JP2012148532A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インク供給路内の顔料が沈降したインクを効果的に撹拌し、濃度の安定したインクを吐出することが可能な液滴吐出装置を提供すること。
【解決手段】液滴吐出装置１００は、顔料を含有するインクを収容するインク容器１０と、インクを吐出するヘッド４０と、インク容器１０からヘッド４０へインクを供給する供給路３０と、供給路３０に設けられ、内部にインクの撹拌手段を備えた中間容器２０と、中間容器２０内のインクを撹拌手段により撹拌を行うか否かを判断する判断手段と、を有する。また、中間容器２０が搭載されたキャリッジ５０Ａを有し、中間容器２０は、撹拌手段としての撹拌子１５を有し、キャリッジ５０Ａは、所定の方向に往復動作が可能であり、撹拌子１５が、キャリッジ５０Ａの往復動作に基づいて中間容器２０内を移動することにより、中間容器２０内のインクを撹拌する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴吐出装置に関する。

従来から、インクを収容するインクタンクからインク供給管を介して、インクを吐出可能なヘッドに供給するインク供給システムについて知られている。このようなインク供給システムを用いた場合、ヘッドにインクの供給が行われた後、インクの供給が長時間行われないと、インク供給管の流路内に残留したインクに含まれる成分が沈降することがある。インクに含まれる成分が沈降すると、再度ヘッドにインクを供給する際に、ヘッドにインクの安定供給ができなかったり、吐出不良が発生したりすることがある。

特に、インクの成分として無機顔料（例えば、酸化チタン等）や金属顔料（例えば、アルミニウム）等を含む場合には、溶媒との比重差の点から、これらの顔料が沈降しやすいという問題がある。
例えば、インク流路内に常に一定量のインクを保持させるサブタンクを設けたインク供給システムについて記載されている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１には、サブタンク内のインクを撹拌するためにサブタンク内に撹拌球を設けること等について記載されている。このようなサブタンクを設けることによって、インクに含まれる顔料等の成分の沈降を低減させることができる。
しかしながら、従来の技術では、撹拌のタイミングを調整することができず、有効な撹拌を十分に行うことが困難であった。

特開２００６−２７２６４８号公報

本発明の目的は、インク供給路内の顔料が沈降したインクを効果的に撹拌し、濃度の安定したインクを吐出することが可能な液滴吐出装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出装置は、顔料を含有するインクを収容するインク容器と、
前記インクを吐出するヘッドと、
前記インク容器からヘッドへ前記インクを供給する供給路と、
前記供給路に設けられ、内部に前記インクの撹拌手段を備えた中間容器と、
前記中間容器内のインクを前記撹拌手段により撹拌を行うか否かを判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
これにより、インク供給路内の顔料が沈降したインクを効果的に撹拌し、濃度の安定したインクを吐出することが可能な液滴吐出装置を提供することができる。

本発明の液滴吐出装置では、前記中間容器が搭載されたキャリッジを有し、
前記中間容器は、前記撹拌手段としての撹拌子を有し、
前記キャリッジは、所定の方向に往復動作が可能であり、
前記撹拌子が、前記キャリッジの往復動作に基づいて前記中間容器内を移動することにより、前記中間容器内のインクを撹拌することが好ましい。
これにより、キャリッジが移動することによって、キャリッジに搭載された中間容器内の撹拌子が移動するので、中間容器内のインクをより容易に撹拌することができる。

本発明の液滴吐出装置では、前記撹拌を行うか否かの判断に用いる情報を記憶する記憶手段を有することが好ましい。
これにより、撹拌を行うか否かを迅速にかつ容易に判断することができる。
本発明の液滴吐出装置では、撹拌を行う前に、前記ヘッド内の前記インクを排出するか否かを判断し、
排出すると判断した場合、撹拌前に前記ヘッド内のインクの排出を行なうことが好ましい。
これにより、ヘッド内において顔料の沈降が生じたインクを排出することができ、安定した濃度のインクを記録媒体に対して吐出することができる。

本発明の液滴吐出装置では、前記ヘッド内から前記インクを排出する排出量の設定を行ない、前記排出量は、前回のインクを吐出してから経過した時間に応じて変化することが好ましい。
これにより、ヘッド内のインクを排出するか否かをより容易に判断することができる。
本発明の液滴吐出装置では、前記ヘッドからインクを排出する排出量は、前記インク容器と前記中間容器とを接続する供給路の容積よりも小さいことが好ましい。
これにより、インクの無駄を少なくできる。

本発明の液滴吐出装置では、前記判断手段として、前記中間容器内の前記インクの濃度を検出する濃度検出器を有することが好ましい。
これにより、撹拌手段により撹拌するタイミングを容易に調整することができ、インク供給路内の顔料が沈降したインクをより効果的に撹拌し、濃度の安定したインクを吐出することができる。
本発明の液滴吐出装置では、前記撹拌を行うか否かの判断は、前回のインクを吐出してから経過した時間を用いて行うことが好ましい。
このような経過時間を用いることで、どの程度撹拌を行うかをより容易に判断することができる。

本実施形態に係る液滴吐出装置を模式的に示す側面図である。 本実施形態に係る液滴吐出装置における中間容器を模式的に示す斜視図である。 本実施形態に係る液滴吐出装置の中間容器内の沈降し得る成分の沈降状態を示す説明図である。 本実施形態に係る液体供給装置の制御処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係るインクジェットプリンターを模式的に示す斜視図である。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
《液滴吐出装置》
まず、本発明の液滴吐出装置の好適な実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る液体供給装置を模式的に示す側面図、図２は、本実施形態に係る液滴吐出装置における中間容器を模式的に示す斜視図、図３は、本実施形態に係る液滴吐出装置の中間容器内の沈降し得る成分の沈降状態を示す説明図である。

液滴吐出装置１００は、図１に示すように、顔料を含有するインクを収容するインク容器１０と、インクを吐出するヘッド４０と、インク容器１０からヘッド４０へインクを供給するインク供給路３０と、インク供給路３０に設けられた中間容器２０と、ヘッド４０および中間容器２０が搭載されたキャリッジ５０Ａとを有している。中間容器２０は、その内部に撹拌手段としての撹拌子１５を有している。また、中間容器２０内のインクの濃度の検出が可能な位置に、図示しない濃度検出器８０を有している。キャリッジ５０Ａは、所定の方向（以下、「主走査方向」ともいう。）ＭＳＤに往復運動可能である。

＜インク容器＞
インク容器１０は、インクを収容することができる。インク容器１０は、図１に示すように、インク供給路３０ａを介して中間容器２０と接続されている。これによって、インクを中間容器２０に流通させることができる。
インク容器１０は、消費したインクを再度補充できるような構造であることが好ましく、液滴吐出装置１００の作動中にインクを補充できる構造であることがより好ましい。液滴吐出装置１００の作動を中止せずにインク容器１０にインクを補充することにより、作業効率を向上させることができる。

［インク］
本明細書中におけるインクには、顔料が含まれている。このようなインクとしては、例えば、民生用のインク組成物、有機ＥＬディスプレー用材料、液晶ディスプレー等のカラーフィルター用材料、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）用材料、電気泳動ディスプレー等の電極やカラーフィルター用材料、バイオチップ製造に用いられる生体有機材料等が挙げられる。

顔料としては、有機顔料や、金属または金属酸化物からなる顔料等を挙げることができる。有機顔料としては、例えば、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等を含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キノフラロン顔料等）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等を挙げることができる。
また、金属としては、アルミニウム、金、銀、銅、亜鉛、チタン等の単体、またはそれらの合金等を挙げることができる。

また、金属酸化物としては、二酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉄等を挙げることができる。
インクは、さらに、有機溶媒や水等の溶媒を含み、上記顔料と溶媒との比重差が１以上の組成のものを用いることができる。このように、インク中の溶媒と顔料との比重差が大きくても、本発明に係る液滴吐出装置１００を用いることによって、十分撹拌することができ、成分組成比のばらつきの少ないインクを供給することができる。

以下、インク容器１０に収容されるインクとして代表的に使用される白色インク組成物について説明する。例えば、白色インク組成物には、白色顔料として上記の二酸化チタンを用いることができる。二酸化チタンの含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、５質量％以上２５質量％以下であるのが好ましく、８質量％以上１５質量％以下であるのがより好ましい。二酸化チタンの含有量が上記範囲を超えると、ヘッド４０の目詰まり等が発生する場合がある。また、二酸化チタンの含有量が上記範囲未満であると、白色度が不足する場合がある。

白色インク組成物は、顔料を定着させる樹脂を含むことができる。樹脂としては、アクリル系樹脂（例えば、アルマテックス（三井化学社製））、ウレタン系樹脂（例えば、ＷＢＲ−０２２Ｕ（大成ファインケミカル社製））等が挙げられる。樹脂の含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、０．５質量％以上１０質量％以下であるのが好ましく、０．５質量％以上３質量％以下であるのがより好ましい。
白色インク組成物は、アルカンジオールおよびグリコールエーテルから選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。アルカンジオールやグリコールエーテルは、記録媒体などの被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高めることができる。

アルカンジオールとしては、１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオール等の炭素数が４以上８以下の１，２−アルカンジオールであることが好ましい。これらの中でも炭素数が６以上８以下の１，２−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオールは、記録媒体への浸透性が特に高いためより好ましい。

グリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルを挙げることができる。これらの中でも、トリエチレングリコールモノブチルエーテルを用いると良好な記録品質を得ることができる。

これらのアルカンジオールおよびグリコールエーテルから選択される少なくとも１種の含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、１質量％以上２０質量％以下であるのが好ましく、１質量％以上１０質量％以下であるのがより好ましい。
また、白色インク組成物は、アセチレングリコール系界面活性剤またはポリシロキサン系界面活性剤を含有することが好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤またはポリシロキサン系界面活性剤は、記録媒体などの被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高めることができる。

アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、２，４−ジメチル−５−ヘキシン−３−オール等が挙げられる。また、アセチレングリコール系界面活性剤は、市販品を利用することもでき、例えば、オルフィンＥ１０１０、ＳＴＧ、Ｙ（以上、日信化学社製）、サーフィノール１０４、８２、４６５、４８５、ＴＧ（以上、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ．製）等が挙げられる。

ポリシロキサン系界面活性剤としては、市販品を利用することができ、例えば、ＢＹＫ−３４７、ＢＹＫ−３４８（ビックケミ一・ジャパン社製）等が挙げられる。
さらに、白色インク組成物には、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤等のその他の界面活性剤を含有することもできる。
上記界面活性剤の含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、０．０１質量％以上５質量％以下であるのが好ましく、０．１質量％以上０．５質量％以下であるのがより好ましい。

また、白色インク組成物は、多価アルコールを含有することが好ましい。多価アルコールは、例えば、白色インク組成物をインクジェット記録装置に適用した場合に、インクの乾燥を抑制し、吐出−ツド部分におけるインクの目詰まりを防止することができる。
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
上記多価アルコールの含有量は、白色インク組成物の全質量に対して、０．１質量％以上３０質量％以下であるのが好ましく、０．５質量％以上２０質量％以下であるのがより好ましい。

白色インク組成物は、溶媒として水を含有することができる。水は、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水等の純水または超純水を用いることが好ましい。特に、これらの水を紫外線照射または過酸化水素添加などにより滅菌処理した水は、長期間に亘りカビやバクテリアの発生を抑制することができるので好ましい。
さらに、白色インク組成物は、必要に応じて、水溶性ロジンなどの定着剤、安息香酸ナトリウムなどの防衛剤・防腐剤、アロハネート類等の酸化防止剤・紫外線吸収剤、キレート剤、トリエタノールアミン等のｐＨ調整剤、酸素吸収剤などの添加剤を含有させることができる。これらの添加剤は、１種単独で用いることもできるし、２種以上組み合わせて用いることもできる。
なお、白色インク組成物として、水系インク組成物を例として説明しているが、紫外線硬化型インク等を用いてもよい。

＜ヘッド＞
本実施形態に係る液滴吐出装置は、記録媒体に対してインクを吐出するヘッド４０を有する。ヘッド４０は複数のノズル孔を有しており、ノズル孔から液体を吐出することができる。本実施形態に係る液滴吐出装置１００が有するヘッドは、ライン型ヘッドであっても、シリアル型ヘッドであってもよい。

ここで、ライン型ヘッドとは、ヘッドが記録媒体の幅よりも広く形成され、ヘッドが移動せずに記録媒体に液滴を吐出して所望の画像を形成するものを示す。また、シリアル型ヘッドとは、所定の方向に移動可能なキャリッジにヘッドが搭載されており、キャリッジの移動に伴ってヘッドが移動することにより記録媒体に所望の画像を形成するものを示す。

図１の例では、ヘッド４０は、シリアル型ヘッドであって、キャリッジ５０Ａに搭載されており、後述するインク供給路３０ｂを介して中間容器２０と接続されている。ヘッド４０は、インク供給路３０ｂから供給されたインクを吐出することができる。
ヘッド４０に供給される液体は、中間容器２０において十分撹拌されたものである。そのため、ヘッド４０は、成分組成比のばらつきの少ないインクを吐出することができる。

＜インク供給路＞
インク供給路３０は、図１に示すように、インク供給路３０ａとインク供給路３０ｂとから構成されている。
インク供給路３０ａは、図１に示すように、インク容器１０と、中間容器２０とを接続している。インク供給路３０ａは、インク容器１０に収容されているインクを中間容器２０に流通させることができる。

インク供給路３０ｂは、図１に示すように、中間容器２０と、ヘッド４０とを接続している。インク供給路３０ｂは、中間容器２０に供給された液体をヘッド４０に流通させることができる。
インク供給路３０の形状としては、特に限定されないが、以下のものを挙げることができる。例えば、インク容器１０およびヘッド４０を単純な直線で結ぶ直線状、たるんだ形状、局所的に高い部分と低い部分とが交互に繰り返される部分を含む波形状、および複数のループが連結される部分を含むループ状等を挙げることができる。

インク供給路３０の内部には、液体の流動方向に沿ってねじられた仕切り部（図示せず）が設けられていてもよい。仕切り部は、インク供給路３０内に導入された液体を撹拌する機能を有している。インク供給路３０に導入された液体は、ねじれ構造である仕切り部に沿うようにインク供給路３０内を進み、ヘッド４０に供給される。これによって、インク供給路３０内の液体を充分に撹拌することができる。

インク供給路３０の材質としては、可撓性を有するものであれば特に限定されるものではなく、エラストマー等を挙げることができる。エラストマーとしては、例えば、天然ゴム、合成ゴム等の加硫ゴムや、塩化ビニル系、スチレン系、オレフィン系、シリコーン系、フッ素系等のエラストマーを挙げることができる。
インク供給路３０の内径は、後述する撹拌子１５がインク供給路３０内に移動しない大きさであれば、特に限定されるものではない。例えば、液滴吐出装置１００を後述するインクジェットプリンター３００に適用する場合には、インク供給路３０の内径は、２ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのが好ましく、２ｍｍ以上４ｍｍ以下であるのがより好ましい。

＜キャリッジ＞
本実施形態に係る液滴吐出装置は、所定の方向に移動するキャリッジ５０Ａを有している。
図１において、キャリッジ５０Ａは、例えば、駆動源となるキャリッジモーター（図示せず）の動力によって主走査方向ＭＳＤに往復運動することができる。中間容器２０がキャリッジ５０Ａに搭載されており、後述する中間容器２０内部に撹拌子１５を有する場合には、キャリッジ５０Ａが移動することによって、キャリッジ５０Ａに搭載された中間容器２０内の撹拌子１５が移動するので、中間容器２０内のインクをより容易に撹拌することができる。また、ヘッドがキャリッジに搭載されているシリアル型ヘッドである場合には、キャリッジ５０Ａの移動に伴ってヘッド４０から液体を吐出することができるので、所望の位置にインクを吐出することができる。

＜中間容器＞
中間容器２０は、図１に示すように、インク供給路３０の途中に設けられており、インク供給路３０ａを介してインク容器１０と接続され、インク供給路３０ｂを介してヘッド４０と接続されている。これにより、インク容器１０から供給されたインクは、中間容器２０内を通過してヘッド４０に供給されるよう構成されている。

また、中間容器２０は、図１に示すように、その内部に撹拌手段としての撹拌子１５と、中間容器２０内の所定位置のインクの濃度を検出する濃度検出器８０とを有している。
中間容器２０は、図１に示すように、キャリッジ５０Ａに搭載されている。中間容器２０がキャリッジ５０Ａに搭載されていると、中間容器２０のみを移動させるための機構を別に設ける必要がなく、キャリッジ５０Ａの移動機構を利用して中間容器２０を移動させることができる。そのため、中間容器２０をキャリッジ５０Ａに搭載すると、撹拌効率の優れた液滴吐出装置１００を容易に得られるという観点から優れている。

中間容器２０およびインク供給路３０ａの接続部分Ｊｌは、後述するＪ２以外の部分に形成されるのであれば、中間容器２０のいずれの部分に設けられてもよい。
また、中間容器２０およびインク供給路３０ｂの接続部分Ｊ２は、Ｊ１以外の部分に
形成されるのであれば、中間容器２０のいずれの部分に設けられてもよい。
中間容器２０の取り付けられている向きや角度等は、撹拌子１５がキャリッジ５０Ａの往復運動に基づいて移動するのであれば、特に限定されるものではない。

本実施形態に係る液滴吐出装置１００の中間容器２０の形状としては、直方体形状、円筒形状、楕円筒形状等を挙げることができる。なお、本明細書において、中間容器２０の形状とは、撹拌子１５が配置されている容器の内部形状のことをいう。
中間容器２０は、図２（Ａ）のように、上面部２４と、底面部２２と、所定の方向ＭＳＤに延びる第１側面部２６と、所定の方向ＭＳＤに対向する第２側面部２８と、を有し、底面部２２の所定の方向ＭＳＤに直交する断面は、外周部が容器の外側に向かって凸の曲線を含むことが好ましい。具体的には、図２（Ａ）の例では、底面部２２は、鉛直方向ＶＤの下向きに凸の曲面を有しており、第１側面部２６および第２側面部２８と接続され、かつ、連続した面を有している。また、上面部２４は、第１側面部２６および第２側面部２８と接続され、かつ、連続した面を有している。第１側面部２６は、所定の方向ＭＳＤに沿って延びる対向する２つの面からなる。また、第２側面部２８は、インク供給路３０ａおよび３０ｂに接続されている。第２側面部２８は、所定の方向ＭＳＤに対して対向して設けられた２つの面からなる。

図２（Ａ）において、中間容器２０の底面部２２は凸曲面であるため、沈降物ＨＩが底面部２２の凸部分に集まりやすい。また、撹拌子１５は、底面部２２の凸部分に位置しやすくなり、底面部２２の凸部分に沿って移勤しやすくなる。このように、沈降物ＨＩが撹拌子１５の移動する軌道に多く残留しているので、撹拌子１５の移動によって沈降物ＨＩをより効率的に撹拌することができる。したがって、容器が図２（Ａ）の形状であると、撹拌効率に優れた液滴吐出装置１００を得ることができる。

また、図２（Ａ）の中間容器２０の他に、図２（Ｂ）に示すような中間容器１２０を用いてもよい。図２（Ｂ）の中間容器１２０は、図２（Ａ）における第１側面部２６および上面部２４の所定の方向ＭＳＤに直交する断面の外周部が中間容器２０の外側に向かって凸の曲線を含むようにしたものであり、例えば、中間容器１２０の所定の方向ＭＳＤに直交する断面形状が円形であることができる。具体的には、中間容器１２０は、図２（Ａ）における上面部２４、底面部２２、および第１側面部２６が一体化した円筒部１２２と、第２側面部１２８と、からなり、第２側面部１２８にインク供給路３０ａおよび３０ｂが接続されている。第２側面部１２８は、主走査方向ＭＳＤに対して対向して設けられた２つの面からなる。

なお、図２ （Ｂ）の例では、中間容器１２０は、円筒部１２２を有しておりキャリッジ５０Ａの移動方向ＭＳＤと直交する断面形状が円形であるが、中間容器１２０の取り付けられる向きや角度によっては、断面形状が楕円形の場合もある。
また、中間容器１２０は、円筒部１２２を有しているが、円筒形状に代えて楕円筒形状のものを用いてもよい。

図２（Ｂ）における中間容器１２０は、円筒形または楕円筒形であるため、中間容器１２０内に供給された沈降物ＨＩが中間容器１２０の底部の中央部に集まりやすい。また、撹拌子１５は、中間容器１２０の底部の中央部に位置しやすくなり、底部の中央部に沿って移勤しやすくなる。このように、沈降物ＨＩが撹拌子１５の移動する軌道に多く残留しているため、撹拌子１５の移動によって沈降物ＨＩをより効率的に撹拌することができる。

本実施形態における中間容器２０（１２０）は、さらに、第２側面部２８（１２８）の所定の方向ＭＳＤに平行な断面の外周部が、中間容器２０の外側に向かって凸の曲線を含むことがより好ましい。このような形状の容器としては、図２（Ｃ）における中間容器２２０が挙げられる。中間容器２２０は、第２側面部２２８が中間容器２２０の外側に向かって凸の曲面形状を有する以外は、図２（Ｂ）における中間容器１２０と同様の形状を有する。具体的には、中間容器２２０は、円筒部２２２と、その側面（第２側面部２２８）と、が接続され連続した面を有している。

図２（Ａ）に示すように、中間容器２０は、第２側面部２８が容器２０の外側に向かって凸の曲面を有していない。このため、第２側面部２８と底面部２２との接続部に沈降した沈降物ＨＩは、撹拌子１５が球体や楕円体である場合（後述）において、撹拌子１５と接触しにくくなるため、撹拌効率が低下する場合がある。また、図２（Ｂ）に示すように、中間容器１２０も同様である。

これに対して、図２（Ｃ）に示す中間容器２２０のように、第２側面部２２８が中間容器２２０の外側に向かって凸の曲面を有していると、撹拌子１５が球体や楕円体である場合（後述）において、第２側面部２２８と円筒部２２２との接続部分に撹拌子１５が接触しやすくなる。そのため、第２側面部２２８と円筒部２２２との接続部分に沈降した沈降物ＨＩは、撹拌子１５によって効果的に撹拌することができる。

中間容器２０の形状を直方体形状とする場合には、長辺がキャリッジ５０Ａの移動方向ＭＳＤと平行になるように配置することが好ましい。これにより、中間容器２０内での撹拌子１５の移動領域が広がり、中間容器２０内を効率的に移動できるようになるので、インクの撹拌効率を向上することができる。
中間容器２０の形状を円筒形状や楕円筒形状とする場合には、主走査方向ＭＳＤと直交する中間容器２０の断面形状が円形または楕円形となるように設置し、かつ、その長手方向がキャリッジ５０Ａの移動方向ＭＳＤと平行になるように配置することが好ましい。中間容器２０の長手方向とキャリッジ５０Ａの移動方向ＭＳＤとが平行になるように中間容器２０を設置すると、撹拌子１５は、中間容器２０の底部の凸部分に沿ってさらに移勤しやすくなる。これにより、撹拌子１５の移動によって、中間容器２０の底部の凸部分に沈降した沈降物をより効率的に撹拌することができる。
中間容器２０は、複数設けられていてもよい。中間容器２０が複数設けられていることによって、インクの撹拌効率を向上させることができる。また、中間容器２０は、その内部に撹拌子１５を複数備えていてもよい。これによって、中間容器２０に供給された液体の撹拌効率を向上させることができる。

［撹拌子］
撹拌子１５は、キャリッジ５０Ａの往復運動に基づいて、中間容器２０の内部を移動して、中間容器２０に供給された液体や沈降物ＨＩを撹拌することができる。撹拌子１５の軌道および移動方向は、キャリッジ５０Ａの往復運動、中間容器２０へのインク供給量、中間容器２０の取り付けられている向きや角度、容器の形状等によって決定される。

撹拌子１５の形状としては、中間容器２０内を移動できる形状であればよく、例えば、球体、楕円体（例えば、ラグビーボール型）、円柱形、楕円柱形、直方体、立方体などを挙げられる。これらの中でも、撹拌子１５の形状が球体や楕円体であると、撹拌子１５の移動効率を向上させることができる。また、中間容器２０の底面部２２の所定方向ＭＳＤに直交する断面の外周部が中間容器２０の外側に向かって凸の曲線を有する場合には、凸部分の頂点に撹拌子１５が接触しやすくなるので、底面部２２の凸部分に沈降した沈降物の撹拌効率が向上する。

また、撹拌子１５は、中間容器２０に供給される液体の比重よりも高い比重の材質を用いることが好ましく、２．５以上の比重の材質を用いることがより好ましい。例えば、撹拌子１５の材質としては、ケイ酸塩を主成分とするガラスや、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、金属（例えば、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、鉄、およびこれらのいずれかを含む合金）等を挙げることができる。撹拌子１５の比重が中間容器２０に供給されるインクの比重よりも高いことによって、沈降物ＨＩの撹拌を効果的に行うことができる。

なお、上記説明では、撹拌手段として撹拌子１５を用いた機構について説明したが、これに限定されず、例えば、撹拌手段としては、移動装置を前後左右に移動させることによって移動装置に固定された中間容器を移動させて内部のインクを撹拌させる機構、超音波等によって容器内のインクを振動させて償拝させる機構、容器を傾けることによって中間容器内のインクを移動させて撹拌させる機構、中間容器の外部から磁石を移動させることによって容器内に配置された磁性体を移動させて中間容器内のインクを撹拌させる機構、ポンプ等を用いて中間容器内に空気を送ることにより中間容器内のインクを撹拌させる機構等が挙げられる。撹拌手段がと記のような機構を有していれば、液滴吐出装置がライン型ヘッドもしくはシリアル型ヘッドを有していることに関わらず、中間容器内のインクを撹拌することができる。

［濃度検出器］
中間容器２０には、中間容器２０内の所定位置のインクの濃度を検出する濃度検出器８０が設けられている。この濃度検出器８０は、中間容器２０内の所定位置のインクの濃度を測定することにより、中間容器２０内のインクを撹拌手段により撹拌を行うか否かを判断する判断手段として機能するものである。

このような判断手段を備えることにより、撹拌手段により撹拌するタイミングを容易に調整することができ、インク供給路３０内の顔料が沈降したインクを効果的に撹拌し、濃度の安定したインクを吐出することができる。
このような濃度検出器８０としては、例えば、吸光光度計を挙げることができる。吸光光度計を用いることにより、中間容器２０内のインク濃度をより容易に測定することができる。

また、液滴吐出装置１００は、撹拌を行うか否かの判断に用いる情報を記憶する記憶手段（図示せず）を有している。
このような情報としては、均一に分散した状態のインク濃度を採用した場合、当該情報とインク濃度とを比較することにより、撹拌を行うか否かを迅速にかつ容易に判断することができる。

また、撹拌を行うか否かの判断に用いる情報として、前回のインクを吐出してから経過した時間を併用することができる。このような経過時間を用いることで、どの程度撹拌を行うかをより容易に判断することができる。
なお、前回のインクを吐出してから経過した時間が短い場合には、濃度検出器８０で濃度を検出するのを不要と判断し、インクの吐出を行うことができる。

＜制御手段＞
本実施形態に係る液体供給装置１００は、制御手段（図示せず）を有していてもよい。
制御手段は、ＣＰＵとメモリーとを有するコンピューターを利用して構成されることができ、インク容器１０、キャリッジ５０Ａ、およびヘッド４０を制御する機能を担う制御手段は、インク容器１０からヘッド４０に対するインクの供給量や供給タイミング等を制御したり、キャリッジ５０Ａの往復移動回数、移動速度、および移動距離等を制御したり、ヘッドから吐出されるインクの吐出タイミングや吐出量を制御したりすることができる。

また、制御手段には、上述した撹拌を行うか否かの判断に用いる情報を記憶されており、撹拌を行うか否かの判断も行う。
また、制御手段では、中間容器２０内のインクの撹拌を行う前に、ヘッド４０内のインクを排出するか否かを判断し、排出すると判断した場合、排出する排出量を設定し、排出を制御することができる。これにより、インク供給路３０ａ内において顔料の沈降が生じたインクを排出することができ、安定した濃度のインクを記録媒体に対して吐出することができる。なお、インク排出は、吸引部３８０によるヘッドからのインクの吸引により行なうが、ヘッドから吸引部３８０などに向けてインクを吐出させ行なっても良い。

排出するか否かの判断は、例えば、前回のインクを吐出してから経過した時間情報に基づいて判断することができる。これにより、ヘッド４０内のインクを排出するか否かをより容易に判断することができる。
また、制御手段には、計時手段が備えられていてもよく、液滴吐出装置１００の停止時間（前回のインクを吐出してから経過した時間）等を測定することができる。この計時手段は、時間を計測することができるものであれば特に限定されず、タイマー等を用いることができる。

《印刷命令の実行フロー》
次に、上記液滴吐出装置１００の制御処理について説明する。
図４は、本実施形態に係る液滴吐出装置１００の制御処理を示すフローチャートである。
制御手段は、まず、入力手段からの印刷命令の入力信号を受信したか否かの判断を行う（ステップＳ１１）。

制御手段において印刷命令の入力信号を受信しない場合には、液体供給装置１００は、再度印刷命令の入力信号が受け付けられるまで待機状態となる（ステップＳｌｌでＮ）。
一方、制御手段が、入力手段からの印刷命令を受け付けると（ステップＳｌｌでＹ）、
インクの沈降状態の確認を行なう。具体的には、前回のインクを吐出してから経過した時間（経過時間）を確認するかあるいは中間容器２０内の所定位置のインク濃度を吸光光度計により測定する（ステップＳ１２）。

次に、制御手段は、上記経過時間あるいはインク濃度の情報から中間容器２０内のインクを撹拌するか否かを判断する（ステップＳ１３）。なお、経過時間が短い場合には、インク濃度の測定命令を行わないようすることができる。
制御手段が撹拌を行わないと判断した場合（ステップＳ１３でＮ）、ヘッド４０に印刷命令を送信し、印刷を実行させる（ステップＳ１８）。

一方、制御手段が撹拌を行うと判断した場合（ステップＳ１３でＹ）、制御手段は、前回のインクを吐出してから経過した時間（経過時間）に基づいて、ヘッド４０内のインクを排出するか否かを判断する（ステップＳ１４）。
排出しないと判断した場合（ステップＳ１４でＮ）は、撹拌を行うよう命令を送信し、撹拌を実行させる（ステップＳ１７）。

一方、排出を行うと判断した場合（ステップＳ１４でＹ）は、経過時間に基づいて排出量を設定し（ステップＳ１５）、その設定に基づいて排出命令を送信し、排出を実行させる（ステップＳ１６）。なお、排出量は最大でも、インク容器と中間容器を接続するインク供給路３０ａの容積よりも小さくすることが好ましい。
ヘッド４０内のインクを排出した後に、制御手段は、撹拌命令を送信し、撹拌を実行させる（ステップＳ１７）。
撹拌が終了した後、制御手段は、印刷命令を送信し、印刷を実行させる（ステップＳ１８）。

《インクジェットプリンター》
本発明に係る液滴吐出装置は、インクジェットプリンターに適用することができる。本実施形態では、液滴吐出装置１００が適用されたシリアル型ヘッドを備えたインクジェットプリンター３００について説明する。なお、本発明に係る液滴吐出装置をシリアル型ヘッドを備えたインクジェットプリンターに適用した例を示したが、これに限定されるものではない。本発明に係るインクジェットプリンターは、例えばライン型ヘッドを備えたインクジェットプリンターに適用してもよい
図５は、本実施形態に係るインクジェットプリンターを模式的に示す斜視図である。

本実施形態にかかるインクジェットプリンター３００は、図６に示すように、制御部３６０と、インク容器１０と、中間容器２０と、インク供給路３０と、ヘッド４０と、駆動部５０と、給紙部７０と、吸引部３８０と、を有する。
インク容器１０、中間容器２０、インク供給路３０、ヘッド４０、およびインクについては上記液滴吐出装置の欄で説明したので、その説明を省略する。

制御部３６０は、液滴吐出装置で用いた制御手段と共用することができ、ＣＰＵとメモリーとを有するコンピューターを利用して構成されることができる。制御部３６０は、インク容器１０、駆動部５０、給紙部７０、および吸引部３８０等を制御する機能を担う。
駆動部５０は、キャリッジ５０Ａと、駆動ベルト５０Ｂと、キャリッジモーター５０Ｃと、を有する。駆動部５０は、フレキシブルケーブル６２を介して制御部３６０と接続されており、制御部３６０によって制御されている。

駆動部５０は、キャリッジ５０Ａを所定の方向ＭＳＤに往復動作させる機能を有する。具体的には、キャリッジ５０Ａの駆動源となるキャリッジモーター５０Ｃの動力によって、キャリッジ５０Ａと接続されている駆動ベルト５０Ｂを駆動させ、キャリッジ５０Ａを所定の方向ＭＳＤへ往復動作させる。
キャリッジ５０Ａには、上述したように、中間容器２０と、ヘッド４０とが搭載されている。

記録紙Ｐへの印刷は、「印刷命令の実行フロー」において説明した内容と同様であるので、その説明を省略する。
ヘッド４０は、液滴を吐出する複数のノズルを有することができる。また、吐出ヘッド４０の液滴の吐出方法は、特に限定されるものではなく、例えば、インクジェット吐出方法を利用することができる。インクジェット吐出方法としては、従来公知の方法はいずれも使用でき、例えば、ピエゾ式インクジェット、サーマルジェット式インクジェット等を挙げることができる。

給紙部７０は、その駆動源となる給紙モーター（図示せず）と、給紙モーターの作動により回転する給紙ローラー７２と、を備えている。給紙部７０は、記録用紙Ｐを主走査方向ＭＳＤと交差する副走査方向に搬送することができる。
吸引部３８０は、キャップ装置３８２と、チューブポンプ（図示せず）と、を備える。吸引部３８０は、ヘッド４０にキャップ装置３８２を接続してヘッド４０の液体の吐出面を密閉した後、キャップ装置３８２に接続されたポンプローラー（図示せず）によってチューブ（図示せず）内の空気を排出することにより、ヘッド４０内のインクを排出することができる。なお、吸引部３８０による吸引方法は、ヘッド４０内のインクを排出できるのであれば、特に限定されるものではない。

本実施形態に係るインクジェットプリンター３００は、撹拌子１５によってインクを効率よく撹拝することができる。そのため、本実施形態に係るインクジェットプリンター３００は、成分組成比のばらつきの少ないインクをヘッド４０から吐出することができる。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

上記説明では、液滴吐出装置１００をインクジェットプリンター３００等の画像記録装置に適用した場合について説明したが、これに限定されず、例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射装置、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）、電気泳動ディスプレー等の電極やカラーフィルターの形成に用いられる液体材料噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機材料噴射装置としても好適に用いられる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［１］白色インク組成物の調製
下記の組成からなる白色インク組成物を調製した。
二酸化チタン（平均粒径２４０ｎｍ）：１０質量％
１，２−−キサンジオール：５質量％
グリセリン：１０質量％
トリエタノールアミン：０．９質量％
ＢＹＫ−３４８ （ビックケミ一・ジャパン株式会社製）：０．５質量％
超純水：残分
合計１００質量％

［２］試験１
［２−１］吸光度測定
５０ｍＬサンプル瓶に上記白色インク組成物を入れてから、初期および所定の放置時間（経過時間）後の各時間において、ビンの上部の上澄み液の部分から１ｍＬインクを取り出し、蒸留水を加えて１００倍希釈した。次いで、分光光度計（製品名「Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ Ｕ−３３００」、株式会社日立製作所製）を用いて、希釈したインクの波長５００ｎｍにおける吸光度（ａｂｓ値）を測定した。初期のインクにおける吸光度に対する各放置時間後にインクの吸光度の％を算出した。

［２−２］白色度測定
初期および前回のインクの使用からの各経過時間において、テストパターンの印刷を行った。印刷方法は、インクジェットプリンター（製品名「ＰＸ−Ｇ９３０」、セイコーエプソン社製）に上記白色インク組成物を充填し、初期および所定の放置時間（経過時間）後の各時間において、１ｍＬのインクを排出してから印刷を開始し、７２０×７２０ｄｉｐの記録解像度のベタパターンを３×３ｃｍの大きさで記録した。反射分光光度計 Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ（ＧｒｅｔａｇＭａｃｈｂｅｔｈ製）で、得られベタパターンのＬ＊値を測定した。

［２−３］テストパターン目視評価
上記［２−２］のテストパターンを目視により、初期のインクによるテストパターンとの白さの違いが目立つものを×、目立たないものを○とし、評価した。
これらの結果を表１に示した。

本ケースにおいて、表１からわかるように、経過時間（２０時間）までは攪拌不要であり、これを越えると攪拌が必要であることがわかる。したがって、経過時間（２０時間）を記憶手段に記憶しておき、経過時間がこれを超えたら攪拌を行う。あるいは、初期吸光度に対する吸光度７３％を記憶手段に記憶しておきサブタンク濃度検出手段で検出した濃度がこれを下回ったら攪拌を行う。なお、プリンターではサブタンク内の希釈しないインクの濃度を検出するが、本試験では１０倍希釈濃度であるので、希釈しないサンプルの吸光度を同様に測定し求めるか、あるいは、１０倍希釈サンプルの吸光度から希釈しないインクの吸光度を計算で求めればよい。あるいは実際のサブタンクにおけるセンサー検出位置における吸光度として予め測定しておけばよい。

［３］試験２
［３−１］白色度測定
インクジェットプリンター（製品名「ＰＸ−Ｗ８０００」、セイコーエプソン社製）に、内部に撹拌子が配置されており、直径２０ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒形状の中間容器を図５と同様に設置した。なお、撹拌子は、球体のステンレス鋼（比重７．９）であって、直径が中間容器の直径に対して９５％（１９ｍｍ）となるものを用いた。また、インク容器と中間容器を接続するインク供給路（図１の３０ａに相当）の容積は２０ｍＬであった。

このようなインクジェットプリンターに上記白色インク組成物を充填し、初期および所定の放置時間（経過時間：２５時間、３０時間および３５時間）後の各時間において、キャリッジを４６ｃｍ／秒の速度で、２３ｃｍの距離を５０回往復運動させて、中間容器内の白色インク組成物の撹拌を行った。その後、以下のＡ〜Ｄの各条件で、７２０×７２０ｄｉｐの記録解像度のベタパターンを３×３ｃｍの大きさで記録した。反射分光光度計 Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ（ＧｒｅｔａｇＭａｃｈｂｅｔｈ製）で、得られベタパターンのＬ＊値を測定した。

Ａ：攪拌して印刷開始直後に印刷したテストパターンの評価。ただし攪拌後に１ｍＬだけノズルからインクを排出してから印刷。
Ｂ：Ａの条件から連続してテストパターン印刷を行い、白色度が最も低下したテストパターンの評価。
Ｃ：攪拌前にノズルから５ｍＬインクを排出してから攪拌してから１ｍＬインクを排出して、印刷開始しテストパターンを連続印刷して、最も白色度の低いテストパターンの評価。
Ｄ：Ｃに準ずる条件で、排出量１０ｍＬの場合。

［３−２］テストパターン目視評価
上記［３−１］のテストパターンを目視により、初期のインクによるテストパターンとの白さの違いが目立つものを×、目立たないものを○とし、評価した。
これらの結果を表２に示した。

表２から、攪拌を行うことにより、印刷開始直後の白色度は初期のものに回復することがわかる（Ａ）。中間容器内の沈降物が十分攪拌されるからであると考えられる。このことから、印刷量が少ない場合であれば、撹拌を行なうことで良好な白色度で印刷が可能である。一方、印刷開始してから印刷が進むにつれて、次第に白色度が低下した（Ｂ）。これはインク供給路３０ａにおいてインクが沈降してその上澄みインクが中間容器２０内に供給されたためと考える。また、攪拌前にノズルからインクを排出してから攪拌を行ったところ、印刷が進んでも白色度の低下が少なくなった（Ｃ）。また、排出量が多いほうが白色度の低下が少なかった（Ｄ）。以上から、撹拌前にインクの排出を行なうことで、印刷開始後の、白色度が最も低下するテストパターンの白色度を、排出せずに攪拌した場合よりも高くすることができることがわかる。また、排出量を多くするほど、白色度を高くすることができることがわかる。また、必要な排出量は経過時間により変化することがわかる。これは、経過時間が長いほどインク供給路内のインクもより沈降しており、より薄い上澄みインクが中間容器に供給されるからである。また、インクの排出量は、インク容器と中間容器を接続するインク供給路の容積よりも小さくすることができた。さらにまた、印刷量が少ない場合は、経過時間が長くて本来撹拌前にインクの排出が必要な場合であっても、インクの排出を行わずに撹拌して印刷を行ない、印刷量が多い場合は、撹拌前にインクを排出してから撹拌を行い印刷することで、場合に応じた印刷を行い白色度を確保することも可能である。例えば、印刷前に、印刷データなどから、印刷量を計算して、印刷量が所定の量以下の場合はインクの排出を不要、所定の量を超える場合はインクの排出を要と判断しても良い。

１０…インク容器 １５…撹拌子 ２０、１２０、２２０…中間容器 ２２…底面部 ２４…上面部 ２６…第１側面部 ２８、１２８、２２８…第２側面部 ３０、３０ａ、３０ｂ…インク供給路 ４０…ヘッド ５０…駆動部 ５０Ａ…キャリッジ ５０Ｂ…駆動ベルト ５０Ｃ…キャリッジモーター ６２…フレキシブルケーブル ７０…給紙部 ７２…給紙ローラー ８０…濃度検出器 １００…液滴吐出装置 １２２、２２２…円筒部 ３００…インクジェットプリンター ３６０…制御部 ３８０…吸引部 ３８２…キャップ装置

Claims (8)

1. 顔料を含有するインクを収容するインク容器と、
   前記インクを吐出するヘッドと、
   前記インク容器からヘッドへ前記インクを供給する供給路と、
   前記供給路に設けられ、内部に前記インクの撹拌手段を備えた中間容器と、
   前記中間容器内のインクを前記撹拌手段により撹拌を行うか否かを判断する判断手段と、を有することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記中間容器が搭載されたキャリッジを有し、
   前記中間容器は、前記撹拌手段としての撹拌子を有し、
   前記キャリッジは、所定の方向に往復動作が可能であり、
   前記撹拌子が、前記キャリッジの往復動作に基づいて前記中間容器内を移動することにより、前記中間容器内のインクを撹拌する請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記撹拌を行うか否かの判断に用いる情報を記憶する記憶手段を有する請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
4. 撹拌を行う前に、前記ヘッド内の前記インクを排出するか否かを判断し、
   排出すると判断した場合、撹拌前に前記ヘッド内のインクの排出を行なう請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
5. 前記ヘッド内から前記インクを排出する排出量の設定を行ない、前記排出量は、前回のインクを吐出してから経過した時間に応じて変化する請求項４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記ヘッドからインクを排出する排出量は、前記インク容器と前記中間容器とを接続する供給路の容積よりも小さい請求項４または５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記判断手段として、前記中間容器内の前記インクの濃度を検出する濃度検出器を有する請求項１ないし６のいずれかに記載の液滴吐出装置。
8. 前記撹拌を行うか否かの判断は、前回のインクを吐出してから経過した時間を用いて行う請求項１ないし７のいずれかに記載の液滴吐出装置。

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