特開 2024-116706 液体噴射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024116706

(43)【公開日】2024-08-28

(54)【発明の名称】液体噴射装置

(51)【国際特許分類】

   B05B 9/04 20060101AFI20240821BHJP

   F04B 23/02 20060101ALI20240821BHJP

【ＦＩ】

B05B9/04

F04B23/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023022475

(22)【出願日】2023-02-16

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095452

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 博樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130535

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 明

(74)【代理人】

【識別番号】100183025

【弁理士】

【氏名又は名称】大角 孝一

(72)【発明者】

【氏名】勝田 治

(72)【発明者】

【氏名】阿部 智輝

【テーマコード（参考）】

3H071

4F033

【Ｆターム（参考）】

3H071AA01

3H071BB01

3H071BB05

3H071CC33

3H071DD02

3H071DD35

4F033RA14

4F033RD05

4F033RD09

4F033RE02

4F033RE11

4F033RE17

(57)【要約】

【課題】液体の噴射動作及び吸入動作を細かく制御しつつ実行することを可能にする。
【解決手段】液体３を連続流３ａで噴射するとともに連続流３ａを液滴３ｂ化させて液滴３ｂ状で対象物Ｏに衝突させることが可能な噴射部５を備える液体噴射装置１であって、送液部１００は液体貯留部１０と変位部２０と駆動部２２とを有し、変位部２０は液体貯留部１０に対して第１圧力室１１の容積が大きくするように変位した場合に液体貯留室１５の容積が大きくなり、液体貯留部１０に対して第２圧力室１２の容積が大きくするように変位した場合に液体貯留室１５の容積が小さくなるよう配置され、吸入動作時には第１圧力室１１の容積を大きくするように変位部２０を変位させ、噴射動作時には第２圧力室１２の容積を大きくするように変位部２０を変位させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を連続流で噴射するとともに前記連続流を液滴化させて液滴状で対象物に衝突させることが可能な噴射部と、送液部と、前記噴射部と前記送液部とを接続する液体流路と、制御部と、を備える液体噴射装置であって、
前記送液部は、
前記液体流路に接続されるとともに前記液体を貯留可能な液体貯留室を有する液体貯留部と、
前記液体貯留部を前記液体貯留室、第１圧力室及び第２圧力室に分割するとともに、前記液体貯留部に対して変位することで前記液体貯留室、前記第１圧力室及び前記第２圧力室の容積を変化させる変位部と、
前記液体貯留部に対して前記変位部を変位させる駆動部と、
を有し、
前記変位部は、前記液体貯留部に対して前記第１圧力室の容積が大きくするように変位した場合に前記液体貯留室の容積が大きくなり、前記液体貯留部に対して前記第２圧力室の容積が大きくするように変位した場合に前記液体貯留室の容積が小さくなるよう配置され、
前記制御部は、前記液体貯留室に前記液体が吸入される吸入動作時には前記駆動部を制御して前記第１圧力室の容積を大きくするように前記変位部を変位させ、前記噴射部から前記液体を噴射させる噴射動作時には前記駆動部を制御して前記第２圧力室の容積を大きくするように前記変位部を変位させることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項2】

請求項１に記載の液体噴射装置において、
前記駆動部は、前記第１圧力室及び前記第２圧力室の少なくとも一方に流体を入出させることにより前記液体貯留部に対して前記変位部を変位させることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の液体噴射装置において、
前記駆動部は、前記第１圧力室及び前記第２圧力室の少なくとも一方に弾性体を有し、前記弾性体の弾性力により前記液体貯留部に対して前記変位部を変位させることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項4】

請求項２に記載の液体噴射装置において、
前記送液部は、前記第１圧力室と前記第２圧力室とを繋ぐ流体流路を有し、
前記制御部は、前記噴射動作時に前記流体を前記第２圧力室に流入させ、前記吸入動作で使用する前記流体を前記第２圧力室から前記第１圧力室へ流入させることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項5】

請求項４に記載の液体噴射装置において、
前記送液部は、前記流体流路の一部に前記流体を大気開放する大気開放流路を有することを特徴とする液体噴射装置。

【請求項6】

請求項４に記載の液体噴射装置において、
前記送液部は、前記流体流路と３カ所以上で接続し前記流体の流れる方向を第１方向から第２方向に変更可能な流れ方向変更部を有し、
前記制御部は、流れ方向変更部を制御して前記流体の流れる方向を前記第１方向と前記第２方向とで切り換えることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項7】

請求項４に記載の液体噴射装置において、
前記送液部は、前記流体流路を流れる前記流体の圧力を規定するレギュレーターを有することを特徴とする液体噴射装置。

【請求項8】

請求項１または２に記載の液体噴射装置において、
前記液体流路は、前記液体貯留部に前記液体を流入させる流入流路と、前記液体貯留部から前記噴射部に前記液体を流出させる流出流路と、を有することを特徴とする液体噴射装置。

【請求項9】

請求項８に記載の液体噴射装置において、
前記液体流路は、逆止弁を有することを特徴とする液体噴射装置。

【請求項10】

請求項８に記載の液体噴射装置において、
前記送液部として、ともに前記液体貯留部及び前記変位部を有する第１送液ユニット及び第２送液ユニットを有し、
前記制御部は、前記噴射動作を継続して行う継続期間において、前記第１送液ユニットの前記噴射動作の終了前に前記第２送液ユニットの前記噴射動作を開始するとともに、前記第２送液ユニットの前記噴射動作の終了前に前記第１送液ユニットの前記噴射動作を開始することを特徴とする液体噴射装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の液体噴射装置において、
前記制御部は、前記継続期間において、前記第１送液ユニットの前記噴射動作の終了前に前記第２送液ユニットの前記吸入動作を終了するとともに、前記第２送液ユニットの前記噴射動作の終了前に前記第１送液ユニットの前記吸入動作を終了することを特徴とする液体噴射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体噴射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、対象物に対して液体を噴射させる様々な液体噴射装置が使用されている。このような液体噴射装置のうち、噴射部と、送液部と、噴射部と送液部とを接続する液体流路と、を備える液体噴射装置がある。例えば、特許文献１には、噴射部としての噴射ノズルと、シリンダー及びピストンなどからなる送液部と、液体流路と、を備える液体噴射装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１６１１９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１で開示される液体噴射装置は、送液部を構成するレギュレーターから送出されるガスをシリンダーのガス貯留部に流入させることにより、シリンダーに対してピストンをガス圧で加圧して押し込むことで吐出動作を実行する構成である。特許文献１で開示される液体噴射装置のような、噴射部と送液部と液体流路とを備える従来の液体噴射装置においては、１つのシリンダーに対してピストンを動かすための圧力付与部が１つしか設けられていないため、液体の噴射動作及び吸入動作を細かく制御しつつ実行することが困難であった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するための本発明の液体噴射装置は、液体を連続流で噴射するとともに前記連続流を液滴化させて液滴状で対象物に衝突させることが可能な噴射部と、送液部と、前記噴射部と前記送液部とを接続する液体流路と、制御部と、を備える液体噴射装置であって、前記送液部は、前記液体流路に接続されるとともに前記液体を貯留可能な液体貯留室を有する液体貯留部と、前記液体貯留部を前記液体貯留室、第１圧力室及び第２圧力室に分割するとともに、前記液体貯留部に対して変位することで前記液体貯留室、前記第１圧力室及び前記第２圧力室の容積を変化させる変位部と、前記液体貯留部に対して前記変位部を変位させる駆動部と、を有し、前記変位部は、前記液体貯留部に対して前記第１圧力室の容積が大きくするように変位した場合に前記液体貯留室の容積が大きくなり、前記液体貯留部に対して前記第２圧力室の容積が大きくするように変位した場合に前記液体貯留室の容積が小さくなるよう配置され、前記制御部は、前記液体貯留室に前記液体が吸入される吸入動作時には前記駆動部を制御して前記第１圧力室の容積を大きくするように前記変位部を変位させ、前記噴射部から前記液体を噴射させる噴射動作時には前記駆動部を制御して前記第２圧力室の容積を大きくするように前記変位部を変位させることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の実施例１の液体噴射装置を表す概略図。

【図2】本発明の実施例２の液体噴射装置を表す概略図。

【図3】本発明の実施例３の液体噴射装置を表す概略図。

【図4】本発明の実施例４の液体噴射装置を表す概略図。

【図5】本発明の実施例５の液体噴射装置を表す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

最初に、本発明について概略的に説明する。
上記課題を解決するための本発明の第１の態様の液体噴射装置は、液体を連続流で噴射するとともに前記連続流を液滴化させて液滴状で対象物に衝突させることが可能な噴射部と、送液部と、前記噴射部と前記送液部とを接続する液体流路と、制御部と、を備える液体噴射装置であって、前記送液部は、前記液体流路に接続されるとともに前記液体を貯留可能な液体貯留室を有する液体貯留部と、前記液体貯留部を前記液体貯留室、第１圧力室及び第２圧力室に分割するとともに、前記液体貯留部に対して変位することで前記液体貯留室、前記第１圧力室及び前記第２圧力室の容積を変化させる変位部と、前記液体貯留部に対して前記変位部を変位させる駆動部と、を有し、前記変位部は、前記液体貯留部に対して前記第１圧力室の容積が大きくするように変位した場合に前記液体貯留室の容積が大きくなり、前記液体貯留部に対して前記第２圧力室の容積が大きくするように変位した場合に前記液体貯留室の容積が小さくなるよう配置され、前記制御部は、前記液体貯留室に前記液体が吸入される吸入動作時には前記駆動部を制御して前記第１圧力室の容積を大きくするように前記変位部を変位させ、前記噴射部から前記液体を噴射させる噴射動作時には前記駆動部を制御して前記第２圧力室の容積を大きくするように前記変位部を変位させることを特徴とする。

【0008】

本態様によれば、送液部は液体貯留部と、液体貯留部を液体貯留室と第１圧力室と第２圧力室に分割するとともに液体貯留部に対して変位することで液体貯留室と第１圧力室と第２圧力室の容積を変化させる変位部と、を有している。すなわち、１つの液体貯留部に対して変位部を動かすための圧力付与部が第１圧力室及び第２圧力室と複数設けられている。このため、制御部は液体の噴射動作及び吸入動作を細かく制御しつつ実行することができる。

【0009】

本発明の第２の態様の液体噴射装置は、前記第１の態様に従属する態様であって、前記駆動部は、前記第１圧力室及び前記第２圧力室の少なくとも一方に流体を入出させることにより前記液体貯留部に対して前記変位部を変位させることを特徴とする。

【0010】

本態様によれば、駆動部は、第１圧力室及び第２圧力室の少なくとも一方に流体を入出させることにより液体貯留部に対して変位部を変位させる。このような構成とすることで、変位部を高精度で変位させることができ、制御部は液体の噴射動作及び吸入動作を特に細かく制御しつつ実行することができる。

【0011】

本発明の第３の態様の液体噴射装置は、前記第１または第２の態様に従属する態様であって、前記駆動部は、前記第１圧力室及び前記第２圧力室の少なくとも一方に弾性体を有し、前記弾性体の弾性力により前記液体貯留部に対して前記変位部を変位させることを特徴とする。

【0012】

本態様によれば、駆動部は、第１圧力室及び第２圧力室の少なくとも一方に弾性体を有し、弾性体の弾性力により液体貯留部に対して変位部を変位させる。このような構成とすることで、変位部を変位させる構成を簡単な構成とすることができる。

【0013】

本発明の第４の態様の液体噴射装置は、前記第２の態様に従属する態様であって、前記送液部は、前記第１圧力室と前記第２圧力室とを繋ぐ流体流路を有し、前記制御部は、前記噴射動作時に前記流体を前記第２圧力室に流入させ、前記吸入動作で使用する前記流体を前記第２圧力室から前記第１圧力室へ流入させることを特徴とする。

【0014】

本態様によれば、送液部は第１圧力室と第２圧力室とを繋ぐ流体流路を有し、制御部は噴射動作時に流体を第２圧力室に流入させ吸入動作で使用する流体を第２圧力室から第１圧力室へ流入させる。このような構成とすることで、噴射動作及び吸入動作で使用した流体を再利用することができる。

【0015】

本発明の第５の態様の液体噴射装置は、前記第４の態様に従属する態様であって、前記送液部は、前記流体流路の一部に前記流体を大気開放する大気開放流路を有することを特徴とする。

【0016】

本態様によれば、送液部は流体流路の一部に流体を大気開放する大気開放流路を有する。このような構成とすることで、噴射動作及び吸入動作で使用した流体を再利用する構成を簡単な構成とすることができる。

【0017】

本発明の第６の態様の液体噴射装置は、前記第４の態様に従属する態様であって、前記送液部は、前記流体流路と３カ所以上で接続し前記流体の流れる方向を第１方向から第２方向に変更可能な流れ方向変更部を有し、前記制御部は、流れ方向変更部を制御して前記流体の流れる方向を前記第１方向と前記第２方向とで切り換えることを特徴とする。

【0018】

本態様によれば、送液部は流体流路と３カ所以上で接続し流体の流れる方向を第１方向から第２方向に変更可能な流れ方向変更部を有し、制御部は流れ方向変更部を制御して流体の流れる方向を第１方向と第２方向とで切り換える。このような構成とすることで、噴射動作及び吸入動作で使用した流体を再利用する構成において、変位部を高精度で変位させることができ、制御部は液体の噴射動作及び吸入動作を特に細かく制御しつつ実行することができる。

【0019】

本発明の第７の態様の液体噴射装置は、前記第４の態様に従属する態様であって、前記送液部は、前記流体流路を流れる前記流体の圧力を規定するレギュレーターを有することを特徴とする。

【0020】

本態様によれば、送液部は流体流路を流れる流体の圧力を規定するレギュレーターを有する。このため、安定した圧力で変位部を高精度で変位させることができるとともに、例えば、流体流路を流れる流体の圧力が高すぎるなどして流体を無駄にしてしまうなどということを抑制することができる。

【0021】

本発明の第８の態様の液体噴射装置は、前記第１または第２の態様に従属する態様であって、前記液体流路は、前記液体貯留部に前記液体を流入させる流入流路と、前記液体貯留部から前記噴射部に前記液体を流出させる流出流路と、を有することを特徴とする。

【0022】

本態様によれば、液体流路は、液体貯留部に液体を流入させる流入流路と、液体貯留部から噴射部に液体を流出させる流出流路と、を有する。このような構成とすることで、液体貯留部に対する液体の流入及び流出を容易に行うことができる。

【0023】

本発明の第９の態様の液体噴射装置は、前記第８の態様に従属する態様であって、前記液体流路は、逆止弁を有することを特徴とする。

【0024】

本態様によれば、液体流路は逆止弁を有する。このような構成とすることで、液体貯留部に液体を流入させる流入流路及び液体貯留部から噴射部に液体を流出させる流出流路の少なくとも一方において液体が逆流することを抑制することができる。

【0025】

本発明の第１０の態様の液体噴射装置は、前記第８の態様に従属する態様であって、前記送液部として、ともに前記液体貯留部及び前記変位部を有する第１送液ユニット及び第２送液ユニットを有し、前記制御部は、前記噴射動作を継続して行う継続期間において、前記第１送液ユニットの前記噴射動作の終了前に前記第２送液ユニットの前記噴射動作を開始するとともに、前記第２送液ユニットの前記噴射動作の終了前に前記第１送液ユニットの前記噴射動作を開始することを特徴とする。

【0026】

本態様によれば、噴射動作を継続して行う継続期間において、第１送液ユニットの噴射動作の終了前に第２送液ユニットの前記噴射動作を開始するとともに、第２送液ユニットの噴射動作の終了前に第１送液ユニットの噴射動作を開始する。第１送液ユニットの噴射動作の終了後に第２送液ユニットの噴射動作を開始する場合や、第２送液ユニットの噴射動作の終了後に第１送液ユニットの噴射動作を開始する場合、第１送液ユニット及び第２送液ユニットがいずれも噴射動作を実行していないタイムラグにより噴射動作が乱れる虞が生じるがこのような虞を抑制することができる。

【0027】

本発明の第１１の態様の液体噴射装置は、前記第１０の態様に従属する態様であって、前記制御部は、前記継続期間において、前記第１送液ユニットの前記噴射動作の終了前に前記第２送液ユニットの前記吸入動作を終了するとともに、前記第２送液ユニットの前記噴射動作の終了前に前記第１送液ユニットの前記吸入動作を終了することを特徴とする。

【0028】

本態様によれば、継続期間において、第１送液ユニットの噴射動作の終了前に第２送液ユニットの吸入動作を終了するとともに、第２送液ユニットの噴射動作の終了前に第１送液ユニットの吸入動作を終了する。このような制御をすることにより、第１送液ユニット及び第２送液ユニットがいずれも噴射動作を実行していないタイムラグが発生することを抑制することができる。

【0029】

［実施例１］
以下、添付図面を参照して、本発明に係る液体噴射装置１の実施形態を説明する。最初に、図１を参照して本発明の実施例１に係る液体噴射装置１Ａについて説明する。図１に示す液体噴射装置１Ａは、液体３を連続流３ａで噴射するとともに連続流３ａを液滴３ｂ化させて液滴３ｂ状で対象物Ｏに衝突させることが可能な噴射部５と、液体３を収容する液体タンク２と、送液部１００と、噴射部５と液体タンク２と送液部１００とを接続する液体流路４と、制御部３０と、を備える液体噴射装置である。

【0030】

本実施例の液体噴射装置１Ａは、液体タンク２に収容された液体３を送液部１００により液体流路４を介して噴射部５に送り、噴射部５から対象物Ｏに液体３を噴射することが可能な構成となっている。そして、ユーザーは、本実施例の液体噴射装置１Ａを用い、噴射部５から液体３を噴射させ、所望の対象物Ｏに液体３を衝突させることにより、各種作業を行う。各種作業とは、例えば、歯科治療などの医療用途や、対象物に関して、洗浄、バリ取り、剥離、はつり、切除、切開、破砕等することが挙げられる。

【0031】

図１で表されるように、送液部１００は、液体流路４に接続されるとともに液体３を貯留可能な液体貯留室を有するシリンダー状の液体貯留部１０を有している。また、送液部１００は、液体貯留部１０を液体貯留室１５、第１圧力室１１及び第２圧力室１２に分割するとともに、液体貯留部１０に対して方向Ｄ１及び方向Ｄ２に変位することで液体貯留室１５、第１圧力室１１及び第２圧力室１２の容積を変化させるピストン状の変位部２０を有している。なお、液体貯留部１０及び変位部２０で第１送液ユニット１０１を形成する。さらに、送液部１００は、液体貯留部１０に対して変位部２０を変位させる駆動部としてのエアポンプ２２を有している。エアポンプ２２は、第１圧力室１１に設けられた入出口１１ａ及び第２圧力室１２に設けられた入出口１２ａに不図示のチューブを介して接続され、制御部３０の制御により駆動することで、第１圧力室１１及び第２圧力室１２を正圧または負圧にすることが可能な構成となっている。なお、本実施例の液体貯留部１０はシリンダー状であり本実施例の変位部２０はピストン状であるが、このような構成に限定されない。例えば、変位部２０をプランジャー状の構造などとしてもよい。

【0032】

ここで、変位部２０は、液体貯留部１０に対して第１圧力室１１の容積を大きくするように方向Ｄ２に変位した場合には、液体貯留室１５の容積が大きくなるよう配置されている。一方、変位部２０は、液体貯留部１０に対して第２圧力室１２の容積を大きくするように方向Ｄ１に変位した場合には、液体貯留室１５の容積が小さくなるよう配置されている。そして、制御部３０は、液体貯留室１５に液体３が吸入される吸入動作時にはエアポンプ２２を制御して第１圧力室１１の容積を大きくするように変位部２０を方向Ｄ２に変位させ、噴射部５から液体３を噴射させる噴射動作時にはエアポンプ２２を制御して第２圧力室１２の容積を大きくするように変位部２０を方向Ｄ１に変位させる。

【0033】

このように、本実施例の液体噴射装置１Ａにおいては、送液部１００は液体貯留部１０と、液体貯留部１０を液体貯留室１５と第１圧力室１１と第２圧力室１２に分割するとともに液体貯留部１０に対して変位することで液体貯留室１５と第１圧力室１１と第２圧力室１２の容積を変化させる変位部２０と、を有している。すなわち、本実施例の液体噴射装置１Ａは、１つの液体貯留部１０に対して変位部２０を動かすための圧力付与部が第１圧力室１１及び第２圧力室１２と複数設けられている。このため、本実施例の液体噴射装置１Ａにおいて、制御部３０は液体３の噴射動作及び吸入動作を細かく制御しつつ実行することができる。

【0034】

ここで、本実施例の液体噴射装置１Ａにおける駆動部は、第１圧力室１１及び第２圧力室１２の少なくとも一方に流体である空気を入出させることにより液体貯留部１０に対して変位部２０を変位させるエアポンプ２２である。駆動部をこのような構成とすることで、変位部２０を高精度で液体貯留部１０に対して変位させることができ、制御部３０は液体３の噴射動作及び吸入動作を特に細かく制御しつつ実行することができる。なお、本実施例の駆動部は、流体として空気を使用する構成としたが、使用可能な流体は、空気に限定されず、二酸化炭素などの空気以外の気体などを使用することも可能である。

【0035】

なお、本実施例の液体噴射装置１Ａにおいては、入出口１１ａ及び入出口１２ａの近傍に不図示の圧力メーターなどの圧力測定部を備え、制御部３０は圧力測定部の測定結果を参照してエアポンプ２２を駆動することにより、入出口１１ａ及び入出口１２ａに繋がるチューブ内の圧力を制御することができる。なお、エアポンプ２２を制御して作動圧力を調整する代わりに、レギュレーターを用いて圧力を制御してもよい。このような制御により安定した圧力で液体貯留部１０に対して変位部２０を変位させることができる。

【0036】

また、図１で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、液体流路４として、液体貯留部１０に液体３を流入させる流入流路４Ａと、液体貯留部１０から噴射部５に液体３を流出させる流出流路４Ｂと、を有している。液体流路４をこのような構成とすることで、液体貯留部１０に対する液体３の流入及び流出を容易に行うことができる。

【0037】

また、図１で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、液体流路４のうちの流入流路４Ａに逆止弁６を有している。液体流路４をこのような構成とすることで、液体貯留部１０に液体３を流入させる流入流路４Ａにおいて液体３が逆流することを抑制することができる。なお、逆止弁６の代わりに例えば二方弁などを電磁制御による開閉制御などすることで液体３が逆流することを抑制することとしても良い。

【0038】

なお、噴射部５は、液体３を噴射するノズルを１つだけ備える構成であってもよいし、液体３を噴射するノズルを複数備える構成であってもよい。ただし、ノズル径は１５０μｍ以下であることが好ましい。液体３を連続流３ａで噴射するとともに連続流３ａを液滴３ｂ化させて液滴３ｂ状で対象物Ｏに衝突させる構成を好適に形成できるためである。また、液体３を噴射させる際のノズル内での流速は、２０ｍ／ｓ以上３００ｍ／ｓ以下であることが好ましい。また、液体３の噴射流量は、０．５Ｌ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。また、液体貯留室１５に対する液体流路４の接続位置に特に限定は無いが、液体貯留室１５の鉛直方向の上方側に設けられていると液体貯留室１５に空気が入り込んだ場合でも液体流路４に気泡が入り込むことを抑制することができる。

【0039】

［実施例２］
以下に、実施例２の液体噴射装置１Ｂについて図２を参照して説明する。本実施例の液体噴射装置１Ｂは、以下で説明する構成以外については、実施例１の液体噴射装置１Ａと同様である。このため、本実施例の液体噴射装置１Ｂは、下記の説明箇所以外については実施例１の液体噴射装置１Ａと同様の特徴を有している。そこで、図２では上記実施例１と共通する構成部材は同じ符号で示し、詳細な説明は省略する。

【0040】

図１で表されるように、実施例１の液体噴射装置１Ａにおいては、駆動部は、第１圧力室１１の圧力付与部と第２圧力室１２の圧力付与部とを兼ねる、エアポンプ２２で構成されていた。一方、図２で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ｂにおいては、第１圧力室１１にはエアポンプ２２に繋がる入出口１１ａが設けられておらず、代わりに、第１圧力室１１にコイルバネ２１が配置されている。

【0041】

別の表現をすると、本実施例の液体噴射装置１Ｂは、駆動部として、第１圧力室及び第２圧力室の少なくとも一方に弾性体であるコイルバネ２１を有し、コイルバネ２１の弾性力により液体貯留部１０に対して変位部２０を変位させることが可能な構成となっている。駆動部をこのような構成とすることで、変位部２０を変位させる構成を簡単な構成とすることができる。

【0042】

［実施例３］
以下に、実施例３の液体噴射装置１Ｃについて図３を参照して説明する。本実施例の液体噴射装置１Ｃは、以下で説明する構成以外については、実施例１及び実施例２の液体噴射装置１と同様である。このため、本実施例の液体噴射装置１Ｃは、下記の説明箇所以外については実施例１及び実施例２の液体噴射装置１と同様の特徴を有している。そこで、図３では上記実施例１及び実施例２と共通する構成部材は同じ符号で示し、詳細な説明は省略する。

【0043】

図１及び図２で表されるように、実施例１及び実施例２の液体噴射装置１においては、液体貯留部１０が変位部２０により液体貯留室１５、第１圧力室１１及び第２圧力室１２の３つの部屋に分割されていた。一方、図３で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ｃにおいては、液体貯留部１０が変位部２０により液体貯留室１５、第１圧力室１１、第２圧力室１２及び第３圧力室１３の４つの部屋に分割されている。そして、第３圧力室１３に、エアポンプ２２に繋がる入出口１３ａが設けられている。このように、変位部２０による液体貯留部１０の分割室数は、少なくとも液体貯留室１５、第１圧力室１１及び第２圧力室１２を有していれば、３つでもよいし４つ以上でもよく、特に限定は無い。

【0044】

また、図３で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、流入流路４Ａに逆止弁６Ａを有しているだけでなく流出流路４Ｂにも逆止弁６Ｂを有している。流入流路４Ａ及び流出流路４Ｂの少なくとも一方に逆止弁６を設ける構成とすることで、液体貯留部１０に液体３を流入させる流入流路４Ａ及び液体貯留部１０から噴射部５に液体３を流出させる流出流路４Ｂの少なくとも一方において液体３が逆流することを抑制することができる。

【0045】

また、図４で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、流出流路４Ｂにフィルター７を有している。フィルター７の孔径は噴射部５のノズル径よりも小さくなっている。このような構成とすることで、噴射部５のノズルに異物が進入して噴射部５のノズル詰まりを生じさせるということを抑制することができる。

【0046】

［実施例４］
以下に、実施例４の液体噴射装置１Ｄについて図４を参照して説明する。本実施例の液体噴射装置１Ｄは、以下で説明する構成以外については、実施例１から実施例３の液体噴射装置１と同様である。このため、本実施例の液体噴射装置１Ｄは、下記の説明箇所以外については実施例１から実施例３の液体噴射装置１と同様の特徴を有している。そこで、図４では上記実施例１から実施例３と共通する構成部材は同じ符号で示し、詳細な説明は省略する。

【0047】

図１から図３で表されるように、実施例１から実施例３の液体噴射装置１においては、液体貯留部１０及び変位部２０を有する送液ユニットとして、１つの第１送液ユニット１０１のみを有していた。一方、図４で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ｄにおいては、液体貯留部１０及び変位部２０を有する送液ユニットとして、第１送液ユニット１０１に加えて第２送液ユニット１０２を有している。なお、第１送液ユニット１０１と第２送液ユニット１０２とは、同様の構成である。また、本実施例では、送液ユニットを第１送液ユニット１０１と第２送液ユニット１０２とで２つ有しているが３つ以上有する構成であってもよい。

【0048】

ここで、本実施例の液体噴射装置１Ｄにおいては、制御部３０は、噴射動作を継続して行う継続期間において、第１送液ユニット１０１の噴射動作の終了前に第２送液ユニット１０２の噴射動作を開始するとともに、第２送液ユニット１０２の噴射動作の終了前に第１送液ユニット１０１の噴射動作を開始することが可能に構成されている。別の表現をすると、例えば、第１送液ユニット１０１の変位部２０を液体貯留部１０に対して方向Ｄ１に移動させることで噴射動作を行っている際、噴射動作をさらに継続して行う場合、第１送液ユニット１０１の変位部２０を液体貯留部１０に対して方向Ｄ２に移動させ始める前に、第２送液ユニット１０２の変位部２０を液体貯留部１０に対して方向Ｄ１に移動させる。第１送液ユニット１０１の噴射動作の終了後に第２送液ユニット１０２の噴射動作を開始する場合や、第２送液ユニット１０２の噴射動作の終了後に第１送液ユニット１０１の噴射動作を開始する場合、第１送液ユニット１０１及び第２送液ユニット１０２がいずれも噴射動作を実行していないタイムラグが生じる虞がある。このようなタイムラグが生じると噴射動作が乱れる虞が生じる。しかしながら、制御部３０が上記の制御をすることによって、このような虞を抑制することができる。

【0049】

また、制御部３０は、噴射動作を継続して行う継続期間において、第１送液ユニット１０１の噴射動作の終了前に第２送液ユニット１０２の吸入動作を終了するとともに、第２送液ユニット１０２の噴射動作の終了前に第１送液ユニット１０１の吸入動作を終了するよう制御する。このような制御をすることにより、第１送液ユニット１０１及び第２送液ユニット１０２がいずれも噴射動作を実行していないタイムラグが発生することを抑制することができる。

【0050】

なお、図４で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ｄにおいては、逆止弁６を逆止弁６Ｃ、逆止弁６Ｄ、逆止弁６Ｅ及び逆止弁６Ｆと４つ備えている。このため、液体３の液体流路４における逆流を効果的に抑制することができる。ただし、逆止弁６の数や配置に特に限定は無い。

【0051】

［実施例５］
以下に、実施例５の液体噴射装置１Ｅについて図５を参照して説明する。本実施例の液体噴射装置１Ｅは、以下で説明する構成以外については、実施例１から実施例４の液体噴射装置１と同様である。このため、本実施例の液体噴射装置１Ｅは、下記の説明箇所以外については実施例１から実施例４の液体噴射装置１と同様の特徴を有している。そこで、図５では上記実施例１から実施例４と共通する構成部材は同じ符号で示し、詳細な説明は省略する。

【0052】

本実施例の液体噴射装置１Ｅは、送液部１００が第１圧力室１１と第２圧力室１２とを繋ぐ流体流路Ｔ、詳細には、流体流路Ｔ１からＴ９を有し、噴射動作及び吸入動作の一方で使用した空気を他方で再利用することが可能な構成である。図５で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ｅは、実施例１から実施例４の液体噴射装置１と同様、液体３を連続流３ａで噴射するとともに連続流３ａを液滴３ｂ化させて液滴３ｂ状で対象物Ｏに衝突させることが可能な噴射部５と、液体３を収容する液体タンク２と、送液部１００と、噴射部５と液体タンク２と送液部１００とを接続する液体流路４と、制御部３０と、を備える。液体流路４のうちの流入流路４Ａに逆止弁６Ｇを有するとともに流出流路４Ｂに逆止弁６Ｈを有している。

【0053】

また、図５で表されるように、本実施例の液体噴射装置１Ｅは、駆動部としてのエアポンプ２２を有し、エアポンプ２２には流体流路Ｔ１の一端が繋がれている。また、流体流路Ｔ１の他端はバルブ８Ａのａ端子に繋がれている。流体流路Ｔ１には、レギュレーター９としてレギュレーター９Ａが設けられ、レギュレーター９Ａにより流体流路Ｔ１を流れる空気を例えば高圧の所定圧力に規制可能になっている。なお、本実施例の液体噴射装置１Ｅは、バルブ８Ａのほか、バルブ８をバルブ８Ｂ、バルブ８Ｃ及びバルブ８Ｄと４つ備えており、いずれも同様の構成をしている。具体的には、いずれのバルブ８もａ端子、ｐ端子及びｒ端子を有し、ａ端子とｐ端子とを接続した状態と、ａ端子とｒ端子とを接続した状態と、に制御部３０の制御により変更可能な構成となっている。

【0054】

バルブ８Ａのｐ端子には、流体流路Ｔ２の一端が繋がれている。そして、流体流路Ｔ２の他端はバルブ８Ｂのｐ端子に繋がれている。一方、バルブ８Ａのｒ端子には、流体流路Ｔ３の一端が繋がれている。そして、流体流路Ｔ３の他端は第１圧力室１１の入出口１１ａに繋がれている。なお、本実施例の液体貯留部１０には入出口１１ａが２カ所設けられており、流体流路Ｔ３の他端はそのうちの一方の入出口１１ａ１に繋がれている。流体流路Ｔ３には、レギュレーター９としてレギュレーター９Ｂが設けられ、レギュレーター９Ｂにより流体流路Ｔ１を流れる空気を例えば低圧から中圧の所定圧力に規制可能になっている。また、流体流路Ｔ３には、逆止弁６Ｉが設けられている。このような構成により、エアポンプ２２から流体流路Ｔ１と流体流路Ｔ３とを介して第１圧力室１１に低圧から中圧で空気を流入することが可能な構成となっている。

【0055】

バルブ８Ｂのａ端子には、流体流路Ｔ４の一端が繋がれている。流体流路Ｔ４は３方向に分かれており、流体流路Ｔ４の一方の他端は第２圧力室１２の入出口１２ａに繋がれ、流体流路Ｔ４のもう一方の他端はバルブ８Ｃのａ端子に繋がれている。また、バルブ８Ｂのｒ端子には、流体流路Ｔ５の一端が繋がれており、流体流路Ｔ５の他端はプラグ２３により塞がれている。このような構成により、エアポンプ２２から流体流路Ｔ１と流体流路Ｔ２と流体流路Ｔ４とを介して第２圧力室１２に高圧で空気を流入することが可能な構成となっている。

【0056】

バルブ８Ｃのｐ端子には、流体流路Ｔ６の一端が繋がれている。そして、流体流路Ｔ６の他端はバルブ８Ｄのｒ端子に繋がれている。流体流路Ｔ６には、逆止弁６Ｊが設けられている。また、バルブ８Ｃのｒ端子には、流体流路Ｔ７の一端が繋がれており、流体流路Ｔ７の他端は大気開放されている。

【0057】

バルブ８Ｄのａ端子には、流体流路Ｔ８の一端が繋がれている。そして、流体流路Ｔ８の他端は第１圧力室１１の入出口１１ａ２に繋がれている。なお、流体流路Ｔ８の他端が繋がる入出口１１ａ２は、流体流路Ｔ３の他端が繋がる入出口１１ａ１とは別の入出口である。また、バルブ８Ｄのｐ端子には、流体流路Ｔ９の一端が繋がれており、流体流路Ｔ９の他端は大気開放されている。

【0058】

ここで、本実施例の液体噴射装置１Ｅの噴射動作及び吸入動作について説明をする。なお、以下の各種制御は制御部３０により行われる。ただし、バルブ８の制御などをユーザーが手動で行う構成としてもよい。本実施例の液体噴射装置１Ｅで噴射動作を開始すると、制御部３０はバルブ８Ａ、バルブ８Ｂ、バルブ８Ｃ及びバルブ８Ｄのすべてにおいてａ端子とｐ端子とを接続する。すると、流体流路Ｔ１、流体流路Ｔ２、流体流路Ｔ４及び流体流路Ｔ６がエアポンプ２２から流入される空気により高圧になる。なお、この際、第２圧力室１２も入出口１２ａを介して流体流路Ｔ４から流入される空気により高圧となる。一方、流体流路Ｔ８と流体流路Ｔ９とが接続されることで流体流路Ｔ３及び流体流路Ｔ８は、第１圧力室１１とともに、大気開放された状態となる。このため、第２圧力室１２の圧力が第１圧力室１１の圧力よりも高くなり、液体貯留部１０に対して変位部２０は方向Ｄ１に変位する。

【0059】

次に、噴射動作を開始してから噴射動作を継続中に、バルブ８Ｂをａ端子とｐ端子とが接続された状態からａ端子とｒ端子とが接続された状態にする。ただし、流体流路Ｔ５はプラグ２３により塞がれているので、流体流路Ｔ１から流体流路Ｔ９における大きな圧力変化はない。しかしながら、この際、流体流路Ｔ２と流体流路Ｔ４との接続が解除され、エアポンプ２２から気体が流体流路Ｔ４に流入することが遮断される。

【0060】

次に、噴射動作を終了することに伴って、バルブ８Ｄをａ端子とｐ端子とが接続された状態からａ端子とｒ端子とが接続された状態にする。すると、流体流路Ｔ８は大気開放された状態ではなくなるので流体流路Ｔ６から空気が流入して中圧となる。そして、このことに伴って、第１圧力室１１及び流体流路Ｔ３の逆止弁６Ｉまでの間も中圧となる。別の表現をすると、第２圧力室１２の気体が流体流路Ｔ４、流体流路Ｔ６及び流体流路Ｔ８を介して第１圧力室１１に空気が流入することで第１圧力室１１は中圧となる。

【0061】

次に、吸入動作を開始すると、バルブ８Ｃをａ端子とｐ端子とが接続された状態からａ端子とｒ端子とが接続された状態にする。すると、流体流路Ｔ４が流体流路Ｔ７と繋がって大気開放されることに伴い、第２圧力室１２も大気開放された状態となる。上記のように、第１圧力室１１は中圧となっているので、第１圧力室１１の圧力が第２圧力室１２の圧力よりも高くなり、液体貯留部１０に対して変位部２０は方向Ｄ２に変位する。この際、バルブ８Ｂはａ端子とｐ端子とが接続されていないことから、エアポンプ２２から流入される空気を利用していない。すなわち、本実施例の液体噴射装置１Ｅは、噴射動作で使用した空気を吸入動作の際に再利用することが可能な構成となっている。

【0062】

ただし、本実施例の液体噴射装置１Ｅは、上記の吸入動作に加えて、エアポンプ２２から流入される空気を利用して吸入動作を実行することもできる。その場合、上記状態からさらに、バルブ８Ａをａ端子とｐ端子とが接続された状態からａ端子とｒ端子とが接続された状態にする。すると、流体流路Ｔ３を介してエアポンプ２２から第１圧力室１１に空気を流入させることができる。

【0063】

上記のように、本実施例の液体噴射装置１Ｅにおいては、送液部１００は、第１圧力室１１と第２圧力室１２とを繋ぐ流体流路Ｔを有する。そして、制御部３０は、噴射動作時に流体である空気を第２圧力室１２に流入させ、吸入動作で使用する空気を第２圧力室１２から第１圧力室１１へ流入させることができる。このような構成とすることで、噴射動作及び吸入動作で使用した空気を再利用することができる。なお、本実施例の液体噴射装置１Ｅは噴射動作で使用した空気を吸入動作の際に再利用する構成であるが、流体流路Ｔの配置を変更することなどによって吸入動作で使用した空気を噴射動作の際に再利用する構成としてもよい。

【0064】

また、本実施例の液体噴射装置１Ｅにおいては、送液部１００は、流体流路Ｔの一部に空気を大気開放する大気開放流路である流体流路Ｔ７及びＴ９を有する。このような構成とすることで、噴射動作及び吸入動作で使用した流体を再利用する構成を簡単な構成とすることができる。

【0065】

また、本実施例の液体噴射装置１Ｅにおいては、送液部１００は、流体流路Ｔと３カ所以上で接続し空気の流れる方向をａ端子とｐ端子とが接続される方向である第１方向からａ端子とｒ端子とが接続される方向である第２方向に変更可能な流れ方向変更部としてのバルブ８Ａから８Ｄを有する。そして、制御部３０は、バルブ８Ａから８Ｄを制御して空気の流れる方向を第１方向と第２方向とで切り換えることができる。このような構成とすることで、噴射動作及び吸入動作で使用した空気を再利用する構成において、変位部２０を高精度で変位させることができ、制御部３０は液体の噴射動作及び吸入動作を特に細かく制御しつつ実行することができる。

【0066】

また、本実施例の液体噴射装置１Ｅにおいては、送液部１００は、流体流路Ｔ３を流れる空気の圧力を規定するレギュレーター９Ｂを有する。このため、本実施例の液体噴射装置１Ｅは、安定した圧力で変位部２０を高精度で変位させることができるとともに、例えば、流体流路Ｔ３を流れる空気の圧力が高すぎるなどして空気を無駄にしてしまうことを抑制することができる。

【0067】

本発明は、上述の実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0068】

１…液体噴射装置、１Ａ…液体噴射装置、１Ｂ…液体噴射装置、１Ｃ…液体噴射装置、１Ｄ…液体噴射装置、１Ｅ…液体噴射装置、２…液体タンク、３…液体、３ａ…連続流、３ｂ…液滴、４…液体流路、４Ａ…流入流路、４Ｂ…流出流路、５…噴射部、６…逆止弁、６Ａ…逆止弁、６Ｂ…逆止弁、６Ｃ…逆止弁、６Ｄ…逆止弁、６Ｅ…逆止弁、６Ｆ…逆止弁、６Ｇ…逆止弁、６Ｈ…逆止弁、６Ｉ…逆止弁、６Ｊ…逆止弁、７…フィルター、８…バルブ（流れ方向変更部）、８Ａ…バルブ、８Ｂ…バルブ、８Ｃ…バルブ、８Ｄ…バルブ、９…レギュレーター、９Ａ…レギュレーター、９Ｂ…レギュレーター、１０…液体貯留部、１１…第１圧力室、１１ａ…入出口、１１ａ１…入出口、１１ａ２…入出口、１２…第２圧力室、１２ａ…入出口、１３…第３圧力室、１３ａ…入出口、１５…液体貯留室、２０…変位部、２１…コイルバネ（駆動部）、２２…エアポンプ（駆動部）、２３…プラグ、３０…制御部、１００…送液部、１０１…第１送液ユニット、１０２…第２送液ユニット、Ｏ…対象物、Ｔ…流体流路、Ｔ１…流体流路、Ｔ２…流体流路、Ｔ３…流体流路、Ｔ４…流体流路、Ｔ５…流体流路、Ｔ６…流体流路、Ｔ７…流体流路、Ｔ８…流体流路、Ｔ９…流体流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】