JP2018165006A - 液体吐出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この形態の液体吐出装置によれば、第1流入路抵抗変更部と第2流入路抵抗変更部とによって、第1流入路および第2流入路における液体の流量制御が可能になる。また、流入路側共通駆動部が第1流入路抵抗変更部と第2流入路抵抗変更部とに共通であるため、液体吐出装置の小型化やノズル同士の間隔を小さくすることが可能である。
この形態の液体吐出装置によれば、第1流入路と第2流入路における液体の流量を制御するための構成を簡素化することができる。
この形態の液体吐出装置によれば、第1流出路抵抗変更部と第2流出路抵抗変更部とによって、第1流出路および第2流出路における液体の流量制御が可能になる。また、流出路側共通駆動部が第1流出路抵抗変更部と第2流出路抵抗変更部とに共通であるため、液体吐出装置の小型化やノズル同士の間隔を小さくすることが可能である。
この形態の液体吐出装置によれば、第1流出路と第2流出路における液体の流量を制御するための構成を簡素化することができる。
この形態の液体吐出装置によれば、第1流出路と第2流出路に加えて、第1流入路と第2流入路についても液体の流量制御が可能になる。また、流入路側共通駆動部が第1流入路抵抗変更部と第2流入路抵抗変更部とに共通であるため、液体吐出装置の小型化やノズル同士の間隔を小さくすることが可能である。
この形態の液体吐出装置によれば、第1流入路と第2流入路における液体の流量を制御するための構成を簡素化することができる。
この形態の液体吐出装置によれば、流入路抵抗変更部と流出路抵抗変更部とによって、流入路および流出路における液体の流量制御が可能になる。また、共通駆動部が流入路抵抗変更部と流出路抵抗変更部とに共通であるため、液体吐出装置の小型化が可能である。
この形態の液体吐出装置によれば、共通駆動部によって、複数の液室のそれぞれに接続されている各流出路および各流入路における液体の流量の制御が可能である。よって、液体吐出装置の小型化や、ノズル同士の配列間隔の縮小が可能である。
この形態の液体吐出装置によれば、複数の液室のそれぞれに接続されている各流出路および各流入路における液体の流量を制御するための構成を簡素化することができる。
図1は、第1実施形態における液体吐出装置100の構成を示す概略図である。液体吐出装置100は、タンク10と、加圧ポンプ20と、供給路30と、ヘッド部40Aと、排出路50と、液体貯留部70と、負圧発生源75と、制御部80と、を備える。
図4および図5を参照して、第2実施形態における液体吐出装置が備えるヘッド部40Bの構成を説明する。図4は、ヘッド部40Bの内部構成を模式的に表した概略斜視図である。図5は、任意のノズル41の中心軸を通る切断面におけるヘッド部40Bの概略断面図である。
図6および図7を参照して、第3実施形態における液体吐出装置が備えるヘッド部40Cの構成を説明する。図6は、ヘッド部40Cの内部構成を模式的に表した概略斜視図である。図7は、任意のノズル41の中心軸を通る切断面におけるヘッド部40Cの概略断面図である。
図8および図9を参照して、第4実施形態における液体吐出装置が備えるヘッド部40Dの構成を説明する。図8は、ヘッド部40Dの内部構成を模式的に表した概略斜視図である。図9は、任意のノズル41の中心軸を通る切断面におけるヘッド部40Dの概略断面図である。
図11は、第5実施形態の液体吐出装置が備えるヘッド部40Eの内部構成を模式的に表した概略斜視図である。第5実施形態の液体吐出装置の構成は、ヘッド部40Aの代わりに、ヘッド部40Eを有している点以外は、第1実施形態の液体吐出装置100(図1)とほぼ同じである。第5実施形態のヘッド部40Eの構成は、以下に説明する点以外は、第4実施形態のヘッド部40Dとほぼ同じである。
図12および図13を参照して、第6実施形態における液体吐出装置が備えるヘッド部40Fの構成を説明する。図12および図13はそれぞれ、ヘッド部40Fの内部構成を模式的に表した概略斜視図である。図12は、分解図であり、便宜上、連結部材65Fを分離させた状態を図示してある。図13は、使用時におけるヘッド部40Fの状態を示している。
上記の各実施形態で説明した種々の構成は、例えば、以下のように変形することが可能である。以下に説明する変形例はいずれも、上記の各実施形態と同様に、発明を実施するための形態の一例として位置づけられる。以下の説明では、「流入路側共通駆動部35」や、「流出路側共通駆動部55」、「共通駆動部60,60F」は、特に区別する必要が無い場合には、単に「共通駆動部」と総称する。同様に、「流入路側連結部材36」や、「流出路側連結部材56」、「連結部材65,65F」についても、特に区別する必要が無い場合には、「連結部材」と総称する。
上記の各実施形態では、流入路抵抗変化部33は、撓み変形する流入路31の内壁面として構成されている。これに対して、流入路抵抗変化部33は、他の構成によって、流入路31の流路抵抗を変化させてもよい。流入路抵抗変化部33は、例えば、流入路31を横切るように変位して、流入路31の流路断面積を変更するシャッター壁部によって構成されていてもよい。あるいは、流入路抵抗変化部33は、流入路31内において回転する弁体を有するバタフライ弁によって構成されてもよい。
上記の各実施形態では、流出路抵抗変化部53は、撓み変形する流出路51の内壁面として構成されている。これに対して、流出路抵抗変化部53は、他の構成によって、流出路51の流路抵抗を変化させてもよい。流出路抵抗変化部53は、例えば、流出路51を横切るように変位して、流出路51の流路断面積を変更するシャッター壁部によって構成されていてもよい。あるいは、流出路抵抗変化部53は、流出路51内において回転する弁体を有するバタフライ弁によって構成されてもよい。
上記の各実施形態では、共通駆動部は、ピエゾアクチュエーターによって構成されている。これに対して、共通駆動部は、ピエゾアクチュエーター以外のアクチュエーターによって構成されていてもよい。共通駆動部は、例えば、エアシリンダーやソレノイド、磁歪材料などの他のアクチュエーターによって構成されてもよい。また、上記の変形例1や変形例2で説明したシャッター壁部やバタフライ弁の弁体に、ギヤを介して駆動力を分配して付与するモーターによって構成されてもよい。
上記の各実施形態では、共通駆動部は、連結部材を介して、流入路抵抗変化部33や流出路抵抗変化部53に流路抵抗を変化させるための駆動力を付与している。これに対して、共通駆動部は、上記に各実施形態で説明した連結部材以外の構成によって、流入路抵抗変化部33や流出路抵抗変化部53に流路抵抗を変化させるための駆動力を付与してもよい。例えば、上記の変形例3でも説明したように、共通駆動部をモーターで構成した場合に、その回転駆動力をギヤを介して、流入路抵抗変化部33や流出路抵抗変化部53に付与してもよい。
上記の各実施形態では、容積変更部43は、ピエゾアクチュエーターによって構成されている。これに対して、容積変更部43は、ピエゾアクチュエーター以外のアクチュエーターによって構成されていてもよい。容積変更部43は、エアシリンダーやソレノイド、磁歪材料などの他のアクチュエーターによって構成されてもよい。
上記の各実施形態で説明した制御部80によるヘッド部40A〜40Fの制御は、あくまで一例であり、制御部80による制御の内容は、上記の各実施形態で説明した制御に限定されることはない。
上記の第1実施形態のヘッド部40Aでは、複数の流入路31のそれぞれに流入路抵抗変化部33が設けられており、流入路側共通駆動部35が各流入路抵抗変化部33を共通に駆動している。これに対して、ヘッド部40Aでは、複数の流入路31には、流入路抵抗変化部33が設けられていないものが含まれていてもよいし、複数の流入路抵抗変化部33には、流入路側共通駆動部35とは別の駆動部によって駆動されるものが含まれていてもよい。第2実施形態のヘッド部40Bにおいても、同様に、複数の流出路51に、流出路抵抗変化部53が設けられていないものが含まれていてもよいし、複数の流出路抵抗変化部53には、流出路側共通駆動部55とは別の駆動部によって駆動されるものが含まれていてもよい。第3実施形態のヘッド部40Cにおいても、同様に、複数の流入路31には、流入路抵抗変化部33が設けられていないものが含まれていてもよいし、複数の流出路51に、流出路抵抗変化部53が設けられていないものが含まれていてもよい。また、複数の流入路抵抗変化部33には、流入路側共通駆動部35とは別の駆動部によって駆動されるものが含まれていてもよいし、複数の流出路抵抗変化部53には、流出路側共通駆動部55とは別の駆動部によって駆動されるものが含まれていてもよい。第5実施形態のヘッド部40Eにおいても、同様に、複数の流入路31および複数の流出路51には、流入路抵抗変化部33や流出路抵抗変化部53が設けられていないものが含まれていてもよい。また、複数の流入路抵抗変化部33と流出路抵抗変化部53には、共通駆動部60とは別の駆動部によって駆動されるものが含まれていてもよい。第6実施形態のヘッド部40Fにおいても、同様に、複数の流入路31および複数の流出路51には、流入路抵抗変化部33や流出路抵抗変化部53が設けられていないものが含まれていてもよい。また、複数組の流入路抵抗変化部33と流出路抵抗変化部53には、共通駆動部60Fとは別の駆動部によって駆動されるものが含まれていてもよい。
本発明は、インクを吐出する液体吐出装置に限らず、インク以外の他の液体を吐出する任意の液体吐出装置にも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体吐出装置に本発明は適用可能である。
(1)ファクシミリ装置等の画像記録装置。
(2)液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置。
(3)有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイや、面発光ディスプレイ(Field Emission Display、FED)等の電極形成に用いられる電極材吐出装置。
(4)バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を吐出する液体吐出装置。
(5)精密ピペットとしての試料吐出装置。
(6)潤滑油の吐出装置。
(7)樹脂液の吐出装置。
(8)時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置。
(9)光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置。
(10)基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を吐出する液体吐出装置。
(11)他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置。
上記実施形態において、ソフトウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウェアによって実現されてもよい。また、ハードウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウェアによって実現されてもよい。ハードウェアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、または、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いることができる。
Claims (9)
- 少なくとも第1ノズルと第2ノズルを含む複数のノズルから液体を吐出する液体吐出装置であって、
前記第1ノズルに連通する第1液室と、
前記第2ノズルに連通する第2液室と、
前記第1液室の容積を変更して前記第1ノズルから前記液体を吐出させる第1容積変更部と、
前記第2液室の容積を変更して前記第2ノズルから前記液体を吐出させる第2容積変更部と、
前記第1液室に接続され、前記第1液室に前記液体を流入させる第1流入路と、
前記第2液室に接続され、前記第2液室に前記液体を流入させる第2流入路と、
前記第1液室に接続され、前記第1液室から前記液体を流出させる第1流出路と、
前記第2液室に接続され、前記第2液室から前記液体を流出させる第2流出路と、
前記第1流入路の流路抵抗を変化させる第1流入路抵抗変化部と、
前記第2流入路の流路抵抗を変化させる第2流入路抵抗変化部と、
前記第1流入路抵抗変化部と前記第2流入路抵抗変化部の両方に前記流路抵抗を変化させるための駆動力を付与する流入路側共通駆動部と、
を備える、液体吐出装置。 - 請求項1記載の液体吐出装置であって、
前記第1流入路抵抗変化部は、撓み変形する前記第1流入路の内壁面として構成されており、
前記第2流入路抵抗変化部は、撓み変形する前記第2流入路の内壁面として構成されており、
前記流入路側共通駆動部は、前記第1流入路抵抗変化部と前記第2流入路抵抗変化部とに当接する連結部材を介して、前記第1流入路抵抗変化部と前記第2流入路抵抗変化部とを撓み変形させる外力を前記駆動力として付与して、前記第1流入路と前記第2流入路のそれぞれの前記流路抵抗を変化させる、液体吐出装置。 - 少なくとも第1ノズルと第2ノズルを含む複数のノズルから液体を吐出する液体吐出装置であって、
前記第1ノズルに連通する第1液室と、
前記第2ノズルに連通する第2液室と、
前記第1液室の容積を変更して前記第1ノズルから前記液体を吐出させる第1容積変更部と、
前記第2液室の容積を変更して前記第2ノズルから前記液体を吐出させる第2容積変更部と、
前記第1液室に接続され、前記第1液室に前記液体を流入させる第1流入路と、
前記第2液室に接続され、前記第2液室に前記液体を流入させる第2流入路と、
前記第1液室に接続され、前記第1液室から前記液体を流出させる第1流出路と、
前記第2液室に接続され、前記第2液室から前記液体を流出させる第2流出路と、
前記第1流出路の流路抵抗を変化させる第1流出路抵抗変化部と、
前記第2流出路の流路抵抗を変化させる第2流出路抵抗変化部と、
前記第1流出路抵抗変化部と前記第2流出路抵抗変化部の両方に前記流路抵抗を変化させるための駆動力を付与する流出路側共通駆動部と、
を備える、液体吐出装置。 - 請求項3記載の液体吐出装置であって、
前記第1流出路抵抗変化部は、撓み変形する前記第1流出路の内壁面として構成されており、
前記第2流出路抵抗変化部は、撓み変形する前記第2流出路の内壁面として構成されており、
前記流出路側共通駆動部は、前記第1流出路抵抗変化部と前記第2流出路抵抗変化部とに当接する流出路側連結部材を介して、前記第1流出路抵抗変化部と前記第2流出路抵抗変化部とを撓み変形させる外力を前記駆動力として付与して、前記第1流出路と前記第2流出路のそれぞれの前記流路抵抗を変化させる、液体吐出装置。 - 請求項3または請求項4記載の液体吐出装置であって、さらに、
前記第1流入路の流路抵抗を変化させる第1流入路抵抗変化部と、
前記第2流入路の流路抵抗を変化させる第2流入路抵抗変化部と、
前記第1流入路抵抗変化部と前記第2流入路抵抗変化部の両方に前記流路抵抗を変化させるための駆動力を付与する流入路側共通駆動部と、
を備える、液体吐出装置。 - 請求項5記載の液体吐出装置であって、
前記第1流入路抵抗変化部は、撓み変形する前記第1流入路の内壁面として構成されており、
前記第2流入路抵抗変化部は、撓み変形する前記第2流入路の内壁面として構成されており、
前記流入路側共通駆動部は、前記第1流入路抵抗変化部と前記第2流入路抵抗変化部とに当接する流入路側連結部材を介して、前記第1流入路抵抗変化部と前記第2流入路抵抗変化部とを撓み変形させる外力を前記駆動力として付与して、前記第1流入路と前記第2流入路のそれぞれの前記流路抵抗を変化させる、液体吐出装置。 - 液体を吐出する液体吐出装置であって、
ノズルに連通する液室と、
前記液室の容積を変更して前記ノズルから液体を吐出させる容積変更部と、
前記液室に接続され、前記液室に前記液体を流入させる流入路と、
前記液室に接続され、前記液室から前記液体を流出させる流出路と、
前記流入路の流路抵抗を変化させる流入路抵抗変化部と、
前記流出路の流路抵抗を変化させる流出路抵抗変化部と、
前記流入路抵抗変化部と前記流出路抵抗変化部の両方に前記流路抵抗を変化させるための駆動力を付与する共通駆動部と、
を備える、液体吐出装置。 - 請求項7記載の液体吐出装置であって、
前記液室は、第1ノズルに連通する第1液室と、第2ノズルに連通する第2液室と、を含み、
前記容積変更部は、前記第1液室の容積を変更する第1容積変更部と、前記第2液室の容積を変更する第2容積変更部と、を含み、
前記流入路は、前記第1液室に接続されている第1流入路と、前記第2液室に接続されている第2流入路と、を含み、
前記流出路は、前記第1液室に接続されている第1流出路と、前記第2液室に接続されている第2流出路と、を含み、
前記流入路抵抗変化部は、前記第1流入路の前記流路抵抗を変化させる第1流入路抵抗変化部と、前記第2流入路の前記流路抵抗を変化させる第2流入路抵抗変化部と、を含み、
前記流出路抵抗変化部は、前記第1流出路の前記流路抵抗を変化させる第1流出路抵抗変化部と、前記第2流出路の前記流路抵抗を変化させる第2流出路抵抗変化部と、を含み、
前記共通駆動部は、前記第1流入路抵抗変化部と、前記第2流入路抵抗変化部と、前記第1流出路抵抗変化部と、前記第2流出路抵抗変化部と、のそれぞれに前記駆動力を付与する、液体吐出装置。 - 請求項7または請求項8記載の液体吐出装置であって、
前記流入路抵抗変化部は、撓み変形する前記流入路の内壁面として構成されており、
前記流出路抵抗変化部は、撓み変形する前記流出路の内壁面として構成されており、
前記共通駆動部は、前記流入路抵抗変化部と前記流出路抵抗変化部とを連結する連結部材を介して、前記流入路抵抗変化部と前記流出路抵抗変化部とを撓み変形させる外力を前記駆動力として付与して、前記流入路と前記流出路のそれぞれの前記流路抵抗を変化させる、液体吐出装置。
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