CN116353204A - 液体喷射装置、液体喷射方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对被赋予面的液体的赋予品质为优良的液体喷射装置、液体喷射方法和存储有程序的存储介质。该液体喷射装置，包括：喷头，喷射所述液体并赋予到所述被赋予面上，以及控制部，基于在所述被赋予面上赋予所述液体的赋予位置的沿垂直方向的高度，控制所述喷头进行的所述液体的喷射。

Description

液体喷射装置、液体喷射方法和存储介质

技术领域

本发明涉及液体喷射装置、液体喷射方法以及存储有程序的存储介质。

背景技术

以往，已知有将从喷头喷射的液体向被赋予面赋予的液体喷射装置。

作为上述的液体喷射装置，公开的构成是，为了对具有三维的曲面形状(向两个方向弯曲)的物体赋予液体，将作为基准的基准长度与喷射的三维曲面的位置处的多个喷嘴正下方的曲线长度进行比较，并根据基准长度与曲线长度之比来改变从喷墨头的多个喷嘴喷射的液滴量(例如，参照专利文献1)。

在液体喷射装置中，要求对被赋予面的液体的赋予品质为优良的装置。

【专利文献1】(日本)特开2016-123942号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种对被赋予面的液体的赋予品质为优良的液体喷射装置。

本发明的一个方式所涉及的液体喷射装置是向被赋予面赋予液体的液体喷射装置，包括：喷头，喷射所述液体并赋予到所述被赋予面上，以及控制部，基于在所述被赋予面上赋予所述液体的赋予位置的沿垂直方向的高度，控制所述喷头进行的所述液体的喷射。

根据本发明，能够提供对被赋予面的液体的赋予品质为优良的液体喷射装置。

附图说明

图1所示是实施方式所涉及的液体喷射装置的整体构成的侧视图。

图2所示是实施方式所涉及的液体喷射装置的整体构成的主视图。

图3所示是实施方式所涉及的控制部的硬件构成的一个例示图。

图4所示是实施方式所涉及的供给单元的构成例示图。

图5所示是实施方式所涉及的喷头的构成的立体例示图。

图6所示是沿图5的平面S1截取的喷头的剖视图。

图7所示是第一实施方式所涉及的控制部的功能构成的例示图。

图8所示是第一实施方式所涉及的液体喷射装置的动作的流程例示图。

图9所示是比较例所涉及的墨液喷射的示意图。

图10所示是通过图9的喷射被赋予到被赋予面上的墨液的示意图。

图11所示是从图10的状态开始墨液下垂后的状态的示意图。

图12所示是第一实施方式所涉及的墨液喷射的例示图。

图13所示是通过图12的喷射刚刚被赋予到被赋予面之后的墨液的例图。

图14所示是从图12的状态开始墨液下垂后的状态的例示图。

图15所示是第二实施方式所涉及的控制部的功能构成的例示图。

图16所示是被赋予面倾斜小的情况下高度与墨液量之间的关系的例图。

图17所示是被赋予面倾斜大的情况下高度与墨液量之间的关系的例图。

图18所示是第二实施方式所涉及的墨液喷射的例示图。

图19所示是通过图18的喷射被赋予到被赋予面的墨液的例图。

图20所示是从侧面观察图19的状态的图。

图21所示是从图20的状态开始墨液下垂后的状态的例示图。

图22所示是被赋予面为平面状的倾斜面时的墨液喷射的例图。

图23所示是第三实施方式所涉及的控制部的功能构成的例示图。

图24所示是第三实施方式所涉及的墨液喷射的例示图。

图25所示是通过图24的喷射刚刚被赋予到被赋予面之后的墨液的例图。

图26所示是实施方式所涉及的液体喷射装置对喷涂机器人的应用例的图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式所涉及的液体喷射装置进行详细说明。但是，以下所示的方式是用于具体实现本实施方式的技术思想的液体喷射装置的例示，并不限定于以下所示的方式。另外，实施方式中记载的构成部的尺寸、材质、形状、其相对的配置等只要没有特定的记载，就不意味着将本发明的范围仅限定于此，只不过是说明例。另外，各附图所示的部件的大小、位置关系等有时为了使说明明确而夸大。另外，在以下的说明中，相同的名称、符号表示同一或同质的部件，适当省略详细说明。

在以下所示的图中，有时通过X轴、Y轴以及Z轴来表示方向，沿着X轴的X方向表示实施方式所涉及的液体喷射装置所具备的滑架所移动的主扫描方向，沿着Y轴的Y方向表示与主扫描方向交叉的副扫描方向，沿着Z轴的Z方向表示分别与X方向以及Y方向交叉的方向。

将X方向上箭喷头所朝向的方向记为+X方向，将+X方向的相反方向记为-X方向，将Y方向上箭喷头所朝向的方向记为+Y方向，将+Y方向的相反方向记为-Y方向。另外，在Z方向将箭喷头所朝向的方向标记为+Z方向，将+Z方向的相反方向标记为-Z方向。在实施方式中，作为一例，Y方向沿着铅直方向，Z方向沿着与铅直方向大致正交的水平方向。但是，这些并不限制液体喷射装置在使用时的朝向，液体喷射装置的朝向是任意的。

[实施方式]

＜液体喷射装置1000的整体构成例＞

参照图1和图2，对本实施方式所涉及的液体喷射装置1000的构成进行说明。图1和图2是液体喷射装置1000的整体构成的例示图，图1是侧视图，图2是主视图。

液体喷射装置1000向对象物100的被赋予面100a赋予作为液体的一例的墨液。赋予到被赋予面100a上的墨液干燥后固定粘着在被赋予面100a上。在液体喷射装置1000的喷射方式中，也可以采用连续喷射方式和液滴喷射方式中的任意一种。在连续喷射方式中，包括有通过控制阀体的动作来使喷嘴开闭而进行喷射控制的阀方式、或者使从喷嘴连续喷射的墨粒带电并由偏转电极弯曲并吹送到印字面上的连续方式等。

对象物100的被赋予面100a例如可以例举有轿车、卡车、飞机的胴体等具有非渗透性的面。所谓非渗透性，是指赋予到表面的液体不渗透到内部的性质。液体喷射装置1000能够通过向轿车、卡车、飞机的胴体赋予墨液来对车身或机身进行喷涂。在图1中，例示了平面状的被赋予面100a。

但是，被赋予面100a不限于具有非渗透性的面，也可以是具有渗透性的面。另外，被赋予面100a不限于平面状的面，也可以是在X方向或Y方向上具有曲率的面。液体喷射装置1000的用途不限于喷涂，也可以是在纸张或膜材等记录介质上通过墨液来图像形成(印刷)的用途等。

如图1和图2所示，液体喷射装置1000具有喷头300、移动机构110、和控制部500。液体喷射装置1000被配置成喷头300与被赋予面100a相向而对。

喷头300具有在Y方向上以规定间隔排列的多个喷嘴，并将从多个喷嘴分别喷射的墨液赋予到被赋予面100a上。喷头300搭载在滑架1上。但是，喷头300不一定具有多个喷嘴，也可以是仅具有一个喷嘴的构成。

移动机构110是沿着被赋予面100a的表面使喷头300和被赋予面100a相对移动的机构。在本实施方式中，移动机构110使喷头300和被赋予面100a沿着被赋予面100a的表面分别在X方向和Y方向上相对移动。移动机构110包括X轴导轨101和Y轴导轨102。

Z轴导轨103以滑架1能够沿Z方向移动的方式来保持滑架1。X轴导轨101以保持滑架1的Z轴导轨103能够沿X方向移动的方式来保持Z轴导轨103。Y轴导轨102以X轴导轨101能够沿Y方向移动的方式来保持X轴导轨101。

Z方向驱动部92使滑架1沿着Z轴导轨103在Z方向上移动。X方向驱动部72使Z轴导轨103沿着X轴导轨101在X方向上移动。Y方向驱动部82使X轴导轨101沿着Y轴导轨102在Y方向上移动。另外，滑架1及喷头300朝着Z方向的移动也可以不与Z方向平行，只要至少包含Z方向的成分，也可以是斜向的移动。

控制部500控制液体喷射装置1000对被赋予面100a的赋予动作。控制部500由安装在电气基板上的处理器或电气电路等构成。控制部500至少通过有线或无线来对驱动移动机构110的各驱动部和喷头300进行电连接。但是，安装有控制部500的电气基板的配置位置是任意的，该电气基板相对于喷头300等也可以远程配置。

液体喷射装置1000一边使滑架1分别沿X方向、Y方向以及Z方向移动，一边从喷头300向被赋予面100a喷射墨液，来向被赋予面100a赋予墨液。

更具体地，液体喷射装置1000在作为主扫描方向的X方向上使喷头300和被赋予面100a相对移动的同时，从喷头300喷射墨液来将墨液赋予到被赋予面100a上。

完成对X方向的一次相对移动之后，液体喷射装置1000在作为副扫描方向的Y方向上使喷头300和被赋予面100a相对移动。另外，液体喷射装置1000在完成对Y方向的一次相对移动之后，再一次在X方向上使喷头300和被赋予面100a相对移动的同时，从喷头300喷射墨液来将墨液赋予到被赋予面100a上。液体喷射装置1000反复进行这种分别对X方向和Y方向的相对移动，来将墨液赋予到被赋予面100a上。

当被赋予面100a是沿着X方向和Y方向的平面状的物体时，液体喷射装置1000在墨液的赋予动作中不执行喷头300和被赋予面100a在Z方向上的相对移动。被赋予面100a具有在Z方向上高度不同的形状时，液体喷射装置1000在墨液的赋予动作中根据被赋予面100a的形状朝着Z方向执行喷头300和被赋予面100a之间的相对移动。

＜控制部500的硬件构成例＞

图3所示是例示液体喷射装置1000所具有的控制部500的硬件构成的框图。控制部500包括CPU(中央处理单元)501、ROM(只读存储器)502、RAM(随机存取存储器)503和I/F(接口)504。这些部件通过系统总线彼此电连接。控制部500例如由计算机构成。

另外，控制部500与喷头300、X方向驱动部72、Y方向驱动部82、Z方向驱动部92、存储部511、显示部512以及操作面板513等电连接。

CPU501通过使用RAM503作为工作区域并执行存储在ROM502中的程序来控制整个控制部500的操作。

ROM502是存储用于执行对CPU501的记录操作等的控制的程序和其它固定数据的非易失性的存储器。

RAM503是易失性的存储器，用于临时存储在被赋予面100a上绘制的图案和字符等的图像数据、对象物100的胴体的形状信息等。

I/F504是能够使主机PC(个人计算机)等外部装置与控制部500进行通信的接口。

存储部511是存储预先设定的设定值的HDD(硬盘驱动器)或SSD(固态驱动器)等的外部存储装置。存储在存储单元511中的信息有时在CPU501执行读取程序时使用。

显示部512在控制部500的控制下，显示液体喷射装置1000的墨液的赋予条件等的设定画面等。

操作面板513是接受液体喷射装置1000的操作的触摸面板、键盘或鼠标等的操作输入装置。操作面板513用于输入用来决定在被赋予面100a上进行墨液喷射的区域的值(坐标)、滑架1的移动速度、用于向被赋予面100a赋予墨液的图像数据和三维坐标信息(胴体数据)、喷头300与被赋予面100a之间的距离等。

另外，显示部512和操作面板513也可以通过触摸面板等在一个画面上进行。

X方向驱动部72根据来自控制部500的指示，使滑架1向X方向驱动。Y方向驱动部82根据来自控制部500的指示，使滑架1向Y方向驱动。Z方向驱动部92根据来自控制部500的指示，使滑架1向Z方向驱动。

控制部500通过控制X方向驱动部72及Y方向驱动部82的动作，来控制搭载有喷头300等的滑架1朝着X方向及Y方向的移动。另外，控制部500通过控制Z方向驱动部92的动作，来控制喷头300相对于滑架1朝着Z方向的移动。进而，控制部500控制从喷头300进行的墨液的喷射。

＜供给单元200的构成例＞

图4所示是液体喷射装置1000中的供给单元200的构成的例示图。供给单元200向喷头300供给墨液。

喷头300包括喷射黄色(Y)墨液的喷头300Y、喷射品红色(M)墨液的喷头300M、喷射青色(C)墨液的喷头300C和喷射黑色(K)墨液的喷头300K。另外，喷头300是在不特地区分喷头300Y、300M、300C及300K时的总称标记。

另外，喷头300还可以具有喷射外涂墨液的喷头300Q和喷射底漆墨液或白色墨液的喷头300P等的喷射其他墨液的喷头。供给单元200能够向各色的喷头300供给各色的墨液。

供给单元200包括作为密闭容器的墨液罐330，来收容从各喷头300喷射的各色的墨液325。墨液罐330和喷头300的注入口(供给端口)分别经由管333以能够流通墨液的方式连接。

另一方面，墨液罐330经由包含空气调节器332的管331与压缩机230连接，压缩机230供给加压空气。由此，被加压的各色的墨液325被供给到各喷头300的注入口，液体喷射装置1000从各喷头300的喷嘴喷射墨液325。

＜喷头300的构成例＞

图5及图6所示是喷头300的构成的例示图。图5是立体图，图6是沿图5的平面S1切断的喷头300的剖视图。

喷头300具有在壳体10内排列配置成一列或多列的多个喷射模块310。

喷头300具有供给端口11和回收端口12，供给端口11对喷射模块310供给从外部来加压后的墨液，回收端口12将未喷射的墨液向外部排出。另外，壳体10具有连接器2。

喷射模块310包括具有喷射墨液的喷嘴321的喷嘴板311、喷嘴321连通并供给加压后的液体的流路322、驱动对喷嘴321进行开闭的针状的阀体的压电元件324。

喷嘴板311与壳体10接合。流路322是设置在壳体10上的多个喷射模块310共用的流路，从供给口11供给加压墨液，从回收口12排出墨液。另外，在对被赋予面100a喷射墨液的期间，为了不降低来自喷嘴321的墨液的喷射效率，也可以暂时不执行从回收口12进行的墨液的排出。

[第一实施方式]

＜控制部500的功能构成例＞

图7所示是控制部500的功能构成的例示框图。控制部500具有获取部51、墨液量决定部52、喷射控制部53、移动控制部54。

控制部500控制液体喷射装置1000的动作，并向被赋予面100a赋予墨液。尤其在本实施方式中，控制部500基于通过获取部51从主机PC等获取的被赋予面100a的形状信息，通过墨液量决定部52来决定从喷头300喷射的墨液325的量，并通过喷射控制部53从喷头300喷射墨液325。另外，控制部500基于被赋予面100a的形状信息，通过移动控制部54控制移动机构110，并使喷头300和被赋予面100a相对移动。

控制部500通过CPU501将存储在ROM502中的程序展开到RAM503并执行，从而实现获取部51、墨液量决定部52、喷射控制部53以及移动控制部54的各功能。

另外，也可以是喷头300等的控制部500以外的构成部来具有控制部500所具有的各功能的至少一部分。另外，也可以是控制部500和控制部500以外的构成部来分散实现控制部500所具有的各功能的至少一部分。

获取部51通过从主机PC等外部装置输入被赋予面100a的形状信息Sd来获取。形状信息Sd是表示被赋予面100a的形状的三维信息。但是，获取部51也可以通过从存储部511等读出预先存储在存储部511等中的形状信息Sd来获取。或者，也可以是液体喷射装置1000具有用于检测被赋予面100a的形状的检测部，获取部51通过从该检测部输入由该检测部检测出的被赋予面100a的形状信息Sd来获取。获取部51将获取的形状信息Sd输出到墨液量决定部52。

墨液量决定部52基于从获取部51输入的形状信息Sd，来决定从喷头300喷射的墨液量m(液体的量)。在本实施方式中，墨液量决定部52的决定方式是，在被赋予面100a中，沿着赋予墨液325的赋予位置的垂直方向的高度h越高，墨液量m就越大。

例如，墨液量决定部52基于形状信息Sd及从喷头300喷射的墨液在被赋予面100a中，沿着赋予墨液325的赋予位置的垂直方向的高度h，参照存储在存储部511里的表520来决定墨液量m。表520是表示预先确定的高度h与墨液量m的关系的表。墨液量决定部52将每个赋予位置P的墨液量m的信息输出到喷射控制部53。

喷射控制部53使喷头300喷射由墨液量决定部52决定的墨液量m的墨液325。喷射控制部53将从墨液量决定部52输入的每个赋予位置P的墨液量m的信息暂时存储在RAM503等中，并根据因移动机构110进行的喷头300的相对移动而变化的赋予位置P，来控制从喷头300喷射的墨液量m。

喷射控制部53在连续喷射方式的情况下，通过控制喷头300喷射墨液325的时间、墨液325的喷射速度、或者喷嘴的开口面积等，能够控制从喷头300喷射的墨液量m。另外，喷射控制部53在液滴喷射方式的情况下，通过控制由墨液325形成的墨液滴的体积、或者对喷头300内的墨液施加的压力等，能够控制从喷头300喷射的墨液量m。喷射控制部53例如能够通过使多个墨液滴结合来增大墨液滴的体积。

移动控制部54控制移动机构110的相对移动。在本实施方式中，移动控制部54通过控制X方向驱动部72、Y方向驱动部82以及Z方向驱动部92来控制移动机构110的相对移动。尤其在本实施方式中，移动控制部54是以通过移动机构110的多次相对移动将喷头300喷射的墨液325赋予到被赋予面100a上的方式，来控制喷头300进行的墨液325的喷射和移动机构110的相对移动的。

＜液体喷射装置1000的动作例＞

图8所示是液体喷射装置1000的动作的例示流程图。图8例示了液体喷射装置1000进行的对被赋予面100a的墨液赋予动作。液体喷射装置1000例如在液体喷射装置1000接收到由用户使用例如操作面板513来输入的对被赋予面100a的墨液赋予指示时，开始图8的动作。

首先，在步骤S81中，液体喷射装置1000通过获取部51，从主机PC等外部装置输入被赋予面100a的形状信息Sd来获取。

接着，在步骤S82中，液体喷射装置1000通过墨液量决定部52，基于从获取部51输入的形状信息Sd，来决定从喷头300喷射的墨液量m。墨液量决定部52将所决定的墨液量m的信息输出到喷射控制部53。

接着，在步骤S83中，液体喷射装置1000通过移动控制部54，控制移动机构110进行的喷头300与被赋予面100a的相对移动。另外，液体喷射装置1000通过喷射控制部53控制喷头300对墨液325的喷射，从而将墨液325赋予到被赋予面100a上。

接着，在步骤S84中，液体喷射装置1000通过控制部500判定是否结束对被赋予面100a的墨液赋予动作。例如，控制部500可以基于用户使用操作面板513的操作输入或图像数据来判定是否结束对被赋予面100a的墨液赋予动作。

在步骤S84中，在判定为结束的情况下(步骤S84，是)，液体喷射装置1000结束动作。另一方面，在判定为不结束的情况下(步骤S88，否)，液体喷射装置1000再次进行步骤S83以后的动作。

如上所述，液体喷射装置1000能够将墨液325赋予到被赋予面100a上。另外，在本实施方式中，例示了在步骤S83中对被赋予面100a赋予墨液325之前，墨液量决定部52预先决定被赋予面100a整体中的每个赋予位置P的墨液量m的动作，但不限于此。液体喷射装置1000也可以是每当通过喷头300的相对移动对被赋予面100a的赋予位置P变化时，由墨液量决定部52来决定墨液量m，并输出到喷射控制部53。

＜液体喷射装置1000的作用＞

参照图9至图14，对液体喷射装置1000的作用进行说明。

图9至图11是表示比较例所涉及的墨液赋予的图。图9所示是说明墨液喷射的图，图10所示是通过图9的喷射刚赋予到被赋予面上之后的墨液的图，图11所示是从图10的状态起经过一定时间后墨液下垂后的状态示意图。

这里，墨液下垂是指赋予到被赋予面的墨液由于重力的作用而从被赋予面上的高位垂落到低位。

图12至图14所示是本实施方式所涉及的墨液赋予的例示图。图12所示是墨液喷射的例示图，图13所示是通过图12的喷射刚赋予到被赋予面上之后的墨液的例示图，图14所示是从图12的状态起经过一定时间后墨液下垂后的状态的例示图。

如图9所示，比较例所涉及的喷头300X将墨液325X喷射到被赋予面100aX上。在图9中，喷头300X喷射由墨液325X形成的三滴墨液滴。在比较例中，三滴墨液滴的体积大致相等。

如图10所示，从喷头300X喷射的墨液325X在刚被赋予到被赋予面100aX上后，在被赋予面100aX上形成墨液膜326X。刚被赋予到被赋予面100aX上后，由于墨液325X未被干燥具有流动性，因此墨通过重力作用而发生墨液下垂，并且从被赋予面100aX上的高位移动到低位。然后，通过时间的经过，移动量随着干燥的进行而变小，不久就停止且固定粘着在被赋予面100aX上。

通过墨液膜326X中的墨液325X向下方(-Y方向侧)的墨液下垂，如图11所示，就在被赋予面100aX上形成了越向下方侧膜厚越厚的墨液膜327X。

如上所述，在比较例中，形成在被赋予面100a上的墨液膜327X的膜厚就不均匀。

在本实施方式中，如图12所示，被赋予面100a上的赋予位置P的高度越高，液体喷射装置1000从喷头300喷射的墨液325的墨液量m就越多。赋予位置P1、P2以及P3表示垂直方向上的高度不同的三个赋予位置P。

赋予位置P1是从基准高度开始高度h1的位置，赋予位置P2是从基准高度开始高度h2的位置，赋予位置P3是从基准高度开始高度h3的位置。基准高度可以任意地确定，例如是设置有液体喷射装置1000的地面的高度。高度h1高于高度h2和h3，并且高度h2高于高度h3。即，高度h1、h2和h3具有h1>h2>h3的关系。

喷头300对被赋予面100a的赋予位置P1喷射并赋予由墨液325形成的墨液滴即大液滴325a。另外，喷头300对赋予位置P2喷射并赋予由墨液325形成的墨液滴即体积比大液滴325a小的中液滴325b。更进一步地，喷头300对赋予位置P3喷射并赋予由墨液325形成的墨液滴即体积比中液滴325b小的小液滴325c。墨液滴的体积越大，墨液量就越多。

如图13所示，从喷头300喷射的墨液325在刚被赋予到被赋予面100a上后，在被赋予面100a上形成墨液膜326。墨液膜326根据赋予到赋予位置P1、P2以及P3的墨液滴的体积，其膜厚在赋予位置P1为厚，并按照赋予位置P2以及赋予位置P1的顺序变薄。换句话说就是，在刚被赋予到被赋予面100a之后，墨液膜326越向上方侧(+Y方向侧)越厚，是不均匀的膜厚。

从墨液膜326的状态开始，由于墨液325的流动性而发生墨液下垂时，赋予到赋予位置P1的墨液325的一部分向下方侧流动。其结果是，如图14所示，通过使沿着垂直方向的每个赋予位置P的墨液量被大致均等化，就得到了膜厚大致均匀的墨液膜327。

＜液体喷射装置1000的效果＞

如上所述，本实施方式所涉及的液体喷射装置1000用于将墨液325赋予到被赋予面100a上。液体喷射装置1000具有喷射墨液325并赋予到被赋予面100a上的喷头300，以及基于在被赋予面100a上沿着墨液325被赋予的赋予位置P的垂直方向的高度h来控制喷头300对墨液325的喷射的控制部500。

例如，控制部500控制从喷头300喷射的墨液325的墨液量m，并且赋予位置P的高度h越高，从喷头300喷射的墨液量m越多。

由喷头300喷射的墨液325在被赋予面100a上形成的墨液膜326刚被赋予到被赋予面100a上时，赋予位置P的高度h越高，膜厚就越厚。但是，具有流动性的墨液325由于重力的作用而墨液下垂，会从膜厚较厚的上方流向膜厚较薄的下方。其结果是，通过使沿着垂直方向的每个赋予位置P的墨液量被大致均等化，就得到了膜厚大致均匀的墨液膜327。如此一来，在本实施方式中，就能够提供对被赋予面100a的墨液325的赋予品质为优良的液体喷射装置1000。

在本实施方式中，示出了通过改变墨液滴的体积来使墨液量m变化的例子，但不限于此。在喷头300为连续喷射方式的情况下，也可以通过改变从喷头300喷射墨液325的时间或速度、或者设置于喷头300的喷嘴的截面积等，来改变墨液量m。另外，在喷头300为液滴喷射方式的情况下，也可以通过喷头300改变墨液325的喷射频率、或为了喷射而对喷头300内的墨液325施加的压力等，来使墨液量m变化。

另外，在本实施方式中，液体喷射方式1000具有使被赋予面100a和喷头300至少沿着X方向(规定方向)相对移动的移动机构110。控制部500是以通过移动机构110的多次相对移动将喷头300喷射的墨液325赋予到被赋予面100a上的方式，来控制喷头300进行的墨液325的喷射和移动机构110的相对移动的。由此，液体喷射装置1000能够通过移动机构110将喷头300配置在被赋予面100a的较大范围内，并赋予墨液325。此外，液体喷射系统1000通过移动机构110使被赋予面100a和喷头300在Y方向上也相对移动，就在被赋予面100a的更大的范围内也能够赋予墨液325。更进一步地，液体喷射装置1000通过在Z方向上也使被赋予面100a和喷头300相对移动，即使被赋予面100a是三维的曲面，也能够将墨液325赋予到被赋予面100a的期望的位置里。

另外，在本实施方式中，液体喷射装置1000具有获取被赋予面100a的形状信息Sd的获取部51，并且控制部500基于由获取部51获取的被赋予面100a的形状信息Sd来控制喷头300对墨液325的喷射。由此，即使被赋予面100a是车胴体的面等的具有已知的三维形状的面的情况，也能够赋予与高度h对应的墨液量m的墨液325。

[第二实施方式]

接着，对第二实施方式所涉及的液体喷射装置1000a进行说明。另外，对与已说明的实施方式相同的构成部分标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。这一点在以下所示的实施方式以及变形例中也相同。

在本实施方式中，液体喷射装置1000a所具有的控制部500a基于沿着垂直方向的赋予位置P的高度h和赋予位置P中的相对于水平方向的被赋予面100b的倾角θ，来控制喷头300的墨液325的墨液量m。

图15所示是控制部500a的功能构成的例示框图。控制部500a具有墨液量决定部52a。

墨液量决定部52a基于从获取部51输入的形状信息Sd，来决定从喷头300喷射的墨液量m。在本实施方式中，赋予位置P的高度h越高，墨液量决定部52a使得从喷头300喷射的墨液325的墨液量m越多。此外，墨液量决定部52a决定墨液量m的方式是，赋予位置P处的被赋予面100b的倾角θ越大，根据规定的高低差的墨液量m的变化就越大。

例如，基于形状信息Sd，墨液量决定部52a通过计算来获取从喷头300喷射的墨液325在被赋予面100b中被赋予的赋予位置P的沿垂直方向的高度h，和赋予位置P处的相对于水平方向的被赋予面100b的倾角θ。墨液量决定部52a根据所获取的高度h及倾度θ，参照存储在存储部511中的表520a来决定墨液量m。表520a是表示预先确定的高度h及倾度θ与墨液量m的关系的表。墨液量决定部52a能够将每个赋予位置P的墨液量m的信息输出到喷射控制部53。

这里，图16所示是在被赋予面100b的倾角θ小的情况下高度h与墨液量m的一个关系例示图。另外，图17所示是在被赋予面100b的倾角θ大的情况下高度h与墨液量m的一个关系例示图。

在图16和图17中，横轴表示高度h，纵轴表示墨液量m。高低差Δh是每单位长度的高低差，是规定的高低差的一例。单位长度例如为1mm。

如图16所示，在被赋予面100b的倾角θ小的情况下，与高低差Δh对应的墨液量m的变化为Δm1。另一方面，如图17所示，在被赋予面100b的倾角θ大的情况下，与高低差Δh对应的墨液量m的变化为Δm2。变化Δm2大于变化Δm1。

如上所述，墨液量决定部52a能够以赋予位置P处的被赋予面100b的倾角θ越大，对应于高低差Δh的墨液量m的变化Δm越大的方式来决定墨液量m。

＜液体喷射装置1000a的作用＞

参照图18至图21，对液体喷射装置1000a的作用进行说明。图18是例示液体喷射装置1000a进行的墨液325的喷射的图。图19所示是通过图18的喷射被赋予到被赋予面100b上的墨液325的一个例示图。图20所示是从侧面观察图19的状态的图。图21所示是从图20的状态开始经过一段时间墨液下垂后的状态的例示图。

如图18所示，赋予位置P4、P5和P6表示在被赋予面100b上赋予墨液325的位置。赋予位置P4是距离基准高度为高度h4的位置，赋予位置P5是距离基准高度为高度h5的位置，赋予位置P6是距离基准高度为高度h6的位置。高度h4高于高度h5和h6，并且高度h5高于高度h6。即，高度h4、h5以及h6的关系为h4>h5>h6。

倾角θ表示赋予位置P5处的被赋予面100b相对于水平方向(Z方向)的倾角。被赋予面100b是至少在一个方向上具有曲率的面，在本实施方式中是在Y方向上具有曲率的曲面。赋予位置P4处的相对于水平方向的倾斜小于倾角θ，赋予位置P6处的相对于水平方向的倾斜大于倾角θ。

液体喷射装置1000a例如使赋予位置P4处的墨液量m多于赋予位置P6处的墨液量m。另外，液体喷射装置1000a使得赋予位置P6中的对应于高低差Δh的墨液量m的变化Δm大于赋予位置P4中的对应于高低差Δh的墨液量m的变化Δm。

在图18的例子中，液体喷射装置1000a从喷头300喷射由墨液325形成的液滴即体积大的大液滴325a，并赋予到赋予位置P4。另外，液体喷射装置1000a从喷头300喷射体积比大液滴325a小的中液滴325b，并赋予到赋予位置P5。更进一步地，液体喷射装置1000a从喷头300喷射体积比中液滴325b小的小液滴325c，并赋予到赋予位置P6。但是，由于赋予位置P4处的倾斜小于赋予位置P6处的倾斜，因此赋予位置P4处的墨液量m与赋予位置P6处的墨液量m之差会小于基于高度h4与高度h6之差的墨液量m之差。

如图19所示，在被赋予面100b上，通过赋予墨液325而形成第一区域111和第二区域112。第一区域111通过赋予大液滴325a来形成，第二区域112通过赋予小液滴325c来形成。第一区域111在垂直方向上位于比第二区域112高的位置。

刚赋予到被赋予面100b后的墨液325具有流动性，并通过重力的作用墨液下垂而从被赋予面100b上的高位移动到低位。然后，通过时间的经过，移动量随着干燥的进行而变小，不久就停止且固定粘着在被赋予面100b上。

由于在第一区域111中赋予大液滴325a，所以墨液下垂的墨液量m多，而由于在第二区域112中赋予小液滴325c，所以墨液下垂的墨液量m少。

如图20所示，从喷头300喷射的墨液325在刚被赋予到被赋予面100a上后，在被赋予面100a上形成墨液膜326。根据赋予到赋予位置P1、P2及P3的墨液滴的体积，墨液膜326成为越靠上方侧膜厚就越厚的不均匀的膜厚。例如，墨液膜326之中，上方侧的区域326a中的膜厚较厚。

从图20中的墨液膜326的状态开始，由于墨液325的流动性而发生墨液下垂时，墨液325的一部分向下方侧流动。其结果是，如图21所示，在被赋予面100b中的每个赋予位置P的墨液量被大致均等化，就得到了膜厚大致均匀的墨液膜327。

＜液体喷射装置1000a的效果＞

如上所述，本实施方式所涉及的液体喷射装置1000a所具有的控制部500a基于沿着垂直方向的赋予位置P的高度h和赋予位置P中的相对于水平方向的被赋予面100b的倾斜θ，来控制喷头300的墨液325的墨液量m。

例如，赋予位置P的沿垂直方向的高度h越高，控制部500a使赋予到被赋予面100b的墨液量m越多。另外，控制部500a进行的控制是，赋予位置P中的被赋予面100b的倾角θ越大，与高低差Δh(规定的高低差)对应的墨液量m的变化Δm就越大。

由喷头300喷射的墨液325在被赋予面100b上形成的墨液膜326刚被赋予到被赋予面100b上时，赋予位置P的高度h越高，膜厚就越厚。但是，具有流动性的墨液325由于重力的作用而墨液下垂，会从膜厚较厚的上方流向膜厚较薄的下方。其结果是，通过使沿着垂直方向的每个赋予位置P的墨液量被大致均等化，就得到了膜厚大致均匀的墨液膜327。如此一来，在本实施方式中，就能够提供对被赋予面100b的墨液325的赋予品质为优良的液体喷射装置1000a。

另外，在本实施方式中，被赋予面100b是至少在一个方向上具有曲率的面。即使在被赋予面100b的情况下，液体喷射装置1000a也能够确保对被赋予面100b的墨液325的赋予品质。

液体喷射装置1000a中的上述以外的效果与第一实施方式所涉及的液体喷射装置1000相同。

这里，在本实施方式中，作为被赋予面100b例示了至少在一个方向上具有曲率的曲面，但被赋予面100b也可以是平面状的倾斜面。图22所示是被赋予面100b为平面状的倾斜面的情况下的墨液325的喷射的例示图。

如图22所示，被赋予面100b是相对于Z方向(水平方向)倾斜了倾角θ的平面状的倾斜面。液体喷射装置1000a通过控制部500a基于沿着垂直方向的赋予位置P的高度h和赋予位置P中的相对于水平方向的被赋予面100b的倾斜θ，来控制喷头300的墨液325的墨液量m。由此，能够得到与上述液体喷射装置1000a为同样的作用效果。

[第三实施方式]

接着，对第三实施方式所涉及的液体喷射装置1000b进行说明。

在本实施方式中，液体喷射装置1000b所具有的控制部500b控制的是从喷头300喷射并赋予到被赋予面100b上的相邻的墨液325彼此的间隔d。

图23所示是控制部500b的功能构成的例示框图。控制部500b具有间隔决定部55。

间隔决定部55基于从获取部51输入的形状信息Sd，决定从喷头300喷射并赋予到被赋予面100b上的相邻的墨液325彼此的间隔d。在本实施方式中，赋予位置P的沿垂直方向的高度h越高，间隔决定部55使得赋予到被赋予面100b上的相邻的墨液325彼此的间隔d越窄。此外，间隔决定部55决定间隔d的方式是，赋予位置P处的被赋予面100b的倾角θ越大，赋予到被赋予面100b上的相邻墨液325彼此的间隔d的对应于规定的高低差的变化Δd越大。

例如，基于形状信息Sd，间隔决定部55通过计算来获取从喷头300喷射的墨液325在被赋予面100b中被赋予的赋予位置P的沿垂直方向的高度h，和赋予位置P处的相对于水平方向的被赋予面100b的倾角θ。间隔决定部55根据所获取的高度h及倾度θ，参照存储在存储部511中的表520b来决定间隔dm。表520b是表示预先确定的高度h及倾度θ与间隔dm的关系的表。间隔决定部55能够将每个赋予位置P的间隔dm的信息输出到喷射控制部53。

＜液体喷射装置1000b的作用＞

参照图24和图25，对液体喷射装置1000b的作用进行说明。图24所示是液体喷射装置1000a进行的墨液喷射的例示图。图25所示是通过图24的喷射被赋予到被赋予面100b上的墨液325的例示图。

赋予位置P4的高度h4比赋予位置P6的高度h6高。另外，赋予位置P6中的被赋予面100b的倾角θ大于赋予位置P4中的被赋予面100b的倾角θ。

液体喷射装置1000b使得在赋予位置P4处赋予到被赋予面100b的相邻墨液325彼此的间隔d4比在赋予位置P6处赋予到被赋予面100b的相邻墨液325彼此的间隔d6窄。另外，液体喷射装置1000b的方式是，赋予位置P处的被赋予面100b的倾角θ越大，赋予到被赋予面100b上的相邻墨液325彼此的间隔d的对应于高低差Δh的变化Δd越大。

在图24的示例中，赋予位置P4中的相邻墨液325彼此的间隔是d4。另外，赋予位置P6中的相邻墨液325彼此的间隔是d6。间隔d4比间隔d6窄。但是，由于赋予位置P4处的倾斜小于赋予位置P6处的倾斜，因此赋予位置P4处的间隔d与赋予位置P6处的间隔d之差会小于基于高度h4与高度h6之差的间隔d之差。

如图25所示，在被赋予面100b上，通过赋予墨液325而形成第三区域113和第四区域114。第三区域113在垂直方向上位于比第四区域114高的位置。对于相邻的墨液325彼此的间隔d，第三区域113中的间隔d4比第四区域114中的间隔d6窄。另外，赋予到第三区域113和第四区域114的墨液滴的体积大致相等。

赋予到被赋予面100b上的墨液325具有流动性，并通过重力的作用墨液下垂而从被赋予面100b上的高位移动到低位。然后，通过时间的经过，移动量随着干燥的进行而变小，不久就停止且固定粘着在被赋予面100b上。

由于被赋予面100b上的墨液325彼此的间隔d越窄，墨液量m越多，所以第三区域113中的墨液量m比第四区域114中的墨液量m多。

在图25的状态开始，由于墨液325的流动性而发生墨液下垂时，分别赋予到第三区域113和第四区域114的墨液325的一部分向下方侧流动。其结果是，在被赋予面100b中的每个赋予位置P的墨液量被大致均等化，就得到了膜厚大致均匀的墨液膜。

＜液体喷射装置1000b的效果＞

如上所述，本实施方式所涉及的液体喷射装置1000b所具有的控制部500b控制的是从喷头300喷射并赋予到被赋予面100b上的相邻的墨液325彼此的间隔d。

例如，赋予位置P的沿垂直方向的高度h越高，控制部500使得赋予到被赋予面100b上的相邻的墨液325彼此的间隔d越窄。另外，控制部500的控制方式是，赋予位置P处的被赋予面100b的倾角θ越大，赋予到被赋予面100b上的相邻墨液325彼此的间隔d的对应于高低差Δh的变化Δd越大。

由喷头300喷射的墨液325在被赋予面100b上形成的墨液膜刚被赋予到被赋予面100b上时，赋予位置P的高度h越高，膜厚就越厚。但是，具有流动性的墨液325由于重力的作用而墨液下垂，会从膜厚较厚的上方流向膜厚较薄的下方。其结果是，通过使沿着垂直方向的每个赋予位置P的墨液量被大致均等化，就得到了膜厚大致均匀的墨液膜。如此一来，在本实施方式中，就能够提供对被赋予面100b的墨液325的赋予品质为优良的液体喷射装置1000b。

另外，液体喷射装置1000b也可以仅基于赋予位置P的高度h来控制间隔d。另外，液体喷射装置1000b也可以仅基于赋予位置P的高度h来控制墨液量m和间隔d。此外，液体喷射装置1000b可以基于赋予位置P的高度h和赋予位置P处的被赋予面100b的倾角θ来控制墨液量m和间隔d。液体喷射装置1000b中的上述以外的效果与第一实施方式所涉及的液体喷射装置1000相同。

[其他优选的实施方式]

液体喷射装置1000、1000a或1000b可应用于各种用途。图26所示是液体喷射装置1000对喷涂机器人8000的应用的一个例示图。喷涂机器人8000对汽车的车体(胴体)进行喷涂。

喷涂机器人8000具备通过多个关节能够像人的手臂那样自由移动的机器人手臂810，在机器人手臂810的前端具备喷射墨液的喷头820。另外，机器人手臂810在喷头部820的附近具备3D传感器830。

作为喷涂机器人8000，可以使用具备5轴、6轴、7轴等适当的轴数的多关节机器人。喷涂机器人8000通过3D传感器830来检测喷头820相对于对象物100(在本实施方式中为车体)的位置，并基于该检测结果使机器人手臂810移动来喷涂对象物100。在这种情况下，作为喷头820可以使用实施方式所涉及的喷头300。

以上，虽然对实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述的实施方式。即，在本发明的范围内可以进行各种变形和改良。

在实施方式中，从喷头300喷射的液体可以是包括水或有机溶剂等的溶剂、染料及颜料等的着色剂、聚合性化合物、树脂、表面活性剂等的功能性赋予材料、DNA、氨基酸及蛋白质、钙等的生物适应性材料、天然色素等的可食用材料等的溶液、悬浮液、乳胶等。例如，可以将它们用作喷墨用墨液、喷涂用涂料、表面处理液、电子元件及发光元件的构成要素及电子电路抗蚀剂图案的形成用液、三维造型用材料液等。

具有被赋予面100a的对象物100是指液体附着并粘着、附着并浸透的对象物等。作为具体例子，可以是车体、建材、纸张、记录纸、记录纸张、薄膜、布等的被记录介质，和电子基板、压电元件等的电子零件，以及粉体层(粉末层)、脏器模型、检查用单元等的介质，只要没有特别限制，就包括所有的液体可以附着的物质。

另外，实施方式还包括液体喷射方法。例如，液体喷射方法是向被赋予面赋予液体的液体喷射装置进行的液体喷射方法，其特征在于：所述液体喷射装置通过喷头喷射所述液体并赋予到所述被赋予面上，并且通过控制部基于在所述被赋予面上赋予所述液体的赋予位置的沿垂直方向的高度来控制所述喷头进行的所述液体的喷射。通过这样的液体喷射方法，能够得到与上述液体喷射装置同样的效果。

另外，实施方式也包含存储有程序的存储介质。例如，该存储介质存储的程序使得向被赋予面赋予液体的液体喷射装置执行以下处理：通过喷头喷射所述液体并赋予到所述被赋予面上，并且通过控制部基于在所述被赋予面上赋予所述液体的赋予位置的沿垂直方向的高度来控制所述喷头进行的所述液体的喷射。通过这样的程序，能够得到与上述液体喷射装置同样的效果。

实施方式的各功能可以通过一个或多个处理电路来实现。这里，本说明书中的"处理电路"包括由电子电路装配的处理器那样的为了通过软件来执行各功能而被编程的处理器、被设计为执行上述各功能的ASIC(Application Specific Integrated Circuit:应用专用集成电路)、DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器)、FPGA(fieldprogrammable gate array:现场可编程门阵列)或以往的电路模块等设备。

Claims (13)

1.一种向被赋予面赋予液体的液体喷射装置，包括：

喷头，喷射所述液体并赋予到所述被赋予面上，以及

控制部，基于在所述被赋予面上赋予所述液体的赋予位置的沿垂直方向的高度，控制所述喷头进行的所述液体的喷射。

2.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其特征在于：

所述控制部基于沿所述竖直方向的所述赋予位置的高度和所述赋予位置中的相对于水平方向的所述被赋予面的倾斜来控制所述喷头进行的所述液体的喷射。

3.根据权利要求1或2所述的液体喷射装置，其特征在于：

所述被赋予面是在至少一个方向上具有曲率的面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液体喷射装置，其特征在于：

所述控制部控制从所述喷头喷射的所述液体的量。

5.根据权利要求4所述的液体喷射装置，其特征在于：

所述赋予位置的所述高度越高，所述控制部使得从所述喷头喷射的所述液体的量越多。

6.根据权利要求4或5所述的液体喷射装置，其特征在于：

所述控制部进行的控制是，所述赋予位置中的所述被赋予面的倾斜越大，与规定的高低差对应的所述液体的量的变化就越大。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的液体喷射装置，其特征在于：

所述控制部控制从所述喷头喷射并赋予到所述被赋予面上的相邻所述液体彼此的间隔。

8.根据权利要求7所述的液体喷射装置，其特征在于：

所述赋予位置的沿所述垂直方向的高度越高，所述控制部使得赋予到所述被赋予面上的相邻所述液体彼此的间隔越窄。

9.根据权利要求7或8所述的液体喷射装置，其特征在于：

所述控制部进行的控制是，所述赋予位置中的所述被赋予面的倾斜越大，赋予到所述被赋予面上的相邻所述液体彼此的间隔的对应于规定的高度差的变化越大。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的液体喷射装置，其特征在于：

具有使所述被赋予面和所述喷头至少沿规定方向相对移动的移动机构，

所述控制部控制所述喷头进行的所述液体的喷射和所述移动机构进行的相对移动，以通过所述移动机构的多次的相对移动来将从所述喷头喷射的所述液体赋予到所述被赋予面上。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的液体喷射装置，其特征在于：

具有获取所述被赋予面的形状信息的获取部，

所述控制部基于由所述获取部获取的所述被赋予面的形状信息来控制所述喷头进行的所述液体的喷射。

12.一种向被赋予面赋予液体的液体喷射装置进行的液体喷射方法，其特征在于：

所述液体喷射装置通过喷头喷射所述液体并赋予到所述被赋予面上，

并且通过控制部基于在所述被赋予面上赋予所述液体的赋予位置的沿垂直方向的高度来控制所述喷头进行的所述液体的喷射。

13.一种存储有程序的存储介质，该程序使得向被赋予面赋予液体的液体喷射装置执行以下处理：

通过喷头喷射所述液体并赋予到所述被赋予面上，

并且通过控制部基于在所述被赋予面上赋予所述液体的赋予位置的沿垂直方向的高度来控制所述喷头进行的所述液体的喷射。

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