JP3804762B2 - インクジェットプリンタのインク供給機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク供給路に交換可能に取着されたメインタンクに充填されたインクを中間タンクを介してインクジェットプリンタのインクジェットヘッドのノズルに供給するための、インクジェットプリンタのインク供給機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示したような、プラテン９０上に搭載されたシート等のメディア８０上方をインクジェットヘッド３０をＸ−Ｙ方向に相対的に移動させながら、インクジェットヘッドのノズル３２からインク滴を所定のタイミングで噴射させる構造のインクジェットプリンタが周知である。
このインクジェットプリンタによれば、メディア８０表面に複数のインクのドットの配列からなる文字、線図、模様等をプリントできる。
【０００３】
このインクジェットプリンタのインクジェットヘッドのノズル３２にインクを供給する機構は、一般に、図２に示したような、インク供給路１０に交換可能に取着された密閉構造をした柔軟な袋からなるメインタンク２０に充填されたインクをポンプ５２によりインク供給路１０を通して同じく密閉構造をした柔軟な袋からなる中間タンク４０に吸い上げて、その中間タンク４０に吸い上げられたインクをインジェットヘッドのノズル３２に供給する構造をしている。
このインク供給機構では、インク補充手段５０により、メインタンク２０から中間タンク４０に吸い上げられたインク量が残量Ｌまで低下した場合に、それをセンサ（図示せず）等により検知して、ポンプ５２を正回転させている。そして、メインタンク２０からインクを中間タンク４０に吸い上げている。次いで、停止手段６０により、中間タンク４０に吸い上げられたインク量が適量Ｈまで達した場合に、それをセンサ（図示せず）等により検知して、ポンプ５２の回転を停止させている。
【０００４】
このインク供給機構によれば、メインタンク２０からインクを中間タンク４０に適宜吸い上げ続けて、その中間タンク４０のインク量を、残量Ｌと適量Ｈとの間に常に保持し続けることができる。そして、その中間タンク４０に吸い上げられたインクを、インクジェットヘッドのノズル３２に安定して供給し続けることができる。そして、中間タンク４０からインクジェットヘッドのノズル３２にインクが供給されない状態となって、そのインクジェットヘッド３０に備えられたピエゾ素子（図示せず）等が空作動して、インクジェットヘッドのノズル３２からインクが噴射されない状態となるのを、防ぐことができる。そして、インクジェットヘッド３０のピエゾ素子等が過熱して破損するのを、防ぐことができる。
【０００５】
このインク供給機構においては、メインタンク２０に充填されたインクの残量が少なくなって、その柔軟な袋からなるメインタンク２０が、大気圧に押されて、所定値以上に大きく押し潰された状態となった場合に、それをセンサ等により検知している。
あるいは、メインタンク２０に充填されたインクの残量が少なくなって、メインタンク２０内のインクの液面レベルが所定値以下に降下した場合に、それをセンサ等により検知している。
そして、メインタンク２０の交換時期を、プリンタに備えられたディスプレイ（図示せず）にインクエンド等と表示して、知らせている。
【０００６】
ところで、上記のインク供給機構において、メインタンク２０を交換する際の、メインタンク２０に残るインクの残量を極量少なく抑えて、そのメインタンク２０と共に無駄に廃棄されるインク量を極力少なく抑えるためには、メインタンク２０の交換時にメインタンク２０に残るインクの残量を、センサ等により、正確に計測する必要がある。
その理由は、メインタンク２０に残るインク量がほぼ零となっても、未だ、インク補充手段５０によりポンプ５２を正回転させ続けて、そのメインタンク２０からインクを中間タンク４０に吸い上げ続けた場合には、そのメインタンク２０と中間タンク４０とを繋いでいるインク供給路１０内が負圧状態となってしまうからである。そして、そのインク供給路１０からメインタンク２０を取り外した際に、そのメインタンク２０が取り外されたインク供給路１０の開口部から、空気がインク供給路１０内に侵入してしまうからである。
そして、その後に、インク補充手段５０により、そのインク供給路１０に新たに取り付け直されたメインタンク２０からインクをインク供給路１０を通して中間タンク４０に吸い上げた場合に、そのインク供給路１０内に侵入した空気が、インクと共に、中間タンク４０内に送り込まれてしまうからである。そして、その中間タンク４０内に侵入した空気が、インクと共に、インクジェットヘッドのノズル３２に送り込まれてしまうからである。そして、そのインクジェットヘッドのノズル３２からインクを安定させて噴射させることができなくなってしまうからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のインク供給機構においては、そのメインタンク２０の交換時期を知らせるための、メインタンク２０のインクの残量を検知するセンサ等からなる機構が、メインタンク２０のインクの残量を常に正確に計測できる構造をしておらず、その機構により計測したメインタンク２０のインクの残量値が、メインタンク２０の実際のインクの残量値とは、かなり相違していることがしばしばある。
その理由は、メインタンク２０が、前述のように、密閉構造をした柔軟な袋からなっていて、その外形が様々に不定形に変化するために、そのメインタンク２０のインクの残量を、センサ等により正確に計測しにくいからである。
そのために、上記のインク供給機構においては、そのセンサ等により検知されるメインタンク２０のインクの残量値と、メインタンク２０のインクの実際の残量値とのばらつきを考慮して、そのメインタンク２０にインクが相当量残存している状態のうちに、そのメインタンク２０の交換時期を、センサ等により検知して、プリンタに備えられたディスプレイにインクエンド等と表示させて、知らせている。
そして、メインタンク２０のインクの残量が零になったにも拘わらず、上記のセンサ等からなる機構がメインタンク２０のインク残量が未だ充分あると誤計測してしまい、インク補充手段５０により、メインタンク２０からインクが中間タンクに吸い上げ続けられるのを、防いでいる。そして、メインタンク２０と中間タンク４０とを繋いでいるインク供給路１０内が負圧となって、そのインク供給路１０内に、メインタンク２０の交換時に空気が侵入するのを、防いでいる。
その結果、上記のインク供給機構においては、メインタンク２０にインクが相当量残った状態のうちに、そのメインタンク２０をインクが充填された他の新しいメインタンク２０と交換することとなって、そのメインタンク２０の交換時に、メインタンク２０に残る相当量のインクがメインタンク２０と共に無駄に廃棄されてしまった。
【０００８】
本発明は、このような課題を解消可能な、メインタンクの交換の際に、メインタンクと中間タンクとを繋いでいるインク供給路内が負圧となって、そのインク供給路内に空気が侵入するのを防いで、メインタンクの交換時にメインタンクのインク量がほぼ零の状態となるまで、メインタンクのインクのほぼ全量を無駄なく使い切ることのできる、インクジェットプリンタのインク供給機構を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のインクジェットプリンタのインク供給機構は、インク供給路に交換可能に取着された密閉構造をした柔軟な袋からなるメインタンクに充填されたインクをポンプにより前記インク供給路を通して同じく密閉構造をした柔軟な袋からなる中間タンクに吸い上げて、その中間タンクに吸い上げられたインクをインジェットヘッドのノズルに供給するインジェットプリンタであって、
前記中間タンクに吸い上げられたインク量が残量Ｌまで低下した場合に、それを検知して、前記ポンプを正回転させ、メインタンクからインクを中間タンクに吸い上げるインク補充手段と、該補充手段により中間タンクに吸い上げられたインク量が適量Ｈまで達した場合に、それを検知して、前記ポンプの回転を停止させ、メインタンクからインクを中間タンクに吸い上げるのを停止させる停止手段とが備えられたインクジェットプリンタにおいて、
前記メインタンクのインクの残量が少なくなって、前記インク補充手段によりメインタンクから中間タンクに吸い上げられるインク量が一定時間以上経過しても適量Ｈまでに達し得ない状態となった際に、それを検知して、前記ポンプを一定時間逆回転させた後その回転を停止させて、その回転を停止させたポンプによりインク供給路中途部を封じ、中間タンクに吸い上げられたインクを中間タンクとメインタンクとを繋ぐインク供給路に戻して、そのインク供給路の少なくとも前記ポンプとメインタンクとを繋ぐインク供給路部分をインクで充満させるインク戻し手段が備えられると共に、前記中間タンクのインクの残量Ｌが、前記ポンプとメインタンクとを繋ぐインク供給路部分を充満させるインク量以上に設定されていることを特徴としている。
【００１０】
このインク供給機構においては、メインタンクのインクの残量が少なくなって、インク補充手段によりメインタンクから中間タンクに吸い上げられるインク量が一定時間以上経過しても適量Ｈまでに達し得ない状態となった際に、即ち、メインタンクのインクの残量がほぼ零となっても、メインタンクから中間タンクにインクが吸い上げ続けられる状態となった際に、インク戻し手段により、それを検知して、ポンプを一定時間逆回転させた後、そのポンプの回転を停止させることができる。そして、その回転を停止させたポンプによりインク供給路中途部を封じることができる。そして、中間タンクに吸い上げられたインクを、中間タンクとメインタンクとを繋いでいるインク供給路に戻すことができる。そして、メインタンクのインクの残量がほぼ零となっても、メインタンクから中間タンクにインクが吸い上げ続けられたために、そのメインタンクと中間タンクとを繋いでいる負圧状態に陥ったインク供給路の少なくともポンプとメインタンクとを繋いでいるインク供給路部分を、インクで充満させることができる。そして、その負圧状態となったインク供給路部分であって、メインタンクの交換時に大気中と通ずる状態となるインク供給路部分を、大気圧状態に戻すことができる。
そのために、そのインクの残量が少なくなったメインタンクを、インクが充填された他の新しいメインタンクに交換しようとして、インク供給路から引き抜いた際に、そのポンプとメインタンクとを繋いでいるインク供給路部分に大気中から空気が侵入するのを防ぐことができる。そして、その空気が、インクと共に、中間タンク内を通して、インクジェットヘッドのノズルに送り込まれるのを、防ぐことができる。そして、そのインクジェットヘッドのノズルからインクを安定させて噴射させることができなくなるのを、防ぐことができる。
【００１１】
インク戻し手段により中間タンクとメインタンクとを繋いでいるインク供給路に中間タンクからインクを戻す際には、ポンプと中間タンクとを繋いでいるインク供給路部分には、インクを必ずしも充満させずとも良い。
その理由は、そのポンプと中間タンクとを繋いでいるインク供給路部分が負圧状態に陥っていても、そのインク供給路部分の大気中に通ずる開口部が、ポンプにより封じられているからである。そして、メインタンクの交換時に、そのインク供給路部分には、大気中から空気が侵入する恐れがないからである。
【００１２】
また、上記のようにして、インク戻し手段により、中間タンクのインクをインク供給路に戻す際には、メインタンクのインクの残量がほぼ零になったにも拘わらず、そのメインタンクから中間タンクにインクが吸い上げ続けられる状態とった後のため、メインタンクに残存するインク量をほぼ零とすることができる。そして、メインタンクの交換の際には、インク戻し手段により中間タンクとメインタンクとを繋いでいるインク供給路に戻して、ポンプとメインタンクとを繋いでいるインク供給路部分を充満させるのに必要なインク量を最低限残して、それ以外のメインタンクに充填されたインクのほぼ全量を無駄なく使い切ることができる。
【００１３】
また、中間タンクのインクの残量Ｌが、ポンプとメインタンクとを繋ぐインク供給路部分を充満させるインク量以上に設定されているため、上記のようにして、インク戻し手段により、ポンプを一定時間逆回転させて、中間タンクに吸い上げられたインクを、中間タンクとメインタンクとを繋いでいるインク供給路に戻す際に、その中間タンクのインク量が残量Ｌに近くなっていても、その中間タンクに残存するインク量が少なくなり過ぎて、そのインク供給路のポンプとメインタンクとを繋いでいるインク供給路部分をインクで充満させることができなくなるのを、確実に防ぐことができる。
【００１４】
また、インク補充手段により、ポンプを正回転させて、メインタンクのインクを中間タンクに吸い上げた際には、メインタンクのインクの残量が少なくなるのに伴って、その柔軟な袋からなるメインタンクを大気圧によりシート状に平らに押し潰すことができる。そして、メインタンク内底部等にインクを残すことなく、そのメインタンクに残るインクを、中間タンクに無駄なく吸い上げることができる。それと共に、そのインクの残量が少なくなったメインタンク内が負圧状態となって、そのメインタンク内に空気が侵入するのを、防ぐことができる。そして、その空気が、メインタンク内から中間タンク内を通してインクジェットヘッドのノズルに供給されるインクに混入して、そのインクジェットヘッドのノズルからインクを安定して噴射させることができなくなるのを、防ぐことができる。
【００１５】
同様に、インク戻し手段により、ポンプを逆回転させて、中間タンクからインクをインク供給路に戻す際にも、柔軟な袋からなる中間タンクを大気圧によりシート状に平らに押し潰して、その中間タンク内底部等に残るインクを、中間タンクからインク供給路に滞りなく円滑に戻すことができる。それと共に、そのインクの残量が少なくなった中間タンク内が負圧状態となって、その中間タンク内に空気が侵入するのを、防ぐことができる。そして、その空気が、中間タンク内からインクジェットヘッドのノズルに送り込まれるインクに混入して、そのインクジェットヘッドのノズルからインクを安定させて噴射させることができなくなるのを、防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のインクジェットプリンタのインク供給機構の好適な実施の形態を示し、図１はその概略構造説明図である。以下に、このインクジェットプリンタのインク供給機構を説明する。
【００１７】
このインク供給機構においては、メインタンク２０のインクの残量が少なくなって、インク補充手段５０によりメインタンク２０から中間タンク４０に吸い上げられるインク量が一定時間以上経過しても適量Ｈまでに達し得ない状態となった際に、即ち、ポンプ５２を正回転させ続けても、メインタンク２０から中間タンク４０に吸い上げられるインク量が増えない状態となった際に、それを検知して、ポンプ５２を一定時間逆回転させた後その回転を停止させて、その回転を停止させたポンプ５２によりインク供給路１０中途部を封じるインク戻し手段７０が備えられている。そして、そのインク戻し手段７０により、中間タンク４０に吸い上げられたインクを中間タンク４０とメインタンク２０とを繋いでいるインク供給路１０に戻して、そのインク供給路１０の少なくともポンプ５２とメインタンク２０とを繋いでいるインク供給路部分１２をインクで充満させることができるように構成されている。
それと共に、インク補充手段５０によりメインタンク２０から中間タンク４０にインクを吸い上げ始める際の、中間タンク４０のインクの残量Ｌが、ポンプ５２とメインタンク２０とを繋いでいるインク供給路部分１２を充満させるインク量以上に設定されている。
【００１８】
図１に示したインクジェットプリンタのインク供給機構のその他の構造は、図２に示した前述のインク供給機構と同様であり、その同一部材には、同一符号を付し、その説明を省略する。
このインク供給機構においては、メインタンク２０のインクの残量が少なくなって、インク補充手段５０により、メインタンク２０から中間タンク４０に吸い上げられるインク量が一定時間以上経過しても適量Ｈまでに達し得ない状態となった際に、即ち、メインタンク２０のインクの残量がほぼ零となって、そのメインタンク２０から中間タンク４０にインクが吸い上げられない状態となった際に、インク戻し手段７０により、それを検知して、ポンプ５２を一定時間逆回転させた後、そのポンプ５２の回転を停止させることができる。そして、その回転を停止させたポンプ５２によりインク供給路１０中途部を封じることができる。そして、中間タンク４０に吸い上げられたインクを、中間タンク４０とメインタンク２０とを繋いでいるインク供給路１０に戻すことができる。そして、メインタンク２０のインクの残量がほぼ零となっても、メインタンク２０から中間タンク４０にインクが吸い上げ続けられたために、そのメインタンク２０と中間タンク４０とを繋いでいる負圧状態に陥ったインク供給路１０の少なくともポンプ５２とメインタンク２０とを繋いでいるインク供給路部分１２を、インクで充満させることができる。そして、その負圧状態となったインク供給路部分１２であって、メインタンク２０の交換時に、メインタンク２０が取り除かれた開口部から大気中の空気が侵入する恐れのあるインク供給路部分１２を、大気圧状態に戻すことができる。
そのために、そのインクの残量が少なくなったメインタンク２０を、インクが充填された他の新しいメインタンク２０に交換しようとして、インク供給路１０から引き抜いた際に、そのポンプ５２とメインタンク２０とを繋いでいるインク供給路部分１２に大気中から空気が侵入するのを防ぐことができる。そして、その空気が、インクと共に、中間タンク４０内を通して、インクジェットヘッドのノズル３２に送り込まれるのを、防ぐことができる。そして、そのインクジェットヘッドのノズル３２からインクを安定させて噴射させることができなくなるのを、防ぐことができる。
なお、インク補充手段５０によりメインタンク２０から中間タンク４０に吸い上げられるインク量が一定時間以上経過しても適量Ｈまでに達し得ない状態となったことを、インク戻し手段７０のセンサ等により誤りなく正しく検知することは、比較的容易である。その理由は、メインタンク２０から中間タンク４０に吸い上げられるインク量が適量Ｈまでに達し得ない状態となった後に、それをインク戻し手段７０のセンサ等により検知するまでの時間を、余裕を持って設定すれば良いからである。
【００１９】
インク戻し手段７０により中間タンク３０とメインタンク２０とを繋いでいるインク供給路１０に中間タンク３０からインクを戻す際には、ポンプ５２と中間タンク４０とを繋いでいるインク供給路部分１４には、インクを必ずしも充満させずとも良い。
その理由は、そのインク供給路部分１４が負圧状態に陥っていても、そのインク供給路部分１４の外気中に通ずる開口部が、ポンプ５２により封じられているからである。そして、メインタンク２０の交換時に、そのインク供給路部分１４には、大気中から空気が侵入する恐れがないからである。
ただし、インク戻し手段７０により中間タンク３０とメインタンク２０とを繋いでいるインク供給路１０に中間タンク３０からインクを戻す際に、ポンプ５２と中間タンク４０とを繋いでいるインク供給路部分１４にも、インクを充満させても良いことは、勿論である。
【００２０】
また、上記のようにして、インク戻し手段７０により、中間タンク４０のインクをインク供給路１０に戻す際には、メインタンク２０のインクの残量がほぼ零になったにも拘わらず、そのメインタンク２０から中間タンク４０にインクが吸い上げ続けられる状態となった後のため、メインタンク２０に残存するインク量をほぼ零とすることができる。そして、メインタンク２０の交換の際には、インク戻し手段７０により中間タンク４０とメインタンク２０とを繋いでいるインク供給路１０に戻して、ポンプ５２とメインタンク２０とを繋いでいるインク供給路部分１２を充満させるのに必要なインク量を最低限残して、それ以外のメインタンク２０に充填されたインクのほぼ全量を無駄なく使い切ることができる。
【００２１】
また、インク補充手段５０により、ポンプ５２を正回転させて、メインタンク２０のインクを中間タンク４０に吸い上げた際には、メインタンク２０のインクの残量が少なくなるのに伴って、その柔軟な袋からなるメインタンク２０を大気圧によりシート状に平らに押し潰すことができる。そして、そのメインタンク２０内底部等に残るインクを、中間タンク４０に無駄なく円滑に吸い上げることができる。それと共に、そのインクの残量が少なくなったメインタンク２０内が負圧状態となって、そのメインタンク２０内に空気が侵入するのを、防ぐことができる。そして、その空気が、メインタンク２０内から中間タンク４０内を通してインクジェットヘッドのノズル３２に供給されるインクに混入して、そのインクジェットヘッドのノズル３２からインクを安定して噴射させることができなくなるのを、防ぐことができる。
【００２２】
同様に、インク戻し手段７０により、ポンプ５２を一定時間逆回転させて、中間タンク４０からインクをインク供給路１０に戻す際にも、柔軟な袋からなる中間タンク４０を大気圧によりシート状に平らに押し潰して、その中間タンク４０内底部等に残存するインクを、中間タンク４０からインク供給路１０に滞りなく円滑に戻すことができる。それと共に、そのインクの残量が少なくなった中間タンク４０内が負圧状態となって、その中間タンク４０内に空気が侵入するのを、防ぐことができる。そして、その空気が、中間タンク４０内からインクジェットヘッドのノズル３２に送り込まれるインクに混入して、そのインクジェットヘッドのノズル３２からインクを安定させて噴射させることができなくなるのを、防ぐことができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェットプリンタのインク供給機構によれば、メインタンクに充填されたインクのほぼ全量を中間タンクに吸い上げて、その中間タンクに吸い上げられたインクを、インクジェットヘッドのノズルに無駄なく供給できる。
そのために、メインタンクを交換する際には、そのメインタンクに充填されたインクを余すところなくほぼ全量使い切ることができる。そして、そのメインタンクの交換の際に、メインタンクと共に無駄に廃棄されるインク量を、ほぼ零とすることが可能となる。
また、メインタンクを交換する際に、メインタンクと中間タンクとを繋いでいるインク供給路内に大気中から空気が侵入するのを、確実に防ぐことができる。そして、そのインク供給路内に侵入した空気が、インクと共に、中間タンク内を通して、インクジェットヘッドのノズルに送り込まれるのを、防ぐことができる。そして、そのインクジェットヘッドのノズルからインクを安定させて噴射させることができなくなるのを、確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェットヘッドプリンタのインク供給機構の概略構造説明図である。
【図２】従来のインクジェットヘッドプリンタのインク供給機構の概略構造説明図である。
【符号の説明】
１０ インク供給路
２０ メインタンク
３０ インクジェットヘッド
３２ インクジェットヘッドのノズル
４０ 中間タンク
５０ インク補充手段
５２ ポンプ
６０ 停止手段
７０ インク戻し手段

Claims (1)

1. インク供給路に交換可能に取着された密閉構造をした柔軟な袋からなるメインタンクに充填されたインクをポンプにより前記インク供給路を通して同じく密閉構造をした柔軟な袋からなる中間タンクに吸い上げて、その中間タンクに吸い上げられたインクをインジェットヘッドのノズルに供給するインジェットプリンタであって、
   前記中間タンクに吸い上げられたインク量が残量Ｌまで低下した場合に、それを検知して、前記ポンプを正回転させ、メインタンクからインクを中間タンクに吸い上げるインク補充手段と、該補充手段により中間タンクに吸い上げられたインク量が適量Ｈまで達した場合に、それを検知して、前記ポンプの回転を停止させ、メインタンクからインクを中間タンクに吸い上げるのを停止させる停止手段とが備えられたインクジェットプリンタにおいて、
   前記メインタンクのインクの残量が少なくなって、前記インク補充手段によりメインタンクから中間タンクに吸い上げられるインク量が一定時間以上経過しても適量Ｈまでに達し得ない状態となった際に、それを検知して、前記ポンプを一定時間逆回転させた後その回転を停止させて、その回転を停止させたポンプによりインク供給路中途部を封じ、中間タンクに吸い上げられたインクを中間タンクとメインタンクとを繋ぐインク供給路に戻して、そのインク供給路の少なくとも前記ポンプとメインタンクとを繋ぐインク供給路部分をインクで充満させるインク戻し手段が備えられると共に、前記中間タンクのインクの残量Ｌが、前記ポンプとメインタンクとを繋ぐインク供給路部分を充満させるインク量以上に設定されていることを特徴とするインクジェットプリンタのインク供給機構。

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