JP2021014788A - Liquid application device - Google Patents

Liquid application device Download PDF

Info

Publication number
JP2021014788A
JP2021014788A JP2017188840A JP2017188840A JP2021014788A JP 2021014788 A JP2021014788 A JP 2021014788A JP 2017188840 A JP2017188840 A JP 2017188840A JP 2017188840 A JP2017188840 A JP 2017188840A JP 2021014788 A JP2021014788 A JP 2021014788A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid agent
piezoelectric element
expansion
contraction direction
port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017188840A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
賢司 前田
Kenji Maeda
賢司 前田
中谷　政次
Masaji Nakatani
政次 中谷
正也 ▲高▼▲崎▼
正也 ▲高▼▲崎▼
Masaya Takasaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Corp
Saitama University NUC
Original Assignee
Nidec Corp
Saitama University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Corp, Saitama University NUC filed Critical Nidec Corp
Priority to JP2017188840A priority Critical patent/JP2021014788A/en
Priority to PCT/JP2018/025148 priority patent/WO2019064781A1/en
Publication of JP2021014788A publication Critical patent/JP2021014788A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04—Pumps having electric drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

To provide a liquid application device capable of smoothly discharging liquid with a simple configuration.SOLUTION: A liquid application device 10 includes a head 18, and a second piezoelectric element 14. The head 18 includes a liquid reservoir 11 having pressure chamber 11e and a discharge port 11h, a diaphragm 12 changing an internal volume of the pressure chamber 11e, and a first piezoelectric element 13 pressurizing and vibrating the diaphragm 12. A second piezoelectric element 14 is attached to the head 18. A first extraction and contraction direction D1 of the first piezoelectric element 13 intersects with a second extraction and contraction direction D2 of the second piezoelectric element 14.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液剤塗布装置に関する。 The present invention relates to a liquid agent coating device.

圧電効果によって電気エネルギから機械エネルギへのエネルギ変換を行う圧電素子は、応答性に優れているため、半導体、印刷、化学薬品などの広い分野において、液体を対象物の表面に液滴として吐出する液滴吐出装置に利用されている。 Piezoelectric elements that convert electrical energy to mechanical energy by the piezoelectric effect have excellent responsiveness, so in a wide range of fields such as semiconductors, printing, and chemicals, liquids are ejected as droplets onto the surface of an object. It is used in a droplet ejection device.

しかしながら、圧電素子の変位量は微小であるため、液剤に十分な圧力を加えられずスムーズに吐出できない場合がある。 However, since the displacement amount of the piezoelectric element is very small, it may not be possible to smoothly discharge the liquid without applying sufficient pressure to the liquid.

そこで、圧電素子の変位量を大きくするための変位拡大機構を設ける手法や（特許文献１及び特許文献２参照）、液体の粘度を低下させるための加熱装置を設ける手法が提案されている（特許文献３及び特許文献４参照）。 Therefore, a method of providing a displacement expanding mechanism for increasing the displacement amount of the piezoelectric element (see Patent Document 1 and Patent Document 2) and a method of providing a heating device for reducing the viscosity of the liquid have been proposed (Patent). See Document 3 and Patent Document 4).

特開２００５−３４９３８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-349387 特開２００８−５４４９２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-54492 特開２００３−１０３２０７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-103207 特開２０００−３１７３７１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-317371

しかしながら、特許文献１〜４の手法では、液剤吐出装置の構成が複雑化又は大型化してしまう。 However, in the methods of Patent Documents 1 to 4, the configuration of the liquid agent discharging device becomes complicated or large.

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、簡素な構成でスムーズに液剤を吐出可能な液剤吐出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a liquid agent discharging device capable of smoothly discharging a liquid agent with a simple structure.

本発明の一つの態様に係る液剤塗布装置は、ヘッドと、第２圧電素子とを備える。ヘッドは、圧力室と吐出口とを含む液剤貯留部と、圧力室内の容積を変化させるダイヤフラムと、ダイヤフラムを加圧振動させる第１圧電素子とを有する。第２圧電素子は、ヘッドに取り付けられる。第１圧電素子の第１伸縮方向は、第２圧電素子の第２伸縮方向と交差する。 The liquid agent coating device according to one aspect of the present invention includes a head and a second piezoelectric element. The head has a liquid agent storage unit including a pressure chamber and a discharge port, a diaphragm that changes the volume of the pressure chamber, and a first piezoelectric element that pressurizes and vibrates the diaphragm. The second piezoelectric element is attached to the head. The first expansion / contraction direction of the first piezoelectric element intersects with the second expansion / contraction direction of the second piezoelectric element.

本発明の一つの態様によれば、簡素な構成でスムーズに液剤を吐出可能な液剤吐出装置を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a liquid agent discharging device capable of smoothly discharging a liquid agent with a simple structure.

液剤塗布装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the liquid agent coating apparatus. 第２圧電素子の振動振幅を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vibration amplitude of the 2nd piezoelectric element. 第２圧電素子の振動振幅を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vibration amplitude of the 2nd piezoelectric element. ポートの他の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structure of a port. 第２圧電素子周辺の他の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structure around the 2nd piezoelectric element.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る液剤塗布装置について説明する。ただし、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数等を、実際の構造における縮尺および数等と異ならせる場合がある。 Hereinafter, the liquid agent coating device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Further, in the following drawings, the scale and the number of each structure may be different from the scale and the number of the actual structure in order to make each configuration easy to understand.

（液剤塗布装置１０の構成）
図１は、実施形態に係る液剤塗布装置１０の構成を示す模式図である。 (Structure of liquid agent coating device 10)
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the liquid agent coating device 10 according to the embodiment.

液剤塗布装置１０は、液剤貯留部１１、ダイヤフラム１２、第１圧電素子１３、第２圧電素子１４、第１固定部１５、第２固定部１６、及び制御部１７を備える。液剤貯留部１１、ダイヤフラム１２及び第１圧電素子１３は、ヘッド１８を構成している。 The liquid agent coating device 10 includes a liquid agent storage unit 11, a diaphragm 12, a first piezoelectric element 13, a second piezoelectric element 14, a first fixing unit 15, a second fixing unit 16, and a control unit 17. The liquid agent storage unit 11, the diaphragm 12, and the first piezoelectric element 13 constitute the head 18.

（１）液剤貯留部１１
液剤貯留部１１は、ハウジング１１ａ、ノズル１１ｂ、第１ポート１１ｃ及び第２ポート１１ｄを有する。 (1) Liquid agent storage unit 11
The liquid agent storage unit 11 has a housing 11a, a nozzle 11b, a first port 11c and a second port 11d.

ハウジング１１ａは、中空状に形成される。本実施形態において、ハウジング１１ａは筒状に形成されているが、これに限られない。ハウジング１１ａは、例えば合金材料、セラミックス材料、及び合成樹脂材料などによって構成することができる。 The housing 11a is formed in a hollow shape. In the present embodiment, the housing 11a is formed in a tubular shape, but the housing 11a is not limited to this. The housing 11a can be made of, for example, an alloy material, a ceramic material, a synthetic resin material, or the like.

ハウジング１１ａの内部には、圧力室１１ｅ、供給側液剤流路１１ｆ及び排出側液剤流路１１ｇが形成される。圧力室１１ｅには、液剤が貯留される。液剤としては、接着剤、半田、熱硬化性樹脂、インク、機能性薄膜（配向膜、レジスト、カラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンスなど）を形成するための塗布液などが挙げられるが、これに限られない。供給側液剤流路１１ｆは、圧力室１１ｅに連なる。供給側液剤流路１１ｆは、圧力室１１ｅに液剤を供給するための流路である。排出側液剤流路１１ｇは、圧力室１１ｅに連なる。排出側液剤流路１１ｇは、圧力室１１ｅから液剤を排出するための流路である。 A pressure chamber 11e, a supply-side liquid agent flow path 11f, and a discharge-side liquid agent flow path 11g are formed inside the housing 11a. The liquid agent is stored in the pressure chamber 11e. Examples of the liquid agent include, but are limited to, adhesives, solders, thermosetting resins, inks, coating liquids for forming functional thin films (alignment films, resists, color filters, organic electroluminescence, etc.). Absent. The supply-side liquid agent flow path 11f is connected to the pressure chamber 11e. The supply-side liquid agent flow path 11f is a flow path for supplying the liquid agent to the pressure chamber 11e. The discharge side liquid agent flow path 11g is connected to the pressure chamber 11e. The discharge side liquid agent flow path 11g is a flow path for discharging the liquid agent from the pressure chamber 11e.

ノズル１１ｂは、板状に形成される。ノズル１１ｂは、ハウジング１１ａの第１端面１１Ｓの上に位置する。ノズル１１ｂは、ハウジング１１ａの一端開口を塞ぐように配置される。ノズル１１ｂには、吐出口１１ｈが形成される。圧力室１１ｅ内の液剤は、吐出口１１ｈから外部に吐出される。 The nozzle 11b is formed in a plate shape. The nozzle 11b is located on the first end surface 11S of the housing 11a. The nozzle 11b is arranged so as to close one end opening of the housing 11a. A discharge port 11h is formed in the nozzle 11b. The liquid agent in the pressure chamber 11e is discharged to the outside from the discharge port 11h.

第１ポート１１ｃは、液剤貯留部１１（具体的には、ハウジング１１ａ）に取り付けられる。第１ポート１１ｃは、ハウジング１１ａに形成された供給側液剤流路１１ｆの開口部を塞ぐように配置される。第１ポート１１ｃには、第１液剤流管２２が接続される。第１ポート１１ｃは、第１液剤流管２２を供給側液剤流路１１ｆに繋げる。第１液剤流管２２から第１ポート１１ｃに流入する液剤は、供給側液剤流路１１ｆを介して圧力室１１ｅに供給される。 The first port 11c is attached to the liquid agent storage portion 11 (specifically, the housing 11a). The first port 11c is arranged so as to close the opening of the supply-side liquid agent flow path 11f formed in the housing 11a. The first liquid agent flow pipe 22 is connected to the first port 11c. The first port 11c connects the first liquid agent flow pipe 22 to the supply side liquid agent flow path 11f. The liquid agent flowing into the first port 11c from the first liquid agent flow pipe 22 is supplied to the pressure chamber 11e via the supply side liquid agent flow path 11f.

第１ポート１１ｃは、第１継手２０と第１シール２１とを有する。第１継手２０は、筒状に形成される。第１継手２０は、液密性を維持した状態で液剤貯留部１１（具体的には、ハウジング１１ａ）に固定される。第１継手２０は、ねじ構造によって液剤貯留部１１に固定されていてもよいし、液剤貯留部１１の表面に形成された凹部に圧入されていてもよいし、接着剤によって液剤貯留部１１に固定されていてもよい。第１シール２１は、第１継手２０と第１液剤流管２２との間に配置される。第１シール２１は、第１継手２０と第１液剤流管２２との間の液密性を維持する。第１シール２１は、環状に形成される。第１シール２１は、ゴムなどの弾性部材によって構成される。 The first port 11c has a first joint 20 and a first seal 21. The first joint 20 is formed in a tubular shape. The first joint 20 is fixed to the liquid agent storage portion 11 (specifically, the housing 11a) while maintaining the liquidtightness. The first joint 20 may be fixed to the liquid agent storage portion 11 by a screw structure, may be press-fitted into a recess formed on the surface of the liquid agent storage portion 11, or may be press-fitted into the liquid agent storage portion 11 by an adhesive. It may be fixed. The first seal 21 is arranged between the first joint 20 and the first liquid agent flow pipe 22. The first seal 21 maintains the liquidtightness between the first joint 20 and the first liquid agent flow pipe 22. The first seal 21 is formed in an annular shape. The first seal 21 is made of an elastic member such as rubber.

第２ポート１１ｄは、液剤貯留部１１（具体的には、ハウジング１１ａ）に取り付けられる。第２ポート１１ｄは、ハウジング１１ａに形成された排出側液剤流路１１ｇの開口部を塞ぐように配置される。第２ポート１１ｄには、第２液剤流管３２が接続される。第２ポート１１ｄは、第２液剤流管３２を排出側液剤流路１１ｇに繋げる。圧力室１１ｅから排出側液剤流路１１ｇを介して第２ポート１１ｄに流入する液剤は、第２液剤流管３２から外部に排出される。 The second port 11d is attached to the liquid agent storage portion 11 (specifically, the housing 11a). The second port 11d is arranged so as to close the opening of the discharge side liquid agent flow path 11g formed in the housing 11a. A second liquid agent flow pipe 32 is connected to the second port 11d. The second port 11d connects the second liquid agent flow pipe 32 to the discharge side liquid agent flow path 11g. The liquid agent flowing from the pressure chamber 11e into the second port 11d via the discharge side liquid agent flow path 11g is discharged to the outside from the second liquid agent flow pipe 32.

第２ポート１１ｄは、第２継手３０と第２シール３１とを有する。第２継手３０は、筒状に形成される。第２継手３０は、液剤貯留部１１（具体的には、ハウジング１１ａ）に固定される。第２継手３０は、ねじ構造によって液剤貯留部１１に固定されていてもよいし、液剤貯留部１１の表面に形成された凹部に圧入されていてもよいし、接着剤によって液剤貯留部１１に固定されていてもよい。第２シール３１は、第２継手３０と第２液剤流管３２との間に配置される。第２シール３１は、第２継手３０と第２液剤流管３２との間の液密性を維持する。第２シール３１は、環状に形成される。第２シール３１は、ゴムなどの弾性部材によって構成される。 The second port 11d has a second joint 30 and a second seal 31. The second joint 30 is formed in a tubular shape. The second joint 30 is fixed to the liquid agent storage portion 11 (specifically, the housing 11a). The second joint 30 may be fixed to the liquid agent storage portion 11 by a screw structure, may be press-fitted into a recess formed on the surface of the liquid agent storage portion 11, or may be press-fitted into the liquid agent storage portion 11 by an adhesive. It may be fixed. The second seal 31 is arranged between the second joint 30 and the second liquid agent flow pipe 32. The second seal 31 maintains the liquidtightness between the second joint 30 and the second liquid agent flow pipe 32. The second seal 31 is formed in an annular shape. The second seal 31 is made of an elastic member such as rubber.

なお、本実施形態において、第１ポート１１ｃ及び第２ポート１１ｄのそれぞれは「ポート」の一例である。第１継手２０と第２継手３０のそれぞれは「継手」の一例である。第１シール２１と第２シール３１のそれぞれは「シール」の一例である。第１液剤流管２２と第２液剤流管３２のそれぞれは「液剤流管」の一例である。供給側液剤流路１１ｆと排出側液剤流路１１ｇのそれぞれは「液剤流路」の一例である。 In this embodiment, each of the first port 11c and the second port 11d is an example of a "port". Each of the first joint 20 and the second joint 30 is an example of a "joint". Each of the first seal 21 and the second seal 31 is an example of a “seal”. Each of the first liquid agent flow tube 22 and the second liquid agent flow tube 32 is an example of a “liquid agent flow tube”. Each of the supply-side liquid agent flow path 11f and the discharge-side liquid agent flow path 11g is an example of a “liquid agent flow path”.

（２）ダイヤフラム１２
ダイヤフラム１２は、ハウジング１１ａの第２端面１１Ｔの上に位置する。ダイヤフラム１２は、ハウジング１１ａの他端開口を塞ぐように配置される。ダイヤフラム１２は、後述する第１圧電素子１３から加圧振動が加えられると弾性的に振動する。これにより、ダイヤフラム１２は、液剤貯留部１１内に形成された圧力室１１ｅの容積を変化させる。 (2) Diaphragm 12
The diaphragm 12 is located above the second end surface 11T of the housing 11a. The diaphragm 12 is arranged so as to close the other end opening of the housing 11a. The diaphragm 12 elastically vibrates when pressure vibration is applied from the first piezoelectric element 13 described later. As a result, the diaphragm 12 changes the volume of the pressure chamber 11e formed in the liquid agent storage portion 11.

ダイヤフラム１２が圧力室１１ｅの内部に向かって凸状に湾曲すると、圧力室１１ｅの容積は小さくなる。これにより、吐出口１１ｈから液剤が吐出される。その後、ダイヤフラム１２が自身の弾性によって定常状態に復帰すると、圧力室１１ｅの容積も元に戻る。この際、供給側液剤流路１１ｆから圧力室１１ｅに液剤が補充される。 When the diaphragm 12 curves convexly toward the inside of the pressure chamber 11e, the volume of the pressure chamber 11e becomes smaller. As a result, the liquid agent is discharged from the discharge port 11h. After that, when the diaphragm 12 returns to the steady state due to its own elasticity, the volume of the pressure chamber 11e also returns to the original state. At this time, the liquid agent is replenished from the supply side liquid agent flow path 11f to the pressure chamber 11e.

ダイヤフラム１２の構成材料は特に制限されないが、例えば合金材料、セラミックス材料、及び合成樹脂材料などを用いることができる。 The constituent material of the diaphragm 12 is not particularly limited, but for example, an alloy material, a ceramic material, a synthetic resin material, or the like can be used.

（３）第１圧電素子１３
第１圧電素子１３は、ダイヤフラム１２の上に位置する。第１圧電素子１３は、ダイヤフラム１２と第１固定部１５との間に配置される。第１圧電素子１３は、ダイヤフラム１２と第１固定部１５とによって挟まれている。 (3) First piezoelectric element 13
The first piezoelectric element 13 is located above the diaphragm 12. The first piezoelectric element 13 is arranged between the diaphragm 12 and the first fixing portion 15. The first piezoelectric element 13 is sandwiched between the diaphragm 12 and the first fixing portion 15.

第１圧電素子１３のうちダイヤフラム１２と反対側の第１端部１３ｐは、第１固定部１５に接続される。すなわち、第１圧電素子１３の第１端部１３ｐは、第１固定部１５に固定される。第１圧電素子１３の第１端部１３ｐは、例えばエポキシ樹脂などの接着剤を介して第１固定部１５に接続することができる。第１圧電素子１３の第１端部１３ｐは、第１圧電素子１３の第１伸縮方向Ｄ１におけるダイヤフラム１２と反対側の端部である。 The first end portion 13p of the first piezoelectric element 13 opposite to the diaphragm 12 is connected to the first fixing portion 15. That is, the first end portion 13p of the first piezoelectric element 13 is fixed to the first fixing portion 15. The first end portion 13p of the first piezoelectric element 13 can be connected to the first fixing portion 15 via an adhesive such as an epoxy resin. The first end portion 13p of the first piezoelectric element 13 is an end portion of the first piezoelectric element 13 opposite to the diaphragm 12 in the first expansion / contraction direction D1.

第１圧電素子１３のうちダイヤフラム１２側の第２端部１３ｑは、ダイヤフラム１２に接触する。すなわち、第１圧電素子１３の第２端部１３ｑは、ダイヤフラム１２に固定されていない。ただし、第１圧電素子１３の第２端部１３ｑは、ダイヤフラム１２に接続されていてもよい。第１圧電素子１３の第２端部１３ｑは、第１圧電素子１３の第１伸縮方向Ｄ１におけるダイヤフラム１２側の端部である。 The second end portion 13q of the first piezoelectric element 13 on the diaphragm 12 side comes into contact with the diaphragm 12. That is, the second end portion 13q of the first piezoelectric element 13 is not fixed to the diaphragm 12. However, the second end portion 13q of the first piezoelectric element 13 may be connected to the diaphragm 12. The second end portion 13q of the first piezoelectric element 13 is an end portion of the first piezoelectric element 13 on the diaphragm 12 side in the first expansion / contraction direction D1.

第１圧電素子１３は、複数の圧電体１３ａ、複数の内部電極１３ｂ、及び一対の側面電極１３ｃ，１３ｃを有する。各圧電体１３ａと各内部電極１３ｂは、交互に積層されている。各圧電体１３ａは、例えばジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電セラミックスによって構成される。各内部電極１３ｂは、一対の側面電極１３ｃ，１３ｃのうちいずれか一方と電気的に接続される。すなわち、一方の側面電極１３ｃと電気的に接続された内部電極１３ｂは、他方の側面電極１３ｃから電気的に絶縁されている。このような構造は、一般に部分電極構造と称される。ただし、第１圧電素子１３は、１つの圧電体と一対の電極とを少なくとも備えていればよく、第１圧電素子１３としては周知の種々の圧電素子を用いることができる。 The first piezoelectric element 13 has a plurality of piezoelectric bodies 13a, a plurality of internal electrodes 13b, and a pair of side electrodes 13c and 13c. The piezoelectric bodies 13a and the internal electrodes 13b are alternately laminated. Each piezoelectric body 13a is composed of piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate (PZT). Each internal electrode 13b is electrically connected to one of a pair of side electrodes 13c and 13c. That is, the internal electrode 13b electrically connected to one side electrode 13c is electrically insulated from the other side electrode 13c. Such a structure is generally referred to as a partial electrode structure. However, the first piezoelectric element 13 may include at least one piezoelectric body and a pair of electrodes, and various well-known piezoelectric elements can be used as the first piezoelectric element 13.

第１圧電素子１３は、後述する制御部１７から印加される第１駆動電圧信号（すなわち、駆動パルス）に応じて、第１伸縮方向Ｄ１に沿って伸縮する。具体的には、制御部１７から一対の側面電極１３ｃ，１３ｃに第１駆動電圧信号が印加されると、各圧電体１３ａが伸縮する。この各圧電体１３ａの伸縮動作によって、ダイヤフラム１２が加圧振動され、その結果、吐出口１１ｈから液剤が吐出される。 The first piezoelectric element 13 expands and contracts along the first expansion and contraction direction D1 according to the first drive voltage signal (that is, the drive pulse) applied from the control unit 17 described later. Specifically, when the first drive voltage signal is applied from the control unit 17 to the pair of side electrodes 13c and 13c, each piezoelectric body 13a expands and contracts. The diaphragm 12 is pressurized and vibrated by the expansion and contraction operation of each of the piezoelectric bodies 13a, and as a result, the liquid agent is discharged from the discharge port 11h.

（４）第２圧電素子１４
第２圧電素子１４は、ヘッド１８の側面１８Ｓに取り付けられる。本実施形態において、ヘッド１８の側面１８Ｓは、ハウジング１１ａの外周面であり、第１端面１１Ｓ及び第２端面１１Ｔのそれぞれに連なる。第２圧電素子１４は、ヘッド１８と第２固定部１６との間に配置される。第２圧電素子１４は、ヘッド１８と第２固定部１６とによって挟まれている。 (4) Second piezoelectric element 14
The second piezoelectric element 14 is attached to the side surface 18S of the head 18. In the present embodiment, the side surface 18S of the head 18 is an outer peripheral surface of the housing 11a, and is connected to each of the first end surface 11S and the second end surface 11T. The second piezoelectric element 14 is arranged between the head 18 and the second fixing portion 16. The second piezoelectric element 14 is sandwiched between the head 18 and the second fixing portion 16.

第２圧電素子１４のうちヘッド１８と反対側の第１端部１４ｐは、第２固定部１６に接続される。すなわち、第２圧電素子１４の第１端部１４ｐは、第２固定部１６に固定される。第２圧電素子１４の第１端部１４ｐは、例えばエポキシ樹脂などの接着剤を介して第２固定部１６に接続することができる。第２圧電素子１４の第１端部１４ｐは、第２圧電素子１４の第２伸縮方向Ｄ２におけるヘッド１８と反対側の端部である。 The first end portion 14p of the second piezoelectric element 14 opposite to the head 18 is connected to the second fixing portion 16. That is, the first end portion 14p of the second piezoelectric element 14 is fixed to the second fixing portion 16. The first end portion 14p of the second piezoelectric element 14 can be connected to the second fixing portion 16 via an adhesive such as an epoxy resin. The first end portion 14p of the second piezoelectric element 14 is an end portion of the second piezoelectric element 14 opposite to the head 18 in the second expansion / contraction direction D2.

第２圧電素子１４のうちヘッド１８側の第２端部１４ｑは、ヘッド１８に接触する。すなわち、第２圧電素子１４の第２端部１４ｑは、ヘッド１８に固定されていない。ただし、第２圧電素子１４の第２端部１４ｑは、ヘッド１８に接続されていてもよい。第２圧電素子１４の第２端部１４ｑは、第２圧電素子１４の第２伸縮方向Ｄ２におけるヘッド１８側の端部である。 The second end portion 14q of the second piezoelectric element 14 on the head 18 side comes into contact with the head 18. That is, the second end portion 14q of the second piezoelectric element 14 is not fixed to the head 18. However, the second end portion 14q of the second piezoelectric element 14 may be connected to the head 18. The second end portion 14q of the second piezoelectric element 14 is an end portion of the second piezoelectric element 14 on the head 18 side in the second expansion / contraction direction D2.

第２圧電素子１４は、複数の圧電体１４ａ、複数の内部電極１４ｂ、及び一対の側面電極１４ｃ，１４ｃを有する。各圧電体１４ａと各内部電極１４ｂは、交互に積層されている。各圧電体１４ａは、例えばジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電セラミックスによって構成される。各内部電極１４ｂは、一対の側面電極１４ｃ，１４ｃのうちいずれか一方と電気的に接続される。すなわち、一方の側面電極１４ｃと電気的に接続された内部電極１４ｂは、他方の側面電極１４ｃから電気的に絶縁されている。このような構造は、一般に部分電極構造と称される。ただし、第２圧電素子１４は、１つの圧電体と一対の電極とを少なくとも備えていればよく、第２圧電素子１４としては周知の種々の圧電素子を用いることができる。従って、第２圧電素子１４は、第１圧電素子１３と同じ構成を有していてもよいし、第１圧電素子１３と異なる構成を有していてもよい。 The second piezoelectric element 14 has a plurality of piezoelectric bodies 14a, a plurality of internal electrodes 14b, and a pair of side electrodes 14c and 14c. The piezoelectric bodies 14a and the internal electrodes 14b are alternately laminated. Each piezoelectric body 14a is made of piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate (PZT). Each internal electrode 14b is electrically connected to one of a pair of side electrodes 14c and 14c. That is, the internal electrode 14b electrically connected to one side electrode 14c is electrically insulated from the other side electrode 14c. Such a structure is generally referred to as a partial electrode structure. However, the second piezoelectric element 14 only needs to include at least one piezoelectric body and a pair of electrodes, and various well-known piezoelectric elements can be used as the second piezoelectric element 14. Therefore, the second piezoelectric element 14 may have the same configuration as the first piezoelectric element 13, or may have a configuration different from that of the first piezoelectric element 13.

第２圧電素子１４は、後述する制御部１７から印加される第２駆動電圧信号（すなわち、駆動パルス）に応じて、第２伸縮方向Ｄ２に沿って伸縮する。具体的には、制御部１７から一対の側面電極１４ｃ，１４ｃに第２駆動電圧信号が印加されると、各圧電体１４ａが伸縮する。この各圧電体１４ａの伸縮動作によって、ヘッド１８が加圧振動される。 The second piezoelectric element 14 expands and contracts along the second expansion and contraction direction D2 in response to a second drive voltage signal (that is, a drive pulse) applied from the control unit 17 described later. Specifically, when a second drive voltage signal is applied from the control unit 17 to the pair of side electrodes 14c and 14c, each piezoelectric body 14a expands and contracts. The head 18 is pressurized and vibrated by the expansion and contraction operation of each of the piezoelectric bodies 14a.

第２圧電素子１４に印加される第２駆動電圧信号は、第１圧電素子１３に印加される第１駆動電圧信号よりも周波数の高い高周波信号である。第２駆動電圧信号が印加された第２圧電素子１４は、吐出口１１ｈから液剤が吐出されない程度の微小な加圧振動をヘッド１８に加える。これによって、液剤貯留部１１に貯留された液剤の流動性を向上させるとともに、吐出口１１ｈから吐出された液剤の液切れ性を向上させることができる。 The second drive voltage signal applied to the second piezoelectric element 14 is a high frequency signal having a higher frequency than the first drive voltage signal applied to the first piezoelectric element 13. The second piezoelectric element 14 to which the second drive voltage signal is applied applies a minute pressurized vibration to the head 18 so that the liquid agent is not discharged from the discharge port 11h. As a result, the fluidity of the liquid agent stored in the liquid agent storage unit 11 can be improved, and the liquid drainage property of the liquid agent discharged from the discharge port 11h can be improved.

第２駆動電圧信号の振幅（電位差）は、第１駆動電圧信号の振幅（電位差）よりも小さいことが好ましい。液剤の流動性を向上させるという観点からすれば、第２駆動電圧信号の振幅は第１駆動電圧信号の振幅の１％〜２０％であることが好ましく、第２駆動電圧信号の周波数は１ｋＨｚ〜３０ｋＨｚが好ましい。なお、チクソトロピー性を示す液剤の場合、一般的には、第２駆動電圧信号の周波数が高いほど流動性を向上させることができる。 The amplitude (potential difference) of the second drive voltage signal is preferably smaller than the amplitude (potential difference) of the first drive voltage signal. From the viewpoint of improving the fluidity of the liquid agent, the amplitude of the second drive voltage signal is preferably 1% to 20% of the amplitude of the first drive voltage signal, and the frequency of the second drive voltage signal is 1 kHz to 1 kHz. 30 kHz is preferable. In the case of a liquid agent exhibiting thixotropy, in general, the higher the frequency of the second drive voltage signal, the more the fluidity can be improved.

液切れ性を向上させるという観点からすれば、第２駆動電圧信号の振幅は第１駆動電圧信号の振幅の１％〜２０％であることが好ましく、第２駆動電圧信号の周波数は１ｋＨｚ〜５ｋＨｚが好ましい。 From the viewpoint of improving the liquid drainage property, the amplitude of the second drive voltage signal is preferably 1% to 20% of the amplitude of the first drive voltage signal, and the frequency of the second drive voltage signal is 1 kHz to 5 kHz. Is preferable.

ここで、本実施形態において、第１圧電素子１３の第１伸縮方向Ｄ１は、第２圧電素子１４の第２伸縮方向Ｄ２と直交している。そのため、第２圧電素子１４の伸縮によって圧力室１１ｅ内の液剤に加えられる振動が、第１圧電素子１３の伸縮によって圧力室１１ｅ内の液剤に加えられる振動と干渉することを抑制できる。従って、第２圧電素子１４による液剤の振動が、吐出口１１ｈからの液剤の吐出性に与える影響を低減させることができる。その結果、第２圧電素子１４による液剤の流動性及び液切れ性の向上と、第１圧電素子１３による液剤のスムーズな吐出とを両立させることができる。 Here, in the present embodiment, the first expansion / contraction direction D1 of the first piezoelectric element 13 is orthogonal to the second expansion / contraction direction D2 of the second piezoelectric element 14. Therefore, it is possible to prevent the vibration applied to the liquid agent in the pressure chamber 11e due to the expansion and contraction of the second piezoelectric element 14 from interfering with the vibration applied to the liquid agent in the pressure chamber 11e due to the expansion and contraction of the first piezoelectric element 13. Therefore, it is possible to reduce the influence of the vibration of the liquid agent by the second piezoelectric element 14 on the discharge property of the liquid agent from the discharge port 11h. As a result, it is possible to achieve both improvement of the fluidity and drainage of the liquid agent by the second piezoelectric element 14 and smooth discharge of the liquid agent by the first piezoelectric element 13.

（５）第１固定部１５
第１固定部１５は、第１圧電素子１３の第１端部１３ｐを固定する部材である。第１固定部１５は、ダイヤフラム１２と対向する。第１固定部１５は、第１圧電素子１３を保持できる構成であればよく、その形状は、周辺部材との配置関係を考慮して適宜変更可能である。第１固定部１５は、ヘッド１８に固定されていてもよいし、ヘッド１８に固定されていなくてもよい。 (5) First fixed portion 15
The first fixing portion 15 is a member for fixing the first end portion 13p of the first piezoelectric element 13. The first fixing portion 15 faces the diaphragm 12. The first fixing portion 15 may have a configuration capable of holding the first piezoelectric element 13, and its shape can be appropriately changed in consideration of the arrangement relationship with the peripheral members. The first fixing portion 15 may or may not be fixed to the head 18.

（６）第２固定部１６
第２固定部１６は、第２圧電素子１４の第１端部１４ｐを固定する部材である。第２固定部１６は、ヘッド１８の側面１８Ｓと対向する。第２固定部１６は、第２圧電素子１４を保持できる構成であればよく、その形状は、周辺部材との配置関係を考慮して適宜変更可能である。第２固定部１６は、ヘッド１８に固定されていてもよいし、ヘッド１８に固定されていなくてもよい。 (6) Second fixed portion 16
The second fixing portion 16 is a member for fixing the first end portion 14p of the second piezoelectric element 14. The second fixing portion 16 faces the side surface 18S of the head 18. The second fixing portion 16 may have a configuration capable of holding the second piezoelectric element 14, and its shape can be appropriately changed in consideration of the arrangement relationship with the peripheral members. The second fixing portion 16 may or may not be fixed to the head 18.

（７）制御部１７
制御部１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のマイクロプロセッサー、又は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の演算装置と、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等で構成された電力増幅器とによって実現される。 (7) Control unit 17
The control unit 17 includes a microprocessor such as a CPU (Central Processing Unit) and a DSP (Digital Signal Processor), an arithmetic unit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and a power MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). ) Etc., and is realized by a power amplifier.

制御部１７は、第１圧電素子１３を駆動させるための第１駆動電圧信号を生成する。制御部１７は、生成した第１駆動電圧信号を電力増幅器に送って電力を増幅し、これを第１圧電素子１３の一対の側面電極１３ｃ，１３ｃそれぞれに印加することによって、第１圧電素子１３を伸縮させる。これにより、ダイヤフラム１２が振動して、吐出口１１ｈから液剤が吐出される。 The control unit 17 generates a first drive voltage signal for driving the first piezoelectric element 13. The control unit 17 sends the generated first drive voltage signal to the power amplifier to amplify the electric power, and applies this to each of the pair of side electrodes 13c and 13c of the first piezoelectric element 13, whereby the first piezoelectric element 13 is used. Stretch. As a result, the diaphragm 12 vibrates, and the liquid agent is discharged from the discharge port 11h.

制御部１７は、第２圧電素子１４を駆動させるための第２駆動電圧信号を生成する。第２駆動電圧信号は、第１圧電素子１３に印加される第１駆動電圧信号よりも周波数の高い高周波信号である。制御部１７は、生成した第２駆動電圧信号を電力増幅器に送って電力を増幅し、これを第２圧電素子１４の一対の側面電極１４ｃ，１４ｃそれぞれに印加することによって、第２圧電素子１４を振動させる。これにより、ヘッド１８内の液剤が振動して、液剤の流動性及び液切れ性を向上させることができる。 The control unit 17 generates a second drive voltage signal for driving the second piezoelectric element 14. The second drive voltage signal is a high frequency signal having a higher frequency than the first drive voltage signal applied to the first piezoelectric element 13. The control unit 17 sends the generated second drive voltage signal to the power amplifier to amplify the power, and applies this to the pair of side electrodes 14c and 14c of the second piezoelectric element 14, respectively, so that the second piezoelectric element 14 To vibrate. As a result, the liquid agent in the head 18 vibrates, and the fluidity and drainage of the liquid agent can be improved.

（第２圧電素子１４による振動振幅）
図２は、ヘッド１８に対して第２圧電素子１４から付与される振動振幅を示す模式図である。図２では、第２圧電素子１４による振動振幅が、液剤塗布装置１０の構成上に模式的に重畳されている。振動振幅とは、第２圧電素子１４の第２伸縮方向Ｄ２の振動の大きさを示す絶対値である。 (Vibration amplitude by the second piezoelectric element 14)
FIG. 2 is a schematic view showing the vibration amplitude applied to the head 18 by the second piezoelectric element 14. In FIG. 2, the vibration amplitude of the second piezoelectric element 14 is schematically superimposed on the configuration of the liquid agent coating device 10. The vibration amplitude is an absolute value indicating the magnitude of vibration in the second expansion / contraction direction D2 of the second piezoelectric element 14.

第２圧電素子１４の振動は、単一の腹と２つの節とを含む正弦曲線ＳＣによって表される単振動である。第２圧電素子１４の振動振幅は、第２方向Ｄ２におけるヘッド１８の範囲内において、単一の腹Ａ１と第１節Ｎ１と第２節Ｎ２とを含む。 The vibration of the second piezoelectric element 14 is a simple vibration represented by a sinusoidal curve SC including a single antinode and two nodes. The vibration amplitude of the second piezoelectric element 14 includes a single antinode A1, a first section N1 and a second section N2 within the range of the head 18 in the second direction D2.

腹Ａ１は、第２圧電素子１４の振動振幅が最大値になる位置である。第２伸縮方向Ｄ２において、腹Ａ１の位置は、時間の経過に伴って変動する。腹Ａ１における振動振幅は、“０”から最大値の間を往復する。 The antinode A1 is a position where the vibration amplitude of the second piezoelectric element 14 becomes the maximum value. In the second expansion / contraction direction D2, the position of the abdomen A1 changes with the passage of time. The vibration amplitude in the antinode A1 reciprocates between "0" and the maximum value.

第１節Ｎ１は、腹Ａ１と第２圧電素子１４との間に位置する。第１節Ｎ１は、第２圧電素子１４の振動振幅が最小値（“０”）になる位置である。第２伸縮方向Ｄ２において、第１節Ｎ１の位置は、時間が経過しても変動しない。第１節Ｎ１における振動振幅は、“０”のままである。 Section 1 N1 is located between the antinode A1 and the second piezoelectric element 14. Section 1 N1 is a position where the vibration amplitude of the second piezoelectric element 14 becomes the minimum value (“0”). In the second expansion / contraction direction D2, the position of the first section N1 does not change over time. The vibration amplitude in Section 1 N1 remains "0".

第２節Ｎ２は、腹Ａ１を基準として第１節Ｎ１の反対側に位置する。第２節Ｎ２は、第２圧電素子１４の振動振幅が最小値（“０”）になる位置である。第２伸縮方向Ｄ２において、第２節Ｎ２の位置は、時間が経過しても変動しない。第２節Ｎ２における振動振幅は、“０”のままである。 Section 2 N2 is located on the opposite side of Section 1 N1 with respect to the belly A1. Section 2 N2 is a position where the vibration amplitude of the second piezoelectric element 14 becomes the minimum value (“0”). In the second expansion / contraction direction D2, the position of the second section N2 does not change over time. The vibration amplitude in Section 2 N2 remains “0”.

第２伸縮方向Ｄ２において、腹Ａ１の位置は、圧力室１１ｅと重なる。従って、圧力室１１ｅに貯留された液剤を第２圧電素子１４によって効率的に振動させることができる。そのため、液剤の流動性及び液切れ性をより向上させることができる。 In the second expansion / contraction direction D2, the position of the belly A1 overlaps with the pressure chamber 11e. Therefore, the liquid agent stored in the pressure chamber 11e can be efficiently vibrated by the second piezoelectric element 14. Therefore, the fluidity and drainage of the liquid agent can be further improved.

第２伸縮方向Ｄ２において、第１節Ｎ１の位置は、第１ポート１１ｃと重なる。従って、第１ポート１１ｃに対して第２圧電素子１４の振動が加えられることを抑制できる。そのため、振動によって第１ポート１１ｃの耐久性が低下することを抑制できる。 In the second expansion / contraction direction D2, the position of the first section N1 overlaps with the first port 11c. Therefore, it is possible to suppress the vibration of the second piezoelectric element 14 from being applied to the first port 11c. Therefore, it is possible to prevent the durability of the first port 11c from being lowered due to vibration.

具体的には、第２伸縮方向Ｄ２において、第１節Ｎ１の位置は、第１ポート１１ｃの第１シール２１と重なる。従って、振動によって第１シール２１が劣化することを抑制できる。そのため、第１継手２０と第１液剤流管２２との間の液密性を長期間にわたって維持することができる。また、第２伸縮方向Ｄ２において、第１節Ｎ１は、第１ポート１１ｃの第１継手２０の近傍に位置する。従って、振動によって第１継手２０の固定が緩むことを抑制できるため、第１継手２０と液剤貯留部１１との間の液密性を長期間にわたって維持することができる。 Specifically, in the second expansion / contraction direction D2, the position of the first section N1 overlaps with the first seal 21 of the first port 11c. Therefore, it is possible to prevent the first seal 21 from deteriorating due to vibration. Therefore, the liquidtightness between the first joint 20 and the first liquid agent flow pipe 22 can be maintained for a long period of time. Further, in the second expansion / contraction direction D2, the first section N1 is located in the vicinity of the first joint 20 of the first port 11c. Therefore, since it is possible to prevent the first joint 20 from loosening due to vibration, the liquidtightness between the first joint 20 and the liquid agent storage portion 11 can be maintained for a long period of time.

同様に、第２伸縮方向Ｄ２において、第２節Ｎ２の位置は、第２ポート１１ｄと重なる。従って、第２ポート１１ｄに対して第２圧電素子１４の振動が加えられることを抑制できる。そのため、振動によって第２ポート１１ｄの耐久性が低下することを抑制できる。 Similarly, in the second expansion / contraction direction D2, the position of the second section N2 overlaps with the second port 11d. Therefore, it is possible to suppress the vibration of the second piezoelectric element 14 from being applied to the second port 11d. Therefore, it is possible to prevent the durability of the second port 11d from being lowered due to vibration.

具体的には、第２伸縮方向Ｄ２において、第２節Ｎ２の位置は、第２ポート１１ｄの第２シール３１と重なる。従って、振動によって第２シール３１が劣化することを抑制できる。そのため、第２継手３０と第２液剤流管３２との間の液密性を長期間にわたって維持することができる。また、第２伸縮方向Ｄ２において、第２節Ｎ２は、第２ポート１１ｄの第２継手３０の近傍に位置する。従って、振動によって第２継手３０の固定が緩むことを抑制できるため、第２継手３０と液剤貯留部１１との間の液密性を長期間にわたって維持することができる。 Specifically, in the second expansion / contraction direction D2, the position of the second section N2 overlaps with the second seal 31 of the second port 11d. Therefore, it is possible to prevent the second seal 31 from deteriorating due to vibration. Therefore, the liquidtightness between the second joint 30 and the second liquid agent flow pipe 32 can be maintained for a long period of time. Further, in the second expansion / contraction direction D2, the second section N2 is located in the vicinity of the second joint 30 of the second port 11d. Therefore, since it is possible to prevent the second joint 30 from loosening due to vibration, the liquidtightness between the second joint 30 and the liquid agent storage portion 11 can be maintained for a long period of time.

（他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定すると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。 (Other embodiments)
Although the present invention has been described in accordance with the above embodiments, the statements and drawings that form part of this disclosure should not be understood to limit the invention. Various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art from this disclosure.

上記実施形態において、第１圧電素子１３の第１伸縮方向Ｄ１は、第２圧電素子１４の第２伸縮方向Ｄ２と直交することとしたが、これに限られない。第１圧電素子１３の第１伸縮方向Ｄ１は、第２圧電素子１４の第２伸縮方向Ｄ２と交差していれば、第２圧電素子１４による液剤の流動性及び液切れ性の向上と、第１圧電素子１３による液剤のスムーズな吐出とを両立させることができる。 In the above embodiment, the first expansion / contraction direction D1 of the first piezoelectric element 13 is orthogonal to the second expansion / contraction direction D2 of the second piezoelectric element 14, but the present invention is not limited to this. If the first expansion / contraction direction D1 of the first piezoelectric element 13 intersects with the second expansion / contraction direction D2 of the second piezoelectric element 14, the second piezoelectric element 14 improves the fluidity and drainage of the liquid agent, and the first 1 It is possible to achieve both smooth discharge of the liquid agent by the piezoelectric element 13.

上記実施形態において、第２圧電素子１４の振動振幅は、単一の腹と２つの節とを含むこととしたが、これに限られない。例えば、図３に示すように、第２圧電素子１４の振動振幅は、複数の腹Ａｘと複数の節Ｎｘとを含んでいてもよい。この場合、複数の腹Ａｘのうち少なくとも１つの腹Ａｘの位置は、供給側液剤流路１１ｆ及び排出側液剤流路１１ｇの少なくとも一方と重なることが好ましい。これによって、供給側液剤流路１１ｆ及び排出側液剤流路１１ｇの少なくとも一方を流れる液剤の流動性を向上させることができる。 In the above embodiment, the vibration amplitude of the second piezoelectric element 14 includes, but is not limited to, a single antinode and two nodes. For example, as shown in FIG. 3, the vibration amplitude of the second piezoelectric element 14 may include a plurality of antinodes Ax and a plurality of nodes Nx. In this case, it is preferable that the position of at least one of the plurality of ventral Ax is overlapped with at least one of the supply side liquid agent flow path 11f and the discharge side liquid agent flow path 11g. Thereby, the fluidity of the liquid agent flowing through at least one of the supply side liquid agent flow path 11f and the discharge side liquid agent flow path 11g can be improved.

上記実施形態では、第２伸縮方向Ｄ２において、第１節Ｎ１の位置は、第１ポート１１ｃと重なることとしたが、これに限られない。第２伸縮方向Ｄ２において、第１節Ｎ１は、第１ポート１１ｃの近傍に位置していればよい。これによって、第１ポート１１ｃの耐久性低下を抑制できる。 In the above embodiment, the position of the first section N1 overlaps with the first port 11c in the second expansion / contraction direction D2, but the present invention is not limited to this. In the second expansion / contraction direction D2, the first section N1 may be located in the vicinity of the first port 11c. As a result, it is possible to suppress a decrease in durability of the first port 11c.

上記実施形態では、第２伸縮方向Ｄ２において、第２節Ｎ２の位置は、第２ポート１１ｄと重なることとしたが、これに限られない。第２伸縮方向Ｄ２において、第２節Ｎ２は、第２ポート１１ｄの近傍に位置していればよい。これによって、第２ポート１１ｄの耐久性低下を抑制できる。 In the above embodiment, the position of the second section N2 overlaps with the second port 11d in the second expansion / contraction direction D2, but the present invention is not limited to this. In the second expansion / contraction direction D2, the second section N2 may be located in the vicinity of the second port 11d. As a result, it is possible to suppress a decrease in durability of the second port 11d.

上記実施形態では、第２伸縮方向Ｄ２において、第１節Ｎ１の位置は、第１シール２１と重なることとしたが、これに限られない。第２伸縮方向Ｄ２において、第１節Ｎ１は、第１シール２１の近傍に位置していればよい。これによって、第１シール２１の劣化を抑制できる。 In the above embodiment, the position of the first section N1 overlaps with the first seal 21 in the second expansion / contraction direction D2, but the present invention is not limited to this. In the second expansion / contraction direction D2, the first section N1 may be located in the vicinity of the first seal 21. As a result, deterioration of the first seal 21 can be suppressed.

上記実施形態では、第２伸縮方向Ｄ２において、第２節Ｎ２の位置は、第２シール３１と重なることとしたが、これに限られない。第２伸縮方向Ｄ２において、第２節Ｎ２は、第２シール３１の近傍に位置していればよい。これによって、第２シール３１の劣化を抑制できる。 In the above embodiment, the position of the second section N2 overlaps with the second seal 31 in the second expansion / contraction direction D2, but the present invention is not limited to this. In the second expansion / contraction direction D2, the second section N2 may be located in the vicinity of the second seal 31. As a result, deterioration of the second seal 31 can be suppressed.

上記実施形態では、第２伸縮方向Ｄ２において、第１節Ｎ１は、第１ポート１１ｃの第１継手２０の近傍に位置することとしたが、これに限られない。第２伸縮方向Ｄ２において、第１節Ｎ１の位置は、第１継手２０と重なっていてもよい。これによって、第１継手２０の固定が緩むことをより抑制できる。 In the above embodiment, in the second expansion / contraction direction D2, the first section N1 is located in the vicinity of the first joint 20 of the first port 11c, but the present invention is not limited to this. In the second expansion / contraction direction D2, the position of the first section N1 may overlap with the first joint 20. As a result, it is possible to further prevent the first joint 20 from loosening.

上記実施形態では、第２伸縮方向Ｄ２において、第２節Ｎ２は、第２ポート１１ｄの第２継手３０の近傍に位置することとしたが、これに限られない。第２伸縮方向Ｄ２において、第２節Ｎ２の位置は、第２継手３０と重なっていてもよい。これによって、第２継手３０の固定が緩むことをより抑制できる。 In the above embodiment, in the second expansion / contraction direction D2, the second section N2 is located in the vicinity of the second joint 30 of the second port 11d, but the present invention is not limited to this. In the second expansion / contraction direction D2, the position of the second section N2 may overlap with the second joint 30. As a result, it is possible to further prevent the second joint 30 from being loosened.

上記実施形態では、「ポート」の一例として、図１に示した第１ポート１１ｃ及び第２ポート１１ｄの構成について説明したが、「ポート」の構成はこれに限られない。例えば、第１ポート１１ｃ及び第２ポート１１ｄの少なくとも一方には、図４に示されるポート１１ｉを用いることができる。ポート１１ｉは、継手４０とシール４１とを有する。継手４０は、筒状に形成される。継手４０の一端部には、液剤流管４２が接続される。継手４０の他端部は、液密性を維持した状態で液剤貯留部１１（具体的には、ハウジング１１ａ）に固定される。継手４０の他端部は、ねじ構造によって液剤貯留部１１に固定されていてもよいし、液剤貯留部１１の表面に形成された凹部に圧入されていてもよいし、の表面に形成された凹部に接着剤で固定されていてもよい。シール４１は、継手４０とハウジング１１ａの表面との間に配置される。シール４１は、継手４０とハウジング１１ａとの間の液密性を維持する。シール４１は、環状に形成される。シール４１は、ゴムなどの弾性部材によって構成される。このようなポート１１ｉを用いた場合であっても、第２伸縮方向Ｄ２における振動振幅の節の位置をポート１１ｉに重ねることにより、振動でポート１１ｉの耐久性が低下することを抑制できる。 In the above embodiment, the configurations of the first port 11c and the second port 11d shown in FIG. 1 have been described as an example of the “port”, but the configuration of the “port” is not limited to this. For example, port 11i shown in FIG. 4 can be used for at least one of the first port 11c and the second port 11d. The port 11i has a joint 40 and a seal 41. The joint 40 is formed in a tubular shape. A liquid agent flow pipe 42 is connected to one end of the joint 40. The other end of the joint 40 is fixed to the liquid agent storage portion 11 (specifically, the housing 11a) while maintaining the liquidtightness. The other end of the joint 40 may be fixed to the liquid agent storage portion 11 by a screw structure, may be press-fitted into a recess formed on the surface of the liquid agent storage portion 11, or may be formed on the surface of the liquid agent storage portion 11. It may be fixed to the recess with an adhesive. The seal 41 is arranged between the joint 40 and the surface of the housing 11a. The seal 41 maintains liquidtightness between the joint 40 and the housing 11a. The seal 41 is formed in an annular shape. The seal 41 is made of an elastic member such as rubber. Even when such a port 11i is used, it is possible to suppress the deterioration of the durability of the port 11i due to the vibration by superimposing the position of the node of the vibration amplitude in the second expansion / contraction direction D2 on the port 11i.

上記実施形態において、第２圧電素子１４は、ヘッド１８と第２固定部１６との間に配置されることとしたが、これに限られない。図５に示すように、第２圧電素子１４は、締結具５０によってヘッド１８（具体的には、ハウジング１１ａ）に固定されていてもよい。締結具５０としては、例えば、ねじ等を用いることができる。第２圧電素子１４による加振をヘッド１８に効率的に伝達するために、締結具５０は十分な締結力を有することが好ましい。第２圧電素子１４は、締結具５０を貫通させられる形状（例えば、中空環状）に形成される。第２圧電素子１４と締結具５０との間には、相手部材５１が挟まれている。第２圧電素子１４のうち相手部材５１側の端部は、自由端である。加振伝達効率を低下させないよう、相手部材５１は十分な剛性を有することが好ましい。図５に示される第２圧電素子１４周辺の構成は、ランジュバン振動子として知られている。 In the above embodiment, the second piezoelectric element 14 is arranged between the head 18 and the second fixing portion 16, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 5, the second piezoelectric element 14 may be fixed to the head 18 (specifically, the housing 11a) by the fastener 50. As the fastener 50, for example, a screw or the like can be used. In order to efficiently transmit the vibration by the second piezoelectric element 14 to the head 18, the fastener 50 preferably has a sufficient fastening force. The second piezoelectric element 14 is formed in a shape (for example, a hollow annular shape) through which the fastener 50 can be penetrated. A mating member 51 is sandwiched between the second piezoelectric element 14 and the fastener 50. The end of the second piezoelectric element 14 on the mating member 51 side is a free end. It is preferable that the mating member 51 has sufficient rigidity so as not to reduce the vibration transmission efficiency. The configuration around the second piezoelectric element 14 shown in FIG. 5 is known as a Langevin oscillator.

上記実施形態では特に触れていないが、液剤塗布装置１０を実際に使用する場合、液剤塗布装置１０はＸ，Ｙ，Ｚ可動ステージなどに固定される。固定方法は特に制限されないが、ヘッド１８を簡便に交換できるよう、ねじ締結に代表される部分締結方法が採用されることが多い。この際、第２伸縮方向Ｄ２における振動振幅の節の位置を液剤塗布装置１０の固定部分に重ねることにより、振動で液剤塗布装置１０の固定部分において、ねじの緩みや疲労破壊が発生することを抑制できる。このように、第２伸縮方向Ｄ２における振動振幅の節の位置をポート以外の様々な部材と重ねることも効果的である。 Although not particularly mentioned in the above embodiment, when the liquid agent coating device 10 is actually used, the liquid agent coating device 10 is fixed to an X, Y, Z movable stage or the like. The fixing method is not particularly limited, but a partial fastening method typified by screw fastening is often adopted so that the head 18 can be easily replaced. At this time, by superimposing the position of the node of the vibration amplitude in the second expansion / contraction direction D2 on the fixed portion of the liquid agent coating device 10, loosening of the screw and fatigue failure occur at the fixed portion of the liquid agent coating device 10 due to vibration. Can be suppressed. As described above, it is also effective to superimpose the position of the vibration amplitude node in the second expansion / contraction direction D2 with various members other than the port.

上記実施形態において、各節は各継手や液剤塗布装置１０の固定部分の近傍に位置するとしているが、圧力室１１eでの振幅Ａ１に対して、各継手や固定部分での振幅が十分に小さければよい。これにより、各継手や固定部分での振動を軽減しながら圧力室１１eでの加振効果を得ることができる。好ましくは、各継手や固定部分での振幅は、振幅Ａ１の１／４以下であればよい。これは振動振幅の波形ＳＣが正弦波状とすれば±３０度の範囲である。各継手に使用されるシール部材に関して具体例を用いて説明する。例えば厚み０．５ｍｍのシール部材で、振動振幅Ａ１が１０マイクロメートルであったとする。この場合、そのままの振幅がシール部材に掛かれば２％の変形が発生することになり、繰り返し変形による劣化が懸念される。一方で、上述のようにシール部材に掛かる振動振幅を振幅Ａ１の１／４に低減できれば、０．５％の変形に収まり劣化を抑制できる。なお、ねじ式の締結の場合には、ボルト軸力に対して加振力が十分小さくなるような振幅に抑えられていればよい。 In the above embodiment, each node is located in the vicinity of the fixed portion of each joint or the liquid agent coating device 10, but the amplitude at each joint or the fixed portion should be sufficiently smaller than the amplitude A1 in the pressure chamber 11e. Just do it. As a result, it is possible to obtain the vibration excitation effect in the pressure chamber 11e while reducing the vibration in each joint or the fixed portion. Preferably, the amplitude at each joint or fixed portion may be 1/4 or less of the amplitude A1. This is in the range of ± 30 degrees if the waveform SC of the vibration amplitude is sinusoidal. A seal member used for each joint will be described with reference to specific examples. For example, it is assumed that the seal member has a thickness of 0.5 mm and the vibration amplitude A1 is 10 micrometers. In this case, if the same amplitude is applied to the seal member, 2% deformation will occur, and there is a concern of deterioration due to repeated deformation. On the other hand, if the vibration amplitude applied to the seal member can be reduced to 1/4 of the amplitude A1 as described above, the deformation can be suppressed to 0.5% and the deterioration can be suppressed. In the case of screw type fastening, the amplitude may be suppressed so that the exciting force is sufficiently smaller than the bolt axial force.

１０ 液剤塗布装置
１１ 液剤貯留部
１１ａ ハウジング
１１ｂ ノズル
１１ｃ 第１ポート
１１ｄ 第２ポート
１１ｅ 圧力室
１１ｆ 供給側液剤流路
１１ｇ 排出側液剤流路
１１ｈ 吐出口
１２ ダイヤフラム
１３ 第１圧電素子
１４ 第２圧電素子
１７ 制御部
１８ ヘッド
１８Ｓ 側面
２０ 第１継手
２１ 第１シール
２２ 第１液剤流管
３０ 第２継手
３１ 第２シール
３２ 第２液剤流管
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
Ａ１，Ａｘ 腹
Ｎ１，Ｎ２，Ｎｘ 節
10 Liquid agent coating device 11 Liquid agent storage part 11a Housing 11b Nozzle 11c 1st port 11d 2nd port 11e Pressure chamber 11f Supply side liquid agent flow path 11g Discharge side liquid agent flow path 11h Discharge port 12 Diaphragm 13 1st piezoelectric element 14 2nd piezoelectric element 17 Control unit 18 Head 18S Side surface 20 First joint 21 First seal 22 First liquid agent flow pipe 30 Second joint 31 Second seal 32 Second liquid agent flow pipe D1 First direction D2 Second direction A1, Ax belly N1, N2 , Nx clause

Claims (8)

圧力室と吐出口とを含む液剤貯留部と、前記圧力室内の容積を変化させるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを加圧振動させる第１圧電素子とを有するヘッドと、
前記ヘッドに取り付けられる第２圧電素子と、
を備え、
前記第１圧電素子の第１伸縮方向は、前記第２圧電素子の第２伸縮方向と交差する、
を備える液剤塗布装置。 A head having a liquid agent storage unit including a pressure chamber and a discharge port, a diaphragm for changing the volume of the pressure chamber, and a first piezoelectric element for pressurizing and vibrating the diaphragm.
The second piezoelectric element attached to the head and
With
The first expansion / contraction direction of the first piezoelectric element intersects the second expansion / contraction direction of the second piezoelectric element.
Liquid agent coating device provided with. 前記第２圧電素子は、前記ヘッドの側面に取り付けられる、
請求項１に記載の液剤塗布装置。 The second piezoelectric element is attached to the side surface of the head.
The liquid agent coating device according to claim 1. 前記第１圧電素子の前記第１伸縮方向は、前記第２圧電素子の前記第２伸縮方向と直交する、
請求項１又は２に記載の液剤塗布装置。 The first expansion / contraction direction of the first piezoelectric element is orthogonal to the second expansion / contraction direction of the second piezoelectric element.
The liquid agent coating device according to claim 1 or 2. 前記ヘッドに対して前記第２圧電素子から付与される振動振幅は、単一の腹を含み、
前記第２伸縮方向において、前記腹の位置と重なる、
請求項１乃至３のいずれかに記載の液剤塗布装置。 The vibration amplitude applied to the head by the second piezoelectric element includes a single antinode.
In the second expansion and contraction direction, it overlaps with the position of the belly
The liquid agent coating device according to any one of claims 1 to 3. 前記液剤貯留部は、前記圧力室に連なる液剤流路を含み、
前記ヘッドに対して前記第２圧電素子から付与される振動振幅は、複数の腹を含み、
前記第２伸縮方向において、前記複数の腹のうち少なくとも１つの腹の位置は、前記液剤流路と重なる、
請求項１乃至３のいずれかに記載の液剤塗布装置。 The liquid agent storage unit includes a liquid agent flow path connected to the pressure chamber.
The vibration amplitude applied to the head by the second piezoelectric element includes a plurality of antinodes.
In the second expansion / contraction direction, the position of at least one of the plurality of bellies overlaps with the liquid agent flow path.
The liquid agent coating device according to any one of claims 1 to 3. 前記ヘッドは、前記液剤貯留部に取り付けられ、液剤流管が接続されるポートを有し、
前記第２伸縮方向において、前記ヘッドに対して前記第２圧電素子から付与される振動振幅の節の位置は、前記ポートと重なる、
請求項１乃至５のいずれかに記載の液剤塗布装置。 The head is attached to the liquid agent storage portion and has a port to which a liquid agent flow pipe is connected.
In the second expansion / contraction direction, the position of the vibration amplitude node imparted from the second piezoelectric element to the head overlaps with the port.
The liquid agent coating device according to any one of claims 1 to 5. 前記ポートは、前記液剤貯留部に固定される継手と、前記継手と前記液剤流管との間の液密性を維持するためのシールとを含み、
前記第２伸縮方向において、前記節の位置は、前記シールと重なる、
請求項６に記載の液剤塗布装置。 The port includes a joint fixed to the liquid agent reservoir and a seal for maintaining liquid tightness between the joint and the liquid agent flow pipe.
In the second expansion and contraction direction, the position of the node overlaps with the seal.
The liquid agent coating device according to claim 6. 前記ポートは、前記液剤貯留部に固定される継手と、前記継手と前記液剤流管との間の液密性を維持するためのシールとを含み、
前記第２伸縮方向において、前記節の位置は、前記継手と重なる、
請求項６に記載の液剤塗布装置。 The port includes a joint fixed to the liquid agent reservoir and a seal for maintaining liquid tightness between the joint and the liquid agent flow pipe.
In the second expansion and contraction direction, the position of the node overlaps with the joint.
The liquid agent coating device according to claim 6.
JP2017188840A 2017-09-28 2017-09-28 Liquid application device Pending JP2021014788A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017188840A JP2021014788A (en) 2017-09-28 2017-09-28 Liquid application device
PCT/JP2018/025148 WO2019064781A1 (en) 2017-09-28 2018-07-03 Liquid agent application apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017188840A JP2021014788A (en) 2017-09-28 2017-09-28 Liquid application device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021014788A true JP2021014788A (en) 2021-02-12

Family

ID=65901213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017188840A Pending JP2021014788A (en) 2017-09-28 2017-09-28 Liquid application device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2021014788A (en)
WO (1) WO2019064781A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6973199B2 (en) * 2018-03-13 2021-11-24 株式会社リコー Droplet ejection means, droplet forming device and dispensing device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1038050A (en) * 1996-07-24 1998-02-13 Komatsu Ltd Motion conversion transmission device and its transmitting method
JP2002143746A (en) * 2000-11-08 2002-05-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Device and method for supplying fluid
JP5432304B2 (en) * 2011-04-20 2014-03-05 パナソニック株式会社 Inkjet device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019064781A1 (en) 2019-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110315786A1 (en) Atomizing Unit and Atomizer Including the Same
US10069440B2 (en) Vibrator and ultrasonic motor
JP3951998B2 (en) Liquid transfer device
WO2018173592A1 (en) Droplet ejection device
JP2021014788A (en) Liquid application device
JPWO2011086810A1 (en) Atomizer
WO2018180006A1 (en) Droplet discharge device
JP2002225264A (en) Ink-jet printer head and piezoelectric/electrostriction actuator for the same
KR20170057658A (en) High efficiency ultrasonic vibrator
US20230286007A1 (en) Liquid ejection device
US20200282726A1 (en) Liquid agent application device
WO2019163705A1 (en) Liquid agent application device
WO2019163706A1 (en) Liquid agent application device
WO2019064782A1 (en) Liquid agent application device
JP2021014789A (en) Liquid application device
JP2009220014A (en) Bolted langevin type transducer
WO2019064770A1 (en) Liquid agent application device
JP2007127137A (en) Liquid transfer device
JP2008303805A (en) Diaphragm air pump
WO2019064769A1 (en) Liquid agent application system
JP4971288B2 (en) Drive circuit and piezoelectric pump
JP6108753B2 (en) Ultrasonic treatment device
JP2009262012A (en) Ultrasonic sprayer
JP5060594B2 (en) Airless spray coating equipment
JP2007076128A5 (en)