JP2010210661A - Functional liquid supply device and droplet discharge device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧力調整弁を介して機能液供給手段から機能液滴吐出ヘッドに機能液を減圧供給する機能液供給装置およびこれを備えた液滴吐出装置に関するものである。 The present invention relates to a functional liquid supply apparatus that supplies a functional liquid to a functional liquid droplet ejection head under reduced pressure from a functional liquid supply means via a pressure regulating valve, and a liquid droplet ejection apparatus including the functional liquid supply apparatus.
従来、液滴吐出装置の機能液供給装置において、機能液タンクから圧力調整弁を経て機能液滴吐出ヘッドに機能液を減圧供給するものが知られている(特許文献1参照)。この圧力調整弁は、機能液タンクに接続した1次室と機能液滴吐出ヘッドに接続した2次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、2次室の1の面を構成すると共に外部に面したダイヤフラム(受圧膜体)によって大気圧基準で開閉動作させ、機能液滴吐出ヘッドに対して機能液を所定の圧力で減圧供給するようになっている。
そして、機能液タンクは、Y軸テーブルに搭載されたキャリッジユニットの最上部に設けたブリッジプレートに搭載され、圧力調整弁は、キャリッジユニットの最下部に設けた機能液滴吐出ヘッドの近傍に配設されている。すなわち、圧力調整弁は、機能液滴吐出ヘッドの吐出特性に影響を与えないように機能液滴吐出ヘッドに近傍に配設される一方、重量物である機能液タンクは、慣性の影響が極力機能液滴吐出ヘッドに及ばないように、Y軸テーブルのスライダに設けたブリッジプレートに搭載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a functional liquid supply device for a droplet discharge device that supplies a functional liquid from a functional liquid tank to a functional droplet discharge head under reduced pressure via a pressure adjustment valve (see Patent Document 1). This pressure regulating valve comprises a valve body provided in a communication channel that communicates a primary chamber connected to a functional liquid tank and a secondary chamber connected to a functional liquid droplet discharge head, and constitutes one surface of the secondary chamber. At the same time, the diaphragm (pressure receiving film body) facing the outside is opened and closed on the basis of atmospheric pressure, and the functional liquid is supplied to the functional liquid droplet ejection head at a predetermined pressure.
The functional liquid tank is mounted on a bridge plate provided on the uppermost part of the carriage unit mounted on the Y-axis table, and the pressure adjusting valve is disposed in the vicinity of the functional liquid droplet ejection head provided on the lowermost part of the carriage unit. It is installed. In other words, the pressure regulating valve is arranged in the vicinity of the functional liquid droplet ejection head so as not to affect the ejection characteristics of the functional liquid droplet ejection head, while the functional liquid tank, which is a heavy object, is influenced by inertia as much as possible. It is mounted on a bridge plate provided on the slider of the Y-axis table so as not to reach the functional liquid droplet ejection head.
このような従来の機能液供給装置では、液滴吐出装置の大型化に伴って、機能液滴吐出ヘッドに対する機能液タンクの設置位置が、高くなる傾向にある。かかる場合に、圧力調整弁の1次側にも高い圧力が作用し、弁体が開きにくくなるため、2次側の圧力の絶対値が変化してしまい、機能液滴吐出ヘッドの吐出特性に影響を与えるおそれがある。
すなわち、上記の圧力調整弁の構造では、弁体が閉弁するときには、弁体が弁座に接近するにしたがって機能液タンクからの水頭が急激に作用する。一方、弁体を開弁するときには、機能液タンクからの水頭に打ち勝つ力が、受圧膜体から加わることになる。このため、1次側の圧力が高ければ高いほど、弁体が開弁しづらくなり、2次側の圧力の絶対値が機能液滴吐出ヘッドの吐出動作に悪影響を及ぼすほどに低下してしまう。したがって、機能液タンクの高さの変更に伴って、圧力調整弁を汎用的に使用することができなくなる問題がある。
In such a conventional functional liquid supply apparatus, the installation position of the functional liquid tank with respect to the functional liquid droplet ejection head tends to increase as the size of the liquid droplet ejection apparatus increases. In such a case, high pressure also acts on the primary side of the pressure regulating valve, and the valve body is difficult to open, so the absolute value of the pressure on the secondary side changes, resulting in the ejection characteristics of the functional liquid droplet ejection head. May have an impact.
That is, in the structure of the pressure regulating valve described above, when the valve body is closed, the water head from the functional liquid tank acts abruptly as the valve body approaches the valve seat. On the other hand, when the valve body is opened, a force that overcomes the water head from the functional liquid tank is applied from the pressure receiving film body. For this reason, the higher the pressure on the primary side, the more difficult it is to open the valve body, and the absolute value of the pressure on the secondary side decreases as it adversely affects the discharge operation of the functional droplet discharge head. . Therefore, there is a problem that the pressure regulating valve cannot be used for general purposes as the height of the functional liquid tank is changed.
本発明は、機能液タンクの設置高さが変更されても、機能液滴吐出ヘッドに機能液を適切な一定の圧力で減圧供給することができる機能液供給装置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。 The present invention relates to a functional liquid supply device capable of supplying a functional liquid to a functional liquid droplet ejection head under reduced pressure at an appropriate constant pressure even when the installation height of the functional liquid tank is changed, and a liquid droplet ejection apparatus including the functional liquid supply device An object is to provide an apparatus.
本発明の機能液供給装置は、機能液供給手段とインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドとを連通する機能液供給流路に、直列となるように2つの圧力調整弁を介設し、機能液を機能液供給手段から機能液滴吐出ヘッドに変動幅の小さな適正圧力で供給する機能液供給装置であって、2つの圧力調整弁は、それぞれ減圧機能を有する機能液供給手段側の第1圧力調整弁と機能液滴吐出ヘッド側の第2圧力調整弁と、から成り、第1圧力調整弁および第2圧力調整弁は、いずれも、バルブハウジング内の1次室と2次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、2次室の1の面を構成する受圧膜体により大気圧基準で開閉し、流入ポートから1次室に供給された機能液を、圧力調整し2次室を介して流出ポートに供給するものであることを特徴とする。 The functional liquid supply apparatus of the present invention is provided with two pressure regulating valves in series in a functional liquid supply flow path that communicates the functional liquid supply means and the ink jet type functional liquid droplet ejection head, Is supplied from the functional liquid supply means to the functional liquid droplet ejection head at an appropriate pressure with a small fluctuation range, and the two pressure regulating valves each have a first pressure on the side of the functional liquid supply means having a pressure reducing function. The first pressure regulating valve and the second pressure regulating valve both communicate with the primary chamber and the secondary chamber in the valve housing. The valve body provided in the communication flow path is opened and closed with reference to the atmospheric pressure by the pressure receiving membrane body constituting one surface of the secondary chamber, and the pressure of the functional liquid supplied from the inlet port to the primary chamber is adjusted to 2 It is supplied to the outflow port through the next chamber. That.
この構成によれば、第1圧力調整弁と第2圧力調整弁とにより、機能液供給手段からの機能液の供給圧力を2段階で減圧して、機能液滴吐出ヘッドに供給することができる。これにより、各圧力調整弁が負担する減圧機能および圧力変動の抑制機能を略半減させることができ、装置の大型化に伴って機能液供給手段からの供給圧力が変更されることがあっても、圧力調整弁を設計変更することなく或いは軽度の設計変更により、これを汎用的に使用することができる。なお、機能液供給手段は、機能液滴吐出ヘッドに自然水頭で供給するタンクユニットでも良いし、圧力送液で供給する圧液気体またはポンプを用いた圧送ユニットでもよい。 According to this configuration, the supply pressure of the functional liquid from the functional liquid supply means can be reduced in two stages by the first pressure adjustment valve and the second pressure adjustment valve, and supplied to the functional liquid droplet ejection head. . As a result, the pressure reducing function and pressure fluctuation suppressing function borne by each pressure regulating valve can be substantially halved, and the supply pressure from the functional liquid supply means may be changed as the apparatus becomes larger. This can be used universally without changing the design of the pressure regulating valve or by a slight design change. The functional liquid supply means may be a tank unit that supplies natural liquid to the functional liquid droplet ejection head, or may be a pressurized liquid gas that is supplied by pressure liquid or a pressure feeding unit that uses a pump.
この場合、第1圧力調整弁は、主として第2圧力調整弁における1次側圧力が適正作動圧力となるように減圧する機能を有し、第2圧力調整弁は、主として機能液滴吐出ヘッドへの流出圧力が適正作動圧力となるように減圧すると共に機能液滴吐出ヘッド内の圧力の変動幅を抑える機能を有することが、好ましい。 In this case, the first pressure regulating valve has a function of reducing the pressure mainly so that the primary pressure in the second pressure regulating valve becomes an appropriate operating pressure, and the second pressure regulating valve mainly serves the functional liquid droplet ejection head. It is preferable to have a function of reducing the pressure fluctuation range in the functional liquid droplet ejection head while reducing the pressure so that the outflow pressure becomes an appropriate operating pressure.
この構成によれば、所定の圧力に減圧した機能液を機能液滴吐出ヘッドに供給することができるだけでなく、圧力変動の小さい減圧機能液を機能液滴吐出ヘッドに供給することができる。したがって、機能液滴吐出ヘッドの吐出特性を損なうことなく、これを適切に機能させることができる。 According to this configuration, not only can the functional liquid decompressed to a predetermined pressure be supplied to the functional liquid droplet ejection head, but also a decompressed functional liquid with a small pressure fluctuation can be supplied to the functional liquid droplet ejection head. Therefore, it can function properly without impairing the ejection characteristics of the functional liquid droplet ejection head.
これらの場合、第1圧力調整弁の受圧膜体に比して第2圧力調整弁の受圧膜体は、応答性の低いもので構成されていることが好ましい。 In these cases, it is preferable that the pressure receiving film body of the second pressure regulating valve is configured with a low responsiveness as compared with the pressure receiving film body of the first pressure regulating valve.
また、第2圧力調整弁は、機能液滴吐出ヘッドの上流側近傍における機能液供給流路に介設されていることが、好ましい。 Further, it is preferable that the second pressure regulating valve is interposed in the functional liquid supply channel in the vicinity of the upstream side of the functional liquid droplet ejection head.
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドに、所定の圧力で且つ安定に機能液を減圧供給することができると共に、供給する機能液の圧力変動を極力抑えることができる。特に、受圧膜体を応答性の低いもので構成すれば、弁体の開閉動作がゆっくり且つ緩慢となるため、圧力変動を効果的に抑えることができる。 According to this configuration, the functional liquid can be stably supplied to the functional liquid droplet ejection head at a predetermined pressure with a reduced pressure, and the pressure fluctuation of the supplied functional liquid can be suppressed as much as possible. In particular, if the pressure-receiving film body is configured with a low responsiveness, the opening and closing operation of the valve body becomes slow and slow, so that the pressure fluctuation can be effectively suppressed.
本発明の液滴吐出装置は、上記した機能液供給装置、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なうことを特徴とする。 A droplet discharge device of the present invention includes the above-described functional liquid supply device, and performs drawing by discharging a functional liquid onto a work while moving the functional liquid drop discharge head relative to the work. And
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドに機能液を安定的に減圧供給することができるため、機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動を安定化することができ、ワークへの描画品質を向上させることができる。 According to this configuration, the functional liquid can be stably supplied to the functional liquid droplet ejection head under reduced pressure, so that the ejection drive of the functional liquid droplet ejection head can be stabilized and the drawing quality on the workpiece can be improved. be able to.
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る機能液供給装置を備え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機能液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)を用い、有機EL装置の各画素となる発光層やカラーフィルタのフィルタエレメント等を形成するものである。また、機能液供給装置は、圧力調整弁を介して機能液を適正圧力に減圧し、機能液滴吐出ヘッドに供給するものである。 Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a liquid droplet ejection apparatus including a functional liquid supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. This droplet discharge device is incorporated in a flat panel display production line, and uses, for example, a functional droplet discharge head (inkjet head) into which a special ink or a functional liquid that is a light-emitting resin liquid is introduced. A light emitting layer to be each pixel of the EL device, a filter element of a color filter, and the like are formed. The functional liquid supply device reduces the functional liquid to an appropriate pressure via a pressure adjustment valve and supplies the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head.
図1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12a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をX軸方向に移動させるX軸テーブル12と、複数本の支柱11を介してX軸テーブル12を跨ぐように架け渡された1対のY軸支持ベース13a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13と、Y軸テーブル13に移動自在に吊設され、複数(12個)の機能液滴吐出ヘッド25が搭載された13個のキャリッジユニット14と、から構成されている。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15と、チャンバー15を貫通して機能液滴吐出ヘッド25に機能液を供給する機能液供給ユニット16(機能液供給手段)と、を備えており、チャンバー15の側壁の一部には、機能液供給ユニット16の主要部を為すメインタンク40等を収納するタンクキャビネット50が設けられている。この液滴吐出装置1は、制御装置17により装置全体が統括制御され、X軸テーブル12およびY軸テーブル13の駆動と同期して機能液滴吐出ヘッド25を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット16から供給された3色の機能液滴を吐出させ、ワークに所定の描画パターンが描画される。
As shown in FIG. 1, the
また、液滴吐出装置1は、フラッシングユニット21、吸引ユニット22、ワイピングユニット23、吐出性能検査ユニット24から成るメンテナンス装置18を備えており、これらユニットを機能液滴吐出ヘッド25の保守に供して、機能液滴吐出ヘッド25の機能維持・機能回復を図るようになっている。本実施形態の液滴吐出装置1では、X軸テーブル12とY軸テーブル13とが交わる部分にキャリッジユニット14を臨ませてワークの描画を行い、Y軸テーブル13とメンテナンス装置18(吸引ユニット22、ワイピングユニット23)が交わる部分にキャリッジユニット14を臨ませて、機能液滴吐出ヘッド25の機能維持・機能回復を行う。
The
図2に示すように、各キャリッジユニット14は、R・G・Bの3色、各4個(計12個)の機能液滴吐出ヘッド25と、12個の機能液滴吐出ヘッド25を6個ずつ2群に分けて支持するヘッドプレート26から成るヘッドユニット19を備えている。各キャリッジユニット14は、一対のY軸支持ベース13aに掛け渡されたブリッジプレート13bに吊設されている(図1参照)。また、ブリッジプレート13b上にはサブタンク41が搭載されており、このサブタンク41から自然水頭を利用し、かつ後述する2つの圧力調整弁27,28を介して各キャリッジユニット14の機能液滴吐出ヘッド25に機能液が供給されるようになっている(図5参照)。なお、キャリッジユニット14の個数および各キャリッジユニット14に搭載される機能液滴吐出ヘッド25の個数は任意である。
As shown in FIG. 2, each carriage unit 14 includes three color droplets of R, G, and B, each of four (total 12) functional
図3に示すように、機能液滴吐出ヘッド25は、いわゆる2連のインクジェットヘッドであり、2連の接続針34を有する機能液導入部31と、機能液導入部31の側方に連なる2連のヘッド基板32と、ヘッド基板32の下方に連なる2連のポンプ部33と、ポンプ部33に連なるノズルプレート35と、を備えている。機能液導入部31には、後述する2本の第3流路43cが接続され、ノズルプレート35のノズル面NFには、2列のノズル列NLが相互に平行に列設されており、各ノズル列NLは、等ピッチで並べた180個の吐出ノズル36で構成されている。ヘッド基板32は、フレキシブルフラットケーブル(図示省略)を介して上記の制御装置17が接続されており、制御装置17から出力された駆動波形が各ポンプ部33(の圧電素子)に印加されることで、各吐出ノズル36から機能液が吐出される。
As shown in FIG. 3, the functional liquid
図1および図4に示すように、機能液供給ユニット(機能液供給手段)16は、チャンバー15に併設のタンクキャビネット50に収容された3個(3色)のメインタンク40と、各ブリッジプレート13b上に配設された複数(13個)のサブタンク41と、メインタンク40と複数のサブタンク41とを接続するタンク連通流路42と、を備えている。また、各サブタンク41は機能液供給流路43によって各機能液滴吐出ヘッド25へ接続され、このサブタンク41、機能液供給流路43および機能液供給流路43に介設した2つの圧力調整弁27,28により、各機能液供給装置29が構成されている。メインタンク40から送液された機能液は、タンク連通流路42を通って各サブタンク41に貯留される。機能液供給装置29におけるサブタンク41の機能液は、各機能液滴吐出ヘッド25の駆動に応じ、機能液供給流路43および2つの圧力調整弁27,28を介して、機能液滴吐出ヘッド25に自然水頭で減圧供給される。
As shown in FIGS. 1 and 4, the functional liquid supply unit (functional liquid supply means) 16 includes three (three colors)
図1に示すように、フラッシングユニット21は、一対の描画前フラッシングユニット21aと、定期フラッシングユニット21bと、を有し、描画処理直前や、ワーク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25の捨て吐出を受ける。吸引ユニット22は、13台のキャップユニット44を有し、各機能液滴吐出ヘッド25の吐出ノズル36から機能液を強制的に吸引すると共に、キャッピングを行う。ワイピングユニット23は、吸引後の機能液滴吐出ヘッド25のノズル面NFを拭取る。吐出性能検査ユニット24は、機能液滴吐出ヘッド25の吐出の有無および飛行曲りを検査する。
As shown in FIG. 1, the flushing unit 21 has a pair of
次に、図5を参照して、各機能液供給装置29について詳細に説明する。機能液供給装置29は、サブタンク41(機能液供給手段)と、機能液滴吐出ヘッド25を接続するチューブとしての機能液供給流路43と、この機能液供給流路43に直列となるように介設した上流側の第1圧力調整弁27および下流側の第2圧力調整弁28と、で構成されている。上述したように、サブタンク41は、ブリッジプレート13b上に搭載されており、メインタンク40から機能液の補給を受けると共に、機能液滴吐出ヘッド25(実施形態では4つ)に機能液を供給する。
Next, each functional
機能液供給流路43は、気体不透過のチューブで構成され、サブタンク41−第1圧力調整弁27を接続する第1流路43aと、第1圧力調整弁27−第2圧力調整弁28を接続する第2流路43bと、第2圧力調整弁28−機能液滴吐出ヘッド25を接続する第3流路43cと、を有している。すなわち、第1圧力調整弁27は、1次側に第1流路43aが2次側に第2流路43bが接続され、第2圧力調整弁28は、1次側に第2流路43bが2次側に第3流路43c接続されている。また、第1流路43aには、開閉バルブ43dが介設されており、例えばメインタンク40からサブタンク41に機能液を補給するときや、キャリッジユニット14を交換(ヘッド交換)するとき、に機能液供給流路43を閉止するようになっている。なお、第3流路43cは分岐して、4つの機能液滴吐出ヘッド25に接続されている。
The functional liquid
実施形態の第1圧力調整弁27と第2圧力調整弁28とは、全く同一のものであり、サブタンク41の機能液を2段階に減圧して、機能液滴吐出ヘッド25に供給する。この場合、第1圧力調整弁27には、主として第2圧力調整弁28における1次側圧力が適正作動圧力となるように減圧する機能を持たせ、第2圧力調整弁28には、主として機能液滴吐出ヘッド25への流出圧力が適正作動圧力となるように減圧すると共に機能液滴吐出ヘッド25内の圧力の変動幅を抑える機能を持たせるようにしている。このため、高さレベルにおいて、第2圧力調整弁28は、機能液滴吐出ヘッド25の近傍位置(ヘッドプレート26に搭載)に、第1圧力調整弁27は、サブタンク41と第2圧力調整弁28との略中間位置に配設されている。なお、本実施形態は、上記のように第1圧力調整弁27が第2圧力調整弁28の1次側の減圧に特化しているため、メインタンク40から圧力調整弁への機能液の液面管理にそれほど精度が求められない。すなわち、サブタンク41を介さずに、メインタンク40から直接、圧力送液で機能液を供給するようにしてもよい。
The first
また、実施形態の機能液供給装置29では、1のサブタンク41宛て4つ機能液滴吐出ヘッド25(同色)が配設され(図4参照)、第1圧力調整弁27および第2圧力調整弁28も、4つ機能液滴吐出ヘッド25に機能液を供給しているが、4つ(複数)機能液滴吐出ヘッド25毎に第1圧力調整弁27および第2圧力調整弁28を設けるようにしてもよい。また、第1圧力調整弁27をサブタンク41に対応させて1個とし、第2圧力調整弁28を機能液滴吐出ヘッド25に対応させて4個(複数)としてもよい。いずれにあっても、流路分岐が必要となるが、複数の分岐流路は、同一の圧力損失となるように構成することは、言うまでもない。
In the functional
第1圧力調整弁27は、サブタンク41よりも低位置且つ第2圧力調整弁28よりも高位置に配設され、サブタンク41から供給された機能液を第2圧力調整弁28に大気圧基準(一定圧)で減圧供給するものであり、主要部を成す調整弁本体60Aと、調整弁本体60Aの流入側に差込み接合した流入コネクター61Aと、調整弁本体60Aの流出側に差込み接合した流出コネクター62Aと、を備えている。そして、流入コネクター61Aには、サブタンク41に連なる第1流路43aが接続され、他方、流出コネクター62Aには、第2圧力調整弁28に連なる第2流路43bが接続されている。
The first
第2圧力調整弁28は、第1圧力調整弁27よりも低位置且つ機能液滴吐出ヘッド25に近接して配設され、第1圧力調整弁27から供給された機能液をさらに大気圧基準(一定圧)で減圧して、機能液滴吐出ヘッド25に供給するものであり、第1圧力調整弁27と同様、主要部を成す調整弁本体60Bと、調整弁本体60Bの流入側に差込み接合した流入コネクター61Bと、調整弁本体60Bの流出側に差込み接合した流出コネクター62Bと、を備えている。そして、流入コネクター61Bには、第1圧力調整弁27に連なる第2流路43bが接続され、他方、流出コネクター62Bには、機能液滴吐出ヘッド25に連なる第3流路43cが接続されている。
The second
以下、図6を参照して、第1圧力調整弁27の構造について説明する。なお、第2圧力調整弁28においても略同様の構造を有しているため、説明の重複を避けるため、以下の説明に兼ねる。
Hereinafter, the structure of the first
調整弁本体60は、略円板状で、かつ前面および後面の中央部が凹型形成されたバルブハウジング64と、バルブハウジング64と共に1次室67を画成する蓋体65と、バルブハウジング64に受圧膜体84(ダイヤフラム)を固定することでバルブハウジング64と共に2次室68を画成するドーナツ状の膜体押え部材66と、で構成されており、バルブハウジング64の中心部には、1次室67および2次室68を連通する調整弁連通流路69が形成されている。なお、バルブハウジング64、蓋体65および膜体押え部材66は、ステンレス等の耐食性材料で形成されている。
The regulating valve
蓋体65および膜体押え部材66は、円形の受圧膜体84の中心を通る軸線と同心円となる外形を有しており、バルブハウジング64を前後方向から挟み込むようにネジ止めされている。また、蓋体65および膜体押え部材66は、バルブハウジング64に対し、各々シールリングSを挟込み込んで相互に固定され、1次室67および2次室68を液密に構成している。
The
1次室67は、受圧膜体84と同心となる略円柱形状に形成され、1次室67の上部には、1次室67から径方向斜めに延びる流入ポート71が形成されている。また、1次室67の中心部には、調整弁連通流路69が開口している。そして、調整弁連通流路69の1次室67側には、調整弁連通流路69の開口周縁部を弁座として、調整弁連通流路69を開閉する弁体70が臨んでいる。また、弁体70は、これと蓋体65との間に介設した弁体付勢ばね72によって、閉弁方向(2次室68側)に弱い力で付勢されている。
The
図6(a)に示すように、流入ポート71は、流入コネクター61が差込み接合される流入接合受け部73と、流入接合受け部73に連なるフィルター75を収容するフィルター収容部74と、フィルター収容部74と1次室67とを連通する流入流路部76と、から構成されている。流入接合受け部73には、流入コネクター61の流入接続口部61aが差し込み接合される。フィルター収容部74には、フィルター75が、流入コネクター61との間に介設した押えばね77に付勢された状態で収容されている。
As shown in FIG. 6A, the inflow port 71 includes an inflow
2次室68は、受圧膜体84が膜体押え部材66によりバルブハウジング64に取り付けられ、バルブハウジング64に凹型形成した内面壁68aと受圧膜体84とによって、全体として受圧膜体84を底面とする円錐台形状に形成されている。すなわち、内面壁68aは、テーパー部位68bを有する有底すり鉢状に形成されている。また、2次室68の下部には、2次室68から真下に延びる流出ポート81(の流出流路部86)が、テーパー部位68bに開口している(いずれも図6(b)参照)。また、2次室68の中心部には、上記した調整弁連通流路69が開口しており、調整弁連通流路69の2次室68側の周縁部と受圧膜体84との間には、受圧膜体84を前方向に向かって付勢する膜体付勢ばね82が介設されている。
The
受圧膜体84(ダイヤフラム)は、樹脂フィルムで構成した膜体本体84aと、膜体本体84aの中央部に接着した樹脂製の受圧板84bとで構成されている。受圧板84bは、膜体本体84aと同心の円板状に、且つ膜体本体84aに対し十分に小さい径に形成されており、その中央に上記の弁体70が離接するようになっている。
The pressure receiving film body 84 (diaphragm) includes a film body
弁体70は弾性材で構成され、弁座となる調整弁連通流路69の1次室67側の開口周縁部に離接することで調整弁連通流路69を開閉する。また、弁体70に先端部は、調整弁連通流路69を挿通して延在しており、この先端部が上記の受圧板84bに当接し開閉動作するようになっている。
The
図6(b)に示すように、流出ポート81は、流入ポート71と同様の形態を有しており、流出コネクター62が差込み接合される流出接合受け部85と、流出接合受け部85と2次室68とを連通する流出流路部86と、から構成されている。流出接合受け部85には、流出コネクター62の流出接続口部62aが差し込み接合される。なお、流入ポート71および流出ポート81は、機能液の流れ方向とフィルター75の有無とにおいて異なるが、接合部分の基本形態は同一である。
As shown in FIG. 6B, the
以上の構成により、第1圧力調整弁27および第2圧力調整弁28では、機能液の流出および吐出により2次室68の圧力が低くなると、受圧膜体84が後方(内側)に変形し、受圧板84bが弁体70を後方に押して開弁し、1次室67から2次室68に機能液が流入する。機能液の流入が進み2次室68の圧力が高まると、受圧膜体84が前方(外側)に変形し、弁体70が閉弁する。このように、第1圧力調整弁27および第2圧力調整弁28は、大気圧と2次室68の内部圧力とのバランスにより受圧膜体84が変形することで調整弁連通流路69を開閉する。
With the above configuration, in the first
その際、弁体付勢ばね72および膜体付勢ばね84に力が分散して作用し、且つ弁体70の弾性力により、弁体70は極めてゆっくり開閉動作する。このため、弁体70の開閉による圧力変動(キャビテーション)が抑制され、2次室68からの機能液の流出への影響を抑えている。もちろん、1次室67側で発生する脈動等も、弁体70で縁切りされるため、これを吸収(ダンパー機能)することができる。
At that time, force acts on the valve
第1圧力調整弁27は、サブタンク41の水頭が1次室67A側にかかっているが、上記の減圧機能により2次室68A側を減圧調整すると共に、サブタンク41の水頭によって弁体70Aの開閉動作から生じる圧力変動も抑制する。すなわち、第1圧力調整弁27は、減圧され且つ一定の圧力で第2圧力調整弁28に機能液を供給する。
In the first
第2圧力調整弁28は、第1圧力調整弁27によって減圧されたものの、第1圧力調整弁27が第2圧力調整弁28よりも低位置に設置されているため、1次室67B側には第1圧力調整弁27の水頭が作用している。第1圧力調整弁27と同様、上記の減圧機能により、さらに2次室68B側を減圧調整すると共に、弁体70Bの開閉動作から生じる圧力変動を効果的に抑制する。このように、第1圧力調整弁27および第2圧力調整弁28の高さ位置を考慮することにより、同一の圧力調整弁27,28に別々の主機能を発揮させ、機能液滴吐出ヘッド25に適正圧力で且つ圧力変動の極めて少ない機能液を供給するようにしている。すなわち、第1圧力調整弁27は、サブタンク41の高さが変わっても常に2次側の圧力が一定となるように調節する。これにより、第2圧力調整弁28は、サブタンク41の高さが変わっても、1次側に常に一定圧力の機能液が供給されるため、圧力調整が安定して行われ、2次側圧力を高精度に調整することができる。
Although the second
なお、上記の主機能をより顕著に発揮させるため、以下のように第1圧力調整弁27と第2圧力調整弁28と、を一部異なる構造としてもよい。例えば第2圧力調整弁28の受圧膜体84Bを構成する膜体本体84Baを、第1圧力調整弁27の膜体本体84Aaよりも厚い樹脂フィルムや金属フィルムで構成し、大気圧と2次室68の内部圧力とのバランス変動への応答性が低いものとする。また、受圧膜体84Bの径を大きくする。これにより、弁体70Aの開閉動作が緩慢となり、更に圧力変動が抑制することができる。
一方、第1圧力調整弁27では、その膜体本体84Aaを薄くし、或いは受圧膜体84Aの径を小さくする。これにより、弁体70Aの応答性が高まり、第1圧力調整弁27の減圧機能を向上させることができる。
In order to exhibit the main function more remarkably, the first
On the other hand, in the first
本実施形態の機能液供給装置29は、上記のような減圧機能および圧力変動の抑制機能を持った第1圧力調整弁27および第2圧力調整弁28を備えているため、サブタンク41の水頭により作用する圧力を2段階で減圧および圧力変動を抑制する。このため、所望の圧力に機能液を減圧することができ、より圧力変動幅の小さい安定した機能液を機能液滴吐出ヘッド25に供給することができる。また、この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドに対するサブタンク41の設置位置が変更されても、圧力が安定した機能液を供給することができる。すなわち、機能液滴吐出ヘッド25は、精度良くワーク上に描画動作を行うことができる。
The functional
1:液滴吐出装置 14:キャリッジユニット 16:機能液滴供給ユニット 25:機能液滴吐出ヘッド 27:第1圧力調整弁 28:第2圧力調整弁 29:機能液供給装置 41:サブタンク 64:バルブハウジング 67:1次室 68:2次室 69:調整弁連通流路 70:弁体 84:受圧膜体 1: Liquid droplet ejection device 14: Carriage unit 16: Functional liquid droplet supply unit 25: Functional liquid droplet ejection head 27: First pressure adjustment valve 28: Second pressure adjustment valve 29: Functional liquid supply device 41: Sub tank 64: Valve Housing 67: Primary chamber 68: Secondary chamber 69: Regulating valve communication flow path 70: Valve body 84: Pressure receiving membrane body
Claims (5)
前記2つの圧力調整弁は、それぞれ減圧機能を有する前記機能液供給手段側の第1圧力調整弁と前記機能液滴吐出ヘッド側の第2圧力調整弁と、から成り、
前記第1圧力調整弁および前記第2圧力調整弁は、いずれも、バルブハウジング内の1次室と2次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、前記2次室の1の面を構成する受圧膜体により大気圧基準で開閉し、流入ポートから前記1次室に供給された機能液を、圧力調整し前記2次室を介して流出ポートに供給するものであることを特徴とする機能液供給装置。 Two pressure regulating valves are provided in series in a functional liquid supply channel that communicates the functional liquid supply means and the ink jet type functional liquid droplet ejection head, and the functional liquid is supplied from the functional liquid supply means to the function. A functional liquid supply device that supplies liquid droplet discharge heads with an appropriate pressure with a small fluctuation range,
The two pressure regulating valves each comprise a first pressure regulating valve on the functional liquid supply means side having a pressure reducing function and a second pressure regulating valve on the functional liquid droplet ejection head side,
Each of the first pressure regulating valve and the second pressure regulating valve includes a valve body provided in a communication flow path that communicates the primary chamber and the secondary chamber in the valve housing. The pressure-sensitive film body constituting the surface opens and closes with reference to atmospheric pressure, and the functional liquid supplied from the inflow port to the primary chamber is pressure-adjusted and supplied to the outflow port through the secondary chamber. A functional liquid supply device.
前記第2圧力調整弁は、主として前記機能液滴吐出ヘッド内の圧力の変動幅を抑える機能を有することを特徴とする請求項1に記載の機能液供給装置。 The first pressure regulating valve mainly has a function of reducing pressure so that the primary pressure in the second pressure regulating valve becomes an appropriate operating pressure,
The functional liquid supply apparatus according to claim 1, wherein the second pressure regulating valve mainly has a function of suppressing a fluctuation range of pressure in the functional liquid droplet ejection head.
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なうことを特徴とする液滴吐出装置。 A functional liquid supply device according to any one of claims 1 to 4,
A liquid droplet ejection apparatus for performing drawing by ejecting a functional liquid onto the work while moving the functional liquid droplet ejection head relative to the work.
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A621 | Written request for application examination |
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A761 | Written withdrawal of application |
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