JP2021154697A - Ink circulation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ソルダレジストインクのような比較的粘度の高いインクを吐出する複数のインク循環ヘッドにインクを供給するためのインク循環装置に関する。 The present invention relates to an ink circulation device for supplying ink to a plurality of ink circulation heads that eject relatively highly viscous ink such as solder resist ink.
プリント基板には、その表面を覆い回路パターンを保護するためにソルダレジストパターンが形成されている。このソルダレジストパターンを形成するためにソルダレジストインクを複数のインクジェットヘッドからプリント基板に吐出するソルダレジストパターン形成装置としてのインクジェット装置が知られている。このようなインクジェット装置は、複数のインクジェットヘッドにソルダレジストインクを供給するインク循環装置を備えている場合がある。ここで使用されるソルダレジストインクは、熱硬化性およびUV硬化性を有し粘度が比較的高い。このため、そのインク循環装置は、この点を考慮して、複数のインクジェットヘッドにそれぞれ供給されるインクの流量が均一化されるように構成されており、また、それら複数のインクジェットヘッドに供給すべきソルダレジストインクを加熱するための加熱器を有している。 A solder resist pattern is formed on the printed circuit board in order to cover the surface thereof and protect the circuit pattern. An inkjet device is known as a solder resist pattern forming device that ejects solder resist ink from a plurality of inkjet heads onto a printed circuit board in order to form the solder resist pattern. Such an inkjet device may include an ink circulation device that supplies solder resist ink to a plurality of inkjet heads. The solder resist ink used here has thermosetting and UV curability and has a relatively high viscosity. Therefore, in consideration of this point, the ink circulation device is configured so that the flow rate of the ink supplied to each of the plurality of inkjet heads is made uniform, and the ink is supplied to the plurality of inkjet heads. It has a heater for heating the solder resist ink to be used.
本願で開示されるインク循環装置に関連して、特許文献1(特開2019−1000号公報)には、スルーフロー型の複数のヘッドから吐出すべき液体を供給する液体循環装置が記載されている(段落[0036]〜[0048]、図5)。この液体循環装置は、加圧サブタンク220から第1マニホールド230、複数のヘッド100、第2マニホールド240、減圧サブタンク210を経て、加圧サブタンク220に戻る循環経路を有している。この循環経路において、第1マニホールド230から各ヘッド100へと至る供給経路231には電磁弁232が設けられており、各ヘッド100から第2マニホールドへと至る排出経路241にも電磁弁242が設けられている。
In relation to the ink circulation device disclosed in the present application, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-1000) describes a liquid circulation device that supplies a liquid to be discharged from a plurality of through-flow type heads. (Paragraphs [0036] to [0048], FIG. 5). This liquid circulation device has a circulation path from the pressurized sub-tank 220 to the pressurized sub-tank 220 via the first manifold 230, the plurality of heads 100, the second manifold 240, and the
また、特許文献2(特開2009−233589号公報)には、複数のインク循環型ヘッドにインクを供給および循環するインク供給装置が記載されている(請求項1、段落[0016]〜[0018])。このインク供給装置は、インク供給部と循環ポンプ部4と供給マニホールド18等からなる供給マニホールド部、回収マニホールド17等からなる回収マニホールド部、および、インク吐出部5を備え、ヘッド内インク温度を適正温度に保つために、供給マニホールド/回収マニホールド間には温調器27が設けられている。
Further, Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-233589) describes an ink supply device that supplies and circulates ink to a plurality of ink circulation type heads (claim 1, paragraphs [0016] to [0018]. ]). This ink supply device includes a supply manifold section including an ink supply section, a circulation pump section 4, a supply manifold 18 and the like, a recovery manifold section including a recovery manifold 17 and the like, and an
ソルダレジストインクやUVインクを吐出するインクジェット装置において、1つのインク循環装置(1つのインク循環回路)で複数のインクジェットヘッドにインクを供給する場合には、インクの粘度が比較的高いため、45℃以上の高温でインクを循環させている。このことから、複数のインクジェットヘッドにそれぞれ供給されるインクの温度および流量のばらつきを低減するための構成が必要となる。 In an inkjet device that ejects solder resist ink or UV ink, when ink is supplied to a plurality of inkjet heads by one ink circulation device (one ink circulation circuit), the viscosity of the ink is relatively high, so that the temperature is 45 ° C. Ink is circulated at the above high temperature. For this reason, a configuration for reducing variations in the temperature and flow rate of the ink supplied to each of the plurality of inkjet heads is required.
これに対し、特許文献1に記載の液体循環装置では、第1マニホールドから複数の供給経路231を介して複数のヘッド100にそれぞれ供給され、複数のヘッド100から複数の排出経路241をそれぞれ介して排出されることで、複数のヘッド100に供給されるインクの流量が均一化される。しかし特許文献1には、複数のヘッド100に供給されるインクの温度を調節するための構成については何ら記載されていない。 On the other hand, in the liquid circulation device described in Patent Document 1, the liquid circulation device is supplied from the first manifold to the plurality of heads 100 via the plurality of supply paths 231 and from the plurality of heads 100 via the plurality of discharge paths 241. By discharging the ink, the flow rates of the inks supplied to the plurality of heads 100 are made uniform. However, Patent Document 1 does not describe any configuration for adjusting the temperature of the ink supplied to the plurality of heads 100.
特許文献2に記載のインク供給装置では、ヘッド内インク温度を適正温度に保つために供給マニホールド/回収マニホールド間に温調器27が設けられている。しかし、供給マニホールドから複数のインク循環型ヘッドにインクを供給する過程でインク温度にばらつきが生じ、複数のインク循環型ヘッドにおけるインク温度を均一化できない可能性がある。 In the ink supply device described in Patent Document 2, a temperature controller 27 is provided between the supply manifold and the recovery manifold in order to keep the ink temperature in the head at an appropriate temperature. However, there is a possibility that the ink temperature varies in the process of supplying ink from the supply manifold to the plurality of ink circulation type heads, and the ink temperature in the plurality of ink circulation type heads cannot be made uniform.
そこで、ソルダレジストインクのような比較的粘度の高いインクを吐出する複数のインク循環型ヘッドに1つインク循環回路でインクを供給する場合に、複数のインク循環型ヘッドに供給されるインクの温度および流量を確実に均一化することが望まれている。 Therefore, when one ink circulation circuit is used to supply ink to a plurality of ink circulation heads that eject relatively high-viscosity ink such as solder resist ink, the temperature of the ink supplied to the plurality of ink circulation heads. And it is desired to ensure uniform flow rate.
本発明の第1の局面は、インク循環型の複数のインクジェットヘッドを経由する1つの循環回路でインクを循環させて前記複数のインクジェットヘッドにインクを供給するインク循環装置であって、
前記循環回路において前記複数のインクジェットヘッドの上流側および下流側にそれぞれ配置された供給側マニホールドおよび排出側マニホールドと、
前記循環回路の一部を構成し、前記供給側マニホールドにおけるインクを前記複数のインクジェットヘッドにそれぞれ供給するための複数の供給側分岐路と、
前記循環回路の一部を構成し、前記複数のインクジェットヘッドにおけるインクを前記排出側マニホールドにそれぞれ排出するための複数の排出側分岐路と、
前記供給側マニホールド内のインクを加熱するヒータを含み、当該インクの温度を調節する共通温調器と、
前記複数の供給側分岐路を介して前記複数のインクジェットヘッドにそれぞれ供給されるインクを加熱するヒータをそれぞれ含み、当該インクの温度を同一の目標温度でそれぞれ調節する複数の個別温調器とを備える。
The first aspect of the present invention is an ink circulation device that circulates ink in one circulation circuit that passes through a plurality of ink circulation type inkjet heads and supplies ink to the plurality of inkjet heads.
In the circulation circuit, the supply side manifold and the discharge side manifold arranged on the upstream side and the downstream side of the plurality of inkjet heads, respectively,
A plurality of supply-side branch paths for forming a part of the circulation circuit and supplying ink in the supply-side manifold to the plurality of inkjet heads, respectively.
A plurality of discharge side branch paths for forming a part of the circulation circuit and discharging ink in the plurality of inkjet heads to the discharge side manifold, respectively.
A common temperature controller that includes a heater that heats the ink in the supply side manifold and regulates the temperature of the ink.
A plurality of individual temperature controllers each including a heater for heating ink supplied to each of the plurality of inkjet heads via the plurality of supply side branch paths and adjusting the temperature of the ink at the same target temperature. Be prepared.
本発明の第2の局面は、本発明の第1の局面において、
前記供給側マニホールドから前記複数の供給側分岐路および前記複数の排出側分岐路をそれぞれ介して前記排出側マニホールドに至る複数の分岐路は、配管の長さおよび配管抵抗が同じになるように構成されている。
The second aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
The plurality of branch paths from the supply-side manifold to the discharge-side manifold via the plurality of supply-side branch paths and the plurality of discharge-side branch paths are configured so that the pipe length and the piping resistance are the same. Has been done.
本発明の第3の局面は、本発明の第2の局面において、
前記複数の分岐路をそれぞれを開閉する複数の個別弁を更に備える。
The third aspect of the present invention is the second aspect of the present invention.
A plurality of individual valves for opening and closing each of the plurality of branch paths are further provided.
本発明の第4の局面は、本発明の第3の局面において、
前記複数の個別弁は流量調整可能に構成されている。
The fourth aspect of the present invention is the third aspect of the present invention.
The plurality of individual valves are configured so that the flow rate can be adjusted.
本発明の第5の局面は、本発明の第2の局面において、
前記複数の供給側分岐路をそれぞれ開閉する複数の供給側個別弁と、
前記複数の排出側分岐路をそれぞれ開閉する複数の排出側個別弁とを更に備える。
The fifth aspect of the present invention is the second aspect of the present invention.
A plurality of supply-side individual valves that open and close the plurality of supply-side branch paths, respectively.
A plurality of discharge-side individual valves for opening and closing the plurality of discharge-side branch paths are further provided.
本発明の第6の局面は、本発明の第5の局面において、
前記供給側マニホールドから前記排出側マニホールドに至るバイパス流路と、
前記バイパス流路を開閉するバイパス弁とを更に備える。
The sixth aspect of the present invention is the fifth aspect of the present invention.
Bypass flow path from the supply side manifold to the discharge side manifold,
A bypass valve for opening and closing the bypass flow path is further provided.
本発明の第7の局面は、本発明の第6の局面において、
前記供給側マニホールドを介して前記複数のインクジェットヘッドに供給すべきインクを貯える供給タンクと、
記複数のインクジェットヘッドから前記排出側マニホールドを介して排出されるインクを貯える循環タンクと、
前記排出側マニホールドから前記循環タンクにインクを排出するための流路と、
前記循環タンクから前記供給タンクにインクを送るための流路と、
前記供給タンクから前記供給側マニホールドにインクを供給するための流路と、
前記供給タンクの気圧を正圧に設定する加圧調整装置と、
前記循環タンクの気圧を負圧に設定する減圧調整装置と、
前記複数の供給側個別弁、前記複数の排出側個別弁、前記バイパス弁、前記加圧調整装置、および、前記減圧調整装置を制御する制御部とを更に備え、
前記制御部は、
当該インク循環装置が起動されると、
所定の待機期間において、前記複数の供給側個別弁および前記複数の排出側個別弁が閉状態となり前記バイパス弁が開状態となるように、前記複数の供給側個別弁、前記複数の排出側個別弁、および、前記バイパス弁を制御し、
前記待機期間において、前記供給タンクの気圧として設定される正圧と大気圧との差が、当該インク循環装置の定常動作状態において前記供給タンクの気圧として設定される正圧である定常正圧と大気圧との差よりも大きく、かつ、前記循環タンクの気圧として設定される負圧と大気圧との差が、当該インク循環装置の定常動作状態において前記循環タンクの気圧として設定される負圧である定常負圧と大気圧との差よりも大きくなるように、前記加圧調整装置および前記減圧調整装置を制御し、
前記待機期間が経過すると、
前記複数の供給側個別弁および前記複数の排出側個別弁が開状態となり、前記バイパス弁が閉状態となるように、前記複数の供給側個別弁、前記複数の排出側個別弁、および、前記バイパス弁を制御し、
前記供給タンクの気圧が前記定常正圧となり前記循環タンクの気圧が前記定常負圧となるように、前記加圧調整装置および前記減圧調整装置を制御する。
The seventh aspect of the present invention is the sixth aspect of the present invention.
A supply tank for storing ink to be supplied to the plurality of inkjet heads via the supply side manifold, and a supply tank.
A circulation tank that stores ink discharged from a plurality of inkjet heads via the discharge side manifold, and
A flow path for discharging ink from the discharge side manifold to the circulation tank, and
A flow path for sending ink from the circulation tank to the supply tank,
A flow path for supplying ink from the supply tank to the supply side manifold, and
A pressure adjusting device that sets the air pressure in the supply tank to a positive pressure,
A decompression adjustment device that sets the air pressure in the circulation tank to a negative pressure,
The plurality of supply-side individual valves, the plurality of discharge-side individual valves, the bypass valve, the pressure adjusting device, and a control unit for controlling the depressurizing adjusting device are further provided.
The control unit
When the ink circulation device is activated,
The plurality of supply-side individual valves and the plurality of discharge-side individual valves so that the plurality of supply-side individual valves and the plurality of discharge-side individual valves are closed and the bypass valves are opened in a predetermined standby period. Control the valve and the bypass valve,
In the standby period, the difference between the positive pressure set as the pressure of the supply tank and the atmospheric pressure is the steady positive pressure set as the pressure of the supply tank in the steady operation state of the ink circulation device. The difference between the negative pressure set as the pressure of the circulation tank and the atmospheric pressure, which is larger than the difference from the atmospheric pressure, is the negative pressure set as the pressure of the circulation tank in the steady operation state of the ink circulation device. The pressurization adjustment device and the decompression adjustment device are controlled so as to be larger than the difference between the steady negative pressure and the atmospheric pressure.
After the waiting period has passed,
The plurality of supply-side individual valves, the plurality of discharge-side individual valves, and the said Control the bypass valve,
The pressurization adjustment device and the decompression adjustment device are controlled so that the air pressure in the supply tank becomes the steady positive pressure and the air pressure in the circulation tank becomes the steady negative pressure.
本発明の第1の局面によれば、1つの循環回路で複数のインクジェットヘッドにインクを供給する構成において、供給側マニホールド内のインクが加熱されて当該インクの温度が調節されるだけでなく、供給側マニホールドから複数の供給側分岐路を介して複数のインクジェットヘッドにそれぞれ供給されるインクが加熱され、当該インクの温度が同一の目標温度でそれぞれ調節される。これにより、1つのインク循環回路によってインクを供給される複数のインクジェットヘッドにおけるインク温度を確実に均一化することができる。 According to the first aspect of the present invention, in a configuration in which ink is supplied to a plurality of inkjet heads by one circulation circuit, not only the ink in the supply side manifold is heated to adjust the temperature of the ink, but also the temperature of the ink is adjusted. The ink supplied from the supply-side manifold to the plurality of inkjet heads via the plurality of supply-side branch paths is heated, and the temperature of the ink is adjusted to the same target temperature. Thereby, the ink temperature in the plurality of inkjet heads to which the ink is supplied by one ink circulation circuit can be surely made uniform.
本発明の第2の局面によれば、供給側マニホールドから排出側マニホールドに至る複数の分岐路は配管の長さおよび配管抵抗が同じになるように構成されているので、これら複数の分岐路におけるインクの流量が均一化され、複数のインクジェットヘッドへのインク供給量のばらつきが抑制される。 According to the second aspect of the present invention, since the plurality of branch paths from the supply side manifold to the discharge side manifold are configured to have the same pipe length and pipe resistance, the plurality of branch paths have the same length and resistance. The flow rate of the ink is made uniform, and the variation in the amount of ink supplied to the plurality of inkjet heads is suppressed.
本発明の第3の局面によれば、供給側マニホールドから排出側マニホールドに至る複数の分岐路を複数の個別弁によりそれぞれ開閉することができる。 According to the third aspect of the present invention, a plurality of branch paths from the supply side manifold to the discharge side manifold can be opened and closed by a plurality of individual valves.
本発明の第4の局面によれば、供給側マニホールドから排出側マニホールドに至る複数の分岐路に設けられる複数の個別弁により、当該複数の分岐路におけるインクの流量をそれぞれ調整できる。このため、当該複数の分岐路の配管の長さおよび配管抵抗が同じになるように構成されていることと相俟って、当該複数の分岐路におけるインクの流量を確実に均一化することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the flow rate of ink in each of the plurality of branch paths can be adjusted by a plurality of individual valves provided in the plurality of branch paths from the supply side manifold to the discharge side manifold. Therefore, in combination with the fact that the pipe lengths and pipe resistances of the plurality of branch paths are configured to be the same, it is possible to ensure uniform ink flow rates in the plurality of branch paths. can.
本発明の第5の局面によれば、複数の供給側個別弁により複数の供給側分岐路をそれぞれ開閉できるとともに、複数の排出側個別弁により複数の排出側分岐路をそれぞれ開閉できる。 According to the fifth aspect of the present invention, a plurality of supply-side individual valves can be used to open and close a plurality of supply-side branch paths, and a plurality of discharge-side individual valves can be used to open and close a plurality of discharge-side branch paths.
本発明の第6の局面によれば、バイパス弁を開くことにより、供給側マニホールドに供給されるインクをインクジェットヘッド側に供給せずにバイパス流路を介して排出側マニホールドに送ることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, by opening the bypass valve, the ink supplied to the supply side manifold can be sent to the discharge side manifold via the bypass flow path without being supplied to the inkjet head side.
本発明の第7の局面によれば、インク循環装置の起動時の待機期間において、上記複数の供給側個別弁および上記複数の排出側個別弁が閉状態となり、上記バイパス弁が開状態となる。また、供給タンクの気圧である正圧と大気圧との差を、当該供給タンクの定常正圧と大気圧との差よりも大きくし、循環タンクの気圧である負圧と大気圧との差を、当該循環タンクの定常負圧と大気圧との差よりも大きくする。供給タンクの負圧と循環タンクの正圧の差を大きくするように変更することで、定常循環時よりもインクの流量が多くなる。起動時の待機期間においては、インク循環装置の停止中に混入した気泡がインクジェットヘッド側へ流れるのが阻止された状態で、当該混入した気泡が従来よりも短時間でタンク外に排出され、また、インクや流路を構成する配管部の温度上昇が加速され、定常インク温度に達するまでの時間が従来よりも短縮される。 According to the seventh aspect of the present invention, the plurality of supply-side individual valves and the plurality of discharge-side individual valves are closed and the bypass valve is open during the standby period at the time of starting the ink circulation device. .. In addition, the difference between the positive pressure and the atmospheric pressure, which is the pressure of the supply tank, is made larger than the difference between the steady positive pressure and the atmospheric pressure of the supply tank, and the difference between the negative pressure and the atmospheric pressure, which is the pressure of the circulation tank. Is larger than the difference between the steady negative pressure and the atmospheric pressure of the circulation tank. By changing the difference between the negative pressure of the supply tank and the positive pressure of the circulation tank to be large, the flow rate of ink becomes larger than that during steady circulation. During the standby period at startup, the mixed air bubbles are discharged to the outside of the tank in a shorter time than before in a state where the air bubbles mixed in while the ink circulation device is stopped are prevented from flowing to the inkjet head side. , The temperature rise of the ink and the piping portion constituting the flow path is accelerated, and the time required to reach the steady ink temperature is shortened as compared with the conventional case.
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<1.全体構成>
図1は、本発明の一実施形態に係るインク循環装置を備えるソルダレジストインクジェット装置の全体構成を示す斜視図である。以下では、図1に示すように、互いに直交する水平な2方向をX軸方向およびY軸方向とし鉛直方向の上向きをZ軸方向とするXYZ直交座標系が定義されているものとする。このソルダレジストインクジェット装置は、基部2とその上に固定された支持構造物6とを備え、基部2の上にY軸方向移動機構4が、支持構造物6の側面にX軸方向移動機構3が、それぞれ設けられている。X軸方向移動機構3は、キャリッジ30をガイドレール41に沿って移動させるリニアモータ等(不図示)を含む。Y軸方向移動機構4は、Y軸方向に延びる2本のガイドレール21,21を含み、これらのガイドレール21,21には、それらに案内されてY軸方向に移動可能な形態でテーブル10が取り付けられている。Y軸方向移動機構4はテーブル10をガイドレール21に沿って移動させるリニアモータ等(不図示)を含む。
<1. Overall configuration>
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a solder resist inkjet device including an ink circulation device according to an embodiment of the present invention. In the following, as shown in FIG. 1, it is assumed that an XYZ Cartesian coordinate system is defined in which two horizontal directions orthogonal to each other are the X-axis direction and the Y-axis direction, and the upward direction in the vertical direction is the Z-axis direction. This solder resist inkjet device includes a base 2 and a support structure 6 fixed on the base 2, a Y-axis direction moving mechanism 4 on the base 2, and an X-axis direction moving mechanism 3 on the side surface of the support structure 6. However, each is provided. The X-axis direction moving mechanism 3 includes a linear motor or the like (not shown) that moves the
上記のようにインクジェット移動体30は、昇降機構5を介してガイドレール41,41にX軸方向に移動可能な形態で取り付けられており、昇降機構5は、Z軸方向移動機構として機能する。このためインクジェット移動体30は、X軸方向のみならずZ軸方向にも移動可能に構成されている。このインクジェット移動体30は、ソルダレジストインクを吐出するヘッド部31、および、ヘッド部31にソルダレジストインクを供給するための循環機構本体部33を含んでいる。
As described above, the
テーブル10は、上記ヘッド部31からソルダレジストインクを吐出することによりソルダレジストパターンを形成すべきプリント基板を載置するための部材であり、載置されたプリント基板をテーブルに固定する機構(不図示)を備えている。 The table 10 is a member for mounting a printed circuit board on which a solder resist pattern should be formed by ejecting solder resist ink from the head portion 31, and is a mechanism for fixing the mounted printed circuit board to the table (non-standard). (Fig.) Is provided.
また、このソルダレジストインクジェット装置は、制御部50を備え、制御部50がX軸方向移動機構3、Y軸方向移動機構4、および昇降機構5を制御することにより、インクジェット移動体30におけるヘッド部31とテーブル10の上面に載置されるプリント基板との相対的位置関係を所定範囲内で任意に変更できるように構成されている。なお後述のように、この制御部50は、本実施形態に係るインク循環装置におけるソルダレジストインクの流れおよび温度を制御するためにも使用され、当該インク循環装置の構成要素である制御部としても機能する。
Further, this solder resist inkjet device includes a
<2.インク循環装置の構成>
次に、本実施形態に係るインク循環装置について説明する。このインク循環装置は、図1に示したインクジェット移動体30におけるヘッド部31および循環機構本体部33等に相当し、ソルダレジストインクの循環的な流路を構成する部分(以下「インク循環系」または「インク循環回路」という)と、このインク循環系におけるソルダレジストインク(以下、単に「インク」ともいう)の流れおよび温度を制御するための制御部50とを備える。
<2. Ink circulation device configuration>
Next, the ink circulation device according to the present embodiment will be described. This ink circulation device corresponds to the head portion 31 and the circulation mechanism main body portion 33 of the
図2は、本実施形態におけるインク循環系の構成を示す図である。図2に示すように、本実施形態におけるインク循環系は、循環BOXインク循環部と循環キャリッジ配管部とヘッド部とから構成される。これらのうち、ヘッド部は、図1に示すヘッド部31に含まれ、循環BOXインク循環部と循環キャリッジ配管部とは、図1に示す循環機構本体部33に含まれる。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an ink circulation system according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the ink circulation system in the present embodiment includes a circulation BOX ink circulation portion, a circulation carriage piping portion, and a head portion. Of these, the head portion is included in the head portion 31 shown in FIG. 1, and the circulation BOX ink circulation portion and the circulation carriage piping portion are included in the circulation mechanism main body 33 shown in FIG.
図2に示すように、循環BOXインク循環部は、補充タンク101、循環タンク102、および、供給タンク103と、第1および第2共通路電磁弁SV11,SV12と、第1および第2送液ポンプEP1,EP2と、ゴミ除去等のためのフィルタFLと、各タンク101〜103におけるインク量の上限や下限等への到達を検知するための幾つかのレベルセンサ(LV)とを含んでいる。このインク循環装置に外部から流路200を介して供給されるインクは、まず、補充タンク101に貯えられる。補充タンク101と循環タンク102の間には流路211が設けられており、この流路(以下「第1共通流路」という)211に設けられた第1送液ポンプEP1により補充タンク101内のインクが第1共通路電磁弁SV11を介して循環タンク102に送られる。循環タンク102と供給タンク103の間には流路212が設けられ、この流路(以下「第2共通流路」という)212に設けられた第2送液ポンプEP2により循環タンク102内のインクが第2共通路電磁弁SV12およびフィルタFLを介して供給タンク103に送られる。なお、補充タンク101、循環タンク102、および、供給タンク103は同じ高さ(鉛直方向において同じ位置)に配置されており、図2に示すインク循環系においてインクが適切に流れるように、循環タンク102内の気圧が負圧Pnに調整されるとともに循環タンク102内の気圧が正圧Ppに調整されている(詳細は後述)。本実施形態における各加熱部のインク温度を調整するための温調器TR12,TR13,TR1〜TR9は、ヒータHE12,HE13,HE1〜9と温度センサーサーモスタットを含み、制御部50により設定されている温度となるように各ヒータが制御される構成となっている。
As shown in FIG. 2, the circulation BOX ink circulation unit includes a
図2に示すように、循環キャリッジ配管部は、供給側マニホールドとしてのIN側共通マニホールド111と、排出側マニホールドとしてのOUT側共通マニホールド112と、加熱管ヒータHE12を含む温調器(以下「加熱管温調器」という)TR12と、IN側共通マニホールド111内のインクの温度を検出するINマニホールド液温センサTS6と、ヘッド個別弁としての第1〜第10個別路電磁弁SV1〜SV10と、第1から第10カプラーCV1〜CV10とを含む。第1〜第10個別路電磁弁SV1〜SV10は、対応する流路を流れるインクの流量を連続的に調整できる弁であってもよい。さらに循環キャリッジ配管部は、第1個別ブロック121、第2個別ブロック122、…、第10個別ブロック130からなる10個のヘッド個別ブロックを含む。ヘッド部は、第1ヘッドHD1、第2ヘッドHD2、…、第5ヘッドHD5からなる5個のインクジェットヘッド(以下、単に「ヘッド」ともいう)を含む。IN側共通マニホールド111は、IN側共通マニホールドヒータHE13を含む温調器(以下「IN側共通マニホールド温調器」という)TR13を備えている。IN側の個別ブロックすなわち第1、第3、第5、第7および第9個別ブロック121,123,125,127,129は、インク供給用のヘッド個別ブロックであり、ヘッド個別ブロックヒータHE1,HE3,HE5,HE7,HE9をそれぞれ含む温調器(以下「ヘッド個別ブロック温調器」という)TR1,TR3,TR5,TR7,TR9をそれぞれ備えている。また、ヘッドHD1〜HD5にはヘッドサーミスタTS1〜TS5が取り受けられている。ヘッドサーミスタTS1〜TS5は対応するヘッドHD1、HD2、HD3、HD4、HD5の(ヘッドHD1、HD2、HD3、HD4、HD5内のインクの液温とほぼ等しい)温度に相当するヘッドサーミスタ温度TSt1〜TSt5を出力する。
なお、IN側共通マニホールド111およびOUT側共通マニホールド112はいずれもインクのバッファ機能を有している。
As shown in FIG. 2, the circulation carriage piping portion includes a temperature controller including an IN side
Both the IN side
図2に示すように、このインク循環系では、供給タンク103からIN側共通マニホールド(以下「INマニホールド」ともいう)111に至るインク供給用の流路213が設けられており、この流路(以下「第3共通流路」という)213に加熱管ヒータHE12が設けられている。この第3共通流路213は、INマニホールド111で、第1個別流路201、第2個別流路202、…、第5個別流路205からなる5つのインク供給用の流路に分岐し、これら供給側分岐路としての第1から第5個別流路201〜205は、5個のインク供給用のヘッド個別ブロックである第1個別ブロック121、第3個別ブロック123、…、第9個別ブロック129に、それぞれ通じている。また、これら第1から第5個別流路201〜205には、第1から第5個別路電磁弁SV1〜SV5がそれぞれ設けられるとともに、第1から第5カプラーCV1〜CV5がそれぞれ設けられている。第1から第5個別流路201〜205は、第1、第3、第5,第7および第9個別ブロック121,123,125,127,129でそれぞれ2つの流路に分岐して、第1から第5ヘッドHD1〜HD5の供給口にそれぞれ通じている。なお、各ヘッドHDi(i=1〜5)は、インクを受け入れるための2個の供給口とインクを排出するための2個の排出口とを有している。
As shown in FIG. 2, in this ink circulation system, a
各ヘッドHDi(i=1〜5)は、インク循環型のインクジェットヘッドであって、その2個の供給口から供給されるインクのうち当該ヘッドHDiのノズルから吐出されないインクが対応するノズルを経てその2個の排出口から排出されるように構成されている。 Each head HDi (i = 1 to 5) is an ink circulation type inkjet head, and among the inks supplied from the two supply ports, the ink not ejected from the nozzle of the head HDi passes through the corresponding nozzle. It is configured to be discharged from the two discharge ports.
第1から第5ヘッドHD1〜HD5の排出口には、第2、第4、第6,第8、および第10個別ブロック122,124,126,128,130にそれぞれ通じる流路が2個ずつ接続されている。これにより、第1から第5ヘッドHD1〜HD5から排出されるインクは、それぞれ2個の流路を介して第2、第4、第6,第8、および第10個別ブロック122,124,126,128,130にそれぞれ送られ、これらの第2、第4、第6,第8、および第10個別ブロック122,124,126,128,130のそれぞれには、インク排出用の1つの流路が接続されている。すなわち、これらの第2、第4、第6,第8、および第10個別ブロック122,124,126,128,130には、インク排出用の流路として第6個別流路206、第7個別流路207、…、第10個別流路210がそれぞれ接続されており、これら排出側分岐路としての第6から第10個別流路206〜210は、OUT側共通マニホールド(以下「OUTマニホールド」ともいう)112に通じている。これらの第6から第10個別流路206〜210には、第6から第10カプラーCV6〜CV10がそれぞれ設けられるとともに、第6から第10個別路電磁弁SV6〜SV10がそれぞれ設けられている。
At the outlets of the first to fifth heads HD1 to HD5, there are two flow paths leading to the second, fourth, sixth, eighth, and tenth
OUTマニホールド112と循環タンク102の間には、インク排出用の第4共通流路214が設けられており、この共通流路214は、上記第6から第10個別流路を介して排出されるインクを循環タンク102に送るために使用される。
A fourth
また、このインク循環系では、INマニホールド111からOUTマニホールドに至るバイパス流路215が設けられており、このバイパス流路215にはバイパス電磁弁SV13が設けられている。このバイパス電磁弁(以下「IN−OUT共通マニホールド弁」ともいう)SV13は、後述の立ち上げ温調シーケンスにおいて開かれるが、その後の定常温調シーケンスで閉じられる(後述の図5のステップS102、S122参照)。
Further, in this ink circulation system, a
上記のように構成されたインク循環系において、定常動作時(後述の立ち上げ温調シーケンスおよび定常温調シーケンスの実行後の定常動作状態の時)に第1から第5ヘッドHD1〜HD5に供給されるインク量を均一化するために、INマニホールド111から、第1から第5個別流路201〜205、第1から第5ヘッドHD1〜HD5、および、第6から第10個別流路を経てOUTマニホールド112に至るまでの5つの流路は、それらの配管の長さおよび配管抵抗が互いに同じになるように構成されている。なお、この構成において、供給側の第1から第5個別流路201〜205の配管の長さおよび配管抵抗を互いに同じにするとともに、排出側の第6から第10個別流路206〜210の配管の長さおよび配管抵抗を互いに同じにするのが好ましい。また、INマニホールド111に接続されたインク供給用の第1個別流路201、第2個別流路202、…、第5個別流路205にそれぞれ設けられた第1から第5個別路電磁弁SV1〜SV5は、手動で流量調整可能に構成されている。これにより、第1から第5ヘッドHD1〜HD5に供給されるインク量をより確実に均一化することができる。なお、OUTマニホールド112に接続されたインク排出用の第6から第10個別流路206〜210にそれぞれ設けられた第6から第10個別路電磁弁SV6〜SV10も、流量調整可能に構成されている。
In the ink circulation system configured as described above, the ink is supplied to the first to fifth heads HD1 to HD5 during steady operation (in the steady operation state after the start-up temperature control sequence and the steady temperature control sequence described later are executed). In order to equalize the amount of ink to be produced, the
既述のように上記インク循環系では、循環タンク102内の気圧が負圧Pnに調整されるとともに供給タンク103内の気圧が正圧Ppに調整される。このために、図3に示すように、循環タンク102には、その内部の気圧を負圧(大気圧よりも低い圧力)Pnに調整するために減圧調整装置152が接続されており、供給タンク103には、その内部の気圧を正圧(大気圧よりも高い圧力)Ppに調整するために加圧調整装置153が接続されている。減圧調整装置152は、例えば、真空ポンプ、減圧バッファタンク、圧力調整機構(レギュレータ)等から構成され、減圧調整装置152は、例えば、コンプレッサ、加圧バッファタンク、圧力調整機構(レギュレータ)等から構成される。これらの減圧調整装置152および加圧調整装置153は、その動作が後述のように制御部50により制御可能に構成されている。
As described above, in the ink circulation system, the air pressure in the
図4は、本実施形態における制御部50のハードウェア構成を示すブロック図である。この制御部50は、CPU(Central Processing Unit)511、ROM(Read Only Memory)、および、RAM(Random Access Memory)513を備えるとともに、図2に示すインク循環系におけるインクの流れおよび温度を制御するためのインタフェースとして、流路弁制御インタフェース521、ヘッド制御インタフェース522、圧力制御インタフェース523、ヒータ制御インタフェース525、目標温度設定インタフェース527、および、温度監視インタフェース529を備えており、これら制御部50の各構成要素511,513,515,521,522,523,525,527,529は、システムバスを介して互いに接続されている。ROM512には、インク循環制御処理プログラムが格納されており、CPU511がRAM513を作業用メモリとして使用しつつ当該インク循環制御処理プログラムを実行することにより、上記インク循環系におけるインクの流れおよび温度が制御される。また、パターン形成データに基づくヘッドHD1〜HD5のインク液滴吐出制御が行われる。
FIG. 4 is a block diagram showing a hardware configuration of the
ここで、流路弁制御インタフェース521は、CPU511が第1および第2共通路電磁弁SV11,SV12とバイパス電磁弁SV13の開閉、ならびに、第1から第10個別路電磁弁SV1〜SV10の開閉を制御するためのインタフェースである。ヘッド制御インタフェース522は、パターン形成データをヘッドHD1〜HD5に送信し、ヘッドHD1〜HD5から液滴(インク滴)を吐出させることにより、ヘッドHD1〜5によるパターン形成データに基づくパターン形成を行わせるためのインタフェースである。ヘッドHD1〜HD5に対して異なる内容のパターン形成データを送信する場合、ヘッドHD1〜HD5から吐出されるインク吐出量が不均一になる可能性がある。圧力制御インタフェース523は、循環タンク102および供給タンク103の気圧をそれぞれ調整するための減圧調整装置152および加圧調整装置153を制御するためのインタフェースである。ヒータ制御インタフェース525は、加熱管ヒータHE12、IN側共通マニホールドヒータHE13、および、ヘッド個別ブロックヒータHE1,HE3,HE5,HE7,HE9のON・OFFを制御するためのインタフェースである。目標温度設定インタフェース527は、加熱管温調器TR12の目標温度Tk1、IN側共通マニホールド温調器TR13の目標温度Ti1、および、ヘッド個別ブロック温調器TR1,TR3,TR5,TR7,TR9の目標温度Th1を設定するためのインタフェースである。
Here, in the flow path
なお、制御部50におけるシステムバスには、図1に示したX軸方向移動機構3、Y軸方向移動機構4、および昇降機構5の制御およびヘッドHD1〜HD5からのインクの吐出量の制御を行うためのインタフェースもシステムバス接続されている。また、ROM512には、ソルダレジストパターン形成処理プログラムも格納されており、CPU511がRAM513を作業用メモリとして使用しつつ当該ソルダレジストパターン形成処理プログラムを実行することにより、それらのインタフェースを介してX軸方向移動機構3、Y軸方向移動機構4、および昇降機構5の制御およびヘッドHD1〜HD5からのインクの吐出制御が行われることで、テーブル10に載置されたプリント基板にソルダレジストパターンが形成される。これらの構成や動作の詳細は、従来と同様であって本実施形態の特徴とは直接には関連しないので、説明を省略する。
The system bus in the
<3.インク循環装置の動作>
次に、図2および図3とともに図5を参照して、上記インク循環制御処理プログラムに基づく制御処理を説明することにより、本実施形態に係るインク循環装置の動作を説明する。図5は、本実施形態に係るインク循環装置におけるインクの流れおよび温度を制御するための制御処理(以下「インク循環制御処理」という)を示すフローチャートである。本実施形態では、インク循環装置が起動されると、図5のインク循環制御処理が開始され、このインク循環制御処理では、制御部50におけるCPU511が、上記インク循環制御処理プログラムに基づき上記インタフェース521〜529を介して下記のようにインク循環装置における各部を制御する。なお、このインク循環装置は、それが起動されると、第1および第2送液ポンプEP1,EP2が動作を開始し、その後、各タンク101〜103におけるレベルセンサの検出結果に応じて第1および第2送液ポンプEP1,EP2の動作が制御されるように構成されている。この構成の詳細は従来と同様である。
<3. Operation of ink circulation device>
Next, the operation of the ink circulation device according to the present embodiment will be described by explaining the control process based on the ink circulation control processing program with reference to FIGS. 2 and 3 and FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a control process for controlling the flow and temperature of the ink in the ink circulation device according to the present embodiment (hereinafter referred to as “ink circulation control process”). In the present embodiment, when the ink circulation device is started, the ink circulation control process of FIG. 5 is started. In this ink circulation control process, the
本実施形態におけるインク循環制御処理では、まず、インク循環系の気泡を除去し立ち上げ時間を短縮するための立ち上げ温調シーケンスを実行する(S100)。この立ち上げ実行シーケンスでは、流路弁の初期設定(S102)、タンク圧力の初期設定(S104)、および、温調器の初期設定(S106)を行う。 In the ink circulation control process in the present embodiment, first, a start-up temperature control sequence for removing air bubbles in the ink circulation system and shortening the start-up time is executed (S100). In this start-up execution sequence, the initial setting of the flow path valve (S102), the initial setting of the tank pressure (S104), and the initial setting of the temperature controller (S106) are performed.
流路弁の初期設定(S102)では、ヘッド個別弁としての第1から第10個別路電磁弁SV1〜SV10を閉じ、IN−OUT共通マニホールド弁としてのバイパス電磁弁SV13を開く。 In the initial setting (S102) of the flow path valve, the first to tenth individual solenoid valves SV1 to SV10 as head individual valves are closed, and the bypass solenoid valve SV13 as an IN-OUT common manifold valve is opened.
タンク圧力の初期設定(S104)では、供給タンク103内の気圧Ppを高正圧値PpHに設定し、循環タンク102内の気圧Pnを高負圧値PnHに設定する。本実施形態では、供給タンク103内の気圧(正圧)Ppの設定値として、少なくとも、大気圧との差が比較的大きい所定の正圧値である高正圧値PpHと、大気圧との差が比較的小さい所定の正圧値である低正圧値PpLとが用意されており、循環タンク102内の気圧(負圧)Pnの設定値として、少なくとも、大気圧との差が比較的大きい所定の負圧値である高負圧値PnHと、大気圧との差が比較的小さい所定の負圧値である低負圧値PnLとが用意されている。
In the initial setting of the tank pressure (S104), the air pressure Pp in the
温調器の初期設定(S106)では、加熱管ヒータHE12およびIN側共通マニホールドヒータHE13をONする。また、INマニホールド液温センサTS6からINマニホールド111内のインク温度をIN側共通マニホールド液温TSt6として取得し、このIN側共通マニホールド液温TSt6に基づき、加熱管ヒータHE12の目標温度Tk1を加熱管温調器TR12に設定するとともに、IN側共通マニホールドヒータHE13の目標温度Ti1をIN側共通マニホールド温調器TR13に設定する。これにより、加熱管ヒータHE12を対応する目標温度Tk1まで加熱し、IN側共通ヒータHE13を対応する目標温度Ti1まで加熱する。さらに、ヘッド個別ブロックヒータHE1,HE3,HE5,HE7,HE9をONする。また、ヘッドサーミスタ温度TSt1〜TSt5に基づき、ヘッド個別ブロック温調器TR1,TR3,TR5,TR7,TR9に所定温度Th1を目標温度として設定する。これにより、個別ブロック121,123,125,127,129内のインク温度を当該温度Th1まで加熱する。
In the initial setting (S106) of the temperature controller, the heating tube heater HE12 and the IN side common manifold heater HE13 are turned on. Further, the ink temperature in the
上記のような立ち上げ温調シーケンス(S102〜S106からなるS100)が終了すると、IN側共通マニホールド液温TSt6が所定温度T1に達するまで待機する(S110)。 When the start-up temperature control sequence (S100 consisting of S102 to S106) as described above is completed, the process waits until the IN side common manifold liquid temperature TSt6 reaches the predetermined temperature T1 (S110).
図6は、この待機期間でのインク循環系におけるインクの流れ、すなわち、立ち上げシーケンス(S100)を実行してから定常温調シーケンス(S120)を開始するまでの期間でのインク循環系におけるインクの流れを示す図である。この待機期間では、ヘッド個別弁としての第1から第10個別路電磁弁SV1〜SV10は閉じていて、IN−OUT共通マニホールド弁としてのバイパス電磁弁SV13が開いているので、図6に示すように、第1から第10個別流路201〜210にはインクが流れず、供給タンク103→INマニホールド111→バイパス流路215→OUTマニホールド112→第4共通流路214→循環タンク102→第2共通流路212→供給タンク103という経路でインクが循環する。このとき、供給タンク103の気圧Ppは高正圧値PpHであり循環タンク102の気圧Pnは高負圧値PnHであることから、後述の定常温調シーケンス後の定常動作中に比べ、インクの流量(循環量)が多くなる。
FIG. 6 shows the ink flow in the ink circulation system during this standby period, that is, the ink in the ink circulation system during the period from the execution of the start-up sequence (S100) to the start of the steady temperature control sequence (S120). It is a figure which shows the flow of. During this standby period, the first to tenth individual solenoid valves SV1 to SV10 as head individual valves are closed, and the bypass solenoid valves SV13 as IN-OUT common manifold valves are open. Ink does not flow through the first to tenth
IN側共通マニホールド液温TSt6が所定温度T1に達すると、定常温調シーケンス(S120)を開始する。この定常温調シーケンスでは、流路弁の定常設定(S122)、タンク圧力の定常設定(S124)、および、温調器の定常設定(S126)を行う。 When the IN side common manifold liquid temperature TSt6 reaches the predetermined temperature T1, the steady temperature control sequence (S120) is started. In this steady temperature control sequence, the flow path valve is constantly set (S122), the tank pressure is constantly set (S124), and the temperature controller is constantly set (S126).
流路弁の定常設定(S122)では、ヘッド個別弁としての第1から第10個別路電磁弁SV1〜SV10を開き、IN−OUT共通マニホールド弁としてのバイパス電磁弁SV13を閉じる。 In the steady setting of the flow path valve (S122), the first to tenth individual solenoid valves SV1 to SV10 as head individual valves are opened, and the bypass solenoid valve SV13 as an IN-OUT common manifold valve is closed.
タンク圧力の定常設定(S124)では、供給タンク103内の気圧Ppを低正圧値PpLに設定し、循環タンク102内の気圧Pnを低負圧値PnLに設定する。
In the steady setting of the tank pressure (S124), the air pressure Pp in the
温調器の定常設定(S126)では、加熱管ヒータHE12を引き続きON状態とし、IN側共通マニホールドヒータHE13も引き続きON状態とする。また、INマニホールド液温センサTS6からIN側共通マニホールド液温TSt6を取得し、このIN側共通マニホールド液温TSt6に基づき、加熱管ヒータHE12の目標温度Tk2を加熱管温調器TR12に設定するとともに、IN側共通マニホールドヒータHE13の目標温度Ti2をIN側共通マニホールド温調器TR13に設定する。ここで、これらの設定値Tk2,Ti2は、それらのいずれもが立ち上げ温調シーケンスにおける上記設定値Tk1,Ti1のいずれよりも大きくなるように選定される。 In the steady setting (S126) of the temperature controller, the heating tube heater HE12 is continuously turned on, and the IN side common manifold heater HE13 is also continuously turned on. Further, the IN side common manifold liquid temperature TSt6 is acquired from the IN manifold liquid temperature sensor TS6, and the target temperature Tk2 of the heating tube heater HE12 is set in the heating tube temperature controller TR12 based on the IN side common manifold liquid temperature TSt6. , The target temperature Ti2 of the IN side common manifold heater HE13 is set to the IN side common manifold temperature controller TR13. Here, these set values Tk2 and Ti2 are selected so that all of them are larger than any of the above set values Tk1 and Ti1 in the start-up temperature control sequence.
さらに、ヘッド個別ブロックヒータHE1,HE3,HE5,HE7,HE9を引き続きON状態とし、ヘッド個別ブロック温調器TR1,TR3,TR5,TR7,TR9に対してヘッドサーミスタ温度TSt1〜TSt5をもとに所定温度Th2を目標温度として設定することで、個別ブロック121,123,125,127,129内のインク温度を当該温度Th2まで加熱する。ここで、この所定温度Th2は、立ち上げ温調シーケンスにおける上記所定温度Th1よりも高い温度が選定される(Th2>Th1)。
Further, the head individual block heaters HE1, HE3, HE5, HE7, HE9 are continuously turned on, and the head individual block temperature controllers TR1, TR3, TR5, TR7, and TR9 are determined based on the head thermistor temperatures TSt1 to TSt5. By setting the temperature Th2 as the target temperature, the ink temperature in the
上記のような定常温調シーケンス(S122〜S126からなるS120)が終了すると、各ヘッドHD1〜HD5のインクが目標温度(上記所定温度Th2に相当する温度)に維持される定常動作状態となる。 When the steady temperature control sequence (S120 consisting of S122 to S126) as described above is completed, the inks of the heads HD1 to HD5 are in a steady operation state in which the inks of the heads HD1 to HD5 are maintained at the target temperature (the temperature corresponding to the predetermined temperature Th2).
図7は、この定常動作状態でのインク循環系におけるインクの流れを示す図である。この定常動作状態では、ヘッド個別弁としての第1から第10個別路電磁弁SV1〜SV10は開いており、IN−OUT共通マニホールド弁としてのバイパス電磁弁SV13は閉じているので、図7に示すように、バイパス流路215にはインクが流れず、供給タンク103→INマニホールド111→第1から第5個別流路201〜205→第1、第3、第5、第7および第9個別ブロック121,123,125,127,129→第1から第5ヘッドHD1〜HD5→第2、第4、第6、第8および第10個別ブロック122,124,126,128,130→第6から第10個別流路206〜210→OUTマニホールド112→第4共通流路214→循環タンク102→第2共通流路212→供給タンク103という経路でインクが循環する。このとき、供給タンク103の気圧Ppは低正圧値PpLで、循環タンク102の気圧Pnは低負圧値PnLであり、上記待機期間(S110)での流量よりも少ない定常動作時の流量でインクが循環する。
FIG. 7 is a diagram showing the flow of ink in the ink circulation system in this steady operation state. In this steady operation state, the first to tenth individual solenoid valves SV1 to SV10 as head individual valves are open, and the bypass solenoid valves SV13 as IN-OUT common manifold valves are closed. As described above, ink does not flow in the
以上の定常動作状態を維持しつつヘッドHD1〜HD5はテーブルに載置されたプリント基板に対してパターン形成を実行する。すなわち、ヘッドHD1〜HD5はパターン形成データに基づきインクを吐出する。ヘッドHD1〜HD5に送信されるパターン形成データは通例、異なる内容であるため、ヘッドHD1〜HD5は異なる量のインクを吐出する。本実施形態では、各個別流路201〜205に温調器TR1、TR3、TR5、TR7、TR9を介装するとともに、温調器TR1、TR3、TR5、TR7、TR9は個別流路201〜205を流れるインクの温度が均一になるように温度制御を行っている。このため、ヘッドHD1〜HD5が異なる量のインクを吐出する場合でも、均一な温度のインクをヘッドHD1〜HD5に供給することができる。これによりプリント基板に対するパターン形成につき高い品質を確保できる。
While maintaining the above steady operation state, the heads HD1 to HD5 perform pattern formation on the printed circuit board placed on the table. That is, the heads HD1 to HD5 eject ink based on the pattern formation data. Since the pattern formation data transmitted to the heads HD1 to HD5 usually have different contents, the heads HD1 to HD5 eject different amounts of ink. In the present embodiment, the temperature controllers TR1, TR3, TR5, TR7, and TR9 are interposed in the
また、本実施形態では、温調器TR1、TR3、TR5、TR7、TR9はヘッドHD1〜HD5に近接する位置に配置されている。すなわち、温調器TR1、TR3、TR5、TR7、TR9からヘッドHD1〜HD5までの個別流路201〜205の配管長さは、IN側共通マニホールド111から温調器TR1、TR3、TR5、TR7、TR9までの個別流路201〜205の配管長さよりも短い長さとされている。これにより、温調器TR1、TR3、TR5、TR7、TR9が調整した温度均一性の高いインクをほぼそのままの温度でヘッドHD1〜HD5に供給することができる。この結果、プリント基板に対するパターン形成の品質をさらに高くすることが可能である。
Further, in the present embodiment, the temperature controllers TR1, TR3, TR5, TR7, and TR9 are arranged at positions close to the heads HD1 to HD5. That is, the pipe lengths of the
また、仮に、個別流路201〜205の配管長さや配管抵抗にばらつきが存在する場合であっても、個別流路201〜205に介装されている個別路電磁弁SV1〜SV5(これによりインク流量がヘッドHD1〜HD5ごとに個別調整可能になる)と温調器TR1,TR3,TR5,TR7,TR9(これによりインク温度がヘッドHD1〜HD5ごとに個別調整可能になる)の作用とにより、均一な温度のインクをヘッドHD1〜HD5に供給することが可能になる。すなわち、IN側共通マニホールド111とヘッドHD1〜HD5との間に介在する個別流路201〜205で生じ得るインク温度のばらつきを温調器TR1、TR3、TR5、TR7、TR9で補正してヘッドHD1〜HD5に供給することが可能になる。
Further, even if there are variations in the pipe lengths and pipe resistances of the
本実施形態に係るインク循環装置は、インク循環回路全体を加熱することのできる温調器TR13と、ヘッドHD1〜HD5を個別に加熱する温調器TR1、TR3、TR5、TR7、TR9の両方を備えている。このため、立ち上げ温調シーケンスS100(図5参照)のように短時間でインクの温度を昇温させる必要がある場合には温調器TR13を使用し、ヘッドHD1〜HD5に供給するインク温度を精密に調整する必要がある定常温調シーケンスS120(図5参照)においては温調器TR13と温調器TR1、TR3、TR5、TR7、TR9とを併用するという運用が可能になる。これにより、温調器を効率的に運用できる。 The ink circulation device according to the present embodiment includes both a temperature controller TR13 capable of heating the entire ink circulation circuit and temperature controllers TR1, TR3, TR5, TR7, and TR9 that individually heat the heads HD1 to HD5. I have. Therefore, when it is necessary to raise the ink temperature in a short time as in the start-up temperature control sequence S100 (see FIG. 5), the temperature controller TR13 is used to supply the ink temperature to the heads HD1 to HD5. In the steady temperature control sequence S120 (see FIG. 5) in which it is necessary to precisely adjust the temperature, the temperature controller TR13 and the temperature controllers TR1, TR3, TR5, TR7, and TR9 can be used in combination. As a result, the temperature controller can be operated efficiently.
<4.効果>
上記のような本実施形態では、図2に示すように、1つのインク循環系で5つのヘッドHD1〜HD5にインクが供給され、これらヘッドHD1〜HD5のIN側(上流側)とOUT側(下流側)にINマニホールド111およびOUTマニホールドがそれぞれ設けられており、定常動作状態では、INマニホールド111から、第1から第5個別流路201〜205、第1から第5ヘッドHD1〜HD5、および、第6から第10個別流路を介してOUTマニホールド112に至る5つの流路を経てインクが循環することで、5つのヘッドHD1〜HD5に個別にインクが供給される。また既述のように、これら5つの流路は、それらの配管の長さおよび配管抵抗が互いに同じになるように構成されている。これにより、これら5つのヘッドHD1〜HD5にインクを供給するための5つの流路でのインク流量が均一化される。また、本実施形態では、5つのヘッドHD1〜HD5のIN側の個別流路201〜205にそれぞれ設けられた個別路電磁弁SV1〜SV5はいずれも流量調整可能に構成されている。このため、上記構成によってもなお上記5つの流路でのインク流量が十分に均一化されない場合には、これらの個別路電磁弁SV1〜SV5で流量を調整することで上記5つの流路でのインク流量を確実に均一化することができる。
<4. Effect>
In the present embodiment as described above, as shown in FIG. 2, ink is supplied to the five heads HD1 to HD5 in one ink circulation system, and the IN side (upstream side) and OUT side (upstream side) and OUT side (upstream side) of these heads HD1 to HD5 ( The
また本実施形態では、第3共通経路213において、ヒータHE12を含む温調器TR12によりインクが加熱され所望の温度に調整されると共に、INマニホールド111において、IN側共通マニホールドヒータHE13を含む温調器(IN側共通マニホールド温調器)TR13によりインクが加熱され所望の温度に調整されることに加えて、個別ブロック121〜130のうちIN側の個別ブロック121,123,125,127,129のそれぞれに設けられたヘッド個別ブロックヒータHEiを含む温調器(ヘッド個別ブロック温調器)TRiにより(i=1〜5)、IN側の個別ブロック121,123,125,127,129においてもインク温度が調節されて均一化される。これにより、1つのインク循環系によってインクを供給される5つのヘッドHD1〜HD5におけるインク温度を確実に均一化することができる。インク循環装置においてソルダレジストインクのような比較的粘度の高いインクを使用する場合には、このような温度の均一化は、5つのヘッドHD1〜HD5からのインク吐出量の均一化を図るうえで有効である。
Further, in the present embodiment, in the third
また本実施形態では、インク循環装置の起動時に立ち上げ温調シーケンスが実行されることで(図5参照)、第1から第10個別路電磁弁SV1〜SV10が閉じられ、かつ、供給タンク103の気圧Ppが高正圧値PpHとされ循環タンク102の気圧Pnが高負圧値PnHとされた状態で、供給タンク103→INマニホールド111→バイパス流路215→OUTマニホールド112→循環タンク102→供給タンク103という経路でインクが循環する(図6参照)。これにより、インク循環装置の停止中に混入した気泡がヘッド側(ヘッドHD1〜HD5)へ流れるのが阻止され、当該混入した気泡が従来よりも短時間でタンク外に排出される。また、インクの流量が多くなるので、インクや流路を構成する配管部の温度上昇が加速され、定常インク温度に達するまでの時間が従来よりも短縮される。
Further, in the present embodiment, the start-up temperature control sequence is executed when the ink circulation device is started (see FIG. 5), so that the first to tenth individual solenoid valves SV1 to SV10 are closed and the
さらに本実施形態によれば、循環タンク102の気圧Pnおよび供給タンク103の気圧Ppの変更が可能であるので、この機能を利用して、インクを弱パージしたり、メニスカス圧を変動させてクリーニングする機能を提供することも可能である。また、ヘッドHD1〜HD5のIN側およびOUT側にそれぞれ設けられた個別路電磁弁SV1〜SV10の開閉を独立に制御することで、ヘッド毎にインクパージやクリーニングを行うことも可能である。さらにまた、これらの個別路電磁弁SV1〜SV10として常時閉型電磁弁を使用することで、インク循環装置またはそれを備える装置が保持電源(待機用電源)を有しない場合であっても、ヘッドHD1〜HDからのインク流出を防止することができる。
Further, according to the present embodiment, since the air pressure Pn of the
<5.変形例>
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいてさらに種々の変形を施すことができる。例えば、上記実施形態では1つのインク循環系により5つのヘッドHD1〜HD5にインクが供給されるが(図2参照)、1つのインク循環系により4以下または6以上の複数のヘッドにインクが供給されるように構成されていてもよい。
<5. Modification example>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be further made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, one ink circulation system supplies ink to five heads HD1 to HD5 (see FIG. 2), but one ink circulation system supplies ink to a plurality of heads of 4 or less or 6 or more. It may be configured to be.
また上記実施形態に係るインク循環装置は、ソルダレジストインクジェット装置の主要部を構成する装置であって、ソルダレジストインクが使用されるが、本発明は、他の種類のインクを使用するインク循環装置にも適用可能である。ただし、ソルダレジストインクのように比較的粘度の高いインクを使用する場合に本発明は特に有効である。 Further, the ink circulation device according to the above embodiment is a device that constitutes the main part of the solder resist inkjet device, and solder resist ink is used, but the present invention is an ink circulation device that uses other types of ink. It is also applicable to. However, the present invention is particularly effective when an ink having a relatively high viscosity such as a solder resist ink is used.
50 …制御部
102…循環タンク
103…供給タンク
111…IN側共通マニホールド(INマニホールド)
112…OUT側共通マニホールド(OUTマニホールド)
121〜130…ヘッド個別ブロック
152 …減圧調整装置
153 …加圧調整装置
211〜214…共通流路
215 …バイパス流路
201〜205…IN側の個別流路(インク供給用の個別流路)
206〜210…OUT側の個別流路(インク排出用の個別流路)
SV11,SV12…共通路電磁弁
SV13 …バイパス電磁弁(バイパス弁)
SV1〜SV5 …(IN側の)個別路電磁弁(供給側個別弁)
SV6〜SV10…(OUT側の)個別路電磁弁(排出側個別弁)
CV1〜CV10…カプラー
TR12 …加熱管温調器
TR13 …IN側共通マニホールド温調器
TS1〜TS5 …ヘッドサーミスタ
TS6 …INマニホールド液温センサ
TR1,TR3,TR5,TR7,TR9…ヘッド個別ブロック温調器
HD1〜HD5 …インクジェットヘッド(ヘッド)
50 ...
112 ... OUT side common manifold (OUT manifold)
121-130 ... Head
206 to 210 ... Individual flow path on the OUT side (individual flow path for ink discharge)
SV11, SV12 ... Common road solenoid valve SV13 ... Bypass solenoid valve (bypass valve)
SV1 to SV5 ... (IN side) individual solenoid valve (supply side individual valve)
SV6 to SV10 ... (OUT side) individual solenoid valve (discharge side individual valve)
CV1 to CV10 ... Coupler TR12 ... Heating tube temperature controller TR13 ... IN side common manifold temperature controller TS1 to TS5 ... Head thermistor TS6 ... IN manifold liquid temperature sensor TR1, TR3, TR5, TR7, TR9 ... Head individual block temperature controller HD1 to HD5 ... Inkjet head (head)
Claims (7)
前記循環回路において前記複数のインクジェットヘッドの上流側および下流側にそれぞれ配置された供給側マニホールドおよび排出側マニホールドと、
前記循環回路の一部を構成し、前記供給側マニホールドにおけるインクを前記複数のインクジェットヘッドにそれぞれ供給するための複数の供給側分岐路と、
前記循環回路の一部を構成し、前記複数のインクジェットヘッドにおけるインクを前記排出側マニホールドにそれぞれ排出するための複数の排出側分岐路と、
前記供給側マニホールド内のインクを加熱するヒータを含み、当該インクの温度を調節する共通温調器と、
前記複数の供給側分岐路を介して前記複数のインクジェットヘッドにそれぞれ供給されるインクを加熱するヒータをそれぞれ含み、当該インクの温度を同一の目標温度でそれぞれ調節する複数の個別温調器と
を備える、インク循環装置。 An ink circulation device that circulates ink in one circulation circuit that passes through a plurality of ink circulation type inkjet heads and supplies ink to the plurality of inkjet heads.
In the circulation circuit, the supply side manifold and the discharge side manifold arranged on the upstream side and the downstream side of the plurality of inkjet heads, respectively,
A plurality of supply-side branch paths for forming a part of the circulation circuit and supplying ink in the supply-side manifold to the plurality of inkjet heads, respectively.
A plurality of discharge side branch paths for forming a part of the circulation circuit and discharging ink in the plurality of inkjet heads to the discharge side manifold, respectively.
A common temperature controller that includes a heater that heats the ink in the supply side manifold and regulates the temperature of the ink.
A plurality of individual temperature controllers each including a heater for heating ink supplied to each of the plurality of inkjet heads via the plurality of supply-side branch paths and adjusting the temperature of the ink at the same target temperature. Ink circulation device to be equipped.
前記複数の排出側分岐路をそれぞれ開閉する複数の排出側個別弁と
を更に備える、請求項2に記載のインク循環装置。 A plurality of supply-side individual valves that open and close the plurality of supply-side branch paths, respectively.
The ink circulation device according to claim 2, further comprising a plurality of discharge side individual valves for opening and closing each of the plurality of discharge side branch paths.
前記バイパス流路を開閉するバイパス弁と
を更に備える、請求項5に記載のインク循環装置。 Bypass flow path from the supply side manifold to the discharge side manifold,
The ink circulation device according to claim 5, further comprising a bypass valve for opening and closing the bypass flow path.
記複数のインクジェットヘッドから前記排出側マニホールドを介して排出されるインクを貯える循環タンクと、
前記排出側マニホールドから前記循環タンクにインクを排出するための流路と、
前記循環タンクから前記供給タンクにインクを送るための流路と、
前記供給タンクから前記供給側マニホールドにインクを供給するための流路と、
前記供給タンクの気圧を正圧に設定する加圧調整装置と、
前記循環タンクの気圧を負圧に設定する減圧調整装置と、
前記複数の供給側個別弁、前記複数の排出側個別弁、前記バイパス弁、前記加圧調整装置、および、前記減圧調整装置を制御する制御部と
を更に備え、
前記制御部は、
当該インク循環装置が起動されると、
所定の待機期間において、前記複数の供給側個別弁および前記複数の排出側個別弁が閉状態となり前記バイパス弁が開状態となるように、前記複数の供給側個別弁、前記複数の排出側個別弁、および、前記バイパス弁を制御し、
前記待機期間において、前記供給タンクの気圧として設定される正圧と大気圧との差が、当該インク循環装置の定常動作状態において前記供給タンクの気圧として設定される正圧である定常正圧と大気圧との差よりも大きく、かつ、前記循環タンクの気圧として設定される負圧と大気圧との差が、当該インク循環装置の定常動作状態において前記循環タンクの気圧として設定される負圧である定常負圧と大気圧との差よりも大きくなるように、前記加圧調整装置および前記減圧調整装置を制御し、
前記待機期間が経過すると、
前記複数の供給側個別弁および前記複数の排出側個別弁が開状態となり、前記バイパス弁が閉状態となるように、前記複数の供給側個別弁、前記複数の排出側個別弁、および、前記バイパス弁を制御し、
前記供給タンクの気圧が前記定常正圧となり前記循環タンクの気圧が前記定常負圧となるように、前記加圧調整装置および前記減圧調整装置を制御する、請求項6に記載のインク循環装置。 A supply tank for storing ink to be supplied to the plurality of inkjet heads via the supply side manifold, and a supply tank.
A circulation tank that stores ink discharged from a plurality of inkjet heads via the discharge side manifold, and
A flow path for discharging ink from the discharge side manifold to the circulation tank, and
A flow path for sending ink from the circulation tank to the supply tank,
A flow path for supplying ink from the supply tank to the supply side manifold, and
A pressure adjusting device that sets the air pressure in the supply tank to a positive pressure,
A decompression adjustment device that sets the air pressure in the circulation tank to a negative pressure,
The plurality of supply-side individual valves, the plurality of discharge-side individual valves, the bypass valve, the pressure adjusting device, and a control unit for controlling the depressurizing adjusting device are further provided.
The control unit
When the ink circulation device is activated,
The plurality of supply-side individual valves and the plurality of discharge-side individual valves so that the plurality of supply-side individual valves and the plurality of discharge-side individual valves are closed and the bypass valves are opened in a predetermined standby period. Control the valve and the bypass valve,
In the standby period, the difference between the positive pressure set as the pressure of the supply tank and the atmospheric pressure is the steady positive pressure set as the pressure of the supply tank in the steady operation state of the ink circulation device. The difference between the negative pressure set as the pressure of the circulation tank and the atmospheric pressure, which is larger than the difference from the atmospheric pressure, is the negative pressure set as the pressure of the circulation tank in the steady operation state of the ink circulation device. The pressurization adjustment device and the decompression adjustment device are controlled so as to be larger than the difference between the steady negative pressure and the atmospheric pressure.
After the waiting period has passed,
The plurality of supply-side individual valves, the plurality of discharge-side individual valves, and the said Control the bypass valve,
The ink circulation device according to claim 6, wherein the pressure adjusting device and the depressurizing adjusting device are controlled so that the air pressure in the supply tank becomes the steady positive pressure and the air pressure in the circulation tank becomes the steady negative pressure.
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