JP6596661B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、貯留室の液体を加圧することにより液体を吐出する液体吐出装置に関するものである。

電子機器製造分野など各種の技術分野では、接着剤やクリームはんだなどの液体を液滴状態で吐出する液体吐出装置が広く用いられている。吐出対象の液体には高粘度のものが多いため、この種の液体を吐出対象とする液体吐出装置として、貯留室内に収容された液体を加圧することにより吐出孔より吐出する構成が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術では、ヘッド本体部に形成された開口部に一部が移動自在に挿入されこの移動により液体を押圧する第１部材（加圧部材）と、液体を吐出する吐出孔が設けられた第２部材（吐出ノズル）とによって液体が貯留される貯留室を形成し、第１部材と開口部との間をシール部材によって密封する構成を採用している。そしてこの構成により、液体の吐出時に貯留室に外部から空気が吸い込まれるのを防止することができ、安定した液体の吐出が維持できるようになっている。

特開２０１４−５１０８０号公報

液体吐出装置の用途は様々であり、用途に応じて物性の異なる種々の液体が吐出対象とされることから、液体吐出装置にもこのような物性を考慮した構成が求められる。例えば吐出対象の液体の圧縮性を示す指標である体積弾性率の異なる液体を対象とする場合には、液体が加圧される貯留室の定格容積を対象とする液体の体積弾性率に応じた最適値に設定することが望ましい。具体例で云えば、圧縮性が大きい液体の場合には、加圧時の圧縮による吐出応答への影響を少なくするため、貯留室の定格容積を小さくすることが望ましい。

しかしながら上述の先行技術においては、貯留室の定格容積を調整することが可能な構成とはなっていなかった。このため、貯留室の定格容積は必ずしも吐出対象の液体の体積弾性率などの物性に応じた最適値とはなっておらず、所望の液体吐出性能を実現することが困難であった。このように、従来の液体吐出装置には、貯留室の定格容積を調整することができないことに起因して、物性の異なる複数種類の液体を吐出対象として所望の液体吐出性能を実現することが困難であるという課題があった。

そこで本発明は、物性の異なる複数種類の液体を吐出対象として所望の液体吐出性能を実現することができる液体吐出装置を提供することを目的とする。

本発明の液体吐出装置は、貯留室の液体を加圧することにより液体を吐出する液体吐出装置であって、ヘッド本体部と、前記ヘッド本体部に往復移動可能に装着された加圧部材と、前記ヘッド本体部に着脱自在な所定の厚みを有する板状部材であって前記貯留室となる開口部を備えたスペーサと、前記開口部を塞ぐ状態で前記スペーサを介して前記ヘッド本体部に装着され、前記貯留室に液体を導入する導入流路と、前記貯留室の液体を外部へ吐出する吐出流路を備えたノズル部材と、前記加圧部材を往復移動させて前記貯留室の容積を変化させることにより前記吐出流路から液体を吐出させる駆動部と、を備え、前記スペーサが、第１のスペーサと少なくとも１つの第２のスペーサによって構成されており、前記第１のスペーサと前記第２のスペーサの組み合わせによって、設計情報によって規定される前記貯留室の定格容積の調整を行うように構成した。

本発明の液体吐出装置は、貯留室の液体を加圧することにより液体を吐出する液体吐出装置であって、ヘッド本体部と、前記ヘッド本体部に往復移動可能に装着され、その一端部が前記ヘッド本体部から前記往復移動方向に突出した加圧部材と、前記ヘッド本体部に着脱自在な所定の厚みを有する板状部材であって前記貯留室となる開口部を備えたスペーサと、前記開口部を塞ぐ状態で前記スペーサを介して前記ヘッド本体部に装着され、前記貯留室に液体を導入する導入流路と、前記貯留室の液体を外部へ吐出する吐出流路を備えたノズル部材と、前記加圧部材を往復移動させて前記貯留室の容積を変化させることにより前記吐出流路から液体を吐出させる駆動部と、を備え、前記スペーサが、第１のスペーサと少なくとも１つの第２のスペーサによって構成されており、吐出対象の液体の物性に基づいて前記第１のスペーサと前記第２のスペーサの組み合わせが決定されている。

本発明によれば、物性の異なる複数種類の液体を吐出対象として所望の液体吐出性能を実現することができる。

本発明の一実施の形態の液体吐出装置の構成説明図 本発明の一実施の形態の液体吐出装置の吐出ヘッドの断面図 本発明の一実施の形態の液体吐出装置の吐出ヘッドにおける貯留室の構成説明図 本発明の一実施の形態の液体吐出装置における吐出ノズルの分解斜視図 本発明の一実施の形態の液体吐出装置における吐出ノズルの斜視図 本発明の一実施の形態の液体吐出装置の吐出対象となる液体の物性と貯留室の高さとの相関を示す説明図 本発明の一実施の形態の液体吐出装置における吐出ノズル（変形例１）の構成説明図 本発明の一実施の形態の液体吐出装置における吐出ノズル（変形例２）の構成説明図 本発明の一実施の形態の液体吐出装置における吐出ノズル（変形例３）の構成説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、液体吐出装置１の全体構成を説明する。図１において、液体吐出装置１は貯留室の液体を加圧することにより液体を吐出する機能を有するものであり、吐出対象の液体を供給する液体供給部２および供給された液体を吐出する吐出ヘッド３を備えている。

液体供給部２は、液体５を貯留するシリンジ形状のタンク４および空圧供給源であるエアコンプレッサ６を備えている。エアコンプレッサ６は電空レギュレータによって所定の圧力に調整された空圧をタンク４に送給する。これによりタンク４内の液体５は空圧によって押し出され、液送管７を介して吐出ヘッド３に供給される。

吐出ヘッド３は、底板部９ａを有し上側が開口したコ字形状の吐出ノズル装着部９を有しており、吐出ノズル装着部９の開口側には平板形状のベース部８が装着されている。ベース部８および吐出ノズル装着部９は、吐出ヘッド３の本体を構成するヘッド本体部１０となっている。吐出ノズル装着部９の底板部９ａの下面には、スペーサ１６を介してノズル部材１７が装着されている。ここでスペーサ１６は、第１のスペーサ１６Ａおよび第２のスペーサ１６Ｂより構成され、スペーサ１６およびノズル部材１７は、液体５を吐出する吐出ノズル１８を構成する。

吐出ノズル装着部９には、環状バネ１３を介して加圧部材１１が装着されており、さらに加圧部材１１とベース部８との間には圧電素子よりなるアクチュエータ１２が配設されている。アクチュエータ１２はアクチュエータ制御部１４によって制御されて上下方向へ伸縮動作を行い、ベース部８はアクチュエータ１２の伸張時の上向きの反力を支持する。これにより、アクチュエータ１２の下面に配設された加圧部材１１は往復移動して、液送管７およびノズル部材１７を介して貯留室Ｓ（図２、図３参照）に供給された液体５を、以下に説明する構成により吐出させる。

次に図２、図３を参照して、吐出ヘッド３の詳細構成を説明する。吐出ノズル装着部９は平板形状の底板部９ａの両側端部から側板部９ｄを上方に延出させた構成となっており、側板部９ｄの上端部にはベース部８が固定装着されている。ベース部８の下面に上面を当接させたアクチュエータ１２の下面には、加圧部材１１が配設されている。

加圧部材１１は円板形状の径大部１１ａから円柱形状の一端部１１ｂ（図４参照）を下方に突出させた形状を有している。加圧部材１１を吐出ノズル装着部９に装着した状態では、吐出ノズル装着部９の底板部９ａに設けられた円形の開口部９ｃに、一端部１１ｂが往復移動可能に嵌合する。この状態では、一端部１１ｂの外周面のパッキン溝に装着された第２のパッキン１９Ｂによって、開口部９ｃと一端部１１ｂの外周面とが密封される。すなわち加圧部材１１はヘッド本体部１０にアクチュエータ１２に駆動されて往復移動可能に装着され、一端部１１ｂがヘッド本体部１０からアクチュエータ１２による往復移動方向に突出した構成となっている。また底板部９ａの上面と径大部１１ａの下面との間には、環状バネ１３が介在している。

吐出ノズル装着部９の装着面９ｂには、第１ガスケット２０Ａを介して第１のスペーサ１６Ａが装着され、さらに第１のスペーサ１６Ａの下面には第２ガスケット２０Ｂを介して第２のスペーサ１６Ｂが装着されている。スペーサ１６を構成する第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂはいずれもヘッド本体部１０に着脱自在で、それぞれ所定の厚みｔＡ、ｔＢ（図３参照）を有する板状部材である。第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂには開口部９ｃと同径もしくはやや小径サイズの開口部１６ａが、それぞれの厚みを貫通して設けられている（図４も参照）。加圧部材１１がヘッド本体部１０の吐出ノズル装着部９に装着された状態では、吐出ノズル装着部９から下方へ突出する加圧部材１１の一端部１１ｂは、第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂより成るスペーサ１６の開口部１６ａによって包囲される。

図３に示すように、第１のスペーサ１６Ａの開口部１６ａの上部には第１のパッキン１９Ａを保持するための保持部１６ｂが形成されている。保持部１６ｂに第１のパッキン１９Ａを保持させることにより、第１のパッキン１９Ａは第１のスペーサ１６Ａと加圧部材１１の一端部１１ｂの側面の間に位置する。これにより、貯留室Ｓの液体５が開口部９ｃの側面と一端部１１ｂの側面との間の隙間に進入するのが防止される。このように、第１のパッキン１９Ａを保持するための保持部１６ｂを第１のスペーサ１６Ａの開口部１６ａの上部に設けることにより、保持部１６ｂを形成するための加工を容易にするとともに、保持部１６ｂに侵入した液体５やその他の異物の清掃を容易に行うことができる。

第２のスペーサ１６Ｂの下面側には第３ガスケット２０Ｃを介してノズル部材１７が装着されている。ノズル部材１７は第２のスペーサ１６Ｂの開口部１６ａを塞ぐ状態で第２のスペーサ１６Ｂに装着され、この状態では、ノズル部材１７の装着面１７ａと一端部１１ｂの下端面１１ｃとの間に貯留室Ｓが形成される。すなわち板状部材である第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂより成るスペーサ１６は、吐出ノズル装着部９から下方へ突出する加圧部材１１の一端部１１ｂを包囲するとともに、貯留室Ｓとなる開口部１６ａを備えている。本実施の形態においては、貯留室Ｓの定格容積ＶＲ（アクチュエータ１２が収縮状態にあって加圧部材１１が上死点に位置している状態における貯留室Ｓの容積）を、第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂより成るスペーサ１６の全体厚みｔを変えることによって調整するようにしている。

貯留室Ｓの定格容積ＶＲは、吐出ヘッド３の各部の寸法諸元を示す設計情報によって規定される。この設計情報において、加圧部材１１の径サイズは通常は固定されていることから、貯留室Ｓの定格容積ＶＲを調整する方法として、スペーサ１６の全体厚みｔを定格容積ＶＲに応じて決定する。本実施の形態においては、スペーサ１６はヘッド本体部１０の吐出ノズル装着部９に装着される第１のスペーサ１６Ａと、第１のスペーサ１６Ａに装着される少なくとも１つの第２のスペーサ１６Ｂによって構成されていることから、スペーサ１６の全体厚みｔを調整する方法として、以下のような２通りの方法を用いることができる。

まず第１の方法では、第１のスペーサ１６Ａと第２のスペーサ１６Ｂの組み合わせによって、設計情報によって規定される定格容積ＶＲに対応した所望の全体厚みｔを実現する。すなわち図３に示す厚みｔＡ，ｔＢに第２ガスケット２０Ｂの厚みを加えた厚みが、所望の全体厚みｔとなるような第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂの組み合わせを選択する。この場合には、所望の全体厚みｔが実現される組み合わせであれば、開口部１６ａに保持部１６ｂが形成された第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂのいずれについても、任意の厚みを有するものの中から選定することができる。すなわち第１の方法では、第１のスペーサ１６Ａと第２のスペーサ１６Ｂの組み合わせによって、設計情報によって規定される貯留室Ｓの定格容積ＶＲの調整を行う。

これに対し、第２の方法では開口部１６ａに保持部１６ｂが形成された第１のスペーサ１６Ａについては、予め厚みｔＡが固定的に設定された１種類のものを用いるようにする。そして定格容積ＶＲを調整するために全体厚みｔを変更する必要がある場合には、所望の全体厚みｔに対応した厚みｔＢの第２のスペーサ１６Ｂを選定する。すなわち第２の方法では、第１のスペーサ１６Ａの厚みｔＡを固定的に設定しておき、第２のスペーサ１６Ｂの厚みｔＢによって、設計情報によって規定される貯留室Ｓの定格容積ＶＲの調整を行う。

なお上述の第１の方法、第２の方法のいずれについても、第２のスペーサ１６Ｂは厚みｔＢの異なるものが複数個準備されている。そして貯留室Ｓの定格容積ＶＲに基づいて選択された１つの第２のスペーサ１６Ｂが、第１のスペーサ１６Ａとともにヘッド本体部１０の吐出ノズル装着部９に装着されるようになっている。

なお、ここでは第１のスペーサ１６Ａの上面に第１ガスケット２０Ａ、第１のスペーサ１６Ａと第２のスペーサ１６Ｂの間に第２ガスケット２０Ｂ、第２のスペーサ１６Ｂの下面に第３ガスケット２０Ｃを装着する例を示したが、第２ガスケット２０Ｂ、第３ガスケット２０Ｃは必須ではなく、少なくともヘッド本体部１０の吐出ノズル装着部９と第１のスペーサ１６Ａの間に第１ガスケット２０Ａを備えていればよい。特に、第１のスペーサ１６Ａがガスケット機能を有さない材料で形成されている場合は、第１ガスケット２０Ａを装着する必要がある。

このように第１ガスケット２０Ａを備えることにより、洗浄液や飛び散って付着した液体５がヘッド本体部１０と第１のスペーサ１６Ａの間から侵入して、加圧部材１１の一端部１１ｂと底板部９ａの隙間に入り込むのを防止することができる。一方、第１のスペーサ１６Ａがゴム等のガスケット機能を備えた材料で形成されている場合は、第１ガスケット２０Ａと第２ガスケット２０Ｂを特別に備える必要はない。

図２において、ノズル部材１７の一方側の側面には、図１に示す液送管７と接続されるジョイント２２が植設されている。ジョイント２２には内部に液送管７を介して送給された液体５（矢印ａ）を受け入れる入口部２２ａが設けられている。入口部２２ａは、ノズル部材１７の内部に設けられ貯留室Ｓに液体５を導入する導入流路２３と連通している。すなわち導入流路２３はノズル部材１７の側面に形成された入口部２２ａと、ノズル部材１７の装着面１７ａ（図３参照）に開口した出口部２３ａを介して貯留室Ｓと連通している。出口部２３ａは貯留室Ｓに吐出対象の液体５を供給する供給孔として機能する。

ここで導入流路２３はノズル部材１７の側面に開口した入口部２２ａから出口部２３ａに向かって傾斜した形状となっている。これにより導入流路２３はノズル部材１７内部において屈曲部のない直線状に形成される。このため導入流路２３内部において残留した液体５や異物などによる目詰まりが発生しにくい構造とすることができる。さらに液体の交換時などに必要とされるメンテナンス作業において、クリーニングピンなどのツールを導入流路２３に挿通させて、容易に導入流路２３の内部を清掃することが可能となっている。

ノズル部材１７には、貯留室Ｓからノズル部材１７の下面に設けられた吐出口２４に連通して貯留室Ｓの液体５を外部へ吐出する吐出流路２４ａが設けられている。吐出流路２４ａは下方の径寸法が絞られたテーパ孔形状となっており、貯留室Ｓ側にいくに従って径が大きくなっている。ここで、吐出口２４の位置は貯留室Ｓ内における中心位置から出口部２３ａと反対側に隔てた配置となっている。このような配置とすることにより、一端部１１ｂを貯留室Ｓ内で往復移動させる液吐出において出口部２３ａから貯留室Ｓ内に供給された液体５は、貯留室Ｓ内にエアだまりを形成することなく全体を充填し、貯留室Ｓ内にエアだまりが残留することによる吐出不良を防止することができる。

液体吐出装置１による液体５の吐出に際しては、まず液体供給部２から液送管７および導入流路２３を介して貯留室Ｓ内に液体５を供給する。次いでアクチュエータ制御部１４によってアクチュエータ１２を充電し、環状バネ１３による付勢力に抗して加圧部材１１を所定のストロークだけ伸張させる。これにより貯留室Ｓの容積が変化して、吐出流路２４ａを介して吐出口２４から液体５が吐出される。

そして吐出後にはアクチュエータ１２を放電することによりアクチュエータ１２の伸張を元に戻し、環状バネ１３の付勢力により加圧部材１１が押し上げられて次回の液吐出が可能な状態となる。すなわちアクチュエータ１２、環状バネ１３、アクチュエータ制御部１４は、加圧部材１１を往復移動させて貯留室Ｓの容積を変化させることにより、吐出流路２４ａから液体５を吐出させる駆動部１５となっている。

図４は、吐出ノズル装着部９の装着面９ｂに組み付けられる部品を分解した斜視図を示している。すなわち、これらの部品を組み付ける際には、吐出ノズル装着部９の装着面９ｂから突出した加圧部材１１の一端部１１ｂに、第１のパッキン１９Ａを装着する。次いで、第１ガスケット２０Ａ、第１のスペーサ１６Ａ、第２ガスケット２０Ｂ、第２のスペーサ１６Ｂ、第３ガスケット２０Ｃおよびノズル部材１７を順次重ねる。そしてノズル部材１７の吐出面１７ｂに設けられた締結孔１７ｃに締結ボルト２５を挿通させて、装着面９ｂに形成されたねじ孔９ｅに螺合させてねじ締結する。これにより図５に示すように、吐出ノズル装着部９の装着面９ｂには、第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂおよびノズル部材１７を重ねた吐出ノズル１８が、締結ボルト２５によりねじ締結された状態となる。

次に図６を参照して、液体５の吐出における貯留室Ｓの貯留室高さｈおよび液体５の物性との関連について説明する。図６（ａ）に示す貯留室Ｓの定格容積ＶＲは、一端部１１ｂの径サイズが一定という条件では、ノズル部材１７の装着面１７ａと一端部１１ｂの下端面１１ｃとの間のクリアランスである貯留室高さｈに比例する。換言すれば、このような条件下では定格容積ＶＲと貯留室高さｈとは技術的に等価である。このような構成の貯留室Ｓを有する液体吐出装置１においては、液滴吐出特性（ここでは吐出口２４から吐出される液滴の飛翔速度ｖ）と貯留室高さｈとは相関があり、飛翔速度ｖが極大となるような最適の貯留室高さｈが存在する。

そして飛翔速度ｖが極大となる最適の貯留室高さｈは液体５の種類によって一定ではなく、物性が異なる液体５については最適の貯留室高さｈも異なった値を示す。ここで液体５の物性値としては、液体５を加圧部材１１によって加圧する際の液体５の圧縮挙動を示す体積弾性率を挙げることができる。さらに考慮対象とする物性値として、体積弾性率に加えて液体５の粘度の時間依存性を示すチクソ比を併用してもよい。

図６（ｂ）は、このように物性値（ここでは体積弾性率）の異なる２種類の液体５（液体５Ａ，５Ｂ）について、貯留室高さｈを変化させた場合の飛翔速度ｖの変化を、それぞれグラフＡ、グラフＢで示したものである。すなわち液体５Ａについては、貯留室高さｈが高さｈ１の状態で最大の飛翔速度ｖが得られる。これに対し、物性値が異なる液体５Ｂについては、貯留室高さｈが高さｈ２よりも大きい高さｈ２の状態で最大の飛翔速度ｖが得られることを示している。

液体吐出装置１を稼働させて吐出ヘッド３から液体５を吐出させるに際しては、まず吐出対象の液体５の物性に対応して、最大の飛翔速度ｖを得ることができる最適な貯留室高さｈを、予め準備された図６（ｂ）に示すグラフなどのデータから選定する。次いでこのような最適な貯留室高さｈを実現することができるような全体厚みｔの第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂを選定する。このように、貯留室Ｓにおいて吐出対象の液体５の物性に基づいて最適な貯留室高さｈが実現されるように第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂを選定することにより、物性の異なる複数種類の液体５を吐出対象として、所望の液体吐出性能を実現することが可能となっている。

吐出対象の液体５の物性に基づいて第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂより成るスペーサ１６の全体厚みｔを調整する方法として、前述の設計情報によって規定される定格容積ＶＲの調整と同様に、以下のような２通りの方法を用いることができる。まず第１の方法では、第１のスペーサ１６Ａと第２のスペーサ１６Ｂの組み合わせによって、吐出対象の液体５の物性に基づいて所望の全体厚みｔを実現する。すなわち図３に示す厚みｔＡ，ｔＢに第２ガスケット２０Ｂの厚みを加えた厚みが、所望の全体厚みｔとなるような第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂの組み合わせを選択する。

この場合には、所望の全体厚みｔが実現される組み合わせであれば、開口部１６ａに保持部１６ｂが形成された第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂのいずれについても、任意の厚みを有するものの中から選定することができる。すなわち第１の方法では、吐出対象の液体５の物性に基づいて第１のスペーサ１６Ａと第２のスペーサ１６Ｂの組み合わせが決定される。

これに対し、第２の方法では開口部１６ａに保持部１６ｂが形成された第１のスペーサ１６Ａについては、予め厚みｔＡが固定的に設定された１種類のものを用いるようにする。そして吐出対象の液体５の物性に基づいて全体厚みｔを変更する必要がある場合には、所望の全体厚みｔに対応した厚みｔＢの第２のスペーサ１６Ｂを選定する。すなわち第２の方法では、第１のスペーサ１６Ａの厚みｔＡを固定的に設定しておき、吐出対象の液体５の物性に基づいて第２のスペーサ１６Ｂを選択する。

なお上述の第１の方法、第２の方法のいずれについても、第２のスペーサ１６Ｂは厚みｔＢの異なるものが複数個準備されている。そして吐出対象の液体５の物性に基づいて選択された１つまたは複数の第２のスペーサ１６Ｂが、第１のスペーサ１６Ａとともにヘッド本体部１０の吐出ノズル装着部９に装着されるようになっている。

なお、本実施の形態に示す液体吐出装置１では、吐出ノズル１８における貯留室Ｓの貯留室高さｈの調整方法として、図７〜図９に示すような複数の変形例が可能である。図７〜図９に示すノズル部材１７は、図２、図３に示す基本例におけるものと同様の構成・機能を有するものである。

図７に示す変形例１では、吐出ノズル装着部９の装着面９ｂとノズル部材１７の装着面１７ａとの間に、いずれも板状部材であって厚みｔＡの第１のスペーサ１６Ａと、複数枚の第２のスペーサ（ここでは第２のスペーサ１６Ｂ１、１６Ｂ２の２枚）を挟むようにしている。第１のスペーサ１６Ａと第２のスペーサ１６Ｂ１，１６Ｂ２には、いずれも装着面１７ａに挟み込まれた状態で貯留室Ｓを形成する開口部１６ａが形成されている。第１のスペーサ１６Ａには、第１のパッキン１９Ａを保持するための保持部１６ｂが形成されている。

また装着面９ｂと第１のスペーサ１６Ａとの間には第１ガスケット２０Ａが、第１のスペーサ１６Ａと第２のスペーサ１６Ｂ１との間には第２ガスケット２０Ｂが、第２のスペーサ１６Ｂ１と第２のスペーサ１６Ｂ２の間には第３ガスケット２０Ｃが、さらに第２のスペーサ１６Ｂ２と装着面１７ａとの間には第４ガスケット２０Ｄが挟み込まれる。変形例１では、第１のスペーサ１６Ａの厚みｔＡに、第２のスペーサ１６Ｂ１、１６Ｂ２の厚みｔＢ１、ｔＢ２および第２ガスケット２０Ｂ、第３ガスケット２０Ｃの厚みを加えた合計厚みが、図３に示す基本例における全体厚みｔに相当する。

次に図８に示す変形例２は、図３に示す基本例における第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂの替わりに、ガスケットとして機能するゴムや樹脂などの素材が使用されたガスケットタイプの第１のスペーサ１６Ａ＊、第２のスペーサ１６Ｂ＊を採用している。すなわち吐出ノズル装着部９の装着面９ｂとノズル部材１７の装着面１７ａとの間には、厚みｔＡ＊の第１のスペーサ１６Ａ＊、および厚みｔＢ＊の第２のスペーサ１６Ｂ＊が挟み込まれる。第１のスペーサ１６Ａ＊、第２のスペーサ１６Ｂ＊には装着面１７ａに挟み込まれた状態で貯留室Ｓを形成する開口部１６ａが形成されている。さらに上層の第１のスペーサ１６Ａ＊には、第１のパッキン１９Ａを保持するための保持部１６ｂが形成されている。

この例においては、第１のスペーサ１６Ａ＊、第２のスペーサ１６Ｂ＊自体がガスケットの機能を有するため第１ガスケット２０Ａ、第２ガスケット２０Ｂ，第３ガスケット２０Ｃなどのガスケットは必要とされない。したがってこの場合の全体厚み（ｔＡ＊＋ｔＢ＊）は、図３に示す基本例における全体厚みｔに、これら第１ガスケット２０Ａ、第３ガスケット２０Ｃの厚みを加算したものが用いられる。

また図９に示す変形例３は、図８に示す例では第１のスペーサ１６Ａ＊とともに単一の第２のスペーサ１６Ｂ＊を用いているのに対し、複数枚（ここでは２枚）のガスケットタイプの第２のスペーサ１６Ｂ１＊（厚みｔＢ１＊）、第２のスペーサ１６Ｂ２＊（厚みｔＢ２＊）を用いた例を示している。これらの第１のスペーサ１６Ａ＊、第２のスペーサ１６Ｂ１＊、１６Ｂ２＊には、装着面１７ａに挟み込まれた状態で貯留室Ｓを形成する開口部１６ａが形成されており、最上層の第１のスペーサ１６Ａ＊には第１のパッキン１９Ａを保持するための保持部１６ｂが形成されている。

この例においても同様に、第１のスペーサ１６Ａ＊、第２のスペーサ１６Ｂ１＊、１６Ｂ２＊自体がガスケットの機能を有するため、第１ガスケット２０Ａ〜第４ガスケット２０Ｄなどのガスケットは必要とされない。したがって全体厚み（ｔＡ＊＋ｔＢ１＊＋ｔＢ２＊）が、図３に示す基本例における全体厚みｔに第１ガスケット２０Ａ、第３ガスケット２０Ｃの厚みを加算した厚みと一致するように、厚みｔＡ＊、ｔＢ１＊、ｔＢ２＊を設定する。

なお図８、図９に示す例では、第１のスペーサ１６Ａ＊、第２のスペーサ１６Ｂ＊のいずれについてもガスケットとして機能する素材を使用しているが、第１のスペーサ１６Ａ、第２のスペーサ１６Ｂのいずれか一方のみにガスケットとして機能する素材を使用するようにしてもよい。すなわち本実施の形態においては、第１のスペーサ１６Ａ＊、または第２のスペーサ１６Ｂ＊にはガスケットとして機能する素材が使用されている。

上記説明したように、本実施の形態では、ヘッド本体部１０の吐出ノズル装着部９に往復移動可能に装着された加圧部材１１と、吐出ノズル装着部９に着脱自在な所定の厚みを有する板状部材であって貯留室Ｓとなる開口部１６ａを備えたスペーサ１６と、開口部１６ａを塞ぐ状態でスペーサ１６に装着され、貯留室Ｓに液体５を導入する導入流路２３と、貯留室Ｓの液体５を外部へ吐出する吐出流路２４ａを備えたノズル部材１７とを備え、貯留室Ｓの液体５を加圧部材１１によって加圧することにより液体５を吐出する構成の液体吐出装置１において、スペーサ１６を、吐出ノズル装着部９に装着される第１のスペーサ１６Ａと第１のスペーサ１６Ａに装着される第２のスペーサ１６Ｂによって構成している。

そして第１のスペーサ１６Ａと第２のスペーサ１６Ｂの組み合わせによって、設計情報によって規定される貯留室Ｓの定格容積ＶＲの調整を行い、吐出対象の液体５の物性に基づいて、第１のスペーサ１６Ａと第２のスペーサ１６Ｂの組み合わせを決定するようにしている。また第１のパッキン１９Ａを保持する保持部１６ｂが形成された第１のスペーサ１６Ａの厚みｔＡを固定的に設定する場合には、第２のスペーサ１６Ｂの厚みｔＢによって設計情報によって規定される貯留室Ｓの定格容積ＶＲの調整を行い、さらに吐出対象の液体５の物性に基づいて、第２のスペーサ１６Ｂを選択するようにしている。

これにより、貯留室Ｓの定格容積ＶＲと技術的に等価の貯留室高さｈを、吐出対象の液体５の物性に基づいて適正に設定することができる。したがって物性の異なる複数種類の液体５を吐出対象とする場合にあっても、所望の液体吐出性能を実現することが可能となっている。

本発明の液体吐出装置は、物性の異なる複数種類の液体を吐出対象として所望の液体吐出性能を実現することができるという効果を有し、液体を加圧することにより液体を吐出する技術分野において有用である。

１ 液体吐出装置
２ 液体供給部
３ 吐出ヘッド
４ タンク
５ 液体
８ ベース部
９ 吐出ノズル装着部
９ｃ 開口部
１０ ヘッド本体部
１１ 加圧部材
１１ｂ 一端部
１２ アクチュエータ
１３ 環状バネ
１４ アクチュエータ制御部
１５ 駆動部
１６ スペーサ
１６Ａ 第１のスペーサ
１６Ｂ 第２のスペーサ
１６ａ 開口部
１７ ノズル部材
１８ 吐出ノズル
２３ 導入流路
２４ａ 吐出流路
Ｓ 貯留室
ｈ 貯留室高さ

Claims (6)

1. 貯留室の液体を加圧することにより液体を吐出する液体吐出装置であって、
   ヘッド本体部と、
   前記ヘッド本体部に往復移動可能に装着された加圧部材と、
   前記ヘッド本体部に着脱自在な所定の厚みを有する板状部材であって前記貯留室となる開口部を備えたスペーサと、
   前記開口部を塞ぐ状態で前記スペーサを介して前記ヘッド本体部に装着され、前記貯留室に液体を導入する導入流路と、前記貯留室の液体を外部へ吐出する吐出流路を備えたノズル部材と、
   前記加圧部材を往復移動させて前記貯留室の容積を変化させることにより前記吐出流路から液体を吐出させる駆動部と、を備え、
   前記スペーサが、第１のスペーサと少なくとも１つの第２のスペーサによって構成されており、前記第１のスペーサと前記第２のスペーサの組み合わせによって、設計情報によって規定される前記貯留室の定格容積の調整を行うように構成した、液体吐出装置。
2. 前記第２のスペーサは、厚みの異なるものが複数個準備され、前記貯留室の定格容積に基づいて選択された少なくとも１つのスペーサが前記第１のスペーサとともに前記ヘッド本体部に装着される、請求項１記載の液体吐出装置。
3. 前記第１のスペーサまたは前記第２のスペーサには、ガスケットとして機能する素材が使用されている請求項１または２に記載の液体吐出装置。
4. 貯留室の液体を加圧することにより液体を吐出する液体吐出装置であって、
   ヘッド本体部と、
   前記ヘッド本体部に往復移動可能に装着され、その一端部が前記ヘッド本体部から前記往復移動方向に突出した加圧部材と、
   前記ヘッド本体部に着脱自在な所定の厚みを有する板状部材であって前記貯留室となる開口部を備えたスペーサと、
   前記開口部を塞ぐ状態で前記スペーサを介して前記ヘッド本体部に装着され、前記貯留室に液体を導入する導入流路と、前記貯留室の液体を外部へ吐出する吐出流路を備えたノズル部材と、
   前記加圧部材を往復移動させて前記貯留室の容積を変化させることにより前記吐出流路から液体を吐出させる駆動部と、を備え、
   前記スペーサが、第１のスペーサと少なくとも１つの第２のスペーサによって構成されており、吐出対象の液体の物性に基づいて前記第１のスペーサと前記第２のスペーサの組み合わせが決定されている、液体吐出装置。
5. 前記第２のスペーサは厚みの異なるものが複数個準備され、前記吐出対象の液体の物性に基づいて選択された少なくとも１つまたは複数が前記第１のスペーサとともに前記ヘッド本体部に装着される、請求項４記載の液体吐出装置。
6. 前記第１のスペーサまたは前記第２のスペーサには、ガスケットとして機能する素材が使用されている、請求項４または５に記載の液体吐出装置。

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