液体噴射装置
【課題】液体噴射ヘッド内のインクを撹拌することにより、顔料の沈降を抑制して液体の濃度ムラを解消することが可能な液体噴射装置を提供する。
【解決手段】本発明の液体噴射装置は、被記録媒体を支持する媒体支持部と、媒体支持部に対向配置され、媒体支持部上に載置された被記録媒体に向かって液体を噴射するノズルを複数備えた液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留部と、液滴吐出ヘッドを第１姿勢と第２姿勢との間で変化させることによって液体にかかる重力方向に変化させる液体撹拌機構と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】本発明の液体噴射装置は、被記録媒体を支持する媒体支持部と、媒体支持部に対向配置され、媒体支持部上に載置された被記録媒体に向かって液体を噴射するノズルを複数備えた液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留部と、液滴吐出ヘッドを第１姿勢と第２姿勢との間で変化させることによって液体にかかる重力方向に変化させる液体撹拌機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置としてのインクジェットプリンターは、小型高画質で、急速に普及している。中でも微細な顔料粒子を分散させた顔料系インク（流体）は、反射濃度も高く、普通紙での画質に優れることから多く利用されている。しかし、顔料インクは、長時間静的に保管されると、顔料粒子のみが溶液中に沈降し、インクタンク下層の顔料濃度が高くなる現象が発生する。
【０００３】
例えば、インクジェット用の白色インクとしては、耐候性のよい二酸化チタン顔料を用いることが好ましいが、溶媒に対して比重の大きい二酸化チタン顔料ではすぐに沈降、凝集してしまい、保存安定性に大きな問題があった。このため、白表示に濃度ムラが生じてしまっていた。また、メタルインクにおいても同様の問題がある。
【０００４】
そこで、インクタンク内に貯留されているインクを撹拌する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１では、インクジェットヘッドが搭載されているキャリッジに搭載されたインクタンクと、インクタンクの移動に伴って揺動するフィンを有する撹拌機構と、を備えており、インクタンクが移動するとフィンが揺動して、顔料インクを攪拌する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１６７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、インクタンク内のインクを撹拌する技術は提案されているが、インクジェットヘッドの圧力室等に貯留されているインクにおいても、非噴射時の間に顔料の沈降が生じることから、インクタンク内のインクを撹拌するだけでは不十分であった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、液体噴射ヘッド内のインクを撹拌することにより、顔料の沈降を抑制して液体の濃度ムラを解消することが可能な液体噴射装置を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液体噴射装置は、沈降性物質を含む液体を使用する液体噴射装置であって、被記録媒体を支持する媒体支持部と、前記媒体支持部に対向配置され、前記媒体支持部上に載置された前記被記録媒体に向かって液体を噴射するノズルを複数備えた液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに供給する前記液体を貯留する液体貯留部と、前記液滴吐出ヘッドを第１姿勢と第２姿勢との間で変化させることによって前記液体に作用する重力方向を変化させる液体撹拌機構と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、液低撹拌機構によって、液滴吐出ヘッドを第１姿勢と第２姿勢との間で変化させることによって液体に作用する重量方向を変化させることによって、顔料等の沈降性物質を含む液体を撹拌することができる。これにより、沈降性物質の沈降状態や分離・凝集状態が改善されて、インクの濃度ムラを解消することができる。これにより、インクを良好な状態で保つことができるので、常に良好な状態で記録動作が行える。
【００１０】
また、前記液体撹拌機構が、前記液滴吐出ヘッドを、前記被記録媒体に前記ノズルを対向させた噴射姿勢を前記第１姿勢とする状態から、上下方向に所定の角度で回転させた姿勢を前記第２姿勢とする状態へと変化させる機構である構成としてもよい。
【００１１】
これによれば、液滴吐出ヘッドを上下方向に所定の角度で回転させることにより、ノズル側に沈降した沈降性物質を移動させることができるので、元の姿勢（第１姿勢）に復帰させたときに沈降物質の沈殿が解消されることになる。
【００１２】
また、前記液体撹拌機構が、前記液滴吐出ヘッドを、前記被記録媒体に前記ノズルを対向させた噴射姿勢を前記第１姿勢とする状態から、前記ノズルが形成されたノズル基板の面方向に沿って所定の角度で回転させた姿勢を前記第２姿勢とする状態へと変化させる機構である構成としてもよい。
【００１３】
これによれば、液滴吐出ヘッドをそのノズル基板の面方向に沿って所定の角度で回転させることにより、ノズル側に沈降した沈降性物質をその沈殿位置から移動させることができるので、元の姿勢（第１姿勢）に復帰させた時に沈降物質の沈殿が解消されることになる。
【００１４】
また、前記所定の角度θが４５°以上である構成としてもよい。
これによれば、沈降性物質の沈降状態や分離・凝集状態を良好に改善できるように液体を撹拌させることができる。
【００１５】
また、前記液体撹拌機構の動作を制御する制御装置を備え、前記液滴吐出ヘッドを前記第１姿勢と前記第２姿勢との間で所定のタイミングで変化させる構成としてもよい。
これによれば、例えば、非噴射時間等に応じて液滴吐出ヘッドの姿勢を所定のタイミングで変化させることにより、液体撹拌機構による液体を撹拌する機能を高めることができる。これにより、非噴射状態が長時間経過した後に記録を行う場合でも、沈降性物質の沈降状態が改善された状態で液体を噴射させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】液体噴射装置の概略構成を示す模式図。
【図２】液滴吐出ヘッドの構成を説明する要部断面図。
【図３】ヘッド反転機構の概略構成を示す断面図。
【図４】ヘッド反転機構により液滴吐出ヘッドの姿勢を上下反転させた状態を示す図。
【図５】ヘッド反転機構による液滴吐出ヘッドの反転動作を示すシーケンス。
【図６】インク撹拌機構の変形例を示す図。
【図７】液滴吐出ヘッドの姿勢を所定の角度だけ変化させた状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、液体噴射装置の概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、液体噴射装置１０は、ベース８１と、基板移動手段８２と、ヘッド移動手段７３と、液滴吐出ヘッド３４と、インク供給部３５と、制御装置９０とを備えて構成されている。ベース８１の上には、基板移動手段８２と、ヘッド移動手段７３と、ヘッド反転機構（液体撹拌機構）７５とが設置されている。
また、液体噴射装置１０は、クリーニングユニット１０３と、キャッピングユニット１０５とを備えている。
【００１９】
基板移動手段８２はベース８１上に設けられ、Ｙ軸方向に沿って配置されたガイドレール８６を有している。この基板移動手段８２は、例えばリニアモーター（図示せず）により、スライダー８７をガイドレール８６に沿って移動させるよう構成されている。
スライダー８７上にはステージ（媒体支持部）８９が固定されており、このステージ８９は、基板（被記録媒体）Ｐを位置決めして保持するためのものである。即ち、このステージ８９は、公知の吸着保持手段（図示せず）を有し、この吸着保持手段を作動させることにより、基板Ｐをステージ８９の上に吸着保持するように構成されている。基板Ｐは、例えばステージ８９の位置決めピン（図示せず）により、ステージ８９上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるようになっている。
【００２０】
ヘッド移動手段７３は、ベース８１の後部側に立てられた一対の架台７３ａ、７３ａと、これら架台７３ａ、７３ａの上方側に取付板７６，７６を介して設けられた走行路７３ｂを備え、この走行路７３ｂをＸ軸方向、即ち前記の基板移動手段８２のＹ軸方向と直交する方向に沿って配置したものである。走行路７３ｂは、架台７３ａ、７３ａ間に渡された保持板７３ｃと、この保持板７３ｃ上に設けられた一対のガイドレール７３ｄ、７３ｄとを備え、ガイドレール７３ｄ、７３ｄの長さ方向に液滴吐出ヘッド３４を搭載するキャリッジ９２を移動可能に保持している。キャリッジ９２は、リニアモーター（図示せず）等の作動によってガイドレール７３ｄ、７３ｄ上を走行し、これにより液滴吐出ヘッド３４をＸ軸方向に移動させるように構成されている。
【００２１】
ここで、このキャリッジ９２は、ガイドレール７３ｄ、７３ｄの長さ方向、即ちＸ軸方向に、例えば、１μｍ単位で移動可能になっている。キャリッジ９２のこのような移動はコンピューター等からなる制御装置９０によって制御可能に構成されている。
制御装置９０は、液滴吐出ヘッド３４の位置情報、即ち液滴吐出ヘッド３４のガイドレール７３ｄ、７３ｄ上での位置（Ｘ座標）とそのときの各ノズルの位置（Ｘ座標）とを検知して記憶するものである。
【００２２】
液滴吐出ヘッド３４は、キャリッジ９２に取付部９３を介して回動可能に取り付けられたものである。取付部９３にはモーター９４が設けられており、液滴吐出ヘッド３４はその支持軸（図示せず）がモーター９４に連結している。このような構成のもとに、液滴吐出ヘッド３４はその周方向に回動可能となっている。また、モーター９４も制御装置９０に接続されており、これによって液滴吐出ヘッド３４はその周方向への回動が、制御装置９０に制御されるようになっている。
【００２３】
インク供給部（流体貯留部）３５は、インク（液体）Ｌが充填されたインク供給容器４５Ａと、インクＬとは異なる種類のインク（液体）Ｌが充填されたインク供給容器４５Ｂとを有している。また、インク供給容器４５Ａには、液滴吐出ヘッド３４にインクＬ１を送るためのインク供給チューブ４６Ａが接続され、インク供給容器４５Ｂには、液滴吐出ヘッド３４にインクＬを送るためのインク供給チューブ４６Ｂがそれぞれ接続されている。
【００２４】
インク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂの上流側には、インク供給容器４５Ａ，４５Ｂから吸引したインクＬを液滴吐出ヘッド３４へと送出する供給ポンプ４９ａ，４９ｂが配置されている。
【００２５】
また、供給ポンプ４９ａ，４９ｂには、インクＬを加圧する加圧度を調整するための圧力調整弁（図示せず）が設けられている。そして、この圧力調整弁は制御装置９０に接続されており、これによって圧力の増減圧が制御されるようになっている。
【００２６】
クリーニングユニット１０３は、液滴吐出ヘッド３４のノズル等のクリーニングを基板Ｐの製造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行うことができる。
なお、インクを基板Ｐに吐出する際には、クリーニングユニット１０３は液滴吐出ヘッド３４に干渉しない位置に保持される。
【００２７】
キャッピングユニット１０５は、キャップ部９７と、液体吸引チューブ９８と、液体吸引チューブ９８に接続される吸引ポンプ１０１とを有している。キャッピングユニット１０５は、液滴吐出ヘッド３４のノズル開口面２１Ａ（図２参照）が乾燥しないようにするために、基板Ｐに対するインクの吐出工程中や待機時に、ノズル開口面２１Ａ（図２参照）にキャップ部９７を被着させるものである。
【００２８】
また、キャッピングユニット１０５は、液滴吐出ヘッド３４にインクを初期充填する機能も有している。この初期充填の際にも、ノズル開口面２１Ａにキャップ部９７を被着させるようになっている。
【００２９】
キャップ部９７は、例えば、液体噴射装置１０内に設けられたガイド（図示せず）などに沿って上下方向に移動することで、液滴吐出ヘッド３４のノズル開口面２１Ａ（図２参照）に当接し、これに被着されるよう構成されたものである。キャップ部９７は、シリコーン、フッ素樹脂等からなり、液体吸引チューブ９８を介して、インクを吸引する吸引ポンプ１０１に接続されている。
【００３０】
なお、インクを基板Ｐに吐出する際には、キャッピングユニット１０５は液滴吐出ヘッド３４に干渉しない位置に保持される。
また、インク供給部３５には、インク供給容器を２つ備えた構成となっているが、インク供給容器の数はこれに限られたものではない。
【００３１】
図２は、記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
図２に示すように、本実施形態における液滴吐出ヘッド３４は、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０を主な構成要素としている。
【００３２】
ヘッドケース１８は、合成樹脂製の中空箱体状部材であり、下端面に流路ユニット１９を接合し、内部に形成された収容空部３７内にアクチュエータユニット２０が収容されている。
このヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。このケース流路２５の上端は、インク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂと連通するようになっている。
また、ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通インク室４４に連通するようになっている。したがって、インク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂから導入されたインクＬは、ケース流路２５を通じて共通インク室４４側に供給される。
【００３３】
また、ヘッドケース１８の収容空部３７内に収容されるアクチュエータユニット２０は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子３８と、この圧電振動子３８が接合される固定板３９と、プリンター本体側からの駆動信号を圧電振動子３８に供給する配線部材としてのフレキシブルケーブル４０とから構成される。各圧電振動子３８は、固定端部側が固定板３９上に接合され、自由端部側が固定板３９の先端面よりも外側に突出している。即ち、各圧電振動子３８は、所謂片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。
【００３４】
また、各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。そして、アクチュエータユニット２０は、固定板３９の背面を、収容空部３７を区画するケース内壁面に接着することで収容空部３７内に収納・固定されている。
【００３５】
流路ユニット１９は、振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３からなる流路ユニット構成部材を積層した状態で、接着剤で接合して一体化することにより作製されており、共通インク室４４からインク供給口４５及び圧力室４６を通りノズル４７に至るまでの一連のインク流路を形成する部材である。圧力室４６は、ノズル４７の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。また、共通インク室４４は、ケース流路２５と連通し、インク供給チューブ４６Ａ，４６ＢからのインクＬが導入される室である。
そして、この共通インク室４４に導入されたインクＬは、インク供給口４５を通じて各圧力室４６に分配供給される。
【００３６】
図３は、ヘッド反転機構の概略構成を示す断面図ある。図４は、ヘッド反転機構により液滴吐出ヘッド３４の姿勢を上下反転させた状態を示す図である。
図１に示したように液滴吐出ヘッド３４は、ベース８１上に設置されたヘッド移動手段７３により、そのノズル基板４３がステージ８９と対向する姿勢（以下、「噴射姿勢」とする）で支持されている。本実施形態の液体噴射装置１０は、液滴吐出ヘッド３４をヘッド移動手段７３によりガイドレール７３ｄ，７３ｄに沿ってＸ軸方向に移動させるだけでなく、ヘッド反転機構７５によっての向きを上下に反転させる構成になっており、このように液滴吐出ヘッド３４の姿勢を上下に反転させることで内部に貯留されているインクを撹拌させることを目的としている。
【００３７】
ヘッド反転機構７５は、ベース８１上に立てられた一対の架台７３ａ，７３ａの背面側に設けられ、これら架台７３ａ，７３ａよりも長さを有する一対の取付板７６，７６を備えている。取付板７６は、ヒンジ７７によって連結された一対の板部７６ａ，７６ｂによって構成され、架台７３ａよりも突出している板部７６ａが、図４に示すように架台７３ａの背面に貼り付けられた板部７６ｂに対向するように、ヒンジ７７を中心に折り畳むことができるようになっている。
【００３８】
通常、ノズル基板４３がステージ８９と向き合う噴射姿勢（第１姿勢）とされていた液滴吐出ヘッド３４は、ヘッド反転機構７５によりその姿勢が上下に反転されると、ノズル基板４３と逆側に位置する上面３４ｂがベース８１に対向する姿勢（以下、「反転姿勢」（第２姿勢）とする）とされる。
【００３９】
このようなヘッド反転機構７５の動作は、当該ヘッド反転機構７５に接続された不図示のモーターを介して制御装置９０によって制御され、所定のシーケンスで液滴吐出ヘッド３４の向きを反転あるいは復帰させるように駆動される。これにより、液滴吐出ヘッド３４の例えば共通インク室４４や圧力室４６などのインク流路に充填されているインクが撹拌される。
なお、本実施形態では制御装置９０によってヘッド反転機構７５が制御されるように構成されているが、取付板７６の折りたたみ及び復帰動作をユーザー自身が手動で行える構成となっていてもよい。
【００４０】
ここで、液滴吐出ヘッド３４を支持しているヘッド移動手段７３の走行路７３ｂの長手方向両端は、この走行路７３ｂの両端に突き当たるようにして配置された取付板７６の板部７６ａにそれぞれ接続されている。このため、上記したように取付板７６，７６を折りたたむことによって、走行路７３ｂ（ガイドレール７３ｄ）ごと液滴吐出ヘッド３４の姿勢が上下に反転されることになる。
【００４１】
また、このとき液滴吐出ヘッド３４の反転（ヘッド反転機構７５の折りたたみ動作）に伴って、液滴吐出ヘッド３４に連結されているインク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂも追従して移動することになるため、これらインク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂも部分的に反転（回転）されることになる。
【００４２】
また、インク供給部３５を走行路７３ｂの背面（ガイドレール７３ｄとは反対側の面）側に設ける構成としても良く、この場合には、ヘッド反転機構７５によって、液滴吐出ヘッド３４とともにインク供給部３５も反転することになので、液滴吐出ヘッド３４内のインクだけでなく、インク供給部３５内に貯留されているインクも同時に撹拌されることになり、顔料の沈降防止により効果的である。
【００４３】
次に、ヘッド反転機構による液滴吐出ヘッド３４の反転動作について述べる。
図５は、ヘッド反転機構による液滴吐出ヘッド３４の反転動作を示すシーケンスである。
図５に示すように、ヘッド反転機構を動作させるタイミングとしては、１）連続印刷期間、２）電源オン時における印刷休止期間、３）電源オフ時における印刷停止期間が挙げられる。
【００４４】
１） 図５（ａ）に示すように、連続印刷期間では、印刷期間Ｔ１どうしの間にインク撹拌期間Ｔ２が実施される。インク撹拌期間Ｔ２は非常に短時間であって、６〜１０秒程度である。本期間においては、印刷期間Ｔ１からインク撹拌期間Ｔ２へ移行するのと同時に、ヘッド反転機構７５により液滴吐出ヘッド３４が噴射姿勢から反転姿勢へと反転され、その姿勢が維持される。そして、インク撹拌期間Ｔ２から、次の印刷期間Ｔ１へ移行するのと同時にヘッド反転機構７５により再び噴射姿勢へと復帰される。この連続印刷期間でのヘッド反転復帰動作は他の期間（２），３））に比べて短時間で行われる。なお、印刷期間Ｔ１の時間の長さに応じてインク撹拌期間Ｔ２の時間を設定しても良い。
２） 図５（ｂ）に示すように、電源オン時における印刷休止期間では、インク撹拌期間Ｔ２２が所定時間ごとに実施される。具体的には、定常姿勢期間Ｔ２１とインク撹拌期間Ｔ２２とが一定時間ごとに交互に実施される。定常姿勢期間Ｔ２１とインク撹拌期間Ｔ２２とは同じ時間であって１分〜数分程度である。定常姿勢期間Ｔ２１およびインク撹拌期間Ｔ２２が連続して複数回実施された後、印刷期間Ｔ１へ移行する。なお、インク撹拌期間Ｔ２２内において液滴吐出ヘッド３４を反転させる回数は１回に限ることなく、複数回実施しても良い。
３） 図５（ｃ）に示すように、電源オフ時における印刷停止期間では、ユーザーによって液体噴射装置１０の電源がオンにされると、インク撹拌期間Ｔ３１が実施される。インク撹拌期間Ｔ３１では反転動作が所定の時間ごとに実行されるようになっており、反転期間Ｔ３２と定常姿勢期間Ｔ３３とが交互に実行される。ここで、停止期間Ｔ３０が長ければ長いほどインク中の顔料の沈降度合いが大きいため、反転期間Ｔ３２は、電源オフ時の停止期間Ｔ３０の長さに応じて設定されることが望ましい。本期間では例えば１０〜６０分の間で設定される。また、反転期間Ｔ３２と定常姿勢期間Ｔ３３との長さは同じ時間であっても良いし、定常姿勢期間Ｔ３３よりも反転期間Ｔ３２の方を長く設定してもよい。また、インク撹拌期間Ｔ３１内での時間の経過に応じて、反転期間Ｔ３２および定常姿勢期間Ｔ３３の長さを漸次短くなるように設定しても良いし、定常姿勢期間Ｔ３３のみの長さが漸次短くなるように設定してもよい。その後、印刷期間Ｔ１へと移行する。なお、上記各期間１）〜３）でのインク撹拌動作は一例であって適宜変更が可能なものである。
【００４５】
本実施形態の液体噴射装置１０によれば、ヘッド反転機構７５を構成する一対の取付板７６，７６を、板部７６ａを板部７６ｂに対向させるようにヒンジ７７を中心にして折り畳むことにより、非噴射状態にある液滴吐出ヘッド３４の姿勢を上下に反転（１８０°回転）させることが可能となっている。液滴吐出ヘッド３４を反転させることによって、インクに作用する重力方向に変化を与えることができるので、ノズル基板４３側に沈降してしまった顔料を上面３４ｂ側へと移動させることができる。このような液滴吐出ヘッド３４の反転動作および復帰動作を連続して実行することによってヘッド内部のインクを撹拌することができるので、顔料の沈降状態や分離・凝集状態が改善されて、インクの濃度ムラを解消することができる。使用するインクとしては、顔料インク、ＵＶインク、メタルインクなど、沈降性物質を含むインクを用いる際に本発明は特に有効である。
【００４６】
また、上記したように、液体噴射装置１０の使用状態に応じて、液滴吐出ヘッド３４の反転復帰動作を所定のタイミングで行うようにすることで、インクを良好な状態で保つことができるので、常に良好な噴射状態で印刷が行えるとともに、描画時の濃度ムラを効率よく解消することができ、描画品位を長期的に維持することができる。また、インクの劣化自体も防止することが可能である。
【００４７】
また、従来では、液滴吐出ヘッド３４内で沈降した顔料を除去するためにインクを廃棄していたが、上記したように液滴吐出ヘッド３４の姿勢を変えることでインクを撹拌させることにより、廃棄するインク量を減らすことができる。または、インクを廃棄する必要がなくなる。これにより、インクにかかる費用を削減することが可能になるほか、インクの交換・充填作業も減らすことができる。
【００４８】
さらに、本実施形態では、液滴吐出ヘッド３４だけでなく、これに接続されたインク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂや、各インク供給容器４５Ａ，４５Ｂも反転させて内部のインクを撹拌させることが可能であるため、流路系に貯留された殆どのインクを良好な状態で保つことが可能である。
【００４９】
また、本実施形態では、制御装置９０により、液体噴射装置１０の動作状態や非噴射時間等に応じて液滴吐出ヘッド３４の姿勢を所定のタイミングで変化させることにより、ヘッド反転機構７５によるインクを撹拌する機能を高めることができる。これにより、非噴射状態が長時間経過した後に印刷を実行する場合であっても、沈降性物質の沈降状態（分布）が改善された状態でインクを噴射させることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、取付板７６を折りたたむことで液滴吐出ヘッド３４を上下方向に１８０度に回転させることによって反転姿勢としているが、液滴吐出ヘッド３４の姿勢を変化させる角度θ（図３）が４５°以上であれば、必ずしも反転姿勢にする必要はない。
【００５１】
本実施形態の液滴吐出ヘッド３４は、図１に示したようにキャリッジ９２に取付部９３を介して回動可能に取り付けられている。具体的には、図６に示すように、軸部９５の周方向に所定の角度範囲で回動可能となっており、連結されたモーター９４によってその周方向への回動が制御されるようになっている。図７（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド３４の回動範囲は、噴射姿勢（第１姿勢）を基準として軸部９５の周方向に沿ってθが４５°以上とされ、この角度範囲で回転する。
【００５２】
そして、液滴吐出ヘッド３４を初期の噴射姿勢（図中の実線で示す位置）から軸部９５の周方向へ所定の角度回転させた位置（回動反転位置）が第２姿勢（図中の２点鎖線で示す位置）となる。この噴射姿勢と第２姿勢との間で液滴吐出ヘッド３４の姿勢を変化させるべく往復回転（揺動）させることによって、内部のインクを撹拌させることが可能である。液滴吐出ヘッド３４の周方向への回転角度が基準位置から４５°以上、あるいは±４５°よりも狭い場合には、内部のインクに作用する力が小さいためインクにかかる重力方向に変化を与えることができない。このため、インク中の顔料の沈降状態を解消できるような撹拌を行うことは難しい。しかしながら、液滴吐出ヘッド３４をその基準位置から±４５°の角度範囲で揺動回転させることによって、顔料の沈降状態を解消できるような撹拌を行うことが可能となり、良好な噴射状態で印刷動作が行えるようになる。
【００５３】
なお、先の実施形態では、軸部９５が液滴吐出ヘッド３４の略中心に位置しているため、液滴吐出ヘッド３４がその長手方向両端を左右に振るようにして回転される構成になっているが、軸部９５に対する液滴吐出ヘッド３４の取付位置はこれに限らず、例えば、液滴吐出ヘッド３４の一端側が支持されるように軸部９５に取り付けられていても良い。この場合、噴射姿勢を基準にして、軸部９５の周りに角度±θ１の範囲で変化させるように液滴吐出ヘッド３４が回転される。図７（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド３４の軸部９５の周方向への回転角度範囲は、θ１が±２０°以上であって、θ２が４５°以上である。この角度範囲内で回転する。ここで、液滴吐出ヘッド３４の回動は、軸部９５の周方向一方側（プラス方向）に角度θ２分だけ回転させた後、噴射姿勢を経て周方向他方側（マイナス方向）に角度θ２分だけ回転させ、その後で噴射姿勢へと復帰されることになる。
しかしながら、液滴吐出ヘッド３４の中央を中心に揺動回転させる方が、一端側を中心にして揺動回転させるよりもインク全体を満遍なく撹拌させることが可能である。
【００５４】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５５】
Ｐ…基板（被記録媒体）、１０…液体噴射装置、３４…液滴吐出ヘッド、４３…ノズル基板、４７…ノズル、７５…ヘッド反転機構（液体撹拌機構）、８９…ステージ（媒体支持部）、９０…制御装置、Ｌ１…インク（液体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置としてのインクジェットプリンターは、小型高画質で、急速に普及している。中でも微細な顔料粒子を分散させた顔料系インク（流体）は、反射濃度も高く、普通紙での画質に優れることから多く利用されている。しかし、顔料インクは、長時間静的に保管されると、顔料粒子のみが溶液中に沈降し、インクタンク下層の顔料濃度が高くなる現象が発生する。
【０００３】
例えば、インクジェット用の白色インクとしては、耐候性のよい二酸化チタン顔料を用いることが好ましいが、溶媒に対して比重の大きい二酸化チタン顔料ではすぐに沈降、凝集してしまい、保存安定性に大きな問題があった。このため、白表示に濃度ムラが生じてしまっていた。また、メタルインクにおいても同様の問題がある。
【０００４】
そこで、インクタンク内に貯留されているインクを撹拌する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１では、インクジェットヘッドが搭載されているキャリッジに搭載されたインクタンクと、インクタンクの移動に伴って揺動するフィンを有する撹拌機構と、を備えており、インクタンクが移動するとフィンが揺動して、顔料インクを攪拌する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１６７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、インクタンク内のインクを撹拌する技術は提案されているが、インクジェットヘッドの圧力室等に貯留されているインクにおいても、非噴射時の間に顔料の沈降が生じることから、インクタンク内のインクを撹拌するだけでは不十分であった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、液体噴射ヘッド内のインクを撹拌することにより、顔料の沈降を抑制して液体の濃度ムラを解消することが可能な液体噴射装置を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液体噴射装置は、沈降性物質を含む液体を使用する液体噴射装置であって、被記録媒体を支持する媒体支持部と、前記媒体支持部に対向配置され、前記媒体支持部上に載置された前記被記録媒体に向かって液体を噴射するノズルを複数備えた液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに供給する前記液体を貯留する液体貯留部と、前記液滴吐出ヘッドを第１姿勢と第２姿勢との間で変化させることによって前記液体に作用する重力方向を変化させる液体撹拌機構と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、液低撹拌機構によって、液滴吐出ヘッドを第１姿勢と第２姿勢との間で変化させることによって液体に作用する重量方向を変化させることによって、顔料等の沈降性物質を含む液体を撹拌することができる。これにより、沈降性物質の沈降状態や分離・凝集状態が改善されて、インクの濃度ムラを解消することができる。これにより、インクを良好な状態で保つことができるので、常に良好な状態で記録動作が行える。
【００１０】
また、前記液体撹拌機構が、前記液滴吐出ヘッドを、前記被記録媒体に前記ノズルを対向させた噴射姿勢を前記第１姿勢とする状態から、上下方向に所定の角度で回転させた姿勢を前記第２姿勢とする状態へと変化させる機構である構成としてもよい。
【００１１】
これによれば、液滴吐出ヘッドを上下方向に所定の角度で回転させることにより、ノズル側に沈降した沈降性物質を移動させることができるので、元の姿勢（第１姿勢）に復帰させたときに沈降物質の沈殿が解消されることになる。
【００１２】
また、前記液体撹拌機構が、前記液滴吐出ヘッドを、前記被記録媒体に前記ノズルを対向させた噴射姿勢を前記第１姿勢とする状態から、前記ノズルが形成されたノズル基板の面方向に沿って所定の角度で回転させた姿勢を前記第２姿勢とする状態へと変化させる機構である構成としてもよい。
【００１３】
これによれば、液滴吐出ヘッドをそのノズル基板の面方向に沿って所定の角度で回転させることにより、ノズル側に沈降した沈降性物質をその沈殿位置から移動させることができるので、元の姿勢（第１姿勢）に復帰させた時に沈降物質の沈殿が解消されることになる。
【００１４】
また、前記所定の角度θが４５°以上である構成としてもよい。
これによれば、沈降性物質の沈降状態や分離・凝集状態を良好に改善できるように液体を撹拌させることができる。
【００１５】
また、前記液体撹拌機構の動作を制御する制御装置を備え、前記液滴吐出ヘッドを前記第１姿勢と前記第２姿勢との間で所定のタイミングで変化させる構成としてもよい。
これによれば、例えば、非噴射時間等に応じて液滴吐出ヘッドの姿勢を所定のタイミングで変化させることにより、液体撹拌機構による液体を撹拌する機能を高めることができる。これにより、非噴射状態が長時間経過した後に記録を行う場合でも、沈降性物質の沈降状態が改善された状態で液体を噴射させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】液体噴射装置の概略構成を示す模式図。
【図２】液滴吐出ヘッドの構成を説明する要部断面図。
【図３】ヘッド反転機構の概略構成を示す断面図。
【図４】ヘッド反転機構により液滴吐出ヘッドの姿勢を上下反転させた状態を示す図。
【図５】ヘッド反転機構による液滴吐出ヘッドの反転動作を示すシーケンス。
【図６】インク撹拌機構の変形例を示す図。
【図７】液滴吐出ヘッドの姿勢を所定の角度だけ変化させた状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、液体噴射装置の概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、液体噴射装置１０は、ベース８１と、基板移動手段８２と、ヘッド移動手段７３と、液滴吐出ヘッド３４と、インク供給部３５と、制御装置９０とを備えて構成されている。ベース８１の上には、基板移動手段８２と、ヘッド移動手段７３と、ヘッド反転機構（液体撹拌機構）７５とが設置されている。
また、液体噴射装置１０は、クリーニングユニット１０３と、キャッピングユニット１０５とを備えている。
【００１９】
基板移動手段８２はベース８１上に設けられ、Ｙ軸方向に沿って配置されたガイドレール８６を有している。この基板移動手段８２は、例えばリニアモーター（図示せず）により、スライダー８７をガイドレール８６に沿って移動させるよう構成されている。
スライダー８７上にはステージ（媒体支持部）８９が固定されており、このステージ８９は、基板（被記録媒体）Ｐを位置決めして保持するためのものである。即ち、このステージ８９は、公知の吸着保持手段（図示せず）を有し、この吸着保持手段を作動させることにより、基板Ｐをステージ８９の上に吸着保持するように構成されている。基板Ｐは、例えばステージ８９の位置決めピン（図示せず）により、ステージ８９上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるようになっている。
【００２０】
ヘッド移動手段７３は、ベース８１の後部側に立てられた一対の架台７３ａ、７３ａと、これら架台７３ａ、７３ａの上方側に取付板７６，７６を介して設けられた走行路７３ｂを備え、この走行路７３ｂをＸ軸方向、即ち前記の基板移動手段８２のＹ軸方向と直交する方向に沿って配置したものである。走行路７３ｂは、架台７３ａ、７３ａ間に渡された保持板７３ｃと、この保持板７３ｃ上に設けられた一対のガイドレール７３ｄ、７３ｄとを備え、ガイドレール７３ｄ、７３ｄの長さ方向に液滴吐出ヘッド３４を搭載するキャリッジ９２を移動可能に保持している。キャリッジ９２は、リニアモーター（図示せず）等の作動によってガイドレール７３ｄ、７３ｄ上を走行し、これにより液滴吐出ヘッド３４をＸ軸方向に移動させるように構成されている。
【００２１】
ここで、このキャリッジ９２は、ガイドレール７３ｄ、７３ｄの長さ方向、即ちＸ軸方向に、例えば、１μｍ単位で移動可能になっている。キャリッジ９２のこのような移動はコンピューター等からなる制御装置９０によって制御可能に構成されている。
制御装置９０は、液滴吐出ヘッド３４の位置情報、即ち液滴吐出ヘッド３４のガイドレール７３ｄ、７３ｄ上での位置（Ｘ座標）とそのときの各ノズルの位置（Ｘ座標）とを検知して記憶するものである。
【００２２】
液滴吐出ヘッド３４は、キャリッジ９２に取付部９３を介して回動可能に取り付けられたものである。取付部９３にはモーター９４が設けられており、液滴吐出ヘッド３４はその支持軸（図示せず）がモーター９４に連結している。このような構成のもとに、液滴吐出ヘッド３４はその周方向に回動可能となっている。また、モーター９４も制御装置９０に接続されており、これによって液滴吐出ヘッド３４はその周方向への回動が、制御装置９０に制御されるようになっている。
【００２３】
インク供給部（流体貯留部）３５は、インク（液体）Ｌが充填されたインク供給容器４５Ａと、インクＬとは異なる種類のインク（液体）Ｌが充填されたインク供給容器４５Ｂとを有している。また、インク供給容器４５Ａには、液滴吐出ヘッド３４にインクＬ１を送るためのインク供給チューブ４６Ａが接続され、インク供給容器４５Ｂには、液滴吐出ヘッド３４にインクＬを送るためのインク供給チューブ４６Ｂがそれぞれ接続されている。
【００２４】
インク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂの上流側には、インク供給容器４５Ａ，４５Ｂから吸引したインクＬを液滴吐出ヘッド３４へと送出する供給ポンプ４９ａ，４９ｂが配置されている。
【００２５】
また、供給ポンプ４９ａ，４９ｂには、インクＬを加圧する加圧度を調整するための圧力調整弁（図示せず）が設けられている。そして、この圧力調整弁は制御装置９０に接続されており、これによって圧力の増減圧が制御されるようになっている。
【００２６】
クリーニングユニット１０３は、液滴吐出ヘッド３４のノズル等のクリーニングを基板Ｐの製造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行うことができる。
なお、インクを基板Ｐに吐出する際には、クリーニングユニット１０３は液滴吐出ヘッド３４に干渉しない位置に保持される。
【００２７】
キャッピングユニット１０５は、キャップ部９７と、液体吸引チューブ９８と、液体吸引チューブ９８に接続される吸引ポンプ１０１とを有している。キャッピングユニット１０５は、液滴吐出ヘッド３４のノズル開口面２１Ａ（図２参照）が乾燥しないようにするために、基板Ｐに対するインクの吐出工程中や待機時に、ノズル開口面２１Ａ（図２参照）にキャップ部９７を被着させるものである。
【００２８】
また、キャッピングユニット１０５は、液滴吐出ヘッド３４にインクを初期充填する機能も有している。この初期充填の際にも、ノズル開口面２１Ａにキャップ部９７を被着させるようになっている。
【００２９】
キャップ部９７は、例えば、液体噴射装置１０内に設けられたガイド（図示せず）などに沿って上下方向に移動することで、液滴吐出ヘッド３４のノズル開口面２１Ａ（図２参照）に当接し、これに被着されるよう構成されたものである。キャップ部９７は、シリコーン、フッ素樹脂等からなり、液体吸引チューブ９８を介して、インクを吸引する吸引ポンプ１０１に接続されている。
【００３０】
なお、インクを基板Ｐに吐出する際には、キャッピングユニット１０５は液滴吐出ヘッド３４に干渉しない位置に保持される。
また、インク供給部３５には、インク供給容器を２つ備えた構成となっているが、インク供給容器の数はこれに限られたものではない。
【００３１】
図２は、記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
図２に示すように、本実施形態における液滴吐出ヘッド３４は、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０を主な構成要素としている。
【００３２】
ヘッドケース１８は、合成樹脂製の中空箱体状部材であり、下端面に流路ユニット１９を接合し、内部に形成された収容空部３７内にアクチュエータユニット２０が収容されている。
このヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。このケース流路２５の上端は、インク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂと連通するようになっている。
また、ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通インク室４４に連通するようになっている。したがって、インク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂから導入されたインクＬは、ケース流路２５を通じて共通インク室４４側に供給される。
【００３３】
また、ヘッドケース１８の収容空部３７内に収容されるアクチュエータユニット２０は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子３８と、この圧電振動子３８が接合される固定板３９と、プリンター本体側からの駆動信号を圧電振動子３８に供給する配線部材としてのフレキシブルケーブル４０とから構成される。各圧電振動子３８は、固定端部側が固定板３９上に接合され、自由端部側が固定板３９の先端面よりも外側に突出している。即ち、各圧電振動子３８は、所謂片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。
【００３４】
また、各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。そして、アクチュエータユニット２０は、固定板３９の背面を、収容空部３７を区画するケース内壁面に接着することで収容空部３７内に収納・固定されている。
【００３５】
流路ユニット１９は、振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３からなる流路ユニット構成部材を積層した状態で、接着剤で接合して一体化することにより作製されており、共通インク室４４からインク供給口４５及び圧力室４６を通りノズル４７に至るまでの一連のインク流路を形成する部材である。圧力室４６は、ノズル４７の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。また、共通インク室４４は、ケース流路２５と連通し、インク供給チューブ４６Ａ，４６ＢからのインクＬが導入される室である。
そして、この共通インク室４４に導入されたインクＬは、インク供給口４５を通じて各圧力室４６に分配供給される。
【００３６】
図３は、ヘッド反転機構の概略構成を示す断面図ある。図４は、ヘッド反転機構により液滴吐出ヘッド３４の姿勢を上下反転させた状態を示す図である。
図１に示したように液滴吐出ヘッド３４は、ベース８１上に設置されたヘッド移動手段７３により、そのノズル基板４３がステージ８９と対向する姿勢（以下、「噴射姿勢」とする）で支持されている。本実施形態の液体噴射装置１０は、液滴吐出ヘッド３４をヘッド移動手段７３によりガイドレール７３ｄ，７３ｄに沿ってＸ軸方向に移動させるだけでなく、ヘッド反転機構７５によっての向きを上下に反転させる構成になっており、このように液滴吐出ヘッド３４の姿勢を上下に反転させることで内部に貯留されているインクを撹拌させることを目的としている。
【００３７】
ヘッド反転機構７５は、ベース８１上に立てられた一対の架台７３ａ，７３ａの背面側に設けられ、これら架台７３ａ，７３ａよりも長さを有する一対の取付板７６，７６を備えている。取付板７６は、ヒンジ７７によって連結された一対の板部７６ａ，７６ｂによって構成され、架台７３ａよりも突出している板部７６ａが、図４に示すように架台７３ａの背面に貼り付けられた板部７６ｂに対向するように、ヒンジ７７を中心に折り畳むことができるようになっている。
【００３８】
通常、ノズル基板４３がステージ８９と向き合う噴射姿勢（第１姿勢）とされていた液滴吐出ヘッド３４は、ヘッド反転機構７５によりその姿勢が上下に反転されると、ノズル基板４３と逆側に位置する上面３４ｂがベース８１に対向する姿勢（以下、「反転姿勢」（第２姿勢）とする）とされる。
【００３９】
このようなヘッド反転機構７５の動作は、当該ヘッド反転機構７５に接続された不図示のモーターを介して制御装置９０によって制御され、所定のシーケンスで液滴吐出ヘッド３４の向きを反転あるいは復帰させるように駆動される。これにより、液滴吐出ヘッド３４の例えば共通インク室４４や圧力室４６などのインク流路に充填されているインクが撹拌される。
なお、本実施形態では制御装置９０によってヘッド反転機構７５が制御されるように構成されているが、取付板７６の折りたたみ及び復帰動作をユーザー自身が手動で行える構成となっていてもよい。
【００４０】
ここで、液滴吐出ヘッド３４を支持しているヘッド移動手段７３の走行路７３ｂの長手方向両端は、この走行路７３ｂの両端に突き当たるようにして配置された取付板７６の板部７６ａにそれぞれ接続されている。このため、上記したように取付板７６，７６を折りたたむことによって、走行路７３ｂ（ガイドレール７３ｄ）ごと液滴吐出ヘッド３４の姿勢が上下に反転されることになる。
【００４１】
また、このとき液滴吐出ヘッド３４の反転（ヘッド反転機構７５の折りたたみ動作）に伴って、液滴吐出ヘッド３４に連結されているインク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂも追従して移動することになるため、これらインク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂも部分的に反転（回転）されることになる。
【００４２】
また、インク供給部３５を走行路７３ｂの背面（ガイドレール７３ｄとは反対側の面）側に設ける構成としても良く、この場合には、ヘッド反転機構７５によって、液滴吐出ヘッド３４とともにインク供給部３５も反転することになので、液滴吐出ヘッド３４内のインクだけでなく、インク供給部３５内に貯留されているインクも同時に撹拌されることになり、顔料の沈降防止により効果的である。
【００４３】
次に、ヘッド反転機構による液滴吐出ヘッド３４の反転動作について述べる。
図５は、ヘッド反転機構による液滴吐出ヘッド３４の反転動作を示すシーケンスである。
図５に示すように、ヘッド反転機構を動作させるタイミングとしては、１）連続印刷期間、２）電源オン時における印刷休止期間、３）電源オフ時における印刷停止期間が挙げられる。
【００４４】
１） 図５（ａ）に示すように、連続印刷期間では、印刷期間Ｔ１どうしの間にインク撹拌期間Ｔ２が実施される。インク撹拌期間Ｔ２は非常に短時間であって、６〜１０秒程度である。本期間においては、印刷期間Ｔ１からインク撹拌期間Ｔ２へ移行するのと同時に、ヘッド反転機構７５により液滴吐出ヘッド３４が噴射姿勢から反転姿勢へと反転され、その姿勢が維持される。そして、インク撹拌期間Ｔ２から、次の印刷期間Ｔ１へ移行するのと同時にヘッド反転機構７５により再び噴射姿勢へと復帰される。この連続印刷期間でのヘッド反転復帰動作は他の期間（２），３））に比べて短時間で行われる。なお、印刷期間Ｔ１の時間の長さに応じてインク撹拌期間Ｔ２の時間を設定しても良い。
２） 図５（ｂ）に示すように、電源オン時における印刷休止期間では、インク撹拌期間Ｔ２２が所定時間ごとに実施される。具体的には、定常姿勢期間Ｔ２１とインク撹拌期間Ｔ２２とが一定時間ごとに交互に実施される。定常姿勢期間Ｔ２１とインク撹拌期間Ｔ２２とは同じ時間であって１分〜数分程度である。定常姿勢期間Ｔ２１およびインク撹拌期間Ｔ２２が連続して複数回実施された後、印刷期間Ｔ１へ移行する。なお、インク撹拌期間Ｔ２２内において液滴吐出ヘッド３４を反転させる回数は１回に限ることなく、複数回実施しても良い。
３） 図５（ｃ）に示すように、電源オフ時における印刷停止期間では、ユーザーによって液体噴射装置１０の電源がオンにされると、インク撹拌期間Ｔ３１が実施される。インク撹拌期間Ｔ３１では反転動作が所定の時間ごとに実行されるようになっており、反転期間Ｔ３２と定常姿勢期間Ｔ３３とが交互に実行される。ここで、停止期間Ｔ３０が長ければ長いほどインク中の顔料の沈降度合いが大きいため、反転期間Ｔ３２は、電源オフ時の停止期間Ｔ３０の長さに応じて設定されることが望ましい。本期間では例えば１０〜６０分の間で設定される。また、反転期間Ｔ３２と定常姿勢期間Ｔ３３との長さは同じ時間であっても良いし、定常姿勢期間Ｔ３３よりも反転期間Ｔ３２の方を長く設定してもよい。また、インク撹拌期間Ｔ３１内での時間の経過に応じて、反転期間Ｔ３２および定常姿勢期間Ｔ３３の長さを漸次短くなるように設定しても良いし、定常姿勢期間Ｔ３３のみの長さが漸次短くなるように設定してもよい。その後、印刷期間Ｔ１へと移行する。なお、上記各期間１）〜３）でのインク撹拌動作は一例であって適宜変更が可能なものである。
【００４５】
本実施形態の液体噴射装置１０によれば、ヘッド反転機構７５を構成する一対の取付板７６，７６を、板部７６ａを板部７６ｂに対向させるようにヒンジ７７を中心にして折り畳むことにより、非噴射状態にある液滴吐出ヘッド３４の姿勢を上下に反転（１８０°回転）させることが可能となっている。液滴吐出ヘッド３４を反転させることによって、インクに作用する重力方向に変化を与えることができるので、ノズル基板４３側に沈降してしまった顔料を上面３４ｂ側へと移動させることができる。このような液滴吐出ヘッド３４の反転動作および復帰動作を連続して実行することによってヘッド内部のインクを撹拌することができるので、顔料の沈降状態や分離・凝集状態が改善されて、インクの濃度ムラを解消することができる。使用するインクとしては、顔料インク、ＵＶインク、メタルインクなど、沈降性物質を含むインクを用いる際に本発明は特に有効である。
【００４６】
また、上記したように、液体噴射装置１０の使用状態に応じて、液滴吐出ヘッド３４の反転復帰動作を所定のタイミングで行うようにすることで、インクを良好な状態で保つことができるので、常に良好な噴射状態で印刷が行えるとともに、描画時の濃度ムラを効率よく解消することができ、描画品位を長期的に維持することができる。また、インクの劣化自体も防止することが可能である。
【００４７】
また、従来では、液滴吐出ヘッド３４内で沈降した顔料を除去するためにインクを廃棄していたが、上記したように液滴吐出ヘッド３４の姿勢を変えることでインクを撹拌させることにより、廃棄するインク量を減らすことができる。または、インクを廃棄する必要がなくなる。これにより、インクにかかる費用を削減することが可能になるほか、インクの交換・充填作業も減らすことができる。
【００４８】
さらに、本実施形態では、液滴吐出ヘッド３４だけでなく、これに接続されたインク供給チューブ４６Ａ，４６Ｂや、各インク供給容器４５Ａ，４５Ｂも反転させて内部のインクを撹拌させることが可能であるため、流路系に貯留された殆どのインクを良好な状態で保つことが可能である。
【００４９】
また、本実施形態では、制御装置９０により、液体噴射装置１０の動作状態や非噴射時間等に応じて液滴吐出ヘッド３４の姿勢を所定のタイミングで変化させることにより、ヘッド反転機構７５によるインクを撹拌する機能を高めることができる。これにより、非噴射状態が長時間経過した後に印刷を実行する場合であっても、沈降性物質の沈降状態（分布）が改善された状態でインクを噴射させることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、取付板７６を折りたたむことで液滴吐出ヘッド３４を上下方向に１８０度に回転させることによって反転姿勢としているが、液滴吐出ヘッド３４の姿勢を変化させる角度θ（図３）が４５°以上であれば、必ずしも反転姿勢にする必要はない。
【００５１】
本実施形態の液滴吐出ヘッド３４は、図１に示したようにキャリッジ９２に取付部９３を介して回動可能に取り付けられている。具体的には、図６に示すように、軸部９５の周方向に所定の角度範囲で回動可能となっており、連結されたモーター９４によってその周方向への回動が制御されるようになっている。図７（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド３４の回動範囲は、噴射姿勢（第１姿勢）を基準として軸部９５の周方向に沿ってθが４５°以上とされ、この角度範囲で回転する。
【００５２】
そして、液滴吐出ヘッド３４を初期の噴射姿勢（図中の実線で示す位置）から軸部９５の周方向へ所定の角度回転させた位置（回動反転位置）が第２姿勢（図中の２点鎖線で示す位置）となる。この噴射姿勢と第２姿勢との間で液滴吐出ヘッド３４の姿勢を変化させるべく往復回転（揺動）させることによって、内部のインクを撹拌させることが可能である。液滴吐出ヘッド３４の周方向への回転角度が基準位置から４５°以上、あるいは±４５°よりも狭い場合には、内部のインクに作用する力が小さいためインクにかかる重力方向に変化を与えることができない。このため、インク中の顔料の沈降状態を解消できるような撹拌を行うことは難しい。しかしながら、液滴吐出ヘッド３４をその基準位置から±４５°の角度範囲で揺動回転させることによって、顔料の沈降状態を解消できるような撹拌を行うことが可能となり、良好な噴射状態で印刷動作が行えるようになる。
【００５３】
なお、先の実施形態では、軸部９５が液滴吐出ヘッド３４の略中心に位置しているため、液滴吐出ヘッド３４がその長手方向両端を左右に振るようにして回転される構成になっているが、軸部９５に対する液滴吐出ヘッド３４の取付位置はこれに限らず、例えば、液滴吐出ヘッド３４の一端側が支持されるように軸部９５に取り付けられていても良い。この場合、噴射姿勢を基準にして、軸部９５の周りに角度±θ１の範囲で変化させるように液滴吐出ヘッド３４が回転される。図７（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド３４の軸部９５の周方向への回転角度範囲は、θ１が±２０°以上であって、θ２が４５°以上である。この角度範囲内で回転する。ここで、液滴吐出ヘッド３４の回動は、軸部９５の周方向一方側（プラス方向）に角度θ２分だけ回転させた後、噴射姿勢を経て周方向他方側（マイナス方向）に角度θ２分だけ回転させ、その後で噴射姿勢へと復帰されることになる。
しかしながら、液滴吐出ヘッド３４の中央を中心に揺動回転させる方が、一端側を中心にして揺動回転させるよりもインク全体を満遍なく撹拌させることが可能である。
【００５４】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５５】
Ｐ…基板（被記録媒体）、１０…液体噴射装置、３４…液滴吐出ヘッド、４３…ノズル基板、４７…ノズル、７５…ヘッド反転機構（液体撹拌機構）、８９…ステージ（媒体支持部）、９０…制御装置、Ｌ１…インク（液体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈降性物質を含む液体を使用する液体噴射装置であって、
被記録媒体を支持する媒体支持部と、
前記媒体支持部に対向配置され、前記媒体支持部上に載置された前記被記録媒体に向かって前記液体を噴射するノズルを複数備えた液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに供給する前記液体を貯留する液体貯留部と、
前記液滴吐出ヘッドを第１姿勢と第２姿勢との間で変化させることによって前記液体に作用する重力方向を変化させる液体撹拌機構と、を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記液体撹拌機構が、前記液滴吐出ヘッドを、前記被記録媒体に前記ノズルを対向させた噴射姿勢を前記第１姿勢とする状態から、上下方向に所定の角度で回転させた姿勢を前記第２姿勢とする状態へと変化させる機構である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記液体撹拌機構が、前記液滴吐出ヘッドを、前記被記録媒体に前記ノズルを対向させた噴射姿勢を前記第１姿勢とする状態から、前記ノズルが形成されたノズル基板の面方向に沿って所定の角度で回転させた姿勢を前記第２姿勢とする状態へと変化させる機構である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記所定の角度θが４５°以上である
ことを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記液体撹拌機構の動作を制御する制御装置を備え、
前記液滴吐出ヘッドを前記第１姿勢と前記第２姿勢との間で所定のタイミングで変化させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１】
沈降性物質を含む液体を使用する液体噴射装置であって、
被記録媒体を支持する媒体支持部と、
前記媒体支持部に対向配置され、前記媒体支持部上に載置された前記被記録媒体に向かって前記液体を噴射するノズルを複数備えた液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに供給する前記液体を貯留する液体貯留部と、
前記液滴吐出ヘッドを第１姿勢と第２姿勢との間で変化させることによって前記液体に作用する重力方向を変化させる液体撹拌機構と、を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記液体撹拌機構が、前記液滴吐出ヘッドを、前記被記録媒体に前記ノズルを対向させた噴射姿勢を前記第１姿勢とする状態から、上下方向に所定の角度で回転させた姿勢を前記第２姿勢とする状態へと変化させる機構である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記液体撹拌機構が、前記液滴吐出ヘッドを、前記被記録媒体に前記ノズルを対向させた噴射姿勢を前記第１姿勢とする状態から、前記ノズルが形成されたノズル基板の面方向に沿って所定の角度で回転させた姿勢を前記第２姿勢とする状態へと変化させる機構である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記所定の角度θが４５°以上である
ことを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記液体撹拌機構の動作を制御する制御装置を備え、
前記液滴吐出ヘッドを前記第１姿勢と前記第２姿勢との間で所定のタイミングで変化させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２１３７４０（Ｐ２０１２−２１３７４０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１６５８（Ｐ２０１１−８１６５８）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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