JP2013208760A - 印刷装置および印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】沈降しやすいインクを用いる印刷装置において、消費電力や装置劣化を抑制しながら、インクを攪拌して印刷品質を保持できる印刷方法を提供する。
【解決手段】インク塗布手段としての吐出ヘッド３３と、吐出ヘッド３３に供給するインク５３を収容するサブタンク７７と、サブタンク７７に補給するインク５３を貯留するインク格納容器としてのメインタンク７１と、メインタンク７１内のインク５３を攪拌する第１攪拌手段６５と、メインタンク７１内のインク５３の濃度を測定する濃度測定手段４５０と、濃度測定手段４５０により測定されたインク濃度測定値によるメインタンク７１内のインク濃度分布が閾値を超えたときに第１攪拌手段６５を作動させる制御部１１１の攪拌制御部１４４と、を有するインク流路ユニット１Ａを備えた印刷装置としての液滴吐出装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、印刷方法および印刷装置に関する。

従来、インクを用いて記録媒体上に画像を形成する印刷装置において、例えば、特許文献１に記載されているように、沈降しやすい白色インクの沈降を防ぐため、インク格納容器（インクタンクやサブタンク）に攪拌手段（攪拌機構）を備えた印刷装置が知られていた。特許文献１に記載の印刷装置では、インク格納容器からインク塗布手段（記録ヘッド）に白色インクを供給する前に、攪拌機構を動作させる制御部に動作指令を入力することにより攪拌機構を動作させて白色インクの攪拌を行なう構成となっている。

特開２００５−１３８４８８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の印刷装置では、インク攪拌の要否の判断にはよらずに、インク供給する前に白色インクの攪拌を行なう構成とされているので、インクが沈降していない場合にも常時攪拌動作を行なうことがあった。このため、攪拌機構の動作時間が不要に長くなり、攪拌機構の機械的な劣化や、消費電力の増加などが生じる虞があるという課題があった。

本発明は、上述の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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る印刷装置は、インク格納容器と、インク塗布手段と、前記インク格納容器と前記インク塗布手段との間のインク移動経路となる配管と、インクを攪拌するインク攪拌手段と、前記インクの濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測定手段により測定されたインク濃度判定値が閾値を超えたときに前記インク攪拌手段を作動させる制御部と、を有することを特徴とする。

本適用例によれば、インク濃度が閾値を超えた場合のみ攪拌動作を実施するため、消費電力の増加や装置機能の劣化の抑制を図りながら、インクの沈降を防止することにより安定した印刷品質を保持することが可能な印刷装置を提供することができる。

［適用例２］上記適用例に係る印刷装置において、前記濃度測定手段が、前記インク格納容器内または、前記配管内の鉛直方向に異なった少なくとも２箇所以上に設けられることが好ましい。

本適用例によれば、インクの沈降が発現する時に発生するインク格納容器の鉛直方向におけるインクの濃度差を検出することができるので、インク格納容器内のインクの濃度分布をより確実に検出することができる。

［適用例３］上記適用例に係る印刷装置において、前記濃度測定手段が、前記インク格納容器及び／又は、前記配管の、底部と液面の鉛直方向中心で分けられる上下２つの領域に対し、それぞれ少なくとも１箇所以上に設けられることが好ましい。

本適用例によれば、インク格納容器または配管内におけるインクの上部と下部の濃度測定を行うことができるので、インク格納容器内のインクの濃度分布をより的確に把握することができる。

［適用例４］上記適用例に係る印刷装置において、前記インク塗布手段がインクジェットであることを特徴とする

本適用例によれば、インクを微細ドット単位でコントロールすることにより、所望の箇所にのみに精度よくインク吐出して描画することができるなどのインクジェット方式の特長を備え、低消費電力で機械的劣化を抑えながらインク沈降を防止することが可能な印刷装置を提供することができる。

［適用例５］本適用例に係る印刷方法は、インクを格納するインク格納容器と、インク塗布手段と、インク攪拌容器と前記インク塗布手段との間のインク移動経路となる配管と、前記インクを攪拌する攪拌手段と、前記インクの濃度を測定する濃度測定手段とを有する印刷装置を用いた印刷方法であって、前記濃度測定手段によりインク濃度を測定するステップと、前記インク濃度結果が閾値を超えたときに、前記インクを攪拌するステップとを有することを特徴とする。

本適用例によれば、インク濃度が閾値を超えた場合のみ攪拌動作を実施するため、消費電力の増加や装置機能の劣化の抑制を図りながら、インクの沈降を防止することにより安定した印刷品質を保持することが可能な印刷方法を提供することができる。

［適用例６］上記適用例に係る印刷方法において、前記濃度測定手段は、前記インク格納容器内または、前記配管内の鉛直方向に異なった少なくとも２箇所以上に対して測定することを特徴とする。

本適用例によれば、インクの沈降が発現する時に発生するインク格納容器または配管の鉛直方向におけるインクの濃度差を検出することができるので、インク格納容器内のインクの濃度分布をより確実に検出することができることから、安定した印刷品質の保持が可能になる。

［適用例７］上記適用例に係る印刷方法において、前記濃度測定手段は、前記インク格納容器及び／又は、前記配管の、底部と液面の鉛直方向中心で分けられる上下２つの領域に対し、それぞれ少なくとも１箇所以上に対して測定することを特徴とする。

本適用例によれば、インク格納容器または配管内におけるインクの上部と下部の濃度測定を行うことができるので、インク格納容器内のインクの濃度分布をより的確に把握することができ、安定した印刷品質の保持に効果を奏する。

印刷装置としての液滴吐出装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図。 液滴吐出装置のインク流路ユニットの概略構成を示す模式図。 液滴吐出装置におけるキャリッジを図１中のＡ視方向に見たときの正面図。 液滴吐出装置における吐出ヘッドの底面図。 液滴吐出装置における吐出ヘッドの正断面図。 液滴吐出装置の制御系の概略構成を示すブロック図。 印刷方法におけるインク攪拌方法の一実施形態を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。

（実施形態１）
〔液滴吐出装置〕
まず、本実施形態に係る印刷装置としての液滴吐出装置（インクジェット印刷装置）の描画部の構成について説明する。図１は、液滴吐出装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。また、図２は、本実施形態の液滴吐出装置におけるインク流路ユニットの概略構成を示す模式図である。また、図３は、本実施形態の液滴吐出装置におけるキャリッジを説明するものであり、図１中のＡ視方向に見たときの正面図である。また、図４は、本実施形態における吐出ヘッドの底面図である。また、図５は、吐出ヘッドの正断面図である。また、図６は、本実施形態における液滴吐出装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
図１において、本実施形態の液滴吐出装置１は、記録媒体としてのワークＷを搬送するワーク搬送装置３と、キャリッジ７と、キャリッジ搬送装置１１と、を有している。
キャリッジ７には、ヘッドユニット１３と、紫外線照射手段としての照射装置１５（１５ａ、１５ｂ）と、が設けられている。
液滴吐出装置１では、ヘッドユニット１３と記録媒体としてのワークＷとの平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット１３の吐出ヘッド（不図示）から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークＷに液状体で所望のパターンを描画することができる。

図１において、Ｙ方向はワークＷの移動方向（副走査方向）を示し、Ｘ方向は平面視でＹ方向とは直交する方向（主走査方向）を示している。また、Ｘ方向及びＹ方向によって規定されるＸＹ平面と直交する方向は、Ｚ方向として規定される。
ワーク搬送装置３は、定盤２１と、ガイドレール２３ａと、ガイドレール２３ｂと、ワークテーブル２５と、を有している。ワーク搬送装置３は、Ｙ方向へワークＷを搬送する。これにより、ワーク搬送装置３は、キャリッジ７に対して相対的に、ワークＷを移動させる。なお、ワーク搬送装置３によりワークＷを搬送する代わりに、キャリッジ７を、ワークＷに対してＹ方向へ移動させる構成としてもよい。

図３に示すように、ヘッドユニット１３は、ヘッドプレート３１と、吐出ヘッド３３と、を有している。
吐出ヘッド３３は、底面図である図４に示すように、ノズル面３５を有している。ノズル面３５には複数のノズル列３９が形成されている。なお、図４では、ノズル列３９をわかりやすく示すため、ノズル３７の誇張、かつ個数の減少を行っている。
吐出ヘッド３３において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って４本のノズル列３９のように配列され、かつＸ方向に互いに間隔を置いて並んでいる。各ノズル列３９は、Ｘ方向に互いに隙間を空けた状態で並んでいる。各ノズル列３９において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って所定の間隔Ｐで形成されている。
以下において、４本のノズル列３９のそれぞれが識別される場合に、ノズル列３９ａ、ノズル列３９ｂ、ノズル列３９ｃおよびノズル列３９ｄという表記が用いられる。
本実施形態の吐出ヘッド３３において、ノズル列３９ａとノズル列３９ｂとは、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。ノズル列３９ｃおよびノズル列３９ｄも、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。

２個の照射装置１５は、図３に示すように、それぞれＸ方向にヘッドユニット１３を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。以下において、２個の照射装置１５のそれぞれを識別する場合に照射装置１５ａおよび照射装置１５ｂという表記が用いられる。
照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂは、それぞれ、紫外光４１を発する光源４３を有している。光源４３からの紫外光４１は、吐出ヘッド３３から吐出されたインク（機能液）５３の硬化を促進させる。インク５３は、紫外光４１の照射を受けると、硬化が促進する。
光源４３としては、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源４３が採用され得る。
なお、本実施形態では、光源４３のＹ方向における長さは、吐出ヘッド３３のノズル列３９を網羅する長さに設定されている。
また、照射装置１５ａの光源４３と、照射装置１５ｂの光源４３とは、それぞれ、吐出ヘッド３３のノズル面３５がＸ方向に沿って描く軌跡に、平面視で重なっている。

吐出ヘッド３３は、図３中のＢ−Ｂ線における断面図である図５に示すように、ノズルプレート４６と、キャビティープレート４７と、振動板４８と、複数の圧電素子４９と、を有している。
ノズルプレート４６は、ノズル面３５を有している。複数のノズル３７は、ノズルプレート４６に設けられている。
キャビティープレート４７は、ノズルプレート４６のノズル面３５とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート４７には、複数のキャビティー５１が形成されている。各キャビティー５１は、各ノズル３７に対応して設けられており、対応する各ノズル３７に連通している。各キャビティー５１には、サブタンク７７（図２を参照）からインク５３が供給される。

振動板４８は、キャビティープレート４７のノズルプレート４６側とは反対側の面に設けられている。振動板４８は、Ｚ方向に振動（縦振動）することによって、キャビティー５１内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子４９は、それぞれ、振動板４８のキャビティープレート４７側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子４９は、各キャビティー５１に対応して設けられており、振動板４８を挟んで各キャビティー５１に対向している。各圧電素子４９は、駆動信号に基づいて、伸長する。これにより、振動板４８がキャビティー５１内の容積を縮小させる。このとき、キャビティー５１内のインク５３に圧力が付与される。その結果、ノズル３７から、インク５３が液滴として吐出される。吐出ヘッド３３によるインク液滴の吐出法は、インクジェット法の１つである。インクジェット法は、塗布法の１つである。

上記の構成を有する吐出ヘッド３３は、図３に示すように、ノズル面３５がヘッドプレート３１から突出した状態で、ヘッドプレート３１に支持されている。
キャリッジ７は、図３に示すように、吐出ヘッド３３を保持したヘッドユニット１３を支持している。ここで、ヘッドユニット１３は、さらにヘッドユニット１３に保持された吐出ヘッド３３のノズル面３５がＺ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ７に支持されている。
上記により、ワークＷには、吐出ヘッド３３からインク５３が塗布され得る。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子４９が採用されているが、インク５３に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。

キャリッジ搬送装置１１は、図１に示すように、架台１０１と、ガイドレール１０３と、を有している。
架台１０１は、Ｘ方向に延在しており、ワーク搬送装置３をＸ方向にまたいでいる。架台１０１は、ワークテーブル２５の定盤２１側とは反対側で、ワーク搬送装置３に対向している。架台１０１は、一対の支柱１０７によって支持されている。一対の支柱１０７は、定盤２１を挟んで方向に互いに対峙する位置に設けられている。
なお、以下においては、一対の支柱１０７のそれぞれを識別する場合に、支柱１０７ａ及び支柱１０７ｂという表記が用いられる。支柱１０７ａ及び支柱１０７ｂは、それぞれ、ワークテーブル２５よりもＺ方向の上方に突出している。これにより、架台１０１とワークテーブル２５との間には、隙間が保たれている。

ガイドレール１０３は、架台１０１の定盤２１側に設けられている。ガイドレール１０３は、Ｘ方向に沿って延在しており、架台１０１のＸ方向における幅にわたって設けられている。
前述したキャリッジ７は、ガイドレール１０３に支持されている。キャリッジ７がガイドレール１０３に支持された状態において、キャリッジ７に支持されたヘッドユニット１３が保持する吐出ヘッド３３のノズル面３５が、Ｚ方向においてワークテーブル２５側に向いている。キャリッジ７は、ガイドレール１０３によってＸ方向に沿って案内され、Ｘ方向に往復動可能な状態でガイドレール１０３に支持されている。なお、平面視で、吐出ヘッド３３がワークテーブル２５に重なっている状態において、ノズル面３５とワークテーブル２５の載置面２５ａとは、互いに隙間を保った状態で対向する。

キャリッジ７は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｘ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ７をＸ方向に沿って移動させるための動力源として、図示しないキャリッジ搬送モーターが採用されている。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ７に伝達される。これにより、キャリッジ７は、ガイドレール１０３に沿って、すなわちＸ方向に沿って往復移動することができる。つまり、キャリッジ搬送装置１１は、キャリッジ７に支持されたヘッドユニット１３を、Ｘ方向に沿って往復移動させることができる。
上記の構成を有する液滴吐出装置１では、吐出ヘッド３３をワークＷに対向させた状態で、吐出ヘッド３３とワークＷとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド３３からインク５３の液滴を吐出させることによって、ワークＷへのパターンの記録（描画）が行われる。

（インク流路ユニット）
次に、上記構成の液滴吐出装置１におけるインク攪拌手段を含むインク流路の構成について図面に沿って説明する。図２は、本実施形態の液滴吐出装置１におけるインク流路ユニットの概略構成を示す模式図である。
図２に示すように、本実施形態の液滴吐出装置１において、インク塗布手段としての吐出ヘッド３３にインク５３を供給するためのインク流路ユニット１Ａは、吐出ヘッド３３に供給されるインク５３が貯められるインク格納容器としてのサブタンク７７と、そのサブタンク７７に補充されるインク５３が貯蔵されるインク格納容器としてのメインタンク７１と、を有している。
インク流路ユニット１Ａには、メインタンク７１からサブタンク７７に補給されるインク５３が流れる配管としてのインク補給路８１が備えられている。このインク補給路８１は、メインタンク７１からサブタンク７７までをつなぐチューブまたは管である。
インク補給路８１の一端部はメインタンク７１の底部に近接しており、この一端部はインク５３が流入する流入口となる。また、インク補給路８１の他端部はサブタンク７７の底部に近接しており、この他端部はインク５３の流出口となる。なお、インク補給路８１の他端部の位置は、サブタンク７７の底部に近接する位置に限らず、サブタンク７７にインク５３を貯められるように排出できる位置であればよい。

メインタンク７１には、メインタンク７１内のインク５３の液面の位置を検知するための液面センサー４１０が備えられている。また、メインタンク７１の側面には、メインタンク７１内のインク５３の液面高さに応じて、メインタンク７１内のインク５３の上部から下部の任意の部分のインク５３をサンプリングしてインク５３の濃度を測定するための濃度測定部４００が備えられている。本実施形態の濃度測定部４００は、メインタンク７１の側面においてメインタンク７１内のインク５３を任意の位置でサンプリングできるようにメインタンク７１内と連通させて設けられた複数のサンプリング管４０１と、各サンプリング管４０１のインク５３の流路の開閉を行う例えば電磁弁などの濃度測定用バルブ４０２と、各サンプリング管４０１より採取されるインク５３サンプルの濃度を測定する濃度測定手段４５０とからなる。
サンプリング管４０１は、メインタンク７１内のインク５３の鉛直方向に異なった少なくとも２箇所以上に設けられている。さらに詳細には、サンプリング管４０１は、メインタンク７１内のインク５３の鉛直方向中心で分けられる上下２つの領域に対して、少なくとも１箇所以上に設けられている。本実施形態では、メインタンク７１内のインク５３の液面高さ（液量）に応じた対応が可能なように、メインタンク７１の側面において鉛直方向に７個のサンプリング管４０１が配設されたものを例示している。ただし、サンプリング管４０１の数や配置はこれに限定されるものではなく、上述した条件を満たすものであればよい。
濃度測定部４００における濃度測定手段４５０としては、例えば、インク５３サンプルの分光反射率からインク濃度を求める分光濃度計などを用いることができる。

また、メインタンク７１には、メインタンク７１内のインク５３を攪拌する第１攪拌手段６５が備えられている。本実施形態の第１攪拌手段６５は、回転軸６３と、回転軸６３の一端側に接続され回転軸６３を回転させる第１攪拌モーター６４と、回転軸６３の他端側に取り付けられメインタンク７１の底部近傍で該底部に接触しないように取り付けられてインク５３を攪拌する例えば羽根状の攪拌子６２とを備えている。
この第１攪拌手段６５と、液面センサー４１０、および、濃度測定部４００を含む濃度測定手段は、下記に詳述するように、制御部１１１の攪拌制御部１４４に電気回路において接続され、各々を連動させながら制御される。

メインタンク７１からサブタンク７７へのインク５３の補給は、インク補給路８１の一端部から他端部の間に接続された補給ポンプ６９を適宜のタイミングで駆動することにより行う。例えば、サブタンク７７にインク５３の液面を検知する周知の液面センサー（不図示）を設けておき、その液面センサーによりサブタンク７７の液面が所定の位置まで低下したことを検知したときに、補給ポンプ６９を作動させてサブタンク７７にインク５３を補給する。

また、インク流路ユニット１Ａには、サブタンク７７から吐出ヘッド３３に供給されるインク５３が流れるチューブまたは管である配管としてのインク供給路８２が備えられている。
また、サブタンク７７には、メインタンク７１と同様に、回転軸７３と、回転軸７３の一端側に接続された第２攪拌モーター７４と、回転軸７３の他端側に取り付けられサブタンク７７の底部近傍で該底部に接触しないように取り付けられてインク５３を攪拌する攪拌子７２とを有する第２攪拌手段７５が備えられ、サブタンク７７内のインク５３を攪拌できるようになっている。ただし、インク流路ユニット１Ａにおいて、サブタンク７７には攪拌手段が無い構成としてもよい。
サブタンク７７は、本実施形態では、吐出ヘッド３３の鉛直方向の上方に配置されている。これにより、サブタンク７７内のインク５３は、自重によって下方の吐出ヘッド３３側に移動するので、インク供給路８２にポンプを設けなくても、サブタンク７７から吐出ヘッド３３へインク５３を供給することは可能である。ただし、サブタンク７７から吐出ヘッド３３へのインク５３の供給量を制御する目的で、あるいは、吐出ヘッド３３に対してサブタンク７７が鉛直方向の下方に配置される場合などには、インク供給路８２に、サブタンク７７から吐出ヘッド３３へインク５３を供給するためのポンプを設置する構成としてもよい。

（制御系）
次に、本実施形態の液滴吐出装置１の制御系について説明する。
液滴吐出装置１は、図６に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部１１１を有している。制御部１１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１３と、駆動制御部１１５と、メモリー部１１７と、を有している。駆動制御部１１５及びメモリー部１１７は、バス１１９を介してＣＰＵ１１３に接続されている。
また、液滴吐出装置１は、キャリッジ搬送モーター１２１と、ワーク搬送モーター１２３と、入力装置１２９と、表示装置１３１と、を有している。
キャリッジ搬送モーター１２１及びワーク搬送モーター１２３は、それぞれ、入出力インターフェイス１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。また、入力装置１２９及び表示装置１３１も、それぞれ、入出力インターフェイス１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。

キャリッジ搬送モーター１２１は、キャリッジ７を駆動するための動力を発生させる。ワーク搬送モーター１２３は、ワークテーブル２５を駆動するための動力を発生させる。
入力装置１２９は、各種の加工条件を入力する装置である。表示装置１３１は、加工条件や、作業状況を表示する装置である。液滴吐出装置１を操作するオペレーターは、表示装置１３１に表示される情報を確認しながら、入力装置１２９を介して種々の情報を入力することができる。
なお、吐出ヘッド３３、照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂも、それぞれ、入出力インターフェイス１３３とバス１１９とを介して制御部１１１に接続されている。

ＣＰＵ１１３は、プロセッサーとして各種の演算処理をおこなう。駆動制御部１１５は、各構成の駆動を制御する。メモリー部１１７は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んでいる。メモリー部１１７には、液滴吐出装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト１３５を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部１３７などが設定されている。データ展開部１３７に展開されるデータとしては、例えば、記録すべきパターンが示される記録データや、記録処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部１１５は、モーター制御部１４１と、検出制御部１４２と、ポンプ制御部１４３と、攪拌制御部１４４と、吐出制御部１４５と、照射制御部１４７と、表示制御部１５１と、を有している。

モーター制御部１４１は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モーター１２１の駆動と、ワーク搬送モーター１２３の駆動とを、個別に制御する。
ポンプ制御部１４３は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、補給ポンプ６９の駆動を制御する。
攪拌制御部１４４は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、第１攪拌手段６５及び第２攪拌手段７５のそれぞれにおける第１攪拌モーター６４及び第２攪拌モーター７４の駆動を個別に制御する。
吐出制御部１４５は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、吐出ヘッド３３の駆動を制御する。
照射制御部１４７は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、照射装置１５ａ及び照射装置１５ｂのそれぞれにおける光源４３ａ及び光源４３ｂの発光状態を個別に制御する。
表示制御部１５１は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、表示装置１３１の駆動を制御する。

〔印刷方法〕
次に、上記に説明したインク流路ユニット１Ａを有する液滴吐出装置１を用いた印刷方法の一実施形態について、特に、インク攪拌方法について図面に沿って説明する。図７は、上記液滴吐出装置１を用いた印刷方法におけるインク攪拌方法の一実施形態を示すフローチャートである。
上述したように、図１および図２において、本実施形態の液滴吐出装置１を用いた印刷方法では、ヘッドユニット１３と記録媒体（ワークＷ）との平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット１３の吐出ヘッド３３からインク（液状体）５３を液滴として吐出させることによって、ワークＷに液状体で所望のパターンを印刷（描画）する（ステップＳ１）。ここで、図２に示す液滴吐出装置１のインク流路ユニット１Ａにおいて、サブタンク７７から吐出ヘッド３３にインク５３を供給して記録媒体（ワークＷ）に印刷を行っていくときに、適宜のタイミングにてメインタンク７１からサブタンク７７にインク５３の補給を行う。例えば、サブタンク７７に液面センサー（不図示）を設置し、サブタンク７７内のインク５３の液面が所定の量を下回ったことを検知したときにインク５３の補給が必要だと判断し（ステップＳ２でＹＥＳ）、メインタンク７１からサブタンク７７へのインク５３の補給を実施する。なお、サブタンク７７内のインク５３量が十分であってインク５３の補給は必要ないと判断した場合（ステップＳ２でＮＯ）は、ステップＳ９に進んで、次の印刷作業を実行するか否かを決定する。

本実施形態の印刷方法では、ステップＳ２でＹＥＳと判断したインク５３の補給のタイミングで、メインタンク７１内各部のインク５３の濃度の分布を検出して、その検出結果に基づいてインク５３の攪拌を実施することを特徴としている。詳細には、図７のステップＳ３に示すように、メインタンク７１からサブタンク７７へのインク５３の補給が必要だと判断したときに、液面検出制御部２１４によって作動させたメインタンク７１の液面センサー４１０により、メインタンク７１内のインク５３の液面を検出する。

次に、ステップＳ３の液面検出結果に基づいて、メインタンク７１内のインク５３の濃度分布を測定する際のインク５３のサンプリング位置を決定する。サンプリング位置は、メインタンク７１のインク５３収容部底面からメインタンク７１内のインク５３の液面までの少なくとも上部と下部の２つの領域から濃度測定用のインク５３をサンプリングする。本実施形態では、メインタンク７１底面からインク５３液面までの鉛直方向中心で分けられる上下２つの領域から、それぞれ少なくとも１箇所以上からインク５３のサンプリングを行う。具体的には、メインタンク７１の濃度測定部４００が有する複数のサンプリング管４０１のうち、メインタンク７１底面からインク５３液面までの鉛直方向中心で分けられる上下２つの領域に配置されたサンプリング管４０１を選定する（ステップＳ４）。

次に、ステップＳ４で選定した少なくとも２つ（Ａ点、Ｂ点）のサンプリング管４０１の濃度測定用バルブ４０２を開き、濃度測定手段４５０に濃度測定用のインク５３を送るインクサンプリングを行う（ステップＳ５）。
次に、ステップＳ６に示すように、濃度判定制御部２１５によって作動させた濃度測定手段４５０により、Ａ点およびＢ点からサンプリングしたインク５３の濃度を測定する。

次に、ステップＳ６のインク５３濃度測定結果において、Ａ点およびＢ点からサンプリングしたインク５３の濃度差が閾値を越えていないか否かを判定する（ステップＳ７）。
Ａ点のインク５３濃度とＢ点のインク５３濃度との差が閾値を越えていない場合（ステップＳ７でＹＥＳ）は、ステップＳ８に進み、補給ポンプ６９を作動させてメインタンク７１からインク補給路８１を介してサブタンク７７への所定量のインク５３の補給を行う。
Ａ点のインク５３濃度とＢ点のインク５３濃度との差が閾値を越えていた場合（ステップＳ７でＮＯ）には、メインタンク７１内のインク５３の溶質の沈降が発生していると判断できるので、制御部１１１の攪拌制御部１４４を制御して、第１攪拌モーター６４を作動させ、第１攪拌手段６５によるインク攪拌を行う（ステップＳ１０）。そして、インク攪拌を所定時間行なった後で、ステップＳ８に進み、補給ポンプ６９を作動させてメインタンク７１からインク補給路８１を介してサブタンク７７への所定量のインク５３の補給を行う。

メインタンク７１からサブタンク７７へのインク５３補給を行った後で、インク補給を含む印刷作業を続行する場合（ステップＳ９でＹＥＳ）には、ステップＳ１に戻り、印刷を続行する。
インク５３補給の後で、印刷中の製造ロット終了時などの印刷作業を終了する場合（ステップＳ９でＮＯ）には、本実施形態の印刷方法において、インク５３の攪拌を含む一連のインク５３補給工程を完了する。

本実施形態の印刷装置としての液滴吐出装置１を用いた印刷方法によれば、記録媒体に対して印刷を行うインク塗布手段にインク５３を供給するサブタンク７７に対して補充するインク５３を貯留するインク格納容器としてのメインタンク７１に、インク攪拌手段としての第１攪拌手段６５と、濃度測定手段４５０と、その濃度測定手段４５０によるメインタンク７１内のインク濃度測定結果に基づいて第１攪拌手段６５を制御する制御部１１１の攪拌制御部１４４とを備えている。そして、濃度測定手段４５０によるインク濃度測定にて、メインタンク７１内のインク５３の濃度分布が所定の閾値を超えた場合に、第１攪拌手段６５を作動させてメインタンク７１内のインク５３を攪拌し、メインタンク７１内のインク５３の濃度分布を解消してからサブタンク７７に補給する構成となっている。
この構成によれば、例えば白インクなどの、沈降性の高いインク５３を用いた場合に顕著に起こり得るメインタンク７１内のインク５３の沈降を解消してからサブタンク７７に補給することにより、サブタンク７７から吐出ヘッド３３に良好な状態のインク５３を供給することが可能になるので、印刷品質を保持することができる。しかも、メインタンク７１内のインク濃度の分布が閾値を超えた場合のみ第１攪拌手段６５による攪拌動作を実施するため、攪拌動作時の消費電力の増加や、第１攪拌手段６５の第１攪拌モーター６４などの装置機能の劣化の抑制を図りながら、インクの沈降を防止することにより安定した印刷品質を保持することが可能な液滴吐出装置１、および、それを用いた印刷方法を提供することができる。

また、本実施形態では、メインタンク７１には、メインタンク７１の鉛直方向に異なった複数箇所に設けられたサンプリング管４０１からインク５３をサンプリングしてインク５３のメインタンク７１内のインク濃度分布を検知する構成となっている。さらに具体的には、メインタンク７１には液面センサー４１０が備えられ、まず、メインタンク７１内のインク５３の液面を検出し、メインタンク７１内のインク５３の底部と液面の鉛直方向中心で分けられる上下２つの領域のそれぞれから選定したサンプリング管４０１によりサンプリングしたインク５３のインク濃度測定値から、メインタンク７１内のインク５３濃度の分布を検知する構成となっている。これにより、メインタンク７１内のインク５３の沈降状態をより正確に検出することができるので、適切なタイミングでインク５３の攪拌を実行して、印刷品質をより確実に保持することができる。

以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態およびその変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、メインタンク７１の底部から上方の鉛直方向に複数のサンプリング管４０１を配設し、液面センサー４１０による液面検出結果からインク５３をサンプリングするサンプリング管４０１を選定する構成を説明した。
これに限らず、本発明では、メインタンク７１などのインク格納容器内のインク濃度の分布を検知するために、インク格納容器内のインクの複数箇所からインクをサンプリングしてインク濃度測定を行えればよく、サンプリング機構や、濃度測定手段形態には、種々のものを適用することができる。
例えば、インク格納容器内の複数箇所のインクを取り出すスポイト機構などを備えたり、そのスポイトをする操作するロボットを配置し、そのスポイトによりサンプリングしたインク格納容器内各部のインク濃度を測定してインク濃度分布を検知する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、インク格納容器としてのメインタンク７１内のインク攪拌手段として、第１攪拌モーター６４により回転軸６３に一端側が接続された攪拌子６２を回転させることによりインク５３を攪拌する第１攪拌手段６５を用いた例を説明した。これに限らず、インク格納容器内に液流を発生させる他の機構を設けた構成としてもよい。
この他、インク攪拌手段は、インク格納容器内のインクの濃度分布を解消できるように攪拌できればよく、例えば、インク格納容器にインク入口と出口とを設け、このインク入口と出口とを接続するインク循環路を設置し、さらにインク循環路に設けた循環ポンプを作動させることにより、インク格納容器内のインクをインク循環路を通して循環させて攪拌する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、印刷に用いるインク５３として沈降性の大きい白インクを例示したが、この他、メタリックインクなどの顔料などを分散させたインクなど、放置させることにより被分散物（溶質）の濃度が不均一になり得るインクを全て含む。

また、上記実施形態では、インク格納容器としてのメインタンク７１に第１攪拌手段６５を備え、インク５３濃度の分布が閾値を超えた場合に第１攪拌手段を作動させてインク５３を攪拌する構成を説明した。これに限らず、サブタンク７７内に設置した第２攪拌手段７５や、サブタンク７７から吐出ヘッド３３へインク５３を送る配管としてのインク供給路８２に設けたインク攪拌手段を、インク濃度分布の測定結果に基づいて作動させてインク攪拌を行う構成としてもよい。

また、上記実施形態では、印刷装置としての液滴吐出装置１のインク塗布手段として、インクジェット方式による吐出ヘッド３３を用いる例を説明した。これに限らず、ディスペンサーなどの他の塗布手段を用いた印刷装置であってもよい。

１…印刷装置としての液滴吐出装置、１Ａ…インク流路ユニット、３…ワーク搬送装置、７…キャリッジ、１１…キャリッジ搬送装置、１３…ヘッドユニット、１５，１５ａ，１５ｂ…照射装置、２１…定盤、２３ａ，２３ｂ…ガイドレール、２５…ワークテーブル、２５ａ…載置面、３１…ヘッドプレート、３３…インク塗布手段としての吐出ヘッド、３５…ノズル面、３７…ノズル、３９，３９ａ〜３９ｄ…ノズル列、４１…紫外光、４３…光源、４６…ノズルプレート、４７…キャビティープレート、４８…振動板、４９…圧電素子、５１…キャビティー、５３…インク、６２，７２…攪拌子、６３，７３…回転軸、６４…第１攪拌モーター、６５…第１攪拌手段、６９…補給ポンプ、７１…インク格納容器としてのメインタンク、７４…第２攪拌モーター、７５…第２攪拌手段、７７…インク格納容器としてのサブタンク、８１…インク補給路、８２…インク供給路、１０１…架台、１０３…ガイドレール、１０７，１０７ａ，１０７ｂ…支柱、１１１…制御部、１１３…ＣＰＵ、１１５…駆動制御部、１１７…メモリー部、１１９…バス、１２１…キャリッジ搬送モーター、１２３…ワーク搬送モーター、１２９…入力装置、１３１…表示装置、１３３…入出力インターフェイス、１３５…プログラムソフト、１３７…データ展開部、１４１…モーター制御部、１４２…検出制御部、１４３…ポンプ制御部、１４４…攪拌制御部、１４５…吐出制御部、１４７…照射制御部、１５１…表示制御部、４００…濃度測定部、４０１…サンプリング管、４０２…濃度測定用バルブ、４１０…液面センサー、４５０…濃度測定手段。

Claims (7)

1. インク格納容器と、
   インク塗布手段と、
   前記インク格納容器と前記インク塗布手段との間のインク移動経路となる配管と、
   インクを攪拌する攪拌手段と、
   前記インクの濃度を測定する濃度測定手段と、
   前記濃度測定手段により測定されたインク濃度測定値が閾値を超えたときに前記攪拌手段を作動させる制御部と、を有することを特徴とする印刷装置。
2. 前記濃度測定手段が、前記インク格納容器内または、前記配管内の鉛直方向に異なった少なくとも２箇所以上に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記濃度測定手段が、前記インク格納容器及び／又は、前記配管の、底部と液面の鉛直方向中心で分けられる上下２つの領域に対し、それぞれ少なくとも１箇所以上に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
4. 前記インク塗布手段がインクジェットであることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
5. インクを格納するインク格納容器と、インク塗布手段と、前記インク格納容器と前記インク塗布手段との間のインク移動経路となる配管と、前記インクを攪拌する攪拌手段と、前記インクの濃度を測定する濃度測定手段とを有する印刷装置を用いた印刷方法であって、前記濃度測定手段によりインク濃度を測定するステップと、前記インク濃度結果が閾値を超えたときに、前記インクを攪拌するステップとを有することを特徴とする印刷方法。
6. 前記濃度測定手段は、前記インク格納容器内または、前記配管内の鉛直方向に異なった少なくとも２箇所以上に対して測定することを特徴とする請求項５に記載の印刷方法。
7. 前記濃度測定手段は、前記インク格納容器及び／又は、前記配管の、底部と液面の鉛直方向中心で分けられる上下２つの領域に対し、それぞれ少なくとも１箇所以上に対して測定することを特徴とする請求項５に記載の印刷方法。

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