JP2007319800A - インク塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの循環部分の観察が可能なインク塗布装置を長期間に亘って放置した場合であってもインクの良好な循環と吐出を維持することが可能な技術を提供する。
【解決手段】本発明は、電子線硬化性樹脂を含むインクを循環させ塗布対象物５に向って吐出するためのインク循環手段６が、内部観察用の窓部１１を有する筐体３に収納されたインク塗布装置であって、筐体３に、入射する電子線のうち電子線硬化性樹脂を硬化させる波長の電子線を選択的に遮断するように構成された窓部１１が設けられている。窓部１１は、筐体３に取り付けられた板状の窓部材１２を有し、窓部材１２の外側の表面に、電子線硬化性樹脂を硬化させる波長の電子線を選択的に遮断する電子線遮断膜１３が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット方式によってインクを塗布する装置に関し、得に紫外線（光）硬化性樹脂を含むインクを塗布するインク塗布装置に関する。

従来、この種のインク塗布装置としては、筐体の内部にインクジェットヘッドを配置してインクの塗布を行うものが知られているが、その場合、筐体の一部に窓部を設けて筐体外部から内部の状態を観察できるようにしている。

しかし、このような従来技術では、紫外線（光）硬化性樹脂を含むインクを用いてインクの塗布を行う場合に、休日等によって長時間放置すると、前述の窓部からの入射光により、インクジェットヘッドのノズルや配管内に残存するインクが次第に硬化して液詰まりを生じ、塗布再開時にインクを吐出することができなくなってしまうという問題がある。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、インクの循環部分の観察が可能なインク塗布装置を長期間に亘って放置した場合であってもインクの良好な循環と吐出を維持することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、電子線硬化性樹脂を含むインクを循環させ塗布対象物に向って吐出するためのインク循環手段が、内部観察用の窓部を有する筐体に収納されたインク塗布装置であって、前記筐体の窓部を介して入射する電子線のうち、前記電子線硬化性樹脂を硬化させる波長の電子線を選択的に遮断するように構成されているものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記インク循環手段が、前記インクを前記塗布対象物に向って吐出するインクジェットヘッドを含むものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、前記窓部は、前記筐体に取り付けられた板状の窓部材を有し、該窓部材の外側の表面に、前記電子線硬化性樹脂を硬化させる波長の電子線を選択的に遮断する電子線遮断膜が設けられているものである。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発明において、前記電子線遮断膜が、波長が４００ｎｍ以下の紫外線を選択的に遮断するように構成されているものである。
請求項５記載の発明は、請求項３又は４のいずれか１項記載の発明において、前記電子線遮断膜が、膜厚が０．１μｍ〜１００μｍであるものである。

本発明の場合、筐体の窓部を介して入射する電子線のうち、インクに含まれる電子線硬化性樹脂を硬化させる波長の電子線を選択的に遮断するように構成されていることから、窓部を介して入射する電子線の作用によってインクが硬化してしまうことがない。

その結果、本発明によれば、インクを循環させる部分の観察が可能なインク塗布装置を長期間に亘って放置して再び稼動させた場合においても、インク循環手段にインク詰まりが生じることがなく、インク循環手段におけるインクの良好な循環と吐出を維持することができる。

また、本発明おいて、インク循環手段が、インクを塗布対象物に向って吐出するインクジェットヘッドを含む場合には、インク塗布装置を長期間に亘って稼動せず放置し、その後再び稼動した場合において、インクジェットヘッドからの良好なインクの吐出を確保することができる。

さらに、本発明において、窓部が、筐体に取り付けられた板状の窓部材を有し、窓部材の表面に、電子線硬化性樹脂を硬化させる波長の電子線を選択的に遮断する電子線遮断膜を設けるようにすれば、従来の装置の基本構成を変えることなく、長期間に亘ってインク循環手段におけるインクの良好な循環と吐出を維持可能なインク塗布装置を提供することができる。

さらにまた、本発明において、特に波長が４００ｎｍ以下の電子線（紫外線）を選択的に遮断するようにすれば、筐体内に紫外線が入射することがないので、紫外線硬化性樹脂を含むインクの硬化を防止することができる。
さらにまた、本発明において、電子線遮断膜の膜厚を０．１μｍ〜１００μｍにすれば、インクに含まれる電子線硬化性樹脂を硬化させる電子線を選択的に遮断するとともに、視認性に優れた窓部を有するインク塗布装置を提供することができる。

本発明によれば、インクの循環部分の観察が可能なインク塗布装置を長期間に亘って放置した場合であってもインクの良好な循環と吐出を維持することができる。

以下、本発明に係るインク塗布装置の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るインク塗布装置の内部を示す概略構成図である。
図１に示すように、本実施の形態に係るインク塗布装置１は、排気部２を設けた筐体３を有し、この排気部２を介して筐体３内部の雰囲気を強制的に排気することにより内部の雰囲気を一定に維持するように構成されている。

筐体３内の下部には、支持台４が設けられ、この支持台４上に、塗布対象物５が支持されるようになっている。
そして、筐体３の内部には、以下に説明するようなインク循環手段６が収納されている。

本実施の形態のインク循環手段６は、インク源７から配管８を介してインク９をインクジェットヘッド１０に供給するように構成され、塗布対象物５の上方を移動するインクジェットヘッド１０から塗布対象物５に向ってインク９を吐出するようになっている。

ここで、本発明に用いるインク９は、電子線の作用により硬化する電子線硬化性樹脂を含むものであり、この電子線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂及び光硬化性樹脂がある。
本発明に用いる紫外線硬化性樹脂及び光硬化性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等があげられる。これらは、単独で用いることもでき、また混合して用いることもできる。

そして、筐体３の側部には、例えばインクジェットヘッド１０とほぼ同じ高さ位置に、窓部１１が設けられている。
この窓部１１は、操作者（図示せず）が筐体３の外部から筐体３の内部のインク循環手段６の動作状態を観察するためのもので、筐体３に気密的に取り付けられた板状の窓部材１２を有している。
ここで、窓部材１２としては、十分な透明性と強度を有するガラス板、アクリル板等が用いられる。

そして、本実施の形態においては、窓部材１２の例えば外側の表面に、電子線遮断膜１３が設けられている。
この電子線遮断膜１３は、インク９に含まれる電子線硬化性樹脂を硬化させる作用を示す波長の電子線を選択的に遮断するもので、より好ましくは波長が４００ｎｍ以下の紫外線を選択的に遮断することができるように構成されている。

本発明の場合、電子線遮断膜１３の材料は特に限定されるものではないが、電子線を確実に遮断する観点からは、金属酸化物、例えば、酸化亜鉛、チタン系酸化物、窒化珪素等の紫外線吸収材の微粒子を含む材料を用いることが好ましい。

また、電子線遮断膜１３の膜厚は特に限定されるものではないが、必要な電子線遮断能力を確保し、かつ、十分な透明性を確保する観点からは、０．１μｍ〜１００μｍとすることが好ましい。
一方、電子線遮断膜１３の形成方法は特に限定されるものではないが、製造の容易さの観点からは、フィルムの貼付によって形成することが好ましい。

以上説明した本実施の形態においては、インク９の電子線硬化性樹脂を硬化させる作用を示す電子線が、窓部１１に設けた電子線遮断膜１３により遮断されるため、インクジェットヘッド１０に残存するインク９が硬化してしまうことがなく、インク塗布装置１を長期間に亘って放置して再び稼動させた場合においても、インク詰まりが生じることがなく、インクジェットヘッド１０から円滑にインク９を吐出することができる。

また、インク循環手段６の構成部材であるインク源７や配管８もまた上記電子線に曝されないので、インク源７や配管８を筐体内の任意の位置に配置することができるとともに、インク源７や配管８を透明な材料によって構成することができ、その結果、装置構成や材料の選択の自由度を向上させることができる。

図２は、本発明の他の実施の形態のインク塗布装置を示す正面図である。
以下、上記実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図２に示すように、本実施の形態のインク塗布装置１Ａは、透明な箱状の窓部材１２Ａで構成されている筐体３Ａを有する。そして、この窓部材１２Ａの外周面には、インク９に含まれる電子線硬化性樹脂を硬化させる作用を示す波長の電子線を選択的に遮断する電子線遮断膜１３Ａが全面的に形成され、これにより筐体３Ａ全体が窓部１１Ａとなるように構成されている。

ここで、窓部材１２Ａは、上記実施の形態のものと同様のものを用いることができ、また、電子線遮断膜１３Ａについても、上記実施の形態と同一の構成とすることができる。

このような構成を有する本実施の形態によれば、インク９に含まれる電子線硬化性樹脂が硬化するのを防止する一方で、操作者が、インク塗布装置１Ａの内部全体をあらゆる場所から容易に観察することができるというメリットがある。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態においては、電子線遮断膜を窓部材の外側の表面に設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、窓部材の内側の表面に設けることもでき、また電子線遮断膜を窓部材の内部に設けることも可能である。

以下、発明の実施例を比較例とともに詳細に説明する。

（実施例）
図１に示す構成を有するインク塗布装置の窓部のガラス板の外側表面に、酸化亜鉛を含有する厚さ５０μｍの紫外線遮断膜をフィルムの貼付によって形成した。
そして、インクジェットヘッドからアクリル系樹脂を含有する紫外線硬化性樹脂を含むインクを塗布対象物に向って吐出し所定の配線パターンを形成した。
その後、一旦インクジェットヘッドからのインクの吐出を停止し、所定の時間（０時間、２時間、４時間、６時間）が経過した後に、再びインクジェットヘッドからのインクの吐出を再開するという動作を繰り返した。

（比較例）
窓部のガラス板の表面が紫外線遮断膜によって被覆されていないこと以外は実施例と同様の構成のインク塗布装置を用いて同様の動作を行った。

〈評価方法〉
実施例及び比較例のインク塗布装置を、上記時間放置した後再び稼動させたときの、吐出ノズルのうちインクを吐出することができた吐出ノズルの数を数え、全吐出ノズルの数に対する吐出可能ノズルの割合を、吐出可能ノズル率（％）として算出した。表１に、放置時間と吐出可能ノズル率との関係をまとめた。

〈評価結果〉
表１からわかるように、実施例のインク塗布装置の場合は、６時間に亘って放置した後、再び稼動した場合においても吐出ノズルのインク詰まりは発生していないことがわかる。

一方、比較例に示すインク塗布装置の場合においては、インク塗布装置を２時間に亘って放置した後、再び稼動した場合には、７０％の吐出ノズルしかインクを吐出することができなくなっていることがわかる。また、放置時間が４時間の場合には、２０％、６時間の場合には、５％の吐出ノズルしかインクを吐出することができなくなっていることがわかる。

本発明の実施の形態に係るインク塗布装置の内部を示す概略構成図 本発明の他の実施の形態のインク塗布装置の内部を示す概略構成図

符号の説明

１、１Ａ…インク塗布装置 ２…排気部 ３…筐体 ４…支持台 ５…塗布対象物 ６…インク循環手段 ７…インク源 ８…配管 ９…インク １０…インクジェットヘッド １１…窓部 １２、１２Ａ…窓部材 １３、１３Ａ…電子線遮断膜

Claims (5)

1. 電子線硬化性樹脂を含むインクを循環させ塗布対象物に向って吐出するためのインク循環手段が、内部観察用の窓部を有する筐体に収納されたインク塗布装置であって、
   前記筐体の窓部を介して入射する電子線のうち、前記電子線硬化性樹脂を硬化させる波長の電子線を選択的に遮断するように構成されているインク塗布装置。
2. 前記インク循環手段は、前記インクを前記塗布対象物に向って吐出するインクジェットヘッドを含む請求項１記載のインク塗布装置。
3. 前記窓部は、前記筐体に取り付けられた板状の窓部材を有し、該窓部材の外側の表面に、前記電子線硬化性樹脂を硬化させる波長の電子線を選択的に遮断する電子線遮断膜が設けられている請求項１又は２のいずれか１項に記載のインク塗布装置。
4. 前記電子線遮断膜は、波長が４００ｎｍ以下の紫外線を選択的に遮断するように構成されている請求項１乃至３のいずれか１項記載のインク塗布装置。
5. 前記電子線遮断膜は、膜厚が０．１μｍ〜１００μｍである請求項３又は４のいずれか１項記載のインク塗布装置。

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