(57)【要約】【課題】インクの不吐出を抑制しつつ、インクの着弾精度の低下を抑制する技術を提案する。【解決手段】  インクジェット装置１００は、インクジェットヘッド１０５と、インク供給系１０６と、インク排出系１０７と、インクジェットヘッド内のインクの圧力Ｐ（ｋＰａ）およびインクの流量Ｑ（ｍｌ／ｍｉｎ）をそれぞれ目標値になるように制御する制御部１０８と、を備える。圧力Ｐおよび流量Ｑのそれぞれの目標値が、以下を満たす。２．０≦Ｑ≦６．０、Ｑ＜１．１Ｐ＋７．２、および、Ｑ＜−２．７Ｐ＋６．８。【選択図】図１
2015227036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズル孔を有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドにインクを供給するためのインク供給系と、前記インクジェットヘッドからインクを排出するためのインク排出系と、前記インクジェットヘッド内のインクの大気圧を基準とする圧力Ｐ（ｋＰａ）および前記インク供給系から前記インクジェットヘッドを通過して前記インク排出系に流れるインクの流量Ｑ（ｍｌ／ｍｉｎ）をそれぞれ目標値になるように制御する制御部と、を備え、前記圧力Ｐおよび前記流量Ｑのそれぞれの目標値が、
２．０≦Ｑ≦６．０
Ｑ＜１．１Ｐ＋７．２
Ｑ＜−２．７Ｐ＋６．８
を満たす、インクジェット装置。
【請求項２】
前記圧力Ｐおよび前記流量Ｑのそれぞれの目標値が、
２．５≦Ｑ≦５．５
Ｑ≦１．１Ｐ＋６．９
Ｐ＜０
を満たす、請求項１に記載のインクジェット装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記インク供給系内のインクの圧力と前記インク排出系内のインクの圧力をそれぞれ調整することにより、前記圧力Ｐおよび前記流量Ｑを調整する、請求項１または２に記載のインクジェット装置。
【請求項４】
インクを吐出するノズル孔を有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給系と、前記インクジェットヘッドからインクを排出するインク排出系と、を備えたインクジェット装置の制御方法であって、
前記インクジェットヘッド内のインクの大気圧を基準とする圧力Ｐ（ｋＰａ）および前記インク供給系から前記インクジェットヘッドを通過して前記インク排出系に流れるインクの流量Ｑ（ｍｌ／ｍｉｎ）をそれぞれ目標値になるように調整し、前記圧力Ｐおよび前記流量Ｑのそれぞれの目標値が、
２．０≦Ｑ≦６．０
Ｑ＜１．１Ｐ＋７．２
Ｑ＜−２．７Ｐ＋６．８
を満たす、インクジェット装置の制御方法。
【請求項５】
前記圧力Ｐおよび前記流量Ｑのそれぞれの目標値が、
２．５≦Ｑ≦５．５
Ｑ≦１．１Ｐ＋６．９
Ｐ＜０
を満たす、請求項４に記載のインクジェット装置の制御方法。
【請求項６】
前記インク供給系内のインクの圧力と前記インク排出系内のインクの圧力をそれぞれ調整することにより、前記圧力Ｐおよび前記流量Ｑを調整する、請求項４または５に記載のインクジェット装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドを備えるインクジェット装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドは、インクを外部に吐出させるノズル孔を有する。従来、インクジェットヘッドのノズル孔の目詰まりを抑制するため、インクジェットヘッド内のインクを常時流動させる技術が提案されている。特許文献１〜３は、ノズル孔と、インクジェットヘッドにインクを供給するためのインク供給口と、インクジェットヘッドからインクを排出するためのインク排出口とを有するインクジェットヘッドを開示している。インクは、外部からインク供給口を通じてインクジェットヘッドに供給され、インクジェットヘッド内を通過し、インク排出口を通じて外部に排出される。これにより、インクジェットヘッド内のインクが流動するので、同じインクが長期間にわたりインクジェットヘッド内に滞留することを抑制でき、その結果、ノズル孔の目詰まりを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３０５００号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４５７２４号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４３３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェット装置では、インクの不吐出を抑制するだけでなく、吐出されたインクの着弾制度を高めることが望まれる。しかしながら、インクジェットヘッド内のインクを流動させるタイプのインクジェット装置では、ノズル孔の目詰まりとは異なるインク不吐出の原因が生じたり、吐出されたインクの着弾精度を低下させる原因が生じる場合があることが判明した。
【０００５】
本発明は、インクの不吐出を抑制しつつ、インクの着弾精度の低下を抑制する技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るインクジェット装置は、インクを吐出するノズル孔を有するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給系と、インクジェットヘッドからインクを排出するインク排出系と、インクジェットヘッド内のインクの大気圧を基準とする圧力Ｐ（ｋＰａ）およびインク供給系からインクジェットヘッドを通過してインク排出系に流れるインクの流量Ｑ（ｍｌ／ｍｉｎ）をそれぞれ目標値になるように制御する制御部と、を備える。圧力Ｐおよび流量Ｑのそれぞれの目標値が、以下を満たす。
【０００７】
２．０≦Ｑ≦６．０      ・・・（式１）
Ｑ＜１．１Ｐ＋７．２      ・・・（式２）
Ｑ＜−２．７Ｐ＋６．８      ・・・（式３）
【発明の効果】
【０００８】
これにより、インクジェットヘッド内のインクを流動させるタイプのインクジェット装置において、インクの不吐出を抑制しつつ、インクの着弾精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】インクジェット装置のシステム構成を示す図
【図２】インクジェット装置の機構部分を模式的に示す斜視図
【図３】インクジェットヘッドを模式的に示す斜視図
【図４】図３のインクジェットヘッドを一点鎖線Ｃに沿って切断したときの断面図
【図５】図３のインクジェットヘッドを一点鎖線Ａに沿って切断したときの断面図
【図６】図３のインクジェットヘッドを一点鎖線Ｂに沿って切断したときの断面図
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、ノズル孔付近のインクの様子を模式的に示す図
【図８】実験により求められたインクジェットヘッド内のインクの圧力とインクの流量の適正範囲を示す図
【図９】インクジェットヘッド内のインクの圧力とインクの流量の適正範囲のインクの粘度の依存性を調べた結果を示す図
【図１０】変形例のインクジェット装置のシステム構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．本発明の一態様
本発明の一態様に係るインクジェット装置は、インクを吐出するノズル孔を有するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給系と、インクジェットヘッドからインクを排出するインク排出系と、インクジェットヘッド内のインクの大気圧を基準とする圧力Ｐ（ｋＰａ）およびインク供給系からインクジェットヘッドを通過してインク排出系に流れるインクの流量Ｑ（ｍｌ／ｍｉｎ）をそれぞれ目標値になるように制御する制御部と、を備える。圧力Ｐおよび流量Ｑのそれぞれの目標値が、以下を満たす。
【００１１】
２．０≦Ｑ≦６．０      ・・・（式４）
Ｑ＜１．１Ｐ＋７．２      ・・・（式５）
Ｑ＜−２．７Ｐ＋６．８      ・・・（式６）
これにより、インクジェットヘッド内のインクを流動させるタイプのインクジェット装置において、インクの不吐出を抑制しつつ、インクの着弾精度の低下を抑制することができる。
【００１２】
また、上記インクジェット装置において、圧力Ｐおよび流量Ｑのそれぞれの目標値が、以下を満たすこととしてもよい。
２．５≦Ｑ≦５．５      ・・・（式７）
Ｑ≦１．１Ｐ＋６．９      ・・・（式８）
Ｐ＜０      ・・・（式９）
これにより、インクの不吐出を抑制する効果とインクの着弾精度の低下を抑制する効果をより高めることができる。
【００１３】
また、制御部は、インク供給系内のインクの圧力とインク排出系内のインクの圧力をそれぞれ調整することにより、圧力Ｐおよび流量Ｑを調整することとしてもよい。インク供給系内およびインク排出系内のインクの圧力は、インクジェットヘッド内のインクの圧力やインク流量に比べて測定しやすい。従って、上記構成により、圧力Ｐおよび流量Ｑを容易に調整することができる。
【００１４】
本発明の一態様に係るインクジェット装置の制御方法は、インクを吐出するノズル孔を有するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給系と、インクジェットヘッドからインクを排出するインク排出系と、を備えたインクジェット装置の制御方法である。インクジェットヘッド内のインクの大気圧を基準とする圧力Ｐ（ｋＰａ）およびインク供給系からインクジェットヘッドを通過してインク排出系に流れるインクの流量Ｑ（ｍｌ／ｍｉｎ）をそれぞれ目標値になるように調整する。圧力Ｐおよび流量Ｑのそれぞれの目標値が、以下を満たす。
【００１５】
２．０≦Ｑ≦６．０      ・・・（式１０）
Ｑ＜１．１Ｐ＋７．２      ・・・（式１１）
Ｑ＜−２．７Ｐ＋６．８      ・・・（式１２）
これにより、インクジェットヘッド内のインクを流動させるタイプのインクジェット装置において、インクの不吐出を抑制しつつ、インクの着弾精度の低下を抑制することができる。
【００１６】
また、上記インクジェット装置の制御方法において、圧力Ｐおよび流量Ｑのそれぞれの目標値が、以下を満たすこととしてもよい。
２．５≦Ｑ≦５．５      ・・・（式１３）
Ｑ≦１．１Ｐ＋６．９      ・・・（式１４）
Ｐ＜０      ・・・（式１５）
また、上記インクジェット装置の制御方法において、インク供給系内のインクの圧力とインク排出系内のインクの圧力をそれぞれ調整することにより、圧力Ｐおよび流量Ｑを調整することとしてもよい。インク供給系内およびインク排出系内のインクの圧力は、インクジェットヘッド内のインクの圧力やインク流量に比べて測定しやすい。従って、上記構成により、圧力Ｐおよび流量Ｑを容易に調整することができる。
【００１７】
２．構成
図１は、インクジェット装置のシステム構成を示す図である。インクジェット装置１００は、インクジェットヘッド１０５と、インクジェットヘッド１０５にインクを供給するためのインク供給系１０６と、インクジェットヘッド１０５からインクを排出するためのインク排出系１０７と、インクの圧力と流量を制御する制御部１０８とを備える。
【００１８】
インク供給系１０６は、インクタンク１１と、インクタンク１１内のインクの液面を適切な高さに維持するためのポンプ１２を備える。インクタンク１１は、インクジェットヘッド１０５と配管により接続されている。インクタンク１１内のインクの液面は、インクジェットヘッド１０５のノズル面よりも重力方向に高い位置に維持される。インクタンク１１内のインクは、インクの自重によりインクジェットヘッド１０５に向けて流れる。
【００１９】
インク排出系１０７は、インクタンク１３と、インクタンク１３内のインクの液面を適切な高さに維持するためのポンプ１４を備える。インクタンク１３は、インクジェットヘッド１０５と配管により接続されている。インクタンク１３内のインクの液面は、インクジェットヘッド１０５のノズル面よりも重力方向に低い位置に維持される。インクジェットヘッド１０５内のインクは、インクの自重によりインクタンク１３に向けて流れる。
【００２０】
制御部１０８は、インクジェットヘッド１０５内のインクの大気圧を基準とする圧力Ｐ（ｋＰａ）およびインク供給系１０６からインクジェットヘッド１０５を通過してインク排出系１０７に流れるインクの流量Ｑ（ｍｌ／ｍｉｎ）をそれぞれ目標値になるように制御する。実際には、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐを測定するのは容易ではない。一方、インク供給系１０６内のインクの圧力Ｐ１およびインク排出系１０７内のインクの圧力Ｐ２は容易に測定することができる。インク供給系１０６内のインクの圧力Ｐ１の測定は、例えば、圧力センサ１６を用いればよい。インク排出系１０７内のインクの圧力Ｐ２は、例えば、圧力センサ１７を用いればよい。本明細書では、インク供給系１０６内のインクの圧力Ｐ１とインク排出系１０７内のインクの圧力Ｐ２との平均値を、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐとする。すなわち、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐは、以下ように表される。
【００２１】
Ｐ＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２      ・・・（式１６）
インクの流量Ｑは、ハーゲン・ポアズイユ（Hagen-Poiseuille）の式により以下のように表される。ここで、αは、インクジェットヘッド１０５の形状およびインクの粘度により定まる比例定数である。
Ｑ＝α（Ｐ１−Ｐ２）      ・・・（式１７）
式１６および式１７から、インクの圧力Ｐおよびインクの流量Ｑは、何れも、インク供給系１０６内のインクの圧力Ｐ１およびインク排出系１０７内のインクの圧力Ｐ２に依存することが分かる。従って、インク供給系１０６内のインクの圧力Ｐ１およびインク排出系１０７内のインクの圧力Ｐ２を調整することにより、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐおよびインクの流量Ｑを調整することができる。
【００２２】
インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力の目標値Ｐｔは、インク供給系１０６内のインクの圧力の目標値Ｐｔ１とインク排出系１０７内のインクの圧力の目標値Ｐｔ２を用いて、以下のように表される。
Ｐｔ＝（Ｐｔ１＋Ｐｔ２）／２      ・・・（式１８）
インクジェットヘッド１０５内のインクの流量の目標値Ｑｔは、インク供給系１０６内のインクの圧力の目標値Ｐｔ１とインク排出系１０７内のインクの圧力の目標値Ｐｔ２を用いて、以下のように表される。
【００２３】
Ｑｔ＝α（Ｐｔ１−Ｐｔ２）      ・・・（式１９）
式１８、式１９は、以下のように変換することができる。
Ｐｔ１＝（２Ｐｔ＋Ｑｔ／α）／２      ・・・（式２０）
Ｐｔ２＝（２Ｐｔ−Ｑｔ／α）／２      ・・・（式２１）
本実施形態では、制御部１０８は、インク供給系１０６内のインクの圧力Ｐ１の目標値Ｐｔ１と、インク排出系１０７内のインクの圧力Ｐ２の目標値Ｐｔ２とを記憶している。制御部１０８は、インク供給系１０６内のインクの圧力Ｐ１を測定し、この測定結果とインク供給系１０６内のインクの圧力の目標値Ｐｔ１の差分が小さくなるように、インク供給系１０６内の圧力をフィードバック制御する。また、制御部１０８は、インク排出系１０７内のインクの圧力Ｐ２を測定し、この測定結果とインク排出系１０７内のインクの圧力の目標値Ｐｔ２の差分が小さくなるようにインク排出系１０７内の圧力をフィードバック制御する。インク供給系１０６内のインクの圧力Ｐ１の制御は、公知の方法を適用すればよい。例えば、ポンプ１２を用いてインクタンク１１内のインクの液面の高さを制御することにより、インク供給系１０６内のインクの圧力Ｐ１を制御してもよい。インク排出系１０７内のインクの圧力Ｐ２の制御も、公知の方法を適用すればよい。例えば、ポンプ１４を用いてインクタンク１３内のインクの液面の高さを制御することにより、インク排出系１０７内のインクの圧力Ｐ２を制御してもよい。
【００２４】
なお、圧力の表記には、真空を基準（ゼロ）とする表記と大気圧を基準（ゼロ）とする表記の２種類が存在する。本明細書では、大気圧を基準とする表記を採用する。すなわち、大気圧と同じであればゼロであり、大気圧よりも高ければ正圧であり、大気圧よりも低ければ負圧である。真空を基準とする表記と大気圧を基準とする表記は、相互に換算が可能である。
【００２５】
本実施形態では、インクジェット装置１００は、さらに、インク供給系１０６とインク排出系１０７を接続するインクタンク１０９を備える。インクジェットヘッド１０５から排出されたインクは、インク排出系１０７を介してインクタンク１０９に貯蔵される。インクタンク１０９に貯蔵されたインクは、インク供給系１０６を介して再びインクジェットヘッド１０５に供給される。これにより、インクを再利用することができ、インクの有効利用を図ることができる。
【００２６】
図２は、インクジェット装置の機構部分を模式的に示す斜視図である。
インクジェット装置１００は、基台１０１と、ガイドレール１０２と、ステージ１０３と、インクジェットヘッド支持構造１０４と、インクジェットヘッド１０５とを備える。ガイドレール１０２は、基台１０１上にｘ方向に沿って設けられている。ステージ１０３は、ガイドレール１０２に沿ってｘ方向にスライド自在に取り付けられている。インクジェットヘッド支持構造１０４は、基台１０１上にガイドレール１０２を挟んで立てられた２本の脚部と、ガイドレール１０２を跨いで２本の脚部を連結する梁部とを備える。インクジェットヘッド１０５は、インクジェットヘッド支持構造１０４の梁部に固定されている。インクが塗布される基板Ｓは、ステージ１０３上に載置される。インクジェット装置１００は、ステージ１０３をガイドレール１０２に沿ってスライドさせながら、適切なタイミングでインクジェットヘッド１０５からインクを吐出させる。これにより、基板Ｓ上の適切な位置にインクを着弾させることができる。基板Ｓは、インクジェット装置１００によりインクが塗布される対象であれば、どのようなものでも構わない。例えば、基板Ｓが、有機ＥＬ表示パネルを製造するための基板であってもよい。有機ＥＬ表示パネルは、基板と、基板上に配された複数の有機ＥＬ素子を備える。各有機ＥＬ素子は、第１電極と、第１電極上に配された発光層と、発光層上に配された第２電極とを備える。発光層は、有機発光層を含み、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層をさらに含む。これらの一つまたは複数が塗布法で形成される場合がある。この場合に、インクジェット装置１００が利用可能である。なお、有機ＥＬ表示パネルを製造するための基板に限らず、ＴＦＴ基板を製造するための基板であってもよい。ＴＦＴ基板は、基板と、基板上に配された複数のＴＦＴ（Thin Film Transistor）を備える。各ＴＦＴは、ゲート電極と、ゲート電極上に配されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に配されたチャネル層と、チャネル層上の第１位置に接続したソース電極と、チャネル層上の第２位置に接続したドレイン電極とを備える。チャネル層が塗布法で形成される場合がある。この場合に、インクジェット装置１００が利用可能である。
【００２７】
図３は、インクジェットヘッドを模式的に示す斜視図である。インクジェットヘッド１０５は、底板１１０と、外枠１３０と、天板１５０とを備える。底板１１０および天板１５０は、略同寸法の長尺矩形状の形状を有している。外枠１３０は、底板１１０と天板１５０の間に存在している。インクジェットヘッド１０５は、さらに、図４の断面図に示す通り、外枠１３０で囲まれた空間を仕切る仕切壁１３１、１３２、１３３を備える。仕切壁１３１および仕切壁１３２は、それぞれｙ方向に沿って延びている。複数の仕切壁１３３は、仕切壁１３１および仕切壁１３２の間に位置し、それぞれｘ方向に沿って延びている。インク供給室１３４は、外枠１３０の一部と仕切壁１３１とで構成される。インク排出室１３５は、外枠１３０の一部と仕切壁１３２とで構成される。各インク室１３６は、仕切壁１３１と仕切壁１３２と仕切壁１３３とで構成される。複数のインク室１３６は、ｙ方向に並んでいる。インク供給室１３４とインク排出室１３５は、複数のインク室１３６をｘ方向に挟んで互いに反対に存在する。図５の断面図に示す通り、各インク室１３６は、インク室１３６内のインクに圧力変動を付与するアクチュエータ１４１を備える。アクチュエータ１４１は、天板１５０の下面に固定されている。アクチュエータ１４１としては、例えば、ピエゾ素子を利用することができる。アクチュエータ１４１がインク室１３６内のインクに圧力を付与することにより、インク室１３６内のインクがノズル孔１１１を通じて外部に吐出される。また、図６の断面図に示す通り、各インク室１３６は、インク供給孔１３９、インク排出孔１４０を有する。インク供給室１３４内のインクは、インク供給孔１３９を通じてインク室１３６に供給される。インク室１３６内のインクは、インク排出孔１４０を通じてインク排出室１３５に排出される。図３に戻り、インク供給室１３４は、天板１５０に設けられたインク供給口１３７を通じてインク供給系１０６に接続されている。インク排出室１３５は、天板１５０に設けられたインク排出口１３８を通じてインク排出系１０７に接続されている。これにより、インクジェットヘッド１０５内のインクを流動させることができる。
【００２８】
３．  インク圧力Ｐおよびインク流量Ｑ
次に、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐとインク流量Ｑの適正な範囲について検討する。図７（ａ）〜（ｃ）は、ノズル孔付近のインクの様子を模式的に示す図である。インクジェットヘッド１０５の不良モードには、「エア混入」と「液ダレ」とが存在する。
【００２９】
図７（ａ）は、インクジェットヘッド１０５にエア混入が生じた場合を示している。これは、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐが適正範囲よりも小さい場合に生じやすい。インク室にエア１６１が混入すると、アクチュエータ１４１の振動がノズル孔１１１内のインクに伝達しにくくなる。これは、インクの不吐出の原因となる。
図７（ｂ）は、インクジェットヘッド１０５内のインクが正常なメニスカスを形成している場合を示している。これは、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐが適正範囲内にあるときに実現される。
【００３０】
図７（ｃ）は、インクジェットヘッド１０５に液ダレが生じた場合を示している。これは、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐが適正範囲よりも大きい場合に生じやすい。インクが垂れて底板１１０のノズル面１１２のノズル孔回りにインク１６３が付着している。インク１６３がノズル孔回りに付着すると、インクを吐出したときにインクの液滴がノズル孔回りのインクに引っ張られ、インクの液滴が意図しない角度に曲げられることがある。これは、インクの液滴の着弾精度の低下の原因となる。
【００３１】
発明者は、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐとインクの流量Ｑを変化させながら、エア混入、正常、液ダレのいずれが生じるかを実験で求めた。図８に実験の結果を示す。これによると、インクジェットヘッド１０５内のインク流量Ｑが同じ場合には、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐが低ければエア混入が生じ、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐが高ければ液ダレが生じることが分かる。また、インク流量Ｑが大きくなるほど、インクジェットヘッド１０５が正常となるインクの圧力Ｐの範囲が狭くなることが分かる。
【００３２】
また、図８の実験結果において、エア混入と正常の境界線が右上がりという結果が得られた。この理由は、次のように考えられる。インク室１３６内では、インクがほぼ水平方向に流れる。ノズル孔１１１は、インク室１３６から鉛直下方に向けて延びている。インク室１３６内を水平方向にインクが流れると、ノズル孔１１１内のインクがインク室１３６内に引き戻される力が働く。これによりノズル孔１１１内の局所的な圧力が低下する。インク室１３６内のインクの流量が大きいほど、この傾向が強くなり、これによりエアが混入しやすくなる。そのため、エア混入と正常の境界線が右上がりになるものと考えられる。
【００３３】
また、図８の実験結果において、液ダレと正常の境界線がほぼ垂直、あるいは、やや右下がりという結果が得られた。これから、液ダレは、エア混入に比べてインク流量Ｑの影響を受けにくいことが分かる。
上述の通り、インク流量Ｑが大きくなるほど、インクの圧力Ｐの適正な範囲が狭くなるので、インクジェットヘッド１０５内のインクを常時流動させるタイプのインクジェット装置では、インクの圧力Ｐとインク流量Ｑを正確に調整することが重要である。
【００３４】
図８の実験結果から、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐとインク流量Ｑが以下の条件を満たすことが望ましい。
２．０≦Ｑ≦６．０      ・・・（式２１）
Ｑ＜１．１Ｐ＋７．２      ・・・（式２２）
Ｑ＜−２．７Ｐ＋６．８      ・・・（式２３）
式２１の通り、インク流量Ｑを２．０ｍｌ／ｍｉｎ以上にすることで、インクの流動によりノズル孔の目詰まりを抑制することができる。インク流量Ｑを６．０ｍｌ／ｍｉｎ以下にすることで、インクを安定的に流動させることができる。
【００３５】
図８の実験結果から、インクジェットヘッド１０５にエア混入が生じた点を直線で近似すると、以下の通りである。
Ｑ＝１．１Ｐ＋７．２    ・・・（式２４）
従って、式２２を満たすことで、インクジェットヘッド１０５にエア混入が生じるのを抑制することができる。
【００３６】
図８の実験結果から、インクジェットヘッド１０５に液ダレが生じた点を直線で近似すると、以下の通りである。
Ｑ＝−２．７Ｐ＋６．８      ・・・（式２５）
従って、式２３を満たすことで、インクジェットヘッド１０５に液ダレが生じるのを抑制することができる。
【００３７】
以上より、式２１、式２２、式２３を満たすことで、インクジェットヘッド１０５内のインクを常時流動させるタイプのインクジェット装置において、インクの不吐出を抑制しつつ、インクの着弾精度の低下を抑制することができる。上述の通り、制御部１０８は、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐおよびインクの流量Ｑをそれぞれ目標値になるよう制御している。その目標値が、式２１、式２２、式２３を満たすこととすればよい。
【００３８】
また、以下の条件を満たすと、より望ましい。
２．５≦Ｑ≦５．５      ・・・（式２６）
Ｑ≦１．１Ｐ＋６．９      ・・・（式２７）
Ｐ＜０      ・・・（式２８）
式２６の通り、インク流量Ｑを２．５ｍｌ／ｍｉｎ以上にすることで、ノズル孔の目詰まりを抑制する効果をより高めることができる。インク流量Ｑを５．５ｍｌ／ｍｉｎ以下にすることで、インクを安定的に流動させる効果をより高めることができる。
【００３９】
式２４と同じ傾きの直線で、エア混入が生じない正常な点を含む直線は、以下の通りである。
Ｑ＝１．１Ｐ＋６．９    ・・・（式２９）
従って、式２７を満たすことで、インクジェットヘッド１０５にエア混入が生じるのを抑制する効果をより高めることができる。
【００４０】
また、式２８の通り、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力を負圧にすることで、インクジェットヘッド１０５に液ダレが生じる効果をより高めることができる。
以上より、式２６、式２７、式２８を満たすことで、インクの不吐出を抑制する効果およびインクの着弾精度の低下を抑制する効果をより高めることができる。
なお、図８の実験は、粘度が８．３ｍＰａ・ｓのインクを用いている。図９に、図８の実験結果に加えて、粘度１６．０ｍＰａ・ｓのインクの場合の実験結果を示す。これによると、粘度が８．３ｍＰａ・ｓでも１６．０ｍＰａ・ｓでもほとんど同じ結果が得られている。従って、上述のインクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐとインク流量Ｑの適正な範囲は、インクの粘度にはほとんど依存しないと考えられる。通常、インクジェット装置で吐出可能なインクの粘度の範囲は、３．０ｍＰａ・ｓ以上１８ｍＰａ・ｓ以下と考えられる。これらの粘度の範囲においても、上述の適正な範囲が適用できると考えられる。
【００４１】
４．  変形例
上記実施形態では、インクジェットヘッド内のインクの圧力は、インク供給系のインクタンクおよびインク排出系のインクタンクのそれぞれのインクの液面の高さを調整することにより制御されている。これに限らず、インクジェットヘッド内のインクの圧力は、インク供給系のインクタンクおよびインク排出系のインクタンクのそれぞれのタンク内圧を調整することにより制御することとしてもよい。
【００４２】
図１０は、変形例のインクジェット装置のシステム構成を示す図である。インクジェット装置２００は、インクジェットヘッド１０５と、インク供給系２０６と、インク排出系２０７と、インク再循環系２７３と、制御部２０８とを備える。インク供給系２０６は、インクタンク２７１と、インク供給系２０６のインクの流量を検出する流量センサ２７５とを含む。インク排出系２０７は、インクタンク２７２を含む。インク再循環系２７３は、インクタンク２７２からインクタンク２７１までインクを移送するためのポンプ２７４を含む。
【００４３】
本変形例では、インク供給系２０６及びインク排出系２０７におけるインク循環時の圧力損失が十分小さい場合、インク供給系２０６内のインクの圧力Ｐ１は、インクタンク２７１のタンク内圧に相当し、インク排出系２０７内のインクの圧力Ｐ２は、インクタンク２７２のタンク内圧に相当する。インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力は、インクタンク２７１のタンク内圧とインクタンク２７２のタンク内圧の平均値となる。また、インクの流量は、インクタンク２７１のタンク内圧Ｐ１とインクタンク２７２のタンク内圧Ｐ２の差圧に依存する。
【００４４】
制御部２０８は、インクタンク２７１のタンク内圧Ｐ１およびインクタンク２７２のタンク内圧Ｐ２をそれぞれの目標値Ｐｔ１、Ｐｔ２に近づくようにフィードバック制御する。具体的には、制御部２０８は、圧力センサ２７６を用いてインクタンク２７１のタンク内圧Ｐ１を検出し、検出されたタンク内圧Ｐ１が目標値Ｐｔ１に近づくようにポンプ２７８を動作させる。同様に、制御部２０８は、圧力センサ２７７を用いてインクタンク２７２のタンク内圧Ｐ２を検出し、検出されたタンク内圧Ｐ２が目標値Ｐｔ２に近づくようにポンプ２７９を動作させる。目標値Ｐｔ１、Ｐｔ２は、前述の実施形態と同様の手法により設定される。これにより、インクジェットヘッド１０５内のインクの圧力Ｐおよびインクの流量Ｑを適切な範囲に調整することができる。また、インク循環流路内の圧力損失が無視できない装置構成の場合、目標値Ｐｔ１、Ｐｔ２は圧力損失を考慮した値を用いてもよい。また、制御部２０８は、流量センサ２７５を用いてインクの流量を監視することとしてもよい。これにより、インクの流量の異常を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
インクジェット装置は、例えば、有機ＥＬ表示パネルおよびＴＦＴ基板の製造過程で利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１１  インクタンク
１２  ポンプ
１３  インクタンク
１４  ポンプ
１６  圧力センサ
１７  圧力センサ
２３  ポンプ
２４  ポンプ
１００  インクジェット装置
１０１  基台
１０２  ガイドレール
１０３  ステージ
１０４  インクジェットヘッド支持構造
１０５  インクジェットヘッド
１０６  インク供給系
１０７  インク排出系
１０８  制御部
１０９  インクタンク
１１０  底板
１１１  ノズル孔
１３０  外枠
１３１  仕切壁
１３２  仕切壁
１３３  仕切壁
１３４  インク供給室
１３５  インク排出室
１３６  インク室
１３７  インク供給口
１３８  インク排出口
１３９  インク供給孔
１４０  インク排出孔
１４１  アクチュエータ
１５０  天板
２００  インクジェット装置
２０６  インク供給系
２０７  インク排出系
２０８  制御部
２７１  インクタンク
２７２  インクタンク
２７３  インク再循環系
２７４  ポンプ
２７５  流量センサ
２７６、２７７  圧力センサ
２７８、２７９  ポンプ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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