TWI704960B - 液體塗佈裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種液體塗佈裝置，能夠以簡單且緊湊的結構，吐出液體。液體塗佈裝置1包括：液體蓄積部10，蓄積液體；吐出部30，將所述液體吐出至外部；壓力調整部20，根據液室33內的加壓訊號，對液體蓄積部10內施加大於大氣壓的正壓；以及控制部60，以規定的時序，進行針對壓電元件41的高頻訊號的輸出、及針對壓力調整部20的所述加壓訊號的輸出。吐出部30包括：液室33；流入路徑34，自液體蓄積部10向液室33內供給液體；隔膜35，藉由厚度方向上的變形而使液室33的容積發生變化；以及驅動部40，根據吐出訊號，使隔膜35在厚度方向上變形，並且根據所述高頻訊號，使隔膜35以如下的振幅在厚度方向上變形，所述振幅小於根據所述吐出訊號而產生的變形的振幅。

Description

液體塗佈裝置

本發明是有關於一種液體塗佈裝置。

已知有如下的液體塗佈裝置：將自液體蓄積部供給的液體，吐出至被塗佈材料。作為此種液體塗佈裝置，例如在專利文獻1中，揭示有一種塗佈裝置，其是將蓄積於液室的塗佈液自噴墨方式的頭部（head）的噴嘴吐出塗佈至被塗佈材料。所述塗佈裝置包括加熱器，所述加熱器是對蓄積於所述液室的塗佈液進行加熱。藉由利用所述加熱器對塗佈液進行加熱，可使所述塗佈液的黏度下降。因此，所述塗佈裝置可自噴嘴斷液良好地吐出在常溫下具有高黏度的塗佈液。

又，作為所述液體塗佈裝置，例如在專利文獻2中，揭示有一種液體定量吐出裝置，其是以使來自吐出口的液體的吐出流速成為固定的方式，對自液體蓄積容器供給至吐出閥的液體的壓力進行控制，並且對液體的溫度進行控制。所述液體定量吐出裝置藉由對蓄積於液體蓄積容器內的液體的壓力進行控制，而使推進力作用至液體，所述推進力強於在噴嘴內受到的管內阻力。藉此，可使液體的吐出流速成為固定。又，所述液體定量吐出裝置藉由使液體的溫度為固定，來抑制液體的黏度變化。藉此，可穩定而定量地吐出液體。 [現有技術文獻][專利文獻]

[專利文獻1]日本公開公報：特開2003-103207號公報 [專利文獻2]日本公開公報：特開2000-317371號公報

[發明所欲解決之課題]

然而，在如所述專利文獻1、專利文獻2所揭示的結構對液體進行加熱的情況下，需要對液體進行加熱的加熱裝置，並且與包括所述加熱裝置相應地，液體塗佈裝置大型化。

因此，需要一種液體塗佈裝置，其不使用加熱裝置，能夠以簡單且緊湊的結構，吐出液體。

本發明的目的在於提供一種液體塗佈裝置，其能夠以簡單且緊湊的結構，吐出液體。 [解決課題之手段]

本發明的一實施形態的液體塗佈裝置包括：液體蓄積部，蓄積液體；吐出部；壓力調整部，根據加壓訊號，對所述液體蓄積部內施加大於大氣壓的正壓；以及控制部，以規定的時序，進行針對所述驅動部的所述高頻訊號的輸出、及針對所述壓力調整部的所述加壓訊號的輸出，所述吐出部包括：液室，被供給所述液體；流入路徑，與所述液室相連，且自所述液體蓄積部向所述液室內供給液體；隔膜（diaphragm），構成劃分所述液室的壁部的一部分，且藉由厚度方向上的變形而使所述液室的容積發生變化；驅動部，根據吐出訊號，使所述隔膜在厚度方向上變形，並且根據高頻訊號，使所述隔膜以如下的振幅在厚度方向上變形，所述振幅小於根據所述吐出訊號而產生的變形的振幅；且將所述液室內的所述液體吐出至外部。 [發明的效果]

根據本發明的一實施形態的液體塗佈裝置，能夠以簡單且緊湊的結構，吐出液體。

以下，參照圖式，對本發明的實施形態進行詳細說明。另外，對圖中的相同部分或相當部分，標註相同的符號，並且不重複其說明。又，各圖中的構成構件的尺寸並未忠實地表示實際的構成構件的尺寸及各構成構件的尺寸比率等。

（液體塗佈裝置） 圖1是示意性地表示本發明的實施形態的液體塗佈裝置1的概略結構的圖。圖2是表示液體塗佈裝置1的運作的流程圖。

液體塗佈裝置1是噴墨方式的液體塗佈裝置，將液體以液滴狀吐出至外部。所述液體例如是焊料、熱固性樹脂、油墨、用以形成功能性薄膜（配向膜、抗蝕劑、彩色濾光器、有機電致發光（organic electroluminescence）等）的塗佈液等。

液體塗佈裝置1包括液體蓄積部10、壓力調整部20、吐出部30及控制部60。

液體蓄積部10是在內部蓄積液體的容器。液體蓄積部10將所蓄積的液體供給至吐出部30。即，液體蓄積部10包括流出口10a，所述流出口10a將所蓄積的液體供給至吐出部30。液體蓄積部10內的壓力是藉由壓力調整部20而調整。另外，對液體蓄積部10，自未圖示的供給口供給液體。

（壓力調整部） 壓力調整部20將液體蓄積部10內的壓力，調整至高於大氣壓的正壓、低於大氣壓的負壓、或大氣壓中的任一者。藉由如上所述調整液體蓄積部10內的壓力，可如後所述，自吐出部30的吐出口32a穩定地吐出液體，並且可防止液體自吐出口32a漏出。

具體而言，壓力調整部20包括正壓生成部21、負壓生成部22、第一切換閥23、第二切換閥24、大氣開放部25及壓力感測器26。

正壓生成部21生成高於大氣壓的正壓。正壓生成部21包括作為正壓產生部的正壓用泵21a。正壓用泵21a生成正壓。

負壓生成部22生成低於大氣壓的負壓。負壓生成部22包括作為負壓產生部的負壓用泵22a、及負壓調整容器22b。

負壓用泵22a生成負壓。負壓調整容器22b的內部的壓力成為藉由負壓用泵22a而生成的負壓。負壓調整容器22b位於負壓用泵22a與第二切換閥24之間。藉由負壓生成部22包括負壓調整容器22b，而使得負壓用泵22a所生成的負壓變得均勻。

藉此，可降低由負壓用泵22a生成的負壓的脈動，並且利用負壓生成部22獲得穩定的負壓。又，如後所述，即使在負壓用泵22a的輸出根據由壓力感測器26所獲得的液體蓄積部10內的壓力的檢測結果而發生變化的情況下，亦可藉由負壓調整容器22b，而降低由負壓用泵22a生成的負壓的脈動，且在變化後的負壓下，獲得經均勻化的壓力。因此，當如後所述將負壓生成部22連接於液體蓄積部10時，可使液體蓄積部10內的壓力迅速地變為負壓。

第一切換閥23及第二切換閥24分別是三向閥。即，第一切換閥23及第二切換閥24分別包括三個端口（port）。在第一切換閥23的三個端口，連接液體蓄積部10、正壓生成部21及第二切換閥24。在第二切換閥24的三個端口，連接負壓生成部22、大氣開放部25及第一切換閥23。

第一切換閥23及第二切換閥24在各自的內部，連接著三個端口之中的兩個端口。在本實施形態中，第一切換閥23將與正壓生成部21連接的端口或與第二切換閥24連接的端口，連接於與液體蓄積部10連接的端口。即，第一切換閥23將與正壓生成部21相連的電路及與第二切換閥24相連的電路，切換地連接於液體蓄積部10。第二切換閥24將與負壓生成部22連接的端口或與大氣開放部25連接的端口，連接於與第一切換閥23連接的端口。即，第二切換閥24將與負壓生成部22相連的電路及與大氣開放部25相連的電路，切換地連接於第一切換閥23。

另外，第一切換閥23及第二切換閥24根據自控制部60輸出的開閉訊號，切換端口彼此的連接。所述開閉訊號包括後述第一控制訊號、第二控制訊號、第三控制訊號及第四控制訊號。

壓力感測器26檢測液體蓄積部10內的壓力。壓力感測器26將所檢測出的液體蓄積部10內的壓力作為壓力訊號，輸出至控制部60。藉由壓力感測器26而檢測出的負壓根據液體蓄積部10內的液體殘餘量而發生變化。即，若液體蓄積部10內的液體殘餘量變少，則藉由壓力感測器26而檢測出的負壓高於液體殘餘量多的情況。另外，所謂負壓變高，是指例如自-1 kPa變化為-1.1 kPa的狀態。

後述的控制部60根據自壓力感測器26輸出的壓力訊號，對負壓用泵22a的驅動進行控制。當藉由壓力感測器26，而檢測出液體蓄積部10內的液體殘餘量的減少，作為液體蓄積部10內的高負壓時，控制部60藉由將負壓目標值設定得低，而使得由負壓用泵22a產生的負壓接近於大氣壓。

藉由以上的結構，壓力調整部20在將液體蓄積部10內的壓力設為正壓時，即，將液體蓄積部10內加壓至正壓時，切換第一切換閥23，而將正壓生成部21與液體蓄積部10加以連接。藉此，可自液體蓄積部10將液體擠出至吐出部30。因此，可對吐出部30穩定地供給液體。另外，此時，自控制部60輸入至第一切換閥23的開閉訊號是加壓訊號。即，加壓訊號是自控制部60輸入至壓力調整部20。

又，壓力調整部20在將液體蓄積部10內的壓力設為負壓時，切換第二切換閥24而將負壓生成部22與第一切換閥23加以連接，且切換第一切換閥23而將第二切換閥24與液體蓄積部10加以連接。藉此，可將液體蓄積部10內的壓力設為負壓，從而防止液體自吐出部30的吐出口32a漏出。

進而，壓力調整部20在將液體蓄積部10內的壓力設為大氣壓時，切換第二切換閥24而將大氣開放部25與第一切換閥23加以連接。此時，第一切換閥23是將第二切換閥24與液體蓄積部10加以連接的狀態。藉此，可將液體蓄積部10內的壓力設為大氣壓。

（吐出部） 吐出部30將自液體蓄積部10供給的液體，以液滴狀吐出至外部。具體而言，吐出部30包括液體供給部31、隔膜35及驅動部40。

液體供給部31包括底座構件32，所述底座構件32在內部具有液室33及流入路徑34。液體蓄積部10位於底座構件32上。底座構件32的流入路徑34與液體蓄積部10的流出口10a連接。流入路徑34與液室33連接。即，流入路徑34與液室33相連，且自液體蓄積部10向液室33內供給液體。

底座構件32包括與液室33相連的吐出口32a。吐出口32a是開口，用以將已供給至液室33內的液體吐出至外部。在本實施形態中，吐出口32a是朝向下方開口，因此已供給至流入路徑34及液室33內的液體藉由彎月面（meniscus），而在吐出口32a內具有向下方突出的液面。

隔膜35構成劃分液室33的壁部的一部分。隔膜35位於夾著液室33與吐出口32a相反之側。隔膜35是在厚度方向上能夠變形地支持於底座構件32。隔膜35構成劃分液室33的壁部的一部分，且藉由變形而使液室33的容積發生變化。藉由隔膜35的厚度方向上的變形而使得液室33的容積發生變化，藉此將液室33內的液體自吐出口32a向外部吐出。

驅動部40使隔膜35在厚度方向上變形。具體而言，驅動部40包括壓電元件41、第一台座42、第二台座43、柱塞（plunger）44、螺旋彈簧（coil spring）45及殼體（casing）46。

壓電元件41藉由施加規定的電壓，而在一個方向上延伸。即，壓電元件41能夠在所述一個方向上伸縮。壓電元件41藉由在所述一個方向上伸縮，而使得隔膜35在厚度方向上變形。另外，使隔膜35在厚度方向上變形的驅動力，亦可藉由磁致伸縮（magnetostrictive）元件等其他驅動元件而生成。

本實施形態的壓電元件41是在所述一個方向上長的長方體狀。又，雖未特別圖示，但本實施形態的壓電元件41是藉由如下的方式而構成：將多個壓電體，以在所述一個方向上積層的狀態加以電性連接，所述多個壓電體包括例如鋯鈦酸鉛（lead zirconate titanate，PZT）等的壓電陶瓷。即，壓電元件41包括在所述一個方向上積層的多個壓電體41a。藉此，與壓電元件41包括一個壓電體的情況相比，可增大所述一個方向上的壓電元件41的伸縮量。另外，壓電元件的形狀並不限於長方體狀，亦可為其他形狀，例如圓柱狀等。

多個壓電體41a藉由未圖示的側面電極而電性連接，所述未圖示的側面電極是在與所述一個方向交叉的方向上相向而設置。因此，壓電元件41藉由對所述側面電極施加規定的電壓，而在所述一個方向上延伸。施加至壓電元件41的所述規定的電壓是自後述的控制部60輸入的驅動訊號。

壓電元件41的結構與現有的壓電元件的結構同樣，因此省略詳細的說明。另外，壓電元件41亦可僅包括一個壓電體。

柱塞44是棒狀的構件。柱塞44的軸線方向上的一個端部與隔膜35接觸。柱塞44的軸線方向上的另一個端部與後述的第一台座42接觸，所述第一台座42覆蓋著壓電元件41的所述一個方向上的端部。即，壓電元件41的所述一個方向與柱塞44的軸線方向相一致。又，柱塞44位於壓電元件41與隔膜35之間。藉此，壓電元件41的伸縮經由柱塞44而傳遞至隔膜35。

柱塞44的所述另一個端部是半球狀。藉此，即使在柱塞44的軸線方向與壓電元件41的所述一個方向不同的情況下，亦可經由柱塞44，將壓電元件41的伸縮傳遞至隔膜35。

第一台座42覆蓋著壓電元件41的所述一個方向上的隔膜35側的端部。第一台座42與柱塞44接觸。第二台座43覆蓋著壓電元件41的所述一個方向上的與隔膜35為相反側的端部。第二台座43支持於後述固定殼體47的固定殼體底壁部47a。

第一台座42及第二台座43分別包括底部42a、底部43a、及位於外周側的縱壁部42b、縱壁部43b。底部42a、底部43a分別具有覆蓋壓電元件41的所述一個方向上的端面的大小。縱壁部42b、縱壁部43b分別覆蓋著壓電元件41的側面的一部分。

壓電元件41收容於殼體46內。殼體46包括固定殼體47及增壓殼體（pressurized casing）48。增壓殼體48收容於固定殼體47內。壓電元件41收容於增壓殼體48內。

固定殼體47呈箱狀，隔膜35側為開口。具體而言，固定殼體47包括固定殼體底壁部47a及固定殼體側壁部47b。固定殼體底壁部47a位於夾著壓電元件41與隔膜35相反之側。固定殼體底壁部47a包括半球狀的突出部47c，所述半球狀的突出部47c支持壓電元件41的所述一個方向上的端部。

增壓殼體48呈箱狀，夾著壓電元件41與隔膜35相反之側為開口。因此，在增壓殼體48已收容於固定殼體47內的狀態下，固定殼體底壁部47a的一部分露出於殼體46內。所述突出部47c在固定殼體底壁部47a位於露出的部分。

增壓殼體48包括增壓殼體底壁部48a及增壓殼體側壁部48b。

增壓殼體底壁部48a位於隔膜35側。增壓殼體底壁部48a包括柱塞44所貫通的貫通孔。因此，柱塞44在壓電元件41與隔膜35之間在所述一個方向上延伸而貫通增壓殼體底壁部48a，將壓電元件41的伸縮傳遞至隔膜35。

增壓殼體底壁部48a由底座構件32的上表面支持著。藉此，藉由後述的螺旋彈簧45而產生的力不作用至藉由底座構件32而支持的隔膜35，或者即使作用至隔膜35，亦非常小，所述螺旋彈簧45是由增壓殼體底壁部48a與第一台座42夾持著。

又，增壓殼體底壁部48a與第一台座42之間保持後述的螺旋彈簧45。

增壓殼體側壁部48b的外表面與固定殼體側壁部47b的內面接觸，增壓殼體側壁部48b的內面與第一台座42及第二台座43的縱壁部42b、縱壁部43b接觸。藉此，藉由增壓殼體側壁部48b，可保持第一台座42及第二台座43。因此，即使在對壓電元件41施加有規定的電壓的情況下，亦可抑制壓電元件41朝向與所述一個方向正交的方向的變形。

藉由以上的結構，壓電元件41由柱塞44及固定殼體底壁部47a的突出部47c，在所述一個方向上夾持著。藉此，當壓電元件41已在所述一個方向上伸縮時，可藉由柱塞44而將壓電元件41的伸縮傳遞至隔膜35。因此，藉由壓電元件41的伸縮，可使隔膜35在厚度方向上變形。另外，在圖1中，以實線箭頭表示由壓電元件41的所述一個方向上的伸縮引起的柱塞44的移動。

螺旋彈簧45是在所述一個方向上呈螺旋狀延伸的彈簧構件。螺旋彈簧45是由第一台座42及增壓殼體底壁部48a，在所述一個方向上夾持著。藉此，螺旋彈簧45經由第一台座42對壓電元件41賦予在所述一個方向上壓縮的力。

藉由如上所述利用螺旋彈簧45對壓電元件41在所述一個方向上進行壓縮，即使在對壓電元件41已輸入矩形波的驅動訊號的情況下，亦可防止壓電元件41因伸縮而受到損傷。因此，可提高壓電元件41的耐久性。

而且，藉由如上所述設置螺旋彈簧45，可藉由增壓殼體底壁部48a而受到螺旋彈簧45的彈性復原力。因此，藉由螺旋彈簧45的彈性復原力，可防止隔膜35產生變形。因此，可防止液體自吐出口32a漏出，或液體的吐出性能下降。

（控制部） 其次，以下說明控制部60的結構。

控制部60對液體塗佈裝置1的驅動進行控制。即，控制部60對壓力調整部20及驅動部40的驅動分別進行控制。

控制部60包括壓力調整控制部61及驅動控制部62。

壓力調整控制部61對壓力調整部20的第一切換閥23及第二切換閥24，輸出控制訊號。又，壓力調整控制部61對正壓用泵21a，輸出正壓用泵驅動訊號。進而，壓力調整控制部61對負壓用泵22a，輸出負壓用泵驅動訊號。壓力調整控制部61對第一切換閥23及第二切換閥24輸出控制訊號，藉此對液體蓄積部10內的壓力進行控制。

例如，當對液體蓄積部10內賦予正壓時，壓力調整控制部61對第一切換閥23，輸出將正壓生成部21與液體蓄積部10加以連接的第一控制訊號。又，當將液體蓄積部10內設為大氣壓時，壓力調整控制部61對第一切換閥23，輸出將第二切換閥24與液體蓄積部10加以連接的第二控制訊號，對第二切換閥24，輸出將大氣開放部25與第一切換閥23加以連接的第三控制訊號。進而，當對液體蓄積部10內賦予負壓時，壓力調整控制部61對第一切換閥23，輸出將第二切換閥24與液體蓄積部10加以連接的第二控制訊號，對第二切換閥24，輸出將負壓生成部22與第一切換閥23加以連接的第四控制訊號。

壓力調整控制部61根據自壓力感測器26輸出的壓力訊號，對負壓用泵22a的驅動進行控制。即，壓力調整控制部61在即便使負壓用泵22a驅動，壓力感測器26所檢測出的壓力亦達不到負壓目標值時，將所述負壓目標值設定得低，根據新的負壓目標值而使負壓用泵22a驅動。如上所述，壓力調整控制部61在藉由壓力感測器26，而檢測出液體蓄積部10內的液體殘餘量的減少，作為液體蓄積部10內的高負壓時，藉由將負壓目標值設定得低，而使由負壓用泵22a產生的負壓接近於大氣壓。

又，壓力調整控制部61亦對正壓用泵21a的驅動進行控制。另外，正壓用泵21a的驅動與現有的結構同樣，因此省略詳細的說明。

驅動控制部62對驅動部40的壓電元件41的驅動進行控制。即，驅動控制部62對壓電元件41輸出驅動訊號。所述驅動訊號包括吐出訊號及高頻訊號。

所述吐出訊號是如下的訊號：藉由如後所述使壓電元件41伸縮而使隔膜35變形，來使液室33內的液體自吐出口32a吐出至外部。

所述高頻訊號是藉由壓電元件41而使如下的振幅的變形產生於隔膜35的訊號，所述振幅小於根據所述吐出訊號藉由壓電元件41而產生於隔膜35的變形的振幅。藉由利用所述高頻訊號使壓電元件41驅動而產生於隔膜35的變形，使隔膜35產生高頻振動。所述高頻振動是無法自吐出部30的吐出口32a吐出液體的程度的振動。

所述高頻訊號是連續的訊號，具有小於所述吐出訊號的振幅。所述高頻訊號的頻率並無特別限定，但較佳為壓電元件41的驅動頻率的兩倍以上。例如，所述高頻訊號的頻率較佳為2 Hz～30 kHz。

藉由將所述高頻訊號輸入至壓電元件41，可藉由隔膜35而使液室33內的液體振盪，提高所述液體的流動性。藉此，可向液室33內穩定地供給液體。另外，在呈現觸變性的液體的情況下，通常，所述高頻訊號的頻率越高，越可提高液體的流動性。

又，藉由如上所述使液室33內的液體振盪，可在自吐出口32a吐出液體時，改善所述液體的拉絲性。

控制部60藉由驅動控制部62，而對時序進行控制，所述時序是將所述吐出訊號輸出至壓電元件41的時序、將所述高頻訊號輸出至壓電元件41的時序、及將所述控制訊號輸出至壓力調整部20的時序。

圖2是表示吐出部30吐出液體及壓力調整部20對液體蓄積部10內的壓力調整的運作的一例的流程圖。首先，說明控制部60的驅動控制部62對時序的控制，所述時序是將所述吐出訊號輸出至壓電元件41的時序、及將所述控制訊號輸出至壓力調整部20的時序。

如圖2所示，首先，控制部60判定是否已輸入指示吐出的外部訊號（步驟S1）。所述外部訊號是自較控制部60更上位的控制器（controller）等，輸入至控制部60。

當將外部訊號已輸入至控制部60時（步驟S1中為是（YES）的情況），在步驟S2中，控制部60的壓力調整控制部61生成第一控制訊號，輸出至第一切換閥23，所述第一控制訊號是在壓力調整部20的第一切換閥23中，將正壓生成部21與液體蓄積部10加以連接的訊號。第一切換閥23根據所述第一控制訊號而驅動。藉此，液體蓄積部10內被加壓成正壓。另一方面，當對控制部60未輸入外部訊號時（步驟S1中為否（NO）的情況），反覆進行步驟S1的判定，直至將外部訊號輸入至控制部60為止。

步驟S2之後，控制部60的驅動控制部62對壓電元件41輸出吐出訊號，使液體自吐出部30的吐出口32a吐出（步驟S3）。

另外，亦可在驅動控制部62對壓電元件41輸出吐出訊號之後，壓力調整控制部61將所述第一控制訊號輸出至第一切換閥23。即，亦可在液體蓄積部10內的正壓的加壓之前，進行吐出部30的吐出。

然後，壓力調整控制部61生成第二控制訊號，輸出至第一切換閥23，所述第二控制訊號是在壓力調整部20的第一切換閥23中，將第二切換閥24與液體蓄積部10加以連接的訊號。又，壓力調整控制部61生成第三控制訊號，輸出至第二切換閥24，所述第三控制訊號是在第二切換閥24中，將大氣開放部25與第一切換閥23加以連接的訊號（步驟S4）。第一切換閥23根據所述第二控制訊號而驅動。第二切換閥24根據所述第三控制訊號而驅動。藉此，液體蓄積部10內的壓力成為大氣壓。

繼而，壓力調整控制部61生成第四控制訊號，輸出至第二切換閥24，所述第四控制訊號是在第二切換閥24中，將負壓生成部22與第一切換閥23加以連接的訊號（步驟S5）。第二切換閥24根據所述第四控制訊號而驅動。藉此，液體蓄積部10內的壓力成為負壓。因此，可防止液體自吐出部30的吐出口32a漏出。然後，結束所述流程（結束（END））。控制部60根據需要，反覆執行所述流程。

藉由如上所述對液體蓄積部10內的壓力進行控制，而使得液體不會自吐出部30的吐出口32a漏出，而能夠以適當的時序使液體自吐出口32a穩定地吐出。

在本實施形態中，控制部60除了如上所述的液體蓄積部10內的壓力的控制以外，亦控制如下的時序，即，將所述高頻訊號輸出至壓電元件41的時序、及將所述的加壓訊號輸出至壓力調整部20的時序。所述加壓訊號是所述圖2所示的流程的說明中的第一控制訊號。

（加壓訊號的輸出時序在前面的情況） 控制部60將所述加壓訊號輸出至壓力調整部20之後，將所述高頻訊號輸出至壓電元件41。圖3是包含如下時序的時序圖的一例，所述時序是將所述高頻訊號輸出至壓電元件41的時序、及將所述加壓訊號輸出至壓力調整部20的時序。

如圖3所示，當對液體塗佈裝置1，輸入指示液體的吐出的外部訊號時，首先，控制部60的壓力調整控制部61生成加壓訊號，並將所述加壓訊號輸出至壓力調整部20的第一切換閥23。於是，第一切換閥23將正壓生成部21與液體蓄積部10加以連接，以正壓對液體蓄積部10內進行加壓。另外，在圖3中，第一切換閥23將使正壓生成部21與液體蓄積部10連接的情況設為模式1，將使第二切換閥24與液體蓄積部10連接的情況設為模式2。

控制部60的驅動控制部62在壓力調整控制部61輸出所述加壓訊號後經過固定時間之後，將高頻訊號輸出至壓電元件41。驅動控制部62對壓電元件41以固定期間輸出所述高頻訊號之後，輸出吐出訊號。驅動控制部62反覆進行針對壓電元件41的所述固定期間的所述高頻訊號的輸出、及所述吐出訊號的輸出。

另外，控制部60在輸出所述高頻訊號及所述吐出訊號之後，對壓力調整部20輸出將液體蓄積部10內設為大氣壓的訊號。所述訊號是所述圖2所示的流程的說明中的第二控制訊號及第三控制訊號。藉此，第一切換閥23及第二切換閥24進行驅動，而將液體蓄積部10內設為大氣壓。然後，控制部60對壓力調整部20輸出將液體蓄積部10內設為負壓的訊號。所述訊號是所述圖2所示的流程的說明中的第二控制訊號及第四控制訊號。藉此，第一切換閥23及第二切換閥24進行驅動，將液體蓄積部10內設為負壓。

圖3中的計時器1是表示控制部60所含的未圖示的計時器的運作的時序圖。所述計時器在所述固定時間運作。

藉由以所述時序自控制部60輸出所述加壓訊號及所述高頻訊號，可自吐出部30的流入路徑34向液室33內穩定地供給液體。藉此，可自吐出部30使液體穩定地吐出。另外，所述訊號輸出的時序在自吐出部30吐出具有比較低的黏度的液體的情況下，特別有效。

（高頻訊號的輸出時序在前面的情況） 控制部60在將所述高頻訊號輸出至壓電元件41之後，將所述加壓訊號輸出至壓力調整部20。圖4是包括如下時序的時序圖的一例，所述時序是將所述高頻訊號輸出至壓電元件41的時序、及將所述加壓訊號輸出至壓力調整部20的時序。

如圖4所示，當對液體塗佈裝置1，輸入指示液體的吐出的外部訊號時，首先，驅動控制部62生成高頻訊號，輸出至壓電元件41。驅動控制部62對壓電元件41以固定期間輸出所述高頻訊號之後，輸出吐出訊號。驅動控制部62反覆進行針對壓電元件41的所述固定期間的所述高頻訊號的輸出、及所述吐出訊號的輸出。

控制部60的壓力調整控制部61在驅動控制部62輸出所述高頻訊號後經過固定時間之後，生成加壓訊號，並將所述加壓訊號輸出至壓力調整部20的第一切換閥23。於是，第一切換閥23將正壓生成部21與液體蓄積部10加以連接，對液體蓄積部10內以正壓進行加壓。另外，在圖4中，第一切換閥23將使正壓生成部21與液體蓄積部10連接的情況設為模式1，將使第二切換閥24與液體蓄積部10連接的情況設為模式2。

另外，控制部60在輸出所述高頻訊號及所述吐出訊號之後，對壓力調整部20輸出將液體蓄積部10內設為大氣壓的訊號。所述訊號是所述圖2所示的流程的說明中的第二控制訊號及第三控制訊號。藉此，第一切換閥23及第二切換閥24進行驅動，將液體蓄積部10內設為大氣壓。然後，控制部60對壓力調整部20輸出將液體蓄積部10內設為負壓的訊號。所述訊號是所述圖2所示的流程的說明中的第二控制訊號及第四控制訊號。藉此，第一切換閥23及第二切換閥24進行驅動，將液體蓄積部10內設為負壓。

圖4中的計時器2是表示控制部60所含的未圖示的計時器的運作的時序圖。所述計時器在所述固定時間運作。

藉由以所述時序自控制部60輸出所述加壓訊號及所述高頻訊號，可提高吐出部30的液室33內的液體的流動性。藉此，可自吐出部30使液體穩定地吐出。又，藉由以所述時序自控制部60輸出所述加壓訊號及所述高頻訊號，可改善液體的拉絲性。另外，所述訊號輸出的時序在自吐出部30吐出具有比較高的黏度的液體的情況下，特別有效。

另外，控制部60的驅動控制部62亦可在最後輸出所述吐出訊號之後，輸出所述高頻訊號。圖5是表示最後輸出所述吐出訊號之後，輸出所述高頻訊號的時序的時序圖的一例。在包含粒子的液體中，吐出部30的吐出口32a內的粒子密度升高時，如圖5所示，藉由控制部60的驅動控制部62最後輸出所述吐出訊號之後輸出所述高頻訊號，可實現吐出口32a內的粒子密度的均勻化。所述包含粒子的液體例如是包含焊料粒子的漿糊（paste）材料等。

圖5中的計時器1、計時器3是表示控制部60所含的未圖示的計時器的運作的時序圖。所述計時器在壓力調整控制部61輸出所述加壓訊號之後經過固定時間而運作，並且在最後輸出所述吐出訊號之後，輸出所述高頻訊號的期間運作。

圖5是在將所述加壓訊號輸出至壓力調整部20之後，將所述高頻訊號輸出至壓電元件41時，在所述吐出訊號的輸出後輸出所述高頻訊號的示例，但亦可如圖4所示，在將所述高頻訊號輸出至壓電元件41之後，將所述加壓訊號輸出至壓力調整部20時，在所述吐出訊號的輸出後輸出所述高頻訊號。

控制部60的驅動控制部62能夠變更所述吐出訊號中的上升部分及下降部分中的至少一者的傾斜度。即，驅動控制部62能夠在所述吐出訊號的上升部分，變更相對於時間的訊號變化的比例。此時，驅動控制部62藉由變更所述吐出訊號中的上升部分的傾斜度及下降部分的傾斜度之中至少一者，而調整自吐出部30的吐出口32a吐出的液體的量。例如，驅動控制部62藉由不改變所述吐出訊號的訊號輸出時間，而減小所述吐出訊號的上升部分的傾斜度，來減少自吐出部30的吐出口32a吐出的液體的量。又，驅動控制部62藉由不改變所述吐出訊號的訊號輸出時間，而減小所述吐出訊號的下降部分的傾斜度，來減少自吐出部30的吐出口32a吐出的液體的量。

藉此，即使吐出部30的吐出口32a的大小相同，亦可改變自吐出口32a噴出的液體的量。

本實施形態的液體塗佈裝置1包括：液體蓄積部10，蓄積液體；吐出部30；壓力調整部20，根據加壓訊號，對液體蓄積部10內施加大於大氣壓的正壓；以及控制部60，以規定的時序，進行針對驅動部40的所述高頻訊號的輸出、及針對壓力調整部20的所述加壓訊號的輸出，所述吐出部30包括：液室33，被供給所述液體；流入路徑34，與液室33相連，且自液體蓄積部10向液室33內供給液體；隔膜35，構成劃分液室33的壁部的一部分，且藉由厚度方向上的變形而使液室33的容積發生變化；及驅動部40，根據吐出訊號，使隔膜35在厚度方向上變形，並且根據高頻訊號，使隔膜35以如下的振幅在厚度方向上變形，所述振幅小於根據所述吐出訊號而產生的變形的振幅；且將液室33內的所述液體吐出至外部。

藉此，可根據自吐出部30吐出的液體的黏度來調整時序，所述時序是將液體蓄積部10內加壓成正壓的時序、及對液室33內的所述液體施加高頻振動的時序。

例如，當所述液體的黏度比較低時（作為一例，例如未達50,000 mPa･S），在液體塗佈裝置1中，將液體蓄積部10內加壓成正壓之後，對液室33內的所述液體施加高頻振動。即，控制部60對壓力調整部20輸出所述加壓訊號之後，對驅動部40的壓電元件41輸出所述高頻訊號。藉此，可自液體蓄積部10經由流入路徑34對液室33內穩定地供給所述液體。

另一方面，當例如所述液體的黏度比較高時（作為一例，例如50,000 mPa･S以上），在液體塗佈裝置1中，對液室33內的所述液體施加高頻振動之後，將液體蓄積部10內加壓成正壓。即，控制部60對驅動部40的壓電元件41輸出所述高頻訊號之後，對壓力調整部20輸出所述加壓訊號。藉此，可提高液室33內的所述液體的流動性，對液室33內穩定地供給所述液體。

而且，藉由對液室33內的所述液體施加高頻振動，可改善所述液體的拉絲性。

因此，藉由本實施形態的結構，即使是黏度高的液體，亦可不如現有技術般設置加熱器等，而以簡單且緊湊的結構，吐出液體。

又，在本實施形態中，驅動部40是藉由根據所述吐出訊號，在至少一個方向上伸縮，而使隔膜35以如下的振幅變形，所述振幅大於與所述高頻訊號相應的變形的振幅。控制部60在對驅動部40輸出所述吐出訊號之後，輸出所述高頻訊號。

藉此，在包含粒子的液體中，吐出部30的吐出口32a內的粒子密度升高時，藉由如上所述，控制部60輸出所述吐出訊號之後輸出所述高頻訊號，可實現吐出口32a內的粒子密度的均勻化。藉此，可自吐出部30使液體穩定地吐出。

又，在本實施形態中，驅動部40包括壓電元件41，所述壓電元件41藉由根據所述吐出訊號或所述高頻訊號在一個方向上伸縮，而使隔膜35在厚度方向上變形。藉此，藉由根據所述吐出訊號或所述高頻訊號，壓電元件41在所述一個方向上伸縮，可使隔膜35在厚度方向上容易地變形。

又，在本實施形態中，驅動部40包括壓電元件41，所述壓電元件41藉由根據所述吐出訊號在所述一個方向上伸縮，而使隔膜35在厚度方向上變形，並且藉由根據所述高頻訊號，在所述一個方向上伸縮，而使隔膜35以如下的振幅在厚度方向上變形，所述振幅小於根據所述吐出訊號而產生的變形的振幅。

藉此，可藉由壓電元件41，而實現與所述吐出訊號相應的隔膜35的變形、及與所述高頻訊號相應的隔膜35的變形。因此，能夠以簡單且緊湊的結構，實現驅動部40。

（其他實施形態） 以上，已說明本發明的實施形態，但所述實施形態僅是用以實施本發明的例示。因此，並不限定於所述實施形態，可在不脫離其主旨的範圍內對所述實施形態進行適當變形而實施。

在所述實施形態中，驅動部40包括壓電元件41，所述壓電元件41根據吐出訊號及高頻訊號，使隔膜35在厚度方向上變形。但是，驅動部亦可包括：壓電元件，根據所述吐出訊號，使隔膜在厚度方向上變形；以及壓電元件，根據所述高頻訊號，使隔膜在厚度方向上變形。又，驅動部亦可包括壓電元件，所述壓電元件根據所述吐出訊號或所述高頻訊號中的任一者，使隔膜在厚度方向上變形。驅動部只要是能夠根據吐出訊號及高頻訊號，使隔膜在厚度方向上變形的結構，便亦可具有壓電元件以外的結構。

在所述實施形態中，控制部60對壓力調整部20輸出加壓訊號之後，對壓電元件41輸出高頻訊號。又，控制部60對壓電元件41輸出高頻訊號之後，對壓力調整部20輸出加壓訊號。

但是，控制部亦可同時輸出所述加壓訊號及所述高頻訊號。控制部亦可以任意的時序，進行針對壓電元件的高頻訊號的輸出、及針對壓力調整部的加壓訊號的輸出。

在所述實施形態中，壓力調整部20包括：第一切換閥23，將與正壓生成部21相連的電路及與第二切換閥24相連的電路，切換地連接於液體蓄積部10；以及第二切換閥24，將與負壓生成部22相連的電路及與大氣開放部25相連的電路，切換地連接於第一切換閥23。

但是，壓力調整部亦可包括切換閥，所述切換閥將正壓生成部、負壓生成部及大氣開放部分別連接於液體蓄積部。所述壓力調整部只要是能夠將正壓生成部、負壓生成部及大氣開放部分別連接於液體蓄積部的結構，便亦可具有任意結構。

在所述實施形態中，藉由壓力調整部20，能夠將液體蓄積部10與大氣開放部加以連接。但是，壓力調整部亦可具有大氣開放部無法連接於液體蓄積部的結構。

在所述實施形態中，藉由壓力調整部20，能夠將液體蓄積部10與正壓生成部21加以連接。但是，液體塗佈裝置亦可不含正壓生成部。即，液體塗佈裝置亦可藉由負壓及大氣壓，來控制液體蓄積部內的壓力。

在所述實施形態中，藉由螺旋彈簧45，而使壓電元件41在一個方向上壓縮。但是，只要能夠使壓電元件在所述一個方向上壓縮，亦可藉由螺旋彈簧以外的結構，而使所述壓電元件壓縮。即，在所述實施形態中，作為壓縮力賦予部的一例，已舉出螺旋狀的彈簧構件即螺旋彈簧45，但並不限於此，所述螺旋狀的彈簧構件亦可為所謂的螺旋波形彈簧（coiled wave spring）等，所述螺旋波形彈簧是將具有規定長度且具有波浪形狀的線材或平板捲繞成螺旋狀的彈簧。又，壓縮力賦予部只要是能夠使壓電元件在一個方向上壓縮的結構，便亦可具有螺旋狀以外的結構。另外，壓縮力賦予部無論在具有何種結構的情況下，均較佳為以不與柱塞發生干擾的方式而配置。

本發明可用於自吐出部吐出液體的液體塗佈裝置。

1:液體塗佈裝置 10:液體蓄積部 10a:流出口 20:壓力調整部 21:正壓生成部 21a:正壓用泵 22:負壓生成部 22a:負壓用泵 22b:負壓調整容器 23:第一切換閥 24:第二切換閥 25:大氣開放部 26:壓力感測器 30:吐出部 31:液體供給部 32:底座構件 32a:吐出口 33:液室 34:流入路徑 35:隔膜 40:驅動部 41:壓電元件 41a:壓電體 42:第一台座 42a、43a:底部 42b、43b:縱壁部 43:第二台座 44:柱塞 45:螺旋彈簧 46:殼體 47:固定殼體 47a:固定殼體底壁部 47b:固定殼體側壁部 47c:突出部 48:增壓殼體 48a:增壓殼體底壁部 48b:增壓殼體側壁部 60:控制部 61:壓力調整控制部 62:驅動控制部 S1～S5:步驟

圖1是表示實施形態的液體塗佈裝置的概略結構的圖。圖2是表示液體塗佈裝置的運作的一例的流程圖。圖3是包含控制部將高頻訊號輸出至壓電元件的時序、及將加壓訊號輸出至壓力調整部的時序的時序圖的一例。圖4是包含控制部將高頻訊號輸出至壓電元件的時序、及將加壓訊號輸出至壓力調整部的時序的時序圖的一例。圖5是表示控制部最後輸出吐出訊號之後，輸出高頻訊號的時序的時序圖的一例。

1:液體塗佈裝置

10:液體蓄積部

10a:流出口

20:壓力調整部

21:正壓生成部

21a:正壓用泵

22:負壓生成部

22a:負壓用泵

22b:負壓調整容器

23:第一切換閥

24:第二切換閥

25:大氣開放部

26:壓力感測器

30:吐出部

31:液體供給部

32:底座構件

32a:吐出口

33:液室

34:流入路徑

35:隔膜

40:驅動部

41:壓電元件

42:第一台座

42a、43a:底部

42b、43b:縱壁部

43:第二台座

44:柱塞

45:螺旋彈簧

46:殼體

47:固定殼體

47a:固定殼體底壁部

47b:固定殼體側壁部

47c:突出部

48:增壓殼體

48a:增壓殼體底壁部

48b:增壓殼體側壁部

60:控制部

61:壓力調整控制部

62:驅動控制部

Claims (10)

1. 一種液體塗佈裝置，包括：液體蓄積部，蓄積液體；吐出部，包括：液室，被供給所述液體；流入路徑，與所述液室相連，且自所述液體蓄積部向所述液室內供給液體；隔膜，構成劃分所述液室的壁部的一部分，且藉由厚度方向上的變形而使所述液室的容積發生變化；及驅動部，根據吐出訊號，使所述隔膜在厚度方向上變形，並且根據高頻訊號，使所述隔膜以如下的振幅在厚度方向上變形，所述振幅小於根據所述吐出訊號而產生的變形的振幅；且將所述液室內的所述液體吐出至外部；壓力調整部，根據加壓訊號，對所述液體蓄積部內施加大於大氣壓的正壓；以及控制部，以規定的時序，進行針對所述驅動部的所述高頻訊號的輸出、及針對所述壓力調整部的所述加壓訊號的輸出。
2. 如申請專利範圍第1項所述的液體塗佈裝置，其中所述控制部是對所述壓力調整部輸出所述加壓訊號之後，對所述驅動部輸出所述高頻訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述的液體塗佈裝置，其中所述控制部是對所述驅動部輸出所述高頻訊號之後，對所述 壓力調整部輸出所述加壓訊號。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的液體塗佈裝置，其中所述驅動部根據所述吐出訊號，使所述隔膜以如下的振幅變形，所述振幅大於與所述高頻訊號相應的振動的振幅，所述控制部對所述驅動部輸出所述吐出訊號之後，輸出所述高頻訊號。
5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的液體塗佈裝置，其中所述驅動部包括壓電元件，所述壓電元件藉由根據所述吐出訊號或所述高頻訊號，在一個方向上伸縮，而使所述隔膜在厚度方向上變形。
6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的液體塗佈裝置，其中所述驅動部包括壓電元件，所述壓電元件藉由根據所述吐出訊號在所述一個方向上伸縮，而使所述隔膜在厚度方向上變形，並且藉由根據所述高頻訊號在所述一個方向上伸縮，而使所述隔膜在厚度方向上變形。
7. 如申請專利範圍第4項所述的液體塗佈裝置，其中所述驅動部包括壓電元件，所述壓電元件藉由根據所述吐出訊號或所述高頻訊號，在一個方向上伸縮，而使所述隔膜在厚度方向上變形。
8. 如申請專利範圍第4項所述的液體塗佈裝置，其中所述驅動部包括壓電元件，所述壓電元件藉由根據所述吐出訊號，在所述一個方向上伸縮，而使所述隔膜在厚度方向上變形，並且藉由根據所述高頻訊號，在所述一個方向上伸縮，而使所述隔膜在厚度方向上變形。
9. 如申請專利範圍第7項所述的液體塗佈裝置，其中所述控制部能夠變更所述吐出訊號中的上升部分的傾斜度及下降部分的傾斜度之中至少一者。
10. 如申請專利範圍第8項所述的液體塗佈裝置，其中所述控制部能夠變更所述吐出訊號中的上升部分的傾斜度及下降部分的傾斜度之中至少一者。

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