JP2010198435A - 圧力調整弁およびこれを備えた液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弁体の直進性を維持しつつ、連通流路の流路面積を十分に確保することができると共に、軸部が流路壁に引っかかるのを抑えることができる。
【解決手段】１次室１６７および２次室１６９と、１次室１６７と２次室１６９とを連通する連通流路１７３と、連通流路１７３を１次室１６７側から開閉する弁体２１１と、弁体２１１を開閉動作させるダイヤフラム１７１と、弁体２１１を閉弁方向に付勢する弁体付勢ばね２１７と、を備え、弁体２１１は、弁座Ｓに対し直接開閉動作するＯリング２１４と、Ｏリング２１４を保持する保持部２１２と、保持部２１２から延びてダイヤフラム１７１に当接する軸部２１３と、を有し、連通流路１７３は、軸部２１３が挿通する第１連通流路２２１と、弁座Ｓと第１連通流路２２１との間に穿孔した第２連通流路２２２と、を有している。
【選択図】図１０

Description

本発明は、流入ポートを介して１次室に供給された液体を、圧力調整して２次室から流出ポートを介して供給する圧力調整弁およびこれを備えた液滴吐出装置に関するものである。

従来、サブタンクの機能液を、所定の圧力に減圧して機能液滴吐出ヘッドに供給する圧力調整弁が知られている（特許文献１参照）。この圧力調整弁は、バルブハウジング内に形成された流入ポートに連通する１次室および流出ポートに連通する２次室と、１次室と２次室との間の隔壁を連通する連通流路と、１次室側の連通流路開口縁部を弁座として連通流路を１次室側から開閉する弁体と、２次室の１の面を構成すると共に、弁体を大気圧基準で開閉するダイヤフラム（受圧膜体）と、弁体を閉弁方向に付勢する弁体ばねと、を備えている。
一方、弁体は、弁座に直接接触するバルブシールと、バルブシールを保持する保持部、および保持部から前方に延びる軸部から成る弁ホルダーと、を有している。そして、軸部は、連通流路を挿通してダイヤフラムに当接している。すなわち、ダイヤフラムと弁体ばねが拮抗した状態で、ダイヤフラムの挙動を受けて弁体が開閉するようになっている。また、連通流路は、軸部で狭められている分の流路を確保すべく、断面十字状に形成されている。

特開２００６−８２５３８号公報

しかしながら、このような圧力調整弁では、連通流路が断面十字状に形成されているため、軸部が接触する連通流路の流路壁が周方向において断続する形態を有している。ゆえに、弁体が前後する際に軸部が流路壁に接触すると、軸部が小さい接触面積で流路壁に接触するため、軸部が流路壁に引っかかり易いという問題があった。軸部が流路壁に引っかかってしまうと、これに起因して過度な抵抗が生まれ、弁体の開閉動作が鈍くなってしまう。ひいては、弁体が円滑に応答せず、圧力調整を精度良く行うことができない。また、これに対し、連通流路を断面円形に形成することも考えられる。しかしながら、かかる場合、軸部に対する連通流路の径方向の遊びを狭くすると、連通流路の流入面積を十分確保できないという問題があり、一方、当該径方向の遊びを広くすると、連通流路は弁体の直進性を保つためのガイドとしての役割も担っているため、当該ガイド機能が低下してしまい、弁体の直進性が低下してしまうという問題がある。弁体の直進性が低下してしまうと、弁体の開閉を精度良く行うことができず、圧力調整を精度良く行うことができない。

本発明は、弁体の直進性を維持しつつ、連通流路の流路面積を十分に確保することができると共に、軸部が流路壁に引っかかるのを抑えることができる圧力調整弁およびこれを備えた液滴吐出装置を提供することを課題としている。

本発明の圧力調整弁は、隔壁を隔ててバルブハウジング内に形成され、流入ポートに連通する１次室および流出ポートに連通する２次室と、隔壁に貫通形成され、１次室と２次室とを連通する連通流路と、連通流路を形成した隔壁の１次室側開口縁部を弁座として、連通流路を１次室側から開閉する弁体と、隔壁に平行な２次室の１の面を構成すると共に弁体を大気圧基準で開閉動作させる受圧膜体と、隔壁に対向する１次室の１の壁面を受けとして、受圧膜体と拮抗しつつ弁体を閉弁方向に付勢する弁体ばねと、を備え、弁体は、１次室に配設され弁座に対し直接開閉動作する弁体本体と、弁体本体を保持する保持部と、保持部から連通流路を挿通して延びると共に受圧膜体に当接する作動軸部と、を有し、連通流路は、作動軸部が挿通する第１連通流路と、弁座と第１連通流路との間において隔壁に穿孔した第２連通流路と、を有していることを特徴とする。

この構成によれば、作動軸部がスライドする連通流路（第１連通流路）と、液体を流入する連通流路（第２連通流路）とを別々に設けることで、連通流路の流路壁を、周方向において連続する形態にすることができるため、作動軸部が流路壁に引っかかるのを抑えることができる。また、作動軸部に対する第１連通流路の径方向の遊びを狭くすることができ、弁体の直進性を維持することができると共に、第２連通流路により、十分な面積の流路を確保することができる。

この場合、第２連通流路は、第１連通流路の周囲において、周方向に均等配置した複数の小孔から成ることが好ましい。

この構成によれば、第２連通流路を容易に形成することができると共に、弁座と第１連通流路との間の狭い部分に十分な面積の流路を確保することができる。

この場合、流入ポートを介して機能液供給手段から供給された機能液を、圧力調整し、流出ポートを介してインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに供給することが好ましい。

この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドへの機能液の供給に、圧力調整を精度良く行うことができる圧力調整弁を用いることで、機能液滴吐出ヘッドからの吐出量を安定させることができ、機能液の吐出を精度良く行うことができる。

本発明の液滴吐出装置は、上記の圧力調整弁と、機能液供給手段と、機能液滴吐出ヘッドと、を備え、ワークに対し機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、ワーク上に機能液を吐出して描画を行うことが好ましい。

この構成によれば、圧力調整を精度良く行うことができる上記圧力調整弁を用いることで、機能液滴吐出ヘッドでの描画処理を精度良く実施することができる。

実施形態に係る液滴吐出装置の斜視図である。 液滴吐出装置の平面図である。 液滴吐出装置の側面図である。 機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットを模式的に表した平面図である。 機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。 機能液供給装置の配管系統図である。 圧力調整弁の背面図（ａ）、および正面図（ｂ）である。 圧力調整弁を流入ポートの軸線方向に切断した縦断面図である。 圧力調整弁を流出ポートの軸線方向に切断した縦断面図である。 連通流路周りを示した断面図（ａ）および側面図（ｂ）である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の圧力調整弁を適用した液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれており、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入したインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを用い、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。特に、弁体の軸部が流路壁に引っかかるのを抑えることができる圧力調整弁を備え、機能液滴吐出ヘッドの圧力調整を精度良く行うことができる。

図１、図２および図３に示すように、液滴吐出装置１は、石定盤に支持されたＸ軸支持ベース２上に配設され、主走査方向となるＸ軸方向に延在して、ワークＷをＸ軸方向（主走査方向）に移動させるＸ軸テーブル１１と、複数本の支柱４を介してＸ軸テーブル１１を跨ぐように架け渡された１対（２つ）のＹ軸支持ベース３上に配設され、副走査方向となるＹ軸方向に延在するＹ軸テーブル１２と、複数の機能液滴吐出ヘッド１７が搭載された１０個のキャリッジユニット５１と、から成り、１０個のキャリッジユニット５１は、Ｙ軸テーブル１２に移動自在に吊設されている。さらに、液滴吐出装置１は、これらの装置を温度および湿度が管理された雰囲気内に収容するチャンバー６と、チャンバー６を貫通して、チャンバー６の外部から内部の機能液滴吐出ヘッド１７に機能液を供給する３組の機能液供給装置１０１を有した機能液供給ユニット７と、各ユニットを制御する制御装置（図示省略）と、を備えている。Ｘ軸テーブル１１およびＹ軸テーブル１２の駆動と同期して機能液滴吐出ヘッド１７を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット７から供給されたＲ・Ｇ・Ｂ３色の機能液滴を吐出させ、ワークＷに所定の描画パターンが描画される。

また、液滴吐出装置１は、フラッシングユニット１４、吸引ユニット１５、ワイピングユニット１６および吐出性能検査ユニット１８から成るメンテナンス装置５を備えており、これらユニットによって、機能液滴吐出ヘッド１７の保守に供して、機能液滴吐出ヘッド１７の機能維持・機能回復を図るようになっている。なお、メンテナンス装置５を構成する各ユニットのうち、フラッシングユニット１４および吐出性能検査ユニット１８は、Ｘ軸テーブル１１に搭載され、吸引ユニット１５およびワイピングユニット１６は、Ｘ軸テーブル１１から直角に延び、かつＹ軸テーブル１２によりキャリッジユニット５１が移動可能である位置に配設された架台上に配設されている。

図２または図３に示すように、Ｘ軸テーブル１１は、ワークＷを吸着セットするセットテーブル２１と、セットテーブル２１をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸第１スライダー２２と、上記のフラッシングユニット１４および吐出性能検査ユニット１８をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸第２スライダー２３と、Ｘ軸第１スライダー２２およびＸ軸第２スライダー２３をＸ軸方向に移動させる左右一対のＸ軸リニアモーター（図示省略）と、を備えている。

Ｙ軸テーブル１２は、１０個の各キャリッジユニット５１をそれぞれ吊設した１０個のブリッジプレート５２と、１０個のブリッジプレート５２を両持ちで支持する１０組のＹ軸スライダー（図示省略）と、上記した一対のＹ軸支持ベース３上に設置され、１０組のＹ軸スライダーを介してブリッジプレート５２をＹ軸方向に移動させる一対のＹ軸リニアモーター（図示省略）と、を備えている。また、Ｙ軸テーブル１２は、各キャリッジユニット５１を介して描画時に機能液滴吐出ヘッド１７を副走査するほか、機能液滴吐出ヘッド１７をメンテナンス装置５（吸引ユニット１５およびワイピングユニット１６）に臨ませる。なお、Ｙ軸リニアモーターの駆動を制御することにより、各キャリッジユニット５１を独立させて個別に移動させることも可能であるし、１０個のキャリッジユニット５１を一体として移動させることも可能である。

各キャリッジユニット５１は、１２個の機能液滴吐出ヘッド１７と、１２個の機能液滴吐出ヘッド１７を６個ずつのヘッド群５４に分けて支持するヘッドプレート５３と、から成るヘッドユニット１３を備えている（図４参照）。また、各キャリッジユニット５１は、ヘッドユニット１３をθ補正（θ回転）可能に支持するθ回転機構６１と、θ回転機構６１を介して、ヘッドユニット１３をＹ軸テーブル１２（各ブリッジプレート５２）に支持させる吊設部材６２と、を備えている。加えて、各キャリッジユニット５１は、その上部に後述するサブタンク１２１が配設されている（実際には、ブリッジプレート５２上のタンクケース５５内に配設）。

図５に示すように、機能液滴吐出ヘッド１７は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針９２を有する機能液導入部９１と、機能液導入部９１に連なる２連のヘッド基板９３と、機能液導入部９１の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体９４と、を備えている。接続針９２は、機能液供給ユニット７（機能液供給装置１０１）に接続され、機能液導入部９１に機能液を供給する。ヘッド本体９４は、キャビティ９５（ピエゾ圧電素子）と、多数の吐出ノズル９８が開口したノズル面９７を有するノズルプレート９６と、で構成されている。機能液滴吐出ヘッド１７を吐出駆動すると（ピエゾ圧電素子に電圧が印加され）、キャビティ９５のポンプ作用により、吐出ノズル９８から機能液滴が吐出される。

ノズル面９７には、多数の吐出ノズル９８からなる２つのノズル列９９が相互に平行に形成されている。そして、２つのノズル列９９同士は、相互に半ノズルピッチ分位置ずれしている。

液滴吐出装置１の描画動作は、ワークＷに対し機能液滴吐出ヘッド１７を相対的に移動させながら、ワークＷ上に機能液を吐出して行う。具体的には。まず、ワークＷをＸ軸テーブル１１により、Ｘ軸方向で移動させながら、第１描画動作（往動パス）を行う。その後、ヘッドユニット１３を２ヘッド分Ｙ軸方向に移動（副走査）させて、改めて、ワークＷをＸ軸方向で移動させながら、第２描画動作（復動パス）を行う。そして、再度ヘッドユニット１３を２ヘッド分副走査し、もう一度、ワークＷをＸ軸方向で移動させながら、第３描画動作（往動パス）を行う。このような描画動作により、Ｒ・Ｇ・Ｂ３色の描画処理を効率良く行っている。

フラッシングユニット１４は、一対の描画前フラッシングユニット７１,７１と、定期フラッシングユニット７２とを有し、機能液滴吐出ヘッド１７の吐出直前や、ワークＷの載換え時等の描画処理休止時に行われる、機能液滴吐出ヘッド１７の捨て吐出（フラッシング）を受ける。吸引ユニット１５は、複数のキャップユニット８６を有し、各機能液滴吐出ヘッド１７の吐出ノズル９８から機能液を強制的に吸引すると共に、各機能液滴吐出ヘッド１７のキャッピングを行う。ワイピングユニット１６は、ワイピングシート７５を有し、吸引後の機能液滴吐出ヘッド１７のノズル面９７を拭取る。吐出性能検査ユニット１８は、機能液滴吐出ヘッド１７の吐出性能（吐出の有無および飛行曲り）を検査する。

次に、図１および図６を参照して機能液供給ユニット７について説明する。機能液供給ユニット７は、Ｒ・Ｇ・Ｂ３色の機能液を供給する３組の機能液供給装置１０１を備えている。３組の機能液供給装置１０１は、それぞれＲ・Ｇ・Ｂ３色に対応した機能液滴吐出ヘッド１７に接続されており、これにより、各色の機能液滴吐出ヘッド１７には対応する色の機能液が供給される。

図６に示すように、各色の機能液供給装置１０１は、機能液の供給源を構成する２つのメインタンク１１１,１１１を有するタンクユニット１２２と、各キャリッジユニット５１に対応して設けた１０個のサブタンク（機能液供給手段）１２１と、タンクユニット１２２と１０個のサブタンク１２１を接続する上流側機能液流路１２６と、各サブタンク１２１と各機能液滴吐出ヘッド１７とを接続する１０組の下流側機能液流路１２７と、を備えている。

各メインタンク１１１,１１１内の機能液は、これに接続した窒素ガス供給設備１０２からの圧縮窒素ガスにより加圧され、上流側機能液流路１２６を介して１０個のサブタンク１２１に選択的に供給される。その際、各種開閉弁に接続した圧縮エアー供給設備１０３の圧縮エアーにより、各種開閉弁が開閉制御される。また同時に、各サブタンク１２１は、これに接続したガス排気設備１０４を介して大気開放され、必要量の機能液を受容する。各サブタンク１２１の機能液は、これに連なる機能液滴吐出ヘッド１７の駆動により、下流側機能液流路１２７を介して機能液滴吐出ヘッド１７に供給される。

タンクユニット１２２は、機能液の供給源となる一対のメインタンク１１１,１１１と、一対のメインタンク１１１,１１１に接続されると共に、上流側機能液流路１２６に接続した切換え機構１１３と、を備えている。各メインタンク１１１には、窒素ガス供給設備１０２に接続されており、機能液を圧送する際に加圧制御可能に構成されている。なお、タンクユニット１２２は、チャンバー６の側壁の一部に設けられたタンクキャビネット８４に収納されている。

上流側機能液流路１２６は、上流側をタンクユニット１２２に接続したタンク側主流路１３１と、タンク側主流路１３１から１０方に分流し、下流側を各サブタンク１２１に接続した１０本の枝流路１３３と、を備えている。各下流側機能液流路１２７は、上流側を各サブタンク１２１に接続したヘッド側主流路１４６と、ヘッド側主流路１４６から４方に分流し、下流側を各機能液滴吐出ヘッド１７に接続した４本のヘッド側枝流路１４８と、を備えている。すなわち、上流側機能液流路１２６の１０分岐と、下流側機能液流路１２７の４分岐により、タンクユニット１２２から１０×４個の機能液滴吐出ヘッド１７に機能液が供給される。加えて、機能液供給ユニット７は、Ｒ・Ｇ・Ｂで３組の機能液供給装置１０１を有しているため、１０×１２個の機能液滴吐出ヘッド１７に機能液が供給される。そして、各ヘッド側枝流路１４８には、各機能液滴吐出ヘッド１７への供給圧力を調整する圧力調整弁１５０がそれぞれ介設されている。

次に、図７ないし図９を参照して、圧力調整弁１５０について説明する。図７に示すように、圧力調整弁１５０は、ヘッド側枝流路１４８に介設されており、流入側の継手を構成すると共に、流入ポート１７５に連なる流入コネクタ１６１（ユニオン継手）と、流出側の継手を構成すると共に、流出ポート１９０に連なる流出コネクタ１６２（ユニオン継手）と、を有している。なお、図７および図９においては、図中上側を、圧力調整弁１５０の上側とし、図中下側を圧力調整弁１５０の下側とする。すなわち、圧力調整弁１５０は、流入コネクタ１６１側を上側とし、流出コネクタ１６２側を下側として立設されている。

図７および図８に示すように、圧力調整弁１５０は、本体ケーシング１６６と、本体ケーシング１６６と共に内部に１次室１６７を形成する蓋ケーシング１６８と、本体ケーシング１６６と共に内部に２次室１６９を形成し本体ケーシング１６６にダイヤフラム（受圧膜体）１７１を固定するリングプレート１７０との３部材でバルブケーシング（バルブハウジング）が構成されており、いずれもステンレス等の耐食性材料で形成されている。また、本体ケーシング１６６には、その中心位置に１次室１６７および２次室１６９を連通する連通流路１７３が形成されている。

蓋ケーシング１６８およびリングプレート１７０は、本体ケーシング１６６に対し、前後からリングプレート１７０および蓋ケーシング１６８を重ね、複数本の段付平行ピン（図示省略）でそれぞれ位置決めした後、ねじ止めして組み立てられており、いずれも円形のダイヤフラム１７１の中心を通る軸線と同心円となる円形あるいは多角形（８角形）の外観を有している。そして、蓋ケーシング１６８および本体ケーシング１６６は、パッキン１７２を介して相互に気密に突合せ接合され、本体ケーシング１６６およびリングプレート１７０は、ダイヤフラム１７１の縁部およびパッキン１７２を挟み込んで相互に気密に突合せ接合されている。

本体ケーシング１６６と蓋ケーシング１６８とで形成された１次室１６７は、ダイヤフラム１７１と同心となる略円柱形状に形成されており、その開放端を蓋ケーシング１６８により閉蓋されている。また、本体ケーシング１６６の１次室１６７側背面上部に形成した上部ボス部の左部には１次室１６７から径方向斜めに延びる流入ポート１７５が形成されている。流入ポート１７５には上記の流入コネクタ１６１が接続されている。

図８に示すように、流入ポート１７５は、本体ケーシング１６６の外周面に開口した流入口１７６と、フィルター１８１を収容するフィルター収容部１７７と、フィルター収容部１７７と１次室１６７の内周面とを連通する流入経路１７８とから成り、流入口１７６に対し流入経路１７８は、１次室１６７側に偏心して形成されている。流入口１７６には、流入コネクタ１６１が螺合（テーパネジ）される。なお、フィルター１８１と、螺合した流入コネクタ１６１との間にはフィルター１８１の押えばね１８２が収容される。

図８および図９に示すように、２次室１６９は、ダイヤフラム１７１と、本体ケーシング１６６に形成した内面壁１８５とによって、全体としてダイヤフラム１７１を底面とする略円錐台形状に形成されている。ダイヤフラム１７１は、鉛直姿勢を為して配設され、２次室１６９の１の面を構成している。また、内面壁１８５は、２次室１６９のダイヤフラム１７１の面（１の面）を除いた各面で構成されている。

内面壁１８５は、略円錐台形状の頂面となる円形の平面壁部１８５ａと、段部を存して平面壁部１８５ａの外側に連なる環状平面壁部１８５ｂと、環状平面壁部１８５ｂの外側に連なる環状テーパー壁部１８５ｃと、から構成されている。平面壁部１８５ａには、ダイヤフラム１７１と同心となるように、その中心部に連通流路１７３の２次室側開口部が開口し、環状平面壁部１８５ｂには、その下部に、後述する流出流路１９３の流出開口部１８７が形成されている。

図９に示すように流出ポート１９０は、本体ケーシング１６６の下部に位置する傾斜ボス部１９１に形成されており、傾斜ボス部１９１の下部に開口した流出口１９２と、２次室１６９の流出開口部１８７と、これらを連通する流出流路１９３とで構成されている。流出流路１９３は、内面壁１８５の環状平面壁部１８５ｂから斜めに延びて下向きの流出口１９２に連通している。流出口１９２には、流出流路１９３の軸線方向から流出コネクタ１６２が螺合している。２次室１６９から流出する機能液は、流出開口部１８７から流出流路１９３の勾配に従って斜めに流下し、機能液滴吐出ヘッド１７側に流出する。

図８および図９に示すように、ダイヤフラム１７１は、樹脂フィルムで構成したダイヤフラム本体２０６と、ダイヤフラム本体２０６の内側に貼着した樹脂製の受圧板２０７とで構成されている。受圧板２０７は、ダイヤフラム本体２０６と同心の円板状に、且つダイヤフラム本体２０６に対し十分に小さい径に形成されており、その中央に後述する弁体２１１の軸部２１３が当接する。ダイヤフラム本体２０６は、耐熱ＰＰ（ポリプロピレン）と特殊ＰＰとシリカを蒸着したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）とを積層して構成されており、本体ケーシング１６６の前面と同径の円形に形成されている。

弁体２１１は、弁座Ｓとなる連通流路１７３の１次室側開口縁部に直接開閉動作する環状のＯリング（弁体本体）２１４と、Ｏリング２１４を保持する段付き円柱状の保持部２１２と、保持部２１２の中心から一方向（２次室１６９側）に延びる軸部（作動軸部）２１３と、で構成されている。保持部２１２は、Ｏリング２１４を嵌め込む形で保持する円柱状の保持部本体２１２ａと、後述する弁体付勢ばね２１７の一端に取り付けられた段付き円板状のばね取付け部２１２ｂと、を備えている。ばね取付け部２１２ｂは、その小径部を、弁体付勢ばね２１７の一端に入れ込むと共に、その大径部の端面を当該一端の端面に当接することで、弁体付勢ばね２１７に取り付けられる。保持部２１２および軸部２１３は、ステンレス等の耐食材料で一体に形成されている。Ｏリング２１４は、特殊なゴムで環状に形成されている。このため、弁体２１１の閉弁時には、連通流路１７３を形成した隔壁Ｐの１次室側開口縁部を弁座Ｓとして、Ｏリング２１４が当接して、連通流路１７３が１次室１６７側から液密に閉塞される。

軸部２１３は、連通流路１７３（の後述する第１連通流路２２１）にスライド自在に遊嵌され、閉弁状態でその先端（前端）が中立位置にあるダイヤフラム１７１の受圧板２０７に当接する。すなわち、ダイヤフラム１７１が外部に向かって膨出するプラス変形の状態では、軸部２１３の前端と受圧板２０７との間には所定の間隙が生じており、この状態からダイヤフラム１７１がマイナス側に変形してゆくと、中立状態で軸部２１３の前端と受圧板２０７が当接し、さらにダイヤフラム１７１のマイナス変形がすすむと、受圧板２０７が軸部２１３を介して保持部２１２を押し開弁させることになる。

弁体２１１の背面（ばね取付け部２１２ｂ）と１次室１６７の壁体（１の壁面）２１６との間には、弁体２１１を２次室１６９側、すなわち閉弁方向に付勢する弁体付勢ばね（弁体ばね）２１７が介設されている。同様に、受圧板２０７と内面壁１８５（平面壁部１８５ａ）の間には、受圧板２０７を介してダイヤフラム本体２０６を外部に向かって付勢する受圧板付勢ばね２１８が介設されている。この場合、弁体付勢ばね２１７は、弁体２１１の背面に加わるサブタンク１２１の水頭を補完するものであり、サブタンク１２１の水頭とこの弁体付勢ばね２１７のばね力により、弁体２１１が閉塞方向に押圧される。一方、受圧板付勢ばね２１８は、ダイヤフラム１７１のプラス変形を補完するものであり、大気圧に対し２次室１６９が負圧になるように作用する。

圧力調整弁１５０は、大気圧と機能液滴吐出ヘッド１７に連なる２次室１６９との圧力バランスによりダイヤフラム１７１（およびこれが当接する弁体２１１）が変形（進退）することで開閉し、２次室１６９側を所定の圧力まで減圧するようにしている。その際、弁体付勢ばね２１７および受圧板付勢ばね２１８に力が分散して作用し、且つ特殊なゴムのＯリング２１４（の弾性力）により、弁体２１１は極めてゆっくり開閉動作する。このため、弁体２１１の開閉による圧力変動（キャビテーション）が抑制され、機能液滴吐出ヘッド１７の吐出駆動に影響を与えないようになっている。

ここで図７（ｂ）、図８および図１０を参照して、連通流路１７３について説明する。図７（ｂ）、図８および図１０に示すように、本体ケーシング１６６における１次室１６７および２次室１６９の隔壁Ｐには、１次室１６７および２次室１６９を連通する連通流路１７３が形成されている。すなわち、この連通流路１７３は、上記隔壁Ｐに貫通形成されている。連通流路１７３は、本体ケーシング１６６の中心部に穿孔されると共に、軸部２１３が挿通する第１連通流路２２１と、弁体２１１の弁座Ｓおよび第１連通流路２２１の間で、第１連通流路２２１周りに穿孔された第２連通流路２２２と、を有している。第２連通流路２２２は、第１連通流路２２１の周囲において、周方向に均等配置された複数の小孔２２３から成る。

第１連通流路２２１および第２連通流路２２２（複数の小孔２２３）は、２次室１６９における内面壁１８５の平面壁部１８５ａから、１次室１６７の２次室側壁面に掛けて穿孔されている。第１連通流路２２１は、軸部２１３をスライド自在に遊嵌することを主目的とし、第２連通流路２２２は、機能液を２次室１６９へ流入させることを主目的としている。すなわち、圧力調整の際、第１連通流路２２１内で、弁体２１１の軸部２１３がスライドすると共に、第２連通流路２２２から機能液が流入する。なお、第１連通流路２２１は、軸部２１３の直進性を保つためのガイドとしての役割を担っているものの、弁体２１１の開閉動作の際、軸部２１３が第１連通流路２２１の流路壁に接触しないことが好ましい。すなわち、好ましくは、軸部２１３と第１連通流路２２１の流路壁との間に間隙を有した状態（軸部２１３と流路壁との間に機能液が流れる状態）で、弁体の開閉動作が行われる。また、１次室１６７、２次室１６９および第１連通流路２２１は、いずれもダイヤフラム１７１と同心の円形断面を有している。

以上のような構成によれば、軸部２１３がスライドする連通流路（第１連通流路２２１）と、機能液を流入する連通流路（第２連通流路２２２）とを別々に設けることで、連通流路の流路壁を、周方向において連続する形態にすることができるため、軸部２１３が流路壁に引っかかるのを抑えることができる。また、軸部２１３に対する第１連通流路２２１の径方向の遊びを狭くすることができ、弁体２１１の直進性を維持することができると共に、第２連通流路２２２により、十分な面積の流路を確保することができる。

また、第２連通流路２２２が、第１連通流路２２１の周囲において、周方向に均等配置した複数の小孔２２３から成ることにより、第２連通流路２２２を容易に形成することができると共に、弁座Ｓと第１連通流路２２１との間の狭い部分に十分な面積の流路を確保することができる。

１：液滴吐出装置、 １７：機能液滴吐出ヘッド、 １２１：サブタンク、 １５０：圧力調整弁、 １６６：本体ケーシング、 １６７：１次室、 １６８：蓋ケーシング、 １６９：２次室、 １７０：リングプレート、 １７１：ダイヤフラム、 １７３：連通流路、 １７５：流入ポート、 １９０：流出ポート、 ２１１：弁体、 ２１２：保持部、 ２１３：軸部、 ２１４：Ｏリング、 ２１６：壁体、 ２１７：弁体付勢ばね、 ２２１：第１連通流路、 ２２２：第２連通流路、 ２２３：小孔、 Ｐ：隔壁、 Ｓ：弁座、 Ｗ：ワーク

Claims (4)

1. 隔壁を隔ててバルブハウジング内に形成され、流入ポートに連通する１次室および流出ポートに連通する２次室と、
   前記隔壁に貫通形成され、前記１次室と前記２次室とを連通する連通流路と、
   前記連通流路を形成した前記隔壁の１次室側開口縁部を弁座として、前記連通流路を前記１次室側から開閉する弁体と、
   前記隔壁に平行な前記２次室の１の面を構成すると共に前記弁体を大気圧基準で開閉動作させる受圧膜体と、
   前記隔壁に対向する前記１次室の１の壁面を受けとして、前記受圧膜体と拮抗しつつ前記弁体を閉弁方向に付勢する弁体ばねと、を備え、
   前記弁体は、前記１次室に配設され前記弁座に対し直接開閉動作する弁体本体と、前記弁体本体を保持する保持部と、前記保持部から前記連通流路を挿通して延びると共に前記受圧膜体に当接する作動軸部と、を有し、
   前記連通流路は、前記作動軸部が挿通する第１連通流路と、前記弁座と前記第１連通流路との間において前記隔壁に穿孔した第２連通流路と、を有していることを特徴とする圧力調整弁。
2. 前記第２連通流路は、前記第１連通流路の周囲において、周方向に均等配置した複数の小孔から成ることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整弁。
3. 前記流入ポートを介して機能液供給手段から供給された機能液を、圧力調整し、前記流出ポートを介してインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに供給することを特徴とする請求項１または２に記載の圧力調整弁。
4. 請求項３に記載の圧力調整弁と、
   前記機能液供給手段と、
   前記機能液滴吐出ヘッドと、を備え、
   ワークに対し前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記ワーク上に機能液を吐出して描画を行うことを特徴とする液滴吐出装置。

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