JP2013059980A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本願は、ヘッドとサブタンクの水頭差および流路抵抗により、ヘッドからのインクの噴射が正確にコントロールできなくなることを防止することを目的とする。
【解決手段】本発明の液体噴射装置は、液体を噴射するヘッドと、前記液体を貯留し、交換可能なメインタンクと、前記メインタンクと流入流路を介して連通し、前記ヘッドと流出流路を介して連通し、前記液体を貯留する複数のサブタンクと、を備える液体噴射装置であって、前記複数のサブタンクのうち少なくとも２つは、鉛直方向における高さが異なる。
【選択図】図４

Description

本発明は、メインタンク、サブタンク、ヘッドを有する液体噴射装置に関する。

従来、例えば、特許文献１に記載されているように、メインタンクから一旦、サブタンクにインクを供給し、サブタンクからヘッドへインクを供給して、ヘッドからインクを噴射する液体噴射装置が知られていた。
また、特許文献２に記載されているように、ヘッドからサブタンクへさらにインクを流す液体噴射装置も知られている。

特開２００１−１９９０８４号公報 特開平１０−３３７８８４号公報

特許文献１、２に記載の液体噴射装置では、ヘッドとサブタンクの水頭差により、ヘッド１内は負圧となっている。また、ヘッド１からインクを噴射し消費することによって、サブタンクからヘッドへインクが流れる。インクがヘッドへ流れるとき、流路の長さによって流路抵抗（動圧）が異なる。流路の長さが長いほど流路抵抗は大きくなる。流路抵抗が大きくなると、流路内をインクが流れにくくなり、ヘッドからのインクの噴射が正確にコントロールできなくなる。
本願は、ヘッドからインクを正確に噴射することを目的とする。

本発明の液体噴射装置は、液体を噴射するヘッドと、前記液体を貯留し、交換可能なメインタンクと、前記メインタンクと流入流路を介して連通し、前記ヘッドと流出流路を介して連通し、前記液体を貯留する複数のサブタンクと、を備える液体噴射装置であって、前記複数のサブタンクのうち少なくとも２つは、鉛直方向における高さが異なる。
流路抵抗が大きくなる分、サブタンクの高さを変えることで水頭差を小さくして、流出流路内を液体が流れにくくなることを防止する。それにより、ヘッドからインクが正確に噴射できる。

この液体噴射装置において、前記複数のサブタンクのうち少なくとも３つは、鉛直方向における高さが異ならせてもよい。

この液体噴射装置において、前記複数のサブタンクの全ては、鉛直方向における高さが異ってもよい。

この液体噴射装置は、連通する前記流出流路の長さが長いサブタンクの方が、連通する前記流出流路の長さが短いサブタンクより鉛直方向で高い位置にある。
流出流路の長さが長い方が流路抵抗が大きいため、サブタンクの高さを高くして水頭差を小さくし、流出流路内を液体が流れにくくなることを防止する。それにより、ヘッドからインクが正確に噴射できる。

この液体噴射装置において、前記サブタンクは前記流出流路へ前記液体が流れ出る開口である流出口を有し、鉛直方向において前記流出口の位置の高さが異なる。
流出口の高さを変えることで、ヘッドとサブタンクの水頭差を変えやすい。

この液体噴射装置において、前記複数のサブタンクは同じ形状である。
サブタンクは同じ形状なので、サブタンクの高さを変えることでヘッドとサブタンクの水頭差を変えることができる。

この液体噴射装置において、前記ヘッドは搬送される媒体に前記液体を噴射し、前記サブタンクは、前記媒体の搬送方向と交差する方向に配置される。
サブタンクを搬送方向と交差する方向に配置することで、全てのサブタンクを近くに配置しやすい。

この液体噴射装置において、前記ヘッドは搬送される媒体に前記液体を噴射し、前記サブタンクは、前記媒体の搬送方向に沿って配置される。
サブタンクを搬送方向に沿って配置することで、使っていない空間を有効に利用できる。

この液体噴射装置は、前記搬送方向に沿って配置された前記サブタンクのうち、前記搬送方向において前記ヘッドから離れた側に配置されたサブタンクの方が、前記搬送方向において前記ヘッドに近いサブタンクよりも鉛直方向で高い位置に配置される。
ヘッドから離れた側に配置されたサブタンクの方が、流出流路の距離が長くなるため、高くすることで流出流路内を液体が流れにくくなることを防止する。それにより、ヘッドからインクが正確に噴射できる。

この液体噴射装置において、前記ヘッドは搬送される媒体に前記液体を噴射し、前記サブタンクは、搬送される前記媒体を挟んで両側に配置される。
両側に配置することで効率よく配置ができる。

この液体噴射装置は、前記ヘッドは前記流出流路と接続する供給口を有し、前記両側に配置された前記サブタンクのうち、前記供給口に遠い側のサブタンクの方が、前記供給口に遠い側のサブタンクより鉛直方向で高い位置に配置される。
供給口より遠い側のサブタンクの方が、流出流路の距離が長くなるため、高くすることで流出流路内を液体が流れにくくなることを防止する。それにより、ヘッドからインクが正確に噴射できる。

この液体噴射装置は、前記メインタンクを複数有し、前記メインタンクは鉛直方向における高さが同じである。
メインタンクは同じ高さにあるため、サブタンクの高さを変えるだけでヘッドとサブタンクの水頭差を変えることができる。

実施形態１に係るプリンターの正面図。 実施形態１に係る詳細図。 実施形態１に係る詳細図。 変形例１を示すプリンターの正面図。 変形例２を示すプリンターの平面図。

以下、本発明の液体噴射装置の一例であるインクジェット式プリンター（以下、プリンターと呼ぶ）に具体化した実施形態を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っている。また、図１、５に示す方向のうち、上下は鉛直方向の上下を示し、前後は媒体の搬送方向を前、搬送方向と逆方向を後とし、左右は上下、前後と直交する方向である。ここで、各図は見易さを優先し、上下左右前後の位置関係はサブタンク１０を除いては、必ずしも正確ではない。位置関係が記載の内容と異なっている場合は記載の内容を正しいものとする。

（実施形態１）
図１は、本実施形態のプリンターを前からみたときの概略を示した正面図である。図１に示すように、プラテン２に下から支持され、搬送される媒体としての紙３に対して、ヘッド１から液体としてのインクを噴射する。紙３は前へと搬送され、ヘッド１からはインクが下に向かって噴射され、紙３に画像や文字を形成する。ヘッド１は紙３の左右方向の幅よりも大きいラインヘッドである。紙３を搬送する機構は省略する。

プリンターにはインクを貯留する４つのメインタンク６が交換可能に載置されている。メインタンク６はブラックBk、マゼンタM、シアンC、イエローYの４つのインクがそれぞれ異なるメインタンク６に収容されている。本願では４つのインクとしたが、５以上でもよいし、３以下でもよい。また、同じ色のインクが２つ以上あってもよい。なお、メインタンク６およびサブタンク１０は左右方向に沿って鉛直方向で同じ高さに配置されている。つまり、紙３の搬送方向と交差する方向に配置されている。

各メインタンク６には流入流路８の一端が接続されている。流入流路８の他端はサブタンク１０に接続されている。メインタンク６側からサブタンク１０へ流入流路８を介して色毎にインクが流れて供給される。図１において、流入流路８を示す１本の線はチューブを示している。また、流入流路８の他端の矢印はインクの流れる方向を示している。

サブタンク１０にはさらに流出流路２０の一端が接続されている。流出流路２０の他端はヘッド１に接続されている。サブタンク１０からヘッド１へ流出流路２０を介してインクが流れる。つまり、サブタンク１０とヘッド１と流出流路２０は連通している。また、ヘッド１とメインタンク６の間にサブタンク１０を配置することになる。図１において、流出流路２０を示す１本の線はチューブを示している。また、流出流路２０の他端の矢印はインクの流れる方向を示している。流出流路２０の途中には流出弁２２が配置されている。流出弁２２は、チューブを押しつぶすことによって、サブタンク１０からのインクの流れを禁止し、チューブを押しつぶさないことによって、サブタンクからのインクの流れを許容する。流出弁２２は４本のチューブを同時に押しつぶしてもよい。チューブを押しつぶす機構は省略する。

ヘッド１とサブタンク１０はさらに導入流路２１によっても接続されている。導入流路２１の途中にはポンプ２５が配置されている。このポンプ２５によって、ヘッド１からサブタンク１０に向かってインクは流れる。図１において、導入流路２１を示す１本の線はチューブを示している。また、導入流路２１の端の矢印はインクの流れる方向を示している。ポンプ２５は一例としてチューブを押しつぶしながら回転するチューブポンプが用いられる。チューブポンプは４本のチューブを同時につぶしながら回転する。別の例としてはダイヤフラムポンプでもよい。

流出流路２０において、流出弁２２とヘッド１の間には、流出流路２０を大気に連通することが可能な大気連通路３０が接続されている。大気連通路３０は、一端が流出流路２０に接続し、他端が大気と連通されている。大気連通路３０の途中には、流出流路２０に対して大気との連通を許容または禁止する大気弁３１を備える。図１において、大気連通路３０を示す１本の線はチューブを示している。大気弁３１はチューブを押しつぶすことによって、大気との連通を禁止し、チューブを押しつぶさないことによって、大気との連通を許容する。流出弁２２と大気弁３１は同じ部材を用いて、チューブを同時に押しつぶすことにより、それぞれ許容または禁止してもよい。

図１に示すように、サブタンク１０はヘッド１より下の位置に配置されている。サブタンク１０は後述するように大気に連通している。ヘッド１と連通するサブタンク１０がヘッド１より下に位置するため、ヘッド１内のインクは大気圧より小さい負圧状態となる。ヘッド１内を負圧にすることで、噴射するインク滴を正確に制御できる。ヘッド１でインクが消費されると、サブタンク１０から流出流路２０を介してヘッド１へインクが流れる。このとき、流出弁２２は流出流路２０のチューブをつぶさず、サブタンク１０からのインクの流れを許容する。また、大気弁３１は大気連通路３０のチューブをつぶし、流出流路２０が大気に連通するのを禁止する。サブタンク１０からヘッド１へインクは自然に流れるため、流出流路２０には、インクを流すためのポンプを備えていない。

また、メインタンク６はサブタンク１０より上の位置に配置されている。メインタンク６内のインクは、水頭差による圧力によりサブタンク１０へ流入流路８を介して流れる。水頭圧によりインクは流れるので、メインタンク６に対する加圧機構や、流入流路８の途中にポンプを有していない。サブタンク１０内には後述する供給制御弁２３が備えられている。供給制御弁２３は、サブタンク１０内のインクの量に応じて、メインタンク６からサブタンク１０へのインクの流れを許容または禁止する。

ポンプ２５はヘッド１内からインクを排出するときに駆動される。例えば、ヘッド１をプリンターから取り外す場合や、長時間にわたってヘッド１からインクが噴射されず、ヘッド１内でインクが乾燥したり沈降したりするのを防ぐ場合が想定される。このとき、流出弁２２で流出流路２０のチューブを押しつぶしてサブタンク１０からインクが流れるのを禁止し、大気弁３１で大気連通路３０のチューブを押しつぶさないようにして、流出流路２０が大気に連通した状態でポンプ２５を駆動する。すると、大気連通路３０の先端から空気を取り込むので、大気連通路３０との接続部よりヘッド側の流出流路２０内、ヘッド１内、導入流路２１内に大気を供給することで、インクが空気と置換され、インクはサブタンク１０に排出される。ポンプ２５は、流入流路８と、導入流路２１と、流出流路２０のうち、導入流路２１にのみポンプ２５を備えていることになる。

図２、３は１つの色について、メインタンク６、サブタンク１０、ヘッド１、各流路を示す。図１に示すように、メインタンク６、サブタンク１０、流入流路８、流出流路２０、導入流路２１、大気連通路３０は各色ごとに１つずつ有し、ヘッド１は４色で１つである。ただし、ヘッド１は、その中で各色ごとにインクを噴射するノズルと流路を有している。なお、メインタンク６と流入流路８とサブタンク１０と流出流路２０を一組とするユニットを、ヘッド１にインクを供給する部材の集まりである供給ユニットと呼ぶ。本願では供給ユニットを複数（４つ）有し、それぞれの供給ユニットがヘッド１に接続される。
メインタンク６、サブタンク１０の形状は各色で同じである。各流路に用いられるチューブは、各色によって同じ長さでもよいし、接続される部材の位置によって長さを変えてもよい。サブタンク１０は貯留されたインクや内部の部材が視認可能なように透明部材で形成されるのがよい。

図２において、メインタンク６は、インクを収容する可撓性のインク収容体７を有する。メインタンク６には、流入流路８の一端が接続されている。流入流路８は途中に流入弁９を有している。流入弁９は、メインタンク６が装着されているときは、流入流路８のチューブを押しつぶさずにメインタンク６からのインクの流れを許容する。メインタンク６が装着されていないときには、流入弁９は流入流路８のチューブを押しつぶすことで流入流路８内のインクの移動を禁止する。流入流路８の他端はサブタンク１０の流入接続部１１に接続される。これにより、メインタンク６とサブタンク１０と流入流路８は連通する。

サブタンク１０は、中空の略直方体形状をしており、上側が開口した開口部を有している。開口部は蓋部２６によって覆われている。蓋部２６は平板形状で、一面側に溝２７を有しており、他面側には溝２７から貫通する孔を有する。蓋部２６の溝２７は封止部２８によって覆われている。封止部２８は大気連通孔２９を有している。サブタンク１０は、蓋部２６の孔、溝２７、大気連通孔２９を介して大気に連通している。
サブタンク１０は、流入流路８が接続される流入接続部１１を有する。流入接続部１１は、サブタンク１０の中から外に向けて突出する突起であり、サブタンク１０の中と外を連通する貫通孔を有している。この貫通孔のうち、サブタンク１０の中側に位置する流入口１２からインクはサブタンク１０内部に流入する。流入されたインクはサブタンク１０内で貯留される。メインタンク６と流入口１２は流入流路８によってつながれている。

サブタンク１０内部で支点３６を中心に回動可能に支持されたフロート部材３５が配置されている。フロート部材３５はインクに対して浮く部材である。

サブタンク１０内には、サブタンク１０内で支点を中心に回動する供給制御弁２３を有する。供給制御弁２３には環状のシール部があり、付勢バネ２４により供給制御弁２３が付勢されると、シール部が流入口１２の周囲に密着する。このようにして、流入口１２からインクがサブタンク１０内に流入するのを禁止している。メインタンク６はサブタンク１０より上の位置にあるため、水頭差によりメインタンク６からサブタンク１０へ自然にインクは流れる。サブタンク１０へのインクの流れが常に続くと、サブタンク１０内がインクで一杯になり、大気連通孔２９からインクがあふれ出てしまう。供給制御弁２３によりサブタンク１０内へのインクの流れを止めることでこれを防止する。

そして、ヘッド１でインクが消費され、サブタンク１０内に貯留されているインクが少なくなり、インクの液面が低下すると、フロート部材３５は支点３６を中心に下方向に回転する。さらに、インクが少なくなると、図３に示すように、フロート部材３５が供給制御弁２３のレバー部に当接し、付勢バネ２４の付勢力に抗して、供給制御弁２３を回動させる。供給制御弁２３が回動し、シール部が流入口１２の周囲の密着状態を解除すると、流入口１２からインクが流入する。
このようにして、サブタンク１０内のインクの量や液面の高さに応じて、フロート部材３５の位置が変わり、その位置に応じて供給制御弁２３が流入口１２からのインクの通過を許容したり禁止したりする。つまり、供給制御弁２３はメインタンク６からインクがサブタンク１０に流入するのを制御している。また、供給制御弁２３の動きによりインクが流入してサブタンク１０内にインクが貯留される。

サブタンク１０は、流出流路２０が接続される流出接続部１３を有する。流出接続部１３は、サブタンク１０の中から外に向けて突出する突起であり、サブタンク１０の内部と外を連通する貫通孔を有している。この貫通孔のうち、サブタンク１０の内部側に位置する流出口１４からインクが流出する。

流出流路２０はヘッド１の供給口１ｂと接続している。これによって、サブタンク１０とヘッド１は流出流路２０を介してつながれている。サブタンク１０の流出口１４からインクはヘッド側に向けて流出する。ヘッド１と流出口１４も流出流路２０によってつながれている。流出流路２０の途中には流出弁２２を有する。
流出流路２０は、流出弁２２とヘッド１との間において、大気連通路３０と接続している。言い換えると、流出流路２０のおける大気連通路３０との接続部と、流出口１４の間に流出弁２２が配置されている。図２では、流出流路２０と大気連通路３０が一体となっている。しかし、継ぎ手などを用いて接続してもよい。大気連通路３０は、流出流路２０と反対側に気体透過部３２を有する。気体透過部３２は気体は通過するが液体は通過しないような微小の孔を複数有する部材である。これによって、気体透過部３２からインクが漏れ出すことを防止する。なお図２では、大気連通孔２９の気体透過部３２側が下を向いているが、これに限らず、どの方向を向いていてもよい。また、気体透過部３２を無くてもよい。この場合は、チューブの先端が開放されているため、チューブの先端は上を向いているのがよい。これによりインクが漏れにくくなる。

ヘッド１は供給口１ｂから供給されたインクをノズル１ａから噴射する。ヘッド１は排出口１ｃを有している。排出口１ｃには導入流路２１が接続されている。

サブタンク１０は、導入流路２１が接続される導入接続部１５を有する。導入接続部１５は、サブタンク１０の中から外に向けて突出する突起であり、サブタンク１０の内部と外を連通する貫通孔を有している。この貫通孔のうち、サブタンク１０の内部側の導入口１６からインクが導入される。ヘッド１と導入口１６は導入流路２１によってつながれている。
導入流路２１の途中にはポンプ２５を有する。ポンプ２５を駆動することでヘッド１側からサブタンク１０内部に向かって導入流路２１内をインクが流れる。

ここで、流出弁２２をサブタンク１０からのインクの流れを許容する状態とし、大気弁３１を流出流路２０が大気に連通することを禁止した状態として、ポンプ２５を駆動する。このとき、サブタンク１０、流出流路２０、ヘッド１、導入流路２１、サブタンク１０の順にインクは流れるので、循環することになる。これにより、サブタンク１０内に貯留されたインクの成分が沈降し、インクの濃度差が発生するのを防止したり、ヘッド１内のインクが蒸発して、インクの粘度が増大することを防止したりする。

また、流出弁２２をサブタンク１０からのインクの流れを禁止する状態とし、大気弁３１を流出流路２０が大気に連通するのを許可する状態として、ポンプ２５を駆動する。この場合、大気連通路３０の気体透過部３２から大気を取り込むことになる。このため、流出流路２０における大気連通路３０との接続部からヘッド１までの流出流路２０内のインク、ヘッド１内のインク、導入流路２１内のインクが取り込まれた大気と置換され、インクはサブタンク１０に排出される。本願においては、「インクをサブタンク１０に排出する」とは、インクが空気によって置換された状態、つまりインクが無くなるように流れる状態を言う。

図２に示すようにサブタンク１０にインクを貯留した状態において、サブタンク１０内にはサブタンクを構成する部材であるフロート部材３５や供給制御弁２３と、インクを除いた部分に空間部１９を有する。
ポンプ２５を駆動し、サブタンク１０にインクを排出するとき、排出されるインクの体積より空間部１９の体積のほうが大きい。これにより、ポンプ２５を駆動し始めるときにサブタンク１０内に液体が貯留されている状態で、サブタンク１０にインクが排出されても、大気連通孔２９からインクが漏れ出すことはない。
なお、ポンプ２５を駆動し、インクをサブタンク１０に排出しているとき、導入流路２１内のインクを全て排出してしまうと、その後は空気がサブタンク１０内に流れることになる。サブタンク１０内に流れた空気は、大気連通孔２９から流れ出るため、サブタンク１０内に貯留することはない。

サブタンク１０には、底部から突出する壁などはない。この壁によってサブタンク１０の内部を区画することはしていない。

ここで、大気連通孔２９は溝２７を介してサブタンク１０内と連通している。溝２７は幅１〜２ｍｍ、深さ１〜２ｍｍの小さい溝にすることで、サブタンク１０内に貯留されているインクが蒸発するのを防ぎながら、サブタンク１０内が大気に連通する。溝２７の形状を上から見た状態は図示していないが、直線状でもよいし、湾曲して距離を長くするようにした蛇道状にしてもよい。

また、サブタンク１０内に空気を排出した場合、例えば図２では、導入口１６が液面より下に位置しているため、インクの中を空気が通過する。これにより泡が発生することがある。そこで、導入口１６、流入口１２、流出口１４のうち、導入口１６を最も上の位置、つまり鉛直方向において最も高い位置に配置している。２つの位置関係では、導入口１６は流入口１２より鉛直方向において高い位置にあり、導入口１６は流出口１４より鉛直方向において高い位置にある。これにより、サブタンク１０内に空気が排出されても、インク内を通る距離が短くなり、泡となる可能性を低減できる。
なお、流入口１２からはインクは流入するが、空気が流入する可能性は低い。そのため、流入口１２は導入口１６より鉛直方向で低い位置にあっても問題ない。また、流出口１４の位置は、流出口１４、導入口１６、流入口１２の中で鉛直方向において最も低い位置が望ましい。流出口１４が最も低いことで、サブタンク１０内のインクを最も多く消費しやすくなる。

図２、３において、流出口１４、導入口１６、流入口１２は全て、サブタンク１０の本体部１８の側面に設けられている。しかし、これに限ったことではなく、前述した高さの関係を守れば、底面側に設けてもよい。
図２において、ヘッド１の下側には、ノズル１ａを囲うようにしてヘッドに当接可能なキャップ４が配置されている。キャップ４は、ヘッド１が紙３にインクを噴射していないときにヘッド１に当接して、ノズル１ａからインクが蒸発することを防ぐ。

以上のように、本願では、図２に示すようなメインタンク６、流入流路８、サブタンク１０、流出流路２０、導入流路２１を各色ごとに有している。ここで、流入流路８、流出流路２０、導入流路２１を各色ごとに１本のチューブとした場合、図１に示す線のように複雑に入り乱れることになる。例えば、組み立ての際に間違えて異なるサブタンク１０にチューブを差してしまうことが考えられる。従来から、ユーザーが交換するメインタンク６は誤挿入しないよう、色を示すシールなどが貼られている。しかし、サブタンク１０や各流路のチューブにはそのような工夫がされていなかった。

そこで本願では、サブタンク１０、流入流路８、流出流路２０、導入流路２１は、その中を流れたり貯留したりするインクの色と同系色の色で形成した。つまり、サブタンク１０、流入流路８、流出流路２０、導入流路２１を、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４種類の色の部材とした。しかし。サブタンク１０は硬い樹脂で形成され、チューブは可撓性のゴムやエラストマで形成されている。これらとインクの色を全く同じ色に合わせるのは難しい。本願では同系色の色とは、組み立ての際に同じ色として視認により識別可能な色である。例えば、マゼンタを流すサブタンク１０やチューブは赤色であっても、マゼンタに近い色のため、同系色と識別できる。
これは、他の色とは異なる色であると視認により識別可能でもよい。本願ではブラック、マゼンタ、シアン、イエローのインクを用いている。樹脂やゴムなどによっては、これらの色が着けにくい場合や識別しにくい場合もある。そこで、インクと同系色の色ではなく、無色にしたり、白色にしたりしてもよい。もともと、組み立ての際には、サブタンク１０やチューブ内にはインクは入っていない。そのため、サブタンク１０やチューブの色と、インクの色を合わせる必要は無い。同じ供給ユニットにおいて、サブタンク１０と各チューブの色が同系色であれば、同系色同士で接続ができる。異なる供給ユニット間では、他の供給ユニットとの違いが判ればよい。

また、チューブの長さも識別する要素となる。例えば、メインタンク６とサブタンク１０の間の長さが長い流路に、短いチューブは接続できない。このため、流入流路８を色着けしなくても、サブタンク１０だけ色が着いていれば識別して接続できる。本願においては、少なくともサブタンク１０は色が着いていればよい。そして、サブタンク１０は、蓋部２６と本体部１８を有している。このとき、蓋部２６と本体部１８の両方に色を着けてもよいし、どちらか一方でもよい。蓋部２６に色が着いていれば、上から見たときに識別ができる。本体部１８に色が着いていれば、流入接続部１１、流出接続部１３、導入接続部１５にチューブを接続するときに識別ができる。

なお、図１に示しているように、サブタンク１０からヘッド１までの流出流路２０は、色によってチューブの長さが異なる。このため、流出流路２０は色を着けなくてもよい。ただ、流出流路２０にサブタンク１０と同系色の色を着けておけば、長さを見ることなく、接続が可能である。導入流路２１も同様であり、導入流路２１は、サブタンク１０と同系色の色を着けてもよいし、着けなくてもよい。なお、図示はしていないが、流出流路２０が途中で接続部材を介して分割している場合は、接続部材も流出流路２０と同系色であることが望ましい。
また、チューブの長さが同じだとしても、メインタンク６には通常、色ごとに識別する表示があるため、サブタンク１０にだけ色着けして、流入流路８に色着けしなくても、同系色同士のメインタンク６とサブタンク１０をつなぐことは可能である。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
図４は、変形例１に係るプリンターの正面図である。
変形例１と実施形態１の異なる点はサブタンク１０の高さである。それ以外は実施形態１と同一の構成であるので、異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

本変形例１では、４つのサブタンク１０は、鉛直方向における高さが異なる。図４に示すように、ブラックが最も低く、マゼンタとシアンが同じ高さで、イエローが最も高い。前述したように、ヘッド１とサブタンク１０の水頭差により、ヘッド１内は負圧となっている。また、ヘッド１からインクを噴射し消費することによって、サブタンク１０からヘッド１へインクが流れる。インクが流出流路２０内を流れるとき、流出流路２０の長さによって流路抵抗（動圧）が異なる。流出流路２０の長さが長いほど流路抵抗は大きくなる。流路抵抗が大きくなると、流出流路２０内をインクが流れにくくなり、ヘッド１からのインクの噴射が正確にコントロールできなくなる。図４においては、イエローのサブタンク１０からヘッド１までの流出流路２０距離が最も長く、シアン、マゼンタ、ブラックの順に長い。

本変形例１では、流出流路２０の長さが長いサブタンク１０を、流出流路が短いサブタンクより高い位置に配置する。こうすると流路抵抗の大きさは変わらないが、ヘッド１とサブタンク１０の水頭差を小さくし負圧を大きくすることで、インクがより流れやすくしている。
図４では、ブラック、マゼンタとシアン、イエローの３種類の高さを異ならせた。しかし、４種類全てのサブタンク１０の高さを変えてもよいし、例えばブラックとマゼンタ、シアンとイエローの２種類で高さを変えてもよい。
ここで、各サブタンク１０は同じ形状である。そのため、サブタンク１０の高さを変えるということは、蓋部２６やフロート部材３５、流入口１２、流出口１４の高さも変わることになる。

（変形例２）
図５は、変形例２に係るプリンターの平面図である。
変形例２と実施形態１の異なる点はサブタンク１０の高さ及び前後左右方向の位置である。それ以外は実施形態１と同一の構成であるので、異なる点について説明し、重複する説明は省略する。なお、変形例２は変形例１と同じ課題、技術思想、効果を有する。

図１では、サブタンク１０は紙３のよりも下にあり、左右方向に沿って配置されている。また、図示はされていないが前後方向では同じ位置にある。変形例２は、図５に示すように、破線で示した搬送される紙３を挟んで両側にサブタンク１０が配置されている。具体的には、左側の前側にマゼンタ、左側の後側にブラック、右側の前側にイエロー、右側の後側にシアンのサブタンク１０が配置されている。言い換えると、マゼンタとブラック、イエローとシアンはそれぞれ、紙３の搬送方向（図５に図示）に沿って配置されている。

このような配置のサブタンク１０の場合、前側に配置されたサブタンク１０の方が後側に配置されたサブタンク１０より流出流路２０の長さが長くなる。そのため、前側のサブタンク１０を後側のサブタンク１０より鉛直方向で高い位置としている。言い換えると、搬送方向に沿って配置された複数のサブタンク１０のうち、ヘッド１から離れた側に配置されたサブタンク１０の方が、ヘッド１に近いサブタンク１０よりも鉛直方向で高い位置に配置される。

また、紙３の左側のサブタンク１０より右側のサブタンク１０の方が流出流路２０の長さが長くなる。そのため、紙３の左側のサブタンク１０より、紙３の右側のサブタンク１０の方が鉛直方向で高い位置に配置される。これは、ヘッド１の供給口１ｂが右側にあるためである。言い換えると、紙３を挟んで両側に配置されたサブタンク１０のうち、ヘッド１の供給口１ｂに遠い側のサブタンク１０の方が、ヘッド１の供給口１ｂに遠い側のサブタンク１０より鉛直方向で高い位置に配置される。
このようにしても、流出流路２０の長さの違いによる流路抵抗の違いを、ヘッド１とサブタンク１０の水頭差により吸収して、インクを流しやすくする。

なお、図５の場合、サブタンク１０の色を前側と後側の２種類としてもよい。紙３の左右に分かれているので、流出流路２０の長さは明らかに異なるので、前後においてサブタンク１０の違いが識別できればよい。つまり、複数のサブタンク１０のうち２つは異なる色の部材で形成されていることになる。
また、図５からさらに変形し、マゼンタのサブタンク１０を右側に配置してもよい。この場合はマゼンタ、イエロー、シアンの３つのサブタンク１０が識別可能な色になっていればよい。つまり、複数のサブタンク１０のうち３つは異なる色の部材で形成されていることになる。

本発明は、インクジェット式プリンターとしての上記実施形態や変形例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
各実施形態において、流入流路８、流出流路２０、導入流路２１、大気連通路３０を１本のチューブのように記載したが、特に１本には限定されない。途中に接続部材（継ぎ手）を用いて複数本のチューブを直列につないでもよい。
各実施形態において、サブタンク１０に備えられた流入接続部１１、流出接続部１３、導入接続部１５を、サブタンクから突出する突部とし、流入流路８、流出流路２０、導入流路２１を各突部に嵌めている。しかし、本願ではサブタンクと各流路が接続できていればよく、どのように接続するかは任意である。

各実施形態において、ヘッド１の左側に流出流路２０が接続し、ヘッド１の右側に導入流路２１が接続している。しかし、本願ではヘッド１と、流出流路２０および導入流路２１がどのように接続するかは任意である。ヘッド１内での流路によって、様々な接続が可能であり、ノズル１ａからインクを噴射できれば、接続の位置や向きは問題ない。
各実施形態において、ヘッド１を４色共通の１つのラインヘッドとしたが、各色ごとにヘッドを有してもよい、また、複数のヘッドを千鳥状に配置してラインヘッドのようにしてもよい。その場合は各ヘッドの流路を連結するのが望ましい。
図１、４において、メインタンク６の色の順番とサブタンク１０の色の順番が異なるが、同じ色の順番としてもよい。メインタンク６とサブタンク１０の色の順は任意である。図５においても同様である。

上記実施例は、インクジェット式のプリンターが採用されているが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置を採用しても良い。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噴射装置に流用可能である。
なお、液滴とは、上記液体噴射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、液体噴射ヘッドが噴射させることができるような材料であれ良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、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）のような流状体、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、分散また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例の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およ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。

他の液体噴射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または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、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噴射する液体噴射装置、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噴射する液体噴射装置、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噴射する液体噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。

１…ヘッド、３…紙（媒体）、６…メインタンク，８…流入流路、１０…サブタンク、１１…流入接続部、１２…流入口、１３…流出接続部、１４…流出口、１５…導入接続部、１６…導入口、１８…本体部、１９…空間部、２０…流出流路、２１…導入流路、２２…流出弁、２３…供給制御弁、２５…ポンプ、２６…蓋部、２７…溝、３０…大気連通路、３１…大気弁、３２…気体透過部、３５…フロート部材。

Claims (12)

1. 液体を噴射するヘッドと、
   前記液体を貯留し、交換可能なメインタンクと、
   前記メインタンクと流入流路を介して連通し、前記ヘッドと流出流路を介して連通し、前記液体を貯留する複数のサブタンクと、
   を備える液体噴射装置であって、
   前記複数のサブタンクのうち少なくとも２つは、鉛直方向における高さが異なる液体噴射装置。
2. 前記複数のサブタンクのうち少なくとも３つは、鉛直方向における高さが異なる請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記複数のサブタンクの全ては、鉛直方向における高さが異なる請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 連通する前記流出流路の長さが長いサブタンクの方が、連通する前記流出流路の長さが短いサブタンクより鉛直方向で高い位置にある請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
5. 前記サブタンクは前記流出流路へ前記液体が流れ出る開口である流出口を有し、鉛直方向において前記流出口の位置の高さが異なる請求項４に記載の液体噴射装置。
6. 前記複数のサブタンクは同じ形状である請求項５に記載の液体噴射装置。
7. 前記ヘッドは搬送される媒体に前記液体を噴射し、
   前記サブタンクは、前記媒体の搬送方向と交差する方向に配置される請求項６に記載の液体噴射装置。
8. 前記ヘッドは搬送される媒体に前記液体を噴射し、
   前記サブタンクは、前記媒体の搬送方向に沿って配置される請求項６に記載の液体噴射装置。
9. 前記搬送方向に沿って配置された前記サブタンクのうち、前記搬送方向において前記ヘッドから離れた側に配置されたサブタンクの方が、前記搬送方向において前記ヘッドに近いサブタンクよりも鉛直方向で高い位置に配置される請求項８に記載の液体噴射装置。
10. 前記ヘッドは搬送される媒体に前記液体を噴射し、
    前記サブタンクは、搬送される前記媒体を挟んで両側に配置される請求項９に記載の液体噴射装置。
11. 前記ヘッドは前記流出流路と接続する供給口を有し、
    前記両側に配置された前記サブタンクのうち、前記供給口に遠い側のサブタンクの方が、前記供給口に遠い側のサブタンクより鉛直方向で高い位置に配置される請求項１０に記載の液体噴射装置。
12. 前記メインタンクを複数有し、前記メインタンクは鉛直方向における高さが同じである液体噴射装置請求項１１に記載の液体噴射装置。

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