TWI745677B - 油墨去除裝置、油墨吐出裝置及油墨去除方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠去除附著於噴墨頭的吐出面之油墨之油墨去除裝置。按壓單元支撐具有吸收油墨之性質之吸液構件。驅動機構向從設置於吐出面之複數個噴孔將油墨進行液滴化而吐出之噴墨頭的吐出面按壓吸液構件。

Description

油墨去除裝置、油墨吐出裝置及油墨去除方法
本發明係有關一種油墨去除裝置、油墨吐出裝置及油墨去除方法。
從噴墨頭將油墨進行液滴化而吐出，從而形成具有所希望的圖案之膜，例如蝕刻用阻劑膜、阻焊膜等之技術受到關注。為了形成高精細的圖案，在噴墨頭高密度地配置有複數個噴孔。若持續不吐出油墨的狀態，則噴孔內的油墨的黏度變高，有時油墨吐出會產生不良情況。已知有一種如下裝置，其在設置有噴孔之一面(吐出面)蓋住帽構件，在由吐出面和帽構件形成之空間產生負壓，藉此對噴孔內進行抽吸以恢復噴孔的不良情況(專利文獻1)。 (先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2014-19018號公報
(本發明所欲解決之課題)
若從噴墨頭連續地吐出油墨，則有時在噴墨頭的吐出面會附著油墨。若附著於吐出面之油墨滴落到塗佈對象物上，則會導致產生製造不良。僅藉由在吐出面蓋住帽構件並將兩者之間的空間設為負壓，很難去除附著於吐出面之油墨。
本發明的目的為提供一種能夠去除附著於吐出面之油墨的油墨去除裝置。本發明的另一目的為提供一種裝載了該油墨去除裝置之油墨吐出裝置及油墨去除方法。 (用以解決課題之手段)
依本發明的一觀點，提供一種油墨去除裝置，其具有： 按壓單元，支撐具有吸收油墨之性質之吸液構件；及 驅動機構，向從設置於吐出面之複數個噴孔將油墨進行液滴化而吐出之噴墨頭的前述吐出面按壓前述吸液構件。
依本發明的另一觀點，提供一種油墨吐出裝置，其具有： 噴墨頭，從設置於吐出面之複數個噴孔將油墨進行液滴化而吐出； 循環系統，和前述噴墨頭一同構成循環路徑，且使油墨或清洗液在前述循環路徑循環； 油墨去除裝置，向前述吐出面按壓具有吸收油墨之性質之吸液構件，從而無需使前述吸液構件相對於前述吐出面沿面內方向移動，便將前述吸液構件與前述吐出面分開；及 控制裝置，控制前述噴墨頭、前述循環系統及前述油墨去除裝置， 前述控制裝置具有在將前述吸液構件按壓到前述吐出面之狀態下使油墨或清洗液在前述循環路徑循環之功能。
依本發明的又一觀點，提供一種油墨去除方法： 向從設置於吐出面之複數個噴孔將油墨進行液滴化而吐出之噴墨頭的前述吐出面按壓具有吸收油墨之性質之吸液構件，從而去除附著於前述吐出面之油墨， 無需使前述吸液構件相對於前述吐出面沿面內方向移動，便將前述吸液構件與前述吐出面分開。 (發明之效果)
向吐出面按壓吸液構件，藉此使吸液構件吸收附著於吐出面之油墨，從而能夠從吐出面去除油墨。由於不使吸液構件相對於吐出面沿面內方向移動，因此能夠防止因為吸液構件摩擦吐出面所引起之噴墨頭的損傷。
參閱圖1A至圖8的圖式對實施例之油墨吐出裝置進行說明。圖1A係實施例之油墨吐出裝置的概略圖。在支架10上經由XY載台11及θ載台12而支撐有工作台15。在工作台15的支撐面支撐有被加工板50。例如，工作台15包括真空卡盤機構，被加工板50被真空吸附而固定於支撐面上。支撐面例如與水平面平行，並朝向鉛垂上方。
XY載台11使工作台15相對於支架10沿著與支撐面平行且相互正交之兩個方向並進移動。θ載台12藉由控制裝置40的控制，改變以與支撐面垂直的旋轉軸為中心之工作台15的旋轉方向的姿勢。
在工作台15的上方，藉由框架30支撐有噴墨頭31。在噴墨頭31的朝向工作台15之一面設置有複數個噴孔。將設置有噴孔之一面稱為吐出面33。
循環系統36和噴墨頭31一同構成油墨的循環路徑45，並使油墨在該循環路徑45循環。在噴墨頭31的動作過程中，循環系統36使油墨在循環路徑45循環。進而，循環系統36具有停止向噴墨頭31供給油墨以從噴墨頭31回收油墨之功能、使清洗液在循環路徑45循環之功能。
噴墨頭31朝向支撐於工作台15之被加工板50將油墨進行液滴化而吐出。控制裝置40記憶著定義待形成的膜圖案的平面形狀之圖像資料。控制裝置40依據該圖像資料控制XY載台11及噴墨頭31，藉此在被加工板50的上表面形成由油墨而成之膜圖案。進而，控制裝置40控制循環系統36及θ載台12。
圖1B係實施例之油墨吐出裝置的工作台15的俯視圖。在工作台15的支撐面支撐有被加工板50。在被加工板50的上方例如支撐有2個噴墨頭31。在噴墨頭31的各個吐出面33(圖1A)設置有複數個噴孔32。噴墨頭31從噴孔32向支撐於工作台15之被加工板50將油墨進行液滴化而吐出。
工作台15的旁邊(圖1B中為下側)安裝有油墨去除裝置20的一部分設備。油墨去除裝置20包括2個按壓單元21、油墨接盤22及油墨抽吸箱23。按壓單元21對應噴墨頭31而配置。藉由使XY載台11(圖1A)動作，能夠將2個按壓單元21分別配置於2個噴墨頭31的正下方。
圖2A係油墨去除裝置20的局部前視圖。圖2A表示使按壓單元21移動到噴墨頭31的正下方之狀態。吸液構件60從遞送輥61被送出，並通過按壓單元21的上面之後，捲取於捲取輥62。作為吸液構件60，例如能夠使用具有吸液性之吸液紙。尤其，使用具有不易起毛的性質之擦拭紙為較佳。吸液構件60的一部分支撐於按壓單元21上。
按壓單元21經由彈性構件64支撐於升降構件65。作為彈性構件64，例如能夠使用螺旋彈簧等。升降機構66使升降構件65升降。又，另一個升降機構35使噴墨頭31升降。若升降機構66使升降構件65上升，則按壓單元21上升，吸液構件60被按壓到噴墨頭31的吐出面33。進而，亦能夠藉由升降機構35使噴墨頭31下降來將吸液構件60按壓到噴墨頭31的吐出面33。藉由彈性構件64的復原力，能夠穩定地將吸液構件60按壓到吐出面33。
若使升降機構66動作而使按壓單元21下降，則吸液構件60與吐出面33分開。在吸液構件60被按壓到吐出面33之期間，吸液構件60不會沿著與吐出面平行的面內方向移動。亦即，吐出面33不會因吸液構件60而沿面內方向摩擦。升降機構66及XY載台11(圖1A)發揮使按壓單元21移動以向噴墨頭31的吐出面33按壓吸液構件60之驅動機構的功能。
在按壓單元21的與噴墨頭31相對向之一面(上表面)設置有複數個抽吸口24。抽吸口24與抽吸裝置68連接，抽吸裝置68通過抽吸口24進行抽吸。若在將吸液構件60按壓到噴墨頭31的吐出面33之狀態下進行抽吸，則複數個噴孔32(圖1B)的內部經由吸液構件60並藉由抽吸口24被抽吸。
圖2B為表示噴墨頭31的吐出面33、吸液構件60及按壓單元21在俯視下之位置關係之圖。在俯視下，吐出面33配置於按壓單元21的內側。進而，吐出面33配置於吸液構件60的內側。因此，若將吸液構件60按壓到吐出面33，則吐出面33的整個區域與吸液構件60接觸。
圖3係表示包括按壓單元21及抽吸裝置68(圖2A)之抽吸機構的構成之概略圖。設置於按壓單元21之複數個抽吸口24經由抽吸配管25與油墨抽吸箱23連接。2個頂出泵73經由霧氣分離器74對油墨抽吸箱23內進行抽吸而將其設為負壓。壓力計77測量油墨抽吸箱23內的壓力。頂出泵73藉由經由氣體配管70、抽吸用電磁閥71及速度控制器72供給之工廠氣體而被驅動。
若驅動頂出泵73，則油墨及空氣經由抽吸口24及抽吸配管25被抽吸到油墨抽吸箱23。被抽吸到油墨抽吸箱23內之空氣經由霧氣分離器74及頂出泵73而排出到設備外部。
被抽吸到油墨抽吸箱23內之油墨暫時蓄積在油墨抽吸箱23內。藉由打開安裝於油墨抽吸箱23之排出閥76，能夠將油墨抽吸箱23內的油墨排出至油墨接盤22。排出閥76的開閉藉由經由氣體配管70及排出用電磁閥75供給之工廠氣體而進行。在抽吸油墨的過程中，排出閥76處於關閉狀態。
圖4係表示從油墨吐出裝置啟動至結束為止的步驟的一例之流程圖。首先，進行裝置的啟動(步驟S1)。裝置啟動時，控制裝置40控制循環系統36(圖1A)，藉此使油墨開始向由循環系統36及噴墨頭31構成之循環路徑45循環。
進行油墨的循環且油墨的吐出準備就緒之後，控制裝置40控制噴墨頭31及XY載台11而對被加工板50塗佈油墨(步驟S2)。塗佈油墨時，控制裝置40控制循環系統36(圖1A)，以使噴墨頭31的油墨收容空間保持負壓。使油墨收容空間保持負壓，藉此防止因重力作用使油墨從噴孔32洩漏。
若對被加工板50的油墨塗佈結束，則控制裝置40判定是否進行油墨更換。例如，控制裝置40在從裝置啟動起經過既定時間之後或進行既定片數的被加工板50的處理之後等，進行油墨更換。或者，可以借助操作人員來進行油墨更換。
不進行油墨更換時，控制裝置40判定是否進行吐出面33的清潔。例如，每進行既定片數的被加工板50的處理時，進行清潔。進行清潔時，控制裝置40控制升降機構66(圖2A)以將吸液構件60按壓到噴墨頭31的吐出面33，藉此進行吐出面33的清潔(步驟S3)。進而，控制抽吸裝置68(圖2A)以進行抽吸。清潔之後，控制裝置40控制升降機構66以將吸液構件60與吐出面33分開。在將吸液構件60按壓到吐出面33之期間，不會因吸液構件60而摩擦吐出面33。
在進行油墨塗佈(步驟S2)之後要進行油墨的更換時，首先進行油墨的回收(步驟S4)。具體而言，控制裝置40控制循環系統36以停止對噴墨頭31供給油墨，並從噴墨頭31回收油墨。之後，進行噴墨頭31的清洗(步驟S5)。具體而言，使清洗液在包括循環系統36及噴墨頭31之循環路徑45(圖1A)循環。此時，不進行使噴墨頭31內的油墨收容空間保持負壓之控制。
噴墨頭31的清洗結束之後，繼續使用裝置時，對噴墨頭31進行共清洗(步驟S6)。具體而言，向殘留有清洗液之噴墨頭31內供給油墨，並將清洗液和油墨一同進行回收。
不進行吐出面33的清潔時，吐出面33的清潔(步驟S3)結束時及共清洗(步驟S6)結束時，再次執行油墨塗佈(步驟S2)。
接著，參閱圖5A～圖8對吐出面清潔(步驟S3)、裝置啟動(步驟S1)、油墨回收(步驟S4)、噴墨頭清洗(步驟S5)及共清洗(步驟S6)的各處理及本實施例的優異效果進行說明。
圖5A係進行吐出面清潔(步驟S3)之前的噴墨頭31的概略側視圖。若進行油墨塗佈(步驟S2)，則從噴孔32(圖1B)吐出之一部分油墨附著於吐出面33。藉此，在吐出面33形成油墨80的薄膜。
圖5B係進行吐出面清潔(步驟S3)時的噴墨頭31、吸液構件60及按壓單元21的概略圖。若將吸液構件60按壓到吐出面33，則附著於吐出面33之油墨80(圖5A)被吸液構件60吸收。由於係通過設置於按壓單元21之抽吸口24進行抽吸，因此被吸液構件60吸收之油墨81到達吸液構件60的背面，並吸入到抽吸口24內。
圖5C及圖5D分別係藉由比較例之方法去除吐出面33的油墨時的噴墨頭31、吸液構件60及按壓單元21的概略圖及俯視圖。比較例中，吸液構件60被按壓到吐出面33，但不進行抽吸。附著於吐出面33之一部分油墨被吸液構件60吸收，但一部分油墨從吐出面33與吸液構件60接觸之區域被推出到外側。被推出到外側之油墨82沿著噴墨頭31的側面順流而上，導致污染側面。若附著於側面之油墨82硬化而掉落在被加工板50(圖1A)上，則導致產生產品不良。
本實施例中，由於經由吸液構件60進行抽吸，因此被吸液構件60吸收之油墨被強制輸送到背面。其結果，可抑制油墨從噴墨頭31與吸液構件60的界面擴散到外側，並且抑制油墨附著於噴墨頭31的側面。藉此，能夠降低產品不良的產生。
進而，本實施例中，不會因吸液構件60而摩擦吐出面33，因此能夠防止因摩擦吐出面33而引起噴墨頭31受到損傷。另外，在附著於吐出面33之油墨量少，不會產生油墨從噴墨頭31與吸液構件60的界面向外側的擴散之情況下，可以不進行抽吸，而僅將吸液構件60按壓到吐出面33。
圖6A係裝置啟動(步驟S1)時之噴墨頭31的局部剖面圖。
如圖6A所示，在噴墨頭31內設置有油墨收容室38及與油墨收容室38連續之複數個壓力室37。複數個壓力室37分別與複數個噴孔32對應配置。從循環系統36(圖1A)向油墨收容室38供給油墨。供給至油墨收容室38之油墨填充於壓力室37內。若使壓電元件等致動器變形來縮小壓力室37的容積，則填充於壓力室37之油墨會從噴孔32吐出至外部。僅藉由向油墨收容室38供給油墨，有時油墨未填充至一部分壓力室37而產生空氣滯留部39。油墨不會從與產生空氣滯留部39之壓力室37相對應之噴孔32穩定地吐出。
圖6B係進行裝置啟動時的噴墨頭31及按壓單元21的局部剖面圖。實施例中，裝置啟動時，控制裝置40使按壓單元21上升而將吸液構件60按壓到吐出面33，並且通過抽吸口24、吸液構件60及噴孔32對壓力室37內進行抽吸。藉此，能夠向產生空氣滯留部39(圖6A)之壓力室37內填充油墨。本實施例中，藉由消除產生空氣滯留部39之不良情況，能夠抑制油墨的吐出不良。
圖7A係進行裝置啟動(步驟S2)、油墨回收(步驟S4)及噴墨頭清洗(步驟S5)時的噴墨頭31及按壓單元21的局部剖面圖。在將吸液構件60按壓到吐出面33之狀態下，經由抽吸口24及吸液構件60對噴孔32內進行抽吸。
圖7B係藉由比較例之方法進行裝置啟動、油墨回收及噴墨頭清洗時的噴墨頭31及按壓單元21的局部剖面圖。通常，在該等製程中，不進行使噴墨頭31內保持負壓之控制。因此，油墨因重力作用從噴孔32洩漏。洩漏之油墨成為液滴而滴落或附著於吐出面33。
附著於吐出面33之油墨80有時對油墨塗佈(步驟S2)造成不良影響。例如，若附著於吐出面33之油墨80在塗佈時掉落，則導致產生被加工板50(圖1A)的加工不良。尤其，使用紫外線硬化型油墨時，附著於吐出面33之油墨因在進行油墨塗佈(步驟S2)時的紫外線逐漸硬化，而從吐出面33掉落之危險性高。為了防止產生加工不良，在進行油墨塗佈之前，必須進行去除附著於吐出面33之油墨之處理。
本實施例中，一邊將吸液構件60按壓到吐出面33進行抽吸，一邊進行裝置啟動(步驟S2)、油墨回收(步驟S4)及噴墨頭清洗(步驟S5)。由於從噴孔32洩漏之油墨被吸液構件60吸收而不殘留於吐出面33，因此無需在裝置啟動(步驟S2)、油墨回收(步驟S4)及噴墨頭清洗(步驟S5)等結束之後，額外地進行去除附著於吐出面33之油墨之處理。藉此，能夠縮短裝置啟動、油墨回收及噴墨頭清洗所需之時間。
圖8係進行共清洗(步驟S6)時的噴墨頭31、吸液構件60及按壓單元21的局部剖面圖。進行共清洗之前，未能進行回收之清洗液殘留於油墨收容室38及壓力室37內。進行共清洗時，向油墨收容室38內供給油墨，並與油墨一同回收殘留之清洗液。進而，使噴墨頭31動作而使殘留於壓力室37內之清洗液與油墨一同從噴頭32吐出。
實施例中，共清洗期間，將吸液構件60按壓到吐出面33而對噴孔32內進行抽吸。若在共清洗之後將吸液構件60與吐出面33分開，則成為吐出面33的清潔(附著之油墨的去除)結束之狀態。因此，能夠省略在共清洗之後進行吐出面33的清潔之處理。
進而，實施例中，在共清洗期間對噴孔32內進行抽吸，因此容易將殘留於壓力室37之清洗液從噴孔32排出至外部。因此，能夠減少共清洗時的油墨的使用量。進而，能夠縮短共清洗的時間。
上述實施例為例示，本發明並不限於上述實施例。本領域技術人員當然知曉例如能夠進行各種變更、改進、組合等。
10‧‧‧支架 11‧‧‧XY載台 12‧‧‧θ載台 15‧‧‧工作台 20‧‧‧油墨去除裝置 21‧‧‧按壓單元 22‧‧‧油墨接盤 23‧‧‧油墨抽吸箱 24‧‧‧抽吸口 25‧‧‧抽吸配管 30‧‧‧框架 31‧‧‧噴墨頭 32‧‧‧噴孔 33‧‧‧吐出面 35‧‧‧升降機構 36‧‧‧循環系統 37‧‧‧壓力室 38‧‧‧油墨收容室 39‧‧‧空氣滯留部 40‧‧‧控制裝置 45‧‧‧循環路徑 50‧‧‧被加工板 60‧‧‧吸液構件 61‧‧‧遞送輥 62‧‧‧捲取輥 64‧‧‧彈性構件 65‧‧‧升降構件 66‧‧‧升降機構 68‧‧‧抽吸裝置 70‧‧‧氣體配管 71‧‧‧抽吸用電磁閥 72‧‧‧速度控制器 73‧‧‧頂出泵 74‧‧‧霧氣分離器 75‧‧‧排出用電磁閥 76‧‧‧排出閥 77‧‧‧壓力計 80‧‧‧附著於吐出面之油墨 81‧‧‧被吸液構件吸收之油墨 82‧‧‧擴散到外側而附著於側面之油墨
圖1A係實施例的油墨吐出裝置的概略圖，圖1B係實施例的油墨吐出裝置的工作台的俯視圖。 圖2A係實施例的油墨去除裝置的局部前視圖，圖2B係表示噴墨頭的吐出面、吸液構件及按壓單元的俯視下之位置關係之圖。 圖3係表示包括按壓單元及抽吸裝置之抽吸機構的構成之概略圖。 圖4係表示從油墨吐出裝置啟動至結束為止的步驟的一例之流程圖。 圖5A係進行吸液構件按壓處理之前的噴墨頭的概略側視圖，圖5B係進行吸液構件按壓處理時的噴墨頭、吸液構件及按壓單元的概略圖，圖5C及圖5D分別係藉由比較例的方法去除吐出面的油墨時的噴墨頭、吸液構件及按壓單元的概略圖及俯視圖。 圖6A係裝置啟動時之噴墨頭的局部剖面圖，圖6B係進行裝置啟動時的噴墨頭及按壓單元的局部剖面圖。 圖7A係進行裝置啟動、油墨回收及裝置清洗時的噴墨頭及按壓單元的局部剖面圖，圖7B係藉由比較例的方法進行裝置啟動、油墨回收及裝置清洗時的噴墨頭及按壓單元的局部剖面圖。 圖8係進行共清洗時的噴墨頭、吸液構件及按壓單元的局部剖面圖。
20‧‧‧θ載台
21‧‧‧按壓單元
24‧‧‧抽吸口
31‧‧‧噴墨頭
33‧‧‧吐出面
35‧‧‧升降機構
60‧‧‧吸液構件
61‧‧‧遞送輥
62‧‧‧捲取輥
64‧‧‧彈性構件
65‧‧‧升降構件
66‧‧‧升降機構
68‧‧‧抽吸裝置

Claims (9)

  1. 一種油墨去除裝置，其具有：按壓單元，支撐具有吸收油墨之性質之吸液構件；驅動機構，向從設置於吐出面之複數個噴孔將油墨進行液滴化而吐出之噴墨頭的前述吐出面按壓前述吸液構件；及抽吸機構，在將前述吸液構件對於前述吐出面從鉛垂方向以不沿面內方向移動的方式按壓到前述吐出面之狀態下，經由前述吸液構件對前述噴孔的內部進行抽吸。
  2. 一種油墨吐出裝置，其具有：噴墨頭，從設置於吐出面之複數個噴孔將油墨進行液滴化而吐出；循環系統，和前述噴墨頭一同構成循環路徑，且使油墨或清洗液在前述循環路徑循環；油墨去除裝置，向前述吐出面按壓具有吸收油墨之性質之吸液構件，將前述吸液構件與前述吐出面分開；及控制裝置，控制前述噴墨頭、前述循環系統及前述油墨去除裝置，前述控制裝置具有在將前述吸液構件按壓到前述吐出面之狀態下使油墨或清洗液在前述循環路徑循環之功能，前述油墨去除裝置，係包含：抽吸機構，在將前述吸液構件對於前述吐出面從鉛垂方向以不沿面內方向移動的 方式按壓到前述吐出面之狀態下，經由前述吸液構件對前述噴孔的內部進行抽吸。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之油墨吐出裝置，其中，前述控制裝置具有一邊使油墨或清洗液在前述循環路徑循環，一邊將前述吸液構件按壓到前述吐出面，並經由前述吸液構件對前述噴孔的內部進行抽吸之功能。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之油墨吐出裝置，其中，前述控制裝置還具有一邊使前述噴墨頭動作而從前述噴孔吐出油墨，一邊經由前述吸液構件對前述噴孔的內部進行抽吸之功能。
  5. 一種油墨去除方法，向從設置於吐出面之複數個噴孔將油墨進行液滴化而吐出之噴墨頭的前述吐出面從鉛垂方向按壓具有吸收油墨之性質之吸液構件，從而去除附著於前述吐出面之油墨，無需使前述吸液構件相對於前述吐出面沿面內方向移動，便將前述吸液構件與前述吐出面分開，在去除附著於前述吐出面之油墨時，經由前述吸液構件對前述噴孔的內部進行抽吸。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之油墨去除方法，其中，前述噴墨頭的每個前述噴孔具有朝向前述噴孔擠出油 墨之壓力室，從向前述噴墨頭開始供給油墨至油墨填充到複數個前述壓力室為止，將前述吸液構件按壓到前述吐出面，並經由前述吸液構件對前述噴孔的內部進行抽吸。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之油墨去除方法，其中，在停止向前述噴墨頭供給油墨而從前述噴墨頭回收油墨之期間，將前述吸液構件按壓到前述吐出面，並經由前述吸液構件對前述噴孔的內部進行抽吸。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之油墨去除方法，其中，在一邊向前述噴墨頭供給清洗液一邊從前述噴墨頭回收清洗液之期間，將前述吸液構件按壓到前述吐出面，並經由前述吸液構件對前述噴孔的內部進行抽吸。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之油墨去除方法，其中，在用清洗液清洗前述噴墨頭之後向前述噴墨頭供給油墨，並且將殘留於前述噴墨頭之清洗液和油墨一同回收之共清洗期間，將前述吸液構件按壓到前述吐出面，並經由前述吸液構件對前述噴孔的內部進行抽吸，並且使前述噴墨頭動作而從前述噴孔吐出油墨。
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