JP2012111133A - 液体吐出装置及び液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルから吐出される液体の濃度を均一にして印刷画質を安定させる。
【解決手段】本発明に係る液体吐出装置は、液体を収容し、鉛直方向において異なる位置
に複数の収容部流出口を有する液体収容部と、複数の前記収容部流出口から流出した各液
体を合流させ、合流させた後の液体を流出させる第一合流部と、前記第一合流部から流出
した前記液体を分流させ、分流させた後の各液体をそれぞれ流出させる分流部と、前記分
流部から流出した前記各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出させる第二合流部と
、合流させた後の前記液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。

液体吐出装置の一例として、紙やフィルム等の各種媒体にインク等の液体を吐出して、
画像の印刷を行うインクジェットプリンターが知られている。このインクジェットプリン
ターは、液体を収容する収容部と、液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、を備
えている。そして、液体の吐出によりヘッド内の液体量が減少すると、収容部から液体が
補給される（たとえば、特許文献１）。

特開２００５−２４６９０８号公報

このインクジェットプリンターでは、使用されない状態が長時間継続すると、収容部に
収容される液体が沈降する場合がある。そして、液体が沈降すると、収容部内の上側と下
側とで濃度差が生じてしまう。その結果、このような沈降後の液体を用いて印刷した画像
は、その画質が安定しないものとなってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ノ
ズルから吐出される液体の濃度をなるべく均一にして、印刷画質の安定性を向上させるこ
とにある。

上記課題を解決するための主たる発明は、
液体を収容し、鉛直方向において異なる位置に複数の収容部流出口を有する液体収容部
と、
複数の前記収容部流出口から流出した各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出さ
せる第一合流部と、
前記第一合流部から流出した前記液体を分流させ、分流させた後の各液体をそれぞれ流
出させる分流部と、
前記分流部から流出した前記各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出させる第二
合流部と、
合流させた後の前記液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

液体吐出装置１の構成を示す概略図である。 液体吐出装置１の構成を示すブロック図である。 インク補給ユニット３５の構成を説明する図である。 図４Aは、チューブユニットＴＹの構成を説明する図である。図４Bは、インクの合流を説明するための図である。 チューブユニットＴＹの他の構成を説明する図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

即ち、液体を収容し、鉛直方向において異なる位置に複数の収容部流出口を有する液体
収容部と、
複数の前記収容部流出口から流出した各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出さ
せる第一合流部と、
前記第一合流部から流出した前記液体を分流させ、分流させた後の各液体をそれぞれ流
出させる分流部と、
前記分流部から流出した前記各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出させる第二
合流部と、
合流させた後の前記液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置である。
このような液体吐出装置によれば、ノズルから吐出される液体の濃度をなるべく均一に
して、印刷画質の安定性を向上させることができる。

また、液体を収容し、鉛直方向において異なる位置に複数の収容部流出口を有する液体
収容部と、
複数の前記収容部流出口から流出した各液体がそれぞれ流入する複数の第一合流用流入
口と、該第一合流用流入口の数よりも少ない数だけ設けられた第一合流用流出口と、を有
し、複数の前記第一合流用流入口のそれぞれから流入した各液体を合流させ、合流させた
後の液体を前記第一合流用流出口から流出させる第一合流部と、
前記第一合流用流出口から流出した前記液体が流入する分流用流入口と、該分流用流入
口の数よりも多い数だけ設けられた複数の分流用流出口と、を有し、前記分流用流入口か
ら流入した前記液体を分流させ、分流させた後の各液体を複数の前記分流用流出口からそ
れぞれ流出させる分流部と、
複数の前記分流用流出口から流出した前記各液体がそれぞれ流入する複数の第二合流用
流入口と、該第二合流用流入口の数よりも少ない数だけ設けられた第二合流用流出口と、
を有し、複数の前記第二合流用流入口のそれぞれから流入した前記各液体を合流させ、合
流させた後の液体を前記第二合流用流出口から流出させる第二合流部と、
合流させた後の前記液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置である。
このような液体吐出装置によれば、ノズルから吐出される液体の濃度をなるべく均一に
して、印刷画質の安定性を向上させることができる。

また、液体を収容し、鉛直方向において異なる位置に複数の収容部流出口を有する液体
収容部と、
複数の前記収容部流出口から流出した各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出さ
せる第一合流部と、
前記第一合流部から流出した前記液体を分流させ、分流させた後の各液体をそれぞれ流
出させる分流部と、
前記分流部から流出した前記各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出させる第二
合流部と、
合流させた後の前記液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、
を備えた液体吐出装置を用いて前記媒体に液体を吐出することを特徴とする液体吐出方
法である。
このような液体吐出方法によれば、ノズルから吐出される液体の濃度をなるべく均一に
して、印刷画質の安定性を向上させることができる。

＝＝＝実施の形態＝＝＝
以下、本発明の実施形態に係る液体吐出装置１について説明する。

＜＜＜液体吐出装置１の構成例について＞＞＞
液体吐出装置１の構成例について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、液体吐出
装置１の概略断面図である。図２は、液体吐出装置１のブロック図である。

なお、以下の説明において、「上下方向」、「左右方向」をいう場合は、図１に矢印で
示した方向を基準として示すものとする。また、「前後方向」をいう場合は、図１におい
て紙面に直交する方向を示すものとする。
また、本実施の形態においては、液体吐出装置１が画像を記録する媒体として、ロール
状に巻かれた用紙やフィルム（以下、ロール紙（連続紙）という）を用いて説明する。

さらに、本実施の形態においては、液体吐出装置１が媒体に画像を記録するために使用
する液体の一例としてインク（例えば、顔料インク）を用いて説明する。顔料インクは、
色素となる顔料粒子を溶媒内に分散させたものである。この顔料インクは、長時間放置す
ることにより顔料粒子が沈降する場合がある。

本実施の形態に係る液体吐出装置１は、図１及び図２に示すように、搬送部の一例とし
ての搬送ユニット２０と、及び、該搬送ユニット２０がロール紙２を搬送する搬送経路に
沿って、給送ユニット１０と、媒体支持部の一例としてのプラテン２９と、巻き取りユニ
ット９０と、を有し、さらに、搬送経路上の印刷領域Ｒにおいて印刷を行うためのヘッド
ユニット３０と、インクを補給するためのインク補給ユニット３５と、ヘッド移動部の一
例としてのキャリッジユニット４０と、熱供給部の一例としてのヒーターユニット７０と
、プラテン２９上のロール紙２に風を送る送風ユニット８０と、これらのユニット等を制
御し液体吐出装置１としての動作を司るコントローラー６０と、検出器群５０と、を有し
ている。

給送ユニット１０は、ロール紙２を搬送ユニット２０に給送するものである。この給送
ユニット１０は、ロール紙２が巻かれ回転可能に支持される巻軸１８と、巻軸１８から繰
り出されたロール紙２を巻き掛けて搬送ユニット２０に導くための中継ローラー１９と、
を有している。

搬送ユニット２０は、給送ユニット１０により送られたロール紙２を、予め設定された
搬送経路に沿って搬送するものである。この搬送ユニット２０は、図１に示すように、中
継ローラー１９に対して水平右方に位置する中継ローラー２１と、中継ローラー２１から
見て右斜め下方に位置する中継ローラー２２と、中継ローラー２２から見て右斜め上方（
プラテン２９から見て搬送方向上流側）に位置する第一搬送ローラー２３と、第一搬送ロ
ーラー２３から見て右方（プラテン２９から見て搬送方向下流側）に位置する第二搬送ロ
ーラー２４と、第二搬送ローラー２４から見て鉛直下方に位置する反転ローラー２５と、
反転ローラー２５から見て右方に位置する中継ローラー２６と、中継ローラー２６から見
て上方に位置する送り出しローラー２７と、を有している。

中継ローラー２１は、中継ローラー１９から送られたロール紙２を、左方から巻き掛け
て下方に向かって弛ませるローラーである。
中継ローラー２２は、中継ローラー２１から送られたロール紙２を、左方から巻き掛け
て右斜め上方に向かって搬送するローラーである。

第一搬送ローラー２３は、不図示のモーターにより駆動される第一駆動ローラー２３ａ
と、該第一駆動ローラー２３ａに対してロール紙２を挟んで対向するように配置された第
一従動ローラー２３ｂとを有している。この第一搬送ローラー２３は、下方に弛ませたロ
ール紙２を上方に引き上げ、プラテン２９に対向する印刷領域Ｒへ搬送するローラーであ
る。第一搬送ローラー２３は、印刷領域Ｒ上のロール紙２の部位に対して画像印刷がなさ
れている期間、一時的に搬送を停止させるようになっている。なお、コントローラー６０
の駆動制御により、第一駆動ローラー２３ａの回転駆動に伴って第一従動ローラー２３ｂ
が回転することによって、プラテン２９上に位置させるロール紙２の搬送量（ロール紙の
部位の長さ）が調整される。

搬送ユニット２０は、上述したとおり、中継ローラー２１、２２と第一搬送ローラー２
３との間に巻き掛けたロール紙２の部位を下方に弛ませて搬送する機構を有している。こ
のロール紙２の弛みは、コントローラー６０により、不図示の弛み検出用センサーからの
検出信号に基づき監視される。具体的には、中継ローラー２１、２２と第一搬送ローラー
２３との間において弛ませたロール紙２の部位を、弛み検出用センサーが検出した場合に
は、該部位に適切な大きさの張力が与えられていることになるため、搬送ユニット２０は
ロール紙２を弛ませた状態で搬送することが可能となる。一方、弛み検出用センサーが弛
ませたロール紙２の部位検出しない場合は、該部位に過剰な大きさの張力が与えられてい
ることになるため、搬送ユニット２０によるロール紙２の搬送が一時的に停止され、張力
が適切な大きさに調整される。

第二搬送ローラー２４は、不図示のモーターにより駆動される第二駆動ローラー２４ａ
と、該第二駆動ローラー２４ａに対してロール紙２を挟んで対向するように配置された第
二従動ローラー２４ｂとを有している。この第二搬送ローラー２４は、ヘッドユニット３
０により画像が記録された後のロール紙２の部位を、プラテン２９の支持面に沿って水平
右方向に搬送した後に鉛直下方に搬送するローラーである。これにより、ロール紙２の搬
送方向が転換されることになる。なお、コントローラー６０の駆動制御により、第二駆動
ローラー２４ａの回転駆動に伴って第二従動ローラー２４ｂが回転することによって、プ
ラテン２９上に位置するロール紙２の部位に対して付与される所定の張力が調整される。

反転ローラー２５は、第二搬送ローラー２４から送られたロール紙２を、左側上方から
巻き掛けて右斜め上方に向かって搬送するローラーである。
中継ローラー２６は、反転ローラー２５から送られたロール紙２を、左側下方から巻き
掛けて上方に向かって搬送するローラーである。
送り出しローラー２７は、中継ローラー２６から送られたロール紙２を、左側下方から
巻き掛けて巻き取りユニット９０に送り出すようになっている。

このように、ロール紙２が各ローラーを順次経由して移動することにより、ロール紙２
を搬送するための搬送経路が形成されることになる。なお、ロール紙２は、搬送ユニット
２０により、印刷領域Ｒと対応した領域単位で間欠的にその搬送経路に沿って搬送される
。

ヘッドユニット３０は、搬送ユニット２０により搬送経路上の印刷領域Ｒに（プラテン
２９上に）送り込まれたロール紙２の部位に、インクを吐出するためのものである。この
ヘッドユニット３０は、ヘッド３１を有している。

ヘッド３１は、その下面に、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）等の色ごとにそれぞれ複数のノズル♯１〜♯１８０からなるノズル列を有している
。

各ノズル列の各ノズル♯１〜♯１８０は、ロール紙２の搬送方向に交差する方向に沿っ
て直線状に配列されている。各ノズル列は、ヘッド３１の移動方向（走査方向）に沿って
相互に間隔をあけて平行に配置されている。各ノズル♯１〜♯１８０には、インク滴を吐
出するための駆動素子としてピエゾ素子（不図示）が設けられている。ピエゾ素子は、そ
の両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加すると、電圧の印加時間に応じて伸
張し、インクの流路の側壁を変形させる。これによって、インクの流路の体積がピエゾ素
子の伸縮に応じて収縮し、この収縮分に相当するインクが、インク滴となって各色の各ノ
ズル♯１〜♯１８０から吐出される。

インク補給ユニット３５は、ヘッド３１によるインクの吐出に起因してヘッドユニット
３０内のインクの量が減った際に、ヘッドユニット３０にインクを補給するためのもので
あり、インクの色ごとに複数設けられている。インク補給ユニット３５は、インク供給チ
ューブを介してヘッドユニット３０（ヘッド３１）に接続されている。このため、ヘッド
３１は、インク補給ユニット３５から供給されたインクをノズルからプラテン２９上に搬
送されて停止された状態のロール紙２の部位に向けて吐出することにより、画像印刷を行
うことができる。なお、インク補給ユニット３５の具体的構成については、追って詳述す
る。

キャリッジユニット４０は、ヘッド３１を移動させるためのものである。このキャリッ
ジユニット４０は、左右方向に延びるガイドレール４１と（図１に二点鎖線で示す）、ガ
イドレール４１に沿って左右方向（移動方向）へ往復移動可能に支持されたキャリッジ４
２と、不図示のモーターとを有する。

キャリッジ４２は、不図示のモーターの駆動により、ヘッド３１と一体となって移動す
るよう構成されている。キャリッジ４２（ヘッド３１又は各ノズル列）のガイドレール４
１における位置（左右方向の位置）は、コントローラー６０が不図示のモーターに設けら
れたエンコーダーから出力されるパルス信号における立ち上がりエッジ及び立ち下がりエ
ッジを検出してこのエッジをカウントすることにより、求めることができる。

そして、キャリッジ４２は、画像印刷後にヘッド３１のクリーニングを行う際、ヘッド
３１と一体となってガイドレール４１に沿って搬送方向の上流側（プラテン２９から見て
搬送方向上流側）へ移動し、クリーニングを行うホームポジションＨＰで停止する（図１
参照）。

ホームポジションＨＰには、不図示のクリーニングユニットが設けられている。このク
リーニングユニットは、キャップと、吸引ポンプ等とを有している。キャリッジ４２がホ
ームポジションＨＰに位置すると、ヘッド３１の下面（ノズル面）に不図示のキャップが
密着するようになっている。このようにキャップが密着した状態で吸引ポンプ（不図示）
が作動すると、ヘッド３１内のインクが、増粘したインクや紙粉と共に吸引される。この
ようにして、目詰まりしたノズルが不吐出状態から回復することによってヘッドのクリー
ニングが完了する。

プラテン２９は、搬送経路上の印刷領域Ｒに位置するロール紙２の部位を支持するとと
もに、該部位を加熱するものである。このプラテン２９は、図１に示すように、搬送経路
上の印刷領域Ｒに対応させて設けられ、かつ、第一搬送ローラー２３と第二搬送ローラー
２４との間の搬送経路に沿った領域に配置されている。そして、プラテン２９は、ヒータ
ーユニット７０が発生させた熱の供給を受けることにより、ロール紙２の該部位を加熱す
ることができる。

ヒーターユニット７０は、ロール紙２を加熱するためのものであり、不図示のヒーター
を有している。このヒーターは、ニクロム線を有しており、当該ニクロム線をプラテン２
９内部に、プラテン２９の支持面から一定距離となるように配置させて構成されている。
このため、ヒーターは、通電されることによってニクロム線自体が発熱し、プラテン２９
の支持面上に位置するロール紙２の部位に熱を伝導させることができる。このヒーターは
、プラテン２９の全域にニクロム線を内蔵させて構成されているため、プラテン２９上の
ロール紙２の部位に対して熱を均一に伝導することができる。本実施の形態において、プ
ラテン上のロール紙２の部位の温度が４５℃となるように、該ロール紙２の部位を均一に
加熱する。これにより、該ロール紙２の部位に着弾されたインクを乾燥させることができ
る。

送風ユニット８０は、送風機の一例としてのファン８１と、ファン８１を回転させるモ
ーター（不図示）とを備えている。ファン８１は、回転することにより、プラテン２９上
のロール紙２に風を送り、ロール紙２に着弾されたインクを乾燥させるためのものである
。このファン８１は、図１に示すように、本体部に設けられた開閉可能なカバー（不図示
）に複数設けられている。そして、この各々のファン８１は、カバーが閉じた際に、プラ
テン２９の上方に位置して、当該プラテン２９の支持面（当該プラテン２９上のロール紙
２）と対向するようになっている。

巻き取りユニット９０は、搬送ユニット２０により送られたロール紙２（画像印刷済み
のロール紙）を巻き取るためのものである。この巻き取りユニット９０は、送り出しロー
ラー２７から送られたロール紙２を、左側上方から巻き掛けて右斜め下方へ搬送するため
の中継ローラー９１と、回転可能に支持され中継ローラー９１から送られたロール紙２を
巻き取る巻き取り駆動軸９２と、を有している。

コントローラー６０は、液体吐出装置１の制御を行うための制御ユニットである。この
コントローラー６０は、図２に示すように、インターフェース部６１と、ＣＰＵ６２と、
メモリー６３と、ユニット制御回路６４と、を有している。インターフェース部６１は、
外部装置であるホストコンピューター１１０と液体吐出装置１との間でデータの送受信を
行うためのものである。ＣＰＵ６２は、液体吐出装置１全体の制御を行うための演算処理
装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確
保するためのものである。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従
ったユニット制御回路６４により各ユニットを制御する。

検出器群５０は、液体吐出装置１内の状況を監視するものであり、例えば、搬送ローラ
ーに取り付けられて媒体の搬送などの制御に利用されるロータリー式エンコーダー、搬送
される媒体の有無を検出する用紙検出センサー、キャリッジ４２（又はヘッド３１）の移
動方向（左右方向）の位置を検出するためのリニア式エンコーダーなどがある。

＜＜＜インク補給ユニット３５の構成について＞＞＞
ここでは、インク補給ユニット３５の構成例について、図３を用いて説明する。図３は
、インク補給ユニット３５の構成例を示す図である。

インク補給ユニット３５は、ヘッドユニット３０にインクを供給するためのものであり
、インクの色ごとに複数設けられている。すなわち、各インク補給ユニット３５は、対応
するヘッド３１に異なる色のインクを補給するものである。なお、以下においては、各イ
ンク補給ユニット３５は同様の構成からなるため、イエローインク（Ｙ）を供給するイン
ク補給ユニット３５を例に挙げて説明する。

インク補給ユニット３５は、インクカートリッジＩＣと、液体収容部の一例としてのサ
ブインクタンクＳＴと、インクカートリッジＩＣからサブインクタンクＳＴへインクが流
れる流路の一例としての第一インク供給チューブ３４と、液体合流部の一例としてのチュ
ーブユニットＴＹと、サブインクタンクＳＴからチューブユニットＴＹへインクが流れる
流路の一例としての第二インク供給チューブ３６と、を有している。

＜インクカートリッジＩＣ＞
インクカートリッジＩＣは、ヘッドユニット３０に供給するためのインクを収容するも
のである。このインクカートリッジＩＣは、図３に示すように、第一インク供給チューブ
３４が接続され、鉛直方向下側の部位に設けられた流出口ＩＣｏを有している。そして、
インクカートリッジＩＣは、液体吐出装置本体に対して着脱可能に構成されている。

＜サブインクタンクＳＴ＞
サブインクタンクＳＴは、インクカートリッジＩＣからヘッドユニット３０へ供給され
るインクを一時的に収容するものである。このサブインクタンクＳＴは、図３に示すよう
に、第一インク供給チューブ３４が接続され鉛直方向上側の部位に設けられた流入口ＳＴ
ｉ（収容部流入口）と、複数の第二インク供給チューブ３６がそれぞれ接続され鉛直方向
において異なる位置に設けられた複数の流出口ＳＴｏ（収容部流出口）と、を有している
。

そして、サブインクタンクＳＴは、液体吐出装置内部に固定されている。すなわち、サ
ブインクタンクＳＴは、インクカートリッジＩＣとは異なり、液体吐出装置本体に対して
着脱することができない構成となっている。

このように、サブインクタンクＳＴは、当該内部に固定されているため、ヘッド３１が
キャリッジ４２と共に移動方向に移動したとしても、そのヘッド３１の移動に応じて連動
することはない。しかし、サブインクタンクＳＴからヘッド３１へのインク補給は、サブ
インクタンクＳＴとヘッド３１との間に、ヘッド３１の移動量を考慮した長さのインク供
給チューブを介在させることにより、確実に行われるようになっている。

ここで、サブインクタンクＳＴに収容されるインクを長時間放置することによりインク
の沈降が生じる場合がある。このような沈降により、図３に示すように、サブインクタン
クＳＴ内において鉛直方向の上側と下側とで濃度差が生じてしまう。特に、インクが顔料
インクの場合には、その沈降による濃度差が顕著に現れる。そして、このような沈降後の
インクを用いて画像を印刷すると、時間の経過に伴って、当初の画像と異なる濃度の画像
へと次第に変化することになるため、印刷画質の低下を招くことになってしまう。

これに対し、本実施形態においては、サブインクタンクＳＴとヘッドユニット３０との
間に後述するチューブユニットＴＹを介在させて、濃度の異なる各インクを合流させるこ
とで、インク濃度の均一化を向上させている。この点については、追って詳細する。

なお、サブインクタンクＳＴに収容されるインクが沈降するならば、インクカートリッ
ジＩＣに収容されるインクも当然に沈降することになる。しかし、インクカートリッジＩ
Ｃは液体吐出装置本体に対して着脱可能に構成されているため、ユーザーが、インクカー
トリッジＩＣを本体から取り外し、上下に振ることによって、このインクの沈降を解消す
ることができる。

＜第一インク供給チューブ３４＞
第一インク供給チューブ３４は、図３に示すように、インクカートリッジＩＣの流出口
ＩＣｏとサブインクタンクＳＴの流入口ＳＴｉとを繋ぎ、インクを流すためのものである
。その流路上には、バルブ３４ａと供給ポンプ３４ｂが設けられている。

バルブ３４ａは、第一インク供給チューブ３４の流路を開閉するためのものであり、イ
ンクカートリッジＩＣの交換時等に、コントローラー６０からの制御信号に応答して開閉
動作を行う。なお、バルブ３４ａは逆止弁となっているため、サブインクタンクＳＴから
インクカートリッジＩＣへインクが逆流することはない。
供給ポンプ３４ｂは、コントローラー６０からの制御信号に応答してインクカートリッ
ジＩＣ内のインクを吸引してサブインクタンクＳＴ内へ送り込むものである。

この他、インクカートリッジＩＣ内からサブインクタンクＳＴ内へのインク供給は、供
給ポンプ３４ｂに代わり図示されない供給ポンプが、コントローラー６０からの制御信号
に応答して圧縮した空気をインクカートリッジＩＣ内に導き、インクカートリッジ内のイ
ンクパックを圧縮することで行ってもよい。

＜第二インク供給チューブ３６＞
第二インク供給チューブ３６は、図３に示すように、サブインクタンクＳＴの流出口Ｓ
Ｔｏに対応して複数設けられており、サブインクタンクＳＴとチューブユニットＴＹとの
間を繋ぎ、インクを流すためのものである。その流路上には、バルブ３６ａと供給ポンプ
３６ｂとが設けられている。

バルブ３６ａは、第二インク供給チューブ３６の流路を開閉するためのものであり、ヘ
ッドユニット３０へのインク供給時に、コントローラー６０からの制御信号に基づき開閉
動作を行う。なお、バルブ３６ａは逆止弁となっているため、チューブユニットＴＹから
サブインクタンクＳＴへインクが逆流することはない。

供給ポンプ３６ｂは、ヘッドユニット３０内のインクの量に応じてサブインクタンクＳ
Ｔ内のインクを吸引してチューブユニットＴＹ内へ送り込むものである。この供給ポンプ
３６ｂによるインク供給動作は、コントローラー６０からの制御信号に基づき行われる。
コントローラー６０は、各流出口ＳＴｏから同量のインクをそれぞれ吸い出すように供給
ポンプ３６ｂの動作制御を行う。これにより、各第二インク供給チューブ３６を通過した
同量の各インクがチューブユニットＴＹにそれぞれ流入することになるため、当該各イン
クが同量分だけ混ざり合うことで、より均一に混合することが可能となる。

この他、サブインクタンクＳＴ内からチューブユニットＴＹ内へのインク供給は、供給
ポンプ３６ｂに代わり、図示されないチューブポンプを用いることもできる。チューブポ
ンプは特開２００１−３０１１９５号公報に記載されたものを用いることができる。同号
公報の図２に示すように、中空のチューブ１０３が例えばα（アルファ）状に配置されて
いる。そして、このチューブ１０３に沿って、且つこのチューブ１０３を押し潰すように
ローラ４が移動することで、キャップ１７内のインクが吸引される構成となっている。

＜チューブユニットＴＹ＞
次に、チューブユニットＴＹについて、図４を用いて説明する。図４Ａは、チューブユ
ニットＴＹの構成例を示す図である。図４Ｂは、インク供給チューブの断面を用いてイン
クの合流を説明するための図である。

チューブユニットＴＹは、サブインクタンクＳＴとヘッドユニット３０との間に設けら
れており、複数の第二インク供給チューブ３６を介してサブインクタンクＳＴから供給さ
れた各インクを合流させるものである。
このチューブユニットＴＹは、図４Ａに示すように、第一合流部の一例としての合流用
チューブユニットＴＹ１と、分流部の一例としての分流用チューブユニットＴＹ２と、第
二合流部の一例としての再合流用チューブユニットＴＹ３と、を有している。また、チュ
ーブユニットＴＹは、鉛直方向上側の端部に設けられた複数の流入口と、鉛直方向下側の
端部に設けられた流出口を有している。

ここで、サブインクタンクＳＴに収容されるインクは、長時間経過後に沈降するため、
図３に示すように、サブインクタンクＳＴ内において鉛直方向の上側と下側とで濃度差が
生じてしまう。かかる場合、サブインクタンクＳＴは、鉛直方向において異なる位置に複
数の流出口ＳＴｏを有しているため、各流出口ＳＴｏから濃度の異なる各インクを流出さ
せることができる。そして、このチューブユニットＴＹは、サブインクタンクＳＴから供
給された濃度の異なる各インクを合流させることにより、濃度の異なる各インクが互いに
混じり合うことで、インク濃度の均一化を向上させることができる。チューブユニットＴ
Ｙの具体的構成は、以下のとおりである。

サブインクタンクＳＴの各流出口ＳＴｏから流出した濃度の異なる各インクは、各第二
インク供給チューブ３６を流れて行き、チューブユニットＴＹの鉛直方向上側の端部から
それぞれ流入する。流入すると、合流用チューブユニットＴＹ１に到達する。

合流用チューブユニットＴＹ１は、インクを流すインク供給チューブ３８と、インク供
給チューブ３８間を繋ぐコネクター３９とを組合せて構成されている。コネクター３９は
、Ｔ字形状からなり、２つの流入口と１つの流出口を有している。なお、このコネクター
は、上下反対にして用いれば（逆Ｔ字形状として用いれば）、１つの流入口と２つの流出
口を有することになる。

そして、合流用チューブユニットＴＹ１は、サブインクタンクＳＴの各流出口ＳＴｏ（
収容部流出口）から流出した各インクがそれぞれ流入する複数の第一合流用流入口と、合
流後のインクが流出する第一合流用流出口と、を有している。

本実施形態における合流用チューブユニットＴＹ１は、図４Ａに示すとおり、３つのコ
ネクター３９を用いて２段階で各インクを混ぜ合わせる構成となっており、４つの第一合
流用流入口（１段目の２つのコネクター３９の各流入口に相当する）から流入させた各イ
ンクを最終的に１つの第一合流用流出口（２段目のコネクター３９の流出口に相当する）
から流出させるようになっている。すなわち、この第一合流用流出口は、第一合流用流入
口の数よりも少ない数だけ設けられている。このため、濃度の異なる各インクをより積極
的に混ぜ合わせることが可能となる。

具体的には、この合流用チューブユニットＴＹ１では、図４Ａに示すように、まず、２
つのコネクター３９を用いて１段目を形成することにより、４つの流入口から流入させた
各インクを２つの流出口から流出させる。次に、１つのコネクター３９を用いて２段目を
形成することにより、２つの流入口から流入させた各インクを１つの流出口から流出させ
る。つまり、合流用チューブユニットＴＹ１は、４つの第一合流用流出口から流入させた
各インクを最終的に１つの第一合流用流出口から流出させるようになっている。

このため、図４Ｂに示すように、第二インク供給チューブ３６を流れてきた濃度の異な
る各インクは、この合流用チューブユニットＴＹ１の鉛直方向上側から流入してそれぞれ
鉛直方向下側へ流れ、２組ずつ順次混ざり合って行く。そして、濃度の異なる各インクは
最終的に１つにまとまって合流することになる。この結果、図４Ｂに示すように、合流用
チューブＴＹ１において最終的に１つになって流出されるインク（合流後のインク）は、
合流前の各インクが多少は混ざり合った状態で流れて行くものの、そのインク自体の粘性
等によって、当該各インクが十分に混ざり合わない状態（インク供給チューブ３８内にお
いて隣り合うインク同士が境界を形成しインク毎にまとまっている状態）で流れて行く傾
向がある。したがって、合流用チューブＴＹ１を用いるだけでは、インク濃度の均一化が
十分に図れない。

次に、分流用チューブユニットＴＹ２は、合流用チューブユニットＴＹ１と同様に、イ
ンクを流すインク供給チューブ３８と、インク供給チューブ３８間を繋ぐコネクター３９
とを組合せて構成されている。分流用チューブユニットＴＹ２におけるコネクターは、逆
Ｔ字形状として用いられ、１つの流入口と２つの流出口を有している（以下、逆Ｔ字型の
コネクターという）。

そして、分流用チューブユニットＴＹ２は、合流用チューブユニットＴＹ１の第一合流
用流出口から流出したインクが流入する分流用流入口と、分流後のインクが流出する複数
の分流用流出口と、を有している。

本実施形態における分流用チューブユニットＴＹ２は、図４Ａに示すとおり、逆Ｔ字型
のコネクター３９を３つ用いて２段階で各インクを分岐させる構成となっており、１つの
分流用流入口（１段目の逆Ｔ字型のコネクター３９の流入口に相当する）から流入させた
インクを最終的に４つの分流用流出口（２段目の逆Ｔ字型コネクター３９の各流出口に相
当する）から流出させるようになっている。すなわち、この分流用流出口は、分流用流入
口の数よりも多い数だけ設けられている。

具体的には、この分流用チューブユニットＴＹ２では、図４Ａに示すように、まず、１
つのコネクター３９を用いて１段目を形成することにより、１つの流入口から流入させた
インクを２つの流出口から流出させる。次に、２つのコネクター３９を用いて２段目を形
成することにより、２つの流入口から流入させた各インクを４つの流出口から流出させる
。つまり、分流用チューブユニットＴＹ２は、１つの分流用流出口から流入させたインク
を最終的に４つの分流用流出口から流出させるようになっている。このため、合流用チュ
ーブユニットＴＹ１から流出してきた合流後のインクは、分流用チューブユニットＴＹ２
の鉛直方向上側から流入して鉛直方向下側へ流れて行き、２つに順次分岐し、最終的に４
つに分流することになる。

このように、分流用チューブユニットＴＹ２において、合流後のインクをあえて分流さ
せたのは、上述したように、合流用チューブユニットＴＹ１を通過したインクは、濃度の
異なる各インクが十分に混ざり合っていない状態のままで流れて行く傾向があるため、後
に続く再合流用チューブユニットＴＹ３において再び各インクを合流させることによって
、濃度の異なる各インクをより積極的に混ぜ合わせるためである。これにより、かかる傾
向が緩和され、更なるインク濃度の均一化を図ることが可能となる。

次に、再合流用チューブユニットＴＹ３は、合流用チューブユニットＴＹ１と同様に、
インクを流すインク供給チューブ３８と、インク供給チューブ３８間を繋ぐコネクター３
９とを組合せて構成されている。再合流用チューブユニットＴＹ３におけるコネクター３
９は、Ｔ字形状からなり、２つの流入口と１つの流出口を有している。

そして、再合流用チューブユニットＴＹ３は、分流用チューブユニットＴＹ２の各分流
用流出口から流出した各インクがそれぞれ流入する複数の第二合流用流入口と、合流後の
インクが流出する第二合流用流出口と、を有している。

本実施形態における再合流用チューブユニットＴＹ３は、図４Ａに示すとおり、３つの
コネクター３９を用いて２段階で各インクを混ぜ合わせる構成となっており、４つの第二
合流用流入口（１段目の２つのコネクター３９の各流入口に相当する）から流入させた各
インクを最終的に１つの第二合流用流出口（２段目のコネクター３９の流出口に相当する
）から流出させるようになっている。すなわち、この第二合流用流出口は、第二合流用流
入口の数よりも少ない数だけ設けられている。このため、濃度の異なる各インクをより積
極的に混ぜ合わせることが可能となる。

具体的には、この再合流用チューブユニットＴＹ３は、図４Ａに示すように、まず、２
つのコネクター３９を用いて１段目を形成することにより、４つの流入口から流入させた
各インクを２つの流出口から流出させる。次に、１つのコネクター３９を用いて２段目を
形成することにより、２つの流入口から流入させた各インクを１つの流出口から流出させ
る。つまり、再合流用チューブユニットＴＹ３は、４つの第二合流用流出口から流入させ
た各インクを最終的に１つの第二合流用流出口から流出させるようになっている。

このため、分流用チューブユニットＴＹ２から流出してきた分流後の各インクは、この
再合流用チューブユニットＴＹ３の鉛直方向上側から流入してそれぞれ鉛直方向下側へ流
れ、２組ずつ順次混ざり合って行く。そして、当該分流後の各インクは最終的に１つにま
とまって合流することになる。この結果、再合流用チューブユニットＴＹ３において最終
的に１つになって流出されるインク（合流後のインク）は、合流用チューブユニットＴＹ
１から流出される合流後のインクに比べて、濃度の異なる各インクがより混ざり合った状
態で流れて行くことになる。このように、インクの合流と分流とを繰り返すことで、イン
ク濃度の均一化をより向上させることが可能となる。

そして、再合流用チューブユニットＴＹ３を通過した後、濃度均一化後のインクはヘッ
ドユニット３０（ヘッド３１）に供給されることになる。

＜＜＜本実施の形態に係る液体吐出装置１の有効性について＞＞＞
上述したとおり、本実施形態に係る液体吐出装置１は、インクを収容し、鉛直方向にお
いて異なる位置に複数の流出口ＳＴｏを有するサブインクタンクＳＴと、複数の流出口Ｓ
Ｔｏから流出した各インクを合流させ、合流させた後のインクを流出させる合流用チュー
ブユニットＴＹ１と、合流用チューブユニットＴＹ１から流出した合流後のインクを分流
させ、分流させた後の各インクをそれぞれ流出させる分流用チューブユニットＴＹ２と、
分流用チューブユニットＴＹ２から流出した各インクを合流させ、合流させた後のインク
を流出させる再合流用チューブユニットＴＹ３と、を備えている。そして、このことによ
り、サブインクタンクＳＴから供給された濃度の異なる各インクをチューブユニットＴＹ
において合流させることにより、濃度の異なる各インクが互いに混じり合うことで、イン
ク濃度の均一化を向上させることができる。このため、長時間放置することによりインク
の沈降が生じた場合でも、均一化された濃さの画像を印刷することができるため、印刷画
質の安定性を向上させることが可能となる。

また、インクの沈降が生じた場合、インクカートリッジＩＣにあっては、液体吐出装置
本体に対して着脱可能に構成されているため、ユーザーがインクカートリッジＩＣを本体
から取り外して上下に振ることによって、インクの沈降を解消することができる。一方で
、サブインクタンクＳＴは、液体吐出装置本体から着脱することができない構成となって
いるため、かかるメンテナンス作業を行うことができない。したがって、サブインクタン
クＳＴにおいてインクの沈降が生じた場合には、本実施形態に係る発明は有効なものとな
る。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
本実施形態は、主として液体吐出装置について記載されているが、液体吐出方法等の開
示も含まれる。また、本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発
明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変
更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に
、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜液体吐出装置＞
上記の実施形態においては、液体吐出装置としてインクジェット式プリンターを例に挙
げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、インク以外の他の液体を吐
出する液体吐出装置であってもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備え
る各種の液体吐出装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体吐出装置から吐出さ
れる液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここ
でいう液体とは、液体吐出装置が吐出させることができるような材料であればよい。例え
ば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル
、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のよう
な流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物から
なる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代
表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、
インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク
等の各種液体組成物を包含するものとする。液体吐出装置の具体例としては、例えば液晶
ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、
カラーフィルターの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかた
ちで含む液体を吐出する液体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出
する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置
、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機
械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球
レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐
出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液
を吐出する液体吐出装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体吐
出装置に本発明を適用することができる。

＜チューブユニット＞
上記の実施形態においては、図４に示す構成のチューブユニットＴＹを例に挙げて説明
したが、この構成に限定されるものではない。たとえば、図５に示すように、２つのコネ
クター３９を用いて各インクを合流させる構成の合流用チューブユニットＴＹ１と、逆Ｔ
字型のコネクター３９を２つ用いて各インクに分流させる構成の分流用チューブユニット
ＴＹ２と、３つのコネクター３９を用いて各インクを合流させる構成の再合流用チューブ
ユニットＴＹ３と、を有するチューブユニットＴＹであっても良い。

また、上記の実施形態においては、合流用チューブユニットＴＹ１と、分流用チューブ
ユニットＴＹ２と、再合流用チューブユニットＴＹ３と、を有するチューブユニットＴＹ
を例に挙げて説明したが、この構成に限定されるものではない。たとえば、これらに加え
て、再分流用チューブユニットや再々合流用チューブユニットを有するチューブユニット
ＴＹとしても良い。すなわち、合流と分流を繰り返す回数は適宜変更しても良い。合流と
分流を繰り返すほど、さらにインク濃度の均一化を向上させることが可能となる。

また、上記の実施形態においては、合流用チューブユニットＴＹ１及び再合流用チュー
ブユニットＴＹ３において、各インクを２組ずつ混ぜ合わせていたが、これに限定される
ものではない。また、分流用チューブユニットＴＹ２においても、チューブの分岐流路を
適宜変更しても良い。

１ 液体吐出装置、２ ロール紙、 １０ 給送ユニット、
１８ 巻軸、１９ 中継ローラー、２０ 搬送ユニット、
２１ 中継ローラー、２２ 中継ローラー、
２３ 第一搬送ローラー、２４ 第二搬送ローラー、
２５ 反転ローラー、２６ 中継ローラー、２７ 送り出しローラー、
２９ プラテン、３０ ヘッドユニット、３１ ヘッド、
３５ インク補給ユニット、 ４０ キャリッジユニット、
４１ ガイドレール、４２ キャリッジ、５０ 検出器群、
６０ コントローラー、７０ ヒーターユニット、
８０ 送風ユニット、８１ ファン、９０ 巻き取りユニット、
９１ 中継ローラー、９２ 巻き取り駆動軸、
１１０ ホストコンピューター

Claims (3)

1. 液体を収容し、鉛直方向において異なる位置に複数の収容部流出口を有する液体収容部
   と、
   複数の前記収容部流出口から流出した各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出さ
   せる第一合流部と、
   前記第一合流部から流出した前記液体を分流させ、分流させた後の各液体をそれぞれ流
   出させる分流部と、
   前記分流部から流出した前記各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出させる第二
   合流部と、
   合流させた後の前記液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、
   を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
2. 液体を収容し、鉛直方向において異なる位置に複数の収容部流出口を有する液体収容部
   と、
   複数の前記収容部流出口から流出した各液体がそれぞれ流入する複数の第一合流用流入
   口と、該第一合流用流入口の数よりも少ない数だけ設けられた第一合流用流出口と、を有
   し、複数の前記第一合流用流入口のそれぞれから流入した各液体を合流させ、合流させた
   後の液体を前記第一合流用流出口から流出させる第一合流部と、
   前記第一合流用流出口から流出した前記液体が流入する分流用流入口と、該分流用流入
   口の数よりも多い数だけ設けられた複数の分流用流出口と、を有し、前記分流用流入口か
   ら流入した前記液体を分流させ、分流させた後の各液体を複数の前記分流用流出口からそ
   れぞれ流出させる分流部と、
   複数の前記分流用流出口から流出した前記各液体がそれぞれ流入する複数の第二合流用
   流入口と、該第二合流用流入口の数よりも少ない数だけ設けられた第二合流用流出口と、
   を有し、複数の前記第二合流用流入口のそれぞれから流入した前記各液体を合流させ、合
   流させた後の液体を前記第二合流用流出口から流出させる第二合流部と、
   合流させた後の前記液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、
   を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
3. 液体を収容し、鉛直方向において異なる位置に複数の収容部流出口を有する液体収容部
   と、
   複数の前記収容部流出口から流出した各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出さ
   せる第一合流部と、
   前記第一合流部から流出した前記液体を分流させ、分流させた後の各液体をそれぞれ流
   出させる分流部と、
   前記分流部から流出した前記各液体を合流させ、合流させた後の液体を流出させる第二
   合流部と、
   合流させた後の前記液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、
   を備えた液体吐出装置を用いて前記媒体に液体を吐出することを特徴とする液体吐出方
   法。

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