JP2010167357A - 圧力調整弁の初期充填方法、エアー抜き方法、エアー抜きシステムおよびこれを備えた液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で圧力調整弁内のエアーを排出することができる圧力調整弁の初期充填方法等を提供する。
【解決手段】バルブハウジング６４内の１次室６７と２次室６８とを連通する連通流路に設けた弁体７０を、２次室６８の１の面を構成するダイヤフラムにより大気圧基準で開閉し、機能液供給手段から導入した機能液を、圧力調整して２次室６８から流出ポート８１を介して機能液滴吐出ヘッド２５に供給する圧力調整弁２７の初期充填方法であって、機能液滴吐出ヘッド２５に密接して１次室６７および２次室６８に機能液を吸引・充填する吸引充填手段を用い、圧力調整弁２７を、流出ポート８１が２次室６８の下部に位置する使用姿勢に維持して吸引を行う第１吸引工程Ｓ１と、第１吸引工程Ｓ１の後に流出ポート８１が２次室６８の上部に位置するエアー抜き姿勢に姿勢変更して吸引を行う第２吸引工程Ｓ２と、を備えた。
【選択図】図９

Description

本発明は、機能液滴吐出ヘッドに供給する機能液の圧力を大気圧基準で調整する圧力調整弁の初期充填方法、エアー抜き方法、エアー抜きシステムおよびこれを備えた液滴吐出装置に関する。

従来、液滴吐出装置において、機能液タンクに接続した１次室と機能液滴吐出ヘッドに接続した２次室とを連通する連通流路に設けた弁体を大気圧基準で開閉し、機能液滴吐出ヘッドに対して機能液を重力供給すると共に、１次室および２次室のエアーを排出する１次室エアー抜き口および２次室エアー抜き口を有する圧力調整弁と、流路切替バルブ、真空ポンプおよび回収タンクを有し、これらを各々連通するエアーチューブを介して圧力調整弁の各エアー抜き口に接続したエアー吸引手段と、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に密着した吸引キャップを介して、機能液滴吐出ヘッドから機能液を吸引する吸引ユニットと、を備えた機能液供給機構（エアー抜きシステム）が知られている（特許文献１参照）。
この機能液供給機構を有する液滴吐出装置では、吸引ユニットを駆動して圧力調整弁（機能液滴吐出ヘッド）に機能液を充填（初期充填）した後、ワークに対し機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して所定の描画処理を行う。そして、機能液供給機構は、初期充填後や所定回数の吐出後、機能液の吐出休止を確認した上で、吸引ユニットとは別に設けられたエアー吸引手段（真空ポンプ）を駆動して１次室および２次室に溜まったエアーを、エアーチューブを介して強制的に排気するようになっている。

特開２００６−０８２０６９号公報

しかし、このような機能液供給機構による圧力調整弁のエアー抜き方法では、排気すべきエアーが微量であるにもかかわらず、各圧力調整弁内のエアーを強制的に排気・回収するエアー吸引手段（真空ポンプ、回収タンクおよびエアーチューブ（流路系）等）を、機能液の吸引ユニットとは別途設ける必要があり、複雑で且つ大掛かりな機構を要するという問題があった。

本発明は、簡単な構成で圧力調整弁内のエアーを排出することができる圧力調整弁の初期充填方法、エアー抜き方法、エアー抜きシステムおよびこれを備えた液滴吐出装置を提供することを課題とする。

本発明の圧力調整弁の初期充填方法は、バルブハウジング内の１次室と２次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、２次室の１の面を構成するダイヤフラムにより大気圧基準で開閉し、機能液供給手段から流入ポートを介して１次室に導入した機能液を、圧力調整して２次室から流出ポートを介して機能液滴吐出ヘッドに供給する圧力調整弁に対し、１次室および２次室に機能液を充填する圧力調整弁の初期充填方法であって、機能液滴吐出ヘッドに密接し、機能液滴吐出ヘッドを介して機能液供給手段の機能液を吸引して、１次室および２次室に機能液を充填可能な吸引充填手段を用い、圧力調整弁を、流出ポートが２次室の下部に位置する使用姿勢に維持して吸引を実施する第１吸引工程と、第１吸引工程の後、圧力調整弁を、流出ポートが２次室の上部に位置するエアー抜き姿勢に姿勢変更して吸引を実施する第２吸引工程と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の圧力調整弁のエアー抜きシステムは、バルブハウジング内の１次室と２次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、２次室の１の面を構成するダイヤフラムにより大気圧基準で開閉し、機能液供給手段から流入ポートを介して１次室に導入した機能液を、圧力調整して２次室から流出ポートを介して機能液滴吐出ヘッドに供給する圧力調整弁のエアー抜きシステムであって、圧力調整弁を、流出ポートが２次室の下部に位置する使用姿勢と流出ポートが２次室の上部に位置するエアー抜き姿勢との間で、回動自在に支持する支持フレームと、圧力調整弁を、使用姿勢とエアー抜き姿勢との間で回動させる弁回動手段と、機能液滴吐出ヘッドに密接し、機能液滴吐出ヘッドを介して機能液供給手段の機能液を吸引して、１次室および２次室に機能液を充填可能な吸引充填手段と、弁回動手段および吸引充填手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、１次室および２次室に機能液を充填する圧力調整弁の初期充填時に、圧力調整弁を、使用姿勢に維持して吸引を実施した後、圧力調整弁を、エアー抜き姿勢に姿勢変更して吸引を実施することを特徴とする。

これらの構成によれば、流出ポートが２次室の上部に位置するようにすることで、エアー溜り（気泡）を流出ポート近傍へと移動させることができる。この状態で、吸引充填手段により機能液滴吐出ヘッドから機能液の吸引を行えば、２次室の気泡を機能液の流れに乗せて吸引・排出することができる。したがって、エアー（気泡）吸引用の機構（手段）を別途設けることなく、単純な構成で、圧力調整弁の内部の気泡を排出しつつ機能液を充填することができる。

本発明の圧力調整弁のエアー抜き方法は、バルブハウジング内の１次室と２次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、２次室の１の面を構成するダイヤフラムにより大気圧基準で開閉し、機能液供給手段から流入ポートを介して１次室に導入した機能液を、圧力調整して２次室から流出ポートを介して機能液滴吐出ヘッドに供給する圧力調整弁に対し、２次室に溜まったエアーを除去する圧力調整弁のエアー抜き方法であって、機能液滴吐出ヘッドに密接し、機能液滴吐出ヘッドを介して機能液供給手段の機能液を吸引して、１次室および２次室に機能液を充填可能な吸引充填手段を用い、流出ポートが２次室の下部に位置する使用姿勢に維持された圧力調整弁を、流出ポートが２次室の上部に位置するエアー抜き姿勢に姿勢変更して吸引を実施することを特徴とする。

また、本発明の圧力調整弁のエアー抜きシステムは、バルブハウジング内の１次室と２次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、２次室の１の面を構成するダイヤフラムにより大気圧基準で開閉し、機能液供給手段から流入ポートを介して１次室に導入した機能液を、圧力調整して２次室から流出ポートを介して機能液滴吐出ヘッドに供給する圧力調整弁のエアー抜きシステムであって、圧力調整弁を、流出ポートが２次室の下部に位置する使用姿勢と流出ポートが２次室の上部に位置するエアー抜き姿勢との間で、回動自在に支持する支持フレームと、圧力調整弁を、使用姿勢とエアー抜き姿勢との間で回動させる弁回動手段と、機能液滴吐出ヘッドに密接し、機能液滴吐出ヘッドを介して機能液供給手段の機能液を吸引して、１次室および２次室に機能液を充填可能な吸引充填手段と、弁回動手段および吸引充填手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、２次室に溜まったエアーを除去するときに、使用姿勢の圧力調整弁を、エアー抜き姿勢に姿勢変更して吸引を実施することを特徴とする。

これらの構成によれば、機能液滴吐出ヘッドに対して機能液の供給を行っている過程で、２次室にエアー溜り（気泡）が生じた場合であっても、上記した機能液の初期充填の際と同様に、単純な構成で、圧力調整弁の内部の気泡を排出しつつ機能液を補充することができる。

この場合、圧力調整弁を保持すると共に、圧力調整弁を使用姿勢とエアー抜き姿勢との間で回動させるための支軸を有する弁ホルダーを、更に備え、圧力調整弁は、弁ホルダーを介して支持フレームに回動自在に支持されていることが好ましい。

この構成によれば、圧力調整弁を安定保持された状態で、支軸を中心に回動させることができるため、的確に気泡を流出ポート側へと移動させることができる。

また、この場合、使用姿勢とエアー抜き姿勢との間での回動角度が、略９０°であることが好ましい。

この構成によれば、回動範囲を規制することで、流入ポートおよび流出ポートへの接続配管（チューブ）の引き回しの自由度を確保することができる。すなわち、接続配管に無用な外力を作用させることなく、圧力調整弁の姿勢変更を行うことができる。なお、使用姿勢およびエアー抜き姿勢が、共に鉛直方向に対し略４５°であることが好ましい。

さらに、この場合、弁回動手段が、ロータリーアクチュエーターで構成されていることが好ましい。

この構成によれば、単純な構造で且つ防爆仕様により圧力調整弁を回動させることができる。

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なう描画手段と、上記した圧力調整弁のエアー抜きシステムと、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、２次室内のエアーを排除した状態で、機能液滴吐出ヘッドに気泡の混入していない機能液を供給することができるため、液滴吐出装置の吐出不良を適切に防止することができる。これにより、液滴吐出装置で製造する製品の信頼性を向上させることができる。

本実施形態に係る液滴吐出装置の斜視図である。 液滴吐出装置に搭載されたキャリッジユニット（ヘッドユニット）を模式的に表した平面図である。 機能液滴吐出ヘッドの表裏外観斜視図である。 機能液供給ユニットを模式的に示した系統図である。 キャップユニットの平面図（ａ）および吸引ユニットの側面図（ｂ）である。 吸引ユニットの配管系統図である。 キャリッジユニットに搭載された圧力調整弁の外観側面図である。 圧力調整弁の流入口側の縦断面図（ａ）および流出口側の縦断面図（ｂ）である。 圧力調整弁およびそれを支持する弁回動機構の断面図および側面図である。 圧力調整弁を片持ち支持する弁回動機構の側面図（ａ）、別形態の弁回動機構の側面図（ｂ）および圧力調整弁に対する機能液の初期充填方法のフローチャート（ｃ）である。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る圧力調整弁のエアー抜きシステムを備えた液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれており、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドを用い、有機ＥＬ装置の各画素となる発光層やカラーフィルタのフィルタエレメント等を形成するものである。

図１に示すように、液滴吐出装置１は、石定盤に支持されたＸ軸支持ベース１２ａ上に配設され、主走査方向となるＸ軸方向に延在してワークをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル１２と、複数本の支柱１１を介してＸ軸テーブル１２を跨ぐように架け渡された１対のＹ軸支持ベース１３ａ上に配設され、副走査方向となるＹ軸方向に延在するＹ軸テーブル１３と、Ｙ軸テーブル１３に移動自在に吊設され、複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド２５が搭載された１３個のキャリッジユニット１４と、から構成されている。さらに、液滴吐出装置１は、これらの装置を、温度および湿度が管理された雰囲気内に収容するチャンバー１５と、チャンバー１５を貫通して機能液滴吐出ヘッド２５に機能液を供給する機能液供給ユニット１６（機能液供給手段）と、を備えており、チャンバー１５の側壁の一部には、機能液供給ユニット１６の主要部を為すメインタンク４０等を収納するタンクキャビネット５０が設けられている。この液滴吐出装置１は、制御装置１７により装置全体が統括制御され、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３の駆動と同期して機能液滴吐出ヘッド２５を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット１６から供給された６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。

また、液滴吐出装置１は、フラッシングユニット２１、吸引ユニット２２、ワイピングユニット２３、吐出性能検査ユニット２４から成るメンテナンス装置１８を備えており、これらユニットを機能液滴吐出ヘッド２５の保守に供して、機能液滴吐出ヘッド２５の機能維持・機能回復を図るようになっている。本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｘ軸テーブル１２とＹ軸テーブル１３とが交わる部分にキャリッジユニット１４を臨ませてワークの描画を行い、Ｙ軸テーブル１３とメンテナンス装置１８（吸引ユニット２２、ワイピングユニット２３）が交わる部分にキャリッジユニット１４を臨ませて、機能液滴吐出ヘッド２５の機能維持・機能回復を行う。

図１および図２に示すように、各キャリッジユニット１４は、Ｒ・Ｇ・Ｂ・Ｃ・Ｍ・Ｙの６色、各２個（計１２個）の機能液滴吐出ヘッド２５と、１２個の機能液滴吐出ヘッド２５を６個ずつ２群に分けて支持するヘッドプレート２６と、各機能液滴吐出ヘッド２５に機能液を大気圧基準で供給する１２個の圧力調整弁２７と、を有するヘッドユニット１９を備えている。各圧力調整弁２７は、ヘッドプレート２６上において機能液滴吐出ヘッド２５の分割方向と直交する方向に６個ずつ２群に分割して配設されている。なお、各圧力調整弁２７は、後述する支持フレーム９２に弁ホルダー９１を介して回動自在に支持された状態で配設されている。各キャリッジユニット１４は、一対のＹ軸支持ベース１３ａに掛け渡されたブリッジプレート１３ｂに吊設されている（図１参照）。各キャリッジユニット１４は、ブリッジプレート１３ｂ上に配設されたサブタンク４１から自然水頭を利用し、かつ圧力調整弁２７を介して各機能液滴吐出ヘッド２５に機能液が供給されるようになっている（図４参照）。なお、キャリッジユニット１４の個数および各キャリッジユニット１４に搭載される機能液滴吐出ヘッド２５の個数は任意である。

図３に示すように、機能液滴吐出ヘッド２５は、いわゆる２連のインクジェットヘッドであり、２連の接続針３４を有する機能液導入部３１と、機能液導入部３１の側方に連なる２連のヘッド基板３２と、ヘッド基板３２の下方に連なる２連のポンプ部３３と、ポンプ部３３に連なるノズルプレート３５と、を備えている。機能液導入部３１には、後述する２本の２次側チューブ４３ｂが接続され（図４参照）、ノズルプレート３５のノズル面ＮＦには、２列のノズル列ＮＬが相互に平行に列設されており、各ノズル列ＮＬは、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル３６で構成されている。ヘッド基板３２は、フレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介して上記の制御装置１７が接続されており、制御装置１７から出力された駆動波形が各ポンプ部３３（の圧電素子）に印加されることで、各吐出ノズル３６から機能液が吐出される。

図１および図４に示すように、機能液供給ユニット１６は、チャンバー１５に併設のタンクキャビネット５０に収容された６個（６色）のメインタンク４０と、各ブリッジプレート１３ｂ上に配設された複数（１３個）のサブタンク４１と、メインタンク４０と複数のサブタンク４１とを接続するタンク側チューブ４２と、各サブタンク４１と各機能液滴吐出ヘッド２５を接続する複数のヘッド側チューブ４３と、を備えている。各ヘッド側チューブ４３には、機能液滴吐出ヘッド２５と共にキャリッジユニット１４に搭載された圧力調整弁２７が介設されており、ヘッド側チューブ４３は、サブタンク４１と圧力調整弁２７とを接続する１次側チューブ４３ａと、圧力調整弁２７と機能液滴吐出ヘッド２５とを接続する２次側チューブ４３ｂと、を有している。

メインタンク４０から送液された機能液は、タンク側チューブ４２を通って各サブタンク４１に貯留される。各サブタンク４１の機能液は、各機能液滴吐出ヘッド２５の駆動に応じ、ヘッド側チューブ４３および圧力調整弁２７を介して、機能液滴吐出ヘッド２５に自然水頭で供給される。一方、キャリッジユニット１４（ヘッドユニット１９）を交換する場合には、１次側チューブ４３ａに介設された開閉バルブ４３ｃを閉弁した後、１次側チューブ４３ａを圧力調整弁２７から接続を解除（離脱）し、この状態で交換が行われる。

図１に示すように、フラッシングユニット２１は、一対の描画前フラッシングユニット２１ａと、定期フラッシングユニット２１ｂと、を有し、描画処理直前や、ワークの載換え時等の描画処理休止時に行われる、機能液滴吐出ヘッド２５の捨て吐出を受ける。吸引ユニット２２は、１３台のキャップユニット４４を有し、各機能液滴吐出ヘッド２５の吐出ノズル３６から機能液を強制的に吸引すると共に、キャッピングを行う。ワイピングユニット２３は、吸引後の機能液滴吐出ヘッド２５のノズル面ＮＦを拭取る。吐出性能検査ユニット２４は、機能液滴吐出ヘッド２５の吐出の有無および飛行曲りを検査する。

次に、図５および図６を参照して、吸引ユニット２２について説明する。吸引ユニット２２は、１２個の機能液滴吐出ヘッド２５に対応する１２個のヘッドキャップ４４ａをキャッププレート４４ｂに配置した１３台のキャップユニット４４と、支持部材４５ａを介して各キャップユニット４４を昇降させる１３台の昇降機構４５と、各キャップユニット４４に連なると共に機能液の流路を有する１３個の吸引流路系４６と、各吸引流路系４６に連なると共に２つの圧力水準の異なる（高圧・低圧）２つのエジェクター５８に対応した２つの廃液タンク５５を有する吸引機構４７と、を備えている。また、吸引ユニット２２は、吸引機構４７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４８と、各部から排気を行うための排気設備４９と、を備えている。

各キャップユニット４４は、各色２個、計１２個の機能液滴吐出ヘッド２５に対応したヘッドキャップ４４ａと、これらを一括して搭載したキャッププレート４４ｂと、から成り、１２個のヘッドキャップ４４ａは、１２個の機能液滴吐出ヘッド２５と同じ並びで且つ同じ傾き姿勢で、キャッププレート４４ｂに搭載されている（図５（ａ）参照）。各昇降機構４５は、支持部材４５ａを介してヘッドキャップ４４ａを直接昇降させる昇降シリンダ４５ｂと、昇降シリンダ４５ｂによる昇降をガイドする一対のリニアガイド４５ｃと、これらを支持するベース部４５ｄと、を有している（図５（ｂ）参照）。昇降機構４５は、吸引用の密接位置と、フラッシング用の離間位置と、ヘッドユニット１９の交換やキャップユニット４４の消耗品交換（メンテナンス）用の交換位置との間でキャップユニット４４を３段階に昇降させる。

図６に示すように、各吸引流路系４６は、各キャップユニット４４に連なるキャップ側流路５１と、キャップ側流路５１に連なるタンク側流路５３と、から構成されている。キャップ側流路５１は、１２個のヘッドキャップ４４ａに接続され、機能液の色別に合流して計６本になり、その各下流端で一次マニホールド５２に接続されている。タンク側流路５３は、上流端を一次マニホールド５２に接続し、２つの圧力水準に対応した各二次マニホールド５４を介して、各廃液タンク５５に接続されている。

吸引機構４７の廃液タンク５５は、高圧（第１水準）で使用する第１廃液タンク５５ａと、低圧（第２水準）で使用する第２廃液タンク５５ｂとで構成されている。さらに、第２廃液タンク５５ｂには、上記したフラッシングユニット２１が、フラッシング流路５６を介して接続されている。また、エジェクター５８は、圧縮エアー供給設備４８から一次側に圧縮エアーを導入すると共に、二次側に連通流路５７を介して接続した廃液タンク５５から、排気設備４９にエアーを排気することで連通流路５７内を減圧する。

本実施形態における液滴吐出装置１の稼動停止時には、Ｙ軸テーブル１３により１３個のキャリッジユニット１４が１３台の吸引ユニット２２の位置まで移動し、キャップユニット４４を密接位置に上昇させ、全機能液滴吐出ヘッド２５に対し、いわゆるキャッピングが行われる。一方、稼動開始時には、全機能液滴吐出ヘッド２５に対し、キャッピングされた状態でエジェクター５８を駆動して吸引処理が行なわれ（初期充填）、続いてキャリッジユニット１４単位でワイピング処理が行なわれる。そして、１３台のキャリッジユニット１４は順次、Ｘ軸テーブル１２にセットされたワーク上に移動する。

次に、図７および図８を参照して、圧力調整弁２７について説明する。圧力調整弁２７は、主要部を成す調整弁本体６０と、調整弁本体６０の流入側に差込み接合した流入コネクター６１と、調整弁本体６０の流出側に差込み接合した流出コネクター６２と、を備えている。この圧力調整弁２７は、そのコバ部分において弁ホルダー９１を介して支持フレーム９２に軸支され、回動自在に構成されている。また、流入コネクター６１には、サブタンク４１に連なる１次側チューブ４３ａが接続され、他方、流出コネクター６２には、機能液滴吐出ヘッド２５に連なる２次側チューブ４３ｂが接続されている。

調整弁本体６０は、略円板状で、かつ前面および後面の中央部が凹型形成されたバルブハウジング６４と、バルブハウジング６４と共に１次室６７を画成する蓋体６５と、バルブハウジング６４に受圧膜体８４（ダイヤフラム）を固定することでバルブハウジング６４と共に２次室６８を画成するドーナツ状の膜体押え部材６６と、で構成されており、バルブハウジング６４の中心部には、１次室６７および２次室６８を連通する調整弁連通流路６９が形成されている。

１次室６７は、受圧膜体８４と同心となる略円柱形状に形成され、１次室６７の上部には、１次室６７から径方向斜めに延びる流入ポート７１が形成されている。また、１次室６７の中心部には、調整弁連通流路６９が開口している。そして、調整弁連通流路６９の１次室６７側には、調整弁連通流路６９の開口周縁部を弁座として、調整弁連通流路６９を開閉する弁体７０が臨んでいる。また、弁体７０は、これと蓋体６５との間に介設した弁体付勢ばね７２によって、閉弁方向（２次室６８側）に弱い力で付勢されている。流入ポート７１には、流入コネクター６１が差し込み接合されており、流入コネクター６１と１次室６７とを連通する流入流路部７６が形成されている（図８（ａ）参照）。

２次室６８は、受圧膜体８４が膜体押え部材６６によりバルブハウジング６４に取り付けられ、バルブハウジング６４に凹型形成した内面壁６８ａと受圧膜体８４とによって、全体として受圧膜体８４を底面とする円錐台形状に形成されている。すなわち、内面壁６８ａは、テーパー部位６８ｂを有する有底すり鉢状に形成されている。

２次室６８の下部には、２次室６８から真下に延びる流出ポート８１（の流出流路部８６）が、テーパー部位６８ｂに開口している（図８（ｂ）参照）。また、２次室６８の中心部には、上記した調整弁連通流路６９が開口しており、調整弁連通流路６９の２次室６８側の周縁部と受圧膜体８４との間には、受圧膜体８４を前方向に向かって付勢する膜体付勢ばね８２が介設されている。

受圧膜体８４（ダイヤフラム）は、樹脂フィルムで構成した膜体本体８４ａと、膜体本体８４ａの中央部に接着した樹脂製の受圧板８４ｂとで構成されている。受圧板８４ｂは、膜体本体８４ａと同心の円板状に、且つ膜体本体８４ａに対し十分に小径に形成されており、その中央に上記の弁体７０が離接するようになっている。

図８（ｂ）に示すように、流出ポート８１には、流出コネクター６２が差し込み接合されており、流出コネクター６２と２次室６８とを連通する流出流路部８６が形成されている。流出流路部８６は、２次室６８内下部のテーパー部位６８ｂに開口して、後方斜め下方に向かって形成されており、前後方向、略中央で流出コネクター６２に連通している。

この圧力調整弁２７では、機能液の吐出等により２次室６８の圧力が低くなると、受圧膜体８４が後方（内側）に変形し、受圧板８４ｂが弁体７０を前方に押して開弁し、１次室６７から２次室６８に機能液が流入する。機能液の流入が進み２次室６８の圧力が高まると、受圧膜体８４が前方（外側）に変形し、弁体７０が閉弁する。すなわち、圧力調整弁２７は、大気圧と２次室６８の内部圧力とのバランスにより受圧膜体８４が変形することで調整弁連通流路６９を開閉する。

図９に示すように、弁回動機構６３は、圧力調整弁２７を流出ポート８１が２次室６８の下部に位置する使用姿勢と流出ポート８１が２次室６８の上部に位置するエアー抜き姿勢との間で回動させるための支軸部９５を有する弁ホルダー９１と、圧力調整弁２７を、弁ホルダー９１を介して回動自在に支持する支持フレーム９２と、圧力調整弁２７を回動させる駆動源となるロータリーアクチュエーター９３（弁回動手段）と、から構成されている。なお、請求項にいう「エアー抜きシステム」とは、吸引ユニット２２および弁回動機構６３を指す。

弁ホルダー９１は、圧力調整弁２７のコバ部分に固定される一対のホルダー部９４と、ホルダー部９４を介して圧力調整弁２７を回動自在に支持する一対の支軸部９５と、から構成されている。一対のホルダー部９４は、使用姿勢の圧力調整弁２７において、流入ポート７１が斜め上側に且つ流出コネクター６２（流出ポート８１）が下側に位置するように、１８０°点対称位置に配設されている。また、各支軸部９５は、同軸上において、各ホルダー部９４から外側に延在しており、支持フレーム９２のボール軸受９８（後述）に回動自在に支持されている。

支持フレーム９２は、ベースフレーム９６と、圧力調整弁２７を挟み込むようにベースフレーム９６に立設した一対の立設フレーム９７とから成り、各立設フレーム９７には、圧力調整弁２７の支軸部９５を軸支するボール軸受９８が組み込まれている。なお、本実施形態では、圧力調整弁２７を両持ちで回動自在に支持しているが、片持ちで支持するようにしてもよい（図１０（ａ）参照）。

ロータリーアクチュエーター９３は、支持フレーム９２の一方の立設フレーム９７の外側に配設されており、その出力軸が、対応する弁ホルダー９１の一方の支軸部９５に直結されている。このロータリーアクチュエーター９３は、圧縮エアー供給設備４８から圧縮エアーを供給することで、圧力調整弁２７を直接正逆回動させるようになっている。なお、ロータリーアクチュエーター９３を駆動させるための圧空源を別途設けてもよいし、ロータリーアクチュエーター９３をギヤードモーター等で構成してもよい。また、回動のための動力を設けずに、レバー操作等の手動で回動させるように構成してもよい。

なお、本実施形態では、圧力調整弁２７毎にロータリーアクチュエーター９３を設けたが、ヘッドプレート２６上に６個ずつ２群に分けて配設された１２個の圧力調整弁２７のうち、１群（６個）の圧力調整弁２７を、一体として回動させるようにしてもよい（図１０（ｂ）参照）。

また、図９（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態では、使用姿勢およびエアー抜き姿勢は、共に鉛直方向に対し正逆略４５°に支持された状態であり、両姿勢の回動角度は略９０°に規制されている。このように、回動範囲を規制することで、流入コネクター６１（流入ポート７１）と１次側チューブ４３ａとの接続部分および流出コネクター６２（流出ポート８１）と２次側チューブ４３ｂとの接続部分や引廻し部分に無用な外力を作用させることなく、圧力調整弁２７の姿勢変更を行うことができる。

次に、図９および図１０（ｃ）を参照して、本実施形態の制御装置１７による圧力調整弁２７への機能液の初期充填方法およびエアー抜き方法について説明する。圧力調整弁２７への機能液の初期充填方法は、圧力調整弁２７を使用姿勢に維持して吸引を実施する第１吸引工程Ｓ１と、第１吸引工程Ｓ１の後、圧力調整弁２７をエアー抜き姿勢に姿勢変更して吸引を実施する第２吸引工程Ｓ２と、を有している。なお、この初期充填方法では、機能液滴吐出ヘッド２５にも同時に機能液を初期充填する。

先ず、圧力調整弁２７を流出ポート８１が２次室６８の下部に位置する使用姿勢に維持した状態（図９（ａ），（ｃ）参照）で、昇降機構４５を駆動して、キャップユニット４４を吸引用の密接位置に上昇させ、各ヘッドキャップ４４ａを機能液滴吐出ヘッド２５のノズル面ＮＦに密着させる。そして、吸引機構４７を駆動して、機能液供給ユニット１６から圧力調整弁２７を介して、サブタンク４１から機能液を強制的に吸引する（第１吸引工程Ｓ１）。これにより、圧力調整弁２７および機能液滴吐出ヘッド２５内に機能液が充填される（初期充填）。この初期充填では、機能液の流速や流れ方の偏りに起因して、圧力調整弁２７の２次室６８内にエアー（気泡）が溜まる場合がある。

そこで、弁回動機構６３により圧力調整弁２７を回動させ、これを流出ポート８１が２次室６８の上部に位置するエアー抜き姿勢に姿勢変更する（図９（ｂ），（ｄ）参照）。この姿勢変更により、気泡が２次室６８のテーパー部位６８ｂに開口した流出流路部８６の近傍へと移動する。この状態で機能液の吸引を続行することで、２次室６８内に溜まった気泡を、機能液と共に排出する（第２吸引工程Ｓ２）。これにより、機能液を吸引するための吸引ユニット２２を用いて気泡を排出することができ、気泡排出のための手段を別途設ける必要がない。

気泡の排出が終了し、圧力調整弁２７（２次室６８）への初期充填が完了すると、再び弁回動機構６３により圧力調整弁２７が使用姿勢に戻される。すなわち、この使用姿勢を維持した状態で、ワークに対して描画処理が実施される。描画処理の実施中においても、機能液へのマイクロバブルの混入に起因して、２次室６８に気泡が溜まる場合がある。この気泡が機能液滴吐出ヘッド２５に流れ込むと不吐出の原因になるため、気泡が視認された場合も、初期充填時と同様に、弁回動機構６３により圧力調整弁２７をエアー抜き姿勢に回動させ、吸引ユニット２２による吸引処理を行うことで、気泡を効率よく排出することができる。なお、この場合の吸引処理（圧力調整弁２７の姿勢変更）は、装置の稼動開始時等に行う通常の吸引処理の際に行うようにしてもよい。また、通常の吸引処理のプロセスに、圧力調整弁２７の姿勢変更を加えるようにしてもよい。

以上の構成によれば、流出ポート８１が２次室６８の上部に位置するエアー抜き姿勢に姿勢変更することで、エアー溜り（気泡）を流出ポート８１（流出流路部８６）近傍へと移動させることができる。この状態で、吸引ユニット２２により機能液滴吐出ヘッド２５から機能液の吸引を行うことで、２次室６８の気泡を機能液の流れに乗せて吸引・排出することができる。したがって、気泡吸引用の機構（手段）を別途設けることなく、単純な構成で、圧力調整弁２７の内部の気泡を排出しつつ機能液を充填することができる。

２２：吸引ユニット、２５：機能液滴吐出ヘッド、２７：圧力調整弁、６３：弁回動機構、６４：バルブハウジング、６７：１次室、６８：２次室、６９：調整弁連通流路、７０：弁体、７１：流入ポート、８１：流出ポート、８４：受圧膜体、９１：弁ホルダー、９２：支持フレーム、９３：ロータリーアクチュエーター、９５：支軸部

Claims (8)

1. バルブハウジング内の１次室と２次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、前記２次室の１の面を構成するダイヤフラムにより大気圧基準で開閉し、機能液供給手段から流入ポートを介して前記１次室に導入した機能液を、圧力調整して前記２次室から流出ポートを介して機能液滴吐出ヘッドに供給する圧力調整弁に対し、
   前記１次室および前記２次室に機能液を充填する圧力調整弁の初期充填方法であって、
   前記機能液滴吐出ヘッドに密接し、前記機能液滴吐出ヘッドを介して前記機能液供給手段の機能液を吸引して、前記１次室および前記２次室に機能液を充填可能な吸引充填手段を用い、
   前記圧力調整弁を、前記流出ポートが前記２次室の下部に位置する使用姿勢に維持して前記吸引を実施する第１吸引工程と、
   前記第１吸引工程の後、前記圧力調整弁を、前記流出ポートが前記２次室の上部に位置するエアー抜き姿勢に姿勢変更して前記吸引を実施する第２吸引工程と、を備えたことを特徴とする圧力調整弁の初期充填方法。
2. バルブハウジング内の１次室と２次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、前記２次室の１の面を構成するダイヤフラムにより大気圧基準で開閉し、機能液供給手段から流入ポートを介して前記１次室に導入した機能液を、圧力調整して前記２次室から流出ポートを介して機能液滴吐出ヘッドに供給する圧力調整弁に対し、
   前記２次室に溜まったエアーを除去する圧力調整弁のエアー抜き方法であって、
   前記機能液滴吐出ヘッドに密接し、前記機能液滴吐出ヘッドを介して前記機能液供給手段の機能液を吸引して、前記１次室および前記２次室に機能液を充填可能な吸引充填手段を用い、
   前記流出ポートが前記２次室の下部に位置する使用姿勢に維持された前記圧力調整弁を、前記流出ポートが前記２次室の上部に位置するエアー抜き姿勢に姿勢変更して前記吸引を実施することを特徴とする圧力調整弁のエアー抜き方法。
3. バルブハウジング内の１次室と２次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、前記２次室の１の面を構成するダイヤフラムにより大気圧基準で開閉し、機能液供給手段から流入ポートを介して前記１次室に導入した機能液を、圧力調整して前記２次室から流出ポートを介して機能液滴吐出ヘッドに供給する圧力調整弁のエアー抜きシステムであって、
   前記圧力調整弁を、前記流出ポートが前記２次室の下部に位置する使用姿勢と前記流出ポートが前記２次室の上部に位置するエアー抜き姿勢との間で、回動自在に支持する支持フレームと、
   前記圧力調整弁を、前記使用姿勢と前記エアー抜き姿勢との間で回動させる弁回動手段と、
   前記機能液滴吐出ヘッドに密接し、前記機能液滴吐出ヘッドを介して前記機能液供給手段の機能液を吸引して、前記１次室および前記２次室に機能液を充填可能な吸引充填手段と、
   前記弁回動手段および前記吸引充填手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記１次室および前記２次室に機能液を充填する前記圧力調整弁の初期充填時に、
   前記圧力調整弁を、前記使用姿勢に維持して前記吸引を実施した後、前記圧力調整弁を、前記エアー抜き姿勢に姿勢変更して前記吸引を実施することを特徴とする圧力調整弁のエアー抜きシステム。
4. バルブハウジング内の１次室と２次室とを連通する連通流路に設けた弁体を、前記２次室の１の面を構成するダイヤフラムにより大気圧基準で開閉し、機能液供給手段から流入ポートを介して前記１次室に導入した機能液を、圧力調整して前記２次室から流出ポートを介して機能液滴吐出ヘッドに供給する圧力調整弁のエアー抜きシステムであって、
   前記圧力調整弁を、前記流出ポートが前記２次室の下部に位置する使用姿勢と前記流出ポートが前記２次室の上部に位置するエアー抜き姿勢との間で、回動自在に支持する支持フレームと、
   前記圧力調整弁を、前記使用姿勢と前記エアー抜き姿勢との間で回動させる弁回動手段と、
   前記機能液滴吐出ヘッドに密接し、前記機能液滴吐出ヘッドを介して前記機能液供給手段の機能液を吸引して、前記１次室および前記２次室に機能液を充填可能な吸引充填手段と、
   前記弁回動手段および前記吸引充填手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記２次室に溜まったエアーを除去するときに、
   前記使用姿勢の前記圧力調整弁を、前記エアー抜き姿勢に姿勢変更して前記吸引を実施することを特徴とする圧力調整弁のエアー抜きシステム。
5. 前記圧力調整弁を保持すると共に、前記圧力調整弁を前記使用姿勢と前記エアー抜き姿勢との間で回動させるための支軸を有する弁ホルダーを、更に備え、
   前記圧力調整弁は、前記弁ホルダーを介して前記支持フレームに回動自在に支持されていることを特徴とする請求項３または４に記載の圧力調整弁のエアー抜きシステム。
6. 前記使用姿勢と前記エアー抜き姿勢との間での回動角度が、略９０°であることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の圧力調整弁のエアー抜きシステム。
7. 前記弁回動手段が、ロータリーアクチュエーターで構成されていることを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の圧力調整弁のエアー抜きシステム。
8. 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なう描画手段と、
   請求項３ないし７のいずれかに記載の圧力調整弁のエアー抜きシステムと、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。

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