JP5742094B2 - インク供給装置および描画装置 - Google Patents
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上記の構成によれば、装置稼動の開始時に攪拌動作を実施することで、非稼動時に分離した顔料インクが分離改善されるため、稼働後の描画処理等を適切に実施することができる。
上記の構成によれば、装置休止時間の長短に応じた攪拌強度で、攪拌動作を実施することにより、装置休止時間の長短に応じた適切な攪拌動作を実施することができる。
上記の構成によれば、インク貯留部のセット前に分離した顔料インクが、分離改善されるため、セット後の描画処理等を適切に実施することができる。
上記の構成によれば、吸引時の流速が基準流速範囲から外れたとき、攪拌動作を実施することで、顔料インクの顔料が均一に分散されていないときのみ、攪拌動作を実施することができる。すなわち、吸引時の流速を基準とすることで、攪拌動作の要否を容易に判断することができる。
図1に示すように、描画装置1は、ワークWに対し、インクジェットヘッド27を相対的に移動させながら、インクジェットヘッド27から顔料インクを吐出させて描画を行う描画手段2と、インクジェットヘッド27に対し各種メンテナンス処理を行う保守手段3と、描画手段2に対し、ワークWの給材および除材を行う給除材手段4と、供給チューブ61(インク供給流路)を介して、顔料インクを貯留するインク貯留部60からインクジェットヘッド27に顔料インクを供給するインク供給装置5と、を備えている。これらの各手段(装置)は、機台6上に配設されている。また、描画装置1は、制御手段7により統括制御される。なお、本実施形態では、顔料インクとして、紫外線を照射することで硬化する紫外線硬化型インクを用いている。また、本実施形態におけるワークWは、複数個の半導体IC等をトレイ上にマトリクス状に配設したものである。さらに、半導体IC等(のパッケージ)は黒色等の明度の低い色であることが多いため、本実施形態では、視認性を考慮して、白色の顔料インクを使用している。もちろん、白色以外の色の顔料インクを用いてもよい。
そこで、本実施形態では、吸引処理を行う際、流速検出手段49により吸引チューブ37a内を流れる顔料インクの流速を検出することで顔料インクの濃度の適否を判定する。
検査スライダー38は、X軸テーブル21によりX軸方向に移動自在に設けられている。検査スライダー38には、顔料インクの液滴が着弾するロールシート38aと、ロールシート38aにテンションを与えつつ送りながら巻き取るシート巻取り機構38bと、が備えられている。撮像手段39は、CCDカメラ等から構成され、Y軸テーブル22によりY軸方向に移動可能に支持されており、顔料インクが着弾したロールシート38a上やワークW上に臨んで、顔料インクの着弾結果を撮像する。
供給流路部65は、チューブ接続部64から描画手段2の担持体26までにおける顔料インクの流路を構成している。
しかし、顔料インクの顔料が沈降している場合であっても、攪拌流路部66は、螺旋状に形成されているため、攪拌流路部66を流れる顔料インクは、上下に移動しながら流れる。したがって、吸引ユニット33を用いて吸引処理を行うと、攪拌流路部66内で沈降した顔料と溶媒(上澄み部分)とが攪拌されながら流れる。これにより、供給チューブ61(攪拌流路部66)内での顔料インクの分離を改善することができる(分離改善動作)。また、ワークWに対する描画処理等、顔料インクを消費している時にも、攪拌流路部66を通液する顔料インクに攪拌効果を与えることができる。さらに、攪拌流路部66は、キャリッジ23の移動に伴ってY軸方向に伸縮移動することでも、通液する顔料インクに攪拌効果が与えられる。これらにより、顔料インクの分離改善動作のためだけに、吸引処理を行い攪拌流路部66に顔料インクを流す必要がなく、ワークWに対する描画処理等を実施しつつ、攪拌流路部66内での顔料インクの分離を防止することができる。
そこで、本実施形態に係るインク供給装置5では、新規に満液状態のインク貯留部60を貯留部保持機構67に導入した場合(非減液状態)には、先ず、横置き姿勢P1で顔料インクの供給を開始する(図8(a)参照)。その後、顔料インクを消費して、インク貯留部60内の顔料インクの液位が、インク供給口60b付近にまで下がってきた場合(減液状態)に、貯留部回動機構68を駆動して、インク貯留部60を縦置き姿勢P2にする(図8(b)参照)。本実施形態では、電子天秤部63aの重量測定の結果、満液状態から1/3の顔料インクを消費した場合に、横置き姿勢P1から縦置き姿勢P2へと姿勢変更を行う。これにより、非減液状態の時には、液面の変化(液位変化)を抑えることができ、一方、減液状態の時には、所定の供給圧力を維持しつつ、インク貯留部60内の顔料インクを使い切ることができる。このため、水頭値変化によるインクジェットヘッド27への供給圧力の変動を抑制することができ、高精度な描画処理を行うことができる。
図10(a)に示すように、第2実施形態に係る描画装置1では、攪拌流路部66が、上下を長径とする楕円の螺旋状のチューブで構成されている。このように、旋回状態を、上下を長径とする楕円形状にすることで、沈降気味の重い顔料は、流れながら上下に大きく移動することになる。このため、顔料インクをより効率良く攪拌することができる。なお、その他の構成は、第1実施形態と同様であるため説明は省略する。
図10(b)に示すように、第3実施形態に係る描画装置1では、攪拌流路部66が、螺旋の上半部に配設された太径部66aと、太径部66aより細径のチューブからなり、螺旋の下半部に配設された細径部66bと、を3つの螺旋おきに配設して構成されている。なお、3つの螺旋部分は、太径部66aと同一径のチューブである。このような攪拌流路部66では、太径部66aと細径部66bとで、顔料インクの流速が大きく変化して乱流となる。また、螺旋の下半部に沈降した顔料を大きな(速い)流速で押し出すことができる。これにより、攪拌流路部66での顔料インクの攪拌を、より的確に行うことができる。なお、太径部66aと細径部66bとの配設位置は、上記に限定されるものではなく、例えば、1つおきに太径部66aと細径部66bとを配設してもよいし、攪拌流路部66の螺旋を、すべて太径部66aと細径部66bとで構成してもよい。なお、その他の構成は、第1実施形態と同様であるため説明は省略する。
第4実施形態では、姿勢変更手段62の貯留部回動機構68に代えて、Y軸テーブル22によるキャリッジ23の往復直線動作を、貯留部保持機構67の正逆回動動作に変換する動力伝達機構81を備えている。以下、第1実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
図11に示すように、動力伝達機構81は、Y軸テーブル22の往復直線動作を往復回動動作に変換するギア列82と、縦置き姿勢P2状態のフレーム部72の中央下部に接続され、支持フレーム69を貫通し、回転自在に支持された軸受部83と、を備えている。ギア列82は、インク供給装置5側において、キャリッジ23に取り付けられ、キャリッジ23と共に往復動するラック82aと、ラック82aの往復動により、所定位置で正逆回転するピニオン82bと、を有する(いわゆるラック・アンド・ピニオン)。ピニオン82bは、これと同軸回転し、且つX軸方向にスライドする回転伝達軸82cを有し、軸受部83とX軸方向に並ぶように、描画装置1全体のフレーム(図示省略)に回転自在に保持されている。回転伝達軸82cは、インク供給装置5側にスライドすることで軸受部83に嵌合し、貯留部保持機構67(フレーム部72)に回転力を伝達する。
なお、第4実施形態では、インク貯留部60を、描画処理を行うときは縦置き姿勢P2とし、描画処理を停止している時は横置き姿勢P1としている。また、請求項にいう「回動保持機構」とは、貯留部保持機構67を指す。
第5実施形態に係る描画装置1では、インク供給装置5がキャリッジ23に搭載されている。以下、第1実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
図12に示すように、第5実施形態に係るキャリッジ23は、Y軸テーブル22のキャリッジ軸25を挟んで、インク供給装置5を吊り下げるためのオーバーハング部85を有している。このオーバーハング部85には、重量測定手段63以外のインク供給装置5、すなわち、インク貯留部60、供給チューブ61および姿勢変更手段62が、上記した吊バネ78を介して吊り下げられている。このため、ワークWに対する描画処理を行う場合には、キャリッジ23(インクジェットヘッド27)の移動に伴ってインク貯留部60等も移動する。これにより、描画処理時等におけるキャリッジ23の移動時の振動が、インク貯留部60内の顔料インクに攪拌効果を与え、顔料インクの分離を予防することができる。
また、第5実施形態では、供給チューブ61の攪拌流路部66は省略されており、供給流路部65がインクジェットヘッド27に接続している。このため、インク貯留部60とインクジェットヘッド27とを連通させる供給チューブ61(供給流路部65)全体を短くすることができ、供給チューブ61内での沈降する顔料を少なくすることができる。これにより、顔料インクの分離による描画不良を少なくすることができる。
第6実施形態では、姿勢変更手段62の貯留部回動機構68が省略され、別体の揺動装置86となっている。また、姿勢変更手段62の支持フレーム69も省略され、貯留部保持機構67の上部に設けられたフック92が、吊バネ78に係合することにより吊り下げられている。以下、第1実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
図13に示すように、第6実施形態に係る揺動装置86は、貯留部保持機構67を把持する揺動アーム87と、揺動アーム87を回動、昇降且つX軸方向に伸縮させる揺動モーター88と、揺動アーム87および揺動モーター88を支持する揺動フレーム89と、を備えている。揺動アーム87は、3本指のロボットアームであり、貯留部保持機構67に設けられた3つの把持孔91に差し込まれて、貯留部保持機構67を把持する。
Claims (17)
- 顔料インクを貯留すると共に、端部にインク供給口を有するインク貯留部と、
前記インク貯留部から、前記顔料インクを吐出して描画を行うインクジェットヘッドに前記顔料インクを供給する供給チューブと、
前記供給チューブを接続した状態で、前記インク供給口側を中心に前記インク貯留部を揺動させて、貯留した前記顔料インクを攪拌する攪拌手段と、
前記攪拌手段を制御し攪拌動作させる制御手段と、を備えたことを特徴とするインク供給装置。 - 前記インク貯留部は、袋状のインクパックで構成されていることを特徴とする請求項1に記載のインク供給装置。
- 前記インク貯留部は、前記インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジに設置されていることを特徴とする請求項1または2に記載のインク供給装置。
- 前記顔料インクが、白色インクであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のインク供給装置。
- 前記攪拌手段は、
前記インク貯留部を着脱自在に保持する貯留部保持機構と、
前記貯留部保持機構を介して、前記インク貯留部を往復回動させる貯留部回動機構と、を有していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のインク供給装置。 - 前記貯留部回動機構は、前記インク貯留部を、正立姿勢と倒立姿勢との間で往復回動させることを特徴とする請求項5に記載のインク供給装置。
- 前記攪拌手段は、前記インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジを1方向に移動させる移動テーブルを動力源としており、
前記攪拌手段は、
前記インク貯留部を着脱自在に、且つ往復回動自在に保持する回動保持機構と、
前記移動テーブルによる前記キャリッジの往復動を、前記回動保持機構の往復回動に変換する動力伝達機構と、有していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のインク供給装置。 - 前記動力伝達機構は、前記インク貯留部を、正立姿勢と倒立姿勢との間で往復回動させることを特徴とする請求項7に記載のインク供給装置。
- 前記キャリッジに取り付けられ、非駆動時の前記インクジェットヘッドのノズル面を封止するキャップ手段を、更に備えたことを特徴とする請求項7または8に記載のインク供給装置。
- 前記制御手段は、前記攪拌手段を制御し、
前記インクジェットヘッドによる描画時と非描画時との間で、前記インク貯留部を、前記インク供給口を下向きとする姿勢と前記インク供給口を横向きとする姿勢との間で姿勢変更することを特徴とする請求項5ないし9のいずれかに記載のインク供給装置。 - 前記制御手段は、装置稼働の開始時に前記攪拌動作を実施させることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載のインク供給装置。
- 前記制御手段は、前回の装置稼働の終了から今回の装置稼働の開始までの装置休止時間の長短に応じた攪拌強度で、前記攪拌動作を実施させることを特徴とする請求項11に記載のインク供給装置。
- 前記制御手段は、前回の装置稼働の終了から今回の装置稼働の開始までの装置休止時間が所定時間を越えているときに、前記攪拌動作を実施させることを特徴とする請求項11または12に記載のインク供給装置。
- 前記インク貯留部は、前記顔料インクを貯留した状態でセットされ、
前記制御手段は、前記セット時に攪拌動作を実施させることを特徴とする請求項1ないし13のいずれかに記載のインク供給装置。 - 前記攪拌動作は、前記インク貯留部の揺動回数をパラメーターとして制御され、
前記攪拌手段による前記インク貯留部の揺動回数を検出する揺動回数検出手段を、更に備え、
前記制御手段は、前記揺動回数検出手段が検出した検出揺動回数が、予め設定した設定揺動回数に達したときに、前記攪拌動作を終了することを特徴とする請求項1ないし14のいずれかに記載のインク供給装置。 - 前記インクジェットヘッドに離接自在に密接して前記インクジェットヘッドから前記顔料インクを吸引する吸引手段と、
前記吸引手段による吸引時の前記顔料インクの流速を検出する流速検出手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記流速検出手段が検出した検出流速が、予め設定した基準流速範囲から外れたとき、前記攪拌動作を実施することを特徴とする請求項1ないし15のいずれかに記載のインク供給装置。 - 請求項1ないし16のいずれかに記載されたインク供給装置と、
ワークに対し、前記インクジェットヘッドを相対的に移動させながら、前記インクジェットヘッドから前記顔料インクを吐出させて描画を行う描画手段と、を備えたことを特徴とする描画装置。
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