(57)【要約】【課題】  顔料などの沈降粒子を液体中に均一に分散し、撹拌時に発生する気泡を塗布液供給路、液滴吐出部に供給しない液体収納容器を提供する。【解決手段】  沈降粒子を含む液体を収納する液体収納容器において、一定方向に攪拌し、かつ液体供給口を攪拌方向の下流側に向け、液体を液滴吐出部に供給すること、さらに印刷動作時よりも液滴吐出部から多量の溶液を出す動作命令と同時に、撹拌を中断する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈降粒子を含む液体を収納する液体収納容器において、収納されている前記液体を前記収納容器内で一定方向に攪拌し、かつ液体供給口を攪拌方向の下流側に向けて、液体を液滴吐出部に供給することを特徴とする液体収納容器。
【請求項２】
液体供給口の向きが液体収納容器移動方向に対して鎖交していることを特徴とする請求項１に記載の液体収納容器。
【請求項３】
前記液滴吐出部から多量の液体を出す動作は、液体収納容器から液滴吐出部までの流路体積よりも多くの溶液を供給することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体収納容器。
【請求項４】
液体収納容器を備えた液滴塗布装置において、前記液体収納容器が請求項１ないし請求項３に記載の液体収納容器であって、印刷動作時よりも液滴吐出部から多量の溶液を出す動作命令と同時に、前記液体収納容器内の液体の撹拌を中断することを特徴とする液滴塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沈降粒子を有する液体を収納する液体収納容器およびその液体容器を備えた液滴塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット記録装置のような液滴塗布装置に用いられる塗布液の中には、溶媒中に顔料等の粒子を均一に分散させて混合したもの（インク）が用いられる。このようなインクは、長期間の放置あるいは待機状態となった場合、溶媒と粒子との比重差により粒子が沈降する性質がある。この粒子の沈降によって、沈降部と上澄み部の間に、色濃度の差やインクの物性（粘度、表面張力、比重など）のばらつきが発生する。
【０００３】
このような粒子の沈降に対して、濃度や物性を一定に維持するために撹拌装置を設けることが検討されてきた。例えば、特許文献１には、沈降粒子の再分散の手法として、インクタンクの底部にマグネットスターラーを配置し、このマグネットスターラーの回転によりインクタンク内の撹拌子を回転させて、沈降粒子を分散することが開示されている。
【０００４】
また特許文献２には、攪拌動作の効果の高い最初の数分は優先順位を他の動作と同等とし、残りの時間は優先順位を下げる事で印字動作あるいはヘッドメンテナンス動作を待たせない事を目的とすることが提案されている。
【０００５】
近年、高速印刷のニーズの高まりとともに、ライン印刷方式（印刷中に液滴吐出部を固定し、メディアのみを搬送する方式）の積極的な検討と、シリアル印刷方式（印刷中に液滴吐出部の移動とメディアの搬送を行う方式）の更なる高速化が望まれている。例えば特許文献３に記載されているインクジェット方式を応用した液滴吐出方法によって、生産効率を高めることができるなどの特長を有している。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０‐１１０４５８号公報
【特許文献２】特開２００８−１００４７０号公報
【特許文献３】特開２００７−２４５０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、顔料の分散に対する記載はあるものの、分散に伴う気泡の発生及びその抑制方法に対する記載がない。特許文献２の分散方法では、攪拌機構を動作している時に印刷動作やヘッドメンテナンス動作などが入った場合、供給弁機構を動作させる必要があり、且優先順位が低い攪拌動作の場合は攪拌動作を停止させて印刷動作やメンテナンス動作を行なうことが開示されているが、高速化に伴って印刷動作が多くなった場合に撹拌動作が長期間行われないことになり、粒子の沈降を抑えることが難しい。
【０００８】
特許文献３では、塗布液供給路の塗布液を循環させることと、液体収納容器（インクタンク）内のインクを撹拌することにより、スペーサビーズに代表されるようなインクでも粒子の沈降を抑えることを開示しているが、分散に伴う気泡の発生及びその抑制方法に対する十分な対策がなされていない。
【０００９】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、顔料などの沈降粒子を液体中に均一に分散し、撹拌時に発生する気泡を塗布液供給路、液滴吐出部に供給しない液体収納容器および液滴塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明の第１の手段は、沈降粒子を含む液体を収納する液体収納容器において、収納されている前記液体を前記収納容器内で一定方向に攪拌し、かつ液体供給口を攪拌方向の下流側に向けて、液体を液滴吐出部に供給することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、液体供給口の向きが液体収納容器移動方向に対して例えば約８０°〜１００°の範囲で鎖交していることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記液滴吐出部から多量の液体を出す動作は、液体収納容器から液滴吐出部までの流路体積よりも多くの溶液を供給することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第４の手段は、液体収納容器を備えた液滴塗布装置において、前記液体収納容器が前記第１ないし第３の液体収納容器であって、印刷動作時よりも液滴吐出部から多量の溶液を出す動作命令と同時に、前記液体収納容器内の液体の撹拌を中断することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の手段として、一定方向の攪拌に対して、液体供給口を攪拌方向の下流側に向けることにより、液体中の沈降粒子の沈降を防いで液体中の粒子濃度を一定に維持するとともに、過剰な気泡を含んだ液体を液体供給口から塗布液供給管、液滴吐出部に供給することが低減できる。インクジェット記録装置に代表される液滴塗布装置では、液体中の過剰な気泡が液滴吐出部からの液体の吐出を妨げてしまうことがあるが、こうした不吐出の発生を効率よく低減できる。
【００１５】
本発明の第２の手段として、液体供給口の向きが液体収納容器移動方向に対して、直角方向とすることにより、シリアル印刷方式の高速化において、液体収納容器が高速で移動する場合にも、液体中の気泡が液体供給路内に入ることを抑制することができる。
【００１６】
本発明の第３の手段として、液滴吐出部から多量の液体を出す動作は、液体収納容器から液滴吐出部までの流路体積よりも多くの溶液を供給することにより、吐出液供給路内に残存している気泡も、液滴吐出部から排出することができ、不吐出の発生を低減できる。
【００１７】
本発明の第４の手段として、印刷動作時よりも液滴吐出部から多量の溶液を出す動作命令と同時に撹拌を中断することにより、液体供給口から液体収納容器中の液体に必要以上の気泡が混入することを防止でき、液滴吐出部における塗布液の不吐出を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に本発明の実施形態を図と共に説明する。図１は本発明の実施形態に係る液滴吐出装置全体の系統図、図２はその液滴吐出装置の概略ブロック図である。
【００１９】
まずこの液滴吐出装置の概略構成を図２とともに説明する。同図に示すように液滴吐出装置は、機能的に大きく分けて圧力切替部１と塗布液供給循環部２と液体収納部３と液滴吐出部４とから構成され、大まかには図に示すような接続関係になっている。
【００２０】
前記液体収納部３は、前記液滴吐出部４よりも高い位置に設置されている。また前記液体収納部３は、第１カートリッジ５ａと第２カートリッジ５ｂの２つを搭載しており、第１カートリッジ５ａと第２カートリッジ５ｂは装置本体に対して個別に交換可能（着脱可能）になっている。またこの第１カートリッジ５ａと第２カートリッジ５ｂは、前記塗布液供給循環部２に対して並列に接続されて、相互に切り替え可能になっている。
【００２１】
図１に示すように前記カートリッジ５ａ、５ｂは、吐出前の塗布液を収容するメインタンク６と、塗布液回収用のサブタンク（塗布液循環用バッファタンク）７とをそれぞれ有している。
【００２２】
メインタンク６にはメインタンク用加圧・減圧管８が接続され、これは塗布液供給循環部２を通り、前記圧力切替部１に設けられているメインタンク用マニホルド９に接続されている。メインタンク用マニホルド９は、メインタンク用圧力バッファ１０を介してメインタンク用ポンプ１１に接続されている。前記第１カートリッジ５ａから出たメインタンク用加圧・減圧管８と前記第２カートリッジ５ｂから出たメインタンク用加圧・減圧管８との接合部には、三方弁からなるメインタンク用切替弁１２が接続されている。
【００２３】
サブタンク７からメインタンク６に向けてタンク間移送管１３が延びており、その途中にタンク間移送用ポンプ１４が介在されている。
【００２４】
サブタンク７にはサブタンク用加圧・減圧管１５が接続され、これは塗布液供給循環部２を通り、前記圧力切替部１に設けられているサブタンク用マニホルド１６に接続されている。サブタンク用マニホルド１６は、サブタンク用圧力バッファ１７を介してサブタンク用ポンプ１８に接続されている。前記サブタンク用マニホルド１６には、大気導入口９７と、流量調節弁９８と、外気取込フィルタ９９が設けられ、外気取込弁１００によって開閉可能に構成されている。
【００２５】
前記第１カートリッジ５ａから出たサブタンク用加圧・減圧管１５と前記第２カートリッジ５ｂから出たサブタンク用加圧・減圧管１５との接合部には、三方弁からなるサブタンク用切替弁１９が接続されている。
【００２６】
メインタンク６から液滴吐出部４に向けて塗布液供給管２０が延びており、前記第１カートリッジ５ａから出た塗布液供給管２０と前記第２カートリッジ５ｂから出た塗布液供給管２０との接合部には、三方弁からなるカートリッジ切替弁２１が接続されている。
【００２７】
液滴吐出部４から塗布液供給循環部２を通ってサブタンク７側に塗布液回収管２２が延びており、前記第１カートリッジ５ａ側に延びる塗布液回収管２２と前記第２カートリッジ５ｂ側に延びる塗布液回収管２２との分岐部に、三方弁からなる塗布液回収用切替弁２３が接続されている。
【００２８】
前記液滴吐出部４には４つのヘッド２４ａ〜２４ｄが直線上に並べて配置され、各ヘッド２４ａ〜２４ｄはヘッド接続管３９によって直列に接続されている。
【００２９】
メインタンク６の上部には超音波を利用した液面センサ２５が固定され、メインタンク６内の塗布液２６の液面（残存量）が監視されている。メインタンク６ならびにサブタンク７には、外部から交番磁界を加えることによって自ら回転する磁性体よりなる攪拌子２７が入れてあり、交番磁界の与え方により攪拌子２７の回転数が適正に調整できる。この攪拌子２７の回転に伴う攪拌作用により、塗布液２６中の粒子の沈降をより確実に防止している。
【００３０】
塗布液供給循環部２には、洗浄液供給管２８を介して洗浄液タンク２９が接続され、タンク内には例えばイソプロピールアルコールなどの洗浄液３０が収容されている。洗浄液タンク２９内の洗浄液３０の液面（残存量）は、液面センサ３１によって監視されている。
【００３１】
前記塗布液回収管２２の途中に廃液管３２が接続されており、廃液管３２は廃液タンク３３まで延びている。タンク内の廃液量は、液面センサ３４によって監視されている。
【００３２】
窒素あるいは空気などからなる加圧ガス３５は、加圧用マニホルド３６を通して、各加圧ガス用配管３７によりメインタンク用マニホルド９、サブタンク用マニホルド１６、塗布液供給管２０ならびに洗浄液タンク２９側に供給されるようになっている。
【００３３】
前記加圧ガス用配管３７の塗布液供給管２０との接合部には、三方弁からなる塗布液・洗浄液・加圧ガス切替弁３８が設置されている。また、前記加圧ガス用配管３７と洗浄液供給管２８との接合部には、三方弁からなる洗浄液・加圧ガス切替弁４０が設置されている。前記メインタンク用マニホルド９、サブタンク用マニホルド１６ならびに加圧用マニホルド３６には、それぞれ圧力センサ４１が付設されている。
【００３４】
前記塗布液供給用切替弁２１から出た塗布液供給管２０と廃液管３２の接合部には、三方弁からなる塗布液・廃液切替弁４２が設置されている。塗布液供給管２０上の前記塗布液・廃液切替弁４２と液滴吐出部４との間には、二方弁からなる第１遮断弁４３が設置されている。液滴吐出部４から出た塗布液回収管２２は、廃液管３２との接合部付近で、廃液管３２側に延びた廃液側管体４４と、塗布液回収用切替弁２３側に延びた回収側管体４６との２つに分岐している。そして前記廃液側管体４４上に二方弁からなる第２遮断弁４６が設置され、回収側管体４６上に二方弁からなる第３遮断弁４７が設置されて、図に示すように液滴吐出部４から出た塗布液回収管２２が第２遮断弁４６と第３遮断弁４７の間に接続されている。
【００３５】
図に示すように第１カートリッジ５ａならびに第２カートリッジ５ｂともに、メインタンク６→塗布液供給管２０→ヘッド２４ａ〜２４ｄ→塗布液回収管２２→サブタンク７→タンク間移送管１３（タンク間移送用ポンプ１４）により塗布液２６の循環経路が形成されている。
【００３６】
第１カートリッジ５ａと第２カートリッジ５ｂはともに装置本体に対して交換可能になっており、図中の４９ａはメインタンク６と塗布液供給管２０との接続部、４９ｂはメインタンク６とメインタンク用加圧・減圧管８との接続部、４９ｃはメインタンク６とタンク用移送管１３の出口側との接続部、４９ｄはサブタンク７とタンク用移送管１３の入口側との接続部、４９ｅはサブタンク７とサブタンク用加圧・減圧管１５との接続部、４９ｆはサブタンク７と塗布液回収管２２との接続部である。これら接続部４９ａ〜４９ｆにおいて、前記カートリッジ５ａ、５ｂが装置本体に対して交換可能に接続されている。第１カートリッジ５ａならびに第２カートリッジ５ｂのメインタンク６とサブタンク７には、所定量の塗布液２６が注入されている。
【００３７】
次にこの液滴吐出装置の諸動作について説明する。まず、第１カートリッジ５ａを使用して塗布液２６を吐出する場合について説明する。
（塗布液の充填動作）
第１カートリッジ５ａを液滴吐出装置に装着した状態では、塗布液供給管２０、各ヘッド２４ａ〜２４ｄ、ヘッド接続管３９ならびに塗布液回収管２２内などには空気が存在しているから、この空気を排除するためまず空気を洗浄液３０と置換する。
【００３８】
メインタンク６から切替弁３８までの間の塗布液供給管２０内にはまだ空気が残っているから、切替弁３８のＡ側を開きＢ側を閉じ、切替弁２１はそのままにしておき、切替弁４２のＡ側を閉じＢ側を開き、遮断弁４３を閉じる。また切替弁１２のＡ側を開きＢ側を閉じる。
【００３９】
そして加圧ガス３５を加圧ガス用配管３７、メインタンク用マニホルド９、メインタンク用加圧・減圧管８を通してメインタンク６内に供給して内圧を高め、その内圧により塗布液２６を塗布液供給管２０ならびに廃液管３２を通して流通することにより、その間（インクタンクから切替弁３８）の経路に洗浄液３０を充填する。
【００４０】
そのため、切替弁４０のＡ側を開きＢ側を閉じ、切替弁３８のＡ側を閉じＢ側を開き、切替弁２１のＡ側を開きＢ側を閉じ、切替弁４２のＡ側を開きＢ側を閉じ、遮断弁４３を開き、遮断弁４６を開き、遮断弁４７を閉じる。
【００４１】
そして加圧ガス３５を加圧ガス用配管３７を通して洗浄液タンク２９内に供給して内圧を高め、その内圧により洗浄液タンク２９内の洗浄液３０を洗浄液供給管２８、加圧ガス用配管３７の一部、塗布液供給管２０、各ヘッド２４ａ〜２４ｄ、ヘッド接続管３９、塗布液回収管２２の一部、廃液管３２を通して流すことにより、その間の空気を洗浄液３０と置換する。洗浄液３０を所定時間流通することにより、液滴吐出部４を含む循環経路が洗浄液で満たされる。
【００４２】
次に切替弁４２のＡ側を開きＢ側を閉じ、遮断弁４３を開く。そして加圧ガス３５をメインタンク６内に供給して内圧を高め、その内圧により塗布液２６を塗布液供給管２０、各ヘッド２４ａ〜２４ｄ、ヘッド接続管３９、塗布液回収管２２の一部、廃液管３２を通して流通することにより洗浄液３０を塗布液２６と置換する。更に遮断弁４６を閉じ、遮断弁４７を開き、回収側管体４５内ならびにその先のサブタンク７に延びている塗布液回収管２２内に塗布液２６を圧送する。これにより塗布液２６の充填動作を終了し、引き続き塗布液２６の吐出動作に移る。
（塗布液の吐出動作）
前述のように液体収納部３は液滴吐出部４よりも高い位置に設置しており、両者の間に水頭差が生じている。本発明はこの水頭差を利用して、塗布液２６を記録ヘッド４から吐出しているときも常に塗布液２６を前記循環経路を通して循環させて、塗布液成分の沈降を抑制するものである。
【００４３】
ところが液体収納部３を液滴吐出部４よりも高い位置に設置しただけだと、前記水頭差の影響でヘッドオリフィスでのメニスカスを良好に維持することができず、従来技術のように液漏れを生じる。そこで本発明では、ヘッドオリフィスでのメニスカスを良好に維持しながらしかも塗布液２６が循環できる条件に適合するように、メインタンク６内ならびにサブタンク７内を減圧状態にしている。
【００４４】
具体的には、塗布液回収用切替弁２３のＡ側を開きＢ側を閉じ、第２遮断弁４６を閉じ、第３遮断弁４７を開き、メインタンク用切替弁１２とサブタンク用切替弁１９のＡ側を開きＢ側を閉じる。そしてメインタンク用ポンプ１１とサブタンク用ポンプ１８を駆動し、メインタンク用加圧・減圧管８とサブタンク用加圧・減圧管１５を通して、メインタンク６内とサブタンク７内をそれぞれ減圧状態する。サブタンク７の内圧はメインタンク６の内圧よりも常に低くなるように圧力切替部１でコントロールされており、両者の圧力差は塗布液２６の量が変化しても常に一定に維持されている。塗布液２６の残存量は、液面センサ２５で検出することができる。
【００４５】
ヘッド２４の吐出面とメインタンク６の底面との段差Ｈは約７００ｍｍ、メインタンク６の内圧は約−８ｋＰａ、サブタンク７の内圧は約−１１ｋＰａで、両タンク６、７の圧力差は約３ｋＰａに設定されている。メインタンク６内の塗布液２６の量によってメインタンク６の内圧は約±０．５ｋＰａ内で変動し、サブタンク７の内圧が一定になるようにコントロールされるようになっている。メインタンク６とサブタンク７の圧力差により塗布液２６の循環がスムーズに行なわれる。
【００４６】
メインタンクの内圧は、インク吐出及びインク循環により消費されるインク量に対して、タンク間移送用ポンプ１４の移送量が多くなるように、タンク間移送用ポンプの動作を設定する。インク循環中のメインタンクの内圧は徐々に正圧に変化するようになり、メインタンクの内圧が正圧側の範囲外に変化した場合にはポンプ１１を動作し、メインタンクの内圧が範囲内になるように制御する。
【００４７】
本実施形態では図１に示すように、サブタンクと負圧維持用圧力バッファ１７の間の経路に外気取込弁１００によって大気導入口９７を設け、サブタンクの内圧は、回収されるインク量に対して、タンク間移送用ポンプ１４の移送量が多くなるように、タンク間移送ポンプの動作を設定する。大気導入口９７から取り込まれる外気の量は、タンク間移送用ポンプ１４の移送量とサブタンク用ポンプ１８の吸引量の間になるように設定する。これにより、インク循環中のサブタンクの内圧は徐々に正圧に変化するようになり、サブタンクの内圧が正圧側の範囲外に変化した場合にはポンプ１８を動作し、サブタンクの内圧が範囲内になるように制御する。
【００４８】
前記大気導入口９７から取り込まれる外気の量は、流量調節弁９８により調整する。大気導入口から取り込まれる外気の量は、インク循環状態でのポンプ４１の吸引量に対して、５〜９５％の範囲の量に調整することで、サブタンクの内圧の制御は精度良く調整することが可能になる。
【００４９】
前記大気導入口９７には大気導入経路の最小の細孔よりも孔径以下の外気取込フィルタ９９が設けられ、取り込まれた外気に混入したゴミの影響で取り込まれる外気の量が変化するのを防ぐ。
【００５０】
このように、圧力を制御することでタンク間移送ポンプの移送量が多い場合に、循環状態で徐々に負圧になる不具合を防ぎ、内圧の制御を精度良く調整することが可能になる。
【００５１】
メインタンク６内の塗布液２６は前記水頭差により塗布液供給管２０を通って液滴吐出部４に供給され、各ヘッド２４の圧力室に流入し、圧電振動子の駆動によりオリフィスから液滴となって基板４８の所定位置上に吐出する。
【００５２】
吐出されなかった塗布液２６は次のヘッド２４へと流れてその一部が吐出され、最終的に吐出されないで残った塗布液２６は塗布液回収管２２を通ってサブタンク７に送られる。サブタンク７内の塗布液２６は、タンク間移送用ポンプ１４の駆動によりタンク間移送管１３を通してメインタンク６に戻される。このタンク間移送用ポンプ１４の回転制御により、メインタンク６とサブタンク７の液面差Ｈは常に適正に維持されている。塗布液２６を吐出しないときはヘッド２４の圧電振動子は駆動していないので、塗布液２６は各ヘッド２４ａ〜２４ｄの内部を通り抜けるだけのことになる。
【００５３】
このように塗布液２６は吐出時も不吐出時も循環しており、常に流動状態にあるから、塗布液構成成分が沈降することを抑制できる。さらに本図ではメインタンク６ならびにサブタンク７内で攪拌子２７がそれぞれ回転しているため、粒子の沈降が抑制される。
（カートリッジの切替動作）
次に第１カートリッジ５ａから第２カートリッジ５ｂへの切替動作について説明する。第１カートリッジ５ａ側におけるメインタンク６の液面が所定の位置よりも下がったことを液面センサ２５で検出すると、第１カートリッジ５ａ側の塗布液２６が消費したと判断する。
【００５４】
第１カートリッジ５ａと第２カートリッジ５ｂの塗布液２６が同じ組成の場合、液滴吐出部４を含む循環経路中にはすでに塗布液２６が充填されているが、第２カートリッジ５ｂ側には、メインタンク６から切替弁３８ｂまでの間の塗布液供給管２０ｂと、切替弁２３からサブタンク７ｂまでの経路にはまだ空気が残っている。
【００５５】
そのため、切替弁１２、１９、２３、４２のＡ側を閉じ、Ｂ側を開き、切替弁３８のＡ側を開き、Ｂ側を閉じる。そして、加圧ガス３５を加圧ガス用配管３７、メインタンク用マニホルド９、メインタンク用加圧・減圧管８を通してメインタンク６ｂ内に供給して内圧を高め、その内圧により塗布液２６を塗布液供給管２０ｂならびに廃液管３２を通して流通することにより、メインタンク６から切替弁３８ｂまでの間の塗布液供給管２０ｂ内の空気を排出する。その後、切替弁４２のＡ側を開き、Ｂ側を閉じ、切替弁２３からサブタンク７ｂまでの経路に圧送する。これによりカートリッジの切替動作を終了する。
【００５６】
塗布液２６の吐出動作は、第１カートリッジ５ａの場合と同じであるから、重複する説明は省略する。
【００５７】
第１カートリッジ５ａと第２カートリッジ５ｂとで塗布液２６の組成が異なる場合、例えば製造する液晶ディスプレイの種類が変更になり、それに伴い塗布液２６中のスペーサ粒子（ビーズ）の径が異なる場合、液滴吐出部４を含む循環流路中には前の種類の塗布液２６ａが充填されているから、それを完全に排除しなければならない。
【００５８】
そのためまず切替弁３８のＡ側を閉じＢ側を開き、切替弁２１のＡ側を開きＢ側を閉じ、切替弁４２のＡ側を開きＢ側を閉じ、第１遮断弁４３ならびに第３遮断弁４７を開き、第２遮断弁４６を閉じ、切替弁２３のＡ側を開きＢ側を閉じた状態とする。そして切替弁４０のＡ側を閉じＢ側を開くことにより、加圧ガス３５を加圧ガス用配管３７を通して塗布液供給管２０に圧送する。これにより切替弁３８以降の塗布液供給管２０、各ヘッド２４ａ〜２４ｄ、ヘッド接続管３９ならびに第１カートリッジ５ａのサブタンク７までの塗布液回収管２２内に残っている塗布液２６ａがサブタンク７に排出される。
【００５９】
次に切替弁４０以外の弁は前述の塗布液２６ａの排出時と同じ状態にして、切替弁４０のＡ側を開きＢ側を閉じて、今度は洗浄液３０を圧送する。これにより切替弁３８以降の塗布液供給管２０、各ヘッド２４ａ〜２４ｄ、ヘッド接続管３９ならびに第１カートリッジ５ａのサブタンク７までの塗布液回収管２２が洗浄され、その廃液がサブタンク７に排出される。このように塗布液２６の種類を変更する場合などの時には、その前に使用していたカートリッジ５のサブタンク７は廃液タンクとして利用される。
【００６０】
このようにして今まで使用していた循環流路での塗布液２６ａの排出ならびに洗浄が終了した後、第１カートリッジ５ａ側の切替弁３８のＡ側を閉じＢ側を開き、第２カートリッジ５ｂ側の切替弁３８のＡ側を開きＢ側を閉じ、切替弁２１のＡ側を閉じＢ側を開き、切替弁２３のＡ側を閉じＢ側を開く。
【００６１】
この弁動作により液滴吐出部４を含む循環流路が第２カートリッジ５ｂ側に接続され、この状態で第２カートリッジ５ｂ側での塗布液２６ｂの充填がなされる。塗布液２６ｂの吐出動作は前述と同じであるから、重複する説明は省略する。
（吸引パージによる吐出不良ノズルの回復動作）
次に、記録ヘッドのノズルからの吸引、吸引パージによる吐出不良ノズルの回復動作について説明する。
【００６２】
吐出検査を実施しても吐出不良ノズルが回復しない場合には、図示しないノズル吸引キャップを各ヘッド２４ａ〜２４ｄに押し当てて、内部の気泡、ゴミ、顔料の凝集物などを除去する。
（加圧パージによる吐出不良ノズルの回復動作）
吸引パージによる吐出不良ノズルの回復動作を実施しても吐出不良ノズルが回復しない場合には、記録ヘッドのノズルへのメインタンク側からの加圧動作、加圧パージによる吐出不良ノズルの回復動作を行う。
【００６３】
切替弁４２のＡ側を開きＢ側を閉じ、さらに遮断弁４６、４７を閉じる。そして加圧ガス３５をメインタンク６内に供給して内圧を高め、その内圧により塗布液２６を塗布液供給管２０、各ヘッド２４ａ〜２４ｄ、ヘッド接続管３９に供給する。一定時間経過した後、遮断弁４７を開き、回収側管体４５内ならびにその先のサブタンク７に延びている塗布液回収管２２内に塗布液２６を圧送する。
（洗浄液加圧パージによる吐出不良ノズルの回復動作）
次に、頑固な吐出不良ノズルの回復作業について説明する。記録ヘッドのノズルの吸引動作及び、メインタンク側からの加圧動作を複数回繰り返した後、吐出検査を実施しても吐出不良ノズルが回復しない場合には、以下のように洗浄液加圧パージによる吐出不良ノズルの回復動作を実施する。
【００６４】
頑固な吐出不良ノズルが発生した状態では、塗布液管２０、各ヘッド２４a〜２４ｄ、ヘッド接続管３９ならびに塗布液回収管２２内などにはインクが充填してあるから、このインクを洗浄液と置換する。
【００６５】
そのため、切替弁４０のＡ側を開きＢ側を閉じ、切替弁３８のＡ側を閉じＢ側を開き、切替弁２１のＡ側を開きＢ側を閉じ、切替弁４２のＡ側を開きＢ側を閉じ、遮断弁４３を開き、遮断弁４６を開き、遮断弁４７を閉じる。これら弁の開閉作業は、弁の開閉手段としては電磁弁を用いて、全て同時に行うと良い。
【００６６】
そして、加圧ガス３５を、加圧ガス用配管３７を通して洗浄液タンク２９内に供給して内圧を高め、その内圧により洗浄液タンク２９内の洗浄液３０を洗浄液供給管２８、加圧ガス用配管３７の一部、塗布液供給管２０、各ヘッド２４ａ〜２４ｄ、ヘッド接続管３９、塗布液回収管２２の一部、廃液管３２を通して流すことにより、その間の塗布液を洗浄液３０と置換する。洗浄液３０を所定時間流通することにより、液滴吐出部４を含む循環経路が洗浄液で満たされる。
【００６７】
このとき遮断弁４３の開閉を繰り返し、遮蔽弁の開閉の時間を、開の時間を１０秒以内に設定し、閉の時間を1秒以上とることで、洗浄液タンク２９内の内圧を減少させずに洗浄液の流速を減少させることができる。これにより、各ヘッド２４ａ〜２４ｄのノズル面に溜まった塗布液と洗浄液の混合液が、ノズル面から溢れてヘッドの側面に回りこみ、回りこみの塗布液がノズル面から落下して塗布面などを汚してしまう不具合を防止することができる。洗浄液タンク２９内の内圧を減少させる必要がないため、高い洗浄性を維持できる。
【００６８】
さらに、塗布液を洗浄液と置換するときに、ヘッドを駆動することで、より気泡、異物の排出作用が強くなり、不吐出ノズルの回復性が向上する。
【００６９】
所定の時間洗浄液を通した後に切替弁４２のＡ側を開きＢ側を閉じ、遮断弁４３を開く。そして加圧ガス３５をメインタンク６内に供給して内圧を高め、その内圧により塗布液２６を塗布液供給管２０、各ヘッド２４ａ〜２４ｄ、ヘッド接続管３９、塗布液回収管２２の一部、廃液管３２を通して流通することにより洗浄液３０を塗布液２６と置換する。更に遮断弁４６を閉じ、遮断弁４７を開き、回収側管体４５内ならびにその先のサブタンク７に延びている塗布液回収管２２内に塗布液２６を圧送する。これにより塗布液２６の再充填動作を終了し、引き続き塗布液２６の吐出動作に移る。
【００７０】
図３ならびに図４は、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の正面図ならびに側面図である。
【００７１】
これらの図に示すように、塗布ステージ５１上には２本平行に延びたＸ軸リニアレール５２が敷設、固定され、その上に２つのＸ軸リニアガイド５３が取り付けられている。Ｘ軸リニアガイド５３の上にステージベース５４を介してテーブル５５が固定されている。
【００７２】
テーブル５５上には、塗布液を塗布する基板４８が載置され、例えば空気吸引機構などの位置決め手段（図示せず）によってテーブル５５上の所定位置に固定されている。
【００７３】
塗布ステージ５１の左右両側面から上方に向けて支柱５６が延びており、支柱５６の上端部にガイド支持部材５７が架設されている。ガイド支持部材５７の前面に２本の平行に延びたＹ軸リニアガイド５８が水平方向に固定されて、そのＹ軸リニアガイド５８にＹ軸ベース５９が摺動可能に支持されている。さらにＹ軸ベース５９上に、垂直方向に延びるＺ軸ベース６０が固定され、Ｚ軸ベース６０上にＺ軸リニアガイド６１（図３参照）が摺動可能に支持されている。
【００７４】
前記Ｙ軸ベース５９ならびにＺ軸ベース６０上には、図４に示すように塗布液吐出機構６２が搭載されている。この塗布液吐出機構６２中の塗布液供給ボックス６３はＹ軸ベース５９上に搭載され、塗布液供給ボックス６３は図３に示すように前記塗布液循環供給部２と液体収納部３とを有している。本実施形態では前記液体収納部３としてメインタンク６とサブタンク７のセットを２組搭載しているが、前記セットを１組搭載することもできる。一方、塗布液吐出機構６２中の液滴吐出部４は、ヘッドブロック６４を介して前記Ｚ軸リニアガイド６１（Ｚ軸ベース６０）上に搭載されている。
【００７５】
前記基板４８を搭載したテーブル５５は、例えばリニアモータ（図示せず）を駆動源として前記Ｘ軸リニアレール５２上を往復移動する。前記Ｚ軸ベース６０を搭載したＹ軸ベース５９は、例えばリニアモータ（図示せず）を駆動源として前記Ｙ軸リニアガイド５８上を往復移動する。また前記液滴吐出部４を搭載したＺ軸リニアガイド６１は、例えばリニアモータ（図示せず）を駆動源として前記Ｚ軸ベース６０上を往復移動する。
【００７６】
これらの図にも示されているように、塗布液供給ボックス６３（塗布液循環供給部２、液体収納部３）は液滴吐出部４よりも高い位置に設置されており、従って液体収納部３から塗布液循環供給部２を経由し塗布液供給管（例えばフレキシブルチューブ）を通って液滴吐出部４内に塗布液が自然に供給されるとともに、液滴吐出部４内の塗布液は液体収納部３との液面差を利用して常に加圧状態となる。そのため液滴吐出部４において塗布液の漏れが生じる虞があるため、図示しない圧力切替部１によって液体収納部３内を減圧状態にコントロールしている。
【００７７】
液滴吐出部４と基板４８との距離は、Ｚ軸ベース６０上でのＺ軸リニアガイド６１の位置調整により適正に設定される。そして基板４８を搭載したテーブル５５が往復移動する間に、初期に設定された吐出タイミングにより液滴吐出部４から塗布液が液滴となって基板４８の所定位置に吐出される。
【００７８】
基板４８の１回の往復移動により必要個所に液滴が着弾されると、塗布液吐出機構６２はＹ軸上を次の塗布領域まで移動する。これらの動作の繰り返しにより、基板４８の全面に液滴が着弾される。
（液体収納容器）
図５は、本発明における液体収納容器の概略図であり、以下に具体的に述べる。
白抜き矢印は撹拌方向を、黒矢印は塗布液の供給方向を示す。この２つを反対方向とする（液体供給口を攪拌方向の下流側に向ける）ことにより、撹拌によって発生した気泡が塗布液供給管２０から液滴吐出部４に供給されることを防止することができる。塗布液供給管２０は、液体収納部３の底付近、管の端面は斜めの形状などに加工して、気泡の混入をさらに低減することも可能である。
【００７９】
液体収納部３の容器の材質には特に規定はないが、収納する液体との耐性があり、気密性が保てるものが有用である。具体的には金属製、ガラス製、テフロン（登録商標）などの耐液性のあるプラスチック製の容器が用いられる。
【００８０】
また容器の形状は、撹拌時の液体の滞留がないような構造であれば、特に支障はないが、円筒形であれば安定な撹拌、分散を行なうことが可能である。
【００８１】
塗布液供給管２０の材質は、特に規定はないが、収納する液体との耐性があり、気密性が保てるものが有用である。具体的には、PFA、PTFE、PP製などの耐液性のあるチューブが用いられる。
【００８２】
液体の撹拌方法は、液体収納容器ごと振とうさせる方法、撹拌機を用いた方法、超音波照射による方法、撹拌子とマグネチックスターラを用いた方法があり、いずれか一つでも良いし、これら二つ以上を組み合わせても良い。特に撹拌機を用いた方法、撹拌子とマグネチックスターラを用いた方法は、長期間静置により粒子が沈殿している場合でも、均一に撹拌、分散することが可能であり、特に有効である。
【００８３】
マグネチックスターラの例として、具体的に以下に述べる。アズワン製；ハイパワースターラＲＥＭＩＸ、ＲＰ−１Ｄ、高機能ハイパワースターラ、ＭＬ−１０２、強磁力マグネチックスターラ、ＨＳ−４ＳＰ、ハイパワースターラ、ＨＳ−１００、日伸理化製；超強磁力スターラＳＷ‐ＲＳ０７７Ｄなどのマグネチックスターラを用いると良い。
【００８４】
撹拌子の例として、具体的に以下に述べる。アイシス製；テフロン（登録商標）ＨＰ回転子テーパ型ＣＭＨ２９３０、テフロン（登録商標）ＨＰ回転子テーパ型ＣＭＨ２９２５、テフロン（登録商標）ＨＰ回転子シリンダ型ＣＭＨ２９３０、テフロン（登録商標）ＨＰ回転子シリンダ型ＣＭＨ２９２５などの回転子を用いると良い。
【００８５】
また、撹拌子を用いる場合、飛び跳ねたりして正常な撹拌が行えない場合があるため、間欠運転を行うことで停止時に撹拌子を中央に戻し、再度撹拌が開始する際にマグネチックスターラの中心で正常な撹拌を行うことが可能である。間欠運転は、例えば１５〜６０秒撹拌、５〜１５秒停止等で行うことが好ましく、間欠の時間はいずれの範囲の組合せでも良く、粒子と塗布液の種類により適宜変更できる。さらに回転数は、塗布液の量に合わせて変更すると、粒子の分散安定と気泡の巻き込み防止の両立を図ることが可能である。
【００８６】
図６は、本発明における撹拌動作停止時のシーケンスフロー図である。印刷動作時よりも液滴吐出部４から多量の溶液を出す動作命令の充填動作、切替動作、パージ動作（吸引パージ、加圧パージ、洗浄液加圧パージ）の各開始命令が出されると、まず撹拌動作が中止される。次に充填動作、切替動作、パージ動作が始まる。この各動作が開始するまでに、弁の開閉、圧力の調整が行なわれ、この間に塗布液供給管２０の供給口付近の気泡が上方に移動するため、塗布液供給管２０内に気泡が供給されにくくなる。
【００８７】
なお、各動作に共通する「切替弁４２のＡ側を開きＢ側を閉じ、さらに遮断弁４６、４７を閉じた後、加圧ガス３５をメインタンク６内に供給して内圧を高め、その内圧により塗布液２６を塗布液供給管２０、各ヘッド２４ａ〜２４ｄ、ヘッド接続管３９に供給する時間」を延ばすことにより、塗布液供給管２０内に微細な気泡が含まれていた場合にも、液滴吐出部４に気泡を滞留させることを低減することが可能である。
【００８８】
また、充填動作、切替動作、パージ動作の各動作が終了した後に、撹拌動作を開始し、粒子を均一に分散する。
【００８９】
図７は、本発明における液体収納容器の移動方向と、塗布液供給管の配置図である。液体収納容器移動方向（Y軸方向）に対して、直角方向（X軸方向、Y軸方向に対して８０°〜１００°の範囲）に塗布液供給管２０の液体供給口を向けることにより、液体収納容器が高速移動に移動されても、液体中の気泡が塗布液供給管２０内に入ることを抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、エレクトロルミネッセンスの製造、あるいは酸化チタン粒子を含有したインクを印刷するプリント配線基板の製造、沈降や凝集しやすい高濃度の電子部品用インクを使用して製造する積層セラミック電子部品や高周波電子部品の如き電子部品の製造、液晶表示装置の製造のスペーサ粒子などの分散の技術分野において適用可能である。さらには、有機顔料、無機顔料を有する塗布液を用いたインクジェット記録装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の系統図である。
【図２】その液滴吐出装置の概略ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の正面図である。
【図４】その液滴吐出装置の側面図である。
【図５】本発明における液体収納容器の概略図である。
【図６】本発明における撹拌動作停止時のシーケンスフロー図である。
【図７】本発明における液体収納容器の移動方向と、塗布液供給管の配置図である。
【符号の説明】
【００９２】
１：圧力切替部、２：塗布液循環供給部、３：液体収納部、４：液滴吐出部、５：カートリッジ、５ａ：第１カートリッジ、５ｂ：第２カートリッジ、６：メインタンク、７：サブタンク、８：メインタンク用加圧・減圧管、９：メインタンク用マニホルド、１０：メインタンク用バッファ、１１：メインタンク用ポンプ、１２：メインタンク用切替弁、１３：タンク間移送管、１４：タンク間移送用ポンプ、１５：サブタンク用加圧・減圧管、１６：サブタンク用マニホルド、１７：サブタンク用バッファ、１８：サブタンク用ポンプ、１９：サブタンク用切替弁、２０：塗布液供給管、２１：塗布液供給管用切替弁、２２：塗布液回収管、２３：塗布液回収管用切替弁、２４ａ〜２４ｄ：ヘッド、２５：液面センサ、２６：塗布液、２７：攪拌子、２８：洗浄液供給管、２９：洗浄液タンク、３０：洗浄液、３１：液面センサ、３２：廃液管、３３：廃液タンク、３４：液面センサ、３５：加圧ガス、３６：加圧用マニホルド、３７：加圧ガス用配管、３８：塗布液・洗浄液・加圧ガス切替弁、３９：ヘッド接続管、４０：洗浄液・加圧ガス切替弁、４１：圧力センサ、４２：塗布液・廃液切替弁、４３：第１遮断弁、４４：廃液側管体、４５：回収側管体、４６：第２遮断弁、４７：第２遮断弁、４８：基板、４９ａ〜４９ｆ：接続部、５１：塗布ステージ、５２：Ｘ軸リニアレール、５３：Ｘ軸リニアガイド、５４：ステージベース、５５：テーブル、５６：支柱、５７：ガイド支持部材、５８：Ｙ軸リニアガイド、５９：Ｙ軸ベース、６０：Ｚ軸ベース、６１：Ｚ軸リニアガイド、６２：塗布液吐出機構、６３：塗布液供給ボックス、６４：ヘッドブロック、９７：大気導入口、９８：流量調節弁、９９：外気取込用フィルタ、１００：外気取込弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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