(57)【要約】【課題】  ペースト状のレジスト材のような粘度の高い液体であっても、容易に液体を吐出させて印刷ができるインクジェット方式の印刷機を提供する。【解決手段】  液体タンク１２に連通して設けられ、印刷用の液体１６が充填されている液体室１４と、液体室１４の液体１６を吐出する細管ノズル１８と、液体室１４に充填されている液体１６を細管ノズル１８の吐出口２２から吐出させる吐出機構２０と、吐出口２２から外方に液体１６を吐出させる向きの負圧を作用させる負圧機構２４とを有する吐出ヘッド１０を備えている。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体タンクに連通して設けられ、印刷用の液体が充填されている液体室と、
該液体室の液体を吐出する細管ノズルと、
前記液体室に充填されている液体を前記細管ノズルの吐出口から吐出させる吐出機構と、
前記吐出口から外方に液体を吐出させる向きの負圧を作用させる負圧機構とを有する吐出ヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット方式の印刷機。
【請求項２】
前記負圧機構として、前記吐出口近傍に、前記吐出口から外方にエアーを吹き出すエアーノズルが設けられていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット方式の印刷機。
【請求項３】
前記細管ノズルの吐出口には、吐出側に開口する吐出口よりも大径なカバーリングが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット方式の印刷機。
【請求項４】
前記エアーノズルからのエアーの噴出タイミングと、前記吐出機構による液体の吐出タイミングとを制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項２または３記載のインクジェット方式の印刷機。
【請求項５】
吐出機構として、前記液体室に充填されている液体を加圧して細管ノズルから液体を吐出させるピエゾ素子が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のインクジェット方式の印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクや基板の製造に使用するレジスト材等の液体を吐出させて印刷するインクジェット方式の印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットプリンタに使用される吐出ヘッド１００は、図４に示すように、インクタンク１０２と連通し、インク１０１が充填されたインク室１０４と、通電により変形してインク室１０４に充填されているインク１０１を加圧し、細管ノズル１０６の吐出口１０８からインク１０１を吐出させるピエゾ素子１１０とを備えているものが知られている。
【０００３】
一方、プリント配線基板の配線パターンの形成を、インクジェット印刷により行うことが提案されている。
すなわち、基板に被着されている銅箔をエッチングして基板上に配線パターンを形成する際には、配線パターンと対応する部分を被覆するレジストパターンを銅箔の上に形成する。従来は、銅箔の表面に感光性レジストを塗布した後、露光・現像してレジストパターンを形成していた。しかし、この方法ではレジストパターンを形成することが煩雑である。このため、インクジェット方式の印刷機を利用してレジスト材を所定のレジストパターンに印刷して形成することが考えられている。
【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、図４に示す従来の吐出ヘッド１００によりペースト状のレジスト材を吐出して印刷する場合、レジスト材はインクよりも粘度が高く吐出口１０８から吐出しにくいことから、効率的に噴射することが困難であり、所定のパターンに精度良く印刷することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、ペースト状のレジスト材のような粘度の高い液体であっても、容易に液体を吐出させて印刷ができるインクジェット方式の印刷機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、液体タンクに連通して設けられ、印刷用の液体が充填されている液体室と、該液体室の液体を吐出する細管ノズルと、前記液体室に充填されている液体を前記細管ノズルの吐出口から吐出させる吐出機構と、前記吐出口から外方に液体を吐出させる向きの負圧を作用させる負圧機構とを有する吐出ヘッドを備えたことを特徴とする。
また、前記負圧機構として、前記吐出口近傍に、前記吐出口から外方にエアーを吹き出すエアーノズルが設けられていることを特徴とする。
また、前記細管ノズルの吐出口には、吐出側に開口する吐出口よりも大径なカバーリングが設けられていることを特徴とする。
また、前記エアーノズルからのエアーの噴出タイミングと、前記吐出機構による液体の吐出タイミングとを制御する制御部を備えていることを特徴とする。
また、吐出機構として、前記液体室に充填されている液体を加圧して細管ノズルから液体を吐出させるピエゾ素子が設けられていることを特徴とする
【発明の効果】
【０００７】
本発明によるインクジェット方式の印刷機によれば、液体室に充填された液体を吐出口から吐出させる吐出機構に加えて、吐出口に負圧をかけて吐出口から液体を誘引する負圧機構が設けられていることによって、粘度が高い液体であってもスムーズに液体を吐出させることができる。このため、精度の良い印刷が可能である等の著効を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明にかかるインクジェット方式の印刷機の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明にかかるインクジェット方式の印刷機に内蔵されている吐出ヘッドの一実施形態の構成を示す説明図である。
本実施形態の吐出ヘッド１０は、液体タンク１２と連通し、印刷用の液体１６が充填された液体室１４と、液体室１４の液体１６を吐出する細管ノズル１８と、液体室１４に充填された液体１６を細管ノズル１８の吐出口２２から吐出させる吐出口２２と、吐出口２２から外方に液体１６を吐出させる向きの負圧を作用させる負圧機構２４とを備えている。
なお、吐出機構２０としてはピエゾ素子を利用して液体室１４内の液体１６を加圧して吐出させる方法と、液体室１４内の液体を加熱し泡を利用して吐出させる方法がある。
【０００９】
本実施形態の吐出ヘッド１０は、ピエゾ素子を利用するもので、図１に示すように、液体室１４を形成する壁面の一部が、振動板２６に形成され、振動板２６の外面にピエゾ素子２８が取り付けられている。ピエゾ素子２８は、通電により振動板２６を振動させて液体室１４を圧縮し、吐出口２２から液体１６を吐出させるように作用する。
【００１０】
吐出ヘッド１０には、液体室１４から延出する細管ノズル１８が形成されている。細管ノズル１８は、液体が吐出しない通常時においては、細管ノズル１８内に液体１６が充填され、図１に示すように、細管ノズル１８の吐出口２２にメニスカスが形成されるように設けられている。
【００１１】
本発明の吐出ヘッド１０においては、細管ノズル１８の吐出口２２に負圧機構２４を設け、液体の粘度が高いものであっても、常に定量の液滴を吐出することができるように設けられている。以下に、本実施形態の負圧機構２４について詳しく説明する。
【００１２】
細管ノズル１８の吐出口２２側には、細管ノズル１８より大径に形成されたカバーリング３３が設けられ、細管ノズル１８に連通した状態の空間部３０が形成されている。この空間部３０には外部からエアーノズル３２が導入され、エアーノズル３２からエアーが吹き出すことによって吐出口２２に負圧が作用するように設けられている。
このように、エアーノズル３２からエアーを吹き出して吐出口２２に負圧をかけ、吐出口２２から液体１６を誘引することによって、粘度の高い液体１６であってもスムーズに吐出させることができる。
【００１３】
なお、本実施形態においてはエアーノズル３２の先端３２ａが吐出口２２の近傍に配置されると共に、液体１６の吐出方向に向けられている。これにより、液体１６を誘引する効果が的確に作用する。
また、従来においては、吐出時の液体がプリンタ内部に生じる風を受けて、印刷位置がずれてしまうおそれがあったが、本実施形態においては、細管ノズル１８の吐出口２２側にカバーリング３３が設けられていることから、吐出時の液滴が覆われた状態に設けられ、カバーリング３３がプリンタ内の風の影響を防ぎ、印刷の位置精度を向上させることができる。
さらに、粘度が高くても印刷を行うことが可能であることから、塗布する際の液体１６を従来よりも低い温度で印刷することができる。
また、吐出口２２に負圧をかけることにより、液滴１６ａの噴射力を大きくすることができることから、外気の影響を受けにくく、吐出ヘッド１０の先端と被印刷物との距離を離して印刷することができる。
【００１４】
エアーノズル３２は、吐出ヘッド１０の外部に設けられた高圧エアータンク３４に、バルブ３６を介して連通した状態に設けられている。バルブ３６は、図２に示すように、バルブ３６の開閉を制御する第１制御部３８に電気的に接続されている。
第１制御部３８は、バルブ３６の開閉を制御すると共に、吐出ヘッド１０のピエゾ素子２８の通電を制御するために設けられている。これにより、液体１６を吐出させる際に、バルブ３６を開口しエアーノズル３２からのエアーの噴出タイミングと、ピエゾ素子２８による液体の吐出タイミングとを制御して液体１６を吐出させることができる。以下に、液体１６を吐出する際の吐出ヘッド１０の動作について図３により説明する。
【００１５】
図３(a)は、吐出ヘッド１０の通常時の状態を示す状態図である。
図示するように、通常時においては、吐出ヘッド１０内部の液体１６は、細管ノズル１８の吐出口２２まで充填された状態に設けられている。吐出時には、第１制御部３８により、ピエゾ素子２８に通電されると同時に、バルブ３６が開口される。これによって、図３(b)に示すように、ピエゾ素子２８により振動板２６が振動して液体室１４を加圧すると共に、バルブ３６を開くことでエアーノズル３２からエアーが吹き出して吐出口２２に負圧がかけられる。これにより、吐出口２２から液体１６が誘引され（図３(c)）、一定量の液滴１６ａが吐出される（図３(d)）。
【００１６】
このように、本実施形態においては、液体室１４を圧縮させて液体１６を吐出させる力と、吐出口２２に負圧をかけて吐出させる力とによって液滴１６ａを吐出させていることから、液体１６の粘度が高いものであってもスムーズに吐出させることができ、好適に印刷することができる。なお、エアーノズル３２から吹き出されるエアーは、第１制御部３８により調節可能に設けられ、液体１６の粘度により適宜調整できるように設けられている。
【００１７】
本実施形態の吐出ヘッド１０を備えたインクジェット式の印刷機４０は、液体１６としてレジスト材を使用してプリント配線基板の配線パターンの形成に使用することが可能である。
印刷に使用するレジスト材はインクに比べ粘度が高い。このため、通常の吐出ヘッド（例えば、図４の吐出ヘッド１００）を内蔵したインクジェットプリンタでは印刷が困難であるが、本実施形態の吐出ヘッド１０は、吐出機構２０と負圧機構２４とを利用して液体１６を噴射させることから、粘度が高いものでも好適に印刷することが可能である。
これにより、コンピュータに基板に対する印刷データを入力して、印刷によって簡単にレジストパターンを形成することができる。また、本実施形態の印刷機によれば、緻密な印刷が可能であることからファインなパターンも精度良く形成することができる。
【００１８】
図２は、基板４２にレジストパターンを印刷によって形成する装置の概略構成を示す。本実施形態においては、図示するように、印刷機４０に内蔵され、吐出ヘッド１０を制御する第１制御部３８と、基板移動機構４４に内蔵され、銅張り基板４２を移動させるモータ等を制御する第２制御部４６とはコンピュータ４８に接続され、印刷機４０と基板移動機構４４とが連係して印刷されるように設けられている。このため、コンピュータ４８に画像データを入力することでレジストパターンが簡単に形成されるように設けられている。
【００１９】
なお、本実施形態の印刷機４０は、上述したように、銅張り基板にレジストパターンを所定のパターンに印刷して形成することによって、所定の配線パターンを有するプリント配線基板を形成する際に使用することが可能であるが、もちろん、通常のインクを用いるインクジェットプリンタに使用することも可能である。
また、本実施形態においては、吐出ヘッド１０の吐出機構２０として液体室１４を加圧するピエゾ素子２８を用いているものであるが、これに限定されるものではなく、ヒータにより液体室を加熱して液体を吐出させる機構のものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかるインクジェット方式の吐出ヘッドの一実施形態の構成を示す概略断面図である。
【図２】本実施形態のインクジェット方式の吐出ヘッドの使用例を示す概略説明図である。
【図３】本実施形態のインクジェット方式の吐出ヘッドの動作を示す動作説明図である。
【図４】従来のインクジェット方式の吐出ヘッドの構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  吐出ヘッド
１４  液体室
１６  液体
１８  細管ノズル
２０  吐出機構
２２  吐出口
２４  負圧機構
２６  振動板
２８  ピエゾ素子
３０  空間部
３２  エアーノズル
３６  バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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