特許 7480513 液体噴射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-30

(45)【発行日】2024-05-10

(54)【発明の名称】液体噴射装置

(51)【国際特許分類】

   B05B 12/08 20060101AFI20240501BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

B05B12/08

B05C5/00 101

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020014618

(22)【出願日】2020-01-31

(65)【公開番号】P2021121412

(43)【公開日】2021-08-26

【審査請求日】2022-12-19

(73)【特許権者】

【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】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 祐司

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼ 康善

(72)【発明者】

【氏名】小島 英揮

【審査官】市村 脩平

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０７１９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１０４５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４７９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９８８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２５７９９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ１２／００－１６／８０

Ｂ０５Ｃ７／００－２１／００

Ａ６１Ｂ１３／００－１８／１８

Ａ６１Ｆ２／０１

Ａ６１Ｎ７／００－７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノズルから液体を第１方向に噴射する噴射部と、
前記第１方向における前記ノズルからの延長線上で第１光路及び第２光路が交差する配置で前記第１光路の光及び前記第２光路の光を照射する光源部と、
を備え、
前記噴射部は、前記ノズルから液体を連続的に噴射する構成であって、前記延長線上の液滴化位置で連続状態の液体が液滴化する構成であ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、
前記光源部は、前記第１光路及び前記第２光路の前記延長線上での交差位置を調整可能であることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項3】

請求項１に記載の液体噴射装置において、
前記第１光路及び前記第２光路の前記延長線上での交差位置が、前記液滴化位置であることを特徴とする液体噴射装置。

【請求項4】

請求項３に記載の液体噴射装置において、
前記噴射部による液体の噴射状態の制御及び前記光源部による前記交差位置の調整をする制御部を備え、
前記制御部は、前記噴射状態に応じて前記交差位置を調整す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、
前記ノズル内における液体の流量を変更するポンプと、前記流量を測定する測定部と、前記流量に基づく前記交差位置に関するデータを記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記測定部による前記流量の測定結果と前記記憶部に記憶された前記データとに基づいて、前記交差位置を調整することを特徴とする液体噴射装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記第１光路の光及び前記第２光路の光は、ともに可視光であり、互いの波長が異なる光であ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においては、対象物に対して好ましい間隔となる位置で液体を噴射させることが要求される。例えば、インクジェットプリンターにおいては、インクの噴射ノズルから記録がなされる媒体までの距離をシビアに調整している。また、例えば、特許文献１では、対象物である患部を照明で照らしながら患部に液体を噴射することが可能な可視歯ブラシが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－５１７８３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、例えば、インクジェットプリンターにおける噴射ノズルから媒体までの距離を調整する機構は複雑な構成などになりやすい。また、特許文献１の可視歯ブラシのような、単に対象物を照明で照らしながら対象物に液体を噴射する構成では、対象物に対する適正な位置を指示するわけではないため、噴射部から対象物までの好ましい間隔を把握することは困難である。

【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、ノズルから液体を第１方向に噴射する噴射部と、前記第１方向における前記ノズルからの延長線上で第１光路及び第２光路が交差する配置で前記第１光路の光及び前記第２光路の光を照射する光源部と、を備えることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施例１の液体噴射装置を表す概略図であって、第１光路及び第２光路の交差位置が液滴化位置である状態を表す図。

【図2】実施例１の液体噴射装置を表す概略図であって、第１光路及び第２光路の交差位置が液滴化位置ではない状態を表す図。

【図3】実施例１の液体噴射装置の噴射部を表す断面図。

【図4】実施例１の液体噴射装置において、噴射部から対象物までの間隔が噴射部から第１光路及び第２光路の交差位置までの距離に合っている状態を表す図。

【図5】図４の状態のときの対象物上の第１光路及び第２光路の位置を表す概略図。

【図6】実施例１の液体噴射装置において、噴射部から対象物までの間隔が噴射部から第１光路及び第２光路の交差位置までの距離よりも広くなっている状態を表す図。

【図7】図６の状態のときの対象物上の第１光路及び第２光路の位置を表す概略図。

【図8】実施例１の液体噴射装置において、噴射部から対象物までの間隔が噴射部から第１光路及び第２光路の交差位置までの距離よりも狭くなっている状態を表す図。

【図9】図８の状態のときの対象物上の第１光路及び第２光路の位置を表す概略図。

【図10】実施例２の液体噴射装置を表す概略図。

【図11】実施例３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、ノズルから液体を第１方向に噴射する噴射部と、前記第１方向における前記ノズルからの延長線上で第１光路及び第２光路が交差する配置で前記第１光路の光及び前記第２光路の光を照射する光源部と、を備えることを特徴とする。

【0008】

本態様によれば、液体の噴射方向である第１方向におけるノズルからの延長線上で第１光路及び第２光路を交差させる。このため、第１光路及び第２光路をノズルからの延長線上で交差させるという簡単な構成で、第１光路及び第２光路の交差位置を基準として対象物に対して好ましい間隔となる位置を容易に把握することを可能にし、容易に対象物に対する好ましい間隔に配置することを可能にする。

【0009】

本発明の第２の態様の液体噴射装置は、前記第１の態様において、前記光源部は、前記第１光路及び前記第２光路の前記延長線上での交差位置を調整可能であることを特徴とする。

【0010】

本態様によれば、光源部は第１光路及び第２光路の延長線上での交差位置を調整可能である。このため、液体の噴射状態に応じて対象物に対する好ましい間隔が変化する場合において、交差位置を調整することで容易に対象物に対する好ましい間隔に配置することを可能にする。

【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の態様において、前記噴射部は、前記ノズルから液体を連続的に噴射する構成であって、前記延長線上の液滴化位置で連続状態の液体が液滴化する構成であることを特徴とする。

【0012】

噴射部がノズルから液体を連続的に噴射する構成であって延長線上の液滴化位置で連続状態の液体が液滴化する構成の液体噴射装置を使用する場合においては、対象物に対して好ましい間隔となるように、液体が液滴化する位置に対象物が配置されるように液体噴射装置を配置することが好ましい。本態様によれば、このような構成の液体噴射装置において、容易に液体噴射装置を好ましい位置に配置することができる。

【0013】

本発明の第４の態様の液体噴射装置は、前記第３の態様において、前記第１光路及び前記第２光路の前記延長線上での交差位置が、前記液滴化位置であることを特徴とする。

【0014】

本態様によれば、光源部は、第１光路及び第２光路の延長線上での交差位置が、液滴化位置である。このため、容易に液体噴射装置を好ましい位置に配置することができる。

【0015】

本発明の第５の態様の液体噴射装置は、前記第４の態様において、前記噴射部による液体の噴射状態の制御及び前記光源部による前記交差位置の調整をする制御部を備え、前記制御部は、前記噴射状態に応じて前記交差位置を調整することを特徴とする。

【0016】

本態様によれば、制御部は、噴射部による液体の噴射状態に応じて第１光路及び第２光路の延長線上での交差位置を調整する。このため、噴射部による液体の噴射状態が変化した場合においても、制御部による自動制御で交差位置を調整することができるので、容易に液体噴射装置を好ましい位置に配置することができる。

【0017】

本発明の第６の態様の液体噴射装置は、前記第５の態様において、前記ノズル内における液体の流量を変更するポンプと、前記流量を測定する測定部と、前記流量に基づく前記交差位置に関するデータを記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記測定部による前記流量の測定結果と前記記憶部に記憶された前記データとに基づいて、前記交差位置を調整することを特徴とする。

【0018】

本態様によれば、ポンプにより液体の流量を容易に変更することができる。また、液体の流量を変更することで噴射部による液体の噴射状態が変化した場合においても、制御部による自動制御で交差位置を調整することができるので、容易に液体噴射装置を好ましい位置に配置することができる。

【0019】

本発明の第７の態様の液体噴射装置は、前記第１から第６のいずれか１つの態様において、前記第１光路の光及び前記第２光路の光は、ともに可視光であり、互いの波長が異なる光であることを特徴とする。

【0020】

第１光路の光及び第２光路の光の波長が同じであれば、第１光路及び第２光路の延長線上での交差位置がずれていた場合、対象物に対する間隔が近い側にずれているのか遠い側にずれているのかの判断がしづらい場合がある。しかしながら、本態様によれば、第１光路の光及び第２光路の光は互いに波長が異なる可視光なので、対象物に対する間隔が近い側にずれているのか遠い側にずれているのかで、第１光路の光と第２光路の光との位置関係が逆になる。このため、容易に液体噴射装置を好ましい位置に配置することができる。

【0021】

以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
［実施例１］
最初に、本発明の液体噴射装置１としての実施例１の液体噴射装置１Ａについて図１から図９を参照して説明する。詳細は後述するが、本実施例の液体噴射装置１Ａの噴射部２は、ノズル２２から液体４を連続的に噴射し、液体４の噴射方向Ｄの延長線上の液滴化位置４ｃで連続状態の液体４ａが液滴４ｂに液滴化することを可能にする構成である。しかしながら、本発明はこのような噴射部を備える液体噴射装置に限定されない。例えば、一般的なインクジェットプリンターで使用されるような噴射部を備える構成であってもよい。

【0022】

図１及び図２に示す液体噴射装置１Ａは、噴射部２と、光源部３と、液体４を貯留する液体容器８と、噴射部２と液体容器８とをつなぐ液体供給管７と、ポンプ６と、制御部５と、を備えている。このような液体噴射装置１Ａは、光源部３を用いて噴射部２を対象物Ｏに対して所望の間隔に配置させ、噴射部２から液体４を噴射させ、図４などで表されるような対象物Ｏに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、洗浄、バリ取り、剥離、はつり、切除、切開、破砕等が挙げられる。以下、液体噴射装置１Ａの各部について詳述する。

【0023】

［噴射部］
噴射部２は、図３に示すように、ノズル２２と、液体搬送管２４と、脈動生成部２６と、を備えている。このうち、ノズル２２は、液体４を対象物Ｏに向けて噴射させる。また、液体搬送管２４は、ノズル２２と脈動生成部２６とをつなぐ流路である。この液体搬送管２４は、脈動生成部２６からノズル２２まで液体４を搬送する。さらに、脈動生成部２６は、液体容器８から液体供給管７を介して供給された液体４に対し、流量脈動を付与する。このようにして液体４に脈動を付与することにより、ノズル２２から噴射する液体４の流速が周期的に変動する。これにより、ノズル２２から噴射される連続状態の液体４ａが液滴４ｂに変化するまでの距離、いわゆる液滴化距離を短縮することができる。すなわち、本実施例の噴射部２は、液滴化位置４ｃのノズル２２に対する距離を変更可能な構成となっている。なお、液滴化された液体４ｂはいずれ噴射方向Ｄの延長線上から著しく外れる拡散噴流となる。この場合、噴射方向Ｄの延長線上での液滴４ｂの数が減少するため所望の効果が得られない。つまり、連続的な液体４ａが液滴４ｂとなる位置から拡散噴流となる位置までを示す液滴化位置４ｃは、ノズル２２から噴射された液体４が外部に与えるエネルギーが最も大きくなる位置である。なお、液滴化位置４ｃと拡散噴流領域との境界は、液滴４ｂの飛行が噴射方向Ｄの延長線上から著しく外れる等の理由により噴射方向Ｄの延長線上における対象物Ｏの位置を変えたときに対象物Ｏへのエネルギー付与が著しく変化することで判断ができる。また、対象物Ｏへのエネルギー付与を測らずとも、液滴４ｂの飛行が噴射方向Ｄの延長線上からどの程度外れたかの閾値を設ける、液滴４ｂが再結合する、等を液滴４ｂの飛行を観察することで判断することもできる。

【0024】

以下、噴射部２の各部について詳述する。ノズル２２は、液体搬送管２４の先端部に装着されている。ノズル２２は、その内部に、液体４が通過するノズル流路２２０を備えている。ノズル流路２２０は、その基端部の内径よりも先端部の内径が小さくなっている。液体搬送管２４内をノズル２２に向かって搬送されてきた液体４は、ノズル流路２２０を介して細流状に成形され、噴射される。なお、ノズル２２は、液体搬送管２４とは別の部材であっても、一体であってもよい。

【0025】

液体搬送管２４は、ノズル２２と脈動生成部２６とをつなぐ管体であり、その内部に、液体４を搬送する液体流路２４０を備えている。前述したノズル流路２２０は、液体流路２４０を経て、液体供給管７に連通している。液体供給管７は、直管であっても、一部または全部が湾曲した湾曲管であってもよい。

【0026】

ノズル２２及び液体搬送管２４は、液体４を噴射する際に変形しない程度の剛性を有していればよい。ノズル２２の構成材料としては、例えば、金属材料、セラミックス材料、樹脂材料等が挙げられる。液体搬送管２４の構成材料としては、例えば、金属材料、樹脂材料等が挙げられ、特に金属材料が好ましく用いられる。

【0027】

ノズル流路２２０の内径は、作業内容や対象物Ｏの材質等に応じて適宜選択されるが、一例として、０．０１以上１．００ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０２以上０．３０ｍｍ以下であるのがより好ましい。

【0028】

脈動生成部２６は、筐体２６１と、筐体２６１内に設けられている圧電素子２６２及び補強板２６３と、ダイアフラム２６４と、を備えている。筐体２６１は、箱状をなしており、第１ケース２６１ａ、第２ケース２６１ｂ及び第３ケース２６１ｃの各部位を含んでいる。第１ケース２６１ａ及び第２ケース２６１ｂは、それぞれ基端から先端にかけて貫通する貫通孔を備えた筒状をなしている。そして、第１ケース２６１ａの基端側の開口と第２ケース２６１ｂの先端側の開口との間には、ダイアフラム２６４が挟まれている。ダイアフラム２６４は、例えば弾性または可撓性を有する膜状の部材である。

【0029】

第３ケース２６１ｃは、板状をなしている。そして、第２ケース２６１ｂの基端側の開口には、第３ケース２６１ｃが固着されている。第２ケース２６１ｂ、第３ケース２６１ｃ及びダイアフラム２６４で形成される空間が、収容室２６５である。収容室２６５には、圧電素子２６２及び補強板２６３が収容されている。圧電素子２６２の基端は、第３ケース２６１ｃに接続され、圧電素子２６２の先端は、補強板２６３を介してダイアフラム２６４に接続されている。

【0030】

また、第１ケース２６１ａが有する貫通孔は、基端から先端にかけて貫通している。このような貫通孔は、内径が相対的に大きい基端側の領域と、内径が相対的に小さい先端側の領域と、を含んでいる。このうち、内径が小さい領域には、先端側の開口から液体搬送管２４が挿入されている。また、内径が大きい領域には、基端側からダイアフラム２６４が被せられた状態になっている。そして、内径が大きい領域とダイアフラム２６４とで形成される空間が、液体室２６６である。

【0031】

さらに、液体室２６６と液体搬送管２４との間の空間が、出口流路２６７である。一方、液体室２６６には、出口流路２６７とは異なる入口流路２６８が連通している。入口流路２６８の一端は液体室２６６に連通し、他端には液体供給管７が挿入されている。これにより、液体供給管７の内部流路は、入口流路２６８、液体室２６６、出口流路２６７、液体流路２４０及びノズル流路２２０に連通する。その結果、液体供給管７を介して入口流路２６８に供給された液体４は、液体室２６６、出口流路２６７、液体流路２４０及びノズル流路２２０を順次経由して噴射されることになる。

【0032】

圧電素子２６２からは、筐体２６１を介して配線２９１が引き出されている。この配線２９１を介して、圧電素子２６２と制御部５とが電気的に接続されている。圧電素子２６２は、制御部５から供給される駆動信号Ｓにより、逆圧電効果に基づいて、図３中に矢印Ｂ１で示すように、Ｘ軸に沿って伸長及び収縮を繰り返すように振動する。圧電素子２６２が伸長すると、ダイアフラム２６４が第１ケース２６１ａ側に押される。このため、液体室２６６の容積が減少し、液体室２６６内の液体４が、出口流路２６７で加速される。一方、圧電素子２６２が収縮すると、ダイアフラム２６４が第３ケース２６１ｃ側に引っ張られる。このため、液体室２６６の容積が拡大し、入口流路２６８内の液体４が減速もしくは逆流する。

【0033】

圧電素子２６２は、伸縮振動する素子であってもよく、屈曲振動する素子であってもよい。圧電素子２６２は、例えば、圧電体と、圧電体に設けられた電極と、を備える。圧電体の構成材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、タンタル酸ストロンチウムビスマス（ＳＢＴ）、メタニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の圧電セラミックス等が挙げられる。

【0034】

圧電素子２６２は、ダイアフラム２６４を変位させ得る任意の素子や機械要素で代替可能である。かかる素子または機械要素としては、例えば、磁歪素子、電磁アクチュエーター、モーターとカムとの組み合わせ等が挙げられる。なお、筐体２６１は、液体室２６６内の圧力が上昇または低下したとき、変形しない程度の剛性を有していればよい。

【0035】

また、図３に示す脈動生成部２６は、液体搬送管２４の基端部に設けられているが、その位置は特に限定されない。例えば、脈動生成部２６は、液体搬送管２４の途中に設けられていてもよい。

【0036】

［光源部］
本実施例の液体噴射装置１Ａは、光源部３として、第１光照射部３１と第２光照射部３２とを備える光源部３Ａを備えている。光源部３Ａは、第１光照射部３１と第２光照射部３２とが共に所定の角度でアーム部３８に固定されており、図１及び図２を比較するとわかるように噴射部２に対して液体４の噴射方向Ｄに沿う方向である移動方向Ｍに移動可能な構成となっている。

【0037】

図１及び図２で表されるように、光源部３Ａは、第１光照射部３１から照射される第１光路Ｌ１と第２光照射部３２から照射される第２光路Ｌ２とが、噴射方向Ｄにおけるノズル２２からの延長線上で交差する配置となるように、第１光照射部３１及び第２光照射部３２が設けられている。移動方向Ｍは噴射方向Ｄに沿う方向であるので、光源部３Ａを噴射部２に対して移動方向Ｍに移動させても、常に、噴射方向Ｄにおけるノズル２２からの延長線上で第１光路Ｌ１及び第２光路Ｌ２が交差する。

【0038】

光源部３Ａを噴射部２に対して移動方向Ｍに移動させて位置を調整することで、図１で表されるように、第１光路Ｌ１及び第２光路Ｌ２の交差位置Ｌｃが液滴化位置４ｃと重なるように調整することができる。本実施例の光源部３Ａは、制御部５の制御により噴射部２に対して自動で動かすことが可能な構成となっているが、噴射部２に対してユーザーが手動で動かすことも可能な構成となっている。図１及び図２で表されるように、本実施例の噴射部２には目盛２ａが形成されており、ユーザーは目盛２ａを参照して噴射部２に対する光源部３Ａの位置合わせをすることができる。

【0039】

［液体容器］
液体容器８は、液体４を貯留する。液体容器８に貯留された液体４は、液体供給管７を介して噴射部２に供給される。液体４としては、例えば水が好ましく用いられるが、有機溶剤等であってもよい。また、水や有機溶剤には、任意の溶質が溶解していてもよく、任意の分散質が分散していてもよい。液体容器８は、密閉された容器であってもよく、開放された容器であってもよい。

【0040】

［ポンプ］
ポンプ６は、液体供給管７の途中または端部に設けられる。液体容器８に貯留された液体４は、ポンプ６によって吸引され、所定の圧力で噴射部２に供給される。また、ポンプ６には、配線２９２を介して制御部５が電気的に接続されている。ポンプ６は、制御部５から出力される駆動信号に基づいて、供給する液体４の流量を変更する機能を有する。ポンプ６の流量は、一例として、１ｍＬ／ｍｉｎ］以上１００［ｍＬ／ｍｉｎ］以下であるのが好ましく、２［ｍＬ／ｍｉｎ］以上５０［ｍＬ／ｍｉｎ］以下であるのがより好ましい。また、ポンプ６には、実際の流量を測定する測定部６ａが設けられている。

【0041】

［制御部］
制御部５は、配線２９１を介して噴射部２と電気的に接続されている。また、制御部５は、配線２９２を介してポンプ６と電気的に接続されている。さらに、制御部５は、配線２９３を介して光源部３と電気的に接続されている。図１及び図２に示す制御部５は、圧電素子制御部５１と、ポンプ制御部５２と、光源部駆動制御部５３と、記憶部５４と、を有している。

【0042】

圧電素子制御部５１は、圧電素子２６２に駆動信号Ｓを出力する。この駆動信号Ｓにより、圧電素子２６２の駆動が制御される。これにより、例えば所定の周波数及び所定の変位量で、ダイアフラム２６４を変位させることができる。ポンプ制御部５２は、ポンプ６に駆動信号を出力する。この駆動信号により、ポンプ６の駆動が制御される。これにより、例えば所定の圧力および所定の駆動時間で、噴射部２に液体４を供給することができる。光源部駆動制御部５３は、第１光照射部３１及び第２光照射部３２の移動方向Ｍへの移動を制御する。なお、制御部５は、ポンプ６の駆動と、圧電素子２６２の駆動と、を協調して制御することもできる。

【0043】

制御部５は、不図示の制御パネルなどを用いてユーザーにより設定された設定流量、または、ポンプ６に設けられた測定部６ａの測定結果としての測定流量に基づいて、記憶部５４に記憶された最適な距離データを読み出す。該距離データとは、液滴化位置４ｃのノズル２２に対する距離のデータであって、最適なノズル２２から対象物Ｏまでの距離のデータに対応する。記憶部５４には、設定流量及び測定流量に応じた最適な距離データのテーブルが記憶されており、該テーブルに基づいて、光源部駆動制御部５３は噴射部２に対して光源部３を所望に位置に移動させる。具体的には、例えば、噴射部２に対する光源部３の位置を、図２で表される状態から図１で表される状態まで変化させる。なお、本実施例では、記憶部５４には、設定流量及び測定流量と距離データとを対応させたテーブルが記憶されているが、このようなテーブルの代わりに設定流量及び測定流量と距離データとを対応させた関係式を記憶させておいてもよい。

【0044】

このような制御部５の機能は、演算装置、メモリー、外部インターフェース等のハードウェアによって実現される。このうち、演算装置としては、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等が挙げられる。また、メモリーとしては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク等が挙げられる。

【0045】

［対象物に対する液体噴射装置の位置］
次に、本実施例の液体噴射装置１Ａを用いてどのように対象物Ｏに対する液体噴射装置１Ａの位置を合わせるかについて説明する。

【0046】

最初に、制御部５の制御により噴射部２に対する光源部３の位置を所望の位置に調整した後、ユーザーは、液体噴射装置１Ａを対象物Ｏに対して仮の位置にセットする。ここで、所望の位置とは、図１で表されるように、第１光路Ｌ１と第２光路Ｌ２との交差位置Ｌｃがちょうど液滴化位置４ｃにある位置である。そして、第１光照射部３１及び第２光照射部３２から光を対象物Ｏに向けて照射させる。

【0047】

図４及び図５は、第１光路Ｌ１と第２光路Ｌ２との交差位置Ｌｃが、ちょうど対象物Ｏの作業対象部分にある場合を表している。上記の通り、第１光路Ｌ１と第２光路Ｌ２との交差位置Ｌｃがちょうど液滴化位置４ｃにあるように調整されているので、図４及び図５で表される状態は、対象物Ｏの作業対象部分は、最も作業効率の良い液滴化位置４ｃに位置している。このため、ユーザーは、液体噴射装置１Ａの仮のセット位置が図４及び図５で表される状態のときは、そのまま作業をすることで効率の良い作業を行うことができる。

【0048】

図６及び図７は、第１光路Ｌ１と第２光路Ｌ２との交差位置Ｌｃが、対象物Ｏの作業対象部分より手前側にある場合を表している。上記の通り、第１光路Ｌ１と第２光路Ｌ２との交差位置Ｌｃがちょうど液滴化位置４ｃにあるように調整されているので、図６及び図７で表される状態は、対象物Ｏの作業対象部分は、最も作業効率の良い液滴化位置４ｃに対して遠い側に位置している。このため、ユーザーは、液体噴射装置１Ａの仮のセット位置が図６及び図７で表される状態のときは、液体噴射装置１Ａを対象物Ｏに対して近づけ、図４及び図５で表される状態となるように液体噴射装置１Ａのセット位置を変更することで、効率の良い作業を行うことができる。

【0049】

図８及び図９は、第１光路Ｌ１と第２光路Ｌ２との交差位置Ｌｃが、対象物Ｏの作業対象部分より奥側にある場合を表している。上記の通り、第１光路Ｌ１と第２光路Ｌ２との交差位置Ｌｃがちょうど液滴化位置４ｃにあるように調整されているので、図８及び図９で表される状態は、対象物Ｏの作業対象部分は、最も作業効率の良い液滴化位置４ｃに対して近い側に位置している。このため、ユーザーは、液体噴射装置１Ａの仮のセット位置が図８及び図９で表される状態のときは、液体噴射装置１Ａを対象物Ｏに対して遠ざけ、図４及び図５で表される状態となるように液体噴射装置１Ａのセット位置を変更することで、効率の良い作業を行うことができる。

【0050】

上記のように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、ノズル２２から液体４を第１方向としての噴射方向Ｄに噴射する噴射部２と、噴射方向Ｄにおけるノズル２２からの延長線上で第１光路Ｌ１及び第２光路Ｌ２が交差する配置で第１光路Ｌ１の光及び第２光路Ｌ２の光を照射する光源部３と、を備えている。本実施例の液体噴射装置１Ａは、このような構成であるため、第１光路Ｌ１及び第２光路Ｌ２をノズル２２からの延長線上で交差させるという簡単な構成で、第１光路Ｌ１及び第２光路Ｌ２の交差位置Ｌｃを基準として対象物Ｏに対して好ましい間隔となる位置を容易に把握することを可能にし、容易に対象物Ｏに対する好ましい間隔に配置することを可能にしている。

【0051】

また、上記のように、本実施例の光源部３Ａは、第１光路Ｌ１及び第２光路Ｌ２の交差位置Ｌｃを調整可能である。このため、本実施例の液体噴射装置１Ａは、液体４の噴射状態に応じて対象物Ｏに対する好ましい間隔が変化する場合などにおいて、交差位置Ｌｃを調整することで、容易に対象物Ｏに対する好ましい間隔に配置することを可能にしている。

【0052】

また、上記のように、本実施例の噴射部２は、ノズル２２から液体４を連続的に噴射する構成であって、噴射方向Ｄにおけるノズル２２からの延長線上の液滴化位置４ｃで連続状態の液体４ａが液滴４ｂに液滴化する構成である。噴射部２がノズル２２から液体４を連続的に噴射する構成であって噴射方向Ｄにおけるノズル２２からの延長線上の液滴化位置４ｃで連続状態の液体４ａが液滴化する構成の液体噴射装置を使用する場合においては、対象物Ｏに対して好ましい間隔となるように、液体４が液滴化する位置に対象物Ｏが配置されるように液体噴射装置を配置することが好ましい。本実施例の液体噴射装置１Ａは、容易に対象物Ｏに対して好ましい位置に配置することを可能にしている。

【0053】

また、上記のように、本実施例の光源部３Ａは、第１光路Ｌ１及び第２光路Ｌ２の交差位置Ｌｃが、液滴化位置４ｃに自動的に調整されることで、対象物Ｏに液体４を噴射する際には液滴化位置４ｃにある状態となっている。このため、本実施例の液体噴射装置１Ａは、容易に対象物Ｏに対して好ましい位置に配置することを可能にしている。

【0054】

なお、本実施例の液体噴射装置１Ａは、噴射部２からの液体の噴射流量を変更可能でありノズル２２から液滴化位置４ｃまでの距離を変更可能であるため、交差位置Ｌｃを調整可能な光源部３Ａを有している。しかしながら、噴射部２からの液体の噴射流量が一定でありノズル２２から液滴化位置４ｃまでの距離が一定である構成であれば、予め液滴化位置４ｃの位置に交差位置Ｌｃの位置を合わせておくことで、交差位置Ｌｃを調整する必要はなくなる。このため、ノズル２２から液滴化位置４ｃまでの距離が一定である構成の液体噴射装置１であれば、交差位置Ｌｃを調整できない光源部３を有していてもよい。

【0055】

また、上記のように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、噴射部２による液体４の噴射状態の制御及び光源部３による第１光路Ｌ１及び第２光路Ｌ２の交差位置Ｌｃを調整する制御部５を備え、制御部５は、噴射部２による液体４の噴射状態に応じて交差位置Ｌｃを調整する。このため、本実施例の液体噴射装置１Ａは、噴射部２による液体４の噴射状態が例えば小流量から大流量に変化した場合などにおいても、制御部５による自動制御で交差位置Ｌｃを調整することができるので、容易に対象物Ｏに対して好ましい位置に配置することを可能にしている。

【0056】

また、上記のように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、ノズル２２内における液体４の流量を変更するポンプ６を備えている。ポンプ６には、液体４の流量を測定する測定部６ａが設けられている。そして、記憶部５４には、測定部６ａによる測定流量に基づく交差位置Ｌｃに関するデータとしてのテーブルが記憶されている。制御部５は、該テーブルに基づいて、交差位置Ｌｃを調整することができる。このように、本実施例の液体噴射装置１Ａは、ポンプ６を有することにより液体４の流量を容易に変更することができる。また、本実施例の液体噴射装置１Ａは、液体４の流量を変更することで噴射部２による液体４の噴射状態が変化した場合においても、制御部５による自動制御で交差位置Ｌｃを調整することができるので、容易に対象物Ｏに対して好ましい位置に配置することを可能にしている。

【0057】

ここで、本実施例の液体噴射装置１Ａにおいては、第１光路Ｌ１の光は緑色の可視光であり、第２光路Ｌ２の光は赤色の可視光である。そして、交差位置Ｌｃにおける光の色は、第１光路Ｌ１の光と第２光路Ｌ２の光とが合わさって黄色となる。このように、第１光路Ｌ１の光及び第２光路Ｌ２の光は、ともに可視光であり、互いの波長が異なる光であることが好ましい。第１光路Ｌ１の光及び第２光路Ｌ２の光の波長が同じであれば、交差位置Ｌｃがずれていた場合、対象物Ｏに対する間隔が近い側にずれているのか遠い側にずれているのかの判断がしづらい場合がある。しかしながら、第１光路Ｌ１の光及び第２光路Ｌ２の光が互いに波長が異なる可視光であれば、図７と図９とを比較すると明らかなように、対象物Ｏに対する液体噴射装置の間隔が近い側にずれているのか遠い側にずれているのかで、第１光路Ｌ１の光と第２光路Ｌ２の光との位置関係が逆になる。このため、第１光路Ｌ１の光及び第２光路Ｌ２の光がともに可視光であり互いの波長が異なる光であれば、容易に液体噴射装置を好ましい位置に配置することができる。

【0058】

［実施例２］
次に、本発明の液体噴射装置１としての実施例２の液体噴射装置１Ｂについて、図１０を参照して説明する。なお、図１０は実施例１の液体噴射装置１における図１及び図２に対応する図であるとともに、図１０において上記実施例１と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。ここで、本実施例の液体噴射装置１Ｂは、上記で説明した実施例１の液体噴射装置１Ａと同様の特徴を有しているとともに、下記での説明箇所以外は実施例１の液体噴射装置１Ａと同様の構成をしている。具体的には、光源部３の構成以外は、実施例１の液体噴射装置１Ａと同様の構成をしている。

【0059】

図１及び図２で表されるように、実施例１の液体噴射装置１Ａにおける光源部３Ａは、光源部３Ａ全体が噴射部２に対して噴射方向Ｄに沿う移動方向Ｍに移動することで、液滴化位置４ｃに対する交差位置Ｌｃを変更可能な構成であった。一方、本実施例の液体噴射装置１Ｂにおける光源部３Ｂは、図１０で表されるように、搖動方向Ｒ１に搖動可能な第１光照射部３３と搖動方向Ｒ２に搖動可能な第２光照射部３４とを有し、制御部５の制御により第１光照射部３３及び第２光照射部３４の配置される角度を変えることで、液滴化位置４ｃに対する交差位置Ｌｃを変更可能な構成である。

【0060】

［実施例３］
次に、本発明の液体噴射装置１としての実施例３の液体噴射装置１Ｃについて、図１１を参照して説明する。なお、図１１は実施例１の液体噴射装置１における図１及び図２に対応する図であるとともに、図１１において上記実施例１及び実施例２と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。ここで、本実施例の液体噴射装置１Ｃは、上記で説明した実施例１の液体噴射装置１Ａ及び実施例２の液体噴射装置１Ｂと同様の特徴を有しているとともに、下記での説明箇所以外は実施例１の液体噴射装置１Ａ及び実施例２の液体噴射装置１Ｂと同様の構成をしている。具体的には、光源部３の構成以外は、実施例１の液体噴射装置１Ａ及び実施例２の液体噴射装置１Ｂと同様の構成をしている。

【0061】

上記のように、実施例１の液体噴射装置１Ａにおける光源部３Ａ及び実施例２の液体噴射装置１Ｂにおける光源部３Ｂは、２つの光照射部を備えていた。一方、本実施例の液体噴射装置１Ｃにおける光源部３Ｃは、図１１で表されるように、１つの光照射部３５と、入射光を２方向に出射させる光スプリッター３６と、光スプリッター３６で分けられた光の一方を反射するミラー３７と、を備えている。そして、制御部５の制御により光照射部３５、光スプリッター３６及びミラー３７の配置される角度を変化させることで、液滴化位置４ｃに対する交差位置Ｌｃを変更可能な構成である。

【0062】

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】

【0063】

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、
２…噴射部、２ａ…目盛、３…光源部、３Ａ…光源部、３Ｂ…光源部、３Ｃ…光源部、
４…液体、４ａ…連続状態の液体、４ｂ…液滴、４ｃ…液滴化位置、５…制御部、
６…ポンプ、６ａ…測定部、７…液体供給管、８…液体容器、２２…ノズル、
２４…液体搬送管、２６…脈動生成部、３１…第１光照射部、３２…第２光照射部、
３３…第１光照射部、３４…第２光照射部、３５…光照射部、３６…光スプリッター、
３７…ミラー、３８…アーム部、５１…圧電素子制御部、５２…ポンプ制御部、
５３…光源部駆動制御部、５４…記憶部、２２０…ノズル流路、２４０…液体流路、
２６１…筐体、２６１ａ…第１ケース、２６１ｂ…第２ケース、
２６１ｃ…第３ケース、２６２…圧電素子、２６３…補強板、２６４…ダイアフラム、
２６５…収容室、２６６…液体室、２６７…出口流路、２６８…入口流路、
２９１…配線、２９２…配線、２９３…配線、Ｌ１…第１光路、Ｌ２…第２光路、
Ｌｃ…交差位置、Ｏ…対象物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】