JP2009285989A - ノズル回復方法及びインクジェット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル回復工程において、短時間でかつ確実に粘度の高いインクを排出し、生産性の向上及び塗布工程での安定吐出を実現すること。
【解決手段】ノズル１１ｄから吐出されるインク液滴１１ｅの吐出速度を検出し、吐出速度が大きくなるに従ってノズル１１ｄからのインク液滴の吐出周波数を上昇させたことにより、インク粘度に応じた吐出周波数を選択できるようになり（つまりインク粘度に追従した、インクを吐出可能な最も高い吐出周波数を選択できるようになり）、短時間でかつ確実に粘度の高いインクを排出することができるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノズル回復方法及びインクジェット装置に関し、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルの発光層などの塗布工程に用いられるインクジェット装置のノズル回復技術に関する。

インクジェット装置は、ノズルからインクを吐出することで、対象物にインクを塗布する。インクジェット装置は、塗布工程において、単位時間当たりに滴下しようとする液滴数に応じた周波数で、インクジェットヘッド内の圧電素子（振動板）を振動させることで、インクジェットヘッド内のインクをノズル先端から吐出させる。この塗布工程における吐出周波数としては、例えば有機ＥＬパネルの発光層を形成する場合には、３０［ｋＨｚ］以上の高い周波数が求められる。

ところで、ノズルからのインクの吐出を停止してから（つまり塗布工程を終了してから）、時間が経過するにつれてインクが乾燥していくので、ノズル近傍でのインクの粘度が高くなっていく。具体的には、外気に近いノズルの先端ほど、粘度が高くなる。

インクの粘度が高くなった場合に、塗布工程で行うような高い周波数で圧電素子を振動させると、インクを安定して吐出することが困難となる。

そこで従来、例えば特許文献１に記載されているように、塗布工程を開始する前に、粘度が高くなったインクを吐出して捨てる、ノズル回復工程（予備吐出動作）を行うことが提案されている。ノズル回復工程を行うことにより、続く塗布工程において、高い周波数でも安定して吐出動作を行うことができるようになる。

特許文献１では、予備吐出動作時に、塗布工程の吐出周波数よりも低い周波数で圧電素子（振動板）を駆動し、徐々に吐出周波数まで駆動周波数を上昇させることにより、ヘッドの特性を急速に立ち上げる技術が記載されている。
特開昭６０−１５４０７５号公報

特許文献１に記載されているように、ノズル回復工程において、徐々に吐出周波数を上昇させれば、ノズルから粘度の高いインクを排出し易くなる。この結果、塗布工程に入る際に既に粘度の高いインクは排出されているので、塗布工程で高い吐出周波数でヘッドを駆動しても、インクを安定して吐出することができると考えられる。

因みに、特許文献１では、予め決められた時間が経過する毎に吐出周波数を上昇させる例が示されている。

ところで、ノズル回復工程における吐出周波数の上昇速度を遅くするほど、ノズルから粘度の高いインクを排出できる確率を高めることができるので、塗布工程時に高い吐出周波数で安定して吐出動作を行うことができる確率を高めることができる。しかしながら、ノズル回復工程における吐出周波数の上昇速度を遅くすると、当然、ノズル回復工程の期間が長くなるので、生産性向上の観点で好ましくない。

一方、これとは逆に、ノズル回復工程における吐出周波数の上昇速度を速くするほど、ノズル回復工程を短縮できるので生産性を向上させることができるが、粘度の高いインクを十分に排出できていない状態で塗布工程に入ってしまう確率が増加する。このような状態で塗布工程に入ると、インクを安定して吐出することが困難となる。

しかしながら、従来のノズル回復方法においては、短時間でかつ粘度の高いインクを確実に排出した状態で、塗布工程に入ることについては、十分な配慮がなされていなかった。従って、生産性及び塗布工程でのインクの安定吐出の点で未だ不十分な問題があった。

本発明は、かかる点を考慮してなされたものであり、短時間でかつ確実に粘度の高いインクを排出し、生産性の向上及び塗布工程での安定吐出を実現できる、ノズル回復方法及びインクジェット装置を提供することを目的とする。

本発明のインクジェット装置のノズル回復方法の一つの態様は、ノズルから吐出されるインク液滴の吐出速度を検出する速度検出ステップと、前記吐出速度が大きくなるに従って、前記ノズルからの前記インク液滴の吐出周波数を上昇させる吐出周波数制御ステップと、を含む。

また、本発明のインクジェット装置の一つの態様は、インクジェットヘッドに設けられた圧力発生手段に駆動電圧を印加して圧力室内の圧力を変化させることにより、前記圧力室内に充填されたインクをノズルから吐出するインクジェット装置であって、ノズルから吐出されるインク液滴を撮影するモニタと、前記モニタにより得られた撮像画像に基づいて前記インク液滴の吐出速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段によって検出された前記吐出速度が大きくなるに従って、前記圧力発生手段に印加する前記駆動電圧の周波数を上昇させる駆動周波数制御部と、を具備する構成を採る。

この方法及び構成によれば、インク粘度と相関性のあるインクの吐出速度を検出し、インクの吐出速度が大きくなるに従って吐出周波数を上昇させたので、インク粘度に応じた吐出周波数を選択できるようになり（つまりインク粘度に追従した、インクを吐出可能な最も高い吐出周波数を選択できるようになり）、短時間でかつ確実に粘度の高いインクを排出することができるようになる。

また、本発明のインクジェット装置のノズル回復方法の一つの態様は、ノズルから吐出されるインク液滴の吐出角度のバラツキ角度を検出するバラツキ検出ステップと、前記吐出角度のバラツキ角度が小さくなるに従って、前記ノズルからの前記インク液滴の吐出周波数を上昇させる吐出周波数制御ステップと、を含む。

さらに、本発明のインクジェット装置の一つの態様は、インクジェットヘッドに設けられた圧力発生手段に駆動電圧を印加して圧力室内の圧力を変化させることにより、前記圧力室内に充填されたインクをノズルから吐出するインクジェット装置であって、ノズルから吐出されるインク液滴を撮影するモニタと、前記モニタにより得られた撮像画像に基づいて前記インク液滴のバラツキ角度を検出するバラツキ検出手段と、前記バラツキ検出手段によって検出された前記バラツキ角度が小さくなるに従って、前記圧力発生手段に印加する前記駆動電圧の周波数を上昇させる駆動周波数制御部と、を具備する構成を採る。

この方法及び構成によれば、インク粘度と相関性のあるインク液滴のバラツキ角度を検出し、当該バラツキ角度が小さくなるに従って吐出周波数を上昇させたので、インク粘度に応じた吐出周波数を選択できるようになり（つまりインク粘度に追従した、インクを吐出可能な最も高い吐出周波数を選択できるようになり）、短時間でかつ確実に粘度の高いインクを排出することができるようになる。

本発明によれば、短時間でかつ確実に粘度の高いインクを排出することができ、この結果、生産性を向上及び塗布工程での安定吐出を実現できる。

以下の実施の形態では、一例として、本発明のノズル回復方法を、有機ＥＬパネルの発光層の塗布工程に用いられるインクジェット装置に適用する場合について説明するが、本発明のノズル回復方法は、ノズルからインクを吐出するインクジェット装置に広く適用できるものであり、例えばプリンタの記録工程に用いられるインクジェット装置等にも適用できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
（１）主要部構成
図１に、本発明のノズル回復方法を実現するインクジェット装置の主要部の構成を示す。

インクジェット装置１０は、インクジェットヘッド１１と、インクジェットヘッド１１から吐出されたインク液滴１１ｅを撮影するモニタ１２と、インクジェットヘッド１１に駆動電圧を供給することによりインク液滴１１ｅの吐出動作を制御する制御部１３と、を有する。

インクジェットヘッド１１は、内部空間に、圧電素子（ピエゾ素子）１１ａを有する。圧電素子１１ａの下側には、インク１１ｃが充填される圧力室１１ｂが形成されている。圧力室１１ｂは、ノズル１１ｄを介して外部に連通されている。これにより、圧電素子１１ａが上下に振動されると、これによって生じる圧力によって圧力室１１ｂ内のインク１１ｃがノズル１１ｄから外部に吐出される。

なお、圧力室１１ｂ内には、図示しないインク補給部を介して、吐出された量のインクが補給されるようになっている。

制御部１３は、速度検出部１４と、駆動周波数制御部１５と、スイッチ１６と、電圧発生部１７と、を有する。

速度検出部１４は、モニタ１２によって得られた撮像信号Ｓ１を入力する。速度検出部１４は、撮像信号Ｓ１に基づいてインク液滴１１ｅの速度を検出する。速度検出部１４は、例えば図２に示すように、時点ｔ１の液滴の画像と時点ｔ２との液滴の画像とを用いて、時点ｔ１から時点ｔ２までに液滴が移動した距離Ｌを検出する。そして、速度検出部１４は、速度ｖを、ｖ＝Ｌ／（ｔ２−ｔ１）により求める。速度検出部１４は、液滴の速度情報Ｓ２を駆動周波数制御部１５に送出する。なお、液滴１１ｅの速度検出の方法は、図２に示したものに限らない。

駆動周波数制御部１５は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を有する。ＬＵＴには、速度情報Ｓ２を読み出しアドレスとして、各読み出しアドレスに対応した周波数情報が格納されている。そして、駆動周波数制御部１５は、速度情報Ｓ２に応じた周波数情報Ｓ３をＬＵＴから読み出して出力する。

スイッチ１６は、電圧発生部１７によって発生された低電圧Ｖ_Ｌと高電圧Ｖ_Ｈとを入力する。また、スイッチ１６は周波数情報Ｓ３を入力する。スイッチ１６は、周波数情報Ｓ３をスイッチング周波数として、低電圧Ｖ_Ｌと高電圧Ｖ_Ｈとを交互に切り替えて出力することで、駆動電圧Ｖ_Ｄを形成する。駆動電圧Ｖ_Ｄは、圧電素子１１ａに供給される。これにより、圧電素子１１ａが周波数情報Ｓ３と同じ周波数で振動され、液滴１１ｅが周波数情報Ｓ３と同じ周波数で吐出される。

（２）駆動周波数
次に、駆動周波数制御部１５による駆動周波数の制御について詳述する。

図３Ａに、有機ＥＬパネル発光層形成に用いるインクの粘度と、その粘度のインクをノズル１１ｄから吐出できる吐出可能周波数（つまり圧電素子１１ａの駆動周波数）との関係を示す。図から、インクの粘度が高くなるほど、吐出可能周波数が小さくなることが分かる。つまり、ノズル１１ｄからインク液滴１１ｅを吐出するためには、粘度が高いほど圧電素子１１ａの駆動周波数を小さくしなければならないことが分かる。なお、図中の直線よりも下側は吐出可能領域であり、上側は吐出不可能領域である。

図３Ｂに、インクの粘度と、ノズル１１ｄから吐出されたインク液滴１１ｅの速度との関係を示す。図から、インクの粘度が高くなるほど、液滴速度が小さくなることが分かる。

図４は、図３Ａ及び図３Ｂの関係に基づいて作成した、液滴速度と吐出可能周波数との関係を示す。図４から、液滴速度が速くなるほど、吐出可能周波数が高くなることが分かる。つまり、液滴速度が速いほど、高い周波数でもノズル１１ｄから液滴１１ｅを吐出できることが分かる。なお、図４の直線よりも下側が吐出可能領域であり、上側が吐出不可能領域である。

ここで、図３Ａの関係、図３Ｂの関係、及びそれらから作成する図４の関係は、インクジェット装置１０のノズル１１ｄの形状等に応じて、インクジェット装置毎に異なる。よって、本実施の形態では、予め、図３Ａに示したような粘度と吐出可能周波との関係、及び図３Ｂに示したような粘度と液滴速度との関係を、実際の装置を用いて事前に測定しておき、その事前測定値から図４で示したような、液滴速度と吐出可能周波数との関係を求めるようになっている。

図４の液滴速度と吐出可能周波数との関係は、駆動周波数制御部１５に設けられたＬＵＴに予め格納される。

因みに、ＬＵＴに格納されるデータは、図４の直線上のデータであることが好ましいが、図４の直線よりも下側のデータであってもよい。これは、液滴速度に対して、図４の下側の周波数であれば、ノズル１１ｄから液滴１１ｅを吐出できるからである。ただし、格納する周波数が図４の直線に近いほど、短時間で吐出周波数を上昇させることができるので、ノズル回復工程を短縮でき、生産性を高めることができる。

（３）動作及び効果
次に、本実施の形態によるノズル回復工程について説明する。

インクジェット装置１０は、塗布工程を終了してから時間が経過につれて、ノズル１１ｄ内及び圧力室１１ｂ内のインク粘度が高くなる。一般には、ノズル１１ｄの先端ほど、粘度が高くなる。

そこで、インクジェット装置１０は、塗布工程を停止した後に所定期間が経過した場合、ノズル回復工程を行った後に、再び塗布工程に移る。

インクジェット装置１０は、ノズル回復工程を開始すると、駆動周波数制御部１５が速度検出部１４で求めた速度情報Ｓ２に応じた周波数情報Ｓ３を出力する。スイッチ１６は、周波数情報Ｓ３をスイッチング周波数として、低電圧Ｖ_Ｌと高電圧Ｖ_Ｈとを交互に切り替えて出力することで、駆動電圧Ｖ_Ｄを形成する。

図５に、インク液滴１１ｅの速度（図５Ｂ）と、駆動電圧波形（図５Ａ）との関係の一例を示す。なお、図５では、駆動電圧Ｖ_Ｄの周波数を１［ＫＨｚ］単位で上昇させる場合を例にとっているが、駆動周波数を上昇させる単位は１［ＫＨｚ］に限らない。例えば駆動周波数が高くなるほど、駆動周波数を上昇させるステップを大きくしてもよい。また、図５では、駆動周波数を切り替える間隔ｔ１〜ｔ２、ｔ２〜ｔ３、ｔ３〜ｔ４、ｔ４〜ｔ５、ｔ５〜ｔ６、………を等しくしているが、駆動周波数を切り替える間隔（タイミング）はこれに限らない。

インクジェット装置１０は、期間ｔ１〜ｔ２、ｔ２〜ｔ３、ｔ３〜ｔ４、ｔ４〜ｔ５、ｔ５〜ｔ６、………における、インク液滴１１ｅの速度を検出し、その期間の速度が次の駆動周波数に上昇させてよい速度になったか否か判断する。そして、駆動周波数を上昇させてよい速度になった場合に、次の期間の駆動周波数を上昇させる。実際上、これらの判断は、駆動周波数制御部１５におけるＬＵＴの読み出し動作によって行われる。

具体的に説明する。先ず、インクジェット装置１０は、時点ｔ１で最も低い駆動周波数（図５Ａの場合、１［ＫＨｚ］）で圧電素子１１ａを駆動することで、１［ＫＨｚ］の吐出周波数でノズル１１ｄから粘度の高いインクを吐出させる。次に、インクジェット装置１０は、時点ｔ２の直前の速度が駆動周波数を２［ＫＨｚ］に上昇させてよい速度になったか否か判断する。図の例では、２［ＫＨｚ］に上昇させてよい速度にならなかったので、期間ｔ２〜ｔ３での駆動周波数を１［ＫＨｚ］に維持する。

次に、インクジェット装置１０は、時点ｔ３の直前の速度が駆動周波数を２［ＫＨｚ］に上昇させてよい速度になったか否か判断する。図の例では、２［ＫＨｚ］に上昇させてよい速度になったので、期間ｔ３〜ｔ４での駆動周波数を２［ＫＨｚ］に上昇させる。

次に、インクジェット装置１０は、時点ｔ４の直前の速度が駆動周波数を３［ＫＨｚ］に上昇させてよい速度になったか否か判断する。図の例では、３［ＫＨｚ］に上昇させてよい速度にならなかったので、期間ｔ４〜ｔ５での駆動周波数を２［ＫＨｚ］に維持する。

次に、インクジェット装置１０は、時点ｔ５の直前の速度が駆動周波数を３［ＫＨｚ］に上昇させてよい速度になったか否か判断する。図の例では、３［ＫＨｚ］に上昇させてよい速度になったので、期間ｔ５〜ｔ６での駆動周波数を３［ＫＨｚ］に上昇させる。

インクジェット装置１０は、このような動作を、駆動周波数が塗布工程での駆動周波数になるまで行う。例えば、塗布工程での駆動周波数が３０［ＫＨｚ］であった場合には駆動周波数が３０［ＫＨｚ］になるまで、塗布工程での駆動周波数が９０［ＫＨｚ］であった場合には駆動周波数が９０［ＫＨｚ］になるまで、上述したのと同様の動作を順次行う。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ノズル１１ｄから吐出されるインク液滴１１ｅの吐出速度を検出し、吐出速度が大きくなるに従ってノズル１１ｄからのインク液滴の吐出周波数を上昇させたことにより、インク粘度に応じた吐出周波数を選択できるようになり（つまりインク粘度に追従した、インクを吐出可能な最も高い吐出周波数を選択できるようになり）、短時間でかつ確実に粘度の高いインクを排出することができるようになる。

＜実施の形態２＞
本実施の形態では、ノズル回復工程において、吐出速度が大きくなるに従ってノズルからのインク液滴の吐出周波数（駆動電圧の周波数）を上昇させることに加えて、圧電素子に印加する駆動電圧を塗布工程での電圧よりも大きくすることを提示する。これにより、粘度の高いインクをより短時間で排出できるようになるので、ノズル回復工程の時間をより短縮できる。

また、本実施の形態では、圧電素子に印加する駆動電圧を、吐出周波数（駆動電圧の周波数）が上昇されるに従って小さくすることを提示する。これにより、圧電素子の劣化を防止しつつ、ノズル回復工程の時間をより短縮できる。

図１との対応部分に同一符号を付して示す図６に、本実施の形態のインクジェット装置２０の構成を示す。以下の実施の形態では、圧電素子１１ａに印加する駆動電圧を、吐出周波数（駆動電圧の周波数）が上昇されるに従って小さくする形態について説明する。

本実施の形態のインクジェット装置２０は、実施の形態１のインクジェット装置１０（図１）と比較して、電圧発生部１７に換えて可変電圧発生部２１が設けられている。可変電圧発生部２１は、周波数情報Ｓ３を入力し、これに応じた電圧を発生する。

図７に、インクジェット装置２０によって形成される駆動電圧波形の一例を示す。図から、駆動電圧Ｖ_Ｄの周波数が上昇されるに従って駆動電圧Ｖ_Ｄが小さくされていることが分かる。なお、実際には、駆動電圧Ｖ_Ｄの周波数が上昇されるに従って低電圧Ｖ_Ｌと高電圧Ｖ_Ｈとの電圧の差が小さくされているが、圧電素子への駆動電圧とは、低電圧Ｖ_Ｌと高電圧Ｖ_Ｈとの電圧の差のことを意味するのが一般的なので、ここでは駆動電圧Ｖ_Ｄが小さくされていると表現する。

ノズル回復工程では、圧電素子１１ａに印加する電圧は大きい方が望ましい。何故なら、圧電素子１１ａに印加する電圧を大きくすれば、圧電素子１１ａの変形が大きくなるので、吐出される液滴１１ｅの体積を大きくできるためである。

しかしながら、圧電素子１１ａに印加する電圧が大きいまま駆動周波数を上げると、圧電素子１１ａから発生する熱が十分に逃げなくなるので、圧電素子１１ａが劣化する場合がある。よって、図７のように、駆動周波数が上昇されるに従って駆動電圧を小さくすることで、圧電素子１１ａの劣化を防止しつつ、ノズル回復工程の時間を短縮できる。

因みに、ノズル回復工程において、塗布工程よりも大きな電圧を圧電素子に印加するにあたっては、以下のような条件を満たす電圧を選定すれとよい。

（ｉ）圧電素子の耐電圧より小さいこと。（ｉｉ）印加した電圧による圧電素子の変形によって、圧電素子が振動板や電極から剥がれないこと（圧電素子の応力が、圧電素子と振動板、圧電素子と電極の密着力以内であること）。（ｉｉｉ）印加した電圧による熱で圧電素子が劣化しないこと。

＜実施の形態３＞
本実施の形態では、ノズル回復工程において、ノズルから吐出されるインク液滴の吐出角度のバラツキを検出し、吐出角度のバラツキが小さくなるに従ってノズルからのインク液滴の吐出周波数を上昇させる方法を提示する。

図１との対応部分に同一符号を付して示す図８に、本実施の形態のインクジェット装置の構成を示す。

本実施の形態のインクジェット装置３０は、実施の形態１のインクジェット装置１０（図１）と比較して、速度検出部１４に換えてバラツキ角度検出部３１が設けられていることと、駆動周波数制御部３２の構成が異なる。バラツキ角度検出部３１は、撮像信号Ｓ１に基づいてインク液滴１１ｅのバラツキ角度を検出する。

図９を用いてバラツキ角度について説明する。このバラツキ角度とは、図中の一点鎖線で示す塗布工程時の吐出方向（理想的な吐出方向）に対する、ノズル回復工程時の吐出方向のズレ角のことを言う。インク液滴の粘度が高いほど、ノズル縁部への表面張力との相互作用が大きくなるので、バラツキ角度は大きくなる。例えば第１の粘度のインク液滴のバラツキ角度がθ１だとすると、それよりも粘度の高い第２の粘度のインク液滴のバラツキ角度はθ２（＞θ１）となる。

バラツキ角度検出部３１は、複数の液滴（例えば１００個の液滴）のバラツキ角度を平均化して、それをバラツキ角度情報Ｓ１１として駆動周波数制御部３２に送出する。

駆動周波数制御部３２は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を有する。ＬＵＴには、バラツキ角度情報Ｓ１１を読み出しアドレスとして、各読み出しアドレスに対応した周波数情報Ｓ３が格納されている。そして、駆動周波数制御部３２は、バラツキ角度情報Ｓ１１に応じた周波数情報Ｓ３をＬＵＴから読み出して出力する。

図１０に、インクの粘度と、ノズル１１ｄから吐出されたインク液滴１１ｅのバラツキ角度との関係を示す。

図１１は、図１０及び図３Ａの関係に基づいて作成した、バラツキ角度と吐出可能周波数との関係を示す。図１１から、バラツキ角度が小さくなるほど、吐出可能周波数が高くなることが分かる。つまり、バラツキ角度が小さいほど、高い周波数でもノズル１１ｄから液滴１１ｅを吐出できることが分かる。なお、図中の直線よりも下側が吐出可能領域であり、上側が吐出不可能領域である。

ここで、図３Ａの関係、図１０の関係、及びそれらから作成する図１１の関係は、インクジェット装置３０のノズル１１ｄの形状やノズル１１ｄの表面処理等に応じて、インクジェット装置毎に異なる。よって、本実施の形態では、予め、図３Ａに示したような粘度と吐出可能周波との関係、及び図１０に示したような粘度とバラツキ角度との関係を、実際の装置を用いて事前に測定しておき、その事前測定値から図１１で示したような、バラツキ角度と吐出可能周波数との関係を求めるようになっている。

図１１のバラツキ角度と吐出可能周波数との関係は、駆動周波数制御部３２に設けられたＬＵＴに予め格納される。

因みに、ＬＵＴに格納されるデータは、図１１の直線上のデータであることが好ましいが、図１１の直線よりも下側のデータであってもよい。これは、バラツキ角度に対して、図１１の下側の周波数であれば、ノズル１１ｄから液滴１１ｅを吐出できるからである。ただし、格納する周波数が図１１の直線に近いほど、短時間で吐出周波数を上昇させることができるので、ノズル回復工程を短縮でき、生産性を高めることができる。

次に、本実施の形態のインクジェット装置３０の動作について説明する。

図１２に、インク液滴１１ｅのバラツキ角度（図１２Ｂ）と、駆動電圧波形（図１２Ａ）との関係の一例を示す。

インクジェット装置３０は、期間ｔ１〜ｔ２、ｔ２〜ｔ３、ｔ３〜ｔ４、ｔ４〜ｔ５、ｔ５〜ｔ６、………における、インク液滴１１ｅのバラツキ角度θを検出し、その期間のバラツキ角度が次の駆動周波数に上昇させてよい角度になったか否か判断し、駆動周波数を上昇させてよい角度になった場合に、次の期間の駆動周波数を上昇させる。実際上、これらの判断は、駆動周波数制御部３２におけるＬＵＴの読み出し動作によって行われる。

具体的に説明する。先ず、インクジェット装置３０は、時点ｔ１で最も低い駆動周波数（図１２Ａの場合、１［ＫＨｚ］）で圧電素子１１ａを駆動することで、１［ＫＨｚ］の吐出周波数でノズル１１ｄから粘度の高いインクを吐出させる。次に、インクジェット装置３０は、時点ｔ２の直前のバラツキ角度が駆動周波数を２［ＫＨｚ］に上昇させてよい角度になったか否か判断する。図の例では、２［ＫＨｚ］に上昇させてよい角度よりも大きかったので、期間ｔ２〜ｔ３での駆動周波数を１［ＫＨｚ］に維持する。

次に、インクジェット装置３０は、時点ｔ３の直前のバラツキ角度が駆動周波数を２［ＫＨｚ］に上昇させてよい角度になったか否か判断する。図の例では、２［ＫＨｚ］に上昇させてよい角度になったので、期間ｔ３〜ｔ４での駆動周波数を２［ＫＨｚ］に上昇させる。

インクジェット装置３０は、このような動作を、駆動周波数が塗布工程での駆動周波数になるまで行う。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ノズル１１ｄから吐出されるインク液滴１１ｅのバラツキ角度を検出し、バラツキ角度が小さくなるに従ってノズル１１ｄからのインク液滴１１ｅの吐出周波数を上昇させたことにより、インク粘度に応じた吐出周波数を選択できるようになり（つまりインク粘度に追従した、インクを吐出可能な最も高い吐出周波数を選択できるようになり）、短時間でかつ確実に粘度の高いインクを排出することができるようになる。

なお、本実施の形態の方法及び構成は、実施の形態２で提示した、駆動電圧の大きさを制御する方法及び構成と組み合わせてもよい。

＜他の実施の形態＞
なお、上述した実施の形態１では、図３Ａのインクの粘度と吐出可能周波数との関係、及び、図３Ｂのインクの粘度とインク液滴速度との関係を測定しておき、これらを用いて、図４の液滴速度と吐出可能周波数との関係を求めた場合について述べたが、液滴速度と吐出可能周波数との関係を直接測定により求めてもよい。

同様に、実施の形態３では、図３Ａのインクの粘度と吐出可能周波数との関係、図１０のインクの粘度とバラツキ角度との関係を測定しておき、これらを用いて、図１１のバラツキ角度と吐出可能周波数との関係を求めた場合について述べたが、バラツキ角度と吐出可能周波数との関係を直接測定により求めてもよい。

また、上述した実施の形態では、圧力発生手段として圧電素子を用いた場合について述べたが、例えば静電アクチュエータ等の圧力発生手段を用いてもよい。要は、圧力発生手段は、圧力室内に充填されたインクに駆動信号に応じた圧力を与えてインクをノズルから吐出させることができるものであればよい。

本発明のノズル回復方法及びインクジェット装置は、短時間でかつ確実に粘度の高いインクを排出することができるといった効果を有し、有機ＥＬパネルの発光層などの塗布工程に用いられるインクジェット装置や、プリンタの記録工程に用いられるインクジェット装置等に広く適用可能である。

本発明の実施の形態１に係るインクジェット装置の主要構成を示す図 インク液滴の速度検出の説明に供する図 図３Ａはインクの粘度と吐出可能周波数との関係を示す図、図３Ｂはインクの粘度とインク液滴の速度との関係を示す図 液滴速度と吐出可能周波数との関係を示す図 実施の形態１における、インク液滴の速度（図５Ｂ）と駆動電圧波形（図５Ａ）との関係の一例を示す図 実施の形態２のインクジェット装置の主要構成を示す図 実施の形態２における駆動電圧波形の一例を示す図 実施の形態３のインクジェット装置の主要構成を示す図 バラツキ角度の説明に供する図 インクの粘度とバラツキ角度との関係を示す図 バラツキ角度と吐出可能周波数との関係を示す図 実施の形態３における、インク液滴のバラツキ角度（図１２Ｂ）と駆動電圧波形（図１２Ａ）との関係の一例を示す図

符号の説明

１０、２０、３０ インクジェット装置
１１ インクジェットヘッド
１１ａ 圧電素子
１１ｂ 圧力室
１１ｃ インク
１１ｄ ノズル
１１ｅ インク液滴
１２ モニタ
１３ 制御部
１４ 速度検出部
１５、３２ 駆動周波数制御部
１６ スイッチ
１７ 電圧発生部
２１ 可変電圧発生部
３１ バラツキ角度検出部
Ｓ１ 撮像信号
Ｓ２ 速度情報
Ｓ３ 周波数情報
Ｖ_Ｄ 駆動電圧

Claims (15)

1. インクジェット装置のノズル回復方法であって、
   ノズルから吐出されるインク液滴の吐出速度を検出する速度検出ステップと、
   前記吐出速度が大きくなるに従って、前記ノズルからの前記インク液滴の吐出周波数を上昇させる吐出周波数制御ステップと、
   を含むノズル回復方法。
2. 前記吐出周波数制御ステップでは、
   予め用意された、吐出速度と吐出可能周波数との関係を表すデータを用いて、前記吐出周波数を制御する、
   請求項１に記載のノズル回復方法。
3. 前記吐出周波数制御ステップでは、
   前記インクジェット装置の圧力発生手段に印加する駆動電圧の周波数を、前記吐出速度が大きくなるに従って上昇させる、
   請求項１に記載のノズル回復方法。
4. 前記圧力発生手段に印加する駆動電圧を、塗布工程において前記圧力発生手段に印加する駆動電圧よりも大きくする駆動電圧制御ステップを、さらに含む、
   請求項３に記載のノズル回復方法。
5. 前記駆動電圧制御ステップでは、
   前記圧力発生手段に印加する駆動電圧を、前記吐出周波数が上昇されるに従って小さくする、
   請求項４に記載のノズル回復方法。
6. インクジェット装置のノズル回復方法であって、
   ノズルから吐出されるインク液滴のバラツキ角度を検出するバラツキ検出ステップと、
   前記バラツキ角度が小さくなるに従って、前記ノズルからの前記インク液滴の吐出周波数を上昇させる吐出周波数制御ステップと、
   を含むノズル回復方法。
7. 前記吐出周波数制御ステップでは、
   前記インクジェット装置の圧力発生手段に印加する駆動電圧の周波数を、前記バラツキ角度が小さくなるに従って上昇させる、
   請求項６に記載のノズル回復方法。
8. 前記圧力発生手段に印加する駆動電圧を、塗布工程において前記圧力発生手段に印加する駆動電圧よりも大きくする駆動電圧制御ステップを、さらに含む、
   請求項７に記載のノズル回復方法。
9. 前記駆動電圧制御ステップでは、
   前記圧力発生手段に印加する駆動電圧を、前記吐出周波数が上昇されるに従って小さくする、
   請求項８に記載のノズル回復方法。
10. インクジェットヘッドに設けられた圧力発生手段に駆動電圧を印加して圧力室内の圧力を変化させることにより、前記圧力室内に充填されたインクをノズルから吐出するインクジェット装置であって、
    ノズルから吐出されるインク液滴を撮影するモニタと、
    前記モニタにより得られた撮像画像に基づいて前記インク液滴の吐出速度を検出する速度検出手段と、
    前記速度検出手段によって検出された前記吐出速度が大きくなるに従って、前記圧力発生手段に印加する前記駆動電圧の周波数を上昇させる駆動周波数制御部と、
    を具備するインクジェット装置。
11. 前記駆動周波数制御部は、吐出速度と吐出周波数との関係を表すルックアップテーブルを有する、
    請求項１０に記載のインクジェット装置。
12. 前記圧力発生手段に印加する駆動電圧を、前記駆動電圧の周波数が上昇されるに従って小さくする、
    請求項１０に記載のインクジェット装置。
13. インクジェットヘッドに設けられた圧力発生手段に駆動電圧を印加して圧力室内の圧力を変化させることにより、前記圧力室内に充填されたインクをノズルから吐出するインクジェット装置であって、
    ノズルから吐出されるインク液滴を撮影するモニタと、
    前記モニタにより得られた撮像画像に基づいて前記インク液滴のバラツキ角度を検出するバラツキ検出手段と、
    前記バラツキ検出手段によって検出された前記バラツキ角度が小さくなるに従って、前記圧力発生手段に印加する前記駆動電圧の周波数を上昇させる駆動周波数制御部と、
    を具備するインクジェット装置。
14. 前記駆動周波数制御部は、バラツキ角度と吐出周波数との関係を表すルックアップテーブルを有する、
    請求項１３に記載のインクジェット装置。
15. 前記圧力発生手段に印加する駆動電圧を、前記駆動電圧の周波数が上昇されるに従って小さくする、
    請求項１３に記載のインクジェット装置。
    

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