JPH08300649A - 圧電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装置 - Google Patents
圧電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装置Info
- Publication number
- JPH08300649A JPH08300649A JP7132850A JP13285095A JPH08300649A JP H08300649 A JPH08300649 A JP H08300649A JP 7132850 A JP7132850 A JP 7132850A JP 13285095 A JP13285095 A JP 13285095A JP H08300649 A JPH08300649 A JP H08300649A
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- JP
- Japan
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- opening
- piezoelectric actuator
- closing
- tip
- discharge
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-
- 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
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/05—Heads having a valve
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 微少量の被吐出物を高速・連続的に円滑に吐
出制御する圧電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装置を
提供する。 【構成】 被吐出物の吐出口１２と交差して圧電アクチ
ュエータ１５に連結される開閉チップ１６を高速・往復
動させ、また、被吐出物を加圧したりノズル１３での開
閉チップ１４の位置を特定し、更にはＸ、Ｙ、Ｚ三軸移
動台にハウジング１１を備えたものである。
出制御する圧電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装置を
提供する。 【構成】 被吐出物の吐出口１２と交差して圧電アクチ
ュエータ１５に連結される開閉チップ１６を高速・往復
動させ、また、被吐出物を加圧したりノズル１３での開
閉チップ１４の位置を特定し、更にはＸ、Ｙ、Ｚ三軸移
動台にハウジング１１を備えたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微少量の被吐出物の吐
出を高速かつ連続的に制御するため吐出に係る駆動部に
圧電アクチュエータを備えたディスペンサ装置に関す
る。
出を高速かつ連続的に制御するため吐出に係る駆動部に
圧電アクチュエータを備えたディスペンサ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】微少量の被吐出物の吐出を連続的にかつ
高速に行なう装置としては、いわゆるディスペンサがあ
る。具体例としては、液状ハンダのハンダ付け装置のハ
ンダ吐出部やインクジェットプリンタのインク噴出部に
て採用され得る。
高速に行なう装置としては、いわゆるディスペンサがあ
る。具体例としては、液状ハンダのハンダ付け装置のハ
ンダ吐出部やインクジェットプリンタのインク噴出部に
て採用され得る。
【０００３】この場合、ハンダやインクなどの被吐出物
の吐出制御には、種々の方式が提案されており、一例と
しては被吐出物に空気圧を加えてその加圧圧力により被
吐出物を押し出すもの、他の例としては、図３（Ａ）
（Ｂ）に示す如く、被吐出物の収納容器１に吐出口が形
成されたゴム等の弾性部材２を装着し、この弾性部材２
の側壁を図３（Ｂ）の如く圧迫することにより吐出口を
変形させて被吐出物を押し出すもの、更には、油圧や空
気圧制御に用いられる流量制御弁の如く電磁ソレノイド
を駆動源として流路を開閉することにより吐出制御を行
なうもの、などがあげられる。
の吐出制御には、種々の方式が提案されており、一例と
しては被吐出物に空気圧を加えてその加圧圧力により被
吐出物を押し出すもの、他の例としては、図３（Ａ）
（Ｂ）に示す如く、被吐出物の収納容器１に吐出口が形
成されたゴム等の弾性部材２を装着し、この弾性部材２
の側壁を図３（Ｂ）の如く圧迫することにより吐出口を
変形させて被吐出物を押し出すもの、更には、油圧や空
気圧制御に用いられる流量制御弁の如く電磁ソレノイド
を駆動源として流路を開閉することにより吐出制御を行
なうもの、などがあげられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来方式にあっては、微少量を高速かつ連続的に吐出制
御することができにくいという問題がある。
従来方式にあっては、微少量を高速かつ連続的に吐出制
御することができにくいという問題がある。
【０００５】すなわち、前述の空気圧による吐出では、
被吐出物の粘性や吐出口の構造・表面状態により吐出量
が変化することと相俟って微少な空気圧調整もしにくい
等、微少量の吐出は困難となっておりしかも高速の吐出
制御は無理がある。
被吐出物の粘性や吐出口の構造・表面状態により吐出量
が変化することと相俟って微少な空気圧調整もしにくい
等、微少量の吐出は困難となっておりしかも高速の吐出
制御は無理がある。
【０００６】また、図３に示す弾性部材２の圧迫による
方式でも前述の空気圧のケースと同様な問題があり、更
には弾性部材２の劣化による寿命、機器の信頼性の維持
につき問題がある。
方式でも前述の空気圧のケースと同様な問題があり、更
には弾性部材２の劣化による寿命、機器の信頼性の維持
につき問題がある。
【０００７】電磁ソレノイドを利用する場合には、この
駆動源のオンオフ制御を高速では行ないにくく、高速化
を実現しようとする場合、構造上の破損や故障がつきま
とうという問題がある。
駆動源のオンオフ制御を高速では行ないにくく、高速化
を実現しようとする場合、構造上の破損や故障がつきま
とうという問題がある。
【０００８】本発明は、上述の問題に鑑み、被吐出物の
微少量の吐出や高速制御を可能とし、弾性部材を用いず
よって劣化もなく、更には電磁ソレノイドの如き破損や
故障が生じない圧電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装
置の提供を目的とする。
微少量の吐出や高速制御を可能とし、弾性部材を用いず
よって劣化もなく、更には電磁ソレノイドの如き破損や
故障が生じない圧電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装
置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、次の構成を特徴とする。
発明は、次の構成を特徴とする。
【００１０】（１）被吐出物が充填された容器の先端に
吐出口を有するノズルと、この吐出口と交差して位置し
吐出口を開閉する弁となる開閉チップと、この開閉チッ
プを駆動させる圧電アクチュエータと、上記開閉チップ
を摺動自在に支持するチップガイドと、上記開閉チップ
を囲んで配置されるシールと、を備えたハウジングを有
すること。
吐出口を有するノズルと、この吐出口と交差して位置し
吐出口を開閉する弁となる開閉チップと、この開閉チッ
プを駆動させる圧電アクチュエータと、上記開閉チップ
を摺動自在に支持するチップガイドと、上記開閉チップ
を囲んで配置されるシールと、を備えたハウジングを有
すること。
【００１１】（２）（１）にあって、ハウジングはＸ、
Ｙ、Ｚの三軸移動台上に備えられること。
Ｙ、Ｚの三軸移動台上に備えられること。
【００１２】（３）（１）にあって、容器には被吐出物
を加圧する加圧器を備えたこと。
を加圧する加圧器を備えたこと。
【００１３】（４）（１）にあって、ノズルの先端に開
閉チップを備えたこと。
閉チップを備えたこと。
【００１４】
【作用】上述の構成において、圧電アクチュエータにて
高速な微少振動が得られ、この高速振動が開閉チップに
伝えられてチップガイドに基づく円滑な振動として取出
され、弁としての開閉チップが吐出口を開閉駆動する。
この場合、圧電アクチュエータによる開閉チップの駆動
には無理がなくチップガイドに支持されて円滑に行なわ
れる。ここでは、弾性部材も電磁ソレノイドも使用され
ない。
高速な微少振動が得られ、この高速振動が開閉チップに
伝えられてチップガイドに基づく円滑な振動として取出
され、弁としての開閉チップが吐出口を開閉駆動する。
この場合、圧電アクチュエータによる開閉チップの駆動
には無理がなくチップガイドに支持されて円滑に行なわ
れる。ここでは、弾性部材も電磁ソレノイドも使用され
ない。
【００１５】また、ハウジングをＸ、Ｙ、Ｚ三軸上に取
付けた場合には、Ｘ、Ｙ、Ｚ各方向の位置決めが自動的
にかつ確実に行なわれることになる。
付けた場合には、Ｘ、Ｙ、Ｚ各方向の位置決めが自動的
にかつ確実に行なわれることになる。
【００１６】更に、被吐出物の粘性や吐出口の構造によ
り微量高速吐出が影響されるため、被吐出物の加圧や開
閉チップ以後の吐出通路長の短縮も好ましい。
り微量高速吐出が影響されるため、被吐出物の加圧や開
閉チップ以後の吐出通路長の短縮も好ましい。
【００１７】
【実施例】ここで、図１、図２を参照して本発明の実施
例を説明する。図１において、被吐出物の容器であるチ
ューブ１０とこのチューブ１０の先端に連通するハウジ
ング１１とが備えられる。
例を説明する。図１において、被吐出物の容器であるチ
ューブ１０とこのチューブ１０の先端に連通するハウジ
ング１１とが備えられる。
【００１８】ハウジング１１は吐出口１２を有するノズ
ル１３、吐出口１２と交差するよう配置（図では水平配
置）されて弁として吐出口１２を開閉する開閉チップ１
４、この開閉チップ１４に連結された圧電アクチュエー
タ１５、開閉チップ１４を支持すると共に円滑に摺動可
能なチップガイド１５、チップガイド１５より吐出口１
２側にあって被吐出物の侵入を防止するシール１６、そ
して圧電アクチュエータ１５用のリード線１７を有す
る。
ル１３、吐出口１２と交差するよう配置（図では水平配
置）されて弁として吐出口１２を開閉する開閉チップ１
４、この開閉チップ１４に連結された圧電アクチュエー
タ１５、開閉チップ１４を支持すると共に円滑に摺動可
能なチップガイド１５、チップガイド１５より吐出口１
２側にあって被吐出物の侵入を防止するシール１６、そ
して圧電アクチュエータ１５用のリード線１７を有す
る。
【００１９】このうち、圧電アクチュエータ１５は、い
わゆる圧電効果によって高速微少振動を得ることができ
るもので、リード線１７に印加される電圧とその周波数
により、周波数に基づく歪（伸縮）が得られる。
わゆる圧電効果によって高速微少振動を得ることができ
るもので、リード線１７に印加される電圧とその周波数
により、周波数に基づく歪（伸縮）が得られる。
【００２０】この歪は圧電アクチュエータ１５に連結さ
れた開閉チップ１４に伝わり開閉チップ１４の往復動と
して取り出すことができる。このため、吐出口１２が電
圧周波数に基づく所定の周期により開閉されることにな
る。
れた開閉チップ１４に伝わり開閉チップ１４の往復動と
して取り出すことができる。このため、吐出口１２が電
圧周波数に基づく所定の周期により開閉されることにな
る。
【００２１】圧電アクチュエータ１５に開閉チップ１４
を直接又は間接的に連結しても歪を取り出すことができ
るが、この歪が高速振動であるため開閉チップ１４の表
面とチップガイド１５の表面とは、円滑な接触状態が必
要となる。すなわち、開閉チップ１４は、高速振動に追
従できる摺動状態にある必要があり、すべりやすい表面
状態となっている必要がある。このため、例えば鏡面状
態近くまで加工したり、潤滑膜を形成する加工が望まし
い。
を直接又は間接的に連結しても歪を取り出すことができ
るが、この歪が高速振動であるため開閉チップ１４の表
面とチップガイド１５の表面とは、円滑な接触状態が必
要となる。すなわち、開閉チップ１４は、高速振動に追
従できる摺動状態にある必要があり、すべりやすい表面
状態となっている必要がある。このため、例えば鏡面状
態近くまで加工したり、潤滑膜を形成する加工が望まし
い。
【００２２】なお、シール１６と開閉チップ１４との接
触面も同様の円滑な摺動が必要となるが、更にシール１
６は被吐出物の漏れ防止の役目もある。このため、例え
ばいわゆるガソリンエンジンのピストンリングの如き開
閉チップ１４側にリングを固定し対向する部分をシリン
ダとして摺動させる如き構造も考え得る。
触面も同様の円滑な摺動が必要となるが、更にシール１
６は被吐出物の漏れ防止の役目もある。このため、例え
ばいわゆるガソリンエンジンのピストンリングの如き開
閉チップ１４側にリングを固定し対向する部分をシリン
ダとして摺動させる如き構造も考え得る。
【００２３】被吐出物の高速・微少量吐出制御にあって
は、開閉チップ１４による高速振動の外、被吐出物の粘
性、吐出口１２の表面状態、長短等も関係する。水の如
き常温液体の被吐出物の場合、上方のチューブ１０に対
して下方に容易に流れ落ちるので、開閉チップ１４によ
る高速開閉に対して吐出制御が可能となる。他方、粘性
を無視できない流動体等についてはチューブ１０に加圧
器（図示省略）を備えてチューブ１０内の被吐出物を押
し出すことが必要になる。もっとも、液体についても加
圧することにより吐出量の増減を図ることができる。
は、開閉チップ１４による高速振動の外、被吐出物の粘
性、吐出口１２の表面状態、長短等も関係する。水の如
き常温液体の被吐出物の場合、上方のチューブ１０に対
して下方に容易に流れ落ちるので、開閉チップ１４によ
る高速開閉に対して吐出制御が可能となる。他方、粘性
を無視できない流動体等についてはチューブ１０に加圧
器（図示省略）を備えてチューブ１０内の被吐出物を押
し出すことが必要になる。もっとも、液体についても加
圧することにより吐出量の増減を図ることができる。
【００２４】また、ノズル１３により被吐出物を吐出さ
せる場合には、開閉チップ１４以後吐出するまでの吐出
口１２の抵抗が問題となる。このためこの吐出口１２に
被吐出物が流下しやすい表面状態とする等に仕上げを施
す他、吐出口１２の長さを短くして換言すればノズルの
できるだけ先端に開閉チップ１４を備える等の手段によ
り抵抗を低減でき、高速吐出制御がしやすくなる。
せる場合には、開閉チップ１４以後吐出するまでの吐出
口１２の抵抗が問題となる。このためこの吐出口１２に
被吐出物が流下しやすい表面状態とする等に仕上げを施
す他、吐出口１２の長さを短くして換言すればノズルの
できるだけ先端に開閉チップ１４を備える等の手段によ
り抵抗を低減でき、高速吐出制御がしやすくなる。
【００２５】いずれにしても被吐出物の高速吐出には、
開閉チップ１４の振動速さと被吐出物の粘性、加圧力、
吐出口１２の抵抗とが相互に係り合うため、これらを適
宜調整して所望の高速・微少量の吐出制御を可能とす
る。
開閉チップ１４の振動速さと被吐出物の粘性、加圧力、
吐出口１２の抵抗とが相互に係り合うため、これらを適
宜調整して所望の高速・微少量の吐出制御を可能とす
る。
【００２６】図２は、Ｘ、Ｙ、Ｚ三軸の移動台にハウジ
ング１１やノズル１３を備えて吐出位置の三次元の位置
決めを行なうディスペンサ装置を示している。すなわ
ち、水平移動を行なうためのＸステージ２０、Ｙステー
ジ２１、垂直移動を行なうためのＺステージ２２とから
構成され、これにより基台２３上のどの位置にもノズル
１３を移動でき、更には基台２３上の高さ位置も決定す
ることができる。そして、各軸を数値制御によって動か
すことにより、高精度な自動位置決めが可能となる。そ
して、移動台である各ステージを移動させて吐出箇所へ
ノズル１３を運び、予定のノズル１３の高さに位置決め
されて、ノズル１３が静止した状態で高速吐出を行な
い、あるいは必要に応じいずれかのステージを動かしな
がら高速・連続吐出を行なう。
ング１１やノズル１３を備えて吐出位置の三次元の位置
決めを行なうディスペンサ装置を示している。すなわ
ち、水平移動を行なうためのＸステージ２０、Ｙステー
ジ２１、垂直移動を行なうためのＺステージ２２とから
構成され、これにより基台２３上のどの位置にもノズル
１３を移動でき、更には基台２３上の高さ位置も決定す
ることができる。そして、各軸を数値制御によって動か
すことにより、高精度な自動位置決めが可能となる。そ
して、移動台である各ステージを移動させて吐出箇所へ
ノズル１３を運び、予定のノズル１３の高さに位置決め
されて、ノズル１３が静止した状態で高速吐出を行な
い、あるいは必要に応じいずれかのステージを動かしな
がら高速・連続吐出を行なう。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように圧電アクチュエータ
を用い、しかもその動きに追従し得る開閉チップを備
え、更には被吐出物を加圧し、開閉チップ位置をノズル
先端とし、また三次元移動台上にハウジングを備えるこ
とにより、被吐出物の高速・連続吐出制御が可能とな
り、寿命の点、破損や故障の点で大幅な改善がなされ、
高精度自動吐出も可能である。
を用い、しかもその動きに追従し得る開閉チップを備
え、更には被吐出物を加圧し、開閉チップ位置をノズル
先端とし、また三次元移動台上にハウジングを備えるこ
とにより、被吐出物の高速・連続吐出制御が可能とな
り、寿命の点、破損や故障の点で大幅な改善がなされ、
高精度自動吐出も可能である。
【図１】本発明の一実施例の断面構成図。
【図２】三次元移動台の簡略斜視図。
【図３】従来例の断面図。
１０ チューブ １１ ハウジング １２ 吐出口 １３ ノズル １４ 開閉チップ １５ 圧電アクチュエータ １６ シール ２０ Ｘステージ ２１ Ｙステージ ２２ Ｚステージ
Claims (4)
- 【請求項１】 被吐出物が充填された容器の先端に吐出
口を有するノズルと、この吐出口と交差して位置し吐出
口を開閉する弁となる開閉チップと、この開閉チップを
駆動させる圧電アクチュエータと、上記開閉チップを摺
動自在に支持するチップガイドと、上記開閉チップを囲
んで配置されるシールとを備えたハウジングを有する圧
電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装置。 - 【請求項２】 ハウジングはＸ、Ｙ、Ｚの三軸移動台上
に備えられた請求項１記載の圧電アクチュエータ内蔵デ
ィスペンサ装置。 - 【請求項３】 容器には被吐出物を加圧する加圧器を備
えた請求項１記載の圧電アクチュエータ内蔵ディスペン
サ装置。 - 【請求項４】 ノズルの先端に開閉チップを備えた請求
項１記載の圧電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7132850A JP2715990B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 圧電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7132850A JP2715990B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 圧電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08300649A true JPH08300649A (ja) | 1996-11-19 |
| JP2715990B2 JP2715990B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=15090987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7132850A Expired - Fee Related JP2715990B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 圧電アクチュエータ内蔵ディスペンサ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2715990B2 (ja) |
-
1995
- 1995-05-02 JP JP7132850A patent/JP2715990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2715990B2 (ja) | 1998-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |