CN110497700A - 油墨去除装置、油墨吐出装置及油墨去除方法 - Google Patents

油墨去除装置、油墨吐出装置及油墨去除方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够去除附着于喷墨头的吐出面的油墨的油墨去除装置。按压单元支承具有吸收油墨的性质的吸液部件。驱动机构向从设置于吐出面的多个喷嘴孔吐出经液滴化油墨的喷墨头的吐出面按压吸液部件。

Description

油墨去除装置、油墨吐出装置及油墨去除方法
本申请主张基于2018年5月17日申请的日本专利申请第2018-095506号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种油墨去除装置、油墨吐出装置及油墨去除方法。
背景技术
从喷墨头将油墨进行液滴化后吐出从而形成具有所希望的图案的膜(例如，蚀刻用抗蚀剂膜、阻焊膜等)的技术受到关注。为了形成高精细的图案，在喷墨头高密度地配置有多个喷嘴孔。若不吐出油墨的状态持续，则喷嘴孔内的油墨的粘度会变高，油墨的吐出有时会产生不良情况。已知有一种装置，其用盖部件盖住设置有喷嘴孔的面(吐出面)，并使由吐出面与盖部件形成的空间成为负压，由此对喷嘴孔内进行抽吸以恢复喷嘴孔的不良情况(专利文献1)。
专利文献1：日本特开2014-19018号公报
若从喷墨头连续吐出油墨，则油墨有时会附着在喷墨头的吐出面。若附着于吐出面的油墨滴落到涂布对象物上，则会导致产生制造不良。只通过用盖部件盖住吐出面并将两者之间的空间设为负压，很难去除附着于吐出面的油墨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够去除附着于吐出面的油墨的油墨去除装置。本发明的另一目的在于提供一种搭载有该油墨去除装置的油墨吐出装置及油墨去除方法。
根据本发明的一种观点，提供一种油墨去除装置，其具有：
按压单元，支承具有吸收油墨的性质的吸液部件；及
驱动机构，向从设置于吐出面的多个喷嘴孔吐出经液滴化的油墨的喷墨头的所述吐出面按压所述吸液部件。
根据本发明的另一观点，提供一种油墨吐出装置，其具有：
喷墨头，从设置于吐出面的多个喷嘴孔吐出经液滴化的油墨；
循环***，其与所述喷墨头一同构成循环路径，并且使油墨或清洗液在所述循环路径中循环；
油墨去除装置，向所述吐出面按压具有吸收油墨的性质的吸液部件，并且无需使所述吸液部件相对于所述吐出面沿面内方向移动即可使所述吸液部件从所述吐出面分离开；及
控制装置，控制所述喷墨头、所述循环***及所述油墨去除装置，
所述控制装置具有如下功能：在将所述吸液部件按压到所述吐出面的状态下使油墨或清洗液在所述循环路径中循环。
根据本发明的又一观点，提供一种油墨去除方法，其中，
向从设置于吐出面的多个喷嘴孔吐出经液滴化的油墨的喷墨头的所述吐出面按压具有吸收油墨的性质的吸液部件，从而去除附着于所述吐出面的油墨，
无需使所述吸液部件相对于所述吐出面沿面内方向移动即可使所述吸液部件从所述吐出面分离。
通过向吐出面按压吸液部件，能够使吸液部件吸收附着于吐出面的油墨，从而能够从吐出面去除油墨。由于吸液部件相对于吐出面不会沿面内方向移动，因此能够防止吸液部件与吐出面摩擦而导致喷墨头受损。
附图说明
图1A为基于实施例的油墨吐出装置的概略图，图1B为基于实施例的油墨吐出装置的工作台的俯视图。
图2A为表示基于实施例的油墨去除装置的一部分的主视图，图2B为表示喷墨头的吐出面、吸液部件及按压单元在俯视观察时的位置关系的图。
图3为表示包括按压单元及抽吸装置的抽吸机构的结构的概略图。
图4为表示从油墨吐出装置的启动至结束为止的步骤的一例的流程图。
图5A为进行吸液部件按压处理之前的喷墨头的概略侧视图，图5B为进行吸液部件按压处理时的喷墨头、吸液部件及按压单元的概略图，图5C及图5D分别为通过基于比较例的方法去除吐出面的油墨时的喷墨头、吸液部件及按压单元的概略图及俯视图。
图6A为表示装置启动时的喷墨头的一部分的剖视图，图6B为表示装置启动时的喷墨头及按压单元的一部分的剖视图。
图7A为表示装置启动、油墨回收及装置清洗时的喷墨头及按压单元的一部分的剖视图，图7B为表示通过基于比较例的方法进行装置启动、油墨回收及装置清洗时的喷墨头及按压单元的一部分的剖视图
图8为表示进行预清洗时的喷墨头、吸液部件及按压单元的一部分的剖视图。
图中：10-台架，11-XY载台，12-θ载台，15-工作台，20-油墨去除装置，21-按压单元，22-油墨接盘，23-油墨抽吸箱，24-抽吸口，25-抽吸配管，30-框架，31-喷墨头，32-喷嘴孔，33-吐出面，35-升降机构，36-循环***，37-压力室，38-油墨容纳室，39-气袋，40-控制装置，45-循环路径，50-被加工板，60-吸液部件，61-输送辊，62-卷取辊，64-弹性部件，65-升降部件，66-升降机构，68-抽吸装置，70-气体配管，71-抽吸用电磁阀，72-速度控制器，73-喷射泵，74-雾分离器，75-排出用电磁阀，76-排出阀，77-压力计，80-附着于吐出面的油墨，81-被吸液部件吸收的油墨，82-扩散到外侧而附着于侧面的油墨。
具体实施方式
下面，参考图1A至图8的附图对基于实施例的油墨吐出装置进行说明。
图1A为基于实施例的油墨吐出装置的概略图。在台架10上，经由XY载台11及θ载台12支承有工作台15。被加工板50支承于工作台15的支承面上。例如，工作台15包括真空卡盘机构，被加工板50真空吸附固定于支承面上。支承面例如相对于水平面平行，面朝铅垂方向上方。
XY载台11使工作台15相对于台架10沿与支承面平行且相互正交的两个方向平移移动。θ载台12通过来自控制装置40的控制改变以垂直于支承面的旋转轴为中心的工作台15的旋转方向上的姿势。
在工作台15的上方，通过框架30支承有喷墨头31。在喷墨头31的朝向工作台15的面设置有多个喷嘴孔。将设置有喷嘴孔的面称为吐出面33。
循环***36与喷墨头31一同构成油墨的循环路径45，并使油墨在该循环路径45中循环。在喷墨头31的动作期间，循环***36使油墨沿循环路径45循环。而且，循环***36具有停止向喷墨头31供给油墨并从喷墨头31回收油墨的功能以及使清洗液沿循环路径45循环的功能。
喷墨头31朝向支承于工作台15上的被加工板50吐出经液滴化的油墨。控制装置40中存储有定义应形成的膜图案的平面形状的图像数据。控制装置40根据该图像数据控制XY载台11及喷墨头31，从而在被加工板50的上表面形成由油墨构成的膜图案。而且，控制装置40还控制循环***36及θ载台12。
图1B为基于实施例的油墨吐出装置的工作台15的俯视图。在工作台15的支承面上支承有被加工板50。在被加工板50的上方例如支承有两个喷墨头31。在各个喷墨头31的吐出面33(图1A)设置有多个喷嘴孔32。喷墨头31从喷嘴孔32朝向支承于工作台15上的被加工板50吐出经液滴化的油墨。
工作台15的旁边(图1B中为下侧)安装有油墨去除装置20的一部分设备。油墨去除装置20包括两个按压单元21、油墨接盘22及油墨抽吸箱23。按压单元21对应于喷墨头31而配置。通过使XY载台11(图1A)动作，可以将两个按压单元21分别配置于两个喷墨头31的正下方。
图2A为表示油墨去除装置20的一部分的主视图。图2A表示按压单元21移动到喷墨头31的正下方的状态。吸液部件60从输送辊61送出，并通过按压单元21之上之后，被卷取辊62卷曲。作为吸液部件60，例如可以使用具有吸液性的薄片。尤其优选使用具有不易起毛的性质的纸类薄片。吸液部件60的一部分支承于按压单元21之上。
按压单元21经由弹性部件64支承于升降部件65。作为弹性部件64，例如可以使用螺旋弹簧等。升降机构66使升降部件65升降。并且，另一升降机构35使喷墨头31升降。若升降机构66使升降部件65上升，则按压单元21上升，吸液部件60按压于喷墨头31的吐出面33。而且，通过升降机构35使喷墨头31下降也可以使吸液部件60按压于喷墨头31的吐出面33。通过弹性部件64的复原力，能够使吸液部件60稳定地按压于吐出面33。
若使升降机构66动作而使按压单元21下降，则吸液部件60从吐出面33分离。在吸液部件60被按压到吐出面33的期间，吸液部件60不会沿与吐出面平行的面内方向移动。即，吐出面33不会在面内方向上被吸液部件60摩擦。升降机构66及XY载台11(图1A)作为使按压单元21移动并将吸液部件60按压于喷墨头31的吐出面33的驱动机构而发挥作用。
在按压单元21的与喷墨头31对置的面(上表面)设置有多个抽吸口24。抽吸口24与抽吸装置68连接，抽吸装置68通过抽吸口24进行抽吸。若在将吸液部件60按压到喷墨头31的吐出面33的状态下进行抽吸，则多个喷嘴孔32(图1B)的内部经由吸液部件60被抽吸口24抽吸。
图2B为表示喷墨头31的吐出面33、吸液部件60及按压单元21在俯视观察时的位置关系的图。在俯视时，吐出面33配置于按压单元21的内侧。而且，吐出面33配置于吸液部件60的内侧。因此，若将吸液部件60按压到吐出面33，则吐出面33的整个区域与吸液部件60接触。
图3为表示包括按压单元21及抽吸装置68(图2A)的抽吸机构的结构的概略图。设置于按压单元21的多个抽吸口24经由抽吸配管25与油墨抽吸箱23连接。两个喷射泵73经由雾分离器74对油墨抽吸箱23内进行抽吸以使其成为负压。压力计77测定油墨抽吸箱23内的压力。喷射泵73被经由气体配管70、抽吸用电磁阀71及速度控制器72供给过来的工厂气体驱动。
若驱动喷射泵73，则油墨及空气经由抽吸口24及抽吸配管25抽吸到油墨抽吸箱23。抽吸到油墨抽吸箱23内的空气经由雾分离器74及喷射泵73而排出到设备外部。
抽吸到油墨抽吸箱23内的油墨暂时储存在油墨抽吸箱23内。通过打开安装于油墨抽吸箱23的排出阀76，能够将油墨抽吸箱23内的油墨排出至油墨接盘22。排出阀76的开闭通过经由气体配管70及排出用电磁阀75供给过来的工厂气体而进行。在抽吸油墨的过程中，排出阀76处于关闭状态。
图4为表示从油墨吐出装置的启动至结束为止的步骤的一例的流程图。首先，启动装置(步骤S1)。装置启动时，控制装置40控制循环***36(图1A)以使油墨开始沿由循环***36及喷墨头31构成的循环路径45循环。
待油墨进行循环而油墨的吐出准备就绪之后，控制装置40控制喷墨头31及XY载台11而对被加工板50涂布油墨(步骤S2)。涂布油墨时，控制装置40控制循环***36(图1A)，使喷墨头31的油墨容纳空间保持负压。通过使油墨容纳空间保持负压，防止油墨因重力作用而从喷嘴孔32泄漏。
若对被加工板50的油墨涂布结束，则控制装置40判定是否进行油墨更换。例如，控制装置40在装置启动并经过规定时间之后或对规定片数的被加工板50进行处理之后等，进行油墨更换。或者，可以借助操作人员的介入来进行油墨更换。
若判定为不进行油墨更换，则控制装置40判定是否进行吐出面33的清理。例如，每当对规定片数的被加工板50进行处理后，进行吐出面33的清理。进行清理时，控制装置40控制升降机构66(图2A)以使吸液部件60按压到喷墨头31的吐出面33，由此进行吐出面33的清理(步骤S3)。而且，控制装置40控制抽吸装置68(图2A)以进行抽吸。清理结束后，控制装置40控制升降机构66以使吸液部件60从吐出面33分离。在将吸液部件60按压到吐出面33的期间，吸液部件60不会与吐出面33摩擦。
在油墨涂布(步骤S2)之后进行油墨的更换时，首先进行油墨的回收(步骤S4)。具体而言，控制装置40控制循环***36以停止向喷墨头31供给油墨，并从喷墨头31回收油墨。之后，进行喷墨头31的清洗(步骤S5)。具体而言，使清洗液在包括循环***36及喷墨头31的循环路径45(图1A)中循环。此时，不进行使喷墨头31内的油墨容纳空间保持负压的控制。
在对喷墨头31的清洗结束之后继续使用装置时，对喷墨头31进行预清洗(prewashing)(步骤S6)。具体而言，向残留有清洗液的喷墨头31内供给油墨，并将清洗液和油墨一同回收。
在不对吐出面33进行清理时、对吐出面33的清理(步骤S3)结束后及预清洗(步骤S6)结束后，再次执行油墨涂布(步骤S2)。
接着，参考图5A～图8对吐出面的清理(步骤S3)、装置的启动(步骤S1)、油墨的回收(步骤S4)、喷墨头的清洗(步骤S5)及预清洗(步骤S6)的各处理及本实施例的优异效果进行说明。
图5A为进行吐出面清理(步骤S3)之前的喷墨头31的概略侧视图。若进行油墨涂布(步骤S2)，则从喷嘴孔32(图1B)吐出的一部分油墨会附着于吐出面33。由此，在吐出面33形成油墨80的薄膜。
图5B为进行吐出面清理(步骤S3)时的喷墨头31、吸液部件60及按压单元21的概略图。若将吸液部件60按压到吐出面33，则附着于吐出面33的油墨80(图5A)会被吸液部件60吸收。由于通过设置于按压单元21的抽吸口24进行抽吸，因此被吸液部件60吸收的油墨81到达吸液部件60的背面并吸入到抽吸口24内。
图5C及图5D分别为通过基于比较例的方法去除吐出面33的油墨时的喷墨头31、吸液部件60及按压单元21的概略图及俯视图。在比较例中，虽然将吸液部件60按压于吐出面33，但并不进行抽吸。附着于吐出面33的一部分油墨会被吸液部件60吸收，而另一部分油墨会从吐出面33与吸液部件60接触的区域挤压到外侧。挤压到外侧的油墨82会沿着喷墨头31的侧面攀升，会污染侧面。若附着于侧面的油墨82固化而掉落到被加工板50(图1A)上，则会导致产生产品不良。
在本实施例中，由于经由吸液部件60进行抽吸，因此被吸液部件60吸收的油墨被强制输送到背面。其结果，能够抑制油墨从喷墨头31与吸液部件60之间的界面扩散到外侧，从而能够抑制油墨附着于喷墨头31的侧面。由此，能够降低产品不良的产生。
而且，在本实施例中，由于吸液部件60不会摩擦吐出面33，因此能够防止因摩擦吐出面33导致喷墨头31受损。另外，在附着于吐出面33的油墨量较少而油墨不会从喷墨头31与吸液部件60之间的界面向外侧的扩散的情况下，可以不进行抽吸而只将吸液部件60按压到吐出面33。
图6A为表示装置启动(步骤S1)时的喷墨头31的一部分的剖视图。
如图6A所示，在喷墨头31内设置有油墨容纳室38及与油墨容纳室38连通的多个压力室37。多个压力室37分别对应于多个喷嘴孔32而配置。从循环***36(图1A)向油墨容纳室38供给油墨。供给至油墨容纳室38的油墨填充于压力室37内。若使压电元件等致动器变形来缩小压力室37的容积，则填充于压力室37的油墨会从喷嘴孔32吐出至外部。仅向油墨容纳室38供给油墨，有时油墨不会填充至一部分压力室37，会产生气袋39。由此，从与产生气袋39的压力室37相对应的喷嘴孔32无法稳定地吐出油墨。
图6B为表示装置启动时的喷墨头31及按压单元21的一部分的剖视图。在实施例中，装置启动时，控制装置40使按压单元21上升以使吸液部件60按压到吐出面33，并且通过抽吸口24、吸液部件60及喷嘴孔32对压力室37内进行抽吸。由此，能够使油墨填充到产生气袋39(图6A)的压力室37内。在本实施例中，通过消除产生气袋39的不良情况，能够抑制油墨的吐出不良。
图7A为表示装置启动(步骤S2)、油墨回收(步骤S4)及喷墨头清洗(步骤S5)时的喷墨头31及按压单元21的一部分的剖视图。在将吸液部件60按压到吐出面33的状态下，经由抽吸口24及吸液部件60对喷嘴孔32内进行抽吸。
图7B为表示通过基于比较例的方法进行装置启动、油墨回收及喷墨头清洗时的喷墨头31及按压单元21的一部分的剖视图。通常，在这些工序中，不进行使喷墨头31内保持负压的控制。因此，油墨因重力作用从喷嘴孔32泄漏。泄漏的油墨或者成为液滴而滴落或着附着于吐出面33。
附着于吐出面33的油墨80有时给油墨涂布(步骤S2)带来不良影响。例如，若附着于吐出面33的油墨80在进行涂布时掉落，则会导致产生被加工板50(图1A)的加工不良。尤其，在使用紫外线固化型的油墨时，附着于吐出面33的油墨会因油墨涂布(步骤S2)时的紫外线而逐渐固化，从吐出面33掉落的危险性较高。为了防止产生加工不良，在进行油墨涂布之前，必须进行去除附着于吐出面33的油墨的处理。
在本实施例中，将吸液部件60按压到吐出面33并进行抽吸的同时进行装置启动(步骤S2)、油墨回收(步骤S4)及喷墨头清洗(步骤S5)。由于从喷嘴孔32泄漏的油墨会被吸液部件60吸收而不会残留于吐出面33，因此无需在装置启动(步骤S2)、油墨回收(步骤S4)及喷墨头清洗(步骤S5)等结束之后另行进行去除附着于吐出面33的油墨的处理。由此，能够缩短装置启动、油墨回收及喷墨头清洗所需的时间。
图8为表示进行预清洗(步骤S6)时的喷墨头31、吸液部件60及按压单元21的一部分的剖视图。在进行预清洗之前，未被回收的清洗液残留于油墨容纳室38及压力室37内。在进行预清洗时，向油墨容纳室38内供给油墨，将残留的清洗液与油墨一同回收。而且，使喷墨头31进行动作，使残留于压力室37内的清洗液与油墨一同从喷头32吐出。
在实施例中，在进行预清洗期间，将吸液部件60按压到吐出面33并对喷嘴孔32内进行抽吸。若在预清洗之后将吸液部件60从吐出面33分离，则成为吐出面33的清理(附着的油墨的去除)结束的状态。因此，能够省去在预清洗之后对吐出面33进行清理的处理。
而且，在实施例中，在进行预清洗期间对喷嘴孔32内进行抽吸，因此容易将残留于压力室37内的清洗液从喷嘴孔32排出至外部。因此，能够减少预清洗时的油墨的使用量。而且，能够缩短预清洗的时间。
上述实施例为示例，本发明并不只限于上述实施例。例如，本发明能够进行各种变更、改进、组合等，这对本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (11)

1.一种油墨去除装置，其特征在于，具有：
按压单元，支承具有吸收油墨的性质的吸液部件；及
驱动机构，向从设置于吐出面的多个喷嘴孔吐出经液滴化的油墨的喷墨头的所述吐出面按压所述吸液部件。
2.根据权利要求1所述的油墨去除装置，其特征在于，
还具有抽吸机构，在将所述吸液部件按压到所述吐出面的状态下，经由所述吸液部件对所述喷嘴孔的内部进行抽吸。
3.一种油墨吐出装置，其特征在于，具有：
喷墨头，从设置于吐出面的多个喷嘴孔吐出经液滴化的油墨；
循环***，其与所述喷墨头一同构成循环路径，并且使油墨或清洗液在所述循环路径中循环；
油墨去除装置，向所述吐出面按压具有吸收油墨的性质的吸液部件，并且使所述吸液部件从所述吐出面分离；及
控制装置，控制所述喷墨头、所述循环***及所述油墨去除装置，
所述控制装置具有如下功能：在将所述吸液部件按压到所述吐出面的状态下使油墨或清洗液在所述循环路径中循环。
4.根据权利要求3所述的油墨吐出装置，其特征在于，
所述油墨去除装置包括抽吸机构，所述抽吸机构在将所述吸液部件按压到所述吐出面的状态下经由所述吸液部件对所述喷嘴孔的内部进行抽吸，
所述控制装置具有如下功能：使油墨或清洗液在所述循环路径中循环的同时使所述吸液部件按压到所述吐出面并经由所述吸液部件对所述喷嘴孔的内部进行抽吸。
5.根据权利要求4所述的油墨吐出装置，其特征在于，
所述控制装置还具有如下功能：使所述喷墨头动作而从所述喷嘴孔吐出油墨的同时经由所述吸液部件对所述喷嘴孔的内部进行抽吸。
6.一种油墨去除方法，其特征在于，
向从设置于吐出面的多个喷嘴孔吐出经液滴化的油墨的喷墨头的所述吐出面按压具有吸收油墨的性质的吸液部件，从而去除附着于所述吐出面的油墨，
无需使所述吸液部件相对于所述吐出面沿面内方向移动即可使所述吸液部件从所述吐出面分离。
7.根据权利要求6所述的油墨去除方法，其特征在于，
在去除附着于所述吐出面的油墨时，经由所述吸液部件对所述喷嘴孔的内部进行抽吸。
8.根据权利要求6或7所述的油墨去除方法，其特征在于，
在所述喷墨头中，每个所述喷嘴孔分别具有朝向所述喷嘴孔挤出油墨的压力室，
在向所述喷墨头开始供给油墨至油墨填充到多个所述压力室为止的期间，将所述吸液部件按压于所述吐出面并经由所述吸液部件对所述喷嘴孔的内部进行抽吸。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的油墨去除方法，其特征在于，
在停止向所述喷墨头供给油墨而从所述喷墨头回收油墨的期间，将所述吸液部件按压于所述吐出面并经由所述吸液部件对所述喷嘴孔的内部进行抽吸。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的油墨去除方法，其特征在于，
在向所述喷墨头供给清洗液的同时从所述喷墨头回收清洗液的期间，将所述吸液部件按压到所述吐出面并经由所述吸液部件对所述喷嘴孔的内部进行抽吸。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的油墨去除方法，其特征在于，
在用清洗液清洗所述喷墨头之后向所述喷墨头供给油墨并且与油墨一同回收残留于所述喷墨头的清洗液的预清洗期间，将所述吸液部件按压到所述吐出面并经由所述吸液部件对所述喷嘴孔的内部进行抽吸，并且使所述喷墨头动作而从所述喷嘴孔吐出油墨。
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