(57)【要約】【課題】液体の特性が熱によって変化してしまい、安定した吐出を行うことが困難になることを抑制可能な技術を提供する。【解決手段】液体吐出装置は、ノズルに連通する液室と、液室に連通し液体が流入する第１開口を有する連通流路と、液体を排出し液体が流入する第２開口を有する排出流路と、連通流路および排出流路に液体を供給可能な供給流路と、供給流路と連通流路との間に配置され供給流路を連通流路に連通させるための第１貫通孔を有する第１スライド部と、を備える。第１スライド部は、第１開口の開口面に沿ってスライド移動することによって、連通流路に対する第１貫通孔の位置を変更することにより、連通流路の流路抵抗を変更する。【選択図】図２
2019006065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出装置であって、
ノズルに連通する液室と、
前記液室に連通し、液体が流入する第１開口を有する連通流路と、
前記液体を排出し、前記液体が流入する第２開口を有する排出流路と、
前記連通流路および前記排出流路に前記液体を供給可能な供給流路と、
前記供給流路と前記連通流路との間に配置され、前記供給流路を前記連通流路に連通させるための第１貫通孔を有する第１スライド部と、を備え、
前記第１スライド部は、前記第１開口の開口面に沿ってスライド移動することによって、前記連通流路に対する前記第１貫通孔の位置を変更することにより、前記連通流路の流路抵抗を変更する、
液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置であって、
前記第１スライド部は、前記連通流路および前記排出流路との間で前記第１貫通孔の位置を変更することにより、前記連通流路および前記排出流路の流路抵抗を変更する、液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液体吐出装置であって、
前記供給流路と前記排出流路との間に配置され、前記供給流路を前記排出流路に連通させるための第２貫通孔を有する第２スライド部、を備え、
前記第２スライド部は、前記第２開口の開口面に沿ってスライド移動することによって、前記排出流路に対する前記第２貫通孔の位置を変更することにより、前記排出流路の流路抵抗を変更する、液体吐出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体吐出装置であって、
前記第１スライド部と前記第２スライド部とを一体的に有するスライド部を備える、液体吐出装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の液体吐出装置であって、
前記ノズルから前記液体を吐出する場合に、前記第１スライド部は、前記連通流路の流路抵抗を大きくし、前記第２スライド部は、前記排出流路の流路抵抗を小さくする、液体吐出装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記ノズルに前記液体を充填する場合に、前記第１スライド部は、前記連通流路の流路抵抗を小さくし、前記第２スライド部は、前記排出流路の流路抵抗を大きくする、液体吐出装置。
【請求項７】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記ノズルから前記液体を吐出する場合に、前記第１スライド部は、前記連通流路の流路抵抗を大きくする、液体吐出装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記第２開口の開口面積は、前記第１開口の開口面積よりも大きい、液体吐出装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記第１スライド部が前記供給流路側から受ける力が、前記連通流路側から受ける力よりも大きい、液体吐出装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記液室と前記連通流路とを複数組備え、
前記第１スライド部は、複数の前記連通流路の流路抵抗を変更する、液体吐出装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記第１スライド部は、前記ノズルから前記液体を吐出させるたびに、スライド移動する、液体吐出装置。
【請求項１２】
液体吐出装置によって実行される液体吐出方法であって、
前記液体吐出装置は、
ノズルに連通する液室と、
前記液室に連通し、液体が流入する第１開口を有する連通流路と、
前記液体を排出し、前記液体が流入する第２開口を有する排出流路と、
前記連通流路および前記排出流路に前記液体を供給可能な供給流路と、
前記供給流路と前記連通流路との間に配置され、前記供給流路を前記連通流路に連通させるための第１貫通孔を有する第１スライド部と、を備え、
前記第１スライド部は、前記第１開口の開口面に沿ってスライド移動することによって、前記連通流路に対する前記第１貫通孔の位置を変更することにより、前記連通流路の流路抵抗を変更することが可能であり、
前記ノズルから前記液体を吐出する場合に、前記第１スライド部により前記連通流路の流路抵抗を大きくする、液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置および液体吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出装置に関し、例えば、特許文献１には、圧力室に液体を供給する供給流路の流路抵抗を変更するために、供給流路に対応する位置に貫通孔が形成された平板状のプレートを、供給流路の開口面に沿わせてスライドさせる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２００４２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、例えば、プレートを高速に往復移動させた場合には、プレートが発熱するおそれがあった。プレートが発熱すると、その熱によって液体の特性が変化してしまい、安定した吐出を行うことが困難になる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、ノズルに連通する液室と；前記液室に連通し、液体が流入する第１開口を有する連通流路と；前記液体を排出し、前記液体が流入する第２開口を有する排出流路と；前記連通流路および前記排出流路に前記液体を供給可能な供給流路と；前記供給流路と前記連通流路との間に配置され、前記供給流路を前記連通流路に連通させるための第１貫通孔を有する第１スライド部と；を備え、前記第１スライド部は、前記第１開口の開口面に沿ってスライド移動することによって、前記連通流路に対する前記第１貫通孔の位置を変更することにより、前記連通流路の流路抵抗を変更することを特徴とする。このような形態の液体吐出装置であれば、第１スライド部がスライド移動により発熱したとしても、排出流路から液体を排出することによって熱を放出することができる。従って、液体の特性が熱によって変化することを抑制することができ、安定して液体を吐出させることができる。
【０００７】
（２）上記形態の液体吐出装置において、前記第１スライド部は、前記連通流路および前記排出流路との間で前記第１貫通孔の位置を変更することにより、前記連通流路および前記排出流路の流路抵抗を変更してもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、第１貫通孔を液体の供給と液体の排出の両方の用途に用いることができるので、構造を簡素化することができる。
【０００８】
（３）上記形態の液体吐出装置は、前記供給流路と前記排出流路との間に配置され、前記供給流路を前記排出流路に連通させるための第２貫通孔を有する第２スライド部、を備え、前記第２スライド部は、前記第２開口の開口面に沿ってスライド移動することによって、前記排出流路に対する前記第２貫通孔の位置を変更することにより、前記排出流路の流路抵抗を変更してもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、第２スライド部を移動させることによって、液体を排出するか否かを切り替えることができる。
【０００９】
（４）上記形態の液体吐出装置は、前記第１スライド部と前記第２スライド部とを一体的に有するスライド部を備えてもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、連通流路の流路抵抗と排出流路の流路抵抗とを同時に変更することができるので、構造を簡素化することができる。
【００１０】
（５）上記形態の液体吐出装置において、前記ノズルから前記液体を吐出する場合に、前記第１スライド部は、前記連通流路の流路抵抗を大きくし、前記第２スライド部は、前記排出流路の流路抵抗を小さくしてもよい。このような構成の液体吐出装置であれば、液体の吐出時において、液体を効率よくノズルから吐出させることができ、また、液体の吐出時に、排出流路から液体を排出することで熱を放出することができる。
【００１１】
（６）上記形態の液体吐出装置において、前記ノズルに前記液体を充填する場合に、前記第１スライド部は、前記連通流路の流路抵抗を小さくし、前記第２スライド部は、前記排出流路の流路抵抗を大きくしてもよい。このような構成であれば、液体の充填時に、ノズルに液体を効率よく充填することができる。
【００１２】
（７）上記形態の液体吐出装置において、前記ノズルから前記液体が吐出される場合に、前記第１スライド部は、前記連通流路の流路抵抗を大きくしてもよい。このような構成の液体吐出装置であれば、液体吐出時において、液体を効率よくノズルから吐出させることができる。
【００１３】
（８）上記形態の液体吐出装置において、前記第２開口の開口面積は、前記第１開口の開口面積よりも大きくてもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、効率的に液体を排出することができる。
【００１４】
（９）上記形態の液体吐出装置において、前記第１スライド部が前記供給流路側から受ける力が、前記連通流路側から受ける力よりも大きくてもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、第１スライド部と連通流路との間から液体が漏れることを抑制できる。
【００１５】
（１０）上記形態の液体吐出装置は、前記液室と前記連通流路とを複数組備え、前記第１スライド部は、前記第１スライド部は、複数の前記連通流路の流路抵抗を変更してもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、複数の連通流路の流路抵抗を１つの第１スライド部によって変更することができるので、構造を簡素化することができる。
【００１６】
（１１）上記形態の液体吐出装置において、前記第１スライド部は、前記ノズルから前記液体を吐出させるたびに、スライド移動してもよい。このような形態の液体吐出装置であれば、第１スライド部がスライド移動により発熱したとしても、排出流路から液体を排出することによって熱を放出することができる。
【００１７】
本発明は、上述した液体吐出装置としての形態以外にも、種々の形態で実現することが可能である。例えば、液体吐出装置によって実行される液体吐出方法や、液体吐出装置を制御するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムが記録された一時的でない有形な記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態における液体吐出装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】ヘッド部の概略構成を示す断面図である。
【図３】スライド部の図２におけるＩＩＩ矢視図である。
【図４】待機状態におけるヘッド部の動作を示す説明図である。
【図５】待機状態における第１貫通孔および第２貫通孔の位置を示す図である。
【図６】充填状態におけるヘッド部の動作を示す説明図である。
【図７】吐出状態におけるヘッド部の動作を示す説明図である。
【図８】ノズルから液体が吐出された様子を示す図である。
【図９】第２実施形態におけるヘッド部の概略構成を示す断面図である。
【図１０】第３実施形態におけるヘッド部の概略構成を示す断面図である。
【図１１】第４実施形態におけるヘッド部の概略構成を示す断面図である。
【図１２】第５実施形態におけるヘッド部の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の第１実施形態における液体吐出装置１００の概略構成を示す説明図である。液体吐出装置１００は、タンク１０と、加圧ポンプ２０と、第１流路３０と、ヘッド部２００と、第２流路５０と、液体貯留部６０と、負圧発生源７０と、制御部８０と、を備える。
【００２０】
タンク１０には液体が収容されている。液体としては、例えば、所定の粘度を有するインクが収容される。タンク１０内の液体は加圧ポンプ２０により、第１流路３０を通じてヘッド部２００に供給される。ヘッド部２００に供給された液体は、ヘッド部２００により吐出される。ヘッド部２００の動作は、制御部８０により制御される。制御部８０は、ＣＰＵとメモリーとを備えるコンピューターとして構成されており、メモリーに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、ヘッド部２００の動作を制御する。プログラムは、一時的でない有形な記録媒体に記録されていてもよい。
【００２１】
ヘッド部２００によって吐出されなかった液体は、第２流路５０を通じて液体貯留部６０に排出される。液体貯留部６０には、各種ポンプによって構成可能な負圧発生源７０が接続されている。負圧発生源７０は、液体貯留部６０内を負圧にすることにより、第２流路５０を通じてヘッド部２００から液体を吸引する。加圧ポンプ２０および負圧発生源７０は、第１流路３０と第２流路５０とに差圧を発生させて第１流路３０に液体を供給する液体供給部として機能する。なお、加圧ポンプ２０および負圧発生源７０のいずれか一方を省略して、加圧ポンプ２０または負圧発生源７０のいずれか単体で液体供給部を構成してもよい。上記のように、本実施形態では、ヘッド部２００から吐出されなかった液体がヘッド部２００から第２流路５０に排出されるので、ヘッド部２００内に液体内の沈降成分が堆積することを抑制することができる。
【００２２】
本実施形態では、液体貯留部６０とタンク１０とは、循環流路９０によって接続されている。液体貯留部６０に貯留された液体は、循環流路９０を通じてタンク１０に戻され、再び、加圧ポンプ２０によってヘッド部２００に供給される。つまり、循環流路９０は、第２流路５０から排出された液体を、第１流路３０に再び供給する機能を有する。循環流路９０には、液体貯留部６０から液体を吸引するためのポンプが備えられていてもよい。また、循環流路９０には、異物除去フィルターや脱気モジュールが備えられていてもよい。なお、循環流路９０を省略し、液体吐出装置１００を、液体を循環させない構成とすることも可能である。
【００２３】
液体吐出装置１００は、プリンターとしても構成することができる。この場合、例えば、ヘッド部２００は、記録媒体上を走査するキャリッジに搭載され、制御部８０から指示されたタイミングで液体を記録媒体上に吐出する。
【００２４】
図２は、ヘッド部２００の概略構成を示す断面図である。ヘッド部２００は、液室２１０と、連通流路２２０と、排出流路２３０と、供給流路２４０と、スライド部２５０と、を備えている。
【００２５】
液室２１０は、液体が供給される空間を有する部屋である。液室２１０は、ノズル２１１に連通している。液室２１０は、内部空間の容積が変化することによってノズル２１１から液体を吐出させる。液室２１０の側面の一部には、振動板２１２が設けられている。振動板２１２には、図示していないピエゾアクチュエーターが接触している。ピエゾアクチュエーターが駆動されると、それに伴い振動板２１２がたわみ、液室２１０の容積が変更される。制御部８０は、ピエゾアクチュエーターを制御することによって液室２１０の容積を小さくすることにより、液室２１０内の圧力を高める。そして、液室２１０内の圧力がノズル２１１内の液体のメニスカス耐圧を超えると、ノズル２１１から液体が吐出される。このとき、最大で、液室２１０の容量変化分の量の液体がノズル２１１から外部に吐出される。
【００２６】
連通流路２２０は、液室２１０に連通している。連通流路２２０は、液体が流入する第１開口２２１を有している。第１開口２２１から連通流路２２０に流入した液体は、液室２１０に供給される。
【００２７】
排出流路２３０は、液体を排出する流路である。排出流路２３０は、第２流路５０（図１）に接続されている。排出流路２３０は、液体が流入する第２開口２３１を有している。本実施形態では、連通流路２２０の第１開口２２１と、排出流路２３０の第２開口２３１とは、同一平面に形成されている。
【００２８】
本実施形態では、連通流路２２０および排出流路２３０が形成された部材のことを、本体部材２０１という。本体部材２０１は、ＳＵＳ等の各種金属、樹脂、シリコンなどによって構成することが可能である。本体部材２０１の、第１開口２２１の開口面と第２開口２３１の開口面とが設けられた面のことを、以下では、スライド面２０２という。スライド面２０２には、耐摩擦性を向上させるために、セラミックやジルコニアなどによって被膜が形成されていてもよい。
【００２９】
供給流路２４０は、連通流路２２０および排出流路２３０に液体を供給可能な流路である。供給流路２４０は、第１流路３０（図１）に接続されている。供給流路２４０が形成された部材のことを、以下では、供給流路形成部材２０３と呼ぶ。
【００３０】
スライド部２５０は、第１スライド部２５１と第２スライド部２５５とを備えている。第１スライド部２５１は、供給流路２４０と連通流路２２０との間に配置されている。第１スライド部２５１は、供給流路２４０と連通流路２２０との間に挟まれた部分が平板状に形成されている。第１スライド部２５１は、供給流路２４０を連通流路２２０に連通させるための第１貫通孔２５２を有する。第１スライド部２５１は、第１開口２２１の開口面に沿ってスライド移動することによって、連通流路２２０に対する第１貫通孔２５２の位置を変更させ、連通流路２２０の流路抵抗を変更する。
【００３１】
第２スライド部２５５は、供給流路２４０と排出流路２３０との間に配置されている。第２スライド部２５５は、供給流路２４０と排出流路２３０とに挟まれた部分が、平板状に形成されている。第２スライド部２５５は、供給流路２４０を排出流路２３０に連通させるための第２貫通孔２５６を有する。第２スライド部２５５は、第２開口２３１の開口面に沿ってスライド移動することによって、排出流路２３０に対する第２貫通孔２５６の位置を変更させ、排出流路２３０の流路抵抗を変更する。制御部８０は、第２スライド部２５５を移動させることによって、排出流路２３０から液体を排出するか否かを切り替えることができる。
【００３２】
本実施形態は、第１スライド部２５１と第２スライド部２５５とがスライド部２５０として一体的に形成されている。そのため、スライド部２５０は、連通流路２２０の流路抵抗と排出流路２３０の流路抵抗とを同時に変更することができる。このような構成であれば、ヘッド部２００の構造を簡素化することができる。本実施形態では、第１開口２２１と第２開口２３１とが同時に開状態にならないように、スライド部２５０がスライド移動する方向において、スライド部２５０における第１貫通孔２５２と第２貫通孔２５６との間の間隔と、スライド面２０２における連通流路２２０（第１開口２２１）と排出流路２３０（第２開口２３１）との間の間隔とが異なっている。具体的には、スライド部２５０における第１貫通孔２５２と第２貫通孔２５６との間の間隔が、スライド面２０２における連通流路２２０（第１開口２２１）と排出流路２３０（第２開口２３１）との間の間隔よりも狭くなっている。なお、スライド部２５０における第１貫通孔２５２と第２貫通孔２５６との間の間隔は、スライド面２０２における連通流路２２０（第１開口２２１）と排出流路２３０（第２開口２３１）との間の間隔よりも広くなっていてもよい。
【００３３】
スライド部２５０は、スライド部２５０をスライド面２０２に沿って移動させるためのアクチュエーター２５８に接続されている。アクチュエーター２５８は、制御部８０によって制御されることで、スライド部２５０をスライド面２０２上でスライド移動させる。スライド部２５０をスライド移動させることが可能であれば、アクチュエーター２５８として、ピエゾアクチュエーターやソレノイド、磁歪素子など、各種のアクチュエーターを利用することができる。なお、スライド部２５０のことを、シャッター部やプレート部などと呼ぶこともできる。
【００３４】
本実施形態では、スライド部２５０とスライド面２０２との間には、第１シール部材２６１が配置されている。第１シール部材２６１は、シリコンゴムやフッ素ゴムなどの各種ゴム部材によって形成されている。第１シール部材２６１は、本体部材２０１のスライド面２０２において、第１開口２２１および第２開口２３１を挟む位置に固定されている。また、第１シール部材２６１は、スライド部２５０のスライド面２０２側の面において、第１貫通孔２５２と第２貫通孔２５６とを挟む位置に配置されている。スライド部２５０は、第１シール部材２６１上を摺動する。なお、第１シール部材２６１は、本体部材２０１ではなく、スライド部２５０側に固定されていてもよい。また、第１シール部材２６１を省略し、スライド部２５０がスライド面２０２上を直接、スライド移動する構成も可能である。
【００３５】
本実施形態では、供給流路形成部材２０３とスライド部２５０との間に、第２シール部材２６２が配置されている。第２シール部材２６２は、第１シール部材２６１と同様に、シリコンゴムやフッ素ゴムなどの各種ゴム部材によって形成されている。第２シール部材２６２は、供給流路形成部材２０３のスライド部２５０側の面において、供給流路２４０を挟む位置に固定されている。また、第２シール部材２６２は、スライド部２５０の供給流路形成部材２０３側の面において、第１貫通孔２５２と第２貫通孔２５６とを挟む位置に配置されている。スライド部２５０は、第２シール部材２６２上を摺動する。つまり、スライド部２５０は、第１シール部材２６１と第２シール部材２６２との間を摺動する。供給流路形成部材２０３とスライド部２５０と第２シール部材２６２とで囲まれた空間は、供給流路２４０の一部として機能する。なお、第２シール部材２６２は、供給流路形成部材２０３ではなく、スライド部２５０側に固定されていてもよい。
【００３６】
本実施形態において、スライド部２５０（第１スライド部２５１および第２スライド部２５５）が供給流路２４０側から受ける力は、連通流路２２０側から受ける力よりも大きいことが好ましい。より具体的には、スライド部２５０が、加圧ポンプ２０により加圧された液体から受圧する力と第２シール部材２６２からの押し付け力との和（以下、「第１の力」という）が、各ノズル２１１から液体を吐出する際に各連通流路２２０内の液体を通じて液室２１０から受圧する力の和と第１シール部材２６１による押し付け力との和（以下、「第２の力」という）よりも大きくなることが好ましい。第１の力が第２の力よりも大きければ、連通流路２２０とスライド部２５０との間から液体が外部に漏れることを抑制できる。なお、連通流路２２０とスライド部２５０との間から液体が外部に漏れていなければ、第１の力が第２の力よりも大きいと見なすことが可能である。ヘッド部２００の構成から第１シール部材２６１が省略された場合には、前述した第２の力において、第１シール部材２６１による押し付け力はゼロになる。
【００３７】
図３は、スライド部２５０の図２におけるＩＩＩ矢視図である。本実施形態では、図２に示したノズル２１１、液室２１０および連通流路２２０が、本体部材２０１に２組形成されている。そのため、図３に示すように、スライド部２５０には、２つの連通流路２２０の第１開口２２１に対応する位置に、２つの第１貫通孔２５２が設けられている。そのため、１つのスライド部２５０（第１スライド部２５１）によって、複数の連通流路２２０の流路抵抗を変更できる。従って、構造を簡素化できる。また、本実施形態では、排出流路２３０は１つのみ形成されている。そのため、スライド部２５０には、１つの第２貫通孔２５６が設けられている。本実施形態では、第２開口２３１（第２貫通孔２５６）の開口面積は、第１開口２２１（第１貫通孔２５２）の開口面積の総和よりも大きい。そのため、効率的に液体をヘッド部２００から排出することができる。
【００３８】
なお、ヘッド部２００は、ノズル２１１、液室２１０、連通流路２２０および第１貫通孔２５２を２組に限らず、１組のみ備えていてもよいし、３組以上備えていても良い。また、排出流路２３０および第２貫通孔２５６を、複数組備えていてもよい。その他、第２開口２３１（第２貫通孔２５６）の開口面積を、第１開口２２１（第１貫通孔２５２）の開口面積の総和よりも小さくした構成も可能である。
【００３９】
図４〜８に基づき、液体吐出装置１００によって実行される液体吐出方法を説明する。
図４は、待機状態におけるヘッド部２００の動作を示す説明図である。図５は、待機状態における第１貫通孔２５２および第２貫通孔２５６の位置を示す図である。液体を吐出しない待機状態では、第１スライド部２５１が連通流路２２０の流路抵抗を大きくし、第２スライド部２５５が排出流路２３０の流路抵抗を小さくする。より具体的には、制御部８０が、アクチュエーター２５８を制御して、スライド部２５０を移動させ、第２スライド部２５５に設けられた第２貫通孔２５６と排出流路２３０が連通する状態とし、更に、第１スライド部２５１に設けられた第１貫通孔２５２が連通流路２２０と連通しない状態とする。この待機状態では、第１流路３０からヘッド部２００に供給された液体は、供給流路２４０を通って、そのまま排出流路２３０から排出される。
【００４０】
図６は、充填状態におけるヘッド部２００の動作を示す説明図である。待機状態後に、液体を吐出するために液室２１０およびノズル２１１に液体を充填する充填状態では、第１スライド部２５１が連通流路２２０の流路抵抗を小さくし、第２スライド部２５５が排出流路２３０の流路抵抗を大きくする。より具体的には、制御部８０が、アクチュエーター２５８を制御して、スライド部２５０を移動させ、第２スライド部２５５に設けられた第２貫通孔２５６と排出流路２３０とが連通しない状態とし、更に、第１スライド部２５１に設けられた第１貫通孔２５２が連通流路２２０と連通する状態とする。こうすることにより、充填状態では、供給流路２４０から供給された液体は、排出流路２３０から排出されることなく、連通流路２２０を通じて液室２１０およびノズル２１１に充填される。図３には、充填状態における第１貫通孔２５２および第２貫通孔２５６の位置を示している。
【００４１】
図７は、吐出状態におけるヘッド部２００の動作を示す説明図である。図８は、ノズル２１１から液体が吐出された様子を示す図である。充填状態後に、液体を吐出させる吐出状態では、第１スライド部２５１が連通流路２２０の流路抵抗を大きくし、第２スライド部２５５が排出流路２３０の流路抵抗を小さくする。より具体的には、制御部８０が、アクチュエーター２５８を制御して、スライド部２５０を移動させ、第２スライド部２５５に設けられた第２貫通孔２５６と排出流路２３０とが連通する状態とし、更に、第１スライド部２５１に設けられた第１貫通孔２５２が連通流路２２０と連通しない状態とする。この充填状態によれば、液室２１０から連通流路側に液体が逆流することを抑制できるので、ノズル２１１から液体を効率的に吐出させることができる。また、振動板２１２による液室２１０内の圧力変化が連通流路２２０を通じて他の液室２１０に影響を及ぼすことを抑制できるので、各ノズル２１１から安定して液体を吐出させることができる。制御部８０は、振動板２１２によって液室２１０の容積を小さくして液体をノズル２１１から吐出させた後、振動板２１２によって液室２１０の容積を大きくすることにより、液室２１０内の圧力を低下させ、吐出された液体の尾切りを行う。こうすることにより、図８に示すように、所定量の液体が吐出される。
【００４２】
制御部８０は、アクチュエーター２５８を制御して、ヘッド部２００の状態を、上述した待機状態、充填状態、吐出状態に繰り返し制御することにより、ノズル２１１から液滴状の液体を連続的に吐出させることができる。本実施形態では、待機状態から充填状態に移行する際、および、充填状態から吐出状態に移行する際に、スライド部２５０がスライド移動する。つまり、ノズルから液体を吐出させるたびに、スライド部２５０がスライド移動することになる。
【００４３】
液体吐出装置１００がプリンターとして構成されている場合、制御部８０は、例えば、ヘッド部２００が備えられたキャリッジの移動速度あるいは移動量を検出するためのエンコーダーが出力する信号に基づき、液体の吐出タイミングに対して、スライド部２５０を移動させるためのアクチュエーター２５８と、個々の液室２１０に備えられているピエゾアクチュエーターとをそれぞれ一定の遅延時間後に駆動する。こうすることにより、ヘッド部２００の動きに同期させて、ヘッド部２００の状態を、待機状態、充填状態、吐出状態に繰り返し制御することができる。
【００４４】
以上で説明した本実施形態の液体吐出装置１００によれば、スライド部２５０（第１スライド部２５１および第２スライド部２５５）がスライド移動に伴う摩擦によって発熱したとしても、排出流路２３０から液体を排出することによってその熱を放出することができる。従って、液体の特性が熱によって変化することを抑制することができ、安定して液体を吐出させることができる。特に本実施形態では、液体を吐出するごとに、スライド部２５０をスライド移動させるため、スライド部２５０が第１シール部材２６１や第２シール部材２６２との摩擦によって発熱する可能性が高い。従って、排出流路２３０から液体を排出することによって熱を放出することによる効果が顕著である。
【００４５】
また、本実施形態によれば、スライド部２５０が第１スライド部２５１と第２スライド部２５５とを一体的に備えているので、連通流路２２０の流路抵抗と排出流路２３０の流路抵抗とを同時に変更することができる。そのため、構造を簡素化することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、ノズル２１１から液体を吐出する場合には、第１スライド部２５１は、連通流路２２０の流路抵抗を大きくし、第２スライド部２５５は、排出流路２３０の流路抵抗を小さくする。そのため、液体吐出時には、液体を効率よくノズル２１１から吐出させることができ、同時に、排出流路２３０から液体を排出させることにより、スライド部２５０のスライド移動により生じた熱を放出することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、ノズル２１１に液体を充填する場合には、第１スライド部２５１は、連通流路２２０の流路抵抗を小さくし、第２スライド部２５５は、排出流路２３０の流路抵抗を大きくする。そのため、液体充填時には、連通流路２２０を通じて効率的に液室２１０およびノズル２１１に液体を充填することができる。
【００４８】
Ｂ．第２実施形態：
図９は、第２実施形態におけるヘッド部２００ａの概略構成を示す断面図である。第１実施形態では、スライド部２５０は、第１スライド部２５１と第２スライド部２５５とを一体的に備えている。これに対して、第２実施形態では、第１スライド部２５１と第２スライド部２５５とが別体として構成されている。そして、第１スライド部２５１と第２スライド部２５５とに個別にアクチュエーター２５８，２５９が備えられている。
【００４９】
このような構成によれば、第１スライド部２５１と第２スライド部２５５とを個別に移動させることができるので、連通流路２２０の流路抵抗と排出流路２３０の流路抵抗を個別に調整することができる。従って、例えば、第２スライド部２５５によって排出流路２３０を完全に閉塞させた後に、第１スライド部２５１を移動させて連通流路２２０を供給流路２４０に連通させるといった、連通流路２２０と供給流路２４０の開閉タイミングの調整を容易に行うことができる。
【００５０】
Ｃ．第３実施形態：
図１０は、第３実施形態におけるヘッド部２００ｂの概略構成を示す断面図である。第１実施形態および第２実施形態では、ヘッド部２００は、第１スライド部２５１と第２スライド部２５５とを備えている。これに対して第３実施形態では、ヘッド部２００ｂは、第１スライド部２５１のみを備えており、第２スライド部２５５を備えていない。そのため、排出流路２３０が常に開状態になっている。このような構成では、液体をノズル２１１および液室２１０に充填する充填状態では、液体が連通流路２２０と排出流路２３０とに分流されて液室２１０内に供給されることになる。しかし、このような構成によっても、液体を排出流路２３０から排出することができるので、第１スライド部２５１のスライド移動に伴って生じる熱を放出することができる。なお、本実施形態では、排出流路２３０の第２開口２３１の開口面積を、連通流路２２０の第１開口２２１の開口面積よりも小さくしてもよい。第２開口２３１の開口面積が第１開口２２１の開口面積よりも小さければ、充填状態において液体を迅速に液室２１０およびノズル２１１に供給することができる。
【００５１】
Ｄ．第４実施形態：
図１１は、第４実施形態におけるヘッド部２００ｃの概略構成を示す断面図である。第１実施形態では、第１スライド部２５１に備えられた第１貫通孔２５２によって連通流路２２０の流路抵抗を変更し、第２スライド部２５５に備えられた第２貫通孔２５６によって排出流路２３０の流路抵抗を変更している。これに対して、第４実施形態におけるヘッド部２００ｃは、第２スライド部２５５を備えず、第１スライド部２５１のみを備えており、第１スライド部２５１が、連通流路２２０および排出流路２３０との間で第１貫通孔２５２の位置を変更することにより、連通流路２２０および排出流路２３０の流路抵抗を変更する。
【００５２】
このような構成によれば、第１スライド部２５１に設けられた第１貫通孔２５２を、液体の供給と液体の排出の両方の用途に用いることができるので、構造を簡素化することができる。また、このような構成によっても、液体を排出流路２３０から排出することができるので、第１スライド部２５１のスライド移動に伴って生じる熱を外部に放出することができる。
【００５３】
Ｅ．第５実施形態：
図１２は、第５実施形態におけるヘッド部２００ｄの概略構成を示す断面図である。上記各実施形態では、液室２１０の側面の一部に設けられた振動板２１２と振動板２１２に接触するピエゾアクチュエーターとによって液室２１０の容積を変更している。これに対して、第５実施形態では、液室２１０内に設けられた移動体２１３によって液室２１０の容積を変更する。移動体２１３は、ピエゾアクチュエーター等の各種アクチュエーターによって駆動され、液室２１０内をノズル２１１に向けて移動することにより液室２１０内の容積を変更する。移動体２１３のことをピストンあるいはプランジャーと呼ぶこともできる。本実施形態では、制御部８０が、この移動体２１３を制御し、移動体２１３を、ノズル２１１が設けられた内壁面に接近あるいは衝突させることにより、ノズル２１１から液体を吐出させる。このように、ノズル２１１から液体を吐出させる機構としては、ピエゾアクチュエーターと振動板２１２とによって構成される機構に限らず、種々の機構を採用することが可能である。
【００５４】
Ｆ．他の実施形態：
上記実施形態では、制御部８０は、ノズル２１１から液体を効率よく吐出させるため、液体を吐出させるたびに第１スライド部２５１をスライド移動させている。これに対して、例えば、制御部８０は、第１スライド部２５１を、液体の吐出量を調整するためにスライド移動させてもよい。
【００５５】
本発明は、インクを吐出する液体吐出装置に限らず、インク以外の他の液体を吐出する任意の液体吐出装置にも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体吐出装置に本発明は適用可能である。
（１）ファクシミリ装置等の画像記録装置。
（２）液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置。
（３）有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイや、面発光ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材吐出装置。
（４）バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を吐出する液体吐出装置。
（５）精密ピペットとしての試料吐出装置。
（６）潤滑油の吐出装置。
（７）樹脂液の吐出装置。
（８）時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置。
（９）光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置。
（１０）基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を吐出する液体吐出装置。
（１１）他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置。
【００５６】
なお、「液滴」とは、液体吐出装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体吐出装置が消費できるような材料であればよい。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。液体の代表的な例としてはインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。
【００５７】
本発明は、上述の実施形態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。例えば、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形態の技術的特徴は、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】
【００５８】
１０…タンク、２０…加圧ポンプ、３０…第１流路、５０…第２流路、６０…液体貯留部、７０…負圧発生源、８０…制御部、９０…循環流路、１００…液体吐出装置、２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ…ヘッド部、２０１…本体部材、２０２…スライド面、２０３…供給流路形成部材、２１０…液室、２１１…ノズル、２１２…振動板、２１３…移動体、２２０…連通流路、２２１…第１開口、２３０…排出流路、２３１…第２開口、２４０…供給流路、２５０…スライド部、２５１…第１スライド部、２５２…第１貫通孔、２５５…第２スライド部、２５６…第２貫通孔、２５８，２５９…アクチュエーター、２６１…第１シール部材、２６２…第２シール部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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