(57)【要約】【課題】被印刷物のパーティクルを効率よく除去し、クリーンルームでマーキング作業を行わなくとも印刷品質を向上できるインクジェット方式の印刷装置を提供することにある。【解決手段】印刷装置１は、被印刷物に対してインクを吐出してマーキングするインクマーキング部４１と、被印刷物に対してエアを吹き出すエア吹出部４２とを備えるヘッドユニット４を有する。インクマーキング部４１は、インク吐出ヘッドが搭載されたキャリッジで構成される。エア吹出部４２から吹き出したエアで被印刷物からパーティクルを除去した後、インクマーキング部４１からインク滴を吐出してマーキングを行う。このため、パーティクルの上からマーキングを施すことがなくなり、印刷品質を向上でき、かつ、クリーンルームでマーキング作業を行う必要も無くすことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物に対してインクを吐出するインク吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、
前記被印刷物に対してエアを吹き出すエア吹出部とを備えるヘッドユニットを有し、
前記エア吹出部で前記被印刷物に対してエアを吹き出した後に、前記インク吐出ヘッドから被印刷物に対してインクを吐出する
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置において、
前記ヘッドユニットは、前記被印刷物を撮像する撮像手段を備え、
前記撮像手段は、前記被印刷物を撮像した撮像画像によって前記被印刷物に付着するパーティクルの有無を検出し、
前記エア吹出部は、前記撮像手段によってパーティクルが検出された場合は前記被印刷物にエアを吹き出し、パーティクルが検出されない場合はエアを吹き出さない
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項２に記載の印刷装置において、
前記撮像手段は、前記パーティクルが検出された場合は、さらにパーティクルのサイズおよび個数を検出し、
前記エア吹出部は、前記パーティクルのサイズおよび個数に基づいて、エア吹出力およびエア吹出時間を制御する
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の印刷装置において、
前記エア吹出部は、前記インク吐出ヘッドが前記被印刷物に対してインクを吐出している間はエアを吹き出さない
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の印刷装置において、
前記ヘッドユニットは、エアを吸引するエア吸引部を備える
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
請求項５に記載の印刷装置において、
前記ヘッドユニットは、前記被印刷物を撮像する撮像手段を備え、
前記撮像手段は、前記被印刷物を撮像した撮像画像によって前記被印刷物に付着するパーティクルの有無を検出し、
前記撮像手段によってパーティクルが検出された場合は、前記エア吹出部は前記被印刷物にエアを吹き出し、前記エア吸引部はエアを吸引し、
前記撮像手段によってパーティクルが検出されない場合は、前記エア吹出部は前記被印刷物にエアを吹き出さず、前記エア吸引部は吸引を行わない
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項７】
請求項６に記載の印刷装置において、
前記撮像手段は、前記パーティクルが検出された場合は、さらにパーティクルのサイズおよび個数を検出し、
前記エア吹出部は、前記パーティクルのサイズおよび個数に基づいて、エア吹出力およびエア吹出時間を制御し、
前記エア吸引部は、前記パーティクルのサイズおよび個数に基づいて、エア吸引力およびエア吸引時間を制御する
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項８】
請求項５から７のいずれかに記載の印刷装置において、
前記エア吹出部および前記エア吸引部は、前記インク吐出ヘッドが前記被印刷物に対してインクを吐出している間は、エアの吹出しおよび吸引を行わない
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の印刷装置において、
前記ヘッドユニットには、前記被印刷物に印刷したインクを硬化させるインク硬化用光源が設けられている
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の印刷装置において、
前記インク吐出ヘッドから吐出されるインクは、紫外線硬化型インクまたは有機溶剤系インクである
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項１１】
被印刷物に対してインクを吐出するインク吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、被印刷物に対してエアを吹き出すエア吹出部とを備えるヘッドユニットを有する印刷装置を用いた印刷方法であって、
前記エア吹出部で前記被印刷物に対してエアを吹き出した後に、前記インク吐出ヘッドから被印刷物に対してインクを吐出する
ことを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置および印刷方法に関し、特にインクジェット式の印刷装置および印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型部品や半導体パッケージ等に製造番号を印刷する場合のように、近年、被印刷物（記録媒体）に対して微細な文字を印刷（マーキング）することが求められている。
これらの微細文字のマーキング方法として、従来、レーザーマーキングが用いられている。レーザーマーキングでは、レーザー光で被印刷物表面を削り、微細文字を彫り込んでマーキングしている。
このレーザーマーキング装置は、被印刷物を削るため、パーティクル（塵埃）が発生する。このため、レーザーマーキング装置では、吸引、ブラッシング、静電気集塵等の各種の除塵方法が採用され、パーティクルを除去している（例えば特許文献１，２，３）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１１１３５８号公報
【特許文献２】特開平１１−３００４９０号公報
【特許文献３】特開２０００−５２０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーザーマーキングでは、被印刷物表面を削るため、被印刷物の素材などによっては利用できない場合がある。
このため、近年では、被印刷物の制限が少ないインクジェット方式のマーキングも用いられるようになった。このインクジェット方式のマーキングでは、被印刷物の表面にインクを吐出してマーキングしている。このため、印刷面にパーティクルが存在すると、パーティクルの上にインクを吐出してマーキングしてしまうことがある。
そして、パーティクルの上からマーキングすると、パーティクル部分が被印刷物から剥がれてマーキングされた文字が読み取れないことがあり、わずかなパーティクルで品質が損なわれてしまう。
【０００５】
このため、高いマーキング品質が必要とされるマーキングは、本来ならばクリーンルームで行われることが望ましい。しかしクリーンルームを構築するには、設備投資や設備維持に膨大なコストがかかる。このため、局所的にクリーンルームと同等の環境を得られるようなクリーン対策が施される場合もある。
【０００６】
しかし、局所的なクリーン化では、完全にパーティクルを除去することは難しく、空気中のパーティクルは除去できても、被印刷物上に付着したパーティクルは除去できない可能性がある。被印刷物上にパーティクルが付着していると、前述の通り、パーティクル上にマーキングが施され、所望のマーキングが形成されない場合がある。この結果、マーキング後の工程検査においてマーキングが読み取れないといった問題が発生する。
【０００７】
本発明は、これらの問題を鑑みて、インクジェット方式のマーキング作業をクリーンルームで行わなくとも、印刷品質を向上できる印刷装置および印刷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の印刷装置は、被印刷物に対してインクを吐出するインク吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、被印刷物に対してエアを吹き出すエア吹出部とを備えるヘッドユニットを有し、前記エア吹出部で前記被印刷物に対してエアを吹き出した後に、前記インク吐出ヘッドから被印刷物に対してインクを吐出することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、被印刷物にインクを吐出する前に、エア吹出部から被印刷物に対してエアを吹き出しているので、被印刷物に付着したパーティクルを除去することができる。このため、インク吐出ヘッドは、パーティクルが除去された被印刷物にインクを吐出してマーキングを施すことができる。これにより、パーティクルの上からマーキングを施すことがなくなり、印刷品質を向上でき、かつ、クリーンルームでマーキング作業を行う必要も無くすことができる。
【００１０】
なお、前記エア吹出部は、例えば、前記被印刷物がヘッドユニットに対して相対的に移動している場合に、キャリッジにおいて前記被印刷物の移動方向上流側の側面に取り付ければよい。
このように配置すれば、被印刷物の上方にヘッドユニットを配置した場合、被印刷物は、エア吹出部の下を通ってからインク吐出ヘッドの下方に達する。従って、エア吹出部からは下方に向かってエアを吐出すれば、被印刷物に対してインクを吐出してマーキングする前にパーティクルを除去することができる。
【００１１】
本発明の印刷装置において、前記ヘッドユニットは、前記被印刷物を撮像する撮像手段を備え、前記撮像手段は、前記被印刷物を撮像した撮像画像によって前記被印刷物に付着するパーティクルの有無を検出し、前記エア吹出部は、前記撮像手段によってパーティクルが検出された場合は前記被印刷物にエアを吹き出し、パーティクルが検出されない場合はエアを吹き出さないことが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、被印刷物をカメラ等の撮像手段で撮像し、その画像を処理することにより、被印刷物の印刷面にパーティクルが付着しているのかどうかを判断することができる。すなわち、被印刷物にパーティクルが付着していると、その撮像画像においてパーティクル部分は他の部分に比べて濃度値が異なるため、画像処理によってパーティクルの有無を検出することができる。
そして、本発明では、パーティクルがあるときのみエア吹出部よりエアを被印刷物に噴射する。これによりパーティクルがないときに、エアを噴射するという無駄がなくなり、コストを削減でき、製造時間も短縮できる。
【００１３】
本発明の印刷装置において、前記撮像手段は、前記パーティクルが検出された場合は、さらにパーティクルのサイズおよび個数を検出し、前記エア吹出部は、前記パーティクルのサイズおよび個数に基づいて、エア吹出力およびエア吹出時間を制御することが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、撮像手段で撮像した撮像画像に基づいてパーティクルのサイズ、個数を検出することができる。そして、エア吹出部は、パーティクルのサイズ、個数に基づいてエアの吹出力や時間を制御する。すなわち、エア吹出部は、サイズの大きいパーティクルが存在する場合や、パーティクルの数が多い場合には、エアの流量を大きくしたり、エア吹き出し時間を長くすることで、パーティクルを除去できる。一方、パーティクルのサイズが小さい場合や個数が少ない場合には、エアの流量を小さくしたり、エア吹き出し時間を短くしてもパーティクルを除去できる。
このように、本発明では、パーティクルを除去するのに最適なエアの流量、作動時間で確実にパーティクルを除去してからマーキングを施すことができる。
【００１５】
本発明の印刷装置において、前記エア吹出部は、前記インク吐出ヘッドが前記被印刷物に対してインクを吐出している間はエアを吹き出さないことが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、インクが吐出している間はエア吹出部からエアが噴射されないので、吹き出されたエアによってインクの飛行曲がりを防ぐことができ、印刷精度を向上できる。
また、エア吹出部からのエアの吹き出し経路と、インク吐出経路とが交差しても問題がないため、エア吹出部の配置自由度を向上できる。例えば、キャリッジにおいて前記被印刷物の移動方向下流側の側面にエア吹出部を設けることも可能である。この場合、被印刷物がインク吐出ヘッドの下方に移動した時点で被印刷物を停止し、エア吹出部から被印刷物に対してエアを吹き出してパーティクルを除去した後、エアの吹き出しを停止してからインクを吐出すればよい。この場合、エア吹出部からのエアは、被印刷物の進行方向の下流側から上流側に向かって吹き出されるため、エアで飛ばされたパーティクルをインク吐出部から離れる方向に吹き飛ばすことができる。
【００１７】
本発明の印刷装置において、前記ヘッドユニットは、エアを吸引するエア吸引部を備えることが好ましい。
ここで、エア吸引部は、例えば、キャリッジとエア吹出部との間に設けてもよい。すなわち、エア吹出部は、直接キャリッジに取り付けるだけでなく、エア吸引部などを介在して取り付けてもよい。
【００１８】
この発明によれば、エア吸引部を備えるので、エア吹出部より吹き出されたエアで被印刷物から舞い上がったパーティクルをエア吸引部で吸い込むことができ、パーティクルを確実に除去できる。
【００１９】
本発明の印刷装置において、前記ヘッドユニットは、前記被印刷物を撮像する撮像手段を備え、前記撮像手段は、前記被印刷物を撮像した撮像画像によって前記被印刷物に付着するパーティクルの有無を検出し、前記撮像手段によってパーティクルが検出された場合は、前記エア吹出部は前記被印刷物にエアを吹き出し、前記エア吸引部はエアを吸引し、前記撮像手段によってパーティクルが検出されない場合は、前記エア吹出部は前記被印刷物にエアを吹き出さず、前記エア吸引部は吸引を行わないことが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、被印刷物をカメラ等の撮像手段で撮像し、その画像を処理することにより、被印刷物の印刷面にパーティクルが付着しているのかどうかを判断することができる。
そして、本発明では、パーティクルがあるときのみエア吹出部よりエアを被印刷物に噴射し、エア吸引部でエアを吸引する。これによりパーティクルがないときに、エアを噴射し、吸引するという無駄がなくなり、コストを削減でき、製造時間も短縮できる。
【００２１】
本発明の印刷装置において、前記撮像手段は、前記パーティクルが検出された場合は、さらにパーティクルのサイズおよび個数を検出し、前記エア吹出部は、前記パーティクルのサイズおよび個数に基づいて、エア吹出力およびエア吹出時間を制御し、前記エア吸引部は、前記パーティクルのサイズおよび個数に基づいて、エア吸引力およびエア吸引時間を制御することが好ましい。
【００２２】
この発明によれば、撮像手段で撮像した撮像画像に基づいてパーティクルのサイズ、個数を検出することができる。そして、エア吹出部およびエア吸引部は、パーティクルのサイズ、個数に基づいてエアの吹出力・吸引力や作動時間を制御する。すなわち、エア吹出部およびエア吸引部は、サイズの大きいパーティクルが存在する場合や、パーティクルの数が多い場合には、エアの吹出および吸引の流量を大きくしたり、エアの吹出時間および吸引時間を長くすることで、パーティクルを除去できる。一方、パーティクルのサイズが小さい場合や個数が少ない場合には、前記流量を小さくしたり、前記時間を短くしてもパーティクルを除去できる。
このように、本発明では、パーティクルを除去するのに最適なエア吹出および吸引の流量、作動時間で確実にパーティクルを除去してからマーキングを施すことができる。
【００２３】
本発明の印刷装置において、前記エア吹出部および前記エア吸引部は、前記インク吐出ヘッドが前記被印刷物に対してインクを吐出している間は、エアの吹出しおよび吸引を行わないことが好ましい。
【００２４】
この発明によれば、インクが吐出している間はエア吹出部およびエア吸引部でエアの吹出や吸引が行われないので、エアの吹き出しや吸引によってインクの飛行曲がりが発生することを防ぐことができ、印刷精度を向上できる。
また、エア吹出部およびエア吸引部におけるエア吹出経路やエア吸引経路と、インク吐出経路とが交差しても問題がないため、エア吹出部やエア吸引部の配置自由度を向上できる。例えば、キャリッジにおいて前記被印刷物の移動方向下流側の側面にエア吹出部を設け、移動方向上流側の側面にエア吸引部を設けることも可能である。この場合、被印刷物がインク吐出ヘッドの下方に移動した時点で被印刷物を停止し、エア吹出部から被印刷物に対してエアを吹き出してパーティクルを飛ばし、そのパーティクルをエア吸引部で吸引して除去した後、エアの吹き出しおよび吸引を停止してからインクを吐出すればよい。この場合、エア吹出部からのエアは、被印刷物の進行方向の下流側から上流側に向かって吹き出されてエア吸引部で吸引されるため、エアで飛ばされたパーティクルをインク吐出部から離れる方向に吹き飛ばして吸引することができる。
【００２５】
本発明の印刷装置において、前記ヘッドユニットには、前記被印刷物に印刷したインクを硬化させるインク硬化用光源が設けられていることが好ましい。
なお、前記インク硬化用光源としては、例えば、高圧水銀ランプ、熱陰極管、ＵＶＬＥＤのいずれかが利用できる。
【００２６】
この発明によれば、被印刷物にインクを吐出した後、その被印刷物にマーキング（印刷）されたインクに硬化用光源からの光が照射される。これにより、インクを即座に硬化できるので、インクを乾燥させる時間が削減できる上、インクが乾燥する前にパーティクルが新たに付着することや、インクが滲むことを防ぐことができる。
【００２７】
本発明の印刷装置において、前記インク吐出ヘッドから吐出されるインクは、紫外線硬化型インクまたは有機溶剤系インクであることが好ましい。
【００２８】
有機溶剤系インクを用いれば、溶剤の蒸発による乾燥によってインクを被印刷物に定着させることができるので、非浸透性の被印刷物、例えばＩＣパッケージなどにも印刷できる。また、紫外線硬化型インクを用いれば、印刷直後に紫外線を照射してインクを硬化させ、被印刷物にインクを定着させることができるので、非浸透性の被印刷物にも印刷でき、かつ、定着速度も速いため、インクの乾燥時間を削減できる。
【００２９】
本発明の印刷方法は、被印刷物に対してインクを吐出するインク吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、被印刷物に対してエアを吹き出すエア吹出部とを備えるヘッドユニットを有する印刷装置を用いた印刷方法であって、前記エア吹出部で前記被印刷物に対してエアを吹き出した後に、前記インク吐出ヘッドから被印刷物に対してインクを吐出することを特徴とする。
【００３０】
このような方法によれば、前述した印刷装置と同様の作用および効果を享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔印刷装置１の概要〕
図１は、本発明を適用した印刷装置１の外観図である。
図１において、印刷装置１は、例えばＩＣ製造工場などにおいて使用される産業用インクジェットプリンタであり、例えばＩＣなどの被印刷物に対して、例えばシリアルナンバーなどを印刷する装置である。
図１に示すように、本実施形態の印刷装置１は、被印刷物であるＩＣ３を載置するステージ２と、ステージ２を搬送するフィード軸６と、ＩＣ３に印刷を実施するヘッドユニット４と、ヘッドユニット４を保持するスキャン軸５とを備えている。
ステージ２は、フィード軸６上に設けられるレールに沿って移動可能に設けられている。そして、ステージ２には、上述したように、例えばＩＣ３などの被印刷物が載置される。
【００３２】
ヘッドユニット４は、スキャン軸５に沿って移動可能に設けられている。本実施形態では、ヘッドユニット４はスキャン軸５の中央部分で停止されている。このため、ステージ２を搬送すると、ヘッドユニット４の下方を、ステージ２上に載置されたＩＣ３が移動することになる。
【００３３】
ヘッドユニット４には、図２に示すように、インクマーキング部４１と、エア吹出部４２とが設けられている。
インクマーキング部４１は、図示を略すが、インク滴を吐出するインク吐出ヘッドと、このインク吐出ヘッドを収納するキャリッジとを備えて構成されている。
キャリッジは、スキャン軸５に沿って移動可能とされ、内部にインク吐出ヘッドを収納可能なユニットによって構成されている。
【００３４】
インク吐出ヘッドは、ピエゾ素子を用いたピエゾインクジェット方式を採用している。ピエゾインクジェット方式のインク吐出ヘッドは、電圧の印加により機械的歪を発生する圧電素子を利用してインク滴を形成する。すなわち、インクが満たされたキャビティの容積を圧電素子でパルス的に拡大や縮小させることで、キャビティに接続したノズルからインクを噴射することによってマーキングを行う。インク吐出ヘッドに対するインクの補給は、キャリッジ内に収納される図示しないインクカートリッジから行われたり、キャリッジの外部に設けられたインクカートリッジからチューブを介して行われる。
そして、インク吐出ヘッドのノズルは、キャリッジの下面に露出し、このノズルからステージ２上に配置されたＩＣ３の上面にインク滴を吐出してドットを形成し、ＩＣ３の上面にシリアルナンバーなどを印刷する。
【００３５】
エア吹出部４２は、インクマーキング部４１の側面、より具体的にはキャリッジの側面に取り付けられている。本実施形態では、インクマーキング部４１に対してステージ２に載置されたＩＣ３が移動する際に、そのＩＣ３の移動方向の上流側の側面に、エア吹出部４２は取り付けられている。例えば、図１において、ステージ２がＹ軸方向（図１において＋Ｙ軸方向）に移動して印刷を行う場合、前記エア吹出部４２はヘッドユニット４の手前側に設けられている。このため、ステージ２のＩＣ３は、図２に示すように、エア吹出部４２の下方を通過した後、インクマーキング部４１の下方に移動することになる。
なお、エア吹出部４２としては、小型のブロワーなどの通常利用されている各種のエア吹出装置を用いればよい。
【００３６】
〔第一実施形態の動作〕
次に、第一実施形態での動作を示す。
印刷装置１は、図２（Ａ）に示すように、ＩＣ３が載置されたステージ２を移動する。この際、ヘッドユニット４においては、ステージ２の移動方向の上流側にエア吹出部４２が配置され、下流側にインクマーキング部４１が配置されている。
このため、図２（Ｂ）に示すように、ＩＣ３は、最初にエア吹出部４２の下方の位置に達する。すると、エア吹出部４２はエアの吹出を開始し、ＩＣ３の上面（印刷対象面）に向かってエアを吹き出す。このため、ＩＣ３の上面にパーティクル３Ａが付着していたとしても、前記エア吹出部４２からのエアが当たることで飛ばされてＩＣ３の上面から除去される。この際、エア吹出部４２から吹き出されるエアはある程度の範囲に広がるため、ステージ２を移動させながらエアを吹き出しても、前記パーティクル３Ａを除去することができる。
【００３７】
ステージ２の移動が継続すると、図２（Ｃ）に示すように、ＩＣ３はインクマーキング部４１の下方に移動する。このＩＣ３（ステージ２）の移動に連動し、インクマーキング部４１はインク吐出ヘッドを作動してインク滴を吐出し、ＩＣ３の上面にシリアルナンバーなどの所定の情報を印刷する。この印刷も、ステージ２を移動させながら実行される。このインク滴の吐出時には、前記エア吹出部４２はエアの吹出を停止している。
そして、印刷が終了すると、インクマーキング部４１からのインク滴の吐出も終了し、図２（Ｄ）に示すように、マーキングが施されたＩＣ３が完成する。
以上の動作を、各ＩＣ３毎に繰り返すことで、各ＩＣ３へのマーキングが順次行われる。
【００３８】
本実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）ＩＣ３にインクを吐出する前に、エア吹出部４２からＩＣ３に対してエアを吹き出すことにより、ＩＣ３に付着したパーティクル３Ａを除去することができる。このため、インクマーキング部４１は、パーティクル３Ａが除去されたＩＣ３にインクを吐出してマーキングを施すことができる。これにより、パーティクル３Ａの上からマーキングを施すことがなくなり、印刷品質を向上でき、かつ、クリーンルームでマーキング作業を行う必要も無くすことができる。
【００３９】
（２）ヘッドユニット４に対するＩＣ３の相対的な移動方向の上流側にエア吹出部４２を設け、エア吹出部４２の下流側にインクマーキング部４１を設けているので、ステージ２を移動した際に、ＩＣ３はエア吹出部４２の下方を通過してからインクマーキング部４１の下方に達することになる。このため、エア吹出部４２から下方にエアを吹き出させながら、ステージ２を移動するだけで、インク吐出前にエアでパーティクル３Ａを除去することができる。従って、ステージ２を移動させながら、エアの吹出およびインク滴の吐出を順次行うことができ、エア吹出時やインク滴吐出時にステージ２を停止する場合に比べて、インクマーキング工程の時間を短縮することができる。
【００４０】
（３）エア吹出部４２は、ステージ２の移動と連動してエアの吹出タイミングをコントロールしており、ＩＣ３がエア吹出部４２の下方を移動する間だけエアを吹き出しているので、エアの吹出を常時行っている場合に比べて省エネルギー化を図ることができる。
その上、インクマーキング部４１からインク滴を吐出している間もエアの吹出を停止しているので、吐出されたインク滴にエアが影響してその飛行が曲がってしまうことを防止できる。このため、インク滴を正確な位置に吐出でき、印刷された情報の品質も向上することができる。
【００４１】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態の印刷装置１を図３に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、それらの実施形態の前に説明された各実施形態と同一または同様の構成には同一符号を付し、説明を省略または簡略する。
第二実施形態の印刷装置１は、ヘッドユニット４の構成のみが前記第一実施形態と相違する。
第二実施形態のヘッドユニット４は、図３に示すように、インクマーキング部４１およびエア吹出部４２に加えてエア吸引部４３を備えている。
【００４２】
エア吸引部４３は、吸引ポンプなどの一般的なエア吸引装置が利用できる。このエア吸引部４３は、インクマーキング部４１およびエア吹出部４２の間に設けられている。具体的には、インクマーキング部４１に対して、ＩＣ３（ステージ２）の移動方向上流側にエア吸引部４３が配置され、さらにエア吸引部４３の上流側にエア吹出部４２が配置されている。すなわち、ヘッドユニット４においては、ステージ２の移動方向の上流側から、エア吹出部４２、エア吸引部４３、インクマーキング部４１の順で配置されている。
このため、ステージ２のＩＣ３は、図３に示すように、エア吹出部４２の下方を通過した後、エア吸引部４３の下方を通過し、インクマーキング部４１の下方に移動することになる。
【００４３】
〔第二実施形態の動作〕
第二実施形態の印刷装置１も、第一実施形態と同様に、ＩＣ３が載置されたステージ２を移動する。
そして、ステージ２の移動に伴いＩＣ３がエア吹出部４２の下方位置に達すると、エア吹出部４２はＩＣ３の上面に向かってエアを吹き出し、エア吸引部４３はエアの吸引を開始する。
【００４４】
このため、ＩＣ３の上面にパーティクル３Ａが付着していたとしても、そのパーティクル３Ａをエアによって吹き飛ばすことができる。
また、吹き飛ばされたパーティクル３Ａは、エア吸引部４３で吸い込むことができる。従って、ＩＣ３上のパーティクル３Ａをエアで除去し、かつ、エア吸引部４３で吸引して除去できるため、エアで吹き飛ばしたパーティクル３Ａが、再度、ＩＣ３に付着することを防止できる。
【００４５】
なお、このエアの吹出や吸引の動作中も、ステージ２は移動し続けている。そして、ＩＣ３がインクマーキング部４１の下方に移動すると、エア吹出部４２およびエア吸引部４３はエアの吹出および吸引を停止し、インクマーキング部４１はインク吐出ヘッドを作動してインク滴を吐出し、ＩＣ３の上面にシリアルナンバーなどの所定の情報を印刷する。この印刷も、ステージ２を移動させながら実行される。
印刷が終了すると、インクマーキング部４１からのインク滴の吐出も終了し、マーキングが施されたＩＣ３が完成する。
【００４６】
本実施形態によれば、前記実施形態と同じ作用効果を奏することができる上、次のような効果も奏することができる。
（４）エア吸引部４３を備えるので、エア吹出部４２より吹き出されたエアでＩＣ３から舞い上がったパーティクル３Ａをエア吸引部４３で吸い込むことができる。このため、エアで吹き飛ばされたパーティクル３Ａが再度ＩＣ３に付着することを防止できる。従って、パーティクル３Ａを確実に除去でき、よりクリーンルームに近い状態でマーキングを行うことができる。
【００４７】
（５）また、ＩＣ３の移動方向上流側から、エア吹出部４２、エア吸引部４３、インクマーキング部４１の順序で配置しているので、エア吹出によってインクマーキング部４１側に飛ばされたパーティクル３Ａをより確実に吸引することができる。このため、エアで飛ばされたパーティクル３Ａが、インクマーキング部４１においてＩＣ３に付着したり、あるいはＩＣ３上に吐出されたインクの上に付着することを、より確実に防止することができる。
【００４８】
〔第三実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態の印刷装置１を図４に基づいて説明する。
第三実施形態の印刷装置１も、ヘッドユニット４の構成のみが前記各実施形態と相違する。
第三実施形態のヘッドユニット４は、図４に示すように、インクマーキング部４１およびエア吹出部４２に加えて、カメラ４４を備えている。
【００４９】
カメラ４４は、ＣＣＤカメラなどのＩＣ３の上面を撮像できる撮像手段で構成されている。そして、ヘッドユニット４には、ＩＣ３（ステージ２）の移動方向上流側から、カメラ４４、エア吹出部４２、インクマーキング部４１の順で配置されている。
【００５０】
〔第三実施形態の動作〕
第三実施形態の印刷装置１も、第一実施形態と同様に、ＩＣ３が載置されたステージ２を移動する。
そして、ステージ２の移動に伴いＩＣ３がカメラ４４の下方位置に達すると、カメラ４４はＩＣ３の上面（印刷対象面）を撮像する。さらに、カメラ４４は、撮像画像を処理して、ＩＣ３の上面にパーティクル３Ａが存在するか否かと、パーティクル３Ａが存在する場合には、その数やサイズを検出する。
【００５１】
そして、前記カメラ４４でパーティクル３Ａが存在することが検出された場合、ステージ２の移動に伴い、ＩＣ３がエア吹出部４２の下方位置に達すると、エア吹出部４２はＩＣ３の上面に向かってエアを吹き出す。この際、エア吹出部４２は、カメラ４４で検出されたパーティクル３Ａの数およびサイズに基づいて、エアの流量、噴射時間を調整する。すなわち、エア吹出部４２は、パーティクル３Ａの数が多くなるにしたがってエア流量を大きくしたり、噴射時間を長くする。また、エア吹出部４２は、パーティクル３Ａのサイズが大きくなるにしたがってエア流量を大きくしたり、噴射時間を長くする。これらのパーティクル３Ａの数、サイズと、エア流量、噴射時間との関係は、予め実験などを行い、データベース化してエア吹出部４２に記憶させておけばよい。なお、エア吹出部４２の吹出口の直径は通常一定であるため、エア流量を増減することで、吹出力も増減することができる。なお、エア吹出口の向きを可変できる場合には、カメラ４４でパーティクル３Ａの位置を検出し、パーティクル３Ａの位置に向かってエアを吹き出すようにしてもよい。
【００５２】
エア吹出部４２からエアが吹き出されることで、ＩＣ３の上面にパーティクル３Ａが付着していたとしても、そのパーティクル３Ａを吹き飛ばすことができる。そして、ＩＣ３がインクマーキング部４１の下方に移動すると、エア吹出部４２はエアの吹出を停止し、インクマーキング部４１はインク吐出ヘッドを作動してインク滴を吐出し、ＩＣ３の上面にシリアルナンバーなどの所定の情報を印刷する。この印刷も、ステージ２を移動させながら実行される。
印刷が終了すると、インクマーキング部４１からのインク滴の吐出も終了し、マーキングが施されたＩＣ３が完成する。
【００５３】
本実施形態によれば、前記第一実施形態と同じ作用効果を奏することができる上、次のような効果を奏することができる。
（６）ＩＣ３をカメラ４４で撮像することにより、ＩＣ３の印刷面にパーティクル３Ａが付着しているのかどうかを判断することができる。このため、パーティクル３Ａがあるときのみエア吹出部４２よりエアをＩＣ３に噴射することができ、パーティクル３Ａがないときにエアを噴射する無駄がなくなるため、コストを削減でき、マーキング工程の時間も短縮できる。
【００５４】
（７）エア吹出部４２は、カメラ４４で検出されたパーティクルのサイズ、個数に基づいてエアの吹出力や作動時間を制御しているので、パーティクルを除去するのに最適なエア吹出の流量、作動時間とすることができ、確実にパーティクルを除去してからマーキングを施すことができるとともに、無駄なエア吹出なども防止でき、コストも削減できる。
【００５５】
〔第四実施形態〕
次に、本発明の第四実施形態の印刷装置１を図５に基づいて説明する。
第四実施形態の印刷装置１も、ヘッドユニット４の構成のみが前記各実施形態と相違する。
第四実施形態のヘッドユニット４は、図５に示すように、第三実施形態の構成に加えて、エア吸引部４３を備えている。
すなわち、ヘッドユニット４においては、ＩＣ３（ステージ２）の移動方向上流側から、カメラ４４、エア吹出部４２、エア吸引部４３、インクマーキング部４１の順で配置されている。
【００５６】
〔第四実施形態の動作〕
第四実施形態の印刷装置１も、第三実施形態と同様に、ＩＣ３が載置されたステージ２を移動する。
そして、ステージ２の移動に伴いＩＣ３がカメラ４４の下方位置に達すると、カメラ４４はＩＣ３の上面を撮像して、パーティクル３Ａの有無や個数、サイズを検出する。
そして、前記カメラ４４でパーティクル３Ａが存在することが検出された場合、ステージ２の移動に伴い、ＩＣ３がエア吹出部４２の下方位置に達すると、エア吹出部４２およびエア吸引部４３が作動する。
この際、エア吹出部４２は、カメラ４４で検出されたパーティクル３Ａの数およびサイズに基づいて、エアの吹出流量、噴射時間を調整する。また、エア吸引部４３は、カメラ４４で検出されたパーティクル３Ａの数およびサイズに基づいて、エアの吸引流量（吸引力）、吸引時間を調整する。
【００５７】
エア吹出部４２から吹き出されたエアでＩＣ３の上面のパーティクル３Ａは吹き飛ばされ、エア吸引部４３に吸引される。そして、ＩＣ３がインクマーキング部４１の下方に移動すると、エア吹出部４２およびエア吸引部４３は停止し、インクマーキング部４１はインク吐出ヘッドを作動してインク滴を吐出し、ＩＣ３の上面にシリアルナンバーなどの所定の情報を印刷する。この印刷も、ステージ２を移動させながら実行される。
印刷が終了すると、インクマーキング部４１からのインク滴の吐出も終了し、マーキングが施されたＩＣ３が完成する。
【００５８】
本実施形態によれば、前記第三実施形態と同じ作用効果を奏することができる上、次のような効果を奏することができる。
（８）カメラ４４で検出されたパーティクル３Ａの有無や、その個数、サイズによって、エア吸引部４３の動作を制御できるので、無駄なエア吸引を無くすことができ、かつ、パーティクル３Ａを除去するのに最適なエア吸引の流量、作動時間とすることができる。従って、エア吸引部４３は、最小限の動作で効率よくパーティクル３Ａを吸引することができ、コストも削減できる。
【００５９】
〔第五実施形態〕
次に、本発明の第五実施形態の印刷装置１を図６に基づいて説明する。
第五実施形態の印刷装置１も、ヘッドユニット４の構成のみが前記各実施形態と相違する。
第五実施形態のヘッドユニット４は、図６に示すように、第一実施形態の構成に加えて、インク硬化用光源４５を備えている。
【００６０】
インク硬化用光源４５は、使用するインクの種類に応じて選択すれば良く、例えば、本実施形態では紫外線硬化型インクを用いているため、高圧水銀ランプ、熱陰極管、またはＵＶＬＥＤ等が利用できる。
このインク硬化用光源４５は、インクマーキング部４１に対して、ＩＣ３の移動方向下流側に設けられている。
【００６１】
〔第五実施形態の動作〕
第五実施形態の印刷装置１も、第一実施形態と同様に、ＩＣ３が載置されたステージ２を移動し、エア吹出部４２から吹き出されるエアでＩＣ３に付着しているパーティクル３Ａが除去された後、インクマーキング部４１から吐出されるインク滴でマーキングが施される。さらに、マーキング終了後に、ＩＣ３がインク硬化用光源４５の下方に搬送された際、ＩＣ３の印刷対象面にインク硬化用光源４５から光（紫外線）を照射することにより、マーキングされたインクを即座に硬化させる。これにより、マーキングが施されたＩＣ３が完成する。
【００６２】
本実施形態によれば、前記第一実施形態と同じ作用効果を奏することができる上、次のような効果を奏する。
（９）ＩＣ３にインク滴を吐出した後、そのＩＣ３にマーキングされたインクにインク硬化用光源４５からの光が照射される。これにより、インクを即座に硬化できるので、インクを乾燥させる時間を短縮できる。このため、インクが乾燥する前にパーティクル３Ａが新たに付着することや、インクが滲むことを防ぐことができる。
【００６３】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、ヘッドユニット４には、最低限、インクマーキング部４１、エア吹出部４２を備えている必要があるが、その他のエア吸引部４３、カメラ４４、インク硬化用光源４５は、適宜組み合わせて設置すればよい。例えば、第２〜４実施形態の各ヘッドユニット４においても、インク硬化用光源４５を設けてもよい。
【００６４】
また、前記第二、四実施形態のように、エア吹出部４２およびエア吸引部４３を設ける場合には、これらを別々の装置としてもよいが、吹出および吸引の機能を兼ね備えた１つの装置としてもよい。すなわち、エア吸引部４３でエアを吸引し、このエアをフィルターなどで塵埃を除去してクリーン化してからエア吹出部４２から吹き出すようにしてもよい。
【００６５】
さらに、カメラ４４を設けた場合には、パーティクル３Ａの有無だけ検出し、このパーティクル３Ａの有無でエア吹出部４２やエア吸引部４３の作動・停止を制御してもよい。
また、前記各実施形態では、インクマーキング部４１からインク滴を吐出している間は、エア吹出部４２やエア吸引部４３の動作を停止していたが、これらを作動させ続けてもよい。但し、この場合、エア吹出部４２等とインクマーキング部４１とをある程度離して配置するなどして、エア吹出部４２やエア吸引部４３の動作がインク滴の吐出に影響を与えないようにする必要がある。
【００６６】
インクマーキング部４１に対するエア吹出部４２、エア吸引部４３の配置位置は、前記実施形態のものに限らない。例えば、インクマーキング部４１に対して、被印刷物の移動方向上流側にエア吸引部４３を配置し、下流側にエア吹出部４２を配置してもよい。この場合、インクマーキング部４１の下方位置に被印刷物が達したら、その移動を一時停止し、下流側のエア吹出部４２からエアを吹き出して、パーティクル３Ａを被印刷物の移動方向上流側に飛ばし、エア吸引部４３で吸引することになる。
【００６７】
インクマーキング部４１から吐出するインクは、紫外線硬化型インクに限らず、例えば、有機溶剤系インクなど、被印刷物の種類や印刷内容に応じて選択すればよい。
また、前記実施形態では、ヘッドユニット４に対してＩＣ３側を移動していたが、ＩＣ３に対してヘッドユニット４を移動しても良い。また、印刷領域が大きい場合には、ヘッドユニット４およびステージ２の両方を移動させて印刷しても良い。
さらに、印刷装置１としては、インク吐出ヘッド（キャリッジ）が被印刷物の移動方向に直交する方向に移動するシリアルプリンタに限らず、インク吐出ヘッドが移動しないラインプリンタを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態における印刷装置の外観図を示す。
【図２】第一実施形態におけるヘッドユニットを示す。
【図３】第二実施形態におけるヘッドユニットを示す。
【図４】第三実施形態におけるヘッドユニットを示す。
【図５】第四実施形態におけるヘッドユニットを示す。
【図６】第五実施形態におけるヘッドユニットを示す。
【符号の説明】
【００６９】
１…印刷装置、２…ステージ、３…ＩＣ、３Ａ…パーティクル、４…ヘッドユニット、５…ヘッドスキャン軸、６…フィード軸、４１…インクマーキング部、４２…エア吹出部、４３…エア吸引部、４４…カメラ、４５…インク硬化用光源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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