JP2008238787A - 液体供給システム、液体供給装置、および液体供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射装置への液体の過剰供給を防ぐことができる液体供給システム、液体供給装置、および液体供給方法を提供すること。
【解決手段】プリンタ１００に装着されたインク供給アダプタ２１０とインク供給装置本体２２０とを接続するインクチューブ２３０に差圧弁ユニット２４０を取り付けている。インク供給アダプタ２１０内のインクが消費されて、インク供給アダプタ２１０内のインクタンクとインク供給装置本体２２０の大容量インクタンクとのインク圧の差が大きくなると、差圧弁ユニット２４０の弁が開いてインク供給アダプタ２１０にインクが供給される。インクが供給されるとインク圧の差が小さくなり、差圧弁ユニット２４０が閉じ、インク供給が止められる。これにより、プリンタ１００にインクを供給しながら、インクの過剰供給を防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

インクジェットプリンタなどの液体噴射装置の液体供給システム、液体供給装置、および液体供給方法に関する。

従来、インクジェットプリンタのインクカートリッジに大容量のインクタンクを接続して、大容量インクタンクから消費されたインクカートリッジにインクを供給することにより、インクカートリッジを交換することなく、大きなフォーマットの画像や大量の印刷物を印刷できるようにしたインク供給システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−７４７８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のインク供給システムでは、インクカートリッジに過剰にインクを供給してしまうことがありうる。インクを過剰に供給してしまった場合、インクタンク内のインク圧力が高まるので、例えば、ノズルなどからのインク漏れを生じさせることや、印字品質に影響を与えることが懸念される。

そこで、本発明は、液体噴射装置への液体の過剰な供給を防ぐことができる液体供給システム、液体供給装置、および液体供給方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の液体供給システムは、液体を収容するための液体容器が装着可能であり、液体容器に収容された液体を噴射する液体噴射装置と、液体容器に液体を供給する液体供給装置とを備えた液体供給システムであって、液体供給装置は、液体を収容する液体収容部と、液体収容部と液体容器とを接続する接続部材と、接続部材に取り付けられた差圧弁とを備え、液体収容部に収容された液体を、接続部材および差圧弁を介して液体容器に供給することを特徴とする。

この構成によれば、液体噴射装置に装着される液体容器に差圧弁を通じて液体を供給することにより、液体容器内の液圧が高まると差圧弁により液体の供給が止められるため、液体噴射装置への液体の過剰な供給を防ぐことができる。

また、本発明の液体供給システムにおいて、液体噴射装置は、複数の液体容器を装着可能であり、接続部材は、液体噴射装置に装着された複数の液体容器の各々に分岐して接続されていることが好ましい。

この構成によれば、複数の液体容器の各々に液体を供給するようにして、液体噴射装置に液体を供給することができる。

本発明の液体供給装置は、液体噴射装置に装着される液体容器に液体を供給するための液体供給装置であって、液体を収容する液体収容部と、液体収容部と液体容器とを接続する接続部材と、接続部材に取り付けられた差圧弁とを備え、液体収容部に収容された液体を、接続部材および差圧弁を介して供給することを特徴とする。

この構成によれば、液体噴射装置に装着される液体容器に差圧弁を通じて液体を供給するので、液体噴射装置への液体の過剰な供給を防ぐことができる。

また、本発明の液体供給装置において、液体噴射装置に着脱可能な液体容器をさらに備え、接続部材は、液体容器に接続されていることが好ましい。

この構成によれば、液体噴射装置に着脱可能な液体容器に液体を供給することにより、液体噴射装置に液体を供給することができる。

また、本発明の液体供給装置において、液体容器を複数備え、前記接続部材は、前記複数の液体容器の各々に分岐して接続されていることが好ましい。

この構成によれば、複数の液体容器の各々に液体を供給するようにして、液体噴射装置に液体を供給することができる。

また、本発明の液体供給装置において、差圧弁は、液体供給対象の液体容器に収容された液体が所定量より少ないときの液体収容部内の液圧と液体容器内の液圧との圧力差により、弁が開くように調整されていることが好ましい。

この構成によれば、液体供給対象の液体容器に収容された液体が所定量より少ないときに弁が開いて液体が供給されるので、液体噴射装置への液体の過剰な供給を防ぐことができる。

また、本発明は、方法の発明とすることもできる。すなわち、本発明は、液体噴射装置に装着される液体容器に液体を供給する液体供給方法であって、液体を収容する液体収容部と液体容器とを、差圧弁が取り付けられた接続部材により接続し、液体収容部に収容された液体を、接続部材および差圧弁を介して液体容器に供給することを特徴とする。

このようにすれば、液体噴射装置への液体の過剰な供給を防ぐことができる。

（実施例１）
以下、本発明に係る実施形態の第１の実施例について図面を参照して説明する。

図１は、第１の実施例に係るインク供給システムの構成を示した図である。図１に示すように、インク供給システム（液体供給システム）１は、インクジェット方式のプリンタ（液体噴射装置）１００と、プリンタ１００にインクを供給するためのインク供給装置（液体供給装置）２００とを備えている。なお、本実施例のプリンタ１００は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ライトシアン、ライトマゼンタの合計６色のインクを用いて印刷するものとして説明するが、インクの色数および色の組合せについてはこれに限定されるものではない。

プリンタ１００は、図１に示すように、キャリッジ１１０と、所定のキャリッジ移動方向に沿ってキャリッジ１１０を走査させるキャリッジ移動機構１２０と、用紙Ｓを紙送りする用紙搬送機構１３０と、これらの各構成の動作を制御する制御部（図示なし）とを備えている。

キャリッジ移動機構１２０は、キャリッジモータ１２１と、駆動プーリー１２２と、従動プーリー１２３と、タイミングベルト１２４と、ガイド軸１２５とを有する。キャリッジモータ１２１は、キャリッジ１１０を移動させるための動力源であり、制御部によって動作が制御される。そして、キャリッジモータ１２１の回転軸には、駆動プーリー１２２が取り付けられている。この駆動プーリー１２２は、キャリッジ移動方向の一端に配置されており、キャリッジ移動方向の他端には従動プーリー１２３が配置されている。タイミングベルト１２４は駆動プーリー１２２と従動プーリー１２３とに架け渡され、タイミングベルト１２４の一部がキャリッジ１１０に係止されている。ガイド軸１２５はキャリッジ１１０を移動可能に支持する。したがって、制御部がキャリッジモータ１２１を駆動制御することにより、キャリッジ１１０はガイド軸１２５に沿うキャリッジ移動方向に走査される。

用紙搬送機構１３０は、搬送モータ１３１や搬送ローラ１３２を有しており、制御部が搬送モータ１３１を動作させ、搬送ローラ１３２を搬送対象の用紙Ｓに接しながら回転させることにより、用紙Ｓをキャリッジ移動方向に交差する紙送り方向に搬送する。

キャリッジ１１０は、各色ごとのノズル列を有する印刷ヘッド１１１と、インクカートリッジ１５０が着脱自在に装着されるカートリッジ装着部１１２とを有している。印刷ヘッド１１１は、多数のノズルと各ノズルごとに取り付けられた圧電素子（図示なし）とを有する。カートリッジ装着部１１２には、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ各色のインクカートリッジ１５０が、それぞれ所定位置に装着される。また、カートリッジ装着部１１２には、黒インクの供給用として後述するインク供給アダプタ２１０が装着される。印刷ヘッド１１１は圧電素子を駆動することにより、各インクカートリッジ１５０およびインク供給アダプタ２１０から各色インクを吸引して、ノズルから用紙Ｓに噴射する。制御部からの制御を受けて、用紙搬送機構１３０が用紙Ｓを紙搬送すると共に、キャリッジ１１０を走査させながら印刷ヘッド１１１が用紙Ｓにインクを噴射することにより、プリンタ１００による印刷が行われる。

次に、インク供給装置２００の構成について説明する。図１に示すように、インク供給装置２００は、カートリッジ装着部１１２に装着可能なインク供給アダプタ（液体容器）２１０と、インク供給装置本体２２０と、インク供給装置本体２２０とインク供給アダプタ２１０とを接続するインクチューブ（接続部材）２３０と、インクチューブ２３０に取り付けられた差圧弁ユニット２４０とを有している。

図２に、インク供給アダプタ２１０の構成を示す。図２に示すように、インク供給アダプタ２１０は、黒インクを収容するためのインクタンク２１１と、インクタンク２１１側面に取り付けられた半導体メモリ２１２を有する。半導体メモリ２１２には、当該カートリッジの識別情報やインク残量を示す情報などが記録されている。

また、インクタンク２１１のタンク下部にはインク供給口２１３、タンク上部にはインク導入口２１５が設けられている。インク供給口２１３は、インクを印刷ヘッド１１１に供給するための開口であり、印刷ヘッド１１１からのインクの逆流を防ぎながらインクを供給するための弁機構２１４が備えられている。インク導入口２１５にはインクチューブ２３０が挿通され、インク導入口２１５とインクチューブ２３０のチューブ外面との隙間は気密に塞がれている。

図３に、インク供給装置本体２２０の構成を示す。インク供給装置本体２２０は、黒インクが収容される大容量インクタンク２２１と、大容量インクタンク２２１の下部を支え、大容量インクタンク２２１の転倒を防ぐ容器支持体２２２とを有する。なお、大容量インクタンク２２１は、インク供給アダプタ２１０のインクタンク２１１が収容可能な最大インク容量に比べてさらに大容量のインクを収容可能である。

大容量インクタンク２２１にはタンク上部に空気導入口２２３が設けられ、これにより、タンクに収容された黒インクには大気圧が掛かるようになっている。また、大容量インクタンク２２１の側面下部にはインク供給口２２４が設けられ、インク供給口２２４にはインクチューブ２３０が挿通されている。

図４に、差圧弁ユニット２４０の構成を示す。図４に示すように、差圧弁ユニット２４０は、接続口２４１ａ，ｂ間のインク流路壁を構成するユニットフレーム２４１と、ユニットフレーム２４１内に取り付けられ、開口部２４２ａを有する弁体２４２と、開口部２４２ａに対向するように、弁体２４２より接続口２４１ａ寄りの位置に設けられた弁体受け部２４３とを有している。

ユニットフレーム２４１の接続口２４１ａにはインク供給装置側に繋がるインクチューブ２３０ａ、接続口２４１ｂにはインク供給アダプタ側に繋がるインクチューブ２３０ｂが接続されている。これにより、インクチューブ２３０は、インク供給装置本体２２０の大容量インクタンク２２１から、差圧弁ユニット２４０を介してインク供給アダプタ２１０のインクタンク２１１に接続される。

弁体２４２は板バネやゴムなどの弾性体で構成されており、その弾性により接続口２４１ｂから接続口２４１ａの向きに弁体受け部２４３を押さえつけるようにして開口部２４２ａを閉じており、これによりユニットフレーム２４１内のインク流路が塞き止められている。なお、弁体２４２が弁体受け部２４３を押さえつける押圧は、インク供給アダプタ２１０内のインク残量が、所定量（例えば、最大容量の１０％）を下回ったとき、インク供給装置内のインクとインク供給アダプタ内のインクとの液圧差により弁体２４２が押し戻されるようにして、弁体２４２が開くように調整されている。

次に、インク供給システム１のインク供給動作について説明する。

まず、ユーザは、インク供給アダプタ２１０を、カートリッジ装着部１１２の黒インクカートリッジ用装着位置にセットする。そして、制御部からの制御を受けて、印刷ヘッド１１１の圧電素子が駆動することにより、インク供給アダプタ２１０内のインクタンク２１１内のインクを印刷ヘッド１１１内部に吸引し、印刷ヘッド１１１が用紙に対してインクを吐出することによりプリンタ１００による印刷が行われる。

印刷により、インクタンク２１１内のインク量が所定の量より少なくなると、インク供給アダプタ内のインク圧が低くなるので、インク供給装置内のインクとインク供給アダプタ内のインクとのインク圧の差により、図５に示すように、差圧弁ユニット２４０の弁体２４２が接続口２４１ｂ側、すなわちプリンタ側に押し戻されるようにして弁が開く。これにより、差圧弁ユニット２４０内に開口部２４２ａを通じたインク流路が形成され、インク供給装置本体２２０の大容量インクタンク２２１と、インク供給アダプタ２１０のインクタンク２１１とが連通する。そして、インク圧の高いインク供給装置本体２２０の大容量インクタンク２２１から、インク圧が低いインク供給アダプタ２１０のインクタンク２１１にインクが流入して、インクが供給される。また、インク供給によりインク供給アダプタ内のインク圧が高まると、インク圧の差が小さくなって差圧弁ユニット２４０が閉じ、インク供給が塞き止められる。

第１の実施例のインク供給システム１によれば、インク供給装置本体２２０の大容量インクタンク２２１からインクチューブ２３０を通じてインク供給アダプタ２１０のインクタンク２１１に黒インクを供給するので、少なくともインク供給装置本体２２０の大容量インクタンク２２１からインクの供給を受けている間は、黒インクのインク切れを防ぐことができる。

また、インクチューブ２３０に差圧弁ユニット２４０を取り付け、インクタンク２１１内のインク量が所定の量より少なくなると弁が開いてインクが供給され、インク供給によりインクが所定の量より多くなると弁が閉じてインク供給が止められるので、インク供給アダプタ２１０のインクタンク２１１へのインクの過剰供給を防ぐことができる。これにより、過剰供給されたインクによりインクタンク２１１内の内圧が高まることに起因するノズルや弁機構などからのインク漏れを防ぐことができる。

（実施例２）
次に、本発明に係る第２の実施例について説明する。なお、説明においては、第１の実施例と同様の構成については同じ符号を付与し、詳細な説明を省略することとする。

図６は、第２の実施例に係るインク供給システムの構成を示した図である。インク供給システム３００では、インク供給装置２００が６つのインク供給アダプタ２１０をさらに備えており、プリンタ１００のカートリッジ装着部１１２には６つのインク供給アダプタ２１０が装着される。６つのインク供給アダプタ２１０の各々に対してインクチューブ２３０が接続されており、各アダプタに接続されたチューブは１本に合流してから、差圧弁ユニット２４０に接続されるようになっている。すなわち、インク供給装置２００の大容量インクタンク２２１から供給される黒インクは、差圧弁ユニット２４０を通ってから６つに分岐するようにして、各インク供給アダプタ２１０に供給される。

第２の実施例のインク供給システム１によれば、黒インクのインク切れを防ぐと共に、カラー印刷に対応したプリンタをモノクロ印刷用のプリンタとして使用することができる。

以上、本発明の第１および第２の実施例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、様々な形態とすることもできる。以下、本発明の変形例について説明する。

（変形例１）上記第１の実施例では、インク供給装置が黒インクを供給するときの例について説明したが、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタなどの黒以外の色のうち特定色のインクを供給することとしてもよい。また、複数のインクカートリッジ１５０の各々に対して、それぞれに対応するインクを供給するインク供給装置を設けた構成にしてもよい。

（変形例２）上記実施例では、カートリッジ装着部１１２にインク供給アダプタ２１０を装着してアダプタにインクを供給するようにしたが、カートリッジ装着部１１２に装着されたインクカートリッジ１５０にインクチューブ２３０を接続するようにして、予めインクが収容されたカートリッジに対してインクを補充するようにしてもよい。

（変形例４）本発明は、インクジェット方式の印刷機能を有するマルチファンクションプリンタやファクシミリに適用してもよい。また、インクジェット方式としては、バブルジェット（登録商標）などのサーマルジェット方式を用いてもよい。

第１の実施例に係るインク供給システムの構成を示した図。 インク供給アダプタの構成を示した図。 インク供給装置本体の構成を示した図。 差圧弁ユニットの構成を示した図。 弁が開いた状態の差圧弁ユニットの構成を示した図。 第２の実施例に係るインク供給システムの構成を示した図。

符号の説明

１…液体供給システムとしてのインク供給システム、１００…液体噴射装置としてのプリンタ、１１０…キャリッジ、１１１…印刷ヘッド、１１２…カートリッジ装着部、１２０…キャリッジ移動機構、１２１…キャリッジモータ、１２２…駆動プーリー、１２３…従動プーリー、１２４…タイミングベルト、１２５…ガイド軸、１３０…用紙搬送機構、１３１…搬送モータ、１３２…搬送ローラ、１５０…インクカートリッジ、２００…液体供給装置としてのインク供給装置、２１０…液体容器としてのインク供給アダプタ、２１１…インクタンク、２１２…半導体メモリ、２１３…インク供給口、２１４…弁機構、２１５…インク導入口、２２０…インク供給装置本体、２２１…液体収容部としての大容量インクタンク、２２２…容器支持体、２２３…空気導入口、２２４…インク供給口、２３０…接続部材としてのインクチューブ、２４０…差圧弁としての差圧弁ユニット、２４１…ユニットフレーム、２４１ａ，ｂ…接続口、２４２…弁体、２４２ａ…開口部、２４３…弁体受け部。

Claims (7)

1. 液体を収容するための液体容器が装着可能であり、前記液体容器に収容された液体を噴射する液体噴射装置と、前記液体容器に液体を供給する液体供給装置とを備えた液体供給システムであって、
   前記液体供給装置は、
   液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部と前記液体容器とを接続する接続部材と、
   前記接続部材に取り付けられた差圧弁とを備え、
   前記液体収容部に収容された液体を、前記接続部材および前記差圧弁を介して前記液体容器に供給することを特徴とする液体供給システム。
2. 請求項１に記載の液体供給システムにおいて、
   前記液体噴射装置は、複数の液体容器を装着可能であり、
   前記接続部材は、前記液体噴射装置に装着された前記複数の液体容器の各々に分岐して接続されていることを特徴とする液体供給システム。
3. 液体噴射装置に装着される液体容器に液体を供給するための液体供給装置であって、
   液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部と前記液体容器とを接続する接続部材と、
   前記接続部材に取り付けられた差圧弁とを備え、
   前記液体収容部に収容された液体を、前記接続部材および前記差圧弁を介して供給することを特徴とする液体供給装置。
4. 請求項３に記載の液体供給装置において、
   液体噴射装置に着脱可能な前記液体容器をさらに備え、
   前記接続部材は、前記液体容器に接続されていることを特徴とする液体供給装置。
5. 請求項４に記載の液体供給装置において、
   前記液体容器を複数備え、
   前記接続部材は、前記複数の液体容器の各々に分岐して接続されていることを特徴とする液体供給システム。
6. 請求項３ないし５のいずれか一項に記載の液体供給装置において、
   前記差圧弁は、前記液体供給対象の液体容器に収容された液体が所定量より少ないときの前記液体収容部内の液圧と前記液体容器内の液圧との圧力差により、弁が開くように調整されていることを特徴とする液体供給装置。
7. 液体噴射装置に装着される液体容器に液体を供給する液体供給方法であって、
   液体を収容する液体収容部と前記液体容器とを、差圧弁が取り付けられた接続部材により接続し、
   前記液体収容部に収容された液体を、前記接続部材および前記差圧弁を介して前記液体容器に供給することを特徴とする液体供給方法。

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