【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体吐出装置およびこれを用いた機器に関する。より詳しくは、チューブ内の液体を押し出すことによって液体を吐出させる液体吐出装置、およびこの液体吐出装置を用いた、例えば芳香発生装置などの機器に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、チューブ内の液体を押し出すことによって液体を順次吐出させる液体吐出装置としては、チューブに蠕動運動を与えて液体を送るものがある（例えば特許文献１参照）。これは、ゴムチューブの外周に複数のリングを取り付け、これらのリングを順次縮径することによってゴムチューブを押圧し、ゴムチューブ内の液体を順次送るものである。このような液体吐出装置では、リングやその他の駆動機構がゴムチューブに外部から作用してゴムチューブ内部の液体を汚染しないので、例えば医療用の機器など、様々な機器への適用が期待されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−５４８１号公報 （第２−３頁、第１〜７図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような液体吐出装置においては、ゴムチューブの材料としてシリコーンゴムやポリウレタンなどが用いられることがある。これは、これらの材料が生体適合性、化学的不活性が良好であるため、医療用、食品用機器に利用するのに好適だからである。
ところがその一方で、シリコーンゴムやポリウレタンなどの材料は、透湿性があるため、液体をゴムチューブ内に流通させた時に経時とともにゴムチューブ表面から液体が蒸気の状態で拡散してしまうことがある。そして、この蒸気が長期間の使用の間に液体吐出装置内部の部品に付着し、結露や腐食を引き起こして液体吐出装置やこれを用いた機器の短命化を招いてしまう。また、液体の蒸気が液体吐出装置内の駆動部に付着して摩擦駆動部では動力伝達の効率が低下してしまうこともある。
これを解決するためにゴムチューブの表面に透湿性の少ない他の材料をコーティングすることも考えられる。このようなゴムチューブはリング等の押圧体によってつぶされることで液体を順次移動させるので、使用時にはゴムチューブは繰り返しつぶされる。しかしながら、これを長期間にわたって行ううちにゴムチューブ表面の被膜が剥がれ、裂け目が発生してしまう可能性があり、この対策によっては液体吐出装置の長寿命化が望めない。
【０００５】
本発明の目的は、腐食を防止して耐久性を向上できる液体吐出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体吐出装置は、内部を液体が流通するチューブと、このチューブを押圧することで液体をチューブ内で移動させる押圧体と、この押圧体を駆動する駆動機構と、これらのチューブ、押圧体および駆動機構を収納するケース部材とを備えた液体吐出装置において、ケース部材の内部を吸湿する吸湿剤および／またはケース部材の内部を防錆する気化性防錆剤を備えていることを特徴とする。
この発明によれば、液体吐出装置にはケース部材内部を吸湿する吸湿剤および／または防錆する気化性防錆剤が設けられている。液体吐出装置に吸湿剤が設けられている場合では、チューブ表面から拡散された液体の蒸気が吸湿剤に吸収されるので、ケース部材内部の各構成部品に液体の蒸気が付着するのが防止される。これにより、長期間の使用に際しても各構成部品に結露や腐食が発生することがなく、液体吐出装置の耐久性が向上する。また、液体吐出装置に気化性防錆剤が設けられている場合では、ケース部材内部の各構成部品に気化した防錆剤が常にコーティングされるので、各構成部品の腐食や結露が防止され、これによりやはり液体吐出装置の耐久性が向上する。
ここで、吸湿剤および／または気化性防錆剤は、主成分が吸湿および／または防錆効果を有するものであればよく、単一成分であるものの他、複数の成分を組み合わせたもの等も含まれる。また、吸湿剤および／または気化性防錆剤は、液体や固体などの状態に限定されず、例えば、液状、ゲル状、スプレー状、粒状、粉状、塊状、ワックス状など、任意の状態のものを含む。さらに、吸湿および／または防錆効果を持つ成分に適当な固化剤などを混ぜてタブレット、シート、プレート状などに成形したものをも含む。
【０００７】
本発明では、ケース部材は密閉されていることが望ましい。
この発明によれば、吸湿剤および／または気化性防錆剤は密閉された空間のみに作用すればよいので、吸湿剤および／または気化性防錆剤の消費量が最小限に抑制され、効率よく吸湿および／または防錆が行われる。また、ケース部材外部の他の構成部品を腐食することがなく、耐久性がより向上する。
本発明では、少なくとも、チューブのケース部材の内部に配置される部分、押圧体のチューブに当接される部分、および吸湿剤および／または気化性防錆剤は、密閉された気密室に収納されていることが望ましい。
この発明によれば、少なくともチューブと、チューブに直接当接してチューブを押圧する押圧体の一部と、吸湿剤および／または気化性防錆剤とが密閉されて気密室に収納されているので、チューブ表面からの液体の拡散範囲が限定され、他の構成部品への影響が最小限に抑制される。また、吸湿剤および／または気化性防錆剤が充満して作用する空間の範囲が最小限に限定されるので、必要な空間のみに確実にかつ効果的に作用する。
【０００８】
本発明では、吸湿剤および／または気化性防錆剤は、通気性または透湿性、あるいはこれらの両方を有する収容手段に収容されていることが望ましい。
この発明によれば、吸湿剤および／または気化性防錆剤が収容手段に収納されているので、吸湿剤および／または気化性防錆剤が例えば粉状、粒状などに形成されている場合にも液体吐出装置内に散らばらず、取り扱いが容易となる。また、吸湿剤および／または気化性防錆剤の効果が薄れた場合にも、収容手段に吸湿剤および／または気化性防錆剤を補充する、または予め吸湿剤および／または気化性防錆剤が収容された収容手段と交換するなどして、簡単な作業で液体吐出装置の長期使用が可能となる。
【０００９】
本発明では、収容手段は、ポリウレタン、ポリプロピレンおよびポリエチレンのいずれか一つから構成される不織布、または、和紙で構成されていることが望ましい。
この発明によれば、収容手段が適切な材料で構成されているので、必要な通気性を備え、内部に収納された吸湿剤および／または気化性防錆剤がケース部材内の空間に良好に作用する。
【００１０】
本発明では、ケース部材の外部から前記吸湿剤および／または気化性防錆剤の状態を確認できる確認手段が設けられていることが望ましい。
吸湿剤および／または気化性防錆剤は経時とともにその効果が低下する。この発明によれば、吸湿剤および／または気化性防錆剤の状態を確認する確認手段が設けられているので、吸湿剤および／または気化性防錆剤の残量や効果の度合いの確認が容易となり、よって交換時期の確認が容易である。また、これにより、適切なタイミングで吸湿剤および／または気化性防錆剤の交換が可能となり、各構成部品の腐食が長期間にわたって確実に防止される。
【００１１】
本発明では、液体吐出装置に吸湿剤が用いられている場合に、この吸湿剤は、シリカゲル、シリカ・アルミナゲル、固化剤が付加された塩化マグネシウム、固化剤が付加された塩化カルシウム、アルミノシリケートおよび活性炭のいずれか一つ、またはこれらの混合物、あるいはこれらの組み合わせであることが望ましい。
この発明によれば、適切な吸湿剤が選定されているので、チューブ表面から拡散された液体の蒸気が効果的に吸湿され、構成部品の腐食が確実に防止される。
【００１２】
本発明では、液体吐出装置に気化性防錆剤が用いられている場合に、この気化性防錆剤は、ジシクロヘキシルアミンナイトライト（ＤＩＣＨＡＮ）、ジイソプロピルアミンナイトライト（ＤＩＰＡＮ）、シクロヘキシルアンモニウムシクロヘキシルカーバメイト（ＣＨＣ）、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、有機カルボン酸塩および高分子カルボン酸のアミン塩のいずれか一つ、またはこれらの混合、あるいはこれらのうち複数の組み合わせであることが望ましい。
この発明によれば、適切な気化性防錆剤が選定されているので、気化した防錆剤が構成部品にコーティングされ、チューブ表面から拡散された液体の蒸気による構成部品の腐食が確実に防止される。
【００１３】
本発明では、液体が収納されかつケース部材に対して着脱可能な収納容器を備え、この収納容器は吸湿剤および／または気化性防錆剤を備えていることが望ましい。
この発明によれば、吸湿剤および／または気化性防錆剤がケース部材に対して着脱可能な収納容器に設けられているので、吸湿剤および／または気化性防錆剤の交換が容易である。また、収納容器は液体を収納しているので、液体をチューブに導入するために収納容器をケース部材に取り付けると、同時に吸湿剤および／または気化性防錆剤がケース部材に対して取り付けられることとなり、取り付け作業が簡単となる。収納容器内の液体がなくなるごとに収納容器を交換するので、自動的に吸湿剤および／または気化性防錆剤が交換され、確実に連続的に吸湿および／または防錆効果が持続する。
【００１４】
本発明の液体吐出装置は、内部を液体が流通するチューブと、このチューブを押圧することで液体をチューブ内で移動させる押圧体と、この押圧体を駆動する駆動機構と、これらのチューブ、押圧体および駆動機構を収納するケース部材とを備えた液体吐出装置において、ケース部材の内部は密閉されており、当該内部には不活性ガスが充填されていることを特徴とする。
この発明によれば、密封されたケース部材内部に不活性ガスが充填されているので、チューブ表面からの液体の蒸気の拡散が防止される。あるいは、チューブ表面から液体の蒸気が拡散しても化学反応が起こらないので、確実かつ良好に構成部品の腐食が防止される。
【００１５】
本発明では、不活性ガスは、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）およびキセノン（Ｘｅ）のいずれかの不活性ガス元素あるいは低化学反応性の窒素を含んで構成されていることが望ましい。
この発明によれば、適切な不活性ガスが選定されているので、構成部品の腐食発生が確実かつ良好に防止される。
【００１６】
本発明では、ケース部材内の圧力を調整する圧力調整手段が設けられていることが望ましい。
この発明によれば、圧力調整手段によってケース部材内部の圧力が調整されるので、温度変化などの外部変化によってチューブの径が変化することがない。つまり、チューブからの液体の吐出量が一定に保たれ、吐出性能が安定する。また、圧力が一定に保持されるので、チューブ表面からの液体の蒸気の拡散量が抑制される。これによっても、チューブからの液体の吐出量が一定に保たれ、吐出性能が安定する。さらに、例えば圧力を予めチューブの浸透圧よりも高く設定しておけば、チューブ表面からの液体の蒸気の拡散がより一層確実に防止される。
【００１７】
本発明では、押圧体はボールであり、駆動機構は、圧電素子の振動によって振動する振動体と、この振動体の振動によって駆動するロータとを備えた圧電アクチュエータであり、ロータの駆動によってボールをチューブ上で転動させることによりチューブ内の液体を送液するように構成されていることが望ましい。
この発明によれば、ボールがチューブの一部を押しつぶすことによってチューブ内部の液体を順次送る。この時ボールが球状であるため、ボールとチューブとの接触面積が小さくなり、チューブ上を転動する際の摩擦力が最小限に抑制される。これにより、ボールおよびチューブの劣化が生じにくく、耐久性が向上する。
また、ボールとチューブとの接触面積が小さいので、ボールの駆動力が小さくなり、駆動機構の省電力化が促進される。さらに、駆動機構が圧電アクチュエータであるので、駆動機構が薄くかつ小さく構成され、液体吐出装置の小型化が促進される。
【００１８】
本発明では、振動体は、略矩形板状の圧電素子と、この圧電素子に接合されるとともに、この圧電素子の短辺側に設けられた突起部がロータに当接されることでロータを駆動する突起部が形成された振動板とを備え、圧電素子の長辺の長さを１とすると短辺の長さは０．２７４以上であり、かつ、圧電素子の長手方向に伸縮する縦振動と、圧電素子の平面中心に対して点対称に、縦振動に直交する方向に屈曲する屈曲振動とにおいて、縦振動の共振周波数に対する屈曲振動の共振周波数の比が１．００より大きく１．０３以下となるように設定されていることが望ましい。
【００１９】
この発明によれば、縦振動および屈曲振動の共振周波数が互いに近接しているので、これらの共振周波数近傍で圧電素子を振動させると、縦振動および屈曲振動が同時に現れ、振動板の突起部は楕円軌道を描いて振動する。この楕円軌道によって突起部はロータを押圧して駆動することが可能となる。この時、圧電素子は、縦振動および屈曲振動のそれぞれの共振点付近で励振されるので、それぞれの振動振幅が大きくなる。従って、突起部の楕円軌道の振幅も大きくなり、ロータを高効率で駆動することが可能となる。
【００２０】
ここで、圧電素子の短辺が０．２７４よりも小さい場合には、縦振動の共振周波数が屈曲振動の共振周波数よりも大きくなり、良好な楕円軌道を描くことができない。この時、縦振動の共振周波数に対する屈曲振動の共振周波数の比は１．００以下である。また、縦振動の共振周波数に対する屈曲振動の共振周波数の比が１．０３より大きい場合には、縦振動の共振点と屈曲振動の共振点が離れてしまい、両振動の振幅を同時に良好にすることができない。
【００２１】
本発明では、液体吐出装置は例えば人工心肺などの医療用機器や、芳香発生装置など、液体を吐出する様々な機器に用いられることが望ましい。
この発明によれば、本発明の液体吐出装置を用いて種々の機器を構成しているので、前述のような効果が得られ、構成部品の腐食が防止されて耐久性が向上する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第二実施形態以降では、以下に説明する第一実施形態での構成部品と同じ部品および同様な機能を有する部品には同一符号を付し、説明を簡単にあるいは省略する。
【００２３】
〔第一実施形態〕
図１および図２には、第一実施形態にかかる液体吐出装置１が示されている。
これらの図１および図２において、液体吐出装置１は、内部に液体が流通するチューブ３と、このチューブ３を押圧する押圧体としてのボール４と、このボール４をチューブ３上で転動させるロータ５（図２）と、ロータ５を回転駆動する駆動機構６と、ボール４の転動軌跡を規定するリテーナ７とを備えている。また、これらの構成部品、つまりチューブ３の一部、ボール４、ロータ５、駆動機構６、およびリテーナ７は、ケース部材２に収納されている。
ケース部材２は、チューブ３が配置される基部２１と、基部２１の開口部分を覆うカバー２２（図２）とを備えている。基部２１およびカバー２２の対向する面には外周に沿ってそれぞれ溝が設けられ、この溝にＯリングなどのシール材２３がはめこまれている。このシール材２３により基部２１とカバー２２との間がシールされ、ケース部材２の内部は密閉された気密室としての空間２Ａとなっている。ここで、ケース部材２は、基部２１およびカバー２２がポリカーボネートやアクリルなどの透明や半透明の光透過性を備えた材料で構成されており、これによって外部からケース部材２の内部が視認可能となっている。
基部２１の空間２Ａに臨む面の略中央には、チューブ３が配置されるチューブガイド溝２１１が形成されている。このチューブガイド溝２１１は、円弧状部２１１Ａと、この円弧状部２１１Ａの両端から基部２１の端部に向かって互いに平行に形成された二つの直線部２１１Ｂとを備えている。直線部２１１Ｂは、基部２１の端部において外部に貫通された孔２１１Ｃに連通している。
【００２４】
チューブ３は、ケース部材２の外部から孔２１１Ｃを貫通してチューブガイド溝２１１の直線部２１１Ｂ、円弧状部２１１Ａ、直線部２１１Ｂに沿って配置され、もう一方の孔２１１Ｃを貫通して再び外部へ配置されている。そして、孔２１１Ｃとチューブ３との隙間は封止材２４で封止され、密封されている。なお、チューブ３の材料は、シリコーンゴム、ポリウレタン、その他の弾性材料が採用でき、液体吐出装置１の用途によって例えば生体適合性が良好で、化学不活性であるものを選出すればよい。
ボール４は、複数（本実施形態では二つ）設けられ、チューブガイド溝２１１の円弧状部２１１Ａに沿って等間隔、つまり本実施形態では１８０°間隔でチューブ３のチューブガイド溝２１１に当接される側とは反対側に配置されている。
ロータ５は、ステンレス鋼や、アルミニウム、その他の材料で構成され、円盤状に形成されている。このロータ５は、基部２１のチューブガイド溝２１１の中心に固定された支持軸２５に、ベアリング２６を介して回転可能に支持されている。ロータ５のボール４に対向する面には押圧ゴム５１が設けられ、ボール４に当接されている。また、ロータ５の側面には凹部５２が形成されている。ここで、ロータ５とチューブガイド溝２１１との距離は、ボール４の直径とチューブ３の肉厚の合計との和より小さく設定されている。これによって、ボール４はロータ５の押圧ゴム５１でチューブ３側に押し付けられ、チューブ３がチューブガイド溝２１１の形状に沿って押しつぶされるようになっている。
【００２５】
駆動機構６は、圧電素子６１２の振動によって振動する振動体６１と、この振動体６１を支持する腕部６２とを備えた、いわゆる圧電アクチュエータである。また、駆動機構６は、振動体６１の圧電素子６１２に所定周波数の電圧を印加することにより振動体６１を振動させる印加装置（図示せず）を備えている。
振動体６１は、略矩形平板状に形成された補強板（振動板）６１１と、この補強板６１１の表裏両面に設けられた平板状の圧電素子６１２とを備えている。補強板６１１は、ステンレス鋼、その他の材料から構成され、略矩形状に形成されている。また、補強板６１１の対角線上の長さ方向両端には、凸部（突起部）６１３が一体的に形成されている。凸部６１３の一方は、ロータ５の凹部５２に当接され、凸部６１３の先端がロータ５の半径方向に対して傾斜するように配置されている。
圧電素子６１２は、補強板６１１の両面の略矩形状部分に接着されている。圧電素子６１２の材料は、特に限定されず、チタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム等の各種のものを用いることができる。また、圧電素子６１２の両面には、ニッケルおよび金などによる電極がめっき、スパッタ、蒸着等の方法で形成されている。圧電素子６１２表面（補強板６１１に接合されない面）の電極には、対角線上の長さ方向両端に略矩形状の溝が形成されることで中央に略Ｚ字形の電極が形成されている。この電極は、ケース部材２に設けられたコネクタ２７を介して、ケース部材２の外部に設けられた印加装置に電気的に接続されている。コネクタ２７は基部２１の側面に形成され、良好な気密性を備えてケース部材２の密閉状態が確保されている。なお、このコネクタ２７を介して印加装置の他、圧電素子６１２へ印加する電圧の振幅やタイミングを制御する外部の制御手段や、外部電源などが接続されている。
【００２６】
ここで、圧電素子６１２の寸法や、厚さ、電極の分割形態などは、圧電素子６１２に繰り返し電圧が印加された時に、圧電素子６１２が長手方向に伸縮する、いわゆる縦振動と、圧電素子６１２の平面中心に対して点対称に、縦振動に直交する方向に屈曲する、いわゆる屈曲振動とが同時に現れるように適宜設定される。この時、縦振動の共振周波数と、屈曲振動の共振周波数とは互いに近接するように設定されていることが望ましく、縦振動の共振周波数に対する屈曲振動の共振周波数の比は、１．００より大きく、１．０３以下であることが望ましい。また、圧電素子６１２の長辺と短辺との長さ比は、長辺を１とすると短辺が０．２７４以上であることが望ましい。
なお、圧電素子６１２に印加される電圧の周波数は、縦振動の共振周波数と屈曲振動の共振周波数との間、より好ましくは反共振周波数と屈曲振動の共振周波数との間で両方の振動が良好に現れる周波数を適宜選択する。また、振動体６１に印加される電圧の波形は特に限定されず、例えばサイン波、矩形波、台形波などが採用できる。
【００２７】
腕部６２は、補強板６１１を支持する腕部本体６２１と、腕部本体６２１を支持する支持板６２２とを備えている。腕部本体６２１の一端は、補強板６１１の長手方向略中央を支持しており、他端はピン６２３によって支持板６２２を介して基部２１に固定されている。この腕部本体６２１と支持板６２２とはねじなどによって互いに固定されており、これによって両者はピン６２３を中心に回転可能となっている。また、腕部本体６２１には、補強板６１１の支持部分近傍からＵ字形の弾性部６２４が形成されている。この弾性部６２４は、先端が係止部材６２５によって基部２１に係止されている。この弾性部６２４は、ピン６２３を中心に振動体６１を付勢しており、これによって振動体６１の凸部６１３はロータ５の凹部５２に適切な付勢力で押し付けられている。
【００２８】
リテーナ７は、ロータ５と基部２１との間に設けられ、略円盤状に形成されている。リテーナ７の中央には孔７１が形成され、ロータ５の軸が貫通している。ここで、リテーナ７の孔７１はロータ５の軸よりも大きく形成され、よってリテーナ７はロータ５には固定されず独立して基部２１に載置された状態となっている。リテーナ７の外周には、ボール４と同数箇所（本実施形態では二箇所）の凹状のボール保持部７２が形成されている。このボール保持部７２は、リテーナ７の周囲に等間隔に形成され、それぞれ内部にボール４が配置されている。また、ボール保持部７２の近傍には、凸部７３が形成されている。さらに、リテーナ７の側面には基部２１に揺動可能に固定された板ばね７４が適当な付勢力で押し付けられている。この板ばね７４の先端は、基部２１に固定された検出部７５に接触、離反可能となっている。
【００２９】
このような液体吐出装置１には、ケース部材２内の空間２Ａ内を吸湿する吸湿剤８が収納されている。吸湿剤８は、吸水すると青色からピンク色に変色する粒状のシリカゲル、いわゆる青色シリカゲルであり、基部２１に形成された凹状の収納部２８に収納されている。収納部２８の周囲側面には断面半円形の複数の溝２８１が形成されている。また、カバー２２には収納部２８の位置に対応する位置に収納部２８の平面形状とほぼ同形状の凸部２２１が形成されている。この凸部２２１は、カバー２２が基部２１に取り付けられた時に収納部２８の開口部分をほぼ塞ぐようになっている。つまり、カバー２２が基部２１に取り付けられた状態では、収納部２８の開口部分は溝２８１を除いて凸部２２１に覆われ、溝２８１部分のみが開口となる。
ここで、この溝２８１の半円形断面の半径は粒状の吸湿剤８の半径よりも小さく、このため吸湿剤８が溝２８１から収納部２８外部へこぼれることはない。なお、溝２８１は断面半円形に限らず、例えば断面三角形状や、四角形状など、空間２Ａ内との空気の流通ができて、吸湿剤８がこぼれない寸法および形状であれば任意である。また、収納部２８の寸法および深さは、液体吐出装置１の寸法や、吸湿剤８の吸湿性能、吸湿剤８の補充頻度などを勘案して適宜決定されればよい。
【００３０】
このような液体吐出装置１は、次のように動作する。
図３には、振動体６１の動作を示す模式図が示されており、図３（Ａ）には、振動体６１の縦振動が、図３（Ｂ）には屈曲振動が、図３（Ｃ）には凸部６１３の振動軌跡が示されている。
凸部６１３がロータ５の凹部５２に当接した状態で、図示しない印加装置により振動体６１の圧電素子６１２表面の電極と補強板６１１との間に電圧を繰り返し印加して振動体６１を振動させる。すると、圧電素子６１２は図３（Ａ）に示されるように、長手方向に伸縮する縦振動を励振する。この時、圧電素子６１２表面の電極には、対角線上両端に略矩形状に溝が形成されているので、伸縮する圧電素子６１２の形状が、振動体６１の長手方向に沿った中心線に対して非対称となる。これにより、振動体６１では圧電素子６１２をねじる力が働き、圧電素子６１２は図３（Ｂ）に示されるように、縦振動に直交する方向に、圧電素子６１２の平面中心に対して点対称に屈曲する屈曲振動を励振する。
【００３１】
これらの縦振動および屈曲振動が同時に現れることにより、振動体６１の凸部６１３は図３（Ｃ）に示されるように、縦振動と屈曲振動とが組み合わさった楕円軌道を描いて振動する。この楕円軌道の一部で凸部６１３がロータ５の側面を押すことにより、ロータ５が図１の矢印Ｒ方向に回転する。この動作を適当な振動数で繰り返すことにより、ロータ５を一方向に所望の回転数で回転させる。
【００３２】
図４には振動体６１の駆動周波数に対する駆動機構６のインピーダンスが示されている。この図４に示されるように、駆動機構６に印加する電圧の周波数に対して、インピーダンスが極小となる点が二点現れる。これらのうち周波数の低い方の一点は、縦振動の振動振幅が最大となる共振点で、この共振点における周波数が、縦振動の共振周波数ｆ１となる。周波数の高い方の一点は、屈曲振動の振動振幅が最大となる共振点で、この共振点における周波数が屈曲振動の共振周波数ｆ３となる。また、共振周波数ｆ１，ｆ３の間には反共振周波数ｆ２が現れる。
この図４からもわかるように、圧電素子６１２を縦振動と屈曲振動との共振周波数の間で駆動すると、縦振動および屈曲振動の両方の振幅を大きく得られ、高効率で駆動できる。
【００３３】
ロータ５が回転すると、押圧ゴム５１に押圧されているボール４は摩擦によってチューブ３を押しつぶしながら転動する。これによって、チューブ３内の二つのボール４に挟まれた流体が移動する。一方のボール４がチューブガイド溝２１１の円弧状部２１１Ａの端部まで移動すると、チューブ３は直線部２１１Ｂに沿ってケース部材２の端部に向かい、一方ボール４は押圧ゴム５１とともに支持軸２５を中心に回転を続けるので、チューブ３の押圧が解除される。この状態で、もう一方のボール４が転動しながら液体を円弧状部２１１Ａに沿って押し出し、これによってチューブ３から液体が吐出される。一方のボール４はその間に再び円弧状部２１１Ａ上に配置され、チューブ３を押しつぶして、もう一方のボール４とで挟まれた液体を移動させる。これを繰り返すことによってチューブ３内の液体を連続で吐出させる。
ボール４の回転数はリテーナ７によって検出される。ボール４は転動にともなってボール保持部７２を押し、これによってリテーナ７が回転する。この際、リテーナ７の凸部７３が板ばね７４に接触し、ついで板ばね７４をその付勢力に抗してリテーナ７に離反する方向に移動させる。板ばね７４の先端は検出部７５から離反し、検出部７５はこれによってリテーナ７の回転、すなわちボール４の回転を検知する。ここで、ロータ５は、二回転することによってボール４を一回転させるように予め設定されている。ボール４が一回転すると、リテーナ７も一回転するが、リテーナ７には、周囲に二箇所凸部７３が形成されているので、ボール４の一回転につき検出信号が二回検出される。つまり、ロータ５が二回転すると、検出信号が二回検出されることとなるので、検出部７５から信号が一回検出されるごとに、ロータ５が一回転したことを検出できる。これを利用して、ケース部材２外部に接続された制御手段は、ロータ５の回転数や液体の流量を算出するなどして液体吐出装置１の運転状態を制御する。
この液体吐出装置１を長期間にわたって使用していると、チューブ３が透湿性を備えているので、内部の液体が蒸気となってチューブ３表面から拡散する。この時に、吸湿剤８がこの拡散した液体の蒸気を吸湿し、ケース部材２内部が過剰な湿度とならないように常に保持する。吸湿剤８の吸湿能力が低下してくると、青色シリカゲルはピンク色に変色する。この色の変化は、ケース部材２が透明あるいは半透明な材料で構成されているので、ケース部材２外部から視認可能となる。これによって、吸湿剤８の交換時期を確認し、適当な時期にカバー２２を外して、吸湿剤８を交換する。したがって、本実施形態ではケース部材２が吸湿剤８の状態をケース部材２外部から確認できる確認手段の役割を果たしている。
【００３４】
したがって、このような第一実施形態によれば、次のような効果が得られる。
（１） 液体吐出装置１に吸湿剤８が収納されているので、チューブ３の表面から拡散された液体の蒸気を吸湿剤８で吸湿できる。よって、ケース部材２の内部を常に適切に吸湿された状態に保つことができ、駆動機構６やリテーナ７、ロータ５などに液体が付着せず、したがって、これらの構成部品の腐食を防止できる。これにより、液体吐出装置１の耐久性を向上させることができる。また、これにより従来とは異なり、構成部品に液体が付着するのを防止できるので、構成部品を耐食性のある部品にしたり、めっきを施したりする必要がない。よって、構成部品のコストを削減できる。さらに、透湿性を備えたチューブ３を用いても液体吐出装置１の耐久性を損なうことなく使用できるので、液体吐出装置１の汎用性を向上させることができる。
【００３５】
（２） ケース部材２の空間２Ａがシール材２３および封止材２４によって密閉されているので、チューブ３表面から拡散された液体の蒸気がケース部材２の外部に漏れることがなく、外部の構成部品の腐食を防止できる。反対に、吸湿剤８はケース部材２内の限られた空間２Ａのみを吸湿すればよいので、吸湿効率を向上させることができる。また、これにより、吸湿剤８の消費量を最小限に抑えることができる。
【００３６】
（３） 溝２８１の断面寸法が吸湿剤８の粒状の半径より小さいので、液体吐出装置１が振動したり、あるいは傾いても溝２８１から吸湿剤８がこぼれることがなく、容易に取り扱うことができる。
【００３７】
（４） 吸湿剤８が青色シリカゲルなので、吸湿能力が低下するに従ってピンク色に変色し、吸湿剤８の交換時期を目視で簡単に知ることができる。また、シリカゲルは安価で、吸湿作用が可逆的なので、乾燥させて繰り返し使用でき、したがって液体吐出装置１のランニングコストを削減できる。さらに、吸湿剤８が粒状に形成されているので、短時間で吸湿効果を発揮できる。
【００３８】
（５） また、ケース部材２が透明あるいは半透明な材料で構成されているので、ケース部材２の外部から吸湿剤８の状態が確認できる。これによってケース部材２を分解することなく吸湿剤８の交換時期を的確に判断することができる。また、適切な時期に吸湿剤８を交換できるので、吸湿剤８の吸湿能力が所定能力以下に低下してしまうことがなく、長期間にわたって継続的で良好な吸湿効果が得られる。
【００３９】
（６） ボール４でチューブ３を押しつぶすので、ボール４とチューブ３との接触面積が小さくなり、ボール４がチューブ３上を転動する際の摩擦力を最小限に抑制できる。これにより、ボール４およびチューブ３の劣化が生じにくく、耐久性を向上できる。
また、ボール４とチューブ３との接触面積が小さいので、ボール４の駆動力を小さくでき、駆動機構６の省電力化を促進できる。さらに、駆動機構６が圧電アクチュエータであるので、駆動機構６を薄くかつ小さく構成でき、液体吐出装置１の小型化を促進できる。
【００４０】
（７） 圧電素子６１２が適切な寸法に、つまり長辺の長さを１とした時短辺の長さが０．２７４以上で、かつ縦振動の共振周波数に対する屈曲振動の共振周波数の比が１．００より大きく１．０３以下になるように設定されているので、縦振動および屈曲振動を同時に得ることができ、凸部６１３が良好な楕円軌道を描いてロータ５を回転駆動できる。この時、縦振動および屈曲振動の共振点が互いに近接しているので、両振動の振幅が共振点近傍の大きな振幅となり、ロータ５を高効率で駆動できる。
【００４１】
ここで、第一実施形態の具体的な実施例を挙げる。
圧電素子６１２の材料をＰＺＴとし、寸法を短辺１．９８ｍｍ、長辺７ｍｍ、厚み０．１５ｍｍとする。補強板６１１の材料はステンレス鋼（ＳＵＳ３０１）で、厚みが０．１ｍｍとなっている。凸部６１３は、平面形状が幅０．５ｍｍ、突出長さが０．４５ｍｍの略半円形状で、質量が約０．１６ｍｇである。また、腕部６２１において圧電素子６１２から突出する細長矩形部分は、幅０．４ｍｍで長さが０．５ｍｍである。
このような振動体６１では、凸部６１３をロータ５に当接せず、ロータ５から反力を受けない状態で、縦振動の共振周波数ｆ１が約２７９ｋＨｚ、屈曲振動の共振周波数ｆ３が約２８５ｋＨｚ、反共振周波数ｆ２が約２８３ｋＨｚであった。従って、縦振動の共振周波数ｆ１に対する屈曲振動の共振周波数ｆ３の比は、約１．０１５となる。この振動体６１に縦振動の共振周波数ｆ１と屈曲振動の共振周波数ｆ３との間の周波数で、またより望ましくは、反共振周波数ｆ２から屈曲振動の共振周波数ｆ３までの間の周波数で電圧を印加すると、縦振動および屈曲振動がそれぞれ共振点付近で振動することとなり、大きな振動振幅が得られ、凸部６１３において良好な楕円軌道が得られることがわかる。
【００４２】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態は、第一実施形態における収納部の形態が異なるものである。
図５および図６には、第二実施形態にかかる液体吐出装置１が示されている。これらの図５および図６において、ケース部材２には基部２１の外部側面に開口してかつ空間２Ａと連通する収納部２８が形成されている。この収納部２８は、基部２１に段部２８２を有して凹状に形成され、内部に吸湿剤８が収納された収容手段としての吸湿剤ケース８１が挿入されている。吸湿剤ケース８１は略直方体に形成され、内部に形成された空間８１Ａに吸湿剤８が収納されている。また、吸湿剤ケース８１の空間２Ａに臨む面には、空間８１Ａと空間２Ａとを連通する通気孔８１１が複数設けられ、これによって吸湿剤ケース８１は空間２Ａとの通気性を備えている。この通気孔８１１の半径は、粒状の吸湿剤８の半径よりも小さいものとなっている。さらに、吸湿剤ケース８１には、収納部２８の開口端側に凸部８１２が形成され、また、開口端側の側面には周囲に溝が形成されてシール部材８１３が介装されている。これによって、吸湿剤ケース８１と基部２１とがシールされている。
このような構成の第二実施形態においても、ケース部材２の空間２Ａは密閉されており、吸湿剤８は吸湿剤ケース８１の通気孔８１１を通って空間２Ａに作用して、液体の蒸気を吸湿する。吸湿剤８の吸湿能力が低下した場合には、ケース部材２外部から凸部８１２をつまんで引けば吸湿剤ケース８１が収納部２８から外れる。その後、吸湿剤ケース８１内の吸湿剤８を新しいものと交換する、あるいは新しい吸湿剤８が収納された別の吸湿剤ケース８１を収納部２８に取り付ければよい。取り付ける際には、吸湿剤ケース８１を収納部２８に沿って押し込めば、吸湿剤ケース８１の先端が段部２８２に当接されて位置決めされる。
【００４３】
このような第二実施形態によれば、第一実施形態における（１）、（２）、（４）、（５）、（６）および（７）の効果と同様な効果が得られる他、次のような効果が得られる。
（８） 通気孔８１１の寸法が吸湿剤８の粒状半径より小さいので、液体吐出装置１が振動したり傾いたりしても吸湿剤８が収納部２８からこぼれることがなく、取扱を簡単にできる。
【００４４】
（９） 吸湿剤８が吸湿剤ケース８１に収納されているので、吸湿剤８を交換するときは凸部８１２を引くことで吸湿剤ケース８１ごとケース部材２から簡単に外すことができる。よってカバー２２を外す必要がなく、簡単に吸湿剤８の交換ができる。
また、吸湿剤８が吸湿剤ケース８１に収納されているので、例えば複数の吸湿剤ケース８１に予め同量の吸湿剤８をそれぞれ収納しておけば、吸湿剤８の吸湿効果の持続時間がほぼ同じとなるから、交換時期を予測でき吸湿剤８の交換管理を簡単にできる。
【００４５】
〔第三実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態は、第一実施形態の液体吐出装置において吸湿剤がケース部材に対して着脱可能に設けられ、また、構成部品の一部がケース部材内の別の気密室に収納されているものである。
図７および図８には、第三実施形態にかかる液体吐出装置１が示されている。これらの図７および図８において、ケース部材２には、チューブ３内に流通させる液体が収納された収納容器としての液体カートリッジ９が取り付けられている。液体カートリッジ９は、液体および吸湿剤８が収納される基部９１と、基部９１の開口を塞ぐカバー部材９２とを備えている。基部９１とカバー部材９２との間にはほぼ外周に沿ってシール材９３が介装され、これによって基部９１とカバー部材９２とがシールされている。
基部９１には、内部に液体が収納される凹状の液体収納部９４と、内部に吸湿剤８が収納される凹状の吸湿剤収納部９５とが一体的に形成されている。液体収納部９４の内部には、可撓性を有する材料で構成されるとともに、内部に液体が充填された液体袋９４１が収納されている。また、液体収納部９４には、基部９１の側面に外部と連通する圧力調整孔９４２が穿設されている。
液体袋９４１の開口端は、ケース部材２のチューブ３に接続されるカートリッジ側吸入接続口９６Ａに固定されている。このカートリッジ側吸入接続口９６Ａは、基部９１のケース部材２に対向する面に、外部に連通して形成された孔に嵌合や接着によって固定されている。また、ケース部材２の基部２１の液体カートリッジ９に対向する面には、カートリッジ側吸入接続口９６Ａに対応して係合するケース側吸入接続口２９Ａが設けられている。
【００４６】
カートリッジ側吸入接続口９６Ａは、図９（Ａ）に示されるように液体袋９４１に接続する円筒部９６１と、基部９１に固定されてケース側吸入接続口２９Ａの挿入を案内する案内部９６２とを備えている。円筒部９６１は、一端が液体袋９４１に接続することで液体袋９４１と連通し、また他端はゴム製の栓９６３で封止されている。案内部９６２は、円筒部９６１と一体的に形成された円筒状部材で、一端が円筒部９６１の側面略中央から液体袋９４１が設けられた側とは反対側を覆っている。案内部９６２の端部は、円筒部９６１の端部よりも長くなっており、よって円筒部９６１の端部は案内部９６２内部に配置されることとなる。案内部９６２の径寸法は、円筒部９６１の径寸法よりも大きく、したがって、円筒部９６１の外面と案内部９６２の内面とで囲まれた部分には環状の凹状部９６２Ａが形成される。
一方、ケース側吸入接続口２９Ａは、基部２１に突出して設けられた大径部２９１と、基部２１に固定された小径部２９２とを備えた段付円柱状に形成されている。大径部２９１の端部には、凹状の案内部２９３が形成されている。また、小径部２９２の端部には、チューブ３を収納する凹状の穴２９４が形成されており、外周に形成されたねじによって基部２１の孔２１１Ｃに螺合されている。この時、ケース側吸入接続口２９Ａの大径部２９１および小径部２９２の接続部分に形成される段付部分が基部２１の外面に当接されることで、ケース側吸入接続口２９Ａが基部２１に対して位置決めされている。ケース側吸入接続口２９Ａ内部には、円筒形の針２９５が案内部２９３と穴２９４とを貫通して設けられている。針２９５の先端側は案内部２９３内に収納され、また基端側にはチューブ３が取り付けられている。針２９５は、ケース側吸入接続口２９Ａ内部に設けられた係止片２９６をも貫通し、この係止片２９６によってケース側吸入接続口２９Ａに固定されている。ここで、案内部２９３の深さは、針２９５の案内部２９３への突出長さよりも大きくなるように設定されており、よって針２９５は案内部２９３から突出しない。
【００４７】
図７および図８に戻って、チューブ３の吐出側の孔２１１Ｃにはケース側吐出接続口２９Ｂが設けられている。また、液体カートリッジ９のケース側吐出接続口２９Ｂに対応する位置にはカートリッジ側吐出接続口９６Ｂが設けられている。これらのケース側吐出接続口２９Ｂおよびカートリッジ側吐出接続口９６Ｂの構造は、ケース側吸入接続口２９Ａおよびカートリッジ側吸入接続口９６Ａの構造と同様である。カートリッジ側吐出接続口９６Ｂには、液体収納部９４内に配置された接続用チューブ３１の一端が取り付けられている。この接続用チューブ３１の他端は、基部９１のカートリッジ側吐出接続口９６Ｂとは反対側の側面において、外部チューブ接続口９６Ｄに接続されている。外部チューブ接続口９６Ｄは、カートリッジ側吸入接続口９６Ａと同様の構造であり、この外部チューブ接続口９６Ｄには、外部チューブ３２の一端がケース側吸入接続口２９Ａと同様の接続口を介して接続されている。外部チューブ３２の他端は、液体を吐出する場所に配置されて開口している。ここで、接続用チューブ３１は、液体収納部９４を貫通して配置されているが、液体袋９４１を貫通はせず、液体袋９４１の外側に配置されている。
【００４８】
吸湿剤収納部９５には吸湿剤８が収納されており、また基部９１のケース部材２に対向する面にケース部材２に接続されるカートリッジ側吸湿剤接続口９６Ｃが設けられている。また、ケース部材２の基部２１には、カートリッジ側吸湿剤接続口９６Ｃに対応する位置に、カートリッジ側吸湿剤接続口９６Ｃに接続するケース側吸湿剤接続口２９Ｃが設けられている。ケース側吸湿剤接続口２９Ｃおよびカートリッジ側吸湿剤接続口９６Ｃの構造は、ケース側吸入接続口２９Ａおよびカートリッジ側吸入接続口９６Ａの構造と同様である。ただし、ケース側吸湿剤接続口２９Ｃには、チューブ３が取り付けられておらず、針２９５の基端側が空間２Ａに開口している。
ここで、各カートリッジ側接続口９６（９６Ａ，９６Ｂ，９６Ｃ）および各ケース側接続口２９（２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ）は、液体カートリッジ９の側面および基部２１の側面において非対称の位置に配置されている。
液体カートリッジ９には、基部９１のケース部材２に対向する側面の両端に、基部９１の側面から突出した二つのカートリッジ側ツメ部９７が形成されている。このカートリッジ側ツメ部９７の先端側には、突起状に形成された係合部９７Ａが設けられており、また基端側には基部９１に形成された凹状部９７Ｂによって柱状部９７Ｃが形成されている。この柱状部９７Ｃによって、カートリッジ側ツメ部９７は外側に開きやすくなっている。また、ケース部材２には、基部２１の側面にカートリッジ側ツメ部９７に対応する位置に、カートリッジ側ツメ部９７に係合するケース側ツメ部２１２が形成されている。これらのカートリッジ側ツメ部９７およびケース側ツメ部２１２によって、液体カートリッジ９はケース部材２に対して着脱可能となっている。
【００４９】
ケース部材２には、基部２１の空間２Ａが形成されている側とは反対側に別の空間２Ｂが形成されている。この空間２Ｂは、基部２１に凹状に形成された空間の開口を底板部材２２１で覆うことによって形成されている。基部２１と底板部材２２１との間にはシール材２２２が介装され、これによって空間２Ｂは密閉された気密室となっている。空間２Ａには、チューブ３のケース部材２内に配置される部分、ボール４、ロータ５、駆動機構６およびリテーナ７などの構成部品が収納されている。一方、空間２Ｂには、駆動機構６へ電圧を印加する印加装置６３や、印加装置６３の駆動源である電源６４、印加装置６３などの動作を制御する制御手段６５などが収納されている。これらの印加装置６３や制御手段６５などは、駆動機構６への電圧の印加や検出部７５からのボール４の回転検出信号受信のために、基部２１に形成された配線孔２２３を貫通して電気的に接続されている。この配線孔２２３と配線との間の隙間は封止材などで封止されており、空間２Ａ空間２Ｂはそれぞれ独立に気密室を形成している。
【００５０】
このような液体カートリッジ９をケース部材２に取り付ける時には、カートリッジ側ツメ部９７をケース側ツメ部２１２に合わせて、液体カートリッジ９をケース部材２側に押し込む。すると、柱状部９７Ｃがたわんでカートリッジ側ツメ部９７が外側に広がり、ケース側ツメ部２１２に係合する。これにより、液体カートリッジ９とケース部材２とは互いに固定される。この時、カートリッジ側吸入接続口９６Ａ、カートリッジ側吐出接続口９６Ｂおよびカートリッジ側吸湿剤接続口９６Ｃは、それぞれケース側吸入接続口２９Ａ、ケース側吐出接続口２９Ｂおよびケース側吸湿剤接続口２９Ｃに係合する。カートリッジ側吸入接続口９６Ａおよびケース側吸入接続口２９Ａの係合について説明すれば、図９（Ｂ）に示されるように、大径部２９１を案内部９６２に挿入すると、大径部２９１の先端部分が凹状部９６２Ａに挿入され、基部９１と基部２１とが接触して位置決めされる。このとき、針２９５は栓９６３を貫通し、これによって液体袋９４１とチューブ３とが外部との密閉状態を保ちながら連通する。
液体吐出装置１は、液体袋９４１から液体を吸入し、ボール４によって順次吐出側へ送液して、ケース側吐出接続口２９Ｂ、カートリッジ側吐出接続口９６Ｂ、接続用チューブ３１、外部チューブ接続口９６Ｄを通って外部チューブ３２の先端から液体を吐出する。液体が吐出されるにしたがって液体袋９４１は縮むが、この時液体収納部９４内の圧力が負圧にならないように、圧力調整孔９４２から空気を吸入する。つまり、圧力調整孔９４２は、液体収納部９４内の圧力調整手段の役割を果たしている。
吸湿剤収納部９５は、カートリッジ側吸湿剤接続口９６Ｃおよびケース側吸湿剤接続口２９Ｃの接続によって空間２Ａと連通する。したがって、吸湿剤８は空間２Ａに作用してチューブ３表面から拡散された液体の蒸気を吸湿する。
液体カートリッジ９をケース部材２から取り外す際には、カートリッジ側ツメ部９７を外側に開けばケース側ツメ部２１２との係合が外れ、簡単にケース部材２から外れる。
また、電源６４を交換する場合には、底板部材２２１を外して交換すればよい。
【００５１】
このような第三実施形態によれば、第一実施形態における（１）、（２）、（４）、（５）、（６）および（７）の効果と同様な効果が得られる他、次のような効果が得られる。
（１０） 吸湿剤収納部９５が液体カートリッジ９に一体に形成されているので、液体カートリッジ９を着脱すれば自動的に吸湿剤８も着脱でき、取扱が簡単にできる。
また、例えば液体カートリッジ９の使用期間に合わせて吸湿剤８の収納量を調整しておけば、液体の使用終了とともに吸湿剤８の効果も切れる用に設定でき、吸湿剤８の交換時期を確認する必要もなく、取扱性をより一層向上できる。
また、吸湿剤８を液体カートリッジ９とともに交換することができるので、カバー２２を外す必要がなく、簡単に交換できる。
【００５２】
（１１） チューブ３のケース部材２に収納された部分や、ボール４、ロータ５などが密閉された空間２Ａに収納され、他の構成部品、例えば印加装置６３、電源６４、制御手段６５などは別の密閉された空間２Ｂに収納されている。したがって、チューブ３表面から拡散された液体の蒸気が空間２Ｂ内の構成部品に付着する可能性を除去できる。また、吸湿剤８が最小限のスペースを吸湿すればよいから、吸湿効率を向上でき、吸湿剤８の使用量を少なくできる、あるいは吸湿効果持続時間を長くできる。
【００５３】
（１２） 液体カートリッジ９が交換可能なので、液体を一回に必要な量だけ収納することができ、液体吐出装置１の軽量化が促進できる。従来チューブを用いた液体吐出装置においては、一般的に液体は袋状のものや、あるいは設置型の比較的大きな瓶や箱状のものに収納されている。しかしながら、このような形態の収納方法では液体吐出装置は据付による使用に限られ、携帯は困難であった。また、液体が一回に必要な量以上収納されている場合などではチューブに繰り返し接続する必要があり、取扱性が悪かった。本実施形態の液体カートリッジによれば、液体を少量ずつ分配して収納することもできるので、液体吐出装置１全体が重くならず、携帯する場合などに特に有用である。
【００５４】
（１３） ケース部材２および液体カートリッジ９にそれぞれケース側ツメ部２１２およびカートリッジ側ツメ部９７が設けられているので、液体カートリッジ９をケース部材２に対して押し込むだけで、ワンタッチ式で簡単に固定することができる。また柱状部９７Ｃが外側に開くので、簡単に取り外すことができる。したがって、液体カートリッジ９の交換時間も短縮でき、取扱性を向上させることができる。
【００５５】
（１４） 液体収納部９４に圧力調整孔９４２が形成されているので、液体を使用するにしたがって液体袋９４１が縮んでも液体収納部９４内が負圧になるのを防止できる。よって液体袋９４１が負圧による抵抗を受けずに良好に縮むことができ、安定した液体吐出量を確保できる。
【００５６】
（１５） ケース側吸入接続口２９Ａ、ケース側吐出接続口２９Ｂおよびケース側吸湿剤接続口２９Ｃが基部２１に対して突出して設けられているので、これらがそれぞれ各カートリッジ側接続口９６の位置に合わないと液体カートリッジ９をケース部材２に接続することができない。これにより、液体カートリッジ９をケース部材２に接続すると同時に各カートリッジ側接続口９６が対応するケース側接続口２９に接続できたことが確認できる。また、ケース側吸入接続口２９Ａ、ケース側吐出接続口２９Ｂおよびケース側吸湿剤接続口２９Ｃの位置が基部２１側面において非対称に配置されているので、液体カートリッジ９の上下方向を逆にするとケース部材２に接続できない。つまり、液体カートリッジ９の上下方向を間違えてケース部材２に取り付けてしまうのを防止でき、それぞれの接続口に常に正しい接続対象を接続することができる。
【００５７】
（１６） 各ケース側接続口２９の案内部２９３の深さが、針２９５の案内部２９３への突出長さよりも大きくなるように設定されているので、針２９５が案内部２９３から突出しない。したがって、ケース部材２に液体カートリッジ９を接続していない状態でも、案内部２９３が針２９５の保護手段として機能して液体吐出装置１を安全に取り扱うことができる。
また、各ケース側接続口２９および各カートリッジ側接続口９６がそれぞれ接続部分を密閉しながら接続できるので、液体に空気が混入するのを防止しながら良好に送液できる。
【００５８】
〔第四実施形態〕
次に、本発明の第四実施形態について説明する。第四実施形態は、第三実施形態の液体吐出装置に、ケース部材内の圧力を調整する圧力調整手段が設けられているものである。
図１０には、第四実施形態にかかる液体吐出装置１が示されている。この図１０において、液体吐出装置１には、基部２１の側面に空間２Ａ内の圧力を調整する圧力調整手段１００が設けられている。また、空間２Ａ内には空間内２Ａの圧力を検出する圧力センサ（図示せず）が設けられており、空間２Ａ内の圧力は、予めチューブ３内の液体がチューブ３に浸透して表面にしみ出してくる浸透圧よりもやや高く設定されている。
このような構成の液体吐出装置１では、圧力センサがそれぞれ空間２Ａ内の圧力を検出し、制御手段６５へ検出信号を送信する。制御手段６５では、これらの信号に基づいて空間２Ａ内の圧力を監視する。検出された圧力が所定圧力範囲外であった場合には、制御手段６５が圧力調整手段１００へ圧力調整指令を出力する。圧力調整手段１００は、この圧力調整指令にしたがって空間２Ａ内の圧力を昇圧あるいは降圧することによって空間２Ａ内の圧力を所定圧力範囲内に維持する。
【００５９】
このような第四実施形態によれば、第一実施形態における（１）、（２）、（４）、（５）、（６）および（７）の効果と同様な効果および第三実施形態における（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）および（１６）の効果と同様な効果が得られる他、次のような効果が得られる。
（１７） 液体吐出装置１に圧力調整手段１００が設けられているので、空間２Ａ内の圧力を常に一定に保持でき、圧力変化や温度変化などによるチューブ３の径の変化や、チューブ３の表面からの液体の蒸気の拡散量を制御できる。よって、液体吐出量を一定に保持できる。
また、液体の蒸気の拡散量を抑制できるので、長時間チューブ３に液体が充満された状態で放置されても、液体の濃度が変化するのを防止できる。
【００６０】
（１８） 空間２Ａ内の圧力がチューブ３の浸透圧よりも高く設定されているので、チューブ３表面からの液体の蒸気の拡散量を最小限に抑制できる。これによって構成部品への液体の蒸気の付着をより確実に防止でき、液体吐出装置１の腐食を防止して耐久性をより一層向上させることができる。
【００６１】
〔第五実施形態〕
次に、本発明の第五実施形態について説明する。第五実施形態は、本発明の液体吐出装置を芳香発生装置に適用したものである。
図１１には、第五実施形態にかかる芳香発生装置１１を示す。この図１１において芳香発生装置１１は、第四実施形態の液体吐出装置１に霧化機構１２を取り付けたものである。霧化機構１２は基部２１を貫通してシール材２３の外側に設けられ、チューブ３の液体の吐出位置に配置されている。チューブ３と基部２１の貫通孔との間の隙間は封止材などで封止されており、これによりケース部材２の密閉状態が確保されている。霧化機構１２は、振動体６１と同様の圧電素子１４を備えた振動体１３を備えており、振動体１３は、長手方向略中央の片側から支持部１５によってケース部材２に支持されている。圧電素子１４の表面にはフッ素加工等の表面処理が施されている。また、液体カートリッジ９には香料が充填されている。
ここで、芳香発生装置１１の電源は、携帯用に使用される場合には電池を、また、車に搭載される場合にはバッテリを、住居等への据え付けの場合には商業電源を使用するなど、適宜選択される。また、芳香発生装置１１を住居に設置する場合には、赤外線センサと連動させて駆動してもよい。
このような芳香発生装置１１においては、ボール４の回転によってチューブ３内部の香料が移動して霧化機構１２の振動体１３の表面へ吐出される。振動体１３の表面はフッ素加工等が施されているので香料は滴状になり、この時に振動体１３を振動させることにより香料を霧化する。これによってチューブ３から吐出された香料が霧化され、芳香が発生する。
なお、芳香発生装置１１の製造コスト削減のためのより簡便な構造として、例えばチューブ３の吐出側開口端に微細な孔を多数設けた栓部材を取り付けてもよい。あるいは、吐出側先端を霧吹き構造とし、香料を霧状に噴霧してもよい。これらのような構造にすれば、チューブ３の吐出口を通過するだけで香料が霧化されるので、前述のような振動体１３およびこの振動体１３の駆動電力が不要となる。
このような第五実施形態においても、第四実施形態の液体吐出装置１が適用されているので、第四実施形態と同様に、第一実施形態の（１）、（２）、（４）、（５）、（６）および（７）の効果と同様の効果、第三実施形態の（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）および（１６）の効果と同様の効果および第四実施形態の（１７）および（１８）の効果と同様の効果が得られる。
【００６２】
〔第六実施形態〕
次に、本発明の第六実施形態について説明する。第六実施形態は、第四実施形態の液体吐出装置においてケース部材内部に不活性ガスを充填したものである。ケース部材には、不活性ガスを補充するバルブが設けられている。このバルブは、市販のガスライタのガスタンクに使用されるバルブと同じ構造となっており、側面に孔が形成された有底円筒状部材とこの有底円筒状部材に摺動可能に設けられた別の円筒状部材とを備えている。有底円筒状部材はケース部材に固定され、通常はこれら二つの円筒状部材がばねなどで付勢されて両者の孔が連通しないようになっている。
ここで、不活性ガスは例えばヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）およびキセノン（Ｘｅ）のいずれかの不活性ガス元素あるいは低化学反応性の窒素を含んで構成されたガスなどが採用できる。特に、窒素ガスは入手が容易で比較的安価なので、これを採用すれば液体吐出装置を安価に製造でき、ランニングコストを抑えることができる。
このような液体吐出装置においては、チューブの表面から液体の蒸気が拡散した場合でも、不活性ガスにより液体が化学反応を起こさず、したがって、構成部品の腐食が防止される。ケース部材内部の不活性ガスの充填量が少なくなった場合には、バルブに不活性ガスを充填したボンベなどを接続する。この時、二つの円筒状部材間に働くばね力に抗して円筒状部材を摺動させて両者の側面に形成された孔を連通させる。すると外部とケース部材内部が連通し、この状態でボンベからケース部材内部へ不活性ガスを補充する。
なお、この際に不活性ガスをチューブの浸透圧よりも高く設定し、圧力調整手段によってケース部材内部の圧力を調整してもよい。この場合には、チューブ表面からの液体の蒸気の拡散量が最小限に抑制されるので、構成部品の腐食をより一層確実に防止できる。
【００６３】
このような第六実施形態によれば、第一実施形態の（１）、（２）、（４）、（５）、（６）および（７）の効果と同様の効果、第三実施形態の（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）および（１６）の効果と同様の効果および第四実施形態の（１７）の効果と同様の効果の他、以下のような効果が得られる。
（１９） ケース部材内部に不活性ガスが充填されているので、チューブ表面から液体の蒸気が拡散しても液体が化学反応を起こさない。したがって、構成部品の腐食を防止でき、液体吐出装置の耐久性を向上させることができる。
【００６４】
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
吸湿剤８は各実施形態では青色シリカゲルとしていたが、シリカゲルの他に、例えばシリカ・アルミナゲル、固化剤が付加された塩化マグネシウム、固化剤が付加された塩化カルシウム、アルミノシリケートおよび活性炭等が採用でき、またこれらの混合物、あるいはこれらの組み合わせなどが採用できる。
また吸湿剤８は、各実施形態では粒状に形成されていたが、これに限らず粉状、ゲル状、液状などあらゆる状態の吸湿剤を用いることができる。
さらに、吸湿剤８に限らず各実施形態において気化性防錆剤、あるいは吸湿剤および気化性防錆剤の両方を併用したり組み合わせて用いてもよい。気化性防錆剤を使用する場合には、例えば、ジシクロヘキシルアミンナイトライト（ＤＩＣＨＡＮ）、ジイソプロピルアミンナイトライト（ＤＩＰＡＮ）、シクロヘキシルアンモニウムシクロヘキシルカーバメイト（ＣＨＣ）、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、有機カルボン酸塩、高分子カルボン酸のアミン塩等が採用できる。これらの気化性防錆剤では、比較低価格で簡単に入手できるので、液体吐出装置１を安価に製造でき、ランニングコストも安価に抑えることができる。気化性防錆剤を使用した場合では、駆動機構６や、ロータ５、リテーナ７やケース部材２内部などの構成部品に気化された防錆剤が付着してコーティングされる。よって、チューブ３内の液体の蒸気が拡散してもこれらの構成部品が腐食することなく、これにより吸湿剤８を用いた場合と同様に液体吐出装置１の耐久性を向上できる。また、吸湿剤および気化性防錆剤の両方を併用あるいは組み合わせによって用いた場合には、チューブ３から拡散された液体の蒸気を吸湿剤が吸湿し、かつ構成部品には防錆剤がコーティングされるので、構成部品の腐食がより一層防止でき、液体吐出装置１の耐久性を向上できる。
【００６５】
収納部２８は、第一実施形態および第二実施形態では基部２１に設けられていたが、これに限らず例えばカバー２２に形成されていてもよく、また基部２１側面が開口しているものに限らず例えば基部２１底面が開口していてもよい。あるいは、図１２に示されるように基部２１およびカバー２２にわたって収納部２８を形成し、カバー２２に開口部を設け、この開口部をゴム製の栓８１４で封止する構造であってもよい。要するに、収納部２８の取り付け位置は、吸湿剤８が空間２Ａ内を吸湿できる位置であれば任意である。
また、第三実施形態において吸湿剤８は液体カートリッジ９に一体に形成されていたが、これに限らず例えば液体カートリッジ９とは別体に吸湿剤８を収納したケースを設け、このケースをケース部材２に対して着脱可能に構成してもよい。
収容手段は、各実施形態で示されたものに限らず、例えば通気性または透湿性あるいはこれらの両方を有するフィルム状の包装であってもよい。この場合には例えば図１３（Ｂ）に示されるように固体のプレート状に形成された吸湿剤８を包装８２で包み、図１３（Ａ）に示されるように基部２１の側面から取り付ける構造とすればよい。この場合には包装８２の材料は例えばポリウレタンや、ポリプロピレン、ポリエチレンなどで構成される不織布や、和紙等が採用できる。このような吸湿剤８の収納構造によれば、液体吐出装置１が振動を受けるなどして吸湿剤８が細かく粉砕されても、包装８２が吸湿剤８を保持し、液体吐出装置１が汚れるのを防止して、吸湿効果を維持できる。
【００６６】
圧力調整手段１００は、第四実施形態では圧力センサの圧力検出信号によって圧力を調整していたが、これに限らず例えば温度センサの温度検出信号によって調整してもよい。この場合には温度センサによって温度を検出し、この温度から空間２Ａ内の圧力を算出して調整すればよい。また、圧力センサおよび温度センサを両方用いてもよいし、あるいはチューブ３の径寸法を検出し、これを監視することによって径寸法を所定寸法範囲内に保持するように圧力を調整してもよい。
圧力調整手段１００の構成は、各センサの信号によって作動するアクチュエータを備えたものに限らず、ベローズやダイヤフラム等を用いた簡単な構造など、空間２Ａ内の圧力を所定圧力範囲内に調整する構造であれば任意のものが採用できる。
また、空間２Ａ内の設定圧力は、チューブ３の浸透圧よりもやや高く設定されていたが、これに限らず液体吐出装置１の用途やチューブ３の材質、液体の種類などを勘案して適宜設定されればよい。
【００６７】
確認手段は、ケース部材２が透明あるいは半透明の材料で構成されていることで内部を視認可能にしていたが、これに限らず例えば空間２Ａ内の湿気を監視して所定湿度以上に達した時にランプを点灯させたり音を鳴らすなど任意の構造が採用できる。また、確認手段は必ずしも設けられていなくても、定期的にカバー２２を外したり吸湿剤ケース８１を基部２１から抜いて確認できるので、本発明の目的を達成できる。
【００６８】
第三実施形態では、空間２Ａにはチューブ３の一部、ボール４、ロータ５、駆動機構６などが収納されていたが、これに限らず例えば駆動機構６を空間２Ａ外に配置してもよい。この場合には、ロータ５の回転軸を基部２１に貫通させて空間２Ｂ内に別の円盤状部材を固定する。回転軸と基部２１との隙間を密封するとともに駆動機構６を空間２Ｂ内に配置してこの円盤状部材に係合させればよい。要するに、少なくとも、チューブ３のケース部材２に収納されている部分と、ボール４のチューブ３に当接される一部が密閉された空間内に隔離され、この空間に作用する位置に吸湿剤８が収納されていればよい。
また、ケース部材２は各実施形態において密閉された空間２Ａを形成していたが、必ずしも空間２Ａが密閉されていなくても、吸湿剤８は空間２Ａ内を吸湿するので、本発明の目的を達成できる。
【００６９】
圧力調整孔９４２は、第三実施形態および第四実施形態においては基部９１に形成されて液体収納部９４内の圧力が負圧になるのを防止していたが、この構造に限らず液体収納部９４内の圧力が調整できる圧力調整手段であれば構造は任意である。
基部９１とカバー部材９２とがシール材９３によってシールされていたが、必ずしもシールされていなくてもよい。基部９１とカバー部材９２とがシールされないことによって液体収納部８４内の圧力調整手段としての機能を果たしてもよい。
液体カートリッジ９とケース部材２との係合は、カートリッジ側ツメ部９７およびケース側ツメ部２１２によるものに限らず、例えばねじ止めやクランプなど、任意の固定手段が採用できる。
各ケース側接続口２９（２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ）およびカートリッジ側接続口９６（９６Ａ，９６Ｂ，９６Ｃ）は針２９５で栓９６３を貫通する構造に限定されず、任意の構造が採用できる。
【００７０】
液体吐出装置１は、ボール４によってチューブ３を押圧する構造のものであったが、これに限らず例えば複数のリングを順次縮径することによってチューブを順次圧閉するものや、円錐ローラを使用するものなどでもよく、チューブを順次圧閉することによってチューブ内の液体を吐出させるものであれば構造は任意である。
また、駆動機構６は、圧電アクチュエータであったが、これに限らず電磁モータ、超音波モータなど各種モータが採用できる他、液体吐出装置１を備えた機器の場合には、その機器の動力を伝達して利用してもよい。
液体吐出装置１は、第五実施形態では芳香発生装置１１に適用されていたが、これに限らず液体を吐出する機能を有する様々な機器に適用できる。つまり、本発明の液体吐出装置は、例えば人工心肺などの医療用機器や、飲料ディスペンサーなどの食品用機器、インクジェットプリンタなどの事務機器など、幅広い分野で様々な機器に適用できる。
【００７１】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００７２】
【発明の効果】
このような本発明によれば、液体吐出装置のケース部材の内部に吸湿機能および／または防錆機能を備えているので、チューブの表面から拡散した液体の蒸気が吸湿され、かつ／あるいはケース部材内部の構成部品が防錆され、腐食を防止して耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる液体吐出装置を示す平面図。
【図２】本発明の第一実施形態にかかる液体吐出装置を示す側断面図。
【図３】本発明の第一実施形態にかかる振動体の動作を示す模式図。
【図４】本発明の第一実施形態にかかる振動体の振動特性を示す図。
【図５】本発明の第二実施形態にかかる液体吐出装置を示す平面図。
【図６】本発明の第二実施形態にかかる液体吐出装置を示す側断面図。
【図７】本発明の第三実施形態にかかる液体吐出装置を示す平面図。
【図８】本発明の第三実施形態にかかる液体吐出装置を示す側断面図。
【図９】本発明の第三実施形態にかかる接続口を示す断面図。
【図１０】本発明の第四実施形態にかかる液体吐出装置を示す平面図。
【図１１】本発明の第五実施形態にかかる芳香発生装置を示す平面図。
【図１２】本発明の液体吐出装置の変形例を示す図。
【図１３】本発明の液体吐出装置の別の変形例を示す図。
【符号の説明】
１…液体吐出装置、２…ケース部材、２Ａ…空間（気密室）、３…チューブ、４…ボール（押圧体）、５…ロータ、６…駆動機構、７…リテーナ、８…吸湿剤、９…液体カートリッジ（収納容器）、２３…シール材、２４…封止材、２８…収納部、２８１…溝、６１…振動体、８１…吸湿剤ケース（収容手段）、９５…吸湿剤収納部、１００…圧力調整手段、６１１…補強板（振動板）、６１２…圧電素子、６１３…凸部（突起部）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejection device and an apparatus using the same. More specifically, the present invention relates to a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid by extruding a liquid in a tube, and an apparatus using the liquid ejecting apparatus, such as an aroma generating apparatus.
[0002]
[Background Art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a liquid ejecting apparatus for sequentially ejecting a liquid by pushing out a liquid in a tube, there is a liquid ejecting apparatus that applies a peristaltic motion to a tube to send the liquid (for example, see Patent Document 1). In this method, a plurality of rings are attached to the outer circumference of a rubber tube, and the diameter of the rings is sequentially reduced to press the rubber tube and sequentially send the liquid in the rubber tube. In such a liquid ejecting apparatus, since a ring or other driving mechanism acts on the rubber tube from the outside and does not contaminate the liquid inside the rubber tube, it is expected to be applied to various devices such as medical devices. I have.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-5481 (Page 2-3, FIG. 1-7)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In such a liquid ejection device, silicone rubber, polyurethane, or the like may be used as a material of the rubber tube. This is because these materials have good biocompatibility and chemical inertness and are therefore suitable for use in medical and food equipment.
On the other hand, materials such as silicone rubber and polyurethane have moisture permeability, so that when a liquid is allowed to flow through the rubber tube, the liquid may diffuse from the surface of the rubber tube in a vapor state over time. Then, this vapor adheres to components inside the liquid ejection device during a long-term use, causing dew condensation and corrosion, thereby shortening the life of the liquid ejection device and equipment using the same. In addition, the vapor of the liquid may adhere to the driving unit in the liquid ejection device, and the power transmission efficiency of the friction driving unit may be reduced.
In order to solve this, it is conceivable to coat the surface of the rubber tube with another material having low moisture permeability. Since such a rubber tube is crushed by a pressing body such as a ring to sequentially move the liquid, the rubber tube is repeatedly crushed during use. However, while this operation is performed for a long period of time, the coating on the surface of the rubber tube may be peeled off and a tear may be generated, and it is not possible to prolong the service life of the liquid discharge device by this measure.
[0005]
An object of the present invention is to provide a liquid ejection device that can prevent corrosion and improve durability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The liquid ejecting apparatus of the present invention includes a tube through which liquid flows, a pressing member that moves the liquid in the tube by pressing the tube, a driving mechanism that drives the pressing member, A liquid ejecting apparatus including a body and a case member accommodating a drive mechanism, characterized in that a moisture absorbent for absorbing moisture inside the case member and / or a vaporizable rust inhibitor for preventing rust inside the case member are provided. And
According to the present invention, the liquid ejecting apparatus is provided with a moisture absorbent for absorbing moisture inside the case member and / or a vaporizable rust inhibitor for preventing rust. When the liquid discharge device is provided with a moisture absorbent, the vapor of the liquid diffused from the tube surface is absorbed by the moisture absorbent, so that the vapor of the liquid is prevented from adhering to each component inside the case member. You. Thereby, even when used for a long time, dew condensation or corrosion does not occur on each component, and the durability of the liquid ejection device is improved. In addition, when the liquid discharge device is provided with a vaporizable rust inhibitor, the components inside the case member are always coated with the vaporized rust inhibitor, so that corrosion and dew condensation of each component are prevented, This also improves the durability of the liquid ejection device.
Here, the hygroscopic agent and / or the vaporizable rust inhibitor may be any as long as the main component has a moisture absorbing and / or rust preventing effect, and may be a single component or a combination of a plurality of components. included. In addition, the moisture absorbent and / or vaporizable rust inhibitor is not limited to a liquid or solid state, but may be in any state such as a liquid state, a gel state, a spray state, a granular state, a powder state, a massive state, and a wax state. Including things. Further, it includes those obtained by mixing a component having a moisture absorbing and / or rust-preventing effect with an appropriate solidifying agent or the like, and molding into a tablet, sheet, plate or the like.
[0007]
In the present invention, the case member is preferably sealed.
According to the present invention, since the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor need only act on the enclosed space, the consumption of the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor is minimized, and the efficiency is reduced. Good moisture absorption and / or rust prevention. Further, the other components outside the case member are not corroded, and the durability is further improved.
According to the present invention, at least a portion of the tube disposed inside the case member, a portion of the pressing body abutting on the tube, and a moisture absorbent and / or a vaporizable rust inhibitor are housed in a closed airtight chamber. Is desirable.
According to the present invention, at least the tube, a part of the pressing body that directly contacts the tube and presses the tube, and the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor are hermetically sealed and housed in the airtight chamber. In addition, the diffusion range of the liquid from the tube surface is limited, and the influence on other components is minimized. In addition, since the range of the space in which the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor fills and acts is limited to a minimum, it reliably and effectively acts only in the necessary space.
[0008]
In the present invention, the desiccant and / or the vaporizable rust inhibitor are desirably housed in a housing having air permeability or moisture permeability, or both.
According to the present invention, since the moisture absorbent and / or the vaporizable rust preventive are stored in the storage means, when the moisture absorbent and / or the vaporizable rust preventive are formed in, for example, a powder form, a granular form, or the like. Are not scattered in the liquid ejection device, and handling is easy. Further, even when the effect of the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor is weakened, the storage means is replenished with the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor, or the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor are previously added. The liquid ejecting apparatus can be used for a long time with a simple operation, for example, by replacing the accommodating means with the accommodating means.
[0009]
In the present invention, it is desirable that the storage means is made of a nonwoven fabric made of any one of polyurethane, polypropylene, and polyethylene, or Japanese paper.
According to the present invention, since the housing means is made of an appropriate material, the housing means has a necessary air permeability, and the moisture absorbing agent and / or the vaporizable rust preventive agent housed therein can satisfactorily fill the space in the case member. Works.
[0010]
In the present invention, it is preferable that a confirmation means for confirming the state of the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor from the outside of the case member is provided.
The effect of the moisture absorbent and / or the volatile rust inhibitor decreases with time. According to the present invention, since the confirmation means for confirming the state of the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor is provided, it is possible to confirm the remaining amount of the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor and the degree of the effect. Therefore, the replacement time can be easily confirmed. In addition, this makes it possible to replace the hygroscopic agent and / or the vaporizable rust inhibitor at an appropriate timing, and to reliably prevent the corrosion of each component for a long period of time.
[0011]
In the present invention, when a moisture absorbent is used in the liquid ejection device, the moisture absorbent may be silica gel, silica / alumina gel, magnesium chloride with a solidifying agent added, calcium chloride with a solidifying agent added, aluminosilicate. And any one of activated carbon, a mixture thereof, or a combination thereof.
According to the present invention, since an appropriate hygroscopic agent is selected, the vapor of the liquid diffused from the tube surface is effectively absorbed, and the corrosion of the components is reliably prevented.
[0012]
In the present invention, when a vaporizable rust preventive is used in the liquid discharge device, the vaporizable rust preventive may be dicyclohexylamine nitrite (DICHAN), diisopropylamine nitrite (DIPAN), cyclohexyl ammonium cyclohexyl carbamate ( CHC), benzotriazole (BTA), an organic carboxylate and an amine salt of a polymer carboxylic acid, or a mixture thereof, or a combination of a plurality thereof.
According to the present invention, since an appropriate vaporizable rust inhibitor is selected, the vaporized rust inhibitor is coated on the component, and the corrosion of the component due to the vapor of the liquid diffused from the tube surface is reliably prevented. Is done.
[0013]
In the present invention, it is preferable that a storage container that stores the liquid and that is detachable from the case member be provided, and that the storage container be provided with a moisture absorbent and / or a vaporizable rust inhibitor.
According to the present invention, since the moisture absorbent and / or the vaporizable rust preventive are provided in the storage container detachable from the case member, the replacement of the moisture absorbent and / or the vaporizable rust preventive is easy. . In addition, since the storage container stores the liquid, when the storage container is attached to the case member to introduce the liquid into the tube, the moisture absorbent and / or the vaporizable rust inhibitor are simultaneously attached to the case member. And the installation work is simplified. Since the storage container is replaced each time the storage container runs out of liquid, the moisture absorbent and / or the volatile rust preventive are automatically replaced, and the moisture absorption and / or rust prevention effect is continuously maintained without fail.
[0014]
The liquid ejecting apparatus of the present invention includes a tube through which liquid flows, a pressing member that moves the liquid in the tube by pressing the tube, a driving mechanism that drives the pressing member, In a liquid ejecting apparatus including a body and a case member accommodating a drive mechanism, the inside of the case member is sealed, and the inside is filled with an inert gas.
According to the present invention, since the inside of the sealed case member is filled with the inert gas, diffusion of the vapor of the liquid from the tube surface is prevented. Alternatively, the chemical reaction does not occur even if the liquid vapor diffuses from the tube surface, so that the corrosion of the components is reliably and satisfactorily prevented.
[0015]
In the present invention, the inert gas includes an inert gas element selected from helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), and xenon (Xe), or nitrogen having a low chemical reactivity. It is desirable to be constituted by.
According to the present invention, since an appropriate inert gas is selected, the occurrence of corrosion of the components is reliably and satisfactorily prevented.
[0016]
In the present invention, it is desirable to provide a pressure adjusting means for adjusting the pressure in the case member.
According to this invention, since the pressure inside the case member is adjusted by the pressure adjusting means, the diameter of the tube does not change due to an external change such as a temperature change. That is, the discharge amount of the liquid from the tube is kept constant, and the discharge performance is stabilized. Further, since the pressure is kept constant, the amount of diffusion of the liquid vapor from the tube surface is suppressed. Also by this, the discharge amount of the liquid from the tube is kept constant, and the discharge performance is stabilized. Further, for example, if the pressure is set in advance to be higher than the osmotic pressure of the tube, diffusion of the liquid vapor from the tube surface is more reliably prevented.
[0017]
In the present invention, the pressing body is a ball, and the driving mechanism is a piezoelectric actuator including a vibrating body that vibrates by vibration of the piezoelectric element and a rotor that is driven by the vibration of the vibrating body. It is desirable that the liquid in the tube is sent by rolling on the tube.
According to the present invention, the ball sequentially sends the liquid inside the tube by crushing a part of the tube. At this time, since the ball is spherical, the contact area between the ball and the tube is reduced, and the frictional force when rolling on the tube is minimized. Thereby, the deterioration of the ball and the tube hardly occurs, and the durability is improved.
Further, since the contact area between the ball and the tube is small, the driving force of the ball is small, and the power saving of the driving mechanism is promoted. Further, since the driving mechanism is a piezoelectric actuator, the driving mechanism is configured to be thin and small, and the miniaturization of the liquid ejection device is promoted.
[0018]
In the present invention, the vibrating body is connected to the substantially rectangular plate-shaped piezoelectric element and the piezoelectric element, and the protrusion provided on the short side of the piezoelectric element is brought into contact with the rotor, thereby causing the rotor to rotate. A vibrating plate having a driving projection formed thereon, wherein the length of the long side of the piezoelectric element is 0.274 or more, where the length of the long side is 1, and the length of the piezoelectric element extends and contracts in the longitudinal direction of the piezoelectric element. The ratio of the resonance frequency of the bending vibration to the resonance frequency of the longitudinal vibration is larger than 1.00 between the vibration and the bending vibration that bends in a direction orthogonal to the longitudinal vibration symmetrically with respect to the center of the plane of the piezoelectric element. It is desirable that the setting is made 03 or less.
[0019]
According to the present invention, since the resonance frequencies of the longitudinal vibration and the bending vibration are close to each other, when the piezoelectric element is vibrated near these resonance frequencies, the longitudinal vibration and the bending vibration appear at the same time, and the projection of the diaphragm is Vibrates in an elliptical orbit. This elliptical trajectory enables the protrusion to press and drive the rotor. At this time, since the piezoelectric element is excited near the respective resonance points of the longitudinal vibration and the bending vibration, the respective vibration amplitudes become large. Therefore, the amplitude of the elliptical trajectory of the protrusion also increases, and the rotor can be driven with high efficiency.
[0020]
Here, when the short side of the piezoelectric element is smaller than 0.274, the resonance frequency of the longitudinal vibration becomes higher than the resonance frequency of the bending vibration, and a good elliptical orbit cannot be drawn. At this time, the ratio of the resonance frequency of the bending vibration to the resonance frequency of the longitudinal vibration is 1.00 or less. When the ratio of the resonance frequency of the bending vibration to the resonance frequency of the longitudinal vibration is larger than 1.03, the resonance point of the longitudinal vibration and the resonance point of the bending vibration are separated, and the amplitudes of both vibrations are simultaneously improved. I can't.
[0021]
In the present invention, the liquid ejection device is desirably used for various devices that eject a liquid, such as a medical device such as a heart-lung machine or an aroma generation device.
According to the present invention, since various devices are configured using the liquid ejection device of the present invention, the above-described effects are obtained, corrosion of the components is prevented, and the durability is improved.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second and subsequent embodiments described later, the same components as those in the first embodiment described below and components having similar functions are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified or omitted.
[0023]
(First embodiment)
1 and 2 show a liquid ejection device 1 according to the first embodiment.
In FIGS. 1 and 2, the liquid discharge device 1 has a tube 3 through which a liquid flows, a ball 4 as a pressing body that presses the tube 3, and the ball 4 rolls on the tube 3. It includes a rotor 5 (FIG. 2), a driving mechanism 6 for driving the rotor 5 to rotate, and a retainer 7 for defining a rolling locus of the ball 4. These components, that is, a part of the tube 3, the ball 4, the rotor 5, the drive mechanism 6, and the retainer 7 are housed in the case member 2.
The case member 2 includes a base 21 on which the tube 3 is disposed, and a cover 22 (FIG. 2) that covers an opening of the base 21. Opposite surfaces of the base 21 and the cover 22 are each provided with a groove along the outer periphery, and a sealing material 23 such as an O-ring is fitted in the groove. The sealing member 23 seals the space between the base 21 and the cover 22, and the inside of the case member 2 is a space 2A as a sealed airtight chamber. Here, the base member 21 and the cover 22 of the case member 2 are made of a transparent or translucent light-transmitting material such as polycarbonate or acrylic, so that the inside of the case member 2 can be viewed from the outside. Has become.
A tube guide groove 211 in which the tube 3 is disposed is formed substantially at the center of the surface of the base 21 facing the space 2A. The tube guide groove 211 includes an arc-shaped portion 211A and two straight portions 211B formed parallel to each other from both ends of the arc-shaped portion 211A toward the end of the base 21. The straight portion 211B communicates with a hole 211C penetrated to the outside at the end of the base 21.
[0024]
The tube 3 is disposed along the straight portion 211B, the arc-shaped portion 211A, and the straight portion 211B of the tube guide groove 211 from the outside of the case member 2 through the hole 211C. Has been placed to. The gap between the hole 211 </ b> C and the tube 3 is sealed with a sealing material 24 and is sealed. The material of the tube 3 may be silicone rubber, polyurethane, or another elastic material. For example, a material having good biocompatibility and being chemically inert may be selected depending on the use of the liquid ejection device 1.
A plurality of (two in the present embodiment) balls 4 are provided, and abut on the tube guide grooves 211 of the tube 3 at equal intervals along the arcuate portion 211A of the tube guide grooves 211, that is, at 180 ° intervals in the present embodiment. It is arranged on the side opposite to the side to be made.
The rotor 5 is made of stainless steel, aluminum, or another material, and is formed in a disk shape. The rotor 5 is rotatably supported via a bearing 26 on a support shaft 25 fixed to the center of the tube guide groove 211 of the base 21. A pressing rubber 51 is provided on a surface of the rotor 5 facing the ball 4 and is in contact with the ball 4. Further, a concave portion 52 is formed on a side surface of the rotor 5. Here, the distance between the rotor 5 and the tube guide groove 211 is set to be smaller than the sum of the diameter of the ball 4 and the total thickness of the tube 3. Thus, the ball 4 is pressed against the tube 3 by the pressing rubber 51 of the rotor 5, and the tube 3 is crushed along the shape of the tube guide groove 211.
[0025]
The driving mechanism 6 is a so-called piezoelectric actuator including a vibrating body 61 that vibrates due to the vibration of the piezoelectric element 612 and an arm 62 that supports the vibrating body 61. Further, the drive mechanism 6 includes an application device (not shown) that vibrates the vibration body 61 by applying a voltage of a predetermined frequency to the piezoelectric element 612 of the vibration body 61.
The vibrating body 61 includes a reinforcing plate (vibrating plate) 611 formed in a substantially rectangular flat plate shape, and flat plate-shaped piezoelectric elements 612 provided on both front and back surfaces of the reinforcing plate 611. The reinforcing plate 611 is made of stainless steel or another material, and has a substantially rectangular shape. In addition, protrusions (projections) 613 are integrally formed at both ends in the diagonal length direction of the reinforcing plate 611. One of the projections 613 is in contact with the recess 52 of the rotor 5, and the tip of the projection 613 is disposed so as to be inclined with respect to the radial direction of the rotor 5.
The piezoelectric elements 612 are bonded to substantially rectangular portions on both sides of the reinforcing plate 611. The material of the piezoelectric element 612 is not particularly limited, and various materials such as lead zirconate titanate (PZT), quartz, and lithium niobate can be used. Electrodes of nickel, gold, or the like are formed on both surfaces of the piezoelectric element 612 by a method such as plating, sputtering, or vapor deposition. In the electrodes on the surface of the piezoelectric element 612 (the surface not joined to the reinforcing plate 611), substantially rectangular grooves are formed at both ends in the diagonal length direction, so that a substantially Z-shaped electrode is formed at the center. This electrode is electrically connected to an application device provided outside the case member 2 via a connector 27 provided on the case member 2. The connector 27 is formed on the side surface of the base 21, and the hermetically sealed state of the case member 2 is ensured with good airtightness. In addition to the application device, an external control means for controlling the amplitude and timing of the voltage applied to the piezoelectric element 612, an external power supply, and the like are connected via the connector 27.
[0026]
Here, the dimensions and thickness of the piezoelectric element 612, the division of the electrodes, and the like may be determined by so-called longitudinal vibration in which the piezoelectric element 612 expands and contracts in the longitudinal direction when a voltage is repeatedly applied to the piezoelectric element 612; It is appropriately set so that a so-called bending vibration, which bends in a direction orthogonal to the longitudinal vibration in a point symmetry with respect to the center of the plane, simultaneously appears. At this time, the resonance frequency of the longitudinal vibration and the resonance frequency of the bending vibration are desirably set to be close to each other, and the ratio of the resonance frequency of the bending vibration to the resonance frequency of the longitudinal vibration is larger than 1.00. , 1.03 or less. The length ratio between the long side and the short side of the piezoelectric element 612 is desirably 0.274 or more, where 1 is the long side.
Note that the frequency of the voltage applied to the piezoelectric element 612 is preferably between the resonance frequency of the longitudinal vibration and the resonance frequency of the bending vibration, and more preferably between the anti-resonance frequency and the resonance frequency of the bending vibration. Is selected as appropriate. Further, the waveform of the voltage applied to the vibrating body 61 is not particularly limited, and for example, a sine wave, a rectangular wave, a trapezoidal wave, or the like can be adopted.
[0027]
The arm 62 includes an arm main body 621 that supports the reinforcing plate 611 and a support plate 622 that supports the arm main body 621. One end of the arm body 621 supports a substantially central portion in the longitudinal direction of the reinforcing plate 611, and the other end is fixed to the base 21 via a support plate 622 by a pin 623. The arm body 621 and the support plate 622 are fixed to each other with screws or the like, so that both can rotate around the pin 623. Further, a U-shaped elastic portion 624 is formed on the arm body 621 from the vicinity of the support portion of the reinforcing plate 611. The distal end of the elastic portion 624 is locked to the base 21 by a locking member 625. The elastic portion 624 urges the vibrating body 61 about the pin 623, whereby the convex portion 613 of the vibrating body 61 is pressed against the concave portion 52 of the rotor 5 with an appropriate urging force.
[0028]
The retainer 7 is provided between the rotor 5 and the base 21 and has a substantially disk shape. A hole 71 is formed in the center of the retainer 7, and the shaft of the rotor 5 penetrates. Here, the hole 71 of the retainer 7 is formed to be larger than the axis of the rotor 5, so that the retainer 7 is not fixed to the rotor 5 and is independently placed on the base 21. The same number (two in this embodiment) of concave ball holding portions 72 as the balls 4 are formed on the outer periphery of the retainer 7. The ball holding portions 72 are formed at equal intervals around the retainer 7, and the balls 4 are arranged inside the respective ball holding portions 72. Further, a convex portion 73 is formed near the ball holding portion 72. Further, a leaf spring 74 that is swingably fixed to the base 21 is pressed against the side surface of the retainer 7 with an appropriate urging force. The distal end of the leaf spring 74 can come into contact with and separate from the detection unit 75 fixed to the base 21.
[0029]
In such a liquid ejection device 1, a moisture absorbent 8 that absorbs moisture in the space 2A in the case member 2 is stored. The hygroscopic agent 8 is granular silica gel that changes color from blue to pink when water is absorbed, so-called blue silica gel, and is stored in a concave storage section 28 formed in the base 21. A plurality of grooves 281 having a semicircular cross section are formed on the peripheral side surface of the storage portion 28. The cover 22 has a projection 221 having a shape substantially the same as the planar shape of the storage section 28 at a position corresponding to the position of the storage section 28. The projection 221 substantially covers the opening of the storage section 28 when the cover 22 is attached to the base 21. That is, when the cover 22 is attached to the base 21, the opening of the storage unit 28 is covered by the protrusion 221 except for the groove 281, and only the groove 281 is opened.
Here, the radius of the semicircular cross section of the groove 281 is smaller than the radius of the granular hygroscopic agent 8, so that the hygroscopic agent 8 does not spill out of the groove 281 to the outside of the storage portion 28. The shape of the groove 281 is not limited to a semicircular cross section, and may be any shape, such as a triangular cross section or a quadrangular cross section, as long as air can flow through the space 2A and the moisture absorbent 8 does not spill. The size and depth of the storage section 28 may be appropriately determined in consideration of the size of the liquid ejection device 1, the moisture absorbing performance of the moisture absorbent 8, the frequency of replenishment of the moisture absorbent 8, and the like.
[0030]
Such a liquid ejection device 1 operates as follows.
3A and 3B are schematic diagrams illustrating the operation of the vibrating body 61. FIG. 3A illustrates the longitudinal vibration of the vibrating body 61, FIG. 3B illustrates the bending vibration, and FIG. C) shows a vibration locus of the convex portion 613.
In a state where the convex portion 613 is in contact with the concave portion 52 of the rotor 5, a voltage is repeatedly applied between the electrode on the surface of the piezoelectric element 612 of the vibrating body 61 and the reinforcing plate 611 by an application device (not shown) to vibrate the vibrating body 61. Let it. Then, as shown in FIG. 3A, the piezoelectric element 612 excites longitudinal vibration that expands and contracts in the longitudinal direction. At this time, since the electrodes on the surface of the piezoelectric element 612 are formed with substantially rectangular grooves at both ends on a diagonal line, the shape of the expanding and contracting piezoelectric element 612 is set with respect to the center line along the longitudinal direction of the vibrating body 61. Asymmetric. Accordingly, a force for twisting the piezoelectric element 612 acts on the vibrating body 61, and the piezoelectric element 612 is point-symmetric with respect to the plane center of the piezoelectric element 612 in a direction perpendicular to the longitudinal vibration as shown in FIG. Excitation of the bending vibration that bends to
[0031]
When these longitudinal vibration and bending vibration appear at the same time, the convex portion 613 of the vibrating body 61 vibrates along an elliptical orbit in which the longitudinal vibration and bending vibration are combined as shown in FIG. When the convex portion 613 pushes the side surface of the rotor 5 in a part of the elliptical orbit, the rotor 5 rotates in the direction of arrow R in FIG. By repeating this operation at an appropriate frequency, the rotor 5 is rotated at a desired rotational speed in one direction.
[0032]
FIG. 4 shows the impedance of the driving mechanism 6 with respect to the driving frequency of the vibrating body 61. As shown in FIG. 4, there are two points where the impedance becomes minimum with respect to the frequency of the voltage applied to the drive mechanism 6. One of the lower frequency points is a resonance point at which the vibration amplitude of the longitudinal vibration becomes maximum, and the frequency at this resonance point is the resonance frequency f1 of the longitudinal vibration. One point having a higher frequency is a resonance point at which the vibration amplitude of the bending vibration becomes maximum, and the frequency at this resonance point is the resonance frequency f3 of the bending vibration. Further, an anti-resonance frequency f2 appears between the resonance frequencies f1 and f3.
As can be seen from FIG. 4, when the piezoelectric element 612 is driven between the resonance frequencies of the longitudinal vibration and the bending vibration, the amplitudes of both the longitudinal vibration and the bending vibration can be increased, and the driving can be performed with high efficiency.
[0033]
When the rotor 5 rotates, the ball 4 pressed by the pressing rubber 51 rolls while crushing the tube 3 by friction. Thereby, the fluid sandwiched between the two balls 4 in the tube 3 moves. When one ball 4 moves to the end of the arcuate portion 211A of the tube guide groove 211, the tube 3 moves toward the end of the case member 2 along the straight portion 211B, while the ball 4 moves together with the pressing rubber 51 and the support shaft 25. , The pressing of the tube 3 is released. In this state, the other ball 4 rolls and pushes the liquid along the arcuate portion 211A, whereby the liquid is discharged from the tube 3. One of the balls 4 is placed on the arc-shaped portion 211A again in the meantime, and crushes the tube 3 to move the liquid interposed between the other balls 4. By repeating this, the liquid in the tube 3 is continuously discharged.
The rotation speed of the ball 4 is detected by a retainer 7. The ball 4 pushes the ball holding portion 72 with the rolling, whereby the retainer 7 rotates. At this time, the convex portion 73 of the retainer 7 comes into contact with the leaf spring 74, and then moves the leaf spring 74 in a direction away from the retainer 7 against the urging force. The distal end of the leaf spring 74 is separated from the detection unit 75, and the detection unit 75 detects the rotation of the retainer 7, that is, the rotation of the ball 4 thereby. Here, the rotor 5 is preset so that the ball 4 rotates once by rotating twice. When the ball 4 makes one rotation, the retainer 7 also makes one rotation. However, since the retainer 7 is formed with two convex portions 73 around the circumference, the detection signal is detected twice per one rotation of the ball 4. That is, when the rotor 5 rotates twice, the detection signal is detected twice, so that each time the detection unit 75 detects the signal once, it can be detected that the rotor 5 has rotated once. Utilizing this, the control means connected to the outside of the case member 2 controls the operation state of the liquid discharge device 1 by calculating the rotation speed of the rotor 5 and the flow rate of the liquid.
When the liquid ejection device 1 is used for a long period of time, the liquid inside the tube 3 is vaporized and diffuses from the surface of the tube 3 because the tube 3 has moisture permeability. At this time, the hygroscopic agent 8 absorbs the vapor of the diffused liquid, and always keeps the inside of the case member 2 from becoming excessive humidity. When the hygroscopic ability of the hygroscopic agent 8 decreases, the blue silica gel turns pink. This change in color becomes visible from outside the case member 2 because the case member 2 is made of a transparent or translucent material. Thus, the replacement time of the moisture absorbent 8 is confirmed, the cover 22 is removed at an appropriate time, and the moisture absorbent 8 is replaced. Therefore, in the present embodiment, the case member 2 plays a role of a confirmation unit that can confirm the state of the moisture absorbent 8 from outside the case member 2.
[0034]
Therefore, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the desiccant 8 is stored in the liquid ejection device 1, the vapor of the liquid diffused from the surface of the tube 3 can be absorbed by the desiccant 8. Therefore, the inside of the case member 2 can always be kept in an appropriately moistened state, and the liquid does not adhere to the drive mechanism 6, the retainer 7, the rotor 5, and the like, and therefore, the corrosion of these components can be prevented. Thereby, the durability of the liquid ejection device 1 can be improved. Further, unlike the conventional case, it is possible to prevent the liquid from adhering to the component parts, so that it is not necessary to make the component parts having corrosion resistance or to perform plating. Therefore, the cost of the component can be reduced. Furthermore, even if the tube 3 having moisture permeability is used, it can be used without deteriorating the durability of the liquid discharge device 1, so that the versatility of the liquid discharge device 1 can be improved.
[0035]
(2) Since the space 2A of the case member 2 is sealed by the seal member 23 and the seal member 24, the vapor of the liquid diffused from the surface of the tube 3 does not leak to the outside of the case member 2, and the external structure Corrosion of parts can be prevented. Conversely, the moisture absorbing agent 8 only needs to absorb moisture in the limited space 2A in the case member 2, so that the moisture absorbing efficiency can be improved. Thus, the consumption of the moisture absorbent 8 can be minimized.
[0036]
(3) Since the cross-sectional dimension of the groove 281 is smaller than the granular radius of the desiccant 8, the desiccant 8 does not spill out of the groove 281 even if the liquid ejection device 1 vibrates or tilts, so that it can be easily handled. it can.
[0037]
(4) Since the hygroscopic agent 8 is blue silica gel, the color changes to pink as the hygroscopic ability decreases, and the time to replace the hygroscopic agent 8 can be easily known visually. In addition, since silica gel is inexpensive and has a reversible moisture absorbing effect, it can be dried and used repeatedly, so that the running cost of the liquid discharge device 1 can be reduced. Furthermore, since the hygroscopic agent 8 is formed in a granular form, the hygroscopic effect can be exhibited in a short time.
[0038]
(5) Since the case member 2 is made of a transparent or translucent material, the state of the moisture absorbent 8 can be confirmed from outside the case member 2. This makes it possible to accurately determine the replacement time of the moisture absorbent 8 without disassembling the case member 2. In addition, since the hygroscopic agent 8 can be replaced at an appropriate time, the hygroscopic ability of the hygroscopic agent 8 does not decrease below a predetermined ability, and a continuous and good hygroscopic effect can be obtained for a long period of time.
[0039]
(6) Since the tube 4 is crushed by the ball 4, the contact area between the ball 4 and the tube 3 is reduced, and the frictional force when the ball 4 rolls on the tube 3 can be minimized. Thereby, the deterioration of the ball 4 and the tube 3 hardly occurs, and the durability can be improved.
Further, since the contact area between the ball 4 and the tube 3 is small, the driving force of the ball 4 can be reduced, and the power saving of the driving mechanism 6 can be promoted. Furthermore, since the driving mechanism 6 is a piezoelectric actuator, the driving mechanism 6 can be configured to be thin and small, and the miniaturization of the liquid ejection device 1 can be promoted.
[0040]
(7) The piezoelectric element 612 has an appropriate size, that is, the length of the short side is 0.274 or more when the length of the long side is 1, and the ratio of the resonance frequency of the bending vibration to the resonance frequency of the longitudinal vibration is 1 Since it is set so as to be larger than 0.000 and 1.03 or less, longitudinal vibration and bending vibration can be obtained simultaneously, and the protrusion 613 can drive the rotor 5 while drawing a favorable elliptical orbit. At this time, since the resonance points of the longitudinal vibration and the bending vibration are close to each other, the amplitude of both vibrations becomes large near the resonance point, and the rotor 5 can be driven with high efficiency.
[0041]
Here, a specific example of the first embodiment will be described.
The material of the piezoelectric element 612 is PZT, and the dimensions are 1.98 mm on the short side, 7 mm on the long side, and 0.15 mm in thickness. The material of the reinforcing plate 611 is stainless steel (SUS301) and has a thickness of 0.1 mm. The convex portion 613 is a substantially semicircular shape having a planar shape of 0.5 mm in width and a protruding length of 0.45 mm, and has a mass of about 0.16 mg. The elongated rectangular portion of the arm 621 protruding from the piezoelectric element 612 has a width of 0.4 mm and a length of 0.5 mm.
In such a vibrating body 61, the resonance frequency f1 of the longitudinal vibration is about 279 kHz, and the resonance frequency f3 of the bending vibration is about 285 kHz in a state where the convex portion 613 does not come into contact with the rotor 5 and receives no reaction force from the rotor 5. And the anti-resonance frequency f2 was about 283 kHz. Therefore, the ratio of the resonance frequency f3 of the bending vibration to the resonance frequency f1 of the longitudinal vibration is about 1.015. A voltage is applied to the vibrator 61 at a frequency between the resonance frequency f1 of the longitudinal vibration and the resonance frequency f3 of the bending vibration, and more preferably, at a frequency between the anti-resonance frequency f2 and the resonance frequency f3 of the bending vibration. Then, the longitudinal vibration and the bending vibration are respectively vibrated near the resonance point, so that a large vibration amplitude is obtained, and a good elliptical orbit is obtained at the convex portion 613.
[0042]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in the form of the storage section.
FIGS. 5 and 6 show a liquid ejection apparatus 1 according to the second embodiment. In FIGS. 5 and 6, the case member 2 is formed with a storage portion 28 which is open on the outer side surface of the base portion 21 and communicates with the space 2A. The storage portion 28 is formed in a concave shape having a step portion 282 in the base portion 21, and a hygroscopic agent case 81 as a storage means in which the hygroscopic agent 8 is stored is inserted. The moisture absorbent case 81 is formed in a substantially rectangular parallelepiped, and the moisture absorbent 8 is stored in a space 81A formed therein. The surface of the moisture absorbent case 81 facing the space 2A is provided with a plurality of ventilation holes 811 that communicate the space 81A and the space 2A, whereby the moisture absorbent case 81 has air permeability with the space 2A. The radius of the ventilation hole 811 is smaller than the radius of the granular hygroscopic agent 8. Further, in the moisture absorbent case 81, a convex portion 812 is formed on the opening end side of the storage portion 28, and a groove is formed around the side surface on the opening end side, and a seal member 813 is interposed. Thereby, the moisture absorbent case 81 and the base 21 are sealed.
Also in the second embodiment having such a configuration, the space 2A of the case member 2 is sealed, and the desiccant 8 acts on the space 2A through the ventilation hole 811 of the desiccant case 81 to remove the liquid vapor. Absorb moisture. When the hygroscopic ability of the hygroscopic agent 8 decreases, the hygroscopic agent case 81 is detached from the storage portion 28 by pinching and pulling the convex portion 812 from outside the case member 2. After that, the moisture absorbent 8 in the moisture absorbent case 81 may be replaced with a new one, or another moisture absorbent case 81 containing the new moisture absorbent 8 may be attached to the storage unit 28. At the time of attachment, if the moisture absorbent case 81 is pushed in along the storage part 28, the front end of the moisture absorbent case 81 contacts the step part 282 and is positioned.
[0043]
According to the second embodiment, the same effects as (1), (2), (4), (5), (6), and (7) in the first embodiment can be obtained. The following effects can be obtained.
(8) Since the size of the ventilation hole 811 is smaller than the granular radius of the moisture absorbent 8, the moisture absorbent 8 does not spill out of the storage section 28 even when the liquid ejection device 1 vibrates or tilts, and the handling can be simplified. .
[0044]
(9) Since the desiccant 8 is stored in the desiccant case 81, when exchanging the desiccant 8, the convex part 812 can be easily removed from the case member 2 by pulling the convex portion 812. Therefore, it is not necessary to remove the cover 22, and the moisture absorbent 8 can be easily replaced.
Further, since the desiccant 8 is stored in the desiccant case 81, for example, if the same amount of the desiccant 8 is stored in advance in each of the plurality of desiccant cases 81, the duration of the desiccant effect of the desiccant 8 is maintained. Since they are almost the same, the replacement time can be predicted and the replacement management of the moisture absorbent 8 can be simplified.
[0045]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, in the liquid ejection device of the first embodiment, the moisture absorbent is provided detachably with respect to the case member, and a part of the component is housed in another airtight chamber in the case member. Things.
7 and 8 show a liquid ejection device 1 according to the third embodiment. In FIGS. 7 and 8, the case member 2 is provided with a liquid cartridge 9 as a storage container in which the liquid to be circulated in the tube 3 is stored. The liquid cartridge 9 includes a base 91 in which the liquid and the desiccant 8 are stored, and a cover member 92 that closes the opening of the base 91. A seal material 93 is interposed between the base 91 and the cover member 92 substantially along the outer periphery, whereby the base 91 and the cover member 92 are sealed.
The base portion 91 is integrally formed with a concave liquid storage portion 94 in which liquid is stored and a concave hygroscopic agent storage portion 95 in which the hygroscopic agent 8 is stored. A liquid bag 941 made of a flexible material and filled with a liquid is accommodated inside the liquid accommodating portion 94. Further, a pressure adjusting hole 942 communicating with the outside is formed in the side surface of the base portion 91 in the liquid storage portion 94.
The open end of the liquid bag 941 is fixed to the cartridge-side suction connection port 96A connected to the tube 3 of the case member 2. The cartridge-side suction connection port 96A is fixed to a surface of the base 91 facing the case member 2 by fitting or bonding to a hole formed to communicate with the outside. A case-side suction connection port 29A that engages with the cartridge-side suction connection port 96A is provided on a surface of the base 21 of the case member 2 facing the liquid cartridge 9.
[0046]
As shown in FIG. 9A, the cartridge-side suction connection port 96A includes a cylindrical portion 961 connected to the liquid bag 941, a guide portion 962 fixed to the base 91 and guiding the insertion of the case-side suction connection port 29A. It has. One end of the cylindrical portion 961 is connected to the liquid bag 941 so as to communicate with the liquid bag 941, and the other end is sealed with a rubber stopper 963. The guide portion 962 is a cylindrical member formed integrally with the cylindrical portion 961, and has one end covering the side opposite to the side where the liquid bag 941 is provided from substantially the center of the side surface of the cylindrical portion 961. The end of the guide part 962 is longer than the end of the cylindrical part 961, so that the end of the cylindrical part 961 is arranged inside the guide part 962. The diameter of the guide portion 962 is larger than the diameter of the cylindrical portion 961, and therefore, an annular concave portion 962 </ b> A is formed in a portion surrounded by the outer surface of the cylindrical portion 961 and the inner surface of the guide portion 962.
On the other hand, the case-side suction connection port 29 </ b> A is formed in a stepped cylindrical shape having a large-diameter portion 291 protruding from the base 21 and a small-diameter portion 292 fixed to the base 21. A concave guide portion 293 is formed at the end of the large diameter portion 291. A concave hole 294 for accommodating the tube 3 is formed at an end of the small diameter portion 292, and is screwed into the hole 211C of the base 21 by a screw formed on the outer periphery. At this time, the stepped portion formed at the connection portion between the large-diameter portion 291 and the small-diameter portion 292 of the case-side suction connection port 29A comes into contact with the outer surface of the base 21 so that the case-side suction connection port 29A is connected to the base 21. Are positioned with respect to A cylindrical needle 295 is provided inside the case-side suction connection port 29A so as to pass through the guide portion 293 and the hole 294. The distal end side of the needle 295 is accommodated in the guide portion 293, and the tube 3 is attached to the proximal end side. The needle 295 also penetrates a locking piece 296 provided inside the case-side suction connection port 29A, and is fixed to the case-side suction connection port 29A by the locking piece 296. Here, the depth of the guide portion 293 is set to be greater than the length of protrusion of the needle 295 to the guide portion 293, and thus the needle 295 does not protrude from the guide portion 293.
[0047]
Returning to FIGS. 7 and 8, a case-side discharge connection port 29 </ b> B is provided in the hole 211 </ b> C on the discharge side of the tube 3. The cartridge-side discharge connection port 96B is provided at a position corresponding to the case-side discharge connection port 29B of the liquid cartridge 9. The structure of the case-side discharge connection port 29B and the cartridge-side discharge connection port 96B is the same as the structure of the case-side suction connection port 29A and the cartridge-side suction connection port 96A. One end of a connection tube 31 disposed in the liquid storage portion 94 is attached to the cartridge-side discharge connection port 96B. The other end of the connection tube 31 is connected to the external tube connection port 96D on the side of the base 91 opposite to the cartridge side discharge connection port 96B. The external tube connection port 96D has the same structure as the cartridge side suction connection port 96A, and one end of the external tube 32 is connected to the external tube connection port 96D via the same connection port as the case side suction connection port 29A. Have been. The other end of the outer tube 32 is arranged and opened at a place where the liquid is discharged. Here, the connection tube 31 is arranged so as to penetrate the liquid storage portion 94, but does not penetrate the liquid bag 941, and is arranged outside the liquid bag 941.
[0048]
The moisture absorbent 8 is accommodated in the moisture absorbent accommodating portion 95, and a cartridge side moisture absorbent connection port 96C connected to the case member 2 is provided on a surface of the base 91 facing the case member 2. The base 21 of the case member 2 is provided with a case-side moisture absorbent connection port 29C that is connected to the cartridge-side moisture absorbent connection port 96C at a position corresponding to the cartridge-side moisture absorbent connection port 96C. The structure of the case-side moisture absorbent connection port 29C and the cartridge-side moisture absorbent connection port 96C is the same as the structure of the case-side suction connection port 29A and the cartridge-side suction connection port 96A. However, the tube 3 is not attached to the case-side hygroscopic agent connection port 29C, and the proximal end side of the needle 295 is open to the space 2A.
Here, the cartridge side connection ports 96 (96A, 96B, 96C) and the case side connection ports 29 (29A, 29B, 29C) are arranged at asymmetric positions on the side surface of the liquid cartridge 9 and the side surface of the base 21. I have.
In the liquid cartridge 9, two cartridge side claws 97 projecting from the side surface of the base 91 are formed at both ends of the side surface of the base 91 facing the case member 2. An engagement portion 97A formed in a protruding shape is provided on the distal end side of the cartridge side claw portion 97, and a columnar portion 97C is formed on the proximal end side by a concave portion 97B formed on the base portion 91. ing. The column-shaped portion 97C allows the cartridge-side claw portion 97 to easily open outward. The case member 2 has a case-side claw portion 212 that engages with the cartridge-side claw portion 97 at a position corresponding to the cartridge-side claw portion 97 on the side surface of the base 21. The liquid cartridge 9 can be attached to and detached from the case member 2 by the cartridge side claws 97 and the case side claws 212.
[0049]
Another space 2B is formed in the case member 2 on the opposite side of the base 21 from which the space 2A is formed. The space 2 </ b> B is formed by covering the opening of the space formed in the base 21 in a concave shape with the bottom plate member 221. A seal member 222 is interposed between the base 21 and the bottom plate member 221, whereby the space 2 </ b> B is a sealed airtight chamber. In the space 2A, components arranged in the case member 2 of the tube 3, the ball 4, the rotor 5, the driving mechanism 6, and the retainer 7 are stored. On the other hand, in the space 2B, an application device 63 for applying a voltage to the drive mechanism 6, a power source 64 which is a driving source of the application device 63, and control means 65 for controlling operations of the application device 63 and the like are housed. These application devices 63 and control means 65 penetrate through the wiring holes 223 formed in the base 21 in order to apply a voltage to the driving mechanism 6 and receive a rotation detection signal of the ball 4 from the detection unit 75. It is electrically connected. The gap between the wiring hole 223 and the wiring is sealed with a sealing material or the like, and the spaces 2A and 2B independently form airtight chambers.
[0050]
When attaching such a liquid cartridge 9 to the case member 2, the liquid cartridge 9 is pushed into the case member 2 by aligning the cartridge-side tab 97 with the case-side tab 212. Then, the columnar portion 97 </ b> C bends and the cartridge-side claw portion 97 spreads outward, and engages with the case-side claw portion 212. Thereby, the liquid cartridge 9 and the case member 2 are fixed to each other. At this time, the cartridge-side suction connection port 96A, the cartridge-side discharge connection port 96B, and the cartridge-side desiccant connection port 96C are respectively related to the case-side suction connection port 29A, the case-side discharge connection port 29B, and the case-side desiccant connection port 29C. Combine. The engagement between the cartridge-side suction connection port 96A and the case-side suction connection port 29A will be described. When the large-diameter portion 291 is inserted into the guide portion 962 as shown in FIG. The portion is inserted into the concave portion 962A, and the base 91 and the base 21 are positioned by contact. At this time, the needle 295 penetrates the stopper 963, and thereby the liquid bag 941 and the tube 3 communicate with each other while maintaining a sealed state with the outside.
The liquid ejection device 1 sucks the liquid from the liquid bag 941 and sequentially sends the liquid to the ejection side with the ball 4, and the case-side ejection connection port 29B, the cartridge-side ejection connection port 96B, the connection tube 31, and the external tube connection port. The liquid is discharged from the distal end of the outer tube 32 through 96D. As the liquid is discharged, the liquid bag 941 shrinks, but at this time, air is sucked from the pressure adjusting hole 942 so that the pressure in the liquid container 94 does not become negative. That is, the pressure adjusting hole 942 plays a role of a pressure adjusting unit in the liquid storage unit 94.
The desiccant storage section 95 communicates with the space 2A by connecting the cartridge-side desiccant connection port 96C and the case-side desiccant connection port 29C. Therefore, the desiccant 8 acts on the space 2A and absorbs the vapor of the liquid diffused from the surface of the tube 3.
When removing the liquid cartridge 9 from the case member 2, if the cartridge side claw portion 97 is opened outward, the engagement with the case side claw portion 212 is released, and the liquid cartridge 9 is easily removed from the case member 2.
When replacing the power supply 64, the bottom plate member 221 may be removed and replaced.
[0051]
According to the third embodiment, effects similar to the effects (1), (2), (4), (5), (6) and (7) of the first embodiment can be obtained. The following effects can be obtained.
(10) Since the moisture absorbent storage part 95 is formed integrally with the liquid cartridge 9, if the liquid cartridge 9 is attached and detached, the moisture absorbent 8 can be automatically attached and detached, and the handling can be simplified.
Further, for example, if the storage amount of the moisture absorbent 8 is adjusted in accordance with the use period of the liquid cartridge 9, it can be set so that the effect of the moisture absorbent 8 is cut off when the liquid is used, and the replacement time of the moisture absorbent 8 is confirmed. It is not necessary to do so, and the handleability can be further improved.
Further, since the desiccant 8 can be replaced together with the liquid cartridge 9, there is no need to remove the cover 22 and the replacement is easy.
[0052]
(11) The portion of the tube 3 housed in the case member 2, the ball 4, the rotor 5, and the like are housed in a closed space 2A, and other components such as the application device 63, the power supply 64, and the control means 65 are It is stored in another closed space 2B. Therefore, the possibility that the vapor of the liquid diffused from the surface of the tube 3 adheres to the components in the space 2B can be eliminated. In addition, since the hygroscopic agent 8 only needs to absorb the minimum space, the hygroscopic efficiency can be improved, the amount of the hygroscopic agent 8 used can be reduced, or the duration of the hygroscopic effect can be extended.
[0053]
(12) Since the liquid cartridge 9 is replaceable, the liquid can be stored in a necessary amount at one time, and the weight of the liquid ejection device 1 can be reduced. 2. Description of the Related Art In a conventional liquid ejecting apparatus using a tube, the liquid is generally stored in a bag-like liquid or a relatively large bottle or box-like liquid of an installation type. However, in such a storing method, the use of the liquid ejection device is limited to installation, and it is difficult to carry the device. Further, when the liquid is stored in an amount more than necessary at one time, it is necessary to repeatedly connect to the tube, and the handling property is poor. According to the liquid cartridge of the present embodiment, the liquid can be distributed and stored little by little, so that the entire liquid ejecting apparatus 1 does not become heavy and is particularly useful when it is carried.
[0054]
(13) Since the case-side claws 212 and the cartridge-side claws 97 are provided on the case member 2 and the liquid cartridge 9, respectively, the liquid cartridge 9 is simply pressed into the case member 2 and easily fixed by one-touch operation. can do. Further, since the columnar portion 97C opens outward, it can be easily removed. Therefore, the replacement time of the liquid cartridge 9 can be shortened, and the handleability can be improved.
[0055]
(14) Since the pressure adjusting hole 942 is formed in the liquid storage portion 94, even if the liquid bag 941 shrinks as the liquid is used, it is possible to prevent the inside of the liquid storage portion 94 from becoming a negative pressure. Therefore, the liquid bag 941 can be satisfactorily contracted without receiving resistance due to the negative pressure, and a stable liquid discharge amount can be secured.
[0056]
(15) Since the case-side suction connection port 29A, the case-side discharge connection port 29B, and the case-side moisture absorbent connection port 29C are provided so as to protrude from the base 21, they are respectively located at the positions of the cartridge-side connection ports 96. If they do not match, the liquid cartridge 9 cannot be connected to the case member 2. Thereby, it can be confirmed that the liquid cartridge 9 is connected to the case member 2 and at the same time, each cartridge side connection port 96 can be connected to the corresponding case side connection port 29. Further, since the positions of the case-side suction connection port 29A, the case-side discharge connection port 29B, and the case-side hygroscopic agent connection port 29C are asymmetrically arranged on the side surface of the base 21, if the liquid cartridge 9 is turned upside down, the case member Cannot connect to 2. That is, it is possible to prevent the liquid cartridge 9 from being attached to the case member 2 in a wrong vertical direction, and it is possible to always connect a correct connection target to each connection port.
[0057]
(16) Since the depth of the guide portion 293 of each case side connection port 29 is set to be larger than the length of the protrusion of the needle 295 to the guide portion 293, the needle 295 does not protrude from the guide portion 293. Therefore, even when the liquid cartridge 9 is not connected to the case member 2, the guide portion 293 functions as protection means for the needle 295, so that the liquid ejection device 1 can be safely handled.
In addition, since each case-side connection port 29 and each cartridge-side connection port 96 can be connected while sealing the connection portion, the liquid can be satisfactorily sent while preventing air from being mixed into the liquid.
[0058]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, the liquid discharge device of the third embodiment is provided with a pressure adjusting unit for adjusting the pressure in the case member.
FIG. 10 shows a liquid ejection device 1 according to the fourth embodiment. In FIG. 10, the liquid discharge device 1 is provided with a pressure adjusting unit 100 for adjusting the pressure in the space 2 </ b> A on the side surface of the base 21. Further, a pressure sensor (not shown) for detecting the pressure in the space 2A is provided in the space 2A. It is set slightly higher than the osmotic pressure that comes out.
In the liquid ejection device 1 having such a configuration, the pressure sensors each detect the pressure in the space 2A and transmit a detection signal to the control unit 65. The control means 65 monitors the pressure in the space 2A based on these signals. If the detected pressure is outside the predetermined pressure range, the control unit 65 outputs a pressure adjustment command to the pressure adjustment unit 100. The pressure adjusting means 100 maintains the pressure in the space 2A within a predetermined pressure range by increasing or decreasing the pressure in the space 2A according to the pressure adjustment command.
[0059]
According to the fourth embodiment, the same effects as (1), (2), (4), (5), (6) and (7) in the first embodiment and the third embodiment In addition to the effects obtained in (10), (11), (12), (13), (14), (15), and (16), the following effects can be obtained.
(17) Since the liquid ejecting apparatus 1 is provided with the pressure adjusting means 100, the pressure in the space 2A can always be kept constant, and the diameter of the tube 3 changes due to pressure change or temperature change, and the surface of the tube 3 The amount of vapor diffusion of the liquid from the liquid can be controlled. Therefore, the liquid discharge amount can be kept constant.
Further, since the diffusion amount of the vapor of the liquid can be suppressed, the concentration of the liquid can be prevented from changing even when the tube 3 is left in a state where the liquid is filled for a long time.
[0060]
(18) Since the pressure in the space 2A is set higher than the osmotic pressure of the tube 3, the amount of diffusion of the liquid vapor from the tube 3 surface can be minimized. This makes it possible to more reliably prevent liquid vapor from adhering to the component parts, prevent corrosion of the liquid ejection device 1, and further improve durability.
[0061]
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, the liquid ejection device of the present invention is applied to a fragrance generating device.
FIG. 11 shows an aroma generating device 11 according to the fifth embodiment. In FIG. 11, an aroma generating device 11 is obtained by attaching an atomizing mechanism 12 to the liquid ejection device 1 of the fourth embodiment. The atomizing mechanism 12 is provided outside the seal member 23 so as to penetrate the base 21, and is arranged at a position where the liquid is discharged from the tube 3. The gap between the tube 3 and the through-hole of the base 21 is sealed with a sealing material or the like, whereby the sealed state of the case member 2 is ensured. The atomizing mechanism 12 includes a vibrating body 13 having a piezoelectric element 14 similar to the vibrating body 61. The vibrating body 13 is supported by the case member 2 by the supporting portion 15 from one side substantially at the center in the longitudinal direction. . The surface of the piezoelectric element 14 is subjected to a surface treatment such as fluorine processing. The liquid cartridge 9 is filled with a fragrance.
Here, the power source of the fragrance generating device 11 uses a battery when it is used for portable use, a battery when it is mounted on a car, and a commercial power source when it is installed in a house or the like. And so on. When the fragrance generator 11 is installed in a house, it may be driven in conjunction with an infrared sensor.
In such an aroma generating device 11, the fragrance inside the tube 3 moves by the rotation of the ball 4 and is discharged onto the surface of the vibrating body 13 of the atomizing mechanism 12. Since the surface of the vibrating body 13 has been subjected to fluorine processing or the like, the fragrance is in the form of droplets. Thereby, the fragrance discharged from the tube 3 is atomized, and fragrance is generated.
In addition, as a simpler structure for reducing the manufacturing cost of the aroma generating device 11, for example, a plug member provided with a large number of fine holes may be attached to the discharge-side open end of the tube 3. Alternatively, the discharge-side tip may have a spray structure, and the fragrance may be sprayed in a mist state. With such a structure, the fragrance is atomized only by passing through the discharge port of the tube 3, so that the vibrating body 13 and the driving power for the vibrating body 13 as described above are not required.
In the fifth embodiment as well, the liquid ejection device 1 of the fourth embodiment is applied, so that (1), (2), and (4) of the first embodiment are similar to the fourth embodiment. , (5), (6), and (7), and the effects (10), (11), (12), (13), (14), (15), and (16) of the third embodiment. ), And the same effects as the effects (17) and (18) of the fourth embodiment.
[0062]
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the sixth embodiment, the inside of the case member is filled with an inert gas in the liquid ejection apparatus of the fourth embodiment. The case member is provided with a valve for refilling the inert gas. This valve has the same structure as a valve used for a gas tank of a commercially available gas lighter, and has a bottomed cylindrical member having a hole formed in a side surface and another bottom member slidably provided in the bottomed cylindrical member. Cylindrical member. The bottomed cylindrical member is fixed to the case member. Normally, these two cylindrical members are urged by a spring or the like so that the two holes do not communicate with each other.
Here, the inert gas contains, for example, an inert gas element of any of helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), and xenon (Xe), or nitrogen having a low chemical reactivity. A configured gas or the like can be employed. In particular, since nitrogen gas is easily available and relatively inexpensive, if it is used, a liquid discharge apparatus can be manufactured at low cost and running costs can be suppressed.
In such a liquid ejecting apparatus, even when the vapor of the liquid diffuses from the surface of the tube, the liquid does not cause a chemical reaction due to the inert gas, and therefore, corrosion of the components is prevented. When the amount of the inert gas charged in the case member is reduced, a valve or the like filled with an inert gas is connected to the valve. At this time, the cylindrical members are slid against the spring force acting between the two cylindrical members, and the holes formed on the side surfaces of both members are communicated. Then, the outside and the inside of the case member communicate with each other, and in this state, an inert gas is supplied from the cylinder to the inside of the case member.
At this time, the inert gas may be set higher than the osmotic pressure of the tube, and the pressure inside the case member may be adjusted by the pressure adjusting means. In this case, the amount of diffusion of the liquid vapor from the tube surface is suppressed to a minimum, so that corrosion of the components can be more reliably prevented.
[0063]
According to the sixth embodiment, the same effects as (1), (2), (4), (5), (6) and (7) of the first embodiment, the third embodiment Of (10), (11), (12), (13), (14), (15) and (16), and the same effect as (17) of the fourth embodiment. In addition, the following effects can be obtained.
(19) Since the inside of the case member is filled with the inert gas, the liquid does not cause a chemical reaction even if the liquid vapor diffuses from the tube surface. Therefore, corrosion of the components can be prevented, and the durability of the liquid ejection device can be improved.
[0064]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes modifications and improvements as long as the objects of the present invention can be achieved.
Although the hygroscopic agent 8 is blue silica gel in each embodiment, in addition to silica gel, for example, silica-alumina gel, magnesium chloride added with a solidifying agent, calcium chloride added with a solidifying agent, aluminosilicate, activated carbon, and the like are employed. And mixtures thereof, or combinations thereof.
Further, the hygroscopic agent 8 is formed in a granular shape in each embodiment. However, the present invention is not limited to this, and a hygroscopic agent in any state such as powder, gel, and liquid can be used.
Further, in addition to the moisture absorbent 8, a vaporizable rust inhibitor or a combination of a moisture absorbent and a vaporizable rust inhibitor in each embodiment may be used. When a vaporizable rust inhibitor is used, for example, dicyclohexylamine nitrite (DICHAN), diisopropylamine nitrite (DIPAN), cyclohexyl ammonium cyclohexyl carbamate (CHC), benzotriazole (BTA), organic carboxylate, An amine salt of a molecular carboxylic acid or the like can be employed. Since these volatile rust preventives can be easily obtained at a comparatively low price, the liquid discharge device 1 can be manufactured at low cost, and the running cost can be reduced. When a vaporizable rust preventive is used, the vaporized rust preventive adheres and coats components such as the drive mechanism 6, the rotor 5, the retainer 7, and the inside of the case member 2. Therefore, even if the vapor of the liquid in the tube 3 is diffused, these components do not corrode, thereby improving the durability of the liquid ejection device 1 as in the case where the hygroscopic agent 8 is used. When both the moisture absorbent and the vaporizable rust inhibitor are used in combination or in combination, the moisture absorbent absorbs the vapor of the liquid diffused from the tube 3, and the components are coated with the rust inhibitor. Therefore, corrosion of the components can be further prevented, and the durability of the liquid ejection device 1 can be improved.
[0065]
The storage section 28 is provided on the base 21 in the first embodiment and the second embodiment. However, the storage section 28 is not limited to this, and may be formed on the cover 22, for example. For example, the bottom surface of the base 21 may be open. Alternatively, as shown in FIG. 12, a structure may be adopted in which the storage portion 28 is formed over the base 21 and the cover 22, an opening is provided in the cover 22, and the opening is sealed with a rubber stopper 814. In short, the mounting position of the storage section 28 is arbitrary as long as the hygroscopic agent 8 can absorb moisture in the space 2A.
In the third embodiment, the desiccant 8 is formed integrally with the liquid cartridge 9. However, the present invention is not limited to this. For example, a case in which the desiccant 8 is housed separately from the liquid cartridge 9 is provided. It may be configured to be detachable from the member 2.
The storage means is not limited to that shown in each embodiment, and may be, for example, a film-like package having air permeability, moisture permeability, or both. In this case, for example, as shown in FIG. 13 (B), the desiccant 8 formed in a solid plate shape is wrapped in a package 82 and attached from the side surface of the base 21 as shown in FIG. 13 (A). do it. In this case, as the material of the package 82, a nonwoven fabric made of, for example, polyurethane, polypropylene, polyethylene, or the like, or Japanese paper can be used. According to such a storage structure of the hygroscopic agent 8, even if the liquid discharging device 1 is vibrated or the like and the hygroscopic agent 8 is finely crushed, the packaging 82 holds the hygroscopic agent 8 and the liquid discharging device 1 becomes dirty. Can be prevented and the moisture absorbing effect can be maintained.
[0066]
In the fourth embodiment, the pressure adjusting unit 100 adjusts the pressure by the pressure detection signal of the pressure sensor, but is not limited thereto, and may adjust the pressure by, for example, a temperature detection signal of a temperature sensor. In this case, the temperature may be detected by a temperature sensor, and the pressure in the space 2A may be calculated and adjusted based on the temperature. Further, both the pressure sensor and the temperature sensor may be used, or the pressure may be adjusted so as to maintain the diameter within a predetermined size range by detecting and monitoring the diameter of the tube 3. .
The structure of the pressure adjusting means 100 is not limited to a structure having an actuator operated by a signal of each sensor, and a structure for adjusting the pressure in the space 2A within a predetermined pressure range, such as a simple structure using a bellows or a diaphragm. If so, any one can be adopted.
In addition, the set pressure in the space 2A is set slightly higher than the osmotic pressure of the tube 3, but is not limited thereto, and may be appropriately determined in consideration of the use of the liquid ejection device 1, the material of the tube 3, the type of liquid, and the like. It only has to be set.
[0067]
The confirmation means has made the inside visible by the case member 2 being made of a transparent or translucent material. However, the present invention is not limited to this. For example, the humidity in the space 2A is monitored and the humidity reaches a predetermined humidity or more. Arbitrary structures such as turning on a lamp or sounding at times can be adopted. Further, even if the checking means is not necessarily provided, the object of the present invention can be achieved because the cover 22 can be periodically removed and the moisture absorbent case 81 can be removed from the base 21 for checking.
[0068]
In the third embodiment, a part of the tube 3, the ball 4, the rotor 5, the drive mechanism 6, and the like are housed in the space 2 </ b> A. However, the present invention is not limited to this, and the drive mechanism 6 may be arranged outside the space 2 </ b> A. Good. In this case, another disk-shaped member is fixed in the space 2B by passing the rotation shaft of the rotor 5 through the base 21. It is sufficient to seal the gap between the rotating shaft and the base 21 and to arrange the drive mechanism 6 in the space 2B to engage with the disc-shaped member. In short, at least a part of the tube 3 housed in the case member 2 and a part of the ball 4 that is in contact with the tube 3 are isolated in a closed space, and the moisture absorbent 8 is located at a position acting on this space. Should just be stored.
The case member 2 forms the closed space 2A in each embodiment. However, even if the space 2A is not necessarily sealed, the moisture absorbent 8 absorbs the inside of the space 2A. Can be achieved.
[0069]
In the third embodiment and the fourth embodiment, the pressure adjusting hole 942 is formed in the base 91 to prevent the pressure in the liquid storage portion 94 from becoming negative. The structure is arbitrary as long as it is a pressure adjusting means capable of adjusting the pressure in the portion 94.
Although the base portion 91 and the cover member 92 are sealed by the sealing material 93, they need not always be sealed. The base 91 and the cover member 92 may function as pressure adjusting means in the liquid storage unit 84 by not being sealed.
The engagement between the liquid cartridge 9 and the case member 2 is not limited to the engagement by the cartridge-side claws 97 and the case-side claws 212, and any fixing means such as screwing or clamping can be employed.
The case-side connection ports 29 (29A, 29B, 29C) and the cartridge-side connection ports 96 (96A, 96B, 96C) are not limited to the structure that penetrates the plug 963 with the needle 295, and any structure can be adopted.
[0070]
The liquid ejecting apparatus 1 has a structure in which the tube 3 is pressed by the ball 4. However, the present invention is not limited to this. For example, an apparatus that sequentially closes the tube by sequentially reducing the diameter of a plurality of rings, or a conical roller is used. Any structure may be used as long as the liquid in the tube is discharged by sequentially closing the tube.
Further, the driving mechanism 6 is a piezoelectric actuator, but not limited thereto, various motors such as an electromagnetic motor and an ultrasonic motor can be adopted, and in the case of a device equipped with the liquid ejection device 1, It may be transmitted and used.
The liquid ejection device 1 is applied to the fragrance generation device 11 in the fifth embodiment, but is not limited to this, and can be applied to various devices having a function of ejecting a liquid. That is, the liquid ejection device of the present invention can be applied to various devices in a wide range of fields, such as medical devices such as heart-lung machines, food devices such as beverage dispensers, and office devices such as inkjet printers.
[0071]
The best configuration and method for carrying out the present invention have been disclosed in the above description, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention has been particularly illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but may be modified in form with respect to the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the invention. Those skilled in the art can make various modifications in terms of material, quantity, and other detailed configurations.
Therefore, the description of the shapes, materials, and the like disclosed above is merely an example for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member excluding some or all of the limitations such as is included in the present invention.
[0072]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the case member of the liquid discharge device has a moisture absorbing function and / or a rust preventing function, the vapor of the liquid diffused from the surface of the tube is absorbed, and / or the case member is provided. Internal components are rust-proof, preventing corrosion and improving durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a liquid ejection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing the liquid ejection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing the operation of the vibrating body according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing vibration characteristics of the vibrating body according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a liquid ejection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side sectional view showing a liquid ejection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing a liquid ejection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side sectional view showing a liquid ejection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view showing a connection port according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view showing a liquid ejection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view showing an aroma generating device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a modified example of the liquid ejection apparatus of the present invention.
FIG. 13 is a view showing another modified example of the liquid ejection apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid discharge device, 2 ... Case member, 2A ... Space (airtight chamber), 3 ... Tube, 4 ... Ball (pressing body), 5 ... Rotor, 6 ... Drive mechanism, 7 ... Retainer, 8 ... Hygroscopic agent, 9 ... liquid cartridge (storage container), 23 ... sealing material, 24 ... sealing material, 28 ... storage part, 281 ... groove, 61 ... vibrating body, 81 ... hygroscopic agent case (housing means), 95 ... hygroscopic agent storing part, 100: pressure adjusting means, 611: reinforcing plate (vibrating plate), 612: piezoelectric element, 613: convex part (projecting part).
