JP2009202346A - プリンタシステムおよび外部インク供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プリンタ本体装置の種類を問わずに外部からインク供給が可能として、長時間連続印刷を可能とする。
【解決手段】 プリンタヘッドをプラテン１２ａにより支持された印刷シートＭに対向させた状態でこれに対して相対移動させながらプリンタヘッドからインクを吐出して印刷シートＭの表面に所望のプリントを施すプリンタ本体装置１０と、このプリンタ本体装置とは別体に構成されて、プリンタ本体装置にプリンタヘッドから吐出されるインクを供給する外部インク供給装置２０とからプリンタシステムが構成される。そして、このプリンタシステムは、外部インク供給装置が、プリンタヘッドから吐出されるインクを受容した密封容器３１と、この密封容器とプリンタ本体装置とを繋いで設けられ、密封容器内のインクをプリンタヘッドに供給するインク供給チューブ３５とを備えて構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタヘッドを印刷媒体に対向して相対移動させながらインクを吐出させて印刷媒体の表面に所望のプリントを施すプリンタシステムおよびこのシステムに用いられて外部からインクを供給する外部インク供給装置に関する。

インクジェット式のプリンタ装置は従来から種々の形式のものが用いられており、例えば、シート状の印刷媒体をプラテン上で支持し、プラテンの上側に印刷媒体に対向してプリンタヘッドを設け、このプリンタヘッドを左右に往復移動させるとともにこれに対して直角な方向に相対移動させつつ、プリンタヘッドからインクを吐出する制御を行って、印刷媒体の表面に所望の印刷を施す構成のプリンタ装置がある。このようなプリンタ装置には、一般的に、プリンタヘッドから吐出されるインクを供給するカートリッジ式のインクタンクが着脱自在に取り付けられている。

一方、プリンタ装置の大型化が図られつつあるが、プリンタ装置が大型化して印刷媒体のサイズが大きくなるに応じて、印刷時におけるインク使用量が増加する傾向にあり、従来のカートリッジ式のインクタンクでは容量が不足する状況になってきている。特に、印刷媒体としてロールシートを用いる等して印刷を自動で長時間に亘って連続して行うような場合に、インクタンク容量不足によるインク切れが問題となり、自動化を妨げる虞れがあるという問題がある。このようなことから、カートリッジ式のインクタンクとは別に容量の大きなインク容器を設け、このインク容器から自動的にカートリッジ式のインクタンクにインクを供給して、長時間に亘る自動印刷が可能となるようにする提案がなされている（特許文献１、特許文献２参照）。
米国特許第５，７５１，３１９号公報 特開２００５−１２８４号公報

ところで、上記特許文献等に開示のような、容量の大きなインク容器から自動的にカートリッジ式のインクタンクにインクを供給する構成の場合には、プリンタの側部にインクタンクを配設するハウジングを取り付けるとともにカートリッジ式のインクタンク内のインク消費に応じてインク容器からインクを自動的に供給する装置が必要であり、インク供給装置構成が大型化、複雑化するという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みたもので、簡易な構成で、且つプリンタ装置とは別に構成されてプリンタ本体装置の種類を問わずに外部からインク供給が可能となるような外部インク供給装置を備えたプリンタシステムを提供することを目的とする。

本発明はまた、このようなプリンタシステムを構成する外部インク供給装置を提供することも目的とする。

このような目的達成のため、本発明においては、プリンタヘッドを媒体支持手段（例えば、実施形態におけるプラテン１２ａ）により支持された印刷媒体（例えば、実施形態における印刷シートＭ）に対向させた状態で前記印刷媒体に対して相対移動させながら前記プリンタヘッドからインクを吐出して前記印刷媒体の表面に所望のプリントを施すプリンタ本体装置と、前記プリンタ本体装置とは別体に構成されて、前記プリンタ本体装置に前記プリンタヘッドから吐出されるインクを供給する外部インク供給装置とからプリンタシステムが構成される。そして、このプリンタシステムにおいて、前記外部インク供給装置が、前記プリンタヘッドから吐出されるインクを受容したインク容器（例えば、実施形態における密封容器３１）と、前記インク容器と前記プリンタ本体装置とを繋いで設けられ、前記インク容器内のインクを前記プリンタヘッドに供給するインク供給路（例えば、実施形態におけるインク供給チューブ３５）とを備えて構成される。

このプリンタシステムにおいて、前記プリンタ本体装置が、前記プリンタヘッドに供給するインクが充填されたカートリッジ式の中間インクタンク（例えば、実施形態におけるカートリッジ式インクタンク１８）を着脱自在に備え、前記インク供給路が前記中間インクタンクに繋がれて、前記インク容器内のインクが前記中間インクタンクに供給補充されるように構成されるのが好ましい。

上記プリンタシステムにおいて、前記外部インク供給装置が前記インク容器を吊り下げ保持する吊り下げ機構を備え、前記吊り下げ機構により前記インク容器の吊り下げ位置を調整して、前記インク容器から前記中間インクタンクに作用する水頭を調整可能であることが好ましい。

上記プリンタシステムにおいて、前記インク供給路中に、前記インク供給路を開閉制御する開閉バルブと、前記インク容器から前記中間インクタンクへのインクの流れを許容するが逆の流れを阻止するチェックバルブとが設けられているのが好ましい。

上記プリンタシステムにおいて、前記吊り下げ機構が連結部材（例えば、実施形態における連結バー５）により前記プリンタ本体装置と連結されて、前記吊り下げ機構の転倒防止が図られているのが好ましい。

上記プリンタシステムにおいて、前記インク容器が、可撓性を有した耐水シート材（例えば、ビニールシート、プラスチック樹脂シート等、自由に変形可能な耐水性すなわち、水を通さないシート材）から袋状に形成された密封容器から構成されるのが好ましい。

一方、本発明に係る外部インク供給装置は、プリンタヘッドを媒体支持手段により支持された印刷媒体に対向させた状態で前記印刷媒体に対して相対移動させながら前記プリンタヘッドからインクを吐出して前記印刷媒体の表面に所望のプリントを施すプリンタ本体装置に対して、外部からインクを供給する外部インク供給装置であって、前記プリンタヘッドから吐出されるインクを受容したインク容器と、前記インク容器を吊り下げ保持する吊り下げ機構と、前記プリンタ本体装置に設けられた中間インクタンクに前記インク容器からインクを供給補充するインク供給チューブとを備えて構成される。

なお、この外部インク供給装置において、前記吊り下げ機構により前記インク容器の吊り下げ位置を調整して、前記インク容器から前記中間インクタンクに作用する水頭を調整可能であることが好ましい。

さらに、上記外部インク供給装置において、前記インク容器が、可撓性を有した耐水シート材から袋状に形成された密封容器から構成されるのが好ましい。

上記のように構成された本発明に係るプリンタシステムによれば、外部インク供給装置がプリンタ本体装置とは別体に構成され、且つインク容器をインク供給路を介して本体装置内に繋げてインクを供給補充する構成であるため、様々な種類のプリンタに対してこの外部インク供給装置を適用することができ、汎用性に富む外部インク供給装置を有したプリンタシステムを得ることができる。

なお、プリンタ本体装置に着脱自在に取り付けられたカートリッジ式の中間インクタンクにインク供給路を繋げてインク容器内のインクを中間インクタンクに供給補充するように構成すれば、プリンタ本体装置を何ら変更することなく、中間インクタンクにインク供給路を繋ぐ構成とするだけで、外部インク供給装置をそのまま適用することができる。

外部インク供給装置を吊り下げ機構によりインクを吊り下げる構成とし、吊り下げ位置を調整可能とするのが好ましく、このようにすることによりプリンタ本体装置内の中間インクタンクに対するインク容器の上下位置を自在に調整して、中間インクタンクへのインク供給速度を、インクの種類、周囲温度（すなわち、インクの実際の粘度）や、インク容器内でのインクレベル等に応じて適正な値となるように簡単に調整できる。

また、インク供給路中に開閉バルブおよびチェックバルブを設けるのが好ましく、これにより、インク供給量およびタイミングを自在に調整できるとともに、インク容器側へのインクの逆流を防止して、常に適正なインク補給を行わせることができる。

また、吊り下げ機構を連結部材により本体装置と連結して、吊り下げ機構の転倒防止を図るのが好ましく、これにより吊り下げ機構が転倒する虞れが無くなる。また、インク容器を可撓性を有した耐水シート材から袋状に形成された密封容器から構成するのが好ましく、このようにすればインク容器の取扱が簡単且つ容易となり、インク容器の交換等も簡単とすることができる。

一方、本発明に係る外部インク供給装置によれば、プリンタ本体装置に着脱自在に取り付けられたカートリッジ式の中間インクタンクをインク供給路に繋げる構成とするだけで、種類を問わずどのようなプリンタ本体装置に対しても適用可能であり、汎用性に富む外部インク供給装置を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用したプリンタシステムの全体構成例を図１および図２に示しており、このプリンタシステムは、プリンタ本体装置１０と、プリンタ本体装置１０とは別に設けられた外部インク供給装置２０と、プリンタ本体装置１０および外部インク供給装置２０を一体に連結する連結部材５とから構成される。

プリンタ本体装置１０は、左右の支持脚１１ａ，１１ｂを有した支持脚１１と、支持脚１１により支持された中央ボディ部１２と、中央ボディ部１２の右側に設けられた右ボディ部１３と、中央ボディ部１２の左側に設けられた左ボディ部１４と、左右ボディ部１３，１４を繋ぐとともに中央ボディ部１２の上側に離間して平行に延びた上ボディ部１５とを備えて構成される。中央ボディ部１２には、その上面に露出して左右に延びたプラテン１２ａが設けられており、このプラテン１２ａ上に印刷シートＭが載置され、上ボディ部１５の下面側に取り付けられたピンチローラ１５ａにより押さえつけられた状態で、印刷シートＭが前方（図１における紙面に垂直で手前側の方向）に搬送されるように構成されている。

右ボディ部１３にはその前面側に操作スイッチ類や表示装置類が設けられ、その内部にプリンタヘッド（図示せず）を左右に移動させる機構や、プリンタヘッドの洗浄等を行うメンテナンスステーションが設けられている。上ボディ部１５内には左右に延びたガイドレールが設けられ、この搬送レール上に左右に移動可能にプリンタヘッドが取り付けられており、右ボディ部１３内の機構により駆動されてプリンタヘッドが上ボディ１５内でガイドレール上を左右に搬送移動されるようになっている。

左ボディ部１４の上部には、カートリッジ取付部１６が設けられており、このカートリッジ取付部１６に複数のカートリッジ式インクタンク１８が前面側から着脱可能に取り付けられている。カートリッジ取付部１６の内部にはインクタンク１８を受容してここからインクを受け入れる接続部（図示せず）が設けられており、この接続部から左ボディ部１４および上ボディ部１５内を延びたインクチューブがプリンタヘッドと繋がっており、インクタンク１８内のインクがインクチューブを介してプリンタヘッドに供給されるようになっている。

外部インク供給装置２０は、インクパック３０を吊り下げ保持する吊り下げ機構２１を有して構成される。この吊り下げ機構２１は、折り畳み可能な三脚機構２２ｂにより支持されて上方に延びる固定支柱２２ａと、この固定支柱２２ａに上下移動自在に連結されて上方に延びる可動支柱２３と、ハンドル２４ａの手動操作により可動支柱２３を上下移動させる支柱移動装置２４と、可動支柱２３の上端部に横に延びて取り付けられてインクパック３０を吊り下げるために用いられる吊り下げバー２５とから構成される。

インクパック３０は、可撓性を有した耐水シート材を扁平な四角形袋状に形成されて内部にインクを充填した密封容器３１から構成されており、この密封容器３１の上部に設けられたフック３２を吊り下げバー２５に架けて吊り下げ保持されるようになっている。図３に詳しく示すように、密封容器３１の下端部には容器内空間に繋がってインクを取り出すための接続部３１ａが設けられており、この接続部３１ａに繋がって操作レバー３３ａを有した開閉バルブ３３が設けられ、開閉バルブ３３に繋がってチェックバルブ３４を有したインク供給チューブ３５が設けられている。この構成から分かるように、インクパック３０は、医療用の点滴パックのような形態となっている。

インク供給チューブ３５は、図１および図２に示すように、プリンタ本体装置１０のカートリッジ取付部１６に取り付けられたインクタンク１８のコネクタ部１８ａに繋がっており、密封容器３１内のインクがインク供給チューブ３５を通ってインクタンク１８内に供給されるようになっている。このとき、操作レバー３３ａを操作して開閉バルブ３３を開閉することによりこのインクの供給を制御できる。また、チェックバルブ３４は密封容器３１側からインクタンク１８側へのインクの供給は許容するがこれと反対のインクの流れを阻止するバルブであり、チェックバルブ３４によりインクタンク１８からのインクの逆流が阻止されるようになっている。

なお、図１および図２には、一つのインクパック３０が図示され、ここからインク供給チューブ３５を介して右端のカートリッジ式インクタンク１８にのみインクが供給されるように示しているが、実際には、全てのインクタンク１８に対して、それぞれインクパック３０が接続される。すなわち、インクタンク１８と同数のインクパック３０が吊り下げバー２５に吊り下げ支持され、それぞれ対応するインクタンク１８にインクが補充供給されるようになっている。

また、プリンタ本体装置１０と外部インク供給装置２０とが連結バー５により繋がれており、外部インク供給装置２０の転倒防止が図られている。この実施形態の場合には、固定支柱２２ａの上端部とカートリッジ取付部１６とが連結バー５により繋がれているが、この連結バー５は着脱自在であり、外部インク供給装置２０を必要に応じて取り外すことができ、且つその取付位置に自由度を持たせている。また、外部インク供給装置２０を構成する三脚機構２２ｂは折り畳み可能であり、外部インク供給装置２０を取り外した場合には、これを折り畳んで吊り下げ機構２１をコンパクトに収納することができるようになっている。

以上のように構成されたプリンタシステムを用いて印刷シートＭに対してプリントを行う作動例を簡単に説明する。印刷シートＭはプリンタ本体装置１０の後側から中央ボディ部１２と上ボディ部１５の間に挿入されプラテン１２ａの上に載置されるとともにピンチローラ１５ａに押さえつけられて保持される。この状態で、上ボディ１５内でプリンタヘッドが往復移動しながら下面の吐出ノズルからインクが所望のパターンで吐出され、印刷シートＭの表面に所望の印刷が施される。このプリンタヘッドの往復移動に連動して印刷シートＭが前方に間欠的に搬送移動される制御が行われ、印刷シートＭの全面に所望の印刷が施される。

このようにして印刷が行われるときに、カートリッジ取付部１６に取り付けられた各インクタンク１８からプリンタヘッドにインクが供給されるが、インクタンク１８内のインク消費に応じて、外部インク供給装置２０のインクパック３０からインクが補充供給される。このため、カートリッジ式のインクタンク１８を交換することなく、長時間に亘る連続した印刷が可能となる。なお、インクタンク１８内にインクがある限り、インクパック３０を取り外しても印刷は継続可能であり、印刷を継続しながらインクパック３０を交換可能である。

このときインクパック３０からのインク補充供給量およびタイミングを、開閉バルブ３３を開閉制御して任意に制御可能である。また、ハンドル２４ａを操作して支柱移動装置２４により可動支柱２３を上下移動させることにより、インクパック３０の上下位置を調整し、密封容器３１内のインクがインクタンク１８内のインクに作用する水頭（ヘッド）を任意に調整可能であり、これにより、インクタンク１８へのインク供給速度を、インクの種類、周囲温度、インク粘度、密封容器３１およびインクタンク１８内のインクレベル等に応じて適正な値となるように簡単に調整できる。

以上、本発明を適用したプリンタシステムの好ましい実施形態を説明したが、本発明に係るプリンタシステムは上記構成に限られるものではない。例えば、カートリッジ式インクタンク１８を設けずに、インクパック３０からプリンタヘッドに直接インク供給を行うような構成とすることも可能である。また、吊り下げ機構を折り畳み可能な三脚機構とする形態を示したが、安定性を考えて四脚構造など折り畳み可能な複数の脚部材からなる支持脚部構造を用いても良い。さらに、インクパック３０を構成する密封容器３１の形態も、上述した扁平な四角形状に限られるものではなく、円形状、多角形形状などどのような形状であっても良く、その容量、種類、色等を限定するものでもない。

本発明の好ましい実施形態に係るプリンタシステムを示す正面図である。 上記プリンタシステムの側面図である。 上記プリンタシステムを構成するインクパックの部分拡大図である。

符号の説明

５ 連結バー １０ プリンタ本体装置
１２ａ プラテン １５ａ ピンチローラ
１６ カートリッジ取付部 １８ カートリッジ式インクタンク
２０ 外部インク供給装置 ２１ 吊り下げ機構
２５ 吊り下げバー ３０ インクパック
３１ 密封容器 ３２ フック
３３ 開閉バルブ ３４ チェックバルブ
３５ インク供給チューブ
Ｍ 印刷シート

Claims (9)

1. プリンタヘッドを媒体支持手段により支持された印刷媒体に対向させた状態で前記印刷媒体に対して相対移動させながら前記プリンタヘッドからインクを吐出して前記印刷媒体の表面に所望のプリントを施すプリンタ本体装置と、
   前記プリンタ本体装置とは別体に構成されて、前記プリンタ本体装置に前記プリンタヘッドから吐出されるインクを供給する外部インク供給装置とから構成され、
   前記外部インク供給装置が、
   前記プリンタヘッドから吐出されるインクを受容したインク容器と、
   前記インク容器と前記プリンタ本体装置とを繋いで設けられ、前記インク容器内のインクを前記プリンタヘッドに供給するインク供給路とを備えて構成されたことを特徴とするプリンタシステム。
2. 前記プリンタ本体装置が、前記プリンタヘッドに供給するインクが充填されたカートリッジ式の中間インクタンクを着脱自在に備え、前記インク供給路が前記中間インクタンクに繋がれて、前記インク容器内のインクが前記中間インクタンクに供給補充されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のプリンタシステム。
3. 前記外部インク供給装置が前記インク容器を吊り下げ保持する吊り下げ機構を備え、前記吊り下げ機構により前記インク容器の吊り下げ位置を調整して、前記インク容器から前記中間インクタンクに作用する水頭を調整可能であることを特徴とする請求項２に記載のプリンタシステム。
4. 前記インク供給路中に、前記インク供給路を開閉制御する開閉バルブと、前記インク容器から前記中間インクタンクへのインクの流れを許容するが逆の流れを阻止するチェックバルブとが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプリンタシステム。
5. 前記吊り下げ機構が連結部材により前記プリンタ本体装置と連結されて、前記吊り下げ機構の転倒防止が図られていることを特徴とする請求項３に記載のプリンタシステム。
6. 前記インク容器が、可撓性を有した耐水シート材から袋状に形成された密封容器からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプリンタシステム。
7. プリンタヘッドを媒体支持手段により支持された印刷媒体に対向させた状態で前記印刷媒体に対して相対移動させながら前記プリンタヘッドからインクを吐出して前記印刷媒体の表面に所望のプリントを施すプリンタ本体装置に対して、外部からインクを供給する外部インク供給装置であって、
   前記プリンタヘッドから吐出されるインクを受容したインク容器と、前記インク容器を吊り下げ保持する吊り下げ機構と、前記プリンタ本体装置に設けられた中間インクタンクに前記インク容器からインクを供給補充するインク供給チューブとを備えて構成された外部インク供給装置。
8. 前記吊り下げ機構により前記インク容器の吊り下げ位置を調整して、前記インク容器から前記中間インクタンクに作用する水頭を調整可能であることを特徴とする請求項７に記載の外部インク供給装置。
9. 前記インク容器が、可撓性を有した耐水シート材から袋状に形成された密封容器からなることを特徴とする請求項７もしくは８に記載の外部インク供給装置。

Images