液滴吐出装置
【課題】液状体の液面が波立つことで、中継タンク内の液状体と、吐出ヘッドの吐出口に位置する液状体との水頭差が適切に維持できなくなることを抑制することができる液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液滴吐出装置は、液状体を吐出する吐出ヘッドと、吐出ヘッドに液状体を供給する供給路に配設されており、吐出ヘッドに連通している中継タンクと、液状体を配置して描画する対象物である被描画媒体に対して吐出ヘッドを移動させるとともに、吐出ヘッドから液状体を選択的に吐出させる吐出走査における吐出走査方向に、吐出ヘッドと中継タンクとを移動させるヘッド走査手段と、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制する波立抑制手段と、を備える。
【解決手段】液滴吐出装置は、液状体を吐出する吐出ヘッドと、吐出ヘッドに液状体を供給する供給路に配設されており、吐出ヘッドに連通している中継タンクと、液状体を配置して描画する対象物である被描画媒体に対して吐出ヘッドを移動させるとともに、吐出ヘッドから液状体を選択的に吐出させる吐出走査における吐出走査方向に、吐出ヘッドと中継タンクとを移動させるヘッド走査手段と、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制する波立抑制手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被描画媒体に向けて液状体を吐出することで、被描画媒体上に液状体を配置し、当該液状体を固化させることによって、被描画媒体上に画像などを形成する液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吐出ヘッドから液状体を液滴として吐出し、任意の位置に精度よく着弾させることによって、任意の位置に任意の量の液状体を配置するインクジェット装置が知られている。このようなインクジェット装置は、配置した液状体を固化させることによって、精密な形状を有する機能膜や、精細な画像などを形成することができる製膜装置として用いられる。
精密な形状を実現するためには、液滴の大きさが適切に維持されることが必要である。多くのインクジェット装置において、液状体の供給路に吐出ヘッドに連通する中継タンクを設け、中継タンク内の液状体と、吐出ヘッドの吐出口に位置する液状体との水頭差を適切に維持することで、液滴の重量を一定に維持している。しかし、中継タンクが吐出ヘッドと一緒に移動する装置においては、中継タンクが加速させられたり減速させられたりする際に、中継タンク内の液状体に慣性力による見かけ上の力が加わり、液状体が中継タンクの中で中継タンクが加速される方向と反対側に寄せられる。中継タンクが等速移動状態になると加速度がなくなり、加速度によって寄せられた液状体が元に戻ろうとするため、液状体の液面に波が発生する。液状体の液面が波立つことで、中継タンク内の液状体の圧力が変動する。中継タンク内の液状体の圧力が変動することで、中継タンク内の液状体と、吐出ヘッドの吐出口に位置する液状体との水頭差が適切に維持できなくなる可能性があった。
【０００３】
特許文献１には、ヘッドと共にサブタンクを塗布方向に移動させる第一駆動機構と、ヘッド及びサブタンクを塗布方向に直交する直交方向に移動させる第二駆動機構と、これら駆動機構の動作を制御する制御装置を備え、制御装置の記憶部は、サブタンクが直交方向に移動する際に生ずるサブタンク本体部内の塗布液の圧力変化を抑えるように、サブタンクを挙動させて直交方向に移動させる動作プログラムを記憶しており、制御装置の動作制御部は、動作プログラムに従ってサブタンクを直交方向に移動させることによって、ヘッドの吐出口においてインクのメニスカスの形状を安定させることができる塗布装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７９２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された装置は、塗布方向と直交する方向に移動する際のメニスカスの形状を安定させて、液漏れを防止するものであって、塗布走査（描画走査）を実施する際のメニスカスの形状安定に寄与するものではない。特許文献１に開示された装置の構成を描画走査の際の制御に適用したとしても、走査における動作を制御するために走査速度を変動させることが必要である。メニスカスの形状安定のために走査速度を変動させることで、描画走査の走査速度を適切な走査速度に設定することができなくなるという課題があった。走査速度が適切な走査速度でなくなることで、描画品質が損なわれたり、描画時間が長くなったりする可能性があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる液滴吐出装置は、液状体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給する供給路に配設されており、前記吐出ヘッドに連通している中継タンクと、前記液状体を配置して描画する対象物である被描画媒体に対して前記吐出ヘッドを移動させるとともに、前記吐出ヘッドから前記液状体を選択的に吐出させる吐出走査における吐出走査方向に、前記吐出ヘッドと前記中継タンクとを移動させるヘッド走査手段と、前記中継タンク内の前記液状体の液面に波が発生することを抑制する波立抑制手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本適用例にかかる液滴吐出装置によれば、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制する波立抑制手段を備える。波立抑制手段によって、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。
中継タンクは吐出ヘッドに液状体を供給する供給路に配設されており、吐出ヘッドに連通しているため、中継タンクにおける液状体の液面位置と、吐出ヘッドの吐出口の位置との水頭差が、吐出口から吐出される液滴の大きさに影響を与える。このため、中継タンク内の液状体の液面に波が発生すると、液面の高さが変動することになり、吐出ヘッドの吐出口から吐出される液滴の大きさをばらつかせる要因となる。波立抑制手段によって、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することで、液面に波が発生することに起因して吐出ヘッドから吐出される液滴の大きさがばらつくことを抑制することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記波立抑制手段が、前記中継タンク内の前記液状体の液面に波を発生させる波発生手段と、前記波発生手段を制御する波発生制御手段と、を備えることが好ましい。
【００１０】
この液滴吐出装置によれば、波立抑制手段は、波を発生させる波発生手段と、波発生手段を制御する波発生制御手段と、を備え、波発生手段によって、中継タンク内の液状体の液面に波を発生させることができる。
一般的に、液面に２個の波が存在する場合、液面には２個の波が合成された合成波が形成される。当該合成波の振幅が小さい場合、液面はほとんど波がない状態となる。
波発生制御手段によって、波発生手段に、中継タンク内の液状体の液面に発生する波との合成波の振幅が小さくなるような波を発生させることで、中継タンク内の液状体の液面に、実際に液面が波動するような波が発生することを抑制することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記波発生制御手段が、前記中継タンク内に発生する波の情報を予め取得して、前記波発生手段に、取得した前記波に対して位相が反転した逆位相波を、発生させることが好ましい。
【００１２】
この液滴吐出装置によれば、波発生制御手段は、中継タンク内に発生する波の情報を予め取得する。中継タンク内に発生する波の多くは、吐出走査において、中継タンクが吐出ヘッドとともに移動させられる際に中継タンクに加えられる加速度に起因して発生する。吐出走査における中継タンクの移動パターンによって、中継タンク内に発生する波の状態を推定することができる。あるいは、中継タンクを吐出走査における中継タンクの移動パターンで移動させて、液状体の液面に発生する波を実測して、波の状態を求めることもできる。
波発生手段に、取得した波に対して位相が反転した逆位相波を発生させることによって、中継タンクに加えられる加速度に起因して発生する波と、発生させた逆位相波が合成された合成波を発生させることで、中継タンク内の液状体の液面に、実際に液面が波動するような波が発生することを抑制することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記中継タンク内の前記液状体の液面位置を検出する液面検出手段をさらに備え、前記波発生制御手段は、前記波発生手段に、前記液面検出手段によって検出された液面の変動を相殺する波を、発生させることが好ましい。
【００１４】
この液滴吐出装置によれば、液面検出手段を備え、中継タンク内の液状体の液面位置を検出することができる。液面位置の変動状態によって、液面に発生した波の状態を検出することができる。
波発生手段に、検出した波を相殺するような波を発生させることによって、液面を変動させている波と発生させた波とが合成された合成波を発生させることで、液面が大きく波動して液面位置が変動したような影響をあたえるような波が、中継タンク内の液状体の液面に発生することを抑制することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記中継タンクに加えられる加速度を検出するタンク加速度検出手段をさらに備え、前記波発生制御手段は、前記波発生手段に、前記タンク加速度検出手段によって検出された加速度によって発生する前記波に対して位相が反転した逆位相波を、発生させることが好ましい。
【００１６】
この液滴吐出装置によれば、タンク加速度検出手段によって、中継タンクに加えられる加速度を検出することができる。波発生制御手段が、タンク加速度検出手段によって検出された加速度に対応する波に対して、位相が反転した逆位相波を発生させることによって、中継タンクに加えられる加速度に起因して発生する波と、発生させた逆位相波が合成された合成波を発生させることで、中継タンク内の液状体の液面に、実際に液面が波動するような波が発生することを抑制することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記波立抑制手段が、前記中継タンクを、姿勢を補正可能に支持するタンク支持手段と、前記タンク支持手段を制御して、前記中継タンクの姿勢を補正する、タンク姿勢制御手段と、を備えることが好ましい。
【００１８】
この液滴吐出装置によれば、波立抑制手段は、中継タンクを、姿勢を補正可能に支持するタンク支持手段と、タンク支持手段を制御して、中継タンクの姿勢を補正する、タンク姿勢制御手段と、を備える。
一般的に、中継タンクが加速させられたり減速させられたりする際に、中継タンク内の液状体に慣性力による見かけ上の力が加わり、液状体が中継タンクの中で中継タンクが加速される方向と反対側に寄せられる。中継タンクが等速移動状態になると加速度がなくなり、加速度によって寄せられた液状体が元に戻ろうとするため、液状体の液面に波が発生する。
また、一般的に、静止又は等速運動している物体には、重力加速度の方向に重力が作用している。物体の姿勢が定まれば、物体に対する重力の作用方向は定まる。当該物体に加速度が作用している際の当該加速度と重力加速度との合力の作用する方向は、静止又は等速運動している物体に対する重力の作用方向とは異なっている。加速度に対応して物体を傾けることによって、物体に対する加速度と重力加速度との合力の作用する方向を、静止又は等速運動している物体に対する重力の作用方向と、略一致させることができる。
すなわち、中継タンクの姿勢を補正することで、中継タンク内の液状体に加わる力の方向を、中継タンクに固定された座標系において、中継タンクが静止している場合と略同じにすることができる。したがって、中継タンクに加速度が作用しても、中継タンク内の液状体に加わる力の方向を略一定に維持して、液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記タンク姿勢制御手段が、前記中継タンクに加えられる加速度の情報を予め取得し、前記中継タンクの姿勢を、取得した加速度の情報に対応する姿勢に補正することが好ましい。
【００２０】
この液滴吐出装置によれば、タンク姿勢制御手段は、中継タンクに加えられる加速度の情報を予め取得する。吐出走査における中継タンクの移動パターンによって、中継タンクに加えられる加速度を推定することができる。あるいは、中継タンクを吐出走査における中継タンクの移動パターンで移動させて、中継タンクに加えられる加速度を実測して求めることもできる。
中継タンクの姿勢を、取得した加速度の情報に対応する姿勢に補正することで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。より詳細には、タンク支持手段に、中継タンクに対する取得した加速度による力と重力との合力の方向が、加速度が作用していない状態における中継タンクに対する重力の方向と、略一致するように、中継タンクを傾けることで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記中継タンクに加えられる加速度を検出するタンク加速度検出手段をさらに備え、前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクの姿勢を、前記タンク加速度検出手段によって検出された加速度に対応する姿勢に補正することが好ましい。
【００２２】
この液滴吐出装置によれば、タンク加速度検出手段によって、中継タンクに加えられる加速度を検出することができる。タンク姿勢制御手段が、中継タンクの姿勢を、タンク加速度検出手段によって検出された加速度に対応する姿勢に補正することで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。より詳細には、タンク支持手段に、中継タンクに対する検出した加速度による力と重力との合力の方向が、加速度が作用していない状態における中継タンクに対する重力の方向と、略一致するように、中継タンクを傾けることで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記中継タンク内の前記液状体の液面位置を検出する液面検出手段をさらに備え、前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクの姿勢を、前記液面検出手段によって検出された前記液面位置の変動に対応して補正することが好ましい。
【００２４】
この液滴吐出装置によれば、液面検出手段を備え、中継タンク内の液状体の液面位置を検出することができる。液面位置の変動状態によって、中継タンクに加えられている加速度の状態を検出することができる。
タンク姿勢制御手段が、中継タンクの姿勢を、液面検出手段によって検出された液面位置の変動に対応して補正することで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。より詳細には、タンク支持手段に、液面位置の変動状態を検出することによって、検出できる中継タンクに加えられている加速度による力と重力との合力の方向が、加速度が作用していない状態における中継タンクに対する重力の方向と、略一致するように、中継タンクを傾けることで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記タンク姿勢制御手段が、前記中継タンクに加えられる加速度の方向側が下がる方向に、前記中継タンクを傾けることが好ましい。
【００２６】
この液滴吐出装置によれば、タンク姿勢制御手段は、中継タンクに加えられる加速度の方向側が下がる方向に、中継タンクを傾ける。
一般的に、中継タンクが加速させられたり減速させられたりする際に、中継タンク内の液状体に慣性力による見かけ上の力が加わり、液状体が中継タンクの中で中継タンクが加速される方向と反対側に寄せられる。中継タンクが等速移動状態になると加速度がなくなり、加速度によって寄せられた液状体が元に戻ろうとするため、液状体の液面に波が発生する。
中継タンクに加えられる加速度の方向側が下がる方向に、中継タンクが傾けられるため、液状体が中継タンクの中で寄せられる方向側が高くなる。これにより、中継タンクに加えられる加速度に起因して液状体が中継タンクの中で寄せられることを、抑制することができる。
【００２７】
［適用例１１］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記タンク姿勢制御手段が、前記中継タンクの姿勢を、前記中継タンク内の前記液状体の液面と前記中継タンクとの相対位置が、前記中継タンクに加速度が加えられていない場合の前記液状体の液面と前記中継タンクとの相対位置を維持する方向に補正することが好ましい。
【００２８】
この液滴吐出装置によれば、中継タンクの姿勢が、中継タンク内の液状体の液面と中継タンクとの相対位置が、中継タンクに加速度が加えられていない場合の液状体の液面と中継タンクとの相対位置を維持する姿勢に補正される。したがって、中継タンク内の液状体には、中継タンクに加速度が加えられていない場合の液状体の液面と中継タンクとの相対位置に戻ろうとする力が作用することは実質的にない。これにより、加速度によって寄せられた液状体が元に戻ろうとすることに起因して、液状体の液面に波が発生することを、抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態における、液滴吐出装置の全体構成の概略を示す説明図。
【図２】（ａ）は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図。（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面図。（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルの部分の構造を示す断面図。
【図３】ヘッドユニットの概略構成を示す平面図。
【図４】ヘッドキャリッジの構成を示す説明図。
【図５】（ａ）は、タンクユニットの構成を示す説明図。（ｂ）は、タンクユニットが備える造波ユニットの構成を示す斜視図。
【図６】キャリッジタンク内の機能液の液面に波が発生する過程を示す説明図。
【図７】第２の実施形態における、液滴吐出装置の全体構成の概略を示す説明図。
【図８】ヘッドユニット及び紫外線照射部の概略構成を示す平面図。
【図９】（ａ）は、Ｘ軸方向に平行な方向から見たヘッドキャリッジ及びタンクユニットの側面図。（ｂ）は、Ｙ軸方向に平行な方向から見たヘッドキャリッジ及びタンクユニットの側面図。
【図１０】（ａ）乃至（ｇ）は、キャリッジタンク内の機能液の液面に波が発生する過程を示す説明図。（ｈ）乃至（ｌ）は、キャリッジタンクの姿勢を示す説明図。
【図１１】（ａ）は、加速度が加えられていない状態を示す説明図。（ｂ）は、加えられた加速度に対応する角度だけキャリッジタンクを傾けた状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、液滴吐出装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面では、図示の便宜上、部材又は部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００３１】
（第１の実施形態）
本実施形態では、インクジェット方式の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を例にして、説明する。液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと被描画媒体とを相対移動させると共に、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから機能液の液滴を吐出して、被描画媒体上の所定の位置に着弾させることによって、所定の画像を形成する装置である。機能液が、液状体に相当する。
【００３２】
＜液滴吐出装置＞
最初に、液滴吐出装置１の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は、液滴吐出装置の全体構成の概略を示す説明図である。
【００３３】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッド機構部２と、媒体機構部３と、機能液供給部４と、吐出装置制御部６と、保守装置部（図示省略）と、定盤９と、を備えている。ヘッド機構部２と媒体機構部３とは、定盤９上に配設されている。ヘッド機構部２は、機能液４０（図５参照）を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド２０を有している。定盤９は、略直方体形状を有しており、ヘッド機構部２及び媒体機構部３が配設されている面は、略長方形の平面形状を有している。当該略長方形の一辺の延在方向をＸ軸方向、当該一辺に略直交する他の一辺に略平行であってＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向と表記する。液滴吐出ヘッド２０が、吐出ヘッドに相当する。
【００３４】
ヘッド機構部２は、ヘッドキャリッジ２２と、ヘッドキャリッジ２２をＹ軸方向に移動させるヘッド走査機構６２とを、備えている。
ヘッドキャリッジ２２は、キャリッジ枠６８と、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、を備えている。ヘッドユニット２１は、キャリッジ枠６８に固定されて保持されている。キャリッジ枠６８には、機能液供給部４を構成するタンクユニット４３も保持されている。以降、タンクユニット４３も含めて、ヘッドキャリッジ２２と表記する場合もある。
【００３５】
ヘッド走査機構６２は、支持柱６３と、支持梁６４と、移動枠６６と、を備えている。
２本の支持柱６３が、定盤９上に立設されている。支持梁６４は、２つの支持柱６３に掛け渡されるように設けられ、Ｙ軸方向に延在している。移動枠６６は、支持梁６４に懸吊されて、Ｙ軸方向に摺動自在に支持されている。支持梁６４には、図示省略したリニアモーターが配設されており、当該リニアモーターによって、移動枠６６をＹ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。
移動枠６６には、キャリッジ枠６８が懸吊されて支持されることで、ヘッドキャリッジ２２が支持されている。リニアモーターによって、移動枠６６をＹ軸方向に移動させたり任意の位置に保持したりすることで、ヘッドキャリッジ２２をＹ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。
ヘッド走査機構６２が、ヘッド走査手段に相当する。
【００３６】
媒体機構部３は、媒体載置台３１と、スライド台３１ａと、媒体移動機構３３と、を備えている。
媒体移動機構３３は、Ｘ軸ガイド３５とＸ軸リニアモーター（図示省略）と、を備えている。Ｘ軸ガイド３５は、２つの支持柱６３の間で、支持梁６４の下方に配設されており、Ｘ軸方向に略平行に延在している。スライド台３１ａは、Ｘ軸方向に摺動自在に、Ｘ軸ガイド３５に支持されている。Ｘ軸リニアモーターは、Ｘ軸ガイド３５と略平行に配設されており、スライド台３１ａは、Ｘ軸リニアモーターによって、Ｘ軸方向に移動させられる。また、移動した任意の位置に保持させられる。
媒体載置台３１は、図示省略した媒体回動機構によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に平行な軸まわりの方向に回動可能に、スライド台３１ａの上に固定されて、支持されている。
【００３７】
媒体移動機構３３によって、スライド台３１ａをＸ軸方向に移動させることで、スライド台３１ａに固定されて支持された媒体載置台３１を、Ｘ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。すなわち、媒体載置台３１に保持された被描画媒体Ｗを、Ｘ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。
【００３８】
ヘッド機構部２のヘッドキャリッジ２２が備えるヘッドユニット２１が有する液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５（図２参照）を下側に向けて、保持されている。媒体載置台３１に保持された被描画媒体Ｗを、Ｘ軸方向の液滴吐出ヘッド２０が対向可能な位置まで移動して停止し、上方にある液滴吐出ヘッド２０（ヘッドユニット２１）のＹ軸方向の移動に同調して、機能液４０を液滴として吐出する。Ｘ軸方向に移動する被描画媒体Ｗと、Ｙ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド２０とを相対的に制御することにより、被描画媒体Ｗ上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する平面形状の描画を実施することが可能である。
【００３９】
機能液供給部４は、機能液タンク４１と、給液ポンプ（図示省略）と、タンクユニット４３（図５参照）と、給液チューブ４２とを有している。給液チューブ４２が、機能液タンク４１からタンクユニット４３のキャリッジタンク４４に接続されている。図示省略した給液チューブがキャリッジタンク４４から液滴吐出ヘッド２０に接続されている。給液チューブ４２、キャリッジタンク４４、及び図示省略した給液チューブを介して機能液４０が液滴吐出ヘッド２０に供給される。キャリッジタンク４４が、中継タンクに相当する。
【００４０】
保守装置部は、各種保守装置を備えている。保守装置は、液滴吐出ヘッド２０の各種の保守を実施する装置である。液滴吐出ヘッド２０の保守を実施する際には、ヘッドユニット２１（液滴吐出ヘッド２０）が、例えばヘッド走査機構６２を用いて保守装置部に臨む位置に移動させられ、保守作業が実施される。
吐出装置制御部６は、これら各機構部などと電気的に接続されており、これら各機構部などを総括的に制御する。
【００４１】
＜液滴吐出ヘッド＞
次に、液滴吐出ヘッド２０について、図２を参照して説明する。図２は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す図である。図２（ａ）は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図であり、図２（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面図であり、図２（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルの部分の構造を示す断面図である。図２に示したＸ軸方向、及びＺ軸方向は、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態において、図１に示したＸ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００４２】
図２（ａ）に示したように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を備えている。ノズル基板２５には、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが２列形成されている。吐出ノズル２４から機能液４０を液滴として吐出し、対向する位置にある描画対象物などに着弾させることで、当該位置に機能液４０を配置する。ノズル列２４Ａは、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態で、図１に示したＸ軸方向に延在している。ノズル列２４Ａにおいて吐出ノズル２４は等間隔のノズルピッチで並んでおり、２列のノズル列２４Ａ間で、吐出ノズル２４の位置がＸ軸方向に半ノズルピッチずれている。したがって、液滴吐出ヘッド２０としては、Ｘ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能液４０の液滴を配置することができる。ノズルピッチは、例えば１４０μｍであり、半ノズルピッチは、７０μｍである。
【００４３】
図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５に圧力室プレート５１が積層されており、圧力室プレート５１に振動板５２が積層されている。
圧力室プレート５１には、液滴吐出ヘッド２０に供給される機能液４０が常に充填される液たまり５５が形成されている。液たまり５５は、振動板５２と、ノズル基板２５と、圧力室プレート５１の壁とに囲まれた空間である。機能液４０は、機能液供給部４から液滴吐出ヘッド２０に供給され、振動板５２の液供給孔５３を経由して液たまり５５に供給される。また、圧力室プレート５１には、複数のヘッド隔壁５７によって区切られた圧力室５８が形成されている。振動板５２と、ノズル基板２５と、２個のヘッド隔壁５７とによって囲まれた空間が圧力室５８である。
【００４４】
圧力室５８は吐出ノズル２４のそれぞれに対応して設けられており、圧力室５８の数と吐出ノズル２４の数とは同じである。圧力室５８には、２個のヘッド隔壁５７の間に位置する供給口５６を経由して、液たまり５５から機能液４０が供給される。ヘッド隔壁５７と圧力室５８と吐出ノズル２４と供給口５６との組は、液たまり５５に沿って１列に並んでおり、１列に並んだ吐出ノズル２４がノズル列２４Ａを形成している。図２（ｂ）では図示省略したが、図示した吐出ノズル２４を含むノズル列２４Ａに対して液たまり５５に関して略対称位置に、１列に並んで配設された吐出ノズル２４がもう１列のノズル列２４Ａを形成している。当該ノズル列２４Ａに対応するヘッド隔壁５７と圧力室５８と供給口５６との組が、１列に並んでいる。
【００４５】
振動板５２の圧力室５８を構成する部分には、それぞれ圧電素子５９の一端が固定されている。圧電素子５９の他端は、固定板（図示省略）を介して液滴吐出ヘッド２０全体を支持する基台（図示省略）に固定されている。
圧電素子５９は、電極層と圧電材料とを積層した活性部を有している。圧電素子５９は、電極層に駆動電圧を印加することで、活性部が長手方向（図２（ｂ）又は（ｃ）における振動板５２の厚さ方向）に縮む。電極層に印加されていた駆動電圧が解除されることで、活性部が元の長さに戻る。
【００４６】
電極層に駆動電圧が印加されて、圧電素子５９の活性部が縮むことで、圧電素子５９の一端が固定された振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られる力を受ける。振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られることで、振動板５２が圧力室５８の反対側に撓む。これにより、圧力室５８の容積が増加することから、機能液４０が液たまり５５から供給口５６を経て圧力室５８に供給される。次に、電極層に印加されていた駆動電圧が解除されると、活性部が元の長さに戻ることで、圧電素子５９が振動板５２を押圧する。振動板５２が押圧されることで、圧力室５８側に戻る。これにより、圧力室５８の容積が急激に元に戻る。すなわち増加していた容積が減少することから、圧力室５８内に充填されていた機能液４０に圧力が加わり、当該圧力室５８に連通して形成された吐出ノズル２４から機能液４０が液滴となって吐出される。
【００４７】
＜ヘッドユニット＞
次に、ヘッド機構部２のヘッドキャリッジ２２が備えるヘッドユニット２１概略構成について、図３を参照して説明する。図３は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図３に示したＸ軸方向及びＹ軸方向は、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸方向又はＹ軸方向と一致している。
【００４８】
図３に示したように、ヘッドユニット２１は、ユニットプレート２３と、ユニットプレート２３に搭載された９個の液滴吐出ヘッド２０と、を有している。
液滴吐出ヘッド２０は、図示省略したヘッド保持部材を介してユニットプレート２３に固定されている。固定された液滴吐出ヘッド２０は、ヘッド本体がユニットプレート２３に形成された孔（図示省略）に遊嵌して、ノズル基板２５が、ユニットプレート２３の面より突出した位置に位置している。図３は、ノズル基板２５の側から見た図である。９個の液滴吐出ヘッド２０は、Ｘ軸方向に分かれて、それぞれ３個ずつの液滴吐出ヘッド２０を有するヘッド組２０Ａを３群、形成している。それぞれの液滴吐出ヘッド２０のノズル列２４Ａは、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、Ｘ軸方向に延在している。
【００４９】
液滴吐出ヘッド２０は、Ｘ軸方向において、互いに隣り合う液滴吐出ヘッド２０の、一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４に対して、もう一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４が半ノズルピッチずれて位置する位置に、配設されている。一つのヘッドユニット２１が備える９個の液滴吐出ヘッド２０のＹ軸方向の位置を同じにすると、吐出ノズル２４は、Ｘ軸方向に半ノズルピッチの等間隔で並ぶ。すなわち、Ｙ軸方向の同じ位置において、それぞれの液滴吐出ヘッド２０が有するそれぞれのノズル列２４Ａを構成する吐出ノズル２４から吐出された液滴は、設計上では、Ｘ軸方向に半ノズルピッチの等間隔に並んで一直線上に着弾する。
ノズル列２４Ａは、例えば１８０個の吐出ノズル２４を有しており、液滴吐出ヘッド２０は、３６０個の吐出ノズル２４を有している。９個の液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１は、３２４０個の吐出ノズル２４を有している。一つのヘッドユニット２１が備える９個の液滴吐出ヘッド２０が有する１８列のノズル列２４Ａは、１本のノズル列として扱うこともできる。当該ノズル列を「ユニットノズル列２４０Ａ」と表記する。ユニットノズル列２４０Ａは、３２４０個の吐出ノズル２４を有している。ユニットノズル列２４０Ａのそれぞれの吐出ノズル２４から一滴ずつ吐出させて、Ｙ軸方向が同じ位置になるように着弾させると、３２４０個の点が半ノズルピッチのピッチ間隔で連なる直線が形成される。
【００５０】
＜ヘッドキャリッジ＞
次に、ヘッドキャリッジ２２について、図４を参照して説明する。図４は、ヘッドキャリッジの構成を示す説明図である。図４に示したＹ軸方向、及びＺ軸方向は、ヘッドキャリッジ２２が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＹ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００５１】
上述したように、ヘッドキャリッジ２２は、キャリッジ枠６８と、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、を備えている。
キャリッジ枠６８は、キャリッジ側柱６８ａと、キャリッジ棚板６８ｃと、キャリッジ天板６８ｂとを、有している。キャリッジ枠６８と、キャリッジ枠６８に固定されたヘッドユニット２１のユニットプレート２３とで、略直方体形状を形成している。
キャリッジ天板６８ｂは、ヘッドキャリッジ２２が液滴吐出装置１に取り付けられた状態で、略直方体形状の頂部を構成しており、平面視略長方形形状の板状の本体部を有している。本体部の上面に、図示省略した接続部材が固定されている。キャリッジ側柱６８ａは、略角柱形状を有し、４本のキャリッジ側柱６８ａで、略直方体形状の側面を構成している。４本のキャリッジ側柱６８ａのそれぞれが、一端をキャリッジ天板６８ｂの各角に固定されて、略直方体形状の側面の稜線部を構成することで、略直方体形状の側面を構成している。キャリッジ側柱６８ａのキャリッジ天板６８ｂに固定された一端の反対側の端には、ユニットプレート２３が、図示省略した固定部材を介して固定されている。ユニットプレート２３がキャリッジ側柱６８ａに固定されることで、ヘッドユニット２１がキャリッジ枠６８に固定されている。ユニットプレート２３とキャリッジ天板６８ｂとは、略平行である。キャリッジ棚板６８ｃは、平面視略長方形形状の平板形状を有している。キャリッジ棚板６８ｃは、ユニットプレート２３とキャリッジ天板６８ｂとの中間で、キャリッジ側柱６８ａに４角が固定されている。
【００５２】
タンクユニット４３がキャリッジ棚板６８ｃ上に載置されて固定されることで、ヘッドキャリッジ２２と一体に固定されている。
キャリッジ天板６８ｂの接続部材が移動枠６６に固定されて、ヘッドキャリッジ２２は、移動枠６６に懸吊されて支持されている。これにより、ヘッドキャリッジ２２を、ヘッド走査機構６２によって、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。ヘッドキャリッジ２２に固定されたタンクユニット４３も、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。
【００５３】
＜タンクユニット＞
次に、タンクユニット４３について、図５を参照して説明する。図５は、タンクユニット構成を示す説明図である。図５（ａ）は、タンクユニットの構成を示す説明図であり、図５（ｂ）は、タンクユニットが備える造波ユニットの構成を示す斜視図である。図５に示したＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、タンクユニット４３が固定されたヘッドキャリッジ２２が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸方向、Ｙ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００５４】
図５に示したように、タンクユニット４３は、キャリッジタンク４４と、液面センサー４５と、造波ユニット４６と、を備えている。
キャリッジタンク４４は、機能液供給部４における機能液４０の流路を構成しており、流路を流動する機能液４０が、キャリッジタンク４４に、一時貯留される。キャリッジタンク４４は、図示省略した流入口と流出口とを有している。流入口が給液チューブ４２を介して機能液タンク４１に接続されることで、上述したように、キャリッジタンク４４は機能液タンク４１に接続されている。流出口が図示省略した給液チューブを介して液滴吐出ヘッド２０に接続されることで、キャリッジタンク４４は液滴吐出ヘッド２０に接続されている。キャリッジタンク４４は、図示省略した固定部材を介して、キャリッジ枠６８のキャリッジ棚板６８ｃに固定されることによって、キャリッジ枠６８に固定されている。
【００５５】
機能液タンク４１からキャリッジタンク４４に供給された機能液４０は、キャリッジタンク４４に供給された機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差によって、キャリッジタンク４４から液滴吐出ヘッド２０に供給される。キャリッジタンク４４に供給された機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことで、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などが、規定された体積に維持される。
【００５６】
液面センサー４５は、キャリッジタンク４４の内部に立設されており、吐出装置制御部６と、電気的に接続されている。液面センサー４５によって、キャリッジタンク４４の内部に供給された機能液４０の液面の位置を計測することができる。計測された液面位置は、吐出装置制御部６に送信される。吐出装置制御部６が、受信した液面位置情報によって、機能液タンク４１からキャリッジタンク４４に供給される機能液４０の量を制御することで、キャリッジタンク４４における機能液４０の液面の位置を、規定された位置に維持することができる。すなわち、キャリッジタンク４４における機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０（吐出ノズル２４）における機能液４０の液位（吐出ノズル２４の位置）との水頭差を適切な値に保って、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などを、規定された体積に維持することができる。液面センサー４５が、液面検出手段に相当する。
【００５７】
図５（ｂ）に示すように、造波ユニット４６は、フロートユニット４７と、造波ユニット枠４８と、駆動モーター４９と、を備えている。
フロートユニット４７は、フロート４７ａと、フロート軸４７ｂと、フロート枠４７ｃと、を有している。フロート４７ａは、側面視が略直角三角形の、三角柱形状を有している。フロート軸４７ｂは丸棒形状を有している。直角三角形の直角を形成する２辺の短い方の辺を含む面の略中央に、丸棒形状のフロート軸４７ｂが、略垂直に立設されている。フロート４７ａの、直角三角形の斜辺を含む斜面４７１は、フロート軸４７ｂの軸方向に対して傾いた面である。フロート軸４７ｂは、フロート枠４７ｃに固定されている。フロート枠４７ｃは、造波ユニット枠４８に摺動自在に支持されている。フロート枠４７ｃは、図示省略した駆動機構を介して、駆動モーター４９によって摺動させられる。摺動方向は、フロート軸４７ｂの軸方向であって、タンクユニット４３を含むヘッドキャリッジ２２が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、略Ｚ軸方向である。駆動モーター４９は、吐出装置制御部６と、電気的に接続されており、駆動モーター４９は、吐出装置制御部６によって、駆動が制御される。
【００５８】
造波ユニット４６は、造波ユニット枠４８が図示省略した固定部材を介して、キャリッジ枠６８のキャリッジ棚板６８ｃに固定されることによって、キャリッジ枠６８に固定されている。図５（ａ）に示すように、造波ユニット４６は、フロート軸４７ｂが、キャリッジタンク４４の上側の壁に遊嵌し、フロート４７ａが、キャリッジタンク４４の内部に在る状態で、固定されている。フロート４７ａは、キャリッジタンク４４のＹ軸方向の端に位置しており、斜面４７１が、キャリッジタンク４４の中央側に向いている。
【００５９】
駆動モーター４９によって、造波ユニット枠４８に対して、フロート枠４７ｃを摺動させることによって、フロートユニット４７を、図５（ａ）に矢印ａで示した方向に移動させる。フロート４７ａの斜面４７１は、Ｚ軸方向（矢印ａで示した方向）の下側が上側より、キャリッジタンク４４の端に近くなるように傾いている。フロート４７ａがＺ軸方向の下側に移動することで、斜面４７１によって、機能液４０に、キャリッジタンク４４の中央側に押す力が加えられる。フロート４７ａがＺ軸方向の上側に移動することで、斜面４７１が上側に引き上げられて、機能液４０に、斜面４７１側に移動させる力が加えられる。これにより、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面に波が形成される。フロート４７ａの移動速度、移動周期、移動量などを調整することによって、形成される波の周期、振幅などを調整することができる。造波ユニット４６が、波発生手段に相当する。造波ユニット４６を制御する吐出装置制御部６が、波発生制御手段に相当する。造波ユニット４６と吐出装置制御部６とが、波立抑制手段に相当する。
【００６０】
＜造波ユニットの動作＞
次に、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程と、造波ユニット４６の動作について、説明する。
最初に、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程について、図６を参照して説明する。図６は、キャリッジタンク内の機能液の液面に波が発生する過程を示す説明図である。図６に示したＹ軸方向、及びＺ軸方向は、タンクユニット４３が固定されたヘッドキャリッジ２２が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＹ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００６１】
吐出走査において、ヘッドキャリッジ２２は、静止状態から加速され、定速移動状態となり、減速されて停止する。定速移動状態において、液滴吐出ヘッド２０からの機能液４０の吐出が実施される。ヘッドキャリッジ２２に搭載されているキャリッジタンク４４は、ヘッドキャリッジ２２と同様に、加速され、減速される。
図６（ａ）は、キャリッジタンク４４が静止した状態を示している。キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面４０ａは、水平である。
【００６２】
図６（ｂ）は、キャリッジタンク４４が矢印Ｆ１の方向に加速されている状態を示している。キャリッジタンク４４に矢印Ｆ１の方向に加速する加速度が作用している場合、キャリッジタンク４４内で流動可能である機能液４０には、慣性力によって、矢印Ｆ１とは方向が反対の矢印ｆ１の方向の見かけ上の力が作用する。この力によって、液面４０ｂは、キャリッジタンク４４が加速される方向の後ろ側が高くなるように傾いた面となる。液面４０ｂの傾き角度は、加速度の大きさによって異なる角度である。
【００６３】
図６（ｃ）は、キャリッジタンク４４が定速移動している場合の状態を示している。キャリッジタンク４４には加速度が作用していないため、キャリッジタンク４４内の機能液４０は、液面４０ｂのような状態から、液面４０ａの状態に戻ろうとする。しかし、慣性力によって、液面４０ｃの状態のように行過ぎる。同様に、機能液４０は、液面４０ｃの状態から、液面４０ａの状態に戻ろうとするが、液面４０ｂのような状態の近くまで行過ぎる。この状態が機能液４０の粘性などによって収束されるまで継続されるため、図６（ｄ）に示したように、波面４０Ｖのような波が発生する。
【００６４】
図６（ｅ）は、キャリッジタンク４４が矢印Ｆ２の方向の加速度をうけて減速されている状態を示している。キャリッジタンク４４に矢印Ｆ２の方向に加速する加速度が作用している場合、キャリッジタンク４４内で流動可能である機能液４０には、慣性力によって、矢印Ｆ２とは方向が反対の矢印ｆ２の方向の見かけ上の力が作用する。この力によって、液面４０ｄは、キャリッジタンク４４が加速される方向の後ろ側が高くなるように傾いた面となる。液面４０ｄの傾き角度は、加速度の大きさによって異なる角度である。
【００６５】
図６（ｆ）は、キャリッジタンク４４が減速されて停止した場合の状態を示している。キャリッジタンク４４には加速度が作用していないため、キャリッジタンク４４内の機能液４０は、液面４０ｄのような状態から、液面４０ａの状態に戻ろうとする。しかし、慣性力によって、液面４０ｅの状態のように行過ぎる。同様に、機能液４０は、液面４０ｅの状態から、液面４０ａの状態に戻ろうとするが、液面４０ｄのような状態の近くまで行過ぎる。この状態が機能液４０の粘性などによって収束されるまで継続されるため、図６（ｇ）に示したように、波面４０Ｗのような波が発生する。
【００６６】
キャリッジタンク４４が加速されたり減速されたりする際の加速度は一定ではないなど、機能液４０に作用する力は他にも存在する。このため、液面４０ｂや、液面４０ｄは、図示したような平面ではなく、複雑な形状になる可能性がある。
【００６７】
造波ユニット４６によって、波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させることによって、キャリッジタンク４４内の機能液４０を、図６（ａ）に示した液面４０ａのような状態に維持する。波面４０Ｖのような波を打ち消すような波は、振幅及び周期が波面４０Ｖの波と同一であり、波面４０Ｖの波とは位相が反転した波である。
【００６８】
造波ユニット４６によって、波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させるためには、例えば、液面の位置から波面４０Ｖの発生を検知して、検知した波を打ち消すような波を発生させる。
より詳細には、液面の位置から波面４０Ｖの発生を検知するために、液面位置の変動パターンと、波の状態との関係を予め求める。次に、液面センサー４５によって機能液４０の液面を検出することによって、波面４０Ｖのような波の発生を検知する。吐出走査に際しては、液面センサー４５によって機能液４０の液面位置を検出して、変動状態を求め、予め求めた変動パターンと波の状態との関係から、対応する波を特定する。吐出装置制御部６が、造波ユニット４６を制御して、特定された波を打ち消すような波を発生させる。実際に波が発生したことを検知するため、波の発生を確実に検知することができる。
【００６９】
造波ユニット４６によって、波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させる方法としては、例えば、波面４０Ｖの情報を予め入力しておく方法、キャリッジタンク４４に作用する加速度から波面４０Ｖの発生を検知する方法なども挙げられる。
【００７０】
波面４０Ｖの情報を予め入力しておく方法では、吐出走査におけるヘッドキャリッジ２２の動作から、波面４０Ｖの振幅、周波数、発生時点などを求める。正確な描画を実施するためには、液滴吐出ヘッド２０の位置及び速度と、液滴吐出ヘッド２０からの吐出タイミングとが、正確に、規定された位置及び速度と吐出タイミングとであることが必要であり、ヘッドキャリッジ２２の加減速が正確に再現されることで、正確な描画が実現される。したがって、描画が正確に実現されている状態では、キャリッジタンク４４内の機能液４０に発生する波は、予め入力された波面４０Ｖと略同等である可能性がきわめて高い。
波面４０Ｖの情報は、例えば、ヘッドキャリッジ２２の動作から、シミュレーションによって求めることができる。あるいは、実際に吐出走査を実施して、発生する波面４０Ｖを実測してもよい。求めた波面４０Ｖの情報を、吐出装置制御部６に入力しておき、吐出走査に際しては、吐出装置制御部６が、造波ユニット４６を制御して、波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させる。
【００７１】
キャリッジタンク４４に作用する加速度から波面４０Ｖの発生を検知する方法は、ヘッドキャリッジ２２を走査させる際にキャリッジタンク４４に加えられる加速度を検知することによって、波面４０Ｖのような波の発生を検知する方法である。上述したように、機能液４０の波立ちは、キャリッジタンク４４に加えられる加速度に起因して発生する。したがって、加えられる加速度と発生する波の特性とを関係付けることができる。吐出走査に際しては、加速度センサーを設け、キャリッジタンク４４に加えられる加速度を検出する。検出した加速度から、当該加速度と関係付けられた発生する波の特性を特定する。吐出装置制御部６が、造波ユニット４６を制御して、特定された波を打ち消すような波を発生させる。実際に波が発生する直前に加速度を検知するため、波の発生を確実に検知することができるとともに、波が発生する時点にあわせて、当該波を打ち消すような波を発生させることができる。
【００７２】
以下、第１の実施形態による効果を記載する。本第１の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）タンクユニット４３は、キャリッジタンク４４と、造波ユニット４６と、を備えている。造波ユニット４６を用いてキャリッジタンク４４内に発生する波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させることによって、キャリッジタンク４４内の機能液４０を、略水平な状態に維持することができる。
【００７３】
（２）タンクユニット４３は、キャリッジタンク４４と、液面センサー４５と、を備えている。液面センサー４５によって、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面位置を検出することができる。連続して機能液４０の液面位置を検出することで、液面位置の変動状態を求め、波面４０Ｖのような波の発生及び当該波の周波数や振幅や液面センサー４５の位置での位相などの特性を、求めることができる。
【００７４】
（３）タンクユニット４３では、造波ユニット４６を用いてキャリッジタンク４４内に発生する波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させることによって、キャリッジタンク４４内の機能液４０を、略水平な状態に維持することができる。これにより、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面に波が発生することを抑制して、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液位が変動することを抑制することができる。キャリッジタンク４４内の機能液４０の液位が変動することを抑制することによって、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことができ、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などを、規定された体積に維持することができる。
【００７５】
（４）タンクユニット４３は、キャリッジタンク４４と、液面センサー４５と、を備えている。液面センサー４５によって、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面位置を検出することができる。検出した液面位置によって、キャリッジタンク４４に供給する機能液４０の量を調整することで、キャリッジタンク４４に供給された機能液４０の液位を略一定に保つことができる。キャリッジタンク４４内の液位を略一定に保つことによって、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことができ、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などを、規定された体積に維持することができる。
【００７６】
（第２の実施形態）
次に、液滴吐出装置の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、液滴吐出ヘッドを備え、当該液滴吐出ヘッドを用いて、被描画媒体上に紫外線硬化型の機能液を配置し、配置した機能液に紫外線を照射して硬化させることによって画像を描画する液滴吐出装置を例に説明する。本実施形態で使用する液滴吐出装置は、第１の実施形態における液滴吐出装置と、基本的に同一である。第１の実施形態とは異なるヘッドキャリッジの構成及びタンクユニットの構成について説明する。
【００７７】
＜液滴吐出装置＞
最初に、液滴吐出装置１０１の全体構成について、図７を参照して、液滴吐出装置１との差異を説明する。図７は、液滴吐出装置の全体構成の概略を示す説明図である。液滴吐出装置１０１は、ヘッド機構部１０２と、媒体機構部３と、機能液供給部１０４と、吐出装置制御部６と、保守装置部（図示省略）と、定盤９と、を備えている。
液滴吐出装置１０１における各構成要素の配置は、液滴吐出装置１における各構成要素の配置と同様である。
【００７８】
ヘッド機構部１０２は、ヘッドキャリッジ１２２と、ヘッドキャリッジ１２２をＹ軸方向に移動させるヘッド走査機構１６２とを、備えている。ヘッド機構部１０２は、ヘッドキャリッジ２２と一部が異なるヘッドキャリッジ１２２と、ヘッド走査機構６２と一部が異なるヘッド走査機構１６２と、を備えることが、ヘッド機構部２と異なっている。
ヘッド走査機構１６２は、移動枠６６と一部が異なる移動枠１６６を備えることが、ヘッド走査機構６２と異なっている。
ヘッドキャリッジ１２２は、キャリッジ枠１６８と、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、紫外線照射部９５と、を備えている。ヘッドユニット２１と、紫外線照射部９５とは、キャリッジ枠１６８に固定されて保持されている。
キャリッジ枠１６８には、機能液供給部１０４を構成するタンクユニット１４３も保持されている。以降、タンクユニット１４３も含めて、ヘッドキャリッジ１２２と表記する場合もある。
ヘッド走査機構１６２が、ヘッド走査手段に相当する。
【００７９】
機能液供給部１０４は、機能液タンク４１と、給液ポンプ（図示省略）と、タンクユニット１４３（図９参照）と、給液チューブ４２とを有している。給液チューブ４２が、機能液タンク４１からタンクユニット１４３のキャリッジタンク１４４（図９参照）に接続されている。図示省略した給液チューブがキャリッジタンク１４４から液滴吐出ヘッド２０に接続されている。給液チューブ４２、キャリッジタンク１４４、及び図示省略した給液チューブを介して機能液４０が液滴吐出ヘッド２０に供給される。機能液供給部１０４は、タンクユニット４３とは一部が異なるタンクユニット１４３を備えることが、機能液供給部４と異なっている。キャリッジタンク１４４が、中継タンクに相当する。
【００８０】
＜ヘッドユニット及び紫外線照射部＞
次に、ヘッド機構部１０２のヘッドキャリッジ１２２が備えるヘッドユニット２１及び紫外線照射部９５の概略構成について、図８を参照して説明する。図８は、ヘッドユニット及び紫外線照射部の概略構成を示す平面図である。図８に示したＸ軸方向及びＹ軸方向は、ヘッドユニット２１及び紫外線照射部９５が液滴吐出装置１０１に取り付けられた状態において、図７に示したＸ軸方向又はＹ軸方向と一致している。
【００８１】
図８に示したヘッドユニット２１は、図３を参照して説明したヘッドユニット２１と基本的に同一のものである。液滴吐出装置１０１におけるヘッドユニット２１の取付方向も、液滴吐出装置１におけるヘッドユニット２１の取付方向と略同一である。
【００８２】
図８に示したように、紫外線照射部９５は、支持枠（図示省略）と、ＵＶＬＥＤ（Ultraviolet Light Emitting Diode）９６と、ＬＥＤ筐体９７と、を備えている。ＵＶＬＥＤ９６は、紫外線を射出するＬＥＤである。
ＬＥＤ筐体９７は、ユニットプレート２３のＹ軸方向の側面に支持枠を介して固定されている。ＬＥＤ筐体９７は、略直方体形状の外形を有し、内部に略直方体形状で一面が開口した筐体室が形成されている。筐体室は、媒体載置台３１に臨む側が開口している。筐体室には、ＵＶＬＥＤ９６が、開口側に紫外線を射出する状態で固定されている。複数のＵＶＬＥＤ９６が、Ｘ軸方向に並んで配設されている。複数のＵＶＬＥＤ９６は、Ｘ軸方向において、ヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０が機能液を配置可能な幅を包含する範囲に、紫外線を照射することができる。
【００８３】
紫外線照射部９５は、Ｙ軸方向（吐出走査方向）において、ヘッドユニット２１の９個の液滴吐出ヘッド２０を挟んで両側に、９個の液滴吐出ヘッド２０に関して略対称な状態で、配設されている。
ヘッドユニット２１がＹ軸方向に走査されて機能液を吐出する際には、液滴吐出ヘッド２０に並んで配設されたＵＶＬＥＤ９６から、略並行して、紫外線を照射させる。
走査方向において、ヘッドユニット２１の後側に位置するＵＶＬＥＤ９６から紫外線を照射することで、吐出されて着弾させられた機能液に、着弾した直後に紫外線を照射することができる。機能液に紫外線を照射することで、機能液を硬化させることができる。機能液の硬化率に影響を及ぼす要因は、走査速度、ＵＶＬＥＤ９６の照射領域のＹ軸方向における幅、ＵＶＬＥＤ９６の照射強度、などである。これらの要因について、適切な値に設定することで、着弾させられた機能液を適切な硬化率に硬化させることができる。
【００８４】
＜ヘッドキャリッジ及びタンクユニット＞
次に、ヘッドキャリッジ１２２及びタンクユニット１４３について、図９を参照して説明する。図９は、ヘッドキャリッジ及びタンクユニットの構成を示す説明図である。図９（ａ）は、Ｘ軸方向に平行な方向から見たヘッドキャリッジ及びタンクユニットの側面図であり、図９（ｂ）は、Ｙ軸方向に平行な方向から見たヘッドキャリッジ及びタンクユニットの側面図である。図９（ｂ）では、タンクユニット１４３を明示するために、タンクユニット１４３の手前の紫外線照射部９５及びキャリッジ側柱１６８ａを省略した図を示してある。図９に示したＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、ヘッドキャリッジ１２２が液滴吐出装置１０１に取り付けられた状態において、図７に示したＸ軸方向、Ｙ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００８５】
上述したように、ヘッドキャリッジ１２２は、キャリッジ枠１６８と、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、紫外線照射部９５と、を備えている。
キャリッジ枠１６８は、キャリッジ側柱１６８ａと、キャリッジ天板１６８ｂとを、有している。キャリッジ枠１６８と、キャリッジ枠１６８に固定されたヘッドユニット２１のユニットプレート２３と及び紫外線照射部９５のＬＥＤ筐体９７とで、略直方体形状を形成している。
キャリッジ天板１６８ｂは、ヘッドキャリッジ１２２が液滴吐出装置１０１に取り付けられた状態で、略直方体形状の頂部を構成しており、平面視略長方形形状の板状の本体部を有している。本体部の上面に、図示省略した接続部材が固定されている。キャリッジ側柱１６８ａは、略角柱形状を有し、４本のキャリッジ側柱１６８ａで、略直方体形状の側面を構成している。４本のキャリッジ側柱１６８ａのそれぞれが、一端をキャリッジ天板１６８ｂの各角に固定されて、略直方体形状の側面の稜線部を構成することで、略直方体形状の側面を構成している。キャリッジ側柱１６８ａのキャリッジ天板１６８ｂに固定された一端の反対側の端には、支持枠を介して互いに固定されているヘッドユニット２１及び紫外線照射部９５が、図示省略した固定部材を介して固定されている。ヘッドユニット２１及び紫外線照射部９５は、図８を参照して説明したように、Ｙ軸方向において、２個の紫外線照射部９５がヘッドユニット２１を挟む状態で固定されている。
【００８６】
タンクユニット１４３は、タンク支持枠１６９がキャリッジ天板１６８ｂに固定されることで、ヘッドキャリッジ１２２と一体に固定されている。
キャリッジ天板１６８ｂの接続部材が移動枠１６６に固定されて、ヘッドキャリッジ１２２は、移動枠１６６に懸吊されて支持されている。これにより、ヘッドキャリッジ１２２を、ヘッド走査機構１６２によって、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。ヘッドキャリッジ１２２に固定されたタンクユニット１４３も、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。
【００８７】
タンクユニット１４３は、キャリッジタンク１４４と、加速度センサー１４５と、駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、タンク支持枠１６９と、を備えている。
キャリッジタンク１４４は、機能液供給部１０４における機能液４０の流路を構成しており、流路を流動する機能液４０が、キャリッジタンク１４４に、一時貯留される。キャリッジタンク１４４は、図示省略した流入口と流出口とを有している。流入口が給液チューブ４２を介して機能液タンク４１に接続されることで、キャリッジタンク１４４は機能液タンク４１に接続されている。流出口が図示省略した給液チューブを介して液滴吐出ヘッド２０に接続されることで、キャリッジタンク１４４は液滴吐出ヘッド２０に接続されている。キャリッジタンク１４４は、タンク支持枠１６９を介して、キャリッジ枠１６８のキャリッジ天板１６８ｂに支持されることによって、キャリッジ枠１６８に支持されている。
駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、タンク支持枠１６９とが、タンク支持手段に相当する。駆動モーター１４６を制御する吐出装置制御部６が、タンク姿勢制御手段に相当する。駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、タンク支持枠１６９と、吐出装置制御部６とが、波立抑制手段に相当する。加速度センサー１４５が、タンク加速度検出手段に相当する。
【００８８】
機能液タンク４１からキャリッジタンク１４４に供給された機能液４０は、キャリッジタンク１４４に供給された機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差によって、キャリッジタンク１４４から液滴吐出ヘッド２０に供給される。キャリッジタンク１４４に供給された機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことで、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などが、規定された体積に維持される。
【００８９】
タンク支持枠１６９は、支持枠体１６９ａと、支持枠体１６９ｂとを備えている。支持枠体１６９ａ及び支持枠体１６９ｂは、平面視で略長方形形状の板状の部材である。支持枠体１６９ａ及び支持枠体１６９ｂは、板面がＹ軸方向及びＺ軸方向に略平行であって、支持枠体１６９ａの板面と支持枠体１６９ｂの板面とが互いに向合う状態で、それぞれの一端がキャリッジ天板１６８ｂに固定されている。
【００９０】
キャリッジタンク１４４には、タンク軸１４８が突設されている。タンク軸１４８は、同軸のタンク軸１４８ａとタンク軸１４８ｂとを有している。タンク軸１４８ａとタンク軸１４８ｂとは、軸方向がＸ軸方向に略平行である。タンク軸１４８ａとタンク軸１４８ｂとは、キャリッジタンク１４４のＸ軸方向に略垂直な２面の１面に一方が、もう１面に他方が、それぞれ突設されている。
キャリッジタンク１４４は、支持枠体１６９ａと支持枠体１６９ｂとの間に位置しており、タンク軸１４８ａが支持枠体１６９ａに形成された軸受（図示省略）に係合し、タンク軸１４８ｂが支持枠体１６９ｂに形成された軸受（図示省略）に係合して、支持されている。キャリッジタンク１４４は、タンク軸１４８の軸回りに回動自在に、タンク支持枠１６９に支持されている。
【００９１】
タンク軸１４８ａは、支持枠体１６９ａを貫通しており、タンク軸１４８ａの支持枠体１６９ａから突出した部分には、タンク揺動機構１４７を構成するタンク歯車１４７ｂが固定されている。
駆動モーター１４６は、出力軸が支持枠体１６９ａを貫通する状態で、支持枠体１６９ａに固定されている。駆動モーター１４６の出力軸の、支持枠体１６９ａから突出した部分には、タンク揺動機構１４７を構成するモーター歯車１４７ａが固定されている。タンク歯車１４７ｂとモーター歯車１４７ａとは、互いに噛合っており、駆動モーター１４６は、モーター歯車１４７ａ及びタンク歯車１４７ｂを介して、キャリッジタンク１４４を回動させることができる。また、任意の角度だけ回動させた状態で、保持することができる。
【００９２】
加速度センサー１４５は、支持枠体１６９ｂに固定されている。加速度センサー１４５は、Ｙ軸方向の加速度を検出することができる。キャリッジタンク１４４は、タンク支持枠１６９の支持枠体１６９ｂに支持されているため、加速度センサー１４５によって、キャリッジタンク１４４に作用する加速度を検出することができる。
【００９３】
＜タンクユニットの動作＞
次に、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程と、タンクユニット１４３の動作について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、キャリッジタンク内の機能液の液面に波が発生する過程、及びキャリッジタンクの姿勢を示す説明図である。図１１は、加えられている力と、当該力に対応するキャリッジタンクの姿勢と、を示す説明図である。図１０（ａ）乃至（ｇ）は、キャリッジタンク内の機能液の液面に波が発生する過程を示す説明図であり、図１０（ｈ）乃至（ｌ）は、キャリッジタンクの姿勢を示す説明図である。図１１（ａ）は、加速度が加えられていない状態を示す説明図であり、図１１（ｂ）は、加えられた加速度に対応する角度だけキャリッジタンクを傾けた状態を示す説明図である。
図１０及び図１１に示したＹ軸方向、及びＺ軸方向は、タンクユニット１４３が支持されたヘッドキャリッジ１２２が液滴吐出装置１０１に取り付けられた状態において、図７に示したＹ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００９４】
最初に、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程について、説明する。図１０（ａ）乃至（ｇ）に示したキャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程は、図６（ａ）乃至（ｇ）を参照して説明したキャリッジタンク４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程と同様である。液面１４０ａ、液面１４０ｂ、液面１４０ｃ、液面１４０ｄ、及び液面１４０ｅは、図６（ａ）乃至（ｇ）を参照して説明した液面４０ａ、液面４０ｂ、液面４０ｃ、液面４０ｄ、又は液面４０ｅと同様の液面である。図１０（ｄ）に示したように、ヘッドキャリッジ１２２（キャリッジタンク１４４）を一定速度で走査させながら、液滴吐出ヘッド２０から機能液４０を吐出している際に、波面１４０Ｖのような、波面４０Ｖと同様の波が発生する。また、図１０（ｇ）に示したように、ヘッドキャリッジ１２２（キャリッジタンク１４４）が減速されて停止した場合に、波面１４０Ｗのような、波面４０Ｗと同様の波が発生する。
【００９５】
次に、ヘッドキャリッジ１２２（キャリッジタンク１４４）の移動に対応したタンクユニット１４３の動作について説明する。
キャリッジタンク１４４が、図１０（ａ）に示したように、静止した状態の場合には、図１０（ｈ）に示したように、キャリッジタンク１４４を略水平に保持する。
【００９６】
キャリッジタンク１４４が、図１０（ｂ）に示したように、矢印Ｆ１の方向に加速されている場合には、図１０（ｉ）に示したように、キャリッジタンク１４４を、矢印Ｆ１の方向側が低くなるように傾ける。
【００９７】
キャリッジタンク１４４を傾ける角度θと、キャリッジタンク１４４に加えられている加速度Ｆ１との関係について説明する。
図１１に示したように、キャリッジタンク１４４に加速度Ｆ１が加えられている場合、キャリッジタンク１４４内の機能液４０には、慣性力による見かけ上の力である力ｆ１が作用する。機能液４０には、常に重力ｆｇが作用しており、キャリッジタンク１４４に加速度Ｆ１が加えられている場合、キャリッジタンク１４４内の機能液４０には、力ｆ１と重力ｆｇとの合力ｆが作用する。重力ｆｇの方向は、鉛直方向であり、力ｆ１の方向は略水平方向である。
【００９８】
キャリッジタンク１４４に加速度Ｆ１が加えられていない場合は、図１１（ａ）に示したように、合力ｆは、重力ｆｇである。
図１１（ｂ）に示したように、キャリッジタンク１４４を傾ける角度θは、合力ｆの方向の鉛直方向に対する傾き角度である。重力ｆｇ、力ｆ１、合力ｆの大きさを、それぞれｆｇ０、ｆ１０、ｆ０と表記する。ｆｇ０、ｆ１０、ｆ０と角度θとは、以下の関係式で表される。
ｔａｎθ＝ｆ１０／ｆｇ０ （１）
ｓｉｎθ＝ｆ１０／ｆ０ （２）
ｃｏｓθ＝ｆｇ０／ｆ０ （３）
【００９９】
キャリッジタンク１４４が、矢印Ｆ１の方向に加速されている場合に、キャリッジタンク１４４を角度θだけ傾けると、キャリッジタンク１４４に対する合力ｆの方向は、キャリッジタンク１４４が水平である場合の、キャリッジタンク１４４に対する鉛直方向と略一致する。このため、キャリッジタンク１４４に対する機能液４０の位置関係は、加速度が作用していない場合と略同じである。
【０１００】
キャリッジタンク１４４が、図１０（ｃ）に示したように定速移動している状態になった場合には、図１０（ｊ）に示したように、キャリッジタンク１４４を水平に戻す。キャリッジタンク１４４が、矢印Ｆ１の方向に加速されている場合に、図１０（ｉ）に示したように、キャリッジタンク１４４を角度θだけ傾けることで、キャリッジタンク１４４に対する機能液４０の位置関係を、加速度が作用していない場合と略同じに保っていた。このため、図１０（ｊ）に示したように、図１０（ｃ）に示したような液面の変動は、ほとんどない。したがって、図１０（ｄ）に示した波面１４０Ｖのような波はほとんど発生しない。
【０１０１】
キャリッジタンク１４４が加速される場合と同様に、図１０（ｅ）に示したように減速される場合には、図１０（ｋ）に示したように、キャリッジタンク１４４を傾ける。これにより、図１０（ｌ）に示したように、図１０（ｆ）に示したような液面の変動を、ほとんどなくすることができる。したがって、図１０（ｇ）に示した波面１４０Ｗのような波をほとんど発生させないことができる。
【０１０２】
以下、第２の実施形態による効果を記載する。本第２の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）タンクユニット１４３は、キャリッジタンク１４４と、駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、を備えている。駆動モーター１４６及びタンク揺動機構１４７によって、キャリッジタンク１４４を、タンク軸１４８まわりに回動させることができる。また、キャリッジタンク１４４を、回動した状態を維持して保持することができる。これにより、キャリッジタンク１４４を、キャリッジタンク１４４に加えられる加速度の方向である矢印Ｆ１の方向側が低くなるように傾けることができる。また、キャリッジタンク１４４を、傾けた状態を維持して保持することができる。
【０１０３】
（２）タンクユニット１４３は、キャリッジタンク１４４と、駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、を備えている。駆動モーター１４６及びタンク揺動機構１４７によって、キャリッジタンク１４４を、キャリッジタンク１４４に加えられる加速度の方向である矢印Ｆ１の方向側が低くなるように傾けることができる。また、キャリッジタンク１４４を、傾けた状態を維持して保持することができる。これにより、キャリッジタンク１４４に加えられる加速度によって、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面が、キャリッジタンク１４４に対して揺動することを抑制することができる。すなわち、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面が、キャリッジタンク１４４に対して揺動することに起因して、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面に波が発生することを抑制することができる。
キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面に波が発生することを抑制して、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液位が変動することを抑制することができる。キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液位が変動することを抑制することによって、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことができ、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などを、規定された体積に維持することができる。
【０１０４】
（３）タンクユニット１４３は、キャリッジタンク１４４と、加速度センサー１４５と、を備えている。加速度センサー１４５によって、キャリッジタンク１４４に加えられる加速度を検出することができる。検出した加速度に対応してキャリッジタンク１４４を、傾けることにより、キャリッジタンク１４４に加えられる加速度によって、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面が、キャリッジタンク１４４に対して揺動することを抑制することができる。
【０１０５】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【０１０６】
（変形例１）前記第１の実施形態においては、タンクユニット４３は、キャリッジタンク４４と、液面センサー４５と、造波ユニット４６と、を備えていたが、タンクユニットは、キャリッジタンク４４に加えられる加速度を検出するタンク加速度検出手段をさらに備える構成であってもよい。タンク加速度検出手段によって、キャリッジタンク４４のような中継タンクに加えられる加速度を検出することができる。検出した加速度に対応して、造波ユニット４６のような波発生手段を用いて、検出した加速度に起因して中継タンク内に発生する波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させることによって、中継タンク内の液状体を、液面が略水平な状態に維持することができる。
【０１０７】
（変形例２）前記第２の実施形態においては、タンクユニット１４３は、加速度センサー１４５と、駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、を備え、吐出装置制御部６は、加速度センサー１４５によってキャリッジタンク１４４に加えられる加速度を検出することで、キャリッジタンク１４４内の機能液４０に発生する波を検出していた。しかし、駆動モーター１４６やタンク揺動機構１４７のようなタンク支持手段とタンク姿勢制御手段を備えるタンクユニットが、加速度センサー１４５のようなタンク加速度検出手段を備え、タンク姿勢制御手段が、タンク加速度検出手段によって加速度を検出し、検出した加速度に対応してキャリッジタンク１４４のような中継タンクを傾けることは必須ではない。
中継タンク内の液状体の液面位置を検出する液面検出手段を備え、タンク姿勢制御手段は、液状体の液面位置を検出することによって、液面位置の変動状態を求めることで、中継タンク内の液状体に発生する波を検出してもよい。タンク姿勢制御手段は、中継タンクの姿勢を、検出した波に対応する姿勢に補正することで、中継タンク内の液状体に波が大きくなることを抑制することができる。
上述したように、キャリッジタンク１４４に供給された機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことで、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などが、規定された体積に維持される。図９では図示省略したが、キャリッジタンク１４４に供給された機能液４０の液位を適切に維持するためには、中継タンク内の液状体の液面位置を検出する液面検出手段が必要である。当該液面検出手段による検出結果を利用することで、新たに液面検出手段を設けることは不要である。
【０１０８】
（変形例３）前記第２の実施形態においては、タンクユニット１４３は、加速度センサー１４５と、駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、を備え、吐出装置制御部６は、加速度センサー１４５によってキャリッジタンク１４４に加えられる加速度を検出することで、キャリッジタンク１４４内の機能液４０に発生する波を検出していた。しかし、駆動モーター１４６やタンク揺動機構１４７のようなタンク支持手段とタンク姿勢制御手段を備えるタンクユニットが、加速度センサー１４５のようなタンク加速度検出手段を備え、タンク姿勢制御手段が、タンク加速度検出手段によって加速度を検出し、検出した加速度に対応してキャリッジタンク１４４のような中継タンクを傾けることは必須ではない。
タンク姿勢制御手段は、中継タンクに加えられる加速度の情報を予め取得してもよい。タンク姿勢制御手段は、中継タンクの姿勢を、取得した加速度の情報から推定できる波に対応する姿勢に補正することで、中継タンク内の液状体に波が発生することを抑制することができる。
【０１０９】
（変形例４）前記実施形態においては、液滴吐出装置１及び液滴吐出装置１０１は、ヘッドキャリッジ２２又はヘッドキャリッジ１２２を１個備えていた。しかし、液滴吐出装置が備える吐出ヘッドと中継タンクとの組が１組であることは必須ではない。描画装置が備える吐出ヘッドと中継タンクとの組は、何組であってもよい。
【０１１０】
（変形例５）前記実施形態においては、ヘッドユニット２１は、液滴吐出ヘッド２０を９個備えていたが、ヘッドユニットが備える吐出ヘッドが９個であることは必須ではない。ヘッドユニットが備える吐出ヘッドは、いくつであってもよい。
【０１１１】
（変形例６）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド２０は、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａを２列備えていたが、吐出ヘッドが備えるノズル列は何列であってもよい。また、液滴吐出ヘッド２０が備える吐出ノズル２４は、ノズル列２４Ａの延在方向において互いの位置がずれていたが、吐出ヘッドは、ノズル列の延在方向において、略同一位置に位置する吐出ノズルを複数備える構成であってもよい。
【０１１２】
（変形例７）前記実施形態においては、液滴吐出装置１及び液滴吐出装置１０１は、ヘッドユニット２１を備えており、ヘッドユニット２１が備える液滴吐出ヘッド２０が吐出する機能液は単一の機能液であった。しかし、ヘッドユニットが備える吐出ヘッドが吐出する液状体が同一であることは必須ではない。描画装置においては、色が異なるなど、複数種類の異なる液状体を吐出してもよい。色が異なる複数種類の液状体を吐出することでカラー描画も可能である。液状体の種類は、液滴吐出装置が複数のヘッドユニットを備えて、ヘッドユニットごとに異ならせてもよいし、ヘッド組ごとに異ならせてもよいし、液滴吐出ヘッドごとに異ならせてもよいし、ノズル列ごとに異ならせてもよい。吐出ノズルごとに液状体を個別に供給できる液滴吐出ヘッドを用いて、吐出ノズルごとに異なる液状体を吐出してもよい。なお、カラー描画を実施する際には、同じ着弾位置に、複数の、例えば色が異なる液状体を着弾させることができる構成のヘッドユニット又は液滴吐出ヘッドを用いたり、走査方法を用いたりすることで、より微細な描画が可能となる。
【０１１３】
（変形例８）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド２０から吐出する機能液は、紫外線硬化型の機能液であった。しかし、吐出ヘッドから吐出する液状体が紫外線硬化型の液状体であることは必須ではない。熱硬化型の液状体などのように、紫外線以外の硬化光を用いて硬化を促進させる液状体であってもよいし、他の硬化促進手段によって硬化させる液状体であってもよい。
【０１１４】
（変形例９）前記第１の実施形態においては、造波ユニット４６は、キャリッジタンク４４内の機能液４０に波が発生することを抑制するために用いられていたが、波を発生させるために用いてもよい。機能液には、静止状態で貯留すると、顔料が沈殿し易い機能液もある。機能液には、また、静止状態で貯留すると、硬化し易い機能液もある。このような機能液は、ヘッドユニット２１が待機状態である場合などに、キャリッジタンク４４のようなタンク内で含有物が沈殿したり、機能液自体が硬化しかけたりして、吐出ヘッドからの吐出に好適ではない状態となる可能性がある。造波ユニット４６のような波発生手段によってタンク内の液状体に波を発生させることで、タンク内で含有物が沈殿したり、機能液自体が硬化しかけたりすることを抑制することができる。
【０１１５】
（変形例１０）前記代２の実施形態においては、タンクユニット１４３の駆動モーター１４６及びタンク揺動機構１４７は、キャリッジタンク１４４内の機能液４０に波が発生することを抑制するために用いられていたが、キャリッジタンク１４４を揺らすために用いてもよい。機能液には、静止状態で貯留すると、顔料が沈殿し易い機能液もある。機能液には、また、静止状態で貯留すると、硬化し易い機能液もある。このような機能液は、ヘッドユニット２１が待機状態である場合などに、キャリッジタンク１４４のようなタンク内で含有物が沈殿したり、機能液自体が硬化しかけたりして、吐出ヘッドからの吐出に好適ではない状態となる可能性がある。駆動モーター１４６及びタンク揺動機構１４７のような、タンクの姿勢を補正するための手段によって、タンクを揺動させることによって、タンク内で含有物が沈殿したり、機能液自体が硬化しかけたりすることを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１…液滴吐出装置、２…ヘッド機構部、３…媒体機構部、４…機能液供給部、６…吐出装置制御部、２０…液滴吐出ヘッド、２１…ヘッドユニット、２２…ヘッドキャリッジ、２３…ユニットプレート、２４…吐出ノズル、３１…媒体載置台、３１ａ…スライド台、３３…媒体移動機構、４０…機能液、４０Ｖ…波面、４０Ｗ…波面、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ…液面、４１…機能液タンク、４２…給液チューブ、４３…タンクユニット、４４…キャリッジタンク、４５…液面センサー、４６…造波ユニット、４７…フロートユニット、４７ａ…フロート、４７ｂ…フロート軸、４７ｃ…フロート枠、４９…駆動モーター、６２…ヘッド走査機構、６４…支持梁、６６…移動枠、６８…キャリッジ枠、６８ａ…キャリッジ側柱、６８ｂ…キャリッジ天板、６８ｃ…キャリッジ棚板、９５…紫外線照射部、１０１…液滴吐出装置、１０２…ヘッド機構部、１０４…機能液供給部、１２２…ヘッドキャリッジ、１４０Ｖ…波面、１４０Ｗ…波面、１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄ，１４０ｅ…液面、１４３…タンクユニット、１４４…キャリッジタンク、１４５…加速度センサー、１４６…駆動モーター、１４７…タンク揺動機構、１４７ａ…モーター歯車、１４７ｂ…タンク歯車、１４８…タンク軸、１４８ａ，１４８ｂ…タンク軸、１６２…ヘッド走査機構、１６６…移動枠、１６８…キャリッジ枠、１６８ａ…キャリッジ側柱、１６８ｂ…キャリッジ天板、１６９…タンク支持枠、１６９ａ，１６９ｂ…支持枠体、２４０Ａ…ユニットノズル列、４７１…斜面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被描画媒体に向けて液状体を吐出することで、被描画媒体上に液状体を配置し、当該液状体を固化させることによって、被描画媒体上に画像などを形成する液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吐出ヘッドから液状体を液滴として吐出し、任意の位置に精度よく着弾させることによって、任意の位置に任意の量の液状体を配置するインクジェット装置が知られている。このようなインクジェット装置は、配置した液状体を固化させることによって、精密な形状を有する機能膜や、精細な画像などを形成することができる製膜装置として用いられる。
精密な形状を実現するためには、液滴の大きさが適切に維持されることが必要である。多くのインクジェット装置において、液状体の供給路に吐出ヘッドに連通する中継タンクを設け、中継タンク内の液状体と、吐出ヘッドの吐出口に位置する液状体との水頭差を適切に維持することで、液滴の重量を一定に維持している。しかし、中継タンクが吐出ヘッドと一緒に移動する装置においては、中継タンクが加速させられたり減速させられたりする際に、中継タンク内の液状体に慣性力による見かけ上の力が加わり、液状体が中継タンクの中で中継タンクが加速される方向と反対側に寄せられる。中継タンクが等速移動状態になると加速度がなくなり、加速度によって寄せられた液状体が元に戻ろうとするため、液状体の液面に波が発生する。液状体の液面が波立つことで、中継タンク内の液状体の圧力が変動する。中継タンク内の液状体の圧力が変動することで、中継タンク内の液状体と、吐出ヘッドの吐出口に位置する液状体との水頭差が適切に維持できなくなる可能性があった。
【０００３】
特許文献１には、ヘッドと共にサブタンクを塗布方向に移動させる第一駆動機構と、ヘッド及びサブタンクを塗布方向に直交する直交方向に移動させる第二駆動機構と、これら駆動機構の動作を制御する制御装置を備え、制御装置の記憶部は、サブタンクが直交方向に移動する際に生ずるサブタンク本体部内の塗布液の圧力変化を抑えるように、サブタンクを挙動させて直交方向に移動させる動作プログラムを記憶しており、制御装置の動作制御部は、動作プログラムに従ってサブタンクを直交方向に移動させることによって、ヘッドの吐出口においてインクのメニスカスの形状を安定させることができる塗布装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７９２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された装置は、塗布方向と直交する方向に移動する際のメニスカスの形状を安定させて、液漏れを防止するものであって、塗布走査（描画走査）を実施する際のメニスカスの形状安定に寄与するものではない。特許文献１に開示された装置の構成を描画走査の際の制御に適用したとしても、走査における動作を制御するために走査速度を変動させることが必要である。メニスカスの形状安定のために走査速度を変動させることで、描画走査の走査速度を適切な走査速度に設定することができなくなるという課題があった。走査速度が適切な走査速度でなくなることで、描画品質が損なわれたり、描画時間が長くなったりする可能性があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる液滴吐出装置は、液状体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに前記液状体を供給する供給路に配設されており、前記吐出ヘッドに連通している中継タンクと、前記液状体を配置して描画する対象物である被描画媒体に対して前記吐出ヘッドを移動させるとともに、前記吐出ヘッドから前記液状体を選択的に吐出させる吐出走査における吐出走査方向に、前記吐出ヘッドと前記中継タンクとを移動させるヘッド走査手段と、前記中継タンク内の前記液状体の液面に波が発生することを抑制する波立抑制手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本適用例にかかる液滴吐出装置によれば、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制する波立抑制手段を備える。波立抑制手段によって、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。
中継タンクは吐出ヘッドに液状体を供給する供給路に配設されており、吐出ヘッドに連通しているため、中継タンクにおける液状体の液面位置と、吐出ヘッドの吐出口の位置との水頭差が、吐出口から吐出される液滴の大きさに影響を与える。このため、中継タンク内の液状体の液面に波が発生すると、液面の高さが変動することになり、吐出ヘッドの吐出口から吐出される液滴の大きさをばらつかせる要因となる。波立抑制手段によって、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することで、液面に波が発生することに起因して吐出ヘッドから吐出される液滴の大きさがばらつくことを抑制することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記波立抑制手段が、前記中継タンク内の前記液状体の液面に波を発生させる波発生手段と、前記波発生手段を制御する波発生制御手段と、を備えることが好ましい。
【００１０】
この液滴吐出装置によれば、波立抑制手段は、波を発生させる波発生手段と、波発生手段を制御する波発生制御手段と、を備え、波発生手段によって、中継タンク内の液状体の液面に波を発生させることができる。
一般的に、液面に２個の波が存在する場合、液面には２個の波が合成された合成波が形成される。当該合成波の振幅が小さい場合、液面はほとんど波がない状態となる。
波発生制御手段によって、波発生手段に、中継タンク内の液状体の液面に発生する波との合成波の振幅が小さくなるような波を発生させることで、中継タンク内の液状体の液面に、実際に液面が波動するような波が発生することを抑制することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記波発生制御手段が、前記中継タンク内に発生する波の情報を予め取得して、前記波発生手段に、取得した前記波に対して位相が反転した逆位相波を、発生させることが好ましい。
【００１２】
この液滴吐出装置によれば、波発生制御手段は、中継タンク内に発生する波の情報を予め取得する。中継タンク内に発生する波の多くは、吐出走査において、中継タンクが吐出ヘッドとともに移動させられる際に中継タンクに加えられる加速度に起因して発生する。吐出走査における中継タンクの移動パターンによって、中継タンク内に発生する波の状態を推定することができる。あるいは、中継タンクを吐出走査における中継タンクの移動パターンで移動させて、液状体の液面に発生する波を実測して、波の状態を求めることもできる。
波発生手段に、取得した波に対して位相が反転した逆位相波を発生させることによって、中継タンクに加えられる加速度に起因して発生する波と、発生させた逆位相波が合成された合成波を発生させることで、中継タンク内の液状体の液面に、実際に液面が波動するような波が発生することを抑制することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記中継タンク内の前記液状体の液面位置を検出する液面検出手段をさらに備え、前記波発生制御手段は、前記波発生手段に、前記液面検出手段によって検出された液面の変動を相殺する波を、発生させることが好ましい。
【００１４】
この液滴吐出装置によれば、液面検出手段を備え、中継タンク内の液状体の液面位置を検出することができる。液面位置の変動状態によって、液面に発生した波の状態を検出することができる。
波発生手段に、検出した波を相殺するような波を発生させることによって、液面を変動させている波と発生させた波とが合成された合成波を発生させることで、液面が大きく波動して液面位置が変動したような影響をあたえるような波が、中継タンク内の液状体の液面に発生することを抑制することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記中継タンクに加えられる加速度を検出するタンク加速度検出手段をさらに備え、前記波発生制御手段は、前記波発生手段に、前記タンク加速度検出手段によって検出された加速度によって発生する前記波に対して位相が反転した逆位相波を、発生させることが好ましい。
【００１６】
この液滴吐出装置によれば、タンク加速度検出手段によって、中継タンクに加えられる加速度を検出することができる。波発生制御手段が、タンク加速度検出手段によって検出された加速度に対応する波に対して、位相が反転した逆位相波を発生させることによって、中継タンクに加えられる加速度に起因して発生する波と、発生させた逆位相波が合成された合成波を発生させることで、中継タンク内の液状体の液面に、実際に液面が波動するような波が発生することを抑制することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記波立抑制手段が、前記中継タンクを、姿勢を補正可能に支持するタンク支持手段と、前記タンク支持手段を制御して、前記中継タンクの姿勢を補正する、タンク姿勢制御手段と、を備えることが好ましい。
【００１８】
この液滴吐出装置によれば、波立抑制手段は、中継タンクを、姿勢を補正可能に支持するタンク支持手段と、タンク支持手段を制御して、中継タンクの姿勢を補正する、タンク姿勢制御手段と、を備える。
一般的に、中継タンクが加速させられたり減速させられたりする際に、中継タンク内の液状体に慣性力による見かけ上の力が加わり、液状体が中継タンクの中で中継タンクが加速される方向と反対側に寄せられる。中継タンクが等速移動状態になると加速度がなくなり、加速度によって寄せられた液状体が元に戻ろうとするため、液状体の液面に波が発生する。
また、一般的に、静止又は等速運動している物体には、重力加速度の方向に重力が作用している。物体の姿勢が定まれば、物体に対する重力の作用方向は定まる。当該物体に加速度が作用している際の当該加速度と重力加速度との合力の作用する方向は、静止又は等速運動している物体に対する重力の作用方向とは異なっている。加速度に対応して物体を傾けることによって、物体に対する加速度と重力加速度との合力の作用する方向を、静止又は等速運動している物体に対する重力の作用方向と、略一致させることができる。
すなわち、中継タンクの姿勢を補正することで、中継タンク内の液状体に加わる力の方向を、中継タンクに固定された座標系において、中継タンクが静止している場合と略同じにすることができる。したがって、中継タンクに加速度が作用しても、中継タンク内の液状体に加わる力の方向を略一定に維持して、液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記タンク姿勢制御手段が、前記中継タンクに加えられる加速度の情報を予め取得し、前記中継タンクの姿勢を、取得した加速度の情報に対応する姿勢に補正することが好ましい。
【００２０】
この液滴吐出装置によれば、タンク姿勢制御手段は、中継タンクに加えられる加速度の情報を予め取得する。吐出走査における中継タンクの移動パターンによって、中継タンクに加えられる加速度を推定することができる。あるいは、中継タンクを吐出走査における中継タンクの移動パターンで移動させて、中継タンクに加えられる加速度を実測して求めることもできる。
中継タンクの姿勢を、取得した加速度の情報に対応する姿勢に補正することで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。より詳細には、タンク支持手段に、中継タンクに対する取得した加速度による力と重力との合力の方向が、加速度が作用していない状態における中継タンクに対する重力の方向と、略一致するように、中継タンクを傾けることで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記中継タンクに加えられる加速度を検出するタンク加速度検出手段をさらに備え、前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクの姿勢を、前記タンク加速度検出手段によって検出された加速度に対応する姿勢に補正することが好ましい。
【００２２】
この液滴吐出装置によれば、タンク加速度検出手段によって、中継タンクに加えられる加速度を検出することができる。タンク姿勢制御手段が、中継タンクの姿勢を、タンク加速度検出手段によって検出された加速度に対応する姿勢に補正することで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。より詳細には、タンク支持手段に、中継タンクに対する検出した加速度による力と重力との合力の方向が、加速度が作用していない状態における中継タンクに対する重力の方向と、略一致するように、中継タンクを傾けることで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記中継タンク内の前記液状体の液面位置を検出する液面検出手段をさらに備え、前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクの姿勢を、前記液面検出手段によって検出された前記液面位置の変動に対応して補正することが好ましい。
【００２４】
この液滴吐出装置によれば、液面検出手段を備え、中継タンク内の液状体の液面位置を検出することができる。液面位置の変動状態によって、中継タンクに加えられている加速度の状態を検出することができる。
タンク姿勢制御手段が、中継タンクの姿勢を、液面検出手段によって検出された液面位置の変動に対応して補正することで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。より詳細には、タンク支持手段に、液面位置の変動状態を検出することによって、検出できる中継タンクに加えられている加速度による力と重力との合力の方向が、加速度が作用していない状態における中継タンクに対する重力の方向と、略一致するように、中継タンクを傾けることで、中継タンク内の液状体の液面に波が発生することを抑制することができる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記タンク姿勢制御手段が、前記中継タンクに加えられる加速度の方向側が下がる方向に、前記中継タンクを傾けることが好ましい。
【００２６】
この液滴吐出装置によれば、タンク姿勢制御手段は、中継タンクに加えられる加速度の方向側が下がる方向に、中継タンクを傾ける。
一般的に、中継タンクが加速させられたり減速させられたりする際に、中継タンク内の液状体に慣性力による見かけ上の力が加わり、液状体が中継タンクの中で中継タンクが加速される方向と反対側に寄せられる。中継タンクが等速移動状態になると加速度がなくなり、加速度によって寄せられた液状体が元に戻ろうとするため、液状体の液面に波が発生する。
中継タンクに加えられる加速度の方向側が下がる方向に、中継タンクが傾けられるため、液状体が中継タンクの中で寄せられる方向側が高くなる。これにより、中継タンクに加えられる加速度に起因して液状体が中継タンクの中で寄せられることを、抑制することができる。
【００２７】
［適用例１１］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記タンク姿勢制御手段が、前記中継タンクの姿勢を、前記中継タンク内の前記液状体の液面と前記中継タンクとの相対位置が、前記中継タンクに加速度が加えられていない場合の前記液状体の液面と前記中継タンクとの相対位置を維持する方向に補正することが好ましい。
【００２８】
この液滴吐出装置によれば、中継タンクの姿勢が、中継タンク内の液状体の液面と中継タンクとの相対位置が、中継タンクに加速度が加えられていない場合の液状体の液面と中継タンクとの相対位置を維持する姿勢に補正される。したがって、中継タンク内の液状体には、中継タンクに加速度が加えられていない場合の液状体の液面と中継タンクとの相対位置に戻ろうとする力が作用することは実質的にない。これにより、加速度によって寄せられた液状体が元に戻ろうとすることに起因して、液状体の液面に波が発生することを、抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態における、液滴吐出装置の全体構成の概略を示す説明図。
【図２】（ａ）は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図。（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面図。（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルの部分の構造を示す断面図。
【図３】ヘッドユニットの概略構成を示す平面図。
【図４】ヘッドキャリッジの構成を示す説明図。
【図５】（ａ）は、タンクユニットの構成を示す説明図。（ｂ）は、タンクユニットが備える造波ユニットの構成を示す斜視図。
【図６】キャリッジタンク内の機能液の液面に波が発生する過程を示す説明図。
【図７】第２の実施形態における、液滴吐出装置の全体構成の概略を示す説明図。
【図８】ヘッドユニット及び紫外線照射部の概略構成を示す平面図。
【図９】（ａ）は、Ｘ軸方向に平行な方向から見たヘッドキャリッジ及びタンクユニットの側面図。（ｂ）は、Ｙ軸方向に平行な方向から見たヘッドキャリッジ及びタンクユニットの側面図。
【図１０】（ａ）乃至（ｇ）は、キャリッジタンク内の機能液の液面に波が発生する過程を示す説明図。（ｈ）乃至（ｌ）は、キャリッジタンクの姿勢を示す説明図。
【図１１】（ａ）は、加速度が加えられていない状態を示す説明図。（ｂ）は、加えられた加速度に対応する角度だけキャリッジタンクを傾けた状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、液滴吐出装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面では、図示の便宜上、部材又は部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００３１】
（第１の実施形態）
本実施形態では、インクジェット方式の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を例にして、説明する。液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと被描画媒体とを相対移動させると共に、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから機能液の液滴を吐出して、被描画媒体上の所定の位置に着弾させることによって、所定の画像を形成する装置である。機能液が、液状体に相当する。
【００３２】
＜液滴吐出装置＞
最初に、液滴吐出装置１の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は、液滴吐出装置の全体構成の概略を示す説明図である。
【００３３】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッド機構部２と、媒体機構部３と、機能液供給部４と、吐出装置制御部６と、保守装置部（図示省略）と、定盤９と、を備えている。ヘッド機構部２と媒体機構部３とは、定盤９上に配設されている。ヘッド機構部２は、機能液４０（図５参照）を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド２０を有している。定盤９は、略直方体形状を有しており、ヘッド機構部２及び媒体機構部３が配設されている面は、略長方形の平面形状を有している。当該略長方形の一辺の延在方向をＸ軸方向、当該一辺に略直交する他の一辺に略平行であってＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向と表記する。液滴吐出ヘッド２０が、吐出ヘッドに相当する。
【００３４】
ヘッド機構部２は、ヘッドキャリッジ２２と、ヘッドキャリッジ２２をＹ軸方向に移動させるヘッド走査機構６２とを、備えている。
ヘッドキャリッジ２２は、キャリッジ枠６８と、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、を備えている。ヘッドユニット２１は、キャリッジ枠６８に固定されて保持されている。キャリッジ枠６８には、機能液供給部４を構成するタンクユニット４３も保持されている。以降、タンクユニット４３も含めて、ヘッドキャリッジ２２と表記する場合もある。
【００３５】
ヘッド走査機構６２は、支持柱６３と、支持梁６４と、移動枠６６と、を備えている。
２本の支持柱６３が、定盤９上に立設されている。支持梁６４は、２つの支持柱６３に掛け渡されるように設けられ、Ｙ軸方向に延在している。移動枠６６は、支持梁６４に懸吊されて、Ｙ軸方向に摺動自在に支持されている。支持梁６４には、図示省略したリニアモーターが配設されており、当該リニアモーターによって、移動枠６６をＹ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。
移動枠６６には、キャリッジ枠６８が懸吊されて支持されることで、ヘッドキャリッジ２２が支持されている。リニアモーターによって、移動枠６６をＹ軸方向に移動させたり任意の位置に保持したりすることで、ヘッドキャリッジ２２をＹ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。
ヘッド走査機構６２が、ヘッド走査手段に相当する。
【００３６】
媒体機構部３は、媒体載置台３１と、スライド台３１ａと、媒体移動機構３３と、を備えている。
媒体移動機構３３は、Ｘ軸ガイド３５とＸ軸リニアモーター（図示省略）と、を備えている。Ｘ軸ガイド３５は、２つの支持柱６３の間で、支持梁６４の下方に配設されており、Ｘ軸方向に略平行に延在している。スライド台３１ａは、Ｘ軸方向に摺動自在に、Ｘ軸ガイド３５に支持されている。Ｘ軸リニアモーターは、Ｘ軸ガイド３５と略平行に配設されており、スライド台３１ａは、Ｘ軸リニアモーターによって、Ｘ軸方向に移動させられる。また、移動した任意の位置に保持させられる。
媒体載置台３１は、図示省略した媒体回動機構によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に平行な軸まわりの方向に回動可能に、スライド台３１ａの上に固定されて、支持されている。
【００３７】
媒体移動機構３３によって、スライド台３１ａをＸ軸方向に移動させることで、スライド台３１ａに固定されて支持された媒体載置台３１を、Ｘ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。すなわち、媒体載置台３１に保持された被描画媒体Ｗを、Ｘ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。
【００３８】
ヘッド機構部２のヘッドキャリッジ２２が備えるヘッドユニット２１が有する液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５（図２参照）を下側に向けて、保持されている。媒体載置台３１に保持された被描画媒体Ｗを、Ｘ軸方向の液滴吐出ヘッド２０が対向可能な位置まで移動して停止し、上方にある液滴吐出ヘッド２０（ヘッドユニット２１）のＹ軸方向の移動に同調して、機能液４０を液滴として吐出する。Ｘ軸方向に移動する被描画媒体Ｗと、Ｙ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド２０とを相対的に制御することにより、被描画媒体Ｗ上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する平面形状の描画を実施することが可能である。
【００３９】
機能液供給部４は、機能液タンク４１と、給液ポンプ（図示省略）と、タンクユニット４３（図５参照）と、給液チューブ４２とを有している。給液チューブ４２が、機能液タンク４１からタンクユニット４３のキャリッジタンク４４に接続されている。図示省略した給液チューブがキャリッジタンク４４から液滴吐出ヘッド２０に接続されている。給液チューブ４２、キャリッジタンク４４、及び図示省略した給液チューブを介して機能液４０が液滴吐出ヘッド２０に供給される。キャリッジタンク４４が、中継タンクに相当する。
【００４０】
保守装置部は、各種保守装置を備えている。保守装置は、液滴吐出ヘッド２０の各種の保守を実施する装置である。液滴吐出ヘッド２０の保守を実施する際には、ヘッドユニット２１（液滴吐出ヘッド２０）が、例えばヘッド走査機構６２を用いて保守装置部に臨む位置に移動させられ、保守作業が実施される。
吐出装置制御部６は、これら各機構部などと電気的に接続されており、これら各機構部などを総括的に制御する。
【００４１】
＜液滴吐出ヘッド＞
次に、液滴吐出ヘッド２０について、図２を参照して説明する。図２は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す図である。図２（ａ）は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図であり、図２（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面図であり、図２（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルの部分の構造を示す断面図である。図２に示したＸ軸方向、及びＺ軸方向は、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態において、図１に示したＸ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００４２】
図２（ａ）に示したように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を備えている。ノズル基板２５には、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが２列形成されている。吐出ノズル２４から機能液４０を液滴として吐出し、対向する位置にある描画対象物などに着弾させることで、当該位置に機能液４０を配置する。ノズル列２４Ａは、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態で、図１に示したＸ軸方向に延在している。ノズル列２４Ａにおいて吐出ノズル２４は等間隔のノズルピッチで並んでおり、２列のノズル列２４Ａ間で、吐出ノズル２４の位置がＸ軸方向に半ノズルピッチずれている。したがって、液滴吐出ヘッド２０としては、Ｘ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能液４０の液滴を配置することができる。ノズルピッチは、例えば１４０μｍであり、半ノズルピッチは、７０μｍである。
【００４３】
図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５に圧力室プレート５１が積層されており、圧力室プレート５１に振動板５２が積層されている。
圧力室プレート５１には、液滴吐出ヘッド２０に供給される機能液４０が常に充填される液たまり５５が形成されている。液たまり５５は、振動板５２と、ノズル基板２５と、圧力室プレート５１の壁とに囲まれた空間である。機能液４０は、機能液供給部４から液滴吐出ヘッド２０に供給され、振動板５２の液供給孔５３を経由して液たまり５５に供給される。また、圧力室プレート５１には、複数のヘッド隔壁５７によって区切られた圧力室５８が形成されている。振動板５２と、ノズル基板２５と、２個のヘッド隔壁５７とによって囲まれた空間が圧力室５８である。
【００４４】
圧力室５８は吐出ノズル２４のそれぞれに対応して設けられており、圧力室５８の数と吐出ノズル２４の数とは同じである。圧力室５８には、２個のヘッド隔壁５７の間に位置する供給口５６を経由して、液たまり５５から機能液４０が供給される。ヘッド隔壁５７と圧力室５８と吐出ノズル２４と供給口５６との組は、液たまり５５に沿って１列に並んでおり、１列に並んだ吐出ノズル２４がノズル列２４Ａを形成している。図２（ｂ）では図示省略したが、図示した吐出ノズル２４を含むノズル列２４Ａに対して液たまり５５に関して略対称位置に、１列に並んで配設された吐出ノズル２４がもう１列のノズル列２４Ａを形成している。当該ノズル列２４Ａに対応するヘッド隔壁５７と圧力室５８と供給口５６との組が、１列に並んでいる。
【００４５】
振動板５２の圧力室５８を構成する部分には、それぞれ圧電素子５９の一端が固定されている。圧電素子５９の他端は、固定板（図示省略）を介して液滴吐出ヘッド２０全体を支持する基台（図示省略）に固定されている。
圧電素子５９は、電極層と圧電材料とを積層した活性部を有している。圧電素子５９は、電極層に駆動電圧を印加することで、活性部が長手方向（図２（ｂ）又は（ｃ）における振動板５２の厚さ方向）に縮む。電極層に印加されていた駆動電圧が解除されることで、活性部が元の長さに戻る。
【００４６】
電極層に駆動電圧が印加されて、圧電素子５９の活性部が縮むことで、圧電素子５９の一端が固定された振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られる力を受ける。振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られることで、振動板５２が圧力室５８の反対側に撓む。これにより、圧力室５８の容積が増加することから、機能液４０が液たまり５５から供給口５６を経て圧力室５８に供給される。次に、電極層に印加されていた駆動電圧が解除されると、活性部が元の長さに戻ることで、圧電素子５９が振動板５２を押圧する。振動板５２が押圧されることで、圧力室５８側に戻る。これにより、圧力室５８の容積が急激に元に戻る。すなわち増加していた容積が減少することから、圧力室５８内に充填されていた機能液４０に圧力が加わり、当該圧力室５８に連通して形成された吐出ノズル２４から機能液４０が液滴となって吐出される。
【００４７】
＜ヘッドユニット＞
次に、ヘッド機構部２のヘッドキャリッジ２２が備えるヘッドユニット２１概略構成について、図３を参照して説明する。図３は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図３に示したＸ軸方向及びＹ軸方向は、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸方向又はＹ軸方向と一致している。
【００４８】
図３に示したように、ヘッドユニット２１は、ユニットプレート２３と、ユニットプレート２３に搭載された９個の液滴吐出ヘッド２０と、を有している。
液滴吐出ヘッド２０は、図示省略したヘッド保持部材を介してユニットプレート２３に固定されている。固定された液滴吐出ヘッド２０は、ヘッド本体がユニットプレート２３に形成された孔（図示省略）に遊嵌して、ノズル基板２５が、ユニットプレート２３の面より突出した位置に位置している。図３は、ノズル基板２５の側から見た図である。９個の液滴吐出ヘッド２０は、Ｘ軸方向に分かれて、それぞれ３個ずつの液滴吐出ヘッド２０を有するヘッド組２０Ａを３群、形成している。それぞれの液滴吐出ヘッド２０のノズル列２４Ａは、ヘッドユニット２１が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、Ｘ軸方向に延在している。
【００４９】
液滴吐出ヘッド２０は、Ｘ軸方向において、互いに隣り合う液滴吐出ヘッド２０の、一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４に対して、もう一方の液滴吐出ヘッド２０の端の吐出ノズル２４が半ノズルピッチずれて位置する位置に、配設されている。一つのヘッドユニット２１が備える９個の液滴吐出ヘッド２０のＹ軸方向の位置を同じにすると、吐出ノズル２４は、Ｘ軸方向に半ノズルピッチの等間隔で並ぶ。すなわち、Ｙ軸方向の同じ位置において、それぞれの液滴吐出ヘッド２０が有するそれぞれのノズル列２４Ａを構成する吐出ノズル２４から吐出された液滴は、設計上では、Ｘ軸方向に半ノズルピッチの等間隔に並んで一直線上に着弾する。
ノズル列２４Ａは、例えば１８０個の吐出ノズル２４を有しており、液滴吐出ヘッド２０は、３６０個の吐出ノズル２４を有している。９個の液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１は、３２４０個の吐出ノズル２４を有している。一つのヘッドユニット２１が備える９個の液滴吐出ヘッド２０が有する１８列のノズル列２４Ａは、１本のノズル列として扱うこともできる。当該ノズル列を「ユニットノズル列２４０Ａ」と表記する。ユニットノズル列２４０Ａは、３２４０個の吐出ノズル２４を有している。ユニットノズル列２４０Ａのそれぞれの吐出ノズル２４から一滴ずつ吐出させて、Ｙ軸方向が同じ位置になるように着弾させると、３２４０個の点が半ノズルピッチのピッチ間隔で連なる直線が形成される。
【００５０】
＜ヘッドキャリッジ＞
次に、ヘッドキャリッジ２２について、図４を参照して説明する。図４は、ヘッドキャリッジの構成を示す説明図である。図４に示したＹ軸方向、及びＺ軸方向は、ヘッドキャリッジ２２が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＹ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００５１】
上述したように、ヘッドキャリッジ２２は、キャリッジ枠６８と、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、を備えている。
キャリッジ枠６８は、キャリッジ側柱６８ａと、キャリッジ棚板６８ｃと、キャリッジ天板６８ｂとを、有している。キャリッジ枠６８と、キャリッジ枠６８に固定されたヘッドユニット２１のユニットプレート２３とで、略直方体形状を形成している。
キャリッジ天板６８ｂは、ヘッドキャリッジ２２が液滴吐出装置１に取り付けられた状態で、略直方体形状の頂部を構成しており、平面視略長方形形状の板状の本体部を有している。本体部の上面に、図示省略した接続部材が固定されている。キャリッジ側柱６８ａは、略角柱形状を有し、４本のキャリッジ側柱６８ａで、略直方体形状の側面を構成している。４本のキャリッジ側柱６８ａのそれぞれが、一端をキャリッジ天板６８ｂの各角に固定されて、略直方体形状の側面の稜線部を構成することで、略直方体形状の側面を構成している。キャリッジ側柱６８ａのキャリッジ天板６８ｂに固定された一端の反対側の端には、ユニットプレート２３が、図示省略した固定部材を介して固定されている。ユニットプレート２３がキャリッジ側柱６８ａに固定されることで、ヘッドユニット２１がキャリッジ枠６８に固定されている。ユニットプレート２３とキャリッジ天板６８ｂとは、略平行である。キャリッジ棚板６８ｃは、平面視略長方形形状の平板形状を有している。キャリッジ棚板６８ｃは、ユニットプレート２３とキャリッジ天板６８ｂとの中間で、キャリッジ側柱６８ａに４角が固定されている。
【００５２】
タンクユニット４３がキャリッジ棚板６８ｃ上に載置されて固定されることで、ヘッドキャリッジ２２と一体に固定されている。
キャリッジ天板６８ｂの接続部材が移動枠６６に固定されて、ヘッドキャリッジ２２は、移動枠６６に懸吊されて支持されている。これにより、ヘッドキャリッジ２２を、ヘッド走査機構６２によって、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。ヘッドキャリッジ２２に固定されたタンクユニット４３も、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。
【００５３】
＜タンクユニット＞
次に、タンクユニット４３について、図５を参照して説明する。図５は、タンクユニット構成を示す説明図である。図５（ａ）は、タンクユニットの構成を示す説明図であり、図５（ｂ）は、タンクユニットが備える造波ユニットの構成を示す斜視図である。図５に示したＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、タンクユニット４３が固定されたヘッドキャリッジ２２が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＸ軸方向、Ｙ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００５４】
図５に示したように、タンクユニット４３は、キャリッジタンク４４と、液面センサー４５と、造波ユニット４６と、を備えている。
キャリッジタンク４４は、機能液供給部４における機能液４０の流路を構成しており、流路を流動する機能液４０が、キャリッジタンク４４に、一時貯留される。キャリッジタンク４４は、図示省略した流入口と流出口とを有している。流入口が給液チューブ４２を介して機能液タンク４１に接続されることで、上述したように、キャリッジタンク４４は機能液タンク４１に接続されている。流出口が図示省略した給液チューブを介して液滴吐出ヘッド２０に接続されることで、キャリッジタンク４４は液滴吐出ヘッド２０に接続されている。キャリッジタンク４４は、図示省略した固定部材を介して、キャリッジ枠６８のキャリッジ棚板６８ｃに固定されることによって、キャリッジ枠６８に固定されている。
【００５５】
機能液タンク４１からキャリッジタンク４４に供給された機能液４０は、キャリッジタンク４４に供給された機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差によって、キャリッジタンク４４から液滴吐出ヘッド２０に供給される。キャリッジタンク４４に供給された機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことで、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などが、規定された体積に維持される。
【００５６】
液面センサー４５は、キャリッジタンク４４の内部に立設されており、吐出装置制御部６と、電気的に接続されている。液面センサー４５によって、キャリッジタンク４４の内部に供給された機能液４０の液面の位置を計測することができる。計測された液面位置は、吐出装置制御部６に送信される。吐出装置制御部６が、受信した液面位置情報によって、機能液タンク４１からキャリッジタンク４４に供給される機能液４０の量を制御することで、キャリッジタンク４４における機能液４０の液面の位置を、規定された位置に維持することができる。すなわち、キャリッジタンク４４における機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０（吐出ノズル２４）における機能液４０の液位（吐出ノズル２４の位置）との水頭差を適切な値に保って、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などを、規定された体積に維持することができる。液面センサー４５が、液面検出手段に相当する。
【００５７】
図５（ｂ）に示すように、造波ユニット４６は、フロートユニット４７と、造波ユニット枠４８と、駆動モーター４９と、を備えている。
フロートユニット４７は、フロート４７ａと、フロート軸４７ｂと、フロート枠４７ｃと、を有している。フロート４７ａは、側面視が略直角三角形の、三角柱形状を有している。フロート軸４７ｂは丸棒形状を有している。直角三角形の直角を形成する２辺の短い方の辺を含む面の略中央に、丸棒形状のフロート軸４７ｂが、略垂直に立設されている。フロート４７ａの、直角三角形の斜辺を含む斜面４７１は、フロート軸４７ｂの軸方向に対して傾いた面である。フロート軸４７ｂは、フロート枠４７ｃに固定されている。フロート枠４７ｃは、造波ユニット枠４８に摺動自在に支持されている。フロート枠４７ｃは、図示省略した駆動機構を介して、駆動モーター４９によって摺動させられる。摺動方向は、フロート軸４７ｂの軸方向であって、タンクユニット４３を含むヘッドキャリッジ２２が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、略Ｚ軸方向である。駆動モーター４９は、吐出装置制御部６と、電気的に接続されており、駆動モーター４９は、吐出装置制御部６によって、駆動が制御される。
【００５８】
造波ユニット４６は、造波ユニット枠４８が図示省略した固定部材を介して、キャリッジ枠６８のキャリッジ棚板６８ｃに固定されることによって、キャリッジ枠６８に固定されている。図５（ａ）に示すように、造波ユニット４６は、フロート軸４７ｂが、キャリッジタンク４４の上側の壁に遊嵌し、フロート４７ａが、キャリッジタンク４４の内部に在る状態で、固定されている。フロート４７ａは、キャリッジタンク４４のＹ軸方向の端に位置しており、斜面４７１が、キャリッジタンク４４の中央側に向いている。
【００５９】
駆動モーター４９によって、造波ユニット枠４８に対して、フロート枠４７ｃを摺動させることによって、フロートユニット４７を、図５（ａ）に矢印ａで示した方向に移動させる。フロート４７ａの斜面４７１は、Ｚ軸方向（矢印ａで示した方向）の下側が上側より、キャリッジタンク４４の端に近くなるように傾いている。フロート４７ａがＺ軸方向の下側に移動することで、斜面４７１によって、機能液４０に、キャリッジタンク４４の中央側に押す力が加えられる。フロート４７ａがＺ軸方向の上側に移動することで、斜面４７１が上側に引き上げられて、機能液４０に、斜面４７１側に移動させる力が加えられる。これにより、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面に波が形成される。フロート４７ａの移動速度、移動周期、移動量などを調整することによって、形成される波の周期、振幅などを調整することができる。造波ユニット４６が、波発生手段に相当する。造波ユニット４６を制御する吐出装置制御部６が、波発生制御手段に相当する。造波ユニット４６と吐出装置制御部６とが、波立抑制手段に相当する。
【００６０】
＜造波ユニットの動作＞
次に、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程と、造波ユニット４６の動作について、説明する。
最初に、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程について、図６を参照して説明する。図６は、キャリッジタンク内の機能液の液面に波が発生する過程を示す説明図である。図６に示したＹ軸方向、及びＺ軸方向は、タンクユニット４３が固定されたヘッドキャリッジ２２が液滴吐出装置１に取り付けられた状態において、図１に示したＹ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００６１】
吐出走査において、ヘッドキャリッジ２２は、静止状態から加速され、定速移動状態となり、減速されて停止する。定速移動状態において、液滴吐出ヘッド２０からの機能液４０の吐出が実施される。ヘッドキャリッジ２２に搭載されているキャリッジタンク４４は、ヘッドキャリッジ２２と同様に、加速され、減速される。
図６（ａ）は、キャリッジタンク４４が静止した状態を示している。キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面４０ａは、水平である。
【００６２】
図６（ｂ）は、キャリッジタンク４４が矢印Ｆ１の方向に加速されている状態を示している。キャリッジタンク４４に矢印Ｆ１の方向に加速する加速度が作用している場合、キャリッジタンク４４内で流動可能である機能液４０には、慣性力によって、矢印Ｆ１とは方向が反対の矢印ｆ１の方向の見かけ上の力が作用する。この力によって、液面４０ｂは、キャリッジタンク４４が加速される方向の後ろ側が高くなるように傾いた面となる。液面４０ｂの傾き角度は、加速度の大きさによって異なる角度である。
【００６３】
図６（ｃ）は、キャリッジタンク４４が定速移動している場合の状態を示している。キャリッジタンク４４には加速度が作用していないため、キャリッジタンク４４内の機能液４０は、液面４０ｂのような状態から、液面４０ａの状態に戻ろうとする。しかし、慣性力によって、液面４０ｃの状態のように行過ぎる。同様に、機能液４０は、液面４０ｃの状態から、液面４０ａの状態に戻ろうとするが、液面４０ｂのような状態の近くまで行過ぎる。この状態が機能液４０の粘性などによって収束されるまで継続されるため、図６（ｄ）に示したように、波面４０Ｖのような波が発生する。
【００６４】
図６（ｅ）は、キャリッジタンク４４が矢印Ｆ２の方向の加速度をうけて減速されている状態を示している。キャリッジタンク４４に矢印Ｆ２の方向に加速する加速度が作用している場合、キャリッジタンク４４内で流動可能である機能液４０には、慣性力によって、矢印Ｆ２とは方向が反対の矢印ｆ２の方向の見かけ上の力が作用する。この力によって、液面４０ｄは、キャリッジタンク４４が加速される方向の後ろ側が高くなるように傾いた面となる。液面４０ｄの傾き角度は、加速度の大きさによって異なる角度である。
【００６５】
図６（ｆ）は、キャリッジタンク４４が減速されて停止した場合の状態を示している。キャリッジタンク４４には加速度が作用していないため、キャリッジタンク４４内の機能液４０は、液面４０ｄのような状態から、液面４０ａの状態に戻ろうとする。しかし、慣性力によって、液面４０ｅの状態のように行過ぎる。同様に、機能液４０は、液面４０ｅの状態から、液面４０ａの状態に戻ろうとするが、液面４０ｄのような状態の近くまで行過ぎる。この状態が機能液４０の粘性などによって収束されるまで継続されるため、図６（ｇ）に示したように、波面４０Ｗのような波が発生する。
【００６６】
キャリッジタンク４４が加速されたり減速されたりする際の加速度は一定ではないなど、機能液４０に作用する力は他にも存在する。このため、液面４０ｂや、液面４０ｄは、図示したような平面ではなく、複雑な形状になる可能性がある。
【００６７】
造波ユニット４６によって、波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させることによって、キャリッジタンク４４内の機能液４０を、図６（ａ）に示した液面４０ａのような状態に維持する。波面４０Ｖのような波を打ち消すような波は、振幅及び周期が波面４０Ｖの波と同一であり、波面４０Ｖの波とは位相が反転した波である。
【００６８】
造波ユニット４６によって、波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させるためには、例えば、液面の位置から波面４０Ｖの発生を検知して、検知した波を打ち消すような波を発生させる。
より詳細には、液面の位置から波面４０Ｖの発生を検知するために、液面位置の変動パターンと、波の状態との関係を予め求める。次に、液面センサー４５によって機能液４０の液面を検出することによって、波面４０Ｖのような波の発生を検知する。吐出走査に際しては、液面センサー４５によって機能液４０の液面位置を検出して、変動状態を求め、予め求めた変動パターンと波の状態との関係から、対応する波を特定する。吐出装置制御部６が、造波ユニット４６を制御して、特定された波を打ち消すような波を発生させる。実際に波が発生したことを検知するため、波の発生を確実に検知することができる。
【００６９】
造波ユニット４６によって、波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させる方法としては、例えば、波面４０Ｖの情報を予め入力しておく方法、キャリッジタンク４４に作用する加速度から波面４０Ｖの発生を検知する方法なども挙げられる。
【００７０】
波面４０Ｖの情報を予め入力しておく方法では、吐出走査におけるヘッドキャリッジ２２の動作から、波面４０Ｖの振幅、周波数、発生時点などを求める。正確な描画を実施するためには、液滴吐出ヘッド２０の位置及び速度と、液滴吐出ヘッド２０からの吐出タイミングとが、正確に、規定された位置及び速度と吐出タイミングとであることが必要であり、ヘッドキャリッジ２２の加減速が正確に再現されることで、正確な描画が実現される。したがって、描画が正確に実現されている状態では、キャリッジタンク４４内の機能液４０に発生する波は、予め入力された波面４０Ｖと略同等である可能性がきわめて高い。
波面４０Ｖの情報は、例えば、ヘッドキャリッジ２２の動作から、シミュレーションによって求めることができる。あるいは、実際に吐出走査を実施して、発生する波面４０Ｖを実測してもよい。求めた波面４０Ｖの情報を、吐出装置制御部６に入力しておき、吐出走査に際しては、吐出装置制御部６が、造波ユニット４６を制御して、波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させる。
【００７１】
キャリッジタンク４４に作用する加速度から波面４０Ｖの発生を検知する方法は、ヘッドキャリッジ２２を走査させる際にキャリッジタンク４４に加えられる加速度を検知することによって、波面４０Ｖのような波の発生を検知する方法である。上述したように、機能液４０の波立ちは、キャリッジタンク４４に加えられる加速度に起因して発生する。したがって、加えられる加速度と発生する波の特性とを関係付けることができる。吐出走査に際しては、加速度センサーを設け、キャリッジタンク４４に加えられる加速度を検出する。検出した加速度から、当該加速度と関係付けられた発生する波の特性を特定する。吐出装置制御部６が、造波ユニット４６を制御して、特定された波を打ち消すような波を発生させる。実際に波が発生する直前に加速度を検知するため、波の発生を確実に検知することができるとともに、波が発生する時点にあわせて、当該波を打ち消すような波を発生させることができる。
【００７２】
以下、第１の実施形態による効果を記載する。本第１の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）タンクユニット４３は、キャリッジタンク４４と、造波ユニット４６と、を備えている。造波ユニット４６を用いてキャリッジタンク４４内に発生する波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させることによって、キャリッジタンク４４内の機能液４０を、略水平な状態に維持することができる。
【００７３】
（２）タンクユニット４３は、キャリッジタンク４４と、液面センサー４５と、を備えている。液面センサー４５によって、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面位置を検出することができる。連続して機能液４０の液面位置を検出することで、液面位置の変動状態を求め、波面４０Ｖのような波の発生及び当該波の周波数や振幅や液面センサー４５の位置での位相などの特性を、求めることができる。
【００７４】
（３）タンクユニット４３では、造波ユニット４６を用いてキャリッジタンク４４内に発生する波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させることによって、キャリッジタンク４４内の機能液４０を、略水平な状態に維持することができる。これにより、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面に波が発生することを抑制して、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液位が変動することを抑制することができる。キャリッジタンク４４内の機能液４０の液位が変動することを抑制することによって、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことができ、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などを、規定された体積に維持することができる。
【００７５】
（４）タンクユニット４３は、キャリッジタンク４４と、液面センサー４５と、を備えている。液面センサー４５によって、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液面位置を検出することができる。検出した液面位置によって、キャリッジタンク４４に供給する機能液４０の量を調整することで、キャリッジタンク４４に供給された機能液４０の液位を略一定に保つことができる。キャリッジタンク４４内の液位を略一定に保つことによって、キャリッジタンク４４内の機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことができ、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などを、規定された体積に維持することができる。
【００７６】
（第２の実施形態）
次に、液滴吐出装置の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、液滴吐出ヘッドを備え、当該液滴吐出ヘッドを用いて、被描画媒体上に紫外線硬化型の機能液を配置し、配置した機能液に紫外線を照射して硬化させることによって画像を描画する液滴吐出装置を例に説明する。本実施形態で使用する液滴吐出装置は、第１の実施形態における液滴吐出装置と、基本的に同一である。第１の実施形態とは異なるヘッドキャリッジの構成及びタンクユニットの構成について説明する。
【００７７】
＜液滴吐出装置＞
最初に、液滴吐出装置１０１の全体構成について、図７を参照して、液滴吐出装置１との差異を説明する。図７は、液滴吐出装置の全体構成の概略を示す説明図である。液滴吐出装置１０１は、ヘッド機構部１０２と、媒体機構部３と、機能液供給部１０４と、吐出装置制御部６と、保守装置部（図示省略）と、定盤９と、を備えている。
液滴吐出装置１０１における各構成要素の配置は、液滴吐出装置１における各構成要素の配置と同様である。
【００７８】
ヘッド機構部１０２は、ヘッドキャリッジ１２２と、ヘッドキャリッジ１２２をＹ軸方向に移動させるヘッド走査機構１６２とを、備えている。ヘッド機構部１０２は、ヘッドキャリッジ２２と一部が異なるヘッドキャリッジ１２２と、ヘッド走査機構６２と一部が異なるヘッド走査機構１６２と、を備えることが、ヘッド機構部２と異なっている。
ヘッド走査機構１６２は、移動枠６６と一部が異なる移動枠１６６を備えることが、ヘッド走査機構６２と異なっている。
ヘッドキャリッジ１２２は、キャリッジ枠１６８と、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、紫外線照射部９５と、を備えている。ヘッドユニット２１と、紫外線照射部９５とは、キャリッジ枠１６８に固定されて保持されている。
キャリッジ枠１６８には、機能液供給部１０４を構成するタンクユニット１４３も保持されている。以降、タンクユニット１４３も含めて、ヘッドキャリッジ１２２と表記する場合もある。
ヘッド走査機構１６２が、ヘッド走査手段に相当する。
【００７９】
機能液供給部１０４は、機能液タンク４１と、給液ポンプ（図示省略）と、タンクユニット１４３（図９参照）と、給液チューブ４２とを有している。給液チューブ４２が、機能液タンク４１からタンクユニット１４３のキャリッジタンク１４４（図９参照）に接続されている。図示省略した給液チューブがキャリッジタンク１４４から液滴吐出ヘッド２０に接続されている。給液チューブ４２、キャリッジタンク１４４、及び図示省略した給液チューブを介して機能液４０が液滴吐出ヘッド２０に供給される。機能液供給部１０４は、タンクユニット４３とは一部が異なるタンクユニット１４３を備えることが、機能液供給部４と異なっている。キャリッジタンク１４４が、中継タンクに相当する。
【００８０】
＜ヘッドユニット及び紫外線照射部＞
次に、ヘッド機構部１０２のヘッドキャリッジ１２２が備えるヘッドユニット２１及び紫外線照射部９５の概略構成について、図８を参照して説明する。図８は、ヘッドユニット及び紫外線照射部の概略構成を示す平面図である。図８に示したＸ軸方向及びＹ軸方向は、ヘッドユニット２１及び紫外線照射部９５が液滴吐出装置１０１に取り付けられた状態において、図７に示したＸ軸方向又はＹ軸方向と一致している。
【００８１】
図８に示したヘッドユニット２１は、図３を参照して説明したヘッドユニット２１と基本的に同一のものである。液滴吐出装置１０１におけるヘッドユニット２１の取付方向も、液滴吐出装置１におけるヘッドユニット２１の取付方向と略同一である。
【００８２】
図８に示したように、紫外線照射部９５は、支持枠（図示省略）と、ＵＶＬＥＤ（Ultraviolet Light Emitting Diode）９６と、ＬＥＤ筐体９７と、を備えている。ＵＶＬＥＤ９６は、紫外線を射出するＬＥＤである。
ＬＥＤ筐体９７は、ユニットプレート２３のＹ軸方向の側面に支持枠を介して固定されている。ＬＥＤ筐体９７は、略直方体形状の外形を有し、内部に略直方体形状で一面が開口した筐体室が形成されている。筐体室は、媒体載置台３１に臨む側が開口している。筐体室には、ＵＶＬＥＤ９６が、開口側に紫外線を射出する状態で固定されている。複数のＵＶＬＥＤ９６が、Ｘ軸方向に並んで配設されている。複数のＵＶＬＥＤ９６は、Ｘ軸方向において、ヘッドユニット２１の液滴吐出ヘッド２０が機能液を配置可能な幅を包含する範囲に、紫外線を照射することができる。
【００８３】
紫外線照射部９５は、Ｙ軸方向（吐出走査方向）において、ヘッドユニット２１の９個の液滴吐出ヘッド２０を挟んで両側に、９個の液滴吐出ヘッド２０に関して略対称な状態で、配設されている。
ヘッドユニット２１がＹ軸方向に走査されて機能液を吐出する際には、液滴吐出ヘッド２０に並んで配設されたＵＶＬＥＤ９６から、略並行して、紫外線を照射させる。
走査方向において、ヘッドユニット２１の後側に位置するＵＶＬＥＤ９６から紫外線を照射することで、吐出されて着弾させられた機能液に、着弾した直後に紫外線を照射することができる。機能液に紫外線を照射することで、機能液を硬化させることができる。機能液の硬化率に影響を及ぼす要因は、走査速度、ＵＶＬＥＤ９６の照射領域のＹ軸方向における幅、ＵＶＬＥＤ９６の照射強度、などである。これらの要因について、適切な値に設定することで、着弾させられた機能液を適切な硬化率に硬化させることができる。
【００８４】
＜ヘッドキャリッジ及びタンクユニット＞
次に、ヘッドキャリッジ１２２及びタンクユニット１４３について、図９を参照して説明する。図９は、ヘッドキャリッジ及びタンクユニットの構成を示す説明図である。図９（ａ）は、Ｘ軸方向に平行な方向から見たヘッドキャリッジ及びタンクユニットの側面図であり、図９（ｂ）は、Ｙ軸方向に平行な方向から見たヘッドキャリッジ及びタンクユニットの側面図である。図９（ｂ）では、タンクユニット１４３を明示するために、タンクユニット１４３の手前の紫外線照射部９５及びキャリッジ側柱１６８ａを省略した図を示してある。図９に示したＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、ヘッドキャリッジ１２２が液滴吐出装置１０１に取り付けられた状態において、図７に示したＸ軸方向、Ｙ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００８５】
上述したように、ヘッドキャリッジ１２２は、キャリッジ枠１６８と、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、紫外線照射部９５と、を備えている。
キャリッジ枠１６８は、キャリッジ側柱１６８ａと、キャリッジ天板１６８ｂとを、有している。キャリッジ枠１６８と、キャリッジ枠１６８に固定されたヘッドユニット２１のユニットプレート２３と及び紫外線照射部９５のＬＥＤ筐体９７とで、略直方体形状を形成している。
キャリッジ天板１６８ｂは、ヘッドキャリッジ１２２が液滴吐出装置１０１に取り付けられた状態で、略直方体形状の頂部を構成しており、平面視略長方形形状の板状の本体部を有している。本体部の上面に、図示省略した接続部材が固定されている。キャリッジ側柱１６８ａは、略角柱形状を有し、４本のキャリッジ側柱１６８ａで、略直方体形状の側面を構成している。４本のキャリッジ側柱１６８ａのそれぞれが、一端をキャリッジ天板１６８ｂの各角に固定されて、略直方体形状の側面の稜線部を構成することで、略直方体形状の側面を構成している。キャリッジ側柱１６８ａのキャリッジ天板１６８ｂに固定された一端の反対側の端には、支持枠を介して互いに固定されているヘッドユニット２１及び紫外線照射部９５が、図示省略した固定部材を介して固定されている。ヘッドユニット２１及び紫外線照射部９５は、図８を参照して説明したように、Ｙ軸方向において、２個の紫外線照射部９５がヘッドユニット２１を挟む状態で固定されている。
【００８６】
タンクユニット１４３は、タンク支持枠１６９がキャリッジ天板１６８ｂに固定されることで、ヘッドキャリッジ１２２と一体に固定されている。
キャリッジ天板１６８ｂの接続部材が移動枠１６６に固定されて、ヘッドキャリッジ１２２は、移動枠１６６に懸吊されて支持されている。これにより、ヘッドキャリッジ１２２を、ヘッド走査機構１６２によって、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。ヘッドキャリッジ１２２に固定されたタンクユニット１４３も、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。
【００８７】
タンクユニット１４３は、キャリッジタンク１４４と、加速度センサー１４５と、駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、タンク支持枠１６９と、を備えている。
キャリッジタンク１４４は、機能液供給部１０４における機能液４０の流路を構成しており、流路を流動する機能液４０が、キャリッジタンク１４４に、一時貯留される。キャリッジタンク１４４は、図示省略した流入口と流出口とを有している。流入口が給液チューブ４２を介して機能液タンク４１に接続されることで、キャリッジタンク１４４は機能液タンク４１に接続されている。流出口が図示省略した給液チューブを介して液滴吐出ヘッド２０に接続されることで、キャリッジタンク１４４は液滴吐出ヘッド２０に接続されている。キャリッジタンク１４４は、タンク支持枠１６９を介して、キャリッジ枠１６８のキャリッジ天板１６８ｂに支持されることによって、キャリッジ枠１６８に支持されている。
駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、タンク支持枠１６９とが、タンク支持手段に相当する。駆動モーター１４６を制御する吐出装置制御部６が、タンク姿勢制御手段に相当する。駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、タンク支持枠１６９と、吐出装置制御部６とが、波立抑制手段に相当する。加速度センサー１４５が、タンク加速度検出手段に相当する。
【００８８】
機能液タンク４１からキャリッジタンク１４４に供給された機能液４０は、キャリッジタンク１４４に供給された機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差によって、キャリッジタンク１４４から液滴吐出ヘッド２０に供給される。キャリッジタンク１４４に供給された機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことで、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などが、規定された体積に維持される。
【００８９】
タンク支持枠１６９は、支持枠体１６９ａと、支持枠体１６９ｂとを備えている。支持枠体１６９ａ及び支持枠体１６９ｂは、平面視で略長方形形状の板状の部材である。支持枠体１６９ａ及び支持枠体１６９ｂは、板面がＹ軸方向及びＺ軸方向に略平行であって、支持枠体１６９ａの板面と支持枠体１６９ｂの板面とが互いに向合う状態で、それぞれの一端がキャリッジ天板１６８ｂに固定されている。
【００９０】
キャリッジタンク１４４には、タンク軸１４８が突設されている。タンク軸１４８は、同軸のタンク軸１４８ａとタンク軸１４８ｂとを有している。タンク軸１４８ａとタンク軸１４８ｂとは、軸方向がＸ軸方向に略平行である。タンク軸１４８ａとタンク軸１４８ｂとは、キャリッジタンク１４４のＸ軸方向に略垂直な２面の１面に一方が、もう１面に他方が、それぞれ突設されている。
キャリッジタンク１４４は、支持枠体１６９ａと支持枠体１６９ｂとの間に位置しており、タンク軸１４８ａが支持枠体１６９ａに形成された軸受（図示省略）に係合し、タンク軸１４８ｂが支持枠体１６９ｂに形成された軸受（図示省略）に係合して、支持されている。キャリッジタンク１４４は、タンク軸１４８の軸回りに回動自在に、タンク支持枠１６９に支持されている。
【００９１】
タンク軸１４８ａは、支持枠体１６９ａを貫通しており、タンク軸１４８ａの支持枠体１６９ａから突出した部分には、タンク揺動機構１４７を構成するタンク歯車１４７ｂが固定されている。
駆動モーター１４６は、出力軸が支持枠体１６９ａを貫通する状態で、支持枠体１６９ａに固定されている。駆動モーター１４６の出力軸の、支持枠体１６９ａから突出した部分には、タンク揺動機構１４７を構成するモーター歯車１４７ａが固定されている。タンク歯車１４７ｂとモーター歯車１４７ａとは、互いに噛合っており、駆動モーター１４６は、モーター歯車１４７ａ及びタンク歯車１４７ｂを介して、キャリッジタンク１４４を回動させることができる。また、任意の角度だけ回動させた状態で、保持することができる。
【００９２】
加速度センサー１４５は、支持枠体１６９ｂに固定されている。加速度センサー１４５は、Ｙ軸方向の加速度を検出することができる。キャリッジタンク１４４は、タンク支持枠１６９の支持枠体１６９ｂに支持されているため、加速度センサー１４５によって、キャリッジタンク１４４に作用する加速度を検出することができる。
【００９３】
＜タンクユニットの動作＞
次に、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程と、タンクユニット１４３の動作について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、キャリッジタンク内の機能液の液面に波が発生する過程、及びキャリッジタンクの姿勢を示す説明図である。図１１は、加えられている力と、当該力に対応するキャリッジタンクの姿勢と、を示す説明図である。図１０（ａ）乃至（ｇ）は、キャリッジタンク内の機能液の液面に波が発生する過程を示す説明図であり、図１０（ｈ）乃至（ｌ）は、キャリッジタンクの姿勢を示す説明図である。図１１（ａ）は、加速度が加えられていない状態を示す説明図であり、図１１（ｂ）は、加えられた加速度に対応する角度だけキャリッジタンクを傾けた状態を示す説明図である。
図１０及び図１１に示したＹ軸方向、及びＺ軸方向は、タンクユニット１４３が支持されたヘッドキャリッジ１２２が液滴吐出装置１０１に取り付けられた状態において、図７に示したＹ軸方向、又はＺ軸方向と一致している。
【００９４】
最初に、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程について、説明する。図１０（ａ）乃至（ｇ）に示したキャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程は、図６（ａ）乃至（ｇ）を参照して説明したキャリッジタンク４４内の機能液４０の液面に波が発生する過程と同様である。液面１４０ａ、液面１４０ｂ、液面１４０ｃ、液面１４０ｄ、及び液面１４０ｅは、図６（ａ）乃至（ｇ）を参照して説明した液面４０ａ、液面４０ｂ、液面４０ｃ、液面４０ｄ、又は液面４０ｅと同様の液面である。図１０（ｄ）に示したように、ヘッドキャリッジ１２２（キャリッジタンク１４４）を一定速度で走査させながら、液滴吐出ヘッド２０から機能液４０を吐出している際に、波面１４０Ｖのような、波面４０Ｖと同様の波が発生する。また、図１０（ｇ）に示したように、ヘッドキャリッジ１２２（キャリッジタンク１４４）が減速されて停止した場合に、波面１４０Ｗのような、波面４０Ｗと同様の波が発生する。
【００９５】
次に、ヘッドキャリッジ１２２（キャリッジタンク１４４）の移動に対応したタンクユニット１４３の動作について説明する。
キャリッジタンク１４４が、図１０（ａ）に示したように、静止した状態の場合には、図１０（ｈ）に示したように、キャリッジタンク１４４を略水平に保持する。
【００９６】
キャリッジタンク１４４が、図１０（ｂ）に示したように、矢印Ｆ１の方向に加速されている場合には、図１０（ｉ）に示したように、キャリッジタンク１４４を、矢印Ｆ１の方向側が低くなるように傾ける。
【００９７】
キャリッジタンク１４４を傾ける角度θと、キャリッジタンク１４４に加えられている加速度Ｆ１との関係について説明する。
図１１に示したように、キャリッジタンク１４４に加速度Ｆ１が加えられている場合、キャリッジタンク１４４内の機能液４０には、慣性力による見かけ上の力である力ｆ１が作用する。機能液４０には、常に重力ｆｇが作用しており、キャリッジタンク１４４に加速度Ｆ１が加えられている場合、キャリッジタンク１４４内の機能液４０には、力ｆ１と重力ｆｇとの合力ｆが作用する。重力ｆｇの方向は、鉛直方向であり、力ｆ１の方向は略水平方向である。
【００９８】
キャリッジタンク１４４に加速度Ｆ１が加えられていない場合は、図１１（ａ）に示したように、合力ｆは、重力ｆｇである。
図１１（ｂ）に示したように、キャリッジタンク１４４を傾ける角度θは、合力ｆの方向の鉛直方向に対する傾き角度である。重力ｆｇ、力ｆ１、合力ｆの大きさを、それぞれｆｇ０、ｆ１０、ｆ０と表記する。ｆｇ０、ｆ１０、ｆ０と角度θとは、以下の関係式で表される。
ｔａｎθ＝ｆ１０／ｆｇ０ （１）
ｓｉｎθ＝ｆ１０／ｆ０ （２）
ｃｏｓθ＝ｆｇ０／ｆ０ （３）
【００９９】
キャリッジタンク１４４が、矢印Ｆ１の方向に加速されている場合に、キャリッジタンク１４４を角度θだけ傾けると、キャリッジタンク１４４に対する合力ｆの方向は、キャリッジタンク１４４が水平である場合の、キャリッジタンク１４４に対する鉛直方向と略一致する。このため、キャリッジタンク１４４に対する機能液４０の位置関係は、加速度が作用していない場合と略同じである。
【０１００】
キャリッジタンク１４４が、図１０（ｃ）に示したように定速移動している状態になった場合には、図１０（ｊ）に示したように、キャリッジタンク１４４を水平に戻す。キャリッジタンク１４４が、矢印Ｆ１の方向に加速されている場合に、図１０（ｉ）に示したように、キャリッジタンク１４４を角度θだけ傾けることで、キャリッジタンク１４４に対する機能液４０の位置関係を、加速度が作用していない場合と略同じに保っていた。このため、図１０（ｊ）に示したように、図１０（ｃ）に示したような液面の変動は、ほとんどない。したがって、図１０（ｄ）に示した波面１４０Ｖのような波はほとんど発生しない。
【０１０１】
キャリッジタンク１４４が加速される場合と同様に、図１０（ｅ）に示したように減速される場合には、図１０（ｋ）に示したように、キャリッジタンク１４４を傾ける。これにより、図１０（ｌ）に示したように、図１０（ｆ）に示したような液面の変動を、ほとんどなくすることができる。したがって、図１０（ｇ）に示した波面１４０Ｗのような波をほとんど発生させないことができる。
【０１０２】
以下、第２の実施形態による効果を記載する。本第２の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）タンクユニット１４３は、キャリッジタンク１４４と、駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、を備えている。駆動モーター１４６及びタンク揺動機構１４７によって、キャリッジタンク１４４を、タンク軸１４８まわりに回動させることができる。また、キャリッジタンク１４４を、回動した状態を維持して保持することができる。これにより、キャリッジタンク１４４を、キャリッジタンク１４４に加えられる加速度の方向である矢印Ｆ１の方向側が低くなるように傾けることができる。また、キャリッジタンク１４４を、傾けた状態を維持して保持することができる。
【０１０３】
（２）タンクユニット１４３は、キャリッジタンク１４４と、駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、を備えている。駆動モーター１４６及びタンク揺動機構１４７によって、キャリッジタンク１４４を、キャリッジタンク１４４に加えられる加速度の方向である矢印Ｆ１の方向側が低くなるように傾けることができる。また、キャリッジタンク１４４を、傾けた状態を維持して保持することができる。これにより、キャリッジタンク１４４に加えられる加速度によって、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面が、キャリッジタンク１４４に対して揺動することを抑制することができる。すなわち、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面が、キャリッジタンク１４４に対して揺動することに起因して、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面に波が発生することを抑制することができる。
キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面に波が発生することを抑制して、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液位が変動することを抑制することができる。キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液位が変動することを抑制することによって、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことができ、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などを、規定された体積に維持することができる。
【０１０４】
（３）タンクユニット１４３は、キャリッジタンク１４４と、加速度センサー１４５と、を備えている。加速度センサー１４５によって、キャリッジタンク１４４に加えられる加速度を検出することができる。検出した加速度に対応してキャリッジタンク１４４を、傾けることにより、キャリッジタンク１４４に加えられる加速度によって、キャリッジタンク１４４内の機能液４０の液面が、キャリッジタンク１４４に対して揺動することを抑制することができる。
【０１０５】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【０１０６】
（変形例１）前記第１の実施形態においては、タンクユニット４３は、キャリッジタンク４４と、液面センサー４５と、造波ユニット４６と、を備えていたが、タンクユニットは、キャリッジタンク４４に加えられる加速度を検出するタンク加速度検出手段をさらに備える構成であってもよい。タンク加速度検出手段によって、キャリッジタンク４４のような中継タンクに加えられる加速度を検出することができる。検出した加速度に対応して、造波ユニット４６のような波発生手段を用いて、検出した加速度に起因して中継タンク内に発生する波面４０Ｖのような波を打ち消すような波を発生させることによって、中継タンク内の液状体を、液面が略水平な状態に維持することができる。
【０１０７】
（変形例２）前記第２の実施形態においては、タンクユニット１４３は、加速度センサー１４５と、駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、を備え、吐出装置制御部６は、加速度センサー１４５によってキャリッジタンク１４４に加えられる加速度を検出することで、キャリッジタンク１４４内の機能液４０に発生する波を検出していた。しかし、駆動モーター１４６やタンク揺動機構１４７のようなタンク支持手段とタンク姿勢制御手段を備えるタンクユニットが、加速度センサー１４５のようなタンク加速度検出手段を備え、タンク姿勢制御手段が、タンク加速度検出手段によって加速度を検出し、検出した加速度に対応してキャリッジタンク１４４のような中継タンクを傾けることは必須ではない。
中継タンク内の液状体の液面位置を検出する液面検出手段を備え、タンク姿勢制御手段は、液状体の液面位置を検出することによって、液面位置の変動状態を求めることで、中継タンク内の液状体に発生する波を検出してもよい。タンク姿勢制御手段は、中継タンクの姿勢を、検出した波に対応する姿勢に補正することで、中継タンク内の液状体に波が大きくなることを抑制することができる。
上述したように、キャリッジタンク１４４に供給された機能液４０の液位と、液滴吐出ヘッド２０に供給された機能液４０の液位との水頭差を適切な値に保つことで、吐出ノズル２４から吐出される液滴の体積などが、規定された体積に維持される。図９では図示省略したが、キャリッジタンク１４４に供給された機能液４０の液位を適切に維持するためには、中継タンク内の液状体の液面位置を検出する液面検出手段が必要である。当該液面検出手段による検出結果を利用することで、新たに液面検出手段を設けることは不要である。
【０１０８】
（変形例３）前記第２の実施形態においては、タンクユニット１４３は、加速度センサー１４５と、駆動モーター１４６と、タンク揺動機構１４７と、を備え、吐出装置制御部６は、加速度センサー１４５によってキャリッジタンク１４４に加えられる加速度を検出することで、キャリッジタンク１４４内の機能液４０に発生する波を検出していた。しかし、駆動モーター１４６やタンク揺動機構１４７のようなタンク支持手段とタンク姿勢制御手段を備えるタンクユニットが、加速度センサー１４５のようなタンク加速度検出手段を備え、タンク姿勢制御手段が、タンク加速度検出手段によって加速度を検出し、検出した加速度に対応してキャリッジタンク１４４のような中継タンクを傾けることは必須ではない。
タンク姿勢制御手段は、中継タンクに加えられる加速度の情報を予め取得してもよい。タンク姿勢制御手段は、中継タンクの姿勢を、取得した加速度の情報から推定できる波に対応する姿勢に補正することで、中継タンク内の液状体に波が発生することを抑制することができる。
【０１０９】
（変形例４）前記実施形態においては、液滴吐出装置１及び液滴吐出装置１０１は、ヘッドキャリッジ２２又はヘッドキャリッジ１２２を１個備えていた。しかし、液滴吐出装置が備える吐出ヘッドと中継タンクとの組が１組であることは必須ではない。描画装置が備える吐出ヘッドと中継タンクとの組は、何組であってもよい。
【０１１０】
（変形例５）前記実施形態においては、ヘッドユニット２１は、液滴吐出ヘッド２０を９個備えていたが、ヘッドユニットが備える吐出ヘッドが９個であることは必須ではない。ヘッドユニットが備える吐出ヘッドは、いくつであってもよい。
【０１１１】
（変形例６）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド２０は、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａを２列備えていたが、吐出ヘッドが備えるノズル列は何列であってもよい。また、液滴吐出ヘッド２０が備える吐出ノズル２４は、ノズル列２４Ａの延在方向において互いの位置がずれていたが、吐出ヘッドは、ノズル列の延在方向において、略同一位置に位置する吐出ノズルを複数備える構成であってもよい。
【０１１２】
（変形例７）前記実施形態においては、液滴吐出装置１及び液滴吐出装置１０１は、ヘッドユニット２１を備えており、ヘッドユニット２１が備える液滴吐出ヘッド２０が吐出する機能液は単一の機能液であった。しかし、ヘッドユニットが備える吐出ヘッドが吐出する液状体が同一であることは必須ではない。描画装置においては、色が異なるなど、複数種類の異なる液状体を吐出してもよい。色が異なる複数種類の液状体を吐出することでカラー描画も可能である。液状体の種類は、液滴吐出装置が複数のヘッドユニットを備えて、ヘッドユニットごとに異ならせてもよいし、ヘッド組ごとに異ならせてもよいし、液滴吐出ヘッドごとに異ならせてもよいし、ノズル列ごとに異ならせてもよい。吐出ノズルごとに液状体を個別に供給できる液滴吐出ヘッドを用いて、吐出ノズルごとに異なる液状体を吐出してもよい。なお、カラー描画を実施する際には、同じ着弾位置に、複数の、例えば色が異なる液状体を着弾させることができる構成のヘッドユニット又は液滴吐出ヘッドを用いたり、走査方法を用いたりすることで、より微細な描画が可能となる。
【０１１３】
（変形例８）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド２０から吐出する機能液は、紫外線硬化型の機能液であった。しかし、吐出ヘッドから吐出する液状体が紫外線硬化型の液状体であることは必須ではない。熱硬化型の液状体などのように、紫外線以外の硬化光を用いて硬化を促進させる液状体であってもよいし、他の硬化促進手段によって硬化させる液状体であってもよい。
【０１１４】
（変形例９）前記第１の実施形態においては、造波ユニット４６は、キャリッジタンク４４内の機能液４０に波が発生することを抑制するために用いられていたが、波を発生させるために用いてもよい。機能液には、静止状態で貯留すると、顔料が沈殿し易い機能液もある。機能液には、また、静止状態で貯留すると、硬化し易い機能液もある。このような機能液は、ヘッドユニット２１が待機状態である場合などに、キャリッジタンク４４のようなタンク内で含有物が沈殿したり、機能液自体が硬化しかけたりして、吐出ヘッドからの吐出に好適ではない状態となる可能性がある。造波ユニット４６のような波発生手段によってタンク内の液状体に波を発生させることで、タンク内で含有物が沈殿したり、機能液自体が硬化しかけたりすることを抑制することができる。
【０１１５】
（変形例１０）前記代２の実施形態においては、タンクユニット１４３の駆動モーター１４６及びタンク揺動機構１４７は、キャリッジタンク１４４内の機能液４０に波が発生することを抑制するために用いられていたが、キャリッジタンク１４４を揺らすために用いてもよい。機能液には、静止状態で貯留すると、顔料が沈殿し易い機能液もある。機能液には、また、静止状態で貯留すると、硬化し易い機能液もある。このような機能液は、ヘッドユニット２１が待機状態である場合などに、キャリッジタンク１４４のようなタンク内で含有物が沈殿したり、機能液自体が硬化しかけたりして、吐出ヘッドからの吐出に好適ではない状態となる可能性がある。駆動モーター１４６及びタンク揺動機構１４７のような、タンクの姿勢を補正するための手段によって、タンクを揺動させることによって、タンク内で含有物が沈殿したり、機能液自体が硬化しかけたりすることを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１…液滴吐出装置、２…ヘッド機構部、３…媒体機構部、４…機能液供給部、６…吐出装置制御部、２０…液滴吐出ヘッド、２１…ヘッドユニット、２２…ヘッドキャリッジ、２３…ユニットプレート、２４…吐出ノズル、３１…媒体載置台、３１ａ…スライド台、３３…媒体移動機構、４０…機能液、４０Ｖ…波面、４０Ｗ…波面、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ…液面、４１…機能液タンク、４２…給液チューブ、４３…タンクユニット、４４…キャリッジタンク、４５…液面センサー、４６…造波ユニット、４７…フロートユニット、４７ａ…フロート、４７ｂ…フロート軸、４７ｃ…フロート枠、４９…駆動モーター、６２…ヘッド走査機構、６４…支持梁、６６…移動枠、６８…キャリッジ枠、６８ａ…キャリッジ側柱、６８ｂ…キャリッジ天板、６８ｃ…キャリッジ棚板、９５…紫外線照射部、１０１…液滴吐出装置、１０２…ヘッド機構部、１０４…機能液供給部、１２２…ヘッドキャリッジ、１４０Ｖ…波面、１４０Ｗ…波面、１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄ，１４０ｅ…液面、１４３…タンクユニット、１４４…キャリッジタンク、１４５…加速度センサー、１４６…駆動モーター、１４７…タンク揺動機構、１４７ａ…モーター歯車、１４７ｂ…タンク歯車、１４８…タンク軸、１４８ａ，１４８ｂ…タンク軸、１６２…ヘッド走査機構、１６６…移動枠、１６８…キャリッジ枠、１６８ａ…キャリッジ側柱、１６８ｂ…キャリッジ天板、１６９…タンク支持枠、１６９ａ，１６９ｂ…支持枠体、２４０Ａ…ユニットノズル列、４７１…斜面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状体を吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに前記液状体を供給する供給路に配設されており、前記吐出ヘッドに連通している中継タンクと、
前記液状体を配置して描画する対象物である被描画媒体に対して前記吐出ヘッドを移動させるとともに、前記吐出ヘッドから前記液状体を選択的に吐出させる吐出走査における吐出走査方向に、前記吐出ヘッドと前記中継タンクとを移動させるヘッド走査手段と、
前記中継タンク内の前記液状体の液面に波が発生することを抑制する波立抑制手段と、を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記波立抑制手段は、
前記中継タンク内の前記液状体の液面に波を発生させる波発生手段と、
前記波発生手段を制御する波発生制御手段と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記波発生制御手段は、前記中継タンク内に発生する波の情報を予め取得して、前記波発生手段に、取得した前記波に対して位相が反転した逆位相波を、発生させることを特徴とする、請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記中継タンク内の前記液状体の液面位置を検出する液面検出手段をさらに備え、
前記波発生制御手段は、前記波発生手段に、前記液面検出手段によって検出された液面の変動を相殺する波を、発生させることを特徴とする、請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記中継タンクに加えられる加速度を検出するタンク加速度検出手段をさらに備え、
前記波発生制御手段は、前記波発生手段に、前記タンク加速度検出手段によって検出された加速度によって発生する前記波に対して位相が反転した逆位相波を、発生させることを特徴とする、請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記波立抑制手段は、
前記中継タンクを、姿勢を補正可能に支持するタンク支持手段と、
前記タンク支持手段を制御して、前記中継タンクの姿勢を補正する、タンク姿勢制御手段と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクに加えられる加速度の情報を予め取得し、前記中継タンクの姿勢を、取得した加速度の情報に対応する姿勢に補正することを特徴とする、請求項６に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記中継タンクに加えられる加速度を検出するタンク加速度検出手段をさらに備え、
前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクの姿勢を、前記タンク加速度検出手段によって検出された加速度に対応する姿勢に補正することを特徴とする、請求項６に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記中継タンク内の前記液状体の液面位置を検出する液面検出手段をさらに備え、
前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクの姿勢を、前記液面検出手段によって検出された前記液面位置の変動に対応して補正することを特徴とする、請求項６に記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクに加えられる加速度の方向側が下がる方向に、前記中継タンクを傾けることを特徴とする、請求項６乃至９のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクの姿勢を、前記中継タンク内の前記液状体の液面と前記中継タンクとの相対位置が、前記中継タンクに加速度が加えられていない場合の前記液状体の液面と前記中継タンクとの相対位置を維持する方向に補正することを特徴とする、請求項６乃至９のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１】
液状体を吐出する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに前記液状体を供給する供給路に配設されており、前記吐出ヘッドに連通している中継タンクと、
前記液状体を配置して描画する対象物である被描画媒体に対して前記吐出ヘッドを移動させるとともに、前記吐出ヘッドから前記液状体を選択的に吐出させる吐出走査における吐出走査方向に、前記吐出ヘッドと前記中継タンクとを移動させるヘッド走査手段と、
前記中継タンク内の前記液状体の液面に波が発生することを抑制する波立抑制手段と、を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記波立抑制手段は、
前記中継タンク内の前記液状体の液面に波を発生させる波発生手段と、
前記波発生手段を制御する波発生制御手段と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記波発生制御手段は、前記中継タンク内に発生する波の情報を予め取得して、前記波発生手段に、取得した前記波に対して位相が反転した逆位相波を、発生させることを特徴とする、請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記中継タンク内の前記液状体の液面位置を検出する液面検出手段をさらに備え、
前記波発生制御手段は、前記波発生手段に、前記液面検出手段によって検出された液面の変動を相殺する波を、発生させることを特徴とする、請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記中継タンクに加えられる加速度を検出するタンク加速度検出手段をさらに備え、
前記波発生制御手段は、前記波発生手段に、前記タンク加速度検出手段によって検出された加速度によって発生する前記波に対して位相が反転した逆位相波を、発生させることを特徴とする、請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記波立抑制手段は、
前記中継タンクを、姿勢を補正可能に支持するタンク支持手段と、
前記タンク支持手段を制御して、前記中継タンクの姿勢を補正する、タンク姿勢制御手段と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクに加えられる加速度の情報を予め取得し、前記中継タンクの姿勢を、取得した加速度の情報に対応する姿勢に補正することを特徴とする、請求項６に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記中継タンクに加えられる加速度を検出するタンク加速度検出手段をさらに備え、
前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクの姿勢を、前記タンク加速度検出手段によって検出された加速度に対応する姿勢に補正することを特徴とする、請求項６に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記中継タンク内の前記液状体の液面位置を検出する液面検出手段をさらに備え、
前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクの姿勢を、前記液面検出手段によって検出された前記液面位置の変動に対応して補正することを特徴とする、請求項６に記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクに加えられる加速度の方向側が下がる方向に、前記中継タンクを傾けることを特徴とする、請求項６乃至９のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
前記タンク姿勢制御手段は、前記中継タンクの姿勢を、前記中継タンク内の前記液状体の液面と前記中継タンクとの相対位置が、前記中継タンクに加速度が加えられていない場合の前記液状体の液面と前記中継タンクとの相対位置を維持する方向に補正することを特徴とする、請求項６乃至９のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７０８６５（Ｐ２０１２−１７０８６５Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４２６３（Ｐ２０１１−３４２６３）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【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９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【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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