JP4011550B2 - Inkjet head liquid feeding device - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットヘッド送液装置に係り、より詳しくは、インクタンクから複数台のインクジェットヘッドに液状材料を送給するように構成したインクジェットヘッド送液装置に関する。 The present invention relates to an ink jet head liquid feeding device, and more particularly to an ink jet head liquid feeding device configured to feed a liquid material from an ink tank to a plurality of ink jet heads.
近年においては、紙等のプリント媒体にインクによる印刷を行なう場合、液晶表示器等の基板（透明基板）上に配向膜の形成やＵＶインクの塗布を行なう場合、或いは有機ＥＬ表示器の基板上にカラーフィルタを塗布する場合には、インクジェットヘッドを用いた所謂インクジェット法が広く採用されるに至っている。 In recent years, when printing on paper or other print media with ink, when forming an alignment film or applying UV ink on a substrate (transparent substrate) such as a liquid crystal display, or on the substrate of an organic EL display In the case of applying a color filter, a so-called ink jet method using an ink jet head has been widely adopted.
このインクジェット法を採用したインクジェット式プリンタ（配向膜形成装置や塗布装置等を含む。以下同様。）には、インクタンクからインクジェットヘッド（詳しくは、インクジェットヘッド内の液溜り部）に液状材料を送給するための送液装置が設けられる。この場合、大型のインクジェット式プリンタは、複数台のインクジェットヘッドを備えているのが通例であるため、その送液装置には、インクタンクから複数台のインクジェットヘッドに液状材料を送給するための複数本の送液管路を配設する必要がある。 In an ink jet printer (including an alignment film forming device, a coating device, etc.) employing this ink jet method, a liquid material is sent from an ink tank to an ink jet head (specifically, a liquid reservoir in the ink jet head). A liquid feeding device for feeding is provided. In this case, since a large-sized ink jet printer is usually provided with a plurality of ink jet heads, a liquid material is supplied from the ink tank to the plurality of ink jet heads. It is necessary to provide a plurality of liquid supply pipes.
この種のインクジェットヘッド送液装置は、一例として、図３に示すように、インクタンク50に直接通じる複数本の送液管路51の下流端にそれぞれインクジェットヘッド52を接続し、各送液管路51の途中に、インクタンク50から各インクジェットヘッド52にそれぞれ液状材料を圧送するための送液ポンプ53を設置する構成とされる。このような構成によれば、インクタンク50と各インクジェットヘッド52とを直接連通する送液管路51が、インクジェットヘッド52の個数だけ必要になると共に、送液ポンプ53もインクジェットヘッド52の個数だけ必要になり、送液装置が大型且つ複雑になるばかりでなく、コストの高騰をも招来する。 As shown in FIG. 3, for example, this type of ink jet head liquid feeding device has an ink jet head 52 connected to each downstream end of a plurality of liquid feeding pipe lines 51 that directly communicate with the ink tank 50, and each liquid feeding pipe. In the middle of the path 51, a liquid feed pump 53 for pressure-feeding the liquid material from the ink tank 50 to each inkjet head 52 is installed. According to such a configuration, the number of the liquid feeding pipes 51 that directly connect the ink tank 50 and each of the inkjet heads 52 is required, and the number of the liquid feeding pumps 53 is also equal to the number of the inkjet heads 52. This is not only necessary, but also increases the cost and cost of the liquid delivery device.
また、他の例として、図４に示すように、インクタンク60に直接通じる複数本の送液管路61の下流端にそれぞれインクジェットヘッド62を接続すると共に、送液ポンプに代えて、インクタンク60内を加圧する圧力源63を備えた構成のインクジェットヘッド送液装置も一般に知られている。このような構成によっても、インクタンク60と各インクジェットヘッド62とを直接連通する送液管路61が、インクジェットヘッド62の個数だけ必要になり、送液装置の大型化やコスト高などを招くばかりでなく、各インクジェットヘッド62に対して均一な圧力で液状材料を送給するために、複数本の送液管路61の長さを同一にする必要があり、これによっても送液装置の大型化やコスト高などを招く。 As another example, as shown in FIG. 4, an ink jet head 62 is connected to the downstream ends of a plurality of liquid supply pipes 61 that directly communicate with the ink tank 60, and an ink tank is used instead of the liquid supply pump. An ink jet head liquid feeding device having a configuration including a pressure source 63 for pressurizing the inside of the 60 is also generally known. Even with such a configuration, it is necessary to provide as many liquid supply pipes 61 as the number of the ink jet heads 62 that directly connect the ink tank 60 and the respective ink jet heads 62, resulting in an increase in the size and cost of the liquid supply device. In addition, in order to feed the liquid material to each inkjet head 62 at a uniform pressure, it is necessary to make the lengths of the plurality of liquid feeding pipes 61 the same, which also increases the size of the liquid feeding device. And cost increase.
これらの基本的な不具合を回避すべく創案された送液装置として、例えば下記の特許文献１、２によれば、インクタンクに通じる主管路と、該主管路から分岐した複数の分岐管路とを備え、この各分岐管路の下流端にそれぞれインクジェットヘッドを接続した構成が開示されている。詳述すると、特許文献１には、メインタンクに通じる管路を複数に分岐し、その各分岐管路にそれぞれサブタンクを介してインクジェットヘッドを接続した構成が開示されている。また、特許文献２には、溶液タンクに通じる主管路を複数に分岐し、その各分岐管路の下流端にそれぞれ隣り合うインクジェットヘッドが密接した状態となるように接続した構成が開示されている。
上記の特許文献１、２に開示されたインクジェットヘッド送液装置は、基本的には、インクタンクから各インクジェットヘッドに至る液状材料送給用の主管路及び各分岐管路を有しているに過ぎず、換言すれば、液体を流通させる送液管路のみを有しているに過ぎない。したがって、これらの送液管路に空気等の気体が存在していても、この気体を積極的に外部に放出することができず、送液管路内に気体が残存するおそれがあり、このように気体が送液管路内に残存していたならば、インクジェットヘッドからの液状材料の噴出阻害につながるという難点がある。 The ink jet head liquid feeding devices disclosed in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2 basically have a main pipe line for feeding liquid material and each branch pipe line from the ink tank to each ink jet head. In other words, it only has a liquid supply conduit for circulating the liquid. Therefore, even if a gas such as air is present in these liquid supply pipes, this gas cannot be positively released to the outside, and there is a possibility that the gas may remain in the liquid supply pipes. As described above, if the gas remains in the liquid feeding conduit, there is a problem that the ejection of the liquid material from the inkjet head is hindered.
また、同文献に開示されたインクジェットヘッド送液装置は、インクタンクから各分岐管路を通じて各インクジェットヘッドに個別的に送給される液状材料の液圧を均一にすることが困難である。このような問題の招来は、各インクジェットヘッドの相互間で、液状材料の送液管路長さが相違していること等に由来していると考えられる。それにも拘わらず、同文献によれば、各インクジェットヘッドへの個々の液圧を均一にするための対策が、何ら講じられていないばかりでなく、そのような問題意識すらも開示及び示唆されておらず、適切な対応が望まれているのが実情である。 In addition, in the ink jet head liquid feeding device disclosed in this document, it is difficult to make the liquid pressure of the liquid material individually fed from the ink tank to each ink jet head through each branch pipe line uniform. It is considered that such a problem is caused by the difference in the length of the liquid material supply line between the inkjet heads. Nonetheless, according to this document, not only is no measure taken to equalize the individual hydraulic pressure to each ink jet head, but even such problem awareness is disclosed and suggested. In fact, appropriate responses are desired.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数台のインクジェットヘッドに液状材料を送給するに際して、管路の複雑化を招くことなく送液管路に気体が残存しないようにし、且つ各インクジェットヘッドに送給される液状材料の液圧を均一にすることを主たる技術的課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when supplying a liquid material to a plurality of inkjet heads, it is ensured that no gas remains in the liquid supply line without causing complication of the line, The main technical problem is to make the liquid pressure of the liquid material fed to each inkjet head uniform.
上記技術的課題を解決するためになされた本発明は、インクタンクから複数台のインクジェットヘッドに液状材料を送給するように構成したインクジェットヘッド送液装置において、複数台のインクジェットヘッドにそれぞれ通じる液状材料送給用の各個別送液管路を、一種類の液状材料を貯留する一個のインクタンクに通じる共通送液管路に接続すると共に、前記共通送液管路と各個別送液管路との各接続部、または各インクジェットヘッド、もしくは各個別送液管路の一端と他端との間に、それぞれ通じる気体流通可能な各個別流気管路を、大気に対して開放及び閉鎖可能な共通流気管路に接続し、且つ、インクタンク側を上流側として、前記共通送液管路における最下流端に位置する個別送液管路と該共通送液管路との接続部を前記共通流気管路に通じさせ、前記共通送液管路内の気体を前記接続部から前記共通流気管路に排出させるように構成すると共に、前記各インクジェットヘッド内の気体をそれぞれ各個別流気管路を通じて前記共通流気管路に排出させるように構成したことを特徴とするものである。ここで、上記の「インクジェットヘッド」とは、詳細には、インクジェットヘッドの内部で吐出ノズル（例えば、複数の吐出ノズル）に通じている液溜り部を意味する。 In order to solve the above technical problem, the present invention provides an ink-jet head liquid feeding device configured to feed a liquid material from an ink tank to a plurality of ink-jet heads. Each individual liquid supply line for material supply is connected to a common liquid supply line that leads to one ink tank that stores one kind of liquid material, and the common liquid supply line and each individual liquid supply line The individual flow air conduits through which gas can be communicated can be opened and closed with respect to the atmosphere between each connection portion with each other, or between each inkjet head or one end and the other end of each individual liquid feed conduit. connected to a common flow duct, and, the ink tank side as the upstream side, said co a connection portion between the common position on the most downstream end in the liquid feed pipe pieces unaccompanied fluid conduit and the common liquid supply pipe Vented to the flow duct, wherein the gas of the common liquid supply conduit as well as configured to be discharged to the common flow duct from the connecting portion, said through gas each individual flow duct in each of the inkjet heads The exhaust gas is discharged to the common flow air duct. Here, the above-mentioned “inkjet head” specifically means a liquid reservoir that communicates with the ejection nozzles (for example, a plurality of ejection nozzles) inside the inkjet head.
このような構成によれば、一個のインクタンクに貯留されている液状材料は、共通送液管路から各個別送液管路を通過してそれぞれ各インクジェットヘッドに送給されるが、この液状材料が送給されていく過程において、共通送液管路に空気等の気体が存在していたならば、この気体は、各個別流気管路から共通流気管路を通過して大気中に放出され得ることになる。詳述すると、インクタンクから液状材料が共通送液管路に流れ始める初期の段階においては、共通送液管路内に気体が存在している場合が多々あり、この気体は液状材料と共に各個別送液管路に流入し、更には各インクジェットヘッドに流入するという事態が生じ得る。しかしながら、共通送液管路と各個別送液管路との接続部、または各インクジェットヘッド、もしくはそれらの各両者間には、それぞれ各個別流気管路が通じており、これらの個別流気管路は、大気に対して開放及び閉鎖可能な共通流気管路に接続されている。したがって、液状材料が気体と共に共通送液管路から各個別送液管路を通過して各インクジェットヘッドに流入することが可能な時期に、共通流気管路を大気開放状態としておけば、上記の気体は各個別流気管路から共通流気管路を通じて大気中に放出され得ることになる。この結果、気体が液状材料と共に各共通送液管路や各インクジェットヘッドに溜め置かれるという事態が回避され、気体が存在することによるインクジェットヘッドからの液状材料の噴出阻害を効果的に防止することが可能となる。 According to such a configuration, the liquid material stored in one ink tank passes through each individual liquid supply line from the common liquid supply line and is supplied to each inkjet head. If a gas such as air is present in the common liquid supply line in the process of feeding the material, this gas passes through the common flow air line from each individual flow line and is released into the atmosphere. Will be able to. More specifically, in the initial stage where the liquid material starts to flow from the ink tank to the common liquid supply conduit, there are many cases where gas exists in the common liquid supply conduit, and this gas is individually separated together with the liquid material. A situation may occur in which the liquid flows into the liquid feeding pipe and further flows into each ink jet head. However, each individual flow air line is connected between the connection part of the common liquid supply line and each individual liquid supply line, or between each inkjet head, or both of these. Are connected to a common airway that can be opened and closed to the atmosphere. Therefore, if the common flow air line is opened to the atmosphere at a time when the liquid material can pass through the individual liquid supply lines and flow into the respective inkjet heads together with the gas, Gases can be released into the atmosphere from each individual air line through a common air line. As a result, it is possible to avoid the situation where gas is stored in each common liquid supply line and each inkjet head together with the liquid material, and effectively prevent the ejection of the liquid material from the inkjet head due to the presence of gas. Is possible.
しかも、液状材料が共通送液管路から各個別送液管路を流れて各インクジェットヘッドに溜め置かれるまでの間に、気体が各個別流気管路を通じて共通流気管路から迅速に逃げていくことになるので、各インクジェットヘッドに溜め置かれる液状材料に気体が悪影響を及ぼすことが有効に回避される。この結果、各インクジェットヘッドにそれぞれ溜め置かれる液状材料は、流入後において相互間で均一な圧力になり、各インクジェットヘッドからの液状材料の吐出にバラツキが生じなくなると共に、良好な応答性を確保した状態で各インクジェットヘッドからの液状材料の吐出が可能となる。 In addition, gas quickly escapes from the common flow air line through each individual flow air line until the liquid material flows from the common liquid supply line through each individual liquid supply line and is stored in each inkjet head. As a result, it is effectively avoided that the gas adversely affects the liquid material stored in each inkjet head. As a result, the liquid materials stored in the respective ink jet heads have a uniform pressure between each other after the inflow, and there is no variation in the discharge of the liquid material from the respective ink jet heads, and good responsiveness is ensured. In this state, the liquid material can be discharged from each inkjet head.
更に、各個別送液管路は、一個のインクタンクに通じる共通送液管路に接続され、且つ各個別流気管路は、大気開放状態となり得る共通流気管路に接続されていることから、液状材料及び気体が流通する全ての管路の簡素化が図られる。加えて、インクタンクから各インクジェットヘッドに対する液状材料の送給及び停止を制御するバルブ手段等からなる制御手段を少数にすることができると共に、大気に対して気体を開放及び閉鎖するバルブ手段等からなる制御手段も少数にすることができ、送液装置の構成の簡素化及び製作コストの低廉化が図られる。 Furthermore, each individual liquid supply line is connected to a common liquid supply line that leads to one ink tank, and each individual flow line is connected to a common flow line that can be open to the atmosphere. Simplification of all the conduits through which the liquid material and gas flow is achieved. In addition, the number of control means including valve means for controlling the supply and stop of the liquid material from the ink tank to each inkjet head can be reduced, and the valve means for opening and closing the gas to the atmosphere can be reduced. The number of control means can be reduced, and the configuration of the liquid feeding device can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
しかも、インクタンク側を上流側として、前記共通送液管路における最下流端に位置する個別送液管路と該共通送液管路との接続部を前記共通流気管路に通じさせ、前記共通送液管路内の気体を前記接続部から前記共通流気管路に排出させるように構成されている。 In addition, with the ink tank side as the upstream side, a connection portion between the individual liquid supply line located at the most downstream end in the common liquid supply line and the common liquid supply line is connected to the common flow air line, The gas in the common liquid supply conduit is configured to be discharged from the connection portion to the common flow air conduit.
このようにすれば、共通送液管路を流れる気体が、確実に共通流気管路に排出されて、大気中に放出されることになるので、気体が共通送液管路に残留したり或いは共通送液管路から各インクジェットヘッドに流入するという不具合が生じ難くなる。更に、各インクジェットヘッド内に流入した気体及び各インクジェットヘッド内に残存している気体は、該各インクジェットヘッドに接続された各個別流気管路及び共通流気管路を通過して大気中に放出されることになる。 In this way, the gas flowing through the common liquid supply line is surely discharged to the common flow line and released into the atmosphere, so that the gas remains in the common liquid supply line or It is difficult to cause a problem of flowing into each inkjet head from the common liquid supply conduit. Further, the gas remaining in the influent gas and the ink jet heads in the inkjet head, emitted through each individual flow duct and the common flow duct connected to the respective ink-jet head in the air Will be.
そして、前記共通送液管路と各個別送液管路との接続部に、前記各個別流気管路を接続した場合には、インクタンクから共通送液管路を液状材料と共に通過した気体は、各個別送液管路に流入する直前で、それら個別送液管路と共通送液管路との接続部から各個別流気管路及び共通流気管路を通過して大気中に放出されることになる。なお、各インクジェットヘッド内に既に残存している気体は、各インクジェットヘッドの吐出ノズルから大気中に放出される。 And when each said individual flow air line is connected to the connection part of the said common liquid supply line and each individual liquid supply line, the gas which passed through the common liquid supply line with the liquid material from the ink tank is Immediately before flowing into the individual liquid supply pipes, the individual liquid supply pipes and the common liquid supply pipes pass through the individual flow air lines and the common flow air pipes and are discharged into the atmosphere. It will be. Note that the gas already remaining in each inkjet head is discharged into the atmosphere from the discharge nozzle of each inkjet head.
更に、前記各両者間、すなわち前記各接続部と各インクジェットヘッドとの間の各個別送液管路の途中に、前記各個別流気管路を接続した場合には、インクタンクから共通送液管路を液状材料と共に通過した気体は、各個別送液管路に流入した後であっても、各個別流気管路及び共通流気管路を通過して大気中に放出されることになる。なお、この場合にも、各インクジェットヘッド内に既に残存している気体は、各インクジェットヘッドの吐出ノズルから大気中に放出される。 Furthermore, when the individual air flow conduits are connected between the two, that is, in the middle of the individual liquid feed conduits between the connection portions and the inkjet heads, a common liquid feed tube is connected from the ink tank. Even after the gas that has passed through the passages together with the liquid material flows into the individual liquid supply pipes, the gas passes through the individual air pipes and the common air pipe and is released into the atmosphere. In this case as well, the gas remaining in each ink jet head is released into the atmosphere from the discharge nozzle of each ink jet head.
以上の構成において、前記共通流気管路に、負圧源に通じる負圧管路を接続することが好ましい。 In the above configuration, it is preferable to connect a negative pressure line communicating with a negative pressure source to the common flow air line.
このようにすれば、各インクジェットヘッドに液状材料を流入させた後に、共通流気管路を大気に対して閉鎖状態とした上で、負圧源からの負圧を、負圧通路を介して共通流気管路及び各個別流気管路並びにこれらに通じる各インクジェットヘッドに作用させることにより、各インクジェットヘッドの液状材料の内圧が下がり、吐出ノズル先端からのいわゆる液垂れが効率良く防止されると共に、各インクジェットヘッドの相互間で均一に内圧を下げることができるため、バラツキを生じることなく良好に液状材料を噴出させることが可能となる。 In this way, after the liquid material is allowed to flow into each inkjet head, the common air flow line is closed with respect to the atmosphere, and the negative pressure from the negative pressure source is shared via the negative pressure passage. By acting on the air flow conduits and the individual flow air conduits and the ink jet heads leading to them, the internal pressure of the liquid material of each ink jet head is reduced, so-called dripping from the tip of the discharge nozzle is efficiently prevented, and each Since the internal pressure can be lowered uniformly between the inkjet heads, the liquid material can be ejected satisfactorily without causing variations.
この場合、前記共通流気管路は、負圧管路に通じるバイパス管路を有し、該バイパス管路に、前記各個別流気管路を所定間隔おきに接続することが好ましい。 In this case, it is preferable that the common flow air line has a bypass line that leads to a negative pressure line, and the individual flow line is connected to the bypass line at predetermined intervals.
このようにすれば、負圧管路からの負圧がバイパス管路を介して所定間隔おきに配列された各個別流気管路に作用することになるため、各インクジェットヘッド内の液状材料に対しては、応答性良く均一に且つ安定的に負圧をかけることが可能となる。 In this way, the negative pressure from the negative pressure line acts on each individual air flow line arranged at predetermined intervals via the bypass line, so that the liquid material in each inkjet head Can apply the negative pressure uniformly and stably with good responsiveness.
以上の構成において、前記インクタンクの内部空間に、気体圧源からの圧力気体を圧送するように構成されていることが好ましい。 In the above configuration, it is preferable that the pressure gas from the gas pressure source is pumped into the internal space of the ink tank.
このようにすれば、気体圧源からの圧力空気をインクタンクの内部空間に流入させることにより、インクタンクに貯留されている液状材料が、圧力空気によって共通送液管路に押し流されると共に、各個別送液管路を通過して各インクジェットヘッドに充填される。これにより、均一な圧力で各インクジェットヘッドに液状材料を送液することが可能になると共に、極めて短時間でインクタンクから各インクジェットヘッドに液状材料が充填されることになり、充填作業の迅速化及びその作業効率の改善が図られる。 In this way, by causing the pressure air from the gas pressure source to flow into the internal space of the ink tank, the liquid material stored in the ink tank is forced to flow into the common liquid supply conduit by the pressure air. Each ink jet head is filled through the individual liquid supply conduit. As a result, liquid material can be sent to each inkjet head with uniform pressure, and each inkjet head can be filled with liquid material from an ink tank in an extremely short time, thereby speeding up the filling operation. In addition, the work efficiency can be improved.
以上の構成において、前記共通流気管路は、前記インクタンクの液面よりも上方位置を水平方向に延び、且つ該共通送液管路から下方に向かって前記各個別流気管路が延びると共に、前記共通送液管路は、前記共通流気管路よりも下方位置であって前記各インクジェットヘッドの上方位置を水平方向に延び、且つ該共通送液管路から下方に向かって前記各個別送液管路が延びていることが好ましい。 In the above configuration, the common flow air duct extends horizontally above the liquid level of the ink tank, and the individual flow air ducts extend downward from the common liquid feed pipe. The common liquid supply line is positioned below the common flow air line and extends in the horizontal direction above the ink jet head, and the individual liquid supply lines are directed downward from the common liquid supply line. It is preferable that the pipe line extends.
このようにすれば、気体を大気中に放出するためのポンプ等を設けなくても、気体が液状材料中を上方に向かって浮上するという自然現象に基づいて、共通送液管路や各インクジェットヘッドから気体を的確に且つ効率良く大気中に放出することが可能となる。 In this way, even if a pump or the like for releasing the gas into the atmosphere is not provided, based on the natural phenomenon that the gas floats upward in the liquid material, the common liquid supply line and each ink jet It becomes possible to discharge gas from the head accurately and efficiently into the atmosphere.
以上のように本発明に係るインクジェットヘッド送液装置によれば、一個のインクタンクからの液状材料が、共通送液管路内を気体と共に流れた場合であっても、この気体は、個別流気管路から大気開放状態の共通流気管路を通過して大気中に放出されるため、気体が液状材料と共に各個別送液管路を流れて各インクジェットヘッドに溜め置かれるという事態が回避され、各インクジェットヘッドからの液状材料の噴出阻害が効果的に防止される。しかも、液状材料が共通送液管路から各個別送液管路を流れて各インクジェットヘッドに溜め置かれるまでの間に、気体が各個別流気管路を通じて共通流気管路から迅速に逃げていくことになるので、各インクジェットヘッドにそれぞれ流入する液状材料が相互間で均一な圧力になり、各インクジェットヘッドからの液状材料の吐出にバラツキが生じなくなると共に、良好な応答性を確保した状態で各インクジェットヘッドからの液状材料の吐出が可能となる。更に、各個別送液管路は、一個のインクタンクに通じる共通送液管路に接続され、且つ各個別流気管路は、大気開放状態となり得る共通流気管路に接続されていることから、液状材料及び気体が流通する全ての管路の簡素化が図られる。加えて、インクタンクから各インクジェットヘッドに対する液状材料の送給及び停止を制御するバルブ手段等からなる制御手段を少数にすることができると共に、大気に対して気体を開放及び閉鎖するバルブ手段等からなる制御手段も少数にすることができ、送液装置の構成の簡素化及び製作コストの低廉化が図られる。しかも、共通送液管路を流れる気体が、確実に共通流気管路に排出されて、大気中に放出されることになるので、気体が共通送液管路に残留したり或いは共通送液管路から各インクジェットヘッドに流入するという不具合が生じ難くなると共に、各インクジェットヘッド内に流入した気体及び各インクジェットヘッド内に残存している気体は、各個別流気管路及び共通流気管路を通過して大気中に放出されることになる。 As described above, according to the ink jet head liquid feeding device of the present invention, even when the liquid material from one ink tank flows along with the gas in the common liquid feeding pipe, the gas flows separately. Since it is discharged from the trachea through the common flow air duct open to the atmosphere and released into the atmosphere, the situation where the gas flows together with the liquid material through each individual liquid feed duct and is stored in each inkjet head is avoided, Inhibition of ejection of the liquid material from each inkjet head is effectively prevented. In addition, gas quickly escapes from the common flow air line through each individual flow air line until the liquid material flows from the common liquid supply line through each individual liquid supply line and is stored in each inkjet head. As a result, the liquid materials flowing into the respective ink jet heads have a uniform pressure between them, and there is no variation in the discharge of the liquid materials from the respective ink jet heads. The liquid material can be discharged from the inkjet head. Furthermore, each individual liquid supply line is connected to a common liquid supply line that leads to one ink tank, and each individual flow line is connected to a common flow line that can be open to the atmosphere. Simplification of all the conduits through which the liquid material and gas flow is achieved. In addition, the number of control means including valve means for controlling the supply and stop of the liquid material from the ink tank to each inkjet head can be reduced, and the valve means for opening and closing the gas to the atmosphere can be reduced. The number of control means can be reduced, and the configuration of the liquid feeding device can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. Moreover, since the gas flowing through the common liquid supply pipe is surely discharged to the common flow air pipe and released into the atmosphere, the gas remains in the common liquid supply pipe or the common liquid supply pipe. It is difficult to cause a problem of flowing into each inkjet head from the path, and the gas flowing into each inkjet head and the gas remaining in each inkjet head pass through each individual flow air line and common flow air line. Will be released into the atmosphere.
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッド送液装置の全体構成を示す概略図、図２は、本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッド送液装置の全体構成を示す概略図である。なお、これらの実施形態に係るインクジェットヘッド送液装置は、一種類の液状材料のみをインクタンクから複数台のインクジェットヘッドに送給する大型のプリンタ、例えば配向膜形成装置に配備されるものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an inkjet head liquid feeding device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an overall configuration of the inkjet head liquid feeding device according to a second embodiment of the present invention. FIG. The ink jet head liquid feeding device according to these embodiments is provided in a large printer, for example, an alignment film forming device, that feeds only one type of liquid material from an ink tank to a plurality of ink jet heads. .
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッド送液装置は、液状材料を貯留するインクタンク１には、該インクタンク１の下方位置を水平方向に延びる共通送液管路２が通じていると共に、この共通送液管路２には、等間隔おきに複数本の個別送液管路３が接続されている。これらの個別送液管路３は、共通送液管路２から下方に向かって延びると共に、各個別送液管路３の下端は、それぞれインクジェットヘッド４（その内部の液溜り部）に接続され、且つそれらの上下方向途中には、それぞれ液状材料中の空気等の気泡を脱気するための脱気手段５が設置されている。なお、インクジェットヘッド４は、図例では６台が設置されているが、それ以上のｎ台であってもよい。また、各インクジェットヘッド４と各脱気手段５とは、一体化されていてもよく、或いは図示のように別体として分離されていてもよい。また、インクタンク１は、一種類の液状材料（例えば、配向膜材料）を貯留するために、一個だけ備えられている。 As shown in FIG. 1, the ink jet head liquid feeding device according to the first embodiment of the present invention has a common liquid feeding pipe that extends horizontally below the ink tank 1 for the ink tank 1 that stores the liquid material. A plurality of individual liquid supply pipes 3 are connected to the common liquid supply pipe line 2 at regular intervals. These individual liquid feed pipes 3 extend downward from the common liquid feed pipe 2, and the lower ends of the individual liquid feed pipes 3 are respectively connected to the ink jet head 4 (the liquid reservoir inside thereof). And in the middle of those in the up-and-down direction, the deaeration means 5 for deaerating bubbles, such as air in a liquid material, respectively is installed. In addition, although six inkjet heads 4 are installed in the illustrated example, n inkjet heads 4 may be provided. Moreover, each inkjet head 4 and each deaeration means 5 may be integrated, or may be isolate | separated as a different body like illustration. Further, only one ink tank 1 is provided to store one kind of liquid material (for example, alignment film material).
前記共通送液管路２における最上流端に位置する個別送液管路３との接続部６よりも上流側には、開閉機能を有する送液バルブ７が設置されている。一方、前記共通送液管路２の下流端は、該共通送液管路２を余分に流れた液状材料を回収する回収タンク８に通じており、この回収タンク８は、共通送液管路２の下方位置に配備されている。そして、前記共通送液管路２における最下流端に位置する個別送液管路３と共通送液管路２との接続部９よりも下流側には、開閉機能を有する回収バルブ10が設置され、更にその下流側には、液状材料の通過または存在を検出する回収センサ11が設置されている。 A liquid feed valve 7 having an opening / closing function is installed on the upstream side of the connecting portion 6 with the individual liquid feed pipe 3 located at the most upstream end in the common liquid feed pipe 2. On the other hand, the downstream end of the common liquid supply line 2 leads to a recovery tank 8 that recovers the liquid material that has flowed excessively through the common liquid supply line 2, and this recovery tank 8 is connected to the common liquid supply line 2. 2 is located at a lower position. A recovery valve 10 having an opening / closing function is installed on the downstream side of the connecting portion 9 between the individual liquid supply line 3 and the common liquid supply line 2 located at the most downstream end in the common liquid supply line 2. are further on the lower stream side, the recovery sensor 11 for detecting the passage or presence of a liquid material are disposed.
また、インクタンク１の下方位置には、液状材料を貯留するための相対的に容量の大きな供給タンク12が配備されると共に、この供給タンク12とインクタンク１とは初期供給管路13を介して連通しており、この初期供給管路13の途中には、開閉機能を有する供給バルブ14と、それよりも供給タンク12側に位置する供給ポンプ15とが設置されている。なお、インクタンク１には、その中に貯留されている液状材料の液面の位置を制御するレベルスイッチ16と、その液面の上部空間の内圧を測定する内圧用圧力計17とが設置されている。 A relatively large supply tank 12 for storing the liquid material is disposed below the ink tank 1, and the supply tank 12 and the ink tank 1 are connected via an initial supply pipe 13. In the middle of the initial supply line 13, a supply valve 14 having an opening / closing function and a supply pump 15 located closer to the supply tank 12 are installed. The ink tank 1 is provided with a level switch 16 for controlling the position of the liquid level of the liquid material stored in the ink tank 1 and an internal pressure gauge 17 for measuring the internal pressure in the upper space of the liquid level. ing.
一方、このインクジェットヘッド送液装置は、インクタンク１の上方位置、詳しくはインクタンク１の最高液位よりも上方位置を水平方向に延びるバイパス管路18aを有する共通流気管路18が張り渡されている。この共通流気管路18のバイパス管路18aには、複数本の個別流気管路19が接続されると共に、これらの個別流気管路19は、バイパス管路18aから下方に向かって延びている。そして、各個別流気管路19の下端は、それぞれインクジェットヘッド４（その内部の液溜り部）に接続されている。また、最下流端に位置する個別送液管路３と共通送液管路２との接続部９には、バイパス管路18a（共通流気管路18）から下方に向かって延びる送液流気管路20が連通しており、この送液流気管路20の上下方向所定位置には、液充填確認センサ21が設置されている。更に、バイパス管路18a（共通流気管路18）の一端は、共通送液管路２の下流側端部に合流して回収タンク８に通じると共に、このバイパス管路18aにおける送液流気管路20との接続部22よりも回収タンク８側には、開閉機能を有する気体抜きバルブ23が設置されている。したがって、共通流気管路18の一端は、大気に対して開放及び閉鎖されるように構成されている。 On the other hand, in the ink jet head liquid feeding device, a common air flow line 18 having a bypass line 18a extending horizontally in the upper direction of the ink tank 1, more specifically, a position higher than the highest liquid level of the ink tank 1 is stretched. ing. A plurality of individual flow air lines 19 are connected to the bypass flow line 18a of the common flow air line 18, and these individual flow air lines 19 extend downward from the bypass line 18a. The lower ends of the individual air ducts 19 are connected to the ink-jet head 4 (the liquid reservoir inside). In addition, the connection part 9 between the individual liquid supply line 3 and the common liquid supply line 2 positioned at the most downstream end has a liquid supply flow line extending downward from the bypass line 18a (common flow line 18). The channel 20 communicates, and a liquid filling confirmation sensor 21 is installed at a predetermined position in the vertical direction of the liquid feeding air duct 20. Furthermore, one end of the bypass pipe 18a (common flow air pipe 18) joins the downstream end of the common liquid feed pipe 2 and communicates with the recovery tank 8, and the liquid feed air pipe in the bypass pipe 18a. A gas vent valve 23 having an opening / closing function is installed on the collection tank 8 side of the connection portion 22 to the front side. Accordingly, one end of the common flow air duct 18 is configured to be opened and closed with respect to the atmosphere.
更に、共通流気管路18のバイパス管路18aの中間部24は、圧力可変基管路25を介してインクタンク１内の液面の上方空間に通じており、この圧力可変基管路25の途中には、インクタンク１側から順に、タンクバルブ26と、バイパスバルブ27とが設置されている。そして、この圧力可変基管路25における両バルブ26、27の設置位置の中間部28には、圧力制御管路29の基端が接続されている。この圧力制御管路29の先端部には、先端から順に、窒素等の気体圧源30と、パージ圧レギュレータ(30Kpa)31と、パージ圧用圧力計32と、パージバルブ33とが設置されている。また、圧力制御管路29におけるパージバルブ33の基端側から分岐した帰還管路34の先端は、圧力制御管路29における気体圧源30とパージ圧レギュレータ31との間に帰還して接続されている。そして、この帰還管路34には、先端側から順に、大気開放レギュレータ(1Kpa)35と、大気開放用圧力計36と、大気開放バルブ37とが設置されている。また、この帰還管路34における大気開放レギュレータ35と大気開放用圧力計36との間から分岐した補助分岐管路38の先端は、大気開放部39に通じている。したがって、大気開放バルブ37から補助分岐38までの間は、略大気圧状態となっている。更に、圧力制御管路29における帰還管路34よりも基端側から分岐した分岐管路39には、先端から順に、大気開放部40と、負圧ポンプ41と、負圧バルブ42とが設置されている。 Further, the intermediate portion 24 of the bypass line 18 a of the common air flow line 18 communicates with the space above the liquid level in the ink tank 1 via the pressure variable base line 25. On the way, a tank valve 26 and a bypass valve 27 are installed in order from the ink tank 1 side. The base end of the pressure control line 29 is connected to an intermediate portion 28 at the installation position of the valves 26 and 27 in the pressure variable base line 25. A gas pressure source 30, such as nitrogen, a purge pressure regulator (30 Kpa) 31, a purge pressure pressure gauge 32, and a purge valve 33 are installed at the tip of the pressure control line 29 in that order from the tip. Further, the tip of the return line 34 branched from the base end side of the purge valve 33 in the pressure control line 29 is connected in a feedback manner between the gas pressure source 30 and the purge pressure regulator 31 in the pressure control line 29. Yes. The return line 34 is provided with an atmospheric release regulator (1 Kpa) 35, an atmospheric release pressure gauge 36, and an atmospheric release valve 37 in this order from the front end side. In addition, the tip of the auxiliary branch pipe 38 branched from the atmosphere release regulator 35 and the atmosphere release pressure gauge 36 in the return pipe 34 communicates with the atmosphere release section 39. Therefore, the area between the atmosphere release valve 37 and the auxiliary branch 38 is in a substantially atmospheric pressure state. Furthermore, an air release unit 40, a negative pressure pump 41, and a negative pressure valve 42 are installed in order from the tip of the branch line 39 that branches from the proximal end side of the return line 34 in the pressure control line 29. Has been.
次に、上記の第１実施形態に係るインクジェットヘッド送液装置の作用を説明する。 Next, the operation of the ink jet head liquid feeding device according to the first embodiment will be described.
インクタンク１内における液状材料の貯留量の制御に関しては、供給ポンプ15の作動により、大容量の液状材料を貯留している供給タンク12から、開弁状態にある供給バルブ14を通じてインクタンク１に液状材料を供給する。この場合、インクタンク１内における液状材料の液面の高低は、レベルスイッチ16により制御されることから、インクタンク１内は常に所定量の液状材料が貯留された状態に維持される。 Regarding the control of the storage amount of the liquid material in the ink tank 1, the operation of the supply pump 15 changes the supply tank 12 from the supply tank 12 storing a large volume of liquid material to the ink tank 1 through the supply valve 14 in the valve open state. Supply liquid material. In this case, since the level of the liquid material in the ink tank 1 is controlled by the level switch 16, the ink tank 1 is always maintained in a state where a predetermined amount of the liquid material is stored.
次に、インクタンク１から複数台のインクジェットヘッド４に液状材料を送液する場合には、圧力制御管路29上のパージバルブ33と、圧力可変基管路25上のタンクバルブ26とを開弁させた状態で、インクタンク１内における液面の上部空間に窒素等の気体を圧送して、その内圧を上昇させる。このような状態の下で、共通送液管路２上の送液バルブ７及び回収バルブ10と、バイパス管路18a（共通流気管路18）上の気体抜きバルブ23とを開弁させて、インクタンク１内の液状材料を、共通送液管路２及び各個別送液管路３を通じて各インクジェットヘッド４に送液する。この際に、共通送液管路２内を液状材料と共に送給される気体は、接続部９から回収バルブ10を通じてバイパス管路18a（共通流気管路18）に流入して大気中に放出されると共に、各インクジェットヘッド４内の気体は、各個別流気管路19を通過してバイパス管路18aに流入し、気体抜きバルブ23を通じて大気中に放出される。 Next, when liquid material is sent from the ink tank 1 to a plurality of inkjet heads 4, the purge valve 33 on the pressure control line 29 and the tank valve 26 on the pressure variable base line 25 are opened. In this state, a gas such as nitrogen is pumped into the upper space above the liquid level in the ink tank 1 to increase its internal pressure. Under such a condition, the liquid supply valve 7 and the recovery valve 10 on the common liquid supply line 2 and the gas vent valve 23 on the bypass line 18a (common flow air line 18) are opened, The liquid material in the ink tank 1 is fed to each ink jet head 4 through the common liquid feed line 2 and each individual liquid feed line 3. At this time, the gas supplied together with the liquid material in the common liquid supply pipe 2 flows into the bypass pipe 18a (common flow air pipe 18) through the recovery valve 10 from the connection portion 9 , and is released into the atmosphere. At the same time, the gas in each ink jet head 4 passes through each individual air pipe 19 and flows into the bypass pipe 18a, and is released into the atmosphere through the gas vent valve 23.
この後、液状材料が送給され続けることにより、各インクジェットヘッド４に液状材料が充填されるが、この時点においては、共通流気管路18のバイパス管路18aの存在によって各インクジェットヘッド４の内圧が均一化されることから、液状材料は各インクジェットヘッド４に均一に充填される。そして、液状材料が共通送液管路２から回収バルブ10を通じて回収センサ11に達した時点で、回収バルブ10を閉弁させる。更に、液状材料が送液流気管路20内を所定位置まで上昇したことを、液充填確認センサ21が検出した時点で、気体抜きバルブ23が閉じられると共に、各インクジェットヘッド４に充填された液状材料が各インクジェットヘッド４の吐出ノズルに達して滴下した時点で、パージバルブ33と送液バルブ７とが閉じられることにより、インクタンク１から各インクジェットヘッド４への送液動作が終了する。この場合、インクタンク１の液面位置と、液充填確認センサ21の設置位置とは、同一又は略同一の高さ位置となるように設定されているため、各個別流気管路19内には、液状材料が液充填確認センサ21の設置位置と同一又は略同一の高さ位置まで上昇した状態となる。 Thereafter, the liquid material is continuously fed to fill each ink-jet head 4 with the liquid material. At this time, the internal pressure of each ink-jet head 4 due to the presence of the bypass pipe line 18a of the common air flow line 18 is reached. Therefore, the liquid material is uniformly filled in each inkjet head 4. When the liquid material reaches the recovery sensor 11 from the common liquid supply line 2 through the recovery valve 10, the recovery valve 10 is closed . Further, when the liquid filling confirmation sensor 21 detects that the liquid material has risen to the predetermined position in the liquid feeding air duct 20, the gas vent valve 23 is closed and the liquid filled in each inkjet head 4. When the material reaches the discharge nozzle of each inkjet head 4 and drops, the purge valve 33 and the liquid supply valve 7 are closed, and the liquid supply operation from the ink tank 1 to each inkjet head 4 is completed. In this case, the liquid level position of the ink tank 1 and the installation position of the liquid filling confirmation sensor 21 are set to be the same or substantially the same height position. Then, the liquid material is raised to the same or substantially the same height position as the installation position of the liquid filling confirmation sensor 21.
この時点においては、各インクジェットヘッド４とインクタンク１との内部が加圧状態となっているため、先ず大気開放バルブ37を開いてそれらの内圧を大気圧状態にする。この場合、大気が逆流しないように、大気開放レギュレータ35は０．１ｋPaで常に補助分岐管路38を通じて大気に窒素が放出されているため、補助分岐管路38は略大気圧状態にあり、大気開放バルブ37を通じて大気圧状態に減圧されることになる。その後、大気開放バルブ37を閉じると共に、負圧バルブ42とタンクバルブ26とバイパスバルブ27と送液バルブ７とを開くことにより、負圧ポンプ41の動作によって各インクジェットヘッド４の内圧を所定の負圧まで下げ、これによりインクジェットヘッド４の吐出ノズルから液状材料が適切に噴出できる状態とする。この時点において、各インクジェットヘッド４内の液状材料は、インクタンク１内の液面の上部空間に作用する負圧と、バイパス管路18aに作用する負圧との影響を受けていることになる。したがって、これらの各インクジェットヘッド４内の液状材料に対しては、均一に且つ応答性良くしかも安定的に負圧が作用することになる。 At this time, since the inside of each ink-jet head 4 and the ink tank 1 is in a pressurized state, first, the air release valve 37 is first opened to bring the internal pressure thereof to an atmospheric pressure state. In this case, since the atmospheric air release regulator 35 is always at 0.1 kPa and nitrogen is released into the atmosphere through the auxiliary branch pipe 38 so that the air does not flow back, the auxiliary branch pipe 38 is in a substantially atmospheric pressure state. The pressure is reduced to atmospheric pressure through the opening valve 37. Thereafter, the air release valve 37 is closed, and the negative pressure valve 42, the tank valve 26, the bypass valve 27, and the liquid feeding valve 7 are opened, so that the negative pressure pump 41 operates to reduce the internal pressure of each inkjet head 4 to a predetermined negative pressure. The pressure is reduced to a pressure so that the liquid material can be appropriately ejected from the ejection nozzle of the inkjet head 4. At this time, the liquid material in each inkjet head 4 is affected by the negative pressure acting on the upper space above the liquid surface in the ink tank 1 and the negative pressure acting on the bypass pipe 18a. . Therefore, a negative pressure is applied to the liquid material in each ink jet head 4 uniformly, with good responsiveness, and stably.
図２は、本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッド送液装置を例示している。この第２実施形態に係るインクジェットヘッド送液装置が上述の第１実施形態に係るインクジェットヘッド送液装置と相違している点は、共通流気管路18のバイパス管路18aから下方に延びている各個別流気管路19の各下端が、共通送液管路２と各個別送液管路３との各接続部に通じている点と、最下流端の個別流気管路19が送液流気管路20を兼ねている点とである。その他の構成要件については、上述の第１実施形態に係るインクジェットヘッド送液装置と同一であるので、この両者に共通の構成要件については同一符号を使用し、重複した説明を省略する。 FIG. 2 illustrates an inkjet head liquid feeding device according to the second embodiment of the present invention. The ink jet head liquid feeding device according to the second embodiment is different from the ink jet head liquid feeding device according to the first embodiment described above, and extends downward from the bypass pipe line 18a of the common air flow pipe line 18. Each lower end of each individual air flow line 19 communicates with each connection portion between the common liquid supply line 2 and each individual liquid supply line 3, and the individual flow air line 19 at the most downstream end is a liquid flow. It also serves as the trachea 20. The other constituent elements are the same as those of the ink jet head liquid feeding device according to the first embodiment described above, and therefore, the same reference numerals are used for the constituent elements common to both of them, and redundant description is omitted.
この第２実施形態に係るインクジェットヘッド送液装置によれば、共通送液管路２を流れる気体は、各接続部から個別流気管路19を経て共通流気管路18に流入した後に大気中に放出されると共に、バイパス管路18aの存在によって各インクジェットヘッド４の内圧が均一化される。また、負圧ポンプ41の動作により発生する負圧は、バイパス管路18aから各個別流気管路19を通じて各個別送液管路３に均一に作用するため、各インクジェットヘッド４から液状材料を効率良く噴出できることになる。これ以外の作用効果は、上述の第１実施形態と同一であるので、その説明を省略する。 According to the ink jet head liquid feeding device according to the second embodiment, the gas flowing through the common liquid feeding pipe 2 flows into the atmosphere after flowing into the common flow air pipe 18 from each connection portion via the individual air pipe 19. While being discharged, the internal pressure of each inkjet head 4 is made uniform by the presence of the bypass line 18a. Moreover, since the negative pressure generated by the operation of the negative pressure pump 41 acts uniformly on each individual liquid supply pipe line 3 from the bypass pipe line 18a through each individual air flow pipe line 19, the liquid material is efficiently transferred from each ink jet head 4. It will be able to erupt well. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment described above, and thus description thereof is omitted.
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態の構成において、各個別流気管路19の下端を、共通送液管路２と各個別送液管路３との各接続部から各インクジェットヘッド４に至るまでの途中、つまり各個別送液管路３の途中又は脱気手段５の入口若しくは出口に接続するようにしてもよい。 In the configurations of the first embodiment and the second embodiment, the lower end of each individual air flow channel 19 is connected to each inkjet head 4 from each connection portion between the common liquid supply channel 2 and each individual liquid supply channel 3. It is also possible to connect to the middle or the middle of each individual liquid feeding conduit 3 or the inlet or outlet of the deaeration means 5.
１ インクタンク
２ 共通送液管路
３ 個別送液管路
４ インクジェットヘッド
８ 回収タンク
18 共通流気管路
18a バイパス管路
19 個別流気管路
30 気体圧源
41 負圧ポンプ（負圧源）
1 Ink tank 2 Common liquid supply line 3 Individual liquid supply line 4 Inkjet head 8 Collection tank
18 Common flow trachea
18a Bypass line
19 Individual air duct
30 Gas pressure source
41 Negative pressure pump (negative pressure source)
Claims (5)
複数台のインクジェットヘッドにそれぞれ通じる液状材料送給用の各個別送液管路を、一種類の液状材料を貯留する一個のインクタンクに通じる共通送液管路に接続すると共に、前記共通送液管路と各個別送液管路との各接続部、または各インクジェットヘッド、もしくは各個別送液管路の一端と他端との間に、それぞれ通じる気体流通可能な各個別流気管路を、大気に対して開放及び閉鎖可能な共通流気管路に接続し、且つ、インクタンク側を上流側として、前記共通送液管路における最下流端に位置する個別送液管路と該共通送液管路との接続部を前記共通流気管路に通じさせ、前記共通送液管路内の気体を前記接続部から前記共通流気管路に排出させるように構成すると共に、前記各インクジェットヘッド内の気体をそれぞれ各個別流気管路を通じて前記共通流気管路に排出させるように構成したことを特徴とするインクジェットヘッド送液装置。 In an ink jet head liquid feeding device configured to feed a liquid material from an ink tank to a plurality of ink jet heads,
Each of the individual liquid supply pipes for feeding liquid material that respectively communicates with a plurality of inkjet heads is connected to a common liquid feed pipe that leads to one ink tank that stores one type of liquid material. Each connection portion between the pipe line and each individual liquid supply pipe line, or each inkjet head, or each individual flow air pipe line capable of gas flow leading to one end and the other end of each individual liquid supply pipe line, An individual liquid supply line connected to a common flow air line that can be opened and closed with respect to the atmosphere, and the upstream side is the ink tank side, and the common liquid supply line located at the most downstream end in the common liquid supply line A connecting portion with a conduit is connected to the common flow air conduit, and the gas in the common liquid feeding conduit is discharged from the connecting portion to the common flow air conduit; Each gas flows individually Inkjet head feeding apparatus characterized by being configured so as to be discharged to the common flow duct through the conduit.
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