JP2005095832A

JP2005095832A - 液体吐出装置および薬剤放散システム

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Publication number: JP2005095832A
Application number: JP2003335526A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Ito; 清志伊藤; Manabu Yamada; 学山田; Chiyoshige Nakazawa; 千代茂中澤; Yukihiro Hanaoka; 幸弘花岡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】液体封止圧力の低いポンプを備えている場合であっても、液体漏出や空気侵入を伴うことなく、液体吐出ノズルの設置高さの範囲を広くすることのできる液体吐出装置を提案することにある。
【解決手段】液体吐出装置１は、大気開放されている液体タンク２と液体タンク２から供給される液体９を吐出する液体吐出ノズル５と、液体吐出ノズル５のノズル面５ａに取り付けたノズルフィルタ６と、液体タンク２から液体吐出ノズル５に液体９を圧送するポンプ４とを有し、ノズルフィルタ６によってノズル面５ａに所定強度の液体メニスカスが形成される。ノズル面５ａに形成される液体メニスカス強度が高いので、液体タンク２に対する液体吐出ノズル５の高さ位置の制約を緩和できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ギアポンプなどのように液体封止圧力の低いポンプを用いて液体貯留部に貯留されている液体を液体吐出ノズルから吐出する液体吐出装置に関するものである。また、本発明は、昆虫性フェロモンからなる害虫の交信かく乱剤や誘引剤などの薬剤を放散するための薬剤放散システムに関し、特に、ギアポンプなどのように液体封止圧力の低いポンプを用いて薬剤貯留部に貯留されている薬剤を薬剤吐出ノズルから吐出する薬剤吐出装置を有する薬剤放散システムに関するものである。

農場などにおいては、殺虫剤を用いる代わりに、昆虫性フェロモンなどの誘引剤を空気中に放散して、害虫に交信かく乱を引き起こして産卵数を減少させることにより害虫の発生を減少させる害虫駆除方法が知られている。例えば、圃場施設に所定間隔で多数の昆虫性フェロモンディスペンサを設置して、昆虫性フェロモンを自然放散させるものが知られている。昆虫性フェロモンディスペンサとしては、プラスチック製のチューブに性フェロモンを封入したものが知られており、これを育成植物の枝やビニールハウスの骨組に掛けて、性フェロモンをチューブを介して空気中に自然放散させるようにしている（特許文献１）。しかし、このディスペンサでは、昆虫が交尾をしない日中も昆虫性フェロモンが継続放散され、気温の高い日中の方が放散量も多いので、薬剤の無駄な放散が多い。また、性フェロモンのうち二重結合をもつものは紫外線劣化や酸化を起こしやすいので、安定剤を混合する必要があり、その分コスト高になっている。さらには、近隣の果樹園などの影響で想定しなかった害虫が存在する場合に、そのような想定外の害虫に即応できない。

そこで、ヒータやファンなどによって揮発性の薬剤を強制的に放散させる薬剤放散装置を利用することが考えられる（特許文献２、３、４）。この場合には、薬剤の放散に適した時間帯に、ギアポンプなどのポンプを用いて必要量の薬剤を薬剤タンクから薬剤吐出ノズルを介して蒸発皿などに吐出すれば、薬剤の無駄な放散を防止できるので好ましい。
特開平８−３２２４４７号公報実開昭５８−１１０２８８号公報実用新案登録第３０２１１１９号公報特開平９−７４９６９号公報

ここで、薬剤タンクからポンプを経由して薬剤吐出ノズルに到る薬剤供給系においては、薬剤吐出ノズルの設置位置が薬剤タンクよりも低い場合には薬剤吐出ノズルが正圧状態になる。逆に、薬剤吐出ノズルの設置位置が薬剤タンクよりも高い場合には薬剤吐出ノズルが負圧状態になる。薬剤吐出ノズルが正圧状態になるとそこから薬剤が漏出し、負圧状態になるとそこから空気が薬剤供給系に侵入してしまう。一般には、ポンプの封止圧力が、このような正圧や負圧よりも大きいので、薬剤の漏出や空気の侵入が阻止される。

しかしながら、薬剤放散装置などに用いられているギアポンプなどの安価なポンプの封止圧力は一般に低い。このため、薬剤吐出ノズルの設置位置が高すぎる場合や低く過ぎる場合にはポンプの封止圧力よりも薬剤吐出ノズルに作用する正圧や負圧が大きくなり、薬剤の漏出や空気の侵入が発生しまう。よって、封止圧力の低いギアポンプなどを用いている場合には、薬剤吐出ノズルを設置可能な高さ範囲が狭く、薬剤放散装置のレイアウトなどに大きな制約となってしまう。かかる問題点は、薬剤に限らずその他の液体をギアポンプなどのポンプを用いて液体吐出ノズルから吐出する液体吐出装置においても同様に発生する。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、液体封止圧力の低いポンプを備えている場合であっても、液体漏出や空気侵入を伴うことなく、液体吐出ノズルの設置高さの範囲を広くすることのできる液体吐出装置を提案することにある。

また、本発明の課題は、液体封止圧力の低いポンプを備えている場合であっても、薬剤漏出や空気侵入を伴うことなく、薬剤吐出ノズルの設置高さの範囲を広くすることのできる薬剤吐出装置を有する薬剤放散システムを提案することにある。

本発明の液体吐出装置は、大気開放されている液体貯留部と、前記液体貯留部から供給される液体を吐出する液体吐出ノズルと、前記液体吐出ノズルのノズル面に取り付けたノズルフィルタと、前記液体貯留部から前記液体吐出ノズルに前記液体を圧送するポンプとを有し、前記ノズルフィルタによって前記ノズル面に所定強度の液体メニスカスが形成されることを特徴としている。

本発明の液体吐出装置では、液体吐出ノズルにノズルフィルタを取り付けてあるので、液体吐出ノズルのノズル面に形成される液体メニスカスの強度が高くなる。ポンプの液体封止圧力と液体メニスカス強度によって、液体吐出ノズルを介しての液体漏出や空気侵入が阻止される。従来に比べて液体吐出ノズルのノズル面に形成される液体メニスカス強度が高いので、液体貯留部に対する液体吐出ノズルの高さ位置の制約を緩和できる。換言すると、液体吐出ノズルの設置高さの範囲を広くすることができ、液体吐出装置のレイアウトなどの設計自由度が増す。

具体的には、前記ポンプの非作動状態における液体封止圧力をＡとし、前記ノズル面からの液体漏出を阻止する前記液体メニスカスの強度をｄとし、前記液体貯留部の液面と前記液体吐出ノズルの高低差に起因して当該液体吐出ノズルに作用する正圧をｆとした場合に、
ｆ＜Ａ＋ｄ
の関係を満足するように、液体吐出ノズルの高さ位置を決定すれば、非動作状態において液体吐出ノズルからの液体漏出を防止できる。すなわち、正圧が発生する場合は、液体貯留部に対して液体吐出ノズルが低い位置にある場合であり、液体メニスカス強度ｄだけ、液体吐出ノズルをより低い位置に配置することが可能になる。

また、液体貯留部に対して液体吐出ノズルが高い位置にある場合においても、液体メニスカス強度により、液体吐出ノズルの高さ位置をより高い位置に配置することが可能になる。すなわち、前記ポンプの非作動状態における液体封止圧力をＡ、前記ノズル面からの空気侵入を阻止する前記液体メニスカスの強度をｃ、前記液体貯留部の液面と前記液体吐出ノズルの高低差に起因して当該液体吐出ノズルに作用する負圧の絶対値をｅとした場合に、
ｅ＜Ａ＋ｃ
の関係を満足するように、液体吐出ノズルの高さ位置を決定すれば、非動作状態において液体吐出ノズルからの空気の侵入を防止できる。

ここで、液体貯留部に対して液体吐出ノズルが高い位置にある場合には液体吐出ノズルに負圧が作用するので、この負圧に打ち勝って液体吐出ノズルから液体を吐出させることが必要である。従って、前記ポンプの液体吐出圧力をＢ、前記ノズル面を介しての液体漏出を阻止している前記液体メニスカスの強度をｄ、前記液体貯留部の液面と前記液体吐出ノズルの高低差に起因して当該液体吐出ノズルに作用する負圧の絶対値をｅとした場合に、
ｅ＜Ｂ−ｄ
の関係を満足するように、液体吐出ノズルの高さ位置を設定すればよい。

さらに、前記ポンプの吐出圧力Ｂは、ノズル面からの空気の侵入を阻止する前記液体メニスカスの強度ｃより大きいものとする必要がある。吐出圧力Ｂが小さい場合には、ポンプの吐出側の液体供給系の部分に空気が侵入していると、液体メニスカスを破壊して空気を外部に排出できない。このため、液体供給系内あるいは液体吐出ノズル内に空気溜まりができ、液体の吐出が不可能になってしまうからである。

次に、本発明は、液体貯留部として、気密状態で液体が充填されている可撓性の袋を備えている場合にも適用できる。すなわち、本発明の液体吐出装置は、液体貯留部と、前記液体貯留部から供給される液体を吐出する液体吐出ノズルと、前記液体吐出ノズルのノズル面に取り付けたノズルフィルタと、前記液体貯留部から前記液体吐出ノズルに前記液体を圧送するポンプとを有し、前記液体貯留部は、液体が充填された可撓性素材からなる気密性の袋を備え、所定の正圧状態で液体を供給可能であり、前記ノズルフィルタによって前記ノズル面に所定強度の液体メニスカスが形成されることを特徴としている。

この場合においても、液体吐出ノズルにノズルフィルタを取り付けてあるので、液体吐出ノズルのノズル面はノズルフィルタに形成された液体メニスカスによって常に封鎖された状態になる。したがって、ポンプの液体封止圧力と液体メニスカス強度によって、液体吐出ノズルを介しての液体漏出や空気侵入が阻止される。また、液体貯留部は気密性の袋からなり、常の所定の正圧状態で液体を供給可能であるので、大気開放型の液体貯留部とは異なり、液体貯留部と液体吐出ノズルの高さ関係が変化しても液体吐出ノズルに作用する圧力が変動せず、液体消費に伴う液体貯留部の液面低下に起因して液体吐出ノズルに作用する圧力が変化することもない。よって、液体吐出ノズルの設置位置を液体貯留部の高さ位置に制約を受けることなく決定できる。

ここで、前記ポンプの非作動状態における液体封止圧力をＡとし、前記ノズル面からの液体漏出を阻止する前記液体メニスカスの強度をｄとし、前記液体吐出ノズルに作用する正圧をｆとした場合に、
ｆ＜Ａ＋ｄ
の関係を満足するように、液体吐出ノズルの高さ位置を設定すればよい。

また、前記ポンプの吐出圧力Ｂを、ノズル面からの空気の侵入を阻止する前記液体メニスカスの強度ｃより大きいものとすることが望ましい。

次に、本発明の液体吐出装置は、前記液体吐出ノズルよりも下方の位置に配置されている第２液体吐出ノズルと、前記液体吐出ノズルから吐出した液滴を前記ノズルフィルタから分離させて前記第２液体吐出ノズルに導く液体案内部材とを有し、この液体案内部材が前記液体吐出ノズルおよび前記ノズルフィルタから離れていることを特徴としている。

この構成によれば、液体吐出ノズルに取り付けたノズルフィルタに形成される液体メニスカスによって、液体の漏洩や空気の侵入を伴うことなく、液体吐出ノズルの高さ位置の自由度を増すことができる。また、液体を外部に吐出する第２の液体吐出ノズルの位置は、液体吐出ノズルにおけるような圧力条件に制約を受けることなく自由に設定できる。さらに、液体案内部材によって液体吐出ノズルから吐出した液滴はノズルフィルタから分離して第２液体吐出ノズルに案内されるので、ノズルフィルタに形成される液体メニスカスが破壊されることがない。

ここで、前記液体吐出ノズルおよび前記ノズルフィルタを取り囲む筒状体を配置し、前記筒状体を、前記ノズルフィルタを介して吐出する液滴が接触可能な内周面部分と、小径の下端開口部とを備えた構成とすれば、前記内周面部分を前記液体案内部材として機能させ、前記下端開口部を前記第２液体吐出ノズルとして機能させることができる。

この場合、前記内周面部分に親液処理を施し、当該内周面部分の上側に隣接している前記筒状体の上側内周面部分に撥液処理を施せば、液体吐出ノズルからノズルフィルタを介して吐出した液滴が速やかにノズルフィルタから分離して筒状体の親液処理された内周面部分を伝って第２液体吐出ノズルに導かれる。

また、筒状体の内径が小さい場合には、液体吐出ノズルから吐出した液滴によって筒状体の内部が封鎖されて液滴が筒状体の内部にトラップ状態になってしまうことを防止するために、前記筒状体の上端部分に、筒状体内部を大気開放している大気開放孔を形成しておくことが望ましい。

本発明は、液体封止圧力の低いギアポンプを備えている液体吐出装置に適用できる。

また、液体貯留部として、液体が充填された可撓性素材からなる気密性の袋を備えている場合には、所定の正圧状態で液体を供給可能な状態において、該気密性の袋から初期充填後の所定量の液体を抜き出して、所定の正圧が安定状態にある状態で使用することが望ましい。この場合、初期充填後の所定量の液体を抜き出すのは、該気密性の袋を薬剤吐出装置へ挿入直後に、該薬剤吐出装置への初期充填または既存薬剤の排出動作と同時に実施してもよい。

次に、本発明は昆虫性フェロモンなどの薬剤を放散するための薬剤放散システムに関するものであり、本発明による薬剤放散システムは、昆虫性フェロモンなどの揮発性の薬剤を吐出する薬剤吐出装置と、前記薬剤吐出装置から吐出された薬剤を外部に放散させるための薬剤放散部とを有し、前記薬剤吐出装置として上記構成の液体吐出装置を採用したことを特徴としている。本発明によれば、薬剤吐出ノズルの設置高さの自由度が増すので、薬剤放散システムのレイアウトの自由度が増すなどの利点が得られる。

以上説明したように、本発明の液体吐出装置では、液体吐出ノズルにノズルフィルタを取り付けて、ノズルフィルタによってノズル面に形成される液体メニスカスを利用して、液体吐出ノズルからの液体漏出や液体吐出ノズルへの空気侵入を阻止するようにしている。したがって、ポンプとして液体封止圧力の低いギアポンプなどを用いた場合においても、液体漏出や空気侵入を伴うことなく、液体吐出ノズルの高さ位置を従来に比べてより自由に設定できるという効果が得られる。よって、装置レイアウトの自由度が増すなどの利点が得られる。

また、本発明の薬剤放散システムでは、薬剤吐出ノズルの高さ位置を従来に比べてより自由に設定できるので、部品レイアウトなどの設計自由度が増すという効果が得られる。

以下に、図面を参照して、本発明の各実施の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係る液体吐出装置を示す模式図である。液体吐出装置１は、大気開放されている液体タンク２と、液体供給管３と、液体供給管３に挿入されているギアポンプなどのポンプ４とを有している。液体供給管３の上流端３ａは液体タンク２に連通しており、その下流端は液体吐出ノズル５とされている。液体吐出ノズル５のノズル面５ａにはノズルフィルタ６、本例ではメッシュフィルタが取り付けられている。液体吐出ノズル５の直下には例えば放散皿７が配置されている。液体タンク２には例えば昆虫性フェロモンなどの薬剤が貯留されており、制御部８の制御の下でポンプ４を駆動すると、液体タンク２に貯留されている液体９が液体供給管３を介して液体吐出ノズル５に供給され、ここから液滴９ａが吐出されて、放散皿７に滴下する。放散皿７に滴下した液体は自然放散などにより空気中に放出される。

ここで、本例の液体吐出装置１における液体吐出ノズル５のノズル面５ａの高さ位置の設定範囲について説明する。まず、液体吐出ノズル５の下限の高さ位置Ｈ１は次のように決定される。ポンプ４の非作動状態における液体封止圧力をＡとし、ノズルフィルタ６によってノズル面５ａに形成される液体メニスカスにおける外部への液体漏出を阻止する液体メニスカス強度をｄとする。図２に示すように、液体タンク２の液面９Ａに対して液体吐出ノズル５のノズル面５ａが低い位置にある場合には、これらの高低差に起因して液体吐出ノズル５のノズル面５ａには正圧ｆが作用する。この場合、
ｆ＜Ａ＋ｄ（１）
の関係を満足するように、液体吐出ノズル５のノズル面５ａの下限の高さ位置Ｈ１が決定される。

このようにすれば、ポンプ４の非動作状態における液体吐出ノズル５からの液体漏出を防止できる。すなわち、液体吐出ノズル５から液体を漏出させようとする圧力はｆであり、液体漏出を阻止する圧力はポンプ４の封止圧力Ａとノズル面５ａに形成される液体メニスカス強度ｄである。従って、上記関係を満足すれば、液体吐出ノズル５のノズル面５ａからの液体漏出を確実に防止できる。

液体吐出ノズル５の上限の高さ位置Ｈ２は次のように決定される。ノズルフィルタ６によってノズル面５ａに形成される液体メニスカスにおける外部からの空気侵入を阻止する液体メニスカス強度をｃとする。また、図１に示すように、液体タンク２の液面９Ａに対して液体吐出ノズル５のノズル面５ａが高い位置にある場合に、これらの高低差に起因して当該液体吐出ノズル５のノズル面５ａに作用する負圧の絶対値をｅとする。この場合、
ｅ＜Ａ＋ｃ（２）
の関係を満足するように、液体吐出ノズル５のノズル面５ａの上限の高さ位置Ｈ２が決定される。

このようにすれば、ポンプ４の非動作状態において、外部から液体吐出ノズル５を介して空気が侵入することを防止できる。すなわち、液体吐出ノズル５から空気を取り込もうとする圧力はｅであり、空気の取り込みを阻止する圧力はポンプ４の封止圧力Ａとノズル面５ａに形成される液体メニスカス強度ｃである。従って、上記関係を満足すれば、液体吐出ノズル５からの空気の侵入を確実に防止できる。

また、液体タンク２の液面９Ａに対して液体吐出ノズル５のノズル面５ａが高い位置にある場合には液体吐出ノズル５に負圧が作用するので、この負圧に打ち勝って液体吐出ノズル５から液体９を吐出可能であることが必要である。従って、上記の条件式（２）に加えて次の条件式（３）を満足する必要がある。
ｅ＜Ｂ−ｄ（３）
次に、本例で使用するポンプ４の吐出圧力Ｂは、ノズル面５ａに形成される液体メニスカスにおける空気の侵入を阻止する液体メニスカス強度ｃより大きいものとする必要がある。
Ｂ＞ｃ（４）
吐出圧力Ｂが小さい場合には、ポンプ４の吐出側の液体供給管３の部分に空気が侵入していると、液体メニスカスを破壊して空気を外部に排出できない。このため、液体供給管３内あるいは液体吐出ノズル５内に空気溜まりができ、液体の吐出が不可能になってしまうからである。

なお、ノズルフィルタ６を取り付けることによりノズル面５ａに形成される液体メニスカスの強度ｃ、ｄは、通常はｃ＞ｄの関係になる。また、これらの強度は、ノズルフィルタ６のメッシュの大きさ、材質、液体に対する表面張力などによって定まる。従って、これらのパラメータを適切に設定することにより、目標とするメニスカス強度を得ることができる。また、ノズルフィルタ６の素材としてメッシュフィルタ以外の多孔質素材を用いても良いことは勿論である。

このように、本例では、液体吐出ノズル５のノズル面５ａにノズルフィルタ６を取り付けることにより、ノズル面５ａに形成される液体メニスカス強度を高めるようにしている。この結果、液体吐出ノズル５を介しての液体漏出および空気侵入を、ポンプ４の封止圧力と液体メニスカスによって確実に阻止できる。よって、液体吐出ノズル５の高さ位置を従来に比べて自由に設定できる。

（実施の形態２）
上記の液体吐出装置１において、ノズルフィルタ６が取り付けられた液体吐出ノズル５の下流側に、更に液体吐出ノズルを接続すれば、最終の液体吐出位置をより下方に配置することが可能になる。

すなわち、ノズルフィルタ６が取り付けられている液体吐出ノズル５の高さ位置は上記の圧力条件によって、その下限の高さ位置Ｈ１が制限される。そこで、図３に示すように、液体吐出ノズル５の下流側に、同軸状態で大径の筒状体１１を接続し、その下端部分を絞って最終液体吐出ノズル（第２液体吐出ノズル）１２を形成すればよい。筒状体１１の本体部分は液体吐出ノズル５よりも大径であり、その内周面１１ａは液体吐出ノズル５のノズル面５ａの外周端から少なくとも距離ｇだけ離れている。この距離ｇは、液体吐出ノズル５からノズルフィルタ６を介して吐出される液滴９ａが充分に接触可能な距離とされている。また、筒状体１１の上端には円環状の端板部分１１ｂが形成されており、この端板部分１１ｂの内周縁が液体吐出ノズル５の外周面に固定されている。この端板部分１１ｂには大気開放孔１１ｃが形成されている。

さらに、本例では、筒状体１１の内周面１１ａにおける上側部分（図におけるｉで示す領域）には撥液処理が施されており、下側部分（図におけるｈで示す領域）には親液処理が施されている。これらの領域の境界位置は、液体吐出ノズル５のノズル面５ａに取り付けたノズルフィルタ６よりも僅かに低い高さ位置とされている。

液体吐出ノズル５からノズルフィルタ６を介して液滴９ａが吐出して、液滴９ａが大きくなると、図３（ｂ）に示すように、筒状体１１の内周面１１ａに当該液滴９ａが接触する。内周面１１ａの上側は撥液処理が施され、下側は親液処理が施されているので、液滴９ａは内周面１１ａに沿って下側の親液処理が施されている側に速やかに流下して、ノズルフィルタ６から分離する。そして、図３（ｃ）に示すように、下側の最終液体吐出ノズル１２に溜まり、ここから直下の放散皿に向かって落下する。なお、図３（ｂ）に示すように、液滴９ａによって筒状体１１の内部が封鎖状態になったとしても、大気開放孔１１ｃが形成されているので、液滴９ａが筒状体１１の内部のトラップされたままになることがない。

このように、本例では、ノズルフィルタ６が取り付けられた液体吐出ノズル５から離れた状態で筒状体１１が配置され、この筒状体１１の内周面１１ａを伝って、液滴９ａがノズルフィルタ６から分離して、下側の最終液体吐出ノズル１２に案内される。よって、液滴９ａが外部に吐出する位置を、前述の圧力条件の制約を受ける液体吐出ノズル５よりも下方に移動させることができる。また、液体吐出ノズル５から吐出した液滴９ａはノズルフィルタ６から速やかに分離して円筒体１１の内周面１１ａによって案内されるので、液体吐出ノズル５のノズル面５ａに形成される液体メニスカスの性状が変動することもない。よって、液体吐出ノズル５からの不必要な液体漏出や空気侵入が確実に阻止された状態が維持される。

ここで、筒状体１１として、図４に示すように、液体吐出ノズル５のノズル面５ａおよびノズルフィルタ６を取り囲んでいる本体部分がより大径の筒状体１１Ａを用いることもできる。この場合には、液体吐出ノズル５から吐出される液滴９ａによって筒状体の内部が封鎖されることがないので、大気開放孔１１ｃを設ける必要がなくなる。

また、液体吐出ノズル５からノズルフィルタ６を介して吐出された液滴９ａを最終液体吐出ノズル１２に導くために、筒状体１１、１１Ａの代わりに、図５に示すような、メッシュ体や撚り線からなる液体案内部材１１Ｂを用いることもできる。

（実施の形態３）
次に、図６は実施の形態３に係る液体吐出装置を示す模式図である。液体吐出装置２１の基本的な構成は図１の示す実施の形態１に係る液体吐出装置１と同様であるので、対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。

液体吐出装置２１では、液体貯留部として、上記のような開放型の液体タンク２ではなく、気密性のものを用いている。すなわち、液体吐出装置２１の液体タンク２Ａは、気密状態で液体９が充填されている可撓性の袋２２を備えている。この袋２２にはインク取り出し口２３が形成されており、ここに液体供給管３の上流端３ａが差し込まれている。

可撓性の袋２２は例えばアルミニウムが蒸着されたプラスチックフィルムから形成されたものである。図７に示すように、この構成の袋２２の内圧は正圧状態に保持され、液体取り出しの初期（時点ｔ１〜ｔ２）においては僅かに高いものの、それ以降（時点ｔ２〜ｔ３）はほぼ一定の正圧状態に保持され、液体残量が僅かになると（時点ｔ３）低下する。

このように密閉型の液体タンク２Ａを用いる場合には、開放型の液体タンク２を用いる場合とは異なり、液体タンクの液面の変動に伴って液体吐出ノズル５に作用する圧力が変化することもない。よって、液体吐出ノズル５における圧力状態が安定化するので、所定量の液体を確実に吐出させることができる。この場合においても、実施の形態１と同様に式（１）（２）（３）（４）の条件式を満足する必要がある。

また、図７に示すように、この構成の袋２２の内圧は正圧状態に保持され、液体取り出しの初期（時点ｔ１〜ｔ２）においては僅かに高いものの、それ以降（時点ｔ２〜ｔ３）はほぼ一定の正圧状態に保持されるので、前記初期（時点ｔ１〜ｔ２）に相当する液体部分を袋への液体充填直後に抜き出しておけば、さらに安定性の高い装置を供給できる。

または、前記の袋からの液体抜き出しを、袋を薬剤吐出装置へ挿入直後に、該薬剤吐出装置への初期充填または既存薬剤の排出動作と同時に実施しても良い。

（実施の形態４）
図８は本発明を適応した昆虫性フェロモンを散布するための薬剤放散システムを示す外観斜視図である。薬剤放散システム１００は、矩形の基板１０２と、この基板１０２に取り付けた直方体形状の装置カバー１０３とを有している。装置カバー１０３の内部には昆虫性フェロモンが充填された薬剤カートリッジ１０４の装着部１０５が形成されており、装着部１０５の挿入口１０５ａが装置カバー１０３の前面に開口している。この挿入口１０５ａには開閉可能な開閉蓋１０６が取り付けられている。挿入口１０５ａの側方にはパワースイッチ１０７が配置され、装置カバー１０３の側面には液晶表示部１０８、操作キー１０９ａ〜１０９ｄ、動作状態を表示するためのＬＥＤランプ１１０ａ〜１１０ｃが配置されている。

図９は装置カバー１０３を取り外した状態の薬剤放散装置を斜め後側から見た場合の斜視図であり、図１０はその平面図であり、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線で切断した部分を示す概略断面図である。薬剤貯留部としての薬剤カートリッジ１０４は、全体として直方体形状をしており、プラスチック製のカートリッジケース１０４ａと、その中に収納されている気密封止された可撓性の薬剤袋１０４ｂと、薬剤供給口１０４ｃとを備えている。薬剤供給口１０４ｃは、カートリッジケース１０４ａを貫通して薬剤袋１０４ｂに連通しており、常時は封鎖状態とされている。薬剤袋１０４ｂはアルミニウムを蒸着したプラスチックフィルムから形成されている。

薬剤カートリッジ１０４が装着される装着部１０５には薬剤供給針１１１が水平に配置されており、装着部１０５に薬剤カートリッジ１０４が装着されると、薬剤カートリッジ１０４の薬剤供給口１０４ｃに薬剤供給針１１１が差し込まれ、薬剤カートリッジ１０４の薬剤袋１０４ｂに充填されている薬剤が薬剤供給針１１１を介して取り出し可能になる。

薬剤供給針１１１から取り出される薬剤は、薬剤供給管１１２を介して、薬剤吐出手段として機能するギアポンプ１１３に供給される。ギアポンプ１１３は、その駆動軸に固定したポンプ歯車１１４ａを備え、このポンプ歯車１１４ａは減速歯車１１４ｂ、モータ歯車１１５ａを介して駆動モータ１１５に連結されている。ギアポンプ１１３の回転は、ポンプ歯車１１４ａにかみ合っているポンプ検出板１１６ａと光検出器１１６ｂから構成されるホトインタラプタによって検出される。

ギアポンプ１１３の吐出側にはインク供給管１１８が接続されており、インク供給管１１８の先端は、基板１０２に垂直に取り付けた円筒１１９の上端に下向きに取り付けた薬剤吐出ノズル１２０に連通している。薬剤吐出ノズル１２０のノズル面１２０ａにはワイヤメッシュなどからなるノズルフィルタ１２１が取り付けられている。円筒１１９の下端部分は基板１０２を貫通しており、その下端には、水平に薬剤放散部１２２が取り付けられている。ギアポンプ１１３を駆動すると、装着部１０５に装着された薬剤カートリッジ１０４から供給針１１１、薬剤供給管１１２を介して薬剤が吸引され、薬剤供給管１１８を介して薬剤ノズル１２０に薬剤が供給され、薬剤ノズル１２０からノズルフィルタ１２１を介して下方に薬剤液滴が吐出される。薬剤放散部１２２は、水平に配置された細長い放散体１２３、これを覆っているカバー１２４とを備えており、カバー１２４には多数の放散口１２４ａが形成されている。

この構成の薬剤放散システム１００において、薬剤カートリッジ１０４、薬剤供給管１２、ギアポンプ１１３、薬剤供給管１１８、薬剤吐出ノズル１２０およびノズルフィルタ１２１を含む部分は、実施の形態３における液体吐出装置２１と同一構成である。従って、薬剤カートリッジ１０４は、図７に示す場合と同様に、内圧がほぼ一定の正圧状態に保持される。このように密閉型の薬剤カートリッジ１０４を用いると、開放型の薬剤タンクを用いる場合とは異なり、薬剤吐出ノズル１２０に作用する圧力が、薬剤カートリッジ１０４と薬剤吐出ノズル１２０の高さ関係に応じて変動することがない。また、薬剤カートリジ１０４の残量に伴って薬剤吐出ノズル１２０に作用する圧力が変化することもない。よって、薬剤吐出ノズル１２０における圧力状態が安定化するので、所定量の薬剤を必要な時点において確実に吐出できる。

本発明の実施の形態１に係る液体吐出装置の模式図である。本発明の実施の形態１に係る液体吐出装置の模式図である。本発明の実施の形態２に係る液体吐出装置の主要部分を示す部分構成図である。図３の変形例を示す部分構成図である。図３の別の例を示す部分構成図である。本発明の実施の形態３に係る液体吐出装置の主要部分を示す模式図である。図６の液体タンクの内圧変化を示すグラフである。本発明を適用した薬剤放散システムの外観斜視図である。図８の薬剤放散システムの装置カバーを取り外した状態において、その後側から見た場合の斜視図である。図９の状態の薬剤放散装置の平面図である。図１０のＸＩ−ＸＩ線で切断した部分の概略断面図である。

符号の説明

１液体吐出装置、２液体タンク、３液体供給管、４ポンプ、５液体吐出ノズル、５ａノズル面、６ノズルフィルタ、７放散皿、８制御部、９液体、９ａ液滴、９Ａ液面、Ｈ１下限の高さ位置、Ｈ２上限の高さ位置、１１、１１Ａ筒状体、１１Ｂ液体案内部材、１１ａ内周面、１１ｃ大気開放孔、１２最終液体吐出ノズル、２１液体吐出装置、２Ａ液体タンク、２２袋、１００薬剤放散システム、１０４薬剤カートリッジ、１０４ｂ袋、１１２、１１８薬剤供給管、１１３ギアポンプ、１１９筒、１２０薬剤吐出ノズル、１２０ａノズル面、１２１ノズルフィルタ

Claims

大気開放されている液体貯留部と、
前記液体貯留部から供給される液体を吐出する液体吐出ノズルと、
前記液体吐出ノズルのノズル面に取り付けたノズルフィルタと、
前記液体貯留部から前記液体吐出ノズルに前記液体を圧送するポンプとを有し、
前記ノズルフィルタによって前記ノズル面に所定強度の液体メニスカスが形成される液体吐出装置。
請求項１において、
前記ポンプの非作動状態における液体封止圧力をＡとし、前記ノズル面からの液体漏出を阻止する前記液体メニスカスの強度をｄとし、前記液体貯留部の液面と前記液体吐出ノズルの高低差に起因して当該液体吐出ノズルに作用する正圧をｆとした場合に、
ｆ＜Ａ＋ｄ
の関係を満足する液体吐出装置。
請求項１または２において、
前記ポンプの非作動状態における液体封止圧力をＡ、前記ノズル面からの空気侵入を阻止する前記液体メニスカスの強度をｃ、前記液体貯留部の液面と前記液体吐出ノズルの高低差に起因して当該液体吐出ノズルに作用する負圧の絶対値をｅとした場合に、
ｅ＜Ａ＋ｃ
の関係を満足する液体吐出装置。
請求項１、２または３において、
前記ポンプの液体吐出圧力をＢ、前記ノズル面からの液体漏出を阻止する前記液体メニスカスの強度をｄ、前記液体貯留部の液面と前記液体吐出ノズルの高低差に起因して当該液体吐出ノズルに作用する負圧の絶対値をｅとした場合に、
ｅ＜Ｂ−ｄ
の関係を満足する液体吐出装置。
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記ポンプの液体吐出圧力をＢ、前記ノズル面からの空気侵入を阻止する前記液体メニスカスの強度をｃとした場合に、
Ｂ＞ｃ
の関係を満足する液体吐出装置。
液体貯留部と、
前記液体貯留部から供給される液体を吐出する液体吐出ノズルと、
前記液体吐出ノズルのノズル面に取り付けたノズルフィルタと、
前記液体貯留部から前記液体吐出ノズルに前記液体を圧送するポンプとを有し、
前記液体貯留部は、液体が充填された可撓性素材からなる気密性の袋を備え、所定圧状態で液体を供給可能であり、
前記ノズルフィルタによって前記ノズル面に所定強度の液体メニスカスが形成される液体吐出装置。
請求項６において、
前記ポンプの非作動状態における液体封止圧力をＡとし、前記ノズルフィルタからの液体漏出を阻止している前記液体メニスカス強度をｄとし、前記液体吐出ノズルに作用する正圧をｆとした場合に、
ｆ＜Ａ＋ｄ
の関係を満足する液体吐出装置。
請求項６または７において、
前記ポンプの液体吐出圧力をＢ、前記ノズル面からの空気侵入を阻止する前記液体メニスカスの強度をｃとした場合に、
Ｂ＞ｃ
の関係を満足する液体吐出装置。
請求項１ないし８のうちのいずれかの項において、
前記液体吐出ノズルよりも下方の位置に配置されている第２液体吐出ノズルと、
前記液体吐出ノズルから吐出した液滴を前記ノズルフィルタから分離させて前記第２液体吐出ノズルに導く液体案内部材とを有し、
前記液体案内部材は前記液体吐出ノズルおよび前記ノズルフィルタから離れている液体吐出装置。
請求項９において、
前記液体吐出ノズルおよび前記ノズルフィルタを取り囲む筒状体を有し、
前記筒状体は、前記ノズルフィルタを介して吐出する液滴が接触可能な内周面部分と、小径の下端開口部とを備えており、
前記内周面部分が前記液体案内部材として機能し、前記下端開口部が前記第２液体吐出ノズルとして機能する液体吐出装置。
請求項１０において、
前記内周面部分には親液処理が施されており、当該内周面部分の上側に隣接している前記筒状体の上側内周面部分には撥液処理が施されている液体吐出装置。
請求項１０または１１において、
前記筒状体の上端部分には、筒状体内部を大気開放している大気開放孔が形成されている液体吐出装置。
請求項１ないし１２のうちのいずれかの項において、
前記ポンプはギアポンプである液体吐出装置。
請求項６ないし１３のうちのいずれかの項において、
液体が充填された可撓性素材からなる気密性の袋を備え、所定の正圧状態で液体を供給可能な状態において、該気密性の袋から初期充填後の所定量の液体を抜き出して、所定の正圧が安定状態にある状態で使用する液体吐出装置。
請求項１４において、
初期充填後の所定量の液体を抜き出すのは、該気密性の袋を薬剤吐出装置へ挿入直後に、該薬剤吐出装置への初期充填または既存薬剤の排出動作と同時に実施される液体吐出装置。
昆虫性フェロモンなどの揮発性の薬剤を吐出する薬剤吐出装置と、
前記薬剤吐出装置から吐出された薬剤を外部に放散させるための薬剤放散部とを有し、
前記薬剤吐出装置は、請求項１ないし１５のうちのいずれかの項に記載された液体吐出装置である薬剤放散システム。