JP2002248783A

JP2002248783A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2002248783A
Application number: JP2001048690A
Authority: JP
Inventors: Katsushi Kato; 勝志加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-03

Abstract

(57)【要約】【課題】供給できる濃淡インクの種類数を増やし、幅
広い階調領域で滑らかで正確な濃度表現の画像出力が可
能であるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インクジェット記録装置は、原液を貯留
する原液貯留手段と、所定量の原液同士を混合して所望
濃度を有するインクを生成し、生成されたインクを記録
ヘッドに送出するインク混成手段と、原液貯留手段とイ
ンク混成手段との間に配置され、原液貯留手段からの原
液を計量貯留部に適量計量貯留し、計量貯留した原液を
所定量前記インク混成手段に送出する分配貯留手段とを
備える。該分配貯留手段の計量貯留部は、その上部に、
垂直上向きに液体を排出するために配設されている管部
材を有する。該管部材内部に原液が進入し、その後、前
記管部材に一定時間空気を流通させて該管部材に残留す
る原液を余剰液として排出することにより計量貯留が完
了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同系色のそれぞれ
濃度の異なるインクを吐出する複数のヘッドを用いて記
録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置において、プリ
ント速度の向上等のために、複数のインク吐出口を集積
配列した記録ヘッドを用いるもの、また、カラー対応と
してそのような記録ヘッドを複数個備えたものが多くあ
る。

【０００３】このようなインクジェット記録装置におい
ては、印字面への記録方式がインク吐出の有無による二
値表現であり、例えば、階調性に富んだ濃淡画像を表現
する場合には、疑似中間調方式を利用した種々の手法が
採られている。画像表現画素単位を１画素から複数画素
にその比率を変えて描画表現する面積階調法や、濃度閾
値マトリックスに対する画素データの大小比較によるデ
ィザ方式、その誤差を周辺データに散りばめる誤差拡散
方式等が代表的な例として挙げられる。

【０００４】ところで、この疑似中間調処理を用いる場
合においても、さらに高画質画像を出力するために、記
録媒体の同一位置にインクを多重打ちして階調を表現す
るいわゆるマルチドロップ方式や、同系色で濃度の異な
るインクを用いて階調を表現する多階調インク方式等が
提案されている。

【０００５】複数個の記録ヘッドを備えてインクを同一
位置に多重打ちして階調を表現する場合や、同系色で濃
度の異なるインクを用いて階調を表現する場合、同系色
毎に濃度の異なるインクを用意する必要がある。例え
ば、カラー画像記録においては、シアン、マゼンダ、イ
エロー、ブラックの４色を原色として描画するのである
が、よりきめ細かい濃淡を表現する写真調の高画質を得
るためには、少なくともシアンとマゼンダの２色は濃淡
２種類のインクを用意するのがよい。よって、最低でも
６種類、場合によってはそれ以上の種類のインクを用意
する。

【０００６】このような傾向は、単純Ｘ線撮影、コンピ
ュータ断層撮影（ＣＴ）、血管造影法（Angiograph
y）、ディジタル消去血管造影法（ＤＳＡ）、超音波断
層法、磁気共鳴像（ＭＲＩ）、陽電子放射断層撮影法
（ＰＥＴ）等の医療用画像をプリント出力する場合にも
同様である。

【０００７】診断の基礎となる医療用画像は、モノクロ
濃淡画像であり、透過フィルムに描画される診断画像
は、ＣＴ、ＭＲＩ画像の読影作業に必要とされる透過光
学濃度３．０程度までの濃淡域を、濃度階調数２５６階
調程度に階調分割して描画することが要求されている。
単純Ｘ線撮影画像診断では、さらに細かな階調表現が必
要とされ、４０９６階調程度の高階調表現が望まれてい
る。

【０００８】このように、医療用画像の場合、幅広い濃
度域で高階調記録を行うことが必要であり、この場合
に、上述の同系色について濃度の異なるインクを用いて
階調を表現する方式では、各濃淡インクの濃度差が大き
いとインクの切り替え部分で階調の再現が線形になら
ず、濃度段差（疑似輪郭）が生じ易くなったり、階調性
を維持するために解像度を犠牲にしたり、記録された画
像の粒状感が悪くなり画質がざらついてしまうこと等が
ある。

【０００９】それらの解決のためには、濃淡インク数を
増やして記録を行うことが必要とされるが、医療用画像
等の高階調画像記録装置では、多数の濃度のインクが必
要であり、そのインクの種類の分だけインクを貯留する
インク貯留手段を装備しなくてはならず、装置自体の大
型化は避けられなくなる。また、インク濃度差が微小な
場合にはインクの補充交換も複雑になり、誤装填を引き
起こすという問題があった。

【００１０】そこで、上記問題を解決する方法として以
下のような提案がなされている。

【００１１】すなわち、濃度の比較的高いインクである
第１の原液と、第１の原液を希釈するための希釈液又は
濃度の比較的低いインクである第２の原液を貯留するた
めの少なくとも２つの貯留槽を備え、ヘッドにインクを
供給する以前の段階において、第１の原液及び第２の原
液とを所望の比率にて混合することで中間濃度のインク
を生成する方法である。

【００１２】インク混合槽を複数個備え各混合層へ供給
する第１の原液及び第２の原液の供給比率を所望のイン
ク濃度比となるよう割り振る。この時、混合槽への原液
供給量を制御する方式としては、原液槽と混合槽との間
の供給路に供給液の流量を制御する開閉弁等を介在さ
せ、各混合槽へ所望流量だけ原液を供給する。これによ
り得られる各濃度混合液と原液を記録用ヘッドに供給す
ることで高階調な描画が可能となる。

【００１３】しかしながら、流量制御弁による供給で
は、管路での流速が一定しない等の原因により流量にバ
ラツキが生じ、混合比が安定しない恐れがある。特に、
粘性の高いインクを用いる場合に顕著であり、流路抵抗
を減らすために貯留槽としてのタンク等の位置関係に制
限が出てきたり、装置の全体構成に影響を与える。さら
に、仮に制御系にトラブルが起きた場合に、インクが混
合槽から溢れる恐れもある。

【００１４】そのために、図６に示される混合生成機構
が提案されている。

【００１５】図において、１０１Ｄは、濃度の比較的高
いインクである第１の原液を貯留するための原液貯留手
段としてのタンクであり、１０１Ｌは、第１の原液を希
釈するための希釈液又は濃度の比較的低いインクである
第２の原液を貯留するための原液貯留手段としてのタン
クである。

【００１６】１０３は、インク混成手段であり、少なく
とも１つは用意されている。該インク混成手段１０３
は、原液同士を混合し、所定の濃度を有する少なくとも
１種類のインクを生成し、得られたインクをヘッド１に
送出する。

【００１７】１０２Ｄ及び１０２Ｌは、前記タンク１０
１Ｄ、１０１Ｌと前記インク混成手段１０３との間に配
置されている分配貯留手段である。該分配貯留手段１０
２Ｄ及び１０２Ｌは、前記タンク１０１Ｄ及び１０１Ｌ
からの原液をそれぞれ所定の容量だけ貯留する少なくと
も１つの計量貯留部と、分配の際に生じる余剰液を排出
する排出系とを備え、前記計量貯留部に分配貯留された
第１の原液あるいは第２の原液を前記インク混成手段１
０３へ送出する。

【００１８】送出路１０５、１０６、１０７は、上記タ
ンク１０１Ｄ、１０１Ｌ、分配貯留手段１０２Ｄ、１０
２Ｌ、インク混成手段１０３及びヘッド１を連結し、前
記原液又は混合液を送出する。

【００１９】１０４は、第１の原液であるインクと同一
濃度で記録する場合に設けられたインク一時貯留手段で
ある。また、１０８は、分配貯留手段１０２Ｄ、１０２
Ｌから排出される余剰液を、それぞれタンク１０１Ｄ、
１０１Ｌに還流させるようにした還流路である。

【００２０】上記構成を有する混合生成機構において、
原液貯留手段からの原液を一定の液体貯留容積を持つ複
数の計量貯留部に一旦前記原液が分配貯留され、前記容
積が一定している前記計量貯留部に完全に満たされ、そ
の後、該計量貯留部の一定容量の原液が前記インク混成
手段に送出される。各計量貯留部から集められた第１の
原液及び第２の原液は、インク混成手段において混合さ
れ、所望の濃度のインクに生成される。

【００２１】ここで、前記分配貯留手段につき図７を用
いて詳細に説明する。

【００２２】分配貯留手段１０２は、計量分配タンク１
５１及び第１の原液用タンク１０１Ｄもしくは第２の原
液用タンク１０１Ｌから原液が供給されてくる供給管１
５２、空気を排出して計量分配タンク１５１内部の気圧
を下げ供給管１５２からの液体の呼び込みを推進するた
めのポンプ２００と連通する排気管１５３、計量分配タ
ンク１５１からインク混成手段１０３へ液体を送り出す
ための送出管１５４乃至１５８、そして、供給管１５２
及び送出管１５４乃至１５８に通じる送出路を開閉制御
する開閉バルブ１５９及び１６０乃至１６４から構成さ
れている。

【００２３】計量分配タンク１５１は、その内部を複数
の高さの異なる仕切り壁１７１乃至１７４により仕切ら
れて、複数の計量貯留槽に分割されている。この例にお
いては、計量貯留部としての計量貯留槽１５１ａ、１５
１ｂ、１５１ｃ、１５１ｄ及び余剰液槽１５１ｅという
ように５槽に分割されている。

【００２４】計量貯留槽１５１ａ、１５１ｂ、１５１
ｃ、１５１ｄは、第１の原液又は第２の原液である液体
が供給され、液体が仕切り壁１７１乃至１７４を越えて
溢れた時点で最大の液体貯留量となる。計量貯留槽１５
１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５１ｄの全てに最大量の
液体貯留が行われた後、余剰液槽１５１ｅに液体が到達
し、且つ余剰液槽１５１ｅを完全に満たすよりも早い時
点で供給管１５２よりの液体の供給が停止される。この
ために、液体レベルセンサ１６５等の検知手段及び供給
管の開閉手段である開閉弁１５９が設けられている。

【００２５】この段階で、計量貯留槽１５１ａ、１５１
ｂ、１５１ｃ、１５１ｄの所望の容量に分配された原液
は、次の工程として送出管１５４乃至１５７を通って対
応するインク混成手段１０３に送り出される。所望の容
積比でインク混成手段１０３に供給された原液同士は、
所望の濃度のインクへと混合生成され、結果として多種
類の濃度のインクが用意される。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、計量貯
留部に原液を貯留する工程において、各計量貯留部を満
たした後溢れた液体は仕切り壁を乗り越えるのである
が、液体と壁面と空気との間において、界面張力が働く
ため、液体が仕切り壁の高さと一致する高さに納まって
くれるとは限らず、計量貯留部の容積設定が難しい。ま
た、仕切り壁の表面状態によっては貯留される液体の量
の再現性が不十分なこともままあった。

【００２７】そのために、容積比率が所望の値に一定せ
ず、混合生成されたインクの濃度が所望の濃度値になら
なくなり、出力画像にエラーが生じてしまう。

【００２８】本発明は、上記の観点に鑑みてなされたも
のであって、上記した課題を解決し、濃淡インク数を増
やし、幅広い階調領域で滑らかで正確な濃度表現の画像
出力が可能であるインクジェット記録装置を提供するこ
とを目的としている。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のインクジェット記録装置は、同系色のそれ
ぞれ濃度の異なるインクを吐出する複数のヘッドを用い
て記録媒体の印字面にインクを吐出して所望の印字情報
を該記録媒体に記録するインクジェット記録装置におい
て、少なくとも２種類の原液を貯留する少なくとも２つ
の原液貯留手段と、該原液同士を混合して所定の濃度を
有するように少なくとも１種類のインクを生成し、生成
されたインクを前記ヘッドに送出するインク混成手段
と、前記原液貯留手段と前記インク混成手段との間に配
置され、前記原液貯留手段からの原液を少なくとも１つ
の計量貯留部に所定の容量だけ計量貯留し、計量の際に
生じる余剰液を排出し、計量貯留した原液を前記インク
混成手段に送出する少なくとも２つの分配貯留手段とを
備え、前記分配貯留手段における前記計量貯留部は、気
密性のある容器であって、該容器の天井部に、垂直上向
きに液体を排出するために配設されている管部材を有
し、計量貯留時、該管部材内部に原液が進入することに
より、前記計量貯留部への計量貯留が終了することを特
徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】最初に、本発明のインクジェット
記録装置の概要に関して簡単に説明する。

【００３１】図１に本実施例のインクジェット記録装置
の構成が模式的に示されている。図１に示されるよう
に、キャリッジ２上には、各色インクに対応して、記録
ヘッドとして複数のインク吐出口を備えたマルチノズル
ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）１が装填され
ている。本実施例では、ヘッド１をさらに４個装備し、
それぞれブラック（Ｋ）のインクについて濃度の低いイ
ンクから順に、第１の濃度インク（Ｄ１）、第２の濃度
インク（Ｄ２）、第３の濃度インク（Ｄ３）、第４の濃
度インク（D４）をそれぞれ吐出させる。これらのヘッ
ド１−Ｄ１、１−Ｄ２、１−Ｄ３、１−Ｄ４には、それ
ぞれ多数の導線を配したケーブル４を介して駆動信号が
供給される。

【００３２】キャリッジ２は、２本のガイドレール５と
摺動可能に結合され、また、ベルト６を介してキャリッ
ジ駆動モータ８の駆動力が伝達されることにより、図中
Ｘ方向に往復動して一連の主走査を行うことができる。
さらに、不図示の紙送りモータにより図中Ｙ方向矢印の
向きに記録用紙等の記録媒体７を搬送して副走査が行わ
れる。前記主走査及び副走査は交互に行われ、該主走査
中に各ヘッド１から吐出される各インクにより記録媒体
７に順次画像が記録される。

【００３３】ヘッド１−Ｄ１、１−Ｄ２、１−Ｄ３、１
−Ｄ４に対しては、キャリッジ２とは別の箇所、例えば
装置本体、に装着された後述するインク混成タンク群か
ら各インク供給管３−Ｄ１、３−Ｄ２、３−Ｄ３、３−
Ｄ４を介してＤ１インク、Ｄ２インク、Ｄ３インク及び
Ｄ４インクが供給される。

【００３４】キャリッジ２の移動範囲である一方の端部
には、ヘッドクリーニング機構９が設けられており、待
機時にヘッド１の各インク吐出口に対してキャッピング
をするとともに、このキャッピング状態でインク吸引を
行ない、あるいはヘッド表面をブレードで洗浄するワイ
ピング等を行う。

【００３５】次に、本発明に係るインクジェット記録装
置のインク供給系の構成を図２乃至５に基づいて説明す
る。

【００３６】インクジェット記録装置のインク供給系の
主なる構成は、従来例として例示した図６に示す構成と
略同じである。したがって、ここでは従来例と異なる構
成を中心に説明することとする。

【００３７】濃度の比較的濃い（高い）原液インクが予
め注入されている原液貯留手段１０１としての原液イン
クタンク５１Ｄは、適切な使用環境の下においては十分
な印字が可能なだけのインク量を保有する内容積を有す
るとともに、インクを使い切った際には、外部からのイ
ンク補充が可能な構造、もしくは本体である記録装置に
対して交換できるように着脱可能な構造になっている。
該原液インクタンク５１Ｄは、その底部に供出口５１Ｄ
ａを有しており、該供出口５１Ｄａからインク供給路５
２Ｄを経て分配貯留手段１０２を構成する計量貯留タン
ク５７Ｄに連結されている。該原液インクタンク５１Ｄ
は、その天井部に給入口５１Ｄｂを有しており、還流路
６９Ｄに連結されている。さらに、該原液インクタンク
５１Ｄは、上記天井部に大気連通口５１Ｄｃを有してお
り、前記供出口５１Ｄａ及び給入口５１Ｄｂにおけるイ
ンクの出入りが支障なく行なわれるようになっている。

【００３８】インク供給路５２Ｄには、供給制御弁５３
Ｄとしての開閉制御弁が設けられており、原液インクタ
ンク５１Ｄからのインクの供給動作は、該供給制御弁５
３Ｄにより制御可能とされている。また、インク供給路
５２Ｄに空気導入路５４Ｄが接続され、該空気導入路５
４Ｄには、空気導入制御弁５５Ｄが設けられている。

【００３９】空気導入制御弁５５Ｄとしては、電気信号
等を受けて流路を開閉制御するタイプの弁であってもよ
いが、制御系統が複雑化するのを避けることができるの
で圧力差自動開閉弁を使用することが好ましい。

【００４０】ここで、該圧力差自動開閉弁の構造を図４
に示される該圧力差自動開閉弁の断面図を用いて詳細に
説明する。

【００４１】３０１は、弁ケースで、流路以外は密封さ
れた容器とされている。弁ケース３０１には、流路とし
て上流側管部材３０２、下流側管部材３０３が接続され
ている。弁ケース３０１の内側に突出部３０１ａが設け
られており、内部には前記突出部３０１ａと密着した際
に流路を遮断する可動封止部材３０４及び該可動封止部
材３０４に付勢力を与えるバネ部材３０５が収容されて
いる。

【００４２】上流側管部材３０２内の流体圧力が下流側
管部材３０３内の流体圧力より低い状態では、可動部材
３０４は、バネ部材３０５により突出部３０１ａに押付
けられて、上流側と下流側の連通を遮断していおり、圧
力差自動開閉弁は閉じられたままである。

【００４３】上流側管部材３０２内の流体圧力が下流側
管部材３０３内に流体圧力に相対して高まると流路が徐
々に開く。このことは、上流側管部材３０２内の流体圧
力をＰ１、下流側管部材３０３内の流体圧力をＰ２、上
流側管部材３０２内の流体に接し、突出部３０１ａに囲
まれた部分の可動封止部材３０４の面積をＳ、バネ部材
３０５の付勢力をＦとすると、圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が
（Ｆ／Ｓ）を上回った時、圧力差自動開閉弁が開くこと
を意味する。

【００４４】圧力差自動開閉弁が開けば圧力差により上
流側から下流側へ向って流体が流れ込むが、それ以外で
は該圧力差自動開閉弁が閉じているため、下流側から上
流側へ向って流体が流れ込むことはない。すなわち、こ
の圧力差自動開閉弁は、空気導入路５４Ｄで逆流が起き
た時液が外部に漏れてしまうことを防止し得る逆止弁と
しても機能している。

【００４５】また、前記バネ部材３０５の不勢力Ｆと前
記面積Ｓの適切な設定によって、弁が開放する時の圧力
差（Ｐ１−Ｐ２）の値を任意に設定することも可能であ
る。さらに、圧力差自動開閉弁は、電気的な制御をする
ことなく他の制御弁やポンプとの連携のみで開閉を制御
することも可能である。

【００４６】本実施例において、分配貯留手段１０２
は、以下に説明するように、複数の容器とそれぞれを連
結する複数の管部材から構成されている。

【００４７】５７Ｄ−１、５７Ｄ−２、５７Ｄ−３、５
７Ｄ−４は、計量貯留部としての計量貯留タンクであ
り、後述される構成を有することによりその容積が決め
られている容器である。６１Ｄは、計量貯留タンク５７
Ｄ１〜４の貯留の完了を検出するする検出センサ６２Ｄ
を備え、一時的に余剰インクを貯留する余剰液タンクで
ある。計量貯留タンク５７Ｄ１〜４及び余剰液タンク６
１Ｄは、気密性のある容器で、それぞれ複数の管部材が
接続されており、管部材管内以外での空気及び液体の出
入りは遮断されている。

【００４８】５８Ｄ−１、５８Ｄ−２、５８Ｄ−３、５
８Ｄ−４は、計量貯留タンク５７Ｄ−１、５７Ｄ−２、
５７Ｄ−３、５７Ｄ−４と余剰液タンク６１Ｄをそれぞ
れ連結する連結管であり、この連結管を通して空気や液
体のやりとりが行なわれる。５９Ｄ−１、５９Ｄ−２、
５９Ｄ−３、５９Ｄ−４は、原液が分配貯留された後
に、該原液をインク混成手段１０３へ導くための供給路
であり、それぞれ供給動作を制御する供給制御弁６０Ｄ
−１、６０Ｄ−２、６０Ｄ−３、６０Ｄ−４が設けられ
ている。

【００４９】余剰液タンク６１Ｄの検出センサ６２Ｄ
は、電極６３Ｄと金属管（電極）６４Ｄとを設け、イン
クの導電性を利用し、両電極間の電気的な導通、非導通
を検知して液体の有無を判断するセンサである。検出セ
ンサは、本実施例に限られることはなく、液体の有無で
の反射光や透過光の状態の差異を検知するタイプのセン
サでもよいし、液体の挙動をフロートや羽根車等の運動
に変換して検知するタイプのセンサであってもよい。

【００５０】余剰液タンク６１Ｄ内の天井から下向きに
配置された前記電極である金属管６４Ｄに連続して管部
材が接続されており、該管部材は、還流路６９Ｄとして
原液インクタンク５１Ｄへと連結されている。また、還
流路６９Ｄの途中には、吸引ポンプ２００Ｄが設けられ
ている。該吸引ポンプ２００Ｄは、分配貯留手段１０２
を構成する計量貯留タンク５７Ｄ１〜４および余剰液タ
ンク６１Ｄ内の流体圧力を減圧し、余剰インクを原液イ
ンクタンク５１Ｄへ排出する。

【００５１】ここで、吸引ポンプ２００の一例として、
チューブポンプの構造を図５を用いて説明する。２０１
は、ポンプケースで、弾力性を持ち、断面積が可変の管
部材（チューブ）２０２を保持している。２０３は、回
転ドラムで、外側にチューブ２０２の一部を押しつぶす
コロ２０４を少なくとも一つ備えている。回転ドラム２
０３は、不図示の動力源（モータ等）によって軸２０３
ｐを中心に矢印方向に回動し、コロ２０４で押しつぶさ
れたチューブ２０２の一部分により密閉されたチューブ
２０２内の空間が矢印方向に移動し、流体を下流側Ｌへ
配送するとともに、上流側Ｕの流体の圧力を減少させ
る。チューブ２０２内の流体は、空気でもインク等の液
体でもどちらでも同様の作用をする。本実施例において
は、吸引ポンプとして上記の通りチューブポンプを採用
しているが、他にも同様に流体を送り出すとともに上流
側の流体の圧力を減少させるポンプであれば、どのよう
なポンプであってもよい。

【００５２】インク供給路５９Ｄ−１、５９Ｄ−２、５
９Ｄ−３、５９Ｄ−４に設けられた供給制御弁６０Ｄ−
１、６０Ｄ−２、６０Ｄ−３、６０Ｄ−４は、電気信号
を受けて流路を開閉制御するタイプの弁であってもよい
が、装置全体の制御の複雑化を考慮すると、空気導入弁
５５Ｄと同様の圧力差自動制御弁を使用することが好ま
しい。

【００５３】本実施例では圧力差自動制御弁を採用して
いる。この場合、下流側であるインク混成手段１０３内
の圧力が、後述する吸引ポンプ２１０により減圧され、
大気圧を大きく下回った時のみ圧力差自動制御弁が開放
されるように、パラメータである面積Ｓとバネの付勢力
Ｆが設定されている。

【００５４】続いて、第２の原液としての希釈液に関す
る原液貯留手段１０１、分配貯留手段１０２、インク混
成手段及びそれら周辺の供給路等の説明に入るが、基本
的な構成は、第１の原液であるインクに関するものと概
ね同様である。分かり易いように、同様の機能を有する
部材については記号の“Ｄ”と“Ｌ”とを置き換えて示
している。

【００５５】本実施例では、第２の原液は希釈液であ
り、第１の原液の濃度を薄める働きしか持っていない
が、第１の原液であるインクに比べて濃度の異なる（薄
い）第２のインクを第２の原液としてもよい。そうする
ことにより、混合せずに記録に使用できるインク種類が
増えて、インク混合手段が少なくなり装置構成上シンプ
ル化、低コスト化を図ることができる。

【００５６】原液貯留手段１０１として希釈液が予め注
入されている希釈液タンク５１Ｌがあり、該希釈液タン
ク５１Ｌは、適切な使用環境の下では十分な印字が可能
である液量を保有する内容積を有するとともに、液を使
い切った際には、外部からのインク補充が可能な構造、
もしくは本体である記録装置に対して交換できるように
着脱可能な構造になっている。希釈液タンク５１Ｌは、
その底部に供出口５１Ｌａを有しており、、該供出口５
１Ｌａから希釈液供給路５２Ｌを経て分配貯留手段１０
２としての計量貯留タンク５７Ｌに連結されている。ま
た、該希釈液タンク５１Ｌは、その天井部に給入口５１
Ｌｂを有しており、還流路６９Ｌに連結されている。さ
らに、該希釈液タンク５１Ｌは、大気連通口５１Ｌｃを
有しており、前記供出口５１Ｌａ及び給入口５１Ｌｂに
おける希釈液の出入りが支障なく行なわれるようになっ
ている。

【００５７】希釈液供給路５２Ｌには、供給制御弁５３
Ｌとしての開閉制御弁が設けられており、希釈液タンク
５１Ｌからの希釈液の供給動作は、該供給制御弁５３Ｌ
により制御可能とされている。また、希釈液供給路５２
Ｌに空気導入路５４Ｌが接続され、該空気導入路５４Ｌ
には、空気導入制御弁５５Ｌが設けられている。

【００５８】空気導入制御弁５５Ｌとしては、上記した
空気導入制御弁５５Ｄと同様に、電気信号等を受けて流
路を開閉制御するタイプの弁であってもよいが、制御系
統が複雑化するのを避けることができるので圧力差自動
開閉弁を使用することが好ましい。

【００５９】本実施例において、分配貯留手段１０２
は、複数の容器とそれぞれを連結する複数の管部材から
構成されている。

【００６０】５７Ｌ−１、５７Ｌ−２、５７Ｌ−３は、
希釈液用の計量貯留タンクであり、後述される構成を有
することによりその容積が決められている容器である。
６１Ｌは、計量貯留タンク５７Ｌ１〜３の貯留の完了を
検出するする検出センサ６２Ｌを備え、一時的に余剰希
釈液を貯留する余剰液タンクである。計量貯留タンク５
７Ｌ１〜３及び余剰液タンク６１Ｌは、気密性のある容
器で、それぞれ複数の管部材が接続されており、管部材
管内以外での空気及び液体の出入りは遮断されている。

【００６１】５８Ｌ−１、５８Ｌ−２、５８Ｌ−３は、
計量貯留タンク５７Ｌ−１、５７Ｌ−２、５７Ｌ−３と
余剰液タンク６１Ｌをそれぞれ連結する連結管であり、
この連結管を通して空気や希釈液のやりとりが行なわれ
る。５９Ｌ−１、５９Ｌ−２、５９Ｌ−３は、希釈液が
分配貯留された後に、該希釈液をインク混成手段１０３
へ導くための希釈液供給路であり、それぞれ供給動作を
制御する供給制御弁６０Ｌ−１、６０Ｌ−２、６０Ｌ−
３が設けられている。

【００６２】余剰液タンク６１Ｌの検出センサ６２Ｌ
は、電極６３Ｌと金属管（電極）６４Ｌとを設け、希釈
液の導電性を利用し、両電極間の電気的な導通、非導通
を検知して液体の有無を判断するセンサである。余剰液
タンク６１Ｌ内の天井から下向きに配置された前記電極
である金属管６４Ｌに連続して管部材が接続されてお
り、該管部材は、還流路６９Ｌとして希釈液タンク５１
Ｌへと連結されている。還流路６９Ｌの途中には、吸引
ポンプ２００Ｌが設けられている。該ポンプ２００Ｌ
は、分配貯留手段１０２を構成する計量貯留タンク５７
Ｌ１〜３および余剰液タンク６１Ｌ内の流体圧力を減圧
し、希釈液を希釈液タンク５１Ｌへ排出する。該吸引ポ
ンプ２００Ｌは、上記吸引ポンプ２００Ｄと同様、チュ
ーブポンプを使用している。

【００６３】希釈液供給路５９Ｌ−１、５９Ｌ−２、５
９Ｌ−３に設けられた供給制御弁６０Ｌ−１、６０Ｌ−
２、６０Ｌ−３は、電気信号を受けて流路を開閉制御す
るタイプ弁であってもよいが、装置全体の制御の複雑化
を考慮すると、上記空気導入弁５５Ｄと同様の圧力差自
動制御弁を使用することが好ましい。

【００６４】原液インク分配貯留手段と希釈液分配貯留
手段の異なる部分は、原液分配貯留手段が計量貯留タン
クを４個備えるのに対して、希釈液分配貯留手段は３個
であることである。これは、希釈液のみでの記録は行わ
れないが、原液インクは希釈されずにそのままの濃度の
インクが記録に使用されるためである。すなわち、原液
インク分配貯留手段においては、上記従来例で述べたイ
ンク一時貯留手段１０４に分配するための計量貯留タン
クが１個余分に備えられている。なお、余分の計量貯留
タンクは、必ずしも必要ではなく、原液インクタンク５
１Ｄから直接ヘッド１へ送出されてもよく、その場合、
４個あった計量貯留タンクは１個省略することができ
る。

【００６５】記録に使用されるインク濃度Ｄ１、Ｄ２、
Ｄ３の３種のインクに対応して３個備えられているイン
ク混成手段１０３は、インク混成タンク７１−Ｄ１、７
１−Ｄ２、７１−Ｄ３から構成されている。

【００６６】インク混成タンク７１−Ｄ１の天井部に
は、インク供給路５９Ｄ−４に連結されるインク供給口
７１−Ｄ１ａ、希釈液供給路５９Ｌ−１に連結される希
釈液供給口７１−Ｄ１ｂ、ポンプ２１０−Ｄ１へ導かれ
る排気路７３−Ｄ１に連結される排気口７１−Ｄ１ｃ
が、底部には所望の濃度に混成されたインクをヘッド１
−Ｄ１へ導くための混合液供給路７８−Ｄ１に連結され
る混合液供出口７１−Ｄ１ｄがそれぞれ設けられてい
る。同様に、インク混成タンク７１−Ｄ２の天井部に
は、インク供給路５９Ｄ−３に連結されるインク供給口
７１−Ｄ２ａ、希釈液供給路５９Ｌ−２に連結される希
釈液供給口７１−Ｄ２ｂ、ポンプ２１０−Ｄ２へ導かれ
る排気路７３−Ｄ２に連結される排気口７１−Ｄ２ｃ
が、底部には所望の濃度に混成されたインクをヘッド１
−Ｄ２へ導くための混合液供給路７８−Ｄ２に連結され
る混合液供出口７１−Ｄ２ｄがそれぞれ設けられてい
る。さらに同様に、インク混成タンク７１−Ｄ３の天井
部には、インク供給路５９Ｄ−２に連結されるインク供
給口７１−Ｄ３ａ、希釈液供給路５９Ｌ−３に連結され
る希釈液供給口７１−Ｄ３ｂ、ポンプ２１０−Ｄ３へ導
かれる排気路７３−Ｄ３に連結される排気口７１−Ｄ３
ｃが、底部には所望の濃度に混成されたインクをヘッド
１−Ｄ３へ導くための混合液供給路７８−Ｄ３に連結さ
れる混合液供出口７１−Ｄ３ｄがそれぞれ設けられてい
る。

【００６７】また、インク混成タンク７１−Ｄ１、７１
−Ｄ２、７１−Ｄ３には、該混成タンク７１−Ｄ１、７
１−Ｄ２、７１−Ｄ３内部のインクの混成を促すため
に、回転翼７４−Ｄ１、７４−Ｄ２、７４−Ｄ３とその
動力源であるモータ７５−Ｄ１、７５−Ｄ２、７５−Ｄ
３がそれぞれ備えられ、適時攪拌を行なえるようにされ
ている。なお、攪拌手段として本実施例では、上記回転
翼を使用しているが、例えば容器自体を揺動する等他の
攪拌手段を用いてもよい。

【００６８】インク濃度Ｄ４の記録インクは、原液イン
クをそのままで使用するためにインク一時貯留手段１０
４としての貯留タンク７６に一度導かれる。該貯留タン
ク７６は、その上部で、原液インクを供給するインク供
給路５９Ｄ−１、ポンプ２１０−Ｄ４へ導かれる排気路
７３−Ｄ４に、その底部で、インクをヘッド１−Ｄ４に
導くインク供給路７８−Ｄ４に接続されている。該貯留
タンク７６は、インクのみを貯留するために回転翼等の
攪拌手段を必要としない。なお、第２の原液が比較的濃
度の低いインクである場合には、同様に第２の原液に対
応したインク一時貯留手段としての貯留タンクを設けて
もよい。また、この貯留タンク７６は、原液インクタン
ク５１Ｄから直接ヘッド１に送出することも可能で、し
たがって、上記計量貯留タンクを１個省略できることと
関連して該貯留タンク７６も省略できる。

【００６９】インク混成タンク７１−Ｄ１、７１−Ｄ
２、７１−Ｄ３及び貯留タンク７６には、インクの貯留
量を検出するセンサ７７−Ｄ１、７７−Ｄ２、７７−Ｄ
３、７７−Ｄ４が、それぞれ設けられている。これらの
センサは、タンク内のインクがヘッドへ送り出された後
に、インクの残量がわずかになったことを検知して信号
を出力する。

【００７０】排気路７３−Ｄ１、７３−Ｄ２、７３−Ｄ
３、７３−Ｄ４は、上記したように、それぞれ吸引ポン
プ２１０−Ｄ１、２１０−Ｄ２、２１０−Ｄ３、２１０
−Ｄ４へ連結されている。これらの吸引ポンプ２１０−
Ｄ１〜４は、対応するインク混成タンク７１−Ｄ１〜３
及び貯留タンク７６内の空気を排出するとともに該イン
ク混成タンク７１−Ｄ１〜３及び貯留タンク７６内の圧
力を減少させる。これらの吸引ポンプ２１０−Ｄ１〜４
も、上記したように、吸引ポンプ２００Ｄ等と同じくチ
ューブポンプであってもよいし、ダイアフラムポンプ、
ロータリーポンプのような他の種類のポンプであっても
よい。

【００７１】上記インク混成タンク７１−Ｄ１、７１−
Ｄ２、７１−Ｄ３及び貯留タンク７６からヘッド１−Ｄ
１、１−Ｄ２、１−Ｄ３、１−Ｄ４へそれぞれ記録用イ
ンクを導くための混合液供給路７８−Ｄ１、７８−Ｄ
２、７８−Ｄ３、７８−Ｄ４には、それぞれ該記録用イ
ンクの供給を制御するための供給路開閉弁７９−Ｄ１、
７９−Ｄ２、７９−Ｄ３、７９−Ｄ４が設けられてい
る。

【００７２】次に、以上の構成による記録装置を用いた
インクの混合生成及び充填動作について説明する。

【００７３】インク混成タンク７１−Ｄ１〜３及び貯留
タンク７６のセンサ７７−Ｄ１、７７−Ｄ２、７７−Ｄ
３、７７−Ｄ４のいずれかのセンサにより残量減少との
出力信号を得ると、インク混合及び充填動作が開始され
る。印字中又は待機中において、全ての開閉弁が閉状態
に保持されている状態から、先ず、混合液を生成するた
めに、開閉弁５３Ｄ及び５３Ｌが開かれる。

【００７４】続いて、吸引ポンプ２００Ｄ、２００Ｌが
作動されると、計量貯留タンク５７Ｄ−１〜４、５７Ｌ
−１〜３及び余剰液タンク６１Ｄ、６１Ｌ内が負圧状態
になる。これらのタンク内が負圧状態になることによ
り、原液インクタンク５１Ｄ及び希釈液タンク５１Ｌか
らインク又は希釈液がインク供給路５２Ｄ又は希釈液供
給路５２Ｌを経て計量貯留タンク５７Ｄ−１及び５７Ｌ
−１に注ぎ込まれる。

【００７５】ここで、計量貯留タンク５７Ｄ−１〜４及
び５７Ｌ−１〜３の詳細について図３を用いて説明す
る。

【００７６】各計量貯留タンクは、共通の特徴を有する
形状を備えており、ここでの説明においては、付されて
いる記号の内目的別貯留液体を識別するＤ−１〜４、Ｌ
−１〜３を省略して説明する。

【００７７】図３（ａ）は、計量貯留タンク５７の断面
斜視図である。計量貯留タンク５７は、液体を所定量だ
け貯留した後に所定量を排出するという機能を有する。
このため、計量貯留タンク５７から排出される液体の分
量は、常に再現性を持たなければならない。すなわち、
液体排出後タンク内に残る液体の量は一定していなくて
はならず、タンク内壁面に液体が付着する等の不定量の
液体残りが発生してはならない。この観点から、計量貯
留タンク５７は、液体が残り易い角隅部が存在しないよ
うな断面円形状のものが望ましい。

【００７８】したがって、本実施例においては、計量貯
留タンク５７は、液体貯留部分の断面積が一定の円筒形
状を採用している。該円筒形状を採用することにより、
計量貯留タンク５７の貯留容積の設定についても、上記
断面円の直径と液面の高さのみで設定可能であり、さら
に製作が容易であるとともに誤差も少ない。また、断面
積が一定である円筒形状であることは、容積の異なる容
器を製作する際に、高さのみを異なるように変更すれば
よく、本実施例のように複数の容積の異なる容器を製作
するのに対して容易にこれをなし得る。

【００７９】計量貯留タンク５７は、天井部に、液体が
流入してくる流入口５７ａ、空気及び液体を吸引する吸
引口５７ｂを、下底部に、供給路５９に接続され、適量
貯留された後の液体を排出する排出口５７ｃを備えてい
る。計量貯留タンク５７Ｄ−１、５７Ｌ−１における流
入口５７ａは、それぞれインク供給路５２Ｄ、希釈液供
給路５７Ｌに接続されている。計量貯留タンク５７Ｄ−
２、５７Ｄ−３、５７Ｄ−４、５７Ｌ−２、５７Ｌ−３
における流入口５７ａは、それぞれ連絡管５８Ｄ−１、
５８Ｄ−２、５８Ｄ−３、５８Ｌ−１、５８Ｌ−２に接
続されている。また、計量貯留タンク５７Ｄ−１、５７
Ｄ−２、５７Ｄ−３、５７Ｄ−４、５７Ｌ−１、５７Ｌ
−２、５７Ｌ−３の吸引口５７ｂは、それぞれ連絡管５
８Ｄ−１、５８Ｄ−２、５８Ｄ−３、５８Ｄ−４、５８
Ｌ−１、５８Ｌ−２、５８Ｌ−３に接続されている。

【００８０】計量貯留タンク５７の流入口５７ａは、該
計量貯留タンク５７内に液体を安定して流し出し、液体
の供給が停止された時に液体切れが良好であるように、
計量貯留タンク５７内に筒先を突出させた断面円形の管
部材として構成されている。また、該流入口５７ａは、
垂直下向きに開口させることで特に液体の切れをよくす
ることができる。

【００８１】計量貯留タンク５７の吸引口５７ｂも同様
に該タンク５７内垂直方向下向きに筒先を突出させた断
面円形の管部材である。該吸引口５７ｂの筒先開口部の
位置は、計量貯留タンク５７内に計量、貯留される液体
の最大貯留量を決定する。ところで、液体の最大貯留時
に、液体と流入口５７ａが接触してしまうと、液面形状
の変形により液体貯留量にバラツキが生じてしまう。こ
れを避けるため、液体と流入口５７ａの筒先を接触させ
ないように、吸引口５７ｂの筒先のほうを流入口５７ａ
の筒先よりも低い位置まで突出させることが好ましい。

【００８２】吸引ポンプ２００の作動により吸引口５７
ｂから空気が吸われて排出されると、計量貯留タンク５
７内の圧力が下がり始める。この時、供給制御弁６０は
閉じられ、供給制御弁５３は開かれているので、原液貯
留タンク５１からの液体は、流入口５７ａより計量貯留
タンク５７内に導かれ、液体の貯留が始まる。

【００８３】貯留の進展により、液体の液面が上昇し、
該液面が吸引口５７ｂに接触すると、液体は、該吸引口
５７ｂから吸引され、連絡管５８内に進入し始める。す
なわち、該計量貯留タンク５７における液体貯留は終了
し、連結管５８を介して次の計量貯留タンク５７へ液体
を送り出し、該次の計量貯留タンク５７の貯留を始める
ことになる。このような動作の繰り返しで、原液インク
用の計量貯留タンク５７Ｄ−１、５７Ｄ−２、５７Ｄ−
３、５７Ｄ−４及び希釈液用の５７Ｌ−１、５７Ｌ−
２、５７Ｌ−３に順次原液インク又は希釈液の貯留が行
なわれ、最後の計量貯留タンク５７Ｄ−４又は５７Ｌ−
３に液体が満たされた後、該液体は、余剰液タンク６１
Ｄ、６１Ｌに流れ込む。該余剰液タンク６１Ｄ、６１Ｌ
の液体検出センサ６２Ｄ、６２Ｌが、流入する液体を検
出すると、供給制御弁５３Ｄ又は５３Ｌが閉じられ、液
体の供給が停止される。液体検出センサ６２Ｄ又は６２
Ｌの液体検出の後先は重要ではなく、センサ６２Ｄが液
体を検出すれば供給弁５３Ｄを、センサ６２Ｌが液体を
検出すれば供給弁５３Ｌをそれぞれ閉じる。

【００８４】供給制御弁５３が閉じられた後も吸引ポン
プ２００を停止させないでおくと、圧力差自動開閉弁で
ある空気導入制御弁５５は、上流側圧力（大気圧）に比
して下流側圧力が低くなるため開放状態となる。空気導
入制御弁５５の開放により、空気導入路５４を介して計
量貯留タンク５７の流入口５７ａから該計量貯留タンク
５７内に空気が進入する。計量貯留タンク５７の給入口
５７ｂ付近の液体が吸引し尽くされると、該吸引口５７
ｂから空気のみが吸引されるようになる。該空気の流入
により、連絡管５８内に存在していた液体は、全て押し
出されて余剰液タンク６１に送り出され、さらに金属管
６４、還流路６９を通って原液貯留タンク５１に戻され
る。このように余剰液は、廃棄されずすべて元に戻され
再利用されるので無駄がない。

【００８５】金属管６４付近の液体も吸引し尽くされる
と、電極６３と金属管６４との間の電気的導通が失われ
て、液体検出センサ６２は、液体を検出できなくなる。
これをトリガーにして吸引ポンプ２００は停止され、液
体の計量、貯留が完了する。

【００８６】図３（ｂ）に、計量貯留タンク５７に計
量、貯留が完了した液体の状態が示されている。計量、
貯留された液体の液面は、吸引口５７ｂの筒先と微量の
ギャップを与えられたわずかに低い高さに位置してい
る。この状態は、該吸引口５７ｂの周囲の液体が吸引し
尽くされたためであり、このギャップの量は、吸引口５
７ｂの筒先と空気と液体の界面張力により決定される。
該ギャップの量は、比較的再現性が高く、結果として計
量、貯留される液体分量の再現精度を高めている。計量
貯留タンク５７の吸引口５７ｂの形状、配置がこの結果
に大きく影響を与えている。

【００８７】引き続き、液体貯留後の動作につき、順序
にしたがい説明をする。

【００８８】吸引ポンプ２００が停止された後、計量、
貯留された液体は、インク混成手段であるインク混成タ
ンク７１−Ｄ１、７１−Ｄ２、７１−Ｄ３及びインク一
時貯留手段である一時貯留タンク７６にインクを移送す
る工程に進む。供給路開閉弁７９−Ｄ１、７９−Ｄ２、
７９−Ｄ３、７９−Ｄ４を閉じた状態で、上記したイン
ク残量が不足していることを検出したインク混成タンク
７１に対応する吸引ポンプ２１０が作動される。例え
ば、インク混成タンク７１−Ｄ１の残量検出器７７−Ｄ
１が残存液量減少の信号を発信したとすると、吸引ポン
プ２１０−Ｄ１が作動される。

【００８９】続いて、吸引ポンプ２１０の負圧作用によ
り、インク混成タンク７１もしくは一時貯留タンク７６
内の負圧が高まり、圧力差自動開閉弁である供給制御弁
６０が、上流と下流の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）がＦ／Ｓを
上回って、開放する。すると、原液インク用計量貯留タ
ンク５７Ｄ−１、５７Ｄ−２、５７Ｄ−３、５７Ｄ−４
及び希釈液用計量貯留タンク５７Ｌ−１、５７Ｌ−２、
５７Ｌ−３に貯留されていた液体は、対応する供給路５
９Ｄ−１、５９Ｄ−２、５９Ｄ−３、５９Ｄ−４、５９
Ｌ−１、５９Ｌ−２、５９Ｌ−３のいずれかを通ってイ
ンク混成タンク７１−Ｄ１、７１−Ｄ２、７１−Ｄ３及
びインク一時貯留手段である一時貯留タンク７６のいず
れかに供給される。計量、貯留されていた液体がなくな
れば、液体供給は終了するが、確実性を見込んで前記吸
引ポンプ２１０を所定時間だけさらに作動し続けた後に
停止させることにより、インク移送を完了する。なお、
移送完了を検出する何らかのセンサを設けてもよい。

【００９０】計量貯留タンク５７内の液体が全量インク
混成タンク７１に移送されると、該インク混成タンク７
１内の原液インクと希釈液は、モータ７５の駆動により
回転される回転翼７４により攪拌される。該原液インク
と希釈液は、予め所定量だけインク混成タンク７１内に
分配されるのであるから、インク混成タンク７１内にお
いて、均一化された所望濃度のインクが生成されること
になる。同様に、他のインク混成タンク７１でも、所定
量の液体が供給され、攪拌されて、印字記録に必要な種
々の濃度のインクが生成されることとなる。

【００９１】なお、装置の設置時等、インク混成タンク
７１−Ｄ１、７１−Ｄ２、７１−Ｄ３及びインク一時貯
留タンク７６の全てが空の際には、ポンプ２１０−Ｄ
１、２１０−Ｄ２、２１０−Ｄ３、２１０−Ｄ４を同時
運転して、全インク混成タンクに液体を供給してインク
を生成することができる。

【００９２】以上の工程により生成された種々の濃度の
インクは、不図示のポンプの動作等により供給路７８−
Ｄ１、７８−Ｄ２、７８−Ｄ３、７８−Ｄ４を通って対
応するヘッド１−Ｄ１、１−Ｄ２、１−Ｄ３、１−Ｄ４
へ送り込まれる。

【００９３】ここで、図３（ｃ）に示される、計量貯留
タンク５７に残留している液体の状態について検討す
る。

【００９４】残留している液体の液面は、計量貯留タン
ク５７の排出口５７ｃの筒先よりわずかに高い高さに位
置し、該排出口５７ｃの筒先より以下に液体が残留して
いることが解かる。したがって、移送工程において排出
された液体の分量は、図３（ｃ）にハッチングで示され
る部分に相当する。すなわち、排出された液体の分量
は、排出口５７ｃの筒内部及び筒先周囲の微妙な形状を
無視すれば、ほぼ円筒形状となる。

【００９５】また、図３（ｂ）に示されるように、液体
と空気と計量貯留タンク５７の壁面の界面張力により、
該壁面と接触する液体の液面が歪む。しかし、図３
（ｃ）に示されるように、液体排出後に残留する液体の
液面も、ほぼ同様の形状に歪めば、このひずみ分は相殺
されることになる。そのためにも、計量貯留タンク５７
の貯留空間は、水平断面が一定の円筒形状に作られてい
ることが好ましい。

【００９６】なお、上記計量貯留タンク５７の排出口５
７ｃが、タンク底部に単なる穴として形成されていて、
貯留している液体を全て排出できるようにした場合、タ
ンク側壁部と底部とが接する隅部などに液が残留し易
く、この残留を防ぐことは難しい。しかもその残留量
は、貯留のたびに一定するものでもなく、計量、貯留さ
れた液体を分配する分量の安定性に対して不利となるも
のである。したがって、本実施例で示されるように、計
量貯留タンク５７の排出口５７ｃの筒先をタンク下底よ
り突出させて設けることが好ましい。上記排出口５７ｃ
の筒先を突出させ、計量貯留タンク５７下方に適量の液
体を残留させることにより、排出分量が安定し、混合生
成されるインクの濃度の再現精度を向上させることがで
きる。

【００９７】計量貯留タンク５７に計量貯留される液体
の分量は、原液インクと希釈液により混合生成される各
インクの混合成分量に応じて設定される。上記図３
（ｃ）におけるハッチングで示される部分の容量をそれ
ぞれ設定することにより混合比が決定される。例えば、
混合生成されるインクの所望濃度比をＤ１：Ｄ２：Ｄ
３：Ｄ４＝１：２：４：８とする。混成後の各インク容
量がほぼ均一に生成されるべく原液のまま供給されるイ
ンク（Ｄ４）の容量を仮に１００とすると、インク計量
貯留タンク５７−Ｄ１〜Ｄ４における容量比は、１０
０：５０：２５：１２．５となるように設定すればよい
ことがわかる。また、希釈液計量貯留タンク５７−Ｌ１
〜Ｌ３における容量比は、８７．５：７５：５０となる
ように設定すればよいこともわかる。本実施例において
は、貯留空間の形状が円筒形状であるため、水平断面の
円の径を同一にしておけば、高さに相当する部分（排出
口５７ｃの開口部から吸引口５７ｂの開口部までの高さ
Ｈ）を所望の比になるように設定すればよく、計量貯留
タンク５７の製作が容易である。

【００９８】ここで、計量貯留タンク５７が傾いて設置
された場合、計量貯留タンク５７の形状によっては、貯
留される原液インク又は希釈液の分量が変動することが
考えられる。しかしながら、計量貯留タンク５７の吸引
口５７ｂ及び排出口５７ｃを円筒形状の該計量貯留タン
ク５７の中心軸線上に配置することにより、図３（ｄ）
のハッチングで示されるように排出される液体の容積は
ほとんど変わることがない。したがって、計量貯留タン
ク５７が傾いていたとしても、原液インクと希釈液の混
合比が変わることもなく、混合生成されるインクの濃度
に影響を与えることはない。

【００９９】このように、本実施例によれば、インクの
補充は４種類の濃淡インク全てに対して行う必要はな
く、原液インクと希釈液のみの補充だけでよい。このた
め、インクの複雑で煩雑な補充作業を減少させることが
できる。同時に、装置の大型化も避けられ、計量分配に
際しても無駄な廃液を出さない記録装置の提供が可能と
なる。

【０１００】本実施例では、４種類の濃淡インクの例を
示したが、より滑らかな画像記録を行うためには、濃淡
インクの種類を増やすことが考えられ、その場合より一
層の効果が期待できる。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ある一定量の濃度の高いインクと希釈液又は濃度の低い
インクから複数種の濃度のインクを混合生成するに際
し、所望の液体分配が可能で、濃度再現精度の高い複数
種類の濃度のインクを生成でき、濃度階調表現の正確な
画質の優れたインクジェット記録装置が実現できる。

【０１０２】計量貯留部吸引口として天井部に垂直上向
きに流体を吸引する管部材を配設することにより、貯留
量の誤差の少ない液体の貯留が可能である。

【０１０３】空気導入路と空気導入制御弁を設け、前記
管部材に一定時間空気を流通せしめて、前記管部材内部
に残留する液体を一掃する工程を実施することによっ
て、余計な残留を生じさせず計量貯留した液体を送出す
る際の排出量の誤差を少なくすることができる。

【０１０４】前記計量貯留部の貯留空間の水平断面が円
形状であれば、該計量貯留部側面に液体がたまり易い角
隅部がなくなり、排出される液体の分量の再現性を高め
られる。

【０１０５】前記計量貯留部の貯留空間の水平断面積を
垂直方向に一定にすることにより、計量貯留部壁面と接
触する液体液面が歪んでも排出量容積に影響が出ず、排
出量の誤差を少なくすることができる。さらに、前記計
量貯留部の貯留空間を、垂直方向に断面積が一定である
円筒形状にすることにより、製作が容易で誤差も少なく
でき、また、容積の異なる計量貯留容器を製作する際も
単に高さを異ならせるだけでよい。

【０１０６】前記計量貯留部の排出口の筒先をタンク下
底部より突出させて、該計量貯留部下方に決まった量の
原液インクを残留させることによっても、排出量の誤差
を少なくできる。

【０１０７】装置全体が傾いて設置された場合であって
も、前記吸引口及び排出口を円筒の中心軸線上に配置す
ることにより、排出量はほぼ変わることなく誤差も少な
い。

【０１０８】複数の円筒形計量貯留部の水平断面円の径
を同一にすれば、高さに相当する部分の寸法を所望の比
にしておくだけでよいので製作が容易である。

【０１０９】空気導入制御弁として圧力差自動開閉弁を
使用すると、制御系統が複雑化するのを避けることがで
きる。また、逆流防止効果をもたせることもでき、液体
が漏れる恐れがない。分配貯留手段空の排出液の供給を
制御する供給弁に対しても圧力差自動開閉弁を使用すれ
ば、制御系統の複雑化をさらに避けることができる。

【０１１０】余剰液タンクから主なる貯留槽への還流路
を設けることにより、計量の際に余剰となった液体が再
利用されるため、廃液が生じることもなく無駄がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の模式的上面
図である。

【図２】本発明のインクジェット記録装置におけるイン
ク供給系を示す構成図である。

【図３】本発明を構成する計量貯留タンクの詳細を示す
図で、（ａ）は、計量貯留タンクの断面斜視図、（ｂ）
は、計量貯留完了時の計量貯留タンクの断面図、（ｃ）
は、分配（排出）完了時の計量貯留タンクの断面図、
（ｄ）は、傾斜時の計量貯留タンクの断面図ある。

【図４】圧力差自動開閉弁の詳細を示す断面図である。

【図５】チューブポンプの詳細を示す断面図である。

【図６】従来例におけるインク供給形を示す概略構成図
である。

【図７】従来例における分配貯留手段の詳細を示す計量
分配タンクの断面図である。

【符号の説明】

１、１−Ｄ１〜Ｄ４ヘッド２キャリッジ３、３−Ｄ１〜Ｄ４インク供給管４制御ケーブル５ガイドレール６ベルト７記録媒体８駆動モータ９ヘッドクリーニング機構５１（５１Ｄ、５１Ｌ）原液貯留タンク（識別を示す
Ｄ、Ｌは、それぞれ、原液インク用、希釈液用を示す。
以下、特に指摘しない限り、同様であるので省略す
る。）５１ａ供出口５１ｂ給入口５１ｃ大気連通孔５２原液供給路５３供給制御弁５４空気導入路５５空気導入制御弁５７計量貯留タンク５７ａ流入口５７ｂ吸引口５７ｃ排出口５８連結管５９（計量貯留後の）原液供給路６０供給制御弁６１余剰液タンク６２検出センサ６３電極６４金属管（電極）６９還流路７１−Ｄ１〜Ｄ３インク混成タンク７１−Ｄ１ａ〜Ｄ３ａ原液インク供給口７１−Ｄ１ｂ〜Ｄ３ｂ希釈液供給口７１−Ｄ１ｃ〜Ｄ３ｃ排気口７１−Ｄ１ｄ〜Ｄ３ｄ混合液供給口７３−Ｄ１〜Ｄ４排気路７４−Ｄ１〜Ｄ３回転翼７５−Ｄ１〜Ｄ３（回転翼駆動）モータ７６一時貯留タンク７６ａ原液インク供給口７６ｂ排気口７６ｃインク供給口７７−Ｄ１〜Ｄ４液体検出センサ７８−Ｄ１〜Ｄ４混合液供給路７９−Ｄ１〜Ｄ４供給路開閉弁１０１原液貯留手段１０２分配貯留手段１０３インク混成手段１０４インク一時貯留手段１０５原液供給路１０６（計量貯留後の）原液供給路１０８還流路１５１計量貯留タンク１５１ａ〜１５１ｅ計量貯留部１５２原液供給路１５３排気路１５４〜１５８原液排出路１５９供給制御弁１６０〜１６４排出開閉弁１６５液体センサ２００、２１０吸引ポンプ（チューブポン
プ）２０１ポンプケース２０２管部材（チューブ）２０３回転ドラム２０３ｐ（回転中心）軸２０４コロ３００圧力差自動開閉弁３０１弁ケース３０１ａ突出部３０２上流側管部材３０３下流側管部材３０４可動封止部材３０５バネ部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同系色のそれぞれ濃度の異なるインクを
吐出する複数のヘッドを用いて記録媒体の印字面にイン
クを吐出して所望の印字情報を該記録媒体に記録するイ
ンクジェット記録装置において、少なくとも２種類の原液を貯留する少なくとも２つの原
液貯留手段と、該原液同士を混合して所望の濃度を有するように少なく
とも１種類のインクを生成し、生成されたインクを前記
ヘッドに送出するインク混成手段と、前記原液貯留手段と前記インク混成手段との間に配置さ
れ、前記原液貯留手段からの原液を少なくとも１つの計
量貯留部に所定の容量だけ計量貯留し、計量の際に生じ
る余剰液を排出し、計量貯留した原液を前記インク混成
手段に送出する少なくとも２つの分配貯留手段と、を備え、前記分配貯留手段における前記計量貯留部は、気密性の
ある容器であって、該容器の天井部に、垂直上向きに液
体を排出するために配設されている管部材を有し、計量
貯留時、該管部材内部に原液が進入することにより、前
記計量貯留部への計量貯留が終了することを特徴とする
インクジェット記録装置。
【請求項２】前記計量貯留部への計量貯留が終了した
後に、前記管部材に一定時間空気を流通させて該管部材
に残留する原液を余剰液として排出することを特徴とす
る請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記計量貯留部への原液の計量貯留、管
部材への空気の流通及び余剰液の排出は、吸引ポンプに
より実行されることを特徴とする請求項２に記載のイン
クジェット記録装置。
【請求項４】前記吸引ポンプは、チューブポンプであ
ることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記
録装置。
【請求項５】前記空気は、圧力差で自動開閉する逆止
弁を介して大気中から前記計量貯留部に供給されること
を特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のインク
ジェット記録装置。
【請求項６】前記計量貯留部は、水平断面が円形状で
且つ垂直方向に一定の円筒形を成し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インクジェット
記録装置。
【請求項７】前記管部材は、前記円筒形を成す計量貯
留部の略中心軸上に配設されていることを特徴とする請
求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】前記計量貯留部から前記インク混成手段
へ原液を送出するための送出口が、前記円筒形を成す計
量貯留部の下底部の略中心軸上に設けられていることを
特徴とする請求項６又は７に記載のインクジェット記録
装置。
【請求項９】前記送出口は、前記計量貯留部の下底部
から筒先が突出する管部材で形成されていることを特徴
とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】前記余剰液は、前記原液貯留手段に還
流されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに
記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】前記インク混成手段への原液の送出
は、該インク混成手段に連結された吸引ポンプにより実
行されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか
に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】前記少なくとも２つの原液は、比較的
濃度の高いインクと希釈液であることを特徴とする請求
項１乃至１１のいずれかに記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１３】前記少なくとも２つの原液は、比較的
濃度の高いインクと比較的濃度の低いインクであること
を特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のイン
クジェット記録装置。