(57)【要約】      （修正有）【課題】吐出口からの予期せぬ液体の漏洩を抑制するできる技術を提供する。【解決手段】液体を吐出する吐出口１１５を有する吐出部１１０と、吐出口１１５の中心軸ＮＸに交差する方向に移動する蓋体１３５を有し、蓋体１３５によって吐出口１１５を開閉する開閉機構１３０と、前記吐出部と前記開閉機構の駆動を制御する制御部１０１と、を備え、制御部１０１は、吐出口１１５から前記液体が吐出されるタイミングに合わせて、前記蓋体を移動させて前記吐出口を開き、前記吐出口からの前記液体の吐出が開始された以後に、前記蓋体を移動させて前記吐出口を閉じる構成とした液体吐出装置。【選択図】図１
2017164704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出装置であって、
液体を吐出する吐出口を有する吐出部と、
前記吐出口の中心軸に交差する方向に移動する蓋体を有し、前記蓋体によって前記吐出口を開閉する開閉機構と、
前記吐出部と前記開閉機構の駆動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記吐出口から前記液体が吐出されるタイミングに合わせて、前記蓋体を移動させて前記吐出口を開き、前記吐出口からの前記液体の吐出が開始された以後に、前記蓋体を移動させて前記吐出口を閉じる、液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１記載の液体吐出装置であって、
前記開閉機構は、前記蓋体を、前記吐出口の中心軸に沿って見たときに前記吐出口と重なる円周軌道上に沿って移動させる、液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１記載の液体吐出装置であって、
前記開閉機構は、前記蓋体を、前記吐出口の中心軸に沿って見たときに前記吐出口と重なる直線軌道上において往復移動させる、液体吐出装置。
【請求項４】
請求項３記載の液体吐出装置であって、さらに、
前記蓋体の位置を検出する位置検出部を備え、
前記制御部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記蓋体の移動を制御する、液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記制御部は、前記吐出口から前記液体が吐出された後に、前記吐出口から延びている前記液体が前記蓋体によって分断されるように、前記蓋体を移動させて前記吐出口を閉じる、液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記吐出部は、前記吐出口が連通し、前記液体を収容している収容室と、前記収容室の前記液体を前記吐出口から吐出させる吐出機構と、を備え、
前記吐出機構は、前記収容室内において、前記吐出口から離間した第１位置と、前記吐出口の周縁部に接触して前記吐出口を塞ぐ第２位置との間を往復移動する弁体と、前記弁体に前記往復移動のための駆動力を付与する駆動部と、を備え、前記弁体を、前記第１位置から前記第２位置に移動させることによって、前記収容室内の前記液体を前記吐出口へと押し出して吐出させる、液体吐出装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
前記吐出部は、複数の前記吐出口を備え、
前記開閉機構は、前記吐出口のそれぞれを前記蓋体によって開閉する、液体吐出装置。
【請求項８】
吐出口から液体を吐出する液体吐出装置の制御方法であって、
蓋体を前記吐出口から離れる方向に移動させる工程と、
前記蓋体から開放された前記吐出口から前記液体の吐出を開始する工程と、
前記吐出口からの前記液体の吐出が開始された以後に、前記蓋体を前記吐出口の方に移動させることによって、前記吐出口を閉じる工程と、
を備える、制御方法。
【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その制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吐出口から液体を吐出する種々の液体吐出装置が提案されている。例えば、下記の特許文献１には、弁体として機能するプランジャーロッドをピストン運動させることによって、ノズルから液体を吐出させる液体吐出装置が開示されている。特許文献１のような液体の吐出機構は、インクを吐出して印刷物を作製するインクジェットプリンターや、液体材料を吐出して立体物を造形する３Ｄプリンターに適用される場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８２７４０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の技術では、プランジャーロッドと、それを受け止める弁座との間に隙間が生じると、ノズルから液体が漏洩してしまう可能性がある。プランジャーロッドと弁座との間に隙間が生じる場合としては、例えば、プランジャーロッドと弁座との間に異物が挟まった場合や、プランジャーロッドが弁座に対して位置ずれした場合、プランジャーロッドや弁座が変形した場合などがある。特許文献１の技術では、そのような課題については一切考慮されていない。
【０００５】
このように、液体吐出装置の技術分野においては、そうしたノズルからの予期せぬ液体の漏洩を抑制することについて依然として改良の余地がある。こうした課題は、液体吐出装置の一態様であるインクジェットプリンターや３Ｄプリンターにも共通する課題である。特に、３Ｄプリンターにおいては、一般に、粉末材料を含む粘度が高い液体材料が用いられるため、その吐出機構が受ける負荷が大きく、液体の吐出機構に不具合が生じやすい。そのため、ノズルからの液体材料の漏洩を抑制することについての要望が大きい。ノズルからの液体材料の漏洩を抑制するという課題は、特許文献１のような吐出機構を有する液体吐出装置に限らず、種々の吐出機構を有する液体吐出装置に共通する課題でもある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
［１］本発明の第一の形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、吐出部と、開閉機構と、制御部と、を備えてよい。前記吐出部は、液体を吐出する吐出口を有してよい。前記開閉機構は、前記吐出口の中心軸に交差する方向に移動する蓋体を有し、前記蓋体によって前記吐出口を開閉してよい。前記制御部は、前記吐出部と前記開閉機構の駆動を制御してよい。前記制御部は、前記吐出口から前記液体が吐出されるタイミングに合わせて、前記蓋体を移動させて前記吐出口を開き、前記吐出口からの前記液体の吐出が開始された以後に、前記蓋体を移動させて前記吐出口を閉じてよい。この形態の液体吐出装置によれば、必要のないときには蓋体によって吐出口を閉じておくことができるため、吐出口からの液体の漏洩を抑制できる。
【０００８】
［２］上記形態の液体吐出装置において、前記開閉機構は、前記蓋体を、前記吐出口の中心軸に沿って見たときに前記吐出口と重なる円周軌道上に沿って移動させてよい。この形態の液体吐出装置によれば、蓋体の移動制御が容易化され、移動体による吐出口の開閉動作の高速化や効率化が可能である。
【０００９】
［３］上記形態の液体吐出装置において、前記開閉機構は、前記蓋体を、前記吐出口の中心軸に沿って見たときに前記吐出口と重なる直線軌道上において往復移動させてよい。この形態の液体吐出装置によれば、蓋体の移動距離を短くできるとともに、蓋体の移動制御を容易化できる。そのため、蓋体による吐出口の開閉動作の高速化や効率化が可能である。
【００１０】
［４］上記形態の液体吐出装置は、さらに、前記蓋体の位置を検出する位置検出部を備え、前記制御部は、前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記蓋体の移動を制御してよい。この形態の液体吐出装置によれば、蓋体の移動制御の制御性を高めることができる。
【００１１】
［５］上記形態の液体吐出装置において、前記制御部は、前記吐出口から前記液体が吐出された後に、前記吐出口から延びている前記液体が前記蓋体によって分断されるように、前記蓋体を移動させて前記吐出口を閉じてよい。この形態の液体吐出装置によれば、蓋体によって、吐出口からの液体の漏洩を抑制できるとともに、吐出口から吐出された液体が必要以上に尾をいてしまうことを抑制できる。
【００１２】
［６］上記形態の液体吐出装置において、前記吐出部は、前記吐出口が連通し、前記液体を収容している収容室と、前記収容室の前記液体を前記吐出口から吐出させる吐出機構と、を備え、前記吐出機構は、前記収容室内において、前記吐出口から離間した第１位置と、前記吐出口の周縁部に接触して前記吐出口を塞ぐ第２位置との間を往復移動する弁体と、前記弁体に前記往復移動のための駆動力を付与する駆動部と、を備え、前記弁体を、前記第１位置から前記第２位置に移動させることによって、前記収容室内の前記液体を前記吐出口へと押し出して吐出させてよい。この形態の液体吐出装置によれば、弁体の単純な運動によって、液体を高速に吐出することができる。また、液体を吐出した後に、弁体が吐出口を塞ぐため、余分な液体が吐出口から漏洩してしまうことを抑制することができる。加えて、弁体によって吐出口が密封されない場合であっても、蓋体によって、吐出口からの液体の吐出を抑制できる。
【００１３】
［７］上記形態の液体吐出装置において、前記吐出部は、複数の前記吐出口を備え、前記開閉機構は、前記吐出口のそれぞれを前記蓋体によって開閉してよい。この形態の液体吐出装置によれば、吐出部による液体の吐出を効率的におこなうことができるとともに、各吐出口からの液体の漏洩を抑制することができる。
【００１４】
［８］本発明の第二の形態は、吐出口から液体を吐出する液体吐出装置の制御方法として提供される。この制御方法は、蓋体を前記吐出口から離れる方向に移動させる工程と、前記蓋体から開放された前記吐出口から前記液体の吐出を開始する工程と、前記吐出口からの前記液体の吐出が開始された以後に、前記蓋体を前記吐出口の方に移動させることによって、前記吐出口を閉じる工程と、を備えてよい。この形態の制御方法によれば、必要のないときには蓋体によって吐出口が閉塞されるため、吐出口からの液体の漏洩を抑制することができる。
【００１５】
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
【００１６】
本発明は、液体吐出装置やその制御方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、液体を吐出する方法や、立体物造形装置、立体物造形方法、画像形成装置、画像形成方法、印刷装置、印刷方法、前述の各装置の制御方法、前述の各方法および制御方法を実現する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を記録した一時的でない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】
【００１７】
【図１】第１実施形態の液体吐出装置の構成を示す概略図。
【図２】第１実施形態の開閉機構が備える回転体を示す概略図。
【図３】ヘッド部による液体材料の吐出動作と開閉機構によるノズルの開閉機構の動作とを時系列で示す模式図。
【図４】第２実施形態の開閉機構の構成を示す概略図。
【図５】第３実施形態の液体吐出装置の構成を示す概略図。
【図６】第４実施形態の液体吐出装置の動作を説明するための説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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の構成を示す概略図である。図１には、液体吐出装置１００が通常の使用状態で配置されているときの重力方向（鉛直方向）を示す矢印Ｇが図示されている。本明細書において、「上」または「下」は、重力方向を基準とする方向を意味している。矢印Ｇは、後に参照される各図においても、適宜、図示されている。
【００１９】
本実施形態の液体吐出装置１００は、いわゆる３Ｄプリンターであり、原材料である液体材料ＬＭをヘッド部１１０から造形ステージ１５０に向かって吐出し、当該造形ステージ１５０上において当該液体材料ＬＭを固化させた層を積み重ねて立体物を作製する。液体吐出装置１００は、前述のヘッド部１１０および造形ステージ１５０に加えて、制御部１０１と、開閉機構１３０と、液体供給部１４０と、移動機構１５５と、エネルギー付与部１６０と、を備えている。
【００２０】
制御部１０１は、液体吐出装置１００の全体の動作を制御する。制御部１０１は、少なくとも、ＣＰＵ１０２と、メモリー１０３と、を備えるマイクロコンピューターによって構成される。ＣＰＵ１０２は、メモリー１０３にプログラムを読み出して実行することにより、種々の機能を発揮する。このプログラムは、例えば、ハードディスクやフラッシュメモリー、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの各種の記録媒体に記録されていてもよい。
【００２１】
制御部１０１には、コンピューター２００が接続されている。制御部１０１は、コンピューター２００から、立体物を造形するためのデータＭＤを受信する。当該データＭＤには、立体物の高さ方向に積み重ねられる各層における液体材料ＬＭの吐出位置を表すデータが含まれている。制御部１０１は、コンピューター２００からではなく、ネットワークや記録媒体を介して直接的にデータを取得してもよい。なお、制御部１０１は、液体吐出装置１００における上位の制御部に相当し、後述するヘッド制御部１２５および駆動制御部１３３は、その下位の制御部に相当する。本実施形態の液体吐出装置１００は、それらの制御部１０１，１２５，１３３の協働によって実現される制御システムによって制御されており、当該制御システムが、本発明における制御部の下位概念に相当する。
【００２２】
ヘッド部１１０は、制御部１０１の制御下において液体材料ＬＭを吐出する。ヘッド部１１０は、本発明における吐出部の下位概念に相当する。ヘッド部１１０は、中空容器であるヘッド本体部１１１を備える。ヘッド本体部１１１は、例えば、ステンレス鋼によって構成される。ヘッド本体部１１１の内部空間は、隔壁１１１ｓによって、第１室１１２と、第２室１１３と、に分けられている。第１室１１２は、ヘッド本体部１１１の下端に位置し、第２室１１３は、その上に位置する。
【００２３】
第１室１１２は、供給口１１４を介して液体供給部１４０に接続されており、液体供給部１４０から供給される液体材料ＬＭを収容する。液体材料ＬＭについては後述する。第１室１１２は、本発明における収容室の下位概念に相当する。液体材料ＬＭは、本発明における液体の下位概念に相当する。
【００２４】
第１室１１２の底面１１２ｂは、その中央に向かって窪んだテーパー状の傾斜壁面を構成しており、その中央部には、液体材料ＬＭを外部に吐出するためのノズル１１５が設けられている。本実施形態では、ノズル１１５は、ヘッド本体部１１１の底壁部を重力方向に貫通する貫通孔として形成されており、第１室１１２に連通するとともに、ヘッド本体部１１１の鉛直下方の領域に向かって開口している。ノズル１１５の開口径は、例えば、５〜１００μｍ程度であってよい。ノズル１１５は、本発明における吐出口の下位概念に相当する。
【００２５】
ヘッド本体部１１１には、金属製の柱状の弁体１２０が、隔壁１１１ｓに設けられた貫通孔１１１ｈを介して第１室１１２と第２室１１３とに跨がって配置されている。弁体１２０は、ノズル１１５の中心軸ＮＸ上において、鉛直方向に沿って、その長手方向に往復移動可能なように配置されている。貫通孔１１１ｈには、第２室１１３への液体材料ＬＭの漏洩を抑制するための円環状のシール部材ＳＬが弁体１２０の周囲を囲むように配置されている。
【００２６】
第２室１１３には、弁体１２０を往復移動させるための駆動機構１２１が収容されている。ヘッド部１１０において、弁体１２０と駆動機構１２１とで構成される機構が、本発明における吐出機構の下位概念に相当する。本実施形態では、第２室１１３には、駆動機構１２１として、圧電素子であるピエゾ素子１２２と、付勢部材１２３と、が配置されている。
【００２７】
ピエゾ素子１２２は、複数の圧電材料が積層された構成を有しており、各圧電材料への電圧の印加によって、その積層方向に長さが変化する。ピエゾ素子１２２の上端部は第２室１１３の上壁面に固定されており、下端部は弁体１２０の上端部に接触している。ピエゾ素子１２２が伸長して最も長くなった状態では、弁体１２０の下端部（以下、「先端部」とも呼ぶ。）は、半球状の形状を有しており、ノズル１１５の周縁部の傾斜壁面に気密に線接触して、ノズル１１５を閉塞する。
【００２８】
付勢部材１２３は、例えば、弦巻ばねによって構成され、弁体１２０を上方に向かって付勢する。ピエゾ素子１２２が収縮するときには、弁体１２０は、付勢部材１２３の付勢力によって、ピエゾ素子１２２の下端部に追従して上方に移動する。本実施形態では、弁体１２０が往復移動する距離、つまり、ピエゾ素子１２２が伸縮する長さは、例えば、５０〜１００μｍ程度であるとしてもよい。
【００２９】
このように、弁体１２０は、ピエゾ素子１２２の伸縮に合わせて、弁体１２０がノズル１１５から最も離間したときの位置である第１位置と、その下端部がノズル１１５を閉塞するときの位置である第２位置との間を往復移動する。駆動機構１２１を構成するピエゾ素子１２２と付勢部材１２３とが本発明における駆動部の下位概念に相当する。
【００３０】
ヘッド部１１０は、さらに、ヘッド制御部１２５を備えている。ヘッド制御部１２５は、例えば、集積回路などによって構成される。ヘッド制御部１２５は、制御部１０１からの指令に従って、ピエゾ素子１２２の伸縮状態を制御して、ノズル１１５からの液体材料ＬＭの吐出動作を制御する。
【００３１】
ヘッド制御部１２５は、吐出信号生成部１２６と、駆動信号生成部１２７と、を有する。吐出信号生成部１２６は、ノズル１１５からの液体材料ＬＭの吐出を開始させるタイミングを設定し、当該タイミングを示す信号を生成して出力する。駆動信号生成部１２７は、ピエゾ素子１２２の伸縮状態を変化させるピエゾ素子１２２の駆動信号を生成して出力する。
【００３２】
ヘッド部１１０におけるノズル１１５から液体材料ＬＭの吐出動作を説明する。液体吐出装置１００の駆動中においては、通常、ノズル１１５から液体材料ＬＭが流出しないように、ピエゾ素子１２２は最も長く伸長させた状態にされ、弁体１２０の先端部によってノズル１１５が閉塞される状態が維持される。液体材料ＬＭの吐出を開始するタイミングが到達したときには、ピエゾ素子１２２が一時的に収縮状態にされることによって、弁体１２０が上方に移動し、ノズル１１５が開放される。これによって、第１室１１２では、液体供給部１４０の加圧ポンプ１４３によって付与されている圧力を駆動力として、ノズル１１５に向かう液体材料ＬＭの流動が開始される。
【００３３】
その後、所定の微小時間経過した後に、再び、ピエゾ素子１２２が伸長状態に戻されることによって、弁体１２０が下方に移動し、弁体１２０によって、第１室１１２の液体材料ＬＭがノズル１１５から押し出されて吐出されるとともに、ノズル１１５が閉塞される。このように、本実施形態のヘッド部１１０では、ピエゾ素子１２２の伸縮にともなう弁体１２０の瞬間的なピストン運動によって、ノズル１１５から液体材料ＬＭの液滴が吐出される。
【００３４】
開閉機構１３０は、ノズル１１５の外において、ノズル１１５の開閉をおこなう。開閉機構１３０は、回転体１３１と、回転駆動部１３２と、駆動制御部１３３と、位置検出部１３４と、を備える。
【００３５】
図２は、第１実施形態の開閉機構１３０が備える回転体１３１を説明するための概略図である。図２の上段と下段にはそれぞれ、鉛直方向の逆方向に見たときの回転体１３１と、ヘッド部１１０のヘッド本体部１１１と、が図示されている。図２の上段には、開閉機構１３０によってノズル１１５が開かれた状態が例示されており、下段には、開閉機構１３０によってノズル１１５が閉じられた状態が例示されている。
【００３６】
回転体１３１は、円盤状の部材であり、例えば、ステンレス鋼などの金属によって構成される。回転体１３１の外周端には、回転体１３１の径方向に突出する板状の複数の蓋部１３５が、全周にわたって等間隔で配列されている。回転体１３１の円周方向における蓋部１３５の幅は、ノズル１１５の開口直径と等しいか、あるいは、ノズル１１５の開口直径よりも大きいことが望ましい。蓋部１３５は、例えば、回転体１３１と同様に金属によって構成されていてもよいし、ゴムなどの樹脂によって構成されてもよい。
【００３７】
回転体１３１は、液体吐出装置１００において、その中心軸ＣＸを回転軸ＲＸとして、その矢印Ｒで示されている円周方向に回転可能なように設置されている。回転体１３１は、ノズル１１５の開口端部の中心を通る中心軸ＮＸに沿って見たときに、各蓋部１３５の円周軌道が、ノズル１１５と重なる位置において回転する。
【００３８】
また、本実施形態では、回転体１３１は、各蓋部１３５がノズル１１５に対して微小な距離（例えば、数十μｍ程度）だけ下方を通過する位置において水平に回転する（図１）。ノズル１１５の中心軸ＮＸに沿って見たときに、回転体１３１の隣り合う２つの蓋部１３５の間にノズル１１５が位置しているときに、ノズル１１５は、液体材料ＬＭが流出可能な開いた状態になる（図２の上段）。一方、回転体１３１のいずれかの蓋部１３５がノズル１１５と重なる位置にあるときに、ノズル１１５は、液体材料ＬＭの流出が抑制される閉じた状態になる（図２の下段）。なお、本実施形態の液体吐出装置１００では、通常は、ノズル１１５が蓋部１３５によって閉じられた状態であり、ノズル１１５から液体材料ＬＭが吐出されるときに、一時的にノズル１１５が開かれた状態になる（詳細は後述）。蓋部１３５は、本発明における蓋体の下位概念に相当する。
【００３９】
回転駆動部１３２（図１）は、例えば、ステッピングモーターや超音波モーターなど、一度の回転動作で回転する回転角度を制御可能なモーターと、それに連結されているギヤなどを備え、前述のモーターによって発生させた回転駆動力を回転体１３１に伝達する。駆動制御部１３３は、集積回路などによって構成される。本実施形態では、駆動制御部１３３は、吐出信号生成部１２６からの指令に応じて、ノズル１１５から液体材料ＬＭが吐出されるタイミングに合わせて、回転体１３１を回転させる。駆動制御部１３３は、回転体１３１の一回の回転動作につき、ノズル１１５が蓋部１３５によって開かれた状態と閉じられた状態とがの交互に繰り返されるように、所定の角度ずつ回転体１３１を回転させる。より具体的には、回転体１３１において隣り合う蓋部１３５同士の間の中心角をθとしたときに、１／２・θの角度ずつ回転体１３１を回転させる（図２）。駆動制御部１３３が回転体１３１を回転させて蓋部１３５によってノズル１１５を開閉するタイミングについては後述する。
【００４０】
位置検出部１３４（図１）は、例えば、回転駆動部１３２のモーターに取付けられたエンコーダーによって構成され、回転体１３１の回転角度を検出して、各蓋部１３５の位置を表す信号を駆動制御部１３３に出力する。駆動制御部１３３は、位置検出部１３４の出力結果（検出結果）に基づいて、回転体１３１の回転角度をフィードバック制御する。
【００４１】
液体供給部１４０は、制御部１０１の制御下において、ヘッド部１１０の第１室１１２に液体材料ＬＭを供給するとともに、ノズル１１５から液体材料ＬＭを吐出させるための圧力を第１室１１２の液体材料ＬＭに付与する。液体供給部１４０は、粘度調整タンク１４１と、溶媒供給タンク１４２と、加圧ポンプ１４３と、を備える。
【００４２】
粘度調整タンク１４１には、液体材料ＬＭが貯留されており、溶媒供給タンク１４２には、液体材料ＬＭの溶媒成分が貯留されている。粘度調整タンク１４１は、溶媒供給タンク１４２から溶媒の供給を受ける。粘度調整タンク１４１は、自身に貯留されている液体材料ＬＭと溶媒供給タンク１４２から供給される溶媒とを混合して、液体材料ＬＭの粘度を調整する。制御部１０１は、液体材料ＬＭが所定の粘度に保持されるように、溶媒供給タンク１４２からの溶媒の供給量を制御する。本実施形態では、粘度調整タンク１４１において、液体材料ＬＭの粘度が、５０ｍＰａ・ｓ以上になるように調整される。
【００４３】
粘度調整タンク１４１の液体材料ＬＭは、加圧ポンプ１４３の駆動によってヘッド部１１０の第１室１１２へと供給される。加圧ポンプ１４３による加圧によって、第１室１１２の液体材料ＬＭの圧力が高められている。これによって、上述したように、弁体１２０がノズル１１５を開放したときに、第１室１１２の液体材料ＬＭはノズル１１５に向かって流動する。
【００４４】
制御部１０１は、圧力計（図示は省略）によって、ヘッド部１１０における液体材料ＬＭの圧力を監視し、加圧ポンプ１４３が液体材料ＬＭに加える圧力をフィードバック制御する。これによって、ノズル１１５から流出する液体材料ＬＭの流速が調整される。液体材料ＬＭの流速は、液体材料ＬＭの粘度を考慮して決められることが望ましい。本実施形態では、制御部１０１は、ノズル１１５から吐出される液体材料ＬＭの流速が１０ｍ／秒〜２０ｍ／秒になるように、液体材料ＬＭの圧力を調整する。
【００４５】
造形ステージ１５０は、水平に延びる平板な板状部材によって構成され、ヘッド部１１０による液体材料ＬＭの吐出方向に位置している。本実施形態では、造形ステージ１５０は、ヘッド部１１０の鉛直下方に配置されている。造形ステージ１５０は、例えば、ヘッド部１１０から鉛直下方に１．５〜３ｍｍ程度離れた位置に配置されていてよい。
【００４６】
移動機構１５５は、造形ステージ１５０を移動させるためのモーターやローラー、シャフト、各種アクチュエーターなどを備える。造形ステージ１５０は、移動機構１５５によって、両矢印Ｘ，Ｙによって示されているように、ヘッド部１１０に対して相対的に水平方向および鉛直方向に変位する。移動機構１５５による造形ステージ１５０の移動は、制御部１０１によって制御される。なお、液体吐出装置１００においては、造形ステージ１５０が固定され、ヘッド部１１０が造形ステージ１５０に対して変位するように構成されていてもよい。
【００４７】
エネルギー付与部１６０は、造形ステージ１５０に着弾した液体材料ＬＭの液滴にエネルギーを付与して硬化させる。本実施形態では、エネルギー付与部１６０は、レーザー装置によって構成され、レーザーの照射によって、光エネルギーを液滴に付与する。エネルギー付与部１６０は、少なくとも、レーザー光源と、レーザー光源から射出されたレーザーを着弾した液滴に集光させるための集光レンズと、レーザーを走査するためのガルバノミラーと、を含む（図示は省略）。エネルギー付与部１６０は、造形ステージ１５０における液滴の着弾位置をレーザーによって走査し、レーザーの光エネルギーによって、液滴中の材料粉末を焼結させる。あるいは、液滴中の材料粉末をいったん溶融させた後に固化させる。これによって、作製対象である立体物や当該立体物を支持するためのサポート部を構成する粒子が造形ステージ１５０上に固定される。
【００４８】
以上の構成により、本実施形態の液体吐出装置１００は、ヘッド部１１０から液体材料ＬＭを吐出することによって立体物を作製する。なお、本実施形態において用いられる液体材料ＬＭは、粉末と溶媒とを含む流動性組成物である。液体材料は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）の単体粉末、もしくはこれらの金属を１つ以上含む合金（マルエージング鋼、ステンレス、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、コバルト合金、コバルトクロム合金）などの混合粉末を、溶剤と、バインダーとを含むスラリー状あるいはペースト状にした混合材料であってもよい。また、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの汎用エンジニアリングプラスチックなどの樹脂を溶融させたものであってもよい。その他、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどのエンジニアリングプラスチックなどの樹脂であってもよい。このように、液体材料は特に限定されることはなく、上記金属以外の金属やセラミックス、樹脂等を使用可能である。液体材料の溶媒は、例えば、水；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉｓｏ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉｓｏ−ブチル等の酢酸エステル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル−ｎ−ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；テトラアルキルアンモニウムアセテート類；ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤；ピリジン、γ−ピコリン、２，６−ルチジン等のピリジン系溶剤；テトラアルキルアンモニウムアセテート（例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等）等のイオン液体等や、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせたものであってもよい。また、バインダーは、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、セルロース系樹脂或いはその他の合成樹脂又はＰＬＡ（ポリ乳酸）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）或いはその他の熱可塑性樹脂であってもよい。
【００４９】
図３は、ヘッド部１１０における液体材料ＬＭの吐出動作と開閉機構１３０によるノズル１１５の開閉動作を時刻ｔ１〜ｔ４の時系列で示す模式図である。図３には、各時刻ｔ１〜ｔ４におけるノズル１１５の近傍の状態が図示されている。なお、図３では、便宜上、開閉機構１３０の蓋部１３５は、ノズル１１５の下方に位置するときのみ図示されている。本実施形態の液体吐出装置１００では、以下に説明するように、液体材料ＬＭがノズル１１５から吐出されるタイミングに合わせて、開閉機構１３０が蓋部１３５によってノズル１１５を開閉する。
【００５０】
本実施形態の液体吐出装置１００では、液体材料ＬＭを吐出しない待機状態では、ノズル１１５の下方に蓋部１３５が位置する状態で回転体１３１は停止しており、ノズル１１５は閉じられた状態である（時刻ｔ１）。制御部１０１（図１）から吐出信号生成部１２６に、液体材料ＬＭの吐出を指令する信号が出力されると、吐出信号生成部１２６は、駆動制御部１３３に回転体１３１の回転を指令する信号を出力する。そして、駆動信号生成部１２７にもピエゾ素子１２２の駆動を指令する信号を出力する。これによって、時刻ｔ２（図３）において、回転体１３１が所定の角度だけ回転し、ノズル１１５の下方に位置していた蓋部１３５がノズル１１５から離れ、ノズル１１５が開かれた状態となる。また、ピエゾ素子１２２の収縮によって、弁体１２０がノズル１１５から離れ、ノズル１１５からの液体材料ＬＭの流出が可能な状態となる。吐出信号生成部１２６は、駆動信号生成部１２７に、所定の保持時間ｔｈだけ、ピエゾ素子１２２の収縮状態を維持させて、弁体１２０がノズル１１５から離間した状態を維持させる。保持時間ｔｈは、ノズル１１５と弁体１２０との間に液体材料ＬＭが充填されるための時間であり、ノズル１１５から吐出される液体材料ＬＭの量に応じて設定されればよい。保持時間ｔｈは、例えば、２００μｓ以下の微小な時間としてもよい。吐出信号生成部１２６は、保持時間ｔｈが経過した後の時刻ｔ３において、駆動信号生成部１２７にピエゾ素子１２２を伸長させる。ピエゾ素子１２２が伸長すると、弁体１２０が下方に移動し、液体材料ＬＭが、ノズル１１５から押し出されるとともに、ノズル１１５がヘッド本体部１１１の内部において閉じられる。弁体１２０によりノズル１１５が閉じられることによって、ノズル１１５から押し出された液体材料ＬＭが途切れて、造形ステージ１５０に向かって落下する。
【００５１】
その後、吐出信号生成部１２６は、開閉機構１３０の駆動制御部１３３に、回転体１３１の回転を指令する信号を出力する。これによって、時刻ｔ４において、回転体１３１が回転して、ノズル１１５の下方に蓋部１３５が移動し、ノズル１１５が蓋部１３５によって閉じられた状態に戻る。制御部１０１からヘッド制御部１２５に液体材料ＬＭの吐出指令が出力されるたびに、上記の時刻ｔ１〜ｔ４と同様な動作が繰り返される。
【００５２】
以上のように、本実施形態の液体吐出装置１００によれば、ノズル１１５から液体材料ＬＭが吐出されるときを除き、ノズル１１５は、開閉機構１３０の蓋部１３５によって閉塞された状態になっている。そのため、例えば、液体材料ＬＭに含まれる材料粉末や異物が弁体１２０とノズル１１５との間に固着した場合や、弁体１２０やノズル１１５周縁の傾斜壁面が変形した場合など、弁体１２０とノズル１１５との間に隙間が形成されても、蓋部１３５によって造形ステージ１５０へと液体材料ＬＭが漏洩してしまうことが抑制される。本実施形態では、回転体１３１の回転により、蓋部１３５によるノズル１１５の開閉状態が切り替えられており、開閉機構１３０によるノズル１１５の開閉状態の制御が容易化されている。また、本実施形態では、位置検出部１３４の出力結果に基づいて、回転体１３１の回転角度が制御されているため、蓋部１３５の位置制御の精度が高められている。よって、ノズル１１５からの液体材料ＬＭの吐出が蓋部１３５によって阻害されてしまうことがより確実に抑制される。また、蓋部１３５によってノズル１１５をより確実に閉塞しておくことができる。本実施形態の液体吐出装置１００では、ピエゾ素子１２２の伸縮運動を利用した弁体１２０のピストン運動によって、ノズル１１５から液体材料ＬＭが吐出されている。この構成によれば、ヘッド部１１０における液体材料ＬＭの吐出機構の小型化や簡素化が可能であり、液体材料ＬＭの吐出動作の高速化が可能である。また、そのような弁体１２０のピストン運動の繰り返しによって、弁体１２０やヘッド本体部１１１が劣化し、弁体１２０によるノズル１１５の封止性が低下したとしても、上記のように、蓋部１３５によって液体材料ＬＭの漏洩が抑制される。その他に、本実施形態の液体吐出装置１００によれば、本実施形態中で説明した種々の作用効果を奏することができる。
【００５３】
B．第２実施形態：
図４は、本発明の第２実施形態における開閉機構１３０Ａの構成を示す概略図である。図４の上段には、弁体１２０がノズル１１５を塞いだ直後のヘッド本体部１１１および開閉機構１３０Ａの状態が模式的に図示されている。図４の下段には、開閉機構１３０Ａの蓋部１３５によってノズル１１５閉じられた状態が模式的に図示されている。第２実施形態の液体吐出装置１００Ａの構成は、開閉機構１３０の代わりに開閉機構１３０Ａを備えている点と、以下に説明する点以外は、第１実施形態で説明した液体吐出装置１００の構成とほぼ同じである。図４では、便宜上、その相違点に関わる構成部以外の図示は省略されている。以下では、上記の第１実施形態と同じ、または、対応する構成部に対しては共通する符号を付して説明する。
【００５４】
第２実施形態の開閉機構１３０Ａは、単一の蓋部１３５と、直線駆動部１３６と、を備える。開閉機構１３０Ａでは、直線駆動部１３６が、蓋部１３５を直線的に往復移動させる。蓋部１３５が往復移動する直線軌道は、ノズル１１５の中心軸ＮＸに交差し、ノズル１１５の中心軸ＮＸに沿って見たときにノズル１１５と重なる。直線駆動部１３６は、本発明における往復駆動機構の下位概念に相当する。直線駆動部１３６は、シャフト部１３７と、付勢部材１３８と、ピエゾ素子１３９と、を備えている。
【００５５】
シャフト部１３７は棒状の部材であり、その先端部に蓋部１３５が取付けられ、後端部にピエゾ素子１３９が取付けられている。付勢部材１３８は、例えば弦巻ばねによって構成され、シャフト部１３７を先端部から後端部に向かう長手方向に付勢する。ピエゾ素子１３９は、電圧の印加によって、シャフト部１３７の長手方向に沿って伸縮する。
【００５６】
開閉機構１３０Ａでは、ピエゾ素子１３９が収縮した状態のときには、蓋部１３５はノズル１１５から離間してノズル１１５を開放する第１位置に位置する。一方、ピエゾ素子１３９が伸長した状態のときには、蓋部１３５は、鉛直方向においてノズル１１５と重なり、ノズル１１５を閉塞する第２位置に位置する。駆動制御部１３３は、ヘッド制御部１２５の吐出信号生成部１２６からの指令に基づき、直線駆動部１３６に、蓋部１３５に第１位置と第２位置の間を往復移動させる。なお、第２実施形態の液体吐出装置１００Ａにおいても、第１実施形態と同様に、ノズル１１５から液体材料ＬＭが吐出されない待機状態においては、蓋部１３５は、ノズル１１５を閉塞する第２位置に位置する。
【００５７】
吐出信号生成部１２６は、制御部１０１から液体材料ＬＭの吐出を指令する信号を受信すると、開閉機構１３０Ａの駆動制御部１３３にピエゾ素子１３９を収縮させて蓋部１３５をノズル１１５の下方領域から離間させる（図４の上段）。そして、ヘッド制御部１２５の駆動信号生成部１２７にピエゾ素子１２２を駆動させて、弁体１２０に液体材料ＬＭの吐出のためのピストン運動をさせる。ノズル１１５から液体材料ＬＭが吐出された後のタイミングで、吐出信号生成部１２６は、ノズル１１５の下方に蓋部１３５が位置するように、駆動制御部１３３にピエゾ素子１３９を伸長させる（図４の下段）。これによって、ノズル１１５が蓋部１３５によって閉塞される。
【００５８】
以上のように、第２実施形態の液体吐出装置１００Ａによれば、第１実施形態の液体吐出装置１００と同様に、液体材料ＬＭが吐出されるタイミング以外のときは、ノズル１１５が開閉機構１３０Ａの蓋部１３５によって閉塞される。従って、予期せぬ液体材料ＬＭの漏洩が抑制される。また、第２実施形態の開閉機構１３０Ａでは、蓋部１３５が直線移動しているため、その移動距離を、蓋部１３５を周回移動させた場合よりも短縮化することができる。よって、開閉機構１３０Ａの構成の小型化や簡素化が容易である。その他に、第２実施形態の液体吐出装置１００Ａによれば、第１実施形態で説明した種々の作用効果を奏することができる。
【００５９】
C．第３実施形態：
図５は、本発明の第３実施形態における液体吐出装置１００Ｂの構成を示す概略図である。第３実施形態における液体吐出装置１００Ｂは、複数のヘッド部１１０を備える構成に改変されている点以外は、第１実施形態の液体吐出装置１００の構成とほぼ同じである。図５では、便宜上、複数のヘッド部１１０のうちの２つのヘッド部１１０が備えるヘッド本体部１１１のみが図示されている。また、図５では、便宜上、以下の説明に関わってこない第１実施形態の液体吐出装置１００と同じ構成についてはほぼその図示が省略されている。以下では、上記の第１実施形態と同じ、または、対応する構成部に対しては共通する符号を付して説明する。
【００６０】
第３実施形態の液体吐出装置１００Ｂでは、開閉機構１３０の回転体１３１の上方に、複数のヘッド本体部１１１が配列されている。各ヘッド本体部１１１はノズル１１５の中心軸ＮＸが互いに平行になり、その中心軸ＮＸに沿って見たときに、各ノズル１１５が蓋部１３５の周回軌道上に位置するように配列されている。第３実施形態の液体吐出装置１００Ｂでは、各ヘッド部１１０のそれぞれに対応する液体供給部１４０と、エネルギー付与部１６０と、が設けられている。各ヘッド部１１０は、共通の造形ステージ１５０に向かって液体材料ＬＭを吐出する。各ヘッド部１１０は、互いに異なる種類の液体材料ＬＭを吐出してもよい。
【００６１】
第３実施形態の液体吐出装置１００Ｂによれば、複数のヘッド部１１０のそれぞれから液体材料ＬＭが吐出されるため、立体物の作製において高い表現力を得ることができる。また、各ヘッド部１１０のノズル１１５に対して、開閉機構１３０が共通化されているため、各ノズル１１５の開閉動作を効率的に実行できる。加えて、液体吐出装置１００Ｂの構成の小型化や、軽量化、簡素化が可能である。その他に、第３実施形態の液体吐出装置１００Ｂによれば、上記の各実施形態で説明した種々の作用効果を奏することができる。
【００６２】
D．第４実施形態：
図６は、本発明の第４実施形態における液体吐出装置１００Ｃの動作を説明するための説明図である。図６には、第４実施形態の液体吐出装置１００Ｃにおける液体材料ＬＭの吐出動作と、開閉機構１３０によるノズル１１５の開閉動作と、が図３と同様に時系列で示されている。第４実施形態の液体吐出装置１００Ｃは、液体材料ＬＭの粘度が高い点以外は、第１実施形態の液体吐出装置１００とほぼ同じ構成を有している。また、第４実施形態の液体吐出装置１００Ｃでは、その駆動中に、制御部１０１とヘッド制御部１２５と駆動制御部１３３とは、第１実施形態で説明したのとほぼ同じ制御をおこなう。以下では、上記の第１実施形態と同じ、または、対応する構成部に対しては共通する符号を付して説明する。
【００６３】
第４実施形態の液体吐出装置１００Ｃでは、制御部１０１から液体材料ＬＭの吐出を指令する信号が出力されると、第１実施形態で説明したように、開閉機構１３０の蓋部１３５によるノズル１１５の閉塞状態を解除する。そして、ヘッド部１１０の弁体１２０をピストン運動させて、ノズル１１５から液体材料ＬＭを吐出させる（時刻ｔ３）。第４実施形態の液体吐出装置では、液体材料ＬＭの粘度が高いため、液体材料ＬＭは、弁体１２０がノズル１１５を閉塞した時刻ｔ３の後にもノズル１１５から分離することなく、下方に、柱状、または、糸状に延びて垂下した状態が継続されている。駆動制御部１３３は、その状態が継続されている間に、回転体１３１を回転させて、蓋部１３５をノズル１１５の下方領域に移動させる（時刻ｔ４）。ノズル１１５の下方領域に到達した蓋部１３５は、ノズル１１５から垂下している液体材料ＬＭに接触し、当該液体材料ＬＭを分断する。これによって、ノズル１１５から垂下していた液体材料ＬＭが造形ステージ１５０へと落下する。駆動制御部１３３が回転体１３１を回転させて蓋部１３５をノズル１１５の下方に移動させるタイミングは、弁体１２０が駆動されるタイミングに対して、予め、液体材料ＬＭの粘度に応じて設定されていることが望ましい。
【００６４】
以上のように、第４実施形態における液体吐出装置１００Ｃによれば、蓋部１３５によって、ノズル１１５から吐出されて下方に延びている液体材料ＬＭが分断されるため、造形ステージ１５０に落下する液体材料ＬＭの液滴が無駄に尾を引いてしまうことによって生じる不具合の発生が抑制される。具体的には、液体材料ＬＭの飛行軌跡の乱れや、意図せぬ場所への液体材料ＬＭの付着、液体材料ＬＭによって点描されたドットの形状の崩れなどの発生が抑制され、立体物の造形精度の低下が抑制される。また、第４実施形態の液体吐出装置１００Ｃでは、ノズル１１５から吐出された液体材料ＬＭに対して、蓋部１３５の接触による外力を付与して、当該液体材料ＬＭを分断している。そのため、液体材料ＬＭに余分な熱などを付与しなくても液体材料ＬＭを分断することができるため、ノズル１１５から吐出された液体材料ＬＭの熱劣化などを抑制することができる。その他に、第４実施形態の液体吐出装置１００Ｃによれば、上記の各実施形態で説明した種々の作用効果を奏することができる。
【００６５】
E．変形例：
E1．変形例１：
上記の各実施形態では、開閉機構１３０，１３０Ａの蓋部１３５は、板状に構成されている。これに対して、開閉機構１３０，１３０Ａの蓋部１３５は板状に構成されていなくてもよく、例えば、ノズル１１５に対向する凹部を有するキャップ状の構成であってもよい。また、上記の各実施形態では、蓋部１３５がノズル１１５を閉塞する状態では、蓋部１３５は、ヘッド本体部１１１の底面からわずかに下方に位置している。これに対して、蓋部１３５は、ヘッド本体部１１１の底面に接触してノズル１１５を閉塞してもよい。また、蓋部１３５は互いに重なり合って積層された複数の板状部材が互いに接近した状態のときにノズル１１５を閉塞し、当該複数の板状部材が互いに離れる方向に移動することによってノズル１１５を開くシャッター構造によって構成されてもよい。
【００６６】
E2．変形例２：
上記の各実施形態のヘッド部１１０は、ピエゾ素子１２２の伸縮運動を利用した弁体１２０のピストン運動によって、ノズル１１５から液体材料ＬＭを吐出させている。これに対して、ヘッド部１１０は、他の構成によって液体材料ＬＭをノズル１１５から吐出させてもよい。例えば、ヘッド部１１０は、ピエゾ素子などを用いて、第１室１１２の圧力を変動させることによって、ノズル１１５から液体材料ＬＭを吐出させてもよい。あるいは、ピエゾ素子１２２の代わりに、ソレノイドの直線運動によって弁体１２０をピストン運動させることによって、ノズル１１５から液体材料ＬＭを吐出させてもよい。
【００６７】
E3．変形例３：
上記の各実施形態では、弁体１２０がノズル１１５を閉じた後に、吐出信号生成部１２６の指令に基づいて、駆動制御部１３３が、蓋部１３５を移動させることによってノズル１１５が閉じられている。これに対して、駆動制御部１３３は、ノズル１１５を開くために蓋部１３５を移動させた後には、吐出信号生成部１２６の指令によらず、所定の期間経過後に、自動的にノズル１１５を閉じるように蓋部１３５を移動させてもよい。また、駆動制御部１３３は、弁体１２０が完全にノズル１１５を閉塞してしまわないうちに、ノズル１１５の下方領域への蓋部１３５の移動を開始してもよい。駆動制御部１３３は、ノズル１１５から複数回の液体材料ＬＭの吐出がおこなわれた後に閉じられてもよい。駆動制御部１３３は、弁体１２０によるノズル１１５の閉塞が解除され、ノズル１１５からの液体材料ＬＭの吐出が開始された以後に、蓋部１３５を移動させて、ノズル１１５を閉塞すればよい。
【００６８】
E4．変形例４：
上記の第１実施形態、第３実施形態および第４実施形態において、回転体１３１には複数の蓋部１３５が設けられている。これに対して、回転体１３１には蓋部１３５が一つのみ設けられていてもよい。また、上記の第１実施形態、第３実施形態および第４実施形態において、蓋部１３５は、円盤状の回転体１３１の外周端部に設けられており、回転体１３１の回転によって円周軌道上を周回移動している。これに対して、蓋部１３５は、円盤状の回転体１３１ではなく、無端ベルトやチェーンなどに取付けられて、無端ベルトやチェーンの周回運動によって円周軌道上や楕円軌道上などの所定の軌道状を周回移動してもよい。また、蓋部１３５を棒状のアーム部の先端に取り付け、蓋部１３５がノズル１１５を閉塞する位置と開放する位置とに交互に移動できるように、当該アーム部を回動させてもよい。
【００６９】
E5．変形例５：
上記第２実施形態の開閉機構１３０Ａでは、ノズル１１５に対して、単一の蓋部１３５を直線的に往復移動させている。これに対して、開閉機構１３０Ａは、複数の蓋部１３５を一列に配列し、その配列方向に直線的に段階的に移動させることによって、各蓋部１３５が順に共通のノズル１１５を閉塞していく構成としてもよい。この場合には、開閉機構１３０Ａには、蓋部１３５の移動の回数を計測する位置検出部が設けられていていることが望ましい。上記の第２実施形態の開閉機構１３０Ａでは、ピエゾ素子１３９の伸縮運動を利用して、蓋部１３５を往復移動させている。これに対して、ピエゾ素子１３９の伸縮運動に代えて、例えば、ソレノイドの直線運動を利用して、蓋部１３５を往復移動させてもよい。
【００７０】
E6．変形例６：
上記第３実施形態では、複数のヘッド部１１０に共通の開閉機構１３０が設けられている。これに対して、複数のヘッド部１１０のそれぞれに対応するように一つずつ開閉機構１３０が設けられてもよい。上記第３実施形態では、複数のヘッド部１１０のノズル１１５に対して、第１実施形態の開閉機構１３０が適用されている。これに対して、複数のヘッド部１１０のノズル１１５に対して、第２実施形態の開閉機構１３０Ａが適用されてもよい。この場合には、ヘッド部１１０のそれぞれに対応する開閉機構１３０Ａが設けられてもよいし、第３実施形態のように、複数のヘッド部１１０に共通の開閉機構１３０Ａが設けられてもよい。
【００７１】
E7．変形例７：
上記第４実施形態では、第１実施形態の液体吐出装置１００に対応する構成を有する液体吐出装置１００Ｃにおいて、開閉機構１３０の蓋部１３５を、ノズル１１５から吐出されて延びている液体材料ＬＭを分断する分断部としても機能させている。これに対して、第２実施形態や第３実施形態の液体吐出装置１００Ａ，１００Ｂに対応する構成を有する液体吐出装置においても、蓋部１３５を、ノズル１１５から延びている液体材料ＬＭを分断する分断部として機能させてもよい。
【００７２】
E8．変形例８：
上記の各実施形態の液体吐出装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、液体材料ＬＭを吐出して立体物を形成する３Ｄプリンターとして構成されている。これに対して、上記各実施形態の液体吐出装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、例えば、インクを吐出して画像を形成するインクジェットプリンターとして構成されてもよい。この場合には、造形ステージ１５０に代えて、印刷媒体や記録媒体上にインク滴が吐出される。また、エネルギー付与部１６０は省略されてもよい。上記の各実施形態の液体吐出装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃでは、造形ステージ１５０を、液体材料が着弾する対象物としている。これに対して、液体材料が着弾する対象物は、造形ステージ１５０に限定されることはない。液体吐出装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、造形ステージ１５０に代えて、造形ステージ１５０上に取り外し可能に設置されている金属プレートや、材料粉末が焼結した立体物、材料粉末が溶融後に固化した立体物などを対象物として液体材料を吐出してもよい。
【００７３】
E9．変形例９：
上記実施形態において、ソフトウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウェアによって実現されてもよい。また、ハードウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウェアによって実現されてもよい。ハードウェアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、または、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いることができる。
【００７４】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形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。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、実施例、変形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】
【００７５】
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ…液体吐出装置、１０１…制御部、１０２…ＣＰＵ、１０３…メモリー、１１０…ヘッド部、１１１…ヘッド本体部、１１１ｈ…貫通孔、１１１ｓ…隔壁、１１２…第１室、１１２ｂ…底面、１１３…第２室、１１４…供給口、１１５…ノズル、１２０…弁体、１２１…駆動機構、１２２…ピエゾ素子、１２３…付勢部材、１２５…ヘッド制御部、１２６…吐出信号生成部、１２７…駆動信号生成部、１３０，１３０Ａ…開閉機構、１３１…回転体、１３２…回転駆動部、１３３…駆動制御部、１３４…位置検出部、１３５…蓋部、１３６…直線駆動部、１３７…シャフト部、１３８…付勢部材、１３９…ピエゾ素子、１４０…液体供給部、１４１…粘度調整タンク、１４２…溶媒供給タンク、１４３…加圧ポンプ、１５０…造形ステージ、１５５…移動機構、１６０…エネルギー付与部、２００…コンピューター、ＣＸ…中心軸、ＬＭ…液体材料、ＭＤ…データ、ＮＸ…中心軸、ＲＸ…回転軸、ＳＬ…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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