JPH1134352A - 補充インクタンクおよび補充インクタンク装着部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクジェット方式における補充インクシステ
ムにおいて、設計の自由度が高く自力で安定的にインク
カートリッジ内にインクを補充すること。廉価であるこ
と。 【解決手段】補充インクシステムに接続される補充イン
クタンク１０の内部に充填したガスの圧力で、補充イン
ク４０をインク流路４に吐出する。他の駆動エネルギを
要することがなく、省エネを図れる。補充インクタンク
１０内のインク残量が少なくなっても、ガス圧により安
定してインクを供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット方式
におけるインクジェットプリンタやプロッタ等（以下、
「プリント装置」と総称する）の補充インクタンクに関
し、特に、比較的インク消費量の多い中型ないし大型の
プリント装置、いわゆるワイドフォーマットプリンタに
用いられるインクジェット方式における補充インクタン
クに関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント装置の印字方式のひとつである
インクジェット方式においては、プリント装置のインク
供給部に装着されるカートリッジを使用しているものが
殆どである。このカートリッジは、上記プリント装置の
インク使用量から考えると、非常に高価であり、非効率
的である。特に、グラフィック等をフルカラーでプリン
トアウトするために使用されるプリンタ、ことさらワイ
ドフォーマットプリンタにおいては、インク消費量が多
いため、プリント途中でインク切れになることもある。
このようなロスも、プリント装置の処理時間やコストを
考慮すると、非常に大きなマイナスであり、解決が望ま
れている。

【０００３】そこで、最近では、インクカートリッジを
プリント装置に装着するとともに、装着されたインクカ
ートリッジにインクジェット方式における補充インクタ
ンクを接続し、インクカートリッジのインク切れ防止を
図る技術が開発されつつある。例えば、特開平２−２０
１３号公報に開示されているインク供給システムにおい
ては、インクカートリッジに対しインク流路を接続し、
このインク流路にインクジェット方式における補充イン
クタンクとしての遠隔インク供給源を設け、この遠隔イ
ンク供給源から補充インクを供給する構成が開示されて
いる。

【０００４】ここで、遠隔インク供給源からインクカー
トリッジに補充インクを供給するためには、例えばイン
クカートリッジ内を負圧に維持し、補充インクが遠隔イ
ンク供給源からインクカートリッジ内に流れるように設
定しておくことが必要である。そこで、上記公報に開示
されているシステムでは、その第２頁左下欄第２行から
第１２行迄に記載されているように、プリント装置の駆
動エネルギによってインクカートリッジ内部の負水頭を
増大させ、これによって生じるインク流路内に毛細管現
象により、補充インクを供給していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、補充
インクを供給する方法として、従来は専ら遠隔インク供
給源の外部から与えられる駆動エネルギを必要としてい
たので、補充インクの供給特性が外部からの駆動エネル
ギに依存してしまい、最適なインクの補充を行うことが
できなかった。

【０００６】例えば、上述の先行技術の場合、プリント
装置の駆動エネルギを利用しているので、印字装置が停
止している間はインクカートリッジ内を負圧に維持する
ことができなくなり、従って、インクの補充も行われな
くなる。このため、プリント装置が長期間停止していた
場合には、プリント装置の運転開始後、しばらくの間は
インクが補充されず、インク切れが生じるおそれがある
という不具合を回避することができない。

【０００７】また、遠隔インク供給源をインクカートリ
ッジよりも高所に配置して、補充インクをその自重によ
り供給することも考えられるが、その場合には、遠隔イ
ンク供給源の配置場所に制約が生じる他、インク流路を
上下に沿わせることにより、装置全体が大型カートリッ
ジするという不具合を解決することができない。そし
て、このような落差を用いてインクを供給する方式や、
上記したインク消費に伴ってインクカートリッジ内に発
生する負圧によってインクを供給する方式では、インク
残量によって供給量にむらがでる。特に、インク残量が
少なくなるとインク供給量が減るためプリント装置にお
ける画像が薄くなってしまい、これを防止するには、ま
だ少量のインクが残存している補充インク供給源を新品
のものと取り替えなければならず、インクが無駄になっ
ていた。

【０００８】一方、プリント装置とは別にポンプ等の駆
動源を設けて遠隔インク供給源を加圧する等の方法も考
えられるが、その場合には、当該駆動装置を設けること
によにコスト高を避けることができなくなる。本発明は
上記不具合に鑑みてなされたものであり、設計の自由度
が高く自力でインクカートリッジ内にインクを安定的に
補充することのできる廉価なインクジェット方式におけ
る補充インクタンクを提供することを課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、プリント装置に装着される
インクジェット方式のインクカートリッジに対し、イン
ク流路を介して補充インクを供給可能に接続されるイン
クジェット方式における補充インクタンクにおいて、上
記補充インクが充填されたタンク本体の内部に、上記補
充インクを上記インク流路に吐出することのできる圧力
を有するガスが充填されていることを特徴とするもので
ある。

【００１０】この構成では、内部に充填されたガスの圧
力によって、補充インクをインク流路に吐出させること
ができる。したがって、インク流路に接続することによ
って、他の駆動エネルギを要することなく、自力で補充
インクをインク流路を介してインクカートリッジに供給
することが可能になる。また、請求項２記載の発明は、
請求項１において、上記タンク本体の吐出部とインク流
路の上流端とを着脱可能に連結するジョイント部が設け
られていることを特徴とするものである。

【００１１】この場合、ジョイント部によってインクジ
ェット方式における補充インクタンク自身をインク流路
に対して着脱することができるので、インクジェット方
式における補充インクタンクのメンテナンス作業が容易
になる。また、請求項３記載の発明は、請求項２におい
て、上記タンク本体の吐出部は、押し込まれることによ
り吐出口を開放する操作棒と、この操作棒を突出方向に
付勢する付勢手段とを含むことを特徴とするものであ
る。

【００１２】この構成では、操作棒を押し込むことによ
り、容易に吐出口を開放させることかできる。また、請
求項４記載の発明は、請求項３記載の補充インクタンク
が装着される装着部において、上記補充インクタンクの
ジョイント部に連結されるジョイント部を備え、このジ
ョイント部は、連結動作に伴って補充インクタンクの操
作棒を押し込む当接部を含むことを特徴とするものであ
る。

【００１３】この構成では、補充インクタンクおよび装
着部のジョイント部同士を連結するときに、当接部によ
って操作棒を押して吐出口を開放することができるの
で、連結と同時にインク補充を開始することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の好ましい実施形態について説明する。図１は本発明
の一実施形態における補充インクタンクを採用したイン
ク供給システムの概略図である。同図を参照して、１は
プリント装置である。具体的には、イエロー（Ｙ）、マ
ゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂ）の四
色のインクを用いてフルカラー印刷を行うことができる
インクジェット式ワイドフォーマットプリンタである。
プリント装置１には、カラー印刷を行うために上記各色
に対応したインク受給口２が形成されている。各インク
受給口２には、インクカートリッジ３が、それぞれ対応
する色のインクを供給可能に装置されている。

【００１５】そして、この種のインク供給システムと同
様に、各インクカートリッジ３には、それぞれインク流
路４の下流端がジョイント部５を介して接続され、この
インク流路４の上流端にジョイント部２１を介して補充
インクタンク１０と連通している。そして、この補充イ
ンクタンク１０により、対応するインクカートリッジ３
の色の補充インクが補充されるようになっている。な
お、図示の例において、インク流路４の途中には、脱エ
アトラップ７が接続されており、補充インク内の空気を
逃がすようにしている一方、脱エアトラップ７内には、
フロートスイッチ等のインク量センサ８が接続されてい
る。

【００１６】このインク量センサ８の検出値に基づい
て、制御部５０が脱エアトラップ７よりも上流側に配置
されたインク量調整バルブ９を制御し、脱エアトラップ
７内の液位を所定レベルに維持し、これにより、次に説
明する補充インクタンク１０からのインク補充量を所定
レベルに調整できるようになっている。上記のインク流
量調整バルブ９によって減圧されるため、脱エアトラッ
プ７内には不必要な圧力は負荷されないようになってい
る。脱エアトラップ７内の圧力は大気圧であっても良い
し、また、大気圧よりも若干圧力を高くしておいても良
い。また、特に液量センサや制御部や電磁式のインク流
量調整バルブを用いずとも、いわゆる点滴に用いられて
いるような手動式調整弁を脱エアトラップと組み合わせ
てインク補充量を調整するようにしても良い。

【００１７】次に、補充インクタンク１０について詳述
する。図示の実施形態における補充インクタンク１０は
スチール製容器からなるタンク本体１１を備えており、
このタンク本体１１の内部には、補充インク４０が充填
されるとともに、所定の圧力を持ったガス４１が封入さ
れている。封入されるガス４１としては、代替えフロン
他、一般のスプレー管に使用されている公知の封入ガス
を用いることができる。また、上記の所定の圧力とは、
内部に充填された補充インク４０を上記インク流路４に
吐出することのできる圧力であれば良く、例えばゲージ
圧（大気圧との差圧）で１kg／cm²〜４kg／cm²の範囲の
圧を持つものを例示することができる。

【００１８】補充インクタンク１０は圧力容器としての
形態を備えており、上下の端部がそれぞれ凸面状および
凹面状のドーム状に形成されている。図１および図２
（ａ）を参照して、タンク本体１１の上端部には口部１
２が形成され、この口部１２を貫通してバルブユニット
１３が装着されている。このバルブユニット１３の下端
にはタンク本体１１の下端まで延びるチューブ１４が接
続されている。バルブユニット１３は、筒状のバルブボ
ディ１５内に上下動自在な弁体１６を収容しており、こ
の弁体１６と一体移動する操作棒１７をバルブボディ１
５の上方へ突出させている。また、この弁体１６は圧縮
コイルばね等の付勢部材１８によって上方である閉じ方
向へ付勢されており、通常は、閉じられているが、操作
棒１７を下方へ押し込むことにより、弁体１６が開放さ
れ、操作棒１７を貫通する吐出口１９を介して補充イン
ク４０が噴出されるようになっている。

【００１９】口部１２および操作棒１７の突出している
部分が、上述したジョイント部２１に接続するためのジ
ョイント部６を構成している。一方、このタンク本体１
１を装着するタンク装着部２０は上記ジョイント部２１
を備えており、このジョイント部２１は、口部１２を嵌
め合わせることのできる環状凹部２２を備えている。ま
た、この環状凹部２２の中央にさらに環状の落とし込み
段部を形成しており、この落とし込み段部が、上記口部
１２が嵌め合わされた状態で、操作棒１７を所定量押し
込むことのできる当接部２３を構成している。この当接
部２３には、操作棒１７の吐出口１９に連通する連通孔
２４が開口されている。

【００２０】また、タンク装着部２０は、タンク本体１
１の下端を収容保持する断面半円状の保持部２７を有し
ており、この保持部２７を介してタンク本体１１を環状
凹部２２側へ所定量スライド移動させることのできる駆
動機構２８を備えている。この駆動機構２８は、支軸２
９の回りに回動されることによって一端によって保持部
２７を押し上げることのできる操作レバー４０とを備え
ている。この操作レバー４０の支軸２９から所定距離離
れた位置には、引っ張りコイルばね３１が引っ掛けられ
ており、駆動機構２８全体として、操作レバー３０をタ
ーニングポイントを境として双方向に付勢することので
きるトグル機構を構成している。

【００２１】そして、この駆動機構２８の操作レバー３
０を図３に示す状態から図１に示す状態へと押し下げ操
作することにより、図２（ａ）に示す状態から図２
（ｂ）に示す状態へとタンク本体１１を移動させてバル
ブボディ１５を環状凹部２２に嵌め合わせれば、当接部
２３によって自動的に操作棒１７が押し込まれて、イン
クの供給が開始されるようになっている。すなわち、駆
動機構２８によって補充インクタンク１０をジョイント
部２１側へ移動させることにより、ジョイント部２１，
６同士の連結と操作棒１７の押し込みが同時に達成され
るようになっている。

【００２２】そして、補充インクタンク１０からガス圧
によって吐出された補充インクは、インク流路４からイ
ンク量調整バルブ９、脱エアトラップ７を経てインクカ
ートリッジ３に供給される。この結果、インクカートリ
ッジ３から脱エアトラップ７までは、常にインクが満た
された状態となる。脱エアトラップ７の適量位置までイ
ンクが満たされると、これが脱エアトラップ７に設けら
れたインク量センサ８により検知され、これに応じてイ
ンク量調整バルブ９を閉じ、過剰にインクが送られてイ
ンク漏れが生じるのを防止する。他方、インクが予め定
められた量よりも少なくなると、インク量調整バルブ９
を再び開いて、インク量を増量し、インク切れがないよ
うにする。

【００２３】補充インクタンク１０内のインクがなくな
ると、上記操作レバー３０を操作して、タンク装着部２
０から使用済みの補充インクタンク１０を取り外し、新
品と交換することにより、プリント装置１は、インクカ
ートリッジ３内のインクを切らすことなく、継続的にプ
リントすることが可能になる。以上説明したように、本
実施形態では、本補充インクタンク１０をインク流路４
に接続することによって、他の駆動エネルギを要するこ
となく、ガス圧力により自力で補充インク４０をインク
流路４を介してインクカートリッジ３に供給することが
可能になる。したがって、ポンプ等の外部の動力が不要
であって省エネを図れる。

【００２４】また、インクカートリッジ３の直前まで、
補充インクタンク１０内のガス圧によって、補充インク
をインク残量にかかわらず安定して供給することができ
る。特に、ジョイント部２１，６によって容易に補充イ
ンクタンク１０自身をインク流路４に対して着脱するこ
とができるので、インクジェット方式における補充イン
クタンク１０のメンテナンス作業が容易になる。しか
も、ジョイント部２１，６の連結と同時に当接部２３に
よって操作棒１７を押して吐出口１９を開放することが
できるので、ジョイント連結と同時にインク補充を開始
することができる。迅速なインク供給が可能となる。

【００２５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、例えば、上記実施形態において、補充イ
ンク４０と封入ガス４１とを仕切るメンブレンを設ける
ことも可能であり、この場合、補充インク４０へのガス
混入を確実に防止できるので、結果として迅速に補充イ
ンクの供給を終了することができる。また、ジョイント
部２１，６の構成は、上記の実施形態に限定されるもの
ではなく、一方のジョイント部をユニオンナットで構成
し、ジョイント部同士をねじ結合させるようにしても良
い。さらに、ジョイント部として公知の管継ぎ手機構を
採用することが可能である。

【００２６】その他、本発明の範囲で種々の変更を施す
ことができる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明の補充インクタンク
では、インク流路に接続することによって、他の駆動エ
ネルギを要することなく、ガス圧力により自力で補充イ
ンクをインク流路を介してインクカートリッジに供給す
ることが可能になり、省エネが図れる。

【００２８】請求項２記載の発明の補充インクタンクで
は、ジョイント部によってインクジェット方式における
補充インクタンク自身をインク流路に対して着脱するこ
とができるので、インクジェット方式における補充イン
クタンクのメンテナンス作業が容易になる。請求項３記
載の発明の補充インクタンクでは、操作棒を押し込むこ
とにより、容易に吐出口を開放させることかできる。

【００２９】請求項４記載の発明のタンク装着部では、
補充インクタンクおよび本装着部のジョイント部同士を
連結するときに、当接部によって操作棒を押して吐出口
を開放することができるので、連結と同時にインク補充
を開始することができる結果、迅速なインク補充が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の補充インクタンクを含む
インク供給システムの概略構成図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は補充インクタンクの装着
前と装着後のジョイント部をそれぞれ示す断面図であ
る。

【図３】タンク装着部から補充インクタンクを取り外す
際の動作の一過程を示す概略図である。

【符号の説明】

３ インクカートリッジ ４ インク流路 ６ ジョイント部 １０ 補充インクタンク １１ タンク本体 １２ 口部（ジョイント部） １３ バルブユニット １５ バルブボディ １６ 弁体 １７ 操作棒（ジョイント部） １８ 付勢部材 １９ 吐出口 ２０ タンク装着部 ２１ ジョイント部 ２２ 環状凹部 ２３ 当接部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント装置に装着されるインクジェット
   方式のインクカートリッジに対し、インク流路を介して
   補充インクを供給可能に接続されるインクジェット方式
   における補充インクタンクにおいて、 上記補充インクが充填されたタンク本体の内部に、上記
   補充インクを上記インク流路に吐出することのできる圧
   力を有するガスが充填されていることを特徴とするイン
   クジェット方式における補充インクタンク。
2. 【請求項２】上記タンク本体の吐出部とインク流路の上
   流端とを着脱可能に連結するジョイント部が設けられて
   いることを特徴とする請求項１記載のインクジェット方
   式における補充インクタンク。
3. 【請求項３】上記タンク本体の吐出部は、押し込まれる
   ことにより吐出口を開放する操作棒と、この操作棒を突
   出方向に付勢する付勢手段とを含むことを特徴とする請
   求項２記載のインクジェット方式における補充インクタ
   ンク。
4. 【請求項４】請求項３記載の補充インクタンクが装着さ
   れる補充インクタンク装着部において、 上記補充インクタンクのジョイント部に連結されるジョ
   イント部を備え、 このジョイント部は、連結動作に伴って補充インクタン
   クの操作棒を押し込む当接部を含むことを特徴とする補
   充インクタンク装着部。