JP2020116901A - Ink discharge device and ink discharge method - Google Patents

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Abstract

To provide an ink discharge device in which dust is less likely to enter a nozzle.SOLUTION: An inkjet head discharges ink flowing therein, from a nozzle. The inkjet head is provided with a switching mechanism for switching between a state where the ink is supplied to the inkjet head and a state where fluid other than the ink is supplied thereto.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、インク吐出装置及びインク吐出方法に関する。 The present invention relates to an ink ejection device and an ink ejection method.

複数のノズルからインクの液滴を吐出させて対象物にインクを塗布するインク吐出装置が知られている（特許文献１）。特許文献１に開示されたインク吐出装置では、インクジェットヘッドとキャップ機構とによって閉鎖した空間を形成し、この閉鎖した空間に加湿空気を供給することによって吐出口（ノズル）内のインクの状態を適正に維持している。閉鎖された空間が開放された場合には、インクジェットヘッド内のインクに圧力を付与することにより、ノズルからインクを排出させるパージを行う。 There is known an ink ejection device that ejects ink droplets from a plurality of nozzles to apply ink to an object (Patent Document 1). In the ink ejection device disclosed in Patent Document 1, a closed space is formed by an ink jet head and a cap mechanism, and humidified air is supplied to the closed space so that the state of the ink in the ejection port (nozzle) is appropriate. To maintain. When the closed space is opened, pressure is applied to the ink in the inkjet head to purge the ink from the nozzle.

特開２０１３−１７６９３３号公報JP, 2013-176933, A

インクジェットヘッドからインクを回収し、装置の稼働を終了させた後、インクジェットヘッドのノズルが大気にさらされると、大気中に浮遊するゴミがノズル内に侵入する場合がある。ノズル内に侵入したゴミは、パージ等で除去することが困難な場合もある。ノズル内に侵入したゴミがノズル内に残留すると、インクの吐出不良が発生する。本発明の目的は、ノズル内にゴミが侵入しにくいインク吐出装置及びインク吐出方法を提供することである。 When the nozzles of the inkjet head are exposed to the atmosphere after the ink is collected from the inkjet head and the operation of the apparatus is finished, dust floating in the atmosphere may enter the nozzle. Dust that has entered the nozzle may be difficult to remove by purging or the like. When the dust that has entered the nozzle remains in the nozzle, defective ink ejection occurs. An object of the present invention is to provide an ink ejection device and an ink ejection method in which dust is unlikely to enter the nozzle.

本発明の一観点によると、
流入するインクをノズルから吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに前記インクが供給される状態と、前記インク以外の流体が供給される状態とを切り替える切替機構と
を有するインク吐出装置が提供される。 According to one aspect of the invention,
An inkjet head that discharges the inflowing ink from the nozzle,
There is provided an ink ejection device having a switching mechanism that switches between a state in which the ink is supplied to the inkjet head and a state in which a fluid other than the ink is supplied.

本発明の他の観点によると、
流入するインクをノズルから吐出するインクジェットヘッドに、前記インクとは異なる流体を供給して、前記ノズルから前記流体を流出させる状態を維持し、
前記インクジェットヘッドへの前記流体の供給を停止させた後、前記インクジェットヘッドへの前記インクの供給を開始し、前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出させる処理を行うインク吐出方法が提供される。 According to another aspect of the invention,
An ink jet head that ejects the inflowing ink from a nozzle is supplied with a fluid different from the ink, and a state of allowing the fluid to flow out from the nozzle is maintained,
An ink ejection method is provided in which after the supply of the fluid to the inkjet head is stopped, the supply of the ink to the inkjet head is started and a process of ejecting the ink from the inkjet head is performed.

インクジェットヘッド内にインクが供給されないときに、インク以外の流体をインクジェットヘッドに供給することにより、ノズルへのゴミの侵入を抑制することができる。 By supplying a fluid other than ink to the inkjet head when the ink is not supplied into the inkjet head, it is possible to prevent dust from entering the nozzles.

図１は、本実施例によるインク吐出装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an ink ejection device according to this embodiment. 図２は、インクジェットヘッドからインクを吐出している状態のインク吐出装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an ink ejection device in a state where ink is ejected from an inkjet head. 図３は、インクジェットヘッドにクリーンエアを供給している状態のインク吐出装置の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of the ink ejection device in a state where clean air is being supplied to the inkjet head. 図４は、インク吐出装置の制御装置が行う制御のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of control performed by the control device of the ink ejection device. 図５は、本実施例によるインク吐出装置の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of the ink ejection device according to the present embodiment. 図６は、インク吐出装置の切替機構が、インクジェットヘッド内にクリーンエアを供給する状態に設定されているときのインク吐出装置の概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of the ink ejection device when the switching mechanism of the ink ejection device is set to supply clean air into the inkjet head.

図１〜図４を参照して、本発明の実施例によるインク吐出装置について説明する。
図１は、本実施例によるインク吐出装置の概略図である。タンク３０からインク供給路３２を通って流入口１２までインクが輸送される。流入口１２からインクジェットヘッド１０内にインクが流入する。インクジェットヘッド１０に複数のノズル１１が設けられており、複数のノズル１１に対応して圧電素子が配置されている。圧電素子を駆動することにより、複数のノズル１１からインクが液滴化されて吐出される。吐出されなかったインクは排出口１３を通って排出される。排出口１３から排出されたインクは、インク回収路３３を通ってタンク３０に回収される。インク用ヒータ３１が、タンク３０内のインクを加温する。温度センサ３４がタンク３０内のインクの温度を測定し、測定結果が制御装置５０に入力される。 An ink ejection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram of an ink ejection device according to this embodiment. Ink is transported from the tank 30 through the ink supply path 32 to the inflow port 12. Ink flows from the inflow port 12 into the inkjet head 10. The inkjet head 10 is provided with a plurality of nozzles 11, and piezoelectric elements are arranged corresponding to the plurality of nozzles 11. By driving the piezoelectric element, the ink is made into droplets and ejected from the plurality of nozzles 11. The ink that has not been ejected is ejected through the ejection port 13. The ink discharged from the discharge port 13 is recovered in the tank 30 through the ink recovery path 33. The ink heater 31 heats the ink in the tank 30. The temperature sensor 34 measures the temperature of the ink in the tank 30, and the measurement result is input to the control device 50.

インク供給路３２及びインク回収路３３に、それぞれ供給ポンプ３５及び回収ポンプ３６が取り付けられている。タンク３０、インク供給路３２、インクジェットヘッド１０、及びインク回収路３３により、インクを循環させる循環路が構成される。供給ポンプ３５及び回収ポンプ３６を動作させることにより、この循環路にインクを循環させることができる。回収ポンプ３６の吐出量を供給ポンプ３５の吐出量より多くすることにより、インクジェットヘッド１０内のほぼすべてのインクを回収し、インクジェットヘッド１０内を空の状態にすることができる。なお、供給ポンプ３５を停止させ、回収ポンプ３６のみを動作させてインクジェットヘッド１０内のインクを回収してもよい。 A supply pump 35 and a recovery pump 36 are attached to the ink supply path 32 and the ink recovery path 33, respectively. The tank 30, the ink supply path 32, the inkjet head 10, and the ink recovery path 33 constitute a circulation path for circulating ink. By operating the supply pump 35 and the recovery pump 36, ink can be circulated in this circulation path. By setting the discharge amount of the recovery pump 36 to be larger than the discharge amount of the supply pump 35, almost all the ink in the inkjet head 10 can be recovered and the inkjet head 10 can be made empty. The ink in the inkjet head 10 may be recovered by stopping the supply pump 35 and operating only the recovery pump 36.

流体供給源４０から流体用ヒータ４１を介してインクジェットヘッド１０に流体、例えばクリーンエアが供給される。流体用ヒータ４１は、インクジェットヘッド１０に供給されるクリーンエアを加温する。 A fluid, for example, clean air, is supplied from the fluid supply source 40 to the inkjet head 10 via the fluid heater 41. The fluid heater 41 heats the clean air supplied to the inkjet head 10.

供給ポンプ３５とインクジェットヘッド１０との間のインク供給路３２に供給側切替弁２１が挿入されており、インクジェットヘッド１０と回収ポンプ３６との間のインク回収路３３に回収側切替弁２２が挿入されている。供給側切替弁２１及び回収側切替弁２２が、切替機構２０を構成する。切替機構２０は、インクジェットヘッド１０にインクが供給される状態と、インク以外の流体、例えば流体供給源４０からのクリーンエアが供給される状態とを切り替える。供給側切替弁２１及び回収側切替弁２２として、例えば電磁式三方切替弁、電磁式スライド弁等を用いることができる。 The supply side switching valve 21 is inserted in the ink supply path 32 between the supply pump 35 and the inkjet head 10, and the recovery side switching valve 22 is inserted in the ink recovery path 33 between the inkjet head 10 and the recovery pump 36. Has been done. The supply side switching valve 21 and the recovery side switching valve 22 configure the switching mechanism 20. The switching mechanism 20 switches between a state in which ink is supplied to the inkjet head 10 and a state in which a fluid other than ink, for example, clean air from the fluid supply source 40 is supplied. As the supply side switching valve 21 and the recovery side switching valve 22, for example, an electromagnetic three-way switching valve, an electromagnetic slide valve, or the like can be used.

ステージ６０の上に塗布対象物６１が保持される。ステージ６０は、塗布対象物６１をその表面に平行な二方向に移動させることができる。ステージ６０として、例えばＸＹステージを用いることができる。インクジェットヘッド１０の複数のノズル１１から吐出されたインクが、ステージ６０に保持された塗布対象物６１に塗布される。 The coating object 61 is held on the stage 60. The stage 60 can move the coating object 61 in two directions parallel to the surface thereof. As the stage 60, for example, an XY stage can be used. The ink ejected from the plurality of nozzles 11 of the inkjet head 10 is applied to the application target 61 held on the stage 60.

温度センサ１５が、インクジェットヘッド１０内のインクの温度を測定する。温度センサ１５の測定結果が制御装置５０に入力される。制御装置５０は、インクジェットヘッド１０からのインクの吐出の制御、切替機構２０の状態の切替え制御、供給ポンプ３５及び回収ポンプ３６の動作の制御、インク用ヒータ３１及び流体用ヒータ４１による加温の制御、ステージ６０の移動制御を行う。切替機構２０の状態の切替え制御、供給ポンプ３５及び回収ポンプ３６の動作の制御を行うことにより、インクジェットヘッド１０へのインクの供給と、インクジェットヘッド１０からのインクの回収とを行うことができる。 The temperature sensor 15 measures the temperature of the ink inside the inkjet head 10. The measurement result of the temperature sensor 15 is input to the control device 50. The control device 50 controls the ejection of ink from the inkjet head 10, the state switching control of the switching mechanism 20, the operation control of the supply pump 35 and the recovery pump 36, and the heating by the ink heater 31 and the fluid heater 41. Control and movement control of the stage 60 are performed. By controlling the switching of the state of the switching mechanism 20 and controlling the operations of the supply pump 35 and the recovery pump 36, it is possible to supply the ink to the inkjet head 10 and recover the ink from the inkjet head 10.

図２は、インクジェットヘッド１０からインクを吐出している状態のインク吐出装置の概略図である。供給側切替弁２１は、タンク３０からのインク供給路３２とインクジェットヘッド１０の流入口１２とを接続し、排出口１３をタンク３０までのインク回収路３３に接続した状態になる。流体供給源４０からのクリーンエアは、供給側切替弁２１及び回収側切替弁２２で堰き止められた状態になる。 FIG. 2 is a schematic diagram of the ink ejection device in a state where ink is ejected from the inkjet head 10. The supply switching valve 21 connects the ink supply passage 32 from the tank 30 and the inlet 12 of the inkjet head 10, and connects the discharge outlet 13 to the ink recovery passage 33 up to the tank 30. The clean air from the fluid supply source 40 is blocked by the supply side switching valve 21 and the recovery side switching valve 22.

制御装置５０は、温度センサ１５によって測定されたインクの温度が目標値に維持されるようにインク用ヒータ３１を制御してインクを加温する。さらに、制御装置５０は、インクジェットヘッド１０内のインクに目標とする所定の負圧が発生するように、供給ポンプ３５及び回収ポンプ３６の吐出量を制御する。インクの塗布時には、制御装置５０は、インクを塗布すべき領域の形状を定義する形状定義データに基づいて、ステージ６０の移動、及びインクジェットヘッド１０のノズル１１からのインクの吐出を制御する。これにより、塗布対象物６１の表面の所望の領域にインクを塗布することができる。例えば、インクとしてソルダーレジストを用い、プリント基板の表面の所望の位置に所望の形状のソルダーレジスト膜を形成することができる。 The controller 50 warms the ink by controlling the ink heater 31 so that the ink temperature measured by the temperature sensor 15 is maintained at the target value. Further, the control device 50 controls the discharge amounts of the supply pump 35 and the recovery pump 36 so that the target predetermined negative pressure is generated in the ink inside the inkjet head 10. At the time of applying the ink, the control device 50 controls the movement of the stage 60 and the ejection of the ink from the nozzle 11 of the inkjet head 10 based on the shape definition data that defines the shape of the area to which the ink is applied. Thereby, the ink can be applied to a desired area on the surface of the application object 61. For example, a solder resist film having a desired shape can be formed at a desired position on the surface of the printed board by using a solder resist as the ink.

図３は、インクジェットヘッド１０にクリーンエアを供給している状態のインク吐出装置の概略図である。流体供給源４０からのクリーンエアが、供給側切替弁２１を通って流入口１２からインクジェットヘッド１０内に供給されるとともに、回収側切替弁２２を通って排出口１３からもインクジェットヘッド１０内に供給される。タンク３０からのインク供給路３２及びタンク３０までのインク回収路３３は、インクジェットヘッド１０に接続されない状態になる。インクジェットヘッド１０内に供給されたクリーンエアは、複数のノズル１１から外部に排出される。供給ポンプ３５及び回収ポンプ３６は停止状態である。 FIG. 3 is a schematic diagram of the ink ejection device in a state where clean air is being supplied to the inkjet head 10. Clean air from the fluid supply source 40 is supplied into the inkjet head 10 from the inflow port 12 through the supply side switching valve 21, and also from the discharge port 13 into the inkjet head 10 through the recovery side switching valve 22. Supplied. The ink supply path 32 from the tank 30 and the ink recovery path 33 to the tank 30 are not connected to the inkjet head 10. The clean air supplied into the inkjet head 10 is discharged to the outside from the plurality of nozzles 11. The supply pump 35 and the recovery pump 36 are stopped.

インクジェットヘッド１０内に供給されるクリーンエアは流体用ヒータ４１で加温されているため、室温より高い温度のクリーンエアがインクジェットヘッド１０内に供給される。その結果、インクジェットヘッド１０は、室温より高い目標とする温度に維持される。 Since the clean air supplied into the inkjet head 10 is heated by the fluid heater 41, clean air having a temperature higher than room temperature is supplied into the inkjet head 10. As a result, the inkjet head 10 is maintained at a target temperature higher than room temperature.

図４は、制御装置５０が行う制御のフローチャートである。
インク吐出処理を行うときには、まず制御装置５０がインク用ヒータ３１を制御してインクの加温を開始する（ステップＳ１）。タンク３０内のインクの温度が所定の目標値に到達したら、制御装置５０は、切替機構２０を、インクジェットヘッド１０にインクが供給される状態に設定する（ステップＳ２）。「所定の目標値」として、インク吐出時のインクの適正温度にほぼ等しい値が設定される。適正な温度は、用いるインクごとに決められている。 FIG. 4 is a flowchart of control performed by the control device 50.
When performing the ink ejection process, first, the control device 50 controls the ink heater 31 to start heating the ink (step S1). When the temperature of the ink in the tank 30 reaches a predetermined target value, the control device 50 sets the switching mechanism 20 to a state in which the ink is supplied to the inkjet head 10 (step S2). As the “predetermined target value”, a value that is substantially equal to the proper temperature of the ink when ejecting the ink is set. The appropriate temperature is determined for each ink used.

切替機構２０を、インクジェットヘッド１０にインクが供給される状態に設定した後、供給ポンプ３５及び回収ポンプ３６を動作させて、インクジェットヘッド１０を含む循環路にインクを循環させる。循環路を循環するインクによってインク流路やインクジェットヘッド１０が加温され、これらの温度が上昇する。逆に、循環するインクの温度は一時的に低下する。インクはインク用ヒータ３１によって継続的に加温されているため、循環するインクの温度は時間の経過とともに所定の目標値に復帰する。インクジェットヘッド１０内のインクの温度が、インク吐出時の適正温度に維持されるまでインクの循環を継続する（ステップＳ３）。ここで「適正温度」は、ある幅を持った温度範囲を意味する。 After the switching mechanism 20 is set to a state in which ink is supplied to the inkjet head 10, the supply pump 35 and the recovery pump 36 are operated to circulate the ink in the circulation path including the inkjet head 10. The ink circulating in the circulation path heats the ink flow path and the inkjet head 10, and these temperatures rise. On the contrary, the temperature of the circulating ink drops temporarily. Since the ink is continuously heated by the ink heater 31, the temperature of the circulating ink returns to a predetermined target value over time. The ink circulation is continued until the temperature of the ink in the inkjet head 10 is maintained at the proper temperature at the time of ink ejection (step S3). Here, the “appropriate temperature” means a temperature range having a certain width.

インクジェットヘッド１０内のインクの温度がインク吐出時の適正温度に維持されていることが確認されると、制御装置５０はインクジェットヘッド１０及びステージ６０を制御して、インクの吐出処理を実行する（ステップＳ４）。本明細書において、「インク吐出時の適正温度」を単に「適正温度」という。このとき、インクジェットヘッド１０内のインクの温度が適正温度に保たれるように、制御装置５０がインク用ヒータ３１を継続的に制御する。さらに、インクジェットヘッド１０内のインクの圧力が適正な負圧に維持されるように、供給ポンプ３５及び回収ポンプ３６を制御する。インクジェットヘッド１０内のインクの圧力を負圧にすることにより、ノズル１１からのインクの漏出が防止される。この状態でノズル１１に対応して配置された圧電素子を駆動すると、ノズル１１からインクが吐出される。インク吐出装置の稼働を停止させるまで、インク吐出処理を繰り返す（ステップＳ５）。 When it is confirmed that the temperature of the ink in the inkjet head 10 is maintained at an appropriate temperature at the time of ink ejection, the control device 50 controls the inkjet head 10 and the stage 60 to execute the ink ejection process ( Step S4). In this specification, the “proper temperature at the time of ink ejection” is simply referred to as the “proper temperature”. At this time, the control device 50 continuously controls the ink heater 31 so that the temperature of the ink in the inkjet head 10 is maintained at an appropriate temperature. Further, the supply pump 35 and the recovery pump 36 are controlled so that the pressure of the ink in the inkjet head 10 is maintained at an appropriate negative pressure. By making the pressure of the ink in the inkjet head 10 negative, the leakage of the ink from the nozzle 11 is prevented. In this state, when the piezoelectric element arranged corresponding to the nozzle 11 is driven, ink is ejected from the nozzle 11. The ink ejection process is repeated until the operation of the ink ejection device is stopped (step S5).

インク吐出装置の稼働を終了させる場合には、制御装置５０はインク用ヒータ３１を制御してインクの加温を停止させる（ステップＳ６）。さらに、供給ポンプ３５の吐出量より回収ポンプ３６の吐出量を多くして、または供給ポンプ３５の動作を停止させて、インクジェットヘッド１０内に溜まっているインクを回収する（ステップＳ７）。 When the operation of the ink ejecting device is ended, the control device 50 controls the ink heater 31 to stop the heating of the ink (step S6). Further, the amount of discharge of the recovery pump 36 is made larger than the amount of discharge of the supply pump 35, or the operation of the supply pump 35 is stopped to recover the ink accumulated in the inkjet head 10 (step S7).

インクジェットヘッド１０内がほぼ空の状態になった後、制御装置５０は供給ポンプ３５及び回収ポンプ３６を停止させるとともに、切替機構２０を、インクジェットヘッド１０にクリーンエアが供給される状態に設定する（ステップＳ８）。このとき、制御装置５０は流体用ヒータ４１を制御して、クリーンエアを所定の目標温度まで加温する。クリーンエアを供給する状態は、インク吐出装置の再稼働を開始させるまで継続する（ステップＳ９）。インク吐出装置を再稼働させる場合には、制御装置５０は、インクの加温を開始（ステップＳ１）する手順及びそれ以降の手順を実行する。 After the inkjet head 10 is almost empty, the control device 50 stops the supply pump 35 and the recovery pump 36 and sets the switching mechanism 20 to a state in which clean air is supplied to the inkjet head 10 ( Step S8). At this time, the controller 50 controls the fluid heater 41 to heat the clean air to a predetermined target temperature. The state of supplying clean air continues until the restart of the ink ejection device is started (step S9). When restarting the ink ejection device, the control device 50 executes the procedure of starting the heating of the ink (step S1) and the procedure thereafter.

次に、上記実施例の優れた効果について説明する。
上記実施例では、インクジェットヘッド１０内からインクを回収した後、次にインクを循環させるまでの期間に、インクジェットヘッド１０にクリーンエアを供給し、ノズル１１からクリーンエアを流出させる状態が維持される。このため、ノズル１１内へのゴミ等の侵入を抑制することができる。その結果、ノズル１１からのインクの吐出不良の発生を抑制することができる。例えば、ノズル１１にゴミが侵入すると、ノズル１１からインクが吐出されなくなったり、インクの吐出方向が正規の方向からずれたりしてしまう。このような吐出不良が発生すると、塗布対象物６１の目標とする位置にインクを塗布することができなくなり、その結果、インクの塗布不良が発生する場合がある。インクの吐出不良の発生を抑制することにより、塗布対象物６１へのインクの塗布不良の発生を抑制することができる。 Next, the excellent effect of the above embodiment will be described.
In the above-described embodiment, the state in which clean air is supplied to the inkjet head 10 and the clean air flows out from the nozzle 11 is maintained during the period after the ink is collected from the inside of the inkjet head 10 until the ink is circulated next. .. Therefore, it is possible to suppress the entry of dust and the like into the nozzle 11. As a result, it is possible to suppress the occurrence of defective ink ejection from the nozzle 11. For example, when dust enters the nozzle 11, ink is no longer ejected from the nozzle 11 or the ink ejection direction deviates from the normal direction. When such ejection failure occurs, it becomes impossible to apply ink to a target position of the application target 61, and as a result, ink application failure may occur. By suppressing the occurrence of ink ejection failure, it is possible to suppress the occurrence of ink application failure on the application target 61.

例えば、一日の作業時間が終了した後に、切替機構２０を、インクジェットヘッド１０にクリーンエアを供給する状態に設定し、翌日の作業開始の直前に、切替機構２０を、インクジェットヘッド１０にインクを供給する状態に設定するとよい。１日の作業終了から翌日の作業開始までクリーンエアの供給を行うと、作業開始時点までインクジェットヘッド１０のノズル１１を清浄な状態に保つことができる。これにより、作業開始前にノズル１１のクリーニングを行うことなく、ノズル１１からのインクの吐出不良の発生を抑制することができる。 For example, after the working time of the day is completed, the switching mechanism 20 is set to a state in which clean air is supplied to the inkjet head 10, and the switching mechanism 20 is set to supply ink to the inkjet head 10 immediately before starting work on the next day. It is better to set it to a supply state. When clean air is supplied from the end of work on one day to the start of work on the next day, the nozzles 11 of the inkjet head 10 can be kept in a clean state until the work starts. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of defective ejection of ink from the nozzles 11 without cleaning the nozzles 11 before starting the work.

インクとしてソルダーレジスト等を用いる場合、室温ではインクの粘度が高すぎるためインクジェットヘッド１０からインクを吐出することが困難である。インクを再現性良く吐出するために、インクを適正温度まで加温してインクの粘度を低下させることが好ましい。例えば、吐出時のインクの適正温度は４０℃〜８０℃程度である。 When a solder resist or the like is used as the ink, it is difficult to eject the ink from the inkjet head 10 because the viscosity of the ink is too high at room temperature. In order to eject the ink with good reproducibility, it is preferable to heat the ink to an appropriate temperature to reduce the viscosity of the ink. For example, the proper temperature of the ink at the time of ejection is about 40°C to 80°C.

インクジェットヘッド１０が室温の状態のときに、ステップＳ２においてインクの循環を開始すると、タンク３０内のインクが室温以上の適正温度まで加温されていても、インクジェットヘッド１０で冷やされてインクの温度が一時的に低下してしまう。例えば、インクの適正温度が４０℃であり、室温が２５℃である場合、インクの循環を開始すると、インクの温度が一時的に３０℃程度まで低下する。低下したインクの温度を適正温度まで再加温するために、インクの循環を一定時間継続しなければならない。インクの温度が適正温度に維持されるまでの期間は、インクの吐出処理を行うことができない。 When the ink circulation in step S2 is started while the inkjet head 10 is at room temperature, the temperature of the ink is cooled by the inkjet head 10 even if the ink in the tank 30 is heated to an appropriate temperature of room temperature or higher. Is temporarily reduced. For example, when the proper temperature of the ink is 40° C. and the room temperature is 25° C., when the circulation of the ink is started, the temperature of the ink temporarily drops to about 30° C. In order to reheat the lowered ink temperature to the proper temperature, the ink circulation must be continued for a certain period of time. Ink ejection processing cannot be performed until the ink temperature is maintained at an appropriate temperature.

これに対し、上記実施例では、インクジェットヘッド１０に供給されるクリーンエアを加温しているため、インクを循環させていない期間にも、インクジェットヘッド１０が室温よりも高い状態に維持される。この状態でインクの循環を開始すると、インクジェットヘッド１０が室温の状態のときにインクの循環を開始する場合と比べて、インクの循環開始からインクの温度を適正範囲に維持するまでの時間（以下、「立ち上げ時間」という。）を短縮することができる。 On the other hand, in the above-described embodiment, since the clean air supplied to the inkjet head 10 is heated, the inkjet head 10 is maintained at a temperature higher than room temperature even while the ink is not circulating. When the ink circulation is started in this state, the time from the start of ink circulation until the ink temperature is maintained within an appropriate range (hereinafter, referred to as “ink circulation” when the ink circulation is started when the inkjet head 10 is at room temperature) , "Start-up time") can be shortened.

立ち上げ時間を短縮する効果を高めるために、クリーンエアをインクジェットヘッド１０に供給しているときに、インクジェットヘッド１０をインクの適正温度に維持することが好ましい。インクジェットヘッド１０をインクの適正温度に維持するために、流体用ヒータ４１（図１）によりクリーンエアの温度をインクの適正温度、またはそれ以上に加温することが好ましい。クリーンエアの温度は、実際に評価実験を行って決定するとよい。 In order to enhance the effect of shortening the start-up time, it is preferable to maintain the inkjet head 10 at an appropriate temperature of the ink while supplying the clean air to the inkjet head 10. In order to maintain the inkjet head 10 at the proper temperature of the ink, it is preferable to warm the temperature of the clean air to the proper temperature of the ink or higher by the fluid heater 41 (FIG. 1). The temperature of clean air may be determined by actually performing an evaluation experiment.

次に、上記実施例の変形例について説明する。
上記実施例では、インクジェットヘッド１０に供給するインク以外の流体としてクリーンエアを用いたが、他の気体を用いてもよい。例えば、窒素等を用いてもよい。さらに、インク以外の流体として、液体、例えば水を用いてもよい。インク以外の流体として液体を用いる場合には、ノズル１１（図１）から流出する液体を回収する受け皿をインクジェットヘッド１０の下に配置することが好ましい。 Next, a modified example of the above embodiment will be described.
In the above embodiment, clean air is used as the fluid other than the ink supplied to the inkjet head 10, but other gas may be used. For example, nitrogen or the like may be used. Furthermore, a liquid such as water may be used as the fluid other than the ink. When a liquid is used as the fluid other than the ink, it is preferable to arrange a tray for collecting the liquid flowing out from the nozzle 11 (FIG. 1) under the inkjet head 10.

インクの適正温度が室温に近く、インクジェットヘッド１０を加温していなくても立ち上げ時間が十分短い場合には、クリーンエアの加温を省略し、室温のクリーンエアをインクジェットヘッド１０に供給してもよい。 When the proper temperature of the ink is close to room temperature and the startup time is sufficiently short even without heating the inkjet head 10, heating of clean air is omitted and clean air at room temperature is supplied to the inkjet head 10. May be.

インクジェットヘッド１０の周囲の環境が清浄であり、ノズル１１へのゴミ等の侵入が発生しにくい場合には、インク吐出装置の稼働終了から再稼働までの期間に、クリーンエアをインクジェットヘッド１０に常時供給しておく必要はない。例えば、インクの加温開始（図４のステップＳ１）と同時に、加温されたクリーンエアの供給を開始し、インクジェットヘッド１０を予熱するとよい。 When the environment around the inkjet head 10 is clean and dust or the like is unlikely to enter the nozzles 11, clean air is constantly supplied to the inkjet head 10 during the period from the end of operation of the ink discharge device to the restart thereof. There is no need to supply it. For example, at the same time when the heating of the ink is started (step S1 in FIG. 4), the supply of heated clean air may be started to preheat the inkjet head 10.

また、上記実施例では、供給側切替弁２１及び回収側切替弁２２に電磁式の弁を用い、制御装置５０が供給側切替弁２１及び回収側切替弁２２を制御するが、供給側切替弁２１及び回収側切替弁２２に手動式の弁を用いてもよい。この場合には、切替機構２０の状態の切替をオペレータが手動で行うとよい。 Further, in the above embodiment, electromagnetic valves are used for the supply side switching valve 21 and the recovery side switching valve 22, and the control device 50 controls the supply side switching valve 21 and the recovery side switching valve 22. Manual valves may be used for the 21 and the recovery side switching valve 22. In this case, the operator may manually switch the state of the switching mechanism 20.

次に、図５及び図６を参照して、他の実施例によるインク吐出装置について説明する。以下、図１〜図４に示した実施例によるインク吐出装置と共通の構成については説明を省略する。 Next, an ink ejection device according to another embodiment will be described with reference to FIGS. Hereinafter, description of the configuration common to the ink ejection device according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 will be omitted.

図５は、本実施例によるインク吐出装置の概略図である。図１〜図４に示した実施例では、クリーンエアの供給路が供給側切替弁２１及び回収側切替弁２２の両方に接続されている。この構成により、流入口１２及び排出口１３の両方からインクジェットヘッド１０内にクリーンエアが供給される。図５に示した実施例では、クリーンエアの供給路が供給側切替弁２１のみに接続されており、回収側切替弁２２には接続されていない。 FIG. 5 is a schematic diagram of an ink ejection device according to this embodiment. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the clean air supply path is connected to both the supply side switching valve 21 and the recovery side switching valve 22. With this configuration, clean air is supplied into the inkjet head 10 from both the inlet 12 and the outlet 13. In the embodiment shown in FIG. 5, the clean air supply path is connected only to the supply side switching valve 21, and is not connected to the recovery side switching valve 22.

図６は、切替機構２０が、インクジェットヘッド１０内にクリーンエアを供給する状態に設定されているときのインク吐出装置の概略図である。クリーンエアは、供給側切替弁２１を通って流入口１２からインクジェットヘッド１０内に供給される。回収側切替弁２２は、排出口１３から排出されるクリーンエアを堰き止める状態に設定される。このため、インクジェットヘッド１０内に供給されたクリーンエアは複数のノズル１１から外部に排出される。 FIG. 6 is a schematic view of the ink ejection device when the switching mechanism 20 is set to supply clean air into the inkjet head 10. Clean air is supplied into the inkjet head 10 from the inflow port 12 through the supply side switching valve 21. The recovery side switching valve 22 is set in a state of blocking the clean air discharged from the discharge port 13. Therefore, the clean air supplied into the inkjet head 10 is discharged to the outside from the plurality of nozzles 11.

図５及び図６に示した実施例のように、流入口１２のみからクリーンエアをインクジェットヘッド１０内に供給する構成を採用しても、図１〜図４に示した実施例と同様の効果が得られる。なお、本実施例では、インクジェットヘッド１０のうち流入口１２から遠い箇所の温度が、流入口１２に近い箇所の温度より低くなる場合がある。この温度差はインクジェットヘッド１０の構造に依存する。流入口１２から遠い箇所を十分加温することができない場合には、図１〜図４に示した実施例の構成を採用するとよい。 Even if the configuration in which the clean air is supplied into the inkjet head 10 only from the inflow port 12 as in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the same effect as that of the embodiment shown in FIGS. Is obtained. In this embodiment, the temperature of the part of the inkjet head 10 far from the inlet 12 may be lower than the temperature of the part near the inlet 12. This temperature difference depends on the structure of the inkjet head 10. When it is not possible to sufficiently heat the part far from the inflow port 12, the configuration of the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 may be adopted.

インクジェットヘッド１０に供給するクリーンエアの圧力を高くし、流量を多くすると、ノズル１１へのゴミ等の侵入を抑制する効果が高まる。さらに、インクジェットヘッド１０からインクを回収した後にノズル１１内に残留しているインクを吹き飛ばす効果が高まる。逆に、クリーンエアの圧力を高くし、流量を多くすると、クリーンエアの消費量が多くなってしまう。クリーンエアの圧力及び流量は、インクジェットヘッド１０が置かれた環境の清浄度、クリーンエアの消費に掛かるコスト等に応じて適宜決定するとよい。 When the pressure of the clean air supplied to the inkjet head 10 is increased and the flow rate is increased, the effect of suppressing the entry of dust and the like into the nozzle 11 is enhanced. Further, the effect of blowing off the ink remaining in the nozzle 11 after collecting the ink from the inkjet head 10 is enhanced. Conversely, if the pressure of clean air is increased and the flow rate is increased, the amount of clean air consumed will increase. The pressure and flow rate of the clean air may be appropriately determined according to the cleanliness of the environment in which the inkjet head 10 is placed, the cost of consuming the clean air, and the like.

上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。 Needless to say, each of the above-described embodiments is merely an example, and partial replacement or combination of the configurations shown in different embodiments is possible. The same effects by the same configurations of the plurality of embodiments will not be sequentially described for each embodiment. Furthermore, the invention is not limited to the embodiments described above. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

１０ インクジェットヘッド
１１ ノズル
１２ 流入口
１３ 排出口
１５ 温度センサ
２０ 切替機構
２１ 供給側切替弁
２２ 回収側切替弁
３０ タンク
３１ インク用ヒータ
３２ インク供給路
３３ インク回収路
３４ 温度センサ
３５ 供給ポンプ
３６ 回収ポンプ
４０ 流体供給源
４１ 流体用ヒータ
５０ 制御装置
６０ ステージ
６１ 塗布対象物 10 inkjet head 11 nozzle 12 inflow port 13 discharge port 15 temperature sensor 20 switching mechanism 21 supply side switching valve 22 recovery side switching valve 30 tank 31 ink heater 32 ink supply path 33 ink recovery path 34 temperature sensor 35 supply pump 36 recovery pump 40 Fluid Supply Source 41 Fluid Heater 50 Control Device 60 Stage 61 Application Target

Claims (8)

流入するインクをノズルから吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに前記インクが供給される状態と、前記インク以外の流体が供給される状態とを切り替える切替機構と
を有するインク吐出装置。 An inkjet head that discharges the inflowing ink from the nozzle,
An ink ejection device having a switching mechanism that switches between a state in which the ink is supplied to the inkjet head and a state in which a fluid other than the ink is supplied. 前記インクジェットヘッドに前記インクを流入させるインク供給路と、
前記インクジェットヘッドに流入する前記インクを加温するインク用ヒータと
を、さらに有する請求項１に記載のインク吐出装置。 An ink supply path for allowing the ink to flow into the inkjet head;
The ink ejection device according to claim 1, further comprising an ink heater that heats the ink flowing into the inkjet head. 前記インクジェットヘッドに供給される前記流体を加温する流体用ヒータを、さらに有する請求項１または２に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to claim 1, further comprising a fluid heater that heats the fluid supplied to the inkjet head. 前記インクジェットヘッドは、前記インクが流入する流入口と、前記インクジェットヘッドから前記インクを排出する排出口とを有し、
前記切替機構は、前記インクジェットヘッドに前記流体が供給される状態において、前記流入口及び前記排出口の両方から前記流体を前記インクジェットヘッドに供給する状態になる請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインク吐出装置。 The inkjet head has an inlet through which the ink flows, and an outlet through which the ink is discharged from the inkjet head.
4. The switching mechanism is in a state of supplying the fluid to the inkjet head from both the inflow port and the discharge port when the fluid is supplied to the inkjet head. The ink ejection device according to item 1. 前記流体は気体である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインク吐出装置。 The ink ejection device according to claim 1, wherein the fluid is gas. 前記インクジェットヘッドからの前記インクの吐出の制御、前記切替機構の状態の切替え、前記インクジェットヘッドへの前記インクの供給と前記インクジェットヘッドからの前記インクの回収とを制御する制御装置をさらに有し、
前記制御装置は、
前記インクジェットヘッドに溜まっている前記インクを回収した後に、前記切替機構を、前記インクジェットヘッドに前記流体を供給する状態にし、
前記インクジェットヘッドから前記インクの吐出を行う前に、前記切替機構を、前記インクジェットヘッドに前記インクを供給する状態にし、
前記切替機構を、前記インクジェットヘッドに前記インクを供給する状態した後、前記インクジェットヘッドを制御して前記インクを吐出させる処理を実行する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインク吐出装置。 Further comprising a control device for controlling the ejection of the ink from the inkjet head, switching the state of the switching mechanism, controlling the supply of the ink to the inkjet head and the recovery of the ink from the inkjet head.
The control device is
After collecting the ink accumulated in the inkjet head, the switching mechanism is set to a state in which the fluid is supplied to the inkjet head,
Before performing the ejection of the ink from the inkjet head, the switching mechanism, in a state of supplying the ink to the inkjet head,
The ink ejection device according to claim 1, wherein after the switching mechanism is in a state of supplying the ink to the inkjet head, a process of controlling the inkjet head to eject the ink is executed. .. 流入するインクをノズルから吐出するインクジェットヘッドに、前記インクとは異なる流体を供給して、前記ノズルから前記流体を流出させる状態を維持し、
前記インクジェットヘッドへの前記流体の供給を停止させた後、前記インクジェットヘッドへの前記インクの供給を開始し、前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出させる処理を行うインク吐出方法。 An ink jet head that ejects the inflowing ink from a nozzle is supplied with a fluid different from the ink, and a state of allowing the fluid to flow out from the nozzle is maintained,
An ink ejection method, wherein after the supply of the fluid to the inkjet head is stopped, the supply of the ink to the inkjet head is started and the ink is ejected from the inkjet head. 前記インクジェットヘッドに供給する前記流体を加温することにより、前記ノズルから前記流体を流出させる状態を維持している期間に前記インクジェットヘッドを室温よりも高い状態にしておく請求項７に記載のインク吐出方法。
The ink according to claim 7, wherein by heating the fluid supplied to the inkjet head, the inkjet head is kept at a temperature higher than room temperature while maintaining a state in which the fluid is caused to flow out from the nozzle. Discharge method.
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