JP6102320B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関する。

例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置において、装置本体側に設けられたインクタンクに対して補充用ボトル（補充タンク）からインクを補充する方式の印刷装置がある。

このように補充用ボトルから装置本体側のインクタンクにインクを補充するときのインクを管理するため、インクの識別子とインクタンク内における現在の残量とを属性に有するインク情報を記憶し、インクタンクに補充されるインクに関する識別情報を取得し、取得された識別情報と記憶されているインク情報とに基づいて、インクタンクに補充されるインクがインクタンク内のインクに対して補充可能であるか否かを判定し、補充可能であると判定された場合に、補充されるインクの補充量を取得し、取得された補充されるインクの補充量を記憶されているインク情報の補充されるインクの現在の残量に加算して、補充されるインクの補充後の残量を演算し、演算された補充後の残量を出力するようにしたものが知られている（特許文献１）。

また、液体に関する情報が記録された情報提供媒体を読み取って液体が使用可能なものか否か判断し、使用不可を判断したときは警告表示及び／又は印字動作を停止し、識別情報と容量情報を含む液体情報に基づいて記録されている液体量ストック情報を更新するようにし、既に記録されている識別情報と同じ識別情報が入力されたときは、液体量ストック情報を更新しないようにしたものが知られている（特許文献２）。

特開２００８−２９６５３５号公報 特許第４９３４５２９５号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている構成にあっては、演算によって残量を管理するために、正確な残量を把握できず、また、補充用ボトルのインクを全て入れなかった場合に残量の誤差が生じる。

また、補充用ボトルに異物が混入した場合にそのままインクタンクに補充されるおそれがあるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、正確な残量を把握して異物が混入した可能性のある補充タンクから補充されるおそれを低減することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段に供給するインクを収容するインクタンクと、
前記インクタンクにインクを補充する補充タンクと、を備え、
前記補充タンクには、内容物の識別情報を記憶した情報記憶手段が設けられ、
装置本体側には、前記補充タンクの情報記憶手段を読取る読取り手段と、前記補充タンクの重量を測定する補充タンク重量測定手段と、が設けられ、
前記補充タンクによって補充を行った後の前記補充タンクの測定重量を前回の測定重量として記憶する手段と、
前記読取り手段で読み取った識別情報から前回補充を行った前記補充タンクから前記インクタンクに補充を行うときに、前記補充タンク重量測定手段で測定した前記補充タンクの現在の測定重量と前記前回の測定重量とを比較する手段と、を備え、
前記現在の測定重量が前記前回の測定重量と異なるときには異常であると判断し、
前記インクタンクの重量を測定するインクタンク重量測定手段を有し、
前記補充タンクから前記インクタンクに補充を行うとき、前記インクタンク重量測定手段の測定結果から前記インクタンクへの充填インク量を計測し、
前記補充タンクに収容可能なインク量に相当する予め定めた限界容量設定値よりも前記充填インク量が多いときには、前記インクタンクから前記画像形成手段への送液を遮断する
構成とした。

本発明によれば、正確な残量を把握して異物が混入した可能性のある補充タンクから補充されるおそれを低減することができる。

本発明に係る画像形成装置の正面側から見た斜視説明図である。 同じく背面側から見た斜視説明図である。 同装置の側面説明図である。 同装置の正面説明図である。 同装置の平面説明図である。 同装置の背面説明図である。 同装置の制御部の概要を説明するブロック説明図である。 同装置における補充タンクからインクタンクへのインク補充制御の説明に供するフロー図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る画像形成装置の概要について図１及び図２を参照して説明する。図１は同画像形成装置の正面側から見た斜視説明図、図２は同じく背面側から見た斜視説明図である。

この画像形成装置は、装置本体３の正面側に、オペレータが装置を操作するためのオペレータパネル（操作パネル）１５が設けられ、装置本体３の背面側に、インクタンク保管部１６を備えている。

装置本体３の外装部には、読取り手段であるバーコードリーダ４が備えられている。バーコードリーダ４によって補充タンク１に設けられた情報記憶手段であるバーコード２を読取り、補充タンク１の内容物情報を識別することができる。

補充タンク１からインクを補充するときには、インクタンク保管部１６に設けられた補充タンク重量測定手段である重量センサ４４上に補充タンク１を載せる構成としている。

インクタンク保管部１６は、後述するインクタンク５毎に独立した密閉空間を有し、それぞれカバー１８及びカバー１８の開錠有無を知らせる点灯ランプ２１が設けられている。

次に、この画像形成装置の詳細について図３ないし図６も参照して説明する。図３は同装置の側面説明図、図４は同装置の正面説明図、図５は同装置の平面説明図、図６は同装置の背面説明図である。

この画像形成装置は、装置本体３の内部にメディア（媒体）１３に対して画像を形成する画像形成手段として画像形成部６を備えている。画像形成部６は、液滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる複数のヘッド１１と、複数のヘッド１１にインクを分配供給するマニホールド１２とを備えている。

そして、制御基板１７上に実装された制御部１００によって、印刷データに基づいてヘッド１１のノズルから液滴が吐出されて、図４で矢印方向に搬送されるメディア１３上に画像が形成される。

この画像形成部６に対してインクを供給するため、インクタンク保管部１６を有し、インクタンク保管部１６の内部に、インクを収容保管したインクタンク５を収納している。

このインクタンク５からは、インクタンク５の下部に設けられた供給口部７から供給路３１を通じて、供給路３１の開閉を行う電磁弁８、インクを送液する送液ポンプ９、インクを一時的に留めるトラップ部１０を介して、画像形成部６のマニホールド１２にインクが供給される。

インクタンク保管部１６に保管された各インクタンク５に上述した電磁弁８及び送液ポンプ９がそれぞれ設けられ、制御基板１７に実装された制御部１００によって電磁弁８の開閉駆動及び送液ポンプ９の駆動が制御される。

インクタンク保管部１６には、各インクタンク５の下部にそれぞれインクタンク重量測定手段である重量センサ１４が設けられている。重量センサ１４によってインクタンク５の重量を検出することで、インクタンク５のインク残量や充填インク量を計測することができる。インクタンク５のインク残量が減少すると、装置本体３の正面に設けられたオペレータパネル１５に対して、インクの補充を促す警告及びインク種が表示される。

一方、補充タンク１には内容物の種類（識別情報）を示す情報記憶手段であるバーコード２が設けられている。

そこで、オペレータによってオペレータパネル１５に表示されたインク種に応じた補充タンク１が、図３に仮想線図示のように、インクタンク保管部１６の重量センサ４４上に載せられると、まず、バーコードリーダ４によって補充タンク１のバーコード２が読取られて、補充タンク１の内容物情報が読み込まれる。

制御基板１７に実装された制御部１００は、読み込まれた内容物情報とオペレータパネル１５に表示したインク種とが一致するときに、対応するインク種のカバー１８のロック１９を開錠（解除）する。これにより、カバー１８は図４に仮想線図示のように開放することができて、オペレータは対応するインクタンク５へのアクセスが可能になる。

この装置では、オペレータが補充タンク１からインクタンク５にインクを補充するとき、異なる種類のインクが補充される場合でも、ロック１９が開錠された状態であるので、異なる種類のインクの補充が可能となる。

そこで、異なる種類のインクの混入による装置の損傷を防ぐために、充填タンク１毎の残量情報を記憶しておき、規定量（充填容量＋マージン）よりも当該充填タンク１から充填したインク量が多くなった場合は、異なるインクが補充されたと判断し、電磁弁８を閉じて画像形成部６への供給路３１を遮断し、印刷を停止するようにしている。

これにより、異なる種類のインクが混入された場合でも、インクタンク５及び電磁弁８を交換することで復帰が可能となる。

ここで、インクタンク保管部１６内は密閉可能な構成となっており、開閉可能なカバー１８を閉じることで、カバー１８に設けたシール材２０がインクタンク保管部１６に密着し、内部を密閉状態にすることができる。これによって、インクタンク５は固定されず自由となるので、重量センサ１４による正確な重量測定による残量測定が可能となる。

なお、シール材２０は弾性体であり、ゴム部材であることが好ましい。ゴム部材は、シリコンゴムやＥＰＤＭ、フッ素ゴム、エラストマー等が挙げられる。また、ロック１９の開閉状態を示す点灯ランプ２１を備えている。点灯ランプ２１により目視での確認が可能であり、点灯ランプ２１はＬＥＤであることが好ましい。また、ＬＥＤは赤色や青色や緑色等複数設け、状態別に表示可能なことが好ましい。状態とは、ロック１９が閉となっている状態、ロック１９が開となっている状態、インクが少ない状態、インクが殆ど残っていない状態などである。

また、インクタンク保管部１６上部には補充タンク１を載せる個所に重量センサ４４が配置されている。また、重量センサ４４上に補充タンク１を載せたときに、バーコード２の高さ位置とバーコードリーダ４の高さが一致し、スムーズな情報読込み動作を可能としている。

次に、この画像形成装置の制御部１００について図７のブロック説明図を参照して説明する。

制御基板１７に実装された制御部１００は、モータドライバ１０１を介してロック機構部モータ１０２を駆動することにより、ロック１９の閉錠及び開錠を行う。

また、印刷データに基づいてヘッド１１を駆動して所要の画像を形成する。また、電磁弁８、送液ポンプ９の駆動制御、ランプ２１の点灯制御を行う。また、バーコードリーダ４からの読取り情報の入力、重量センサ１４、４４の検出情報、カバー開閉スイッチ１０３の開閉情報、オペレータパネル１５からの入力情報の取り込みを行う。さらに、オペレータパネル１５への表示情報の出力、カバー１８に対する情報の出力などを行う。

次に、この画像形成装置における補充タンクからインクタンクへのインク補充制御について図８のフロー図を参照して説明する。

まず、重量センサ１４から得られた残量情報が予め設定した設定値よりも少なくなるとインク切れと判断し、オペレータパネル１５に該当のインクが少なくなったことを示す警告を表示する。

ここで、オペレータは表示された色の補充タンク１を保管場所から運び、インクタンク保管部１６上に載せてバーコードリーダ４に読込ませる。

ここで、インク切れとなったインクタンク５と読み込んだ補充タンク１の種類が一致するか否かを判別し、一致しないときは、オペレータパネル１５に色が異なることを示す警告を表示し、正しい補充タンク１をバーコードリーダ４に読み込ませるように促す。

そして、インク切れとなったインクタンク５と読み込んだ補充タンク１の種類が一致したときには、補充タンク１の重量を重量センサ４４で測定し、補充タンク識別情報と測定した重量（現在の測定重量）を制御基板１７に実測された制御部１００の内部記憶手段に記憶（記録する）。

その後、補充タンク１が新品か否かを判別する。すなわち、補充タンク識別情報から前回補充を行った補充タンクか、初めて補充を行う新品の補充タンクかを判別する。

このとき、補充タンク１が新品でなければ、すなわち、前回補充を行った補充タンク１であれば、当該補充タンク１について記憶している前回の測定重量である以前の測定重量と現在の測定重量が同じであるか否かを判別する。

そして、以前の測定重量と現在の測定重量が同じでなければ、当該補充タンク１に前記の補充後に異物が混入したおそれがあるので、オペレータパネル１５に補充ボトルに異物が混入した可能性がある旨の警告を表示し、補充を促す。

そして、補充タンク１が新品であるとき、新品でないが以前の測定重量と現在の測定重量が同じであるときには、該当するインクタンク保管部１６のカバー１８のロック１９を開錠し、開錠を示す色のランプ２１を点灯する。ここでオペレータは、カバー１８を開け、補充タンク１のインクをインクタンク５に補充する。

このとき、装置本体３側では重量センサ１４にて補充した量（充填量）の測定を開始する。そして、オペレータがインクの補充を開始する。

そして、インクタンク５の容量がインクタンク５内のインク量より多いか否かを判別する。

このとき、インクタンク５内のインク量の方がインクタンク５の容量より多い場合は補充作業を終了する。

一方、インクタンク５の容量がインクタンク５内のインク量より多いときには、オペレータはインクの補充を継続する。そして、充填している補充タンク１（充填タンク）の容量と充填したインク量を比較し、補充タンク１の容量を充填したインクが上回るまでシーケンスを繰り返す。このとき、カバー18が閉められた場合は、補充完了と判断し、補充作業を終了する。

その後、補充タンク１の容量を充填したインクが上回ったときには、オペレータパネル１５に補充が終わった旨を表示し、補充ボトル１のキャップを閉め、補充ボトル１を計量位置（重量センサ４４の位置）に置くように促す。

そして、補充作業が終了して、補充ボトル１が計量位置に置かれると、補充ボトル１の重量を重量センサ４４で測定して記録する。

その後、オペレータパネル１５にカバー１８を閉めるように促す表示をする。

そして、充填タンク（充填を行った補充タンク１）の限界容量設定値が当該充填タンクから充填されたインク量より多いか否かを判別する。限界容量設定値は、補充タンクに収容可能インク量に相当する限界容量である。

このとき、充填タンクの限界容量設定値が当該充填タンクから充填されたインク量より多くないとき、つまり、充填したインク量が予め設定された補充タンク１の限界容量設定値以上であるときには、異なるインクが充填されたと判断する。

そして、電磁弁８を閉じて、インクタンク５から画像形成部６への供給路３１を遮断し、印刷動作を停止する。

その後、オペレータパネル１５に異なるインクが補充された可能性があるとの警告を表示し、保守サービスへの問合せを促す。

一方、充填タンクの限界容量設定値が当該充填タンクから充填されたインク量より多いときには、カバー１８が閉じられると、オペレータは使用後の補充タンク１のバーコード２を読取らせる。これにより、制御部１００は読取った補充ボトル１の測定重量を以前の測定重量（前回の測定重量）として記録（記憶）する。

その後、インクタンク保管部１６のカバー１８を、ロック１９を閉錠して閉じ、点灯ランプ２１（例えば赤ラップ）を消灯する。

なお、本願において、「媒体」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味である。被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

１ 補充タンク
２ バーコード（情報記憶手段）
３ 装置本体
４ バーコードリーダ（読取り手段）
５ インクタンク
６ 画像形成部
８ 電磁弁
９ 送液ポンプ
１４ インクタンク重量センサ
１６ インクタンク保管部
１８ カバー
１９ ロック
４４ 補充タンク重量センサ
１００ 制御部

Claims (2)

1. 媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段に供給するインクを収容するインクタンクと、
   前記インクタンクにインクを補充する補充タンクと、を備え、
   前記補充タンクには、内容物の識別情報を記憶した情報記憶手段が設けられ、
   装置本体側には、前記補充タンクの情報記憶手段を読取る読取り手段と、前記補充タンクの重量を測定する補充タンク重量測定手段と、が設けられ、
   前記補充タンクによって補充を行った後の前記補充タンクの測定重量を前回の測定重量として記憶する手段と、
   前記読取り手段で読み取った識別情報から前回補充を行った前記補充タンクから前記インクタンクに補充を行うときに、前記補充タンク重量測定手段で測定した前記補充タンクの現在の測定重量と前記前回の測定重量とを比較する手段と、を備え、
   前記現在の測定重量が前記前回の測定重量と異なるときには異常であると判断し、
   前記インクタンクの重量を測定するインクタンク重量測定手段を有し、
   前記補充タンクから前記インクタンクに補充を行うとき、前記インクタンク重量測定手段の測定結果から前記インクタンクへの充填インク量を計測し、
   前記補充タンクに収容可能なインク量に相当する予め定めた限界容量設定値よりも前記充填インク量が多いときには、前記インクタンクから前記画像形成手段への送液を遮断する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記インクタンクは、インクタンク保管部内に収納され、
   前記インクタンク保管部には、内部を密閉状態にする開閉可能なカバーと、前記カバーの開放をロックするロック手段と、を有し、
   前記現在の測定重量が前記前回の測定重量と同じであるときに、前記ロック手段によるロックを解除して前記カバーを開放可能にする
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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