JP6450942B2 - インクジェット装置とインクジェット方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット装置とインクジェット方法とに関するものである。特に、インクを循環させながらインクを吐出させるインクジェット装置とインクジェット方法とに関する。

インクジェット装置は、複数のノズルを有した塗布ヘッドからインク量を制御しながら吐出させる。インクジェット装置は、紙やプラスチックの表面上に任意の図形や文字などを描画することに広く用いられている。

図形や文字の描画においては、高解像度の画質を描画することが求められている。デバイスの製造においては、高精度で均一な機能膜を形成することが求められている。そのため、インクジェット装置においては、塗布ヘッドの複数のノズルから吐出させるインク量を経時的に安定かつ均一に、吐出させることが必要となる。

そのため、先行文献１のインクジェット装置においては、塗布ヘッド内の内圧を常に一定にする制御をすることにより、インク吐出安定化を図ることが提案されている。このインクジェット装置においては、塗布ヘッドにインクを供給する供給タンクと、塗布ヘッドからインクを回収する回収タンクとには、タンク内の圧力を制御するための圧力制御手段が備えられており、塗布ヘッド内の圧力が一定になるようにそれぞれのタンク内の圧力を制御している。このように、塗布ヘッド内の圧力を常に一定にすることで、塗布ヘッドのノズル吐出口における液面形状が安定化し、インク吐出の安定化を図ることができる。

また、先行文献２記載のインクジェット装置においては、塗布ヘッドにインクを供給する配管とインクを引き込む配管とが接続されている。インクをインク供給の配管から塗布ヘッドを通じて、インクの引っ込み配管に引き込む。このことで、インクを循環させながらインクの吐出を行うことで吐出の安定化を図ることが提案されている。

このインクジェット装置においては、インクを塗布ヘッドに供給する配管内、および、インクを塗布ヘッドから引き込む配管内に圧力センサが設置されており、この圧力のセンサの値を調整しながらインクを循環させている。インクの循環を行うことで、塗布ヘッド内の気泡や異物を塗布ヘッド内部からインク循環経路に移動する。よって、塗布ヘッドからインクを吐出する時、気泡や異物による影響が除かれるため安定した吐出を実現させる
ことができる。

特開２００８−２８９９８３号公報 特開２０１２−９６５２４号公報

先行文献１と先行文献２とに記載のインクジェット装置では、ワーク（紙、プラスチックの板や構造物、ガラス基板、金属の板や構造物、等）上に、インクを吐出させて所定のパターンを形成することを前提としている。そのため、塗布ヘッドとワークとの距離は一定である。

しかしながら、ワークの形状が、大きな凹凸を有する形状である場合、塗布ヘッドの位置をワークの凹凸に対応するように調整しながらインクの吐出を行う必要がある。塗布ヘッドとワークとの距離を一定に保たないと、所定のパターンが適切に形成されないためである。

先行文献１記載のインクジェット装置において、塗布ヘッドの位置を変えて大きな凹凸を有する形状のワークに対してインクの吐出を行う場合、ヘッド内に急激な圧力変動が発生する。この時、塗布ヘッド内部の急激な圧力変動の計測結果より、供給タンク内部および回収タンク内部の圧力を調整して塗布ヘッド内部の圧力を一定になるように調整する。

しかしながら、急激に変動する圧力の調整を瞬時に行うのは困難であり、塗布ヘッド内部の圧力が高圧あるいは低圧になってしまう。そのため、塗布ヘッドの各ノズル穴からインク漏出や、空気の入り込みの発生によるインク吐出が不安定になる
また、先行文献２記載のインクジェット装置において、塗布ヘッドの位置を変えて、大きな凹凸を有する形状のワークに対して、インクの吐出を行う場合、塗布ヘッド内や循環流路内の圧力が急激な変動が発生する。この時、塗布ヘッドへのインク供給量の調整やインク引き込み量の調整が追いつかず、塗布ヘッドに急激に高い圧力が印加されて塗布ヘッドの各ノズルからインクが大量に染み出してくる。

よって、塗布ヘッドからの吐出が不安定になったり、場合によっては塗布ヘッドからインクの液だれを発生させてしまう。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ワークに対して大きく塗布ヘッドの位置を変えて所定のパターンを形成する時、塗布ヘッドからの安定したインクの吐出を行うことができるインクジェット装置を提供することを目的とする

上記目的を達成するために、複数の塗布ヘッドと、上記複数の塗布ヘッドと供給配管で接続された供給タンクと、上記供給タンク内の圧力を制御する第１制御部と、複数の塗布ヘッドのうち、１つ以上の塗布ヘッドを対象物へ近づける第２制御部と、を含むインクジェット装置を用いる。

また、複数の塗布ヘッドから、少なくとも１つの塗布ヘッドを選択する選択工程と、少なくとも１つの塗布ヘッドを被対象物に、近づける近接工程と、近づけた塗布ヘッドへの供給配管のインク流路抵抗を調節する流路工程と、近づけた塗布ヘッドから被対象物へ、インクを塗布する塗布工程と、を含むインクジェット方法を用いる。

以上のように、本発明のインクジェット装置とインクジェット方法とによれば、塗布ヘッドの位置によってインクを流す流量が塗布ヘッドの位置ごとに一定になるような配管系統やバルブを有している。このため、複数の塗布ヘッドのうち、任意の塗布ヘッドの位置を低くして、この任意のヘッドからインクの吐出をおこなった時、安定したインクの吐出が可能である。

本発明の実施の形態１におけるインクジェット装置の全体構成図 （ａ）実施の形態１において、塗布ヘッドと平面形状のワークとの位置関係を示す斜視図、（ｂ）実施の形態１において、塗布開始位置における塗布ヘッドと平面形状ワークとの断面図、（ｃ）実施の形態１において、塗布終了位置における塗布ヘッドと平面形状ワークとの断面図 （ａ）従来例において、塗布ヘッドと平面形状のワークとの位置関係を示す斜視図、（ｂ）従来例において、塗布開始位置における塗布ヘッドと平面形状ワークとの断面図、（ｃ）従来例において、塗布終了位置における塗布ヘッドと平面形状ワークとの断面図 実施の形態２におけるインクジェット装置の全体構成図 実施の形態３におけるインクジェット装置の全体構成図 実施の形態のインクジェット装置の変形例を示す構成図 実施の形態のインクジェット装置の変形例を示す構成図

以下本発明の実施の一つの形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるインクジェット装置の概略図である。
インクジェット装置全体は、ＵＶ光による各タンクや配管、塗布ヘッド内のインクが変質しないようにＵＶ光を遮断するフィルムや金属のカバーで全体を覆われている。この例は、ＵＶ光用のインクを使用する場合であり、ＵＶ光用のインクを使用しない場合は、上記対策は必須ではない。

インクジェット装置には、所定の量のインクを吐出する複数のノズルが配列された複数の塗布ヘッド１０と、インク１１を貯蔵するための貯蔵タンク１２と、塗布ヘッド１０へインク１１を供給するためのインク１１が貯められている供給タンク１３と、塗布ヘッド１０からインク１１を回収したインク１１を貯めておくための回収タンク１４の３つのタンクとが設置されている。また、それぞれを制御する制御部３５がある。制御部３５は、プロセッサーなどを有し、それぞれの構成部に制御指示をする。制御部３５の周辺を配線は略されている。後ろででてきる各種構成部も制御できる。

それぞれのタンクは、インク１１が変質しないように密封容器が適用されており、外気と遮断さてれている。各タンク内のインク１１の状態を保持するために、タンク内に窒素などの不活性ガスを導入しても良い。

貯蔵タンク１２と供給タンク１３とは配管１５によって接続されており、配管経路中に貯蔵タンク１２と供給タンク１３間でインク１１の移動ができるポンプ１６が設置されている。供給タンク１３内には、インク１１の液面を検知するためのセンサが設置され、常に供給タンク１３内のインク１１の液面が一定になるように、センサのデータからポンプ１６の制御を行っている。貯蔵タンク１２と回収タンク１４とは、配管１７に接続され、配管経路中にインク１１移動ができるポンプ１８が設置されている。回収タンク１４には、インク１１の液面を検知するためのセンサが設置され、インク１１の液面が一定になるようにセンサのデータよりポンプ１８の制御を行っている。

供給タンク１３から塗布ヘッド１０へは２つの長さが異なる供給配管１９、２０が接続されている。供給タンク１３から塗布ヘッド１０へインク１１を供給する時、２つの供給配管１９、２０のうち、どちらか一方の供給配管を用いてインクを供給する。インク１１を供給する供給配管の切り替えは、供給タンク１３に設置された切り替え弁２１、および、塗布ヘッド１０のインク導入側に設置された切り替え弁２２によって行う。供給配管は、少なくとも２本あればよい。

塗布ヘッド１０から回収タンク１４へは２つの長さが異なる回収配管２３、２４が接続されている。回収配管も、少なくとも２本あればよい。塗布ヘッド１０から回収タンク１４へインク１１を回収する時、２つの回収配管２３、２４のうち、どちらか一方の回収配管を用いてインク１１を回収する。塗布ヘッド１０から回収タンクにインク１１を回収する回収配管の切り替えは、塗布ヘッド１０のインク回収側に設置された切り替え弁２５、および、回収タンク１４に設置された切り替え弁２６によって行う。

図１では、簡略化するために、塗布ヘッド１０、インク１１を貯蔵するための貯蔵タンク１２、インク１１を塗布ヘッド１０へ供給するための供給タンク１３、塗布ヘッド１０からインク１１を回収するための回収タンク１４、および、それぞれを接続する配管は、１つずつしか示していない。実際には、それぞれ複数設置されていてもよい。

複数個の塗布ヘッド１０において、任意の塗布ヘッド１０の位置を下げることができ、塗布ヘッド１０の位置を下げた状態で、塗布ヘッド１０からインクの吐出を行うことができる。供給タンク１３、回収タンク１４には、加圧や減圧のできる配管が接続されている。供給タンク１３内、および回収タンク１４内の圧力を制御することで供給タンク１３と回収タンク１４との間で圧力差を形成させる。供給タンク１３と回収タンク１４との圧力差によって、インク１１を供給タンク１３から塗布ヘッド１０を通じて回収タンク１４へ移動させる。

供給タンク１３と回収タンク１４の液面が一定になるようにポンプ１６、１８によって、貯蔵タンク１２からインク１１の供給が行われたり、回収が行われる。

このように、インク１１は貯蔵タンク１２を基点に、供給タンク１３から塗布ヘッド１０を経由し、回収タンク１４に移動し、再度、貯蔵タンク１２に戻るような循環を形成する。この時、インクが循環する量が常に一定になるように、供給タンク１３内部、および、回収タンク１４内部の圧力を調整する。また、インク１１の塗布量や、インクの粘度などの材料物性によって塗布ヘッド１０からの吐出状態が変化するので、必要とされるインク１１の吐出量が確保できるように供給タンク１３と回収タンク１４との差圧条件を設定する。

インクジェット装置の塗布ヘッド１０の下方には、ワーク（被対象物）を固定するためのジグが設置されている。以下、下方とは、ワークに近づくことを意味する。ワークを固定するジグは、多軸を有するロボットアームによって接続され、ワークを任意の位置に設置することができる。塗布ヘッド１０の位置は固定しており、ワークを動かしながら塗布ヘッドからインクを吐出させてワーク表面上にインクの塗布を行う。ワークを動作させる時、塗布ヘッド１０とワークとの距離が一定の距離を保つように設定する。

あらかじめ、ワークの形状と塗布ヘッド１０との位置関係の情報からワークに設置されたロボットアームの動作プログラムを作成する。このロボットアームの動作プログラムによってロボットアームの動きを制御し、塗布ヘッド１０とワークとの距離が一定になるように、動作させる。

（実施の形態例１）
図２（ａ）〜図２（ｃ）を用いて実施の形態例１を説明する。図２（ａ）は、塗布ヘッドの斜視図である。図２（ｂ）〜図２（ｃ）は、塗布ヘッドの側面図である。

図２（ａ）に示すように、大きな凹凸を有すワーク３０に対して、塗布ヘッド１０からインクを吐出させてワーク３０上に所定のパターンを形成する実施例を示す。

この時、塗布ヘッド１０は、４つの塗布ヘッドからなる。４つの塗布ヘッドのうちの任意の１つの塗布ヘッド３１の位置が他の塗布ヘッド１０よりも低い位置に設定している。
低い位置に設定した塗布ヘッド３１のみからインクを吐出させ、他の塗布ヘッド１０からのインクの吐出はさせない。ワーク３０は塗布ヘッド３１の奥側から手前側に移動させて、塗布ヘッド３１からワークに対してインクを吐出させて所定のパターンを形成させる。
ワーク３０は多軸機構を有するロボットアームによって固定されており、ロボットアームと塗布ヘッド３１との距離が常に一定になるようにロボットアームを制御してワークを移動させる。

塗布ヘッド３１の位置を他の塗布ヘッド１０の位置よりも低く設定した状態で、ワーク３０に対して塗布した時の塗布ヘッド１０とワークとの位置関係を図２（ｂ）、図２（ｃ）に示す。

図２（ｂ）は、塗布ヘッド３１からワーク３０に対して塗布を開始した時の断面図を示し、図２（ｃ）には、塗布ヘッド３１からワーク３０に対して塗布を終了した時の断面図を示す。

この断面図に示すようにワーク３０の形状は、大きな凹凸を有している。このワーク３０と塗布ヘッド３１との距離を一定にしながらワーク３０を移動させても、任意の塗布ヘッド３１が他の塗布ヘッド１０よりも位置が低いために、塗布開始時から塗布終了時において、他の塗布ヘッド１０とワーク３０との干渉が発生しない。

ワーク３０に対して、複数のインクの吐出が必要であれば、塗布ヘッド１０ごとに各種インクを導入して、インク種ごとに塗布ヘッド１０の位置を変えて、塗布ヘッド１０は、ワーク３０に対してインクの吐出を行う。
＜比較例＞
一方、図３（ａ）の斜視図に示すように、大きな凹凸を有すワーク３０に対して、４つの塗布ヘッド１０を同じ高さで並べて設置して、任意の塗布ヘッド３１からインクをワークに吐出させて所定パターンを形成する場合、塗布ヘッド１０とワークとが干渉してしまい、所定のパターンを形成できない。ワーク３０を塗布ヘッド１０の奥側から手前側に移動させつつ、ワーク３０と任意の塗布ヘッド３１との距離が一定になるように制御しながら、任意の塗布ヘッド３１からインク１１を吐出させる。

図３（ｂ）は、任意の塗布ヘッド３１からワーク３０に対して塗布を開始した時の断面図を示し、図３（ｃ）には、任意の塗布ヘッド１０からワーク３０に対して塗布を終了した時の断面図を示す。

この時、塗布終了時において図３（ｃ）に示すように、任意の塗布ヘッド３１とワーク３０との距離を一定に維持しようとした場合、任意の塗布ヘッド３１以外の塗布ヘッド１０とワーク３０の一部において干渉部３２が出来てしまい、ワーク３０全面への塗布が不可能である。したがって、塗布ヘッドから大きな凹凸を有するワークに対してインクを吐出させてワーク上に所定のパターンを形成する場合、図２（ａ）から図２（ｃ）に示すように、任意の塗布ヘッドの位置を低くする必要がある。

＜圧力調整＞
図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、４つの塗布ヘッド１０のうち１つの塗布ヘッド３１の位置を下げた位置で設定して、ワーク３０へ塗布する場合、上記比較例の問題は解決する。しかし、塗布ヘッド３１を下げた時、塗布ヘッド３１内の圧力が大きく変動する。

塗布ヘッド３１内の圧力は、塗布ヘッド３１の位置を下げる前は１０ｋＰａ、塗布ヘッドの位置を下げた時は、１５ｋＰａに高くなる状態になる。この場合について、塗布ヘッド３１からのインクの吐出安定化を図った例を以下に示す。

一般に、配管内を流れる流量は、式１によって求めることができる。ΔＰは、配管内の圧力差を示し、Ｃはコンダクタンス（比例定数）を示している。

Ｑ＝Ｃ・ΔＰ・・・・（式１）
任意の塗布ヘッド３１の位置を下げた時、任意の塗布ヘッド３１のインク供給側においては、任意の塗布ヘッド３１に印加される圧力が１０ｋＰａから１５ｋＰａに増加したので、流量が１５／１０＝１．５倍増加する。

逆に、任意の塗布ヘッド３１のインク回収側においては、インクの回収量が１．５倍低下する。そのため、任意の塗布ヘッド３１の位置を下げることで、任意の塗布ヘッド３１へ供給されるインク量が急激に増大するとともに、任意の塗布ヘッド３１から回収されるインク量が急激に低減する。

よって、より多くのインクが任意の塗布ヘッド３１内へ流入し、任意の塗布ヘッド３１の各ノズルからインクが漏出する。この任意の塗布ヘッド３１の各ノズルからのインク漏出でインクが塗布ヘッド表面に液滴となってこびりつく。結果、インク吐出の不安定を引き起こす。また、ノズルからのインクの液だれにより、インクによる目詰まりが起こり、結果、ノズルの不吐出が発生する。

式１に示したコンダクタンスは、配管の形状によって決まり、断面形状が円形状として、配管の直径（内径）をａ、配管の長さをＬとすると、数式２で表せることが一般に分かっている。

Ｃ∝ａ４ ／ Ｌ ・・・・（式２）
任意の塗布ヘッド３１の位置を下ろした位置にした時、インク供給側においてインク流量を一定にするためには、式１よりコンダクタンスＣの値を１／１．５＝０．６７倍にする必要がある。

そのためには、式２より配管の長さＬを１．５倍にすれば良いことがわかる。また、インク回収側に関しては、任意の塗布ヘッド３１の位置を下ろす前の配管の長さを降ろした時の配管の長さの１．５倍にすれば良いことが分かる。

＜配管の選択＞
よって、塗布ヘッドの位置を下げる前は、供給タンクから任意の塗布ヘッド３１へインクを供給する２つの供給配管のうち、長い配管に比べ０．６７倍短い供給配管にインクを流すように供給タンクの切り替え弁、塗布ヘッドのインク供給側の切り替え弁を選択してインクを供給する。

また、任意の塗布ヘッド３１から回収タンク１４へインクを回収する２つの回収配管のうち、短い回収配管に比べて１．５倍長い回収配管にインクを流すように、任意の塗布ヘッド３１の回収側の切り替え弁２５、回収タンクの切り替え弁２６を選択してインクを回収すればよい。

塗布ヘッドの位置を下げた時は、供給タンクから塗布ヘッドへインクを供給する２つの供給配管のうち、短い供給配管に比べ、１．５倍長い供給配管にインクが流れるように供給タンクの切り替え弁、塗布ヘッドのインク供給側の切り替え弁を選択してインクを供給する。また、塗布ヘッドから回収タンクへインクを回収する２つの回収配管のうち、長い回収配管に比べ、０．６７倍短い回収配管にインクが流れるように塗布ヘッドの回収側の切り替え弁、回収タンクの切り替え弁を選択してインクを回収すれば良い。

＜効果＞
以上のように、塗布ヘッド１０の位置を下げた時に、インクを循環させる配管を切り替えることで、塗布ヘッドに流入させるインクの量を瞬時に制御できる。よって、塗布ヘッドの位置を下げた時に、塗布ヘッド内へ流入する急激なインクの流入を抑えることができ、塗布ヘッドの各ノズルからインクの染み出や液だれの発生がなく、安定した吐出が可能となる。

このように、大きな凹凸の形状のワークに対して所定のパターンを塗布するためには、任意の塗布ヘッドの位置を下げた位置に設置するとともに、塗布ヘッドへインクを供給する配管経路、および、塗布ヘッドからインクを回収するための配管経路を変える必要がある。任意の塗布ヘッド３１の位置ごとに、配管経路の長さを変えることによって、任意の塗布ヘッドに印加される大きな圧力変動を抑え、常に一定の流量のインクを循環させることで安定したインクの吐出を実現させることができる。

なお、上記では、複数の異なる長さ配管を切り替えたが、流路抵抗が異なる配管を切り替えればよい。塗布ヘッド１０の位置を下げた時（ワークに近づけた時）に、インクの供給側は、流路抵抗が高いもの、インクの回収側は、流路抵抗が低いものを用いる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２のインクジェット装置の概略図を示す。図４において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。説明しない事項は、実施の形態１と同様である。

実施の形態２については、供給タンク１３から塗布ヘッド１０に接続された２つの供給配管４０、４１、および、塗布ヘッド１０からインク１１を回収するための２つの回収配管４２，４３が、実施の形態１と異なる。

供給タンク１３と任意の塗布ヘッド１０とは、長さが同じで配管の直径が異なる（以下、流路面積が異なることを意味する）２つの供給配管４０、４１で接続されている。供給タンク１３に設置された切り替え弁２１と、塗布ヘッド１０のインク導入側に設置された切り替え弁２２とによって、供給タンク１３と塗布ヘッド１０との間の２つの供給配管４０、４１のうち、どちらか一方、インク１１を供給する配管の切り替えをおこない、一定の流量のインクを供給している。

塗布ヘッド１０から回収タンク１４へは、長さが同じで配管の直径が異なる２つの回収配管４２、４３で接続されている。塗布ヘッド１０のインク回収側に設置された切り替え弁２５と、回収タンク１４に設置された切り替え弁２６とによって、塗布ヘッド１０と回収タンク１４との間の２つの回収配管４２、４３のうち、どちらか、どちらか一方に、インク１１を回収する配管の切り替えをおこない、一定の流量のインク１１が回収されるように調整している。

（実施例２）
実施例２を、図２（ａ）〜図２（ｃ）、図４を用いて説明する。図２（ａ）に示すように、大きな凹凸を有すワーク３０に対して、塗布ヘッド１０からインクを吐出させてワーク３０上に所定のパターンを形成する時の事例を示す。

塗布ヘッド１０は、４つ並んで設置しており、４つの塗布ヘッドのうちの任意の１つの塗布ヘッド３１の位置が、他の塗布ヘッド１０よりも低い位置に設定する。この任意の塗布ヘッド３１の位置を下げた時、この任意の塗布ヘッド３１内の圧力が大きく変動する。
任意の塗布ヘッド３１内の圧力が、塗布ヘッドの位置を下げる前は１０ｋＰａ、塗布ヘッド３１の位置を下げた時１５ｋＰａに高くなる状態になる場合について、任意の塗布ヘッドからのインクの吐出安定化を図る。

複数の塗布ヘッド１０のうち、任意の塗布ヘッド３１の位置を下げた時、供給タンク１３から任意の塗布ヘッド１０へインク１１を供給する２つの供給配管４０，４１、および、任意の塗布ヘッド１０から回収タンク１４へインク１１を回収する２つの回収配管４２、４３を切り替えることでインクの吐出安定化を図る。

実施例１で説明したように、任意の塗布ヘッド３１の位置を下ろした位置にした時、供給タンク１３から塗布ヘッド３１に供給するインク量を一定にするためには、数式１のコンダクタンスＣの値を１／１．５＝０．６７倍にする必要がある。

そのためには、数式２より供給配管の直径を０．９倍にすれば良い。また、任意の塗布ヘッド３１の位置を下ろした位置にした時、塗布ヘッド３１から回収タンク１４へ回収するインク量を一定にするためには、任意の塗布ヘッド３１を下ろす前の回収配管の直径を下ろした時の配管の直径の０．９倍にすれば良いことが分かる。

よって、任意の塗布ヘッドの位置を下げる前は、供給タンク１３から任意の塗布ヘッド３１へインクを供給する２つの配管のうち、直径が小さい供給配管４１に比べて１．１倍直径が大きい供給配管４０にインク１１を流すように供給タンク１３の切り替え弁２１を変えてインク１１を供給する。

また、任意の塗布ヘッド３１から回収タンク１４へインク１１を回収する時、２つの回収配管のうち、直径の大きい回収配管に比べて０．９倍直径の小さい回収配管にインク１１を流すように、塗布ヘッドの回収側の切り替え弁２６を選択して、インク１１を回収すればよい。

任意の塗布ヘッド３１の位置を下げた時は、供給タンク１３から任意の塗布ヘッド３１へインク１１を供給する２つの供給配管のうち、直径が大きい配管に比べて０．９倍直径の小さい供給配管４１にインク１１が供給されるように供給タンク１３の切り替え弁２１を切り替える。また、任意の塗布ヘッド３１から回収タンク１４へインク１１を回収する２つの回収配管のうち、直径の小さい配管に比べ、１．１倍直径が大きい回収配管にインクが流れるように塗布ヘッドの回収側の切り替え弁を切り替えてインク１１を回収すれば良い。

このように、大きな凹凸の形状のワーク３０に対して所定のパターンを塗布するために、任意の塗布ヘッド３１の位置が下がった位置に設置した時、塗布ヘッド３１へインク１１を供給する供給配管４０、４１の直径、および、塗布ヘッドからインクを回収するための回収配管４２、４３の直径を変える必要がある。

任意の塗布ヘッド３１の位置を変えた時、配管経路の配管の直径を変えることで任意の塗布ヘッドに印加される大きな圧力変動を抑え、常に一定の流量のインク１１を循環させることで安定したインクの吐出を実現させることができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３のインクジェット装置の概略図を示す。図５において実施の形態１で説明した図１と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。説明しない事項は、実施の形態１と同様である。

実施の形態３では、供給タンク１３から塗布ヘッド１０に接続された供給配管系、塗布ヘッドからインクを回収するため回収配管系が、実施の形態１と異なる。

供給タンク１３から塗布ヘッド１０へ接続された供給配管５０、および、塗布ヘッド１０から回収タンク１４へ接続された回収配管５１がそれぞれ１本づつ接続されている。供給タンク１３から塗布ヘッド１０に接続された供給配管５０にはインク供給量（インク流量）を調整するための調整バルブ５２が設置されており、塗布ヘッド１０から回収タンク１４に接続された供給配管４１には、インクの回収量を調節するための調整バルブ５３が設置されている。それぞれの配管に取り付けた調整バルブ５２、５３の開度を調整することで一定の流量のインク１１が塗布ヘッド１０に流れるように調節する。

塗布ヘッドをワークに近づける（下方へ移動）と、調整バルブ５２、５３の開度を下げ、インクが流れにくくする。

（実施例３）
図２（ａ）〜図２（ｃ）と図５を用いて、実施の形態３を説明する。図２（ａ）から図２（ｃ）で示したように、大きな凹凸を有すワーク３０に対して、塗布ヘッド１０からインクを吐出させてワーク３０上に所定のパターンを形成する時の例を示す。

塗布ヘッド１０は、４つ並んで設置しており、４つの塗布ヘッドのうちの任意の少なくとも１つの塗布ヘッド３１の位置が他の塗布ヘッドよりも低い位置に設定する。この任意の塗布ヘッド３１の位置を下げた時、この任意の塗布ヘッド３１内の圧力が大きく変動する。任意の塗布ヘッド３１内の圧力が、塗布ヘッドの位置を下げる前は１０ｋＰａ、塗布ヘッドの位置を下げた時１５ｋＰａに高くなる状態になる場合について、任意の塗布ヘッド３１からのインクの吐出安定化を図る。

図５は全体を示す図である。複数の塗布ヘッド１０のうち、任意の塗布ヘッド３１の位置を下げた時、供給タンク１３から任意の塗布ヘッド３１へインク１１を供給する供給配管５０中に設置された調整バルブ５２の開度、および、および、任意の塗布ヘッド３１から回収タンク１４へインク１１を回収する回収配管５１中に設置された調整バルブ５３の開度を調節しインク１１の吐出安定化を図る。

そのために、塗布ヘッド３１を下ろす前、調整バルブ５２と調整バルブ５３の開度を調整し、任意の塗布ヘッド３１内に流れる流量を調整しておき、その時のぞれぞれの調整バルブ５２，５３の開度を記憶しておく。

その次に、任意の塗布ヘッド３１を下ろし、任意の塗布ヘッド３１を下ろす前の流量と、同じ流量になるように調整バルブ５２と調整バルブ５３の開度を調整して、それぞれのバルブの開度を記憶しておく。任意の塗布ヘッド３１を下ろす前、および、下ろした後の調整バルブ５２と調整バルブ５３とのバルブの開度を設定しておく。塗布ヘッド３１を下ろしたと時、あらかじめ記録しておいた調整バルブ５２と調整バルブ５３の開度に設定することで、塗布ヘッド３１の位置が下がった状態になっても、塗布ヘッド３１内を流れるインクの流量が常に一定の状態を維持することが可能になる。

このように、大きな凹凸の形状のワーク３０に対して所定のパターンを塗布するために、任意の塗布ヘッド３１の位置が下がった位置に設置した時、塗布ヘッド３１とインクを供給タンク１３に接続された調整バルブ５２の開度、塗布ヘッド３１から回収タンク１４に接続された調整バルブ５３の開度を調製する必要がある。任意の塗布ヘッド３１の位置を変えた時、配管経路に設置された調整バルブ５２、調整バルブ５３の開度調整によって、任意の塗布ヘッド３１に印加される大きな圧力変動を抑え、常に一定の流量のインクを循環させることで安定したインクの吐出を実現させることができる。

（なお書き）
なお、上記実施の形態は、それぞれ組み合わせができる。下方へ移動された塗布ヘッド３１は、少なくとも１つであり、複数の塗布ノズルでもよい。

供給配管、回収配管ともに流路抵抗を変更させる例を説明したが、どちらか１方のみの流路抵抗を変更してもよい。また、供給配管と回収配管とで、異なる流路抵抗を変更方法、機構を実施してもよい。１つの配管に、複数の流路抵抗の変更方法を用いてもよい。

また、上記では、循環系を用いて説明したが、非循環系にも適用できる。図６で説明する。図６は、図１のインクジェット装置の変形例である。すなわち、複数の塗布ヘッド１０と、上記複数の塗布ヘッド１０と供給配管１９，２０で接続された供給タンク１３と、上記供給タンク１３内の圧力を制御する供給タンク１３の圧力を制御する制御部３５と、複数の塗布ヘッド１０から１つ以上の塗布ヘッド３１のみを対象物へ近づけインク１１を塗布する制御部３５と、のみを含むインクジェット装置でもよい。

さらに、別の変形例を、図７で説明する。図７は、図１、６の変形例である。図６の構成に、上記複数の塗布ヘッド１０と回収配管２３，２４で接続された回収タンク１４と、上記回収タンク１４内の圧力を制御する回収タンク１４の圧力を制御する制御部３５と、のみを有するインクジェット装置でもよい。

上記、配管の切り替え、塗布ヘッドの上下動作の制御、センサの制御、タンクの圧力制御、インクの塗布制御、調整バルブの制御、ワークの移動の制御などは１つ、または、複数の制御部３５（第１制御部、第２制御部、第３制御部・・・）で行うことができる。制御部３５は制御ＩＣ、プロセッサーなどを含むコンピュータで構成される。

本発明のインクジェット装置は、本願発明のインクジェット装置は、産業用のみならず、民生用にも使用できる。産業用としては、大きな凹凸を有するワークに対して安定してインクを塗布することができるので、複雑な形状に対するデザインの加飾や３次元構造のデバイスへの機能膜の形成などに使用できる。その他、インクジェット装置として、広く利用される

１０ 塗布ヘッド
１１ インク
１２ 貯蔵タンク
１３ 供給タンク
１４ 回収タンク
１５、１７ 配管
１６、１８ ポンプ
１９、２０、４０、４１、５０ 供給配管
２３、２４、４２、４３、５１ 回収配管
２１、２２、２５、２６ 切り替え弁
３０ ワーク
３１ 塗布ヘッド
３２ 干渉部
３５ 制御部
５２、５３ 調整バルブ

Claims (12)

1. 複数の塗布ヘッドと、
   前記複数の塗布ヘッドと供給配管で接続された供給タンクと、
   前記供給タンク内の圧力を制御する第１制御部と、
   複数の塗布ヘッドのうち、１つのみの塗布ヘッドを対象物へ近づける第２制御部と、
   前記供給配管の流路抵抗を変更する第４制御部と、を含むインクジェット装置。
2. 前記第２制御部は、同じ高さにある前記複数の塗布ヘッドから、前記１つのみの塗布ヘッドを、前記高さより低い位置へ、移動させる請求項１記載のインクジェット装置。
3. さらに、前記複数のヘッドに対して、前記対象物を移動させる第３制御部と、を含む請求項１または２記載のインクジェット装置。
4. さらに、
   前記複数の塗布ヘッドと回収配管で接続された回収タンクと、
   前記回収タンク内の圧力を制御する第５制御部と、
   前記回収配管の流路抵抗を変更する第６制御部と、を含む請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
5. さらに、
   前記供給タンクと前記回収タンクとに接続された貯蔵タンクと、
   前記供給タンクと前記貯蔵タンクとの間に位置する第１ポンプと、
   前記回収タンクと前記貯蔵タンクとの間に位置する第２ポンプと、
   を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
6. 前記対象物へ近づけられた塗布ヘッドにおける前記供給配管の流路抵抗は、前記近づける前の前記塗布ヘッドにおける前記供給配管の流路抵抗より、大きい請求項３から５のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
7. 前記対象物へ近づけられた塗布ヘッドにおける前記回収配管の流路抵抗は、前記近づけられる前の前記塗布ヘッドにおける前記回収配管の流路抵抗より、小さい請求項４から６のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
8. 前記供給配管は、流路断面積が同じで長さの異なる複数の配管である請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
9. 前記供給配管は、長さが同じで流路面積が異なる複数の配管である請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
10. 前記塗布ヘッドの対象物へ近づけることにより、複数の前記供給配管を切り替える切り替え部を有する請求項８または９記載のインクジェット装置。
11. 前記供給配管には、前記インク流量を調整するための調整部がある請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット装置。
12. 複数の塗布ヘッドから、１つのみの前記塗布ヘッドを選択する選択工程と、
    前記１つのみの前記塗布ヘッドを被対象物に、近づける近接工程と、
    前記近づけた塗布ヘッドへのインクの供給配管の流路抵抗を上げる流路工程と、
    前記近づけた塗布ヘッドから前記被対象物へ、前記インクを塗布する塗布工程と、
    を含むインクジェット方法。

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