JP2010214333A - Liquid column of liquid tank, liquid tank and droplet discharge device - Google Patents

Liquid column of liquid tank, liquid tank and droplet discharge device Download PDF

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Katsumi Shinkai
勝美 新海
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid column of a liquid tank which is attached to the liquid tank and is free from wrong detection of a liquid level in the liquid tank by a photosensor, a liquid tank, and a droplet discharge device. <P>SOLUTION: The liquid column (liquid column pipe 53) of the liquid tank (a subtank 33) is attached to a tank body (a subtank body 51) and faced by a photosensor (a liquid level detection mechanism 64) for sensing the liquid level of the tank body, and has translucency, and its inside surface has a lyophilic property. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、タンク本体に添設され、タンク本体の液位をセンシングするためのフォトセンサーが臨む液体タンクの液柱体、液体タンクおよび液滴吐出装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid column body of a liquid tank, a liquid tank, and a droplet discharge device that are attached to a tank body and face a photosensor for sensing the liquid level of the tank body.

従来、この種の液柱体および液体タンクを備えた液滴吐出装置として、機能液滴吐出ヘッドに供給する機能液を貯留したサブタンク(液体タンク)と、サブタンクに貯留された機能液の液位を検出する液位検出手段が設置された液柱パイプ(液柱体)と、を備えた液滴吐出装置が知られている(特許文献1参照)。このサブタンクには、メインタンクからの機能液が圧送され、サブタンク手前に設けたバルブを開放することで、機能液のサブタンクへの補給が行われる。液位検出手段は上限センサーと下限センサーとを有し、この両センサー間にサブタンク内の機能液の液位を維持することにより、機能液滴吐出ヘッドとの間の水頭値を管理し、その吐出量を安定させている。   Conventionally, as a droplet discharge device including this type of liquid column body and liquid tank, a sub tank (liquid tank) storing functional liquid supplied to a functional droplet discharge head, and a liquid level of the functional liquid stored in the sub tank There is known a liquid droplet ejecting apparatus including a liquid column pipe (liquid column body) provided with a liquid level detecting means for detecting the above (see Patent Document 1). The functional liquid from the main tank is pumped into the sub tank, and the functional liquid is supplied to the sub tank by opening a valve provided in front of the sub tank. The liquid level detection means has an upper limit sensor and a lower limit sensor, and maintains the liquid level of the functional liquid in the sub-tank between both sensors, thereby managing the water head value with the functional liquid droplet ejection head. The discharge amount is stabilized.

特開2008−238125号公報JP 2008-238125 A

ところで、上記の液位検出手段には、一般的にフォトセンサーが用いられている。フォトセンサーは、発光素子と受光素子とで構成され、光の特性(センシング位置における光の屈折率)を利用して液面をセンシングするものである。具体的には、フォトセンサーのセンシング位置が空気中にある場合、発光素子が照射した光を受光素子が受けるが、センシング位置が液中にある場合、発光素子が照射した光が液中に放射され、光の屈折率が変化するため、受光素子は光を受けない。このような受光素子の出力変化によって、液体の有無、すなわち液面がセンシングされる。
しかしながら、上記の従来の液滴吐出装置におけるサブタンクに添設された液柱パイプは、その内面が撥液性を有しているため、付着した液体が液滴状になり易い。この液滴がフォトセンサーのセンシング位置に付着すると、液柱パイプの内面と付着した液滴との接触角が大きいため、発光素子からの光の屈折率に変化が生じて、これを液面として誤ってセンシングするおそれがある。これによって、液位検出において誤検出が発生するという問題があった。
Incidentally, a photosensor is generally used as the liquid level detecting means. The photosensor is composed of a light emitting element and a light receiving element, and senses the liquid surface by utilizing light characteristics (refractive index of light at a sensing position). Specifically, when the sensing position of the photosensor is in the air, the light receiving element receives the light emitted by the light emitting element, but when the sensing position is in the liquid, the light emitted by the light emitting element is emitted into the liquid. Since the refractive index of light changes, the light receiving element does not receive light. The presence or absence of the liquid, that is, the liquid level is sensed by such an output change of the light receiving element.
However, since the inner surface of the liquid column pipe attached to the sub tank in the above-described conventional droplet discharge device has liquid repellency, the attached liquid tends to be in the form of droplets. When this droplet adheres to the sensing position of the photosensor, the contact angle between the inner surface of the liquid column pipe and the adhered droplet is large, causing a change in the refractive index of the light from the light emitting element. There is a risk of sensing incorrectly. As a result, there is a problem that erroneous detection occurs in the liquid level detection.

本発明は、液体タンクに添設された液柱体においてフォトセンサーが誤検出を発生することのない液体タンクの液柱体、液体タンクおよび液滴吐出装置を提供することを課題としている。   An object of the present invention is to provide a liquid column body of a liquid tank, a liquid tank, and a droplet discharge device in which a photosensor does not cause erroneous detection in a liquid column body attached to the liquid tank.

本発明の液体タンクの液柱体は、タンク本体に添設され、タンク本体の液位をセンシングするためのフォトセンサーが臨む液体タンクの液柱体であって、透光性を有すると共に、内面が親液性を有していることを特徴とする。   The liquid column body of the liquid tank of the present invention is a liquid column body of a liquid tank attached to the tank body and facing a photosensor for sensing the liquid level of the tank body, and has a translucency and has an inner surface. Has a lyophilic property.

この場合、親液性の材料で構成されていること、或いは、親液性フィルムを内面に内張りして構成されていることが好ましい。もしくは、内面を親液性処理して構成されていることが好ましい。   In this case, it is preferable that it is made of a lyophilic material, or a lyophilic film is lined on the inner surface. Alternatively, it is preferable that the inner surface is formed by lyophilic treatment.

これらの構成によれば、液柱体の内面は親液性を有することから、付着した液体は液滴状にならずに内面に薄い膜状に拡がるため、フォトセンサーのセンシング位置において光の屈折率が変化することなく、精度良くセンシングすることができる。したがって、液体タンクに貯留されている液量を正確に把握し、液位を適切に管理することができる。なお、液柱体は、タンク本体の外側に設けた、いわゆる液柱パイプであってもよいし、タンク本体に形成した窓状のものであってもよい。   According to these configurations, since the inner surface of the liquid column body is lyophilic, the adhering liquid spreads in a thin film shape on the inner surface instead of being in the form of droplets, so light is refracted at the sensing position of the photosensor. Sensing can be performed accurately without changing the rate. Therefore, it is possible to accurately grasp the amount of liquid stored in the liquid tank and appropriately manage the liquid level. The liquid column body may be a so-called liquid column pipe provided outside the tank main body, or may be a window-shaped member formed in the tank main body.

また、本発明の液体タンクは、上記の液体タンクの液柱体と、タンク本体と、液柱体に臨むフォトセンサーと、を備えたことを特徴とする。   In addition, a liquid tank according to the present invention includes the liquid column body of the liquid tank, a tank body, and a photo sensor facing the liquid column body.

この構成によれば、フォトセンサーの誤検出を発生させることなく、液体タンク内の液体の液位を精度良くセンシングすることができる。これによって、液体タンクの液量を適切に維持することができる。   According to this configuration, it is possible to accurately sense the liquid level of the liquid in the liquid tank without causing erroneous detection of the photosensor. Thereby, the amount of liquid in the liquid tank can be appropriately maintained.

また、本発明の液滴吐出装置は、ワークに対し、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出させて描画を行う描画手段と、機能液を貯留すると共に、機能液滴吐出ヘッドに機能液を自然水頭で供給する上記の液体タンクと、を備えたことを特徴とする。   The liquid droplet ejection apparatus according to the present invention includes a drawing unit that performs drawing by ejecting a functional liquid droplet from the functional liquid droplet ejection head while moving the inkjet functional liquid droplet ejection head relative to the workpiece. And the above-mentioned liquid tank for storing the functional liquid and supplying the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head with natural water head.

この構成によれば、フォトセンサーが液体タンクの液位を誤って検出することを防ぎ、液体タンクの液位を適切な高さに管理することができる。これによって、機能液滴吐出ヘッドの水頭値を安定に維持することができる。   According to this configuration, the photosensor can be prevented from erroneously detecting the liquid level in the liquid tank, and the liquid level in the liquid tank can be managed at an appropriate height. Thereby, the water head value of the functional liquid droplet ejection head can be maintained stably.

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模式図である。It is a plane schematic 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. 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. 実施形態に係る液柱パイプを模式的に表した断面図である。It is sectional drawing which represented the liquid column pipe which concerns on embodiment typically.

以下、添付の図面を参照して、本発明の液柱体付の液体タンクを搭載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。また、液体タンクは、サブタンクとして、機能液滴吐出ヘッドに自然水頭で機能液を供給する。   Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a liquid droplet ejection apparatus equipped with a liquid tank with a liquid column body 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 into which a special liquid such as special ink or a light-emitting resin liquid is introduced, and a color filter for a liquid crystal display device And a light emitting element to be each pixel of the organic EL device. Further, the liquid tank serves as a sub tank and supplies the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head with natural water 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(主走査方向)に移動させるX軸テーブル3と、複数本の支柱4を介してX軸テーブル3を跨ぐように架け渡された1対のY軸支持ベース5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6と、複数の機能液滴吐出ヘッド9(図2参照)が搭載された13個のキャリッジユニット7と、から成り、13個のキャリッジユニット7は、Y軸テーブル6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8と、チャンバ8を貫通して、チャンバ8の外部から内部の機能液滴吐出ヘッド9に機能液を供給する3組の機能液供給装置30(図4参照)を有した機能液供給ユニット11と、を備えている。X軸テーブル3およびY軸テーブル6の駆動と同期して機能液滴吐出ヘッド9を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット11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. Arranged on a pair of Y-axis support bases 5 spanned across the X-axis table 3 via a plurality of columns 4 and an X-axis table 3 that is moved in the direction (main scanning direction). 13 carriage units comprising a Y-axis table 6 extending in the Y-axis direction, which is the scanning direction, and 13 carriage units 7 on which a plurality of functional liquid droplet ejection heads 9 (see FIG. 2) are mounted. 7 is suspended from the Y-axis table 6. Further, the droplet discharge device 1 includes a chamber 8 that accommodates these devices in an atmosphere in which temperature and humidity are controlled, and a functional droplet discharge head 9 that passes from the outside of the chamber 8 to the internal functional droplet discharge head 9. And a functional liquid supply unit 11 having three sets of functional liquid supply devices 30 (see FIG. 4) for supplying the functional liquid. The functional liquid droplet discharge head 9 is driven to discharge in synchronization with the driving of the X-axis table 3 and the Y-axis table 6, thereby discharging the R, G, and B color functional liquid droplets supplied from the functional liquid supply unit 11. 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12、吸引ユニット13、ワイピングユニット14、吐出性能検査ユニット15を有するメンテナンス装置10を備えており、これらユニットを機能液滴吐出ヘッド9の保守に供して、機能液滴吐出ヘッド9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 also includes a maintenance device 10 having a flushing unit 12, a suction unit 13, a wiping unit 14, and a discharge performance inspection unit 15. These units are used for maintenance of the functional droplet discharge head 9. The function of the functional liquid droplet ejection head 9 is maintained and recovered.

フラッシングユニット12は、機能液滴吐出ヘッド9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9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9のノズル面27を拭取る。吐出性能検査ユニット15は、機能液滴吐出ヘッド9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9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13は、複数の分割吸引ユニット13aを有し、各機能液滴吐出ヘッド9の吐出ノズル29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 12 receives waste discharge (flushing) of the functional liquid droplet ejection head 9 that is performed immediately before the ejection of the functional liquid droplet ejection head 9 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 27 of the functional liquid droplet ejection head 9 after suction. The ejection performance inspection unit 15 recognizes an image of the functional liquid droplets ejected from the functional liquid droplet ejection head 9 and inspects the ejection performance (the presence / absence of ejection and flight bending) of the functional liquid droplet ejection head 9. The suction unit 13 includes a plurality of divided suction units 13a, and forcibly sucks the functional liquid from the discharge nozzles 29 of the respective functional liquid droplet discharge heads 9 and performs capping.

各キャリッジユニット7は、12個の機能液滴吐出ヘッド9と、12個の機能液滴吐出ヘッド9を6個ずつ2群に分けて支持するキャリッジプレート16と、を有するヘッドユニット17を備えている(図2参照)。また、各キャリッジユニット7は、一対のY軸支持ベース5上に掛け渡されたブリッジプレート5aに吊設されている。各キャリッジユニット7は、ブリッジプレート5a上に配設されたサブタンク(液体タンク)33から自然水頭を利用して各機能液滴吐出ヘッド9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7の個数および各キャリッジユニット7に搭載される機能液滴吐出ヘッド9の個数は任意である。   Each carriage unit 7 includes a head unit 17 having twelve functional liquid droplet ejection heads 9 and a carriage plate 16 that supports the twelve functional liquid droplet ejection heads 9 in two groups. (See FIG. 2). Each carriage unit 7 is suspended from a bridge plate 5 a that is stretched over a pair of Y-axis support bases 5. Each carriage unit 7 is configured so that a functional liquid is supplied to each functional liquid droplet ejection head 9 using a natural water head from a sub tank (liquid tank) 33 disposed on the bridge plate 5a. The number of carriage units 7 and the number of functional liquid droplet ejection heads 9 mounted on each carriage unit 7 are arbitrary.

図3に示すように、機能液滴吐出ヘッド9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21を有する機能液導入部22と、機能液導入部22の側方に連なる2連のヘッド基板23と、ヘッド基板23の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド本体24と、を備えている。接続針21は、機能液供給ユニット11に接続され、機能液導入部22に機能液を供給する。ヘッド本体24は、キャビティ26(ピエゾ圧電素子)と、多数の吐出ノズル29が開口したノズル面27を有するノズルプレート25と、で構成されている。機能液滴吐出ヘッド9を吐出駆動すると、キャビティ26のポンプ作用により、吐出ノズル29から機能液滴が吐出される。   As shown in FIG. 3, the functional liquid droplet ejection head 9 is a so-called double ink jet head, which is a functional liquid introduction part 22 having two connection needles 21 and 2 connected to the side of the functional liquid introduction part 22. A continuous head substrate 23 and a head main body 24 that is connected to the lower side of the head substrate 23 and is filled with a functional liquid are provided. The connection needle 21 is connected to the functional liquid supply unit 11 and supplies the functional liquid to the functional liquid introduction unit 22. The head body 24 includes a cavity 26 (piezoelectric element) and a nozzle plate 25 having a nozzle surface 27 with a large number of ejection nozzles 29 opened. When the functional liquid droplet ejection head 9 is driven to eject, functional liquid droplets are ejected from the ejection nozzle 29 by the pump action of the cavity 26.

機能液供給ユニット11は、R・G・B3色に対応した3組の機能液供給装置30を備えている。図4に示すように、各機能液供給装置30は、機能液の供給源を構成する2つのメインタンク31, 31を有するタンクユニット32と、各キャリッジユニット7に対応して設けた13個(複数)のサブタンク(液体タンク)33と、タンクユニット32と13個のサブタンク33を接続する機能液流路34と、各サブタンク33と各機能液滴吐出ヘッド9とを接続する13組の下流側機能液流路35と、を備えている。3組の機能液供給装置30は、それぞれR・G・B3色に対応した機能液滴吐出ヘッド9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9には対応する色の機能液が供給される。   The functional liquid supply unit 11 includes three sets of functional liquid supply devices 30 corresponding to R, G, and B three colors. As shown in FIG. 4, each functional liquid supply device 30 includes a tank unit 32 having two main tanks 31, 31 constituting a functional liquid supply source, and 13 units (corresponding to each carriage unit 7 ( A plurality of sub-tanks (liquid tanks) 33, a functional liquid flow path 34 connecting the tank unit 32 and 13 sub-tanks 33, and 13 sets of downstream sides connecting each sub-tank 33 and each functional liquid droplet ejection head 9. A functional liquid channel 35. The three sets of functional liquid supply devices 30 are connected to the functional liquid droplet ejection heads 9 corresponding to the R, G, and B colors, respectively. Liquid is supplied.

各メインタンク31内の機能液は、これに接続している窒素ガス供給設備36からの圧縮窒素ガスにより加圧され、機能液流路34を介して13個のサブタンク33に選択的に供給される。その際、圧縮エアー供給設備37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33は、ガス排気設備38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33の機能液は、これに連なる機能液滴吐出ヘッド9の駆動により、所定の水頭圧を維持しながら、下流側機能液流路35を介して機能液滴吐出ヘッド9に供給される。なお、本実施形態では、13個のキャリッジユニット7とこれに対応して13個のサブタンク33を搭載しているが、キャリッジユニット7およびサブタンク33の個数は任意である。   The functional liquid in each main tank 31 is pressurized by compressed nitrogen gas from a nitrogen gas supply facility 36 connected thereto, and is selectively supplied to 13 sub-tanks 33 via the functional liquid flow path 34. The At that time, various open / close valves are controlled to open / close by the compressed air of the compressed air supply equipment 37. At the same time, each sub tank 33 is opened to the atmosphere via the gas exhaust facility 38 and receives a required amount of functional liquid. The functional liquid in each sub tank 33 is supplied to the functional liquid droplet ejection head 9 via the downstream functional liquid flow path 35 while maintaining a predetermined hydraulic head pressure by driving the functional liquid droplet ejection head 9 connected thereto. . In the present embodiment, 13 carriage units 7 and 13 sub tanks 33 are mounted correspondingly, but the number of carriage units 7 and sub tanks 33 is arbitrary.

タンクユニット32は、機能液の供給源となる一対のメインタンク31, 31と、一対のメインタンク31, 31に接続されると共に機能液流路34に接続され、一対のメインタンク31, 31の切り替えを行う切替え機構39と、を備えている。各メインタンク31は、窒素ガス供給設備36およびガス排気設備38に切替え可能に接続されており、機能液を圧送する場合の加圧制御および機能液を逆送する場合の負圧制御(大気開放に相当)可能に構成されている。   The tank unit 32 is connected to the pair of main tanks 31, 31 serving as the supply source of the functional liquid and the pair of main tanks 31, 31 and to the functional liquid flow path 34, and is connected to the pair of main tanks 31, 31. And a switching mechanism 39 that performs switching. Each main tank 31 is connected to a nitrogen gas supply facility 36 and a gas exhaust facility 38 so as to be switchable, and pressurization control when the functional liquid is pumped and negative pressure control when the functional liquid is fed back (atmospheric release) Equivalent).

機能液流路34は、上流端をタンクユニット32に接続した主機能液流路41と、主機能液流路41の下流端に接続され、各サブタンク33に接続した13分岐流路42と、から構成されている。また、下流側機能液流路35は、上流端を各サブタンク33に接続し、下流端を各機能液滴吐出ヘッド9に接続した個別機能液流路43で構成されている。また、各13分岐流路42には、各サブタンク33の近傍に位置して第3開閉弁45がそれぞれ介設されている。   The functional liquid flow path 34 includes a main functional liquid flow path 41 having an upstream end connected to the tank unit 32, a 13 branch flow path 42 connected to the downstream end of the main functional liquid flow path 41 and connected to each sub tank 33, It is composed of Further, the downstream functional liquid flow path 35 is configured by an individual functional liquid flow path 43 having an upstream end connected to each sub tank 33 and a downstream end connected to each functional liquid droplet ejection head 9. Each 13 branch flow path 42 is provided with a third on-off valve 45 located in the vicinity of each sub tank 33.

ここで、図5を参照して、本実施形態に係るサブタンク(液体タンク)33について詳細に説明する。サブタンク33は、機能液を貯留するサブタンク本体(タンク本体)51と、サブタンク本体51に落し蓋様に浮かした蓋体フロート52と、サブタンク本体51の側方に配設された液柱パイプ(液柱体)53(詳細は、後述する。)と、液柱パイプ53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64と、を備えている。また、サブタンク33の下方には、13分岐流路42に接続される流入ジョイント54、および個別機能液流路43に接続される流出ジョイント55が設けられ、機能液は、サブタンク本体51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51の上部には、窒素ガス供給設備36およびガス排気設備38が接続されており(図4参照)、サブタンク本体51の内部を、メインタンク31からの送液の際の大気開放およびメインタンク31への加圧制御可能に構成されている。   Here, with reference to FIG. 5, the sub tank (liquid tank) 33 which concerns on this embodiment is demonstrated in detail. The sub-tank 33 includes a sub-tank main body (tank main body) 51 that stores functional liquid, a lid float 52 that is dropped on the sub-tank main body 51 and floats like a lid, and a liquid column pipe (liquid column) disposed on the side of the sub-tank main body 51. Body) 53 (details will be described later), and a liquid level detection mechanism 64 that faces the liquid column pipe 53 and detects the liquid level of the stored functional liquid. Further, an inflow joint 54 connected to the 13 branch flow path 42 and an outflow joint 55 connected to the individual functional liquid flow path 43 are provided below the sub tank 33, and the functional liquid is supplied from below the sub tank main body 51. It is configured to flow in and flow out from below. Further, a nitrogen gas supply facility 36 and a gas exhaust facility 38 are connected to the upper portion of the sub tank body 51 (see FIG. 4), and the inside of the sub tank body 51 is opened to the atmosphere when liquid is fed from the main tank 31. And it is comprised so that pressurization control to the main tank 31 is possible.

液位検出機構64は、後述する液柱パイプ53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56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57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58と、を備えている。上限検出センサー56は、サブタンク33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56が上限液位を検出した場合には、メインタンク31からの送液を停止させる。一方、下限検出センサー58は、サブタンク33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58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 64 faces a liquid column pipe 53, which will be described later, and is disposed at an upper and lower intermediate position for detecting the liquid level of the upper limit functional liquid and the liquid of the functional liquid during replenishment. A liquid level detection sensor 57 for detecting the position and a lower limit detection sensor 58 for detecting the liquid level of the functional liquid serving as the lower limit. The upper limit detection sensor 56 is provided to prevent the sub tank 33 from overflowing. When the upper limit detection sensor 56 detects the upper limit liquid level, the liquid supply from the main tank 31 is stopped. On the other hand, the lower limit detection sensor 58 is provided to prevent the sub-tank 33 from becoming empty. When the lower limit detection sensor 58 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57は、機能液滴吐出ヘッド9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57により機能液の液位が検出されると、制御部(図示省略)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57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57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57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57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57により、サブタンク33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 57 detects the liquid level in consideration of the ideal water head value of the functional liquid droplet ejection head 9. When the liquid level detection sensor 57 detects the liquid level of the functional liquid, the control unit ( In cooperation with (not shown), it is determined that the liquid is full or low. That is, from the state where the liquid level is above the liquid level detection sensor 57, the functional liquid is reduced by the discharge operation, and the liquid level is detected by the liquid level detection sensor 57, so that it is determined that the liquid level is low. Further, from the state where the liquid level is below the liquid level detection sensor 57, the functional liquid is increased by the replenishment operation, and after the liquid level is detected by the liquid level detection sensor 57, it is determined that the liquid is full. By such a liquid level detection sensor 57, the liquid level of the functional liquid in the sub tank 33 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31からサブタンク33への機能液の補給動作について説明する。サブタンク33内の機能液が一定量減り、上述した液位検出機構64によって減液状態であると判断されると、第3開閉弁45を開弁すると共に、ガス排気設備38を駆動してメインタンク31からサブタンク33に機能液を補給する。メインタンク31は加圧されているため、第3開閉弁45を開弁し、サブタンク33内の大気を開放することでメインタンク31の機能液が自動的にサブタンク33に送液される。サブタンク33内の機能液が一定量貯まり、液位検出機構64によってサブタンク33内が満液状態であると判断されると、第3開閉弁45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 31 serving as the functional liquid supply source to the sub tank 33 will be described. When the functional liquid in the sub-tank 33 is reduced by a certain amount and the liquid level detection mechanism 64 determines that the liquid level is reduced, the third on-off valve 45 is opened and the gas exhaust equipment 38 is driven to drive the main The functional liquid is supplied from the tank 31 to the sub tank 33. Since the main tank 31 is pressurized, the functional fluid in the main tank 31 is automatically sent to the sub tank 33 by opening the third on-off valve 45 and releasing the atmosphere in the sub tank 33. When a certain amount of functional liquid is stored in the sub tank 33 and the liquid level detection mechanism 64 determines that the sub tank 33 is full, the third on-off valve 45 is closed and the replenishment operation is terminated.

このように液位検出センサー57および制御部により、サブタンク33内の機能液の液位が上下中間部位置に制御されている。機能液の液位をサブタンク本体51の上下中間部位置に制御することにより、サブタンク33は、その略上半部に十分な気体容量を有することとなる。このサブタンク本体51の略半分の容量を有した気体空間により、上流側で発生した機能液の脈動が吸収される。すなわち、気体空間が、いわゆるエアーダンパーとなり機能液の脈動を吸収することができる。これにより、サブタンク33の下流側、特に機能液滴吐出ヘッド9に脈動が伝わることを抑えることができ、機能液滴吐出ヘッド9の吐出不良を抑えることができる。   As described above, the liquid level of the functional liquid in the sub tank 33 is controlled to the upper and lower intermediate position by the liquid level detection sensor 57 and the control unit. By controlling the liquid level of the functional liquid to the upper and lower middle position of the sub tank main body 51, the sub tank 33 has a sufficient gas capacity in its substantially upper half. The pulsation of the functional liquid generated on the upstream side is absorbed by the gas space having approximately half the capacity of the sub tank main body 51. That is, the gas space becomes a so-called air damper and can absorb the pulsation of the functional liquid. Thereby, it is possible to suppress the pulsation from being transmitted to the downstream side of the sub-tank 33, particularly to the functional liquid droplet ejection head 9, and to suppress the ejection failure of the functional liquid droplet ejection head 9.

次に、図6を参照して、本実施形態の特徴部分である、サブタンク33に添設された液柱パイプ53について説明する。
液柱パイプ53は、サブタンク本体51に添設されたパイプ本体59が、上部連通部61および下部連通部62においてサブタンク本体51と連通しており、パイプ本体59には、上記の液位検出機構64が臨んで設置されている。上記の液位検出機構64はフォトセンサーによってサブタンク本体51の液位をセンシングするため、パイプ本体59は、透光性を有すると共に、少なくとも内面が親液性の材料で構成されている。これによって、液位の昇降により内面に付着した機能液は、液滴状にならずに内面に薄い膜状に拡がる。なお、液柱パイプ53の内面は、親液性フィルムを内面に内張りすること、または内面を親液性処理すること、などによって親液性を持たせてもよい。
Next, the liquid column pipe 53 attached to the sub tank 33, which is a characteristic part of the present embodiment, will be described with reference to FIG.
In the liquid column pipe 53, a pipe body 59 attached to the sub tank body 51 communicates with the sub tank body 51 at the upper communication portion 61 and the lower communication portion 62. The pipe body 59 includes the above-described liquid level detection mechanism. 64 is installed. Since the liquid level detecting mechanism 64 senses the liquid level of the sub-tank main body 51 with a photosensor, the pipe main body 59 is translucent and at least the inner surface is made of a lyophilic material. As a result, the functional liquid adhering to the inner surface by raising and lowering the liquid level spreads in a thin film shape on the inner surface without forming droplets. In addition, the inner surface of the liquid column pipe 53 may be made lyophilic by lining a lyophilic film on the inner surface or treating the inner surface with lyophilicity.

ここで、液柱パイプ53に臨んで設置された液位検出機構64による、サブタンク本体51の液位センシングについて説明する。
上述したように、液位検出機構64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56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57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58と、から構成されており、これらは検出部における光の屈折率によって液位を検出するフォトセンサーである。発光素子と受光素子とから構成されるフォトセンサーは、センシング位置が空気中にある場合、発光素子が照射した光を受光素子が受け、一方、センシング位置が液中にある場合、発光素子が照射した光が液中に放射され、光の屈折率が変化するため、受光素子は光を受けない。この受光素子の出力変化によって、液面がセンシングされる。このように、フォトセンサーは、光の特性を利用してサブタンク33内の液面をセンシングする。このとき、液柱パイプ53の内面で液滴状となった機能液がセンシング位置に付着すると、液滴中に光が放射されることによって、液面を検出する場合と同様に受光素子の出力変化が生じ、誤って液面として検出してしまうことがある。そこで、本実施形態の液柱パイプ53は、その内面を親液性の材料で構成することによって、機能液が液滴状にならずに内面に薄い膜状に拡がる(図6参照)ようにした。したがって、フォトセンサーのセンシング位置において、発光素子が照射した光の屈折率が変化しないため、誤検出の発生を防ぐことができる。
Here, the liquid level sensing of the sub tank main body 51 by the liquid level detection mechanism 64 installed facing the liquid column pipe 53 will be described.
As described above, the liquid level detection mechanism 64 is provided at the upper and lower intermediate positions for detecting the liquid level of the functional liquid that is the upper limit, and the liquid level that detects the liquid level of the functional liquid during replenishment. A detection sensor 57 and a lower limit detection sensor 58 that detects the liquid level of the functional liquid serving as the lower limit are configured. These are photosensors that detect the liquid level based on the refractive index of light in the detection unit. A photosensor composed of a light emitting element and a light receiving element receives light emitted from the light emitting element when the sensing position is in the air, while the light emitting element emits light when the sensing position is in the liquid. The received light is emitted into the liquid and the refractive index of the light changes, so that the light receiving element does not receive the light. The liquid level is sensed by the output change of the light receiving element. As described above, the photosensor senses the liquid level in the sub tank 33 using the characteristics of light. At this time, when the functional liquid in the form of droplets on the inner surface of the liquid column pipe 53 adheres to the sensing position, light is emitted into the droplets, and the output of the light receiving element is output in the same manner as when detecting the liquid level. A change may occur and it may be detected as a liquid level by mistake. Therefore, the liquid column pipe 53 of the present embodiment is configured such that the inner surface of the liquid column pipe 53 is made of a lyophilic material so that the functional liquid spreads in a thin film shape on the inner surface without being in the form of droplets (see FIG. 6). did. Therefore, since the refractive index of the light emitted from the light emitting element does not change at the sensing position of the photosensor, it is possible to prevent erroneous detection.

以上の構成によれば、液柱パイプ53の内面が親液性を有することによって、機能液の液位の誤検出を防ぐことができる。これによって、サブタンク33内の機能液量を正確に認識することができ、適切な液位を維持することができる。   According to the above configuration, since the inner surface of the liquid column pipe 53 is lyophilic, it is possible to prevent erroneous detection of the liquid level of the functional liquid. As a result, the amount of the functional liquid in the sub tank 33 can be accurately recognized, and an appropriate liquid level can be maintained.

1…液滴吐出装置 9…機能液滴吐出ヘッド 33…サブタンク 51…サブタンク本体 53…液柱パイプ 64…液位検出機構   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Droplet discharge apparatus 9 ... Functional droplet discharge head 33 ... Sub tank 51 ... Sub tank main body 53 ... Liquid column pipe 64 ... Liquid level detection mechanism

Claims (6)

タンク本体に添設され、前記タンク本体の液位をセンシングするためのフォトセンサーが臨む液体タンクの液柱体であって、
透光性を有すると共に、内面が親液性を有していることを特徴とする液体タンクの液柱体。
A liquid column body of a liquid tank attached to the tank body and facing a photosensor for sensing the liquid level of the tank body,
A liquid column body for a liquid tank, having translucency and having an lyophilic inner surface.
親液性の材料で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体タンクの液柱体。   The liquid column body of the liquid tank according to claim 1, wherein the liquid column body is made of a lyophilic material. 親液性フィルムを前記内面に内張りして構成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体タンクの液柱体。   The liquid column body of the liquid tank according to claim 1, wherein a lyophilic film is lined on the inner surface. 前記内面を親液性処理して構成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体タンクの液柱体。   The liquid column body of the liquid tank according to claim 1, wherein the inner surface is formed by lyophilic treatment. 請求項1ないし4のいずれかに記載の液体タンクの液柱体と、
前記タンク本体と、
前記液柱体に臨むフォトセンサーと、を備えたことを特徴とする液体タンク。
A liquid column body of the liquid tank according to any one of claims 1 to 4,
The tank body;
A liquid tank comprising: a photosensor facing the liquid column body.
ワークに対し、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出させて描画を行う描画手段と、
機能液を貯留すると共に、前記機能液滴吐出ヘッドに前記機能液を自然水頭で供給する請求項5に記載の液体タンクと、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
A drawing means for performing drawing by discharging the functional liquid droplets from the functional liquid droplet discharge head while moving the inkjet functional liquid droplet discharge head relative to the workpiece;
A liquid discharge apparatus comprising: the liquid tank according to claim 5, wherein the liquid storage tank stores functional liquid and supplies the functional liquid to the functional liquid droplet discharge head with natural head.
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