專利名稱：壓力調(diào)整閥和具有該壓力調(diào)整閥的液滴排出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對經(jīng)由流入口向1次室供給的液體進行壓力調(diào)整而從2次室經(jīng)由流出口進行供給的壓力調(diào)整閥以及具有該壓力調(diào)整閥的液滴排出裝置。本申請主張于2009年2月23日提出的日本專利申請2009-038754號的優(yōu)先權(quán)， 并在此引用其全部內(nèi)容。
背景技術(shù)：
如特開2006-163733號公報所示，作為這種壓力調(diào)整閥公知有將功能液從功能液 箱減壓供給到功能液滴排出頭的方案。該壓力調(diào)整閥具有平面壁部，其在中心部開設(shè)連通 流路的2次室側(cè)開口部；模仿壁部，其在平面壁部的外側(cè)存在并連接有臺階部而以最大負 變形的受壓膜體能夠模仿的方式進行接觸并且在下部開設(shè)與流出口連通的流出開口部。在連通流路的1次室上設(shè)有閥芯，在閥芯上凸設(shè)的軸部插入連通流路而與受壓膜 體抵接。當功能液滴排出頭驅(qū)動而2次室的壓力降低時，受壓膜體凹變形而經(jīng)由軸部打開 閥芯。由此，功能液從1次室流入2次室，不久當2次室的壓力逐漸升高后受壓膜體恢復(fù)原 狀，而關(guān)閉閥芯。通過重復(fù)該動作，功能液以規(guī)定的壓力向功能液滴排出頭減壓供給。并 且，當受壓膜體發(fā)生最大負變形時，功能液從連通流路向流出口順暢地流動，在該壓力調(diào)整 閥中以從平面壁部切入模仿壁部的方式形成上下或十字狀地延伸設(shè)置的槽部。另外，在上述壓力調(diào)整閥的初始填充中經(jīng)由功能液滴排出頭從2次室強制吸引功 能液來進行。即，對2次室減壓而使受壓膜體最大負變形以使閥芯開放動作，在模仿模仿壁 部的狀態(tài)下，經(jīng)由連通流路(2次室側(cè)開口部)使液體從1次室流入2次室。但是，在上述壓力調(diào)整閥中，從2次室側(cè)開口部流入2次室內(nèi)的功能液，經(jīng)由上述 槽部朝向與吸引源相連的流出口流向下方(seat cut)存在無法到達2次室內(nèi)上方的問題。 這樣功能液閥截止(seat cut)而無法到達2次室的上方，在2次室的上部空間滯留空氣導(dǎo) 致該壓力調(diào)整閥的壓力調(diào)整發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明課題在于提供在初始填充時能夠使液體遍及2次室內(nèi)整個區(qū)域的壓力調(diào) 整閥和具有該壓力調(diào)整閥的液滴排出裝置。本發(fā)明的壓力調(diào)整閥，在閥套內(nèi)的連通1次室和2次室的連通流路上設(shè)置閥芯，通 過構(gòu)成上述2次室的1個面的受壓膜體以大氣壓為基準對上述閥芯進行開閉，對經(jīng)由流入 口供給到上述1次室的液體進行壓力調(diào)整而從2次室經(jīng)由流出口進行供給，除去上述1個 面的上述2次室的內(nèi)壁面具有平面壁部，其在中心部開設(shè)連通流路的2次室側(cè)開口部；模 仿壁部，其與平面壁部的外側(cè)相連，并以最大負變形的上述受壓膜體能夠模仿的方式進行 接觸，并且在下部開設(shè)與上述流出口連通的流出開口部；延設(shè)槽部，其以朝向上方而從上述 平面壁部切入上述模仿壁部的方式延伸設(shè)置。此時優(yōu)選，模仿壁部構(gòu)成為包括環(huán)狀平面壁部，其存在臺階部地與上述平面壁部的外側(cè)相連并且開設(shè)有流出開口部，以及環(huán)狀錐壁部，其與環(huán)狀平面壁部的外側(cè)相連，延設(shè)槽部以徑向橫切環(huán)狀平面壁部的方式延伸設(shè)置。根據(jù)這些構(gòu)成，從流出口側(cè)進行強制吸引，在實施所謂的液體初始填充時，液體從 2次室側(cè)開口部流入沿著2次室的平面壁部的空間，進而朝向上方流入延設(shè)槽部。伴隨著 該液體向2次室的流入，2次室內(nèi)的壓力升高，由于其壓力平衡，受壓膜體從延設(shè)槽部的一 定上側(cè)逐漸后退。即，隨著液體向2次室流入的進展，受壓膜體的后退從其上部開始，不久 后全體開始后退。由此，液體向2次室的流入在擴展到平面壁部后，經(jīng)過延設(shè)槽部擴展到上 部，進而遍及全體而流入流出口。這樣，從2次室側(cè)開口部流入2次室的液體，通過朝向上 方延伸設(shè)置的延設(shè)槽部從2次室的上方逐漸填充。由此，能夠使液體遍及2次室整個區(qū)域。 因此，在對該壓力調(diào)整閥進行壓力調(diào)整時不會發(fā)生故障。此時優(yōu)選，受壓膜體具有薄膜狀的膜體本體以及同心地在上述膜體本體的中心部 上擴展設(shè)置的受壓板，最大負變形的受壓膜體被配設(shè)成，膜體本體以模仿環(huán)狀錐壁部的方 式進行接觸，并且受壓板與環(huán)狀平面壁部接觸而覆蓋平面壁部。根據(jù)該構(gòu)成，能夠?qū)⑹軌喊逍纬蔀檩^大尺寸，增大實質(zhì)的受壓面積，并且能夠在平 面壁部上構(gòu)成液體的初始流入空間。因此能夠有效防止如下情況，即、在初始填充中受壓膜 體發(fā)生最大負變形時，膜體本體與2次室的內(nèi)面壁大面積地密接而無法從1次室進行初始 的空氣吸引的情況。因此，能夠可靠地使液體從上部遍及2次室整個區(qū)域。此時優(yōu)選，對經(jīng)由流入口從功能液供給單元供給的功能液進行壓力調(diào)整，并經(jīng)由 上述流出口向噴墨方式的功能液滴排出頭供給。在2次室內(nèi)滯留空氣的狀態(tài)下，當從壓力調(diào)整閥向功能液滴排出頭供給功能液 時，會導(dǎo)致功能液中含有2次室內(nèi)的空氣(氣體)。此時，會導(dǎo)致功能液滴排出頭的排出量 變化而無法高精度地排出功能液。根據(jù)上述構(gòu)成，不會有空氣(氣體)在2次室內(nèi)滯留，在功能液中也不會含有空氣 (氣體)，因此，能夠高精度地排出功能液。另外，能夠防止2次室內(nèi)功能液的脫氣度降低， 或者2次室內(nèi)的空氣流向功能液滴排出頭而引起流出不良的情況。本發(fā)明的液滴排出裝置，其特征在于，具有上述壓力調(diào)整閥、功能液供給單元、功 能液滴排出頭，一邊使功能液滴排出頭相對工件相對地移動，一邊向工件排出功能液并進 行描畫。根據(jù)該構(gòu)成，采用這種壓力調(diào)整閥，能夠利用功能液滴排出頭高精度地進行排出 而高精度地進行描畫處理。


圖1為實施方式的液滴排出裝置的立體圖。圖2為液滴排出裝置的俯視圖。圖3為液滴排出裝置的側(cè)視圖。圖4為示意性地表示搭載了功能液滴排出頭的頭組件的俯視圖。圖5為功能液滴排出頭的外觀立體圖。圖6為功能液供給裝置的配管系統(tǒng)圖。圖7為壓力調(diào)整閥的背面圖(a)以及正面圖(b)。
圖8為在流入口的軸線方向上切斷壓力調(diào)整閥的縱斷面圖。圖9為在流出口的軸線方向上切斷壓力調(diào)整閥的縱斷面圖。圖10為用于說明初始填充作業(yè)的前半部分的圖。圖11為用于說明初始填充作業(yè)的后半部分的圖。
具體實施例方式以下參照附圖對適用本發(fā)明的壓力調(diào)整閥的液滴排出裝置進行說明。該液滴排出 裝置裝入于平板顯示器的生產(chǎn)線，例如使用導(dǎo)入有特殊墨水或發(fā)光性樹脂液即功能液的噴 墨方式的功能液滴排出頭，形成液晶顯示裝置的濾色器或成為有機EL裝置的各像素的發(fā) 光元件等。特別是具有在初始填充時能夠使功能液遍及2次室內(nèi)整個區(qū)域的壓力調(diào)整閥， 能夠高精度地進行功能液滴排出頭的壓力調(diào)整。如圖1、圖2和圖3所示，液滴排出裝置1包括X軸工作臺11，其在支持于地基 (石定盤)的X軸支承基座2上配設(shè)，并在成為主掃描方向的X軸方向上延伸設(shè)置而使工 件W在X軸方向(主掃描方向)移動；Y軸工作臺12，其經(jīng)由多個支柱4在跨X軸工作臺11 架設(shè)的一對(2個)Y軸支承基座3上配設(shè)而在成為副掃描方向的Y軸方向上延伸設(shè)置；以 及，搭載有多個功能液滴排出頭17的10個滑架組件(carriageimit)51，10個滑架組件51 可移動地懸吊設(shè)置在Y軸工作臺12上。并且，液滴排出裝置1包括將這些裝置收容在溫 度和濕度受控的環(huán)境中的腔室(chamber)6 ；貫通腔室6而具有從腔室6的外部向內(nèi)部的功 能液滴排出頭17供給功能液的3組功能液供給裝置101的功能液供給組件7 ；控制各組件 的控制裝置(未圖示)。與X軸工作臺11和Y軸工作臺12的驅(qū)動同步地使功能液滴排出 頭17進行排出驅(qū)動，從而使從功能液供給組件7供給的RGB三色的功能液滴排出而在工件 W上描畫規(guī)定的描畫圖案。另外，液滴排出裝置1具有維護裝置5，該維護裝置5包括沖洗(flushing)組件 14、吸引組件15、擦拭(wiping)組件16和排出性能檢查組件18，通過這些組件進行功能液 滴排出頭17的維護，從而實現(xiàn)功能液滴排出頭17的功能維持/功能恢復(fù)。另外，在構(gòu)成維 護裝置5的各組件中，沖洗組件14和排出性能檢查組件18搭載于X軸工作臺11，吸引組件 15和擦拭組件16配設(shè)于架臺上，該架臺從X軸工作臺11直角延伸并且配設(shè)于能夠通過Y 軸工作臺12移動滑架組件51的位置上。如圖2或圖3所示，X軸工作臺11具有吸附安置工件W的安置臺21 ；在X軸方 向上可滑動地支承安置臺21的X軸第一滑動器22 ；將上述沖洗組件14和排出性能檢查組 件18在X軸方向上可滑動地支承的X軸第二滑動器23 ；使X軸第一滑動器22和X軸第二 滑動器23在X軸方向上移動的左右一對的X軸線性電機(未圖示)。Y軸工作臺12具有分別懸吊設(shè)置10個的各滑架組件51的10個橋板52 ；對10 個的橋板52進行兩端支承的10組的Y軸滑動器(未圖示)；在上述一對的Y軸支承基座 3上設(shè)置而經(jīng)由10組的Y軸滑動器使橋板52在Y軸方向上移動的一對Y軸線性電機(未 圖示)。另外，Y軸工作臺12除了經(jīng)由各滑架組件51在描畫時使功能液滴排出頭17進行 副掃描之外，還使功能液滴排出頭17與維護裝置5 (吸引組件15和擦拭組件16)相對。并 且，通過控制Y軸線性電機的驅(qū)動，可以使各滑架組件51獨立地分別移動，也可以使10個 的滑架組件51 —體地移動。
各滑架組件51具有頭組件13，該頭組件13包括12個的功能液滴排出頭17，以及 將12個的功能液滴排出頭17分為6個一組的頭組54進行支承的頭板53 (參照圖4)。另 外各滑架組件51具有對頭組件13可進行e修正(e旋轉(zhuǎn))地支承的e旋轉(zhuǎn)機構(gòu)61 ； 經(jīng)由e旋轉(zhuǎn)機構(gòu)61使頭組件13支承于Y軸工作臺12 (各橋板52)的懸吊設(shè)置部件62。 并且，各滑架組件51在其上部配設(shè)有后述的副箱121 (實際上配設(shè)在橋板52上的箱殼55 內(nèi))。如圖5所示功能液滴排出頭17，包括功能液導(dǎo)入部91，其作為所謂的雙聯(lián)式結(jié)構(gòu) 具有雙聯(lián)式的連接針92 ；與功能液導(dǎo)入部91相連的雙聯(lián)式的頭基板93 ；與功能液導(dǎo)入部 91的下方相連而在內(nèi)部形成有充滿功能液的頭內(nèi)流路的頭本體94。連接針92與功能液供 給組件7 (功能液供給裝置101)連接，向功能液導(dǎo)入部91供給功能液。頭本體94構(gòu)成為 包括內(nèi)腔(cavity) 95 (piez o壓電元件)，以及具有開設(shè)了多個排出噴嘴98的噴嘴面97的 噴嘴板96。在對功能液滴排出頭17進行排出驅(qū)動時(對壓電元件施加電壓)，利用內(nèi)腔95 的泵作用，從排出噴嘴98排出功能液滴。在噴嘴面97上彼此平行地形成了由多個排出噴嘴98構(gòu)成的兩個噴嘴列99。并 且，兩個噴嘴列99相互以半噴嘴節(jié)距量錯開位置。液滴排出裝置1的描畫動作，首先通過X軸工作臺11使工件W在X軸方向上移動 并進行第一描畫動作(往動通過(pass))。然后，使頭組件13向Y軸方向移動2個頭的量 (副掃描)，再次使工件W在X軸方向上移動并進行第二描畫動作(復(fù)動通過)。并且，再度 使頭組件13以2個頭的量進行副掃描，再一次使工件W在X軸方向上移動，進行第三描畫 動作(往動通過)。通過這種描畫動作高效地進行RGB三色的描畫處理。沖洗組件14具有一對的描畫前沖洗組件71、71，以及定期沖洗組件72，接受功能 液滴排出頭17的排出之前或者工件W的載換時等描畫處理休置時進行的、功能液滴排出 頭17的廢棄排出(沖洗)。吸引組件15從各功能液滴排出頭17的排出噴嘴98強制地 吸引功能液，并且進行各功能液滴排出頭17的加蓋(capping)。擦拭組件16具有擦拭布 (sheet)75，對吸引后的功能液排出頭17的噴嘴面97進行擦拭。排出性能檢查組件18對 功能液滴排出頭17的排出性能(排出的有無以及飛行曲線)進行檢查。如圖2和圖3所示，吸引組件15包括分別搭載多個頭帽85并且與10個滑架組 件51對應(yīng)的10臺帽組件86 ；針對每一帽組件86使多個頭帽85升降的10臺升降機構(gòu)87 ； 針對每一帽組件86吸引多個頭帽85的10臺吸引機構(gòu)88 (參照圖10)。各帽組件86包括 與12個的功能液滴排出頭17對應(yīng)的12個頭帽85 ；搭載12個頭帽85的帽板89。升降機構(gòu)87在通過Y軸工作臺12使滑架組件51與吸引組件15相對的狀態(tài)下， 使12個頭帽85上升，并使各頭帽85與各功能液滴排出頭17緊密接觸，并且使12個頭帽 85下降，使各頭帽85從各功能液滴排出頭17遠離。吸引機構(gòu)88由噴射器或泵等構(gòu)成，并 且構(gòu)成為能夠分別吸引各頭帽85。接著參照圖1和圖6對功能液供給組件7進行說明。功能液供給組件7具有供給 RGB三色的功能液的三組的功能液供給裝置101。三組的功能液供給裝置101分別與對應(yīng) 于RGB三色的功能液滴排出頭17連接，由此供給與各色的功能液滴排出頭17對應(yīng)的顏色 的功能液。如圖6所示，各色的功能液供給裝置101包括具有構(gòu)成功能液的供給源的兩個主箱111、111的箱組件122 ；與各滑架組件51對應(yīng)設(shè)置的10個副箱(功能液供給單元)121 ； 將箱組件122與10個的副箱121連接的上游側(cè)功能液流路126 ；將各副箱126與各功能液 滴排出頭17連接的10組的下游側(cè)功能液流路127。各主箱111、111內(nèi)的功能液，通過來自與其連接的氮氣供給設(shè)備102的壓縮氮氣 進行加壓，并經(jīng)由上游側(cè)功能液流路126選擇性地向10個的副箱121進行供給。此時，通過 與各種開閉閥連接的壓縮空氣供給設(shè)備103的壓縮空氣，對各種開閉閥進行開閉控制。并 且同時地，各副箱121經(jīng)由與其連接的氣體排放設(shè)備104對大氣開放，接受容納必要量的功 能液。各副箱121的功能液通過與其相連的功能液滴排出頭17的驅(qū)動，經(jīng)由下游側(cè)功能液 流路127向功能液滴排出頭17進行供給。箱組件122具有成為功能液供給源的一對主箱111、111 ；與一對的主箱111、111 連接并且與上游側(cè)功能液流路126連接的切換機構(gòu)113。在各主箱111上連接有氮氣供給 設(shè)備102，并且構(gòu)成為在壓送功能液時能夠進行加壓控制。并且，箱組件122收納于在腔室 6的側(cè)壁的一部分上設(shè)置的箱柜(tank cabinet)84。上游側(cè)功能液流路126具有將上游側(cè)與箱組件122連接的箱側(cè)主流路131 ；從箱 側(cè)主流路131在10個方向上分支而將下游側(cè)與各副箱121連接的10條支流路133。各下游 側(cè)功能液流路127具有將上游側(cè)與各副箱121連接的頭側(cè)主流路146 ；從頭側(cè)主流路146 在4個方向上分支而將下游側(cè)與各功能液滴排出頭17連接的4條頭側(cè)支流路148。S卩，通 過上游側(cè)功能液流路126的10個分支和下游側(cè)功能液流路127的4個分支，從箱組件122 向10X4個功能液排出頭17供給功能液。并且，功能液供給組件7按照RGB具有3組的功 能液供給裝置101，從而向10X12個功能液滴排出頭17供給功能液。并且，在各頭側(cè)支流 路148上分別設(shè)置壓力調(diào)整閥150，用于對各功能液滴排出頭17上的供給壓力進行調(diào)整。接著，參照圖7至圖9對壓力調(diào)整閥150進行說明。如圖7所示，壓力調(diào)整閥150設(shè) 置于頭側(cè)支流路148，構(gòu)成流入側(cè)的接頭并且構(gòu)成與流入口 175相連的流入連接器161 (聯(lián) 管接頭)、流出側(cè)的接頭，并且具有與流出口 190相連的流出連接器162 (聯(lián)管接頭)。并且 在圖7和圖9中，將圖中紙面的上側(cè)作為壓力調(diào)整閥150的上側(cè)，將圖中紙面的下側(cè)作為壓 力調(diào)整閥150的下側(cè)進行說明。即，壓力調(diào)整閥150以流入連接器161側(cè)為上側(cè)，流出連接 器162側(cè)為下側(cè)立設(shè)。如圖7和圖8所示，壓力調(diào)整閥150由本體外殼166、與本體外殼166 —起在內(nèi)部 形成1次室167的蓋外殼168、與本體外殼166 —起在內(nèi)部形成2次室169且在本體外殼 166上固定隔膜(受壓膜體)171的環(huán)板170這三個部件構(gòu)成閥外殼(閥套)，均由不銹鋼 等耐腐蝕材料形成。并且，在本體外殼166上其中心位置形成有將1次室167和2次室169 連通的連通流路173。蓋外殼168和環(huán)板170，相對于本體外殼166從前后將環(huán)板170和蓋外殼168重 疊，在通過多根帶階梯平行銷(未圖示)分別定位后，進行螺紋固定裝配，都具有通過圓形 隔膜171的中心的軸線與成為同心圓的圓形或多邊形(八邊形)的外觀。并且，蓋外殼168 和本體外殼166經(jīng)由墊圈172彼此氣密地匹配接合，本體外殼166和環(huán)板170夾入隔膜171 的緣部和墊圈172而彼此氣密地匹配接合。由本體外殼166和蓋外殼168所形成的1次室167，形成為與隔膜171同心的大致圓柱形狀，將其開放端通過蓋外殼168進行封閉。并且，在形成于本體167側(cè)背面上部凸臺部的左部上形成從1次室167朝徑向斜向延伸的流入口 175。在流入 口 175上連接有上述流入連接器161。如圖8所示，流入口 175構(gòu)成為包括在本體外殼166的外周面上開設(shè)的流入口 176、收容過濾器181的過濾器收容部177、將過濾器收容部177與1次室167的內(nèi)周面連通 的流入路徑178，流入路徑178相對于流入口 176在1次室167側(cè)偏心地形成。在流入口 176上旋固(錐螺絲)有流入連接器161。并且，在過濾器181與旋固的流入連接器161之 間收容有過濾器181的按壓彈簧182。如圖8及圖9所示，2次室169由隔膜171和形成于本體外殼166的內(nèi)面壁185， 作為整體形成為以隔膜171為底面的大致圓錐臺形狀。隔膜171呈鉛直姿態(tài)配設(shè)，構(gòu)成2 次室169的1個面。并且，內(nèi)面壁185由將2次室169的隔膜171的面(1面)除外的各面 構(gòu)成。內(nèi)面壁185構(gòu)成為包括成為大致圓錐臺形狀的頂面的圓形的平面壁部185a、存 在臺階部地與平面壁部185a的外側(cè)相連的環(huán)狀平面壁部185b ；與環(huán)狀平面壁部185b的外 側(cè)相連的環(huán)狀錐壁部185c。在平面壁部185a上與隔膜171同心地在其中心部上開設(shè)有連 通流路173的2次室側(cè)開口部186，在環(huán)狀平面壁部185b上其下部形成有后述的流出流路 193的流出開口部187。并且，雖然將在后面進行詳述，在環(huán)狀平面壁部185b上形成有從平 面壁部185a向上方延伸設(shè)置的流路槽(延設(shè)槽部)221。如圖9所示，流出口 190在位于本體外殼166的下部的傾斜凸臺部191上形成，且 包括在傾斜凸臺部191的下部開設(shè)的流出口 192、2次室169的流出開口部187、將它們連 通的流出流路193。流出流路193與從內(nèi)面壁185的環(huán)狀平面壁部185b傾斜延伸向下的 流出口 192連通。在流出口 192上從流出流路193的軸線方向旋固有流出連接器162。從 2次室169流出的功能液，從流出開口部187按照流出流路193的斜度傾斜地流下，流出到 功能液滴排出頭17側(cè)。如圖8和圖9所示，在本體外殼166上形成有將1次室167與2次室169連通的 連通流路173。連通流路173構(gòu)成為包括主流路201和與其相連的2次室側(cè)開口部186。 該1次室167、2次室169和連通流路173都具有與隔膜171同心的圓形截面。其中，主流 路201構(gòu)成為包括可滑動地收容后述的閥芯211的軸部213的圓形斷面的軸游插部202， 以及從軸游插部202徑向四方延伸的十字狀斷面的流路部203(參照圖7(b))。隔膜171構(gòu)成為包括由樹脂薄膜構(gòu)成的隔膜本體(膜體本體)206、在隔膜本體 206的內(nèi)側(cè)貼附的樹脂制的受壓板207。受壓板207形成為與隔膜本體206同心的圓板狀， 并且形成為相對于隔膜本體206充分小的直徑，在其中央抵接有后述的閥芯211的軸部 213。隔膜本體206是將耐熱PP(聚丙烯)、特殊PP和蒸鍍了二氧化硅的PET(二甲酯)層 疊構(gòu)成的，并且形成為與本體外殼166的前面同徑的圓形。閥芯211構(gòu)成為包括圓板狀的閥芯本體212、從閥芯本體212的中心以斷面呈橫 “T”字狀地單向延伸的軸部213、在軸部213的基端部側(cè)(閥芯本體212側(cè))設(shè)置的(安裝 的)環(huán)狀的0型圈214。閥芯本體212和軸部213由不銹鋼等耐腐蝕材料一體形成。0型 圈214由特殊橡膠形成環(huán)狀。因此，當閥芯211關(guān)閉時，在成為閥座的連通流路173的開口 緣上抵接0型圈214，連通流路173從1次室167側(cè)進行液密地封閉。軸部213在連通流路173(的主流路201)上可滑動地游嵌，在閉閥狀態(tài)下其頂端
8(前端)與處于中立位置的隔膜171的受壓板207抵接。即，在隔膜171朝向外部鼓出的 正變形的狀態(tài)下，在軸部213的前端與受壓板207之間產(chǎn)生規(guī)定的間隙，從該狀態(tài)起隔膜向 負側(cè)逐漸變形時，在中立狀態(tài)下軸部213的前端與受壓板207抵接，并且當隔膜171負變 形時，受壓板207經(jīng)由軸部213推壓打開閥芯本體212。因此，在2次室169的容積中隔膜 171從正變形成為中立狀態(tài)的容積量，不會全部地承受1次室167側(cè)的壓力而能夠進行供給 液的供給。并且最大負變形的隔膜171以模仿環(huán)狀平面壁部185b和環(huán)狀錐壁部185c (模 仿壁部)的方式接觸。嚴格地講，最大負變形的隔膜171以隔膜本體206模仿環(huán)狀錐壁部 185c的方式進行接觸，并且受壓板207與環(huán)狀平面壁部185b接觸而以覆蓋平面壁部185a 的方式配設(shè)。在閥芯211的背面與1次室167的壁體216之間，設(shè)置有對閥芯211向2次室169 側(cè)即閉閥方向施力的閥芯施力彈簧217。同樣地，在受壓板207與內(nèi)面壁185 (平面壁部 185a)之間，設(shè)置有經(jīng)由受壓板207對隔膜本體206朝向外部施力的受壓板施力彈簧218。 此時，閥芯施力彈簧217用于對施加于閥芯211的背面的副箱121的水頭進行補充，通過副 箱121的水頭和該閥芯施力彈簧217的彈簧力，對閥芯211朝封閉方向推壓。另一方面，受 壓板施力彈簧218用于輔助隔膜171的正變形，相對于大氣壓對2次室169作用使其成為 負壓。壓力調(diào)整閥150通過大氣壓和與功能液滴排出頭171相連的2次室169的壓力平 衡使隔膜171 (以及其抵接的閥芯211)變形(進退)而開閉，將2次室169側(cè)減壓至規(guī)定的 壓力。此時，在閥芯施力彈簧217和受壓板施力彈簧218上分散作用力，并且通過特殊橡膠 的0型圈214(的彈力)，閥芯211極其平緩地進行開閉動作。因此能夠抑制閥芯211的開 閉引起的壓力變動(氣蝕cavitation)，避免對功能液滴排出頭17的排出驅(qū)動產(chǎn)生影響。下面參照圖10對在2次室169的內(nèi)面壁185 (環(huán)狀平面壁部185b)上形成的流路 槽221進行說明。如圖10所示，流路槽221為從平面壁部185a向鉛直方向上方延伸的直 線狀槽并且截面為方形。嚴格地講，流路槽221以從平面壁部185a切入環(huán)狀平面壁部185b 并且以徑向橫切環(huán)狀平面壁部185b的方式延伸設(shè)置。流路槽221的大部分覆蓋最大負變 形的隔膜171 (主要為受壓板207)，從而能夠用作功能液或空氣的流路。流路槽221從2次 室側(cè)開口部186延伸到超越受壓板207的外周端的位置，即使在平面壁部185a覆蓋最大負 變形的隔膜171的受壓板207的狀態(tài)下也能夠始終維持流路。下面參照圖10和圖11對功能液的初始填充作業(yè)進行說明。功能液的初始填充作 業(yè)在通過上述吸引組件15對功能液滴排出頭17進行吸引的狀態(tài)下從副箱121流通功能 液，從副箱121對通往功能液滴排出頭17的功能液流路填充功能液。如圖10和圖11所示，功能液的初始填充作業(yè)在使頭帽85與功能液滴排出頭17 緊密接觸后，驅(qū)動吸引機構(gòu)88進行頭吸引而開始。當頭吸引開始后，壓力調(diào)整閥150的2 次室169內(nèi)的空氣從流出開口部187逐漸排出(排氣)(參照圖10(a))。由此，2次室169 內(nèi)對大氣壓呈負壓(規(guī)定的工作壓力)，隔膜171被大氣壓推壓而與2次室169的內(nèi)面壁 185抵接而發(fā)生負變形(最大負變形)。嚴格地講，在最大負變形的隔膜171上，其隔膜本 體206以模仿環(huán)狀錐壁部185c的方式接觸，其受壓板207與環(huán)狀平面壁部185b接觸。其 結(jié)果是，成為負變形的隔膜171覆蓋流路槽221的大部分和平面壁部185a的形式。并且同 時地，通過受壓板207推壓閥芯211而使壓力調(diào)整閥150成為開閥狀態(tài)。
在該開閥狀態(tài)下，1次室167和連通流路173內(nèi)的空氣，經(jīng)由2次室169內(nèi)從流出 口 190排出，并且在1次室167和連通流路173內(nèi)填充功能液。并且，從2次室側(cè)開口部186 向在平面壁部185a和受壓板207之間形成的流入空間內(nèi)流入填充功能液(參照圖10(b))。當在上述流入空間進行填充后，接著，功能液流入在其上方延伸的流路槽221 (參 照圖10(c))。在流路槽221內(nèi)進行填充時，上述流入空間內(nèi)和流路槽221內(nèi)的功能液使壓 力升高。結(jié)果超過大氣壓而推壓受壓板207逐漸后退(參照圖11(d))。此時，通過流路槽 221使推壓的重心從受壓板207的中心向鉛直方向上方偏移，因此以上側(cè)傾倒的方式逐漸 后退。即，隨著功能液向2次室169的流入，隔膜171的后退從上部開始而不久后全體開始 后退。由此，液體向2次室169的流入經(jīng)過流路槽221向上部擴展進而遍及全體而流入流 出口 190。這樣對壓力調(diào)整閥150全體填充功能液(參照圖11(e))。根據(jù)以上這種構(gòu)成，從2次室側(cè)開口部186流入2次室169的液體，通過朝向上方 延伸設(shè)置的流路槽221從2次室169的上方進行填充。由此，能夠使液體遍及2次室169 整個區(qū)域。因此，不會在該壓力調(diào)整閥150的壓力調(diào)整中發(fā)生故障。并且，在最大負變形的隔膜171上，以隔膜本體206模仿環(huán)狀錐壁部185c的方式 接觸，并且受壓板207以與環(huán)狀平面壁部185b接觸并覆蓋平面壁部185a的方式配設(shè)，從而 能夠?qū)⑹軌喊?07形成為比較大的尺寸，增大實質(zhì)的受壓面積，并且在平面壁部185a上構(gòu) 成液體的初始流入空間。因此能夠防止如下的情況，即、在初始填充中隔膜171最大負變形 時，隔膜本體206在2次室169的內(nèi)面壁185上大面積緊密接觸而無法從1次室167進行 初始的空氣吸引的情況。因此，能夠可靠的使液體從上部遍及2次室169整個區(qū)域。并且，如圖7至圖11所示優(yōu)選，流出開口部187以不因最大負變形的隔膜171封 閉流路的方式，在局部被最大負變形的隔膜171的受壓板207覆蓋的位置上形成。并且，在本實施方式中，對于液滴排出裝置1適用本發(fā)明的壓力調(diào)整閥150，但是 也可以對例如按照滑架組件51進行各種檢查的滑架檢查裝置適用上述壓力調(diào)整閥150。
權(quán)利要求
一種壓力調(diào)整閥，其特征在于，在閥套內(nèi)的連通1次室和2次室的連通流路上設(shè)置閥芯，通過構(gòu)成上述2次室的1個面的受壓膜體以大氣壓為基準對上述閥芯進行開閉，對經(jīng)由流入口供給到上述1次室的液體進行壓力調(diào)整而從上述2次室經(jīng)由流出口進行供給，除去上述1個面的上述2次室的內(nèi)壁面具有平面壁部，其在中心部開設(shè)上述連通流路的2次室側(cè)開口部；模仿壁部，其與上述平面壁部的外側(cè)相連，并以最大負變形的上述受壓膜體能夠模仿的方式進行接觸，并且在下部開設(shè)與上述流出口連通的流出開口部；延設(shè)槽部，其以朝向上方而從上述平面壁部切入上述模仿壁部的方式延伸設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力調(diào)整閥，其特征在于，上述模仿壁部構(gòu)成為包括環(huán)狀平面壁部，其存在臺階部地與上述平面壁部的外側(cè)相 連并且開設(shè)有上述流出開口部；以及環(huán)狀錐壁部，其與上述環(huán)狀平面壁部的外側(cè)相連，上述延設(shè)槽部以徑向橫切上述環(huán)狀平面壁部的方式延伸設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力調(diào)整閥，其特征在于，上述受壓膜體具有薄膜狀的膜體本體以及同心地在上述膜體本體的中心部上擴展設(shè) 置的受壓板，最大負變形的上述受壓膜體被配設(shè)成，上述膜體本體以模仿上述環(huán)狀錐壁部的方式進 行接觸，并且上述受壓板與上述環(huán)狀平面壁部接觸而覆蓋上述平面壁部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力調(diào)整閥，其特征在于，對經(jīng)由上述流入口從功能液供給單元供給的功能液進行壓力調(diào)整，并經(jīng)由上述流出口 向噴墨方式的功能液滴排出頭供給。
5.一種液滴排出裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求4所述的壓力調(diào)整閥；上述功能液供給單元；上述功能液滴排出頭，一邊使上述功能液滴排出頭相對工件相對地移動，一邊向上述工件排出功能液并進行 描畫。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供壓力調(diào)整閥和具有該壓力調(diào)整閥的液滴排出裝置。除去一個面的的2次室的內(nèi)面壁具有平面壁部，其在中心部開設(shè)連通流路的2次室側(cè)開口部；模仿壁部，其與平面壁部的外側(cè)相連而以模仿最大負變形的隔膜的方式接觸并且在下部開設(shè)與流出口連通的流出開口部；流路槽，其以朝向上方而從平面壁部切入模仿壁部的方式延伸設(shè)置。
文檔編號F16K17/04GK101813206SQ201010121348
公開日2010年8月25日 申請日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日
發(fā)明者山下貴洋, 木之下成二, 橫澤敏浩 申請人:精工愛普生株式會社