TW202012050A - 液體塗佈裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種液體塗佈裝置，可將液體蓄積部內的壓力迅速設為規定的負壓，所述液體蓄積部對吐出液體的吐出部供給液體。液體塗佈裝置1包括：液體蓄積部10，蓄積液體；壓力感測器26，檢測液體蓄積部10內的液體殘餘量；吐出部30，將液體蓄積部10內的所述液體吐出至外部；負壓用泵22a，產生低於大氣壓的負壓；負壓調整容器22b，藉由負壓用泵22a，將內部調整成規定的負壓；壓力調整控制部61，基於壓力感測器26的檢測結果，對負壓用泵22a的驅動進行控制；以及壓力切換部50，可將液體蓄積部10內的壓力，切換成負壓調整容器22b內的所述規定的負壓。

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。在如上所述的液體塗佈裝置中，藉由改變液室的容積，而吐出所述液室內的液體。作為所述液體塗佈裝置的一例，在專利文獻1中，已揭示一種塗佈裝置，其藉由可撓板，而使收容液體的液室內的容積發生變化，自噴嘴使液體吐出，所述可撓板藉由使壓電元件驅動而變形。 [現有技術文獻][專利文獻]

[專利文獻1]日本公開公報：日本專利特開2016-59863號公報

[發明所欲解決之課題]

在如所述專利文獻1所揭示的結構，自噴嘴使液室內的液體吐出的結構的情況下，有可能在自所述噴嘴使液體吐出的時序以外的時序，液體自所述噴嘴漏出。因此，已考慮到如下的結構：藉由負壓用泵等負壓調整器，而使負壓作用至液體蓄積部，藉此防止液體自所述噴嘴漏出，所述液體蓄積部向所述液室內供給液體。

但是，在藉由所述負壓調整器而使負壓作用至所述液體蓄積部內的液體的結構的情況下，所述液體蓄積部內的壓力達到規定的負壓為止之前需要時間。因此，在所述液體蓄積部內的壓力達到所述規定的負壓為止之前的期間，液體有可能自所述噴嘴漏出。另一方面，若所述液體蓄積部內的負壓高於所述規定的負壓，則在自所述噴嘴向液室內引入液體時，空氣有可能進入至所述液室內。

又，當藉由負壓用泵等負壓調整器而產生有負壓時，會因所述負壓調整器而產生壓力的脈動，因此所述液體蓄積部內的負壓會發生變動，並且為了使所述液體蓄積部內的壓力穩定，需要時間。

本發明的目的在於提供一種液體塗佈裝置，能夠將液體蓄積部內的壓力迅速地設為規定的負壓，所述液體蓄積部對吐出液體的吐出部供給液體。 [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；液體殘餘量檢測部，檢測所述液體蓄積部內的液體殘餘量；吐出部，將所述液體蓄積部內的所述液體吐出至外部；負壓產生部，產生低於大氣壓的負壓；負壓調整容器，藉由所述負壓產生部，將內部調整成規定的負壓；負壓產生控制部，基於所述液體殘餘量檢測部的檢測結果，對所述負壓產生部的驅動進行控制；以及壓力切換部，能夠將所述液體蓄積部內的壓力，切換成所述負壓調整容器內的所述規定的負壓。 [發明的效果]

根據本發明的一實施形態的液體塗佈裝置，可將液體蓄積部內的壓力迅速地設為規定的負壓，所述液體蓄積部對吐出液體的吐出部供給液體。

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，調整成高於大氣壓的正壓、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、壓力切換部50、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包括正壓用泵21a。正壓用泵21a是正壓產生部，產生高於大氣壓的正壓。

負壓生成部22生成低於大氣壓的負壓。負壓生成部22包括負壓用泵22a及負壓調整容器22b。

負壓用泵22a是負壓產生部，產生低於大氣壓的負壓。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所生成的負壓均勻化為規定的負壓。

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獲得穩定的規定的負壓。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，獲得經均勻化的規定的負壓。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規定的負壓。

壓力切換部50對液體蓄積部10內的壓力進行切換。詳細而言，壓力切換部50將液體蓄積部10內的壓力，切換成藉由正壓生成部21所生成的正壓、負壓調整容器22b內的規定的負壓、及大氣壓。即，本實施形態的壓力切換部50能夠利用第一切換閥23及第二切換閥24，將液體蓄積部10內的壓力，切換成負壓調整容器22b內的規定的負壓。

具體而言，壓力切換部50包括第一切換閥23及第二切換閥24，利用所述第一切換閥23及第二切換閥24切換液體蓄積部10內的壓力。

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將所檢測到的液體蓄積部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而檢測到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而檢測到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。

如上所述，壓力感測器26檢測出液體蓄積部10內的液體殘餘量，作為液體蓄積部10內的壓力。即，壓力感測器26是檢測液體蓄積部10內的液體殘餘量的液體殘餘量檢測部。藉此，能夠檢測出液體蓄積部10內的液體殘餘量，作為液體蓄積部10內的壓力，利用所述檢測出的壓力，藉由後述的控制部60，而對負壓用泵22a的驅動進行控制。

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。控制部60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。

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。

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內的壓力設為負壓調整容器22b內的規定的負壓，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。

如上所述，第一切換閥23將液體蓄積部10內的壓力，切換成藉由正壓生成部21所生成的正壓、及正壓以外的壓力。第二切換閥24，切換大氣壓及負壓調整容器22b內的所述規定的負壓，作為所述正壓以外的壓力。

即，壓力切換部50包括：第一切換閥23，將液體蓄積部10內的壓力，切換成藉由正壓生成部21所生成的所述正壓、及正壓以外的壓力；以及第二切換閥24，切換大氣壓及負壓調整容器22b內的所述負壓，作為所述正壓以外的壓力。第一切換閥23是第一壓力切換部。第二切換閥24是第二壓力切換閥。

藉此，可將液體蓄積部10內的壓力，切換成藉由正壓生成部21所生成的正壓、負壓調整容器22b內的規定的負壓、及大氣壓。而且，可藉由兩個切換閥，而將液體蓄積部10內的壓力切換成三個壓力，因此可利用少量的零件數來實現液體蓄積部10內的壓力的切換。藉此，能夠利用簡單且低成本的結構來實現液體塗佈裝置1。

（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。圖2是放大地表示吐出部30的結構的圖。以下，利用圖2，說明吐出部30的結構。

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及加熱部36，所述底座構件32在內部包括液室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。液室33蓄積液體。

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。

加熱部36在底座構件32內位於流入路徑34的附近。加熱部36對流入路徑34內的液體進行加熱。雖未特別圖示，但加熱部36例如包括板狀的加熱器及傳熱塊。另外，加熱部36只要能夠對流入路徑內的液體進行加熱，便亦可包括棒狀的加熱器或帕耳帖（Peltier）元件等其他結構。

藉由利用加熱部36對流入路徑34內的流體進行加熱，可將所述液體的溫度維持在高於室溫的一定溫度。藉此，可防止所述液體的物性因溫度而變化。

另外，雖未特別圖示，但液體塗佈裝置1亦可在加熱部36的附近或吐出口32a的附近包括溫度感測器，所述溫度感測器用以對加熱部36進行加熱控制。又，加熱部36只要能夠對流入路徑34內的流體進行加熱，便亦可位於底座構件32上。

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產生。

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41a，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41a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。

另外，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是棒狀的傳遞構件。

柱塞44的所述另一個端部是半球狀。即，柱塞44中，壓電元件41側的前端部為半球狀。藉此，可經由柱塞44，並藉由隔膜35而確實地傳遞壓電元件41的伸縮。

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。

另外，第一台座42及第二台座43分別包括耐磨損材料。第一台座42及第二台座43中的至少一者亦可包括燒結材料，以提高耐磨損性。又，第一台座42的硬度與第二台座43的硬度亦可不同。

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。另外，固定殼體47與增壓殼體48藉由未圖示的螺栓等而固定。

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。即，液體塗佈裝置1包括半球狀的突出部47c，所述半球狀的突出部47c是自固定殼體底壁部47a向壓電元件41在所述一個方向上突出，支持壓電元件41的與隔膜35為相反側的端部。藉此，可藉由固定殼體底壁部47a的突出部47c，而不單側接觸地支持壓電元件41的與隔膜35為相反側的端部。因此，可藉由固定殼體底壁部47a，而更確實地支持壓電元件41的與隔膜35為相反側的端部。

第二台座43位於壓電元件41與突出部47c之間。即，液體塗佈裝置1在壓電元件41與突出部47c之間包括第二台座43。藉此，可一面藉由第二台座43而保持壓電元件41的與隔膜35為相反側的端部，一面經由第二台座43，藉由突出部47c，而更確實地支持壓電元件41的與隔膜35為相反側的端部。

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。另外，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2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沿軸線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。在螺旋彈簧45，在軸線方向上貫通著棒狀的柱塞44。即，第一台座42位於壓電元件41與柱塞44及螺旋彈簧45之間。又，螺旋彈簧45是在壓電元件41與增壓殼體底壁部48a之間沿柱塞44的軸線延伸。

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。圖2中，以空心箭頭表示螺旋彈簧45所產生的壓縮力。另外，藉由螺旋彈簧45而產生的壓縮力較佳為如下的力，即，在對壓電元件41未施加電壓的狀態下，將第一台座42定位於與柱塞44接觸的位置的力。例如，所述壓縮力較佳為如下的力，即，相對於對壓電元件41施加有額定電壓時產生於壓電元件41的力為30%至50%的力。

而且，藉由第一台座42位於壓電元件41與柱塞44及螺旋彈簧45之間，可經由第一台座42，對柱塞44穩定地傳遞壓電元件41的伸縮，並且可經由第一台座42，對壓電元件41穩定地傳遞螺旋彈簧45的壓縮力。

此處，在液體的黏度高的情況等，要求使壓電元件41高速運作。因此，可考慮藉由對壓電元件41輸入矩形波的驅動訊號，而提高壓電元件41的響應性。此時，當壓電元件41高速伸縮時，壓電元件41有可能過度伸縮而在內部產生剝離等的損傷。特別是當壓電元件41包括在伸縮方向上積層的多個壓電體41a時，因壓電元件41的高速運作，而容易在壓電元件41的內部產生剝離等的損傷。另外，所謂壓電元件41過度伸縮，是指如下的情況：壓電元件41的伸縮量大於對壓電元件41施加有額定電壓時的最大伸縮量。

與此相對，如本實施形態，藉由螺旋彈簧45而使壓電元件41在所述一個方向上壓縮，藉此即使在對壓電元件41輸入有矩形波的驅動訊號的情況下，亦可防止因壓電元件41的伸縮而在壓電元件41的內部產生剝離等的損傷。即，可藉由螺旋彈簧45，而抑制壓電元件41的過度伸縮，從而可防止由壓電元件41的伸縮引起的內部損傷的產生。藉此，可提高壓電元件41的耐久性。

而且，藉由如上所述，螺旋彈簧45位於壓電元件41與增壓殼體底壁部48a之間，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。藉此，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。

又，藉由柱塞44在軸線方向上貫通螺旋彈簧45，可緊湊地配置柱塞44及螺旋彈簧45，所述螺旋彈簧45是沿軸線呈螺旋狀延伸。藉此，可實現液體塗佈裝置1的小型化。

（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，並對第二切換閥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。進而，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，並對第二切換閥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。

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所檢測到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。即，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時，使由負壓用泵22a產生的負壓接近於大氣壓。

藉此，可根據液體蓄積部10內的液體殘餘量，將液體蓄積部10內的壓力設為適當的負壓。即，當液體蓄積部10內的液體殘餘量多時，若液體蓄積部10內的負壓過低，則液體有可能自吐出部30漏出。另一方面，當液體蓄積部10內的液體殘餘量少時，若液體蓄積部10內的負壓過高，則空氣有可能進入至液室33內。與此相對，藉由所述結構，可將液體蓄積部10內的壓力設為適當的負壓，在所述適當的負壓下，液體不會自吐出部30漏出，且空氣不會進入至液室33內。

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。

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振動，來使液室33內的液體自吐出口32a吐出至外部。

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、及將所述控制訊號輸出至壓力調整部20的時序。

圖3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。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3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。

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；壓力感測器26，檢測液體蓄積部10內的液體殘餘量；吐出部30，將液體蓄積部10內的所述液體吐出至外部；負壓用泵22a，產生低於大氣壓的負壓；負壓調整容器22b，藉由負壓用泵22a而將內部調整成規定的負壓；壓力調整控制部61，基於壓力感測器26的檢測結果，對負壓用泵22a的驅動進行控制；以及壓力切換部50，能夠將液體蓄積部10內的壓力，切換成負壓調整容器22b內的所述規定的負壓。

藉此，由負壓用泵22a生成的負壓在負壓調整容器22b中變得均勻。因此，藉由壓力切換部50，可將液體蓄積部10內的壓力，迅速地切換成負壓調整容器22b內的規定的負壓。又，利用負壓用泵22a生成負壓時的脈動，亦可藉由負壓調整容器22b而減少。藉此，可將液體蓄積部10內的壓力迅速地設為規定的負壓。

而且，藉由所述結構，可根據液體蓄積部10內的液體殘餘量，調整液體蓄積部10內的負壓。在液體蓄積部10內的液體殘餘量多的情況下，若液體蓄積部10內的負壓過低，則液體有可能自吐出部30漏出。另一方面，在液體蓄積部10內的液體殘餘量少的情況等，若液體蓄積部10內的負壓過高，則空氣有可能進入至液室33內。與此相對，藉由所述結構，可將液體蓄積部10內的壓力設為適當的負壓，在所述適當的負壓下，液體不會自吐出部30漏出，且空氣不會進入至液室33內。

又，在所述結構中，液體塗佈裝置1包括負壓調整容器22b，因此藉由負壓調整容器22b的體積和與負壓調整容器22b相連的流路的體積的比，可接近於所述規定的負壓，而不超過規定的負壓。即，負壓調整容器22b亦具有如下的功能：防止供給至液體蓄積部10的負壓超過所述規定的負壓。

又，在本實施形態中，液體塗佈裝置1進而包括正壓生成部21，所述正壓生成部21生成高於大氣壓的正壓。壓力切換部50利用藉由正壓生成部21所生成的所述正壓、負壓調整容器22b內的所述規定的負壓、及大氣壓，來切換液體蓄積部10內的壓力。

藉此，可將液體蓄積部10內的壓力，切換成自液體蓄積部10將液體供給至吐出部30的正壓、及防止液體自吐出部30漏出的負壓。因此，可自吐出部30穩定地吐出液體，並且可防止當自吐出部30未吐出液體時液體自吐出部30漏出。

而且，藉由如本實施形態，負壓生成部22包括負壓調整容器22b，而使得當如上所述將液體蓄積部10內的壓力切換成負壓時，可將液體蓄積部10內的壓力，迅速且穩定地設為規定的負壓。

又，在本實施形態中，吐出部30包括：液室33，被供給液體；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，且藉由變形而使液室33的容積發生變化；以及驅動部40，使隔膜35在厚度方向上變形。

在包括如上所述的結構的吐出部30中，自吐出部30吐出的液體為微量，因此在液體的吐出量及吐出時序中，要求高精度。因此，在包括所述結構的吐出部30中，必須更高精度地控制液體蓄積部10內的負壓。在包括如上所述的吐出部30的液體塗佈裝置1中，藉由如本實施形態，負壓生成部22包括負壓調整容器22b，可將液體蓄積部10內的壓力迅速且穩定地設為規定的負壓。因此，本實施形態的結構對包括所述結構的吐出部30的液體塗佈裝置1更有效。

（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，液體塗佈裝置1是所謂噴墨方式的液體塗佈裝置，藉由隔膜35的厚度方向上的變形而使液室33的容積發生變化，藉此將液室33內的液體吐出至外部。但是，液體塗佈裝置亦可為所謂噴嘴方式的液體塗佈裝置，藉由液室內的壓力變化而自噴嘴吐出液體。又，液體塗佈裝置的吐出部的結構只要是能夠藉由隔膜的厚度方向上的變形而將液室33內的液體吐出至外部的結構，便不限定於本實施形態的結構。

在所述實施形態中，正壓產生部是正壓用泵21a，負壓產生部是負壓用泵22a。但是，正壓產生部只要能夠產生正壓，便亦可具有泵以外的結構。負壓產生部只要能夠產生負壓，便亦可具有泵以外的結構。

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，如圖4所示，液體塗佈裝置101的壓力調整部120亦可包括壓力切換部150，所述壓力切換部150將正壓生成部21、負壓生成部22及大氣開放部25分別連接於液體蓄積部10。另外，在圖4中，對與圖1相同的結構標註相同的符號，並且省略說明。

壓力切換部150包括正壓切換閥121、負壓切換閥122及大氣壓切換閥123。正壓切換閥121位於正壓生成部21與液體蓄積部10之間。負壓切換閥122位於負壓生成部22與液體蓄積部10之間。大氣壓切換閥123位於大氣開放部25與液體蓄積部10之間。負壓生成部22的負壓調整容器22b位於負壓用泵22a與負壓切換閥122之間。正壓切換閥121、負壓切換閥122及大氣壓切換閥123分別能夠根據自控制部60輸入的控制訊號而開閉。

正壓切換閥121在將液體蓄積部10內的壓力設為正壓時，成為打開狀態，將正壓生成部21與液體蓄積部10加以連接，另一方面，在除此以外的情況下，則為關閉狀態。負壓切換閥122在將液體蓄積部10內設為負壓時，成為打開狀態，將負壓生成部22與液體蓄積部10加以連接，另一方面，在除此以外的情況下，則為關閉狀態。大氣壓切換閥123在將液體蓄積部10內設為大氣壓時，成為打開狀態，將大氣開放部25與液體蓄積部10加以連接，另一方面，在除此以外的情況下，則為關閉狀態。

即使是具有如上所述的結構的液體塗佈裝置101，亦可藉由壓力切換部150，而將液體蓄積部10內的壓力，切換成藉由正壓生成部21所生成的正壓、負壓調整容器22b內的所述規定的負壓、及大氣壓。而且，藉由所述液體塗佈裝置101亦具有與所述實施形態同樣的負壓調整容器22b，可將液體蓄積部10內的壓力迅速地設為規定的負壓。因此，藉由液體塗佈裝置101的結構，亦可獲得與所述實施形態的結構同樣的作用效果。

另外，壓力調整部並不限定於圖1及圖4所示的結構，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，便亦可具有任意的結構。

在所述實施形態中，液體塗佈裝置1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，作為液體蓄積部10內的壓力。但是，液體塗佈裝置亦可藉由其他結構，來檢測液體蓄積部內的液體殘餘量。

在所述實施形態中，可藉由壓力調整部20，而將液體蓄積部10與大氣開放部加以連接。但是，壓力調整部亦可具有如下的結構：大氣開放部無法連接於液體蓄積部。壓力調整部只要是可將液體蓄積部內的壓力，設為負壓調整容器內的規定的負壓的結構，便亦可具有任意的結構。

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、101:液體塗佈裝置 10:液體蓄積部 10a:流出口 20、120: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 36:加熱部 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 50、150:壓力切換部 60:控制部 61:壓力調整控制部 62:驅動控制部 121:正壓切換閥 122:負壓切換閥 123:大氣壓切換閥 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是放大地表示吐出部的概略結構的圖。圖3是表示液體塗佈裝置的運作的一例的流程圖。圖4是其他實施形態的液體塗佈裝置的相當於圖1的圖。

1:液體塗佈裝置

10:液體蓄積部

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

36:加熱部

40:驅動部

41:壓電元件

44:柱塞

45:螺旋彈簧

46:殼體

50:壓力切換部

60:控制部

61:壓力調整控制部

62:驅動控制部

Claims (8)

1. 一種液體塗佈裝置，包括： 液體蓄積部，蓄積液體；液體殘餘量檢測部，檢測所述液體蓄積部內的液體殘餘量；吐出部，將所述液體蓄積部內的所述液體吐出至外部；負壓產生部，產生低於大氣壓的負壓；負壓調整容器，藉由所述負壓產生部，將內部調整成規定的負壓；壓力調整控制部，基於所述液體殘餘量檢測部的檢測結果，對所述負壓產生部的驅動進行控制；以及壓力切換部，能夠將所述液體蓄積部內的壓力，切換成所述負壓調整容器內的所述規定的負壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述的液體塗佈裝置，其中進而包括： 正壓生成部，生成高於大氣壓的正壓；所述壓力切換部利用藉由所述正壓生成部所生成的所述正壓、所述負壓調整容器內的所述規定的負壓、及大氣壓，來切換所述液體蓄積部內的壓力。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液體塗佈裝置，其中 所述壓力調整控制部在藉由所述液體殘餘量檢測部檢測出所述液體蓄積部內的液體殘餘量的減少時，使由所述負壓產生部產生的負壓接近於大氣壓。
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 所述液體殘餘量檢測部基於所述液體蓄積部內的壓力，檢測所述液體蓄積部內的液體殘餘量。
5. 如申請專利範圍第2項所述的液體塗佈裝置，其中 所述壓力切換部包括：第一壓力切換部，將所述液體蓄積部內的壓力，切換成藉由所述正壓生成部所生成的所述正壓、及正壓以外的壓力；以及第二壓力切換部，切換大氣壓及所述負壓調整容器內的所述規定的負壓，作為所述正壓以外的壓力。
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，且藉由變形而使所述液室的容積發生變化；以及驅動部，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，且藉由變形而使所述液室的容積發生變化；以及驅動部，使所述隔膜在厚度方向上變形。
8. 如申請專利範圍第5項所述的液體塗佈裝置，其中 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，構成劃分所述液室的壁部的一部分，且藉由變形而使所述液室的容積發生變化；以及驅動部，使所述隔膜在厚度方向上變形。

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