JP2017217612A - Ink jet printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット印刷装置に関し、詳しくは、インクを循環させるインクジェット印刷装置に関する。 The present invention relates to an inkjet printing apparatus, and more particularly to an inkjet printing apparatus that circulates ink.
従来、インクジェットヘッドに供給するインクを循環させるように構成したインクジェット印刷装置が提案されている。 Conventionally, an ink jet printing apparatus configured to circulate ink supplied to an ink jet head has been proposed.
例えば、図１６は、インクジェット印刷装置のインク循環機構の説明図である。図１６に示すように、供給ポンプ１３５によって、着脱自在に構成されたインクタンク１３０から第１のタンク１４０に、インクが供給される。第１のタンク１４０のインクが、第１のポンプ１６２、第２のタンク１５０、インクジェットヘッド１１４、第２のポンプ１６１を経て、第１のタンク１４０に戻るように、インク経路が構成されている。第１のタンク１４０内のインクの液面の位置は、２組のセンサ１４２の上部フロートＢＨと下部フロートＢＬの位置によって検出される。第２のタンク１５０内のインクの液面の位置は、２組のフロート式のセンサ１５２の上部フロートＳＨと下部フロートＳＬの位置によって検出される。第１のタンク１４０と第２のタンク１５０には、大気連通口１４１，１５１が設けられている。インクジェットヘッド１１４は、筺体の内部に固定されており、筺体の内部を搬送され移動しているシート上にプリント処理を行う（例えば、特許文献１参照）。
For example, FIG. 16 is an explanatory diagram of an ink circulation mechanism of the ink jet printing apparatus. As shown in FIG. 16, the ink is supplied from the
しかしながら、図１６の構成には、次のような課題がある。 However, the configuration of FIG. 16 has the following problems.
第１の課題は、インクタンクと第１のタンクとの間でインクを循環することができないことである。インクの経路に滞留部が存在するので、粒子を含む顔料系インクを用いた場合、インクの粒子が沈降するという問題が発生する。 The first problem is that ink cannot be circulated between the ink tank and the first tank. Since there is a stagnant portion in the ink path, there is a problem that the ink particles settle when a pigment-based ink containing particles is used.
第２の課題は、インクジェットヘッドを動かさないため、印刷タクトが遅くなってしまうことである。インクジェットヘッドが動く分も、印刷ステージを動かさないといけなくなるので、印刷タクトが遅くなる。 The second problem is that the printing tact is delayed because the inkjet head is not moved. Since the ink jet head moves, the printing stage must be moved, so the printing tact time is delayed.
第３の課題は、インクジェットヘッドを動かすとインクの吐出が不安定になることである。インクジェットヘッドを動かす場合、第２のタンクは動かさず、インクジェットヘッドと第２のタンクの間を柔らかい配管でつなぐことが想定される。インクジェットヘッドを動かすと、インクジェットヘッドと第２のタンクとの間の配管が変形し、内部のインクに圧力がかかり、インクの吐出が不安定になる。第３の課題は、インクジェットヘッドを動かすように構成しようとして新たに発見された課題であり、課題自体が新しい。 The third problem is that ink ejection becomes unstable when the ink jet head is moved. When the inkjet head is moved, it is assumed that the second tank is not moved and the inkjet head and the second tank are connected by a soft pipe. When the inkjet head is moved, piping between the inkjet head and the second tank is deformed, pressure is applied to the ink inside, and ink ejection becomes unstable. The third problem is a problem that was newly discovered by trying to configure the inkjet head to move, and the problem itself is new.
第４の課題は、第２のタンクとインクジェットヘッドを一緒に動かすことが困難であることである。すなわち、第３の課題を解決するため、第２のタンクとインクジェットヘッドを一緒に動かそうとすると、第２のタンク内のインクが揺れて波打ち、インクの液面が水平な状態から乱れる場合がある。液面が乱れている状態ではセンサの検出値が変動し、この誤った検出値を基にインク循環の制御がされると、インクの吐出が不安定になる。また、第２のタンクは、インクジェットヘッドがいずれの位置にいる場合であっても、インクジェットヘッドのノズルからインクが垂れたりノズルに気体が流入したりすることのない位置に設けなければならない。この制約のため、第２のタンクとインクジェットヘッドを一緒に動かすことは困難になる。第４の課題は、第２のタンクとインクジェットヘッドを一緒に動かすように構成しようとして新たに発見された課題であり、課題自体が新しい。 The fourth problem is that it is difficult to move the second tank and the inkjet head together. That is, in order to solve the third problem, when the second tank and the ink jet head are moved together, the ink in the second tank may be shaken and waved, and the ink level may be disturbed from a horizontal state. is there. In a state where the liquid level is disturbed, the detection value of the sensor fluctuates, and if ink circulation is controlled based on this erroneous detection value, ink ejection becomes unstable. Further, the second tank must be provided at a position where ink does not drip from the nozzle of the inkjet head or gas does not flow into the nozzle, regardless of the position of the inkjet head. This restriction makes it difficult to move the second tank and the inkjet head together. The fourth problem is a problem newly discovered by trying to configure the second tank and the inkjet head to move together, and the problem itself is new.
第５の課題は、インクの供給や回収にポンプを使用した場合に、ポンプの脈動がインクジェットヘッドに伝わり、インクの吐出に悪影響が出ることである。第５の課題は、新たに発見された課題であり、課題自体が新しい。 A fifth problem is that when a pump is used for supplying and collecting ink, the pulsation of the pump is transmitted to the ink jet head, which adversely affects ink ejection. The fifth problem is a newly discovered problem, and the problem itself is new.
本発明は、かかる実情に鑑み、少なくとも第１乃至第３の課題を解決するため、すべてのインクが循環し、インクジェットヘッドを動かすことができ、インクジェットヘッドを動かしてもインクの吐出が不安定になりにくいインクジェット印刷装置を提供しようとするものである。 In order to solve at least the first to third problems, the present invention can solve at least the first to third problems, and can circulate all the ink and move the ink-jet head. Ink ejection becomes unstable even when the ink-jet head is moved. An object of the present invention is to provide an inkjet printing apparatus that is difficult to be formed.
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成したインクジェット印刷装置
を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides an ink jet printing apparatus configured as follows.
インクジェット印刷装置は、（ａ）インクの入口及び出口を有し、印刷ステージと独立して移動するインクジェットヘッドと、（ｂ）第１の注入口及び第１の排出口を有する第１のタンクと、（ｃ）柱状のタンクであって、軸方向一端が重力方向上側になり軸方向他端が重力方向下側になるように配置され、前記軸方向一端側に第２の注入口を有し、前記軸方向他端側に、前記インクジェットヘッドの前記入口に直接又は配管を介して接続された第２の排出口を有し、前記インクジェットヘッドとの相対位置を固定されて前記インクジェットヘッドと一緒に移動する第２のタンクと、（ｄ）前記第２のタンク内の前記インクの液面を検出する液面センサと、（ｅ）前記第１のタンクの前記第１の排出口と、前記第２のタンクの前記第２の注入口とを繋げる第１のインク経路と、（ｆ）前記第１のインク経路に設けられ、前記インクを前記第１のタンクから前記第２のタンクに向けて流動させる第１のポンプと、（ｇ）前記インクジェットヘッドの前記出口と前記第１のタンクの前記第１の注入口とを繋げる第２のインク経路と、（ｈ）前記第２のインク経路に設けられ、前記インクを前記インクジェットヘッドから前記第１のタンクに向けて流動させる第２のポンプと、を備える。 The inkjet printing apparatus includes (a) an inkjet head having an ink inlet and outlet and moving independently of the printing stage; and (b) a first tank having a first inlet and a first outlet. (C) A columnar tank, which is arranged such that one end in the axial direction is on the upper side in the gravitational direction and the other end in the axial direction is on the lower side in the gravitational direction, and has a second inlet on the one end side in the axial direction A second discharge port connected to the inlet of the inkjet head directly or via a pipe on the other end side in the axial direction, and the relative position with the inkjet head is fixed together with the inkjet head (D) a liquid level sensor that detects the liquid level of the ink in the second tank, (e) the first discharge port of the first tank, and Said second injection of a second tank (F) a first pump that is provided in the first ink path and flows the ink from the first tank toward the second tank; and (g) ) A second ink path connecting the outlet of the inkjet head and the first inlet of the first tank; and (h) provided in the second ink path, and the ink is removed from the inkjet head. And a second pump for flowing toward the first tank.
上記構成において、インクを、第１のタンク、第１のポンプ、第２のタンク、インクジェットヘッド、第２のポンプの順番に、循環させることができる。 In the above configuration, the ink can be circulated in the order of the first tank, the first pump, the second tank, the inkjet head, and the second pump.
上記構成によれば、すべてのインクが循環し、インクの経路に滞留部が存在しないように構成し、インク内の粒子の沈降を防ぐことができ、第１の課題が解消する。インクジェットヘッドは印刷ステージと独立して移動するため、インクジェットヘッドが固定され、印刷ステージだけが移動する場合に比べ、印刷タクトを速くすることができ、第２の課題が解消する。インクジェットヘッドと第２のタンクとは一緒に移動するので、第２のタンクの第２の排出口とインクジェットヘッドの入口とを繋ぐ配管の変形を防ぐことによって、又は、この配管自体をなくすことによって、インクジェットヘッドを動かしてもインクの吐出が不安定になりにくくすることができ、第３の課題が低減する。 According to the above configuration, all the ink circulates so that no staying portion exists in the ink path, so that the sedimentation of particles in the ink can be prevented, and the first problem is solved. Since the inkjet head moves independently of the printing stage, the printing tact can be made faster than when the inkjet head is fixed and only the printing stage moves, and the second problem is solved. Since the inkjet head and the second tank move together, by preventing deformation of the piping connecting the second discharge port of the second tank and the inlet of the inkjet head, or by eliminating this piping itself Even if the ink-jet head is moved, it is possible to make it difficult for ink ejection to become unstable, and the third problem is reduced.
好ましくは、インクジェット印刷装置は、（ｉ）前記第２のタンク内において前記インクの前記液面に接している気体の圧力を検出する気圧センサと、（ｊ）前記気体の前記圧力を調整する気圧調整部と、をさらに備える。 Preferably, the inkjet printing apparatus includes: (i) an atmospheric pressure sensor that detects a pressure of a gas that is in contact with the liquid surface of the ink in the second tank; and (j) an atmospheric pressure that adjusts the pressure of the gas. And an adjustment unit.
この場合、気圧センサと気圧調整部とを用いて、第２のタンク内の気体の圧力を、第２のタンク内のインクの液面とインクジェットヘッドとの高低差に応じて調整し、インクジェットヘッド内のインクの圧力を最適化できるため、第２のタンクの設置位置をより自由に設定することができる。その結果、第２のタンクとインクジェットヘッドを一緒に動かすことが容易になり、第４の課題が解消する。 In this case, the pressure of the gas in the second tank is adjusted according to the height difference between the liquid level of the ink in the second tank and the inkjet head using the atmospheric pressure sensor and the atmospheric pressure adjustment unit, and the inkjet head Since the pressure of the ink inside can be optimized, the installation position of the second tank can be set more freely. As a result, it becomes easy to move the second tank and the inkjet head together, and the fourth problem is solved.
好ましくは、前記液面センサが静電容量式のセンサである。 Preferably, the liquid level sensor is a capacitance type sensor.
この場合、インクジェットヘッドの移動に伴って第２のタンク内のインクの液面が揺れたり波打ったりしたとき、フロート式のセンサに比べ、液面センサの検出値の乱れを生じにくい。その結果、第２のタンクとインクジェットヘッドを一緒に動かすことが容易になり、第４の課題が解消する。 In this case, when the ink level in the second tank is shaken or waved with the movement of the ink jet head, the detection value of the level sensor is less likely to be disturbed than the float type sensor. As a result, it becomes easy to move the second tank and the inkjet head together, and the fourth problem is solved.
好ましくは、前記第２のインク経路のうち、前記インクジェットヘッドの前記出口と前記第２のポンプとの間に、前記インクの脈動を減衰する減衰部が設けられている。 Preferably, an attenuation portion that attenuates the pulsation of the ink is provided between the outlet of the inkjet head and the second pump in the second ink path.
この場合、第２のポンプによりインクジェットヘッドに伝わる脈動を低減できる。その結果、インクの供給や回収にポンプを使用した場合に、ポンプの脈動がインクジェットヘッドに伝わり、インクの吐出に悪影響が出る第５の課題が低減する。 In this case, the pulsation transmitted to the inkjet head by the second pump can be reduced. As a result, when a pump is used for ink supply and recovery, the pulsation of the pump is transmitted to the inkjet head, and the fifth problem that adversely affects ink ejection is reduced.
好ましくは、前記第２の注入口が、前記第２のタンク内の前記インクから離れるように構成されている。 Preferably, the second inlet is configured to be separated from the ink in the second tank.
この場合、第１のポンプによりインクジェットヘッドに伝わる脈動を低減することができる。その結果、インクの供給や回収にポンプを使用した場合に、ポンプの脈動がインクジェットヘッドに伝わり、インクの吐出に悪影響が出る第５の課題が低減する。 In this case, the pulsation transmitted to the inkjet head by the first pump can be reduced. As a result, when a pump is used for ink supply and recovery, the pulsation of the pump is transmitted to the inkjet head, and the fifth problem that adversely affects ink ejection is reduced.
好ましくは、インクジェット印刷装置は、（ｋ）前記液面センサの出力に基づき、前記第１のポンプの流量を制御する制御部を、さらに備える。 Preferably, the inkjet printing apparatus further includes (k) a control unit that controls the flow rate of the first pump based on the output of the liquid level sensor.
この場合、第２のタンク内のインクの液面の位置が一定になるように、第１のポンプの流量を制御することによって、第２のタンク内のインクの液面の位置変化し、流量が変化することによって発生する脈動を、インクジェットヘッドにより伝えにくくすることができる。その結果、インクの供給や回収にポンプを使用した場合に、ポンプの脈動がインクジェットヘッドに伝わり、インクの吐出に悪影響が出る第５の課題が低減する。 In this case, the position of the ink liquid level in the second tank is changed by controlling the flow rate of the first pump so that the position of the ink liquid level in the second tank is constant. It is possible to make it difficult for the ink jet head to transmit the pulsation generated by the change of. As a result, when a pump is used for ink supply and recovery, the pulsation of the pump is transmitted to the inkjet head, and the fifth problem that adversely affects ink ejection is reduced.
具体的な一態様において、前記制御部は、（ｉ）前記第２のタンク内の前記インクの前記液面が所定位置に達し又は前記所定位置を超えていることを前記液面センサが検出したとき、前記第１のポンプの流量が前記第２のポンプの流量と等しくなるように、前記第１のポンプの流量を制御する第１の手順と、（ii）前記第２のタンク内の前記インクの前記液面が前記所定位置に達し又は前記所定位置を超えていることを、前記液面センサが継続して第１の所定時間以上検出したとき、前記第１のポンプの流量がゼロになるように、前記第１のポンプの流量を制御する第２の手順と、（iii）前記第２のタンク内の前記インクの前記液面が前記所定位置に達していないことを、前記液面センサが継続して第２の所定時間以上検出したとき、前記第１のポンプの流量が前記第２のポンプの流量より多くなるように、前記第１のポンプの流量を制御する第３の手順と、を実行する。 In a specific aspect, the control unit detects (i) the liquid level sensor that the liquid level of the ink in the second tank reaches or exceeds the predetermined position. A first procedure for controlling the flow rate of the first pump so that the flow rate of the first pump is equal to the flow rate of the second pump, and (ii) the first tank in the second tank When the liquid level sensor continuously detects that the ink level reaches or exceeds the predetermined position for a first predetermined time or more, the flow rate of the first pump becomes zero. A second procedure for controlling the flow rate of the first pump, and (iii) the liquid level of the ink in the second tank has not reached the predetermined position. When the sensor continuously detects a second predetermined time or more, the first As the flow rate of the pump is greater than the flow rate of the second pump, it executes a third procedure for controlling the flow rate of the first pump.
また、本発明は、以下のように構成した印刷物を形成する方法を提供する。 The present invention also provides a method for forming a printed matter configured as follows.
印刷物を形成する方法は、（ａ）インクの入口及び出口を有し、印刷ステージと独立して移動するインクジェットヘッドと、（ｂ）第１の注入口及び第１の排出口を有する第１のタンクと、（ｃ）柱状のタンクであって、軸方向一端が重力方向上側になり軸方向他端が重力方向下側になるように配置され、前記軸方向一端側に第２の注入口を有し、前記軸方向他端側に、前記インクジェットヘッドの前記入口に直接又は配管を介して接続された第２の排出口を有し、前記インクジェットヘッドとの相対位置を固定されて前記インクジェットヘッドと一緒に移動する第２のタンクと、（ｄ）前記第２のタンク内の前記インクの液面を検出する液面センサと、（ｅ）前記第１のタンクの前記第１の排出口と、前記第２のタンクの前記第２の注入口とを繋げる第１のインク経路と、（ｆ）前記第１のインク経路に設けられ、前記インクを前記第１のタンクから前記第２のタンクに向けて流動させる第１のポンプと、（ｇ）前記インクジェットヘッドの前記出口と前記第１のタンクの前記第１の注入口とを繋げる第２のインク経路と、（ｈ）前記第２のインク経路に設けられ、前記インクを前記インクジェットヘッドから前記第１のタンクに向けて流動させる第２のポンプと、を備えたインクジェット印刷装置を用いて、印刷物を形成する。印刷物を形成する方法は、（ｉ）前記第１のタンク、前記第１のポンプ、前記第２のタンク、前記インクジェットヘッド、前記第２のポンプの順番に、前記インクを循環させる第１の工程と、（ii）前記第１の工程中に、前記印刷ステージ上で、前記インクジェットヘッドを移動させながら、前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出することにより、前記印刷物を形成する第２の工程と、を備える。前記第１の工程において、前記第２のポンプの流量を一定にしながら、前記液面センサの出力に基づき、前記第１のポンプの流量を制御する。 A method for forming a printed matter includes: (a) an ink jet head having an ink inlet and outlet and moving independently of the printing stage; and (b) a first inlet having a first inlet and a first outlet. A tank, and (c) a columnar tank, which is arranged such that one end in the axial direction is on the upper side in the gravitational direction and the other end in the axial direction is on the lower side in the gravitational direction. And having a second discharge port connected to the inlet of the inkjet head directly or via a pipe on the other axial end side, the relative position with the inkjet head being fixed, and the inkjet head A second tank that moves together with the first tank, (d) a liquid level sensor that detects a liquid level of the ink in the second tank, and (e) the first discharge port of the first tank; The second inlet of the second tank (F) a first pump that is provided in the first ink path and flows the ink from the first tank toward the second tank; and (g). A second ink path connecting the outlet of the inkjet head and the first inlet of the first tank; (h) provided in the second ink path; A printed matter is formed by using an ink jet printing apparatus including a second pump that flows toward the first tank. A method of forming a printed material includes: (i) a first step of circulating the ink in the order of the first tank, the first pump, the second tank, the inkjet head, and the second pump. And (ii) a second step of forming the printed matter by discharging the ink from the inkjet head while moving the inkjet head on the printing stage during the first step; Is provided. In the first step, the flow rate of the first pump is controlled based on the output of the liquid level sensor while keeping the flow rate of the second pump constant.
上記方法によれば、インク内の粒子の沈降を防ぐことができ、第１の課題が解消する。印刷タクトを速くすることができ、第２の課題が解消する。インクジェットヘッドを動かしてもインクの吐出が不安定になりにくくすることができ、第３の課題が低減する。第２のタンク内のインクの液面の位置を一定にするための流量変化による脈動を、インクジェットヘッドに伝えにくくすることができ、第５の課題が低減する。 According to the above method, the sedimentation of particles in the ink can be prevented, and the first problem is solved. The printing tact can be made faster and the second problem is solved. Even if the inkjet head is moved, it is possible to make it difficult for ink ejection to become unstable, and the third problem is reduced. The pulsation due to the flow rate change for keeping the position of the ink liquid level in the second tank constant can be made difficult to be transmitted to the ink jet head, and the fifth problem is reduced.
好ましくは、前記印刷物は、電子部品の一部又は全部である。 Preferably, the printed matter is a part or all of an electronic component.
この場合、インクジェット印刷装置を用いて電子部品を製造することができる。 In this case, an electronic component can be manufactured using an inkjet printing apparatus.
また、本発明は、上述した印刷物を形成する方法により、電子部品を製造する電子部品の製造方法を提供する。 Moreover, this invention provides the manufacturing method of the electronic component which manufactures an electronic component by the method of forming the printed matter mentioned above.
電子部品の製造方法は、上述した印刷物を形成する方法の前記第２の工程において、前記インクとして、絶縁材料を含む第１のインクと、電極材料を含む第２のインクとを用い、前記絶縁材料を含む層と、前記電極材料を含む層とを有する未焼成の前記印刷物を形成する。電子部品の製造方法は、未焼成の前記印刷物の前記絶縁材料と前記電極材料とを一緒に焼成する第３の工程を備える。 In the second step of the method for forming a printed matter described above, the electronic component manufacturing method uses the first ink containing an insulating material and the second ink containing an electrode material as the ink. The unprinted printed matter having a layer containing a material and a layer containing the electrode material is formed. The method for manufacturing an electronic component includes a third step of firing together the insulating material and the electrode material of the unprinted printed material.
上記方法によれば、インクジェット印刷装置を用いて、電子部品の全部又は一部を形成することができる。 According to the above method, all or part of the electronic component can be formed using the ink jet printing apparatus.
さらに、本発明は、上述した印刷物を形成する方法により、電子部品を製造する電子部品の製造方法を提供する。 Furthermore, this invention provides the manufacturing method of the electronic component which manufactures an electronic component by the method of forming the printed matter mentioned above.
電子部品の製造方法は、上述した印刷物を形成する方法の前記第２の工程において、電極材料を含む前記インクを用いて、絶縁材料を含む未焼成のシートに、前記印刷物を形成する。電子部品の製造方法は、（iii）前記印刷物が形成された未焼成の前記シートを含む未焼成の積層体を形成する第３の工程と、（iv）未焼成の前記積層体の前記電極材料と前記絶縁材料とを一緒に焼成する第４の工程と、を備える。 In the electronic component manufacturing method, in the second step of the method for forming a printed matter described above, the printed matter is formed on an unfired sheet containing an insulating material using the ink containing an electrode material. The electronic component manufacturing method includes (iii) a third step of forming an unfired laminate including the unfired sheet on which the printed matter is formed, and (iv) the electrode material of the unfired laminate. And a fourth step of firing the insulating material together.
上記方法によれば、インクジェット印刷装置を用いて、電子部品の全部又は一部を形成することができる。 According to the above method, all or part of the electronic component can be formed using the ink jet printing apparatus.
本発明によれば、すべてのインクが循環し、インクジェットヘッドを動かすことができ、インクジェットヘッドを動かしてもインクの吐出が不安定になりにくい。 According to the present invention, all the ink circulates and the ink jet head can be moved, and even if the ink jet head is moved, the ejection of the ink is unlikely to become unstable.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
＜実施例１＞ 実施例１のインクジェット印刷装置１０について、図１〜図６を参照しながら説明する。
<Example 1> The
図１は、インクジェット印刷装置１０の全体構成図である。図１に示すように、インクジェット印刷装置１０には、ワーク２を載せる印刷ステージ１２と、インクを吐出するインクジェットヘッド２０とが、不図示の基台に対して移動可能に配置され、間隔を設けて互いに対向している。印刷ステージ１２は駆動装置１４によって駆動され、インクジェットヘッド２０は駆動装置１６によって駆動される。印刷ステージ１２とインクジェットヘッド２０とは、互いに異なる方向に独立して移動することが可能である。制御装置１８は、駆動装置１４，１６の動作と、インクジェットヘッド２０のインクの吐出とを制御する。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an
インクジェット印刷装置１０は、矢印４ｘで示す方向にインクが循環するように構成されている。すなわち、第１のタンク３０の第１の排出口３０ｔと第２のタンク３２の第２の注入口３２ｓとを繋げる第１のインク経路３１に、インクを第１のタンク３０から第２のタンク３２に向けて流動させる第１のポンプ３４が設けられている。インクジェットヘッド２０の出口２１ｂと第１のタンク３０の第１の注入口３０ｓとを繋げる第２のインク経路３５に、インクをインクジェットヘッド２０から第１のタンク３０に向けて流動させる第２のポンプ３６が設けられている。第２のタンク３２の第２の排出口３２ｔが、第３のインク経路３３を介して、又は直接、インクジェットヘッド２０の入口２１ａに繋がれている。
The
鎖線で囲まれたインクジェットヘッド２０と第２のタンク３２と液面センサ３２ａとは、相対位置一定で動く。すなわち、第２のタンク３２及び液面センサ３２ａは、インクジェットヘッド２０との相対位置を固定されてインクジェットヘッド２０と一緒に動く。第２のタンク３２は移動するため、第１のタンク３０よりも小さくすることが好ましい。第１のタンク３０はメインタンクであり、第２のタンク３２はサブタンクである。
The
制御部３８は、第２のタンク３２内のインクの液面を検出する液面センサ３２ａの検出値に基づき、第１のポンプ３４と第２のポンプ３６の流量を制御する。
The
図２は、印刷ステージ１２及びインクジェットヘッド２０の構成を示す説明図である。図２に示すように、印刷ステージ１２は、矢印８で示すＸ方向に移動し、インクジェットヘッド２０は、矢印９で示すＹ方向に移動する。印刷ステージ１２とインクジェットヘッド２０とが相対移動する間に、インクジェットヘッド２０からインク７を吐出させて、印刷ステージ１２に載せたワーク２に印刷する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the
図２では、インクジェットヘッド２０に、インク７を吐出するノズルが１つだけ形成されている場合を図示しているが、インクジェットヘッド２０には、複数のノズルを１列に、又は複数列に形成することが好ましい。ノズル列の方向は、Ｘ方向でも、Ｙ方向でも、ＸＹ平面上の任意の方向でも構わない。
FIG. 2 illustrates a case where only one nozzle for ejecting
なお、インクジェットヘッド２０は、複数個を備えてもよい。インクの種類が異なるインクジェットヘッド２０を組み合わせてもよい。一つのインクジェットヘッドから種類の異なるインクが吐出するように構成してもよい。この場合、インクの種類ごとにインクジェットヘッド内に独立した流路を形成し、別々のインク経路と接続される。
Note that a plurality of inkjet heads 20 may be provided. You may combine the
ワーク２は、インクジェットヘッド２０の移動方向と交差（好ましくは、直交）する方向に送られる長尺のシート状でもよい。この場合、印刷ステージ１２の代わりに、ベルトやロール等を用いてワークを搬送してもよい。曲げることが容易なワークの場合、ロールにワークを沿わせ、ワークの搬送経路を曲げてもよい。
The
例えば、インクジェットヘッド２０は、最高移動速度が１００ｍｍ／ｓ以上、かつ２００ｍｍ／ｓ以下で往復移動し、２ｓ以上、かつ３ｓ以下で１往復する。
For example, the
ワーク２とインクジェットヘッド２０の両方が移動している間に印刷すると、静止しているインクジェットヘッド２０に対してワーク２が移動している間に印刷する場合よりも、印刷タクトを速くすることができる。
When printing is performed while both the
図３は、インクジェットヘッド２０の構成を概念的に示す断面図である。図３に示すように、インクジェットヘッド２０は、互いに結合されたマニホールド２２とアクチュエータユニット２４との間に、フィルタ２３ｘで区画されたプレフィルタチャンバ２３ａ及びポストフィルタチャンバ２３ｂを有する。マニホールド２２の両端部にインクポート２１ａ，２１ｂが設けられている。一方のインクポート２１ａはインクの入口であり、プレフィルタチャンバ２３ａの一方の端部に連通する孔が形成されている。他方のインクポート２１ｂはインクの出口であり、プレフィルタチャンバ２３ａの他方の端部に連通する孔が形成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view conceptually showing the configuration of the
インクポート２１ａからプレフィルタチャンバ２３ａに入ったインクの全部又は大部分は、プレフィルタチャンバ２３ａを流れてインクポート２１ｂから出る。例えば、プレフィルタチャンバ２３ａの流路断面（図３において紙面垂直方向の断面）の面積は、２０ｍｍ２以上、かつ３０ｍｍ２以下であり、プレフィルタチャンバ２３ａの容量は、２ｍＬ以上、かつ３ｍＬ以下である。
All or most of the ink that has entered the
アクチュエータユニット２４には、一端がポストフィルタチャンバ２３ｂに連通する複数のアクチュエータチャンバ２５が形成され、アクチュエータチャンバ２５の他端は、ノズルプレート２６で覆われている。ノズルプレート２６には、各アクチュエータチャンバ２５に対向する位置に、ノズルプレート２６を貫通する不図示のノズルが形成されている。
A plurality of
アクチュエータユニット２４に設けられた圧電素子や加熱手段によって、アクチュエータチャンバ２５内のインクが押し出され、ノズルプレート２６のノズルからインク７が吐出する。例えば、１ノズルの１回あたりのインクの吐出量、すなわち、ノズルから吐出される１滴のインク７の量は、数〜数百ｐＬ（ピコリットル）である。
The ink in the
ノズルの数は、数十本から千数百本程度が好ましい。ノズル間のピッチは、広くても１ｍｍ程度までである。ノズルの配列は１列であっても複数列であっても良く、すべてが連続して配列されている必要はない。 The number of nozzles is preferably about several tens to several hundreds. The pitch between the nozzles is at most about 1 mm. The arrangement of the nozzles may be one or a plurality of rows, and it is not necessary that all the nozzles are continuously arranged.
図４は、第１のタンク３０の構成を概念的に示す説明図である。図４（ａ）に示すように、第１のタンク３０は、円筒形の密閉可能な金属のタンク本体３０ａの上部から２本のパイプをタンクに差し込み、第１の注入口３０ｓ及び第１の排出口３０ｔを形成している。タンク本体３０ａの材質は、ステンレスであることが好ましい。タンク本体３０ａには、例えば、内径１８０ｍｍ、高さ２００ｍｍ、容量５リットルのものを用いる。
FIG. 4 is an explanatory diagram conceptually showing the configuration of the
図４（ｂ）に示すように、タンク本体３０ｂの上部から、第１の注入口３０ｓを形成するパイプを差し込み、タンク本体３０ｂの下部に第１の排出口３０ｔを設けてもよい。
As shown in FIG. 4B, a pipe forming the
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第１のタンク３０のタンク本体３０ａ，３０ｂの上部には、インク４が減った分の気体を外部から吸い込むチェックバルブ３０ｃが設置されている。チェックバルブ３０ｃの先端には、タンク本体３０ａ，３０ｂ内のクリーン度を保つために、エアフィルタ３０ｆが取り付けられているのがよい。
As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, a
第１のタンク３０に、タンク本体３０ａ，３０ｂ内のインク４を撹拌するための撹拌翼などを用いた撹拌装置３０ｍを取り付けてもよい。タンク本体３０ａ，３０ｂの内側の汚れを防止する目的や、少量のインクを循環させる目的で、タンク本体３０ａ，３０ｂの内部に別の内容器を入れてもよい。
The
図５は、第２のタンク３２及びインクジェットヘッド２０の構成を概念的に示す説明図である。図５に示すように、第２のタンク３２は、柱状、好ましくは円筒形のタンクであって、軸方向一端が重力方向上側になり軸方向他端が重力方向下側になるように配置され、軸方向一端に第２の注入口３２ｓを有し、軸方向他端に第２の排出口３２ｔを有している。第２のタンク３２は、第２のタンク３２の軸方向が重力方向と平行になるように配置されることが好ましいが、重力方向に対して斜めに配置されてもよい。
FIG. 5 is an explanatory diagram conceptually showing the configuration of the
第２のタンク３２は、インク４の液面５の想定位置から第２の排出口３２ｔに向かって、第２のタンク３２の内部空間の水平断面が、同じ形状・寸法か、狭くなる形状であれば、インク４が滞留する部分がないため、望ましい。ただし、第２のタンク３２に収容されるインクの全体量に対して十分に少ない量のインクが滞留する部分があったとしても問題ない。
The
第２のタンク３２の材質は、インクの成分に耐性のあることが好ましい。例えば、第２のタンク３２には、内径２５ｍｍ、全長１００ｍｍ、内容量２０ｍＬ（ミリリットル）のポリプロピレン製のタンクを用いる。
The material of the
第２のタンク３２には、第２のタンク３２の内部のインク４の液面５を検出する液面センサ３２ａが設けられている。第２のタンク３２の第２の排出口３２ｔと、インクジェットヘッド２０の入口２１ａ（図３参照）との間は、配管３３ｐで接続されている。配管３３ｐは、第３のインク経路３３（図１参照）である。
The
本実施例では、インクジェットヘッド２０と第２のタンク３２の相対位置を固定して、軟質の配管３３ｐを用いて最短距離で接続することによって、配管３３ｐが動かないように固定している。
In the present embodiment, the relative position between the
図６は、第２のタンク３２及びインクジェットヘッド２０のイメージ図である。図６に示すように、インクジェットヘッド２０が固定されたベース部材２７に、サポート部材２８が結合されている。サポート部材２８には、第２のタンク３２が固定されている。ベース部材２７は、駆動装置１４（図１参照）によって駆動され移動し、同時に、第２のタンク３２は、インクジェットヘッド２０との相対位置を固定されてインクジェットヘッド２０と一緒に動く。
FIG. 6 is an image diagram of the
配管３３ｐは、インク４の成分に耐性があれば材質は問わない。配管３３ｐが軟質の場合には、配管３３ｐは、インクジェットヘッド２０と第２のタンク３２が一体となって動く際に変形しないように固定されている必要がある。配管３３ｐが変形しないように、硬質の樹脂や金属の配管を用いてもよい。
The
第２のタンク３２〜配管３３ｐ〜インクジェットヘッド２０の間にインクの流れが澱む部分がなければ、第２のタンク３２はインクジェットヘッド２０と一体化されていてもよい。第２のタンク３２の第２の排出口３２ｔとインクジェットヘッドの入口２１ａとが直接接続されてもよい。
The
図１に示した第１のポンプ３４、第２のポンプ３６として、本実施例ではチューブポンプを用いる。チューブポンプの駆動源としてはステッピングモータを用いる。ポンプの流量は、例えば２０ｍＬ／ｍｉｎ以上であり、インクジェットヘッド２０のノズルから気体を吸い込まないように、インクの種類・インクの吐出量に合わせて設定する。ポンプは、例えば１ｓ以内に所定の設定流量に追従できる応答性を有するものを用いる。上記の性能を満たしていれば、ポンプの種類は回転ポンプ、往復ポンプなど種類は問わない。また、ポンプの動力源として上記の性能を満たしていれば、電動モータ、圧縮空気など、ポンプの駆動源の種類は問わない。
In this embodiment, tube pumps are used as the
第１のポンプ３４、第２のポンプ３６を駆動してインクの循環を行う。インクの循環を行う際に、制御部３８は、第２のタンク３２に設けた液面センサ３２ａの検出値をフィードバックしながら、第１のポンプ３４と第２のポンプ３６の流量に差をつけるように制御することで、インクを吐出している間、第２のタンク３２内のインクの液面高さを一定範囲内に保ち、インクジェットヘッド２０内のインクにかかる圧力を一定範囲内に保つ。本実施例では、第２のタンク３２内のインク４の液面５の高さを、例えば設定値±３ｍｍの範囲で維持する。
The
図１に示した第１のインク経路３１や第２のインク経路３５は、インクの成分に耐性のあるチューブを用いて構成する。例えば、内径が２ｍｍ以上、かつ６ｍｍ以下のチューブを用いる。
The
以上のように、実施例１のインクジェット印刷装置１０は、すべてのインクが循環し、インクの経路に滞留部が存在しないように構成し、インク内の粒子の沈降を防ぐことができ、第１の課題が解消する。インクジェットヘッド２０は印刷ステージ１２と独立して移動するため、インクジェットヘッド２０が固定され、印刷ステージ１２だけが移動する場合に比べ、印刷タクトを速くすることができ、第２の課題が解消する。インクジェットヘッド２０と第２のタンク３０とは一緒に移動するので、第２のタンク３２の第２の排出口３２ｔとインクジェットヘッド２０の入口２１ａとを繋ぐ配管３３ｐの変形を防ぐことによって、又は、この配管３３ｐ自体をなくすことによって、インクジェットヘッド２０を動かしてもインクの吐出が不安定になりにくくすることができ、第３の課題が低減する。
As described above, the ink
＜実施例２＞ 実施例２のインクジェット印刷装置について、図７を参照しながら説明する。実施例２のインクジェット印刷装置は、第２のタンク３２内の気体３の圧力を調整する圧力調整機構を備えている。他の構成は実施例１と同じである。以下、実施例２以降において、実施例１と同じ構成には同じ符号を用い、実施例１との相違点を中心に説明する。
<Example 2> The inkjet printing apparatus of Example 2 will be described with reference to FIG. The ink jet printing apparatus according to the second embodiment includes a pressure adjustment mechanism that adjusts the pressure of the
図７は、第２のタンク３２の圧力調整機構３３の説明図である。図７に示すように、気密に構成された第２のタンク３２の内部空間に、気圧センサ３２ｂと気圧調整部３２ｃの調整部３２ｎとが、配管３２ｕを介して接続されている。気圧センサ３２ｂは、第２のタンク３２内においてインク４の液面５に接している気体３の圧力を検出する。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the
気圧調整部３２ｃの制御部３２ｍは、矢印３２ｘで示すように気圧センサ３２ｂからフィードバックされた気体３の圧力の測定値と、矢印３２ｙで示すように上位システム１１から指示された圧力目標値とが入力され、両者を比較して、矢印３２ｚで示すように調整部３２ｎに制御信号を出力する。調整部３２ｎは、制御信号に応じて、圧力源３２ｐと第２のタンク３２とを接続し、第２のタンク３２内の気体３の圧力を調整する。
The
気圧センサ３２ｂは、第２のタンク３２内の気体３の圧力(ゲージ圧)が検出できればよく、歪ゲージ式、半導体ピエゾ抵抗式、静電容量式、シリコンレゾナント式など、検出の原理を問わない。
The
第２のタンク３２内の気体３の圧力は、例えばゲージ圧で−１ｋＰａ以下、かつ−５ｋＰａ以上の負圧状態に維持される。第２のタンク３２内の気体３の圧力は、インクの比重や、インクジェットヘッド２０のノズルプレート２６の高さから第２のタンク３２の液面までの高さ(水頭差)によって決まる。
The pressure of the
負圧の圧力源３２ｐの他に、圧縮気体による正圧の圧力源を設け、調整部３２ｎで流路を切替えることで、第２のタンク３２に正圧の圧力源を接続し、第２のタンク３２とインクジェットヘッド２０のインクを排出する機能を備えるように構成してもよい。
In addition to the
気圧調整部３２ｃによって第２のタンク３２内の気体３の圧力を調整し、インク４にかかる圧力を制御することによって、インクの吐出の安定性を向上させ、インクジェットヘッドのノズルからのインクの垂れや気体の吸い込みを防止することができる。
By adjusting the pressure of the
第２のタンク３２内の気体３の圧力を、第２のタンク３２とインクジェットヘッドとの高低差に応じて調整し、インクジェットヘッド内のインクの圧力を最適化できるため、第２のタンク３２の設置位置をより自由に設定することができる。その結果、第２のタンク３２とインクジェットヘッドを一緒に動かすことが容易になり、第４の課題が解消する。
The pressure of the
＜実施例３＞ 実施例３のインクジェット印刷装置について、図８を参照しながら説明する。実施例３のインクジェット印刷装置は、第２のタンク３２に設ける液面センサが、静電容量式の液面センサ５０である。他の構成は、実施例１又２と同じである。
<Example 3> An ink jet printing apparatus according to Example 3 will be described with reference to FIG. In the ink jet printing apparatus according to the third embodiment, the liquid level sensor provided in the
図８は、静電容量式の液面センサ５０の模式図である。図８（ａ）に示すように、液面センサ５０は、検出電極５２と参照電極５４とが、第２のタンク３２の外側に互いに対向するように取り付けられ、検出電極５２と参照電極５４の間に、容量Ｃの平板コンデンサが構成される。
FIG. 8 is a schematic diagram of a capacitive
比誘電率εのインク４を第２のタンク３２に入れた際に、図８（ｂ）に示すように、液面センサ５０は、電極５６間に気体３が配置された静電容量Ｃａの平板コンデンサと、電極５８間にインク４が配置された静電容量Ｃｂの平板コンデンサとが並列に接続された等価回路と考えることができる。静電容量式の液面センサ５０は、検出電極５２と参照電極５４が互いに対向する領域にインク４が無いときの平板コンデンサの容量Ｃと、検出電極５２と参照電極５４が互いに対向する領域にインク４が入ったときのＣａとＣｂの合成容量とを比較することによって、液面５の高さを検出する。
When the
静電容量式の液面センサ５０では、検出電極５２と参照電極５４とが互いに対向する領域内に存在する比誘電率εのインク４の量に対応付して、インク４の液面５の高さを検出する。この検出原理から、検出電極５２と参照電極５４とが互いに対向する領域内にインク４の液面５があれば、液面５が揺れたり波打ったりしても、検出電極５２と参照電極５４とが互いに対向する領域内に存在するインク４自体の量が変化しない場合には、検出する合成容量、つまり液面高さの検出値は変化しない。
In the capacitance-type
第２のタンクとインクジェットヘッドを一緒に動かすと、第２のタンク内のインクの液面が揺れたり波打ったりすることがある。フロート式のセンサは、液面の揺れによって検出値が変動しやすい。そのため、インク循環の制御が不安定になりやすい。 When the second tank and the ink jet head are moved together, the liquid level of the ink in the second tank may shake or wave. In the float type sensor, the detection value tends to fluctuate due to the fluctuation of the liquid level. Therefore, the control of ink circulation tends to be unstable.
これに対し、静電容量式の液面センサ５０は、第２のタンク内のインクの液面が揺れたり波打ったりしたときに、フロート式のセンサに比べ、検出値の乱れを生じにくいため、インク循環の制御が不安定になりにくい。その結果、第２のタンクとインクジェットヘッドを一緒に動かすことが容易になり、第４の課題が解消する。
On the other hand, the capacitance type
＜実施例４＞ 実施例４のインクジェット印刷装置について、図９及び図１０を参照しながら説明する。実施例４のインクジェット印刷装置は、減衰部が追加されている。他の構成は、実施例１、２又は３と同じである。 <Example 4> The inkjet printing apparatus of Example 4 is demonstrated referring FIG.9 and FIG.10. In the ink jet printing apparatus of the fourth embodiment, an attenuation unit is added. Other configurations are the same as those in the first, second, or third embodiment.
図９は、減衰部の構成を示す模式図である。減衰部として一般的に、図９（ａ）に示すエアチャンバ６０や、図９（ｂ）に示すアキュームレータ６２が使われる。これらの装置６０，６２は、液体６１の入口６０ａから出口６０ｂまでの流路の途中に、液体６１が貯まる部分が接続されている。実施例４の減衰部として、これらの装置６０，６２を用いてもよい。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the configuration of the attenuation unit. In general, an
しかし、図９（ａ）に示したエアチャンバ６０は、液体６１に接する気体６３が、液体６１に溶けて少なくなるため、エアチャンバ６０内に気体６３を定期的に補充することが必要である。
However, in the
図９（ｂ）に示したアキュームレータ６２は、液体６１と気体６３がゴム膜６２ｘで仕切られているため、気体６３が液体６１に溶けることはない。しかし、ゴム膜６２ｘが液体６１により劣化する。
In the
これに対し、配管抵抗により脈動を減衰する配管抵抗式の減衰装置は、メンテナンスが不要であり、劣化しにくいため、実施例４の減衰部として、より好ましい。 On the other hand, a pipe resistance type attenuation device that attenuates pulsation by pipe resistance requires no maintenance and is less likely to deteriorate.
図１０は、配管抵抗式の減衰部６４の構成を示す模式図である。図１０に示すように、減衰部６４は、液体の入口６４ａと出口６４ｂとの間をつなぐ配管６６が、ケース６５に収納されている。ケース６５内の配管６６は、ジグザグに折り返され、あるいは、らせん状や渦巻き状に巻かれており、配管抵抗が大きくなるように構成されている。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the piping resistance
液体が入口６４ａから出口６４ｂまで流れる間に、配管６６の折り返し部や巻かれた屈曲部を通過するときの配管抵抗によって、配管６６を流れる流体を介して伝搬する脈動を減衰することができる。
While the liquid flows from the
配管６６に、インクジェット印刷装置の配管と同じ素材のもの、すなわちインクの成分に耐性のある素材のものを使用すると、インクの成分による劣化が発生しない。配管６６は軟質、硬質など、どのようなものでもかまわないが、軟質の配管を使うと配管の厚さが薄い場合にはアキュームレータのゴム膜のような効果も期待できる可能性がある。
If the piping 66 is made of the same material as the piping of the inkjet printing apparatus, that is, a material resistant to the ink components, the ink component does not deteriorate. The
図９又は図１０の減衰部は、第２のインク経路３５のうち第２のポンプ３６とインクジェットヘッド２０の出口２１ｂとの間や第３のインク経路３３に（図１参照）、設ける。これにより、第２のポンプによりインクジェットヘッドに伝わる脈動を低減できる。その結果、インクの供給や回収にポンプを使用した場合に、ポンプの脈動がインクジェットヘッドに伝わり、インクの吐出に悪影響が出る第５の課題が低減する。
9 or 10 is provided between the
＜実施例５＞ 実施例５のインクジェット印刷装置について、図１１を参照しながら説明する。実施例５では、第２の注入口が、第２のタンク内のインクから離れるように構成する。その他の構成は、実施例１、２、３又は４と同じである。 Example 5 An ink jet printing apparatus of Example 5 will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, the second inlet is configured to be separated from the ink in the second tank. Other configurations are the same as those in the first, second, third, or fourth embodiment.
図１１は、第２のタンク３２の構成を概念的に示す説明図である。図１１に示すように、第２の注入口３２ｓが、第２のタンク３２内のインク４の液面５から離れ、第２のタンク３２の第２の注入口３２ｓが、第２のタンク３２内のインク４に接していないように構成されている。
FIG. 11 is an explanatory diagram conceptually showing the configuration of the
そのため、第１のポンプから第２のタンク３２の第２の注入口３２ｓまで送られたインクと、第２のタンク３２内のインク４とが一度切り離され、第１のポンプ３４の脈動による圧力変動が、第２のタンク３２内のインク４に直接伝わることがなくなる。
Therefore, the ink sent from the first pump to the
さらに、第２のタンク３２を気密に構成する。これにより、第２のタンク３２内の気体３が、図９（ａ）のエアチャンバ６０の気体６３と同様の効果を発揮することにより、インクジェットヘッド内のインクに伝わる脈動を減衰することができる。
Further, the
第２のタンク３２を気密に構成すると、図９（ａ）のエアチャンバ６０と同様に、気体を定期的に補充する必要がある。
When the
そこで、実施例３と同様に、第２のタンク３２の上部に配管３２ｕを設け、第２のタンク３２内の気体３の圧力を調整する圧力調整機構３３（図７参照）を設ける。この配管３２ｕから第２のタンク３２内の気体３の圧力（負圧）を一定に保つのに必要な気体が供給されるので、気体を定期的に補充する必要がなくなる。
Therefore, as in the third embodiment, a
本実施例では、例えば、容量２０ｍＬの第２のタンク３２を用い、インク１０ｍＬ、気体１０ｍＬの割合になるようにする。
In the present embodiment, for example, the
以上のように構成すると、第１のポンプによりインクジェットヘッドに伝わる脈動を低減することができる。その結果、インクの供給や回収にポンプを使用した場合に、ポンプの脈動がインクジェットヘッドに伝わり、インクの吐出に悪影響が出る第５の課題が低減する。 If comprised as mentioned above, the pulsation transmitted to an inkjet head with a 1st pump can be reduced. As a result, when a pump is used for ink supply and recovery, the pulsation of the pump is transmitted to the inkjet head, and the fifth problem that adversely affects ink ejection is reduced.
＜実施例６＞ 実施例１、２、３、４又は５のインクジェット印刷装置において、制御部が、第２のポンプの流量を一定にしながら、液面センサの出力に基づき、第１のポンプの流量を制御する実施例６について、図１２を参照しながら説明する。
<
図１２は、制御部の動作を示すフローチャートである。図１２に示すように、制御部は、まず、第２のポンプを起動する。このとき、第２のポンプの流量Ｑ２が一定になるように、第２のポンプの出力を設定する（Ｓ１０）。 FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the control unit. As shown in FIG. 12, the control unit first activates the second pump. At this time, the output of the second pump is set so that the flow rate Q2 of the second pump becomes constant (S10).
次いで、タイマーをリセットした後（Ｓ１２）、液面センサがＯＮであるか否かを判定する（Ｓ１４）。液面センサは、第２のタンク内のインクの液面が所定位置に達し、又は所定位置を超えているときに、ＯＮになる。 Next, after resetting the timer (S12), it is determined whether or not the liquid level sensor is ON (S14). The liquid level sensor is turned on when the ink level in the second tank reaches a predetermined position or exceeds a predetermined position.
液面センサがＯＮであれば（Ｓ１４でＹ）、第１のポンプの流量Ｑ１が第２のポンプの流量Ｑ２と同じになるように、第１のポンプの出力を設定し（Ｓ１６）、タイマーが第１の所定時間Ｔ１に達するまで（Ｓ１８で＜）、ステップＳ１４に戻り、液面センサのＯＮが継続するかを監視する（Ｓ１４）。 If the liquid level sensor is ON (Y in S14), the output of the first pump is set so that the flow rate Q1 of the first pump becomes the same as the flow rate Q2 of the second pump (S16), and the timer Until the first predetermined time T1 is reached (<in S18), the process returns to step S14 to monitor whether the liquid level sensor continues to be turned on (S14).
すなわち、第２のタンク内のインクの液面が所定位置に達し又は所定位置を超えていることを液面センサが検出したとき（Ｓ１４でＹ）、第１のポンプの流量Ｑ１が第２のポンプの流量Ｑ２と等しくなるように、第１のポンプの流量を制御する（Ｓ１６）。これは、制御部が実行する第１の手順である。 That is, when the liquid level sensor detects that the ink level in the second tank has reached or exceeds the predetermined position (Y in S14), the flow rate Q1 of the first pump is the second level. The flow rate of the first pump is controlled to be equal to the flow rate Q2 of the pump (S16). This is the first procedure executed by the control unit.
タイマーが第１の所定時間Ｔ１を経過すると（Ｓ１８で≧）、第１のポンプの流量Ｑ１がゼロになるように、第１のポンプの流量を制御し（Ｓ２０）、ステップＳ１２に戻る。 When the timer passes the first predetermined time T1 (≧ in S18), the flow rate of the first pump is controlled so that the flow rate Q1 of the first pump becomes zero (S20), and the process returns to step S12.
すなわち、第２のタンク内のインクの液面が所定位置に達し又は所定位置を超えていることを、液面センサが継続して第１の所定時間Ｔ１以上検出したとき（Ｓ１８で≧）、第１のポンプの流量Ｑ１がゼロになるように、第１のポンプの流量を制御する（Ｓ２０）。これは、制御部が実行する第２の手順である。 That is, when the liquid level sensor continuously detects that the ink level in the second tank has reached or exceeds the predetermined position for a first predetermined time T1 or more (≧ in S18), The flow rate of the first pump is controlled so that the flow rate Q1 of the first pump becomes zero (S20). This is a second procedure executed by the control unit.
ステップＳ１４において、液面センサがＯＮでないと判定すれば（Ｓ１４でＮ）、タイマーをリセットした後（Ｓ２２）、液面センサがＯＮであるか否かを判定し（Ｓ２３）、タイマーが第２の所定時間Ｔ２に達するまで（Ｓ２４で＜）、液面センサのＯＮが継続するかを監視する（Ｓ２３）。監視中に液面センサがＯＮになれば（Ｓ２３でＹ）、ステップＳ１２に戻る。タイマーが第２の所定時間Ｔ２を経過すると（Ｓ２４で≧）、第１のポンプの流量Ｑ１が第２のポンプの流量Ｑ２より増えるように、第１のポンプの出力を設定する（Ｓ２６）。 If it is determined in step S14 that the liquid level sensor is not ON (N in S14), after resetting the timer (S22), it is determined whether or not the liquid level sensor is ON (S23), and the timer is Until the predetermined time T2 is reached (<in S24), it is monitored whether the liquid level sensor continues to be turned on (S23). If the liquid level sensor is turned on during monitoring (Y in S23), the process returns to step S12. When the timer passes the second predetermined time T2 (≧ in S24), the output of the first pump is set so that the flow rate Q1 of the first pump is larger than the flow rate Q2 of the second pump (S26).
すなわち、第２のタンク内のインクの液面が所定位置に達していないことを、液面センサが継続して第２の所定時間Ｔ２以上検出したとき（Ｓ２４で≧）、第１のポンプの流量が第２のポンプの流量より多くなるように、第１のポンプの流量を制御する（Ｓ２６）。これは、制御部が実行する第３の手順である。 That is, when the liquid level sensor continuously detects that the ink level in the second tank has not reached the predetermined position for the second predetermined time T2 or longer (≧ in S24), the first pump The flow rate of the first pump is controlled so that the flow rate is higher than the flow rate of the second pump (S26). This is a third procedure executed by the control unit.
次いで、タイマーをリセットし（Ｓ２８）、タイマーが第３の所定時間Ｔ３に達するまで（Ｓ３２で＜、）、液面センサがＯＮでない状態が継続するかを監視する（Ｓ３０）。監視中に液面センサがＯＮになれば（Ｓ３０でＹ）、ステップＳ１２に戻る。タイマーが第３の所定時間Ｔ３に達したときには（Ｓ３２でＹ）、漏液警告表示を発する（Ｓ３４）。例えば、インクジェット印刷装置に設けた警告灯を点灯あるいは点滅し、上位システムに警告信号を送信する。 Next, the timer is reset (S28), and it is monitored whether or not the liquid level sensor is not ON (S30) until the timer reaches the third predetermined time T3 (<, in S32). If the liquid level sensor is turned on during monitoring (Y in S30), the process returns to step S12. When the timer reaches the third predetermined time T3 (Y in S32), a leakage warning display is issued (S34). For example, a warning lamp provided in the ink jet printing apparatus is turned on or blinked, and a warning signal is transmitted to the host system.
上記のように制御することによって、第２のタンク内の液面は、液面センサのＯＮ／ＯＦＦが切り替わる所定位置に対して上下に変動する幅を所定範囲内に制限することができる。すなわち、第２のタンクからインクが溢れたり、第２のタンクが空になりインクジェットヘッドに気体が混入したりすることを防ぐことができる。 By controlling as described above, the liquid level in the second tank can be limited within a predetermined range of a width that fluctuates up and down with respect to a predetermined position where the liquid level sensor is switched ON / OFF. That is, it is possible to prevent the ink from overflowing from the second tank or the second tank from becoming empty and causing gas to enter the inkjet head.
液面高さを制限する場合、一般には、上限用と下限用の合計２個の液面センサを用いるところを、１個の液面センサだけを用いて、インクの液面高さの変動を所定範囲内に制限することができる。 When the liquid level height is limited, generally, a total of two liquid level sensors for the upper limit and the lower limit are used, but only one liquid level sensor is used to change the liquid level height of the ink. It can be limited within a predetermined range.
以上のように、第２のタンク内のインクの液面の位置が一定になるように、第１のポンプの流量を制御することによって、第２のポンプの流量を制御する必要がなくなり、第２のポンプの流量が変化することによって発生する脈動が、インクジェットヘッドに伝わる機会を削減することができる。その結果、インクの供給や回収にポンプを使用した場合に、ポンプの脈動がインクジェットヘッドに伝わり、インクの吐出に悪影響が出る第５の課題が低減する。
As described above, it is not necessary to control the flow rate of the second pump by controlling the flow rate of the first pump so that the position of the ink liquid level in the second tank is constant. The chance that the pulsation generated by the change in the flow rate of the
＜実施例７＞ 実施例７のインクジェット印刷装置１０ａについて、図１３を参照しながら説明する。実施例７は、実施例１に、実施例２〜６を組み合わせた構成である。
<Example 7> The
図１３は、インクジェット印刷装置１０ａの全体構成図である。図１３に示すように、第２のタンク３２は、実施例２と同様に、第２のタンク３２内の気体の圧力を調整するための気圧センサ３２ｂ及び気圧調整部３２ｃが追加され、実施例５と同様に、第２の注入口は第２のタンク内のインクから離れるように構成されている。第２のタンク３２には、実施例３と同様に、静電容量式の液面センサ５０が設けられている。第１のインク経路３５には、実施例４と同様に、減衰部３５ｘが設けられている。
FIG. 13 is an overall configuration diagram of the
さらに、第３のインク経路３３にも、減衰部３３ｘが設けられている。この減衰部３３ｘは、実施例４の減衰部と同様のものである。
Further, the
制御部３８は、実施例６と同様に、第２のポンプの流量を一定にしながら、第１のポンプ３４の流量を制御する。
Similarly to the sixth embodiment, the
実施例７のインクジェット印刷装置は、実施例１〜５の構成要素を組み合わせることで、インクの澱む部分の無い流路と、インクジェットヘッド２０を動かしながらの印刷とを実現できる。また、実施例１〜６の構成要素を組み合わせることで、ポンプによりインクを循環させても、インクジェットヘッド２０に伝わるポンプによる脈動を低減できる。
The ink jet printing apparatus of the seventh embodiment can realize the flow path without the ink stagnant portion and the printing while moving the
＜実施例８＞ 実施例８の電子部品の製造法について、図１４及び図１５を参照しながら説明する。実施例８では、実施例１〜７と同様に構成された１台又は２台以上のインクジェット印刷装置を用いて、電子部品の全部又は一部を形成する。実施例１に、実施例２〜６の２つ以上の特徴部分を組み合わせたインクジェット印刷装置を用いても構わない。 <Example 8> The manufacturing method of the electronic component of Example 8 is demonstrated referring FIG.14 and FIG.15. In Example 8, all or part of the electronic component is formed using one or two or more inkjet printing apparatuses configured in the same manner as in Examples 1-7. You may use the inkjet printing apparatus which combined the 2 or more characteristic part of Examples 2-6 with Example 1. FIG.
図１４及び図１５は、電子部品８０の製造工程を模式的に示す断面図である。インクジェット印刷装置を用いて図１５（ｇ）に示す未焼成の積層体７０を作製し、作製した未焼成の積層体７０を焼成することによって、図１５（ｈ）に示す電子部品８０を得る。以下、電子部品８０がセラミック電子部品である場合を例に挙げて、詳しく説明する。
14 and 15 are cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the
（１）まず、図１４（ａ）に示すように、インクジェット印刷装置の絶縁材料用インクジェットヘッド７０ａと基材７８が載置された印刷ステージとを相対移動させながら、絶縁材料用インクジェットヘッド７０ａから絶縁材料インク７０ｘを吐出させ、基材７８上に１層目の絶縁材料パターン７２ａを形成する。
(1) First, as shown in FIG. 14A, the
（２）次いで、図１４（ｂ）に示すように、インクジェット印刷装置の外部電極用インクジェットヘッド７０ｂと基材７８が載置された印刷ステージとを相対移動させながら、外部電極用インクジェットヘッド７０ｂから外部電極用インク７０ｙを吐出させて、絶縁材料パターン７２ａの両端部に隣接する基材７８上の領域（絶縁材料パターン７２ａが形成されていない領域）に、絶縁材料パターン７２ａの両端部に接するように、１層目の一対の外部電極パターン７４ａを形成する。
(2) Next, as shown in FIG. 14B, the external
（３）次いで、図１４ｃ（ｃ）に示すように、インクジェット印刷装置の絶縁材料用インクジェットヘッド７０ａと基材７８が載置された印刷ステージとを相対移動させながら、絶縁材料用インクジェットヘッド７０ａから絶縁材料インク７０ｘを吐出させて、１層目の絶縁材料パターン７２ａに重なる２層目の絶縁材料パターン７２ｂを形成する。
(3) Next, as shown in FIG. 14C (c), the
（４）次いで、図１４（ｄ）に示すように、インクジェット印刷装置の外部電極用インクジェットヘッド７０ｂと印刷ステージ上の基材７８とを相対移動させながら、外部電極用インクジェットヘッド７０ｂから外部電極用インク７０ｙを吐出させて、１層目の外部電極パターン７４ａの上に、２層目の絶縁材料パターン７２ｂの両端部に接するように、２層目の外部電極パターン７４ｂを形成する。
(4) Next, as shown in FIG. 14D, the external
（５）次いで、図１５（ｅ）に示すように、インクジェット印刷装置の内部電極用インクジェットヘッド７０ｃと基材７８が載置された印刷ステージとを相対移動させながら、内部電極用インクジェットヘッド７０ｃから内部電極用インク７０ｚを吐出させて、２層目の絶縁材料パターン７２ｂの所定の領域に、２層目の外部電極パターン７４ｂの一方（図において左側）に接続され、２層目の外部電極パターン７４ｂの他方（図において右側）から離れるように、１層目の内部電極パターン７６ａを形成する。１層目の内部電極パターン７６ａは、絶縁材料パターン７２ａ，７２ｂや外部電極パターン７４ａ，７４ｂの厚みよりも薄く形成する。また、内部電極パターン７６ａは、絶縁材料パターン７２ａ，７２ｂの幅方向（図１５（ｅ）における紙面垂直方向）の両端縁よりも内側に形成する。
(5) Next, as shown in FIG. 15E, the internal
（６）次いで、図１５（ｆ）に示すように、インクジェット印刷装置の絶縁材料用インクジェットヘッド７０ａと基材７８が載置された印刷ステージとを相対移動させながら、絶縁材料用インクジェットヘッド７０ａから絶縁材料インク７０ｘを吐出させて、２層目の絶縁材料パターン７２ｂに重なり、内部電極パターン７６ａを覆うように、３層目の絶縁材料パターン７２ｃを形成する。
(6) Next, as shown in FIG. 15 (f), while relatively moving the inkjet head for insulating
（７）以下、同様に、３層目の外部電極パターン７４ｃ、３層目の外部電極パターン７４ｃの他方（図１５において左側）に接続する内部電極パターン７６ｂ、４層目の絶縁材料パターン７２ｄ、４層目の外部電極パターン７４ｄ、５層目の絶縁材料パターン７２ｅ、５層目の外部電極パターン７４ｅを順に形成して、図１５（ｇ）に示す未焼成の積層体７０を得る。
(7) Hereinafter, similarly, the third-layer external electrode pattern 74c, the
（８）次いで、積層体７０を基材７８から分離し、未焼成の積層体７０全体を同時に焼成する。
(8) Next, the laminate 70 is separated from the
焼成後、図１５（ｈ）に示す電子部品８０が得られる。図１５（ｈ）に示すように、電子部品８０は積層セラミックコンデンサであり、積層構造体であるセラミック素体８２の両端に一対の外部電極８４ａ，８４ｂが形成され、セラミック素体８２の内部には、一方の外部電極８４ａに接続された内部電極８６ａと、他方の外部電極８４ｂに接続された内部電極８６ｂとが、間隔を設けて形成されている。
After firing, an
上記（２）〜（６）の工程を必要回数繰り返すことにより、意図する積層数の積層セラミックコンデンサを得ることができる。 By repeating the steps (2) to (6) as many times as necessary, a multilayer ceramic capacitor having the intended number of layers can be obtained.
なお、パターンを形成する順序を変更しても構わない。たとえば、１層目と２層目の絶縁材料パターン７２ａ，７２ｂを形成し、次いで、１層目と２層目の外部電極パターン７４ａ，７４ｂを形成しても構わない。また、形成したパターンを乾燥させた後に、その上に次のパターンを形成してもよい。
Note that the order in which the patterns are formed may be changed. For example, the first and second insulating
内部電極用インク７０ｚは、（ａ）顔料体積濃度が、７０％以上、かつ９５％以下の金属顔料インクが好ましく、（ｂ）固形分濃度が、９ｖｏｌ％以上、かつ２０．５ｖｏｌ％以下が好ましく、（ｃ）内部電極の電極材料として、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｇ、Ｗ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃなどの少なくとも一つを含むものや、これらを主成分とする合金が好ましく、（ｄ）金属顔料の平均粒径を２００ｎｍから３００ｎｍとするのが好ましい。内部電極パターン７６ａ〜７６ｂの各層の成形厚は、１μｍ以上、かつ２５μｍ以下が好ましい。
The
絶縁材料インク７０ｘは、（ａ）顔料体積濃度（Pigment Volume Concentration）が、６０％以上、かつ９５％以下が好ましく、（ｂ）固形分濃度が、１０ｖｏｌ％以上、かつ２７ｖｏｌ％以下が好ましく、（ｃ）顔料は、ＣａＴｉ，ＺｒＯ３、ＳｒＺｒＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＢａＴｉ，ＣａＯ３、ＢａＴｉ，ＺｒＯ３のうち少なくとも一つを主成分とするものが好ましく、（ｄ）平均粒径を１２０ｎｍから４００ｎｍ程度とするのが好ましい。絶縁材料パターン７２ａ〜７２ｅの各層の成形厚は、１μｍ以上、かつ２５μｍ以下が好ましい。なお、製造する電子部品の種類によっては、絶縁材料インク７０ｘに含まれる絶縁材料として、例えば、フェライトなどの磁性体材料、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電体材料を用いることできる。
The insulating
外部電極用インク７０ｙは、内部電極用インク７０ｚと同じものが好ましいが、内部電極用インク７０ｚと異なるものでも構わない。外部電極パターン７４ａ〜７４ｅの各層の成形厚は、１μｍ以上、かつ２５μｍ以下が好ましい。
The
上記（８）において未焼成の積層体７０を焼成する際には、例えば、２８０℃で有機成分を除去する脱脂を行い、次いで、セラミック素体８２と内部電極８６ａを焼結させるために約１３００℃で焼成する。脱脂時間は、例えば、１３．５時間である。
In firing the
内部電極用インク７０ｚに含まれる内部電極材料の粒径をより小さくすると、ナノサイズ効果で融点が下がってしまう。内部電極材料の融点が下がってしまうと、ボールアップにより被覆率が下がる等の問題が発生し、内部電極材料をセラミック材料と一緒に焼成することが難しくなる。セラミック材料と一緒に焼成する場合、内部電極材料の粒径は、ある程度大きくせざるを得ないため、内部電極用インク内で内部電極材料の粒子の沈降が発生し易くなる。このような場合に、本発明のようなインク沈降抑制策が必要となる。
If the particle diameter of the internal electrode material contained in the
なお、外部電極パターンがなく、絶縁材料パターンと内部電極パターンとを有する未焼成の積層体を作製し、未焼成の積層体の絶縁材料と内部電極材料とを一緒に焼成しても、電子部品を製造することができる。この場合、外部電極は、焼成前の積層体に形成しても、焼成後の積層体に形成しても構わない。 Even if an unfired laminate having an insulating material pattern and an internal electrode pattern without an external electrode pattern is produced, and the insulation material and internal electrode material of the unfired laminate are fired together, the electronic component Can be manufactured. In this case, the external electrode may be formed on the laminate before firing or may be formed on the laminate after firing.
上記のように、絶縁材料を含む第１のインクと、電極材料を含む第２のインクとを用いて、セラミック材料を含む層と電極材料を含む層とを有する未焼成の印刷物を形成し、次いで、未焼成の印刷物のセラミック材料と電極材料とを一緒に焼成することによって、種々の電子部品を製造することができる。 As described above, an unfired printed matter having a layer containing a ceramic material and a layer containing an electrode material is formed using a first ink containing an insulating material and a second ink containing an electrode material, Subsequently, various electronic components can be manufactured by baking together the ceramic material and electrode material of an unprinted printed matter.
例えば、セラミック材料を含む層の間に電極材料を含む層が挟まれた印刷物によって、積層タイプの電子部品（コンデンサ、コイル、圧電素子、サーミスタ、多層基板など）を製造することができる。また、セラミック材料を含む層の表面に電極材料を含む層が配置された印刷物によって、積層タイプ以外の電子部品（コンデンサ、コイル、圧電素子、サーミスタ、単層基板など）を製造することができる。これらの電子部品の非導電層を形成するため、誘電体、磁性体、ピエゾ、サーミスタ材料などの少なくとも１つを含むインクを用いる。また、内部電極や外部電極の導電層を形成するため、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕやこれらを主成分とする合金などの少なくとも１つを含むインクを用いる。インクの粘度は、１０００ｓ−１で４０ｍＰａ・ｓ以下の低粘度が好ましく、特に１０ｍＰａ・ｓ以上、かつ２５ｍＰａ・ｓ以下の粘度が好ましい。 For example, a multilayer electronic component (a capacitor, a coil, a piezoelectric element, a thermistor, a multilayer substrate, or the like) can be manufactured by a printed material in which a layer containing an electrode material is sandwiched between layers containing a ceramic material. In addition, electronic components other than the laminated type (capacitor, coil, piezoelectric element, thermistor, single-layer substrate, etc.) can be manufactured by a printed matter in which a layer containing an electrode material is disposed on the surface of a layer containing a ceramic material. In order to form a non-conductive layer of these electronic components, an ink containing at least one of a dielectric material, a magnetic material, a piezoelectric material, a thermistor material, and the like is used. In addition, in order to form the conductive layer of the internal electrode or the external electrode, an ink containing at least one of Ni, Ag, Pd, Au, Cu, an alloy containing these as a main component, or the like is used. The viscosity of the ink is preferably a low viscosity of 1000 s −1 and 40 mPa · s or less, and particularly preferably a viscosity of 10 mPa · s or more and 25 mPa · s or less.
実施例８は、インクジェット印刷装置を用いて、電子部品の全部又は一部を形成することができる。また、実施例１と同様に、インク内の粒子の沈降を防ぐことができ、印刷タクトを速くすることができ、インクジェットヘッドを動かしてもインクの吐出が不安定になりにくくすることができ、第２のタンク内のインクの液面の位置を一定にするための流量変化による脈動を、インクジェットヘッドに伝えにくくすることができる。そのため、特に絶縁材料と一緒に焼成する電極材料のような沈降しやすい粒子を含むインクを用いても、品質バラツキの小さい電子部品を安定して短期間に製造することができる。 In Example 8, all or part of the electronic components can be formed using an inkjet printing apparatus. Further, as in Example 1, it is possible to prevent sedimentation of particles in the ink, to increase the printing tact time, and to make it difficult for ink ejection to become unstable even when the inkjet head is moved. It is possible to make it difficult to transmit the pulsation caused by the flow rate change to make the position of the ink liquid level in the second tank constant to the inkjet head. For this reason, electronic components with small variations in quality can be stably produced in a short period of time even when using ink containing particles that easily settle, such as an electrode material that is baked together with an insulating material.
＜実施例９＞ 実施例９の電子部品の製造方法について説明する。実施例９では、実施例１〜７と同様に構成されたインクジェット印刷装置を用いて、電子部品の一部を形成する。実施例１に、実施例２〜６の２つ以上の特徴部分を組み合わせたインクジェット印刷装置を用いても構わない。以下では、セラミック電子部品を製造する場合を例に挙げて説明する。 <Example 9> The manufacturing method of the electronic component of Example 9 is demonstrated. In Example 9, a part of the electronic component is formed using the inkjet printing apparatus configured in the same manner as in Examples 1-7. You may use the inkjet printing apparatus which combined the 2 or more characteristic part of Examples 2-6 with Example 1. FIG. Hereinafter, a case where a ceramic electronic component is manufactured will be described as an example.
まず、絶縁材料としてセラミックグリーンシートを準備する。詳しくは、成膜装置を使用してセラミックシートを作製し、乾燥装置で乾燥させて、セラミックグリーンシートを得る。 First, a ceramic green sheet is prepared as an insulating material. Specifically, a ceramic sheet is produced using a film forming apparatus, and dried with a drying apparatus to obtain a ceramic green sheet.
成膜装置は、セラミックスラリーを支持体に塗布することにより、セラミックシートを作製する。セラミックスラリーは、セラミック粉末に樹脂成分を添加し、有機溶媒（水系溶媒でも良い）で分散したものである。支持体には、長尺または短冊状の樹脂フィルム、金属ロール、金属ドラム、金属ベルト、もしくは、金属板等を用いることができる。成膜装置として、例えば、ダイコータ、ドクターブレード、ロールコータ、インクジェット型コータを適宜使用する。 The film forming apparatus produces a ceramic sheet by applying ceramic slurry to a support. The ceramic slurry is obtained by adding a resin component to ceramic powder and dispersing it with an organic solvent (or an aqueous solvent). A long or strip-shaped resin film, a metal roll, a metal drum, a metal belt, a metal plate, or the like can be used for the support. As the film forming apparatus, for example, a die coater, a doctor blade, a roll coater, or an ink jet type coater is appropriately used.
乾燥装置は、熱風、支持体の加熱、または、真空乾燥等の手法でセラミックシートを乾燥させる。セラミックシートを適度に乾燥させて、セラミックグリーンシートを得る。溶媒の性質に適した手法であれば、どのような手法で乾燥させても良い。セラミックグリーンシートは、支持体から剥離させて扱う場合もあれば、支持体に支持されたまま扱う場合もある。 The drying device dries the ceramic sheet by a technique such as hot air, heating of the support, or vacuum drying. The ceramic sheet is appropriately dried to obtain a ceramic green sheet. Any technique suitable for the nature of the solvent may be used for drying. The ceramic green sheet may be handled after being separated from the support, or may be handled while being supported by the support.
次いで、実施例１〜７のインクジェット印刷装置を用いて、セラミックグリーンシート（すなわち、セラミック材料を含む未焼成の絶縁材料シート）に、印刷物として内部電極パターンを印刷する。すなわち、インクジェット印刷装置の印刷ステージにセラミックグリーンシートを載せ、インクジェットヘッドと印刷ステージとを相対的に移動させながら、インクジェットヘッドから、内部電極を形成するための電極材料を含むインクを吐出させ、インクをセラミックグリーンシートに付着させる。 Next, the internal electrode pattern is printed as a printed matter on the ceramic green sheet (that is, the unfired insulating material sheet containing the ceramic material) using the inkjet printing apparatuses of Examples 1 to 7. That is, a ceramic green sheet is placed on a printing stage of an ink jet printing apparatus, and ink containing an electrode material for forming an internal electrode is ejected from the ink jet head while moving the ink jet head and the printing stage relatively. Is attached to the ceramic green sheet.
次いで、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシート（すなわち、印刷物が形成された前記未焼成のシート）が積層された未焼成の積層体を作製する。詳しくは、内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層、圧着する。この工程では、一般的な積層機の他に、特開２００５‐２１７２７８号公報や特開２０１１−２５８９２８号公報に記載の装置を使用すれば良い。なお、支持体は、未焼成の積層体が完成するまでの間の適宜なタイミングで、セラミックグリーンシートから剥離する。 Next, an unfired laminated body in which ceramic green sheets on which internal electrode patterns are formed (that is, the unfired sheet on which printed matter is formed) is laminated is produced. Specifically, the ceramic green sheets on which the internal electrode patterns are formed are stacked and pressure bonded. In this process, in addition to a general laminating machine, an apparatus described in JP-A-2005-217278 or JP-A-2011-258928 may be used. The support is peeled from the ceramic green sheet at an appropriate timing until the unfired laminate is completed.
次いで、作製された未焼成の積層体を加圧プレスの後、所望のサイズにカットする。 Next, the produced unfired laminate is cut into a desired size after pressing.
次いで、圧着されカットされた未焼成の積層体の電極材料とセラミック材料とを一緒に焼成する。 Next, the electrode material and the ceramic material of the unfired laminated body that has been crimped and cut are fired together.
次いで、焼成後の積層体に外部電極を形成し、必要に応じて外部電極のメッキを施すると、セラミック電子部品が完成する。 Next, external electrodes are formed on the fired laminate, and plating of the external electrodes is performed as necessary, thereby completing a ceramic electronic component.
以上のように、インクジェット印刷装置を利用し、電極材料を含むインクを用いて、絶縁材料を含む未焼成のシートに、印刷物を形成し、次いで、印刷物が形成された未焼成のシートを含む未焼成の積層体を形成し、次いで、未焼成の積層体の電極材料とセラミック材料とを一緒に焼成することによって、種々の電子部品を製造することができる。 As described above, using an ink jet printing apparatus, an ink including an electrode material is used to form a printed material on an unfired sheet including an insulating material, and then an unfired sheet including the unfired sheet on which the printed material is formed is formed. Various electronic components can be produced by forming a fired laminate and then firing the unfired laminate electrode material and ceramic material together.
例えば、セラミック材料を含む層の間に電極材料を含む層が挟まれた印刷物によって、積層タイプの電子部品（コンデンサ、コイル、圧電素子、サーミスタ、多層基板など）を製造することができる。また、セラミック材料を含む層の表面に電極材料を含む層が配置された印刷物によって、積層タイプ以外の電子部品（コンデンサ、コイル、圧電素子、サーミスタ、単層基板など）を製造することができる。これらの電子部品の非導電層を形成するため、誘電体、磁性体、ピエゾ、サーミスタ材料などの少なくとも１つを含む未焼成のシートを用いる。また、内部電極や外部電極の導電層を形成するため、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕやこれらを主成分とする合金などの少なくとも１つを含むインクを用いる。インクの粘度は、１０００ｓ−１で４０ｍＰａ・ｓ以下の低粘度が好ましく、特に１０ｍＰａ・ｓ以上、かつ２５ｍＰａ・ｓ以下の粘度が好ましい。 For example, a multilayer electronic component (a capacitor, a coil, a piezoelectric element, a thermistor, a multilayer substrate, or the like) can be manufactured by a printed material in which a layer containing an electrode material is sandwiched between layers containing a ceramic material. In addition, electronic components other than the laminated type (capacitor, coil, piezoelectric element, thermistor, single-layer substrate, etc.) can be manufactured by a printed matter in which a layer containing an electrode material is disposed on the surface of a layer containing a ceramic material. In order to form a non-conductive layer of these electronic components, an unfired sheet containing at least one of a dielectric material, a magnetic material, a piezoelectric material, a thermistor material, and the like is used. In addition, in order to form the conductive layer of the internal electrode or the external electrode, an ink containing at least one of Ni, Ag, Pd, Au, Cu, an alloy containing these as a main component, or the like is used. The viscosity of the ink is preferably a low viscosity of 1000 s −1 and 40 mPa · s or less, and particularly preferably a viscosity of 10 mPa · s or more and 25 mPa · s or less.
実施例９は、インクジェット印刷装置を用いて、電子部品の一部を形成することができる。また、実施例１と同様に、インク内の粒子の沈降を防ぐことができ、印刷タクトを速くすることができ、インクジェットヘッドを動かしてもインクの吐出が不安定になりにくくすることができ、第２のタンク内のインクの液面の位置を一定にするための流量変化による脈動を、インクジェットヘッドに伝えにくくすることができる。 In Example 9, a part of an electronic component can be formed using an inkjet printing apparatus. Further, as in Example 1, it is possible to prevent sedimentation of particles in the ink, to increase the printing tact time, and to make it difficult for ink ejection to become unstable even when the inkjet head is moved. It is possible to make it difficult to transmit the pulsation due to the change in flow rate for making the position of the liquid level of the ink in the second tank constant to the inkjet head.
＜まとめ＞ 以上に説明したように、すべてのインクが循環し、インクジェットヘッドを動かすことができ、インクジェットヘッドを動かしてもインクの吐出が不安定になりにくいインクジェット印刷装置を提供することができる。 <Summary> As described above, it is possible to provide an ink jet printing apparatus in which all the ink is circulated and the ink jet head can be moved, and even when the ink jet head is moved, the ejection of ink is less likely to become unstable.
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications.
例えば、実施例１に、実施例２〜７の２つ以上の特徴部分を組み合わせても構わない。 For example, the first embodiment may be combined with two or more characteristic portions of the second to seventh embodiments.
３ 気体
４ インク
５ 液面
１０，１０ａ インクジェット印刷装置
１２ 印刷ステージ
２０ インクジェットヘッド
２１ａ インクポート（入口）
２１ｂ インクポート（出口）
３０ 第１のタンク
３０ｓ 第１の注入口
３０ｔ 第１の排出口
３１ 第１のインク経路
３２ 第２のタンク
３２ 気圧センサ
３２ａ 液面センサ
３２ｂ 気圧センサ
３２ｃ 気圧調整部
３２ｓ 第２の注入口
３２ｔ 第２の排出口
３３ 第３のインク経路
３３ｐ 配管
３３ｘ 減衰部
３４ 第１のポンプ
３５ 第２のインク経路
３５ｘ 減衰部
３６ 第２のポンプ
３８ 制御部
５０ 液面センサ
６０ エアチャンバ（減衰部）
６２ アキュームレータ（減衰部）
６４ 減衰部
７０ 未焼成の積層体
８０ 電子部品（セラミック電子部品）
3
21b Ink port (exit)
30
62 Accumulator (attenuator)
64
Claims (11)
第１の注入口及び第１の排出口を有する第１のタンクと、
柱状のタンクであって、軸方向一端が重力方向上側になり軸方向他端が重力方向下側になるように配置され、前記軸方向一端側に第２の注入口を有し、前記軸方向他端側に、前記インクジェットヘッドの前記入口に直接又は配管を介して接続された第２の排出口を有し、前記インクジェットヘッドとの相対位置を固定されて前記インクジェットヘッドと一緒に移動する第２のタンクと、
前記第２のタンク内の前記インクの液面を検出する液面センサと、
前記第１のタンクの前記第１の排出口と、前記第２のタンクの前記第２の注入口とを繋げる第１のインク経路と、
前記第１のインク経路に設けられ、前記インクを前記第１のタンクから前記第２のタンクに向けて流動させる第１のポンプと、
前記インクジェットヘッドの前記出口と前記第１のタンクの前記第１の注入口とを繋げる第２のインク経路と、
前記第２のインク経路に設けられ、前記インクを前記インクジェットヘッドから前記第１のタンクに向けて流動させる第２のポンプと、
を備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。 An inkjet head having an ink inlet and outlet and moving independently of the printing stage;
A first tank having a first inlet and a first outlet;
A columnar tank, arranged so that one end in the axial direction is on the upper side in the gravitational direction and the other end in the axial direction is on the lower side in the gravitational direction, and has a second inlet on the one end side in the axial direction; A second discharge port connected to the inlet of the inkjet head directly or via a pipe is provided on the other end side, and the second discharge port is fixed relative to the inkjet head and moves together with the inkjet head. Two tanks,
A liquid level sensor for detecting the liquid level of the ink in the second tank;
A first ink path connecting the first outlet of the first tank and the second inlet of the second tank;
A first pump provided in the first ink path and configured to flow the ink from the first tank toward the second tank;
A second ink path connecting the outlet of the inkjet head and the first inlet of the first tank;
A second pump provided in the second ink path and configured to flow the ink from the inkjet head toward the first tank;
An ink jet printing apparatus comprising:
前記気体の前記圧力を調整する気圧調整部と、
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。 An atmospheric pressure sensor for detecting a pressure of a gas in contact with the liquid surface of the ink in the second tank;
An atmospheric pressure adjusting unit for adjusting the pressure of the gas;
The inkjet printing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記第２のタンク内の前記インクの前記液面が所定位置に達し又は前記所定位置を超えていることを前記液面センサが検出したとき、前記第１のポンプの流量が前記第２のポンプの流量と等しくなるように、前記第１のポンプの流量を制御する第１の手順と、
前記第２のタンク内の前記インクの前記液面が前記所定位置に達し又は前記所定位置を超えていることを、前記液面センサが継続して第１の所定時間以上検出したとき、前記第１のポンプの流量がゼロになるように、前記第１のポンプの流量を制御する第２の手順と、
前記第２のタンク内の前記インクの前記液面が前記所定位置に達していないことを、前記液面センサが継続して第２の所定時間以上検出したとき、前記第１のポンプの流量が前記第２のポンプの流量より多くなるように、前記第１のポンプの流量を制御する第３の手順と、
を実行することを特徴とする、請求項６に記載のインクジェット印刷装置。 The controller is
When the liquid level sensor detects that the liquid level of the ink in the second tank reaches a predetermined position or exceeds the predetermined position, the flow rate of the first pump is the second pump. A first procedure for controlling the flow rate of the first pump to be equal to the flow rate of
When the liquid level sensor continuously detects that the liquid level of the ink in the second tank reaches the predetermined position or exceeds the predetermined position for a first predetermined time or longer, A second procedure for controlling the flow rate of the first pump so that the flow rate of the pump of 1 becomes zero;
When the liquid level sensor continuously detects that the liquid level of the ink in the second tank has not reached the predetermined position for a second predetermined time or longer, the flow rate of the first pump is A third procedure for controlling the flow rate of the first pump so as to be greater than the flow rate of the second pump;
The inkjet printing apparatus according to claim 6, wherein:
第１の注入口及び第１の排出口を有する第１のタンクと、
柱状のタンクであって、軸方向一端が重力方向上側になり軸方向他端が重力方向下側になるように配置され、前記軸方向一端側に第２の注入口を有し、前記軸方向他端側に、前記インクジェットヘッドの前記入口に直接又は配管を介して接続された第２の排出口を有し、前記インクジェットヘッドとの相対位置を固定されて前記インクジェットヘッドと一緒に移動する第２のタンクと、
前記第２のタンク内の前記インクの液面を検出する液面センサと、
前記第１のタンクの前記第１の排出口と、前記第２のタンクの前記第２の注入口とを繋げる第１のインク経路と、
前記第１のインク経路に設けられ、前記インクを前記第１のタンクから前記第２のタンクに向けて流動させる第１のポンプと、
前記インクジェットヘッドの前記出口と前記第１のタンクの前記第１の注入口とを繋げる第２のインク経路と、
前記第２のインク経路に設けられ、前記インクを前記インクジェットヘッドから前記第１のタンクに向けて流動させる第２のポンプと、
を備えたインクジェット印刷装置を用いて、印刷物を形成する方法であって、
前記第１のタンク、前記第１のポンプ、前記第２のタンク、前記インクジェットヘッド、前記第２のポンプの順番に、前記インクを循環させ、前記印刷ステージ上で、前記インクジェットヘッドを移動させながら、前記インクジェットヘッドから前記インクを吐出することにより、前記印刷物を形成する工程、
を備え、
前記第２のポンプの流量を一定にしながら、前記液面センサの出力に基づき、前記第１のポンプの流量を制御することを特徴とする、印刷物を形成する方法。 An inkjet head having an ink inlet and outlet and moving independently of the printing stage;
A first tank having a first inlet and a first outlet;
A columnar tank, arranged so that one end in the axial direction is on the upper side in the gravitational direction and the other end in the axial direction is on the lower side in the gravitational direction, and has a second inlet on the one end side in the axial direction; A second discharge port connected to the inlet of the inkjet head directly or via a pipe is provided on the other end side, and the second discharge port is fixed relative to the inkjet head and moves together with the inkjet head. Two tanks,
A liquid level sensor for detecting the liquid level of the ink in the second tank;
A first ink path connecting the first outlet of the first tank and the second inlet of the second tank;
A first pump provided in the first ink path and configured to flow the ink from the first tank toward the second tank;
A second ink path connecting the outlet of the inkjet head and the first inlet of the first tank;
A second pump provided in the second ink path and configured to flow the ink from the inkjet head toward the first tank;
A method for forming a printed matter using an inkjet printing apparatus comprising:
The ink is circulated in the order of the first tank, the first pump, the second tank, the inkjet head, and the second pump, and the inkjet head is moved on the printing stage. A step of forming the printed matter by discharging the ink from the inkjet head;
With
A method of forming a printed matter, wherein the flow rate of the first pump is controlled based on the output of the liquid level sensor while keeping the flow rate of the second pump constant.
前記第２の工程において、前記インクとして、絶縁材料を含む第１のインクと、電極材料を含む第２のインクとを用い、前記絶縁材料を含む層と、前記電極材料を含む層とを有する未焼成の前記印刷物を形成し、
未焼成の前記印刷物の前記絶縁材料と前記電極材料とを一緒に焼成する第３の工程を備えたことを特徴とする、電子部品の製造方法。 An electronic component manufacturing method for manufacturing an electronic component by the method of forming a printed matter according to claim 8 or 9,
In the second step, a first ink containing an insulating material and a second ink containing an electrode material are used as the ink, and a layer containing the insulating material and a layer containing the electrode material are included. Forming the unfired printed matter,
A method for manufacturing an electronic component, comprising: a third step of firing together the insulating material and the electrode material of the unfired printed matter.
前記第２の工程において、電極材料を含む前記インクを用いて、絶縁材料を含む未焼成のシートに、前記印刷物を形成し、
前記印刷物が形成された未焼成の前記シートを含む未焼成の積層体を形成する第３の工程と、
未焼成の前記積層体の前記電極材料と前記絶縁材料とを一緒に焼成する第４の工程と、
を備えたことを特徴とする、電子部品の製造方法。 An electronic component manufacturing method for manufacturing an electronic component by the method of forming a printed matter according to claim 8 or 9,
In the second step, the printed matter is formed on an unfired sheet containing an insulating material using the ink containing the electrode material,
A third step of forming an unfired laminate including the unfired sheet on which the printed matter is formed;
A fourth step of firing together the electrode material of the unfired laminate and the insulating material;
A method for producing an electronic component, comprising:
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