JP2010214293A - Functional liquid tank, method of replacing functional liquid in droplet discharge device, and droplet discharge device - Google Patents

Functional liquid tank, method of replacing functional liquid in droplet discharge device, and droplet discharge device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a functional liquid tank capable of efficiently replacing an old functional liquid with new one, a method of replacing the functional liquid in a droplet discharge device and the droplet discharge device. <P>SOLUTION: The functional liquid tank receives the supply of the functional liquid from a functional liquid supply source and supplies the functional liquid to the functional droplet discharge head 17 of a ink jet system and includes a tank body having a liquid reservoir part 71 facing a flow out side port and formed to be recessed on the bottom part and a liquid reservoir liquid level detecting means facing the liquid reservoir part 71 to detect the liquid level of the functional liquid in the liquid reservoir part 71. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、機能液供給源から機能液の供給を受けると共に、機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンク、液滴吐出装置の機能液置換方法および液滴吐出装置に関する。   The present invention relates to a functional liquid tank that receives functional liquid from a functional liquid supply source and supplies functional liquid to a functional liquid droplet ejection head, a functional liquid replacement method for the liquid droplet ejection apparatus, and a liquid droplet ejection apparatus.

従来、液滴吐出装置の機能液置換方法ではないが、送液と吸引とを併用して液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に機能液の充填を行う液滴吐出ヘッドの機能液充填方法が知られている(特許文献1参照)。この機能液充填方法は、主に液滴吐出ヘッドの交換時に実施するものであり、密閉式の給液サブタンクに圧縮エアーを供給して、給液サブタンク内の機能液を液滴吐出ヘッドに送液し、液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に機能液を充填する加圧送液工程と、加圧送液工程の後、吸引ユニットを駆動し、液滴吐出ヘッドのノズルから機能液を吸引する吸引工程と、を備えている。このように、液滴吐出ヘッドに対し、機能液の送液による充填動作と、続く機能液の吸引動作とを実施することにより、初期充填を可能とすると共にヘッド内流路に気泡が残留するのを防止している。   Conventionally, there is no functional liquid replacement method for a droplet discharge device, but there is a functional liquid filling method for a droplet discharge head that fills the flow path in the droplet discharge head with a combination of liquid feeding and suction. It is known (see Patent Document 1). This functional liquid filling method is mainly performed when the droplet discharge head is replaced, and compressed air is supplied to the sealed liquid supply sub-tank to send the functional liquid in the liquid supply sub-tank to the droplet discharge head. After the pressurized liquid feeding process to fill the flow path in the head of the droplet discharge head and the functional liquid, and the pressure liquid feeding process, the suction unit is driven to suck the functional liquid from the nozzle of the liquid droplet ejection head And a process. In this manner, by performing the filling operation by feeding the functional liquid to the droplet discharge head and the subsequent operation of sucking the functional liquid, initial filling is possible and bubbles remain in the flow path in the head. Is preventing.

特開2004−188410号公報JP 2004-188410 A

ところで、機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液供給装置に異なる機能液を導入しようとする場合、上記従来の機能液充填方法に倣えば、その時点で機能液供給装置の充填流路(全流路)に充填されている旧機能液を全て液抜きし、その後、新機能液を上記の充填動作と吸引動作とを用いて充填することになる。しかし、経験則上、全流路に充填されている機能液をいったん全て液抜きしてしまうことによって、充填後の機能液滴吐出ヘッドの吐出特性が悪化することが知られている。そこで、サブタンクを空にしない程度に機能液(旧機能液)の吸引および機能液(新機能液)の充填を同時に繰り返し行うことによって、機能液を流路内において徐々に置換してゆく機能液置換方法が考えられる。
一方、上記のサブタンクには、上限となる機能液の液位を検出する上限検出センサーおよび下限となる機能液の液位を検出する下限検出センサーが設けられているため、これらを利用し、サブタンク内に貯留する旧機能液の液面が下限検出センサーにセンシングされるまで液抜きを行う抜取り工程と、サブタンク内に新機能液の送液を行う送液工程とを、交互に繰り返すことにより機能液を置換することが考えられる。しかし、このようにすると、下限検出センサ以下に残留する旧機能液とサブタンクに送液された新機能液とがサブタンク内で混合し、その混合液がサブタンクの微小間隙に行き渡り、抜取り工程と送液工程とを十分に繰り返し実施しても完全に除去することができないため、サブタンク内が新機能液に完全に置換されるまでに多くの機能液を消費することになり、置換効率が非常に悪くなるという問題があった。
By the way, when a different functional liquid is to be introduced into the functional liquid supply device that supplies the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head, according to the above-described conventional functional liquid filling method, the filling flow path of the functional liquid supply device at that time All the old functional liquid filled in the (all flow paths) is drained, and then the new functional liquid is filled using the above filling operation and suction operation. However, as a rule of thumb, it is known that once the functional liquid filled in all the channels is drained, the ejection characteristics of the functional liquid droplet ejection head after filling are deteriorated. Therefore, the functional liquid gradually replaces the functional liquid in the flow path by simultaneously sucking the functional liquid (old functional liquid) and filling the functional liquid (new functional liquid) to the extent that the sub tank is not emptied. A replacement method is conceivable.
On the other hand, the above-mentioned subtank is provided with an upper limit detection sensor for detecting the liquid level of the upper limit functional liquid and a lower limit detection sensor for detecting the lower limit of the functional liquid level. Functions by alternately repeating the extraction process that drains the liquid until the liquid level of the old functional liquid stored in the tank is sensed by the lower limit detection sensor and the liquid feeding process that feeds the new functional liquid into the sub tank. It is conceivable to replace the liquid. However, if this is done, the old functional liquid remaining below the lower limit detection sensor and the new functional liquid sent to the sub-tank are mixed in the sub-tank, and the mixed liquid spreads through the minute gaps in the sub-tank, so Even if the liquid process is repeated sufficiently, it cannot be completely removed, so a large amount of functional liquid is consumed before the inside of the sub tank is completely replaced with the new functional liquid, and the replacement efficiency is very high. There was a problem of getting worse.

本発明は、新旧機能液の置換を効率良く行うことができる機能液タンク、液滴吐出装置の機能液置換方法および液滴吐出装置を提供することを課題としている。   It is an object of the present invention to provide a functional liquid tank, a functional liquid replacement method for a droplet discharge device, and a droplet discharge device that can efficiently replace old and new functional liquids.

本発明の機能液タンクは、機能液供給源から機能液の供給を受けると共に、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクであって、底部に、流出側ポートに臨ませて液溜り部を窪入形成したタンク本体と、液溜り部に臨み、液溜り部における機能液の液位を検出する液溜り液位検出手段と、を備えたことを特徴とする。   The functional liquid tank of the present invention is a functional liquid tank that receives the functional liquid from a functional liquid supply source and supplies the functional liquid to the ink jet type functional liquid droplet ejection head. Further, the present invention is characterized by comprising: a tank body in which a liquid reservoir portion is recessed, and a liquid reservoir level detecting means that faces the liquid reservoir portion and detects the liquid level of the functional liquid in the liquid reservoir portion.

この構成によれば、例えば、機能液タンクおよび機能液滴吐出ヘッドの交換時において、機能液滴吐出ヘッドを介して機能液タンクからの機能液の液抜き作業を行うと、機能液タンク内の機能液の液位は降下してゆく。ここで、減液した機能液の液面が液溜り部に到達し、液溜り液位検出手段によって検出されると、吸引動作が停止される。このため、機能液タンクとそれ以降の流路および機能液滴吐出ヘッドとを完全に空にすることなく、すなわち機能液タンクに僅かに機能液を残して、その1回の液抜きを行うことができる。また、機能液タンクに残った機能液は、流出側ポートに臨ませて窪入形成した液溜り部に残留するため、続く新機能液の投入に際し新機能液と適宜混ざり合い、濃度を維持したまま残留することがない。したがって、機能液タンク内に残留した旧機能液と、新たに送液された新機能液との混合を少量に抑えることができ、機能液の置換効率を高めることができる。   According to this configuration, for example, when the functional liquid is removed from the functional liquid tank via the functional liquid droplet ejection head when the functional liquid tank and the functional liquid droplet ejection head are replaced, The liquid level of the functional liquid will drop. Here, when the liquid level of the reduced functional liquid reaches the liquid reservoir and is detected by the liquid pool level detection means, the suction operation is stopped. For this reason, the functional liquid tank and the subsequent flow paths and the functional liquid droplet ejection head are not completely emptied, that is, the functional liquid is left in the functional liquid tank and the liquid is drained once. Can do. In addition, since the functional liquid remaining in the functional liquid tank remains in the liquid reservoir portion that has been recessed and formed facing the outflow side port, the concentration of the new functional liquid was appropriately mixed and maintained at the subsequent introduction of the new functional liquid. It will not remain. Therefore, the mixing of the old functional liquid remaining in the functional liquid tank and the newly delivered new functional liquid can be suppressed to a small amount, and the replacement efficiency of the functional liquid can be increased.

この場合、タンク本体に添設した液柱パイプと、液柱パイプに臨み、タンク本体に貯留される機能液の上限液位を検出する上限液位検出手段、および下限液位を検出する下限液位検出手段と、を更に備え、液溜り部は、タンク本体に連通する液柱パイプの下部連通部より下方に配設されていることが好ましい。   In this case, the liquid column pipe attached to the tank main body, the upper limit liquid level detecting means for detecting the upper limit liquid level of the functional liquid stored in the tank main body facing the liquid column pipe, and the lower limit liquid for detecting the lower limit liquid level It is preferable that the position detection means is further provided, and the liquid reservoir is disposed below the lower communication part of the liquid column pipe communicating with the tank body.

この構成によれば、機能液の置換動作において、液抜き後の送液により機能液タンクを機能液で満たしたときに、上限液位検出手段を利用して送液停止を自動で実施することができる。すなわち、液溜り液位検出手段と上限液位検出手段とを用いることで、機能液の置換を効率良く行うことができる。また、新機能液と混ざり難く且つ残留し易い液柱パイプ内の機能液も、完全に抜き取ることができる。   According to this configuration, in the replacement operation of the functional liquid, when the functional liquid tank is filled with the functional liquid by the liquid supply after draining, the liquid supply is automatically stopped using the upper limit liquid level detecting means. Can do. That is, the functional liquid can be replaced efficiently by using the liquid pool liquid level detecting means and the upper limit liquid level detecting means. Moreover, the functional liquid in the liquid column pipe which is difficult to mix with the new functional liquid and easily remains can be completely removed.

また、タンク本体に収容され、タンク本体の内壁に微小間隙を存して浮沈するフロートを更に備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable to further include a float that is accommodated in the tank body and floats and sinks with a minute gap on the inner wall of the tank body.

この構成によれば、フロートにより、水頭値変動の抑制や気−液分離を促進することができる一方、機能液の置換動作において、タンク本体とフロートとの間の微小間隙に機能液が残留し易くなる。しかし、窪入形成した液溜り部により、新機能液と混ざり難く且つ残留し易い微小間隙の機能液を、完全に抜き取ることができる。   According to this configuration, the float can suppress the fluctuation of the head value and promote the gas-liquid separation, while the functional liquid remains in the minute gap between the tank body and the float in the functional liquid replacement operation. It becomes easy. However, due to the recessed liquid reservoir, it is possible to completely extract the functional liquid with a minute gap that is difficult to mix with the new functional liquid and remains easily.

本発明の液滴吐出装置の機能液置換方法は、上記の機能液タンクと、機能液タンクに機能液を供給する機能液供給源と、機能液タンクから機能液の供給を受けるインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドと、を備えた液滴吐出装置に対し、機能液供給源から機能液滴吐出ヘッドに至る全流路の機能液を新旧置換する液滴吐出装置の機能液置換方法であって、全流路に機能液を充填した状態で、機能液供給源を旧機能液から新機能液のものにシフトすると共に、機能液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから機能液を吸引し、液溜り液位検出手段が液位を検出するまで機能液タンクから機能液を抜き取る抜取り工程、および上限液位検出手段が液位を検出するまで機能液供給源から機能液タンクに機能液を送液する送液工程から成る部分置換工程を、所定回数繰り返して機能液を新旧置換することを特徴とする。   The functional liquid replacement method of the droplet discharge device of the present invention includes the functional liquid tank, a functional liquid supply source that supplies the functional liquid to the functional liquid tank, and an inkjet function that receives the functional liquid from the functional liquid tank. A functional liquid replacement method for a liquid droplet ejection apparatus that replaces the functional liquid in all the channels from the functional liquid supply source to the functional liquid droplet ejection head with respect to a liquid droplet ejection apparatus having a liquid droplet ejection head. The functional liquid supply source is shifted from the old functional liquid to that of the new functional liquid while all the flow paths are filled with the functional liquid, and the functional liquid is sucked from the discharge nozzle of the functional liquid droplet discharge head, and the liquid pool liquid The extraction process of extracting the functional liquid from the functional liquid tank until the level detecting means detects the liquid level, and the sending of the functional liquid from the functional liquid supply source to the functional liquid tank until the upper limit liquid level detecting means detects the liquid level. Partial replacement process consisting of liquid process Repeat count function liquid characterized by old and new replacement.

また、本発明の液滴吐出装置は、機能液供給源から機能液タンクを経てインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに至る全流路の機能液を新旧置換するようにした液滴吐出装置であって、新機能液の機能液供給源および旧機能液の機能液供給源となる2つのメインタンクと、2つのメインタンクのタンク流路を切り替える流路切替え手段と、流路切替え手段と機能液滴吐出ヘッドとを接続する機能液流路と、機能液流路に介設した上記の機能液タンクと、機能液流路を介して、各メインタンクの機能液を機能液タンクに送液する送液手段と、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に離接自在に密接し、機能液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから機能液を吸引する吸引手段と、流路切替え手段、送液手段および吸引手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、流路切替え手段を切り替えて、メインタンクを旧機能液のものから新機能液のものにシフトすると共に、吸引手段を駆動し、液溜り液位検出手段が液位を検出するまで機能液タンクから機能液を抜き取る抜取り動作、および上限液位検出手段が液位を検出するまで機能液供給源から機能液タンクに機能液を送液する送液動作から成る部分置換動作を、所定回数繰り返して機能液を新旧置換することを特徴とする。   The liquid droplet ejection apparatus of the present invention is a liquid droplet ejection apparatus that replaces the old and new functional liquid in all the channels from the functional liquid supply source through the functional liquid tank to the ink jet type functional liquid droplet ejection head. The two main tanks serving as the functional liquid supply source for the new functional liquid and the functional liquid supply source for the old functional liquid, the flow path switching means for switching the tank flow paths of the two main tanks, the flow path switching means and the functional liquid The functional liquid channel connecting the droplet discharge head, the functional liquid tank provided in the functional liquid channel, and the functional liquid in each main tank are sent to the functional liquid tank via the functional liquid channel. A liquid feeding means, a suction means that comes in close contact with the nozzle surface of the functional liquid droplet ejection head, and sucks the functional liquid from the ejection nozzle of the functional liquid droplet ejection head, a channel switching means, a liquid feeding means, and a suction means Control means for controlling The means switches the flow path switching means, shifts the main tank from the old functional liquid to the new functional liquid, operates the suction means, and functions until the liquid level detection means detects the liquid level Extraction operation of the functional liquid from the liquid tank and partial replacement operation consisting of the liquid supply operation of supplying the functional liquid from the functional liquid supply source to the functional liquid tank until the upper limit liquid level detecting means detects the liquid level a predetermined number of times. It is characterized by repeatedly replacing the functional fluid with new and old ones.

これらの構成によれば、機能液タンクに対する抜取り工程(抜取り動作)および送液工程(送液動作)を繰り返すと、全流路を満たしている旧機能液は、機能液滴吐出ヘッドから徐々に抜き取られる一方、新機能液は、旧機能液と界面を接した状態で機能液供給源から機能液タンクに送られてゆく。機能液タンクでは、界面が消失して新機能液と旧機能液とが混合するが、部分置換工程(部分置換動作)を繰り返すことにより、徐々に新機能液に置換されてゆく。そして、所定の繰返し回数、部分置換工程(部分置換動作)を繰り返すと、最終的に機能液タンクは元より、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路においても、旧機能液が新機能液に所定の置換率(完全置換に相当する置換率)まで置換される。このように、旧機能液の液抜きと新機能液の充填とが同時進行で実施されるため、新旧機能液の置換を短時間で行うことができる。さらに、新機能液は旧機能液に接し或いは混合した状態で、新旧機能液を置換することができ、新機能液の充填に際し、新機能液がエアーに接するのを極力阻止することができる。したがって、エアーによる新機能液の変質や機能液流路内への気泡(エアー)の残留を有効に防止することができる。また、抜取り工程(抜取り動作)において、液溜り液位検出手段が液位を検出するまで機能液タンクから機能液を抜き取るため、1回の液抜き工程によって吸引される機能液量が多く、機能液滴吐出ヘッドの吐出特性に影響を与えることなく、機能液の置換を効率良く行うことができる。   According to these configurations, when the extraction process (extraction operation) and the liquid supply process (liquid supply operation) with respect to the functional liquid tank are repeated, the old functional liquid that fills the entire flow path is gradually removed from the functional liquid droplet ejection head. On the other hand, the new functional liquid is sent from the functional liquid supply source to the functional liquid tank in contact with the old functional liquid. In the functional liquid tank, the interface disappears and the new functional liquid and the old functional liquid are mixed. However, the functional liquid tank is gradually replaced with the new functional liquid by repeating the partial replacement step (partial replacement operation). When the partial replacement process (partial replacement operation) is repeated a predetermined number of times, the old functional liquid becomes the new functional liquid not only in the functional liquid tank but also in the flow channel in the head of the functional liquid droplet ejection head. Substitution is performed up to a predetermined substitution rate (substitution rate corresponding to complete substitution). As described above, since the old functional liquid is drained and the new functional liquid is filled simultaneously, the replacement of the old and new functional liquid can be performed in a short time. Furthermore, the new function liquid can replace the old function liquid while in contact with or mixed with the old function liquid, and the new function liquid can be prevented from contacting air as much as possible when the new function liquid is filled. Therefore, it is possible to effectively prevent the deterioration of the new functional liquid due to air and the remaining of bubbles (air) in the functional liquid flow path. Also, in the extraction process (extraction operation), the functional liquid is extracted from the functional liquid tank until the liquid level detection means detects the liquid level. The functional liquid can be replaced efficiently without affecting the ejection characteristics of the droplet ejection head.

この場合、新旧機能液が、成分の異なる描画用のインク同士であること、或いは新旧機能液が、描画用のインクと洗浄液とであることが好ましい。   In this case, it is preferable that the new and old functional liquids are drawing inks having different components, or the old and new functional liquids are drawing ink and cleaning liquid.

この構成によれば、新旧の描画インクの置換は元より、新旧描画インクの置換の間に洗浄工程を実施する場合にも、機能液タンクを空にすることなく、新描画インクをエアーに接触させずに充填することができる。   According to this configuration, the new drawing ink is not in contact with the air without emptying the functional liquid tank even when the cleaning process is performed between the replacement of the new and old drawing ink as well as the replacement of the old and new drawing ink. It can be filled without.

実施形態に係る液滴吐出装置の斜視図である。It is a perspective view of the droplet discharge device concerning an embodiment. ヘッドユニットの平面摸式図である。It is a plane model diagram of a head unit. 機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a functional droplet discharge head. 機能液供給装置の配管系統図である。It is a piping system diagram of a functional liquid supply device. 吸引ユニットの側面図である。It is a side view of a suction unit. サブタンク廻りを模式的に表した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the area around a sub tank. 機能液供給装置の簡易な配管系統図である。It is a simple piping system diagram of a functional fluid supply device. 機能液置換方法のフローチャートである。It is a flowchart of a functional liquid replacement method.

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係る機能液置換方法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。   Hereinafter, a droplet discharge device to which a functional liquid replacement method according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings. This droplet discharge device is incorporated in a flat panel display production line, and uses, for example, a function droplet discharge head into which a special ink or a functional liquid that is a light-emitting resin liquid is introduced, and the color of a liquid crystal display device A light emitting element or the like to be used for each pixel of a filter or an organic EL device is formed.

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、ワークをX軸方向に移動させる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(図1では図示省略)が搭載された13個のキャリッジユニット51と、から成り、13個のキャリッジユニット51は、Y軸テーブル12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(図4参照)を有した機能液供給ユニット7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、ワークに所定の描画パターンが描画される。   As shown in FIG. 1, a droplet discharge device 1 is disposed on an X-axis support base 2 supported by a stone surface plate, extends in the X-axis direction that is the main scanning direction, and moves a workpiece to an X-axis. And an X-axis table 11 that is moved in the direction and a pair of Y-axis support bases 3 that span across the X-axis table 11 via a plurality of columns 4 and that are in the sub-scanning direction. The Y-axis table 12 extending in the axial direction and the 13 carriage units 51 on which a plurality of functional liquid droplet ejection heads 17 (not shown in FIG. 1) are mounted. It is suspended from the Y-axis table 12. Further, the droplet discharge device 1 includes a chamber 6 that accommodates these devices in an atmosphere in which temperature and humidity are controlled, and a functional droplet discharge head 17 that passes through the chamber 6 from the outside of the chamber 6 to the inside. And a functional liquid supply unit 7 having three sets of functional liquid supply devices 101 (see FIG. 4) for supplying the functional liquid. The functional liquid droplet discharge head 17 is driven to discharge in synchronization with the driving of the X-axis table 11 and the Y-axis table 12, thereby discharging the R, G, B three-color functional liquid droplets supplied from the functional liquid supply unit 7. A predetermined drawing pattern is drawn on the work.

また、液滴吐出装置1は、フラッシングユニット8、吸引ユニット9、ワイピングユニット14、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、これらユニットを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。   The droplet discharge device 1 includes a maintenance device 5 including a flushing unit 8, a suction unit 9, a wiping unit 14, and a discharge performance inspection unit 18, and these units are used for maintenance of the functional droplet discharge head 17. The function of the functional liquid droplet ejection head 17 is maintained and recovered.

フラッシングユニット8は、機能液滴吐出ヘッド17の吐出直前や、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17の捨て吐出(フラッシング)を受ける。ワイピングユニット14は、ワイピングシートを有し、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から吐出された機能液滴を画像認識し、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。吸引ユニット9は、詳細は後述するが、複数の分割吸引ユニット9a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、キャッピングを行う。   The flushing unit 8 receives waste discharge (flushing) of the functional liquid droplet ejection head 17 that is performed immediately before the ejection of the functional liquid droplet ejection head 17 or when drawing processing is suspended such as when the work is replaced. The wiping unit 14 has a wiping sheet and wipes the nozzle surface 97 of the functional liquid droplet ejection head 17 after suction. The ejection performance inspection unit 18 recognizes an image of the functional liquid droplets ejected from the functional liquid droplet ejection head 17 and inspects the ejection performance (the presence or absence of ejection and the flight curve) of the functional liquid droplet ejection head 17. Although the details will be described later, the suction unit 9 has a plurality of divided suction units 9a, forcibly sucks the functional liquid from the discharge nozzles 98 of the respective functional liquid droplet discharge heads 17 and performs capping.

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2群に分けて支持するキャリッジプレート53と、から成るヘッドユニット13を備えている(図2参照)。また、各キャリッジユニット51は、一対のY軸支持ベース3上に掛け渡されたブリッジプレート52に吊設されている。各キャリッジユニット51は、ブリッジプレート52上に配設されたサブタンク(機能液タンク)121から自然水頭を利用し、かつ圧力調整弁150を介して各機能液滴吐出ヘッド17に機能液が供給されるようになっている。なお、キャリッジユニット51の個数および各キャリッジユニット51に搭載される機能液滴吐出ヘッド17の個数は任意である。   Each carriage unit 51 includes a head unit 13 including twelve functional liquid droplet ejection heads 17 and a carriage plate 53 that supports the twelve functional liquid droplet ejection heads 17 in two groups. (See FIG. 2). Each carriage unit 51 is suspended from a bridge plate 52 that is stretched over a pair of Y-axis support bases 3. Each carriage unit 51 uses a natural water head from a sub tank (functional liquid tank) 121 disposed on the bridge plate 52, and the functional liquid is supplied to each functional liquid droplet ejection head 17 via the pressure adjustment valve 150. It has become so. The number of carriage units 51 and the number of functional liquid droplet ejection heads 17 mounted on each carriage unit 51 are arbitrary.

図3に示すように、機能液滴吐出ヘッド17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92を有する機能液導入部91と、機能液導入部91の側方に連なる2連のヘッド基板93と、ヘッド基板93の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド本体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、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。   As shown in FIG. 3, the functional liquid droplet ejection head 17 is a so-called double ink jet head, which is a functional liquid introducing portion 91 having two connecting needles 92 and 2 sideways connected to the side of the functional liquid introducing portion 91. A series of head substrates 93 and a head body 94 that is connected to the lower side of the head substrate 93 and filled with a functional liquid are provided. The connection needle 92 is connected to the functional liquid supply unit 7 and supplies the functional liquid to the functional liquid introduction unit 91. The head main body 94 includes a cavity 95 (piezoelectric piezoelectric element) and a nozzle plate 96 having a nozzle surface 97 in which a large number of discharge nozzles 98 are opened. When the functional droplet discharge head 17 is driven to discharge, functional droplets are discharged from the discharge nozzle 98 by the pump action of the cavity 95.

機能液供給ユニット7は、図4に示すように、R・G・B3色に対応した3組の機能液供給装置101を備えている。また、機能液供給ユニット7は、メインタンク(機能液供給源)181およびサブタンク(機能液タンク)121等に制御用の圧縮窒素ガスを供給する窒素ガス供給設備85と、各種開閉弁の制御用の圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給設備86と、各部からガス排気を行うためのガス排気設備87と、気泡除去ユニット135と、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。   As shown in FIG. 4, the functional liquid supply unit 7 includes three sets of functional liquid supply devices 101 corresponding to R, G, and B colors. The functional liquid supply unit 7 includes a nitrogen gas supply facility 85 that supplies compressed nitrogen gas for control to the main tank (functional liquid supply source) 181 and the sub tank (functional liquid tank) 121 and the like, and controls various on-off valves. A compressed air supply facility 86 for supplying compressed air, a gas exhaust facility 87 for exhausting gas from each part, and a bubble removing unit 135. The three sets of functional liquid supply devices 101 are connected to the functional liquid droplet ejection heads 17 corresponding to the R, G, and B colors, respectively. Liquid is supplied.

各機能液供給装置101は、機能液の供給源を構成する2つのメインタンク181,181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13個のサブタンク121と、タンクユニット122および各機能液滴吐出ヘッド17とを接続する機能液流路123と、を備えている。各メインタンク181内の機能液は、これに接続して窒素ガス供給設備85からの圧縮窒素ガスにより加圧され、機能液流路123を介して13個のサブタンク121に選択的に供給される。その際、圧縮エアー供給設備86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、ガス排気設備87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、所定の水頭圧を維持しながら、機能液流路123を介して機能液滴吐出ヘッド17に供給される。なお、上記のようなガス圧による送液の他、ポンプによる送液であってもよい。   Each functional liquid supply apparatus 101 includes a tank unit 122 having two main tanks 181 and 181 constituting a functional liquid supply source, 13 sub tanks 121 provided corresponding to each carriage unit 51, and a tank unit 122. And a functional liquid flow path 123 that connects each functional liquid droplet ejection head 17. The functional liquid in each main tank 181 is connected to this and pressurized by compressed nitrogen gas from the nitrogen gas supply equipment 85, and is selectively supplied to the 13 sub tanks 121 via the functional liquid flow path 123. . At that time, various open / close valves are controlled to open and close by the compressed air of the compressed air supply facility 86. At the same time, each sub tank 121 is opened to the atmosphere via the gas exhaust equipment 87 and receives a necessary amount of functional liquid. The functional liquid in each sub-tank 121 is supplied to the functional liquid droplet ejection head 17 via the functional liquid flow path 123 while maintaining a predetermined hydraulic head pressure by driving the functional liquid droplet ejection head 17 connected thereto. In addition, liquid feeding by a pump may be used in addition to liquid feeding by the above gas pressure.

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181,181と、一対のメインタンク181,181の重量をそれぞれ測定する一対の重量測定装置182,182と、機能液流路123への連通状態を一方のメインタンク181から他方のメインタンク181に切替える切替え機構(流路切換え手段)183と、を備えている。各メインタンク181には、機能液を圧送するための加圧制御および機能液を逆送するための負圧制御(大気開放に相当)を行うべく、窒素ガス供給設備85およびガス排気設備87に接続されている。   The tank unit 122 includes a pair of main tanks 181 and 181 serving as a functional liquid supply source, a pair of weight measuring devices 182 and 182 that respectively measure the weights of the pair of main tanks 181 and 181, and the functional liquid channel 123. And a switching mechanism (flow path switching means) 183 that switches the communication state from one main tank 181 to the other main tank 181. Each main tank 181 has a nitrogen gas supply facility 85 and a gas exhaust facility 87 in order to perform pressurization control for pressure-feeding the functional liquid and negative pressure control for back-feeding the function liquid (corresponding to release to the atmosphere). It is connected.

切替え機構183は、一対のメインタンク181,181に接続した一対のタンク流路186,186と、上流側に一対のタンク流路186,186が接続されると共に、下流側に機能液流路123が接続されたタンク流路継手187と、各タンク流路186,186に介設されたタンク開閉弁188と、を備えている。一方のタンク開閉弁188を閉弁し、他方のタンク開閉弁188を開弁することにより、機能液流路123への接続が、一対のメインタンク181,181の間で交互に切替えが行われる。   The switching mechanism 183 includes a pair of tank passages 186 and 186 connected to the pair of main tanks 181 and 181, a pair of tank passages 186 and 186 connected to the upstream side, and a functional liquid passage 123 on the downstream side. Are connected to each other, and a tank opening / closing valve 188 interposed in each of the tank flow paths 186 and 186 is provided. By closing one tank on-off valve 188 and opening the other tank on-off valve 188, the connection to the functional liquid flow path 123 is alternately switched between the pair of main tanks 181 and 181. .

機能液流路123は、上流端がタンクユニット122に接続された主機能液流路124と、主機能液流路124の下流端に接続され、主機能液流路124を13分岐する13分岐流路132と、13分岐流路132および各機能液滴吐出ヘッド17を接続する個別機能液流路127と、から構成されている。主機能液流路124には、気体通過膜を介して機能液中のマイクロバルブを経時的に除去する気泡除去ユニット135が介設されている。   The functional liquid flow path 123 is connected to the main functional liquid flow path 124 whose upstream end is connected to the tank unit 122 and the downstream end of the main functional liquid flow path 124, and is divided into 13 branches that divide the main functional liquid flow path 124 into 13 branches. The flow path 132, the 13 branch flow path 132, and the individual functional liquid flow path 127 that connects the respective functional liquid droplet ejection heads 17 are configured. The main functional liquid channel 124 is provided with a bubble removing unit 135 that removes microvalves in the functional liquid over time via a gas passage film.

個別機能液流路127は、上流端を13分岐流路132に接続したタンク側流路146と、上流側をサブタンク121に接続したヘッド側流路128と、上流側をヘッド側流路128に接続した4分岐流路147と、上流側を4分岐流路147に接続した複数の個別流路148と、により構成されている。これにより、機能液が各サブタンク121から4方に分岐して、それぞれの機能液滴吐出ヘッド17に接続されている。すなわち、機能液流路123の13分岐と、個別機能液流路127の4分岐により、13×4個の機能液滴吐出ヘッド17に機能液が供給されている。   The individual functional liquid channel 127 includes a tank side channel 146 having an upstream end connected to the 13 branch channel 132, a head side channel 128 having an upstream side connected to the sub tank 121, and a head side channel 128 having an upstream side. The four branch flow paths 147 are connected to each other, and a plurality of individual flow paths 148 are connected to the four branch flow paths 147 on the upstream side. Thereby, the functional liquid branches from each sub tank 121 in four directions and is connected to the respective functional liquid droplet ejection heads 17. That is, the functional liquid is supplied to 13 × 4 functional liquid droplet ejection heads 17 by the 13 branches of the functional liquid flow path 123 and the 4 branches of the individual functional liquid flow path 127.

吸引ユニット9は、図5に示すように、12個の機能液滴吐出ヘッド17に対応する12個のヘッドキャップ21をキャッププレート22に配置した13台のキャップユニット31と、支持部材23を介して各キャップユニット31を昇降させる13台の昇降機構32と、各キャップユニット31に連なると共に機能液の吸引流路を有する13個の吸引流路系27(図7参照)と、各吸引流路系27に連なると共に2つの圧力水準に対応した2つの廃液タンクを有する吸引機構(図示省略)と、を備えている。また、図示は省略するが、吸引ユニット9は、圧力制御機構等に制御用の圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給設備と、各部から排気を行うための排気設備と、廃液タンクに接続され、貯留された機能液を廃液する機能液廃液設備と、を備えている。   As shown in FIG. 5, the suction unit 9 includes 13 cap units 31 in which 12 head caps 21 corresponding to 12 functional liquid droplet ejection heads 17 are arranged on a cap plate 22, and a support member 23. 13 elevating mechanisms 32 that elevate and lower each cap unit 31, 13 suction channel systems 27 (see FIG. 7) connected to each cap unit 31 and having a functional fluid suction channel, and each suction channel And a suction mechanism (not shown) having two waste liquid tanks connected to the system 27 and corresponding to two pressure levels. Although not shown, the suction unit 9 is connected to a compressed air supply facility that supplies compressed air for control to a pressure control mechanism and the like, an exhaust facility for exhausting air from each part, and a waste liquid tank. And a functional liquid waste liquid facility for draining the used functional liquid.

キャップユニット31は、各色2個、計12個の機能液滴吐出ヘッド17に対応したヘッドキャップ21と、これらを搭載したキャッププレート22と、で構成されている。昇降機構32は、支持部材23を介してヘッドキャップ21を直接昇降させる昇降シリンダ24と、昇降シリンダ24による昇降をガイドする一対のリニアガイド25と、これらを支持するベース部26と、を有している。   The cap unit 31 includes a head cap 21 corresponding to a total of twelve functional liquid droplet ejection heads 17 for each color, and a cap plate 22 on which these are mounted. The lifting mechanism 32 includes a lifting cylinder 24 that lifts and lowers the head cap 21 directly via the support member 23, a pair of linear guides 25 that guides the lifting and lowering by the lifting cylinder 24, and a base portion 26 that supports these. ing.

吸引ユニット9による吸引動作は、昇降機構32によりキャップユニット31を上昇させ、各機能液滴吐出ヘッド17に対応するヘッドキャップ21を密接させた後、エジェクター28(図7参照)を駆動させることにより、機能液滴吐出ヘッド17の吐出ノズル98から機能液を吸引して行われる。   In the suction operation by the suction unit 9, the cap unit 31 is lifted by the elevating mechanism 32, the head cap 21 corresponding to each functional liquid droplet ejection head 17 is brought into close contact, and then the ejector 28 (see FIG. 7) is driven. The functional liquid is sucked from the discharge nozzle 98 of the functional liquid droplet discharge head 17.

ここで、図6を参照して、本実施形態に係るサブタンク(機能液タンク)121について詳細に説明する。サブタンク121は、機能液を貯留するサブタンク本体171と、サブタンク本体171に落し蓋様に浮かした蓋体フロート172と、サブタンク本体171の側方に配設された透明な液柱パイプ176と、液柱パイプ176に臨み、貯留された機能液の液位を検出する液位検出機構173と、サブタンク本体171に連通する液柱パイプ176の下部連通部125より下方の位置に設けられた液溜り部71と、液溜り部71に臨み、液溜り部71における機能液の液位を検出する液溜り液位検出センサー(液溜り液位検出手段)72と、を備えている。また、サブタンク121の下方には、第3開閉弁139を介してタンク側流路146に接続される流入ジョイント(流入側ポート)163、およびヘッド側流路128に接続される流出ジョイント(流出側ポート)164が設けられている。このように、機能液は、サブタンク本体171の下方から流入し、下方から流出するように構成されている。また、サブタンク本体171の上部には、窒素ガス供給設備85およびガス排気設備87が接続されており(図4参照)、サブタンク本体171の内部を、メインタンク181からの送液の際の大気開放およびメインタンク181への加圧制御可能に構成されている。   Here, with reference to FIG. 6, the sub tank (functional liquid tank) 121 which concerns on this embodiment is demonstrated in detail. The sub tank 121 includes a sub tank main body 171 for storing functional liquid, a lid float 172 dropped on the sub tank main body 171 and floated like a lid, a transparent liquid column pipe 176 disposed on the side of the sub tank main body 171, and a liquid column. A liquid level detecting mechanism 173 that faces the pipe 176 and detects the level of the stored functional liquid, and a liquid reservoir 71 provided at a position below the lower communication part 125 of the liquid column pipe 176 that communicates with the sub tank main body 171. And a liquid pool liquid level detection sensor (liquid pool liquid level detection means) 72 that faces the liquid pool section 71 and detects the liquid level of the functional liquid in the liquid pool section 71. Also, below the sub tank 121, an inflow joint (inflow side port) 163 connected to the tank side flow path 146 via the third on-off valve 139, and an outflow joint (outflow side) connected to the head side flow path 128 are provided. Port) 164 is provided. In this way, the functional liquid is configured to flow from below the sub tank main body 171 and flow out from below. Further, a nitrogen gas supply facility 85 and a gas exhaust facility 87 are connected to the upper portion of the sub tank main body 171 (see FIG. 4), and the inside of the sub tank main body 171 is opened to the atmosphere when liquid is supplied from the main tank 181. And it is comprised so that pressurization control to the main tank 181 is possible.

液位検出機構173は、液柱パイプ176に臨んでおり、上限となる機能液の液位を検出する上限検出センサー(上限液位検出手段)178と、上下中間位置に配設され、補給時の機能液の液位を検出する液位検出センサー177と、下限となる機能液の液位を検出する下限検出センサー(下限液位検出手段)179と、を備えている。上限検出センサー178は、サブタンク121のオーバーフローを防止すべく設けられており、上限検出センサー178が上限液位を検出した場合には、メインタンク181からの送液を停止させる。一方、下限検出センサー179は、サブタンク121が空になるのを防止すべく設けられており、下限検出センサー179が下限液位を検出した場合には、現時点のワークの描画が終了したところで液滴吐出装置1を停止させる。   The liquid level detection mechanism 173 faces the liquid column pipe 176, and is provided at an upper and lower intermediate position and an upper limit detection sensor (upper limit liquid level detection means) 178 that detects the liquid level of the upper limit functional liquid. A liquid level detection sensor 177 for detecting the liquid level of the functional liquid, and a lower limit detection sensor (lower limit liquid level detection means) 179 for detecting the liquid level of the lower limit functional liquid. The upper limit detection sensor 178 is provided to prevent the sub tank 121 from overflowing. When the upper limit detection sensor 178 detects the upper limit liquid level, the liquid supply from the main tank 181 is stopped. On the other hand, the lower limit detection sensor 179 is provided to prevent the sub-tank 121 from becoming empty. When the lower limit detection sensor 179 detects the lower limit liquid level, the liquid droplet is discharged when drawing of the current work is completed. Discharge device 1 is stopped.

液位検出センサー177は、機能液滴吐出ヘッド17の理想の水頭値を考慮した液位を検出するものであり、液位検出センサー177により機能液の液位が検出されると、制御部102との協働により、満液もしくは減液と判断される。すなわち、液位検出センサー177より上に液位がある状態から、吐出動作により機能液が減り、液位検出センサー177により液位が検出されることで減液と判断される。また、液位検出センサー177より下に液位がある状態から、補給動作により機能液が増え、液位検出センサー177により液位が検出された後、一定時間経過すると満液と判断される。このような液位検出センサー177により、サブタンク121内の機能液の液位が上下中間部位置に制御されている。   The liquid level detection sensor 177 detects the liquid level in consideration of the ideal water head value of the functional liquid droplet ejection head 17. When the liquid level detection sensor 177 detects the liquid level of the functional liquid, the control unit 102. It is judged that the liquid is full or reduced by cooperating with. That is, from the state where the liquid level is above the liquid level detection sensor 177, the functional liquid is reduced by the discharge operation, and the liquid level is detected by the liquid level detection sensor 177, so it is determined that the liquid level is low. Further, from the state where the liquid level is below the liquid level detection sensor 177, the functional liquid is increased by the replenishment operation, and after the liquid level is detected by the liquid level detection sensor 177, it is determined that the liquid is full. By such a liquid level detection sensor 177, the liquid level of the functional liquid in the sub tank 121 is controlled to the upper and lower intermediate position.

ここで、機能液供給源であるメインタンク181からサブタンク121への機能液の補給動作について説明する。サブタンク121内の機能液が一定量減り、上述した液位検出機構173によって減液状態であると判断されると、第3開閉弁139を開弁すると共に、ガス排気設備87を駆動してメインタンク181からサブタンク121に機能液を補給する。メインタンク181は加圧されているため、第3開閉弁139を開弁し、サブタンク121内の大気を開放することでメインタンク181の機能液が自動的にサブタンク121に送液される。サブタンク121内の機能液が一定量貯まり、液位検出機構173によってサブタンク121内が満液状態であると判断されると、第3開閉弁139を閉弁して補給動作を終了する。   Here, the replenishment operation of the functional liquid from the main tank 181 as the functional liquid supply source to the sub tank 121 will be described. When the functional liquid in the sub-tank 121 is reduced by a certain amount and the liquid level detection mechanism 173 determines that the liquid level is reduced, the third on-off valve 139 is opened and the gas exhaust equipment 87 is driven to operate the main tank. The functional liquid is supplied from the tank 181 to the sub tank 121. Since the main tank 181 is pressurized, the functional fluid in the main tank 181 is automatically sent to the sub tank 121 by opening the third on-off valve 139 and opening the atmosphere in the sub tank 121. When a certain amount of the functional liquid in the sub tank 121 is stored and the liquid level detection mechanism 173 determines that the sub tank 121 is full, the third on-off valve 139 is closed and the replenishment operation is terminated.

一方、図6に示すように、液溜り部71は、サブタンク本体171の底部に連通して窪入形成されており、円形或いは角形を為している。サブタンク本体171に貯留されている機能液は、液溜り部71を介して流出経路165および流出ジョイント164を介して流出するように構成されている。そして、この液溜り部71に臨むように、液溜り部71における機能液を検出すべく、液溜り液位検出センサー72が設置されている。この液溜り液位検出センサー72は、液溜り部71において機能液を完全に空にすることなく残留させることを目的として設置され、後述する機能液置換方法における機能液抜取り工程に用いられる。この液溜り液位検出センサー72により液位が検出されると、制御部102との協働により、機能液抜取り工程における液抜き作業が停止される。すなわち、液溜り部71に旧機能液を僅かに残した状態でサブタンク121からの機能液の吸引が停止される。したがって、完全にサブタンク121内を空にすることなく、最小限の機能液を残すことによって、効率良く新旧機能液の置換を行うことができる。   On the other hand, as shown in FIG. 6, the liquid reservoir 71 communicates with the bottom of the sub-tank main body 171 and is formed in a recess, and has a circular or square shape. The functional liquid stored in the sub-tank main body 171 is configured to flow out through the outflow path 165 and the outflow joint 164 via the liquid reservoir 71. A liquid pool level detection sensor 72 is provided so as to detect the functional liquid in the liquid reservoir 71 so as to face the liquid reservoir 71. The liquid pool level sensor 72 is installed for the purpose of allowing the functional liquid to remain in the liquid reservoir 71 without being completely emptied, and is used in a functional liquid extraction process in a functional liquid replacement method described later. When the liquid level is detected by the liquid pool level sensor 72, the liquid draining operation in the functional liquid draining process is stopped in cooperation with the control unit 102. That is, the suction of the functional liquid from the sub tank 121 is stopped with a slight amount of the old functional liquid left in the liquid reservoir 71. Therefore, the old and new functional liquids can be efficiently replaced by leaving the minimum functional liquid without completely emptying the sub tank 121.

次に、図7および図8を参照して、機能液供給装置101(機能液供給ユニット7)の機能液置換方法について説明する。この機能液置換方法は、機能液供給装置101(の全流路)に充填されている機能液(旧機能液)を抜き取り(不完全抜取り)、これと成分の異なる機能液(新機能液)を充填するものであり、この抜取りと充填とを繰り返すものである。言うまでもないが、一方のメインタンク181には、旧機能液が残っており、新機能液を充填した他方のメインタンク181がセットされている状態から機能液置換のシーケンスがスタートする。そして、機能液滴吐出ヘッド17の吐出ノズル98から機能液を吸引してサブタンク121から所定量の機能液を抜き取る抜取り工程(S1〜S3)と、メインタンク181からサブタンク121に機能液を圧力送液する送液工程(S4〜S6)と、を所定の回数繰り返すようにしている。   Next, a functional liquid replacement method of the functional liquid supply apparatus 101 (functional liquid supply unit 7) will be described with reference to FIGS. In this functional liquid replacement method, a functional liquid (old functional liquid) filled in the functional liquid supply apparatus 101 (all flow paths) is extracted (incompletely extracted), and functional liquids having different components (new functional liquid) The extraction and filling are repeated. Needless to say, the functional liquid replacement sequence starts from the state in which the old functional liquid remains in one main tank 181 and the other main tank 181 filled with the new functional liquid is set. Then, a functional liquid is sucked from the discharge nozzle 98 of the functional liquid droplet discharge head 17 to extract a predetermined amount of the functional liquid from the sub tank 121 (S1 to S3), and the functional liquid is sent from the main tank 181 to the sub tank 121 by pressure. The liquid feeding step (S4 to S6) for liquid is repeated a predetermined number of times.

まず、切替え機構183により、現在使用している旧機能液のメインタンク181から、新機能液が充填されているメインタンク181に流路切替えする。次に、吸引ユニット9を駆動して、サブタンク121の液抜きとなる抜取り工程(S1〜S3)を開始する。具体的には、第1のサブタンク121の液溜り液位検出センサー72が減液を検出するまで、機能液滴吐出ヘッド17を介してサブタンク121内の旧機能液を液抜きする。この抜取り工程では、サブタンク121の液位が液溜り液位検出センサー72の位置まで降下する。このため、サブタンク121の蓋体フロート172は、サブタンク121の底面まで落ち込むと共に、サブタンク121と蓋体フロート172との間隙にある機能液、および液柱パイプ176内の機能液も、抜ききれることになる。なお、メインタンク181からサブタンク121に至るまでの機能液流路123において、廃液タンクに接続された逆送配管パイプを設けることによって、流路内の旧機能液を押し出すようにメインタンク181から新機能液を送液し、逆送配管パイプを通じて旧機能液を廃液タンクに送るようにしてもよい。   First, the switching mechanism 183 switches the flow path from the old functional liquid main tank 181 currently used to the main tank 181 filled with the new functional liquid. Next, the suction unit 9 is driven, and the extraction process (S1 to S3) for draining the sub tank 121 is started. Specifically, the old functional liquid in the sub tank 121 is drained through the functional liquid droplet ejection head 17 until the liquid level detection sensor 72 in the first sub tank 121 detects liquid reduction. In this extraction step, the liquid level in the sub tank 121 is lowered to the position of the liquid pool liquid level detection sensor 72. For this reason, the lid float 172 of the sub tank 121 falls to the bottom of the sub tank 121, and the functional liquid in the gap between the sub tank 121 and the lid float 172 and the functional liquid in the liquid column pipe 176 can be removed. Become. In addition, in the functional liquid flow path 123 from the main tank 181 to the sub tank 121, a reverse feed pipe connected to the waste liquid tank is provided, so that the old functional liquid in the flow path is pushed out from the main tank 181. The functional liquid may be fed and the old functional liquid may be sent to the waste liquid tank through the reverse piping pipe.

次に、第3開閉弁139を開弁して、サブタンク121への送液工程(S4〜S6)を開始する。具体的には、第1のサブタンク121の上限検出センサー178が満液を検出するまで、第3開閉弁139を開弁状態とし、第1のサブタンク121に機能液を補充する。この場合、サブタンク121と蓋体フロート172との間隙や液柱パイプ176内等の、新機能液と混ざり難い部分(微小間隙)に旧機能液が残っていないため、置換率が格段に向上する。特に、旧機能液に比して新機能液の比重が高い場合でも、高い置換率が維持される。これにより、第1のサブタンク121の1回目の部分置換工程(S1〜S6)が終了する。続いて、第2ないし第13のサブタンク121への部分置換工程を実施することで、一巡目の部分置換工程を終了する。一巡目の部分置換工程終了後、第1ないし第13のサブタンク121に対して、二巡目の部分置換工程を行う。そして、この部分置換工程を複数回(所定の回数)繰り返すことで、メインタンク181から機能液滴吐出ヘッド17までの流路全体の機能液置換を終了する。なお、この繰返し回数は、機能液滴吐出ヘッド17から吸引した機能液が、完全置換に相当する置換率(99.0%)になるための回数であり、この繰返し回数は、上記置換率になるように予め試験的に求めた回数を用いることが好ましい。   Next, the 3rd on-off valve 139 is opened, and the liquid feeding process (S4-S6) to the sub tank 121 is started. Specifically, the third on-off valve 139 is opened until the upper limit detection sensor 178 of the first sub tank 121 detects full liquid, and the first sub tank 121 is replenished with functional fluid. In this case, since the old functional liquid does not remain in a portion (micro gap) that is difficult to mix with the new functional liquid, such as the gap between the sub tank 121 and the lid float 172 or the liquid column pipe 176, the replacement rate is significantly improved. . In particular, even when the specific gravity of the new functional liquid is higher than that of the old functional liquid, a high replacement rate is maintained. Thereby, the first partial replacement process (S1 to S6) of the first sub tank 121 is completed. Subsequently, the partial replacement process for the second to thirteenth sub-tanks 121 is performed to complete the first partial replacement process. After the first partial replacement step, the second partial replacement step is performed on the first to thirteenth sub-tanks 121. Then, by repeating this partial replacement process a plurality of times (predetermined number of times), the functional liquid replacement of the entire flow path from the main tank 181 to the functional liquid droplet ejection head 17 is completed. The number of repetitions is the number of times that the functional liquid sucked from the functional liquid droplet ejection head 17 has a replacement rate (99.0%) corresponding to complete replacement. This number of repetitions is equal to the replacement rate. It is preferable to use the number of times determined in advance as a test.

以上の構成によれば、旧機能液の液抜きと新機能液の充填とが同時進行で実施されるだけでなく、液溜り部71を設けることによって1回の抜取り工程における液抜き量が多いため、機能液供給装置101における新旧機能液の置換を短時間に効率良く行うことができる。このため、上記の繰り返し回数を極力少なくすることができる。   According to the above configuration, not only the draining of the old functional liquid and the filling of the new functional liquid are performed at the same time, but by providing the liquid reservoir 71, the amount of liquid draining in one withdrawal process is large. Therefore, replacement of the old and new functional liquids in the functional liquid supply apparatus 101 can be performed efficiently in a short time. For this reason, the number of repetitions can be reduced as much as possible.

なお、本実施形態では、1のサブタンク121を置換単位として機能液置換を行っているが、2以上のサブタンク121を置換単位として機能液置換を行ってもよい。   In this embodiment, functional liquid replacement is performed using one sub tank 121 as a replacement unit, but functional liquid replacement may be performed using two or more sub tanks 121 as a replacement unit.

また、新機能液がメインタンク181から機能液滴吐出ヘッド17に至る流路全体を洗浄する洗浄液であってもよい。この場合、洗浄液として機能液の溶媒を用いれば、上記の繰返し回数を極端に少なくすることができる。   The new functional liquid may be a cleaning liquid that cleans the entire flow path from the main tank 181 to the functional liquid droplet ejection head 17. In this case, if the solvent of the functional liquid is used as the cleaning liquid, the number of repetitions can be extremely reduced.

1…液滴吐出装置 7…機能液供給ユニット 17…機能液滴吐出ヘッド 71…液溜り部 72…液溜り液位検出センサー 98…吐出ノズル 121…サブタンク 164…流出側ポート 171…サブタンク本体 172…蓋体フロート 176…液柱パイプ 178…上限検出センサー 179…下限検出センサー 181…メインタンク 183…切替え機構   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Droplet discharge device 7 ... Functional liquid supply unit 17 ... Functional liquid drop discharge head 71 ... Liquid reservoir 72 ... Liquid pool liquid level detection sensor 98 ... Discharge nozzle 121 ... Sub tank 164 ... Outflow side port 171 ... Sub tank main body 172 ... Lid float 176 ... Liquid column pipe 178 ... Upper limit detection sensor 179 ... Lower limit detection sensor 181 ... Main tank 183 ... Switching mechanism

Claims (7)

機能液供給源から機能液の供給を受けると共に、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクであって、
底部に、流出側ポートに臨ませて液溜り部を窪入形成したタンク本体と、
前記液溜り部に臨み、前記液溜り部における機能液の液位を検出する液溜り液位検出手段と、を備えたことを特徴とする機能液タンク。
A functional liquid tank that receives functional liquid from a functional liquid supply source and supplies functional liquid to an ink jet type functional liquid droplet ejection head,
A tank body with a liquid reservoir recessed into the bottom facing the outflow port,
A functional liquid tank, comprising: a liquid pool level detecting unit that faces the liquid pool section and detects a liquid level of the functional liquid in the liquid pool section.
前記タンク本体に添設した液柱パイプと、
前記液柱パイプに臨み、前記タンク本体に貯留される機能液の上限液位を検出する上限液位検出手段、および下限液位を検出する下限液位検出手段と、を更に備え、
前記液溜り部は、前記タンク本体に連通する前記液柱パイプの下部連通部より下方に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の機能液タンク。
A liquid column pipe attached to the tank body;
An upper limit liquid level detecting means for detecting the upper limit liquid level of the functional liquid stored in the tank body facing the liquid column pipe, and a lower limit liquid level detecting means for detecting the lower limit liquid level,
The functional liquid tank according to claim 1, wherein the liquid reservoir is disposed below a lower communication part of the liquid column pipe communicating with the tank body.
前記タンク本体に収容され、前記タンク本体の内壁に微小間隙を存して浮沈するフロート、を更に備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の機能液タンク。   The functional liquid tank according to claim 1, further comprising a float that is accommodated in the tank body and floats and sinks with a minute gap formed on an inner wall of the tank body. 請求項3に記載の機能液タンクと、前記機能液タンクに機能液を供給する機能液供給源と、前記機能液タンクから機能液の供給を受けるインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドと、を備えた液滴吐出装置に対し、
前記機能液供給源から前記機能液滴吐出ヘッドに至る全流路の機能液を新旧置換する液滴吐出装置の機能液置換方法であって、
前記全流路に機能液を充填した状態で、前記機能液供給源を旧機能液から新機能液のものにシフトすると共に、
前記機能液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから機能液を吸引し、前記液溜り液位検出手段が液位を検出するまで前記機能液タンクから機能液を抜き取る抜取り工程、および前記上限液位検出手段が液位を検出するまで前記機能液供給源から前記機能液タンクに機能液を送液する送液工程から成る部分置換工程を、所定回数繰り返して機能液を新旧置換することを特徴とする液滴吐出装置の機能液置換方法。
A functional liquid tank according to claim 3, a functional liquid supply source that supplies the functional liquid to the functional liquid tank, and an inkjet-type functional liquid droplet ejection head that receives the supply of the functional liquid from the functional liquid tank. For the liquid droplet ejection device
A functional liquid replacement method for a liquid droplet ejection apparatus for replacing old and new functional liquids in all flow paths from the functional liquid supply source to the functional liquid droplet ejection head,
With the functional fluid filled in all the flow paths, the functional fluid supply source is shifted from the old functional fluid to that of the new functional fluid,
A step of extracting the functional liquid from the functional liquid tank until the functional liquid is sucked from the discharge nozzle of the functional liquid droplet discharge head and the liquid level detecting means detects the liquid level, and the upper limit liquid level detecting means The droplet is characterized in that the functional liquid is replaced with a new one by repeating a partial replacement step consisting of a liquid feeding step for feeding the functional liquid from the functional liquid supply source to the functional liquid tank until a liquid level is detected. A functional liquid replacement method for a discharge device.
機能液供給源から機能液タンクを経てインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに至る全流路の機能液を新旧置換するようにした液滴吐出装置であって、
新機能液の機能液供給源および旧機能液の機能液供給源となる2つのメインタンクと、
前記2つのメインタンクのタンク流路を切り替える流路切替え手段と、
前記流路切替え手段と前記機能液滴吐出ヘッドとを接続する機能液流路と、
前記機能液流路に介設した請求項3に記載の機能液タンクと、
前記機能液流路を介して、前記各メインタンクの機能液を前記機能液タンクに送液する送液手段と、
前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面に離接自在に密接し、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから機能液を吸引する吸引手段と、
前記流路切替え手段、前記送液手段および前記吸引手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記流路切替え手段を切り替えて、前記メインタンクを旧機能液のものから新機能液のものにシフトすると共に、
前記吸引手段を駆動し、前記液溜り液位検出手段が液位を検出するまで前記機能液タンクから機能液を抜き取る抜取り動作、および前記上限液位検出手段が液位を検出するまで前記機能液供給源から前記機能液タンクに機能液を送液する送液動作から成る部分置換動作を、所定回数繰り返して機能液を新旧置換することを特徴とする液滴吐出装置。
A droplet discharge device that replaces the old and new functional liquid in all flow paths from the functional liquid supply source through the functional liquid tank to the inkjet functional droplet discharge head,
Two main tanks that serve as the functional fluid supply source for the new functional fluid and the functional fluid supply source for the old functional fluid;
Channel switching means for switching the tank channels of the two main tanks;
A functional liquid flow path connecting the flow path switching means and the functional liquid droplet ejection head;
The functional liquid tank according to claim 3 interposed in the functional liquid flow path,
Liquid feeding means for feeding the functional liquid of each main tank to the functional liquid tank via the functional liquid flow path;
A suction means for coming into close contact with the nozzle surface of the functional liquid droplet ejection head so that the functional liquid is ejected from the nozzle of the functional liquid droplet ejection head;
A control means for controlling the flow path switching means, the liquid feeding means and the suction means,
The control means switches the flow path switching means to shift the main tank from the old functional liquid to the new functional liquid,
A function of extracting the functional liquid from the functional liquid tank until the suction means is driven and the liquid level detecting means detects the liquid level, and the functional liquid until the upper limit liquid level detecting means detects the liquid level. A droplet discharge apparatus characterized in that a partial replacement operation including a liquid supply operation for supplying a functional liquid from a supply source to the functional liquid tank is repeated a predetermined number of times to replace old and new functional liquids.
前記新旧機能液が、成分の異なる描画用のインク同士であることを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出装置。   6. The droplet discharge device according to claim 5, wherein the old and new functional liquids are drawing inks having different components. 前記新旧機能液が、描画用のインクと洗浄液とであることを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出装置。   6. The liquid droplet ejection apparatus according to claim 5, wherein the new and old functional liquids are drawing ink and cleaning liquid.
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