(57)【要約】【課題】圧力発生室内の液体を攪拌することで安定した吐出特性と濃度差のない液滴を吐出することができる液体噴射装置を提供する。【解決手段】インクを吐出するノズル１３、ノズル１３に連通する圧力発生室１２及び圧力発生室１２に圧力を与える圧電素子を有する記録ヘッドと、記録ヘッドのノズル１３側を加熱するプラテンヒーターと、圧電素子に駆動信号を供給する制御装置とを備え、制御装置は、ノズル１３に形成されたインクが固化して薄膜３１になるまでプラテンヒーターに記録ヘッドのノズル１３側を加熱させ、薄膜３１によりノズル１３が閉塞された状態で、インク中の成分が沈降した沈降物を攪拌させる攪拌用駆動信号を圧電素子に供給する。【選択図】図５
2012250401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被噴射媒体に液体を吐出するノズル、該ノズルに連通する圧力発生室及び該圧力発生室に圧力を与える圧力発生手段を有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドのノズル側を加熱する加熱手段と、
前記圧力発生手段に駆動信号を供給する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記ノズル内でメニスカスを形成する前記液体が固化して膜になるまで前記加熱手段に前記液体噴射ヘッドの前記ノズル側を加熱させ、
前記膜により前記ノズルが閉塞された状態で、前記圧力発生室内の前記液体を攪拌させる攪拌用駆動信号を前記圧力発生手段に供給する
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射装置において、
前記制御手段は、前記ノズルを閉塞する前記膜を破る振動を前記圧力発生室内の液体に与え、前記ノズル内の前記液体が露出した状態のメニスカスに戻す復帰用駆動信号を前記圧力発生手段に供給する
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する液体噴射装置において、
前記液体噴射ヘッドが前記被噴射媒体に液体を塗布する塗布領域と該塗布領域以外の非塗布領域とに移動可能に設けられたキャリッジを備え、
前記制御手段は、液体を吐出した前記液体噴射ヘッドを前記非塗布領域に移動させる前に、前記ノズルに形成された液体のメニスカスが固化して膜になるまで前記加熱手段に前記液体噴射ヘッドの前記ノズル側を加熱させる
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載する液体噴射装置において、
前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドが前記塗布領域で液体の吐出をする前に、前記膜により前記ノズルが閉塞された状態で、前記攪拌用駆動信号を前記圧力発生手段に供給する
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載する液体噴射装置において、
前記被噴射媒体を前記液体噴射ヘッドのノズルに対向するように支持するプラテンを備え、
前記加熱手段は、前記プラテンを加熱するプラテンヒーターである
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載する液体噴射装置において、
前記液体は、水よりも比重が大きい
ことを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置には、例えば、液体としてインクを噴射させて紙や記録シートなどの被記録媒体（被噴射媒体）に印刷を行うインクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）を備えたインクジェット式記録装置が知られている。インクジェット式記録装置は、圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段によりインク滴吐出のための圧力を発生させる複数の圧力発生室と、インクカートリッジから各圧力発生室にインクを供給する液体流路と、各圧力発生室に連通するノズルとを備えている。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、インクの吐出が一定期間行われないと、圧力発生室や液体流路に残留しているインクの成分（顔料粒子など）が沈降する。このようなインク成分の沈降により、インクの粘度が増大し、インクの吐出不良が生じたり、インク滴の濃度にばらつきが生じたりするという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、インクジェット式記録ヘッドにインクの循環流路を設けてインクが流れ続けるようにし、圧力発生室や液体流路にインクが残留しないようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。また、インクの吐出前に、いわゆるクリーニング動作を行うものがある。すなわち、インクジェット式記録ヘッドのノズル面にキャップを取り付け、キャップとノズル面との間の空間を負圧にすることで、ノズルからインクと共に沈降物を強制的に排出する動作を行うインクジェット式記録ヘッドがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ノズルをキャップで封止した状態で圧電素子を駆動することで、圧力発生室及び液体流路内のインクを攪拌するインクジェット式記録ヘッドが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
特許文献１〜３のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置によれば、いずれもインクの沈降が防止され、吐出不良などが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−６７９６２号公報
【特許文献２】特開２００２−２３４１９６号公報
【特許文献３】特開２００２−９６４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に係るインクジェット式記録装置では、循環流路やインクを循環させるためのアクチュエーターやポンプが必要となるなど、装置が大型化、複雑化してしまう。また、特許文献２に係るインクジェット式記録装置では、沈降物の排出とともにインクも外部に排出することになるため、インクを無駄に消費してしまう。さらに、特許文献３に係るインクジェット式記録装置では、ノズルを封止するためのキャップや当該キャップをノズル（インクジェット式記録ヘッド）に対して所定位置に位置決めするための機構が必要となり装置が大型化、複雑化してしまう。
【０００９】
なお、このような問題は、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、圧力発生室内の液体を攪拌することで安定した吐出特性と濃度差のない液滴を吐出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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の態様は、被噴射媒体に液体を吐出するノズル、該ノズルに連通する圧力発生室及び該圧力発生室に圧力を与える圧力発生手段を有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル側を加熱する加熱手段と、前記圧力発生手段に駆動信号を供給する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ノズル内でメニスカスを形成する前記液体が固化して膜になるまで前記加熱手段に前記液体噴射ヘッドの前記ノズル側を加熱させ、前記膜により前記ノズルが閉塞された状態で、前記圧力発生室内の前記液体を攪拌させる攪拌用駆動信号を前記圧力発生手段に供給することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、加熱手段によりノズル内でメニスカスを形成する液体を固化させて膜とする。この膜があることで、従来よりも強力に圧力発生室内の液体を攪拌できる攪拌用駆動信号を圧力発生手段に供給することができる。これにより、ノズルから液体を無駄に吐出させることなく、効率的に圧力発生室内の液体を攪拌させ、液体の濃度を均等化し、濃度ムラのない高品質な吐出を行うことができる。
【００１２】
ここで、前記制御手段は、前記ノズルを閉塞する前記膜を破る振動を前記圧力発生室内の液体に与え、前記ノズル内の前記液体が露出した状態のメニスカスに戻す復帰用駆動信号を前記圧力発生手段に供給することが好ましい。これによれば、液体の吐出時にはノズルから膜が確実に除去されるので、液体の吐出を円滑に行うことができる。
【００１３】
また、前記液体噴射ヘッドが前記被噴射媒体に液体を塗布する塗布領域と該塗布領域以外の非塗布領域とに移動可能に設けられたキャリッジを備え、前記制御手段は、液体を吐出した前記液体噴射ヘッドを前記非塗布領域に移動させる前に、前記ノズルに形成された液体のメニスカスが固化して膜になるまで前記加熱手段に前記液体噴射ヘッドの前記ノズル側を加熱させることが好ましい。これによれば、吐出後、ノズルにメニスカスが張られている時間を短くすることができる。このようにメニスカスの状態を短くして膜を形成することで、ノズルから圧力発生室内にかけて液体が増粘することが防止される。
【００１４】
また、前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドが前記塗布領域で液体の吐出をする前に、前記膜により前記ノズルが閉塞された状態で、前記攪拌用駆動信号を前記圧力発生手段に供給することが好ましい。これによれば、液体の吐出直前に攪拌を行うので、濃度が均等化した液体を確実に吐出させることができる。
【００１５】
また、前記被噴射媒体を前記液体噴射ヘッドのノズルに対向するように支持するプラテンを備え、前記加熱手段は、前記プラテンを加熱するプラテンヒーターであることが好ましい。これによれば、被噴射媒体に付着した液体を乾燥させるためのプラテンヒーターを加熱手段として用いるので、ノズルに膜を形成するための加熱手段を合理的に構成することができる。
【００１６】
また、前記液体は、水よりも比重が大きいことが好ましい。これによれば、水より比重が大きい液体を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係る記録ヘッドの断面図である。
【図３】一実施形態に係る記録装置のブロック図である。
【図４】一実施形態に係る制御装置の動作のフローを示す図である。
【図５】一実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【図６】一実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【図７】一実施形態に係る駆動波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。以下、インクジェット式記録ヘッドは液体噴射ヘッドの一例であり、単に記録ヘッドとも言う。また、インクジェット式記録装置は液体噴射装置の一例である。
【００１９】
図１は、本実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。インクジェット式記録装置Ｉは、記録ヘッド１を具備する。記録ヘッド１は、キャリッジ３に搭載され、キャリッジ３は装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に沿って移動可能に設けられている。
【００２０】
駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、インクジェット式記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００２１】
プラテン８には、特に図示しないが、プラテン８を加熱するプラテンヒーターが設けられている。プラテンヒーターにより加熱されたプラテン８は、搬送された記録シートＳを加熱する。記録シートＳが加熱されることにより、記録シートＳ上のインクが強制的に乾燥される。
【００２２】
また、このプラテンヒーターは、本発明に係る加熱手段としても機能する。すなわち、プラテンヒーターは、プラテン８を加熱し、このプラテン８に加えられた熱で記録ヘッド１のノズル１３（図２参照）側を加熱することができる。
【００２３】
また、記録ヘッド１には、装置本体４に固定されてインクを貯留する液体貯留部１００がフレキシブルチューブ等の供給管１０１を介して接続されている。また、供給管１０１の途中には、供給ポンプ１０２が取り付けられており、液体貯留部１００からのインクは、供給ポンプ１０２の圧力によって各記録ヘッド１に供給される。なお、液体貯留部１００は、記録ヘッド１よりも鉛直方向下に配置されており、水頭差によって液体貯留部１００から記録ヘッド１にインクを供給することができない。このため、供給ポンプ１０２によって液体貯留部１００のインクを記録ヘッド１に供給している。
【００２４】
キャリッジ３がキャリッジ軸５に沿う方向（主走査方向）に移動して、記録ヘッド１にインクを吐出させて、記録シートＳにインクの印刷（液体の塗布）を行う領域を印刷領域（塗布領域）とし、記録ヘッド１にインクを吐出させずに、インクの印刷を行わない領域を非印刷領域（非塗布領域）とする。
【００２５】
インクジェット式記録装置Ｉの非印刷領域には、記録ヘッド１のノズル１３から流路内のインクや気泡等を吸引する吸引手段１１０が設けられている。
【００２６】
吸引手段１１０は、記録ヘッド１のノズル１３を覆うキャップ部材１１１と、キャップ部材１１１にチューブ１１２を介して接続された例えば真空ポンプ等の吸引装置１１３とを具備する。
【００２７】
このような構成の吸引手段１１０は、キャップ部材１１１を記録ヘッド１の吐出面に当接させて、吸引装置１１３に吸引動作を行わせることでキャップ部材１１１の内部を負圧として、ノズル１３から流路内のインクを、流路内に滞留した気泡と共に吸引してクリーニングを行う。また、印刷休止中には、キャップ部材１１１によってノズル１３を封止することによりノズル１３の乾燥を抑制するようにしてもよい。
【００２８】
また、詳細は後述するが、インクジェット式記録装置Ｉには、インクの吐出や記録シートＳの搬送などの動作を制御する制御装置５０が設けられている。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る記録ヘッドを示す断面図である。記録ヘッド１は、縦振動型の圧電素子が圧力発生手段として設けられたものであり、流路基板１１には、複数の圧力発生室１２が並設され、流路基板１１の両側は、各圧力発生室１２に対応してノズル１３を有するノズルプレート１４と、振動板１５とにより封止されている。また、流路基板１１には、各圧力発生室１２にそれぞれインク供給口１６を介して連通されて複数の圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１７が形成されており、マニホールド１７には、液体貯留部１００からのインクが供給される。
【００３０】
振動板１５の圧力発生室１２とは反対側には、各圧力発生室１２に対応する領域にそれぞれ圧電素子１８の先端が当接されて設けられている。これらの圧電素子１８は、圧電材料１９と、電極形成材料２０及び２１とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層され、振動に寄与しない不活性領域が固定基板２２に固着されている。なお、固定基板２２と、振動板１５、流路基板１１及びノズルプレート１４とは、ヘッドケース２３を介して一体的に固定されている。
【００３１】
ヘッドケース２３には、液体貯留部１００に接続された供給管１０１が接続される液体供給路２４が設けられている。液体供給路２４は、マニホールド１７に連通している。液体貯留部１００からのインクは、液体供給路２４を介してマニホールド１７に供給され、インク供給口１６を介して各圧力発生室１２に分配される。詳細には、電圧の印加により圧電素子１８が収縮することで、インクが各圧力発生室１２に供給される。すなわち、振動板１５が圧電素子１８と共に変形されて（図中上方向に引き上げられて）圧力発生室１２の容積が広げられ、圧力発生室１２内にインクが引き込まれる。そして、ノズル１３に至るまで内部をインクで満たした後、記録ヘッド駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子１８の電極形成材料２０及び２１に印加していた電圧を解除すると、圧電素子１８が伸張されて元の状態に戻る。これにより、振動板１５も変位して元の状態に戻るため圧力発生室１２が収縮され、内部圧力が高まりノズル１３からインク滴が吐出される。すなわち、本実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として縦振動型の圧電素子１８が設けられている。
【００３２】
図３は、本実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。本実施形態に係る制御手段は、例えば、ＣＰＵ（中央演算装置）とメモリを備えた汎用コンピューターをベースに実装された制御装置５０であり、記録ヘッド１の位置、インクの吐出、インクの攪拌等を制御する機能や、ヒーターの加熱を制御する機能など、インクジェット式記録装置Ｉの各機能を実現する回路やプログラムから構成されている。各機能は、当該機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることや、ハードウェア回路により実現される。
【００３３】
制御装置５０は、印刷制御手段５１、記録ヘッド駆動回路５２、印刷位置制御手段５３及びヒーター制御手段５４を具備する。
【００３４】
印刷制御手段５１は、記録ヘッド１の印刷動作を制御する。例えば、印刷データの入力に伴って記録ヘッド駆動回路５２を介して圧電素子１８に駆動パルスを印加して、記録ヘッド１からインクを吐出させる。記録ヘッド駆動回路５２は、印刷データに基づいて、ノズル１３毎にインクの吐出回数、タイミングを決定して圧電素子１８に駆動パルスを出力する回路である。
【００３５】
印刷位置制御手段５３は、記録ヘッド１の印刷時、キャッピング時、排出動作時の主走査方向及び副走査方向（記録シートＳの搬送方向）の位置決めを行う。詳しくは、印刷位置制御手段５３は、駆動モーター６を駆動してキャリッジ３を主走査方向に移動することで記録ヘッド１の主走査方向の位置決めを行い、図示しない紙送りモーターを駆動してプラテン８を回転し記録シートＳを副走査方向に移動することで記録シートＳに対する記録ヘッド１の副走査方向の位置決めを行っている。そして、印刷位置制御手段５３は、印刷時には記録ヘッド１が搭載されたキャリッジ３を主走査方向に移動させながら、記録シートＳを副走査方向に移動させる。また、印刷停止時やクリーニング動作時などのキャッピング時には、記録ヘッド１が搭載されたキャリッジ３を非印刷領域に設けられた吸引手段１１０側に移動させる。
【００３６】
ヒーター制御手段５４は、プラテンヒーター１０３の温度を所定温度に設定する。プラテンヒーター１０３の温度を設定することで、プラテン８を加熱する。例えば、ヒーター制御手段５４は、記録シートＳを搬送し、記録ヘッド１にインクを吐出させているときは、プラテン８の熱で記録シートＳ上に着弾したインクが強制的に乾燥される程度にプラテンヒーター１０３を加熱する。
【００３７】
また、詳細は後述するが、ヒーター制御手段５４は、プラテンヒーター１０３を所定温度に設定することで、プラテン８に対向した記録ヘッド１のノズルプレート１４側を加熱する。これにより、ノズル１３内でメニスカスを形成するインクの表面近傍が薄膜化される。
【００３８】
ここで、図４〜図６を用いて、制御装置の動作及び記録ヘッドの圧力発生室１２内のインクの状態について説明する。図４は、制御装置の動作のフローを示す図であり、図５及び図６は、ノズル近傍を拡大した記録ヘッドの要部断面図である。
【００３９】
制御装置５０は、例えば、印刷データに基づいて一連のインクの吐出が終了した後、印刷位置制御手段５３を介して、プラテン８上に記録ヘッド１を配置する（図４ステップＳ１）。
【００４０】
このとき、図５（ａ）に示すように、ノズル１３から圧力発生室１２にはインクが充填されており、ノズル１３にはメニスカス３０が形成されている。
【００４１】
次に、制御装置５０は、図示しないプラテンヒーター１０３を加熱してプラテン８を所定温度にし、メニスカス３０を形成しているインクを固化させる（ステップＳ２）。これにより、図５（ｂ）に示すように、ノズル１３には、インクが固化した薄膜３１（請求項の「膜」に相当する。）が形成される。
【００４２】
薄膜３１は、インクの樹脂等の成分が加熱により固化したものである。膜厚は、ノズル１３の開口が固化した薄膜３１で閉塞される程度とすればよく、圧力発生室１２内部までインクを固化させる必要はない。
【００４３】
本発明に係るインク（液体）は、ノズル１３にメニスカスを形成し、加熱手段により固化して薄膜３１を形成する組成からなる。具体的には、樹脂エマルジョン、糖分、顔料、高分子ゲル等の樹脂を含むインクや、顔料としてのアルミニウムや銀等の金属箔を含有するメタリックインク又は顔料としての酸化チタンを含有する白インクなどである。このようなインクは、常温環境下で粘度が増加し、水よりも比重が大きい性質を有しており、静置状態では樹脂や金属箔、酸化チタン等が沈降し、さらに、加熱により固化する。インクの成分の具体例については後述する。
【００４４】
次に、制御装置５０は、ノズル１３に薄膜３１が形成された記録ヘッド１を非印刷領域に移動させ、待機させる（ステップＳ３）。図６（ａ）に示すように、待機時間に応じて、インクの顔料成分や金属箔など静置状態では沈降しやすい沈降物３２が、圧力発生室１２の底面に堆積する。
【００４５】
次に、制御装置５０は、印刷データが与えられて印刷を行う際には、印刷に先立って、攪拌用駆動信号を圧電素子１８に供給する（ステップＳ４）。攪拌用駆動信号とは、圧電素子１８に与えられる駆動信号であって、薄膜３１によりノズル１３が閉塞された状態で、沈降物３２がインクの溶媒に溶けて圧力発生室１２内のインク濃度が均等になる強さの振動を圧力発生室１２のインクに与えるものである。
【００４６】
すなわち、攪拌用駆動信号は、薄膜３１を破らない程度に振動板１５を振動させ、かつその振動で圧力発生室１２を膨張・伸縮させることでインクの攪拌を行うものである。また、攪拌用駆動信号は、薄膜３１が形成されていなければ、ノズル１３からインクが吐出する程度に振動板１５を振動させるものとした。
【００４７】
図６（ｂ）に示すように、攪拌用駆動信号を圧電素子１８に供給することで、振動板１５が振動し、その振動で圧力発生室１２内のインクが攪拌され、沈降物３２が再びインクの溶媒に溶け、インクの濃度が均等化される。
【００４８】
次に、制御装置５０は、復帰用駆動信号を圧電素子１８に供給する（ステップＳ５）。復帰用駆動信号とは、圧電素子１８に与えられる駆動信号であって、薄膜３１が破られる強さの振動を圧力発生室１２内のインクに与えるものである。復帰用駆動信号が圧電素子１８に与えられることにより、ノズル１３のインクが露出した状態のメニスカスに戻る。
薄膜３１を破るタイミングは、印刷開始指示の後、印字前フラッシングが行われるタイミングと同時に行われることが望ましい。フラッシング領域上で薄膜３１が破られ、その破れた薄膜３１もフラッシング領域で排出される。
【００４９】
図６（ｃ）に示すように、復帰用駆動信号を圧電素子１８に供給することで、薄膜３１が破られ、ノズル１３にメニスカス３０が形成された状態、すなわちノズル１３から外部にインクが露出した状態に復帰する。
【００５０】
以降、制御装置５０は、印刷データに基づいて印刷する（ステップＳ６）。すなわち、印刷データに基づいて印刷制御手段５１、記録ヘッド駆動回路５２、印刷位置制御手段５３、ヒーター制御手段５４を制御して記録シートＳにインクを吐出して印刷を行う。
【００５１】
ここで、図７を用いて各種の駆動信号を説明する。圧電素子１８に入力される駆動波形は、共通電極を基準電位（本実施形態では０Ｖ）として、個別電極に印加されるものである。
【００５２】
通常の印刷時に圧電素子１８を駆動する駆動信号の駆動波形１２０は、図７（ａ）に示すように、中間電位Ｖｍを維持した状態から電位Ｖ０まで上昇させる膨張要素Ｐ０１と、電位Ｖ０を一定時間維持するホールド要素Ｐ０２と、電位Ｖ０から中間電位Ｖｍまで降下させる収縮要素Ｐ０３と、を具備する。
【００５３】
そして、このような駆動波形１２０が圧電素子１８に供給されると、膨張要素Ｐ０１によって、圧電素子１８が圧力発生室１２の容積を膨張させる方向に変形して、ノズル１３内のメニスカスが圧力発生室１２側に引き込まれると共に、圧力発生室１２にはマニホールド１７側からインクが供給される。そして、圧力発生室１２の膨張状態は、ホールド要素Ｐ０２で維持される。次に、収縮要素Ｐ０３が供給されて圧電素子１８が伸長する。これにより、圧力発生室１２は膨張容積から中間電位Ｖｍに対応する容積まで急激に収縮され、圧力発生室１２内のインクが加圧されてノズル１３からインク滴が吐出される。なお、このような膨張要素Ｐ０１、ホールド要素Ｐ０２及び収縮要素Ｐ０３からなる駆動波形１２０が、一定周期ｔ０で繰り返し発生され、所定のタイミングで圧電素子１８に選択的に印加される。
【００５４】
なお、特許文献３のような従来技術に係る攪拌のための駆動信号の駆動波形１２１は、例えば、中間電位Ｖｍを維持した状態から電位Ｖ１まで上昇させる膨張要素Ｐ１１と、電位Ｖ１を一定時間維持するホールド要素Ｐ１２と、電位Ｖ１から中間電位Ｖｍまで降下させる収縮要素Ｐ１３と、を具備する。
【００５５】
電位Ｖ１を駆動波形１２０の電位Ｖ０よりも低くすることで、圧力発生室１２内のインクを攪拌しつつ、インクが無駄に吐出することを防止している。換言すれば、駆動波形１２１は、インクの無駄な吐出を防止するために、インクの沈降物３２を攪拌させるのに十分な強さを持つ振動を圧力発生室１２内のインクに与えられない。
【００５６】
一方、図７（ｂ）に示すように、攪拌用駆動信号の駆動波形１２２は、中間電位Ｖｍを維持した状態から電位Ｖ２まで上昇させる膨張要素Ｐ２１と、電位Ｖ２を一定時間維持するホールド要素Ｐ２２と、電位Ｖ２から中間電位Ｖｍまで降下させる収縮要素Ｐ２３と、を具備する。
【００５７】
上述したようにノズル１３に薄膜３１が形成されることで、ノズル１３からインクが吐出しにくくなる。このため、攪拌用駆動信号は、駆動波形１２１よりも強い振動を振動板１５に与える電位Ｖ２を採用することができる。
【００５８】
具体的には、電位Ｖ２は、少なくとも、従来技術に係る攪拌するための駆動波形１２１の電位Ｖ１よりも高く設定されている。また電位Ｖ２は、薄膜３１が形成されていなければ、ノズル１３からインクが吐出する程度に振動板１５を振動させるものとした。さらに、電位Ｖ２は、加熱により形成されてノズル１３を閉塞する薄膜３１を破壊しない程度に設定されている。
【００５９】
このように攪拌用駆動信号の駆動波形１２２を設定することで、従来技術よりも、圧力発生室１２内のインクをより強力に攪拌することができるので、インクの濃度をより一層、均等化することができる。また、薄膜３１を破らないので、インクが無駄に吐出されることを防止することができる。
【００６０】
復帰用駆動信号の駆動波形１２３は、中間電位Ｖｍを維持した状態から電位Ｖ３まで上昇させる膨張要素Ｐ３１と、電位Ｖ３を一定時間維持するホールド要素Ｐ３２と、電位Ｖ３から中間電位Ｖｍまで降下させる収縮要素Ｐ３３と、を具備する。
【００６１】
電位Ｖ３は、少なくとも、攪拌用駆動信号の駆動波形１２２の電位Ｖ２よりも高く設定されている。このように復帰用駆動信号の駆動波形１２３を設定することで、確実に薄膜３１を破ることができる。なお、破れた薄膜３１の残骸はフラッシング領域内で排出される。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態に係るインクジェット式記録装置Ｉによれば、加熱手段によりノズル１３のメニスカス３０を固化させて薄膜３１とすることで、従来よりも強力に圧力発生室１２内のインクを攪拌できる攪拌用駆動信号を圧電素子１８に供給することができる。これにより、ノズル１３からインクを無駄に吐出させることなく、効率的に圧力発生室１２内のインクを攪拌してインクの濃度を均等化し、濃度ムラのない高品質な印刷を行うことができる。
【００６３】
また、印刷に先立って復帰用駆動信号を圧電素子１８に供給することで、印刷時にはノズル１３から薄膜３１が確実に除去される。これにより、印刷の開始からインクの吐出を円滑に行うことができる。
【００６４】
さらに、印刷を終えて非塗布領域に移動させる前に記録ヘッド１のノズル１３に薄膜３１を形成した。すなわち、印刷後、ノズル１３にメニスカス３０が張られている時間を短くすることができる。このようにメニスカス３０の状態を短くして薄膜３１を形成することで、ノズル１３から圧力発生室１２内にかけてインクが増粘することが防止される。
【００６５】
ちなみに、メニスカス３０のまま放置すると、ノズル１３から圧力発生室１２内にかけて徐々に増粘してしまう。つまり、加熱して形成した薄膜３１のような形態にはならず、ノズル１３から圧力発生室１２内まで増粘・固化が進行してしまう。
【００６６】
このように、当面、次の印刷を行わない場合、ノズル１３のインクを薄膜３１とすることで、インクの固化が進行することを防止できる。
【００６７】
さらに、制御装置５０は、攪拌用駆動信号を圧電素子１８に供給するタイミングは、記録ヘッド１が印刷領域でインクの吐出をする前とした。これにより、印刷直前に、攪拌を行うので、濃度が均等化したインクを確実に吐出させることができる。
【００６８】
なお、ノズル１３に薄膜３１を形成した後、記録ヘッド１を非塗布領域に移動させ、ノズルプレート１４をキャップ部材１１１で封止しておくことが好ましい。これにより、薄膜３１がそれ以上に乾燥することを防止できる。これにより、薄膜３１の膜厚が過剰に厚くなることを防止できる。
【００６９】
本実施形態では、印刷に先立って、復帰用駆動信号を圧電素子１８に供給したが、必ずしも当該信号は必要ではない。すなわち、通常の印刷を行うための駆動信号（駆動波形１２０）で薄膜３１を破壊してもよい。
【００７０】
また、制御装置５０は、記録ヘッド１が印刷を終えて、非塗布領域に移動させる前に加熱を行って薄膜３１を形成したが、このようなタイミングに限らない。加熱のタイミングは任意である。
【００７１】
さらに、制御装置５０は、記録ヘッド１が印刷領域でインクの吐出をする前に、攪拌用駆動信号を圧電素子１８に供給したが、このようなタイミングに限らない。印刷を行うタイミングに関わらず、任意のタイミングで攪拌を行ってもよい。これにより、例えば、印刷を行わずに、記録ヘッド１を待機させている間に、インクの成分が沈降することを防止できる。
【００７２】
加熱手段としてはプラテンヒーターに限らず、例えば、非印刷領域に記録ヘッド１のノズル１３側を加熱するヒーター等を別途設けてもよい。また、記録ヘッド１のノズルプレート１４がキャップ部材１１１に封止された状態で、ノズル１３側を加熱する加熱手段を吸引手段１１０に別途設けてもよい。制御装置５０は、加熱手段の配置等に応じて、記録ヘッド１を移動させ、適宜加熱するタイミングを定めればよい。
【００７３】
また、本発明に係るインク（液体）の成分としては、具体的には、０．１％以上１０％以下の樹脂又は糖類（糖分又は糖アルコール）を含むインク（液体）を挙げることができる。樹脂としては、樹脂エマルジョン、顔料、高分子ゲルを挙げることができる。また、樹脂、糖分又は糖アルコールは、単独でもよいし、これらを混合したものでもよい。なお、樹脂と糖類とを混合した場合は、この混合物が０．１％以上１０％以下であることが好ましい。
【００７４】
樹脂エマルジョンとしては、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂からなる群より選択される１種又は２種以上であることが好ましい。これらの樹脂はホモポリマーとして使用されても良く、またコポリマーして使用されてもよく、単相構造及び複相構造（コアシェル型）の何れのものも使用できる。
【００７５】
顔料としては、カーボンブラック、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、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、キナクリドン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、ジオキサジン顔料、アントラキノン顔料、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等の有機顔料、チタン白、亜鉛華、鉛白、カーボンブラック系、ベンガラ、朱、カドミウム赤、黄鉛、群青、コバルト青、コバルト紫、ジンクロメート等の無機顔料が挙げられる。また、カラーインデックスに記載されていない顔料であっても水相に分散可能なら、何れも使用できる。これらのうち、特にアゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、キナクリドン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、ジオキサジン顔料、及びアントラキノン顔料系を用いることが好ましい。尚、「顔料」とは、水や溶剤、油等に通常不溶の粒子状の固体をいう。
【００７６】
高分子ゲルとは、高分子が架橋されることで三次元的な網目構造を形成し、その内部に溶媒を吸収し膨潤したゲルである。公知の高分子ゲルを本発明に適用することができる。
【００７７】
また、糖分としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖（三糖類及び四糖類を含む）及び多糖類が挙げられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等が挙げられる。
【００７８】
糖アルコールとしては、例えば、トレイトール、エリスリトール、アラビトール、リビトール、キシリトール、リキシトール、ソルビトール（グルシトール）、マンニトール、イジトール、グリトール、タリトール、ガラクチトール、アリトール、アルトリトール、マルチトール、イソマルチトール、ラクチトール、ツラニトール等が好適である。
【００７９】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
【００８０】
例えば、上述した各実施形態では、流路（圧力発生室）に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、圧電材料１９と電極形成材料２０，２１とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子１８を例示したが、圧力発生手段は、特にこれに限定されるものではなく、圧電材料１９と電極形成材料２０，２１とを交互に積層させて積層方向の一端部を振動板１５に当接させる横振動型の圧電素子を用いるようにしてもよい。
【００８１】
また、圧力発生手段としては、例えば、下電極、圧電材料からなる圧電体層及び上電極を成膜及びリソグラフィー法によって形成した薄膜型の圧電素子を用いてもよく、また、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子を使用することもできる。また、圧力発生手段として、シェアモード（圧電素子の分極方向に垂直に電界を印加した場合に発生する変形モードである。）の変形を発生させ、圧電素子の剪断変形により圧力発生室を変形させてインクを吐出させるものや、他の撓みモードの圧電素子や、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開口から液滴を吐出させるものなども使用することができる。
【００８２】
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
【００８３】
なお、上記各実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００８４】
Ｉ  インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、  １  インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、  １２  圧力発生室、  １３  ノズル、  １４  ノズルプレート、  １５  振動板、  １８  圧電素子、  ３０  メニスカス、  ３１  薄膜、  ３２  沈降物、  ５０  制御装置、  １０３  プラテンヒーター
【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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