JP2649289B2 - Marking device and marking method - Google Patents
Marking device and marking methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、実装されたプリント基
板のように、凹凸状の表面に非接触でマーキングする装
置およびマーキング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for marking an uneven surface such as a mounted printed circuit board in a non-contact manner.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のマーキング方法として、図７のよ
うに、ペンなどの筆記具を保持し、ペン先を凹凸面上に
直接接触してマーキングを行っていたが、接触式のため
にリード先端などの突起物や部品の角でペン先がつぶれ
やすく、寿命が短かかったり、ペン先が乾燥するため先
端部にキャップ或いはカバーを設ける機構などが必要で
あった。2. Description of the Related Art As a conventional marking method, as shown in FIG. 7, a writing instrument such as a pen is held and marking is performed by directly touching a pen tip on an uneven surface. The tip of the pen or the like tends to be crushed at the corners of the projections or parts, and the life of the pen is short. Also, a mechanism for providing a cap or a cover at the tip of the tip is required because the pen tip dries.
【０００３】このため、コスト高であったり、実装部品
の角にペン先が当たった場合はマーキングスポットに欠
けが生じ、見にくくなる等の課題があり、非接触なマー
キングが望まれていた。しかし、非接触マーキング装置
にはインクジェット方式があるが、大型で高価なものが
多く、検査機への組み込みは困難であった。[0003] For this reason, when the cost is high, or when the pen tip hits a corner of the mounted component, there is a problem that the marking spot is chipped and it is difficult to see the marking spot. Therefore, non-contact marking has been desired. However, there is an ink jet method as a non-contact marking device, but it is often large and expensive, and it has been difficult to incorporate it into an inspection machine.
【０００４】また、市販のエアブラシでは、繰り返しマ
ーキングを行っているとニードル先端にインク残渣が堆
積し、インクの噴出が妨げられ安定したマーキングが困
難になったり、スポットのカスレの原因ともなってい
た。さらに、微小なマーキングスポットを得るには、基
板間距離をできる限り短くする必要があるが、従来のも
のではニードル先端が長いため、距離を短くできなかっ
た（図８参照）。[0004] In the case of a commercially available airbrush, if repetitive marking is performed, ink residue accumulates on the tip of the needle, which hinders ejection of ink, making stable marking difficult or causing spot blurring. Furthermore, in order to obtain a minute marking spot, the distance between the substrates must be as short as possible. However, in the conventional case, the distance cannot be shortened because the tip of the needle is long (see FIG. 8).
【０００５】この発明は、斯かる課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、実装された
プリント基板などのように、凹凸面を有する物体表面上
に、低価格で保守性も良く、また、微小なマーキングス
ポットが得られるような非接触マーキング装置を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to maintain a low-cost maintenance on an object surface having an uneven surface such as a mounted printed circuit board. It is another object of the present invention to provide a non-contact marking device which has good operability and can obtain a minute marking spot.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、ニードルの移動で開閉するノズルと、ノ
ズルの環状外側にエアーを噴射させてインクを噴射させ
る構造を有するインク噴射部と、インク吐出のためのノ
ズル開閉動作、およびエアー噴射のための開閉動作を行
う駆動部と、インク供給部を具備するマーキング装置に
おいて、インク噴射部のニードル先端部が、ノズル先端
に対し出没自在に制御することを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a nozzle which opens and closes by moving a needle, and an ink ejecting unit having a structure for ejecting ink by ejecting air to the outside of the annular shape of the nozzle. And a driving unit that performs a nozzle opening and closing operation for ejecting ink and an opening and closing operation for air ejection, and in a marking device including an ink supply unit, the needle tip of the ink ejection unit is freely retractable with respect to the nozzle tip. Is controlled.
【０００７】また、本発明におけるマーキング方法は、
前記マーキング装置において、ニードル先端部がノズル
先端から突出した打点前の状態から、ニードルの移動で
ニードル先端部をノズル先端から中部に引っ込ませ、エ
アーの噴射と共にインク噴射部からインクを外部に噴射
させ、ニードル先端部に付着していたインク残渣をノズ
ル内部で溶解させ、新しいインクと共にノズル先端に浸
出させることを特徴とする。[0007] The marking method of the present invention comprises:
In the marking device, from the state before the hit point where the needle tip protrudes from the nozzle tip, the needle tip is retracted from the nozzle tip to the center by the movement of the needle, and the ink is ejected from the ink ejecting unit to the outside with the ejection of air. The ink residue adhering to the tip of the needle is dissolved inside the nozzle and leached at the nozzle tip with new ink.
【０００８】[0008]
【作用】前記により、本発明のマーキング装置は、ノズ
ルの環状外側にエアーを噴射させてインクを噴射させる
インク噴射部と、ノズル開閉動作、およびエアー噴射の
ための開閉動作を行う駆動部と、インク供給部を具備し
ており、しかもインク噴射部のニードル先端部が、ノズ
ル先端に対し出没自在に制御するので、インクが塗布さ
れる際にニードルは上方に引き上げられ、ニードル先端
部はノズル先端から中に入る。この時、ニードル先端部
に付着し乾燥していた高粘度のインク残渣は、ノズル内
部に引き込まれた時に分解し、新しいインクと共にノズ
ル先端に浸出して、エアーとともに外部に噴射される。
このため、乾燥かすれ等が生じることなく良好なマーキ
ングが行える。As described above, the marking device of the present invention comprises: an ink ejecting unit for ejecting ink by ejecting air to the outer side of the nozzle; a driving unit for opening / closing the nozzle and an opening / closing operation for air ejection; The ink supply unit is provided, and the needle tip of the ink ejecting unit is controlled to be able to protrude and retract with respect to the nozzle tip. Therefore, when ink is applied, the needle is lifted upward, and the needle tip is moved to the nozzle tip. From inside. At this time, the high-viscosity ink residue that has adhered to the tip of the needle and dried has been decomposed when drawn into the nozzle, leached with the new ink at the tip of the nozzle, and ejected to the outside together with air.
For this reason, good marking can be performed without causing dry fading or the like.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、図に基づき本発明を説明する。図１に
本発明のマーキング装置を、また、図２にインク噴射部
の断面を示す。まず、Ｘ−Ｙテーブルを用いて基板１１
を所定のマーキング箇所に位置決めする。次に、マーカ
本体１２に設けられたスイッチ１３が駆動部のシリンダ
１４によってＸ軸方向に押されると、管１５を通ってエ
アーがマーカ本体１２内部に流入し、キャップ１６の内
側口から噴出する（図２参照）。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 1 shows a marking device of the present invention, and FIG. 2 shows a cross section of an ink ejecting section. First, using the XY table, the substrate 11
Is positioned at a predetermined marking location. Next, when the switch 13 provided on the marker main body 12 is pushed in the X-axis direction by the cylinder 14 of the driving unit, air flows into the marker main body 12 through the pipe 15 and blows out from the inner opening of the cap 16. (See FIG. 2).
【００１０】エアーが噴射された状態で、駆動部のリニ
アテーブル１７をＺ軸方向に上昇させるとスイッチ１３
が同方向に上昇する。スイッチ１３に連動して、ニード
ル１８もＺ方向に引き上げられ、ノズル１９が開状態と
なる。この時、ノズル１９内部のインクは噴射エアーに
吸引されて外部に噴射される。When the linear table 17 of the drive unit is raised in the Z-axis direction in a state where air is jetted, the switch 13
Rises in the same direction. In conjunction with the switch 13, the needle 18 is also pulled up in the Z direction, and the nozzle 19 is opened. At this time, the ink inside the nozzle 19 is sucked by the ejection air and ejected to the outside.
【００１１】一定時間経過後、または一定量塗布後、駆
動部のリニアテーブル１７を下げると、スイッチ１３に
連動してニードル１８も下がり、ノズル１９先端はニー
ドル１８によって栓をされ、閉状態となってインクの噴
射が止まる。これと同時に、シリンダ１４を元の位置に
もどしてエアーの噴射も止め、マーキング動作を終了す
る。When the linear table 17 of the drive unit is lowered after a certain period of time or after the application of a certain amount, the needle 18 is lowered in conjunction with the switch 13, and the tip of the nozzle 19 is plugged by the needle 18 to be in a closed state. Ink jetting stops. At the same time, the cylinder 14 is returned to the original position, the injection of air is stopped, and the marking operation ends.
【００１２】本マーキング装置には、ニードルアジャス
タ２０が設けられており、これを用いてリニアテーブル
１７の移動量を調整し、ニードル１８のストローク（上
下動するときの移動量）を制御することにより、最通な
マーキングスポット径に調整することができる。The present marking device is provided with a needle adjuster 20, which is used to adjust the amount of movement of the linear table 17 and to control the stroke of the needle 18 (the amount of movement when moving up and down). , And can be adjusted to the most effective marking spot diameter.
【００１３】インク部のインクボトル２１には、常にイ
ンクが貯えられており、ノズル１９が開いて塗布が行わ
れる度にマーカ本体１２内に供給される。インクボトル
２１は、攪拌棒２２を内臓しており、分離性を有するイ
ンクも使用可能である。The ink is always stored in the ink bottle 21 of the ink section, and is supplied into the marker main body 12 each time the nozzle 19 is opened and coating is performed. The ink bottle 21 has a built-in stirring rod 22, and ink having separability can also be used.
【００１４】図３は、インク噴射部の拡大断面図であ
る。インク噴射部は、ノズル１９と、該ノズル１９から
出没自在なニードル１８と、ノズルの環状外側にエアー
を噴射させるキャップ１６とから成っており、インクが
塗布される際に、図４（ａ）の打点前の状態から、ニー
ドル１８はＺ軸方向に引き上げられ、図４（ｂ）のよう
に、ニードル１８先端部はノズル１９先端から中に入
る。この時、ニードル１８先端部に付着し乾燥していた
高粘度のインク残渣は、ノズル１９内部に引き込まれた
時に分解（溶解）し、新しいインクと共にノズル先端に
浸出する。FIG. 3 is an enlarged sectional view of the ink ejecting section. The ink ejecting section includes a nozzle 19, a needle 18 that can freely come and go from the nozzle 19, and a cap 16 that ejects air to the outside of the annular shape of the nozzle. When the ink is applied, FIG. 4, the needle 18 is pulled up in the Z-axis direction, and the tip of the needle 18 enters from the tip of the nozzle 19 as shown in FIG. At this time, the high-viscosity ink residue that has adhered to the tip of the needle 18 and dried has been decomposed (dissolved) when drawn into the nozzle 19 and leached with the new ink at the nozzle tip.
【００１５】そして、エアーとともに外部に噴射される
（図４（ｃ））。ここで、ノズル１９先端からのニード
ル１８の突出量をａ、ニードル１８のストローク（移動
量）をＳとすると、Ｓ＞ａの関係が成り立っており、ニ
ードル１８の動作に伴うインクの浸出効果によって、乾
燥かすれ等が生じることなく良好なマーキングが行え
る。Then, it is jetted to the outside together with air (FIG. 4 (c)). Here, assuming that the protrusion amount of the needle 18 from the tip of the nozzle 19 is a and the stroke (movement amount) of the needle 18 is S, the relationship of S> a holds, and the ink leaching effect accompanying the operation of the needle 18 causes Good marking can be performed without causing dry fading or the like.
【００１６】また、微細な電子部品にマーキングを行う
場合は、マーキング径をできる限り縮小する必要があ
り、かつ、細かく調整する必要がある。このため、ここ
ではニードル１８のストロークＳで微調整を行ってい
る。Further, when marking a fine electronic component, it is necessary to reduce the marking diameter as much as possible and to finely adjust the marking diameter. For this reason, fine adjustment is performed here with the stroke S of the needle 18.
【００１７】すなわち、マーキングスポット半径をＲ、
ノズル先端の圧力をＰ、ノズル先端と基板間距離をＬ、
ノズル内壁とニードル先端のギャップをｘ、ノズル開口
時間をｔ、ノズル先端部（吐出口）の径をｒとすると、
次式が成り立つ。 Ｒ＝Ｒ（Ｐ，Ｌ，ｔ，ｘ，ｒ） ここでは、Ｐ，Ｌ，ｔ，ｒを固定している。したがっ
て、ｘすなわちＳを微調整することにより、微小なマー
キングが可能となっている。That is, the radius of the marking spot is R,
The pressure at the nozzle tip is P, the distance between the nozzle tip and the substrate is L,
When the gap between the nozzle inner wall and the needle tip is x, the nozzle opening time is t, and the diameter of the nozzle tip (discharge port) is r,
The following equation holds. R = R (P, L, t, x, r) Here, P, L, t, r are fixed. Therefore, by finely adjusting x, that is, S, minute marking can be performed.
【００１８】図１および図５に示すように、インク供給
部の容器２１の底面は、ノズル１９への注入口よりも低
く設けられている。As shown in FIGS. 1 and 5, the bottom of the container 21 of the ink supply section is provided lower than the inlet to the nozzle 19.
【００１９】これは、分離性を有するインクを使用した
場合、マーキング装置が長時間、休止状態にあると、イ
ンク中に含まれる沈澱物質がノズル内部に流入し、ノズ
ルを詰まらせることがあるからである。そのため、本発
明のインク供給部には、分離したインクの高粘度成分が
インクボトル２１の底面にたまって、マーカ本体１２内
部に供給されないようにインクボトル底面をノズルへの
注入口よりも低く設けている。This is because, when using the ink having separability, if the marking device is in a resting state for a long time, the sediment contained in the ink may flow into the nozzle and clog the nozzle. It is. Therefore, in the ink supply unit of the present invention, the bottom surface of the ink bottle is provided lower than the injection port to the nozzle so that the high-viscosity component of the separated ink accumulates on the bottom surface of the ink bottle 21 and is not supplied into the marker body 12. ing.
【００２０】図３に示すように、ニードル１８とノズル
１９内壁とのギャップは数十μｍと非常に小さいため、
インクの噴射時間（ノズル開口時間）が長いとノズル１
９内部へのインク供給が遅れ、最終的にはかすれて塗布
しなくなる場合がある。特にマーキング個数を表示する
場合は、インクの噴射時間が１〜２秒となり（通常の１
打点のノズル開口時間の１０〜２０倍）、次の１打点が
かすれ易くなることがある。As shown in FIG. 3, since the gap between the needle 18 and the inner wall of the nozzle 19 is as small as several tens μm,
If the ink ejection time (nozzle opening time) is long, the nozzle 1
9 may delay the supply of ink to the inside, and may eventually be blurred and no longer applied. In particular, when displaying the number of markings, the ink ejection time is 1-2 seconds (normal 1
(10 to 20 times the nozzle opening time of the dot), the next one dot may be easily blurred.
【００２１】このため、次に示す動作手順でマーキング
を行う（図６参照）。 （１）先ず、図６ののように、空打ち（捨て打ちマー
キング）（１打点の噴射時間１００〜２００ｍｓで数
回打つ）を行う。 ・乾燥したノズル内部に新しいインクを供給し、スポッ
トマーキングが可能の状態にする（同じ位置に多数発重
ね打ち）。 ・マーキング装置の立ち上げ時において、マーキングの
スポットを安定させる効果もある。 （２）次に、図６ののように、所定位置へのマーキン
グ（１打点噴射時間１００〜２００ｍｓ）を行う。 ・チップ部品の上面、リードランドの近傍等にマーキン
グを行う。 （３）更に、図６ののように、マーキング個数表示
（噴射時間１〜２ｓ、このときＸＹテーブルを移動させ
て文字を表示する）を行う。 ・基板の辺縁部に、マーキング個数を数字で記述し表示
する。For this reason, marking is performed according to the following operation procedure (see FIG. 6). (1) First, as shown in FIG.
Hit twice).・ Supply new ink inside the dried nozzle to enable spot marking (multiple shots at the same position). -There is also an effect of stabilizing a marking spot when the marking device is started. (2) Next, as shown in FIG. 6, marking is performed at a predetermined position (one shot injection time 100 to 200 ms).・ Marking is performed on the upper surface of the chip component, near the lead land, etc. (3) Further, as shown in FIG. 6, the number of markings is displayed (ejection time 1 to 2 s, at this time, the XY table is moved to display characters).・ The number of markings is written and displayed on the periphery of the board by numbers.
【００２２】前記において、手順の動作はノズル１９
開口時間が他のマーキング動作に比べて圧倒的に長いた
め、インクの供給が遅れ、手順のスポットがかすれる
ことがある。したがって、手順の後には必ず手順を
行い、常に安定したマーキングスポットを得ることが可
能となっている。In the above, the operation of the procedure is the nozzle 19
Since the opening time is overwhelmingly longer than other marking operations, the supply of ink is delayed, and spots in the procedure may be blurred. Therefore, the procedure is always performed after the procedure, and a stable marking spot can always be obtained.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、微小な電
子部品が実装されたプリント基板のように、凹凸な表面
形状を有する面上に、非接触で、かつ微小なスポットマ
ーキングを行う場合に、小型かつ低価格で保守性も良
く、安定したマーキングを行うことができる。As described above, the present invention provides a method for performing non-contact and minute spot marking on a surface having an uneven surface shape, such as a printed circuit board on which minute electronic components are mounted. In addition, stable marking can be performed with good compactness, low cost, and good maintainability.
【図１】本発明のマーキング装置の全体を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing an entire marking device of the present invention.
【図２】インク噴射部の断面を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of an ink ejecting unit.
【図３】インク噴射部の拡大断面を示す図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of an ink ejecting unit.
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）はマーキング工程を示す図
である。FIGS. 4A, 4B, and 4C are diagrams showing a marking process.
【図５】インク供給部とインク噴射部の断面を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram illustrating a cross section of an ink supply unit and an ink ejection unit.
【図６】マーキング位置と個数表示例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a marking position and a display example of the number.
【図７】従来のマーキング装置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional marking device.
【図８】従来のマーキング装置のインク噴射部の拡大断
面を示す図である。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of an ink jet unit of a conventional marking device.
１１・・・基板 １２・・・マーカ本体 １６・・・キャップ １７・・・リニアテーブル １８・・・ニードル １９・・・ノズル ２１・・・インクボトル DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Substrate 12 ... Marker body 16 ... Cap 17 ... Linear table 18 ... Needle 19 ... Nozzle 21 ... Ink bottle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−100963（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−179747（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−8561（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-100963 (JP, A) JP-A-2-179747 (JP, A) JP-A-2-8561 (JP, U)
Claims (2)
せる構造を有するインク噴射部と、 インク吐出のためのノズル開閉動作、およびエアー噴射
のための開閉動作を行う駆動部と、 インク供給部を具備するマーキング装置において、 インク噴射部のニードル先端部が、ノズル先端に対し出
没自在に制御することを特徴とするマーキング装置。1. A nozzle which is opened and closed by movement of a needle, an ink ejecting unit having a structure for ejecting ink by ejecting air to an annular outer side of the nozzle, and a nozzle opening / closing operation for ejecting ink, and for air ejection. 1. A marking device comprising: a driving unit for performing an opening and closing operation; and an ink supply unit, wherein a needle tip of an ink ejecting unit is controlled so as to be freely retractable with respect to a nozzle tip.
て、 ニードル先端部がノズル先端から突出した打点前の状態
から、 ニードルの移動でニードル先端部をノズル先端から中部
に引っ込ませ、 エアーの噴射と共にインク噴射部からインクを外部に噴
射させ、 ニードル先端部に付着していたインク残渣をノズル内部
で溶解させ、新しいインクと共にノズル先端に浸出させ
ることを特徴とするマーキング方法。2. The marking device according to claim 1, wherein the needle tip is retracted from the nozzle tip to the center by the movement of the needle from a state before the hit point where the needle tip protrudes from the nozzle tip. A marking method, comprising ejecting ink from an ejecting unit to the outside, dissolving the ink residue adhering to the tip of the needle inside the nozzle, and leaching the nozzle with new ink at the tip of the nozzle.
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| JP3049161A JP2649289B2 (en) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Marking device and marking method |
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| JPH06122193A JPH06122193A (en) | 1994-05-06 |
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- 1991-02-21 JP JP3049161A patent/JP2649289B2/en not_active Expired - Fee Related
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