KR20210122080A - 잉크 순환 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 복수의 잉크 순환형 헤드에 1 개 잉크 순환 회로에서 잉크를 공급하는 경우에, 복수의 잉크 순환형 헤드에 공급되는 잉크의 온도 및 유량을 확실하게 균일화한다.
(해결 수단) 1 개의 잉크 순환 장치에 있어서, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 의 IN 측과 OUT 측에 IN 매니폴드 (111) 및 OUT 매니폴드가 각각 형성되고, IN 매니폴드 (111) 로부터 헤드 (HD1 ∼ HD5) 를 각각 경유하여 OUT 매니폴드 (112) 에 이르는 5 개의 유로가 형성되어 있다. 이들 5 개의 유로는, 그것들의 배관의 길이와 배관 저항이 서로 동일해지도록 구성되어 있다. IN 매니폴드 (111) 에 있어서, 히터 (HE13) 를 포함하는 온도 조정기 (TR13) 에 의해 잉크가 원하는 온도로 조정됨과 함께, IN 측의 개별 블록 (121, 123, 125, 127, 129) 에 있어서, 각각에 형성된 히터 (HEi) 를 포함하는 온도 조정기 (TRi) 에 의해 잉크 온도가 조절되어 균일화된다.

Description

잉크 순환 장치{INK CIRCULATION APPARATUS}

본 발명은, 솔더 레지스트 잉크와 같은 비교적 점도가 높은 잉크를 토출하는 복수의 잉크 순환 헤드에 잉크를 공급하기 위한 잉크 순환 장치에 관한 것이다.

프린트 기판에는, 그 표면을 덮어 회로 패턴을 보호하기 위해서 솔더 레지스트 패턴이 형성되어 있다. 이 솔더 레지스트 패턴을 형성하기 위해서 솔더 레지스트 잉크를 복수의 잉크젯 헤드로부터 프린트 기판에 토출하는 솔더 레지스트 패턴 형성 장치로서의 잉크젯 장치가 알려져 있다. 이와 같은 잉크젯 장치는, 복수의 잉크젯 헤드에 솔더 레지스트 잉크를 공급하는 잉크 순환 장치를 구비하고 있는 경우가 있다. 여기서 사용되는 솔더 레지스트 잉크는, 열경화성 및 UV 경화성을 가지고 점도가 비교적 높다. 이 때문에, 그 잉크 순환 장치는, 이 점을 고려하여, 복수의 잉크젯 헤드에 각각 공급되는 잉크의 유량이 균일화되도록 구성되어 있고, 또, 그 복수의 잉크젯 헤드들에 공급해야 할 솔더 레지스트 잉크를 가열하기 위한 가열기를 가지고 있다.

본원에서 개시되는 잉크 순환 장치에 관련하여, 일본 공개특허공보 2019-1000호에는, 스루플로형의 복수의 헤드로부터 토출해야 할 액체를 공급하는 액체 순환 장치가 기재되어 있다 (단락 [0036] ∼ [0048], 도 5). 이 액체 순환 장치는, 가압 서브 탱크 (220) 로부터 제 1 매니폴드 (230), 복수의 헤드 (100), 제 2 매니폴드 (240), 감압 서브 탱크 (210) 를 거쳐, 가압 서브 탱크 (220) 로 되돌아오는 순환 경로를 가지고 있다. 이 순환 경로에 있어서, 제 1 매니폴드 (230) 로부터 각 헤드 (100) 에 도달하는 공급 경로 (231) 에는 전자 밸브 (232) 가 형성되어 있고, 각 헤드 (100) 로부터 제 2 매니폴드에 이르는 배출 경로 (241) 에도 전자 밸브 (242) 가 형성되어 있다.

또, 일본 공개특허공보 2009-233589호에는, 복수의 잉크 순환형 헤드에 잉크를 공급 및 순환시키는 잉크 공급 장치가 기재되어 있다 (청구항 1, 단락 [0016] ∼ [0018]). 이 잉크 공급 장치는, 잉크 공급부와 순환 펌프부 (4) 와 공급 매니폴드 (18) 등으로 이루어지는 공급 매니폴드부, 회수 매니폴드 (17) 등으로 이루어지는 회수 매니폴드부, 및 잉크 토출부 (5) 를 구비하고, 헤드 내 잉크 온도를 적정 온도로 유지하기 위해서, 공급 매니폴드/회수 매니폴드 사이에는 온도 조정기 (27) 가 형성되어 있다.

솔더 레지스트 잉크나 UV 잉크를 토출하는 잉크젯 장치에 있어서, 1 개의 잉크 순환 장치 (1 개의 잉크 순환 회로) 에서 복수의 잉크젯 헤드에 잉크를 공급하는 경우에는, 잉크의 점도가 비교적 높기 때문에, 45 ℃ 이상의 고온에서 잉크를 순환시키고 있다. 이 점에서, 복수의 잉크젯 헤드에 각각 공급되는 잉크의 온도 및 유량의 편차를 저감시키기 위한 구성이 필요해진다.

이에 반해, 일본 공개특허공보 2019-1000호에 기재된 액체 순환 장치에서는, 액체가 제 1 매니폴드로부터 복수의 공급 경로 (231) 를 통하여 복수의 헤드 (100) 에 각각 공급되고, 복수의 헤드 (100) 로부터 복수의 배출 경로 (241) 를 각각 통하여 배출됨으로써, 복수의 헤드 (100) 에 공급되는 액체의 유량이 균일화된다. 그러나 일본 공개특허공보 2019-1000호에는, 복수의 헤드 (100) 에 공급되는 액체의 온도를 조절하기 위한 구성에 대해서는 전혀 기재되어 있지 않았다.

일본 공개특허공보 2009-233589호에 기재된 잉크 공급 장치에서는, 헤드 내 잉크 온도를 적정 온도로 유지하기 위해서 공급 매니폴드/회수 매니폴드 사이에 온도 조정기 (27) 가 형성되어 있다. 그러나, 공급 매니폴드로부터 복수의 잉크 순환형 헤드에 잉크를 공급하는 과정에서 잉크 온도에 편차가 발생하여, 복수의 잉크 순환형 헤드에 있어서의 잉크 온도를 균일화할 수 없을 가능성이 있다.

그래서, 솔더 레지스트 잉크와 같은 비교적 점도가 높은 잉크를 토출하는 복수의 잉크 순환형 헤드에 1 개 잉크 순환 회로에서 잉크를 공급하는 경우에, 복수의 잉크 순환형 헤드에 공급되는 잉크의 온도 및 유량을 확실하게 균일화하는 것이 요망되고 있다.

본 발명의 제 1 국면은, 잉크 순환형의 복수의 잉크젯 헤드를 경유하는 1 개의 순환 회로에서 잉크를 순환시켜 상기 복수의 잉크젯 헤드에 잉크를 공급하는 잉크 순환 장치로서,

상기 순환 회로에 있어서 상기 복수의 잉크젯 헤드의 상류측 및 하류측에 각각 배치된 공급측 매니폴드 및 배출측 매니폴드와,

상기 순환 회로의 일부를 구성하고, 상기 공급측 매니폴드에 있어서의 잉크를 상기 복수의 잉크젯 헤드에 각각 공급하기 위한 복수의 공급측 분기로와,

상기 순환 회로의 일부를 구성하고, 상기 복수의 잉크젯 헤드에 있어서의 잉크를 상기 배출측 매니폴드에 각각 배출하기 위한 복수의 배출측 분기로와,

상기 공급측 매니폴드 내의 잉크를 가열하는 히터를 포함하고, 당해 잉크의 온도를 조절하는 공통 온도 조정기와,

상기 복수의 공급측 분기로를 통하여 상기 복수의 잉크젯 헤드에 각각 공급되는 잉크를 가열하는 히터를 각각 포함하고, 당해 잉크의 온도를 동일한 목표 온도에서 각각 조절하는 복수의 개별 온도 조정기를 구비한다.

본 발명의 제 2 국면은, 본 발명의 제 1 국면에 있어서,

상기 공급측 매니폴드로부터 상기 복수의 공급측 분기로 및 상기 복수의 배출측 분기로를 각각 통하여 상기 배출측 매니폴드에 이르는 복수의 분기로는, 배관의 길이 및 배관 저항이 동일해지도록 구성되어 있다.

본 발명의 제 3 국면은, 본 발명의 제 2 국면에 있어서,

상기 복수의 분기로를 각각 개폐하는 복수의 개별 밸브를 추가로 구비한다.

본 발명의 제 4 국면은, 본 발명의 제 3 국면에 있어서,

상기 복수의 개별 밸브는 유량 조정 가능하게 구성되어 있다.

본 발명의 제 5 국면은, 본 발명의 제 2 국면에 있어서,

상기 복수의 공급측 분기로를 각각 개폐하는 복수의 공급측 개별 밸브와,

상기 복수의 배출측 분기로를 각각 개폐하는 복수의 배출측 개별 밸브를 추가로 구비한다.

본 발명의 제 6 국면은, 본 발명의 제 5 국면에 있어서,

상기 공급측 매니폴드로부터 상기 배출측 매니폴드에 이르는 바이패스 유로와,

상기 바이패스 유로를 개폐하는 바이패스 밸브를 추가로 구비한다.

본 발명의 제 7 국면은, 본 발명의 제 6 국면에 있어서,

상기 공급측 매니폴드를 통하여 상기 복수의 잉크젯 헤드에 공급해야 할 잉크를 모으는 공급 탱크와,

상기 복수의 잉크젯 헤드로부터 상기 배출측 매니폴드를 통하여 배출되는 잉크를 모으는 순환 탱크와,

상기 배출측 매니폴드로부터 상기 순환 탱크에 잉크를 배출하기 위한 유로와,

상기 순환 탱크로부터 상기 공급 탱크에 잉크를 보내기 위한 유로와,

상기 공급 탱크로부터 상기 공급측 매니폴드에 잉크를 공급하기 위한 유로와,

상기 공급 탱크의 기압을 정압으로 설정하는 가압 조정 장치와,

상기 순환 탱크의 기압을 부압으로 설정하는 감압 조정 장치와,

상기 복수의 공급측 개별 밸브, 상기 복수의 배출측 개별 밸브, 상기 바이패스 밸브, 상기 가압 조정 장치, 및 상기 감압 조정 장치를 제어하는 제어부를 추가로 구비하고,

상기 제어부는,

당해 잉크 순환 장치가 기동되면,

소정의 대기 기간에 있어서, 상기 복수의 공급측 개별 밸브 및 상기 복수의 배출측 개별 밸브가 닫힌 상태가 되고, 상기 바이패스 밸브가 열린 상태가 되도록, 상기 복수의 공급측 개별 밸브, 상기 복수의 배출측 개별 밸브, 및 상기 바이패스 밸브를 제어하고,

상기 대기 기간에 있어서, 상기 공급 탱크의 기압으로서 설정되는 정압과 대기압의 차가, 당해 잉크 순환 장치의 정상 동작 상태에 있어서 상기 공급 탱크의 기압으로서 설정되는 정압인 정상 정압과 대기압의 차보다 크고, 또한 상기 순환 탱크의 기압으로서 설정되는 부압과 대기압의 차가, 당해 잉크 순환 장치의 정상 동작 상태에 있어서 상기 순환 탱크의 기압으로서 설정되는 부압인 정상 부압과 대기압의 차보다 커지도록, 상기 가압 조정 장치 및 상기 감압 조정 장치를 제어하고,

상기 대기 기간이 경과하면,

상기 복수의 공급측 개별 밸브 및 상기 복수의 배출측 개별 밸브가 열린 상태가 되고, 상기 바이패스 밸브가 닫힌 상태가 되도록, 상기 복수의 공급측 개별 밸브, 상기 복수의 배출측 개별 밸브, 및 상기 바이패스 밸브를 제어하고,

상기 공급 탱크의 기압이 상기 정상 정압이 되고 상기 순환 탱크의 기압이 상기 정상 부압이 되도록, 상기 가압 조정 장치 및 상기 감압 조정 장치를 제어한다.

본 발명의 제 1 국면에 의하면, 1 개의 순환 회로에서 복수의 잉크젯 헤드에 잉크를 공급하는 구성에 있어서, 공급측 매니폴드 내의 잉크가 가열되어 당해 잉크의 온도가 조절될 뿐만 아니라, 공급측 매니폴드로부터 복수의 공급측 분기로를 통하여 복수의 잉크젯 헤드에 각각 공급되는 잉크가 가열되어, 당해 잉크의 온도가 동일한 목표 온도에서 각각 조절된다. 이로써, 1 개의 잉크 순환 회로에 의해 잉크가 공급되는 복수의 잉크젯 헤드에 있어서의 잉크 온도를 확실하게 균일화할 수 있다.

본 발명의 제 2 국면에 의하면, 공급측 매니폴드로부터 배출측 매니폴드에 이르는 복수의 분기로는 배관의 길이 및 배관 저항이 동일해지도록 구성되어 있으므로, 이들 복수의 분기로에 있어서의 잉크의 유량이 균일화되어, 복수의 잉크젯 헤드에 대한 잉크 공급량의 편차가 억제된다.

본 발명의 제 3 국면에 의하면, 공급측 매니폴드로부터 배출측 매니폴드에 이르는 복수의 분기로를 복수의 개별 밸브에 의해 각각 개폐할 수 있다.

본 발명의 제 4 국면에 의하면, 공급측 매니폴드로부터 배출측 매니폴드에 이르는 복수의 분기로에 형성되는 복수의 개별 밸브에 의해, 당해 복수의 분기로에 있어서의 잉크의 유량을 각각 조정할 수 있다. 이 때문에, 당해 복수의 분기로의 배관의 길이 및 배관 저항이 동일해지도록 구성되어 있는 것과 함께, 당해 복수의 분기로에 있어서의 잉크의 유량을 확실하게 균일화할 수 있다.

본 발명의 제 5 국면에 의하면, 복수의 공급측 개별 밸브에 의해 복수의 공급측 분기로를 각각 개폐할 수 있음과 함께, 복수의 배출측 개별 밸브에 의해 복수의 배출측 분기로를 각각 개폐할 수 있다.

본 발명의 제 6 국면에 의하면, 바이패스 밸브를 여는 것에 의해, 공급측 매니폴드에 공급되는 잉크를 잉크젯 헤드측에 공급하지 않고 바이패스 유로를 통하여 배출측 매니폴드에 보낼 수 있다.

본 발명의 제 7 국면에 의하면, 잉크 순환 장치의 기동시의 대기 기간에 있어서, 상기 복수의 공급측 개별 밸브 및 상기 복수의 배출측 개별 밸브가 닫힌 상태가 되고, 상기 바이패스 밸브가 열린 상태가 된다. 또, 공급 탱크의 기압인 정압과 대기압의 차를, 당해 공급 탱크의 정상 정압과 대기압의 차보다 크게 하고, 순환 탱크의 기압인 부압과 대기압의 차를, 당해 순환 탱크의 정상 부압과 대기압의 차보다 크게 한다. 공급 탱크의 부압과 순환 탱크의 정압의 차를 크게 하도록 변경함으로써, 정상 순환시보다 잉크의 유량이 많아진다. 기동시의 대기 기간에 있어서는, 잉크 순환 장치의 정지 중에 혼입된 기포가 잉크젯 헤드측에 흐르는 것이 저지된 상태에서, 당해 혼입한 기포가 종래보다 단시간에 탱크 밖으로 배출되고, 또, 잉크나 유로를 구성하는 배관부의 온도 상승이 가속되어, 정상 잉크 온도에 도달할 때까지의 시간이 종래보다 단축된다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치를 구비하는 솔더 레지스트 잉크젯 장치의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 상기 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치에 있어서의 유로 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 상기 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치에 있어서의 탱크 압력 조정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는, 상기 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치에 있어서의 제어부의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5 는, 상기 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치에 있어서의 잉크의 흐름 및 온도를 제어하기 위한 제어 처리를 나타내는 플로 차트이다.
도 6 은, 상기 실시형태에 있어서 가동 시퀀스를 실행하고 나서 정상 온도 조정 시퀀스를 개시할 때까지의 기간의 잉크 순환계에 있어서의 잉크의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7 은, 상기 실시형태에 있어서의 잉크 순환계의 정상 동작 상태에서의 잉크의 흐름을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

＜1. 전체 구성＞

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치를 구비하는 솔더 레지스트 잉크젯 장치의 전체 구성을 나타내는 사시도이다. 이하에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 서로 직교하는 수평인 2 방향을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 하고 연직 방향의 상향을 Z 축 방향으로 하는 XYZ 직교 좌표계가 정의되어 있는 것으로 한다. 이 솔더 레지스트 잉크젯 장치는, 기부 (2) 와 그 위에 고정된 지지 구조물 (6) 을 구비하고, 기부 (2) 위에 Y 축 방향 이동 기구 (4) 가, 지지 구조물 (6) 의 측면에 X 축 방향 이동 기구 (3) 가, 각각 형성되어 있다. X 축 방향 이동 기구 (3) 는, 잉크젯 이동체로서의 캐리지 (30) 를 가이드 레일 (41) 을 따라 이동시키는 리니어 모터 등 (도시 생략) 을 포함한다. Y 축 방향 이동 기구 (4) 는, Y 축 방향으로 연장되는 2 개의 가이드 레일 (21, 21) 을 포함하고, 이들 가이드 레일 (21, 21) 에는, 그것들로 안내되어 Y 축 방향으로 이동 가능한 형태로 테이블 (10) 이 장착되어 있다. Y 축 방향 이동 기구 (4) 는 테이블 (10) 을 가이드 레일 (21) 을 따라 이동시키는 리니어 모터 등 (도시 생략) 을 포함한다.

상기와 같이 잉크젯 이동체 (30) 는, 승강 기구 (5) 를 통하여 가이드 레일 (41, 41) 에 X 축 방향으로 이동 가능한 형태로 장착되어 있고, 승강 기구 (5) 는, Z 축 방향 이동 기구로서 기능한다. 이 때문에 잉크젯 이동체 (30) 는, X 축 방향뿐만 아니라 Z 축 방향으로도 이동 가능하게 구성되어 있다. 이 잉크젯 이동체 (30) 는, 솔더 레지스트 잉크를 토출하는 헤드부 (31), 및 헤드부 (31) 에 솔더 레지스트 잉크를 공급하기 위한 순환 기구 본체부 (33) 를 포함하고 있다.

테이블 (10) 은, 상기 헤드부 (31) 로부터 솔더 레지스트 잉크를 토출함으로써 솔더 레지스트 패턴을 형성해야 할 프린트 기판을 재치 (載置) 하기 위한 부재이고, 재치된 프린트 기판을 테이블에 고정시키는 기구 (도시 생략) 를 구비하고 있다.

또, 이 솔더 레지스트 잉크젯 장치는, 제어부 (50) 를 구비하고, 제어부 (50) 가 X 축 방향 이동 기구 (3), Y 축 방향 이동 기구 (4), 및 승강 기구 (5) 를 제어함으로써, 잉크젯 이동체 (30) 에 있어서의 헤드부 (31) 와 테이블 (10) 의 상면에 재치되는 프린트 기판의 상대적 위치 관계를 소정 범위 내에서 임의로 변경할 수 있도록 구성되어 있다. 또한 후술하는 바와 같이, 이 제어부 (50) 는, 본 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치에 있어서의 솔더 레지스트 잉크의 흐름 및 온도를 제어하기 위해서도 사용되고, 당해 잉크 순환 장치의 구성 요소인 제어부로서도 기능한다.

＜2. 잉크 순환 장치의 구성＞

다음으로, 본 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치에 대해 설명한다. 이 잉크 순환 장치는, 도 1 에 나타낸 잉크젯 이동체 (30) 에 있어서의 헤드부 (31) 및 순환 기구 본체부 (33) 등에 상당하고, 솔더 레지스트 잉크의 순환적인 유로를 구성하는 부분 (이하 「잉크 순환계」또는 「잉크 순환 회로」라고 한다) 과, 이 잉크 순환계에 있어서의 솔더 레지스트 잉크 (이하, 간단히 「잉크」라고도 한다) 의 흐름 및 온도를 제어하기 위한 제어부 (50) 를 구비한다.

도 2 는, 본 실시형태에 있어서의 잉크 순환계의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 잉크 순환계는, 순환 BOX 잉크 순환부와 순환 캐리지 배관부와 헤드부로 구성된다. 이것들 중, 헤드부는, 도 1 에 나타내는 헤드부 (31) 에 포함되고, 순환 BOX 잉크 순환부와 순환 캐리지 배관부는, 도 1 에 나타내는 순환 기구 본체부 (33) 에 포함된다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 순환 BOX 잉크 순환부는, 보충 탱크 (101), 순환 탱크 (102), 및 공급 탱크 (103) 와, 제 1 및 제 2 공통로 전자 밸브 (SV11, SV12) 와, 제 1 및 제 2 송액 펌프 (EP1, EP2) 와, 먼지 제거 등을 위한 필터 (FL) 와, 각 탱크 (101 ∼ 103) 에 있어서의 잉크량의 상한이나 하한 등으로의 도달을 검지하기 위한 몇 개의 레벨 센서 (LV) 를 포함하고 있다. 이 잉크 순환 장치에 외부로부터 유로 (200) 를 통하여 공급되는 잉크는, 먼저, 보충 탱크 (101) 에 모인다. 보충 탱크 (101) 와 순환 탱크 (102) 사이에는 유로 (211) 가 형성되어 있고, 이 유로 (이하 「제 1 공통 유로」라고 한다) (211) 에 형성된 제 1 송액 펌프 (EP1) 에 의해 보충 탱크 (101) 내의 잉크가 제 1 공통로 전자 밸브 (SV11) 를 통하여 순환 탱크 (102) 에 보내진다. 순환 탱크 (102) 와 공급 탱크 (103) 사이에는 유로 (212) 가 형성되고, 이 유로 (이하 「제 2 공통 유로」라고 한다) (212) 에 형성된 제 2 송액 펌프 (EP2) 에 의해 순환 탱크 (102) 내의 잉크가 제 2 공통로 전자 밸브 (SV12) 및 필터 (FL) 를 통하여 공급 탱크 (103) 에 보내진다. 또한, 보충 탱크 (101), 순환 탱크 (102), 및 공급 탱크 (103) 는 동일한 높이 (연직 방향에 있어서 동일한 위치) 에 배치되어 있고, 도 2 에 나타내는 잉크 순환계에 있어서 잉크가 적절히 흐르도록, 순환 탱크 (102) 내의 기압이 부압 (Pn) 으로 조정됨과 함께, 공급 탱크 (103) 내의 기압이 정압 (Pp) 으로 조정되어 있다 (상세한 것은 후술). 본 실시형태에 있어서의 각 가열부의 잉크 온도를 조정하기 위한 온도 조정기 (TR12, TR13, TR1 ∼ TR9) 는, 히터 (HE12, HE13, HE1 ∼ HE9) 와 온도 센서 서모스탯을 포함하고, 제어부 (50) 에 의해 설정되어 있는 온도가 되도록 각 히터가 제어되는 구성으로 되어 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 순환 캐리지 배관부는, 공급측 매니폴드로서의 IN 측 공통 매니폴드 (111) 와, 배출측 매니폴드로서의 OUT 측 공통 매니폴드 (112) 와, 가열관 히터 (HE12) 를 포함하는 온도 조정기 (이하 「가열관 온도 조정기」라고 한다) (TR12) 와, IN 측 공통 매니폴드 (111) 내의 잉크의 온도를 검출하는 IN 매니폴드 액온 센서 (TS6) 와, 헤드 개별 밸브로서의 제 1 ∼ 제 10 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV10) 와, 제 1 내지 제 10 커플러 (CV1 ∼ CV10) 를 포함한다. 제 1 ∼ 제 10 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV10) 는, 대응하는 유로를 흐르는 잉크의 유량을 연속적으로 조정할 수 있는 밸브여도 된다. 또한, 순환 캐리지 배관부는, 제 1 개별 블록 (121), 제 2 개별 블록 (122), …, 제 10 개별 블록 (130) 으로 이루어지는 10 개의 헤드 개별 블록을 포함한다. 헤드부는, 제 1 헤드 (HD1), 제 2 헤드 (HD2), …, 제 5 헤드 (HD5) 로 이루어지는 5 개의 잉크젯 헤드 (이하, 간단히 「헤드」라고도 한다) 를 포함한다. IN 측 공통 매니폴드 (111) 는, IN 측 공통 매니폴드 히터 (HE13) 를 포함하는 온도 조정기 (이하 「IN 측 공통 매니폴드 온도 조정기」라고 한다) (TR13) 를 구비하고 있다. IN 측의 개별 블록 즉 제 1, 제 3, 제 5, 제 7 및 제 9 개별 블록 (121, 123, 125, 127, 129) 은, 잉크 공급용의 헤드 개별 블록이고, 헤드 개별 블록 히터 (HE1, HE3, HE5, HE7, HE9) 를 각각 포함하는 온도 조정기 (이하 「헤드 개별 블록 온도 조정기」라고 한다) (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 를 각각 구비하고 있다. 또, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에는 헤드 서미스터 (TS1 ∼ TS5) 가 각각 장착되어 있다. 헤드 서미스터 (TS1 ∼ TS5) 는, 대응하는 헤드 (HD1, HD2, HD3, HD4, HD5) 의 (헤드 (HD1, HD2, HD3, HD4, HD5) 내의 잉크의 액온과 거의 동등한) 온도에 상당하는 헤드 서미스터 온도 (TSt1 ∼ TSt5) 를 출력한다.

또한, IN 측 공통 매니폴드 (111) 및 OUT 측 공통 매니폴드 (112) 는 모두 잉크의 버퍼 기능을 가지고 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 이 잉크 순환계에서는, 공급 탱크 (103) 로부터 IN 측 공통 매니폴드 (이하 「IN 매니폴드」라고도 한다) (111) 에 이르는 잉크 공급용의 유로 (213) 가 형성되어 있고, 이 유로 (이하 「제 3 공통 유로」라고 한다) (213) 에 가열관 히터 (HE12) 가 형성되어 있다. 이 제 3 공통 유로 (213) 는, IN 매니폴드 (111) 에서, 제 1 개별 유로 (201), 제 2 개별 유로 (202), …, 제 5 개별 유로 (205) 로 이루어지는 5 개의 잉크 공급용의 유로에 분기하고, 이들 공급측 분기로로서의 제 1 내지 제 5 개별 유로 (201 ∼ 205) 는, 5 개의 잉크 공급용의 헤드 개별 블록인 제 1 개별 블록 (121), 제 3 개별 블록 (123), …, 제 9 개별 블록 (129) 에 각각 통하고 있다. 또, 이들 제 1 내지 제 5 개별 유로 (201 ∼ 205) 에는, 제 1 내지 제 5 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV5) 가 각각 형성됨과 함께, 제 1, 제 3, 제 5, 제 7, 및 제 9 커플러 (CV1, CV3, CV5, CV7, CV9) 가 각각 형성되어 있다. 제 1 내지 제 5 개별 유로 (201 ∼ 205) 는, 제 1, 제 3, 제 5, 제 7, 및 제 9 개별 블록 (121, 123, 125, 127, 129) 에서 각각 2 개의 유로에 분기하여, 제 1 내지 제 5 헤드 (HD1 ∼ HD5) 의 공급구에 각각 통하고 있다. 또한, 각 헤드 (HDi (i = 1 ∼ 5)) 는, 잉크를 받아들이기 위한 2 개의 공급구와 잉크를 배출하기 위한 2 개의 배출구를 가지고 있다.

각 헤드 (HDi (i = 1 ∼ 5)) 는, 잉크 순환형의 잉크젯 헤드로서, 그 2 개의 공급구로부터 공급되는 잉크 중 당해 헤드 (HDi) 의 노즐로부터 토출되지 않는 잉크가 대응하는 노즐을 거쳐 그 2 개의 배출구로부터 배출되도록 구성되어 있다.

제 1 내지 제 5 헤드 (HD1 ∼ HD5) 의 배출구에는, 제 2, 제 4, 제 6, 제 8, 및 제 10 개별 블록 (122, 124, 126, 128, 130) 에 각각 통하는 유로가 2 개씩 접속되어 있다. 이로써, 제 1 내지 제 5 헤드 (HD1 ∼ HD5) 로부터 배출되는 잉크는, 각각 2 개의 유로를 통하여 제 2, 제 4, 제 6, 제 8, 및 제 10 개별 블록 (122, 124, 126, 128, 130) 에 각각 보내지고, 이들 제 2, 제 4, 제 6, 제 8, 및 제 10 개별 블록 (122, 124, 126, 128, 130) 의 각각에는, 잉크 배출용의 하나의 유로가 접속되어 있다. 즉, 이들 제 2, 제 4, 제 6, 제 8, 및 제 10 개별 블록 (122, 124, 126, 128, 130) 에는, 잉크 배출용의 유로로서 제 6 개별 유로 (206), 제 7 개별 유로 (207), …, 제 10 개별 유로 (210) 가 각각 접속되어 있고, 이들 배출측 분기로로서의 제 6 내지 제 10 개별 유로 (206 ∼ 210) 는, OUT 측 공통 매니폴드 (이하 「OUT 매니폴드」라고도 한다) (112) 에 통하고 있다. 이들 제 6 내지 제 10 개별 유로 (206 ∼ 210) 에는, 제 2, 제 4, 제 6, 제 8, 및 제 10 커플러 (CV2, CV4, CV6, CV8, CV10) 가 각각 형성됨과 함께, 제 6 내지 제 10 개별로 전자 밸브 (SV6 ∼ SV10) 가 각각 형성되어 있다.

OUT 매니폴드 (112) 와 순환 탱크 (102) 사이에는, 잉크 배출용의 제 4 공통 유로 (214) 가 형성되어 있고, 이 공통 유로 (214) 는, 상기 제 6 내지 제 10 개별 유로를 통하여 배출되는 잉크를 순환 탱크 (102) 에 보내기 위해서 사용된다.

또, 이 잉크 순환계에서는, IN 매니폴드 (111) 로부터 OUT 매니폴드에 이르는 바이패스 유로 (215) 가 형성되어 있고, 이 바이패스 유로 (215) 에는 바이패스 전자 밸브 (SV13) 가 형성되어 있다. 이 바이패스 전자 밸브 (이하 「IN-OUT 공통 매니폴드 밸브」라고도 한다) (SV13) 는, 후술하는 가동 온도 조정 시퀀스에 있어서 열리지만, 그 후의 정상 온도 조정 시퀀스로 닫힌다 (후술하는 도 5 의 스텝 S102, S122 참조).

상기와 같이 구성된 잉크 순환계에 있어서, 정상 동작시 (후술하는 가동 온도 조정 시퀀스 및 정상 온도 조정 시퀀스의 실행 후의 정상 동작 상태시) 에 제 1 내지 제 5 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 공급되는 잉크량을 균일화하기 위해서, IN 매니폴드 (111) 로부터, 제 1 내지 제 5 개별 유로 (201 ∼ 205), 제 1 내지 제 5 헤드 (HD1 ∼ HD5), 및 제 6 내지 제 10 개별 유로 (206 ∼ 210) 를 거쳐 OUT 매니폴드 (112) 에 이르기까지의 5 개의 유로는, 그것들의 배관의 길이 및 배관 저항이 서로 동일해지도록 구성되어 있다. 또한, 이 구성에 있어서, 공급측의 제 1 내지 제 5 개별 유로 (201 ∼ 205) 의 배관의 길이 및 배관 저항을 서로 동일하게 함과 함께, 배출측의 제 6 내지 제 10 개별 유로 (206 ∼ 210) 의 배관의 길이 및 배관 저항을 서로 동일하게 하는 것이 바람직하다. 또, IN 매니폴드 (111) 에 접속된 잉크 공급용의 제 1 개별 유로 (201), 제 2 개별 유로 (202), …, 제 5 개별 유로 (205) 에 각각 형성된 제 1 내지 제 5 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV5) 는, 수동으로 유량 조정 가능하게 구성되어 있다. 이로써, 제 1 내지 제 5 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 공급되는 잉크량을 보다 확실하게 균일화할 수 있다. 또한, OUT 매니폴드 (112) 에 접속된 잉크 배출용의 제 6 내지 제 10 개별 유로 (206 ∼ 210) 에 각각 형성된 제 6 내지 제 10 개별로 전자 밸브 (SV6 ∼ SV10) 도, 유량 조정 가능하게 구성되어 있다.

앞서 서술한 바와 같이 상기 잉크 순환계에서는, 순환 탱크 (102) 내의 기압이 부압 (Pn) 으로 조정됨과 함께 공급 탱크 (103) 내의 기압이 정압 (Pp) 으로 조정된다. 이 때문에, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 순환 탱크 (102) 에는, 그 내부의 기압을 부압 (대기압보다 낮은 압력) (Pn) 으로 조정하기 위해서 감압 조정 장치 (152) 가 접속되어 있고, 공급 탱크 (103) 에는, 그 내부의 기압을 정압 (대기압보다 높은 압력) (Pp) 으로 조정하기 위해서 가압 조정 장치 (153) 가 접속되어 있다. 감압 조정 장치 (152) 는, 예를 들어, 진공 펌프, 감압 버퍼 탱크, 압력 조정 기구 (레귤레이터) 등으로 구성되고, 가압 조정 장치 (153) 는, 예를 들어, 컴프레서, 가압 버퍼 탱크, 압력 조정 기구 (레귤레이터) 등으로 구성된다. 이들 감압 조정 장치 (152) 및 가압 조정 장치 (153) 는, 그 동작이 후술하는 바와 같이 제어부 (50) 에 의해 제어 가능하게 구성되어 있다.

도 4 는, 본 실시형태에 있어서의 제어부 (50) 의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다. 이 제어부 (50) 는, CPU (Central Processing Unit) (511), ROM (Read Only Memory) (512), 및 RAM (Random Access Memory) (513) 을 구비함과 함께, 도 2 에 나타내는 잉크 순환계에 있어서의 잉크의 흐름 및 온도를 제어하기 위한 인터페이스로서, 유로 밸브 제어 인터페이스 (521), 헤드 제어 인터페이스 (522), 압력 제어 인터페이스 (523), 히터 제어 인터페이스 (525), 목표 온도 설정 인터페이스 (527), 및 온도 감시 인터페이스 (529) 를 구비하고 있고, 이들 제어부 (50) 의 각 구성 요소 (511, 512, 513, 521, 522, 523, 525, 527, 529) 는, 시스템 버스를 통하여 서로 접속되어 있다. ROM (512) 에는, 잉크 순환 제어 처리 프로그램이 격납되어 있고, CPU (511) 가 RAM (513) 을 작업용 메모리로서 사용하면서 당해 잉크 순환 제어 처리 프로그램을 실행함으로써, 상기 잉크 순환계에 있어서의 잉크의 흐름 및 온도가 제어된다. 또, 패턴 형성 데이터에 기초하는 헤드 (HD1 ∼ HD5) 의 잉크 방울 토출 제어가 실시된다.

여기서, 유로 밸브 제어 인터페이스 (521) 는, CPU (511) 가 제 1 및 제 2 공통로 전자 밸브 (SV11, SV12) 와 바이패스 전자 밸브 (SV13) 의 개폐, 그리고, 제 1 내지 제 10 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV10) 의 개폐를 제어하기 위한 인터페이스이다. 헤드 제어 인터페이스 (522) 는, 패턴 형성 데이터를 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 송신하고, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 로부터 액적 (잉크 방울) 을 토출시킴으로써, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 의한 패턴 형성 데이터에 기초하는 패턴 형성을 실시시키기 위한 인터페이스이다. 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 대해 상이한 내용의 패턴 형성 데이터를 송신하는 경우, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 로부터 토출되는 잉크 토출량이 불균일해질 가능성이 있다. 압력 제어 인터페이스 (523) 는, 순환 탱크 (102) 및 공급 탱크 (103) 의 기압을 각각 조정하기 위한 감압 조정 장치 (152) 및 가압 조정 장치 (153) 를 제어하기 위한 인터페이스이다. 히터 제어 인터페이스 (525) 는, 가열관 히터 (HE12), IN 측 공통 매니폴드 히터 (HE13), 및 헤드 개별 블록 히터 (HE1, HE3, HE5, HE7, HE9) 의 ON·OFF 를 제어하기 위한 인터페이스이다. 목표 온도 설정 인터페이스 (527) 는, 가열관 온도 조정기 (TR12) 의 목표 온도 (Tk1), IN 측 공통 매니폴드 온도 조정기 (TR13) 의 목표 온도 (Ti1), 및 헤드 개별 블록 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 의 목표 온도 (Th1) 를 설정하기 위한 인터페이스이다. 온도 감시 인터페이스 (529) 는, 헤드 서미스터 (TS1 ∼ TS5) 로부터 각각 출력되는 헤드 서미스터 온도 (TSt1 ∼ TSt5), 및 IN 매니폴드 액온 센서 (TS6) 로부터 출력되는 IN 측 공통 매니폴드 액온 (TSt6) 을 취득하기 위한 인터페이스이다.

또한, 제어부 (50) 에 있어서의 시스템 버스에는, 도 1 에 나타낸 X 축 방향 이동 기구 (3), Y 축 방향 이동 기구 (4), 및 승강 기구 (5) 의 제어 및 헤드 (HD1 ∼ HD5) 로부터의 잉크의 토출량의 제어를 실시하기 위한 인터페이스도 시스템 버스 접속되어 있다. 또, ROM (512) 에는, 솔더 레지스트 패턴 형성 처리 프로그램도 격납되어 있고, CPU (511) 가 RAM (513) 을 작업용 메모리로서 사용하면서 당해 솔더 레지스트 패턴 형성 처리 프로그램을 실행함으로써, 그것들 인터페이스를 통하여 X 축 방향 이동 기구 (3), Y 축 방향 이동 기구 (4), 및 승강 기구 (5) 의 제어 및 헤드 (HD1 ∼ HD5) 로부터의 잉크의 토출 제어가 실시됨으로써, 테이블 (10) 에 재치된 프린트 기판에 솔더 레지스트 패턴이 형성된다. 이러한 구성이나 동작의 상세한 것은, 종래와 같이 본 실시형태의 특징과는 직접적으로는 관련되어 있지 않기 때문에, 설명을 생략한다.

＜3. 잉크 순환 장치의 동작＞

다음으로, 도 2 및 도 3 과 함께 도 5 를 참조하여, 상기 잉크 순환 제어 처리 프로그램에 기초하는 제어 처리를 설명함으로써, 본 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치의 동작을 설명한다. 도 5 는, 본 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치에 있어서의 잉크의 흐름 및 온도를 제어하기 위한 제어 처리 (이하 「잉크 순환 제어 처리」라고 한다) 를 나타내는 플로 차트이다. 본 실시형태에서는, 잉크 순환 장치가 기동되면, 도 5 의 잉크 순환 제어 처리가 개시되고, 이 잉크 순환 제어 처리에서는, 제어부 (50) 에 있어서의 CPU (511) 가, 상기 잉크 순환 제어 처리 프로그램에 기초하여 상기 인터페이스 (521 ∼ 529) 를 통하여 하기와 같이 잉크 순환 장치에 있어서의 각 부를 제어한다. 또한, 이 잉크 순환 장치는, 그것이 기동되면, 제 1 및 제 2 송액 펌프 (EP1, EP2) 가 동작을 개시하고, 그 후, 각 탱크 (101 ∼ 103) 에 있어서의 레벨 센서의 검출 결과에 따라 제 1 및 제 2 송액 펌프 (EP1, EP2) 의 동작이 제어되도록 구성되어 있다. 이 구성의 상세한 것은 종래와 동일하다.

본 실시형태에 있어서의 잉크 순환 제어 처리에서는, 먼저, 잉크 순환계의 기포를 제거하여 가동 시간을 단축하기 위한 가동 온도 조정 시퀀스를 실행한다 (S100). 이 가동 실행 시퀀스에서는, 유로 밸브의 초기 설정 (S102), 탱크 압력의 초기 설정 (S104), 및 온도 조정기의 초기 설정 (S106) 을 실시한다.

유로 밸브의 초기 설정 (S102) 에서는, 헤드 개별 밸브로서의 제 1 내지 제 10 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV10) 를 닫고, IN-OUT 공통 매니폴드 밸브로서의 바이패스 전자 밸브 (SV13) 를 연다.

탱크 압력의 초기 설정 (S104) 에서는, 공급 탱크 (103) 내의 기압 (Pp) 을 고정압치 (PpH) 로 설정하고, 순환 탱크 (102) 내의 기압 (Pn) 을 고부압치 (PnH) 로 설정한다. 본 실시형태에서는, 공급 탱크 (103) 내의 기압 (정압) (Pp) 의 설정치로서, 적어도, 대기압과의 차가 비교적 큰 소정의 정압치인 고정압치 (PpH) 와, 대기압과의 차가 비교적 작은 소정의 정압치인 저정압치 (PpL) 가 준비되어 있고, 순환 탱크 (102) 내의 기압 (부압) (Pn) 의 설정치로서, 적어도, 대기압과의 차가 비교적 큰 소정의 부압치인 고부압치 (PnH) 와, 대기압과의 차가 비교적 작은 소정의 부압치인 저부압치 (PnL) 가 준비되어 있다.

온도 조정기의 초기 설정 (S106) 에서는, 가열관 히터 (HE12) 및 IN 측 공통 매니폴드 히터 (HE13) 를 ON 한다. 또, IN 매니폴드 액온 센서 (TS6) 로부터 IN 매니폴드 (111) 내의 잉크 온도를 IN 측 공통 매니폴드 액온 (TSt6) 으로서 취득하고, 이 IN 측 공통 매니폴드 액온 (TSt6) 에 기초하여, 가열관 히터 (HE12) 의 목표 온도 (Tk1) 를 가열관 온도 조정기 (TR12) 에 설정함과 함께, IN 측 공통 매니폴드 히터 (HE13) 의 목표 온도 (Ti1) 를 IN 측 공통 매니폴드 온도 조정기 (TR13) 에 설정한다. 이로써, 가열관 히터 (HE12) 를 대응하는 목표 온도 (Tk1) 까지 가열하고, IN 측 공통 매니폴드 히터 (HE13) 를 대응하는 목표 온도 (Ti1) 까지 가열한다. 또한, 헤드 개별 블록 히터 (HE1, HE3, HE5, HE7, HE9) 를 ON 한다. 또, 헤드 서미스터 온도 (TSt1 ∼ TSt5) 에 기초하여, 헤드 개별 블록 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 에 소정 온도 (Th1) 를 목표 온도로서 설정한다. 이로써, 개별 블록 (121, 123, 125, 127, 129) 내의 잉크 온도를 당해 온도 (Th1) 까지 가열한다.

상기와 같은 가동 온도 조정 시퀀스 (S102 ∼ S106 으로 이루어지는 S100) 가 종료되면, IN 측 공통 매니폴드 액온 (TSt6) 이 소정 온도 (T1) 에 도달할 때까지 대기한다 (S110).

도 6 은, 이 대기 기간에서의 잉크 순환계에 있어서의 잉크의 흐름, 즉, 가동 온도 조정 시퀀스 (S100) 를 실행하고 나서 정상 온도 조정 시퀀스 (S120) 를 개시할 때까지의 기간에서의 잉크 순환계에 있어서의 잉크의 흐름을 나타내는 도면이다. 이 대기 기간에서는, 헤드 개별 밸브로서의 제 1 내지 제 10 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV10) 는 닫혀 있고, IN-OUT 공통 매니폴드 밸브로서의 바이패스 전자 밸브 (SV13) 가 열려 있으므로, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 내지 제 10 개별 유로 (201 ∼ 210) 에는 잉크가 흐르지 않고, 공급 탱크 (103) → IN 매니폴드 (111) → 바이패스 유로 (215) → OUT 매니폴드 (112) → 제 4 공통 유로 (214) → 순환 탱크 (102) → 제 2 공통 유로 (212) → 공급 탱크 (103) 라는 경로로 잉크가 순환한다. 이 때, 공급 탱크 (103) 의 기압 (Pp) 은 고정압치 (PpH) 이고 순환 탱크 (102) 의 기압 (Pn) 은 고부압치 (PnH) 인 점에서, 후술하는 정상 온도 조정 시퀀스 후의 정상 동작 중에 비해, 잉크의 유량 (순환량) 이 많아진다.

IN 측 공통 매니폴드 액온 (TSt6) 이 소정 온도 (T1) 에 도달하면, 정상 온도 조정 시퀀스 (S120) 를 개시한다. 이 정상 온도 조정 시퀀스에서는, 유로 밸브의 정상 설정 (S122), 탱크 압력의 정상 설정 (S124), 및 온도 조정기의 정상 설정 (S126) 을 실시한다.

유로 밸브의 정상 설정 (S122) 에서는, 헤드 개별 밸브로서의 제 1 내지 제 10 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV10) 를 열고, IN-OUT 공통 매니폴드 밸브로서의 바이패스 전자 밸브 (SV13) 를 닫는다.

탱크 압력의 정상 설정 (S124) 에서는, 공급 탱크 (103) 내의 기압 (Pp) 을 저정압치 (PpL) 로 설정하고, 순환 탱크 (102) 내의 기압 (Pn) 을 저부압치 (PnL) 로 설정한다.

온도 조정기의 정상 설정 (S126) 에서는, 가열관 히터 (HE12) 를 계속해서 ON 상태로 하고, IN 측 공통 매니폴드 히터 (HE13) 도 계속해서 ON 상태로 한다. 또, IN 매니폴드 액온 센서 (TS6) 로부터 IN 측 공통 매니폴드 액온 (TSt6) 을 취득하고, 이 IN 측 공통 매니폴드 액온 (TSt6) 에 기초하여, 가열관 히터 (HE12) 의 목표 온도 (Tk2) 를 가열관 온도 조정기 (TR12) 에 설정함과 함께, IN 측 공통 매니폴드 히터 (HE13) 의 목표 온도 (Ti2) 를 IN 측 공통 매니폴드 온도 조정기 (TR13) 에 설정한다. 여기서, 이들 설정치 (Tk2, Ti2) 는, 그것들 모두가 가동 온도 조정 시퀀스에 있어서의 상기 설정치 (Tk1, Ti1) 중 어느 것보다 커지도록 선

된다.

또한, 헤드 개별 블록 히터 (HE1, HE3, HE5, HE7, HE9) 를 계속해서 ON 상태로 하고, 헤드 개별 블록 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 에 대해 헤드 서미스터 온도 (TSt1 ∼ TSt5) 를 기초로 소정 온도 (Th2) 를 목표 온도로서 설정함으로써, 개별 블록 (121, 123, 125, 127, 129) 내의 잉크 온도를 당해 온도 (Th2) 까지 가열한다. 여기서, 이 소정 온도 (Th2) 는, 가동 온도 조정 시퀀스에 있어서의 상기 소정 온도 (Th1) 보다 높은 온도가 선정된다 (Th2 ＞ Th1).

상기와 같은 정상 온도 조정 시퀀스 (S122 ∼ S126 로 이루어지는 S120) 가 종료되면, 각 헤드 (HD1 ∼ HD5) 의 잉크가 목표 온도 (상기 소정 온도 (Th2) 에 상당하는 온도) 로 유지되는 정상 동작 상태가 된다.

도 7 은, 이 정상 동작 상태에서의 잉크 순환계에 있어서의 잉크의 흐름을 나타내는 도면이다. 이 정상 동작 상태에서는, 헤드 개별 밸브로서의 제 1 내지 제 10 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV10) 는 열려 있고, IN-OUT 공통 매니폴드 밸브로서의 바이패스 전자 밸브 (SV13) 는 닫혀 있으므로, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 바이패스 유로 (215) 에는 잉크가 흐르지 않고, 공급 탱크 (103) → IN 매니폴드 (111) → 제 1 내지 제 5 개별 유로 (201 ∼ 205) → 제 1, 제 3, 제 5, 제 7 및 제 9 개별 블록 (121, 123, 125, 127, 129) → 제 1 내지 제 5 헤드 (HD1 ∼ HD5) → 제 2, 제 4, 제 6, 제 8 및 제 10 개별 블록 (122, 124, 126, 128, 130) → 제 6 내지 제 10 개별 유로 (206 ∼ 210) → OUT 매니폴드 (112) → 제 4 공통 유로 (214) → 순환 탱크 (102) → 제 2 공통 유로 (212) → 공급 탱크 (103) 라는 경로로 잉크가 순환한다. 이 때, 공급 탱크 (103) 의 기압 (Pp) 은 저정압치 (PpL) 이고, 순환 탱크 (102) 의 기압 (Pn) 은 저부압치 (PnL) 이며, 상기 대기 기간 (S110) 동안의 유량보다 적은 정상 동작시의 유량으로 잉크가 순환한다.

이상의 정상 동작 상태를 유지하면서, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 는, 테이블에 재치된 프린트 기판에 대해 패턴 형성을 실행한다. 즉, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 는 패턴 형성 데이터에 기초하여 잉크를 토출한다. 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 송신되는 패턴 형성 데이터는 일반적으로, 상이한 내용이기 때문에, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 는 상이한 양의 잉크를 토출한다. 본 실시형태에서는, 각 개별 유로 (201 ∼ 205) 에 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 를 개재 장착함과 함께, 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 는 개별 유로 (201 ∼ 205) 를 흐르는 잉크의 온도가 균일해지도록 온도 제어를 실시하고 있다. 이 때문에, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 가 상이한 양의 잉크를 토출하는 경우에도, 균일한 온도의 잉크를 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 공급할 수 있다. 이로써 프린트 기판에 대한 패턴 형성에 대해 높은 품질을 확보할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 는 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 근접하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 로부터 헤드 (HD1 ∼ HD5) 까지의 개별 유로 (201 ∼ 205) 의 배관 길이는, IN 측 공통 매니폴드 (111) 로부터 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 까지의 개별 유로 (201 ∼ 205) 의 배관 길이보다 짧은 길이로 되어 있다. 이로써, 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 가 조정한 온도 균일성이 높은 잉크를 거의 그대로의 온도로 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 공급할 수 있다. 이 결과, 프린트 기판에 대한 패턴 형성의 품질을 더욱 높게 하는 것이 가능하다.

또, 만일, 개별 유로 (201 ∼ 205) 의 배관 길이나 배관 저항에 편차가 존재하는 경우여도, 개별 유로 (201 ∼ 205) 에 개재 장착되어 있는 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV5) (이로써 잉크 유량이 헤드 (HD1 ∼ HD5) 마다 개별 조정 가능해진다) 와 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) (이로써 잉크 온도가 헤드 (HD1 ∼ HD5) 마다 개별 조정 가능해진다) 의 작용에 의해, 균일한 온도의 잉크를 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 공급하는 것이 가능해진다. 즉, IN 측 공통 매니폴드 (111) 와 헤드 (HD1 ∼ HD5) 사이에 개재 장착되는 개별 유로 (201 ∼ 205) 에서 발생할 수 있는 잉크 온도의 편차를 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 에서 보정하여 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 공급하는 것이 가능해진다.

본 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치는, 잉크 순환 회로 전체를 가열할 수 있는 온도 조정기 (TR13) 와, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 를 개별적으로 가열하는 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 의 양방을 구비하고 있다. 이 때문에, 가동 온도 조정 시퀀스 (S100) (도 5 참조) 와 같이 단시간에 잉크의 온도를 승온시킬 필요가 있는 경우에는 온도 조정기 (TR13) 를 사용하고, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 공급하는 잉크 온도를 정밀하게 조정할 필요가 있는 정상 온도 조정 시퀀스 (S120) (도 5 참조) 에 있어서는 온도 조정기 (TR13) 와 온도 조정기 (TR1, TR3, TR5, TR7, TR9) 를 병용한다는 운용이 가능해진다. 이로써, 온도 조정기를 효율적으로 운용할 수 있다.

＜4. 효과＞

상기와 같은 본 실시형태에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 잉크 순환계에서 5 개의 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 잉크가 공급되고, 이들 헤드 (HD1 ∼ HD5) 의 IN 측 (상류측) 과 OUT 측 (하류측) 에 IN 매니폴드 (111) 및 OUT 매니폴드가 각각 형성되어 있고, 정상 동작 상태에서는, IN 매니폴드 (111) 로부터, 제 1 내지 제 5 개별 유로 (201 ∼ 205), 제 1 내지 제 5 헤드 (HD1 ∼ HD5), 및 제 6 내지 제 10 개별 유로 (206 ∼ 210) 를 통하여 OUT 매니폴드 (112) 에 이르는 5 개의 유로를 거쳐 잉크가 순환함으로써, 5 개의 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 개별적으로 잉크가 공급된다. 또 앞서 서술한 바와 같이, 이들 5 개의 유로는, 그것들의 배관의 길이 및 배관 저항이 서로 동일해지도록 구성되어 있다. 이로써, 이들 5 개의 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 잉크를 공급하기 위한 5 개의 유로에서의 잉크 유량이 균일화된다. 또, 본 실시형태에서는, 5 개의 헤드 (HD1 ∼ HD5) 의 IN 측의 개별 유로 (201 ∼ 205) 에 각각 형성된 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV5) 는 모두 유량 조정 가능하게 구성되어 있다. 이 때문에, 상기 구성에 의해서도 여전히 상기 5 개의 유로에서의 잉크 유량이 충분히 균일화되지 않는 경우에는, 이들 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV5) 에서 유량을 조정함으로써 상기 5 개의 유로에서의 잉크 유량을 확실하게 균일화할 수 있다.

또 본 실시형태에서는, 제 3 공통 경로 (213) 에 있어서, 히터 (HE12) 를 포함하는 온도 조정기 (TR12) 에 의해 잉크가 가열되어 원하는 온도로 조정됨과 함께, IN 매니폴드 (111) 에 있어서, IN 측 공통 매니폴드 히터 (HE13) 를 포함하는 온도 조정기 (IN 측 공통 매니폴드 온도 조정기) (TR13) 에 의해 잉크가 가열되어 원하는 온도로 조정되는 것에 더하여, 개별 블록 (121 ∼ 130) 중 IN 측의 개별 블록 (121, 123, 125, 127, 129) 의 각각에 형성된 헤드 개별 블록 히터 (HEi) 를 포함하는 온도 조정기 (헤드 개별 블록 온도 조정기) (TRi) 에 의해 (i = 1 ∼ 5), IN 측의 개별 블록 (121, 123, 125, 127, 129) 에 있어서도 잉크 온도가 조절되어 균일화된다. 이로써, 1 개의 잉크 순환계에 의해 잉크가 공급되는 5 개의 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 있어서의 잉크 온도를 확실하게 균일화할 수 있다. 잉크 순환 장치에 있어서 솔더 레지스트 잉크와 같은 비교적 점도가 높은 잉크를 사용하는 경우에는, 이와 같은 온도의 균일화는, 5 개의 헤드 (HD1 ∼ HD5) 로부터의 잉크 토출량의 균일화를 도모하는 데에 유효하다.

또 본 실시형태에서는, 잉크 순환 장치의 기동시에 가동 온도 조정 시퀀스가 실행됨으로써 (도 5 참조), 제 1 내지 제 10 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV10) 가 닫히고, 또한, 공급 탱크 (103) 의 기압 (Pp) 이 고정압치 (PpH) 가 되고 순환 탱크 (102) 의 기압 (Pn) 이 고부압치 (PnH) 가 된 상태에서, 공급 탱크 (103) → IN 매니폴드 (111) → 바이패스 유로 (215) → OUT 매니폴드 (112) → 순환 탱크 (102) → 공급 탱크 (103) 라는 경로로 잉크가 순환한다 (도 6 참조). 이로써, 잉크 순환 장치의 정지 중에 혼입된 기포가 헤드측 (헤드 (HD1 ∼ HD5)) 에 흐르는 것이 저지되어, 당해 혼입된 기포가 종래보다 단시간에 탱크 밖으로 배출된다. 또, 잉크의 유량이 많아지므로, 잉크나 유로를 구성하는 배관부의 온도 상승이 가속되어, 정상 잉크 온도에 도달할 때까지의 시간이 종래보다 단축된다.

또한 본 실시형태에 의하면, 순환 탱크 (102) 의 기압 (Pn) 및 공급 탱크 (103) 의 기압 (Pp) 의 변경이 가능하므로, 이 기능을 이용하여, 잉크를 약 (弱) 퍼지하거나, 메니스커스압을 변동시켜 클리닝하는 기능을 제공할 수도 있다. 또, 헤드 (HD1 ∼ HD5) 의 IN 측 및 OUT 측에 각각 형성된 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV10) 의 개폐를 독립적으로 제어함으로써, 헤드마다 잉크 퍼지나 클리닝을 실시하는 것도 가능하다. 나아가 또한, 이들 개별로 전자 밸브 (SV1 ∼ SV10) 로서 상시 닫힘형 전자 밸브를 사용함으로써, 잉크 순환 장치 또는 그것을 구비하는 장치가 유지 전원 (대기용 전원) 을 갖지 않는 경우여도, 헤드 (HD1 ∼ HD) 로부터의 잉크 유출을 방지할 수 있다.

＜5. 변형예＞

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 추가로 여러 가지의 변형을 실시할 수 있다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는 1 개의 잉크 순환계에 의해 5 개의 헤드 (HD1 ∼ HD5) 에 잉크가 공급되지만 (도 2 참조), 1 개의 잉크 순환계에 의해 4 이하 또는 6 이상의 복수의 헤드에 잉크가 공급되도록 구성되어 있어도 된다.

또 상기 실시형태에 관련된 잉크 순환 장치는, 솔더 레지스트 잉크젯 장치의 주요부를 구성하는 장치로서, 솔더 레지스트 잉크가 사용되지만, 본 발명은, 다른 종류의 잉크를 사용하는 잉크 순환 장치에도 적용 가능하다. 단, 솔더 레지스트 잉크와 같이 비교적 점도가 높은 잉크를 사용하는 경우에 본 발명은 특히 유효하다.

50 : 제어부
102 : 순환 탱크
103 : 공급 탱크
111 : IN 측 공통 매니폴드 (IN 매니폴드)
112 : OUT 측 공통 매니폴드 (OUT 매니폴드)
121 ∼ 130 : 헤드 개별 블록
152 : 감압 조정 장치
153 : 가압 조정 장치
211 ∼ 214 : 공통 유로
215 : 바이패스 유로
201 ∼ 205 : IN 측의 개별 유로 (잉크 공급용의 개별 유로)
206 ∼ 210 : OUT 측의 개별 유로 (잉크 배출용의 개별 유로)
SV11, SV12 : 공통로 전자 밸브
SV13 : 바이패스 전자 밸브 (바이패스 밸브)
SV1 ∼ SV5 : (IN 측의) 개별로 전자 밸브 (공급측 개별 밸브)
SV6 ∼ SV10 : (OUT 측의) 개별로 전자 밸브 (배출측 개별 밸브)
CV1 ∼ CV10 : 커플러
TR12 : 가열관 온도 조정기
TR13 : IN 측 공통 매니폴드 온도 조정기
TS1 ∼ TS5 : 헤드 서미스터
TS6 : IN 매니폴드 액온 센서
TR1, TR3, TR5, TR7, TR9 : 헤드 개별 블록 온도 조정기
HD1 ∼ HD5 : 잉크젯 헤드 (헤드)

Claims (7)

1. 잉크 순환형의 복수의 잉크젯 헤드를 경유하는 1 개의 순환 회로에서 잉크를 순환시켜 상기 복수의 잉크젯 헤드에 잉크를 공급하는 잉크 순환 장치로서,
   상기 순환 회로에 있어서 상기 복수의 잉크젯 헤드의 상류측 및 하류측에 각각 배치된 공급측 매니폴드 및 배출측 매니폴드와,
   상기 순환 회로의 일부를 구성하고, 상기 공급측 매니폴드에 있어서의 잉크를 상기 복수의 잉크젯 헤드에 각각 공급하기 위한 복수의 공급측 분기로와,
   상기 순환 회로의 일부를 구성하고, 상기 복수의 잉크젯 헤드에 있어서의 잉크를 상기 배출측 매니폴드에 각각 배출하기 위한 복수의 배출측 분기로와,
   상기 공급측 매니폴드 내의 잉크를 가열하는 히터를 포함하고, 당해 잉크의 온도를 조절하는 공통 온도 조정기와,
   상기 복수의 공급측 분기로를 통하여 상기 복수의 잉크젯 헤드에 각각 공급되는 잉크를 가열하는 히터를 각각 포함하고, 당해 잉크의 온도를 동일한 목표 온도에서 각각 조절하는 복수의 개별 온도 조정기를 구비하는, 잉크 순환 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급측 매니폴드로부터 상기 복수의 공급측 분기로 및 상기 복수의 배출측 분기로를 각각 통하여 상기 배출측 매니폴드에 이르는 복수의 분기로는, 배관의 길이 및 배관 저항이 동일해지도록 구성되어 있는, 잉크 순환 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 복수의 분기로를 각각 개폐하는 복수의 개별 밸브를 추가로 구비하는, 잉크 순환 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수의 개별 밸브는 유량 조정 가능하게 구성되어 있는, 잉크 순환 장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 복수의 공급측 분기로를 각각 개폐하는 복수의 공급측 개별 밸브와,
   상기 복수의 배출측 분기로를 각각 개폐하는 복수의 배출측 개별 밸브를 추가로 구비하는, 잉크 순환 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 공급측 매니폴드로부터 상기 배출측 매니폴드에 이르는 바이패스 유로와,
   상기 바이패스 유로를 개폐하는 바이패스 밸브를 추가로 구비하는, 잉크 순환 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 공급측 매니폴드를 통하여 상기 복수의 잉크젯 헤드에 공급해야 할 잉크를 모으는 공급 탱크와,
   상기 복수의 잉크젯 헤드로부터 상기 배출측 매니폴드를 통하여 배출되는 잉크를 모으는 순환 탱크와,
   상기 배출측 매니폴드로부터 상기 순환 탱크에 잉크를 배출하기 위한 유로와,
   상기 순환 탱크로부터 상기 공급 탱크에 잉크를 보내기 위한 유로와,
   상기 공급 탱크로부터 상기 공급측 매니폴드에 잉크를 공급하기 위한 유로와,
   상기 공급 탱크의 기압을 정압으로 설정하는 가압 조정 장치와,
   상기 순환 탱크의 기압을 부압으로 설정하는 감압 조정 장치와,
   상기 복수의 공급측 개별 밸브, 상기 복수의 배출측 개별 밸브, 상기 바이패스 밸브, 상기 가압 조정 장치, 및 상기 감압 조정 장치를 제어하는 제어부를 추가로 구비하고,
   상기 제어부는,
   당해 잉크 순환 장치가 기동되면,
   소정의 대기 기간에 있어서, 상기 복수의 공급측 개별 밸브 및 상기 복수의 배출측 개별 밸브가 닫힌 상태가 되고, 상기 바이패스 밸브가 열린 상태가 되도록, 상기 복수의 공급측 개별 밸브, 상기 복수의 배출측 개별 밸브, 및 상기 바이패스 밸브를 제어하고,
   상기 대기 기간에 있어서, 상기 공급 탱크의 기압으로서 설정되는 정압과 대기압의 차가, 당해 잉크 순환 장치의 정상 동작 상태에 있어서 상기 공급 탱크의 기압으로서 설정되는 정압인 정상 정압과 대기압의 차보다 크고, 또한 상기 순환 탱크의 기압으로서 설정되는 부압과 대기압의 차가, 당해 잉크 순환 장치의 정상 동작 상태에 있어서 상기 순환 탱크의 기압으로서 설정되는 부압인 정상 부압과 대기압의 차보다 커지도록, 상기 가압 조정 장치 및 상기 감압 조정 장치를 제어하고,
   상기 대기 기간이 경과하면,
   상기 복수의 공급측 개별 밸브 및 상기 복수의 배출측 개별 밸브가 열린 상태가 되고, 상기 바이패스 밸브가 닫힌 상태가 되도록, 상기 복수의 공급측 개별 밸브, 상기 복수의 배출측 개별 밸브, 및 상기 바이패스 밸브를 제어하고,
   상기 공급 탱크의 기압이 상기 정상 정압이 되고 상기 순환 탱크의 기압이 상기 정상 부압이 되도록, 상기 가압 조정 장치 및 상기 감압 조정 장치를 제어하는, 잉크 순환 장치.

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