JP7271956B2 - 弁型ノズル及び液体を吐出する装置 - Google Patents
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Description
本発明に係る液体を吐出する装置は、弁型ノズルを有する液体吐出ヘッドと、当該液体吐出ヘッドを移動させる液体吐出ヘッド移動機構と、を有する。
以下、本発明に係る弁型インクジェットノズル(弁型ノズルの一例)について、好ましい一実施形態に基づいて詳細に説明する。図1(a)は吐出口を閉塞した状態を示す本発明に係る弁型インクジェットノズルの一実施形態を示す断面図、(b)は吐出口を開口した状態を示す本発明に係る弁型インクジェットノズルの一実施形態を示す断面図である。
次に、上述した弁型インクジェットノズル1の動作について説明する。図2はピエゾ素子に対する印可電圧の一例を示す波形図である。ピエゾ素子5に電圧が印可されていない状態、すなわち、印加電圧=0Vのときには、逆バネ機構8の変形部8aは膨らんだ状態(通常状態)になっており、弁体7は変形部8aの弾性力によって吐出口2方向に付勢され、図1(a)に示すように、吐出口2は弁体7の端面によって閉塞されている。したがって、吐出口2からインク11が吐出されることはない。
尚、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。
以下、インクジェットプリンタの構成について説明する。図4はインクジェットプリンタの構成を示す構成図である。図示されたインクジェットプリンタ1001は、概略として、インクジェット方式によるプリントヘッド1002(液体吐出ヘッドの一例)と、プリントヘッド1002の近傍に配設された撮影手段としてのカメラ1004と、プリントヘッド1002及びカメラ1004をX方向及びY方向へ移動させるX-Yテーブル1003(液体吐出ヘッド移動機構の一例)と、カメラ1004で撮影した画像を編集する画像編集ソフトウエアS及び予め設定した制御プログラムに基づいてX-Yテーブル1003を動作させてプリントヘッド1002からインクを吐出して被プリント面に対するプリントを制御する制御部1009と、制御部1009からの制御に基づいてカメラ1004及びプリントヘッド1002を所定の位置に位置させて撮影やプリントの動作を行う駆動部1011を備えて構成されている。
より具体的には、「液体」の例は、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどである。
これら液体の用途は、例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等である。
2 吐出口
3 注入口
4 ノズル本体
5 ピエゾ素子
6 封止部材
7 弁体
8 逆バネ機構
8a 変形部
8b 固定部
8c ガイド部
8d 屈曲辺
9,10 リード線
11 インク
1001 インクジェットプリンタ
1002 プリントヘッド
1003 X-Yテーブル
1004 カメラ
1005 X軸
1006 Y軸
1007 シャフト
1008 ロボットアーム
1009 制御部
1010 モニタ
1011 駆動部
1101 被塗装物
1102a プリント画像
1100 ノズルヘッド
1103 非プリント領域
1102b プリント画像
M 自動車(被塗装物)
S 画像編集ソフトウエア
Claims (9)
- 液体が吐出される吐出口をピエゾ素子に所定の電圧を印加することにより移動可能に形成された弁体によって開閉することにより液体の吐出を制御する弁型ノズルにおいて、
前記ピエゾ素子と弁体の間に移動機構を介在させ、前記ピエゾ素子に所定の電圧を印加することにより前記移動機構によって前記吐出口を開口するように前記弁体を移動させると共に、前記ピエゾ素子に印加する所定の電圧を解放することにより前記移動機構によって前記吐出口を閉口するようにし、
前記移動機構は、
前記ピエゾ素子の伸縮に応じて移動するガイド部と、
一方が前記ガイド部と連結し、他方が前記弁体と連結し、前記ガイド部の移動に応じて変形する変形部と、
前記変形部を支持する支持部と、
を有し、
前記弁体が移動する方向に垂直な方向において、前記変形部と前記ガイド部とが連結する位置は、前記支持部が前記変形部を支持する位置よりも前記吐出口の中心に近いことを特徴とする弁型ノズル。 - 前記変形部は、弾性部材を含むことを特徴とする請求項1に記載の弁型ノズル。
- 前記弾性部材は、前記弁体を前記吐出口の側へ付勢することを特徴とする請求項2に記載の弁型ノズル。
- 前記変形部は、前記ピエゾ素子の伸長に応じて、前記変形部と前記ガイド部との連結部が前記吐出口側に移動するように変形し、前記変形部と前記弁体との連結部が前記ピエゾ素子側に移動するように変形することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の弁型ノズル。
- 前記移動機構は、前記ピエゾ素子に所定の電圧を印加した際に当該ピエゾ素子が伸張する長さよりも前記弁体が移動する長さの方が長くなるように形成されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の弁型ノズル。
- 中空状の本体を備え、
前記本体の内部に、前記弁体、前記移動機構、及び前記ピエゾ素子が配置され、
前記移動機構の支持部は、前記本体の内壁面に固定されることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の弁型ノズル。 - 前記ピエゾ素子は、前記弁体が移動する方向において、前記移動機構に対して前記弁体とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の弁型ノズル。
- 前記弁体、前記移動機構、及び前記ピエゾ素子は、前記吐出口の中心軸上に配置されていることを特徴とする請求項7に記載の弁型ノズル。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の弁型ノズルを有する液体吐出ヘッドと、
当該液体吐出ヘッドを移動させる液体吐出ヘッド移動機構と、
を有する液体を吐出する装置。
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