WO2021214988A1 - インクジェット装置の制御方法及びインクジェット装置 - Google Patents
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Abstract
インクの温度を変更するインクジェット装置において、温度の変更を停止した場合に、インクの流れを適切に制御できるインクジェット装置の制御方法及びインクジェット装置を提供すること。 本開示のインクジェット装置の制御方法は、減圧装置を制御してインクジェットヘッドからインクを吐出する作業を行なう際に、弁を開けて、温度変更装置によるインクの温度変更を実行する第1工程と、インクジェットヘッドからインクを吐出する作業が終了し、温度変更装置による温度の変更を停止した後も、弁を開けて、インク流路を通じたインクタンクとインクジェットヘッドとの間のインクの移動を可能にする第2工程と、を含む。
Description
本開示は、インクジェットヘッドからインクを吐出するインクジェット装置の制御方法及びインクジェット装置に関する。
従来、インクジェットヘッドからインクを吐出するインクジェット装置が種々提案されている。下記特許文献1には、インクタンクに貯留したインクを、インク供給路を通じてインクジェットヘッドへ供給し、インクジェットヘッドから紙などの記録媒体にインクを吐出するインクジェット装置が記載されている。特許文献1のインクジェット装置は、インクジェットヘッドのインクの吐出量や吐出速度を安定化させるために、インクを加熱してインクを低粘度化する加熱手段を備えている。
上記した特許文献1のインクジェット装置では、記録媒体へインクを吐出する作業を行なう際に、加熱手段によってインクを加熱し、インクの粘度を低下させている。しかしながら、インクは、作業中において加熱されることで粘度が低下する一方、体積が膨張する。このため、インクを吐出する作業を終了し加熱手段による加熱を停止すると、インクは、常温へと近づき体積が収縮する。その結果、インクジェットヘッド内へ空気が入り込み、次に作業を行なう際に吐出不良を招く可能性がある。
逆に、例えば、インクの粘性が足りない場合にインクの冷却を行うと、インクは、作業中に冷却されると粘度が高まる一方で、体積が収縮する。このため、記録媒体へインクを吐出する作業を終了し冷却を停止すると、インクは、常温へと近づき体積が膨張する。その結果、インクジェットヘッドからインクが漏れる可能性がある。従って、インクの加熱や冷却などの温度の変更を行なう場合、インクジェットヘッド内のインクの流れを制御する必要がある。
本開示は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、インクの温度を変更するインクジェット装置において、温度の変更を停止した場合に、インクの流れを適切に制御できるインクジェット装置の制御方法及びインクジェット装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本開示は、インクを貯留するインクタンクと、前記インクタンク内の気圧を減圧する減圧装置と、前記インクタンクの前記インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドと前記インクタンクとを接続するインク流路と、前記インク流路を開閉する弁と、前記インクの温度を変更する温度変更装置と、を備えるインクジェット装置の制御方法であって、前記減圧装置を制御して前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出する作業を行なう際に、前記弁を開けて、前記温度変更装置による前記インクの温度変更を実行する第1工程と、前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出する作業が終了し、前記温度変更装置による温度の変更を停止した後も、前記弁を開けて、前記インク流路を通じた前記インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間の前記インクの移動を可能にする第2工程と、を含む、インクジェット装置の制御方法を開示する。
また、本開示は、インクを貯留するインクタンクと、前記インクタンク内の気圧を減圧する減圧装置と、前記インクタンクの前記インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドと前記インクタンクとを接続するインク流路と、前記インク流路を開閉する弁と、前記インクの温度を変更する温度変更装置と、前記減圧装置を制御して前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出する作業を行なう際に、前記弁を開けて、前記温度変更装置による前記インクの温度変更を実行する第1処理と、前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出する作業が終了し、前記温度変更装置による温度の変更を停止した後も、前記弁を開けて、前記インク流路を通じた前記インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間の前記インクの移動を可能にする第2処理と、を実行する制御装置と、を備えるインクジェット装置を開示する。
本開示のインクジェット装置の制御方法及びインクジェット装置によれば、インクジェットヘッドからインクを吐出する作業が終了し、温度変更装置による温度変更を停止した後も、弁を開けて、インク流路を通じたインクの移動を可能にする。これにより、例えば、インクジェットヘッド内のインクが常温に近づくにつれて収縮した場合、収縮によって足りない分のインクが、圧力の変化によってインク流路を通じてインクタンクからインクジェットヘッドへ流れ込む。逆に、インクジェットヘッド内のインクが常温に近づくにつれて膨張した場合、膨張によって余った分のインクが、インク流路を通じてインクジェットヘッドからインクタンクへ移動する。これにより、インクジェットヘッド内への空気の流入や、インクジェットヘッドからのインクの漏れを抑制し、インクの流れを適切に制御できる。
(電子デバイス製造装置の構成)
以下、本開示のインクジェット装置を具体化した好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本実施形態の電子デバイス製造装置10を示している。電子デバイス製造装置10は、搬送装置20と、第1造形ユニット22と、第2造形ユニット24と、装着ユニット26と、第3造形ユニット29と、制御装置27(図2、図3参照)を備える。それら搬送装置20、第1造形ユニット22、第2造形ユニット24、装着ユニット26、第3造形ユニット29は、電子デバイス製造装置10のベース28の上に配置されている。ベース28は、平面視において概して長方形状をなしている。以下の説明では、ベース28の長手方向をX軸方向、ベース28の短手方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向の両方に直交する方向をZ軸方向と称して説明する。
以下、本開示のインクジェット装置を具体化した好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本実施形態の電子デバイス製造装置10を示している。電子デバイス製造装置10は、搬送装置20と、第1造形ユニット22と、第2造形ユニット24と、装着ユニット26と、第3造形ユニット29と、制御装置27(図2、図3参照)を備える。それら搬送装置20、第1造形ユニット22、第2造形ユニット24、装着ユニット26、第3造形ユニット29は、電子デバイス製造装置10のベース28の上に配置されている。ベース28は、平面視において概して長方形状をなしている。以下の説明では、ベース28の長手方向をX軸方向、ベース28の短手方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向の両方に直交する方向をZ軸方向と称して説明する。
搬送装置20は、X軸スライド機構30と、Y軸スライド機構32とを備えている。そのX軸スライド機構30は、X軸スライドレール34と、X軸スライダ36とを有している。X軸スライドレール34は、X軸方向に延びるように、ベース28の上に配設されている。X軸スライダ36は、X軸スライドレール34によって、X軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、X軸スライド機構30は、電磁モータ38(図2参照)を有しており、電磁モータ38の駆動により、X軸スライダ36をX軸方向の任意の位置に移動させる。また、Y軸スライド機構32は、Y軸スライドレール50と、ステージ52とを有している。Y軸スライドレール50は、Y軸方向に延びるように、ベース28の上に配設されている。Y軸スライドレール50の一端部は、X軸スライダ36に連結されている。そのため、Y軸スライドレール50は、X軸方向に移動可能とされている。ステージ52は、Y軸スライドレール50によって、Y軸方向にスライド可能に保持されている。Y軸スライド機構32は、電磁モータ56(図2参照)を有しており、電磁モータ56の駆動により、ステージ52をY軸方向の任意の位置に移動させる。これにより、ステージ52は、X軸スライド機構30及びY軸スライド機構32の駆動により、ベース28上の任意の位置に移動する。
ステージ52は、基台60と、保持装置62と、昇降装置64とを有している。基台60は、平板状に形成され、上面に基材70が載置される。保持装置62は、X軸方向における基台60の両側部に設けられている。保持装置62は、基台60に載置された基材70のX軸方向の両縁部を挟むことで、基台60に対して基材70を固定的に保持する。また、昇降装置64は、基台60の下方に配設されており、基台60をZ軸方向で昇降させる。
第1造形ユニット22は、ステージ52の基台60に載置された基材70の上に配線を造形するユニットであり、第1印刷部72と、焼成部74とを有している。第1印刷部72は、インクジェットヘッド76(図2参照)を有しており、基台60に載置された基材70の上に、導電性インクを線状に吐出する。導電性インクは、本開示の金属粒子を含む流体の一例である。導電性インクは、例えば、主成分としてナノメートルサイズの金属(銀など)の微粒子を溶媒中に分散させたものを含み、熱により焼成されることで硬化する。導電性インクは、例えば、数百ナノメートル以下のサイズの金属ナノ粒子を含んでいる。金属ナノ粒子の表面は、例えば、分散剤によりコーティングされており、溶媒中での凝集が抑制されている。
インクジェットヘッド76は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式によって複数のノズルからインクジェット方式により導電性インクを吐出する。尚、インクジェットヘッド76が導電性インクを吐出する方式は、ピエゾ方式に限らず、例えば、導電性インクを加熱して気泡を発生させ複数のノズルから吐出するサーマル方式でも良い。また、導電性インクに含まれる金属ナノ粒子の種類は、銀に限らず、銅、金等でも良い。また、導電性インクに含まれる金属ナノ粒子の種類数は、1種類に限らず、複数種類でも良い。
焼成部74は、照射装置78(図2参照)を有している。照射装置78は、例えば、基材70の上に吐出された導電性インクを加熱する赤外線ヒータを備えている。導電性インクは、赤外線ヒータから熱を付与されることで焼成され、配線を形成する。ここでいう導電性インクの焼成とは、例えば、エネルギーを付与することによって、溶媒の気化や金属ナノ粒子の保護膜、つまり、分散剤の分解等が行われ、金属ナノ粒子が接触又は融着することで、導電率が高くなる現象である。そして、導電性インクを焼成することで、配線を形成することができる。尚、導電性インクを加熱する装置は、赤外線ヒータに限らない。例えば、電子デバイス製造装置10は、導電性インクを加熱する装置として、赤外線ランプ、レーザ光を導電性インクに照射するレーザ照射装置、あるいは導電性インクを吐出された基材70を炉内に入れて加熱する電気炉を備えても良い。
また、第2造形ユニット24は、基台60に載置された基材70の上に樹脂層を造形するユニットであり、第2印刷部84と、硬化部86とを有している。第2印刷部84は、インクジェットヘッド88(図2参照)を有しており、基台60に載置された基材70の上に紫外線硬化樹脂を吐出する。紫外線硬化樹脂は、紫外線の照射により硬化する樹脂である。尚、インクジェットヘッド88が紫外線硬化樹脂を吐出する方式は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式でもよく、樹脂を加熱して気泡を発生させ複数のノズルから吐出するサーマル方式でも良い。
硬化部86は、平坦化装置90(図2参照)と、照射装置92(図2参照)とを有している。平坦化装置90は、インクジェットヘッド88によって基材70の上に吐出された紫外線硬化樹脂の上面を平坦化するものである。平坦化装置90は、例えば、紫外線硬化樹脂の表面を均しながら余剰分の樹脂を、ローラもしくはブレードによって掻き取ることで、紫外線硬化樹脂の厚みを均一にさせる。また、照射装置92は、光源として水銀ランプもしくはLEDを備えており、基材70の上に吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、基材70の上に吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層を形成することができる。
また、装着ユニット26は、基台60に載置された基材70の上に、電子部品を配置するユニットであり、供給部100と、装着部102とを有している。供給部100は、テーピング化された電子部品を1つずつ送り出すテープフィーダ110(図2参照)を複数有しており、各供給位置において、電子部品を供給する。電子部品は、例えば、温度センサ等のセンサ素子である。尚、電子部品の供給は、テープフィーダ110による供給に限らず、トレイによる供給でも良い。
装着部102は、装着ヘッド112(図2参照)と、移動装置114(図2参照)とを有している。装着ヘッド112は、電子部品を吸着保持するための吸着ノズルを有している。吸着ノズルは、正負圧供給装置(図示省略)から負圧が供給されることで、エアの吸引により電子部品を吸着保持する。そして、吸着ノズルは、正負圧供給装置から僅かな正圧が供給されることで、電子部品を離脱する。また、移動装置114は、テープフィーダ110の供給位置と、基台60に載置された基材70との間で、装着ヘッド112を移動させる。これにより、装着部102は、吸着ノズルにより電子部品を保持し、吸着ノズルによって保持した電子部品を、基材70の上に配置する。
また、第3造形ユニット29は、基台60に載置された基材70の上に、導電性ペーストを塗布するユニットである。導電性ペーストは、例えば、マイクロサイズの金属粒子(マイクロフィラなど)を、樹脂製の接着剤に含めた粘性流体である。マイクロサイズの金属マイクロ粒子は、例えば、フレーク状態の金属(銀など)である。金属マイクロ粒子は、銀に限らず、金、銅などや複数種類の金属でも良い。接着剤は、例えば、エポキシ系の樹脂を主成分として含んでいる。導電性ペーストは、加熱により硬化し、例えば、配線に接続される接続端子の形成に使用される。接続端子とは、例えば、電子部品の部品端子に接続するバンプ、外部機器などに接続する外部電極などである。
また、第3造形ユニット29は、導電性ペーストを吐出(塗布)する装置としてディスペンサー130を有する。尚、導電性ペーストを塗布する装置は、ディスペンサーに限らず、インクジェットヘッド、スクリーン印刷装置やグラビア印刷装置でも良い。また、本開示における「塗布」とは、流体をノズルなどから吐出する動作や、スクリーン印刷やグラビア印刷によって対象物の上に流体を付着させる動作を含む概念である。ディスペンサー130は、基材70や樹脂層の上に導電性ペーストを吐出する。吐出された導電性ペーストは、例えば、第1造形ユニット22の焼成部74によって加熱され硬化することで接続端子(外部電極など)を形成する。
ここで、導電性ペーストは、例えば、数十マイクロメートル以下のサイズの金属マイクロ粒子を含んでいる。導電性ペーストは、加熱されることで接着剤(樹脂など)が硬化し、フレーク状の金属同士が接触した状態で硬化する。上記したように導電性インクは、例えば、加熱によって金属ナノ粒子同士が融着することで一体化した金属となり、金属ナノ粒子同士が接触しているだけの状態に比べて導電率が高くなる。一方、導電性ペーストは、接着剤の硬化によってマイクロサイズの金属マイクロ粒子を互いに接触させて硬化する。このため、導電性インクを硬化して形成した配線の抵抗(電気抵抗率)は、例えば、数~数十マイクロΩ・cmと極めて小さく、導電性ペーストを硬化した配線の抵抗(数十~数千マイクロΩ・cm)に比べて小さい。従って、導電性インクは、低抵抗の回路配線など、低い抵抗値を要求される造形物の造形に適している。
一方で、導電性ペーストは、硬化時に接着剤を硬化させることで、他の部材との接着性を高めることができ、導電性インクに比べて他の部材との密着性に優れている。ここでいう他の部材とは、導電性ペーストを吐出等して付着させる部材であり、例えば、樹脂層、配線、電子部品の部品端子などである。従って、導電性ペーストは、電子部品を樹脂層に固定する接続端子など、機械的強度(引っ張り強度など)が要求される造形物の造形に適している。本実施形態の電子デバイス製造装置10では、このような導電性インクと導電性ペーストを使い分けて、特性を活かすことで、電気的性質及び機械的性質を向上した電子回路を製造できる。
次に、電子デバイス製造装置10の制御装置27の構成について説明する。図2及び図3に示すように、制御装置27は、コントローラ120、複数の駆動回路122、記憶装置124を備えている。複数の駆動回路122は、上記電磁モータ38,56、保持装置62、昇降装置64、インクジェットヘッド76、照射装置78、インクジェットヘッド88、平坦化装置90、照射装置92、テープフィーダ110、装着ヘッド112、移動装置114に接続されている(図2参照)。さらに、駆動回路122は、第3造形ユニット29に接続されている(図3参照)。
コントローラ120は、CPU,ROM,RAM等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路122に接続されている。記憶装置124は、RAM、ROM、ハードディスク等を備えており、電子デバイス製造装置10の制御を行う制御プログラム126が記憶されている。コントローラ120は、制御プログラム126をCPUで実行することで、搬送装置20、第1造形ユニット22、第2造形ユニット24、装着ユニット26、第3造形ユニット29等の動作を制御可能となっている。以下の説明では、コントローラ120が、制御プログラム126を実行して各装置を制御することを、単に「装置が」と記載する場合がある。例えば、「コントローラ120が第2造形ユニット24を制御する」とは、「コントローラ120が、制御プログラム126をCPUで実行し、駆動回路122等を介して第2造形ユニット24の動作を制御する」ことを意味している。
本実施形態の電子デバイス製造装置10は、上記した構成によって、配線、接続端子及び電子部品を含んだ電子デバイスを造形物として製造する。詳述すると、例えば、記憶装置124の制御プログラム126には、完成時の電子デバイスをスライスした各層の三次元のデータが設定されている。コントローラ120は、制御プログラム126のデータに基づいて第1造形ユニット22等を制御し、紫外線硬化樹脂等を吐出、硬化等させて、電子デバイスを製造する。
例えば、コントローラ120は、基材70がセットされたステージ52を移動させつつ、基材70の上に電子デバイスの造形を行なう。コントローラ120は、制御プログラム126の三次元データに基づいて、例えば、樹脂層を形成する場合、ステージ52を第2造形ユニット24に移動させる。コントローラ120は、インクジェットヘッド88による紫外線硬化樹脂の吐出と、硬化部86による硬化を繰り返し実行して樹脂層を形成する。同様に、コントローラ120は、例えば、第1造形ユニット22から吐出した導電性インクを焼成部74で焼成することで樹脂層の上に配線を形成する。また、コントローラ120は、第3造形ユニット29から吐出した導電性ペーストを焼成部74で加熱することで樹脂層の上に接続端子や外部端子を形成する。また、コントローラ120は、装着ユニット26により配線や接続端子に接続される電子部品を配置する。このようにして、本実施形態の電子デバイス製造装置10は、所望の形状や構造の電子デバイスを製造することができる。
(第2造形ユニット24の構成)
次に、本開示のインクの一例として、第2造形ユニット24によって吐出する紫外線硬化樹脂を採用した場合について説明する。尚、本開示のインクは、紫外線硬化樹脂に限らず、第1造形ユニット22の導電性インクや、第3造形ユニット29の導電性ペーストを採用することもできる。従って、以下に説明する第2造形ユニット24に対する制御は、第1造形ユニット22や第3造形ユニット29に対しても同様に実施することができる。
次に、本開示のインクの一例として、第2造形ユニット24によって吐出する紫外線硬化樹脂を採用した場合について説明する。尚、本開示のインクは、紫外線硬化樹脂に限らず、第1造形ユニット22の導電性インクや、第3造形ユニット29の導電性ペーストを採用することもできる。従って、以下に説明する第2造形ユニット24に対する制御は、第1造形ユニット22や第3造形ユニット29に対しても同様に実施することができる。
図4は、第2造形ユニット24のうち、インクジェットヘッド88に係わる構成を模式的に示している。図4に示すように、第2造形ユニット24は、上記したインクジェットヘッド88の他に、インクタンク141、バキュームポンプ143、レギュレータ145、圧力計147、負圧供給路149、インク流路151、弁153を備えている。
インクタンク141には、紫外線硬化樹脂155が貯留されている。バキュームポンプ143は、インクタンク141内を負圧にする装置である。バキュームポンプ143は、負圧供給路149を介してインクタンク141に接続されている。バキュームポンプ143は、コントローラ120(図2参照)の制御に基づいて、インクタンク141内を減圧し、インクタンク141内へ負圧を供給する。
レギュレータ145は、バキュームポンプ143と負圧供給路149の間に接続されている。レギュレータ145は、コントローラ120の制御に基づいて、インクタンク141内を所定の負圧に調整する。圧力計147は、負圧供給路149内の圧力を検出する装置である。圧力計147は、検出した負圧供給路149の圧力を示す信号をコントローラ120へ出力する。尚、圧力計147は、インクタンク141内の圧力を検出する構成でも良い。
コントローラ120は、圧力計147から入力した信号に基づいてバキュームポンプ143やレギュレータ145を制御し、インクタンク141内を所望の負圧に制御する。コントローラ120は、インクタンク141内の負圧を調整することで、インクジェットヘッド88から吐出される紫外線硬化樹脂155の吐出量、吐出速度等を制御する。尚、インクタンク141内の負圧値は、例えば、後述するインクジェットヘッド88のノズル口165における紫外線硬化樹脂155のメニスカス面を保つことができるメニスカス圧力要求値、紫外線硬化樹脂155の比重、ノズル口165の開口面とインクタンク141の液面との水頭差などに基づいて設定される。
また、図4に示すように、インクジェットヘッド88は、ヘッド内流路157、複数のインク室159、ヒータ161、温度センサ163を備えている。インクタンク141は、インク流路151を介してインクジェットヘッド88内のヘッド内流路157に接続されている。インク流路151は、インクタンク141内と、ヘッド内流路157内を接続し、インクタンク141とヘッド内流路157との間で紫外線硬化樹脂155を移動させる。
インク流路151には、弁153が取り付けられている。弁153は、例えば、電磁弁であり、コントローラ120の制御に基づいて、インク流路151を開けた開放位置と、インク流路151を閉じた閉塞位置とに切り替えられる。図4に弁153の右に図示した四角にO(オー)の文字は、弁153が開放位置であることを示している。また、後述する図10に示す四角にS(エス)の文字は、弁153が閉塞位置であることを示している。
弁153が開放位置である場合、後述するように、紫外線硬化樹脂155は、圧力の高低に応じてインクタンク141とヘッド内流路157との間で移動する。また、弁153が閉塞位置である場合、紫外線硬化樹脂155は、インクタンク141とヘッド内流路157との間の移動を規制される。
インクジェットヘッド88の複数のインク室159は、ヘッド内流路157に接続され、ヘッド内流路157から紫外線硬化樹脂155を供給される。インクジェットヘッド88には、紫外線硬化樹脂155を吐出する複数のノズル口165が形成されている。複数のノズル口165は、複数のインク室159の各々に接続され、各インク室159を介してヘッド内流路157に接続されている。
コントローラ120によってインクタンク141内の圧力に制御されると、紫外線硬化樹脂155は、負圧の大きさに応じてインク流路151を介してヘッド内流路157へ流れ、各インク室159を介してノズル口165から吐出される。コントローラ120は、インクタンク141内の負圧を調整し、ノズル口165から吐出する紫外線硬化樹脂155の吐出状態(吐出量等)を制御する。また、コントローラ120は、インクタンク141内の負圧を調整することで、例えば、吐出を停止している際のノズル口165の紫外線硬化樹脂155のメニスカス面を保ち、紫外線硬化樹脂155の漏れを抑制する。
ヒータ161は、ヘッド内流路157内の紫外線硬化樹脂155を加熱する温度変更装置である。ヒータ161は、例えば、赤外線ヒータである。コントローラ120は、例えば、ヒータ161に供給する電力を制御して、ヒータ161の加熱温度を変更する。ここで、インクジェットヘッド88は、ヘッド内流路157やインク室159の流路、ノズル口165の開口の大きさ、必要な吐出量や吐出速度等に応じて、要求される粘度の範囲(以下、粘度要求値という場合がある)が変動する。
図5は、紫外線硬化樹脂155の粘度の温度特性を示している。横軸は、紫外線硬化樹脂155の温度を示している。縦軸は、紫外線硬化樹脂155の粘度を示している。図5に示すように、紫外線硬化樹脂155の粘度は、温度が上昇するに従って、徐々に低下している。例えば、電子デバイス製造装置10を設置した室内の温度(数℃から30℃など)、即ち、常温において、紫外線硬化樹脂155の粘度が粘度要求値よりも高い場合、ヒータ161を用いて紫外線硬化樹脂155を加熱し粘度を低くする必要がある。例えば、図5に示す特性の紫外線硬化樹脂155を用いて、常温が25℃(粘度が約50[mPa・s])で、粘度要求値が20[mPa・s](温度が約60℃)の場合、紫外線硬化樹脂155の温度をヒータ161で35℃上げて粘度を半分以下にする必要がある。逆に、常温において紫外線硬化樹脂155の粘度が粘度要求値よりも低い場合、紫外線硬化樹脂155を冷却して粘度を高くする必要がある。
以下の説明では、一例として、常温において、粘度が粘度要求値よりも高い紫外線硬化樹脂155を採用し、ヘッド内流路157内の紫外線硬化樹脂155をヒータ161で加熱する場合について説明する。尚、ヒータ161を設置する位置は、特に限定されない。例えば、ヒータ161を、インク室159、インク流路151、インクタンク141等に設置しても良い。また、紫外線硬化樹脂155を加熱する温度変更装置は、赤外線ヒータに限らない。例えば、温度変更装置は、ハロゲンランプ、レーザ装置、温水を用いた装置等でも良い。
温度センサ163は、ヒータ161によって加熱した紫外線硬化樹脂155の温度、例えば、ヘッド内流路157内の紫外線硬化樹脂155の温度を検出するセンサである。温度センサ163は、検出した紫外線硬化樹脂155の温度を示す信号をコントローラ120に出力する。コントローラ120は、温度センサ163から入力した信号に基づいて紫外線硬化樹脂155の温度を検出する。コントローラ120は、検出した温度に基づいて、ヒータ161の加熱温度を制御する。これにより、コントローラ120は、ヘッド内流路157やインク室159の紫外線硬化樹脂155を所望の温度に変更し、粘度を粘度要求値の範囲内にすることができる。その結果、インクジェットヘッド88から所望の吐出量や吐出速度で紫外線硬化樹脂155を吐出できる。
(第2造形ユニット24の制御内容)
次に、コントローラ120による第2造形ユニット24の制御内容について説明する。まず、第2造形ユニット24の起動時の制御内容を説明した後、停止時の制御内容について説明する。図6は、起動時の第2造形ユニット24の制御内容を示している。図6の最も左の列は、各ステップ(以下、Sと記載する場合がある)を示している。左から2列目は、電子デバイス製造装置10の状態を示している。左から3列目は、バキュームポンプ143のON/OFF状態を示している。左から4列目は、弁153の開閉状態を示している。左から5列目は、ヒータ161のON/OFF状態を示している。左から6列目は、温度センサ163の検出温度であり、ヘッド内流路157の紫外線硬化樹脂155の温度であるインク温度Tを示している。最も右の列は、ヘッド内流路157内の圧力Pを示している。
次に、コントローラ120による第2造形ユニット24の制御内容について説明する。まず、第2造形ユニット24の起動時の制御内容を説明した後、停止時の制御内容について説明する。図6は、起動時の第2造形ユニット24の制御内容を示している。図6の最も左の列は、各ステップ(以下、Sと記載する場合がある)を示している。左から2列目は、電子デバイス製造装置10の状態を示している。左から3列目は、バキュームポンプ143のON/OFF状態を示している。左から4列目は、弁153の開閉状態を示している。左から5列目は、ヒータ161のON/OFF状態を示している。左から6列目は、温度センサ163の検出温度であり、ヘッド内流路157の紫外線硬化樹脂155の温度であるインク温度Tを示している。最も右の列は、ヘッド内流路157内の圧力Pを示している。
まず、S1において、電子デバイス製造装置10は、起動指示を待つ状態となる。例えば、電子デバイス製造装置10は、電源には接続されているものの、システムを起動していない状態である。この状態では、バキュームポンプ143はOFF状態(停止状態)であり、弁153も閉塞状態であり、ヒータ161もOFF(停止状態)である。インク温度Tは、常温となる。圧力Pは、適正な圧力(以下、適正圧という場合がる)となる。ここでいう適正な圧力とは、例えば、紫外線硬化樹脂155の吐出を行っていない場合にはノズル口165のメニスカス面が保たれ紫外線硬化樹脂155の漏れがなく、且つノズル口165からインク室159側への空気(外気)の流入が発生しない圧力である。また、適正な圧力とは、紫外線硬化樹脂155の吐出を行っている場合には、所望の吐出量や吐出速度で紫外線硬化樹脂155を吐出できる圧力である。
次に、コントローラ120は、ユーザから起動指示を受け付けると、S2において、バキュームポンプ143を起動し、レギュレータ145を制御して、インクタンク141内の圧力を所望の負圧まで下げる。この状態においても、弁153は、閉塞位置となる。
コントローラ120は、例えば、圧力計147の検出信号に基づいて、インクタンク141内が目標の負圧まで下がったことを検出すると、弁153を閉塞位置から開放位置へ切り替える(S3)。インクタンク141からインク流路151を通じてヘッド内流路157内へ紫外線硬化樹脂155が供給される。インクタンク141内が所望の負圧で維持されるため、圧力Pは適正圧で維持される。紫外線硬化樹脂155の漏れ等が発生せずに、ヘッド内流路157やインク室159が紫外線硬化樹脂155で充填される。
コントローラ120は、電子デバイスを製造する造形作業の開始指示をユーザから受け付けると、ヒータ161をON状態にする(S4)。コントローラ120は、温度センサ163の検出温度に基づいて、ヒータ161によりヘッド内流路157内の紫外線硬化樹脂155を目標温度まで加熱する。この目標温度は、紫外線硬化樹脂155の粘度を粘度要求値の範囲にする温度であり、例えば、60℃である。コントローラ120は、温度センサ163により紫外線硬化樹脂155のインク温度Tが目標温度となったことを検出すると、造形作業を開始する(S4)。また、コントローラ120は、バキュームポンプ143やレギュレータ145を制御してインクタンク141の負圧を調整し、圧力Pを適正圧に維持する。造形作業において紫外線硬化樹脂155の吐出によってヘッド内流路157の紫外線硬化樹脂155が減っても、インクタンク141内を負圧で維持し弁153を開けているため、減った分の紫外線硬化樹脂155がインクタンク141から補充される。
従って、本実施形態のコントローラ120は、第2造形ユニット24の起動時において、バキュームポンプ143による減圧を開始し(S2)、インクタンク141内の気圧を減圧した後、弁153を開ける(S3、S4)。これによれば、インクタンク141からインクジェットヘッド88へ紫外線硬化樹脂155が過剰に流れ込んで紫外線硬化樹脂155がノズル口165から漏れることを、圧力Pを適正圧にすることで抑制できる。
次に、第2造形ユニット24の停止時の制御内容について説明する。図7は、停止時の第2造形ユニット24の制御内容を示している。まず、図7のS6は、図6のS4の状態であり、電子デバイス製造装置10が、電子デバイスを製造している状態である。次に、S7において、電子デバイスの製造を終了すると、コントローラ120は、ヒータ161をOFF状態(停止状態)にする。ヒータ161による加熱を停止することで、インクジェットヘッド88内の紫外線硬化樹脂155の温度は低下する。インク温度Tは、目標温度から常温まで徐々に自然冷却される。
ここで、紫外線硬化樹脂155は、図6のS4や図7のS6において、造形作業の実行に伴って加熱されると体積が膨張する。図8は、紫外線硬化樹脂155の体積比の温度特性を示している。横軸は、紫外線硬化樹脂155の温度を示している。縦軸は、紫外線硬化樹脂155の体積比を示しており、一例として25℃の体積を100%とした場合の比率を示している。
図8に示すように、紫外線硬化樹脂155の体積(体積比)は、温度が上昇するに従って、線形的に大きくなっている。例えば、常温が25℃、インク温度Tの目標温度が60℃の場合、体積比は約10%増加する。この場合、造形作業が終了してヒータ161を停止すると、紫外線硬化樹脂155は、例えば、単位体積当たりにおいて、目標温度から常温まで冷却されるまでの間に、10%以上も体積が小さくなる。
図10は、比較例に係わるインク温度Tが低下した場合の状態を示している。図11は、比較例に係わる停止時の第2造形ユニット24の制御内容を示している。図11に示すように、比較例のコントローラ120は、S12の造形作業を終了した後、S13において、インク温度Tが常温まで低下する前に弁153を閉塞位置に切り替え閉じる(図10中の四角にSの文字参照)。図10中の白い矢印で示すように、ヘッド内流路157内やインク室159内の紫外線硬化樹脂155の体積は、温度の低下にともなって収縮する。ヘッド内流路157内の圧力Pは、紫外線硬化樹脂155の体積の収縮に伴って減圧する(図11のS13)。そして、例えば、インク室159内の紫外線硬化樹脂155がヘッド内流路157側へ引き込まれる、あるいはノズル口165から受ける外気圧によって紫外線硬化樹脂155は、ヘッド内流路157側へ押し込まれる。その結果、図10の黒い矢印で示すように、紫外線硬化樹脂155が常温まで変化する前、あるいは変化した後、ノズル口165からノズル内へ空気が流入する(S14)。空気がノズル内へ流入すると、紫外線硬化樹脂155の吐出不良を招く虞がある。
これに対し、本実施形態では、図7のS7に示すように、コントローラ120は、ヒータ161をOFF状態にした後において、インク温度Tが目標温度から常温に低下するまでの間、弁153を開いたままにする。コントローラ120は、例えば、温度センサ163の検出温度に基づいて、インク温度Tが常温まで変化したか否かを判断する。常温まで変化したか否かの判断方法は、特に限定されないが、コントローラ120は、例えば、温度センサ163の検出温度の変化量が所定の変化量以下となった場合、即ち、インク温度Tの温度低下がある程度緩やかとなった場合、常温まで変化したと判断しても良い。あるいは、コントローラ120は、ヒータ161をON状態にする前に、常温時の紫外線硬化樹脂155の温度を予め測定し、インク温度Tが予め測定した温度まで低下した場合に、常温まで変化したと判断しても良い。
図9は、本実施形態のインク温度Tが低下した場合を示している。図9に示すように、ヘッド内流路157内やインク室159内の紫外線硬化樹脂155の体積は、図10に示す比較例と同様に、インク温度Tの低下に伴って収縮する。しかしながら、コントローラ120は、バキュームポンプ143及びレギュレータ145を制御し、インクタンク141内を所望の負圧に調整して、圧力Pを適正圧にする。そして、コントローラ120は、弁153の開いた状態を維持する。これにより、図9のインク流路151の白い矢印で示すように、収縮により足りない分の紫外線硬化樹脂155が、インク流路151を通じてインクタンク141からインクジェットヘッド88へ補充される。ヘッド内流路157やインク室159を紫外線硬化樹脂155で満たし、メニスカス面を適正に保つことで、空気の流入を抑制することができる。
従って、本実施形態のコントローラ120は、S7の工程(本開示の第2工程の一例で)において、バキュームポンプ143によりインクタンク141内の気圧を減圧した状態のまま、インク温度Tが常温となるまでの間、弁153を開ける制御を行なう。これによれば、インク温度Tが常温まで変化し、紫外線硬化樹脂155の体積の変化が終了するまでインクタンク141内の負圧を維持し弁153を開けて、温度変化によるインク流路151を通じたインクの移動を可能にする。ノズル内への空気の流入をより確実に抑制できる。
また、コントローラ120は、S4、S6の工程(本開示の第1工程の一例)において、温度センサ163で検出した温度に基づいて、ヒータ161による紫外線硬化樹脂155の温度変更を制御する。また、コントローラ120は、S7の工程において、温度センサ163で検出したインク温度Tに基づいて、インク温度Tが常温となるまでの間、弁153を開ける。
これによれば、S4、S6の造形作業では、温度センサ163で検出したインク温度Tに基づいて、ヒータ161による紫外線硬化樹脂155の温度変更を制御することで、紫外線硬化樹脂155の粘度を吐出に適した粘度要求値に変更できる。また、S7では、温度センサ163で検出したインク温度Tに基づいて、インク温度Tが常温となるまでの間、弁153を開けることで、ノズル内への空気の流入をより確実に抑制できる。
次に、コントローラ120は、図7のS8に示すように、インク温度Tが常温に変化した後も、弁153を開いた状態を維持する。コントローラ120は、次の造形作業の指示を受け付けるまでの待機中において、バキュームポンプ143やレギュレータ145を制御し、弁153が開いた状態を維持し、圧力Pを適正圧に維持する。これにより、ノズル内への空気の流入を抑制しつつ、造形作業を受け付けた場合に、迅速に作業を開始することができる。
また、コントローラ120は、S9に示すように、ユーザから電子デバイス製造装置10の電源をオフする指示を受け付けると、弁153を閉塞位置に切り替えて閉じる。これにより、インク温度Tを常温にし、圧力Pを適正圧にした状態で弁153を閉じることができる。コントローラ120は、弁153を閉じた後、バキュームポンプ143をOFF状態にし、電子デバイス製造装置10の電源をオフする(S10)。
従って、本実施形態のコントローラ120は、バキュームポンプ143による減圧を停止する場合、弁153を閉じた後に、バキュームポンプ143による減圧を停止する。ここで、電子デバイス製造装置10の電源のオフに伴ってバキュームポンプ143を停止すると、負圧の生成が行われなくなり、インクタンク141内の負圧が弱くなる(圧力が高くなる)。ノズル口165のメニスカス圧が高くなりノズル口165から紫外線硬化樹脂155が漏れる虞がある。これに対し、本実施形態のコントローラ120は、電源のオフに伴いバキュームポンプ143を停止する際に、先に弁153を閉じインク流路151を通じた紫外線硬化樹脂155の移動を制限した上で、バキュームポンプ143による減圧を停止する。インクタンク141内の気圧が上昇しても、インクタンク141からインクジェットヘッド88へ紫外線硬化樹脂155が流れ込むことを抑制でき、圧力Pを適正圧に維持でき、紫外線硬化樹脂155の漏れを抑制できる。
また、本実施形態では、本開示のインクとして、三次元積層造形に用いる紫外線硬化樹脂155、及び金属粒子を含む流体(導電性インクや導電性ペースト)を採用している。これによれば、紫外線硬化樹脂155や金属粒子を含む流体などを用いて、インクジェット方式で三次元積層造形を実行する第1造形ユニット22、第2造形ユニット24、及び第3造形ユニット29において、ノズル口165を介した空気の流入を抑制できる。電子デバイス(三次元積層物)をより精度良く造形することができる。
また、上記実施形態では、本開示の温度変更装置として紫外線硬化樹脂155を加熱するヒータ161を採用したが、紫外線硬化樹脂155を冷却する冷却装置を採用した場合にも、同様の制御を実行することができる。例えば、常温において紫外線硬化樹脂155の粘度が粘度要求値よりも低い場合、造形作業を行なう際に紫外線硬化樹脂155を冷却して粘度を高くする必要がある。
図12は、比較例に係わるインク温度が上昇した場合の状態を示している。図12に示すように、例えば、紫外線硬化樹脂155を冷却する場合、ヒータ161の代わりに冷却装置171をインクジェットヘッド88に設ける。冷却装置171(本開示の温度変更装置の一例)の構成は、特に限定されない。冷却装置171は、例えば、ペルチェ素子を用いた装置、水を循環させる装置等でも良い。
例えば、コントローラ120は、造形作業中において、温度センサ163の検出温度(インク温度T)に基づいて、紫外線硬化樹脂155を冷却装置171により目標温度まで冷却する。この目標温度は、粘度を粘度要求値まで高くする温度である。そして、図12に示すように、比較例のコントローラ120は、造形作業が終了した後、インク温度Tが常温まで上昇する前に弁153を閉じる。図12中の白い矢印で示すように、ヘッド内流路157内やインク室159内の紫外線硬化樹脂155の体積は、温度の上昇にともなって膨張する。ヘッド内流路157内の圧力Pは、紫外線硬化樹脂155の体積の膨張に伴って昇圧する。弁153を閉じているため、ヘッド内流路157の紫外線硬化樹脂155は、インク室159へ押し出される。その結果、紫外線硬化樹脂155は、常温まで変化する前、あるいは変化した後、ノズル口165から外部へ漏れる虞がある。
これに対し、図13は、本実施形態に係わる制御を、冷却装置171をOFF状態にして、インク温度Tが上昇した場合に実行した状態を示している。例えば、コントローラ120は、造形作業が終了し冷却装置171をOFF状態にした後において、インク温度Tが目標温度から常温まで上昇するまでの間、弁153を開いたままにする。コントローラ120は、温度センサ163の検出温度に基づいて、インク温度Tが常温まで変化したか否かを判断する。また、コントローラ120は、バキュームポンプ143及びレギュレータ145を制御して、インクタンク141内を所望の負圧で維持する。
これにより、図13のインク流路151の白い矢印で示すように、膨張により体積が増えて発生した余剰分の紫外線硬化樹脂155が、インク流路151を通じてインクタンク141へ戻される。ヘッド内流路157からインク室159への紫外線硬化樹脂155の流れ込みを抑制し、ノズル口165からの紫外線硬化樹脂155の漏れを抑制することができる。このように、造形作業中に紫外線硬化樹脂155を冷却する場合には、紫外線硬化樹脂155のインク温度Tが常温まで上昇するまでの間、バキュームポンプ143を駆動し弁153を開けることで、紫外線硬化樹脂155の漏れを抑制することができる。
因みに、上記実施例において、第1造形ユニット22、第2造形ユニット24、第3造形ユニット29は、インクジェット装置の一例である。バキュームポンプ143は、減圧装置の一例である。紫外線硬化樹脂155、導電性インク、導電性インクは、インクの一例である。ヒータ161、冷却装置171は、温度変更装置の一例である。温度センサ163は、温度検出装置の一例である。S4、S6は、第1工程、第1処理の一例である。S7は、第2工程、第2処理の一例である。インク温度Tは、温度の一例である。
以上、上記した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
本実施形態のコントローラ120は、バキュームポンプ143を制御してインクジェットヘッド88から紫外線硬化樹脂155を吐出する造形作業を行なう際に、弁153を開けて、ヒータ161による温度変更を実行する(S4、S6)。また、コントローラ120は、造形作業が終了し、ヒータ161による温度変更を停止した後も、弁153を開けて、インク流路151を通じたインクタンク141とインクジェットヘッド88との間の紫外線硬化樹脂155の移動を可能にする(S7)。
本実施形態のコントローラ120は、バキュームポンプ143を制御してインクジェットヘッド88から紫外線硬化樹脂155を吐出する造形作業を行なう際に、弁153を開けて、ヒータ161による温度変更を実行する(S4、S6)。また、コントローラ120は、造形作業が終了し、ヒータ161による温度変更を停止した後も、弁153を開けて、インク流路151を通じたインクタンク141とインクジェットヘッド88との間の紫外線硬化樹脂155の移動を可能にする(S7)。
これによれば、インクジェットヘッド88から紫外線硬化樹脂155を吐出する造形作業を行なう際には、バキュームポンプ143を制御してインクタンク141内を減圧し、吐出量や吐出速度などを調整する。この際に、弁153を開けて、ヒータ161による紫外線硬化樹脂155の温度変更を実行する。これにより、紫外線硬化樹脂155の温度変更を行なって紫外線硬化樹脂155の粘度を吐出に適した粘度要求値に変更することができる。ここで、バキュームポンプ143を停止する場合などには弁153を閉じてインクタンク141とインクジェットヘッド88との間の紫外線硬化樹脂155の移動を制限する必要がある。一方で、造形作業中は、紫外線硬化樹脂155の温度が変更されるため、作業終了後に温度変更を停止し、弁153を閉じると、インクジェットヘッド88内に残ったインクの体積が変動する。例えば、ヒータ161で加熱する場合には、収縮によってインクジェットヘッド88内へ空気が流れ込む(図10参照)。その結果、次に造形作業を行なう際に吐出不良を招く可能性がある。逆に、冷却装置171で冷却する場合には、膨張によってインクジェットヘッド88から紫外線硬化樹脂155が漏れる可能性がある。
そこで、コントローラ120は、造形作業が終了し、ヒータ161等による温度変更を停止した後も、弁153を開けて、インク流路151を通じた紫外線硬化樹脂155の移動を可能にする。これにより、例えば、インクジェットヘッド88内の紫外線硬化樹脂155が常温に近づくにつれて収縮した場合、収縮によって足りない分の紫外線硬化樹脂155が、圧力の変化によってインク流路151を通じてインクタンク141からインクジェットヘッド88へ流れ込む。逆に、インクジェットヘッド88内の紫外線硬化樹脂155が常温に近づくにつれて膨張した場合、膨張によって余った分の紫外線硬化樹脂155が、インク流路151を通じてインクジェットヘッド88からインクタンク141へ移動する。これにより、インクジェットヘッド88内への空気の流入や、インクジェットヘッド88からの紫外線硬化樹脂155の漏れを抑制し、紫外線硬化樹脂155の流れを適切に制御できる。
尚、本開示は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。
例えば、上記実施例では、コントローラ120は、紫外線硬化樹脂155が常温となるまでの間、弁153を開けたが、常温となる手前で弁153を閉じても良い。
また、コントローラ120は、温度センサ163の検出温度に基づいて、紫外線硬化樹脂155のインク温度Tが常温まで変化したか否かを判断したが、判断する方法はこれに限らない。例えば、コントローラ120は、紫外線硬化樹脂155の粘度を直接検出する粘度センサを用いて、紫外線硬化樹脂155の粘度が常温の状態となったか、即ち、インク温度Tが常温となったか判断しても良い。
また、コントローラ120は、インク温度Tが常温となったか否か判断しなくとも良い。例えば、コントローラ120は、ヒータ161をOFFしてから一定時間だけ経過するまでの間、弁153を開けても良い。この一定時間は、例えば、紫外線硬化樹脂155が目標温度から常温まで変化するのに必要な時間を予め測定した時間である。即ち、コントローラ120は、時間を用いて弁153の開閉を判断しても良い。
例えば、上記実施例では、コントローラ120は、紫外線硬化樹脂155が常温となるまでの間、弁153を開けたが、常温となる手前で弁153を閉じても良い。
また、コントローラ120は、温度センサ163の検出温度に基づいて、紫外線硬化樹脂155のインク温度Tが常温まで変化したか否かを判断したが、判断する方法はこれに限らない。例えば、コントローラ120は、紫外線硬化樹脂155の粘度を直接検出する粘度センサを用いて、紫外線硬化樹脂155の粘度が常温の状態となったか、即ち、インク温度Tが常温となったか判断しても良い。
また、コントローラ120は、インク温度Tが常温となったか否か判断しなくとも良い。例えば、コントローラ120は、ヒータ161をOFFしてから一定時間だけ経過するまでの間、弁153を開けても良い。この一定時間は、例えば、紫外線硬化樹脂155が目標温度から常温まで変化するのに必要な時間を予め測定した時間である。即ち、コントローラ120は、時間を用いて弁153の開閉を判断しても良い。
また、上記実施形態では、図7のS7において、コントローラ120は、バキュームポンプ143を駆動しインクタンク141内の負圧を維持した状態で弁153を開けていたが、これに限らない。例えば、コントローラ120は、バキュームポンプ143を停止し、インクタンク141内の負圧が低下する前に、弁153を閉じても良い。そして、コントローラ120は、バキュームポンプ143を停止し、弁153を閉じた状態で、次の造形作業まで待機しても良い。従って、紫外線硬化樹脂155が常温に変化するまでの間に、バキュームポンプ143を停止しても良い。この場合にも、弁153を閉じずにインクタンク141内の負圧が低下するまでの間に、紫外線硬化樹脂155のインク流路151を通じた移動を促し、空気の流入や紫外線硬化樹脂155の漏れを抑制できる。
また、図7のS8において、コントローラ120は、紫外線硬化樹脂155が常温まで変化した後に、S9の電源オフの指示を受け付けた。これに対し、例えば、コントローラ120は、温度センサ163の検出温度に基づいて、紫外線硬化樹脂155が常温まで冷却される前に、電源のオフ指示を受け付けた場合、警告を報知し、常温まで冷却されるまでの間、バキュームポンプ143のOFF制御等を待機させても良い。あるいは、コントローラ120は、警告を報知せずに(ユーザには通知せず)、常温まで冷却されるまでの間、バキュームポンプ143のOFF制御等を待機させ、常温になってから弁153を閉じてバキュームポンプ143をOFFし電源をOFFしても良い。
また、コントローラ120は、S8の常温後の待機状態において、弁153を開けた状態にしたが、弁153を閉じても良い。また、コントローラ120は、弁153を閉じてバキュームポンプ143を一時的に停止しても良い。そして、コントローラ120は、次の造形作業の指示を受け付けた場合、バキュームポンプ143の起動や、弁153の切り替え等を実行しても良い。
また、図7のS8において、コントローラ120は、紫外線硬化樹脂155が常温まで変化した後に、S9の電源オフの指示を受け付けた。これに対し、例えば、コントローラ120は、温度センサ163の検出温度に基づいて、紫外線硬化樹脂155が常温まで冷却される前に、電源のオフ指示を受け付けた場合、警告を報知し、常温まで冷却されるまでの間、バキュームポンプ143のOFF制御等を待機させても良い。あるいは、コントローラ120は、警告を報知せずに(ユーザには通知せず)、常温まで冷却されるまでの間、バキュームポンプ143のOFF制御等を待機させ、常温になってから弁153を閉じてバキュームポンプ143をOFFし電源をOFFしても良い。
また、コントローラ120は、S8の常温後の待機状態において、弁153を開けた状態にしたが、弁153を閉じても良い。また、コントローラ120は、弁153を閉じてバキュームポンプ143を一時的に停止しても良い。そして、コントローラ120は、次の造形作業の指示を受け付けた場合、バキュームポンプ143の起動や、弁153の切り替え等を実行しても良い。
また、コントローラ120は、システムを停止するためバキュームポンプ143を停止する場合、弁153を閉じた後(S9)、バキュームポンプ143を停止した(S10)。しかしながら、コントローラ120は、弁153を閉じる制御と、バキュームポンプ143を停止する制御を同時に実行しても良い。また、コントローラ120は、先にバキュームポンプ143を停止してインクタンク141の負圧が低下する前に、弁153を閉じても良い。
また、コントローラ120は、起動時において、バキュームポンプ143によりインクタンク141内を所望の負圧まで下げる前に、弁153を開いても良い。
また、コントローラ120は、起動時において、バキュームポンプ143によりインクタンク141内を所望の負圧まで下げる前に、弁153を開いても良い。
また、上記実施形態では、本開示のインクとして、三次元積層造形に用いる紫外線硬化樹脂155、導電性ペースト、導電性インクを採用したが、これに限らない。本開示のインクは、例えば、印刷に用いるインクでも良い。即ち、本開示のインクジェット装置の制御方法は、インクジェットプリンタなど、インクジェット方式でインクを吐出し、且つ、作業中にインクの温度を変更する装置であれば、同様に適用できる。
22 第1造形ユニット(インクジェット装置)、24 第2造形ユニット(インクジェット装置)、29 第3造形ユニット(インクジェット装置)、76,88 インクジェットヘッド、141 インクタンク、143 バキュームポンプ(減圧装置)、151 インク流路、153 弁、155 紫外線硬化樹脂(インク)、161 ヒータ(温度変更装置)、163 温度センサ(温度検出装置)、171 冷却装置(温度変更装置)、T インク温度(温度)。
Claims (7)
- インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンク内の気圧を減圧する減圧装置と、
前記インクタンクの前記インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドと前記インクタンクとを接続するインク流路と、
前記インク流路を開閉する弁と、
前記インクの温度を変更する温度変更装置と、
を備えるインクジェット装置の制御方法であって、
前記減圧装置を制御して前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出する作業を行なう際に、前記弁を開けて、前記温度変更装置による前記インクの温度変更を実行する第1工程と、
前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出する作業が終了し、前記温度変更装置による温度の変更を停止した後も、前記弁を開けて、前記インク流路を通じた前記インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間の前記インクの移動を可能にする第2工程と、
を含む、インクジェット装置の制御方法。 - 前記第2工程において、前記減圧装置により前記インクタンク内の気圧を減圧した状態のまま、前記インクの温度が常温となるまでの間、前記弁を開ける、請求項1に記載のインクジェット装置の制御方法。
- 前記インクジェット装置は、
前記インクジェットヘッド内の前記インクの温度を検出する温度検出装置を、さらに備え、
前記温度変更装置は、
前記インクジェットヘッド内の前記インクの温度を変更し、
前記第1工程において、
前記温度検出装置で検出した温度に基づいて、前記温度変更装置による前記インクの温度変更を制御し、
前記第2工程において、
前記温度検出装置で検出した温度に基づいて、前記インクの温度が常温となるまでの間、前記弁を開ける、請求項2に記載のインクジェット装置の制御方法。 - 前記減圧装置による減圧を停止する場合、前記弁を閉じた後に、前記減圧装置による減圧を停止する、請求項1から請求項3の何れか1項に記載のインクジェット装置の制御方法。
- 前記インクジェット装置の起動時において、前記減圧装置による減圧を開始し、前記インクタンク内の気圧を減圧した後、前記弁を開ける、請求項1から請求項4の何れか1項に記載のインクジェット装置の制御方法。
- 前記インクは、三次元積層造形に用いる紫外線硬化樹脂、及び金属粒子を含む流体である、請求項1から請求項5の何れか1項に記載のインクジェット装置の制御方法。
- インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンク内の気圧を減圧する減圧装置と、
前記インクタンクの前記インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドと前記インクタンクとを接続するインク流路と、
前記インク流路を開閉する弁と、
前記インクの温度を変更する温度変更装置と、
前記減圧装置を制御して前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出する作業を行なう際に、前記弁を開けて、前記温度変更装置による前記インクの温度変更を実行する第1処理と、前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出する作業が終了し、前記温度変更装置による温度の変更を停止した後も、前記弁を開けて、前記インク流路を通じた前記インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間の前記インクの移動を可能にする第2処理と、を実行する制御装置と、
を備えるインクジェット装置。
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---|---|---|---|---|
JP2004119075A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Seiko Epson Corp | 液滴吐出装置、デバイスの製造方法、デバイス及び電子機器 |
US20080117240A1 (en) * | 2005-01-11 | 2008-05-22 | Jemtex Ink Jet Printing Ltd. | Inkjet Printer and Method of Controlling Same |
JP2011213080A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | Riso Kagaku Corp | インクジェット印刷装置 |
JP2014054857A (ja) * | 2013-12-26 | 2014-03-27 | Seiko Epson Corp | 液体噴射装置 |
JP2015074122A (ja) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 積層体の製造方法 |
JP2017002162A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | セーレン株式会社 | 金属顔料含有紫外線硬化型インクジェットインクおよびこれを用いたインクジェットプリント物の製造方法 |
WO2017094515A1 (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置 |
JP2020059256A (ja) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | 東芝テック株式会社 | 液体循環装置及び液体吐出装置 |
-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004119075A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Seiko Epson Corp | 液滴吐出装置、デバイスの製造方法、デバイス及び電子機器 |
US20080117240A1 (en) * | 2005-01-11 | 2008-05-22 | Jemtex Ink Jet Printing Ltd. | Inkjet Printer and Method of Controlling Same |
JP2011213080A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | Riso Kagaku Corp | インクジェット印刷装置 |
JP2015074122A (ja) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 積層体の製造方法 |
JP2014054857A (ja) * | 2013-12-26 | 2014-03-27 | Seiko Epson Corp | 液体噴射装置 |
JP2017002162A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | セーレン株式会社 | 金属顔料含有紫外線硬化型インクジェットインクおよびこれを用いたインクジェットプリント物の製造方法 |
WO2017094515A1 (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置 |
JP2020059256A (ja) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | 東芝テック株式会社 | 液体循環装置及び液体吐出装置 |
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