JP2013166260A - 液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】循環型のヘッド12において、液滴の吐出に伴う圧力変動を抑制するために、ヘッド内部の供給側の流路の流路抵抗をR_HEAD_IN、ヘッド内部の回収側の流路の流路抵抗をR_HEAD_OUT、供給チューブ42の流路抵抗をR_CHANNEL_IN、回収チューブ46の流路抵抗をR_CHANNEL_OUTとしたとき、R_HEAD_IN>R_HEAD_OUTの場合は、R_CHANNEL_IN>R_CHANNEL_OUTの関係を満たすように、供給チューブ42と回収チューブ46とがレイアウトされ、R_HEAD_IN<R_HEAD_OUTの場合は、R_CHANNEL_IN<R_CHANNEL_OUTの関係を満たすように、供給チューブ42と回収チューブ46とがレイアウトされる。
【選択図】 図1
Description
図1は、液滴吐出装置の第1の実施の形態の概略構成図である。
ヘッド12は、いわゆる循環型のヘッドであり、液体の供給口16と回収口18とが備えられる。液体は、供給口16から連続的に供給され、かつ、回収口18から連続的に回収される。これにより、ヘッド内部に供給口16から回収口18に向かう液体の流れが形成され、ヘッド内部に気泡が混入したり、ヘッド内部の液体が増粘したりするのを防止することができる。
図1に示すように、液体供給回収ユニット14は、主として、液体の供給タンク40と、液体の供給チューブ42と、液体の回収タンク44と、液体の回収チューブ46とで構成される。この液体供給回収ユニット14は、供給タンク40と回収タンク44との水頭差により、ヘッド12に液体を供給する。
チューブは、流体力学的には流路抵抗と流体の慣性(イナータンス)でモデル化することができ、電気回路になぞらえると、電気抵抗とインダクタンスの2成分を持つ素子と同等である。
以上は、流路抵抗に基づく供給チューブ42と回収チューブ46のレイアウト方法についてであるが、イナータンスについても同様に考えることができる。
図5は、液滴吐出装置の第2の実施の形態の概略構成図である。
図5に示すように、液体供給回収ユニット14は、液体の供給タンク40と、液体の供給チューブ42と、液体の回収タンク44と、液体の回収チューブ46と、供給チューブ42を介して供給タンク40内に形成される液体をヘッド12に送液する供給ポンプ48と、供給チューブ42に設置される供給ダンパ50と、回収チューブ46を介してヘッド12から回収タンク44に液体を送液する回収ポンプ52と、回収チューブ46に設置される回収ダンパ54とを備えて構成される。
本実施の形態の液滴吐出装置10Aにおいてもヘッド内に形成される供給側の流路の流路抵抗と回収側の流路の流路抵抗との比に基づいて、供給チューブ42と回収チューブ46とがレイアウトされる。
図6は、液滴吐出装置の第3の実施の形態の概略構成図である。
上記のように、本実施の形態のヘッド112hは、複数のヘッドモジュール112mを繋ぎ合わせて構成される。
図6に示すように、液体供給回収ユニット114は、主として、液体の供給タンク140と、液体の個別供給チューブ142iと、液体の共通供給チューブ142cと、個別供給チューブ142iと共通供給チューブ142cとを繋ぐ供給マニホールド142mと、液体の回収タンク144と、液体の個別回収供給チューブ146iと、液体の共通回収チューブ146cと、個別回収供給チューブ146iと共通回収チューブ146cとを繋ぐ回収マニホールド146mとで構成される。この液体供給回収ユニット114は、供給タンク140と回収タンク144との水頭差により、ヘッド112hの各ヘッドモジュール112mに液体を供給する。
図7は、本実施の形態の液滴吐出装置を電気回路に置き換えた図である。なお、同図では、簡略化のため、ヘッドモジュール内部の流路は抵抗だけで表記し、イナータンス成分は省略している。
図8は、液滴吐出装置の第4の実施の形態の概略構成図である。
図8に示すように、液体供給回収ユニット114は、主として、液体の供給タンク140と、液体の個別供給チューブ142iと、液体の共通供給チューブ142cと、個別供給チューブ142iと共通供給チューブ142cとを繋ぐ供給マニホールド142mと、液体の回収タンク144と、液体の個別回収チューブ146iと、液体の共通回収チューブ146cと、個別回収チューブ146iと共通回収チューブ146cとを繋ぐ回収マニホールド146mと、供給タンク140からヘッド112hに液体を送液する供給ポンプ148と、共通供給チューブ142cに設置される供給ダンパ150と、ヘッド112hから回収タンク144に液体を送液する回収ポンプ152と、共通回収チューブ146cに設置される回収ダンパ154とを備えて構成される。
本実施の形態の液滴吐出装置100Aにおいても、ヘッドモジュール112mの内部に形成される供給側の流路の流路抵抗と回収側の流路の流路抵抗との比に基づいて、個別供給チューブ142i、共通供給チューブ142c、個別回収チューブ146i、及び、共通回収チューブ146cの各チューブがレイアウトされる。
ヘッドによっては、内部にバイパス流路を有する場合がある。
Claims (22)
- ノズルから吐出させる液体の供給口と回収口とを備え、前記液体が前記供給口から連続的に供給されるとともに、前記回収口から連続的に回収されるヘッドと、
前記ヘッドに前記液体を供給する供給流路と、
前記ヘッドから前記液体を回収する回収流路と、
を備え、
前記供給口から前記ノズルに至るまでの前記ヘッド内部の流路抵抗をR_HEAD_IN、前記ノズルから前記回収口に至るまでの前記ヘッド内部の流路抵抗をR_HEAD_OUT、前記供給流路の流路抵抗をR_CHANNEL_IN、前記回収流路の流路抵抗をR_CHANNEL_OUTとしたとき、
R_HEAD_IN > R_HEAD_OUTの場合は、R_CHANNEL_IN > R_CHANNEL_OUTの関係を満たすように、前記供給流路と前記回収流路とがレイアウトされ、
R_HEAD_IN < R_HEAD_OUTの場合は、R_CHANNEL_IN < R_CHANNEL_OUTの関係を満たすように、前記供給流路と前記回収流路とがレイアウトされる液滴吐出装置。 - 前記関係を満たすように、前記供給流路及び前記回収流路の流路径及び流路長が選択されて、前記供給流路と前記回収流路とがレイアウトされる請求項1に記載の液滴吐出装置。
- 前記関係を満たすように、前記供給流路及び/又は前記回収流路に濾過手段及び/又は脱気手段が配置されて、前記供給流路と前記回収流路とがレイアウトされる請求項1又は2に記載の液滴吐出装置。
- 前記供給流路が接続される供給タンクと、
前記回収流路が接続される回収タンクと、
を更に備え、前記供給タンクと前記回収タンクとの水頭圧差により、前記液体が前記ヘッドに供給される請求項1から3のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 - 前記供給流路を介して前記ヘッドに前記液体を送液する供給ポンプと、
前記供給流路に配置される供給ダンパと、
前記回収流路を介して前記ヘッドから前記液体を送液する回収ポンプと、
前記回収流路に配置される回収ダンパと、
を更に備えた請求項1から3のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 - ノズルから吐出させる液体の個別供給口と個別回収口とを備え、前記液体が前記個別供給口から連続的に供給されるとともに、前記個別回収口から連続的に回収されるヘッドモジュールを複数繋ぎ合わせて構成されるヘッドと、
前記各ヘッドモジュールに個別に前記液体を供給する個別供給流路と、
前記各個別供給流路に分岐して接続され、前記各個別供給流路に前記液体を供給する共通供給流路と、
前記各ヘッドモジュールから前記液体を個別に回収する個別回収流路と、
前記各個別回収流路に分岐して接続され、前記各個別回収流路から前記液体を回収する共通回収流路と、
を備え、
前記個別供給口から前記ノズルに至るまでの前記ヘッドモジュール内部の流路抵抗をR_MODULE_IN、前記ノズルから前記個別回収口に至るまでの前記ヘッドモジュール内部の流路抵抗をR_MODULE_OUT、前記共通供給流路の流路抵抗をR_C-CHANNEL_IN、前記共通回収流路の流路抵抗をR_C-CHANNEL_OUTとしたとき、
R_MODULE_IN > R_MODULE_OUTの場合は、R_C-CHANNEL_IN > R_C-CHANNEL_OUTの関係を満たすように、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされ、
R_MODULE_IN < R_MODULE_OUTの場合は、R_C-CHANNEL_IN < R_C-CHANNEL_OUT の関係を満たすように、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされる液滴吐出装置。 - 前記個別供給流路の流路抵抗をR_I-CHANNEL_IN、前記個別回収流路の流路抵抗をR_I-CHANNEL_OUTとしたとき、
R_MODULE_IN > R_MODULE_OUTの場合は、R_I-CHANNEL_IN > R_I-CHANNEL_OUT、かつ、R_C-CHANNEL_IN > R_C-CHANNEL_OUTの関係を満たすように、前記個別供給流路、前記個別回収流路、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされ、
R_MODULE_IN < R_MODULE_OUTの場合は、R_I-CHANNEL_IN < R_I-CHANNEL_OUT 、かつ、R_C-CHANNEL_IN < R_C-CHANNEL_OUT の関係を満たすように、前記個別供給流路、前記個別回収流路、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされる請求項6に記載の液滴吐出装置。 - 前記関係を満たすように、前記個別供給流路、前記個別回収流路、前記共通供給流路及び前記共通回収流路の流路径及び流路長が選択されて、前記個別供給流路、前記個別回収流路、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされる請求項7に記載の液滴吐出装置。
- 前記関係を満たすように、前記共通供給流路及び/又は前記共通回収流路に濾過手段及び/又は脱気手段が配置されて、前記個別供給流路、前記個別回収流路、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされる請求項6から8のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。
- 前記共通供給流路が接続される供給タンクと、
前記共通回収流路が接続される回収タンクと、
を更に備え、前記供給タンクと前記回収タンクとの水頭圧差により、前記液体が前記ヘッドに供給される請求項6から9のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 - 前記共通供給流路を介して前記ヘッドに前記液体を送液する供給ポンプと、
前記共通供給流路に配置される供給ダンパと、
前記共通回収流路を介して前記ヘッドから前記液体を送液する回収ポンプと、
前記共通回収流路に配置される回収ダンパと、
を更に備えた請求項6から9のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 - ノズルから吐出させる液体の供給口と回収口とを備え、前記液体が前記供給口から連続的に供給されるとともに、前記回収口から連続的に回収されるヘッドと、
前記ヘッドに前記液体を供給する供給流路と、
前記ヘッドから前記液体を回収する回収流路と、
を備え、
前記供給口から前記ノズルに至るまでの前記ヘッド内部のイナータンスをM_HEAD_IN、前記ノズルから前記回収口に至るまでの前記ヘッド内部のイナータンスをM_HEAD_OUT、前記供給流路のイナータンスをM_CHANNEL_IN、前記回収流路のイナータンスをM_CHANNEL_OUTとしたとき、
M_HEAD_IN > M_HEAD_OUTの場合は、M_CHANNEL_IN > M_CHANNEL_OUTの関係を満たすように、前記供給流路と前記回収流路とがレイアウトされ、
M_HEAD_IN < M_HEAD_OUTの場合は、M_CHANNEL_IN < M_CHANNEL_OUTの関係を満たすように、前記供給流路と前記回収流路とがレイアウトされる液滴吐出装置。 - 前記関係を満たすように、前記供給流路及び前記回収流路の流路径及び流路長が選択されて、前記供給流路と前記回収流路とがレイアウトされる請求項12に記載の液滴吐出装置。
- 前記関係を満たすように、前記供給流路及び/又は前記回収流路に濾過手段及び/又は脱気手段が配置されて、前記供給流路と前記回収流路とがレイアウトされる請求項12又は13に記載の液滴吐出装置。
- 前記供給流路が接続される供給タンクと、
前記回収流路が接続される回収タンクと、
を更に備え、前記供給タンクと前記回収タンクとの水頭圧差により、前記液体が前記ヘッドに供給される請求項12から14のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 - 前記供給流路を介して前記ヘッドに前記液体を送液する供給ポンプと、
前記供給流路に配置される供給ダンパと、
前記回収流路を介して前記ヘッドから前記液体を送液する回収ポンプと、
前記回収流路に配置される回収ダンパと、
を更に備えた請求項12から14のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 - ノズルから吐出させる液体の個別供給口と個別回収口とを備え、前記液体が前記個別供給口から連続的に供給されるとともに、前記個別回収口から連続的に回収されるヘッドモジュールを複数繋ぎ合わせて構成されるヘッドと、
前記各ヘッドモジュールに個別に前記液体を供給する個別供給流路と、
前記各個別供給流路に分岐して接続され、前記各個別供給流路に前記液体を供給する共通供給流路と、
前記各ヘッドモジュールから前記液体を個別に回収する個別回収流路と、
前記各個別回収流路に分岐して接続され、前記各個別回収流路から前記液体を回収する共通回収流路と、
を備え、
前記個別供給口から前記ノズルに至るまでの前記ヘッドモジュール内部のイナータンスをM_MODULE_IN、前記ノズルから前記個別回収口に至るまでの前記ヘッドモジュール内部のイナータンスをM_MODULE_OUT、前記共通供給流路のイナータンスをM_C-CHANNEL_IN、前記共通回収流路のイナータンスをM_C-CHANNEL_OUTとしたとき、
M_MODULE_IN > M_MODULE_OUTの場合は、M_C-CHANNEL_IN > M_C-CHANNEL_OUTの関係を満たすように、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされ、
M_MODULE_IN < M_MODULE_OUTの場合は、M_C-CHANNEL_IN < M_C-CHANNEL_OUT の関係を満たすように、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされる液滴吐出装置。 - 前記個別供給流路のイナータンスをM_I-CHANNEL_IN、前記個別回収流路のイナータンスをM_I-CHANNEL_OUTとしたとき、
M_MODULE_IN > M_MODULE_OUTの場合は、M_I-CHANNEL_IN > M_I-CHANNEL_OUT、かつ、M_C-CHANNEL_IN > M_C-CHANNEL_OUTの関係を満たすように、前記個別供給流路、前記個別回収流路、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされ、
M_MODULE_IN < M_MODULE_OUTの場合は、M_I-CHANNEL_IN < M_I-CHANNEL_OUT 、かつ、M_C-CHANNEL_IN < M_C-CHANNEL_OUT の関係を満たすように、前記個別供給流路、前記個別回収流路、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされる請求項17に記載の液滴吐出装置。 - 前記関係を満たすように、前記個別供給流路、前記個別回収流路、前記共通供給流路及び前記共通回収流路の流路径及び流路長が選択されて、前記個別供給流路、前記個別回収流路、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされる請求項18に記載の液滴吐出装置。
- 前記関係を満たすように、前記共通供給流路及び/又は前記共通回収流路に濾過手段及び/又は脱気手段が配置されて、前記個別供給流路、前記個別回収流路、前記共通供給流路及び前記共通回収流路がレイアウトされる請求項17から19のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。
- 前記共通供給流路が接続される供給タンクと、
前記共通回収流路が接続される回収タンクと、
を更に備え、前記供給タンクと前記回収タンクとの水頭圧差により、前記液体が前記ヘッドに供給される請求項17から20のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 - 前記共通供給流路を介して前記ヘッドに前記液体を送液する供給ポンプと、
前記共通供給流路に配置される供給ダンパと、
前記共通回収流路を介して前記ヘッドから前記液体を送液する回収ポンプと、
前記共通回収流路に配置される回収ダンパと、
を更に備えた請求項17から20のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。
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