JP5728900B2 - 液体吐出装置及び液体吐出方法 - Google Patents

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、
液体を収容する第一液体収容部と、
前記第一液体収容部と異なる第二液体収容部と、
前記第一液体収容部に収容される液体を前記第二液体収容部へ送り出し、該液体を前記第二液体収容部から前記第一液体収容部へ送り戻す液体供給部と、
前記第一液体収容部から流出した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の構成例を説明する図である。 インクを攪拌するための動作例を説明する図である。 インク補給ユニット３５の他の構成例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、液体を収容する第一液体収容部と、
前記第一液体収容部と異なる第二液体収容部と、
前記第一液体収容部に収容される液体を前記第二液体収容部へ送り出し、該液体を前記第二液体収容部から前記第一液体収容部へ送り戻す液体供給部と、
前記第一液体収容部から流出した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、かかる液体吐出装置であって、
前記第一液体収容部は、鉛直方向において異なる位置に複数の第一開口部を有し、
前記第二液体収容部は、複数の第二開口部を有し、
複数の前記第一開口部及び複数の前記第二開口部は、複数の流路を介して互いに連通していることとしてもよい。
このような液体吐出装置によれば、液体の濃度均一化を向上させることができる。

また、かかる液体吐出装置であって、
複数の前記第一開口部は、ある１つの下側第一開口部と、該下側第一開口部よりも鉛直方向上側に位置する上側第一開口部とを含み、
複数の前記第二開口部は、ある１つの下側第二開口部と、該下側第二開口部よりも鉛直方向上側に位置する上側第二開口部とを含み、
複数の前記流路は、前記下側第一開口部と前記上側第二開口部とを連通させる流路と、前記上側第一開口部と前記下側第二開口部とを連通させる流路とを含む、こととしてもよい。
このような液体吐出装置によれば、液体をより積極的に混ぜ合わせることができる。

また、第一液体収容部に収容される液体を、前記第一液体収容部と異なる第二液体収容部へ液体供給部により送り出すことと、
前記第二液体収容部に送り出された該液体を、前記第一液体収容部へ前記液体供給部により送り戻すことと、
前記第一液体収容部から流出した液体を、ノズルを有するヘッドにより媒体に吐出することと、
を有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２３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３０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４２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４１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２９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について＞＞＞
＝＝＝構成例＝＝＝
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、第一液体収容部の一例としてのサブインクタンクＳＴと、第二液体収容部の一例としての攪拌用インクタンクＳＳＴ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、サブインクタンクＳＴと攪拌用インクタンクＳＳＴとの間で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ＳＴｉ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開口部ＳＴｍ（第一開口部）と、第三インク供給チューブ３７が接続された流出口ＳＴｏ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と攪拌用インクタンクＳＳＴとの間でインクを往復移動させることによって、サブインクタンクＳＴ内で沈降したインクを攪拌し、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。

＜攪拌用インクタンクＳＳＴ＞
攪拌用インクタンクＳＳＴは、サブインクタンクＳＴへ送り戻すために、サブインクタンクＳＴから送り出されたインクを一時的に収容するものである。
この攪拌用インクタンクＳＳＴは、図３に示すように、第二インク供給チューブ３６が接続された開口部ＳＳＴｍ（第二開口部）を複数有している。
なお、本実施形態における複数の開口部ＳＳＴｍは、図３に示すように、鉛直方向において異なる位置に設けられているが、この位置に限られるものではなく、たとえば、鉛直方向上側の部位に設けてもよい。

ここで、上述したように、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開口部ＳＴｍを有しているため、供給ポンプ３６ｂによって濃度の異なる各インクが各開口部ＳＴｍから攪拌用インクタンクＳＳＴ側へ順次送り出される。この攪拌用インクタンクＳＳＴは、送り出された当該各インクを各開口部ＳＳＴｍから次々と流入させて一時的に収容することができる。サブインクタンクＳＴ内のインクの移動がすべて完了すると、攪拌用インクタンクＳＳＴ内に収容されたインクは、沈降が生じる前に、供給ポンプ３６ｂによってサブインクタンクＳＴに送り戻される。

このように、サブインクタンクＳＴと攪拌用インクタンクＳＳＴとの間で往復移動させることによってインクを攪拌し、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可能となる。
なお、インクを攪拌するための動作例については、後に具体的に説明する。

＜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、液体供給部の一例としての供給ポンプ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の各開口部ＳＴｍと攪拌用インクタンクＳＳＴの各開口部ＳＳＴｍとをそれぞれ連通させ、サブインクタンクＳＴと攪拌用インクタンクＳＳＴとの間でインクを流すためのものである。そして、この流路上には、バルブ３６ａと、液体供給部の一例としての供給ポンプ３６ｂとが設けられている。

本実施形態における各第二インク供給チューブ３６は、図３に示すように、鉛直方向における位置が一致している開口部ＳＴｍ、ＳＳＴｍを互いに連通させている。

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、サブインクタンクＳＴと攪拌用インクタンクＳＳＴとの間でインクを移動させるとき等に、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。

供給ポンプ３６ｂは、サブインクタンクＳＴと攪拌用インクタンクＳＳＴとの間でインクを送流させるものである。すなわち、供給ポンプ３６ｂは、正回転することによりサブインクタンクＳＴ内のインクを吸引して攪拌用インクタンクＳＳＴ内へ送り出し、逆回転することにより攪拌用インクタンクＳＳＴ内の当該インクを吸引してサブインクタンクＳＴ送り戻すようになっている。

また、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、各開口部ＳＴｍ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攪拌用インクタンクＳＳＴ内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内と攪拌用インクタンクＳＳＴとの間におけるインク供給は、供給ポンプ３６ｂ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サブインクタンクＳＴ内又は攪拌用インクタンクＳＳＴ内に導き、サブインクタンクＳＴ内又は攪拌用インクタンクＳＳＴ内のインクパックを圧縮することで行ってもよい。

＜第三インク供給チューブ３７＞
上述したように、サブインクタンクＳＴは、装置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第三インク供給チューブ３７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。

この第三インク供給チューブ３７は、図３に示すように、サブインクタンクＳＴとヘッドユニット３０（ヘッド３１）との間を繋ぎ、サブインクタンクＳＴの流出口ＳＴｏから出たインクをヘッドユニット３０側へ流すためのものである。その流路上には、バルブ３７ａと、液体供給部の一例としての供給ポンプ３７ｂとが設けられている。

バルブ３７ａは、第三インク供給チューブ３７の流路を開閉するためのものであり、ヘッドユニット３０へのインク供給時等に、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３７ａは逆止弁となっているため、ヘッドユニット３０側からサブインクタンクＳＴ側へインクが逆流することはない。

供給ポンプ３７ｂ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ＳＴ内のインクを吸引してヘッドユニット３０内へ送り込むものである。この供給ポンプ３７ｂ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。

この他、サブインクタンクＳＴ内からヘッドユニット３０内へのインク供給は、供給ポンプ３７ｂ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。

＝＝＝動作例＝＝＝
次に、インク補給ユニット３５の動作例について説明する。
なお、液体吐出装置１の各種動作は、主としてコントローラー６０により実現される。特に、本実施の形態においては、メモリー６３に格納されたプログラムをＣＰＵ６２が処理することにより実現される。そして、このプログラムは、以下に説明する各種の動作を行うためのコードから構成されている。

＜インクカートリッジＩＣからサブインクタンクＳＴへのインク供給＞
まず、インクカートリッジＩＣからサブインクタンクＳＴへインクを供給するための動作例について説明する。

サブインクタンクＳＴ内のインク残量が少なくなると、センサー（不図示）がこれを検出する。コントローラー６０は、このセンサーからの検出信号に基づいて、インクカートリッジＩＣ内のインクをサブインクタンクＳＴへ補給するための制御を行う。

先ず、コントローラー６０は、各バルブの開閉動作を制御して、バルブ３６ａ、３７ａを閉じた状態にさせると共に、バルブ３４ａを開いた状態にさせる。これにより、複数の第二インク供給チューブ３６及び第三インク供給チューブ３７の流路は遮断され、第一インク供給チューブ３４の流路は開放されることになる。

次いで、コントローラー６０は、供給ポンプ３４ｂを駆動させることにより、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へ送り出す。これにより、インクカートリッジＩＣから流出したインクは、第一インク供給チューブ３４を流れて行き、サブインクタンクＳＴ内に収容されることになる。

このようにしてサブインクタンクＳＴに収容されたインクが使用されない状態のままで長時間が経過すると、インクの沈降が発生してしまう。

このような沈降に対し、本実施形態においては、サブインクタンクＳＴに収容されたインクの濃度均一化を向上させるために、サブインクタンクＳＴと攪拌用インクタンクＳＳＴとの間でインクを往復移動させることによって、沈降したインクを攪拌するようにしている。以下、この攪拌動作について説明する。

＜攪拌動作について＞
次に、サブインクタンクＳＴ内で沈降したインクを攪拌するための動作例について、図４を用いて説明する。図４は、インクを攪拌するための動作例を説明する図である。

コントローラー６０は、ユーザーによって電源が投入されると、各バルブの開閉動作を制御して、バルブ３４ａ、３７ａを閉じた状態にさせると共に、バルブ３６ａを開いた状態にさせる。これにより、第一インク供給チューブ３４及び第三インク供給チューブ３７の流路は遮断され、複数の第二インク供給チューブ３６の流路は開放されることになる。

次いで、コントローラー６０は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、供給ポンプ３６ｂを駆動させることによりサブインクタンクＳＴ内のインクを攪拌用インクタンクＳＳＴへ向けて順次送り出す。この結果、各開口部ＳＴｍ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を順次流れて行き、攪拌用インクタンクＳＳＴ内に次々と収容されることになる。

そして、サブインクタンクＳＴ内のインクがすべてなくなると、センサー（不図示）がこれを検出する。このとき、図４Ｂに示すように、サブインクタンクＳＴから送り出された濃度の異なる各インクは、多少混ざり合った状態で攪拌用インクタンクＳＳＴ内に収容されることになる。

コントローラー６０は、このセンサー（不図示）からの検出信号に基づいて、攪拌用インクタンクＳＳＴ内のインクをサブインクタンクＳＴへ直ちに送り戻すために、供給ポンプ３６ｂが正回転から逆回転するように切り替える制御を行う。

引き続きコントローラー６０は、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、供給ポンプ３６ｂを駆動させることにより攪拌用インクタンクＳＳＴ内のインクを加圧してサブインクタンクＳＴへ向けて順次送り戻す。この結果、各開口部ＳＳＴｍから流出したインクは、各第二インク供給チューブ３６を順次流れて行き、サブインクタンクＳＴ内に次々と収容されることになる。そして、コントローラー６０は、攪拌用インクタンクＳＳＴ内のインクがなくなるまで（不図示のセンサーが検知するまで）、供給ポンプ３６ｂを駆動させる。

このように、コントローラー６０が供給ポンプ３６ｂを駆動させてサブインクタンクＳＴ内及び攪拌用インクタンクＳＳＴ内の圧力差を調整する制御を行うことで、サブインクタンクＳＴと攪拌用インクタンクＳＳＴとの間をインクが往復移動する。そして、このような往復移動によって、サブインクタンクＳＴ内で沈降していたインクが攪拌されて、インク濃度の均一化を向上させることが可能となる。

そして、このようにして攪拌された後のインク（濃度均一化後のインク）は、第三インク供給チューブ３７を介してヘッドユニット３０（ヘッド３１）に供給されることになる。

なお、本実施形態においては、上述したように、サブインクタンクＳＴと攪拌用インクタンクＳＳＴとの間の往復移動を１回のみ行う動作例を挙げて説明したが、２回以上の往復移動を行ってもよい。往復移動を繰り返すほど、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。

＜＜＜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、インクを収容するサブインクタンクＳＴと、サブインクタンクＳＴと異なる攪拌用インクタンクＳＳＴと、サブインクタンクＳＴ内のインクを攪拌用インクタンクＳＳＴへ送り出し、該インクを攪拌用インクタンクＳＳＴからサブインクタンクＳＴへ送り戻す供給ポンプ３６ｂ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と攪拌用インクタンクＳＳＴとの間を往復移動させることにより、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。

＜第二インク供給チューブ３６の繋ぎ方＞
上記の実施形態においては、図３に示すように、サブインクタンクＳＴの各開口部ＳＴｍと攪拌用インクタンクＳＳＴの各開口部ＳＳＴｍとを、第二インク供給チューブ３６で繋ぐ際に、第二インク供給チューブ３６が鉛直方向における位置が一致する開口部同士を連通させる例を用いて説明したが、これに限定されるものではない。

たとえば、図５に示すように、サブインクタンクＳＴに設けられた複数の開口部ＳＴｍのうち、鉛直方向下側にある開口部ＳＴｍ１（下側第一開口部）と、攪拌用インクタンクＳＳＴに設けられた複数の開口部ＳＳＴｍのうち、鉛直方向上側にある開口部ＳＳＴｍ２（上側第二開口部）とを、１つの第二インク供給チューブ３６で繋ぐ。

さらに、図５に示すように、サブインクタンクＳＴに設けられた複数の開口部ＳＴｍのうち、鉛直方向上側にある開口部ＳＴｍ２（上側第一開口部）と、攪拌用インクタンクＳＳＴに設けられた複数の開口部ＳＳＴｍのうち、鉛直方向下側にある開口部ＳＳＴｍ１（下側第二開口部）とを、別の第二インク供給チューブ３６で繋ぐ。

このようにそれぞれ繋ぐことにより、サブインクタンクＳＴ内の下側に溜まった濃度の濃いインクが攪拌用インクタンクＳＳＴの上側へと流れて行く一方で、サブインクタンクＳＴ内の上側に溜まった濃度の薄いインクは攪拌用インクタンクＳＳＴの下側へと流れて行くため、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。

＜攪拌動作について＞
上記の実施形態においては、電源投入時に攪拌動作を開始する場合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、電源オフの状態が継続している期間をカウントするタイマーを設け、所定期間が経過する度に攪拌動作を開始するようにしてもよい。
具体的には、コンピューター６０は、タイマーからの計時情報（電源オフの期間）を取得するとともに、予め設定した期間情報（例えば、２ヶ月）をメモリー６３から読み出し、これら情報を比較する。そして、コンピューター６０は、電源オフの期間が予め設定した所定期間（２ヶ月）以上であるか判定し、所定期間以上である場合には、攪拌動作のための処理を実行する。
このようにすることで、サブインクタンクＳＴ内でインク沈降が生じた場合でも、適切なタイミングでインク濃度の均一化を図ることが可能となる。

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 (2)

1. 液体を収容する第一液体収容部と、
   前記第一液体収容部と異なる第二液体収容部と、
   前記第一液体収容部に収容される液体を前記第二液体収容部へ送り出し、該液体を前記第二液体収容部から前記第一液体収容部へ送り戻す液体供給部と、
   前記第一液体収容部から流出した液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、
   を備え、
   前記第一液体収容部は、鉛直方向において異なる位置に複数の第一開口部を有し、
   前記第二液体収容部は、複数の第二開口部を有し、
   複数の前記第一開口部及び複数の前記第二開口部は、複数の流路を介して互いに連通しており、
   複数の前記第一開口部は、ある１つの下側第一開口部と、該下側第一開口部よりも鉛直方向上側に位置する上側第一開口部とを含み、
   複数の前記第二開口部は、ある１つの下側第二開口部と、該下側第二開口部よりも鉛直方向上側に位置する上側第二開口部とを含み、
   複数の前記流路は、前記下側第一開口部と前記上側第二開口部とを連通させる流路と、前記上側第一開口部と前記下側第二開口部とを連通させる流路とを含み、
   前記第一液体収容部に収容される液体を、複数の前記流路を介して前記第二液体収容部へ前記液体供給部により送り出すことと、
   前記第二液体収容部に送り出された該液体を、複数の前記流路を介して前記第一液体収容部へ前記液体供給部により送り戻すことと、
   前記第一液体収容部から流出した液体を、前記ヘッドにより媒体に吐出することと、
   を行うことを特徴とする液体吐出装置。
2. 液体を収容する第一液体収容部と、
   前記第一液体収容部と異なる第二液体収容部と、
   前記第一液体収容部に収容される液体を前記第二液体収容部へ送り出し、該液体を前記第二液体収容部から前記第一液体収容部へ送り戻す液体供給部と、
   前記第一液体収容部から流出した液体を媒体に吐出するノズルを有するヘッドと、
   を備え、
   前記第一液体収容部は、鉛直方向において異なる位置に複数の第一開口部を有し、
   前記第二液体収容部は、複数の第二開口部を有し、
   複数の前記第一開口部及び複数の前記第二開口部は、複数の流路を介して互いに連通しており、
   複数の前記第一開口部は、ある１つの下側第一開口部と、該下側第一開口部よりも鉛直方向上側に位置する上側第一開口部とを含み、
   複数の前記第二開口部は、ある１つの下側第二開口部と、該下側第二開口部よりも鉛直方向上側に位置する上側第二開口部とを含み、
   複数の前記流路は、前記下側第一開口部と前記上側第二開口部とを連通させる流路と、前記上側第一開口部と前記下側第二開口部とを連通させる流路とを含む、液体吐出装置を準備することと、
   前記第一液体収容部に収容される液体を、複数の前記流路を介して前記第二液体収容部へ前記液体供給部により送り出すことと、
   前記第二液体収容部に送り出された該液体を、複数の前記流路を介して前記第一液体収容部へ前記液体供給部により送り戻すことと、
   前記第一液体収容部から流出した液体を、前記ヘッドにより媒体に吐出することと、
   を有する液体吐出方法。
   

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