JP2018165005A - 液体吐出装置および液体吐出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような形態の液体吐出装置であれば、流出路の流路抵抗を大きくした際に、流出路中の液体が液室に逆流したとしても、液室の容積を大きくするので、逆流した液体がノズルから漏れることを抑制できる。更に、流出路の流路抵抗と流入路の流路抵抗とを両方とも大きくして液体を吐出させるため、液体を吐出するための圧力が流入路および流出路に逃げてしまうことを抑制できる。そのため、無用なインクがノズルから漏れることを抑制しつつ、適切にインクを吐出することができる。
図1は、本発明の第1実施形態における液体吐出装置100の概略構成を示す説明図である。液体吐出装置100は、タンク10と、加圧ポンプ20と、流入路30と、ヘッド部40と、流出路50と、液体貯留部60と、負圧発生源70と、制御部80と、を備える。
図7は、第2実施形態において制御部80によって実行される液体吐出方法の処理内容を表すタイミングチャートである。図8は、第2実施形態におけるヘッド部40の動作を示す図である。第2実施形態では、制御部80によって行われる待機制御の内容が第1実施形態と異なり、他の制御や液体吐出装置100の構成は第1実施形態と同じである。
図9は、第3実施形態における液体吐出装置100Aの概略構成を示す説明図である。本実施形態における液体吐出装置100Aは、複数のヘッド部40を備えている。そのため、本実施形態の液体吐出装置100Aは、複数の液室42を備えており、液室42ごとに、分岐流入路301と分岐流出路501と容積変更部43と第1流路抵抗変更部44と第2流路抵抗変更部45とを備えている。各分岐流入路301は、流入路30に接続されており、各分岐流出路501は、流出路50に接続されている。
<変形例1>
上記実施形態では、容積変更部43、第1流路抵抗変更部44および第2流路抵抗変更部45を、ピストンと積層型のピエゾアクチュエーターによって構成している。これに対して、これらは、振動板や弾性ゴムなどの弾性体と屈曲型のピエゾアクチュエーターとを組み合わせて構成してもよい。
上記実施形態では、容積変更部43、第1流路抵抗変更部44および第2流路抵抗変更部45を、ピエゾアクチュエーターによって構成している。しかし、これらは、ピエゾアクチュエーターに限らず、エアシリンダーやソレノイド、磁歪材料などの他のアクチュエーターによって構成してもよい。
本発明は、インクを吐出する液体吐出装置に限らず、インク以外の他の液体を吐出する任意の液体吐出装置にも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体吐出装置に本発明は適用可能である。
(1)ファクシミリ装置等の画像記録装置。
(2)液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置。
(3)有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイや、面発光ディスプレイ(Field Emission Display、FED)等の電極形成に用いられる電極材吐出装置。
(4)バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を吐出する液体吐出装置。
(5)精密ピペットとしての試料吐出装置。
(6)潤滑油の吐出装置。
(7)樹脂液の吐出装置。
(8)時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置。
(9)光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置。
(10)基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を吐出する液体吐出装置。
(11)他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置。
Claims (4)
- 液体吐出装置であって、
液体を吐出するためのノズルに連通する液室と、
前記液室の容積を変更するための容積変更部と、
前記液室に接続され、前記液室に前記液体を流入させる流入路と、
前記液室に接続され、前記液室から前記液体を流出させる流出路と、
前記流入路の流路抵抗を変更するための第1流路抵抗変更部と、
前記流出路の流路抵抗を変更するための第2流路抵抗変更部と、
前記容積変更部と前記第1流路抵抗変更部と前記第2流路抵抗変更部とを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第1流路抵抗変更部および前記第2流路抵抗変更部を制御して前記流入路および前記流出路の流路抵抗を大きくし、前記容積変更部を制御して前記液室の容積を大きくし、前記流入路および前記流出路の流路抵抗が大きい状態で、前記容積変更部を制御して前記液室の容積を小さくすることによって、前記ノズルから前記液体を吐出させる、
液体吐出装置。 - 請求項1に記載の液体吐出装置であって、
前記制御部は、
前記第2流路抵抗変更部を制御して前記流出路の流路抵抗を前記流入路の流路抵抗よりも大きくするとともに、前記容積変更部を制御して前記液室の容積を大きくする充填制御を行うことによって、前記液室に前記液体を充填し、
前記充填制御を実行した後、前記流出路の流路抵抗を大きくしたまま、前記第1流路抵抗変更部を制御して前記流入路の流路抵抗を大きくし、前記容積変更部を制御して前記液室の容積を小さくする吐出制御を行うことによって、前記ノズルから前記液体を吐出させる、
液体吐出装置。 - 請求項2に記載の液体吐出装置であって、
前記制御部は、前記充填制御を実行する前に、前記第1流路抵抗変更部を制御して前記流入路から前記液室に前記液体を流通させつつ前記流入路の流路抵抗を前記流出路の流路抵抗よりも大きくする待機制御を行うことによって、前記液室内の前記液体の圧力を、前記ノズル内の前記液体のメニスカスが耐え得る圧力以下にする、
液体吐出装置。 - 液体を吐出するためのノズルに連通する液室と、
前記液室の容積を変更するための容積変更部と、
前記液室に接続され、前記液室に前記液体を流入させる流入路と、
前記液室に接続され、前記液室から前記液体を流出させる流出路と、
前記流入路の流路抵抗を変更するための第1流路抵抗変更部と、
前記流出路の流路抵抗を変更するための第2流路抵抗変更部と、
を備える液体吐出装置によって実行される液体吐出方法であって、
前記第1流路抵抗変更部および前記第2流路抵抗変更部を制御して前記流入路および前記流出路の流路抵抗を大きくし、前記容積変更部を制御して前記液室の容積を大きくし、前記流入路および前記流出路の流路抵抗が大きい状態で、前記容積変更部を制御して前記液室の容積を小さくすることによって、前記ノズルから前記液体を吐出させる、
液体吐出方法。
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