(57)【要約】【課題】  インクジェット法で用いるインクは、スクリーン印刷法などで用いられるインキに対して、低粘度であるため、密度の大きい金属粒子などを用いた場合に比較的短時間に沈降が発生し、沈殿した粒子や二次凝集した粒子により、インクジェットヘッドのノズル詰まりを発生させ、信頼性が低下する。【解決手段】  溶質の密度が、溶媒の密度よりも大きいインクを用いるインクジェット記録装置において、装置使用時に、インクタンクからヘッドまでのインク流路に傾斜を有し、さらにヘッドへのインク導入部直前にインク排出部を具備した最下点を設ける。【選択図】          図１
2006015267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶質の密度が、溶媒の密度よりも大きいインクを用いるインクジェット記録装置において、装置使用時に、インクタンクからヘッドまでのインク流路に傾斜を有し、さらにヘッドへのインク導入部直前にインク排出部を具備した最下点を設けることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
インクジェットヘッドのノズル位置高さに対して、インクタンク位置を可変できるインク位置可変手段を備えることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
装置不使用時に、インクタンク位置をインク流路内の最下点に移動することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
インクタンク内に攪拌機構を有することを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
上記のインク流路とは別のインクタンクからインクジェットヘッドまでの流路を設け、さらにインク循環機構を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式によるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリント基板製造工程は、ガラス布にエポキシやポリイミド等の樹脂を含浸したものや、セラミックベークライト等の基体の上に、金、銀、銅、アルミニウム等の金属層を設けた基板に、導体回路パターンに相当するエッチングレジストパターンを形成した後、エッチング処理による導体回路パターンを形成する。次に、導体回路パターンの保護用にソルダーレジストパターンを形成し、さらにシンボルマーキング印刷することにより製造される。
【０００３】
しかしながら、このようなプリント配線板の製造方法では、ＣＡＤ（計算機援用設計）等で設計したデータを元に、フォトマスクあるいはスクリーン版を作成する必要があり、多大な費用と長い納期を要するという問題を有していた。また、設計の一部を変更する場合でも、フォトマスクあるいはスクリーン版を新たに作成し直さなければならないことから、特に基板回路の試作段階では容易に行える方法ではなかった。特に、フォトレジストを用いる方法では、現像工程で使用する薬品類に費用がかかる上、薬品類等による環境問題を発生させないようにするための設備や工程に対して十分な配慮をする必要もあった。
【０００４】
また、スクリーン印刷法では、スクリーン版の伸びによるテンションの劣化により塗布厚や位置精度のバラツキが生じないように、印刷条件を厳しく管理しなければならない。更に、スクリーン版を洗浄する際に薬品を使用するため、上記フォトレジスト法と同様に、薬品類による環境問題に対する配慮も必要であった。
【０００５】
更に、共通の問題として、特に少量多品種の生産においては、マスクやスクリーン版の占める費用が相対的に大きくなり、また、段取り替え作業のため、製造ラインを一時的に停止しなければならず、時間的ロスも相対的に大きくなるという問題もあった。
【０００６】
上記従来のプリント配線板の製造方法を実施する上での種々の問題を解決するために、インクジェット方式を利用してレジストパターンを直接描画する方法、例えば、導体に対するエッチング処理用のレジストパターンを形成する製造方法（例えば、特許文献１参照）や、インクジェット方式にて導電性金属ペーストを直接基板上に噴射・塗布形成する製造方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。このようなインクジェット方式を利用したプリント配線板の製造方法によれば、ＣＡＤで作成されたデータをインクジェット方式用に変換するだけでフォトマスクやスクリーン印刷版を必要としない。更に、パターン設計の一部変更も容易で、費用が少なく、納期も短期間となる。特に、試作段階や少量多品種に有利な方法である。また、この方法ではレジストの現像が不要であるので、環境問題に対して配慮する必要もない。
【０００７】
しかし、インクジェット法で用いるインクは、スクリーン印刷法などで用いられるインキに対して、非常に低粘度（〜２０ｍＰａ・ｓ程度）であるため、シンボルマーキング印刷用白インクに用いられる密度の大きい顔料(酸化チタン≒４ｇ／ｃｍ３)や、金属粒子を添加したインクの粒子の沈降を防止することが難しい。溶質の粒子をより微細化することにより、沈降は抑制される傾向を示すものの、微粒子化工程が加わることによるコストアップ、更に、マーキング用白インクの場合には白色度が劣るなどの不具合が発生する。このため、インクの改良だけでなく、装置側にインク循環機構、攪拌機構、超音波振動などを付加する対策（例えば、特許文献３、４、５参照）が知られている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５６−６６０８９号公報
【０００９】
【特許文献２】特開２００２−３２４９６６号公報
【特許文献３】特開平８−２０１１９号公報
【特許文献４】特開２００１−９６７３７号公報
【特許文献５】特開２００３−３９６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
長期休暇などの長時間装置を使用しない場合には、インク流路内にも沈殿した粒子や二次凝集した粒子が多量に発生する。そのため、装置に、インク循環機構、攪拌機構、超音波振動などを付加する対策だけでは、これらの粒子がインクジェットヘッド内に移動してノズルの詰まりを発生させ、信頼性が大きく低下するという課題がある。
【００１１】
本発明は、長期間の不使用時のインク中の粒子の沈殿による不具合の発生を防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、溶質の密度が、溶媒の密度よりも大きいインクを用いるインクジェット記録装置において、装置使用時に、インクタンクからヘッドまでのインク流路に傾斜を有し、さらにヘッドへのインク導入部直前にインク排出部を具備した最下点を設けることを特徴とする。
【００１３】
また、インクジェットヘッドのノズル位置高さに対して、インクタンク位置を可変できるインク位置可変手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、装置不使用時に、インクタンク位置をインク流路内の最下点に移動することを特徴とする。
【００１５】
また、インクタンク内に攪拌機構を有することを特徴とする。
【００１６】
更に、上記のインク流路とは別のインクタンクからインクジェットヘッドまでの流路を設け、さらにインク循環機構を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のインクジェット装置は、密度の大きい溶質を用いた低粘度のインクジェット用インクでも、沈殿した粒子や二次凝集粒子を、ヘッド内、吐出ノズルに送ることがなくなり、長期間ノズル目詰りを生じない高い信頼性を得られる。
【００１８】
密度の大きい溶質としては、金属粒子を用いることが可能であり、電子回路基板製造工程の簡略化を図ることができ、作業時間の短縮、フォトマスクによる露光処理過程や現像過程を省略することができるものでプリント配線基板のコスト低減に貢献できる。特に、試作段階でのプリント配線においてその作業の簡略化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、装置使用時のインクジェット装置の構成図である。１はインクジェットヘッド、２はバルブ、３はインク流路、４はインクタンク、５はインク排出部である。密度の大きい粒子を意図的に最下点へと導く構造とする。インクジェットヘッド導入部の直前に設定することにより、インクの流れに逆らう部分を少なくできるとともに沈降する粒子をインクジェットヘッド内に入れることを極力減らすことができる。粒子の沈降が比較的遅いインクであれば、装置不使用時もこのままの状態で連続して使用しても良い。沈降した粒子を取り除く場合には、バルブを閉めてインクが逆流しない状態にした後に、インク排出部から抜き取るようにする。
【００２１】
図２は、装置不使用時のインクジェット装置の構成図である。図１に示すインクタンク位置から、バルブを閉めてインクが逆流しない状態にした後、インクタンク位置を最下点に移動する。これにより、装置を長時間使用しない場合には、沈降した粒子はインクタンク内に集まるようになる。インク流路内のインク量に対して、インクタンク内のインク量が大きければ、インクタンク内の粒子濃度が大きくなることはない。よって、図３、図４に示すような攪拌機構により、沈殿した粒子をインク中に再分散させれば、インクの特性変化は解消される。
【００２２】
上記したインクタンク位置を上下させる位置可変機構に関しては、種々の方法が考えられるが、具体的には、例えば、ラボジャッキやＺ軸ガイド、エアバック式の上下移動機構（通常は、エアバックを膨らませてインクジェットノズルとの位置関係を制御し、長期間使用しない場合には、エアバック内の空気を抜いてインクタンク位置を最下点に移動する）などがある。また、これらは、自動または手動のどちらでもよく、電源やスイッチのＯＮ−ＯＦＦ時に移動させる。
【００２３】
しかし、インク流路内のインク量とインクタンク量が同程度で、しかも粒子の沈降速度が比較的大きいインクの場合には、インクタンク中の粒子濃度が増えてしまうため、攪拌しただけではインクの特性に大きな変化が起こり、インクジェット吐出特性や吐出安定性に大きな影響が発生する。インクタンク内に希釈液を加えて粒子濃度を一定に保つ必要があり、希釈液供給口、粒子濃度検出器を具備させた構造とする。
【００２４】
図３は、インクタンク内のインクを攪拌する方法の一例である。６はマグネットスターラ、７は回転子である。図２の構成により、沈殿した溶質粒子を攪拌し、インク中に再分散させる。
【００２５】
図４は、インクタンク内のインクを攪拌する別な方法の一例である。８は攪拌棒である。磁性粒子を含むインクの場合には、図３の構成は難しいため、本例のような、攪拌棒を使用した攪拌方法や超音波振動を加えるなどの方法が有効である。
【００２６】
図５は、インク循環経路を取り付けた際のインクジェット装置の構成図である。９はインク循環経路である。インク循環経路は、印刷に使用するインクの供給路に対して、インクジェットヘッド、インクタンクとも反対側に接続することにより、循環効率を向上させられる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、インクジェット方式を利用した密度の大きい金属粒子などを直接描画する基板作製分野などに活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明における、装置使用時のインクジェット装置の構成図である。
【図２】本発明における、装置不使用時のインクジェット装置の構成図である。
【図３】インクタンク内のインクを攪拌する方法の一例である。
【図４】インクタンク内のインクを攪拌する方法の一例である。
【図５】インク循環経路を取り付けた際のインクジェット装置の構成図である。
【符号の説明】
【００２９】
１はインクジェットヘッド、２はバルブ、３はインク流路、４はインクタンク、５はインク排出部、６はマグネットスターラ、７は回転子、８は攪拌棒、９はインク循環経路である。
【図１】
2006015267.tif 000003
【図２】
2006015267.tif 000004
【図３】
2006015267.tif 000005
【図４】
2006015267.tif 000006
【図５】
2006015267.tif 000007