【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力発生素子が発生した圧力で押圧された液体を対象物と対向する吐出孔より対象物に向かって吐出させる液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器等に実装されるプリント配線基板において、絶縁板上に例えば銅等の導電性金属からなるパターン配線を形成するときは、絶縁板の主面全面に成膜された金属膜上に感光性樹脂を成膜し、この感光性樹脂にフォトリソグラフィ技術を施すことで所望の回路パターンからなるレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクにして金属膜をエッチングすることでパターン配線を形成している。そして、このようなパターン配線の形成方法では、例えば感光性樹脂成膜行程、回路パターンマスクの準備、露光行程、現像行程、エッチング処理等、様々な工程が必要であり、中には煩わしい作業が行われる工程もあって製造歩留まりが悪くなることがある。
【０００３】
そこで、最近では、液体吐出装置等を使用することで、上述したような煩わしい作業を行うことなく、絶縁板上にパターン配線や、簡単な半導体回路等を形成する技術が着目されている。具体的には、低ランニングコスト、装置の小型化等が可能なインクジェット方式のプリンタ装置を用いて、パターン配線を形成する技術が着目されている（特許文献１を参照）。
【０００４】
このインクジェット方式を用いたプリンタ装置では、例えば複数種の液体がそれぞれ充填されたカートリッジからヘッドチップに複数設けられた液室の一つに供給され、液室に供給された液体を、液室内に配置された発熱抵抗体等で加熱し、発熱抵抗体上の液体に気泡を発生させ、この気泡が割れて消えるときのエネルギーにより液体を各液室に設けられた微小な吐出孔より液滴として吐出させて対象物に着弾させ、対象物に画像や文字等を印刷させる。インクジェット方式のプリンタ装置の中には、カートリッジが装着され、且つ液滴を吐出させるヘッドチップを備えるヘッド部を、液滴が着弾される対象物の主面と略平行な面内に絶えず吐出孔が位置するように移動させながら吐出孔より液滴を吐出して対象物に着弾させるシリアル型のプリンタ装置がある。
【０００５】
そして、このシリアル型のプリンタ装置は、ヘッドチップの吐出孔と対向する位置に保持されている対象物にヘッド部が所定の方向に移動しながら液滴を吐出、着弾させ、これを繰り返すことで対象物の主面に印刷する。
【０００６】
具体的に、シリアル型のプリンタ装置を用いてパターン配線を形成する場合、予め導体材料等を溶解した液体を充填したカートリッジをヘッド部に装着し、このヘッド部を移動させながら吐出対象物となる絶縁板の主面にヘッドチップの吐出孔より所望の回路パターンとなるように液滴を吐出することで、絶縁板の主面にパターン配線が形成される。すなわち、絶縁板の主面にパターン配線が印刷される。
【０００７】
このように、シリアル型のプリンタ装置を用いてパターン配線を形成した場合、例えばフォトリソグラフィ技術を用いてパターン配線を形成するのに比べて製造工程が簡略化され、且つ僅かな製造装置で同様のパターン配線を形成することができることから、製造歩留まりの向上及び低コスト化を図れる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３２４９６６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シリアル型のプリンタ装置を用いたパターン配線の形成方法では、例えば多層プリント配線基板の主面にパターン配線を形成する場合、下層に形成されたパターン配線の凹凸が最上層のパターン配線を形成させる主面にも現れてしまい、パターン配線を適切に形成することが困難になる。すなわち、この方法では、凹凸のある主面にシリアル型のプリンタ装置でパターン配線を適切に印刷することが困難であり、断線したパターン配線が形成される虞がある。
【００１０】
これは、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に示すように、例えばヘッド部２００が液滴ｉを吐出孔２０１よりプリント配線基板２０２に対して略垂直に吐出しても、ヘッド部２００が、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）中矢印Ｓで示す方向に移動しながら液滴ｉを吐出し、ヘッド部２００を所定の速度で移動させたときのヘッド部２００の移動方向に発生する有向線分Ｘと、吐出孔２０１より液滴ｉを略垂直に所定の速度で吐出させたときの液滴ｉの吐出方向に生じる有向線分Ｙとを合成させた有向線分Ｚの方向に液滴ｉが吐出孔２０１より吐出されるからである。
【００１１】
これにより、ヘッド部２００より吐出された液滴ｉは、プリント配線基板２０２の主面２０２ａに対して有向線分Ｚと略同方向に斜めに入射して着弾することになり、例えば吐出孔２０１と、主面２０２ａより下層に形成されたパターン配線２０３による凸部２０４の基端部２０４ａとは反対側の角部２０４ｂとを有向線分Ｚで結んで主面２０２ａにできるポイントＴより凸部２０４側の範囲、すなわち凸部２０４の基端部２０４ａ近傍には凸部２０４自体が遮蔽物となって着弾することが困難となる。すなわち、ヘッド部２００より吐出された液滴ｉは、有向線分Ｚに向かって、換言すると移動するヘッド部２００に近づいてくる凸部２０４に向かって吐出されることから、移動するヘッド部２００に近づいてくる凸部２０４における奥側の基端部２０４ａ近傍に着弾することが困難になる。
【００１２】
具体的に、例えばヘッド部２００を所定の方向に速度１ｍ／ｓｅｃで移動させながら、吐出孔２０１より液滴ｉを速度１０ｍ／ｓｅｃで吐出させた場合、液滴ｉが吐出孔２０１より吐出される吐出角度を略垂直方向に対してヘッド部２００の移動方向に約５．７°傾けた状態で液滴ｉが吐出されることになる。そして、この場合、プリント配線基板２０２の主面２０２ａに高さを約１００μｍとする凸部２０４があると、移動するヘッド部２００に近づいてくる凸部２０４の奥側の基端部２０４ａから約１０μｍの範囲に液滴ｉを着弾させることが困難になる。
【００１３】
したがって、この方法では、隣り合うパターン配線２０３同士の間の距離を狭くすることが困難となってパターン配線２０３の集積度が低下し、プリント配線基板２０２が大型化、コストアップするといった問題が生じてしまう。
【００１４】
このような不具合は、例えばヘッド部２００を少なくとも一回以上往復させることで解決することができる。すなわち、ヘッド部２００は、図２２（Ａ）に示すように、往路で近づいてくる凸部２０４の手前側の基端部２０４ａ近傍に液滴ｉを着弾させ、図２２（Ｂ）に示すように、復路で近づいてくる凸部２０４の手前側の基端部２０４ａ近傍、すなわち往路における凸部２０４の奥側の基端部２０４ａ近傍に液滴ｉを着弾させることで、プリント配線基板２０２の主面２０２ａ全面に液滴ｉを着弾させることが可能となる。
【００１５】
しかしながら、この場合、ヘッド部２００を一回以上往復させて往路と復路でパターン配線２０３がずれることがないように高精度に形成、すなわち印刷する必要があることから製造歩留まりが低下してしまう。また、この場合、ヘッド部２００を一回以上往復することでパターン配線２０３を印刷するのに係る時間が長くなったり、パターン配線２０３を印刷する液体の量が多くなったりするといった問題もある。
【００１６】
そこで、本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、印刷に係る時間を短縮し、且つ凹凸のある面にも適切に液体を着弾させることが可能な優れた液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明に係る液体吐出装置は、液体を収容する液室と、液室に２つ以上設けられ、エネルギが供給されることで液室に収容された液体を押圧する圧力を発生させる圧力発生素子と、２つ以上の圧力発生素子が発生した圧力が押圧した液体を吐出させるための吐出孔とを有する吐出手段と、吐出孔と対向する位置に配置された対象物を保持する保持手段と、対象物の主面と略平行な面内を吐出孔が移動するように吐出手段を所定の方向に移動させる移動手段と、２つ以上の圧力発生素子に、異なるエネルギを供給若しくはタイミングをずらしてエネルギを供給することで吐出孔より吐出される液体の吐出方向を変化させる吐出方向制御手段とを備え、吐出手段が、移動手段により所定の方向に移動しながら液体を対象物の主面に吐出し、吐出方向制御手段が、２つ以上の圧力発生素子に供給されるエネルギを制御して吐出方向を吐出手段の移動する方向とは略反対方向にするように液体を吐出孔より吐出させることで、吐出孔より吐出された液体を対象物の主面に対して略垂直に入射させることを特徴としている。
【００１８】
この液体吐出装置では、所定の方向に移動しながら液体を吐出する吐出手段が液体を、吐出手段が移動する方向とは略反対方向に吐出させることで、吐出孔より吐出された液体を、対象物の主面に対して略垂直に入射できることから、対象物の主面に液体を略均一に着弾することができる。
【００１９】
本発明に係る液体吐出方法は、液室に２つ以上配置された圧力発生素子にエネルギを供給することで発生する圧力が液室に収容された液体を押圧させることで、液室に設けられた液体を吐出させるための吐出孔より、吐出孔と対向するように保持された対象物の主面に液体を吐出する液体吐出方法であって、対象物の主面と略平行な面内を吐出孔が移動するように液室を移動させながら、２つ以上の気泡発生手段に、異なるエネルギを供給若しくはタイミングをずらしてエネルギを供給し、吐出孔より吐出される液体の吐出方向が液室の移動する方向とは略反対方向になるように液体を吐出孔より吐出させることで、吐出孔より吐出された液体を対象物の主面に対して略垂直に入射させることを特徴としている。
【００２０】
この液体吐出装方法では、液室が移動する方向とは略反対方向に液体を吐出孔より吐出させることで、吐出孔より吐出された液体を対象物の主面に対して略垂直に入射させて対象物の主面に液体を略均一に着弾することができることから、対象物の主面に液体の未着弾部ができてしまうことを防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された液体吐出装置について、図面を参照して説明する。図１に示す液体吐出装置１は、液体吐出対象となるプリント基板Ｐに対して例えば銅等の導電性金属等といった導電材料を含有する導電塗液２を吐出し、所望のパターン配線Ｗを印刷により形成するものである。また、この液体吐出装置１は、プリント基板Ｐの印刷幅方向に導電塗液２を吐出するヘッド部３を走査させながらヘッド部３より導電塗液２を吐出していくことでプリント基板Ｐにパターン配線Ｗを印刷する、いわゆるシリアル型のプリンタ装置である。
【００２２】
この液体吐出装置１は、プリント基板Ｐの主面と略平行な面内をプリント基板Ｐの印刷幅方向に走査しながら導電塗液２を吐出するヘッド部３と、このヘッド部３が実装された装置本体４とを備える。液体吐出装置１におけるヘッド部３は、導電塗液２の供給源となる塗液カートリッジ５が着脱可能になっている。そして、液体吐出装置１では、ヘッド部３に対して着脱可能な塗液カートリッジ５を消耗品として交換可能になっている。
【００２３】
液体吐出装置１において、ヘッド部３は、プリント基板Ｐの図１中矢印Ａで示す搬送方向に略直交する図１中矢印Ｂで示すヘッド部３の走査方向に延在する走査レール６に、片持ち梁状態に支持、且つ摺動自在に支持され、プリント基板Ｐの搬送方向に略直交する方向に駆動する駆動ベルト７により走査方向に往復移動する。
【００２４】
液体吐出装置１において、プリント基板Ｐの搬送は、ヘッド部３の導電塗液２の吐出位置を基準にしてプリント基板Ｐの搬送方向の上流側と下流側とにそれぞれ設けられた一対の搬送ローラ８ａ，８ｂと９ａ，９ｂとが、プリント基板Ｐを挟持した状態で互いに反対方向に回転することで行われる。
【００２５】
このような液体吐出装置１は、ヘッド部３の導電塗液２の吐出位置と対向する位置で一対の搬送ローラ８ａ，８ｂ及び９ａ，９ｂにより保持、搬送されるプリント基板Ｐの主面上を、ヘッド部３が導電塗液２を吐出しながらプリント基板Ｐの搬送方向と略直交する方向に走査されることで、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置より入力された回路パターン等をプリント基板Ｐの主面に印刷する。そして、液体吐出装置１は、所望の回路パターン等が印刷されたプリント基板Ｐを装置本体４のプリント基板Ｐの搬送方向に位置する側面に設けられた排出口４ａより排出する。
【００２６】
プリント基板Ｐに印刷を行うヘッド部３は、図１中矢印Ｃに示すように、装置本体４の上面側から装着され、一対の搬送ローラ８ａ，８ｂ及び９ａ，９ｂにより搬送されるプリント基板Ｐに対して導電塗液２を吐出して印刷を行う。そこで、先ず、上述した液体吐出装置１を構成するヘッド部３と、このヘッド部３より着脱可能にされた塗液カートリッジ５について図面を参照して説明する。
【００２７】
このヘッド部３は、例えば銅等の導電性金属等の導電材料を含有する導電塗液２を、例えば電気熱変換式又は電気機械変換式などで微細に粒子化して吐出し、プリント基板Ｐ等の被記録物上に導電塗液２を液滴状態にして吹き付ける。具体的に、ヘッド部３は、図２に示すように、本体部３１を有し、この本体部３１には、導電塗液２が充填された容器である塗液カートリッジ５が装着される。
【００２８】
ヘッド部３に着脱可能な塗液カートリッジ５は、図２に示すように、強度や耐インク性を有するポリプロピレン等の樹脂材料等を射出成形することにより成形されるカートリッジ本体１１を有している。このカートリッジ本体１１は、略矩形状に形成され、内部に導電塗液２を貯留する容器である。
【００２９】
具体的に、塗液カートリッジ５を構成するカートリッジ本体１１には、導電塗液２を収容する塗液収容部１２と、塗液収容部１２からヘッド部３の本体部３１に導電塗液２を供給する塗液供給部１３と、外部より塗液収容部１２内に空気を取り込む外部連通孔１４と、外部連通孔１４より取り込まれた空気を塗液収容部１２内に導入する空気導入路１５と、外部連通孔１４と空気導入路１５との間で導電塗液２を一時的に貯留する貯留部１６と、外部連通孔１４から外部への液漏れを防ぐシール１７と、塗液カートリッジ５を本体部３１に係止するための係止突部１８及び係合段部１９と、塗液収容部１２内の導電塗液２の残量を検出するための残量検出部２０と、塗液カートリッジ５が装着されているかどうかを識別するための係合突部２１とが設けられている。
【００３０】
塗液収容部１２は、略矩形状に形成され、気密性の高い材料により導電塗液２を収容するための空間を形成している。
【００３１】
塗液供給部１３は、塗液収容部１２の下側略中央部に設けられている。この塗液供給部１３は、塗液収容部１２と連通した略突形状のノズルであり、このノズルの先端が後述する本体部３１の接続部３７に嵌合されることにより、塗液カートリッジ５と本体部３１とを接続する。
【００３２】
塗液供給部１３は、図３及び図４に示すように、塗液カートリッジ５の底面１３ａに導電塗液２を供給する供給口１３ｂが設けられ、この底面１３ａに、供給口１３ｂを開閉する弁１３ｃと、弁１３ｃを供給口１３ｂの閉塞する方向に付勢するコイルバネ１３ｄと、弁１３ｃを開閉する開閉ピン１３ｅとを備えている。本体部３１の接続部３７に接続される導電塗液２を供給する供給口１３ｄは、図３に示すように、塗液カートリッジ５がヘッド部３の本体部３１に装着される前の段階において、付勢部材であるコイルバネ１３ｄの付勢力により弁１３ｃが供給口１３ｄを閉じる方向に付勢され閉塞されている。そして、塗液カートリッジ５が本体部３１に装着されると、図４に示すように、開閉ピン１３ｅがヘッド部３を構成する本体部３１の接続部３７の上部により図４中矢印Ｄで示すコイルばね１３ｄの付勢方向とは反対の方向に押し上げられる。これにより、押し上げられた開閉ピン１３ｅは、コイルバネ１３ｄの付勢力に抗して弁１３ｃを押し上げて供給口１３ｂを開放する。このようにして、塗液カートリッジ５の塗液供給部１３は、ヘッド部３の接続部３７に接続され、塗液収容部１２と塗液溜め部５１とを連通し、塗液溜め部５１への導電塗液２の供給が可能な状態となる。
【００３３】
また、塗液カートリッジ５をヘッド部３側の接続部３７から引き抜くとき、すなわち塗液カートリッジ５をヘッド部３の装着部３２より取り外すとき、弁１３ｃの開閉ピン１３ｅによる押し上げ状態が解除され、弁１３ｃは、コイルバネ１３ｄの付勢方向に移動し、供給口１３ｂを閉塞する。これにより、塗液カートリッジ５を本体部３１に装着する直前に塗液供給部１３の先端部が下方を向いている状態であっても塗液収容部１２内の導電塗液２が漏れることを防止することができる。また、塗液カートリッジ５を本体部３１から引き抜いたときには、直ちに弁１３ｃが供給口１３ｂを閉塞するので、塗液供給部１３の先端から導電塗液２が漏れることを防止することができる。
【００３４】
外部連通孔１４は、図２に示すように、塗液カートリッジ５の外部から塗液収容部１２に空気を取り込む通気口であり、塗液カートリッジ５が本体部３１の装着部３２に装着されたときも、外部を臨み外気を取り込むことができるように、装着部３２への装着時に外部に臨む位置であるカートリッジ本体１１の上面、ここでは上面略中央に設けられている。外部連通孔１４は、塗液カートリッジ５が本体部３１に装着されて塗液収容部１２から本体部３１側に導電塗液２が流下した際に、塗液収容部１２内の導電塗液２が減少した分に相当する分の空気を外部より塗液カートリッジ５内に取り込む。
【００３５】
空気導入路１５は、塗液収容部１２と外部連通孔１４とを連通し、外部連通孔１４より取り込まれた空気を塗液収容部１２内に導入する。これにより、この塗液カートリッジ５が本体部３１に装着された際に、ヘッド部３の本体部３１に導電塗液２が供給されて塗液収容部１２内の導電塗液２が減少し内部が減圧状態となっても、塗液収容部１２には、空気導入路１５により塗液収容部１２に空気が導入されることから、内部の圧力が平衡状態に保たれて導電塗液２を本体部３１に適切に供給することができる。
【００３６】
貯留部１６は、外部連通孔１４と空気導入路１５との間に設けられ、塗液収容部１２に連通する空気導入路１５より導電塗液２が漏れ出た際に、いきなり外部に流出することがないように導電塗液２を一時的に貯留する。
【００３７】
この貯留部１６は、短い方の対角線をプリント基板Ｐの主面に対して略垂直方向とした略菱形に形成され、塗液収容部１２の最も下側に位置する頂部に、すなわち短い方の対角線上の下側に空気導入路１５を設けるようにし、塗液収容部１２より進入した導電塗液２を塗液収容部１２に再び戻すことができるようにしている。また、貯留部１６は、短い方の対角線上の最も下側の頂部に外部連通孔１４を設けるようにし、塗液収容部１２より進入した導電塗液２が外部連通孔１４より外部に漏れにくくする。
【００３８】
シール１７は、外部連通孔１４を閉塞する部材であり、外部連通孔１４まで導電塗液２が逆流してしまった導電塗液２が塗液カートリッジ５の外部に漏れてしまうことを防止する。このため、シール１７は、少なくとも導電塗液２を透過しないような撥水性を有する材料で形成されている。そして、このシール１７は、使用時において、剥離され、塗液使用量に応じて、外気連通孔１４からは、塗液収容部１２内に外気を随時補充できるようにする。
【００３９】
係止突部１８は、塗液カートリッジ５の側面に一カ所設けられた突部であり、ヘッド部３の本体部３１のラッチレバー３４に形成された係合孔３４ａと係合する。この係止突部１８は、上面が塗液収容部１２の側面に対して略直交するような平面で形成されると共に、下面は側面から上面に向かって傾斜するように形成されている。
【００４０】
係合段部１９は、塗液カートリッジ５の係止突部１８が設けられた側面の反対側の側面の上部に設けられている。係合段部１９は、カートリッジ本体１１の上面と一端を接する傾斜面１９ａと、この傾斜面１９ａの他端と他方の側面と連続し、上面と略平行な平面１９ｂとからなる。塗液カートリッジ５は、係合段部１９が設けられていることで、平面１９ｂが設けられた側面の高さがカートリッジ本体１１の上面より１段低くなるように形成され、この段部で本体部３１の係合片３３と係合する。係合段部１９は、ヘッド部３の装着部３２に挿入されるとき、挿入端側の側面に設けられ、ヘッド部３の装着部３２側の係合片３３に係合することで、塗液カートリッジ５を装着部３２に装着する際の回動支点部となる。
【００４１】
残量検出部２０は、塗液カートリッジ５の係合段部１９が設けられた側面に設けられている。残量検出部２０は、塗液収容部１２内に臨まされる一対の検出ピンと、塗液カートリッジ５がヘッド部３の装着部３２に装着されたとき、ヘッド部３の塗液残量検出部３６と電気的に接続される接点とを備える接点部材を有し、この接点部材は、カートリッジ本体１１の側面の高さ方向に複数、ここでは３段並設されている。導電塗液２は、導電性を有するものであるから、塗液収容部１２内に臨まされている一対の検出ピンが導電塗液２に浸漬しているとき電気抵抗値が小さくなり、導電塗液２に浸漬していないとき、電気抵抗が高くなる。すなわち、塗液収容部１２内に導電塗液２が満杯のとき、全ての検出ピンは、導電塗液２に浸漬されており、全て電気抵抗値が低い状態となる。そして、導電塗液２が使用されるに連れて、検出ピンの電気抵抗値は上の段から順に高くなる。これによって、残量検出部２０は、塗液収容部１２内の塗液残量を検出することができる。なお、塗液収容部１２の高さ方向に設ける端子板の数は、３段に限定されるものではなく、２段でもよく、また、より正確な残量検出を行う場合には、この段数を更に増やすようにすればよい。
【００４２】
ところで、塗液カートリッジ５を構成するカートリッジ本体１１は、塗液供給部１３が設けられた底面側がヘッド部３に設けられた装着部３２に係合する係合領域２２となる。そして、係合領域２２の一部、すなわちカートリッジ本体１１の係合領域２２には、係合凹部２３と契合することで塗液カートリッジ５が装着されているかどうかを識別するための係合突部２１が設けられている。
【００４３】
次に、以上のように構成された導電塗液２を収納した塗液カートリッジ５が装着されるヘッド部３について説明する。
【００４４】
ヘッド部３は、図２及び図５に示すように、本体部３１を有し、この本体部３１には、塗液カートリッジ５が装着される装着部３２と、塗液カートリッジ５を固定する係合片３３及びラッチレバー３４と、塗液カートリッジ５を取り出し方向に付勢する付勢部材３５と、塗液カートリッジ５内における塗液残量を検出する塗液残量検出部３６と、塗液供給部１３と接続されて導電塗液２が供給される接続部３７と、接続部３７内における導電塗液２の有無を検出する塗液検出部３８，３９と、走査レール６が係合されるレール孔４０と、駆動ベルト７に本体部３１を係止させるベルト止め部４１と、導電塗液２を吐出するヘッドチップ４２とを有している。
【００４５】
塗液カートリッジ５が装着される装着部３２は、塗液カートリッジ５が装着されるように上面を塗液カートリッジ５の挿脱口として略凹形状に形成され、この凹部に塗液カートリッジ５が収納される。これにより、本体部３１には、塗液カートリッジ５が収納装着される。
【００４６】
以上のように塗液カートリッジ５が装着される装着部３２の開口端には、係合片３３が設けられている。この係合片３３は、走査レール６と略平行な装着部３２の端縁の一方に設けられており、塗液カートリッジ５の係合段部１９と係合する。塗液カートリッジ５は、係合段部１９側を挿入端として斜めに装着部３２内に挿入し、係合段部１９と係合片３３との係合位置を回動支点として、塗液カートリッジ５の係合段部１９が設けられていない側を装着部３２側に回動させるようにして装着部３２に装着することができる。これによって、塗液カートリッジ５は、装着部３２に容易に装着することができ、また、挿入端となる側面に設けられている残量検出部２０が本体部３１の側面とこすれることをなくし、残量検出部２０の保護を図っている。
【００４７】
ラッチレバー３４は、板バネを折曲して形成されるものであり、装着部３２の係合片３３に対して反対側の側面、すなわち走査レール６と略平行な装着部３２の端縁の他方に設けられている。ラッチレバー３４は、基端部が装着部３２の底面側に一体的に設けられ、先端側がこの装着部３２の端縁に対して近接離間する方向に弾性変位するように形成され、先端側に係合孔３４ａが形成されている。ラッチレバー３４は、塗液カートリッジ５が装着部３２に装着されると同時に、弾性変位し、係合孔３４ａが塗液カートリッジ５の係止突部１８と係合し、装着部３２に装着された塗液カートリッジ５が装着部３２より脱落しないようにする。
【００４８】
付勢部材３５は、塗液カートリッジ５の係合段部１９に対応する側面側の底面上に塗液カートリッジ５を取り外す方向に付勢する板バネを折曲して設けられる。付勢部材３５は、折曲することにより形成された頂部を有し、底面に対して近接離間する方向に弾性変位し、頂部で塗液カートリッジ５の底面を押圧し、装着部３２に装着されている塗液カートリッジ５を装着部３２より取り外す方向に付勢するイジェクト部材である。付勢部材３５は、ラッチレバー３４の係合孔３４ａと係止突部１８との係合状態が解除されたとき、装着部３２より塗液カートリッジ５を排出する。
【００４９】
塗液残量検出部３６は、塗液カートリッジ５内の導電塗液２の残量を段階的に検出するものであり、塗液カートリッジ５が装着部３２に装着されたとき、塗液カートリッジ５内の側面の高さ方向に並設された残量検出部２０に接触し電気的に接続される。塗液残量検出部３６は、塗液カートリッジ５側へ付勢する図示しない付勢部材により押圧されており、塗液カートリッジ５が装着されたとき、塗液カートリッジ５の残量検出部２０に密着され確実に残量検出部２０と電気的に接続される。
【００５０】
装着部３２の略中央付近には、塗液カートリッジ５が装着部３２に装着されたとき、塗液カートリッジ５の塗液供給部１３が接続される接続部３７が設けられている。この接続部３７は、装着部３２に装着された塗液カートリッジ５の塗液供給部１３から本体部３１の底面に設けられた導電塗液２を吐出するヘッドチップ４２に導電塗液２を供給する塗液供給路となる。
【００５１】
具体的に、接続部３７は、図６に示すように、塗液カートリッジ５から供給される導電塗液２を溜める塗液溜め部５１と、接続部３７に連結される塗液供給部１３をシールするシール部材５２と、導電塗液２内の不純物を除去するフィルタ５３と、ヘッドチップ４２側への供給路を開閉する弁機構５４とを有している。
【００５２】
塗液溜め部５１は、塗液供給部１３と接続され塗液カートリッジ５から供給される導電塗液２を溜める空間部である。
【００５３】
シール部材５２は、塗液溜め部５１の上端に設けられた部材であり、塗液カートリッジ５の塗液供給部１３が接続部３７の塗液溜め部５１に接続されるとき、導電塗液２が外部に漏れないよう塗液溜め部５１と塗液供給部１３との間を密閉する。
【００５４】
フィルタ５３は、塗液カートリッジ５の着脱時等に導電塗液２に混入してしまった塵や埃等のごみを取り除くものであり、塗液検出部３８，３９よりも下部に設けられている。
【００５５】
弁機構５４は、図７及び図８に示すように、塗液溜め部５１から導電塗液２が供給される塗液流入路６１と、塗液流入路６１から導電塗液２が流入する塗液室６２と、塗液室６２から導電塗液２を流出する塗液流出路６３と、塗液室６２を塗液流入路６１側と塗液流出路６３側との間に設けられた開口部６４と、開口部６４を開閉する弁６５と、弁６５を開口部６４の閉塞する方向に付勢する付勢部材６６と、付勢部材６６の強さを調節する負圧調整ネジ６７と、弁６５と接続される弁シャフト６８と、弁シャフト６８と接続されるダイアフラム６９とを有する。
【００５６】
塗液流入路６１は、塗液溜め部５１を介して塗液カートリッジ５の塗液収容部１２内の導電塗液２をヘッドチップ４２に供給可能に塗液収容部１２と連結する供給路である。塗液流入路６１は、塗液溜め部５１の底面側から塗液室６２まで設けられている。塗液室６２は、塗液流入路６１、塗液流出路６３及び開口部６４と一体となって形成された略直方体をなす空間部であり、塗液流入路６１から導電塗液２が流入し、開口部６４を介して塗液流出路６３から導電塗液２を流出する。塗液流出路６３は、塗液室６２から開口部６４を介して導電塗液２が供給されて、更にヘッドチップ４２と連結された供給路である。塗液流出路６３は、塗液室６２の底面側からヘッドチップ４２まで延在されている。
【００５７】
弁６５は、開口部６４を閉塞して塗液流入路６１側と塗液流出路６３側とを分割する弁であり、塗液室６２内に配設される。弁６５は、付勢部材６６の付勢力と、弁シャフト６８を介して接続されたダイアフラム６９の復元力と、塗液流出路６３側の導電塗液２の負圧によって上下に移動する。弁６５は、下端に位置するとき、塗液室６２を塗液流入路６１側と塗液流出路６３側とを分離するように開口部６４を閉塞し、塗液流出路６３への導電塗液２の供給を遮断する。弁６５は、付勢部材６６の付勢力に抗して上端に位置するとき、塗液室６２を塗液流入路６１側と塗液流出路６３側とを遮断せずに、ヘッドチップ４２へ導電塗液２の供給を可能とする。なお、弁６５を構成する材質は、その種類を問わないが、高い閉塞性を確保するため例えばゴム弾性体、いわゆるエラストマーにより形成される。
【００５８】
付勢部材６６は、例えば圧縮コイルバネ等であり、弁６５の上面と塗液室６２の上面との間で負圧調整ネジ６７と弁６５とを接続し、付勢力により弁６５を開口部６４の閉塞する方向に付勢する。負圧調整ネジ６７は、付勢部材６６の付勢力を調整するネジであり、負圧調整ネジ６７を調整することで付勢部材６６の付勢力を調整することができるようにしている。これにより、負圧調整ネジ６７は、詳細は後述するが開口部６４を開閉する弁６５を動作させる導電塗液２の負圧を調整することができる。
【００５９】
弁シャフト６８は、一端に接続された弁６５と、他端に接続されたダイアフラム６９とを連結して運動するように設けられたシャフトである。ダイアフラム６９は、弁シャフト６８の他端に接続された薄い弾性板である。このダイアフラム６９は、塗液室６２の塗液流出路６３側の一主面と、外気と接する他主面とからなり、大気圧と導電塗液２の負圧により外気側と塗液流出路６３側に弾性変位する。
【００６０】
以上のような弁機構５４では、図７に示すように、弁６５が付勢部材６６の付勢力とダイアフラム６９の付勢力とによって塗液室６２の開口部６４を閉塞するように押圧されている。そして、ヘッドチップ４２から導電塗液２が吐出された際に、開口部６４分割された塗液流出路６３側の塗液室６２の導電塗液２の負圧が高まると、図８に示すように、導電塗液２の負圧によりダイアフラム６９が大気圧により押し上げられて、弁シャフト６８と共に弁６５を付勢部材６６の付勢力に抗して押し上げる。このとき、塗液室６２の塗液流入路６１側と塗液流出路６３側と間の開口部６４が開放され、導電塗液２が塗液流入路６１側から塗液流出路６３側に供給される。そして、導電塗液２の負圧が低下してダイアフラム６９が復元力により元の形状に戻り、付勢部材６６の付勢力により弁シャフト６８と共に弁６５を塗液室６２が閉塞するように引き下げる。以上のようにして弁機構５４では、導電塗液２を吐出する度に導電塗液２の負圧が高まると、上述の動作を繰り返す。
【００６１】
また、この接続部３７では、塗液収容部１２内の導電塗液２が塗液室６２に供給されると、塗液収容部１２内の導電塗液２が減少するが、このとき、空気導入路１５から外気が塗液カートリッジ５内に入り込む。塗液カートリッジ５内に入り込んだ空気は、塗液カートリッジ５の上方に送られる。これにより、液滴ｉが後述するノズル７４ａから吐出される前の状態に戻り、平衡状態となる。このとき、空気導入路１５内に導電塗液２がほとんどない状態で平衡状態となる。
【００６２】
塗液検出部３８，３９は、図６に示すように、それぞれ塗液カートリッジ５の塗液供給部１３に接続される接続部３７内の導電塗液２の有無を検出する一対の導電性を有する線状部材からなり、先端部が接続部３７内に臨ませるように配設されている。塗液検出部３８，３９は、接続部３７の塗液溜め部５１の側面に接続部３７の内部から外部に貫通するように設けられ、それぞれヘッドチップ４２に接続されている。塗液検出部３８，３９の先端部は、接続部３７内におけるフィルタ５３よりも上部に設けられている。これは、導電塗液２がフィルタ５３以下となる場合に、ヘッドチップ４２側における導電塗液２の負圧が高まり、装置の故障の原因となることを防止するためである。塗液検出部３８，３９は、導電塗液２をフィルタ５３よりも塗液カートリッジ５側で検出することで、導電塗液２がフィルタ５３よりヘッドチップ４２側になくなってしまうことを防止することができる。
【００６３】
レール孔４０は、本体部３１の走査レール６と対向する側面に設けられ、ヘッド部３の走査方向に貫通する孔であり、走査レール６が挿通されている。ベルト止め部４１は、本体部３１の駆動ベルト７と対向する側面に設けられ、本体部３１を駆動ベルト７に係止する。これにより、ヘッド部３は、駆動ベルト７の駆動に伴い、走査レール６をガイドにしてプリント基板Ｐの搬送方向と略直交する方向に往復移動可能に走査させることが可能となる。
【００６４】
ヘッドチップ４２は、本体部３１の底面に沿って配設されており、接続部３７から供給される液滴ｉを吐出する塗液吐出孔である後述するノズル７４ａが設けられている。
【００６５】
このヘッドチップ４２は、図９及び図１０に示すように、ベースとなる回路基板７１と、導電塗液２を加熱する一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂと、導電塗液２の漏れを防ぐフィルム７３と、導電塗液２が液滴の状態で吐出されるノズル７４ａが設けられたノズルシート７４と、これらに囲まれて導電塗液２が供給される空間である液室７５と、液室７５に導電塗液２を供給する塗液流路７６とを有する。
【００６６】
回路基板７１は、シリコン等の半導体基板であり、その一主面７１ａに、発熱抵抗体７２ａ，７２ｂが形成されており、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂと回路基板７１上の図示しない制御回路とが接続されている。この制御回路は、ロジックＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やドライバートランジスタ等で構成されている。
【００６７】
一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂは、制御回路から供給される電力により発熱し、液室７５内の導電塗液２を加熱して内圧を高める。これにより加熱された導電塗液２は、後述するノズルシート７４に設けられたノズル７４ａから液滴ｉの状態で吐出する。
【００６８】
フィルム７３は、回路基板７１の一主面７１ａに積層されている。フィルム７３は、例えば露光硬化型のドライフィルムレジストからなるものであり、回路基板７１の一主面７１ａの略全体に積層された後、フォトリソグラフィプロセスによって不要部分が除去され、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂを一括して略凹状に囲むように形成されている。フィルム７３により一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂを囲む部分が液室７５の一部を形成する。
【００６９】
ノズルシート７４は、液滴ｉを吐出させるためのノズル７４ａが形成されたシート状部材であり、フィルム７３の回路基板７１と反対側に積層されている。ノズル７４ａは、ノズルシート７４に円形状に開口された微小孔であり、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂと対向するように配置されている。なお、ノズルシート７４は液室７５の一部を構成する。
【００７０】
液室７５は、回路基板７１、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂ、フィルム７３及びノズルシート７４に囲まれた空間部であり、塗液流路７６からの導電塗液２が供給される。液室７５の導電塗液２は、発熱抵抗体７２ａ，７２ｂにより加熱され、内圧が上昇される。塗液流路７６は、接続部３７の塗液流出路６３と接続されており、接続部３７に接続された塗液カートリッジ５から導電塗液２が供給され、この塗液流路７６に連通する各液室７５に導電塗液２を送り込む流路を形成する。すなわち、塗液流路７６と接続部３４とが連通されている。これにより、塗液カートリッジ５から供給される導電塗液２が塗液流路７６に流れ込み、液室７５内に充填される。
【００７１】
上述した１個のヘッドチップ４２には、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂを備えた液室７５を一つ以上備えている。そして、ヘッドチップ４２においては、液室７５を一つ以上備えている場合、液体吐出装置１の制御部からの指令によってこれら一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂを適宜選択して一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに対応する液室７５内の導電塗液２を、液室７５に対応するノズル７４ａから液滴ｉの状態で吐出させる。
【００７２】
すなわち、ヘッドチップ４２において、ヘッドチップ４２と結合された塗液流路７６から、液室７５に導電塗液２が満たされる。そして、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに短時間、例えば、１〜３μｓｅｃの間パルス電流を流すことにより、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂがそれぞれ急速に加熱され、その結果、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂと接する部分が気相になって気泡が発生し、その気泡の膨張によってある体積の導電塗液２が押圧される（導電塗液２が沸騰する）。これによって、ノズル７４ａに接する部分で気泡に押圧された導電塗液２と同等の体積の導電塗液２が液滴ｉとしてノズル７４ａから吐出され、プリント基板Ｐの主面上に着弾される。
【００７３】
ヘッドチップ４２では、図１１に示すように、１つの液室７５内に、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂが並設されている。すなわち、１つの液室７５内に、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂを一つ備えるものである。具体的に、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂは、詳細は後述するが図１１中矢印Ｂで示すヘッド部３の走査方向と略同方向に並設されている。なお、図１１では、ノズル７４ａの位置を１点鎖線で示している。
【００７４】
このように、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂでは、１つの発熱抵抗体を２つに分割したような形状となり長さが同じで幅が半分になることから、抵抗値がほぼ倍の値になる。この一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂを直列に接続した場合、それぞれ２倍程度の抵抗値を有する一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂが直列に接続されることとなり、抵抗値は分割する前の４倍程度になる。
【００７５】
ここで、液室７５内の導電塗液２を沸騰させるためには、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに一定の電流を流して一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂを発熱する必要がある。液滴ｉは、この沸騰時のエネルギーにより、ノズル７４ａより吐出される。発熱抵抗体７２ａ，７２ｂは、所定の発熱量を得るに当たって、抵抗値が小さいと、流す電流を大きくする必要があるが、ここでは幅を狭くし、更に２つの抵抗を直列に接続することで抵抗値を高くし、少ない電流で液室７５内の導電塗液２を沸騰させることができるようにしている。これにより、ヘッドチップ４２は、電流を流すためのトランジスタ等を小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。
【００７６】
なお、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂの厚みを薄く形成すれば抵抗値を高くすることができるが、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂとして選定される材料や強度（耐久性）等の観点から、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂの厚みを薄くするには一定の限界がある。このため、厚みを薄くすることなく、分割することで、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂの抵抗値を高くしている。
【００７７】
ところで、液室７５内の導電塗液２をノズル７４ａより吐出させるとき、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂによって液室７５内の導電塗液２が沸騰するまでの時間、すなわち気泡発生時間が同じになるように発熱抵抗体７２ａ，７２ｂを駆動制御すると、液滴ｉは、ノズル７４ａより真下に滴下される。また、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂの気泡発生時間に時間差を発生させた場合には、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂ上で略同時に導電塗液２が沸騰し気泡が発生しなくなり、発熱抵抗体７２ａ，７２ｂの並設方向の何れか一方にずれて液滴ｉが滴下される。
【００７８】
このことについて、図１２を用いて説明する。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂにおける気泡発生時間の差と、液滴ｉの吐出角度との関係を示している。なお、図１２（Ａ）は、ヘッド部３の走査方向（一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂの並設方向）の吐出角度θｘを示し、図１２（Ｂ）は、プリント基板Ｐの搬送方向の吐出角度θｙを示している。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、横軸に気泡発生時間の差をとっており、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂにおける抵抗差は、時間差０．０４μｓｅｃで３％、時間差０．０８μｓｅｃで６％程度のばらつきが生じる。なお、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）はコンピュータによるシミュレーション結果である。
【００７９】
図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、気泡発生時間に差が生じると、液滴ｉの吐出角度が略垂直でなくなり、時間差が大きいほど傾きも大きくなることがわかる。
【００８０】
そこで、ヘッドチップ４２は、この特性を利用し、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂの気泡発生時間をそれぞれ制御することで、液滴ｉがノズル７４ａから吐出する際の吐出角度、すなわち吐出方向を制御することが可能となる。
【００８１】
以上のようなヘッドチップ４２は、液室７５内の一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂのそれぞれに電流を供給することで、ノズル７４ａから液滴ｉを吐出する。そして、このヘッドチップ４２では、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに対し、略同時に同一量の電流を供給することで、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂの気泡発生時間を理論上、同じにすることができる。したがって、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂは、導電塗液２を同時に沸騰させることができ、液滴ｉの吐出角度が液滴ｉの着弾面に対して略垂直になるようにノズル７４ａから液滴ｉを吐出させることができる。
【００８２】
さらに、ヘッドチップ４２は、各液室７５内の一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂにおける気泡発生時間を異ならせるように発熱抵抗体７２ａ，７２ｂを制御する。この場合、ヘッドチップ４２は、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに供給する電流に差異を与え或いは同じ電流量を供給するが時間差を与えることで、一対の発熱抵抗対７２ａ，７２ｂそれぞれの気泡発生時間に差を生じさせることができ、ノズル７４ａから吐出される液滴ｉを、着弾面に対して略垂直に液滴ｉが吐出されたときの液滴ｉの着弾位置と異なる位置に着弾させることができる。すなわち、ヘッドチップ４２は、液滴ｉの吐出角度が導電塗液２の着弾面に対して斜めになるようにノズル７４ａから液滴ｉを吐出させることができる。
【００８３】
図１１に示すように、発熱抵抗体７２ａ，７２ｂは、ヘッド部３の走査方向となる図１１中矢印Ｂ方向に並設されていることから、液滴ｉをヘッド部３の走査方向、すなわち図１１中矢印Ｂ方向に所定範囲に亘って吐出することができる。
【００８４】
以上のように、ヘッドチップ４２は、塗液の着弾位置をヘッド部３の走査方向に分散させることができる。これにより、ヘッド部３は、プリント基板Ｐの搬送方向と略直交する方向に走査しながらプリント基板Ｐに向かってヘッドチップ４２より導電塗液２を吐出するときに、液滴ｉの吐出方向を走査方向内で制御させることが可能となる。
【００８５】
以上のような構成の液体吐出装置１は、上述した構成の他に、走査レール６に片持ち梁状態に支持されたヘッド部３におけるヘッドチップ４２等を保護し、且つヘッドチップ４２内の導電塗液２が乾燥しないようにするための図示しないヘッドキャップや、ヘッドチップ４２の吐出面４２ａに付着した余分な導電塗液２やゴミ等を除去する図示しない清掃ローラ等を有している。
【００８６】
次に、以上のように構成された液体吐出装置１による印刷を制御する制御回路について図面を参照して説明する。
【００８７】
制御回路８０は、図１３に示すように、装置本体４の各駆動部を駆動する駆動部８１と、ヘッドチップ４２に供給される電流等を制御する吐出制御部８２と、導電塗液２の残量を警告する警告部８３と、外部装置と信号の入出力を行う入出力端子８４と、制御プログラム等が記録されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８５と、読み出された制御プログラム等が読み出されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８６と、各部の制御を行う制御部８７とを有している。
【００８８】
駆動部８１は、制御部８７からの制御信号に基づき、一対の搬送ローラ８ａ，８ｂ及び９ａ，９ｂを構成する駆動モータを駆動させて装置本体４に供給されたプリント基板Ｐをヘッド部３の走査方向とは略直交する方向に搬送する。駆動部８１は、制御部８７からの制御信号に基づき、駆動ベルト７を構成する駆動モータ等を駆動させることで駆動ベルト７をプリント基板Ｐの搬送方向と略直交する方向に往復可能に駆動する。これにより、駆動部８１は、駆動ベルト７に係止されているヘッド部３をプリント基板Ｐの搬送方向と略直交する方向に往復可能に走査する。また、駆動部８１は、制御部８７からの制御信号に基づき、駆動ベルト７の駆動速度を制御し、ヘッド部３の走査速度を制御する。
【００８９】
吐出制御部８２は、図１４に示すように、それぞれが抵抗体である一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに電流を流すための電源９１ａ，９１ｂと、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂと電源９１ａ，９１ｂとの電気的な接続をオン／オフするスイッチング素子９２ａ，９２ｂ，９２ｃと、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに供給される電流を制御するための抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃ及び可変抵抗器９４とを備える。
【００９０】
電源９１ａは、発熱抵抗体７２ｂに接続され、電源９１ｂは、スイッチング素子９２ｃ、可変抵抗器９４を介して抵抗器９２ａ，９２ｂ，９２ｃに選択的に接続される。
【００９１】
スイッチング素子９２ａは、トランジスタ等で構成され、発熱抵抗体７２ａとグランドとの間に配置され、発熱抵抗体７２ａ，７２ｂのオン／オフを制御する。スイッチング素子９２ｂも、トランジスタ等で構成され、可変抵抗器９４と抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃとの間に接続され、発熱抵抗体７２ａに供給する電流量を制御する。スイッチング素子９２ｃは、可変抵抗器９４と電源９１ｂとの間に接続され、液滴ｉの吐出方向を制御する。抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃ、可変抵抗器９４、スイッチング素子９２ｂ、スイッチング素子９２ｃは、液滴ｉの吐出方向を制御する。
【００９２】
抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃは、それぞれ異なる抵抗値を有し、スイッチング素子９２ｂが切り換えられることにより発熱抵抗体７２ａに供給される電流量を制御する。具体的に、抵抗器９３ａが、最も抵抗値が大きく、次いで、抵抗器９３ｂが大きく、抵抗器９３ｃの抵抗値が最も小さくなっており、発熱抵抗体７２ａに供給される電流量は、抵抗器９３ａ〜９３ｃの何れに接続されるかによって定まる。
【００９３】
可変抵抗器９４は、抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃの何れかと組み合わされることで一対の発熱抵抗体７２ａに供給される電流量を更に調節することができる。
【００９４】
スイッチング素子９２ｂをオフにして抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃと一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂとが接続されていないとき、スイッチング素子９２ａをオンにすると、電源９１ａから電流が直列接続された一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに供給される（抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃには電流が流れない）。このとき、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂの抵抗値は、略同一であるから、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂが発生する熱量は、略同一になる。したがって、気泡発生時間が略同一となり、図１５に示すように、液滴ｉの吐出角度が液滴ｉの着弾面に対して略垂直になるようにノズル７４ａから液滴ｉが吐出される。したがって、吐出された液滴ｉは、図１５中１０１で示す着弾点に着弾する。
【００９５】
また、スイッチング素子９２ｂと抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃのうちの何れかとの接続をオンにし、スイッチング素子９２ａをオンにし、スイッチング素子９２ｃをグランドと接続したとき、液滴ｉの吐出方向が図１５中矢印Ｂで示すヘッド部３の走査方向の下流側となり、図１５中矢印Ｂ方向において、液滴ｉの吐出方向を可変することができる。すなわち、抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃの何れかに接続されることで、発熱抵抗体７２ａへ供給される電流量が少なくなり、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂは、供給される電流に差異が生じ、両者に発生する熱量にも差異が生じる。この場合、抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃは、それぞれ異なる抵抗値を有することから、スイッチング素子９２ｂの切り換えで一対の発熱抵抗体７２ａに供給される電流量を３段階に異ならせることができる。これにより、ヘッドチップ４２は、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂで発生する熱量に差異が生じ、スイッチング素子９２ｂの切り換えで一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂそれぞれの気泡発生時間に三段階の時間差を持たせることができ、液滴ｉの吐出角度を一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂが並設された図１５中矢印Ｂ方向に三段階に変化させることができる。
【００９６】
具体的に、吐出制御部８２は、図１４に示すように、ノズル７４ａから略垂直に液滴ｉが吐出されて着弾した着弾点１０１から、図１５中矢印Ｂ方向、すなわちヘッド部３の走査方向に三段階に分かれた着弾点１０２，１０３，１０４の何れかに液滴ｉを着弾させるようにヘッドチップ４２を制御する。さらに詳しくは、スイッチング素子９２ｂが抵抗値の最も小さい抵抗器９３ｃと接続されると発熱抵抗体７２ａへの電流供給量が最も少なくなり、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに供給される電流差が最も大きくなり、液滴ｉは、着弾点１０１から最も遠い位置の着弾点１０４に着弾される。また、抵抗値が最も高い抵抗器９３ａと接続されると、発熱抵抗体７２ｂに供給される電流供給量は、最も大きくなり、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに供給される電流差が最も小さくなり、液滴ｉは、着弾点１０１から最も近い位置の着弾点１０２に着弾される。
【００９７】
さらに、可変抵抗器９４で、抵抗値を可変することで、発熱抵抗体７２ａに供給される電流を微調節することができ、これに伴って、着弾点１０１，１０２，１０３，１０４それぞれの間に着弾するように液滴ｉの吐出角度を調節することができる。
【００９８】
スイッチング素子９２ｃを切り換えて電源９１ｂと接続すると、液滴ｉの吐出方向を図１５中反矢印Ｂ方向、すなわちヘッド部３の走査方向の上流側にすることができる。この場合、発熱抵抗体７２ａには、電源９１ａからの電流と電源９１ｂからの電流が加算されることになる。すなわち、スイッチング素子９２ｃをグランドに接続したときとは一対の発熱抵抗対の発熱状態が逆になる。これにより、液滴ｉは、ノズル７４ａから液滴ｉが略垂直に吐出されて着弾した着弾点１０１を境に、スイッチング素子９２ｃをグランドに接続したときとは反対側の着弾位置に吐出方向を三段階に変化させて吐出される。
【００９９】
具体的に、スイッチング素子９２ｂが、抵抗値が最も小さい抵抗器９３ｃと接続されると、発熱抵抗体７２ａに供給される電流量が電源９２ａからの電流と電源９１ｂからの電流が加算され、最も多くなり、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに供給される電流差が最も大きくなる。したがって、液滴ｉは、着弾点１０１から最も遠い位置の着弾点１０７に着弾される。スイッチング素子９２ｂが抵抗値の最も大きい抵抗器９３ａと接続されると、発熱抵抗体７２ａに供給される電流が最も少なくなり、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに供給される電流差が最も小さくなる。したがって、液滴ｉは、着弾点１０１から最も近い位置の着弾点１０５に液滴ｉを着弾される。
【０１００】
このように、吐出制御部８２では、スイッチング素子９２ｂ，９２ｃを切り換えることで液滴ｉのノズル７４ａからの吐出方向をヘッド部３の走査方向に７段階に変化させることができ、さらに抵抗器９３ａ，９３ｂ，９３ｃと可変抵抗器９４とを組み合わせることで液滴ｉの吐出方向を７段階以上に変化させることができる。具体的には、ノズル７４ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点１０１を中心に、ヘッド部３の走査方向に前後に５０μｍ程度の範囲内に液滴ｉを着弾することができる。また、吐出制御部８２は、一対の発熱抵抗対７２ａ，７２ｂに供給される電流を制御することでノズル７４ａより吐出される液滴ｉの吐出速度も制御することが可能である。
【０１０１】
そして、この吐出制御部８２は、図１６及び図１７に示すように、スイッチング素子９２ｂ，９２ｃを切り換えることで、プリント基板Ｐの搬送方向と略直交方向に往復可能に走査するヘッド部３の走査する方向に対して略反対方向に液滴ｉを吐出するように液滴ｉの吐出方向を制御する。
【０１０２】
具体的に、プリント基板Ｐの搬送方向と略直交方向に往復可能に走査するヘッド部３の往路においては、図１６に示すように、図１６中矢印Ｂで示す方向に走査しているヘッド部３のノズル７４ａより吐出される液滴ｉの吐出方向が、ヘッド部３の走査する方向とは反対方向になる図１６中に示す有向線分Ｄの方向になるように制御する。
【０１０３】
さらに詳しくは、ヘッド部３が図１６中に示す走査方向Ｂを往路として走査しながらノズル７４ａより液滴ｉを吐出するときに、ヘッド部３の走査する方向とは反対方向に所定の速度で吐出させたときに液滴ｉの吐出方向に生じる有向線分Ｄと、ヘッド部３を所定の速度で走査させたときにヘッド部３の走査方向に発生する図１６中の有向線分Ｅとを合成させた図１６中の有向線分Ｆが、プリント配線基板Ｐの主面に対して略垂直になるように、有向線分Ｄの方向に液滴ｉが吐出されるように吐出方向を制御する。
【０１０４】
これにより、走査しながら液滴ｉをノズル７４ａより吐出するヘッド部３は、往路において、プリント基板Ｐの主面に対して液滴ｉが略垂直に入射、着弾されるように液滴ｉをノズル７４ａより吐出することができ、液滴ｉを印刷範囲全面に略均一に着弾させることが可能となる。ヘッド部３は、例えば走査速度が０．１ｍ／ｓｅｃ、液滴ｉのノズル７４ａより吐出する吐出速度が１０ｍ／ｓｅｃ、ノズル７４ａより吐出された液適ｉの量が５ピコリットルのとき、有向線分Ｆと有向線分Ｄとがなす角度θが０．５７°になるように液滴ｉをノズル７４ａより有向線分Ｄに向かって吐出させることで、液滴ｉをプリント基板Ｐの主面に対して略垂直に入射することが可能となる。
【０１０５】
また、プリント基板Ｐの搬送方向と略直交方向に往復可能に走査するヘッド部３の復路においては、図１７に示すように、吐出制御部８２におけるスイッチング素子９２ｂ，９２ｃの切り換えを制御することで、ヘッド部３のノズル７４ａより吐出される液滴ｉの吐出方向が、ヘッド部３の走査する方向とは反対方向になる図１７中に示す有向線分Ｇ、すなわち上述した有向線分Ｄとは反対方向になるように制御する。具体的には、ヘッド部３が図１７中に示す走査方向Ｂを復路として走査しながらノズル７４ａより液滴ｉを吐出するときに、ヘッド部３の走査する方向とは反対方向に所定の速度で吐出させたときに液滴ｉの吐出方向に生じる有向線分Ｇと、ヘッド部３を所定の速度で走査させたときにヘッド部３の走査方向に発生する図１７中の有向線分Ｈとを合成させた図１７中の有向線分Ｉが、プリント配線基板Ｐの主面に対して略垂直になるように、液滴ｉの吐出方向を有向線分Ｇの方向に制御する。
【０１０６】
これにより、走査しながら液滴ｉをノズル７４ａより吐出するヘッド部３は、復路においても、プリント基板Ｐの主面に対して略垂直に液滴ｉが着弾されるように液滴ｉをノズル７４ａより吐出することができ、液滴ｉを印刷範囲全面に略均一に着弾させることが可能となる。
【０１０７】
なお、吐出制御部８２では、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに対する電力の供給をスイッチング素子９２ａ，９２ｂ，９２ｃをオン／オフすることで液滴ｉの吐出方向を制御しているが、このことに限定されることはなく、例えばデジタル回路等を使用して液滴ｉがプリント基板Ｐに対して略垂直に着弾するように制御することも可能である。
【０１０８】
図１３に示す警告部８３は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示手段であり、印刷条件、印刷状態、塗液残量等の情報を表示する。また、警告部８３は、例えばスピーカ等の音声出力手段であってもよく、この場合は、印刷条件、印刷状態、塗液残量等の情報を音声で出力する。なお、警告部８３は、表示手段及び音声出力手段をともに有するように構成してもよい。また、この警告は、情報処理装置８８のモニタやスピーカ等で行うようにしてもよい。
【０１０９】
入出力端子８４は、上述した印刷条件、印刷状態、塗液残量等の情報をインタフェースを介して外部の情報処理装置８８等に送信する。また、入出力端子８４は、外部の情報処理装置８８等から、上述した印刷条件、印刷状態、塗液残量等の情報を出力する制御信号や、印刷データ等が入力される。ここで、上述した情報処理装置８８は、例えば、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の電子機器である。
【０１１０】
情報処理装置８８等と接続される入出力端子８４は、インタフェースとして、例えばシリアルインタフェースやパラレルインタフェース等を用いることができ、具体的にＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＲＳ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ）２３２Ｃ、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４等の規格に準拠したものである。また、入出力端子８４は、情報処理装置８８との間で有線通信又は無線通信の何れ形式でデータ通信を行うようにしてもよい。なお、この無線通信規格としては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，８０２．１１ｂ，８０２．１１ｇ等がある。
【０１１１】
ＲＯＭ８５は、例えばＥＰ−ＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリであり、制御部８７が行う各処理のプログラムが格納されている。この格納されているプログラムは、制御部８７によりＲＡＭ８６にロードされる。ＲＡＭ８６は、制御部８７によりＲＯＭ８５から読み出されたプログラムや、液体吐出装置１の各種状態を記憶する。
【０１１２】
入出力端子８４と情報処理装置８８との間には、例えばインターネット等のネットワークが介在していてもよく、この場合、入出力端子８４は、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ｘＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）、ＦＴＨＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）、ＣＡＴＶ（Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ａｎｔｅｎｎａ ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）、ＢＳ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）等のネットワーク網に接続され、データ通信は、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の各種プロトコルにより行われる。
【０１１３】
制御部８７は、入出力端子８４から入力された印刷データ及び制御信号や、塗液検出部３８，３９による電気抵抗値の変化や、塗液残量検出手部３６による電気抵抗値の変化等に基づき、各部を制御する。制御部８７、このような処理プログラムとしてＲＯＭ８５から読み出してＲＡＭ８６に記憶し、このプログラムに基づき各処理を行う。
【０１１４】
この制御部８７は、吐出制御を行う処理プログラムをＲＯＭ８５から読み出してＲＡＭ８６に記憶し、このプログラムに基づく制御信号を可撓性のケーブル８９を介して吐出制御部８２に送信する。これにより、吐出制御部８２は、スイッチング素子９２ａ，９２ｂ，９２ｃのオン／オフを切り換えて液滴ｉの吐出方向を制御する。
【０１１５】
この制御部８７は、駆動部８１を制御することで、ヘッド部３が走査しながら液滴ｉをプリント基板Ｐの所定の印刷範囲に吐出しているときは、プリント基板Ｐの搬送を停止させる。そして、所定の印刷範囲への液滴ｉの吐出が終了してヘッド部３がプリント基板Ｐの幅方向の一方端部で走査を停止しているときに、所定の印刷範囲とプリント基板Ｐの搬送方向で隣接する次の印刷範囲に対してヘッド部３が液滴ｉを吐出できるようにプリント基板Ｐを所定量搬送させる。そして、プリント基板Ｐを所定量搬送させたら、プリント基板Ｐの搬送を停止させ、プリント基板Ｐの幅方向の一方端部で停止していたヘッド部３を、前回走査した方向とは反対方向に走査する。このように、制御部８７は、ヘッド部３の走査とプリント基板Ｐの搬送とを交互に行うように駆動部８１を制御する。
【０１１６】
また、制御部８７は、往復移動可能に走査するヘッド部３の走査方向に応じて吐出制御部８２が制御する液滴ｉの吐出方向を切り換える。具体的に、制御部８７は、往路をヘッド部３が走査するときは、図１６中有向線分Ｄで示すヘッド部３の走査する方向とは反対方向に液滴ｉを吐出させ、復路をヘッド部３が走査するときは、図１７中有向線分Ｈで示すヘッド部３の走査する方向とは反対方向、すなわち往路における有向線分Ｄで示す方向とは反対の方向に液滴ｉを吐出させるように吐出制御部８２を制御して液滴ｉの吐出方向を切り換える。
【０１１７】
なお、以上のように構成された制御回路８０においてＲＯＭ８５にプログラムを格納するようにしたが、プログラムを格納する媒体としては、ＲＯＭに限定されるものでなく、例えばプログラムが記録された光ディスクや、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の各種記録媒体を用いることができる。この場合に制御回路８０は、各種記録媒体を駆動するドライブと直接又は情報処理装置８８を介して接続されてこれら記録媒体からプログラムを読み出すように構成する。
【０１１８】
次に、以上のように構成される液体吐出装置１の全体の動作について図１８及び図１９に示すフローチャートを参照にして説明する。なお、本動作はＲＯＭ８５等の記憶手段に格納された処理プログラムに基づいて制御部８７内の図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）の処理に基づいて実行されるものである。
【０１１９】
先ず、ユーザが情報処理装置８８でプリント基板Ｐの主面に印刷する回路パターン等を選択し、印刷実行操作をすると、情報処理装置８８は、選択されたデータより印刷データを生成し、液体吐出装置１の入出力端子８４に生成した印刷データを出力する。
【０１２０】
次に、制御部８７は、ステップＳ１において、装着部３２に塗液カートリッジ５が装着されているかどうかを、係合突部２１と係合凹部２３との係合の具合により判断する。そして、制御部８７は、装着部３２に塗液カートリッジ５が適切に装着されているときはステップＳ２に進み、装着部３２において塗液カートリッジ５が適切に装着されていないときはステップＳ３に進む。ステップＳ３においては、塗液カートリッジ５が装着部３２に適切に装着されていないことをユーザに知らせる警告表示を警告部８３が行う。
【０１２１】
制御部８７は、ステップＳ２において、塗液残量検出部３６の電気抵抗値の変化を検出し、電気抵抗値が変化したことが検出された場合、この電気抵抗値が変化に応じて塗液残量の表示変更を行う。すなわち、ここでは、塗液残量検出部３６が塗液カートリッジ５の高さ方向に３段設けられていことから、警告部８３に３段階で残量表示を行うことができる。制御部８７は、塗液カートリッジ５の導電塗液２が満杯のとき、全ての段の塗液残量検出部３６の電気抵抗値が閾値より小さくなっており、これに基づいて、警告部８３に行くが満杯である旨を表示する。そして、導電塗液２が使用され、最上段の塗液残量検出部３６の電気抵抗値が変化し、閾値以下になると、警告部８３に、導電塗液２が１レベル減ったことを表示する。更に導電塗液２が使用され、中段の塗液残量検出部３６の電気抵抗値が変化し、閾値以下になると、警告部８３に、導電塗液２が更に１レベル減ったことを表示する。更に導電塗液２が使用され、最下段の塗液残量検出部３６の電気抵抗値が変化し、閾値以下になると、警告部８３に、塗液残量が残り僅かであることを表示する。
【０１２２】
制御部８７は、ステップＳ４において、接続部３７内の導電塗液２が所定量以下、すなわち塗液無し状態であるか否かを判断し、塗液無し状態であると判断されたときはステップＳ５において、警告部８３にその旨を表示、すなわち警告表示を行い、ステップＳ６において、印刷動作を禁止する。
【０１２３】
また、制御部８７は、接続部３７内の導電塗液２が所定量以下でないとき、すなわち導電塗液２が満たされているとき、ステップＳ７において、印刷動作を許可する。
【０１２４】
そして、制御部８７は、図１９に示すステップＳ１１において、回路パターンが印刷される所定の印刷範囲に対してヘッド部３が往路を走査したときに液滴ｉを吐出可能な位置まで、一対の搬送ローラ８ａ，８ｂ及び９ａ，９ｂを構成する駆動モータを駆動させてプリント基板Ｐを搬送させ、位置が決まったらプリント基板Ｐの搬送を停止し、ステップＳ１２に進む。
【０１２５】
次に、制御部８７は、ステップＳ１２において、ヘッド部３が、プリント基板Ｐの幅方向の一方端部より他方端部へ往路を走査しながら、ノズル７４ａより液滴ｉを吐出するように駆動部８１と吐出制御部８２とを制御して所定の印刷範囲の印刷を行い、ステップ１３に進む。具体的に、制御部８７は、プリント基板Ｐの搬送方向と略直交方向を走査方向として往復移動可能なヘッド部３が、駆動ベルト７を構成する駆動モータを駆動させることで往路を走査しながら、ヘッド部３におけるヘッドチップ４２のノズル７４ａより導電塗液２からなる液滴ｉをヘッド部３の走査する方向に対して略反対方向に吐出するように、駆動部８１と吐出制御部８２とを同時に制御する。これにより、液体吐出装置１は、プリント基板Ｐの主面の所定の印刷範囲に導電材料等からなる回路パターンを印刷する。
【０１２６】
このとき、吐出制御部８２によるヘッドチップ４２がプリント基板Ｐの主面に液滴ｉを吐出する制御は次にように行われる。ヘッドチップ４２では、吐出制御部８２により一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに電流が供給されると、図２０に示すように、塗液流路７６内の一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂに接する部分には、気泡Ｊ，Ｋが発生し、図２１に示すように、この気泡Ｊ，Ｋの膨張によって気泡Ｊ，Ｋの膨張分の体積と等しい体積の導電塗液２が押しのけられる。
【０１２７】
これにより、ノズル７４ａに接する部分の押しのけられた導電塗液２と同等の体積の液滴ｉがノズル７４ａから吐出され、プリント基板Ｐの主面に着弾し、プリント基板Ｐには、所望の回路パターンが印刷される。また、ヘッドチップ４２は、気泡Ｊ，Ｋそれぞれの膨張の具合により液滴ｉのノズル７４ａから吐出方向を決定する。すなわち、ヘッドチップ４２では、気泡Ｊ，Ｋのうちの膨張する速度が早い方が導電塗液２をより押圧することからノズル７４ａを中心に気泡の膨張が遅い側に押し出すように液滴ｉを吐出させる。なお、気泡Ｊ，Ｋは、より多くの電力が供給される等して一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂのうち発熱する速度が早い方に接している方の膨張が早くなる。ヘッドチップ４２においては、例えば図２０及び図２１中矢印Ｂで示す方向にヘッド部３が走査する場合、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂのうち、走査方向において前側に位置する発熱抵抗体７２ａが発熱する速度を早くすることでヘッド部３が走査する方向に対して略反対方向に液滴ｉを吐出できる。
【０１２８】
同時に、制御部８７は、ヘッド部３が往路を走査するときの走査速度、及びヘッド部３のノズル７４ａより吐出される液滴ｉの吐出速度を制御する。これにより、ヘッド部３は、図１６に示すように、走査方向Ｂを往路として走査しながらノズル７４ａより液滴ｉを吐出するときに、走査する方向とは反対方向に液滴ｉを吐出させたときに発生する有向線分Ｄとヘッド部３を所定の速度で走査させたときに発生する有向線分Ｅとを合成させた有向線分Ｆが、プリント配線基板Ｐの主面に対して略垂直になるように、液滴ｉを有向線分Ｄの方向に吐出し、液滴ｉをプリント基板Ｐの主面に対して略垂直に入射させることが可能となる。
【０１２９】
次に、制御部８７は、ステップＳ１３において、ヘッド部３が往路を走査して所定の印刷範囲の印刷が終了したら、ヘッド部３の走査を停止させてステップ１４に進む。
【０１３０】
次に、制御部８７は、ステップＳ１４において、情報処理装置８８が生成した印刷データが全てプリント基板Ｐの主面に対して印刷されたかどうかを判断し、印刷データが全て印刷されていない場合はステップＳ１５に進み、印刷データが全て印刷された場合はステップＳ１９に進んで印刷動作を終了する。
【０１３１】
次に、制御部８７は、ステップＳ１５において、ヘッド部３によって印刷が施された所定の印刷範囲に隣接する次の印刷範囲に対してヘッド部３が復路を走査したときに液滴ｉを吐出可能な位置まで、一対の搬送ローラ８ａ，８ｂ及び９ａ，９ｂを構成する駆動モータを駆動させてプリント基板Ｐを搬送させ、位置が決まったらプリント基板Ｐの搬送を停止し、ステップＳ１６に進む。
【０１３２】
次に、制御部８７は、ステップＳ１６において、ヘッド部３が、プリント基板Ｐの幅方向の他方端部より一方端部へ復路を走査しながら、ノズル７４ａより液滴ｉを吐出するように駆動部８１と吐出制御部８２とを制御して次の印刷範囲の印刷を行い、ステップ１７に進む。具体的に、制御部８７は、プリント基板Ｐの搬送方向と略直交方向を走査方向として往復移動可能なヘッド部３が、駆動ベルト７を構成する駆動モータを駆動させることで復路を走査しながら、ヘッド部３におけるヘッドチップ４２のノズル７４ａより導電塗液２からなる液滴ｉをヘッド部３の走査する方向に対して略反対方向に吐出するように、駆動部８１と吐出制御部８２とを同時に制御する。これにより、液体吐出装置１は、プリント基板Ｐの主面における前回印刷された印刷範囲に隣接する次の印刷範囲に導電材料等からなる回路パターンを印刷する。
【０１３３】
このとき、制御部８７は、往路と同様、ヘッド部３が復路を走査するときの走査速度、及びヘッド部３のノズル７４ａより吐出される液滴ｉの吐出速度も制御する。これにより、ヘッド部３は、図１７に示すように、走査方向Ｂを復路として走査しながらノズル７４ａより液滴ｉを吐出するときに、走査する方向とは反対方向に液滴ｉを吐出させたときに発生する有向線分Ｇとヘッド部３を所定の速度で走査させたときに発生する有向線分Ｈとを合成させた有向線分Ｉが、プリント配線基板Ｐの主面に対して略垂直になるように、液滴ｉを有向線分Ｇの方向、すなわち往路のときの有向線分Ｄとは略反対方向に吐出し、液滴ｉをプリント基板Ｐの主面に対して略垂直に入射させることが可能となる。
【０１３４】
次に、制御部８７は、ステップＳ１７において、ヘッド部３が復路を走査して次の印刷範囲の印刷が終了したら、ヘッド部３の走査を停止させてステップ１８に進む。
【０１３５】
次に、制御部８７は、ステップＳ１８において、情報処理装置８８が生成した印刷データが全てプリント基板Ｐの主面に対して印刷されたかどうかを判断し、印刷データが全て印刷されていない場合はステップＳ１１に進みステップＳ１１以降の処理を行い、印刷データが全て印刷された場合はステップＳ１９に進んで印刷動作を終了する。
【０１３６】
このようにして、搬送ローラ８ａ，８ｂ及び９ａ，９ｂによって搬送されるプリント基板Ｐには、ヘッド部３が往路を走査したときに印刷された範囲に隣接する次の印刷範囲をヘッド部３が復路を走査したときに印刷し、この動作が繰り返されることで印刷データに応じた回路パターン等が印刷されることになる。そして、印刷が終了したプリント基板Ｐは、排出口４ａより排出される。
【０１３７】
このように構成された液体吐出装置１では、図１６に示すように、ヘッド部３が走査方向Ｂを往路として走査しながらノズル７４ａより液滴ｉを吐出するときに、走査方向Ｂとは反対方向の有向線分Ｄが示す方向に液滴ｉを吐出させることで、液滴ｉをプリント基板Ｐの主面に対して略垂直に入射させることが可能となる。
【０１３８】
これにより、この液体吐出装置１では、図１６に示すように、例えば絶縁層１１１を介して下層に形成されたパターン配線Ｗの凹凸によりプリント配線基板Ｐの主面に凸部１１２が生じたとき等、液滴ｉをプリント基板Ｐの主面に対して略垂直に入射して凸部１１２の基端部１１２ａ近傍にも液滴ｉを適切に着弾できる。
【０１３９】
したがって、この液体塗液装置１では、従来のようなプリント基板の主面に対して斜めに入射していた液滴が凸部に邪魔されて凸部の基端部等に着弾できずにプリント基板の主面に印刷されたパターン配線が断線するといった不具合を防止できる。
【０１４０】
なお、この液体吐出装置１では、図１７に示すように、ヘッド部３が復路を走査するときも、往路の時と同様に、走査方向とは反対方向に液滴ｉを吐出させることで、液滴ｉをプリント基板Ｐの主面に対して略垂直に入射させることが可能となる。
【０１４１】
また、この液体吐出装置１では、従来のような凸部の基端部近傍で生じていたパターン配線の断線を防止できることから、例えばプリント配線基板Ｐの主面に印刷される隣り合うパターン配線Ｗ同士の間の距離を狭くしてパターン配線Ｗの集積度を向上させることが可能となり、プリント基板Ｐの小型化及び低コスト化を図れる。
【０１４２】
さらに、この液体吐出装置１では、液滴ｉをプリント基板Ｐの主面に対して略垂直に入射させることから、ヘッド部３が往路を走査したときに印刷した範囲に隣接する次の印刷範囲をヘッド部３が復路を走査したときに印刷することができる。すなわち、この液体吐出装置１では、所定の印刷範囲をヘッド部３が液滴ｉを吐出しながら一回走査するだけで断線が防止されたパターン配線Ｗをプリント基板Ｐの主面に印刷することができる。
【０１４３】
これにより、この液体吐出装置１では、従来のようなプリント基板の主面に印刷されたパターン配線の断線を防止するためにヘッド部を同じ印刷範囲で一回以上往復させることや、ヘッド部の走査速度を遅くして液滴を対象物に対して略垂直に入射させることを行う必要がなく、印刷に係る時間を短縮でき、且つ印刷に使用する導電塗液２の量を少なくできる。したがって、この液体吐出装置１では、製造歩留まりを向上できると共に製造コストを抑えることができる。
【０１４４】
なお、以上の例では、プリント基板Ｐの主面にパターン配線Ｗを印刷する液体吐出装置１を例に挙げて説明したが、本発明は、微少量の液体を吐出する他の装置や、インク等を吐出することで記録紙に文字や画像を印刷するプリンタ装置等にも広く適用することができる。例えば、本発明は、液体中のＤＮＡチップ用吐出装置（特開２００２−３４５６０号公報）等に適用することもできる。
【０１４５】
さらに、以上の例では、一対の発熱抵抗体７２ａ，７２ｂによって導電塗液２を加熱しながらノズル７４ａから吐出させる電気熱変換方式を採用しているが、このような方式に限定されず、例えばピエゾ素子等の電気機械変換素子等によって液滴ｉを電気機械的にノズル７４ａより吐出させる電気機械変換方式を採用したものにも適用可能である。
【０１４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、吐出された液体が着弾する対象物の主面に凹凸があっても、吐出手段が移動する方向とは略反対方向になるように液体を吐出孔より吐出させることで、吐出孔より吐出された液体を対象物の主面に対して略垂直に入射、着弾でき、従来のような対象物の主面において凸部の基端部近傍に液体を着弾できないといった不具合を防止できる。
【０１４７】
したがって、本発明によれば、例えばプリント基板の主面に液体を吐出してパターン配線を印刷により形成する場合、プリント基板の主面において凸部の基端部近傍でパターン配線が断線することを防止できる。
【０１４８】
また、本発明によれば、液体を対象物の主面に対して略垂直に入射できることから、対象物の主面上を吐出手段が液体を吐出しながら一回移動するだけで液体を略均一に着弾させることができる。
【０１４９】
したがって、本発明によれば、対象物の主面に液体を吐出するのにかかる時間を短縮でき、且つ使用する液体の量も少なくできることから、製造歩留まりの向上及び製造コスト、材料コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液体吐出装置を示す斜視図である。
【図２】同液体吐出装置に備わるヘッド部を示す断面図である。
【図３】同ヘッド部に塗液カートリッジが装着された際に塗液供給部の供給口が弁により閉塞された状態を示す模式図である。
【図４】同ヘッド部に塗液カートリッジが装着された際に塗液供給部の供給口が開放された状態を示す模式図である。
【図５】同ヘッド部の装着部を示す平面図である。
【図６】同塗液カートリッジとヘッドチップの関係を示す断面図である。
【図７】同ヘッド部の接続部における弁機構の弁が閉じた状態を示す断面図である。
【図８】同ヘッド部の接続部における弁機構の弁が開いた状態を示す断面図である。
【図９】同ヘッド部のヘッドチップを示す断面図である。
【図１０】同ヘッド部のヘッドチップを示す分解斜視図である。
【図１１】同ヘッド部のヘッドチップを示す平面図である。
【図１２】気泡発生時間の差と吐出角度との関係を示す特性図であり、同図（Ａ）はヘッド部の走査方向における液滴の吐出角度を示し、同図（Ｂ）はプリント基板の搬送方向における液滴の吐出角度を示している。
【図１３】同液体吐出装置の制御回路を説明するブロック図である。
【図１４】同液体吐出装置に備わる吐出制御部を説明する模式図である。
【図１５】同ヘッドチップより吐出した液滴の着弾点を模式的に示す平面図である。
【図１６】同ヘッド部が往路を走査しながら液滴を走査方向とは略反対方向に吐出する状態を模式的に示す側面図である。
【図１７】同ヘッド部が復路を走査しながら液滴を走査方向とは略反対方向に吐出する状態を模式的に示す側面図である。
【図１８】同液体吐出装置の制御方法を説明するフローチャートである。
【図１９】同液体吐出装置の印刷動作を説明するフローチャートである。
【図２０】同ヘッド部のヘッドチップにおいて、気泡が発生した状態を示す断面図である。
【図２１】同ヘッド部のヘッドチップにおいて、発生した気泡により液滴がノズルより吐出される状態を示す断面図である。
【図２２】従来のヘッド部が走査しながら液滴をプリント基板の主面に対して略垂直に吐出する状態を模式的に示す側面図であり、同図（Ａ）は往路において液滴を吐出している状態を示し、同図（Ｂ）は復路において液滴を吐出している状態を示している。
【符号の説明】
１ 液体吐出装置、２ 導電塗液、３ ヘッド部、４ 装置本体、４ａ 排出口、５ 塗液カートリッジ、６ 走査レール、７ 駆動ベルト、８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ 搬送ローラ、１１ 塗液カートリッジ、１２ 塗液収容部、１３ 塗液供給部、３１ 本体部、３２ 装着部、４２ ヘッドチップ、７１ 回路基板、７２ａ，７２ｂ 発熱抵抗体、７３ フィルム、７４ ノズルシート、７４ａノズル、７５ 液室、７６ 塗液供給路、８２ 吐出制御部、８７ 制御部、９１ａ，９１ｂ 電源、９２ａ，９２ｂ，９２ｃ スイッチング素子、９３ａ，９３ｂ，９３ｃ 抵抗器、９４ 可変抵抗器、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７ 着弾点[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejection apparatus and a liquid ejection method for ejecting a liquid pressed by a pressure generated by a pressure generating element toward an object from an ejection hole facing the object.
[0002]
[Prior art]
When a pattern wiring made of a conductive metal such as copper is formed on an insulating plate of a printed wiring board mounted on an electronic device or the like, a photosensitive film is formed on a metal film formed on the entire main surface of the insulating plate. A resin film is formed, a resist pattern including a desired circuit pattern is formed by applying a photolithography technique to the photosensitive resin, and a pattern wiring is formed by etching a metal film using the resist pattern as a mask. I have. In such a method of forming a pattern wiring, various processes such as a photosensitive resin film formation process, a circuit pattern mask preparation, an exposure process, a development process, an etching process, and the like are required. In some cases, the manufacturing yield may be reduced due to the steps performed.
[0003]
Therefore, recently, a technique of forming a pattern wiring, a simple semiconductor circuit, or the like on an insulating plate by using a liquid ejection device or the like without performing the above-described cumbersome operation has attracted attention. More specifically, attention has been paid to a technique of forming a pattern wiring using an ink jet printer device capable of low running cost, miniaturization of the device, and the like (see Patent Document 1).
[0004]
In a printer device using this ink jet system, for example, a cartridge filled with a plurality of types of liquids is supplied to one of a plurality of liquid chambers provided in a head chip, and the liquid supplied to the liquid chamber is placed in the liquid chamber. The liquid is heated by the arranged heating resistor and the like, and bubbles are generated in the liquid on the heating resistor, and the liquid is converted into droplets from minute discharge holes provided in each liquid chamber by energy when the bubbles are broken and disappear. The object is ejected and landed on an object, and an image, a character, or the like is printed on the object. In the ink jet type printer, a head unit having a head chip on which a cartridge is mounted and which discharges droplets is provided with a discharge hole constantly in a plane substantially parallel to a main surface of an object on which the droplets land. There is a serial-type printer device which discharges liquid droplets from a discharge hole and lands on a target object while moving the liquid droplets so as to be positioned.
[0005]
The serial type printer device discharges and lands droplets while moving the head portion in a predetermined direction on an object held at a position facing the discharge hole of the head chip, and repeats this. Print on the main surface of the object.
[0006]
Specifically, when forming a pattern wiring using a serial type printer device, a cartridge filled with a liquid in which a conductive material or the like is dissolved in advance is mounted on a head portion, and the head becomes a discharge target while moving the head portion. By discharging droplets from the discharge holes of the head chip into a desired circuit pattern on the main surface of the insulating plate, pattern wiring is formed on the main surface of the insulating plate. That is, the pattern wiring is printed on the main surface of the insulating plate.
[0007]
As described above, when pattern wiring is formed using a serial type printer device, the manufacturing process is simplified as compared with, for example, forming pattern wiring using photolithography technology, and the same manufacturing process can be performed with a small number of manufacturing devices. Since the pattern wiring can be formed, the manufacturing yield can be improved and the cost can be reduced.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-324966
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a method of forming a pattern wiring using a serial type printer device, for example, when forming a pattern wiring on a main surface of a multilayer printed wiring board, unevenness of a pattern wiring formed in a lower layer forms a pattern wiring in an uppermost layer. It also appears on the main surface to be formed, which makes it difficult to properly form the pattern wiring. That is, in this method, it is difficult to properly print the pattern wiring on the main surface having irregularities by a serial printer device, and there is a possibility that a broken pattern wiring may be formed.
[0010]
For example, as shown in FIGS. 22A and 22B, even if the head unit 200 ejects the droplet i substantially perpendicularly to the printed wiring board 202 from the ejection hole 201, the head unit 200 Discharges the droplet i while moving in the direction indicated by the arrow S in FIGS. 22A and 22B, and moves in the moving direction of the head unit 200 when the head unit 200 is moved at a predetermined speed. A directed line obtained by combining a generated directed line X and a directed line Y generated in the discharge direction of the droplet i when the droplet i is discharged from the discharge hole 201 substantially vertically at a predetermined speed. This is because the droplet i is ejected from the ejection hole 201 in the direction of the minute Z.
[0011]
As a result, the droplet i ejected from the head unit 200 is obliquely incident on the main surface 202a of the printed wiring board 202 in substantially the same direction as the directed line segment Z and lands. A point T formed on the main surface 202a by connecting a directed line Z between the base 201 and a corner 204b of the convex portion 204 on the opposite side to the base end 204a of the pattern wiring 203 formed below the main surface 202a. In the range on the side of the convex portion 204, that is, in the vicinity of the base end portion 204a of the convex portion 204, it becomes difficult for the convex portion 204 itself to become a shield and land. That is, the droplet i ejected from the head unit 200 is ejected toward the directed line segment Z, in other words, toward the convex portion 204 approaching the moving head unit 200, It becomes difficult to land in the vicinity of the base end 204a on the back side of the convex portion 204 approaching 200.
[0012]
Specifically, for example, when the droplet i is ejected from the ejection hole 201 at a speed of 10 m / sec while moving the head unit 200 at a speed of 1 m / sec in a predetermined direction, the droplet i is ejected from the ejection hole 201. The droplet i is ejected in a state where the ejection angle is inclined by about 5.7 ° in the moving direction of the head unit 200 with respect to the substantially vertical direction. In this case, if there is a convex portion 204 having a height of about 100 μm on the main surface 202a of the printed wiring board 202, the convex portion 204 approaches the moving head portion 200 from the base end portion 204a on the back side of the convex portion 204. It becomes difficult to land the droplet i in the range of 10 μm.
[0013]
Therefore, in this method, it is difficult to reduce the distance between the adjacent pattern wirings 203, so that the degree of integration of the pattern wirings 203 is reduced, and the size of the printed wiring board 202 is increased and the cost is increased. Would.
[0014]
Such a problem can be solved, for example, by reciprocating the head unit 200 at least once. That is, as shown in FIG. 22A, the head unit 200 causes the droplet i to land near the base end 204a on the near side of the convex part 204 approaching on the outward path, and as shown in FIG. Then, the droplet i is landed near the proximal end 204a on the near side of the convex portion 204 approaching on the return path, that is, near the proximal end portion 204a on the far side of the convex portion 204 on the outward path, thereby forming the printed wiring board 202. The droplet i can land on the entire main surface 202a.
[0015]
However, in this case, it is necessary to form the pattern wiring 203 with high accuracy so that the head portion 200 is reciprocated one or more times so that the pattern wiring 203 does not shift between the forward path and the return path, that is, printing, so that the manufacturing yield is reduced. Further, in this case, there is a problem that the time required to print the pattern wiring 203 is increased by reciprocating the head unit 200 once or more, and the amount of liquid for printing the pattern wiring 203 is increased.
[0016]
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and is an excellent liquid capable of shortening the time required for printing and allowing the liquid to properly land on the uneven surface. It is an object to provide a discharge device and a liquid discharge method.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
A liquid ejection apparatus according to the present invention that achieves the above-described object includes a liquid chamber that stores a liquid, and two or more liquid chambers, each of which is provided with a pressure that presses the liquid stored in the liquid chamber when energy is supplied. And a discharge means having a discharge hole for discharging the liquid pressed by the pressure generated by the two or more pressure generating elements, and an object disposed at a position facing the discharge hole. The holding means for holding, the moving means for moving the discharging means in a predetermined direction so that the discharging hole moves in a plane substantially parallel to the main surface of the object, and the different energy to two or more pressure generating elements. Discharge direction control means for changing the discharge direction of the liquid discharged from the discharge holes by supplying energy at a supply or at a shifted timing, wherein the discharge means controls the liquid while moving in a predetermined direction by the moving means. object The discharge direction is controlled by controlling the energy supplied to the two or more pressure-generating elements so that the discharge direction is substantially opposite to the direction in which the discharge means moves. By discharging more, the liquid discharged from the discharge hole is made to be incident on the main surface of the target almost perpendicularly.
[0018]
In this liquid ejecting apparatus, the ejecting means for ejecting the liquid while moving in a predetermined direction ejects the liquid in a direction substantially opposite to the direction in which the ejecting means moves, so that the liquid ejected from the ejection hole is targeted. Since the liquid can enter the main surface of the object substantially perpendicularly, the liquid can land on the main surface of the object substantially uniformly.
[0019]
In the liquid ejection method according to the present invention, the pressure generated by supplying energy to two or more pressure generating elements arranged in the liquid chamber presses the liquid contained in the liquid chamber, thereby providing the pressure in the liquid chamber. A liquid ejecting method for ejecting the liquid from the ejection hole for ejecting the liquid to the main surface of the object held opposite to the ejection hole, wherein the liquid is discharged in a plane substantially parallel to the main surface of the object. While moving the liquid chamber so that the discharge hole moves, different energy is supplied to two or more bubble generating means or energy is supplied at a shifted timing, and the discharge direction of the liquid discharged from the discharge hole is changed to the liquid chamber. By ejecting the liquid from the ejection holes in a direction substantially opposite to the direction in which the liquid moves, the liquid ejected from the ejection holes is made to enter the main surface of the object substantially perpendicularly.
[0020]
In this liquid discharge mounting method, by discharging the liquid from the discharge hole in a direction substantially opposite to the direction in which the liquid chamber moves, the liquid discharged from the discharge hole is incident substantially perpendicularly to the main surface of the object. As a result, the liquid can land substantially uniformly on the main surface of the target object, so that it is possible to prevent the liquid non-landing portion from being formed on the main surface of the target object.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a liquid ejection device to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. The liquid discharge device 1 shown in FIG. 1 discharges a conductive coating liquid 2 containing a conductive material such as a conductive metal such as copper, for example, onto a printed circuit board P as a liquid discharge target, and prints a desired pattern wiring W. It is formed by: In addition, the liquid discharge device 1 discharges the conductive coating liquid 2 from the head unit 3 while scanning the head unit 3 that discharges the conductive coating liquid 2 in the printing width direction of the printed board P, so that the printed substrate P This is a so-called serial type printer that prints the pattern wiring W.
[0022]
The liquid discharge device 1 includes a head unit 3 that discharges the conductive coating liquid 2 while scanning in a print width direction of the printed circuit board P in a plane substantially parallel to the main surface of the printed circuit board P, and the head unit 3 is mounted. Device main body 4. A coating liquid cartridge 5 serving as a supply source of the conductive coating liquid 2 is detachable from the head unit 3 in the liquid ejection device 1. In the liquid ejection device 1, the coating liquid cartridge 5 that can be attached to and detached from the head unit 3 can be replaced as a consumable item.
[0023]
In the liquid ejecting apparatus 1, the head unit 3 includes a scanning rail 6 extending in a scanning direction of the head unit 3 indicated by an arrow B in FIG. 1 that is substantially orthogonal to a transport direction of the printed circuit board P indicated by an arrow A in FIG. It is supported in a cantilever state and slidably supported, and reciprocates in the scanning direction by a drive belt 7 that is driven in a direction substantially perpendicular to the transport direction of the printed circuit board P.
[0024]
In the liquid ejecting apparatus 1, the printed board P is transported by a pair of transport rollers provided on the upstream side and the downstream side in the transport direction of the printed board P with reference to the discharge position of the conductive coating liquid 2 on the head unit 3. This is performed by rotating the printed circuit boards P in opposite directions while holding the printed circuit board P therebetween.
[0025]
In such a liquid discharge device 1, the main surface of the printed circuit board P held and conveyed by a pair of conveyance rollers 8 a, 8 b and 9 a, 9 b at a position opposed to the discharge position of the conductive coating liquid 2 of the head unit 3. The head unit 3 scans the printed circuit board P while discharging the conductive coating liquid 2 in a direction substantially perpendicular to the transport direction of the printed circuit board P, so that a circuit pattern or the like input from an information processing apparatus such as a personal computer can be printed on the printed circuit board P. Print on the main surface. Then, the liquid discharge device 1 discharges the printed circuit board P on which a desired circuit pattern or the like is printed from a discharge port 4a provided on a side surface of the device main body 4 which is located in the transport direction of the printed circuit board P.
[0026]
As shown by an arrow C in FIG. 1, the head unit 3 that performs printing on the printed circuit board P is mounted from the upper surface side of the apparatus main body 4, and the printed circuit board P transported by a pair of transport rollers 8a, 8b and 9a, 9b. Then, printing is performed by discharging the conductive coating liquid 2. Therefore, first, the head unit 3 constituting the above-described liquid ejecting apparatus 1 and the coating liquid cartridge 5 detachable from the head unit 3 will be described with reference to the drawings.
[0027]
The head 3 discharges the conductive coating liquid 2 containing a conductive material such as a conductive metal such as copper into fine particles by, for example, an electrothermal conversion method or an electromechanical conversion method, and discharges the printed circuit board P or the like. The conductive coating liquid 2 is sprayed in a droplet state on the recording material. Specifically, as shown in FIG. 2, the head section 3 has a main body section 31, and the coating liquid cartridge 5 which is a container filled with the conductive coating liquid 2 is mounted on the main body section 31.
[0028]
As shown in FIG. 2, the coating liquid cartridge 5 that can be attached to and detached from the head portion 3 has a cartridge body 11 formed by injection molding a resin material such as polypropylene having strength and ink resistance. . The cartridge body 11 is a container that is formed in a substantially rectangular shape and stores the conductive coating liquid 2 therein.
[0029]
Specifically, the cartridge body 11 constituting the coating liquid cartridge 5 has a coating liquid storage section 12 for storing the conductive coating liquid 2 and the conductive coating liquid 2 from the coating liquid storage section 12 to the main body section 31 of the head section 3. A coating liquid supply unit 13 to be supplied, an external communication hole 14 for taking in air from outside into the coating liquid storage unit 12, and an air introduction path 15 for introducing air taken in from the external communication hole 14 into the coating liquid storage unit 12. A storage section 16 for temporarily storing the conductive coating liquid 2 between the external communication hole 14 and the air introduction path 15; a seal 17 for preventing liquid leakage from the external communication hole 14 to the outside; A locking projection 18 and an engaging step 19 for locking the main body portion 31 to the main body portion 31; a remaining amount detecting portion 20 for detecting the remaining amount of the conductive coating liquid 2 in the coating liquid storage portion 12; Engagement protrusion 2 for identifying whether or not liquid cartridge 5 is mounted Door is provided.
[0030]
The coating liquid storage unit 12 is formed in a substantially rectangular shape, and forms a space for storing the conductive coating liquid 2 with a highly airtight material.
[0031]
The coating liquid supply unit 13 is provided at a substantially central portion below the coating liquid storage unit 12. The coating liquid supply section 13 is a substantially protruding nozzle communicating with the coating liquid storage section 12, and the tip of the nozzle is fitted to a connection section 37 of the main body section 31 to be described later. And the main body 31 are connected.
[0032]
As shown in FIGS. 3 and 4, the coating liquid supply unit 13 is provided with a supply port 13b for supplying the conductive coating liquid 2 on the bottom surface 13a of the coating liquid cartridge 5, and opens and closes the supply port 13b on the bottom surface 13a. It includes a valve 13c, a coil spring 13d for urging the valve 13c in a direction to close the supply port 13b, and an opening / closing pin 13e for opening and closing the valve 13c. As shown in FIG. 3, the supply port 13 d for supplying the conductive coating liquid 2 connected to the connection portion 37 of the main body 31 is provided at a stage before the coating liquid cartridge 5 is mounted on the main body 31 of the head 3. The valve 13c is urged in the direction to close the supply port 13d by the urging force of the coil spring 13d, which is an urging member, and is closed. When the coating liquid cartridge 5 is mounted on the main body 31, the opening / closing pin 13 e is indicated by an arrow D in FIG. 4 by the upper part of the connection portion 37 of the main body 31 constituting the head 3, as shown in FIG. It is pushed up in the direction opposite to the biasing direction of the coil spring 13d. Thus, the pushed open / close pin 13e pushes up the valve 13c against the urging force of the coil spring 13d to open the supply port 13b. In this manner, the coating liquid supply unit 13 of the coating liquid cartridge 5 is connected to the connection unit 37 of the head unit 3, communicates the coating liquid storage unit 12 with the coating liquid storage unit 51, and connects to the coating liquid storage unit 51. Is ready to be supplied.
[0033]
Further, when the coating liquid cartridge 5 is pulled out from the connection portion 37 on the head section 3 side, that is, when the coating liquid cartridge 5 is removed from the mounting section 32 of the head section 3, the push-up state of the valve 13c by the open / close pin 13e is released, and the valve 13c is released. 13c moves in the biasing direction of the coil spring 13d and closes the supply port 13b. This prevents the conductive coating liquid 2 in the coating liquid storage section 12 from leaking even when the tip of the coating liquid supply section 13 is facing downward immediately before the coating liquid cartridge 5 is mounted on the main body section 31. Can be prevented. Further, when the coating liquid cartridge 5 is pulled out from the main body 31, the valve 13c closes the supply port 13b immediately, so that the conductive coating liquid 2 can be prevented from leaking from the tip of the coating liquid supply section 13.
[0034]
As shown in FIG. 2, the external communication hole 14 is a vent that takes in air from outside the coating liquid cartridge 5 into the coating liquid storage unit 12, and the coating liquid cartridge 5 is mounted on the mounting part 32 of the main body 31. At this time, the cartridge body 11 is provided on the upper surface of the cartridge main body 11, which is a position facing the outside when the cartridge body 11 is mounted on the mounting portion 32, here, substantially at the center of the upper surface so that the outside can be taken in and the outside air can be taken in. When the coating liquid cartridge 5 is mounted on the main body 31 and the conductive coating liquid 2 flows down from the coating liquid storage section 12 to the main body section 31 side, the external communication holes 14 allow the conductive coating liquid 2 in the coating liquid storage section 12 to flow. Is taken into the coating liquid cartridge 5 from outside from the outside.
[0035]
The air introduction path 15 communicates the coating liquid storage unit 12 with the external communication hole 14, and introduces air taken in from the external communication hole 14 into the coating liquid storage unit 12. Thus, when the coating liquid cartridge 5 is mounted on the main body 31, the conductive coating liquid 2 is supplied to the main body 31 of the head section 3, and the conductive coating liquid 2 in the coating liquid storage section 12 is reduced and Even if the pressure is reduced, air is introduced into the coating liquid storage unit 12 by the air introduction path 15 into the coating liquid storage unit 12, so that the internal pressure is maintained in an equilibrium state and the conductive coating liquid 2 is discharged. It can be appropriately supplied to the main body 31.
[0036]
The storage section 16 is provided between the external communication hole 14 and the air introduction path 15, and when the conductive coating liquid 2 leaks out of the air introduction path 15 communicating with the coating liquid storage section 12, flows out to the outside immediately. The conductive coating liquid 2 is temporarily stored so as not to occur.
[0037]
The storage section 16 is formed in a substantially rhombus shape with the shorter diagonal line substantially perpendicular to the main surface of the printed circuit board P, and is provided at the top located at the lowermost side of the coating liquid storage section 12, that is, at the shorter side. An air introduction path 15 is provided below the diagonal line, so that the conductive coating liquid 2 that has entered from the coating liquid storage unit 12 can be returned to the coating liquid storage unit 12 again. The reservoir 16 is provided with an external communication hole 14 at the lowermost apex on the shorter diagonal line, so that the conductive coating liquid 2 that has entered from the coating liquid storage unit 12 does not easily leak outside through the external communication hole 14. I do.
[0038]
The seal 17 is a member that closes the external communication hole 14, and prevents the conductive coating liquid 2 in which the conductive coating liquid 2 has flowed back to the external communication hole 14 from leaking out of the coating liquid cartridge 5. Therefore, the seal 17 is formed of a water-repellent material that does not transmit at least the conductive coating liquid 2. The seal 17 is peeled off at the time of use, so that outside air can be replenished from the outside air communication hole 14 into the coating liquid container 12 at any time according to the amount of coating liquid used.
[0039]
The locking projection 18 is a projection provided at one position on the side surface of the coating liquid cartridge 5, and is engaged with an engagement hole 34 a formed in the latch lever 34 of the main body 31 of the head 3. The locking projection 18 has a flat surface whose upper surface is substantially perpendicular to the side surface of the coating liquid storage unit 12 and a lower surface that is inclined from the side surface toward the upper surface.
[0040]
The engagement step 19 is provided on the upper side of the side opposite to the side on which the locking projection 18 of the coating liquid cartridge 5 is provided. The engagement step portion 19 includes an inclined surface 19a that makes one end contact with the upper surface of the cartridge body 11, and a flat surface 19b that is continuous with the other end and the other side surface of the inclined surface 19a and is substantially parallel to the upper surface. The coating liquid cartridge 5 is formed such that the height of the side surface on which the flat surface 19b is provided is one step lower than the upper surface of the cartridge main body 11 due to the provision of the engagement step 19, and Engage with the engagement piece 33 of the part 31. When the engaging step 19 is inserted into the mounting portion 32 of the head portion 3, the engaging step portion 19 is provided on the side surface on the insertion end side and engages with the engaging piece 33 on the mounting portion 32 side of the head portion 3, so that the coating is performed. It serves as a rotation fulcrum when the liquid cartridge 5 is mounted on the mounting portion 32.
[0041]
The remaining amount detection unit 20 is provided on a side surface of the coating liquid cartridge 5 where the engagement step 19 is provided. The remaining amount detection unit 20 includes a pair of detection pins facing the inside of the coating liquid storage unit 12 and a coating liquid remaining amount detection unit of the head unit 3 when the coating liquid cartridge 5 is mounted on the mounting unit 32 of the head unit 3. The cartridge has a contact member having a contact electrically connected to the cartridge 36, and a plurality of, in this case, three rows of the contact members are arranged in the height direction of the side surface of the cartridge body 11. Since the conductive coating liquid 2 has conductivity, when the pair of detection pins facing the inside of the coating liquid storage section 12 are immersed in the conductive coating liquid 2, the electric resistance value becomes small, and the conductive coating liquid 2 becomes conductive. When not immersed in the liquid 2, the electric resistance increases. That is, when the conductive coating liquid 2 is full in the coating liquid container 12, all the detection pins are immersed in the conductive coating liquid 2, and all of the pins are in a state of low electric resistance. Then, as the conductive coating liquid 2 is used, the electric resistance value of the detection pin increases in order from the top. Thereby, the remaining amount detection unit 20 can detect the remaining amount of the coating liquid in the coating liquid storage unit 12. Note that the number of terminal plates provided in the height direction of the coating liquid storage unit 12 is not limited to three, but may be two. If more accurate remaining amount detection is to be performed, this number of terminals is required. Should be further increased.
[0042]
By the way, in the cartridge main body 11 constituting the coating liquid cartridge 5, the bottom surface side where the coating liquid supply unit 13 is provided is an engagement area 22 where the mounting unit 32 provided in the head unit 3 is engaged. A part of the engagement area 22, that is, an engagement area 22 of the cartridge body 11, is engaged with an engagement recess 23 to identify whether or not the coating liquid cartridge 5 is mounted. 21 are provided.
[0043]
Next, the head section 3 to which the coating liquid cartridge 5 containing the conductive coating liquid 2 configured as described above is mounted will be described.
[0044]
As shown in FIGS. 2 and 5, the head section 3 has a main body section 31. The main body section 31 has a mounting section 32 on which the coating liquid cartridge 5 is mounted, and a fixing section for fixing the coating liquid cartridge 5. A mating piece 33 and a latch lever 34; an urging member 35 for urging the coating liquid cartridge 5 in a take-out direction; a coating liquid remaining amount detection unit 36 for detecting the remaining coating liquid in the coating liquid cartridge 5; The connection part 37 connected to the supply part 13 and supplied with the conductive coating liquid 2, the coating liquid detection parts 38 and 39 for detecting the presence or absence of the conductive coating liquid 2 in the connection part 37, and the scanning rail 6 are engaged. Rail hole 40, a belt stopper 41 for locking the main body 31 to the drive belt 7, and a head chip 42 for discharging the conductive coating liquid 2.
[0045]
The mounting portion 32 to which the coating liquid cartridge 5 is mounted is formed in a substantially concave shape with an upper surface as an insertion opening of the coating liquid cartridge 5 so that the coating liquid cartridge 5 is mounted. You. Thus, the coating liquid cartridge 5 is housed and mounted in the main body 31.
[0046]
As described above, the engaging piece 33 is provided at the open end of the mounting portion 32 to which the coating liquid cartridge 5 is mounted. The engaging piece 33 is provided on one of the edges of the mounting portion 32 substantially parallel to the scanning rail 6 and engages with the engaging step 19 of the coating liquid cartridge 5. The coating liquid cartridge 5 is inserted obliquely into the mounting portion 32 with the engagement step 19 side as an insertion end, and the engagement position between the engagement step 19 and the engagement piece 33 is used as a rotation fulcrum. 5 can be mounted on the mounting portion 32 by rotating the side on which the engagement step portion 19 is not provided toward the mounting portion 32. Thereby, the coating liquid cartridge 5 can be easily mounted on the mounting portion 32, and the remaining amount detecting portion 20 provided on the side surface serving as the insertion end does not rub against the side surface of the main body portion 31. The remaining amount detection unit 20 is protected.
[0047]
The latch lever 34 is formed by bending a leaf spring, and has a side surface opposite to the engagement piece 33 of the mounting portion 32, that is, an edge of the mounting portion 32 substantially parallel to the scanning rail 6. It is provided on the other. The latch lever 34 has a base end integrally provided on the bottom surface side of the mounting portion 32, and is formed such that the distal end side is elastically displaced in a direction approaching and separating from the edge of the mounting portion 32, and An engagement hole 34a is formed. The latch lever 34 is elastically displaced at the same time when the coating liquid cartridge 5 is mounted on the mounting portion 32, and the engagement hole 34 a engages with the locking projection 18 of the coating liquid cartridge 5, and is mounted on the mounting portion 32. The applied liquid cartridge 5 is prevented from falling off from the mounting portion 32.
[0048]
The urging member 35 is provided on the bottom surface on the side surface corresponding to the engagement step 19 of the coating liquid cartridge 5 by bending a leaf spring that urges the coating liquid cartridge 5 in a detaching direction. The biasing member 35 has a top portion formed by bending, elastically displaces in a direction approaching and separating from the bottom surface, presses the bottom surface of the coating liquid cartridge 5 at the top portion, and is mounted on the mounting portion 32. This is an ejecting member that urges the applied coating liquid cartridge 5 in a direction in which the coating liquid cartridge 5 is removed from the mounting portion 32. The urging member 35 ejects the coating liquid cartridge 5 from the mounting part 32 when the engagement state between the engagement hole 34a of the latch lever 34 and the locking projection 18 is released.
[0049]
The coating liquid remaining amount detection unit 36 detects the remaining amount of the conductive coating liquid 2 in the coating liquid cartridge 5 in a stepwise manner, and when the coating liquid cartridge 5 is mounted on the mounting unit 32, the coating liquid cartridge 5 It is in contact with and electrically connected to the remaining amount detection unit 20 arranged in the height direction of the inner side surface. The coating liquid remaining amount detection unit 36 is pressed by an unillustrated urging member that urges the coating liquid cartridge 5 side, and when the coating liquid cartridge 5 is mounted, the remaining amount detection unit 20 of the coating liquid cartridge 5 It is in close contact and is reliably electrically connected to the remaining amount detection unit 20.
[0050]
Near the center of the mounting part 32, a connection part 37 to which the coating liquid supply part 13 of the coating liquid cartridge 5 is connected when the coating liquid cartridge 5 is mounted on the mounting part 32 is provided. The connection section 37 supplies the conductive coating liquid 2 from the coating liquid supply section 13 of the coating liquid cartridge 5 mounted on the mounting section 32 to the head chip 42 that discharges the conductive coating liquid 2 provided on the bottom surface of the main body section 31. Coating liquid supply path.
[0051]
Specifically, as shown in FIG. 6, the connection part 37 includes a coating liquid storage part 51 that stores the conductive coating liquid 2 supplied from the coating liquid cartridge 5 and a coating liquid supply part 13 connected to the connection part 37. It has a sealing member 52 for sealing, a filter 53 for removing impurities in the conductive coating liquid 2, and a valve mechanism 54 for opening and closing a supply path to the head chip 42 side.
[0052]
The coating liquid reservoir 51 is a space that is connected to the coating liquid supply unit 13 and stores the conductive coating liquid 2 supplied from the coating liquid cartridge 5.
[0053]
The seal member 52 is a member provided at the upper end of the coating liquid reservoir 51. When the coating liquid supply unit 13 of the coating liquid cartridge 5 is connected to the coating liquid reservoir 51 of the connection unit 37, the conductive coating liquid 2 is used. Is sealed between the coating liquid reservoir 51 and the coating liquid supply unit 13 so that no leakage occurs.
[0054]
The filter 53 removes dust such as dust and dirt mixed into the conductive coating liquid 2 when the coating liquid cartridge 5 is attached and detached, and is provided below the coating liquid detection units 38 and 39. .
[0055]
As shown in FIGS. 7 and 8, the valve mechanism 54 includes a coating liquid inflow path 61 to which the conductive coating liquid 2 is supplied from the coating liquid reservoir 51, and a coating liquid into which the conductive coating liquid 2 flows from the coating liquid inflow path 61. A liquid chamber 62, a coating liquid outflow path 63 for flowing out the conductive coating liquid 2 from the coating liquid chamber 62, and an opening provided between the coating liquid inflow path 61 and the coating liquid outflow path 63. A portion 64, a valve 65 for opening and closing the opening 64, an urging member 66 for urging the valve 65 in a direction to close the opening 64, and a negative pressure adjusting screw 67 for adjusting the strength of the urging member 66. , A valve shaft 68 connected to the valve 65, and a diaphragm 69 connected to the valve shaft 68.
[0056]
The coating liquid inflow path 61 is a supply path connecting the conductive coating liquid 2 in the coating liquid storage section 12 of the coating liquid cartridge 5 to the head chip 42 via the coating liquid storage section 51 so as to be supplied to the head chip 42. is there. The coating liquid inflow path 61 is provided from the bottom surface side of the coating liquid reservoir 51 to the coating liquid chamber 62. The coating liquid chamber 62 is a substantially rectangular parallelepiped space formed integrally with the coating liquid inflow path 61, the coating liquid outflow path 63, and the opening 64, and the conductive coating liquid 2 flows in from the coating liquid inflow path 61. Then, the conductive coating liquid 2 flows out of the coating liquid outflow channel 63 through the opening 64. The coating liquid outflow path 63 is a supply path to which the conductive coating liquid 2 is supplied from the coating liquid chamber 62 through the opening 64 and further connected to the head chip 42. The coating liquid outflow channel 63 extends from the bottom surface side of the coating liquid chamber 62 to the head chip 42.
[0057]
The valve 65 is a valve that closes the opening 64 and divides the coating liquid inflow path 61 side and the coating liquid outflow path 63 side, and is disposed in the coating liquid chamber 62. The valve 65 moves up and down by the urging force of the urging member 66, the restoring force of the diaphragm 69 connected via the valve shaft 68, and the negative pressure of the conductive coating liquid 2 on the coating liquid outflow passage 63 side. When the valve 65 is located at the lower end, the opening 64 is closed so as to separate the coating liquid chamber 62 from the coating liquid inflow path 61 and the coating liquid outflow path 63, and the conductive coating to the coating liquid outflow path 63 is performed. The supply of the liquid 2 is shut off. When the valve 65 is located at the upper end against the urging force of the urging member 66, the coating liquid chamber 62 does not shut off the coating liquid inflow path 61 side and the coating liquid outflow path 63 side, and moves to the head chip 42. The conductive coating liquid 2 can be supplied. The material of the valve 65 is not limited, and is made of, for example, a rubber elastic body, a so-called elastomer, in order to ensure high obstruction.
[0058]
The urging member 66 is, for example, a compression coil spring or the like, connects the negative pressure adjusting screw 67 and the valve 65 between the upper surface of the valve 65 and the upper surface of the coating liquid chamber 62, and opens the valve 65 by the urging force. Is urged in the closing direction. The negative pressure adjusting screw 67 is a screw for adjusting the urging force of the urging member 66, and the urging force of the urging member 66 can be adjusted by adjusting the negative pressure adjusting screw 67. Thus, the negative pressure adjusting screw 67 can adjust the negative pressure of the conductive coating liquid 2 that operates the valve 65 that opens and closes the opening 64, which will be described in detail later.
[0059]
The valve shaft 68 is a shaft provided so as to move by connecting a valve 65 connected to one end and a diaphragm 69 connected to the other end. The diaphragm 69 is a thin elastic plate connected to the other end of the valve shaft 68. The diaphragm 69 is composed of one main surface of the coating liquid chamber 62 on the side of the coating liquid outflow passage 63 and the other main surface in contact with the outside air, and is connected to the outside air side by the atmospheric pressure and the negative pressure of the conductive coating liquid 2. It is elastically displaced to the 63 side.
[0060]
In the above-described valve mechanism 54, as shown in FIG. 7, the valve 65 is pressed by the urging force of the urging member 66 and the urging force of the diaphragm 69 so as to close the opening 64 of the coating liquid chamber 62. I have. Then, when the conductive coating liquid 2 is discharged from the head chip 42 and the negative pressure of the conductive coating liquid 2 in the coating liquid chamber 62 on the side of the coating liquid outflow passage 63 divided into the openings 64 is increased, as shown in FIG. Thus, the diaphragm 69 is pushed up by the atmospheric pressure due to the negative pressure of the conductive coating liquid 2, and pushes up the valve 65 together with the valve shaft 68 against the urging force of the urging member 66. At this time, the opening 64 between the coating liquid inflow path 61 side and the coating liquid outflow path 63 side of the coating liquid chamber 62 is opened, and the conductive coating liquid 2 is moved from the coating liquid inflow path 61 side to the coating liquid outflow path 63 side. Supplied. Then, the negative pressure of the conductive coating liquid 2 decreases, the diaphragm 69 returns to its original shape by the restoring force, and the valve 65 is lowered together with the valve shaft 68 by the urging force of the urging member 66 so that the coating liquid chamber 62 is closed. . As described above, in the valve mechanism 54, when the negative pressure of the conductive coating liquid 2 increases every time the conductive coating liquid 2 is discharged, the above-described operation is repeated.
[0061]
Further, when the conductive coating liquid 2 in the coating liquid storage section 12 is supplied to the coating liquid chamber 62 at the connection section 37, the conductive coating liquid 2 in the coating liquid storage section 12 is reduced. Outside air enters the coating liquid cartridge 5 from the introduction path 15. The air that has entered the coating liquid cartridge 5 is sent above the coating liquid cartridge 5. As a result, the liquid droplet i returns to a state before being ejected from the nozzle 74a described later, and becomes in an equilibrium state. At this time, an equilibrium state is established in a state where the conductive coating liquid 2 hardly exists in the air introduction path 15.
[0062]
As shown in FIG. 6, the coating liquid detection units 38 and 39 each include a pair of conductive members for detecting the presence or absence of the conductive coating liquid 2 in the connection unit 37 connected to the coating liquid supply unit 13 of the coating liquid cartridge 5. And is disposed so that the front end faces the connection portion 37. The coating liquid detectors 38 and 39 are provided on the side surface of the coating liquid reservoir 51 of the connecting part 37 so as to penetrate from the inside of the connecting part 37 to the outside, and are connected to the head chip 42, respectively. The distal ends of the coating liquid detection sections 38 and 39 are provided above the filter 53 in the connection section 37. This is to prevent the negative pressure of the conductive coating liquid 2 on the head chip 42 side from increasing when the conductive coating liquid 2 is equal to or less than the filter 53, thereby preventing the device from malfunctioning. The coating liquid detectors 38 and 39 detect the conductive coating liquid 2 on the coating liquid cartridge 5 side of the filter 53 to prevent the conductive coating liquid 2 from being removed from the filter 53 on the head chip 42 side. Can be.
[0063]
The rail hole 40 is provided on a side surface of the main body 31 facing the scanning rail 6 and penetrates the head unit 3 in the scanning direction, and the scanning rail 6 is inserted therethrough. The belt stopper 41 is provided on a side surface of the main body 31 facing the drive belt 7 and locks the main body 31 to the drive belt 7. Accordingly, the head unit 3 can be reciprocally scanned in a direction substantially orthogonal to the transport direction of the printed circuit board P by using the scanning rail 6 as a guide in accordance with the driving of the drive belt 7.
[0064]
The head chip 42 is provided along the bottom surface of the main body 31, and is provided with a nozzle 74 a described below, which is a coating liquid discharge hole for discharging the droplet i supplied from the connection portion 37.
[0065]
As shown in FIGS. 9 and 10, the head chip 42 includes a circuit board 71 serving as a base, a pair of heating resistors 72a and 72b for heating the conductive coating liquid 2, and a film for preventing the conductive coating liquid 2 from leaking. 73, a nozzle sheet 74 provided with a nozzle 74 a for discharging the conductive coating liquid 2 in the form of droplets, a liquid chamber 75 surrounded by these, and a space to which the conductive coating liquid 2 is supplied, and a liquid chamber 75. 75 and a coating liquid flow channel 76 for supplying the conductive coating liquid 2.
[0066]
The circuit board 71 is a semiconductor substrate made of silicon or the like. Heating resistors 72a and 72b are formed on one main surface 71a of the circuit board 71. A pair of heating resistors 72a and 72b and a control circuit (not shown) on the circuit board 71 are provided. And are connected. The control circuit includes a logic IC (Integrated Circuit), a driver transistor, and the like.
[0067]
The pair of heating resistors 72a and 72b generate heat by electric power supplied from the control circuit, and heat the conductive coating liquid 2 in the liquid chamber 75 to increase the internal pressure. The conductive coating liquid 2 thus heated is discharged in the state of a droplet i from a nozzle 74a provided on a nozzle sheet 74 described later.
[0068]
The film 73 is laminated on one main surface 71a of the circuit board 71. The film 73 is made of, for example, an exposure-curable dry film resist. After being laminated on substantially the entire main surface 71a of the circuit board 71, unnecessary portions are removed by a photolithography process, and a pair of heating resistors is formed. 72a and 72b are formed so as to surround them collectively in a substantially concave shape. The portion surrounding the pair of heating resistors 72 a and 72 b by the film 73 forms a part of the liquid chamber 75.
[0069]
The nozzle sheet 74 is a sheet-like member on which a nozzle 74a for discharging the droplet i is formed, and is stacked on the film 73 on the side opposite to the circuit board 71. The nozzle 74a is a minute hole opened in a circular shape in the nozzle sheet 74, and is disposed so as to face the pair of heating resistors 72a and 72b. The nozzle sheet 74 constitutes a part of the liquid chamber 75.
[0070]
The liquid chamber 75 is a space surrounded by the circuit board 71, the pair of heating resistors 72a and 72b, the film 73, and the nozzle sheet 74, and is supplied with the conductive coating liquid 2 from the coating liquid flow path 76. The conductive coating liquid 2 in the liquid chamber 75 is heated by the heating resistors 72a and 72b, and the internal pressure is increased. The coating liquid flow path 76 is connected to the coating liquid outflow path 63 of the connection part 37, and the conductive coating liquid 2 is supplied from the coating liquid cartridge 5 connected to the connection part 37, and communicates with the coating liquid flow path 76. A flow path for feeding the conductive coating liquid 2 into each liquid chamber 75 to be formed is formed. That is, the coating liquid flow path 76 and the connecting portion 34 are communicated. Thus, the conductive coating liquid 2 supplied from the coating liquid cartridge 5 flows into the coating liquid flow path 76 and fills the liquid chamber 75.
[0071]
One head chip 42 described above includes one or more liquid chambers 75 each having a pair of heating resistors 72a and 72b. When the head chip 42 has one or more liquid chambers 75, the pair of heat generating resistors 72 a and 72 b are appropriately selected by a command from the control unit of the liquid ejection device 1 and a pair of heat generating resistors 72 a and 72 b are selected. The conductive coating liquid 2 in the liquid chamber 75 corresponding to the liquid chambers 72a and 72b is ejected from the nozzle 74a corresponding to the liquid chamber 75 in the state of a droplet i.
[0072]
That is, in the head chip 42, the liquid coating chamber 75 is filled with the conductive coating liquid 2 from the coating liquid flow path 76 connected to the head chip 42. Then, by supplying a pulse current to the pair of heating resistors 72a and 72b for a short time, for example, 1 to 3 μsec, the pair of heating resistors 72a and 72b are rapidly heated, and as a result, the pair of heating resistors 72a and 72b are heated. A portion in contact with the bodies 72a and 72b becomes a gas phase to generate air bubbles, and expansion of the air bubbles causes a certain volume of the conductive coating liquid 2 to be pressed (the conductive coating liquid 2 boils). As a result, the conductive coating liquid 2 having the same volume as the conductive coating liquid 2 pressed by the bubbles at the portion in contact with the nozzle 74a is discharged from the nozzle 74a as a droplet i, and lands on the main surface of the printed circuit board P.
[0073]
In the head chip 42, as shown in FIG. 11, a pair of heat generating resistors 72 a and 72 b are arranged in a single liquid chamber 75. That is, one liquid chamber 75 is provided with one pair of heating resistors 72a and 72b. Specifically, the pair of heat generating resistors 72a and 72b are arranged side by side in substantially the same direction as the scanning direction of the head unit 3 indicated by an arrow B in FIG. In FIG. 11, the position of the nozzle 74a is indicated by a dashed line.
[0074]
In this way, the pair of heating resistors 72a and 72b has a shape as if one heating resistor is divided into two, and has the same length and half the width, so that the resistance value is almost doubled. Become. When the pair of heating resistors 72a and 72b are connected in series, the pair of heating resistors 72a and 72b each having about twice the resistance value are connected in series, and the resistance value is 4 before dividing. About double.
[0075]
Here, in order to boil the conductive coating liquid 2 in the liquid chamber 75, it is necessary to apply a constant current to the pair of heating resistors 72a and 72b to generate heat in the pair of heating resistors 72a and 72b. The droplet i is discharged from the nozzle 74a by the energy at the time of boiling. In order to obtain a predetermined amount of heat, the heating resistors 72a and 72b need to increase the current to flow if the resistance is small. However, here, the width is reduced and two resistors are connected in series. The resistance value is increased so that the conductive coating liquid 2 in the liquid chamber 75 can be boiled with a small current. As a result, the head chip 42 can reduce the size of transistors and the like through which current flows, and can save space.
[0076]
The resistance value can be increased by forming the pair of heating resistors 72a and 72b thinner, but from the viewpoint of the material selected as the pair of heating resistors 72a and 72b and the strength (durability). There is a certain limit in reducing the thickness of the pair of heating resistors 72a and 72b. Therefore, the resistance value of the pair of heating resistors 72a and 72b is increased by dividing the heating resistors 72a and 72b without reducing the thickness.
[0077]
By the way, when the conductive coating liquid 2 in the liquid chamber 75 is discharged from the nozzle 74a, the time until the conductive coating liquid 2 in the liquid chamber 75 boils by the pair of heating resistors 72a and 72b, that is, the bubble generation time is the same. When the heating resistors 72a and 72b are driven and controlled so as to satisfy the following condition, the droplet i is dropped right below the nozzle 74a. When a time difference is generated in the bubble generation time of the pair of heating resistors 72a and 72b, the conductive coating liquid 2 boils substantially simultaneously on the pair of heating resistors 72a and 72b, and no bubbles are generated. The droplet i is dropped in one of the juxtaposed directions of the resistors 72a and 72b.
[0078]
This will be described with reference to FIG. FIGS. 12A and 12B show the relationship between the difference in bubble generation time between the pair of heating resistors 72a and 72b and the ejection angle of the droplet i. FIG. 12A shows the discharge angle θx of the head unit 3 in the scanning direction (the direction in which the pair of heating resistors 72a and 72b are arranged side by side), and FIG. The ejection angle θy is shown. FIGS. 12A and 12B show the difference in bubble generation time on the horizontal axis. The resistance difference between the pair of heating resistors 72a and 72b is 3% for a time difference of 0.04 μsec, and the time difference is 0.1%. A variation of about 6% occurs at 08 μsec. Note that FIGS. 12A and 12B are simulation results by a computer.
[0079]
As shown in FIGS. 12A and 12B, when there is a difference in the bubble generation time, it can be seen that the ejection angle of the droplet i is not substantially vertical, and the greater the time difference, the greater the inclination.
[0080]
Therefore, the head chip 42 uses this characteristic to control the bubble generation time of the pair of heating resistors 72a and 72b, respectively, so that the ejection angle when the droplet i is ejected from the nozzle 74a, that is, the ejection direction. It becomes possible to control.
[0081]
The head chip 42 as described above discharges the droplet i from the nozzle 74a by supplying a current to each of the pair of heating resistors 72a and 72b in the liquid chamber 75. In the head chip 42, the same amount of current is supplied to the pair of heating resistors 72a and 72b at substantially the same time, so that the bubble generation time of the pair of heating resistors 72a and 72b is theoretically the same. be able to. Therefore, the pair of heating resistors 72a and 72b can simultaneously boil the conductive coating liquid 2 and apply the liquid from the nozzle 74a such that the ejection angle of the droplet i is substantially perpendicular to the landing surface of the droplet i. Drop i can be ejected.
[0082]
Further, the head chip 42 controls the heating resistors 72a and 72b so that the bubble generation time in the pair of heating resistors 72a and 72b in each liquid chamber 75 is different. In this case, the head chip 42 gives a difference to the current supplied to the pair of heating resistors 72a and 72b or supplies the same amount of current, but gives a time difference to generate air bubbles in each of the pair of heating resistors 72a and 72b. A time difference can be caused, and the droplet i discharged from the nozzle 74a lands at a position different from the landing position of the droplet i when the droplet i is discharged substantially perpendicular to the landing surface. be able to. That is, the head chip 42 can discharge the droplet i from the nozzle 74a such that the discharge angle of the droplet i is oblique to the landing surface of the conductive coating liquid 2.
[0083]
As shown in FIG. 11, the heating resistors 72a and 72b are arranged side by side in the direction of arrow B in FIG. Discharge can be performed over a predetermined range in the direction of arrow B in FIG.
[0084]
As described above, the head chip 42 can disperse the landing positions of the coating liquid in the scanning direction of the head unit 3. Accordingly, the head unit 3 changes the ejection direction of the droplet i when ejecting the conductive coating liquid 2 from the head chip 42 toward the printed board P while scanning in a direction substantially orthogonal to the transport direction of the printed board P. It is possible to control in the scanning direction.
[0085]
In addition to the above-described configuration, the liquid ejecting apparatus 1 having the above-described configuration protects the head chip 42 and the like in the head unit 3 supported by the scanning rail 6 in a cantilever state, and has a conductive property in the head chip 42. A head cap (not shown) for preventing the coating liquid 2 from drying, a cleaning roller (not shown) for removing excess conductive coating liquid 2 and dust and the like attached to the ejection surface 42a of the head chip 42 are provided.
[0086]
Next, a control circuit for controlling printing by the liquid ejection apparatus 1 configured as described above will be described with reference to the drawings.
[0087]
As shown in FIG. 13, the control circuit 80 includes a driving unit 81 that drives each driving unit of the apparatus main body 4, an ejection control unit 82 that controls a current supplied to the head chip 42, and the like. A warning unit 83 for warning the remaining amount, an input / output terminal 84 for inputting and outputting a signal to and from an external device, a ROM (Read Only Memory) 85 in which a control program and the like are recorded, and a read control program and the like are read out. (Random access memory) 86 and a control unit 87 for controlling each unit.
[0088]
The drive unit 81 drives the drive motors forming the pair of transport rollers 8a, 8b and 9a, 9b based on the control signal from the control unit 87 to drive the printed circuit board P supplied to the apparatus main body 4 to the head unit 3. The sheet is transported in a direction substantially orthogonal to the scanning direction. The drive unit 81 drives the drive belt 7 so as to reciprocate in a direction substantially orthogonal to the transport direction of the printed circuit board P by driving a drive motor or the like that forms the drive belt 7 based on a control signal from the control unit 87. . As a result, the drive unit 81 scans the head unit 3 locked on the drive belt 7 so as to be able to reciprocate in a direction substantially orthogonal to the direction in which the printed circuit board P is transported. The drive unit 81 controls the drive speed of the drive belt 7 based on the control signal from the control unit 87, and controls the scan speed of the head unit 3.
[0089]
As shown in FIG. 14, the ejection control unit 82 includes power supplies 91a and 91b for supplying current to a pair of heating resistors 72a and 72b, each of which is a resistor, and a pair of heating resistors 72a and 72b and a power supply 91a. , 91b for switching on / off the electrical connection with the resistors 91a, 91b, and resistors 93a, 93b, 93c and a variable resistor for controlling the current supplied to the pair of heating resistors 72a, 72b. And a container 94.
[0090]
The power supply 91a is connected to the heating resistor 72b, and the power supply 91b is selectively connected to the resistors 92a, 92b, 92c via the switching element 92c and the variable resistor 94.
[0091]
The switching element 92a is composed of a transistor or the like, is arranged between the heating resistor 72a and the ground, and controls on / off of the heating resistors 72a and 72b. The switching element 92b is also composed of a transistor or the like, is connected between the variable resistor 94 and the resistors 93a, 93b, 93c, and controls the amount of current supplied to the heating resistor 72a. The switching element 92c is connected between the variable resistor 94 and the power supply 91b, and controls the discharge direction of the droplet i. The resistors 93a, 93b, 93c, the variable resistor 94, the switching element 92b, and the switching element 92c control the ejection direction of the droplet i.
[0092]
The resistors 93a, 93b, and 93c have different resistance values, and control the amount of current supplied to the heating resistor 72a by switching the switching element 92b. Specifically, the resistor 93a has the largest resistance value, the resistor 93b has the largest value, the resistor 93c has the smallest resistance value, and the amount of current supplied to the heating resistor 72a is It depends on which of 93a-93c is connected.
[0093]
The variable resistor 94 can further adjust the amount of current supplied to the pair of heating resistors 72a by being combined with any of the resistors 93a, 93b, 93c.
[0094]
When the switching element 92b is turned off and the resistors 93a, 93b, 93c and the pair of heating resistors 72a, 72b are not connected to each other and the switching element 92a is turned on, a pair of currents are connected in series from the power supply 91a. The current is supplied to the heating resistors 72a, 72b (current does not flow through the resistors 93a, 93b, 93c). At this time, since the resistance values of the pair of heating resistors 72a and 72b are substantially the same, the amount of heat generated by the pair of heating resistors 72a and 72b is substantially the same. Therefore, the bubble generation time is substantially the same, and the droplet i is discharged from the nozzle 74a so that the discharge angle of the droplet i is substantially perpendicular to the landing surface of the droplet i, as shown in FIG. Therefore, the ejected droplet i lands at the landing point indicated by 101 in FIG.
[0095]
When the connection between the switching element 92b and one of the resistors 93a, 93b, 93c is turned on, the switching element 92a is turned on, and the switching element 92c is connected to the ground, the discharge direction of the droplet i is as shown in FIG. The discharge direction of the droplet i can be changed in the direction of arrow B in FIG. That is, by being connected to one of the resistors 93a, 93b, 93c, the amount of current supplied to the heating resistor 72a is reduced, and the pair of heating resistors 72a, 72b has a difference in the supplied current. This causes a difference in the amount of heat generated between the two. In this case, since the resistors 93a, 93b, and 93c have different resistance values, the amount of current supplied to the pair of heating resistors 72a by switching the switching element 92b can be changed in three stages. As a result, the head chip 42 has a difference in the amount of heat generated by the pair of heating resistors 72a and 72b, and the switching of the switching element 92b causes a three-stage time difference in the bubble generation time of each of the pair of heating resistors 72a and 72b. The discharge angle of the droplet i can be changed in three stages in the direction of arrow B in FIG. 15 in which the pair of heating resistors 72a and 72b are arranged side by side.
[0096]
More specifically, as shown in FIG. 14, the ejection control unit 82 scans the head unit 3 from the landing point 101 where the droplet i is ejected and landed substantially perpendicularly from the nozzle 74a in the direction of arrow B in FIG. The head chip 42 is controlled so that the droplet i lands at any one of the landing points 102, 103, and 104 divided in three directions. More specifically, when the switching element 92b is connected to the resistor 93c having the smallest resistance value, the amount of current supplied to the heating resistor 72a is minimized, and the current difference supplied to the pair of heating resistors 72a and 72b is reduced. The droplet i becomes the largest, and the droplet i lands at the landing point 104 farthest from the landing point 101. When connected to the resistor 93a having the highest resistance value, the amount of current supplied to the heating resistor 72b is the largest, and the difference in current supplied to the pair of heating resistors 72a and 72b is smallest. That is, the droplet i lands on the landing point 102 closest to the landing point 101.
[0097]
Further, by varying the resistance value with the variable resistor 94, the current supplied to the heating resistor 72a can be finely adjusted, and accordingly, between the landing points 101, 102, 103, and 104, The discharge angle of the droplet i can be adjusted so as to land on the surface.
[0098]
When the switching element 92c is switched and connected to the power supply 91b, the discharge direction of the droplet i can be set in the direction opposite to the arrow B in FIG. In this case, the current from the power supply 91a and the current from the power supply 91b are added to the heating resistor 72a. That is, the heating state of the pair of heating resistors is opposite to that when the switching element 92c is connected to the ground. Thus, the droplet i is ejected from the landing point 101 where the droplet i is ejected substantially vertically from the nozzle 74a and lands, at the landing position on the opposite side to when the switching element 92c is connected to the ground. Discharge is performed in three stages.
[0099]
Specifically, when the switching element 92b is connected to the resistor 93c having the smallest resistance, the amount of current supplied to the heating resistor 72a is obtained by adding the current from the power supply 92a to the current from the power supply 91b. As a result, the current difference supplied to the pair of heating resistors 72a and 72b becomes the largest. Therefore, the droplet i is landed on the landing point 107 farthest from the landing point 101. When the switching element 92b is connected to the resistor 93a having the largest resistance value, the current supplied to the heating resistor 72a is minimized, and the difference between the currents supplied to the pair of heating resistors 72a and 72b is minimized. . Therefore, the droplet i lands on the landing point 105 closest to the landing point 101.
[0100]
As described above, in the ejection control unit 82, the switching direction of the switching elements 92b and 92c can change the ejection direction of the droplet i from the nozzle 74a in seven steps in the scanning direction of the head unit 3, and further, the resistor 93a , 93b, 93c and the variable resistor 94, the discharge direction of the droplet i can be changed in seven or more steps. Specifically, the droplet i can be landed within a range of about 50 μm before and after in the scanning direction of the head unit 3 around the landing point 101 which is discharged and landed substantially perpendicularly from the nozzle 74a. Further, the ejection control unit 82 can also control the ejection speed of the droplet i ejected from the nozzle 74a by controlling the current supplied to the pair of heating resistors 72a and 72b.
[0101]
Then, as shown in FIGS. 16 and 17, the ejection control unit 82 switches the switching elements 92b and 92c to scan the head unit 3 so that the head unit 3 can reciprocate in a direction substantially orthogonal to the transport direction of the printed circuit board P. The ejection direction of the droplet i is controlled so as to eject the droplet i in a direction substantially opposite to the direction in which the droplet i is ejected.
[0102]
Specifically, on the outward path of the head unit 3 that scans reciprocally in a direction substantially perpendicular to the transport direction of the printed circuit board P, as shown in FIG. 16, the head unit that scans in the direction indicated by arrow B in FIG. The control is performed so that the discharge direction of the droplet i discharged from the third nozzle 74a is the direction of the directed line segment D shown in FIG.
[0103]
More specifically, when the head unit 3 ejects the droplet i from the nozzle 74a while scanning in the scanning direction B shown in FIG. 16 as the outward path, the head unit 3 moves at a predetermined speed in a direction opposite to the scanning direction of the head unit 3. A directed line segment D generated in the ejection direction of the droplet i when ejected, and a directed line segment in FIG. 16 generated in the scanning direction of the head unit 3 when the head unit 3 is scanned at a predetermined speed. The droplet i is ejected in the direction of the directed line segment D such that the directed line segment F in FIG. 16 obtained by combining E and E is substantially perpendicular to the main surface of the printed wiring board P. To control the ejection direction.
[0104]
Accordingly, the head unit 3 that ejects the droplet i from the nozzle 74a while scanning the droplet i so that the droplet i is incident on the main surface of the printed circuit board P substantially perpendicularly and lands on the outward path. The droplet i can be ejected from the nozzle 74a, and the droplet i can land substantially uniformly over the entire printing area. For example, when the scanning speed is 0.1 m / sec, the discharge speed of the droplet i discharged from the nozzle 74a is 10 m / sec, and the amount of the liquid i discharged from the nozzle 74a is 5 picoliters, The droplet i is ejected from the nozzle 74a toward the directed line segment D such that the angle θ between the directed line segment F and the directed line segment D becomes 0.57 °, so that the droplet i is printed on the printed circuit board. It is possible to make the light substantially perpendicular to the main surface of P.
[0105]
On the return path of the head unit 3 that scans in a direction substantially perpendicular to the transport direction of the printed circuit board P, the switching of the switching elements 92b and 92c in the ejection control unit 82 is controlled as shown in FIG. 17, the direction of ejection of the droplet i ejected from the nozzle 74a of the head unit 3 is opposite to the direction in which the head unit 3 scans, that is, the directed segment G shown in FIG. Control is performed in the direction opposite to D. Specifically, when the head unit 3 discharges the droplet i from the nozzle 74a while scanning with the scanning direction B shown in FIG. 17 as the return path, a predetermined speed is set in a direction opposite to the scanning direction of the head unit 3. And a directed line G generated in the scanning direction of the head unit 3 when the head unit 3 is scanned at a predetermined speed when the head unit 3 is scanned at a predetermined speed. The ejection direction of the droplet i is changed to the direction of the directed line G so that the directed line I in FIG. Control.
[0106]
Accordingly, the head unit 3 that ejects the droplet i from the nozzle 74a while scanning the nozzle i so that the droplet i lands substantially perpendicularly to the main surface of the printed circuit board P even in the return path. The droplet i can be ejected from the nozzle 74a, and the droplet i can land substantially uniformly over the entire printing area.
[0107]
The discharge control unit 82 controls the supply of power to the pair of heating resistors 72a and 72b by turning on / off the switching elements 92a, 92b and 92c to control the discharge direction of the droplet i. However, the present invention is not limited to this. For example, it is also possible to use a digital circuit or the like to control the droplet i to land on the printed circuit board P substantially perpendicularly.
[0108]
A warning unit 83 shown in FIG. 13 is a display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display), and displays information such as a printing condition, a printing state, and a remaining amount of the coating liquid. The warning unit 83 may be a sound output unit such as a speaker, for example. In this case, the warning unit 83 outputs information such as a printing condition, a printing state, and a remaining amount of the coating liquid by voice. Note that the warning unit 83 may be configured to include both a display unit and a sound output unit. Further, this warning may be issued on a monitor or a speaker of the information processing device 88.
[0109]
The input / output terminal 84 transmits information such as the above-described printing conditions, printing status, remaining amount of coating liquid, etc. to an external information processing device 88 or the like via an interface. The input / output terminal 84 receives a control signal for outputting information such as the above-described printing conditions, printing state, remaining amount of the coating liquid, and print data from an external information processing device 88 or the like. Here, the information processing device 88 described above is an electronic device such as a personal computer or a PDA (Personal Digital Assistant).
[0110]
As the input / output terminal 84 connected to the information processing device 88 and the like, for example, a serial interface, a parallel interface, or the like can be used as an interface. Specifically, a USB (Universal Serial Bus), an RS (Recommended Standard) 232C, an IEEE ( It conforms to standards such as Institute of Electrical and Electronic Engineers (1394). Further, the input / output terminal 84 may perform data communication with the information processing device 88 by any of a wired communication and a wireless communication. The wireless communication standards include IEEE802.11a, 802.11b, 802.11g, and the like.
[0111]
The ROM 85 is a memory such as an EP-ROM (Erasable Programmable Read-Only Memory), and stores a program for each processing performed by the control unit 87. The stored program is loaded into the RAM 86 by the control unit 87. The RAM 86 stores programs read from the ROM 85 by the control unit 87 and various states of the liquid ejection device 1.
[0112]
A network such as the Internet, for example, may be interposed between the input / output terminal 84 and the information processing device 88. In this case, the input / output terminal 84 may be, for example, a LAN (Local Area Network), an ISDN (Integrated Services Digital). Network, xDSL (Digital Subscriber Line), FTHP (Fiber To The Home), CATV (Community Antenna Television), BS (Broadcasting Satellite), etc. This is performed according to various protocols such as Internet Protocol.
[0113]
The control unit 87 controls the print data and control signals input from the input / output terminal 84, changes in the electric resistance value by the coating liquid detecting units 38 and 39, changes in the electric resistance value by the coating liquid remaining amount detecting unit 36, and the like. Each part is controlled based on. The control unit 87 reads such a processing program from the ROM 85 and stores it in the RAM 86, and performs each processing based on the program.
[0114]
The control unit 87 reads a processing program for performing discharge control from the ROM 85 and stores it in the RAM 86, and transmits a control signal based on the program to the discharge control unit 82 via the flexible cable 89. Accordingly, the discharge control unit 82 controls the discharge direction of the droplet i by switching on / off of the switching elements 92a, 92b, and 92c.
[0115]
The control unit 87 controls the driving unit 81 to stop the conveyance of the printed circuit board P when the head unit 3 scans and discharges the droplet i to a predetermined printing range of the printed circuit board P. . Then, when the ejection of the droplet i to the predetermined print area is completed and the head unit 3 stops scanning at one end in the width direction of the printed board P, the predetermined print area and the printed board P The printed circuit board P is transported by a predetermined amount so that the head unit 3 can discharge the droplet i to the next print range adjacent in the transport direction. Then, after the printed board P is transported by a predetermined amount, the transport of the printed board P is stopped, and the head unit 3 stopped at one end in the width direction of the printed board P is moved in the direction opposite to the previous scanning direction. Scan. As described above, the control unit 87 controls the driving unit 81 so that the scanning of the head unit 3 and the conveyance of the printed circuit board P are alternately performed.
[0116]
Further, the control unit 87 switches the ejection direction of the droplet i controlled by the ejection control unit 82 according to the scanning direction of the head unit 3 that scans reciprocally. Specifically, when the head unit 3 scans the outward path, the control unit 87 causes the droplet i to be ejected in a direction opposite to the scanning direction of the head unit 3 indicated by the directed line segment D in FIG. When the head unit 3 scans the liquid, the liquid flows in the direction opposite to the direction of scanning of the head unit 3 indicated by the directed line segment H in FIG. 17, that is, in the direction opposite to the direction indicated by the directed line segment D in the outward path. The ejection control unit 82 is controlled so as to eject the droplet i, and the ejection direction of the droplet i is switched.
[0117]
In the control circuit 80 configured as described above, the program is stored in the ROM 85. However, the medium for storing the program is not limited to the ROM. For example, an optical disk on which the program is recorded, Various recording media such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, and an IC card can be used. In this case, the control circuit 80 is configured to be connected to a drive for driving various recording media directly or via the information processing device 88 to read a program from these recording media.
[0118]
Next, the overall operation of the liquid ejection apparatus 1 configured as described above will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. This operation is executed based on processing of a CPU (Central Processing Unit) (not shown) in the control unit 87 based on a processing program stored in a storage unit such as the ROM 85.
[0119]
First, when the user selects a circuit pattern or the like to be printed on the main surface of the printed circuit board P using the information processing device 88 and performs a print execution operation, the information processing device 88 generates print data from the selected data, The generated print data is output to the input / output terminal 84 of the device 1.
[0120]
Next, in step S1, the control unit 87 determines whether or not the coating liquid cartridge 5 is mounted on the mounting unit 32, based on the degree of engagement between the engagement protrusion 21 and the engagement recess 23. The control unit 87 proceeds to step S2 when the coating liquid cartridge 5 is properly mounted on the mounting unit 32, and proceeds to step S3 when the coating liquid cartridge 5 is not properly mounted on the mounting unit 32. . In step S3, the warning unit 83 performs a warning display notifying the user that the coating liquid cartridge 5 is not properly mounted on the mounting unit 32.
[0121]
In step S2, the control unit 87 detects a change in the electric resistance value of the coating liquid remaining amount detection unit 36, and when it is detected that the electric resistance value has changed, the control unit 87 changes the electric resistance value according to the change. Change the display of the remaining amount. That is, in this case, since the coating liquid remaining amount detection unit 36 is provided in three levels in the height direction of the coating liquid cartridge 5, the warning unit 83 can display the remaining amount in three steps. When the conductive coating liquid 2 of the coating liquid cartridge 5 is full, the control unit 87 determines that the electric resistance values of the coating liquid remaining amount detection units 36 in all stages are smaller than the threshold value, and based on this, the warning unit 83 Go to, but indicate that it is full. When the conductive coating liquid 2 is used and the electric resistance value of the coating liquid remaining amount detecting section 36 at the uppermost stage changes and falls below the threshold value, the warning section 83 indicates that the conductive coating liquid 2 has decreased by one level. I do. Further, when the conductive coating liquid 2 is used, and the electric resistance value of the coating liquid remaining amount detecting section 36 in the middle stage changes and becomes equal to or less than the threshold value, the warning section 83 indicates that the conductive coating liquid 2 is further reduced by one level. . Further, when the conductive coating liquid 2 is used and the electric resistance value of the lowermost coating liquid remaining amount detecting unit 36 changes and becomes equal to or less than the threshold value, the warning unit 83 indicates that the remaining coating liquid amount is small. .
[0122]
The controller 87 determines in step S4 whether or not the conductive coating liquid 2 in the connecting section 37 is equal to or less than a predetermined amount, that is, whether or not the coating liquid is not present. In S5, this is displayed on the warning unit 83, that is, a warning display is performed, and in Step S6, the printing operation is prohibited.
[0123]
Further, when the conductive coating liquid 2 in the connection section 37 is not less than the predetermined amount, that is, when the conductive coating liquid 2 is filled, the control section 87 permits the printing operation in step S7.
[0124]
Then, in step S11 shown in FIG. 19, the control unit 87 moves the pair of the heads 3 up to a position where the droplet i can be ejected when the head unit 3 scans the outward path with respect to a predetermined printing range where the circuit pattern is printed. The drive motors that constitute the transfer rollers 8a, 8b and 9a, 9b are driven to transfer the printed circuit board P. When the position is determined, the transfer of the printed circuit board P is stopped, and the process proceeds to step S12.
[0125]
Next, in step S12, the control unit 87 drives the head unit 3 to discharge the droplet i from the nozzle 74a while scanning the outward path from one end to the other end in the width direction of the printed circuit board P. The printing of a predetermined printing range is performed by controlling the unit 81 and the ejection control unit 82, and the process proceeds to step 13. Specifically, the control unit 87 scans the forward path by driving the drive motor constituting the drive belt 7 so that the head unit 3 which can reciprocate with the scan direction being substantially orthogonal to the transport direction of the printed circuit board P is scanned. The drive unit 81 and the discharge control unit 82 are configured to discharge the droplet i of the conductive coating liquid 2 from the nozzle 74 a of the head chip 42 in the head unit 3 in a direction substantially opposite to the direction in which the head unit 3 scans. Control at the same time. As a result, the liquid ejection device 1 prints a circuit pattern made of a conductive material or the like in a predetermined printing area on the main surface of the printed circuit board P.
[0126]
At this time, the control by the ejection control unit 82 for ejecting the droplet i onto the main surface of the printed circuit board P by the head chip 42 is performed as follows. In the head chip 42, when a current is supplied to the pair of heating resistors 72a and 72b by the ejection control unit 82, the head chip 42 comes into contact with the pair of heating resistors 72a and 72b in the coating liquid flow path 76 as shown in FIG. Bubbles J and K are generated in the portion, and as shown in FIG. 21, the expansion of the bubbles J and K displaces the conductive coating liquid 2 having a volume equal to the volume of the expansion of the bubbles J and K.
[0127]
As a result, a droplet i having the same volume as the displaced conductive coating liquid 2 at the portion in contact with the nozzle 74a is ejected from the nozzle 74a and lands on the main surface of the printed circuit board P. The pattern is printed. Further, the head chip 42 determines the direction of ejection of the droplet i from the nozzle 74a according to the degree of expansion of each of the bubbles J and K. That is, in the head chip 42, the faster the expanding speed of the bubbles J and K is, the more the conductive coating liquid 2 is pressed, so that the droplet i is pushed out to the side where the bubbles expand slowly around the nozzle 74 a. Discharge. It should be noted that the bubbles J and K are expanded more quickly when more heat is supplied, for example, when the heat generating speed of the pair of heat generating resistors 72a and 72b is in contact with the faster one. In the head chip 42, for example, when the head unit 3 scans in the direction indicated by the arrow B in FIGS. 20 and 21, of the pair of heating resistors 72a and 72b, the heating resistor 72a located on the front side in the scanning direction is not included. By increasing the heat generation speed, the droplet i can be ejected in a direction substantially opposite to the direction in which the head unit 3 scans.
[0128]
At the same time, the control unit 87 controls the scanning speed when the head unit 3 scans the outward path and the ejection speed of the droplet i ejected from the nozzle 74a of the head unit 3. Thus, as shown in FIG. 16, when the head unit 3 discharges the droplet i from the nozzle 74a while scanning with the scanning direction B as the forward path, the head unit 3 discharges the droplet i in the direction opposite to the scanning direction. A line segment F generated by combining a directed line segment D generated when the head unit 3 is scanned at a predetermined speed with a directed line segment F generated on the main surface of the printed wiring board P , The droplet i is ejected in the direction of the directed line segment D so as to be substantially perpendicular to the main surface of the printed circuit board P.
[0129]
Next, in step S13, when the head unit 3 scans the outward path and completes printing in a predetermined print range, the control unit 87 stops scanning of the head unit 3 and proceeds to step S14.
[0130]
Next, in step S14, the control unit 87 determines whether or not all the print data generated by the information processing device 88 has been printed on the main surface of the printed circuit board P. If all the print data has not been printed, Proceeding to step S15, if all the print data has been printed, proceed to step S19 to end the printing operation.
[0131]
Next, in step S15, the control unit 87 discharges the droplet i when the head unit 3 scans the return path to the next print range adjacent to the predetermined print range where printing has been performed by the head unit 3. The drive motors forming the pair of transport rollers 8a, 8b and 9a, 9b are driven to transport the printed circuit board P to a possible position. When the position is determined, the transport of the printed circuit board P is stopped, and the process proceeds to step S16.
[0132]
Next, in step S16, the control unit 87 drives the head unit 3 to discharge the droplet i from the nozzle 74a while scanning the return path from the other end in the width direction of the printed circuit board P to one end. The printing of the next print range is performed by controlling the unit 81 and the ejection control unit 82, and the process proceeds to step 17. Specifically, the control unit 87 scans the return path by causing the head unit 3 that is reciprocally movable with the scanning direction to be substantially orthogonal to the transport direction of the printed circuit board P to drive the drive motor that forms the drive belt 7. The drive unit 81 and the discharge control unit 82 are configured to discharge the droplet i of the conductive coating liquid 2 from the nozzle 74 a of the head chip 42 in the head unit 3 in a direction substantially opposite to the direction in which the head unit 3 scans. Control at the same time. As a result, the liquid ejection device 1 prints a circuit pattern made of a conductive material or the like on the next printing area adjacent to the previously printed area on the main surface of the printed circuit board P.
[0133]
At this time, the control unit 87 also controls the scanning speed when the head unit 3 scans the return path and the discharge speed of the droplet i discharged from the nozzle 74a of the head unit 3 as in the forward path. As a result, as shown in FIG. 17, when the head unit 3 discharges the droplet i from the nozzle 74a while scanning with the scanning direction B as the return path, the head unit 3 discharges the droplet i in the direction opposite to the scanning direction. A line segment I generated by combining a directed line segment G generated when the head unit 3 is scanned at a predetermined speed with a directed line segment H generated when the head unit 3 scans the main surface of the printed wiring board P. The droplet i is discharged in the direction of the directed line segment G, that is, in a direction substantially opposite to the directed line segment D in the outward path, so that the droplet i is substantially perpendicular to the main body of the printed circuit board P. It is possible to make the light substantially perpendicular to the surface.
[0134]
Next, in step S17, when the head unit 3 scans the return path and prints the next print range, the control unit 87 stops the scanning of the head unit 3 and proceeds to step S18.
[0135]
Next, in step S18, the control unit 87 determines whether or not all the print data generated by the information processing device 88 has been printed on the main surface of the printed circuit board P. If all the print data has not been printed, Proceeding to step S11, the processing after step S11 is performed, and if all the print data has been printed, the flow proceeds to step S19 to end the printing operation.
[0136]
In this way, on the printed circuit board P conveyed by the conveying rollers 8a, 8b and 9a, 9b, the head unit 3 sets the next print area adjacent to the area printed when the head unit 3 scans the outward path. Printing is performed when the return path is scanned, and by repeating this operation, a circuit pattern or the like corresponding to the print data is printed. Then, the printed circuit board P on which printing has been completed is discharged from the discharge port 4a.
[0137]
In the liquid ejection apparatus 1 configured as described above, when the head unit 3 ejects the droplet i from the nozzle 74a while scanning in the scanning direction B as the outward path, the head unit 3 is opposite to the scanning direction B as shown in FIG. By ejecting the droplet i in the direction indicated by the directed line segment D, the droplet i can be made to be incident substantially perpendicularly to the main surface of the printed circuit board P.
[0138]
Accordingly, in the liquid ejecting apparatus 1, as shown in FIG. 16, for example, when the projection 112 is formed on the main surface of the printed wiring board P due to the unevenness of the pattern wiring W formed in the lower layer via the insulating layer 111. For example, the droplet i is incident substantially perpendicularly to the main surface of the printed circuit board P, and the droplet i can be appropriately landed near the base end 112a of the projection 112.
[0139]
Therefore, in the liquid coating apparatus 1, the droplet which has been obliquely incident on the main surface of the printed circuit board as in the related art is disturbed by the projection and cannot land on the base end of the projection or the like. Disadvantages such as disconnection of the pattern wiring printed on the main surface of the substrate can be prevented.
[0140]
In addition, in the liquid ejection apparatus 1, as shown in FIG. 17, even when the head unit 3 scans on the return path, similarly to the case of the outward path, by discharging the droplet i in the direction opposite to the scanning direction, The droplet i can be made to enter the main surface of the printed circuit board P substantially perpendicularly.
[0141]
Further, in the liquid ejection apparatus 1, since the break of the pattern wiring which occurs in the vicinity of the base end of the convex portion as in the related art can be prevented, the adjacent pattern wiring W printed on the main surface of the printed wiring board P can be prevented. It is possible to improve the degree of integration of the pattern wiring W by reducing the distance between them, and the size and cost of the printed circuit board P can be reduced.
[0142]
Further, in the liquid ejecting apparatus 1, since the droplet i is made to be incident on the main surface of the printed circuit board P substantially perpendicularly, the next printing area adjacent to the area printed when the head unit 3 scans the outward path. Can be printed when the head unit 3 scans the return path. That is, in the liquid ejection apparatus 1, the head section 3 scans the predetermined print range once while ejecting the droplet i to print the pattern wiring W on which the disconnection is prevented on the main surface of the printed circuit board P. Can be.
[0143]
Thereby, in the liquid ejecting apparatus 1, the head portion can be reciprocated one or more times within the same printing range in order to prevent disconnection of the pattern wiring printed on the main surface of the printed circuit board as in the related art. There is no need to reduce the scanning speed to make the liquid droplets enter the object almost perpendicularly, so that the time required for printing can be reduced and the amount of the conductive coating liquid 2 used for printing can be reduced. Therefore, in the liquid ejecting apparatus 1, the production yield can be improved and the production cost can be suppressed.
[0144]
In the above example, the liquid ejection device 1 that prints the pattern wiring W on the main surface of the printed board P has been described as an example. However, the present invention is not limited to other devices that eject a very small amount of liquid, ink, or the like. The present invention can be widely applied to a printer or the like that prints characters and images on recording paper by ejecting the same. For example, the present invention can be applied to an apparatus for discharging DNA chips in liquid (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-34560).
[0145]
Further, in the above example, the electrothermal conversion method in which the conductive coating liquid 2 is discharged from the nozzle 74a while heating the conductive coating liquid 2 by the pair of heating resistors 72a and 72b is adopted, but the invention is not limited to such a method. The present invention is also applicable to a device adopting an electromechanical conversion method in which the droplet i is electromechanically ejected from the nozzle 74a by an electromechanical conversion element such as a piezo element.
[0146]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if the main surface of the target on which the discharged liquid lands has irregularities, the liquid is ejected so as to be in a direction substantially opposite to the direction in which the discharge means moves. By discharging the liquid, the liquid discharged from the discharge hole can be incident and landed substantially perpendicularly to the main surface of the object, and the liquid can be applied near the base end of the projection on the main surface of the object as in the related art. Problems such as being unable to land can be prevented.
[0147]
Therefore, according to the present invention, for example, when forming a pattern wiring by printing by discharging a liquid to the main surface of the printed board, it is possible to prevent the pattern wiring from being broken near the base end of the convex portion on the main surface of the printed board. Can be prevented.
[0148]
Further, according to the present invention, since the liquid can be incident substantially perpendicular to the main surface of the object, the liquid can be made substantially uniform only by the ejection means moving once while discharging the liquid on the main surface of the object. Can be landed.
[0149]
Therefore, according to the present invention, it is possible to shorten the time required for discharging the liquid to the main surface of the target object and reduce the amount of the liquid to be used, thereby improving the production yield and suppressing the production cost and the material cost. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a liquid ejection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a head provided in the liquid ejection apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which a supply port of a coating liquid supply unit is closed by a valve when a coating liquid cartridge is mounted on the head unit.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which a supply port of a coating liquid supply unit is opened when a coating liquid cartridge is mounted on the head unit.
FIG. 5 is a plan view showing a mounting section of the head section.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a relationship between the coating liquid cartridge and a head chip.
FIG. 7 is a sectional view showing a state in which a valve of a valve mechanism at a connection portion of the head portion is closed.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state where a valve of a valve mechanism at a connection portion of the head portion is opened.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a head chip of the head unit.
FIG. 10 is an exploded perspective view showing a head chip of the head unit.
FIG. 11 is a plan view showing a head chip of the head unit.
12A and 12B are characteristic diagrams showing a relationship between a difference in bubble generation time and a discharge angle. FIG. 12A shows a discharge angle of a droplet in a scanning direction of a head unit, and FIG. 3 shows the ejection angle of the droplet in the transport direction of FIG.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a control circuit of the liquid ejection apparatus.
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a discharge control unit provided in the liquid discharge device.
FIG. 15 is a plan view schematically showing landing points of droplets discharged from the head chip.
FIG. 16 is a side view schematically showing a state in which the head unit ejects droplets in a direction substantially opposite to the scanning direction while scanning the outward path.
FIG. 17 is a side view schematically showing a state in which the head discharges droplets in a direction substantially opposite to the scanning direction while scanning the return path.
FIG. 18 is a flowchart illustrating a control method of the liquid ejection device.
FIG. 19 is a flowchart illustrating a printing operation of the liquid ejection apparatus.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a state in which bubbles are generated in the head chip of the head unit.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state in which a droplet is ejected from a nozzle by a generated bubble in a head chip of the head unit.
FIG. 22 is a side view schematically showing a state in which a conventional head unit ejects a droplet substantially perpendicularly to a main surface of a printed circuit board while scanning, and FIG. FIG. 7B shows a state in which droplets are being ejected on the return path.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 liquid discharge device, 2 conductive coating liquid, 3 head section, 4 device main body, 4 a discharge port, 5 coating liquid cartridge, 6 scanning rail, 7 drive belt, 8 a, 8 b, 9 a, 9 b transport roller, 11 coating liquid cartridge, 12 coating liquid storage section, 13 coating liquid supply section, 31 main body section, 32 mounting section, 42 head chip, 71 circuit board, 72a, 72b heating resistor, 73 film, 74 nozzle sheet, 74a nozzle, 75 liquid chamber, 76 Coating liquid supply path, 82 discharge control section, 87 control section, 91a, 91b power supply, 92a, 92b, 92c switching element, 93a, 93b, 93c resistor, 94 variable resistor, 101, 102, 103, 104, 105, 106,107 impact point
