JP2004167698A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクカートリッジ内のインクにおける顔料粒子の沈降状態を好適に解消することができるインクジェット式記録装置、広くは、液体容器内の液体における含有成分の沈降状態を好適に解消することができる液体噴射装置を提供すること。
【解決手段】本発明の液体噴射装置は、液体を収容する液体容器２が設置されると共に、ノズル開口１７と、ノズル開口と液体容器とを連通させる液体供給路と、ノズル開口部分の液体を噴射させる液体噴射手段と、を有するヘッド部材４を備える。ヘッド部材４は、キャリッジ部材５に揺動可能に支持される。キャリッジ部材５は、走査機構７によって直線方向に移動される。ヘッド部材４の一部分４ｐを押圧することにより、当該一部分４ｐをキャリッジ部材５に対して変位させる変位力付与機構１００が設けられている。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口から液体滴を吐出させるヘッド部材を備えた液体噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置は、ノズル開口を有する記録ヘッドと、ノズル開口部分のインクを吐出させる吐出駆動手段（例えば、圧電振動子や発熱素子）と、記録データに応じて吐出駆動手段を制御する吐出制御手段とを備えている。ノズル開口へのインクの供給は、インクカートリッジ（液体容器）と、インクカートリッジからノズル開口に至るインク連通路とによって行われる。インクカートリッジは、通常交換可能である。
【０００３】
近年、耐光性に優れるインクとして、顔料インクが用いられている。顔料インクは、例えば、顔料と、分散剤と、溶剤と、添加剤とから構成され、特に対紫外線性に優れたインクである。しかしながら、顔料インクは、顔料粒子が分散剤によって溶媒中に分散している液体であるため、沈降現象が生じ易い。
【０００４】
インクカートリッジ内での顔料粒子の沈降は、インクカートリッジ内でのインク濃度差の発生を意味するため、これが放置されると、所定のインク濃度での記録を行うことができない。
【０００５】
このような問題を解決するために、特開昭５７−１２０７６号公報は、沈降現象が生じ難い顔料インクを開示している。このインクは、非水系液媒体中に顔料微粒子を分散して成り被記録材に記録をなすための記録液において、前記顔料の比重と前記液媒体の比重との差が０．３以下であることを特徴とするものである。同公報によれば、前記条件を満たす顔料インクにおいては、顔料粒子が凝集したり沈降したりすることがない。
【０００６】
また、特開昭６０−１１０４５８号公報は、インクジェット記録装置用インクタンクを開示している。このインクタンクには、インク攪拌用の回転子が内蔵されており、当該回転子を作動させることによってインクの攪拌が実現されて、インクの沈降が解消される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本件発明者の検討によれば、特開昭５７−１２０７６号公報に開示された条件のインクであっても、顔料粒子の種類（色種）、目詰まり特性、吐出特性、その他の信頼性等との関連から、常に十分な沈降対策を確保することは困難である。
【０００８】
一方、回転子を内蔵させるインクタンクの場合、回転子自体及び回転子を回転させる機構が比較的大型であるため、小型化に不適であり、さらにコスト的にも問題がある。当該インクタンクの技術を使い捨てタイプの小型カートリッジに適用することは、実質的に不可能である。
【０００９】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、インクカートリッジ内のインクにおける顔料粒子の沈降状態を好適に解消することができるインクジェット式記録装置、広くは、液体容器内の液体における含有成分の沈降状態を好適に解消することができる液体噴射装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭５７−１２０７６号公報
【特許文献２】
特開昭６０−１１０４５８号公報
【特許文献３】
特開２００１−３５３８８５号公報
【特許文献４】
特開２００２−２３４１９６号公報
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液体を収容する液体容器が設置されると共に、ノズル開口と、ノズル開口と液体容器とを連通させる液体供給路と、ノズル開口部分の液体を噴射させる液体噴射手段と、を有するヘッド部材と、ヘッド部材を揺動可能に支持するキャリッジ部材と、吐出データに基づいて液体噴射手段を駆動させる制御本体部と、ヘッド部材の一部分を押圧することにより、当該一部分をキャリッジ部材に対して変位させる変位力付与機構と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置である。
【００１２】
本発明によれば、変位力付与機構によってヘッド部材の一部分がキャリッジ部材に対して変位させられることにより、結果的にヘッド部材が揺動される。これにより、ヘッド部材に設置された液体容器が攪拌されて、液体容器内の液体における含有成分の沈降状態を好適に解消することができる。従って、液体容器に回転子を内蔵させる等の必要が無いため、液体容器の小型化及び低コスト化を図ることが可能である。
【００１３】
好ましくは、変位力付与機構は、ヘッド部材の前記一部分を押圧可能に配置されたカムを有している。
【００１４】
この場合、当該カムの形状及び配置は、当該カムの回転の位相によって、当該カムとヘッド部材の前記一部分とが当接したり離れたりするようになっていることが好ましい。両者の当接によって、カムからの押圧力がヘッド部材の前記一部分に伝達され、結果的にヘッド部材が揺動され得る。一方、ヘッド部材を揺動させない通常の液体噴射動作中には、両者を離反させておくことができる。
【００１５】
あるいは、カムは、ヘッド部材の前記一部分と当接可能な変位力付与位置と、ヘッド部材の前記一部分から（例えば下方に）離れた退避位置と、の間で移動可能となっていてもよい。
【００１６】
また、カムの回転速度は可変であることが好ましい。カムの回転速度を下げることによって、比較的緩やかなヘッド部材の揺動（液体容器の攪拌）を実現することができる。一方、カムの回転速度を上げることによって、比較的激しいヘッド部材の揺動（液体容器の攪拌）を実現することができる。
【００１７】
変位力付与機構により押圧されるヘッド部材の一部分は、例えば、ヘッド部材の底面から突出した突出部分である。あるいは、変位力付与機構により押圧されるヘッド部材の一部分は、ヘッド部材の底面から突出して設けられた回転ローラである。後者の場合、回転ローラとカムとの間の接触が低摩擦状態でなされるため、ヘッド部材がより円滑に移動され得る。
【００１８】
また、ヘッド部材の揺動を抑制可能な係止部材が設けられることが好ましい。例えば通常の液体噴射動作中、係止部材によってヘッド部材の揺動が抑制されることにより、当該液体噴射動作中の不所望のヘッド部材の振動発生が防止され得る。
【００１９】
また、本発明は、液体を収容する液体容器が設置される液体容器設置部材と、ノズル開口と、ノズル開口部分の液体を噴射させる液体噴射手段と、を有すると共に、液体容器設置部材を揺動可能に支持するヘッド部材と、ヘッド部材のノズル開口と液体容器設置部材の液体容器とを連通させる液体供給路と、吐出データに基づいて液体噴射手段を駆動させる制御本体部と、液体容器設置部材の一部分を押圧することにより、当該一部分をヘッド部材に対して変位させる変位力付与機構と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置である。
【００２０】
本発明によれば、変位力付与機構によって液体容器設置部材の一部分がヘッド部材に対して変位させられることにより、結果的に液体容器設置部材が揺動される。これにより、液体容器設置部材に設置された液体容器が攪拌されて、液体容器内の液体における含有成分の沈降状態を好適に解消することができる。従って、液体容器に回転子を内蔵させる等の必要が無いため、液体容器の小型化及び低コスト化を図ることが可能である。
【００２１】
好ましくは、変位力付与機構は、液体容器設置部材の前記一部分を押圧可能に配置されたカムを有している。
【００２２】
この場合、当該カムの形状及び配置は、当該カムの回転の位相によって、当該カムと液体容器設置部材の前記一部分とが当接したり離れたりするようになっていることが好ましい。両者の当接によって、カムからの押圧力が液体容器設置部材の前記一部分に伝達され、結果的に液体容器設置部材が揺動され得る。一方、液体容器設置部材を揺動させない通常の液体噴射動作中には、両者を離反させておくことができる。
【００２３】
あるいは、カムは、液体容器設置部材の前記一部分と当接可能な変位力付与位置と、液体容器設置部材の前記一部分から（例えば下方に）離れた退避位置と、の間で移動可能となっていてもよい。
【００２４】
また、カムの回転速度は可変であることが好ましい。カムの回転速度を下げることによって、比較的緩やかな液体容器設置部材の揺動（液体容器の攪拌）を実現することができる。一方、カムの回転速度を上げることによって、比較的激しい液体容器設置部材の揺動（液体容器の攪拌）を実現することができる。
【００２５】
変位力付与機構により押圧される液体容器設置部材の一部分は、例えば、液体容器設置部材の底面から突出した突出部分である。あるいは、変位力付与機構により押圧される液体容器設置部材の一部分は、液体容器設置部材の底面から突出して設けられた回転ローラである。後者の場合、回転ローラとカムとの間の接触が低摩擦状態でなされるため、液体容器設置部材がより円滑に移動され得る。
【００２６】
また、液体容器設置部材の揺動を抑制可能な係止部材が設けられることが好ましい。例えば通常の液体噴射動作中、係止部材によって液体容器設置部材の揺動が抑制されることにより、当該液体噴射動作中の不所望の液体容器設置部材の振動発生が防止され得る。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２８】
図１に示すように、本発明の一実施の形態のインクジェット式記録装置（液体噴射装置の一例）は、インクジェット式プリンタ１であり、インクカートリッジ２（液体容器）を保持可能なカートリッジホルダ部４ａを有する記録ヘッド４（ヘッド部材）が、キャリッジ５（キャリッジ部材）に支持されている。図４を用いて後述するように、記録ヘッド４はキャリッジ５に対して揺動可能である。キャリッジ５は、ヘッド走査機構によって、主走査方向に沿って往復移動されるようになっている。
【００２９】
ヘッド走査機構は、ハウジングの左右方向に架設されたガイド部材６と、ハウジングの一方側に設けられたパルスモータ７と、パルスモータ７の回転軸に接続されて回転駆動される駆動プーリー８と、ハウジングの他方側に取付けられた遊転プーリー９と、駆動プーリー８及び遊転プーリー９の間に掛け渡されると共にキャリッジ５に結合されたタイミングベルト１０と、パルスモータ７の回転を制御する制御部１１（図６参照）と、から構成されている。これにより、パルスモータ７を作動させることによって、キャリッジ５、即ち、記録ヘッド４を、記録紙１２の幅方向である主走査方向に往復移動させることができる。
【００３０】
また、プリンタ１は、記録紙１２等の記録用媒体（液体被噴射媒体）を紙送り方向（副走査方向）に送り出す紙送り機構を有する。この紙送り機構は、紙送りモータ１３及び紙送りローラ１４等から構成される。記録紙１２等の記録媒体は、記録動作に連動して、順次送り出される。
【００３１】
本実施の形態のプリンタ１は、記録ヘッド４の往動時に記録動作を実行する（単方向記録を行う）ようになっている。
【００３２】
キャリッジ５の移動範囲内であって記録領域よりも外側の端部領域には、ホームポジションと、記録ヘッド４（キャリッジ５）の待機ポジションと、が設定されている。図２（ａ）に示すように、ホームポジションは、記録ヘッド４が移動し得るヘッド移動範囲の一側（図の右側）端部に設定されている。また、待機ポジションは、ホームポジションに対して記録領域側に略隣接して設定されている。
【００３３】
本発明は、記録ヘッド４の往動時及び復動時の両方で記録動作を実行する（双方向記録を行う）ように構成されたプリンタにも適用可能である。このようなプリンタでは、図２（ｂ）に示すように、ホームポジションと略隣接する第１の待機ポジションＷＰ１に加えて、ホームポジションとは反対側の端部に第２の待機ポジションＷＰ２が設けられ得る。
【００３４】
ホームポジションは、電源オフ時や長時問に亘って記録が行われなかった場合に記録ヘッド４が移動して留まる場所である。記録ヘッド４がホームポジションに位置する時には、図３（ｄ）に示すように、キャッピング機構のキャップ部材１５がノズルプレート１６（図６参照）に当接してノズル開口１７（図６参照）を封止する。キャップ部材１５は、ゴム等の弾性部材を上面が開放した略四角形トレー状に成型した部材であり、内部にはフェルト等の保湿材が取り付けられている。記録ヘッド４がキャップ部材１５により封止されることで、キャップ内部が高湿度に保たれて、ノズル開口１７からのインク溶媒の蒸発が緩和される。
【００３５】
待機ポジションは、記録ヘッド４を走査する際の起点となる位置である。即ち、記録ヘッド４は、通常、この待機ポジションで待機し、記録動作時に待機ポジションから記録領域側へ走査され、記録動作が終了すると待機ポジションに戻る。
【００３６】
双方向記録を行うプリンタの場合、図２（ｂ）を参照して、記録ヘッド４は、第１の待機ポジションＷＰ１で待機している状態から第２の待機ポジションＷＰ２側へ走査されて往動時の記録動作を行う。この記録動作が終了すると、第２の待機ポジションＷＰ２で待機する。次に、記録ヘッド４は、第２の待機ポジションＷＰ２で待機している状態から第１の待機ポジションＷＰ１側へ走査されて復動時の記録動作を行う。この記録動作が終了すると、第１の待機ポジションＷＰ１で待機する。以後は、往動時の記録動作と復動時の記録動作とを交互に繰り返し実行する。
【００３７】
待機ポジションには、フラッシング動作（メンテナンス動作の一種）によって記録ヘッド４が排出するインクを回収するためのインク受け部材が設けられる。本実施の形態では、上記のキャップ部材１５が、インク受け部材を兼ねている。即ち、キャップ部材１５は、図３（ａ）に示すように、通常は記録ヘッド４の待機ポジションの下方位置（ノズルプレート１６の下方に少し離隔した位置）に配置されている。そして、記録ヘッド４のホームポジションヘの移動に伴って、図３（ｄ）に示すように、斜上方側（ホームポジション側かつノズルプレート１６側）に移動して、ノズル開口１７を封止する。
【００３８】
双方向記録を行うプリンタの場合には、図２（ｂ）に示すように、第２の待機ポジションＷＰ２にもインク受け部材１８が配設される。このインク受け部材１８は、例えば、記録ヘッド４との対向面が開放した箱状のフラッシングボックスによって構成され得る。
【００３９】
さらに、本実施の形態では、待機ポジションと記録領域との間に、加速領域が設定されている。加速領域は、記録ヘッド４の走査速度を所定速度まで加速させるための領域である。
【００４０】
さて、本実施の形態の記録ヘッド４は、図４に示すように、揺動可能にキャリッジ５に軸支されている。記録ヘッド４の揺動運動の軸心は、主走査方向に平行となっている。また、記録ヘッド４の底面からは、突起部４ｐ（突出部分）が突出している。突起部４ｐは、図４に示すように、記録ヘッド４の揺動運動の軸心から離れた位置に設けられている。
【００４１】
本実施の形態のキャリッジ５には、図４に示すように、記録ヘッド４の揺動を抑制するための係止機構１１０が設けられている。この場合、記録ヘッド４の上面に係合突起４ｅが設けられており、係止機構１１０は、係合突起４ｅと解除可能に係合する係止爪１１１（係止部材）を有している。もっとも、係止機構としては、公知の種々の態様が採用され得る。
【００４２】
ホームポジション（図２参照）における記録ヘッド４の突起部４ｐの下方に対応する位置には、カム１００が設けられている。カム１００は、キャップ部材１５と干渉しないように設けられている。
【００４３】
カム１００は、図５に示すように、その回転の位相に応じて突起部４ｐと当接したり離れたりするように配置されている。カム１００と突起部４ｐとの当接によって、カム１００からの押圧力が突起部４ｐに伝達されるようになっている。これにより、突起部４ｐがキャリッジ部材５に対して変位して、記録ヘッド４が揺動されるようになっている。また、カム１００の回転速度は、可変となっている。
【００４４】
本実施の形態では、係止機構１１０の制御とカム１００の回転制御とが連動するようになっている。具体的には、記録ヘッド４を揺動すべくカム１００が回転駆動される時には、係止爪１１１はヘッド部材４の揺動を抑制しない開放状態とされ、記録ヘッド４を揺動する必要が無い時には、係止爪１１１はヘッド部材４の揺動を抑制する係合状態とされるようになっている。
【００４５】
次に、記録ヘッド４の内部機構について説明する。記録ヘッド４は、ブラックインクを吐出可能なブラックヘッドユニットと、シアンインクを吐出可能なシアンヘッドユニットと、マゼンタインクを吐出可能なマゼンタヘッドユニットと、イエローインクを吐出可能なイエローヘッドユニットと、ライトシアンインクを吐出可能なライトシアンヘッドユニットと、ライトマゼンタインクを吐出可能なライトマゼンタヘッドユニットと、を有する。また、各ヘッドユニットの底面には、副走査方向に沿って、複数のノズル開口１７が形成されている。各ヘッドユニット毎のノズル開口１７は、同数であって、互いに１対１に対応して主走査方向に整列している。
【００４６】
次に、各ヘッドユニットについて、図６を用いて説明する。各ヘッドユニットは、共通の構造を有しており、図６に示すように、例えばプラスチックからなる箱体状のケース７１の収納室７２内に、櫛歯状の圧電振動子２１が一方の開口から挿入されて櫛歯状先端部２１ａが他方の開口に臨んでいる。その他方の開口側のケース７１の表面（下面）には流路ユニット７４が接合され、櫛歯状先端部２１ａは、それぞれ流路ユニット７４の所定部位に当接固定されている。
【００４７】
圧電振動子２１は、圧電体２１ｂを挟んで共通内部電極２１ｃと個別内部電極２１ｄとを交互に積層した板状の振動子板を、ドット形成密度に対応させて櫛歯状に切断して構成してある。そして、共通内部電極２１ｃと個別内部電極２１ｄとの間に電位差を与えることにより、各圧電振動子２１は、積層方向と直交する振動子長手方向に伸縮する。
【００４８】
流路ユニット７４は、流路形成板７５を間に挟んでノズルプレート１６と弾性板７７を両側に積層することにより構成されている。
【００４９】
流路形成板７５は、ノズルプレート１６に複数開設したノズル開口１７とそれぞれ連通して圧力発生室隔壁を隔てて列設された複数の圧力発生室２２と、各圧力発生室２２の少なくとも一端に連通する複数の供給部８２と、全供給部８２が連通する細長い共通室８３と、が形成された板材である。例えば、シリコンウエハーをエッチング加工することにより、細長い共通室８３が形成され、共通室８３の長手方向に沿って圧力発生室２２がノズル開口１７のピッチに合わせて形成され、各圧力発生室２２と共通室８３との間に溝状の供給部８２が形成され得る。なお、この場合、圧力発生室２２の一端に供給部８２が接続し、この供給部８２とは反対側の端部近傍でノズル開口１７が位置するように配置されている。また、共通室８３は、インクカートリッジ２に貯留されたインクを圧力発生室２２に供給するための室であり、その長手方向のほぼ中央に供給管８４が連通している。
【００５０】
弾性板７７は、ノズルプレート１６とは反対側の流路形成板７５の面に積層され、ステンレス板８７の下面側にＰＰＳ等の高分子体フィルムを弾性体膜８８としてラミネート加工した二重構造である。そして、圧力発生室２２に対応した部分のステンレス板８７をエッチング加工して、圧電振動子２１を当接固定するためのアイランド部８９が形成されている。
【００５１】
上記の構成を有する各ヘッドユニットでは、圧電振動子２１を振動子長手方向に伸長させることにより、アイランド部８９がノズルプレート１６側に押圧され、アイランド部８９周辺の弾性体膜８８が変形して圧力発生室２２が収縮する。また、圧力発生室２２の収縮状態から圧電振動子２１を長手方向に収縮させると、弾性体膜８８の弾性により圧力発生室２２が膨張する。圧力発生室２２を一旦膨張させてから収縮させることにより、圧力発生室２２内のインクの圧力が高まって、ノズル開口１７からインク滴が吐出される。
【００５２】
すなわち、各ヘッドユニットにおいては、圧電振動子２１に対する充放電に伴って、対応する圧力室２２の容量が変化する。このような圧力室２２の圧力変動を利用して、ノズル開口１７からインク滴を吐出させたり、メニスカス（ノズル開口１７で露出しているインクの自由表面）を微振動させたりすることができる。
【００５３】
なお、上記の縦振動振動モードの圧電振動子２１に代えて、いわゆるたわみ振動モードの圧電振動子を用いることも可能である。たわみ振動モードの圧電振動子は、充電による変形で圧力室を収縮させ、放電による変形で圧力室を膨張させる圧電振動子である。
【００５４】
次に、プリンタ１の電気的構成について説明する。図７に示すように、このインクジェット式プリンタ１は、プリンタコントローラ３０とプリントエンジン３１とを備えている。
【００５５】
プリンタコントローラ３０は、外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）３２と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ３３と、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ３４と、ＣＰＵ等を含んで構成された制御部１１と、クロック信号を発生する発振回路３５と、記録ヘッド４の各ヘッドユニットへ供給するための駆動信号等を発生する駆動信号発生回路３６と、駆動信号や、印刷データに基づいて展開されたドットパターンデータ（ビットマップデータ）等をプリントエンジン３１に送信する内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）３７と、を備えている。
【００５６】
外部Ｉ／Ｆ３２は、例えば、キャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成される印刷データを、図示しないホストコンピュータ等から受信する。また、ビジー信号（ＢＵＳＹ）やアクノレッジ信号（ＡＣＫ）が、外部Ｉ／Ｆ３２を通じて、ホストコンピュータ等に対して出力される。
【００５７】
ＲＡＭ３３は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（図示せず）を有している。そして、受信バッファは、外部Ｉ／Ｆ３２を介して受信された印刷データを一時的に記憶し、中間バッファは、制御部１１により変換された中間コードデータを記憶し、出力バッファは、ドットパターンデータを記憶する。ここで、ドットパターンデータとは、中間コードデータ（例えば、階調データ）をデコード（翻訳）することにより得られる印字データである。
【００５８】
ＲＯＭ３４には、各種データ処理を行わせるための制御プログラム（制御ルーチン）の他に、フォントデータ、グラフィック関数等が記憶されている。さらにＲＯＭ３４は、メンテナンス情報保持手段として、メンテナンス動作用の設定データをも記憶している。
【００５９】
制御部１１は、ＲＯＭ３４に記憶された制御プログラムに従って各種の制御を行う。例えば、受信バッファ内の印刷データを読み出すと共にこの印刷データを変換して中間コードデータとし、当該中間コードデータを中間バッファに記憶させる。また、制御部１１は、中間バッファから読み出した中間コードデータを解析し、ＲＯＭ３４に記憶されているフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して、ドットパターンデータに展開（デコード）する。そして、制御部１１は、必要な装飾処理を施した後に、このドットパターンデータを出力バッファに記憶させる。
【００６０】
記録ヘッド４の１回の主走査により記録可能な１行分のドットパターンデータが得られたならば、当該１行分のドットパターンデータが、出力バッファから内部Ｉ／Ｆ３７を通じて順次記録ヘッド４の各インクヘッドユニットの電気駆動系３９に出力され、キャリッジ５が走査されて１行分の印刷が行われる。出力バッファから１行分のドットパターンデータが出力されると、展開済みの中間コードデータが中間バッファから消去され、次の中間コードデータについての展開処理が行われる。
【００６１】
さらに、制御部１１は、記録ヘッド４による記録動作とは別途に実施されるメンテナンス動作（回復動作）、及び、後述する攪拌動作をも制御するようになっている。
【００６２】
プリントエンジン３１は、紙送り機構としての紙送りモータ１３と、ヘッド走査機構としてのパルスモータ７と、記録ヘッド４の電気駆動系３９と、を含んで構成してある。
【００６３】
次に、記録ヘッド４の電気駆動系３９について説明する。電気駆動系３９は、図７に示すように、順に電気的に接続されたシフトレジスタ回路４０、ラッチ回路４１、レベルシフタ回路４２、スイッチ回路４３及び圧電振動子２１を備えている。これらのシフトレジスタ回路４０、ラッチ回路４１、レベルシフタ回路４２、スイッチ回路４３及び圧電振動子２１は、それぞれ、記録ヘッド４の各ヘッドユニットの各ノズル開口１７毎に設けられている。
【００６４】
この電気駆動系３９では、スイッチ回路４３に加わる選択データが「１」の場合、スイッチ回路４３は接続状態となって駆動信号が圧電振動子２１に直接印加され、各圧電振動子２１は駆動信号の信号波形に応じて変形する。一方、スイッチ回路４３に加わる選択データが「０」の場合、スイッチ回路４３は非接続状態となって圧電振動子２１への駆動信号の供給が遮断される。
【００６５】
このように、選択データに基づいて、各圧電振動子２１に対して駆動信号を選択的に供給できる。このため、与えられる選択データ次第で、ノズル開口１７からインク滴を吐出させたり、メニスカスを微振動させたりすることができる。
【００６６】
次に、プリンタ１の動作について説明する。
電源が投入されると、まず必要な初期化動作が行われる。その後、記録ヘッド４は待機ポジションで待機する。１行分の印字データがＲＡＭ３３の出力バッファから出力されると、記録ヘッド４は、記録動作に先だって、メンテナンス動作（回復動作）を実施する。
【００６７】
このメンテナンス動作は、記録ヘッド４のインク滴の吐出能力を維持するために行われるもので、例えばフラッシング動作と微振動動作とがあり、適宜に選択されて実施される。
【００６８】
記録ヘッド４の移動は、フラッシング動作が行われる場合には、当該フラッシング動作の後に直ちに開始され、微振動動作が行われる場合には、印字データの受信の終了後の適宜のタイミングで開始される。
【００６９】
そして、メンテナンス動作がなされた後に、印字データに基づく記録動作が行われる。具体的には、記録ヘッド４の主走査方向の移動中に、ノズル開口１７から適宜のタイミングでインク滴が吐出され得る。
【００７０】
以上のメンテナンス動作及び記録動作の実行中、カム１００は記録ヘッド４と接触しない状態のまま回転駆動されないで、係止爪１１１は記録ヘッド４のキャリッジ５に対する揺動を抑制すべく係合突起４ｐとの係合状態を維持する。
【００７１】
さて、本実施の形態のプリンタ１は、メンテナンス動作及び記録動作に加えて、インクカートリッジ２の攪拌動作を行うことができる。例えば、当該攪拌動作は、インクカートリッジ２が記録ヘッド４に設置されてからの経過時間が所定時間を越えた時に実施され得る。攪拌動作の実施時には、記録紙１２等の記録媒体は供給されず、記録ヘッド４はホームポジションに移動される。
【００７２】
この場合、まず、係止爪１１１と係合突起４ｅとの係合状態が解除される。そして、カム１００が回転駆動されて、カム１００が記録ヘッド４の突起部４ｐと当接してこれを押し上げる。突起部４ｐは、カム１００の形状及び回転の位相に応じて略鉛直方向に変位する。これに伴って、記録ヘッド４が略鉛直方向に揺動され、記録ヘッド４のカートリッジホルダ部４ａに設置されたインクカートリッジ２が攪拌される。
【００７３】
以上のように、本実施の形態によれば、カム１００によって記録ヘッド４が略鉛直方向に変位させられることにより、記録ヘッド４が揺動される。これにより、記録ヘッド４に設置されたインクカートリッジ２が攪拌されて、当該インクカートリッジ２内のインクにおける含有成分の沈降状態を好適に解消することができる。
【００７４】
なお、インクカートリッジ２の攪拌動作中は、記録ヘッド４に対するキャップ部材１５の封止動作は行われない方が好ましい。
【００７５】
また、本実施の形態では、記録ヘッド４を揺動させないことが好ましいメンテナンス動作中及び記録動作中は、カム１００が記録ヘッド４と接触しない状態に維持される。従って、カム１００の存在が記録動作の障害となることがない。
【００７６】
また、本実施の形態では、記録ヘッド４を揺動させないことが好ましいメンテナンス動作中及び記録動作中は、係止機構１１０によって記録ヘッド４の揺動が抑制されている。これにより、メンテナンス動作中及び記録動作中の不所望の記録ヘッド４の振動発生が防止され得る。
【００７７】
なお、インクカートリッジ２の攪拌動作は、インクカートリッジ２が記録ヘッド４に設置されてからの経過時間の他、種々のパラメータに基づいて実施され得る。例えば、インクカートリッジ２の攪拌動作は、前回のインク滴吐出時点から現在時点までの経過時間に基づいて実施され得るし、前回のインクカートリッジ２の攪拌時点から現在時点までの経過時間に基づいて実施され得る。更に、インクカートリッジ２の攪拌動作は、インクカートリッジ２の製造時点から現在時点までの経過時間に基づいて実施され得る。この場合、インクカートリッジ２の製造時点についての情報は、例えばインクカートリッジ２に設けられ得る記憶部材から適宜の方法によって読み取られ得る。
【００７８】
また、インクカートリッジ２の攪拌の程度は、カム１００の形状に依存する他、カム１００の回転速度にも依存する。従って、カム１００の回転速度が可変であることによって、インクカートリッジ２の攪拌の程度が調整できる。
【００７９】
なお、カムの形状については、製造の容易性のために、図５に示すような楕円状が好ましい。もっとも、図８に示すように、三角形状や星形形状等も採用され得る。
【００８０】
また、本実施の形態では、カム１００の回転軸の位置は固定されているが、カム１００の回転軸は、カム１００がヘッド部材４の突起部４ｐと当接可能な位置（変位力付与位置）と、カム１００が回転の位相に関わらずヘッド部材４の突起部４ｐと当接不可能な位置（退避位置）と、の間で移動可能に配置されてもよい。
【００８１】
次に、図９は、本発明の他の実施の形態の記録ヘッドを副走査方向から見た図である。図９に示す記録ヘッド４は、突起部４ｐの代わりに、回転ローラ１２０を有するローラ部４ｒが設けられている。この場合、ローラ部４ｒの回転ローラ１２０がカム１００上を転がりながら、略鉛直方向に揺動される。その他の構成については、図１乃至図７を用いて説明した前記の実施の形態と略同様である。
【００８２】
本実施の形態の場合、ローラ部４ｒがカム１００に対して低摩擦状態で接触するため、記録ヘッド４はより円滑に揺動され得る。
【００８３】
図１０は、本発明の更に他の実施の形態の記録ヘッドを主走査方向から見た図である。本実施の形態では、インクカートリッジホルダ部がヘッド部材４から独立のインクカートリッジ保持部材３（液体容器設置部材）として形成され、キャリッジがキャリッジ部４ｃとしてヘッド部材４と一体になっている。そして、ヘッド部材４は揺動せず、インクカートリッジ保持部材３がヘッド部材４（及びキャリッジ部４ｃ）に対して揺動可能となっている。
【００８４】
すなわち、本実施の形態では、インクカートリッジ２（液体容器）を保持可能なインクカートリッジ保持部材３が、キャリッジ部４ｃを有する記録ヘッド４（ヘッド部材）に支持されている。図１０に示すように、インクカートリッジ保持部材３はヘッド部材４に対して揺動可能である。ヘッド部材４は、ヘッド走査機構によって、主走査方向に沿って往復移動されるようになっている。
【００８５】
この場合、ヘッド走査機構は、ハウジングの左右方向に架設されたガイド部材６（図１参照）と、ハウジングの一方側に設けられたパルスモータ７（図１参照）と、パルスモータ７の回転軸に接続されて回転駆動される駆動プーリー８（図１参照）と、ハウジングの他方側に取付けられた遊転プーリー９（図１参照）と、駆動プーリー８及び遊転プーリー９の間に掛け渡されると共にヘッド部材４のキャリッジ部４ｃに結合されたタイミングベルト１０（図１参照）と、パルスモータ７の回転を制御する制御部１１（図６参照）と、から構成されている。これにより、パルスモータ７を作動させることによって、キャリッジ部４ｃ、即ち、記録ヘッド４を、記録紙１２の幅方向である主走査方向に往復移動させることができる。
【００８６】
本実施の形態のインクカートリッジ保持部材３は、図１０に示すように、揺動可能にヘッド部材４に軸支されている。インクカートリッジ保持部材３の揺動運動の軸心は、主走査方向に平行となっている。また、インクカートリッジ保持部材３の底面からは、突起部３ｐ（突出部分）が突出している。突起部３ｐは、図１０に示すように、インクカートリッジ保持部材３の揺動運動の軸心から離れた位置に設けられている。
【００８７】
本実施の形態のヘッド部材４のキャリッジ部４ｃには、図１０に示すように、インクカートリッジ保持部材３の揺動を抑制するための係止機構１１０が設けられている。この場合、インクカートリッジ保持部材３の上面に係合突起３ｅが設けられており、係止機構１１０は、係合突起３ｅと解除可能に係合する係止爪１１１（係止部材）を有している。もっとも、係止機構としては、公知の種々の態様が採用され得る。
【００８８】
そして、記録ヘッド４がホームポジション（図２参照）に位置している際のインクカートリッジ保持部材３の突起部３ｐの下方に対応する位置に、カム１００が設けられている。
【００８９】
カム１００は、図１１に示すように、その回転の位相に応じて突起部３ｐと当接したり離れたりするように配置されている。カム１００と突起部３ｐとの当接によって、カム１００からの押圧力が突起部３ｐに伝達されるようになっている。これにより、突起部３ｐがヘッド部材４に対して変位して、インクカートリッジ保持部材３が揺動されるようになっている。また、カム１００の回転速度は、可変となっている。
【００９０】
本実施の形態では、係止機構１１０の制御とカム１００の回転制御とが連動するようになっている。具体的には、インクカートリッジ保持部材３を揺動すべくカム１００が回転駆動される時には、係止爪１１１はインクカートリッジ保持部材３の揺動を抑制しない開放状態とされ、インクカートリッジ保持部材３を揺動する必要が無い時には、係止爪１１１はインクカートリッジ保持部材３の揺動を抑制する係合状態とされるようになっている。
【００９１】
その他の構成については、図１乃至図７を用いて説明した前記の実施の形態と略同様である。
【００９２】
本実施の形態において、メンテナンス動作及び記録動作の実行中、カム１００はインクカートリッジ保持部材３と接触しない状態のまま回転駆動されないで、係止爪１１１はインクカートリッジ保持部材３の記録ヘッド４に対する揺動を抑制すべく係合突起３ｐとの係合状態を維持する。
【００９３】
本実施の形態において、攪拌動作の実施のためには、まず、記録ヘッド４がホームポジションに移動され、係止爪１１１と係合突起３ｅとの係合状態が解除される。そして、カム１００が回転駆動されて、カム１００がインクカートリッジ保持部材３の突起部３ｐと当接してこれを押し上げる。突起部３ｐは、カム１００の形状及び回転の位相に応じて略鉛直方向に変位する。これに伴って、インクカートリッジ保持部材３が略鉛直方向に揺動され、インクカートリッジ保持部材３に設置されたインクカートリッジ２が攪拌される。
【００９４】
以上のように、本実施の形態によれば、カム１００によってインクカートリッジ保持部材３が略鉛直方向に変位させられることにより、インクカートリッジ保持部材３が揺動される。これにより、インクカートリッジ保持部材３に設置されたインクカートリッジ２が攪拌されて、当該インクカートリッジ２内のインクにおける含有成分の沈降状態を好適に解消することができる。
【００９５】
また、本実施の形態では、記録ヘッド４が揺動されないので、インクカートリッジ２の攪拌動作中であっても、キャップ部材１５による記録ヘッド４の封止動作を継続することが可能である。
【００９６】
また、本実施の形態では、インクカートリッジ保持部材３を揺動させないことが好ましいメンテナンス動作中及び記録動作中は、カム１００がインクカートリッジ保持部材３と接触しない状態に維持される。従って、カム１００の存在が記録動作の障害となることがない。
【００９７】
また、本実施の形態では、インクカートリッジ保持部材３を揺動させないことが好ましいメンテナンス動作中及び記録動作中は、係止機構１１０によってインクカートリッジ保持部材３の揺動が抑制されている。これにより、メンテナンス動作中及び記録動作中の不所望のインクカートリッジ保持部材３の振動発生が防止され得る。
【００９８】
図１２は、本発明の他の実施の形態のインクカートリッジ保持部材を副走査方向から見た図である。図１２に示すインクカートリッジ保持部材３は、突起部３ｐの代わりに、回転ローラ１２０を有するローラ部３ｒが設けられている。この場合、ローラ部３ｒの回転ローラ１２０がカム１００上を転がりながら、略鉛直方向に揺動される。その他の構成については、図１０及び図１１を用いて説明した前記の実施の形態と略同様である。
【００９９】
本実施の形態の場合、ローラ部３ｒがカム１００に対して低摩擦状態で接触するため、インクカートリッジ保持部材３はより円滑に揺動され得る。
【０１００】
更に、上記の各実施の形態に関し、上述した本発明の要旨の範囲内で種々の追加、変更等が可能である。
【０１０１】
例えば、圧力室２２の容積を変化させる圧力発生素子は、圧電振動子２１に限定されるものではない。例えば、磁歪素子を圧力発生素子として用い、この磁歪素子によって圧力室２２を膨張・収縮させて圧力変動を生じさせるようにしてもよいし、発熱素子を圧力発生素子として用い、この発熱素子からの熱で膨張・収縮する気泡によって圧力室２２に圧力変動を生じさせるように構成してもよい。
【０１０２】
また、インクカートリッジ２は、一般に記録ヘッド４またはインクカートリッジ保持部材３に対して取り外し可能であるが、記録ヘッド４またはインクカートリッジ保持部材３に対して固定に設置されたインクタンクタイプのインク容器が用いられる場合にも、本発明は適用可能である。
【０１０３】
また、以上の説明はインクジェット記録装置についてなされているが、本発明は、広く液体噴射装置全般を対象としたものである。液体の例としては、インクの他に、グルー、マニキュア、導電性液体（液体金属）等が用いられ得る。更に、本発明は、液晶等の表示体におけるカラーフィルタの製造用装置にも適用され得る。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、変位力付与機構によってヘッド部材の一部分がキャリッジ部材に対して変位させられることにより、結果的にヘッド部材が揺動される。これにより、ヘッド部材に設置された液体容器が攪拌されて、液体容器内の液体における含有成分の沈降状態を好適に解消することができる。
【０１０５】
あるいは、本発明によれば、変位力付与機構によって液体容器設置部材の一部分がヘッド部材に対して変位させられることにより、結果的に液体容器設置部材が揺動される。これにより、液体容器設置部材に設置された液体容器が攪拌されて、液体容器内の液体における含有成分の沈降状態を好適に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のインクジェット式記録装置の概略斜視図である。
【図２】記録ヘッドの走査範囲を説明する模式図であり、（ａ）は単方向記録を行うプリンタの走査範囲を、（ｂ）は双方向記録を行うプリンタの走査範囲をそれぞれ示す。
【図３】記録ヘッドの動作を説明する模式図であり、（ａ）は待機ポジションに位置している状態を、（ｂ）は待機位置から記録領域側へ移動している状態を、（ｃ）は記録領域側から待機ポジションに戻ってくる時の状態を、（ｄ）はホームポジションに位置している状態を、それぞれ示す。
【図４】本実施の形態の記録ヘッド及びキャリッジを主走査方向から見た図である。
【図５】本実施の形態の記録ヘッド及びカムを副走査方向から見た図である。
【図６】本実施の形態の記録ヘッドのヘッドユニットの構成を説明する図である。
【図７】本実施の形態の記録ヘッドの電気的構成を示す概略ブロック図である。
【図８】カムの他の例を示す図である。
【図９】本発明の他の実施の形態の記録ヘッドを副走査方向から見た図である。
【図１０】本発明の更に他の実施の形態のインクカートリッジ保持部材及び記録ヘッドを主走査方向から見た図である。
【図１１】本実施の形態のインクカートリッジ保持部材を副走査方向から見た図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態のインクカートリッジ保持部材を副走査方向から見た図である。
【符号の説明】
１ インクジェット式プリンタ
２ インクカートリッジ
３ インクカートリッジ保持部材
３ｐ 突起部
３ｒ ローラ部
３ｅ 係合突起
４ 記録ヘッド
４ｐ 突起部
４ｒ ローラ部
４ｅ 係合突起
５ キャリッジ
６ ガイド部材
７ パルスモータ
８ 駆動プーリー
９ 逆転プーリー
１０ タイミングベルト
１１ 制御部
１２ 記録紙
１３ 紙送りモータ
１４ 紙送りローラ
１６ ノズルプレート
１７ ノズル開口
２１ 圧電振動子
２１ａ 櫛歯状先端部
２１ｂ 圧電体
２１ｃ 共通内部電極
２１ｄ 個別内部電極
２２ 圧力発生室
３０ プリンタコントローラ
３１ プリントエンジン
３２ 外部インターフェース
３３ ＲＡＭ
３４ ＲＯＭ
３５ 発振回路
３６ 駆動信号発生回路
３７ 内部インターフェイス
３９ 記録ヘッドの電気駆動系
４０ シフトレジスタ回路
４１ ラッチ回路
４２ レベルシフタ回路
４３ スイッチ回路
７１ ケース
７２ 収納室
７４ 流路ユニット
７５ 流路形成板
７７ 弾性板
８０ ノズル開口
８２ 供給部
８３ 共通室
８４ 供給管
８７ ステンレス板
８８ 弾性体膜
８９ アイランド部
１００ カム
１１０ 係止機構
１１１ 係止爪
１２０ 回転ローラ

Claims (12)

1. 液体を収容する液体容器が設置されると共に、ノズル開口と、ノズル開口と液体容器とを連通させる液体供給路と、ノズル開口部分の液体を噴射させる液体噴射手段と、を有するヘッド部材と、
   ヘッド部材を揺動可能に支持するキャリッジ部材と、
   吐出データに基づいて液体噴射手段を駆動させる制御本体部と、
   ヘッド部材の一部分を押圧することにより、当該一部分をキャリッジ部材に対して変位させる変位力付与機構と、
   を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
2. 変位力付与機構は、ヘッド部材の前記一部分を押圧可能に配置されたカムを有している
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. カムの回転速度は、可変である
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 変位力付与機構により押圧されるヘッド部材の一部分は、ヘッド部材の底面から突出した突出部分である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体噴射装置。
5. 変位力付与機構により押圧されるヘッド部材の一部分は、ヘッド部材の底面から突出して設けられた回転ローラである
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体噴射装置。
6. ヘッド部材の揺動を抑制可能な係止部材が更に設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液体噴射装置。
7. 液体を収容する液体容器が設置される液体容器設置部材と、
   ノズル開口と、ノズル開口部分の液体を噴射させる液体噴射手段と、を有すると共に、液体容器設置部材を揺動可能に支持するヘッド部材と、
   ヘッド部材のノズル開口と液体容器設置部材の液体容器とを連通させる液体供給路と、
   吐出データに基づいて液体噴射手段を駆動させる制御本体部と、
   液体容器設置部材の一部分を押圧することにより、当該一部分をヘッド部材に対して変位させる変位力付与機構と、
   を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
8. 変位力付与機構は、液体容器設置部材の前記一部分を押圧可能に配置されたカムを有している
   ことを特徴とする請求項７に記載の液体噴射装置。
9. カムの回転速度は、可変である
   ことを特徴とする請求項８に記載の液体噴射装置。
10. 変位力付与機構により押圧される液体容器設置部材の一部分は、液体容器設置部材の底面から突出した突出部分である
    ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の液体噴射装置。
11. 変位力付与機構により押圧される液体容器設置部材の一部分は、液体容器設置部材の底面から突出して設けられた回転ローラである
    ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の液体噴射装置。
12. 液体容器設置部材の揺動を抑制可能な係止部材が更に設けられている
    ことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の液体噴射装置。

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