用泵22a与第二切换阀24之间。负压生成部22具有负压调整容器22b，由此由负压用泵22a生成的负压均匀化。

由此，能够降低由负压用泵22a产生的负压的脉动，并且通过负压生成部22得到稳定的负压。而且，如后所述，即使在负压用泵22a的输出根据压力传感器26对液体贮存部10内的压力的检测结果而变化的情况下，通过负压调整容器22b，由负压用泵22a产生的负压的脉动降低，并且在变化后的负压中得到均匀化的压力。由此，在如后所述那样将负压生成部22连接到液体贮存部10时，能够迅速使液体贮存部10内的压力成为负压。

第一切换阀23和第二切换阀24分别是三方向阀。即，第一切换阀23和第二切换阀24分别具有三个端口。第一切换阀23的三个端口连接有液体贮存部10、正压生成部21以及第二切换阀24。第二切换阀24的三个端口连接有负压生成部22、大气开放部25以及第一切换阀23。

第一切换阀23和第二切换阀24在各自的内部连接三个端口中的两个端口。在本实施方式中，第一切换阀23相对于与液体贮存部10连接的端口连接与正压生成部21连接的端口或与第二切换阀24连接的端口。即，第一切换阀23相对于液体贮存部10切换与正压生成部21连接的电路和与第二切换阀24连接电路并连接。第二切换阀24相对于与第一切换阀23连接的端口连接与负压生成部22连接的端口或与大气开放部25连接的端口。即，第二切换阀24相对于第一切换阀23切换与负压生成部22连接的电路和与大气开放部25连接的电路并连接。

另外，第一切换阀23和第二切换阀24根据从控制部60输出的开闭信号切换端口彼此的连接。所述开闭信号包含后述的第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号以及第四控制信号。

压力传感器26检测液体贮存部10内的压力。压力传感器26将检测到的液体贮存部10内的压力作为压力信号向控制部60输出。由压力传感器26检测的负压根据液体贮存部10内的液体余量变化。即，液体贮存部10内的液体余量变少时，由压力传感器26检测的负压与液体余量较多的情况相比变高。另外，负压变高是指例如从-1kPa变化为-1.1kPa的状态。

后述的控制部60根据从压力传感器26输出的压力信号控制负压用泵22a的驱动。在液体贮存部10内的液体余量的减少被压力传感器26检测为液体贮存部10内的较高的负压时，控制部60通过将负压目标值设定得较低，使由负压用泵22a产生的负压接近大气压。

通过以上结构，在使液体贮存部10内的压力为正压的情况下，即在将液体贮存部10内加压为正压的情况下，压力调整部20切换第一切换阀23，从而连接正压生成部21与液体贮存部10。由此，能够将液体从液体贮存部10向排出部30挤出。由此，能够稳定地向排出部30提供液体。

而且，在使液体贮存部10内的压力为负压的情况下，压力调整部20切换第二切换阀24而连接负压生成部22与第一切换阀23，并且切换第一切换阀23而连接第二切换阀24与液体贮存部10。由此，使液体贮存部10内的压力为负压，从而能够防止液体从排出部30的排出口32a漏出。

进而，在使液体贮存部10内的压力为大气压的情况下，压力调整部20切换第二切换阀24而连接大气开放部25与第一切换阀23。这时，第一切换阀23处于连接第二切换阀24与液体贮存部10的状态。由此，能够使液体贮存部10内的压力为大气压。

(排出部)

排出部30将从液体贮存部10提供的液体向外部以液滴状排出。图2是将排出部30的结构放大并示出的图。以下，使用图2对排出部30的结构进行说明。

排出部30具有液体供给部31、隔膜35以及驱动部40。

液体供给部31具有基座部件32和加热部36，该基座部件32在内部具有液室33和流入路34。液体贮存部10位于基座部件32上。基座部件32的流入路34与液体贮存部10的流出口10a连接。流入路34与液室33连接。即，流入路34与液室33连接并且从液体贮存部10向液室33内提供液体。液室33贮存液体。

基座部件32具有与液室33连接的排出口32a。排出口32a是用于将提供到液室33内的液体向外部排出的开口。在本实施方式中，排出口32a朝向下方开口，因此提供到流入路34和液室33内的液体通过弯液面在排出口32a内具有朝向下方突出的液面。

加热部36在基座部件32内位于流入路34的附近。加热部36对流入路34内的液体进行加热。虽然未特别图示，加热部36例如具有板状的加热器和传热块。另外，加热部36只要能够对流入路内的液体进行加热，也可以具有棒状的加热器或帕尔贴元件等其他结构。

通过加热部36对流入路34内的流体进行加热，由此能够以比室温高的一定温度维持该液体的温度。由此，能够防止所述液体的物理性质因温度而变化。

另外，虽然未特别图示，液体涂敷装置1也可以在加热部36的附近或排出口32a的附近具有用于对加热部36进行加热控制的温度传感器。而且，加热部36只要能够对流入路34内的流体进行加热，也可以位于基座部件32上。

隔膜35构成划分液室33的壁部的一部分。隔膜35隔着液室33位于排出口32a的相反侧。隔膜35被能够沿厚度方向变形的基座部件32支承。隔膜35构成划分液室33的壁部的一部分，并且通过变形使液室33的容积变化。通过隔膜35的厚度方向的变形而液室33的容积变化，由此液室33内的液体从排出口32a朝向外部被排出。

驱动部40使隔膜35沿厚度方向变形。具体而言，驱动部40具有压电元件41、第一台座42、第二台座43、柱塞44、螺旋弹簧45以及壳体46。

压电元件41通过施加规定的电压而沿一个方向延伸。即，压电元件41能够沿所述一个方向伸缩。压电元件41通过沿所述一个方向伸缩，能够使隔膜35沿厚度方向变形。即，压电元件41是产生使隔膜35沿厚度方向变形的驱动力的驱动元件。另外，使隔膜35沿厚度方向变形的驱动力也可以由磁致伸缩元件等其他驱动元件产生。

本实施方式的压电元件41是在所述一个方向上较长的长方体状。而且，虽然未特别图示，本实施方式的压电元件41例如是通过将由锆钛酸铅(PZT)等压电陶瓷构成的多个压电体41a以沿所述一个方向层叠的状态电连接而构成的。即，压电元件41具有沿所述一个方向层叠的多个压电体41a。由此，与压电元件41具有一个压电体的情况相比，能够增大所述一个方向的压电元件41的伸缩量。另外，压电元件的形状不限于长方体状，也可以是其他形状，例如圆柱状等。

多个压电体41a通过在与所述一个方向交叉的方向上对置配置的未图示的侧面电极而电连接。由此，压电元件41向所述侧面电极施加规定的电压，由此沿所述一个方向延伸。施加于压电元件41的所述规定的电压是从后述的控制部60输入的驱动信号。

另外，压电元件41的结构与以往的压电元件的结构相同，因此省略详细的说明。另外，压电元件41也可以仅具有一个压电体。

柱塞44是棒状的部件。柱塞44的轴线方向的一个端部与隔膜35接触。柱塞44的轴线方向的另一个端部与覆盖压电元件41的所述一个方向的端部的后述的第一台座42接触。即，压电元件41的所述一个方向与柱塞44的轴线方向一致。而且，柱塞44位于压电元件41与隔膜35之间。由此，压电元件41的伸缩经由柱塞44传递到隔膜35。柱塞44是棒状的传递部件。

柱塞44的所述另一个端部为半球状。即，柱塞44为棒状，压电元件41侧的前端部为半球状。由此，压电元件41的伸缩能够经由柱塞44更可靠地传递到隔膜35。

第一台座42覆盖压电元件41的所述一个方向的隔膜35侧的端部。第一台座42与柱塞44接触。第二台座43覆盖压电元件41的所述一个方向的与隔膜35相反侧的端部。第二台座43被后述的固定壳体47的固定壳体底壁部47a支承。

第一台座42和第二台座43分别具有底部42a、43a和位于外周侧的纵壁部42b、43b。底部42a、43a分别具有覆盖压电元件41的所述一个方向的端面的大小。纵壁部42b、43b分别覆盖压电元件41的侧面的一部分。

另外，第一台座42和第二台座43分别由耐磨损材料构成。第一台座42和第二台座43的至少一方为了提高耐磨损性而由烧结材料构成。而且，第一台座42的硬度与第二台座43的硬度也可以不同。

压电元件41收纳于壳体46内。壳体46具有固定壳体47和加压壳体48。加压壳体48收纳于固定壳体47内。压电元件41收纳于加压壳体48内。另外，固定壳体47与加压壳体48通过未图示的螺栓等固定。

固定壳体47是隔膜35侧开口的箱状。具体而言，固定壳体47具有固定壳体底壁部47a和固定壳体侧壁部47b。

固定壳体底壁部47a隔着压电元件41位于隔膜35的相反侧。固定壳体底壁部47a具有支承压电元件41的所述一个方向的端部的半球状的突出部47c。即，液体涂敷装置1具有从固定壳体底壁部47a朝向压电元件41向所述一个方向突出并支承压电元件41的与隔膜35相反侧的端部的半球状的突出部47c。由此，能够通过固定壳体底壁部47a的突出部47c支承压电元件41的与隔膜35相反侧的端部而不会部分接触。由此，能够通过固定壳体底壁部47a更可靠地支承压电元件41的与隔膜35相反侧的端部。另外，固定壳体底壁部47a是在所述一个方向上支承压电元件41的与隔膜35相反侧的端部的第二支承部。

第二台座43位于压电元件41与突出部47c之间。即，液体涂敷装置1在压电元件41与突出部47c之间具有第二台座43。由此，能够通过第二台座43保持压电元件41的与隔膜35相反侧的端部，并且能够经由第二台座43通过突出部47c更可靠地支承压电元件41的与隔膜35相反侧的端部。

加压壳体48是隔着压电元件41与隔膜35的相反侧开口的箱状。由此，在加压壳体48收纳于固定壳体47内的状态下，固定壳体底壁部47a的一部分向壳体46内露出。另外，上述的突出部47c位于在固定壳体底壁部47a中露出的部分。

加压壳体48具有加压壳体底壁部48a和加压壳体侧壁部48b。

加压壳体底壁部48a位于隔膜35侧。加压壳体底壁部48a具有供柱塞44贯通的贯通孔。由此，柱塞44在压电元件41与隔膜35之间向所述一个方向延伸而贯通加压壳体底壁部48a，并向隔膜35传递压电元件41的伸缩。

加压壳体底壁部48a被基座部件32的上表面支承。由此，由被加压壳体底壁部48a与第一台座42夹持的后述的螺旋弹簧45产生的力不作用于被基座部件32支承的隔膜35，或即使作用于隔膜35也非常小。

而且，加压壳体底壁部48a在与第一台座42之间保持后述的螺旋弹簧45。加压壳体底壁部48a是在所述一个方向上位于压电元件41与隔膜35之间并且支承压电元件41的隔膜35侧的第一支承部。

加压壳体侧壁部48b的外表面与固定壳体侧壁部47b的内表面接触，加压壳体侧壁部48b的内表面与第一台座42和第二台座43的纵壁部42b、43b接触。由此，能够通过加压壳体侧壁部48b保持第一台座42和第二台座43。因此，即使在向压电元件41施加了规定的电压的情况下，压电元件41向与所述一个方向垂直的方向的变形也被抑制。

通过以上结构，压电元件41在所述一个方向上被柱塞44与固定壳体底壁部47a的突出部47c夹持。由此，在压电元件41沿所述一个方向伸缩的情况下，能够通过柱塞44向隔膜35传递压电元件41的伸缩。因此，通过压电元件41的伸缩，能够使隔膜35沿厚度方向变形。另外，图2用实线箭头示出压电元件41的所述一个方向的伸缩所实现的柱塞44的移动。

螺旋弹簧45是在所述一个方向上沿轴线呈螺旋状延伸的弹簧部件。螺旋弹簧45在所述一个方向上被第一台座42与加压壳体底壁部48a夹持。棒状的柱塞44沿轴线方向贯通螺旋弹簧45。即，第一台座42位于压电元件41与柱塞44和螺旋弹簧45之间。而且，螺旋弹簧45在压电元件41与加压壳体底壁部48a之间沿柱塞44的轴线延伸。

由此，螺旋弹簧45经由第一台座42向压电元件41赋予沿所述一个方向压缩的力。图2用空心箭头示出螺旋弹簧45的压缩力。螺旋弹簧45是位于压电元件41与加压壳体底壁部48a之间并且被加压壳体底壁部48a支承，并对压电元件41沿所述一个方向赋予压缩力的压缩力赋予部。另外，由螺旋弹簧45产生的压缩力优选是在电压未施加于压电元件41的状态下，将第一台座42定位于与柱塞44接触的位置的力。例如，所述压缩力优选在额定电压施加于压电元件41时相对于在压电元件41产生的力为30％至50％的力。

而且，通过第一台座42位于压电元件41与柱塞44和螺旋弹簧45之间，能够经由第一台座42向柱塞44稳定地传递压电元件41的伸缩，并且能够经由第一台座42向压电元件41稳定地传递螺旋弹簧45的压缩力。

在这里，在液体的粘度较高的情况下等，要求使压电元件41高速动作。因此，考虑对压电元件41输入矩形波的驱动信号，由此提高压电元件41的响应性。在该情况下，在压电元件41高速伸缩时，压电元件41过度伸缩从而可能在内部产生剥离等损伤。尤其是，在压电元件41具有沿伸缩方向层叠的多个压电体41a的情况下，通过压电元件41的高速动作，压电元件41的内部容易产生剥离等损伤。另外，压电元件41过度伸缩是指压电元件41的伸缩量比额定电压施加于压电元件41时的最大伸缩量大的情况。

与此相对，如本实施方式这样通过螺旋弹簧45沿所述一个方向压缩压电元件41，即使在对压电元件41输入矩形波的驱动信号的情况下，也能够防止因压电元件41的伸缩而在压电元件41的内部产生剥离等损伤。即，通过螺旋弹簧45，能够抑制压电元件41的过度的伸缩，从而能够防止压电元件41的伸缩导致的内部损伤的产生。由此，能够提高压电元件41的耐久性。

而且，通过上述那样使螺旋弹簧45位于压电元件41与加压壳体底壁部48a之间，由此能够通过加压壳体底壁部48a承受螺旋弹簧45的弹性恢复力。由此，通过螺旋弹簧45的弹性恢复力，能够防止隔膜35产生变形。因此，能够防止液体从排出口32a泄漏或液体的排出性能降低。

而且，柱塞44沿轴线方向贯通沿轴线呈螺旋状延伸的螺旋弹簧45，由此能够紧凑地配置柱塞44和螺旋弹簧45。由此，能够实现液体涂敷装置1的小型化。

(控制部)

接着，以下对控制部60的结构进行说明。

控制部60控制液体涂敷装置1的驱动。即，控制部60分别控制压力调整部20和驱动部40的驱动。

控制部60具有压力调整控制部61和驱动控制部62。

压力调整控制部61对压力调整部20的第一切换阀23和第二切换阀24输出控制信号。而且，压力调整控制部61对正压用泵21a输出正压用泵驱动信号。进而，压力调整控制部61对负压用泵22a输出负压用泵驱动信号。压力调整控制部61通过对第一切换阀23和第二切换阀24输出控制信号而控制液体贮存部10内的压力。

例如，在向液体贮存部10内赋予正压的情况下，压力调整控制部61对第一切换阀23输出连接正压生成部21与液体贮存部10的第一控制信号。而且，在向液体贮存部10内赋予负压的情况下，压力调整控制部61对第一切换阀23输出连接第二切换阀24与液体贮存部10的第二控制信号，并对第二切换阀24输出连接负压生成部22与第一切换阀23的第三控制信号。进而，在使液体贮存部10内为大气压的情况下，压力调整控制部61对第一切换阀23输出连接第二切换阀24与液体贮存部10的第二控制信号，并对第二切换阀24输出连接大气开放部25与第一切换阀23的第四控制信号。

压力调整控制部61根据从压力传感器26输出的压力信号，控制负压用泵22a的驱动。即，在即使使负压用泵22a驱动，被压力传感器26检测的压力也不到达负压目标值的情况下，压力调整控制部61将所述负压目标值设定为较低，并根据新的负压目标值使负压用泵22a驱动。这样，在通过压力传感器26将液体贮存部10内的液体余量的减少检测为液体贮存部10内的较高的负压时，压力调整控制部61通过将负压目标值设定为较低，使由负压用泵22a产生的负压接近大气压。

而且，压力调整控制部61也控制正压用泵21a的驱动。另外，正压用泵21a的驱动与以往的结构相同，因此省略详细的说明。

驱动控制部62控制压电元件41的驱动。即，驱动控制部62对压电元件41输出驱动信号。该驱动信号包含排出信号。

所述排出信号是如后所述那样使压电元件41伸缩从而使隔膜35振动，从而使液室33内的液体从排出口32a向外部排出的信号。

控制部60通过驱动控制部62控制向压电元件41输出所述排出信号的时机和向压力调整部20输出所述控制信号的时机。

图3是示出基于排出部30的液体的排出和基于压力调整部20的液体贮存部10内的压力调整的动作的一例的流程图。对控制部60的驱动控制部62对向压电元件41输出所述排出信号的时机和向压力调整部20输出所述控制信号的时机的控制进行说明。

如图3所示，首先，控制部60判定是否输入了指示排出的外部信号(步骤S1)。该外部信号从比控制部60上位的控制器等向控制部60输入。

在向控制部60输入外部信号的情况(步骤S1中“是”的情况)下，在步骤S2中，控制部60的压力调整控制部61生成在压力调整部20的第一切换阀23连接正压生成部21与液体贮存部10的第一控制信号，并将其向第一切换阀23输出。第一切换阀23根据所述第一控制信号而驱动。由此，液体贮存部10内被加压为正压。另一方面，在未向控制部60输入外部信号的情况下(步骤S1中“否”的情况)，反复进行步骤S1的判定，直至外部信号输入到控制部60为止。

在步骤S2之后，控制部60的驱动控制部62对压电元件44输出排出信号，并使液体从排出口32a向排出部30排出(步骤S3)。

另外，在驱动控制部62对压电元件44输出排出信号之后，压力调整控制部61也可以向第一切换阀23输出所述第一控制信号。即，也可以在比液体贮存部10内的正压的加压之前进行排出部30的排出。

然后，压力调整控制部61生成在压力调整部20的第一切换阀23连接第二切换阀24与液体贮存部10的第二控制信号，并将其向第一切换阀23输出。而且，压力调整控制部61生成在第二切换阀24连接大气开放部25与第一切换阀23的第三控制信号，并将其向第二切换阀24输出(步骤S4)。第一切换阀23根据所述第二控制信号而驱动。第二切换阀24根据所述第三控制信号而驱动。由此，液体贮存部10内的压力成为大气压。

接着，压力调整控制部61生成在第二切换阀24连接负压生成部22与第一切换阀23的第四控制信号，并将其向第二切换阀24输出(步骤S5)。第二切换阀24根据所述第四控制信号而驱动。由此，液体贮存部10内的压力成为负压。由此，防止液体从排出部30的排出口32a漏出。然后，该流程结束(END)。控制部60根据需要反复执行上述流程。

通过如上述那样控制液体贮存部10内的压力，能够在适当的时机使液体从排出口32a稳定地排出，而液体不会从排出部30的排出口32a漏出。

另外，驱动控制部62也可以进行压电元件41的再分极化。在压电元件41中，由进行了分极处理的烧结材料构成的多个压电体41a电连接。因此，压电元件41具有如下特性：在不使用压电元件41而长时间放置的情况下，或压电元件41为高温的情况下等，在压电元件41的内部产生电场，电压施加时的压电元件41的移位量逐渐减少。这样在压电元件41的移位特性降低的情况下，需要进行压电元件41的再分极化，从而使压电元件41的移位特性恢复。

在进行压电元件41的再分极化时，在对压电元件41输出以一定时间施加额定电压的驱动信号之后，驱动控制部62在规定时间内切断驱动信号。在该情况下，驱动控制部62生成能够抑制向压电元件41施加的额定电压的急剧的上升和下降的驱动信号作为所述驱动信号。所述额定电压是规定电压。另外，驱动控制部62在压电元件41的再分极化时对压电元件41施加的电压只要是能够进行压电元件41的再分极化的电压，也可以是压电元件41的额定电压以外的电压。

如上所述，液体涂敷装置1也可以具有控制部60，该控制部60进行压电元件41的驱动控制，并且在以一定时间对压电元件41施加额定电压之后，进行使施加的电压为0的再分极化的处理。

由此，能够通过控制部60进行压电元件41的再分极化，使压电元件41的移位特性恢复，而不使用专用的电路。

另外，进行压电元件41的再分极化的时机只要是在液体涂敷装置1的起动时，或指示液体的排出的外部信号输入到液体涂敷装置1的情况下等排出液体的时机以外，可以是任何时机。

本实施方式的液体涂敷装置1具有：液室33，其贮存液体；流入路34，其与液室33连接，并从液体贮存部10向液室33内提供液体；隔膜35，其构成划分液室33的壁部的一部分，并且通过厚度方向的变形使液室33的容积变化；压电元件41，其至少沿一个方向伸缩，由此使隔膜35沿厚度方向变形；加压壳体底壁部48a，其在所述一个方向上位于压电元件41与隔膜35之间，支承压电元件41的隔膜35侧；固定壳体底壁部47a，其在所述一个方向上支承压电元件41的与隔膜35相反侧的端部；柱塞44，其在压电元件41与隔膜35之间沿所述一个方向延伸而贯通加压壳体底壁部48a，并向隔膜35传递压电元件41的伸缩；以及螺旋弹簧45，其位于压电元件41与加压壳体底壁部48a之间，并被加压壳体底壁部48a支承，沿所述一个方向对压电元件41赋予压缩力。

由此，能够通过螺旋弹簧45沿压电元件41伸缩的一个方向压缩压电元件41。由此，即使在使压电元件41高响应地进行动作的情况下，也能够防止压电元件41过度伸缩从而对压电元件41的内部施加对压电元件41的寿命产生影响的过大的负载。而且，螺旋弹簧45被加压壳体底壁部48a支承，因此由螺旋弹簧45产生的力不向隔膜35传递。由此，能够防止隔膜35因由螺旋弹簧45产生的力而产生变形。

尤其是，压电元件41具有沿所述一个方向层叠的多个压电体41a。由此，与压电体41a为一个的情况相比，能够使压电元件41的所述一个方向的伸缩长度变长。然而，在这样沿所述一个方向层叠多个压电体41a的情况下，在使压电元件41高响应地进行动作从而压电元件41过度伸缩的情况下，容易对压电元件41的内部施加过大的负载。与此相对，如上所述，通过螺旋弹簧45沿所述一个方向压缩压电元件41，由此能够防止对压电元件41的内部施加对压电元件41的寿命产生影响的过大的负载。即，上述的结构在压电元件41具有沿所述一个方向层叠的多个压电体41a的结构的情况下特别有效。

而且，在本实施方式中，柱塞44为沿轴线延伸的棒状。螺旋弹簧45在压电元件41与加压壳体底壁部48a之间沿柱塞44的轴线延伸，并沿所述一个方向对压电元件41赋予压缩力。

由此，能够沿压电元件41伸缩从而向柱塞44赋予力的方向对压电元件41赋予螺旋弹簧45的压缩力。因此，即使在使压电元件41高响应地进行动作的情况下，也能够防止压电元件41过度伸缩从而对压电元件41的内部施加对压电元件41的寿命产生影响的过大的负载。

而且，在本实施方式中，柱塞44为棒状，压电元件41侧的前端部为半球状。液体涂敷装置1具有从固定壳体底壁部47a朝向压电元件41向所述一个方向突出，并支承压电元件41的与隔膜35相反侧的端部的半球状的突出部47c。

由此，在通过螺旋弹簧45沿所述一个方向压缩压电元件41时，能够使螺旋弹簧45的压缩方向为压电元件41伸缩的所述一个方向。压电元件41相对于所述一个方向以外的方向的压缩力容易受到损伤。因此，如上所述，通过使螺旋弹簧45的压缩方向为所述一个方向，能够防止压电元件41因螺旋弹簧45的压缩力而受到损伤。另外，螺旋弹簧45的压缩方向不需要与所述一个方向完全一致，只要是由螺旋弹簧45产生的压缩力包含所述一个方向的成分的力的方向即可。

(其他实施方式)

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式仅是用于实施本发明的例示。由此，不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内对上述实施方式进行适当变形而实施。

在所述实施方式中，通过螺旋弹簧45沿一个方向压缩压电元件41。然而，只要能够沿所述一个方向压缩压电元件，也可以通过螺旋弹簧以外的结构压缩所述压电元件。即，在所述实施方式中，作为压缩力赋予部的一例，例举出了作为螺旋状的弹簧部件的螺旋弹簧45，但并不限于此，所述螺旋状的弹簧部件也可以是具有规定长度并且具有波形状的线材或平板呈螺旋状卷绕而得到的、所谓的螺旋波弹簧等。而且，压缩力赋予部只要是能够沿一个方向压缩压电元件的结构，也可以具有螺旋状以外的结构。另外，无论在具有怎样的结构的情况下，压缩力赋予部优选以不与柱塞干涉的方式配置。

在所述实施方式中，柱塞44贯通沿轴线呈螺旋状延伸的螺旋弹簧45。然而，螺旋弹簧的配置只要是相对于柱塞与作为压电元件的伸缩方向的一个方向平行地延伸，就没有特别限定。

在所述实施方式中，在压电元件41伸缩的一个方向上，压电元件41的两端部被第一台座42和第二台座43覆盖。然而，也可以是在所述一个方向上，仅压电元件的两端部中的任意一个端部被台座覆盖。而且，也可以是在所述一个方向上，压电元件的端部不被台座覆盖。

在所述实施方式中，压电元件41被固定壳体底壁部47a的半球状的突出部47c和柱塞44的压电元件41侧的半球状的前端部支承。然而，只要压电元件的伸缩方向与螺旋弹簧的压缩方向平行，液体涂敷装置也可以不具有半球状的突出部和柱塞的半球状的前端部的至少一方。而且，突出部和柱塞的前端部的形状不限于半球状，只要是能够支承压电元件的形状，可以是任何形状。

在所述实施方式中，收纳压电元件41的壳体46具有收纳于固定壳体47内的加压壳体48。然而，壳体也可以没有加压壳体。在该情况下，压电元件收纳于固定壳体内。螺旋弹簧的隔膜侧的端部被基座部件的上表面支承。即，所述基座部件的上侧的壁部作为第一支承部发挥功能。

在所述实施方式中，排出部30具有对流入路34内的液体进行加热的加热部36。然而，排出部也可以没有加热部。

在所述实施方式中，压力调整部20具有第一切换阀23和第二切换阀24，第一切换阀23相对于液体贮存部10切换与正压生成部21连接的电路和与第二切换阀24连接的电路并连接，第二切换阀24相对于第一切换阀23切换与负压生成部22连接的电路和与大气开放部25连接的电路并连接。

然而，压力调整部也可以具有相对于液体贮存部分别连接正压生成部、负压生成部以及大气开放部的切换阀。所述压力调整部只要是能够相对于液体贮存部分别连接正压生成部、负压生成部以及大气开放部的结构，就可以具有任何结构。

在所述实施方式中，通过压力调整部20，液体贮存部10与大气开放部能够连接。然而，压力调整部也可以具有相对于液体贮存部无法连接大气开放部的结构。

在所述实施方式中，通过压力调整部20，液体贮存部10与正压生成部21能够连接。然而，液体涂敷装置也可以没有正压生成部。即，液体涂敷装置也可以通过负压和大气压控制液体贮存部内的压力。

本发明能够应用于使液体从排出部排出的液体涂敷装置。

标号说明

1：液体涂敷装置；10：液体贮存部；20：压力调整部；21：正压生成部；21a：正压用泵；22：负压生成部；22a：负压用泵；22b：负压调整容器；23：第一切换阀；24：第二切换阀；25：大气开放部；26：压力传感器；30：排出部；31：液体供给部；32：基座部件；32a：排出口；33：液室；34：流入路；35：隔膜；36：加热部；40：驱动部；41：压电元件；41a：压电体；42：第一台座；42a：底部；42b：纵壁部；43：第二台座；43a：底部；43b：纵壁部；44：柱塞(传递部件)；45：螺旋弹簧(压缩力赋予部)；46：壳体；47：固定壳体；47a：固定壳体底壁部(第二支承部)；47b：固定壳体侧壁部；47c：突出部；48：加压壳体；48a：加压壳体底壁部(第一支承部)；48b：加压壳体侧壁部；60：控制部；61：压力调整控制部；62：驱动控制部。

Claims (9)

1.一种液体涂敷装置，其具有：

液室，其贮存液体；

流入路，其与所述液室连接，并且向所述液室内供给液体；

隔膜，其构成划分所述液室的壁部的一部分并且通过变形而使所述液室的容积变化；

驱动元件，其通过沿至少一个方向伸缩而使所述隔膜在厚度方向上变形；

第一支承部，其在所述一个方向上位于所述驱动元件与所述隔膜之间，对所述驱动元件的所述隔膜侧进行支承；

第二支承部，其在所述一个方向上对所述驱动元件的与所述隔膜相反侧的端部进行支承；

传递部件，其在所述驱动元件与所述隔膜之间沿所述一个方向延伸，贯通所述第一支承部，向所述隔膜传递所述驱动元件的伸缩；以及

压缩力赋予部，其位于所述驱动元件与所述第一支承部之间并且被所述第一支承部支承，沿所述一个方向对所述驱动元件赋予压缩力。

2.根据权利要求1所述的液体涂敷装置，其中，

所述驱动元件是压电元件，

所述压电元件具有沿所述一个方向层叠的多个压电体。

3.根据权利要求1或2所述的液体涂敷装置，其中，

所述传递部件为沿轴线延伸的棒状，

所述压缩力赋予部在所述驱动元件与所述第一支承部之间沿所述传递部件的轴线延伸，并且沿所述一个方向对所述驱动元件赋予压缩力。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的液体涂敷装置，其中，

所述压缩力赋予部是沿轴线呈螺旋状延伸的弹簧部件，

所述传递部件为棒状，沿轴线方向贯通所述压缩力赋予部。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的液体涂敷装置，其中，

所述传递部件为棒状，所述驱动元件侧的前端部为半球状。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的液体涂敷装置，其中，

该液体涂敷装置具有半球状的突出部，该突出部从所述第二支承部朝向所述驱动元件沿所述一个方向突出并且对所述驱动元件的所述相反侧的端部进行支承。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的液体涂敷装置，其中，

该液体涂敷装置具有第一台座，该第一台座位于所述驱动元件与所述传递部件和所述压缩力赋予部之间。

8.根据权利要求6所述的液体涂敷装置，其中，

该液体涂敷装置具有第二台座，该第二台座位于所述驱动元件的所述相反侧的端部与所述突出部之间。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的液体涂敷装置，其中，

该液体涂敷装置还具有控制部，该控制部进行所述驱动元件的驱动控制，并且在以一定时间对所述驱动元件施加了规定的电压之后，进行使施加的电压为0的再分极化的处理。

Images