JP2007083548A - プリンタのインク供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 長期間インクタンクの交換やインクの補充無しに、印刷を継続できるようにプリンタを管理する。
【解決手段】 プリンタの印字ヘッド１１と一体化されたインクタンク１４に対して、サイフォン管２１を通じて連結された補助タンク１５と、補助タンク１５に補充するインク２６を収容した大容量タンク１６と、補助タンク１５内部のインクレベルを検出するレベル検出器３０と、レベル検出器３０の検出結果に応じて、補助タンク１５内部のインクレベルが一定レベルに保持されるように、大容量タンク１６に収容されたインクを補助タンク１５に補充する補充機構とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、大量の連続印刷に適したプリンタのインク供給装置に関する。

カラー写真の撮影にディジタルカメラが使用されることが増え、写真の現像にカラープリンタが広く使用されるようになった。写真のプリントサービスでは、自動化によりプリンタが連続運転され、大量のインクが継続的に使用されている。印刷業界でも、各種文書の発行機関においても同様である。従って、このようなヘビーユーザに対する大量インク供給システムが開発された（特許文献１）。
特開２００２−１８７２９２号公報

ここで、従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
プリンタ用のインクを、印字ヘッドと一体に搭載されたインクタンクやこれに接続された補助タンクに補充する作業は容易でない。インクを溢れさせてプリンタの周辺を汚すこともある。また、プリンタ用のインクは保存性が悪く取り扱いにも注意を要する。本発明は、以上の点に着目してなされたもので、インクの補充と管理の容易なプリンタのインク供給装置を提供することを目的とする。

本発明の各実施例においては、それぞれ次のような構成により上記の課題を解決する。
〈構成１〉プリンタの印字ヘッドに一体化されたインクタンクに対して、サイフォン管を通じて連結された補助タンクと、上記補助タンクに補充するインクを収容した大容量タンクと、上記補助タンク内部のインクレベルを検出するレベル検出器と、上記レベル検出器の検出結果に応じて、上記補助タンク内部のインクレベルが一定レベルに保持されるように、大容量タンクに収容されたインクを上記補助タンクに補充する補充機構とを備えたことを特徴とするプリンタのインク供給装置。

印字ヘッドに一体化されたインクタンクの容量を大きくすることなく、補助タンクからサイフォン管を通じてインクを補充し続けることができる。補助タンクには大容量タンクが接続されていて、レベル検出器を利用して、補助タンクのインク量を常に一定のレベルに保持できる。従って、印字ヘッドのインクタンクの交換無しに大量の印刷を継続させることができる。しかも、大容量タンクのインクの減少を補助タンク側で検出できる。

〈構成２〉構成１に記載のプリンタのインク供給装置において、上記レベル検出器は、上記補助タンク内部のインク中で浮力により位置を上下させるフロートを有し、上記補充機構は、上記フロートが上昇すると弁を閉鎖し下降すると弁を開放する弁機構と、上記大容量タンクと弁機構とを連結する連結管とを有することを特徴とするプリンタのインク供給装置。

機械的な補充機構で低コストで大量インクの補充システムを構築できる。

〈構成３〉構成１に記載のプリンタのインク供給装置において、上記大容量タンクは不透明の容器からなり、上記補助タンクは、収容したインクの液面を透視できる透明窓を有することを特徴とするプリンタのインク供給装置。

大容量タンクのインクがなくなると、補助タンクにインクが補充されなくなるから、インクレベルが下がる。このときに、補助タンクのインクの液面が透視できるようにすると、大容量タンクの交換のタイミングも逃さない。

〈構成４〉構成１に記載のプリンタのインク供給装置において、１台の大容量タンクが、複数のプリンタにそれぞれ設けられた補助タンクに対してインクを補充するようにされたことを特徴とするプリンタのインク供給装置。

複数台のプリンタを同時並行使用しているようなシステムで、１台の大容量タンクを複数台のプリンタの補助タンクに接続して共用することができる。

〈構成５〉構成１に記載のプリンタのインク供給装置において、１台の大容量タンクが、１台の補助タンクに対してインクを補充し、この１台の補助タンクが複数のプリンタのインクタンクに対してインクを補充するようにされたことを特徴とするプリンタのインク供給装置。

補助タンクはインクのレベル調整とインクの現在量確認に使用すればよいから、複数のプリンタで共用することも可能である。

〈構成６〉構成１に記載のプリンタのインク供給装置において、上記レベル検出器の検出結果に応じて、上記補助タンク内部のインクレベルが一定レベルに保持されないとき、警報情報を生成して出力する警報装置を備えたことを特徴とするプリンタのインク供給装置。

大容量タンクにインクがなくなったときはメンテナンスを必要とする。そこで、警報装置が警報情報を生成して出力する。警報メッセージをディスプレイに表示したり、警報メッセージを含むメールを発信すればよい。

本発明では、補助タンクと大容量タンクを使用し、大容量タンクからインクを大量供給する。補助タンク側では、インクの供給量を調節する。印字ヘッドのインクタンクへは常に一定量のインクを供給できる。インクの補充は大容量タンク側で行えばよいから、作業が容易で、プリンタの周辺をインクで汚したりすることがない。以下、本発明の実施の形態を実施例ごとに詳細に説明する。

図１は、実施例１のプリンタのインク供給装置を示す側面図である。
図に示すように、プリンタ１０は、その内部に印字ヘッド１１を備える。給紙トレイ１２から供給された用紙に印字ヘッド１１を用いて印刷をすると、排出トレイ１３を経由して印刷された用紙が排出される。この印字ヘッド１１には、インクタンク１４が一体化されている。何色かの色のインクを隔壁のあるひとつのケースに収容した一体型のインクタンクもある。各色ごとに交換できる複数のインクタンクを印字ヘッドに一体に搭載したものもある。いずれの構成でも構わない。

印字ヘッド１１は、印刷の際にスキャンされることから、軽量化することが好ましい。従って、インクタンク１４を大容量のものにすることは難しい。このため大量の印刷を行う場合には、補助タンク１５を外付けする。さらに、補助タンク１５をプリンタ１０のそばに配置すると共に、補助タンク１５に対して大量のインクを補充する大容量タンク１６を設ける。補助タンク１５は、インクタンク１４に対してサイフォン管２１を通じて連結されている。補助タンク１５に収容されたインク２６は、サイフォン管２１を通じてインクタンク１４に供給されるようにされている。インクタンク１４は常に一定のレベルのインクを保持する。インクタンク１４の下部にはノズル２５が設けられており、ここからインクが印字ヘッドに供給される。インクタンク１４にインクを補充するとき、無用な圧力を加えるとインク漏れや印字品質低下の原因になる。サイフォン管２１によれば一定の適正な圧力でしかも動力の介在無しにインクを補充することができる。

補助タンク１５の内部には、そこに収容されたインク２６のレベルを検出するレベル検出器３０が設けられている。大容量タンク１６は、連結管２２を通じて補助タンク１５と接続され、インク２６を連続供給するように構成されている。レベル検出器３０は、補助タンク１５の内部のインク２６が一定レベルに保持されるように、大容量タンク１６からのインク補充量を制御する。大容量タンク１６や連結管２２やレベル検出器３０を含む機構をここでは補充機構と読んでいる。大容量タンク１６は、プリンタ１０とは離れた場所に配置され、フレーム２３に支持されている。このようにすれば、プリンタ１０によって大量の印刷を行っても、常にインクタンク１４に対し適正な量のインクが供給される。

インクタンクの容量が小さいとヘビーユーザはインクタンクを頻繁に交換しなければならない。個別にインクをリフィルできるものもあるが、リフィル作業には注意を要し、しばしばインクを溢れさせたり、インクに気泡を混入させたりしてしまう。上記のように、補助タンクにメカニカルなインクの補充機構を採用すると、簡単で低コストになる。また、複雑な電気配線も不要になり省エネルギにつながる。大容量タンクを連結してさらに大量のインクも供給できる。従って、インクの補充間隔を十分に長くできる。補助タンクのインクレベルを一定にして、そのレベルでインクタンクにインクを供給するので、補助タンクとインクタンクのメンテナンスは不要である。大容量タンクの交換だけでシステムが維持できる。

大容量タンクは交換をしたりインクを補充する作業が小型のタンクと違って容易である。従って、インクを溢れさせたり手を汚したりすることが少なくなる。プリンタから少し離れた場所でインクの管理をすることができる。例えば、ネットワークを通じてプリンタに対して印刷を要求するような印刷自動化システムでは、インクの補充管理作業も、例えば、数日に一回といったことが可能になる。また、インクが不足したとき、警告を表示するだけでなく、メールを発信して管理者に通知したり、インク交換サービスの業者に対して自動発注をすることができる。この管理も、上記のような大容量タンクと補助タンクとの組み合わせで確実に容易に実現する。

図２は、上記のようなプリンタのインク供給装置の斜視図である。
図に示す例では、プリンタ１０のすぐ横に、補助タンク１５を配置している。補助タンク１５とプリンタ１０とは、サイフォン管２１で連結されている。サイフォン管２１をプリンタ１０の側面に図示しないコネクタを用いて接続するような構成にすれば、補助タンク１５をプリンタ１０に容易に装着できる。補助タンク１５に収容されたインクのレベルが、プリンタ１０に設けられたインクタンク１４のインクの最適レベルとほぼ等しくなるようにする。これには、補助タンク１５を置く場所の高さや補助タンク１５の図示しない脚の高さ調節を行えばよい。大容量タンク１６は、プリンタ１０とは離れた任意のフレーム２３の上に置かれている。大容量タンク１６と補助タンク１５とは連結管２２により連結されている。また、大容量タンク１６からは複数の連結管２７や連結管２８が引き出されており、図示しない他のプリンタの補助タンクに接続されている。

大容量タンク１６は、このように、複数のプリンタに対して設けられた補助タンクに、同時にインクを供給するようにしてもよい。こうすれば、例えば、プリントサービス会社に並べられた多数のプリンタに対して大容量のインクタンクから充分な量のインクを供給し、インク切れを防止できる。インクの補充は一箇所の大容量タンクに対してのみ行なえばよいから、管理が非常に楽になる。また、プリンタに接続された補助タンク１５内を透明窓１８から監視することによって、インクレベルを確認することができる。なお、インクタンクは、印字ヘッドと分離できない構造でも、分離可能に一体化されていても構わない。サイフォン管を通じてインクタンクと補助タンクを連結するから、両者の液面は同じ高さになる。補助タンクの液面が一定に保持されていれば、インクタンクの液面も一定に保持される。特に、長期間インクタンクの交換やインクの補充無しに、印刷を継続できるから、無人の印刷スタンドや写真等のプリンティングサービスに適する。

図３は、インクレベルを保持する機構を説明するために補助タンクの一部を示す縦断面図である。
プリンタ用のインクは一般に、光や外気に触れた場合に劣化しやすい。従って、大容量タンク１６（図１）は、できる限り不透明な容器で構成するとよい。補助タンク１５についても同様に不透明な容器で構成するとよい。従って、内部に収容されたインクの量を監視し難い。そこで、補助タンク１５内部のインクの状態を監視するために透明窓１８を設ける。これは、溶液一般を収納するタンクで広く採用された構造でよい。補助タンク１５の内部には、インク２６の中で浮力により位置を上下させるフロート３１が設けられている。このフロート３１は、よく知られた構造の弁機構３２とリンクしており、フロート３１が上昇すると、弁が閉鎖され、フロート３１が下降すると、弁が開放する。従って、インク２６が基準のレベルにある時は、連結管２２からのインクの供給は停止している。インク２６のレベルが下がり始めると、フロート３１が下降するから連結管２２と供給口３３を通じて補助タンク１５の内部にインク２６が流れ込む。そして、再びフロート３１を上昇させ、基準レベルに戻す。

大容量タンク１６（図１）の位置をインク２６の位置よりも充分に高い位置に配置しておくと、大容量タンク１６の中にインクが収納されている限り、常に補助タンク１５に新たにインクを補充しようとする作用が働く。従って、補助タンク１５の液面は常にほぼ一定の基準レベルに保たれる。補助タンク１５とインクタンク１４（図１）とがサイフォン管２１を通じて連結されているため、補助タンク１５のインクレベルとインクタンク１４のインクレベルとがほぼ等しくなる。従って、インクタンク１４は常にほぼ一定のインクを満たした状態になり、高品質な印刷を維持できる。例えば、大容量タンクとインクタンク１４を直結すると、インクタンクへ流れ込むインクの圧力が、大容量タンクに収容されたインクの量に応じて変化する。大容量タンクを配置した位置とプリンタを配置した位置の高さの差はプリンタによってばらつくから、インクの供給圧力はきわめて不安定になり、印字品質に影響が及ぶことになる。本発明ではこれを解決した。

大容量タンク１６のインクが全くなくなると、連結管２２を通じて補助タンク１５に対するインクの補充がなくなる。この時は、フロート３１が下降してもインク２６が補充されないから、補助タンク１５のインクレベルは次第に下がり始める。透明窓１８からその状態を監視し、インクが減り始めたら、大容量タンク１６へインクを補充する。大容量タンク１６のインクが無くなっても補助タンク１５にインクがある限り、インクタンク１４のインクはなくならない。従って、印刷を継続することができる。その間に大容量タンク１６にインクを補充すれば、再び補助タンク１５のインクレベルが基準値に戻り、印刷を継続できる。なお、透明窓１８を監視する作業の代わりに、例えば、弁の開放状態を検出し、その状態信号を信号線３８を通じて警報装置３９に伝える。警報装置３９はブザーなどからなる。これにより警報を発して大容量タンク１６の交換を促すとよい。また、補助タンク１５に収容されるインク２６の量が充分な場合には、１台のプリンタだけでなく複数台のプリンタに対して、サイフォン管３５、３６、３７を通じてインクを供給できる。即ち、一台の補助タンク１５か複数台のプリンタにインクを供給することができる。大容量タンク１６から複数台の補助タンク１５にインクを供給する方法と併用しても構わない。プリンタの台数や使用環境に応じて任意の設定を行えばよい。

図４は、上記のような制御の内容を整理して示した説明図である。
透明窓１８からは、補助タンク内のインク２６が見えているものとする。その横に、上から順に基準レベルのマークと警報レベルのマークが矢印で表示されている。インクレベルが基準レベルにある場合には弁機構３２は閉じており、警報装置３９の警報は鳴らない。インクレベルが基準レベル以下になると、弁機構は開放されてインクが補助タンク１５に供給される。ここでインクレベルが基準レベルに復帰すれば警報はならない。基準レベルの前後で警報が点滅を繰り返すことの無いように、緩衝レベルを設けた。一方、インクが補充されずにインクレベルが警報レベル以下になった場合には、弁機構３２は開放したまま、警報装置３９が警報を発する。また、例えば、無人スタンドで自動印刷をする装置ならば、管理者宛の警報メッセージを含むメールが送信される。こうして、インク供給装置を安全に管理することができる。

実施例１のプリンタのインク供給装置を示す側面図。 同斜視図。 同インク供給装置の補助タンクの一部を示す縦断面図。 同インク供給装置の制御の内容を示す説明図。

符号の説明

１０ プリンタ、１１ 印字ヘッド、１２ 給紙トレイ、１３ 排出トレイ、１４ インクタンク、１５ 補助タンク、１６ 大容量タンク、２１ サイフォン管、２２ 連結管、２３ フレーム、２５ ノズル、２６ インク、３０ レベル検出器。

Claims (6)

1. プリンタの印字ヘッドに一体化されたインクタンクに対して、サイフォン管を通じて連結された補助タンクと、
   前記補助タンクに補充するインクを収容した大容量タンクと、
   前記補助タンク内部のインクレベルを検出するレベル検出器と、
   前記レベル検出器の検出結果に応じて、前記補助タンク内部のインクレベルが一定レベルに保持されるように、大容量タンクに収容されたインクを前記補助タンクに補充する補充機構とを備えたことを特徴とするプリンタのインク供給装置。
2. 請求項１に記載のプリンタのインク供給装置において、
   前記レベル検出器は、前記補助タンク内部のインク中で浮力により位置を上下させるフロートを有し、
   前記補充機構は、前記フロートが上昇すると弁を閉鎖し下降すると弁を開放する弁機構と、前記大容量タンクと弁機構とを連結する連結管とを有することを特徴とするプリンタのインク供給装置。
3. 請求項１に記載のプリンタのインク供給装置において、
   前記大容量タンクは不透明の容器からなり、
   前記補助タンクは、収容したインクの液面を透視できる透明窓を有することを特徴とするプリンタのインク供給装置。
4. 請求項１に記載のプリンタのインク供給装置において、
   １台の大容量タンクが、複数のプリンタにそれぞれ設けられた補助タンクに対してインクを補充するようにされたことを特徴とするプリンタのインク供給装置。
5. 請求項１に記載のプリンタのインク供給装置において、
   １台の大容量タンクが、１台の補助タンクに対してインクを補充し、この１台の補助タンクが複数のプリンタのインクタンクに対してインクを補充するようにされたことを特徴とするプリンタのインク供給装置。
6. 請求項１に記載のプリンタのインク供給装置において、
   前記レベル検出器の検出結果に応じて、前記補助タンク内部のインクレベルが一定レベルに保持されないとき、警報情報を生成して出力する警報装置を備えたことを特徴とするプリンタのインク供給装置。

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