(57)【要約】  画像形成装置（１８）の一実施の形態は、第１の受動弁（２６）に接続される第１の画像形成液貯蔵容器（１０）と、第２の受動弁（２８）に接続される第２の画像形成液貯蔵容器（１２）と、当該第１及び当該第２の画像形成液貯蔵容器（１０、１２）に動作可能に接続される、当該第１及び当該第２の画像形成液貯蔵容器のそれぞれからの画像形成液を選択的に流すための圧送システム（１４）とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の受動弁（２６）に接続される第１の画像形成液貯蔵容器（１０）と、
第２の受動弁（２８）に接続される第２の画像形成液貯蔵容器（１２）と、
前記第１及び前記第２の画像形成液貯蔵容器に動作可能に接続され、前記第１及び前記第２の画像形成液貯蔵容器のそれぞれからの画像形成液を選択的に流すための圧送システム（１４）とを備えることを特徴とする画像形成装置（１８）。
【請求項２】
前記第１及び前記第２の画像形成液貯蔵容器（１０、１２）はそれぞれ前記画像形成装置（１８）から取り外し可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置（１８）。
【請求項３】
画像形成装置はプリンタを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置（１８）。
【請求項４】
前記圧送システム（１４）は、前記第１の画像形成液貯蔵容器（１０）に接続される第１のポンプ（１４）と、前記第２の画像形成液貯蔵容器（１２）に接続される第２のポンプ（１６）とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置（１８）。
【請求項５】
前記第１及び前記第２の受動弁（２６、２８）はそれぞれ逆止弁で構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置（１８）。
【請求項６】
前記圧送システム（１４）は、前記第１及び前記第２の画像形成液貯蔵容器（１０、１２）のそれぞれに接続されるポンプ（１４）と、前記ポンプの圧送動作を前記第１及び前記第２の画像形成液貯蔵容器（１０、１２）のうちの一方に選択的に向けるマニホルド（６２）とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置（１８）。
【請求項７】
前記第１の画像形成液貯蔵容器（１０）内の画像形成液の液位を検出する第１の画像形成液センサ（４４）と、前記第２の画像形成液貯蔵容器（１２）内の画像形成液の液位を検出する第２の画像形成液センサ（５０）とをさらに備え、前記第１及び前記第２の画像形成液センサは前記マニホルド（６２）に接続されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置（１８）。
【請求項８】
画像形成装置内の別の画像形成液貯蔵容器（１２）からの画像形成液による印刷中に、前記画像形成装置（１８）内に画像形成液貯蔵容器（１０）を設置する方法であって、
受動弁（２６）によって第１の画像形成液貯蔵容器（１０）への流れを閉じることと、
前記第１の画像形成液貯蔵容器（１０）を前記画像形成装置（１８）から取り外すことと、
前記画像形成装置（１８）内に第３の画像形成液貯蔵容器（１０）を設置することとを含み、これらの全ての最中に第２の画像形成液貯蔵容器（１２）からの画像形成液を流していることを特徴とする方法。
【請求項９】
前記第２の画像形成液貯蔵容器が使い果たされるまで前記第２の画像形成液貯蔵容器（１２）からの画像形成液によって印刷し続けることと、次いで、
受動弁（２８）によって前記第２の画像形成液貯蔵容器（１２）への流れを閉じることと、
前記第２の画像形成液貯蔵容器（１２）を前記画像形成装置（１８）から取り外すことと、
前記画像形成装置（１８）内に第４の（１２）画像形成液貯蔵容器を設置することとをさらに含み、これらの全ての最中に前記第３の画像形成液貯蔵容器（１０）からの画像形成液を流していることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記受動弁（２６）は自動逆止弁で構成されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の画像形成液貯蔵容器（１２）からの画像形成液を前記流すことは、前記第２の画像形成液貯蔵容器（１２）から画像形成液を圧送することを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記第３の画像形成液貯蔵容器（１０）からの画像形成液を前記流すことは、前記第３の画像形成液貯蔵容器（１０）から画像形成液を圧送することを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記受動弁（２６）は、ポート（３０）と、可動ダイヤフラム（３２）と、制止面（３４）とを含む逆止弁を備えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記第３の画像形成液貯蔵容器（１２）は、画像形成液でそれを再充填した後の前記第１の画像形成液貯蔵容器（１０）を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記第４の画像形成液貯蔵容器（１２）は、画像形成液でそれを再充填した後の前記第２の画像形成液貯蔵容器（１２）を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも２つの画像形成液貯蔵容器（１０、１２）と、
それぞれが前記少なくとも２つの画像形成液貯蔵容器のうちの１つに動作可能に接続される少なくとも２つの受動弁（２６、２８）と、
前記少なくとも２つの画像形成液貯蔵容器に接続されるポンプシステム（１４）とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
前記ポンプシステム（１４）は、それぞれが前記少なくとも２つの画像形成液貯蔵容器（１０、１２）のうちの１つに動作可能に接続される少なくとも２つのポンプ（１４、１６）を備えることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも２つの画像形成液貯蔵容器（１０、１２）はそれぞれ前記画像形成装置（１８）から取り外し可能であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記少なくとも２つの受動弁（２６、２８）のそれぞれは、その対応する画像形成液貯蔵容器への流れを制限することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記ポンプシステム（１４）は、前記少なくとも２つの画像形成液貯蔵容器（１０、１２）のそれぞれに動作可能に接続されるポンプを含むことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
プリンタ等の画像形成装置は、使用中にインクカートリッジからのインク等の画像形成液を利用することができる。インクカートリッジからインクが使い果たされても中断することなく印刷し続けることが望ましい場合がある。したがって、第２のインクカートリッジが採用される場合がある。センサを利用して、第１のインクカートリッジが空になるか又はほとんど空になる時を判定することができる。次に、手動弁、空気弁又は電磁弁等の能動弁を使用して取り外されるべきインクカートリッジを分離することができる。これらの能動弁は動作のために、オペレータによる手動操作、空気圧源又は電圧源等の外部入力を必要とする場合がある。これらの能動弁は動作のために付加的な回路及び／又はソフトェアをも必要とする場合があり、経時的に劣化する可動部品を有する場合があり、また流体が流れる小さな流路を与えることがある。これらの能動弁はまた、購入して画像形成装置に設置するには高価である場合がある。したがって、別のインクカートリッジからのインクによる印刷を中断することなく、インクカートリッジを取り外し、再充填して画像形成装置内に再設置することができるように、画像形成装置から取り外されるべきインクカートリッジを分離する受動的で費用のかからない方法を提供することが望ましい場合がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００２】
図１は画像形成装置１８におけるインク貯蔵容器１０及び１２等の２つの画像形成液貯蔵容器、並びに２つのポンプ１４及び１６の概略的なフローチャートである。画像形成装置１８は、画像（図示せず）を印刷するための印字ヘッド２０を備える、インクジェットプリンタ等のプリンタを含んでもよい。画像形成装置１８は、印字ヘッド２０をインク貯蔵容器１０及び１２のそれぞれに接続するＹ接続部２２をさらに含んでもよい。Ｙ接続部２２は、画像形成装置がインク貯蔵容器１０又は１２のいずれかからのインクを使用して印刷することを可能にすることができる。
【０００３】
インク貯蔵容器１０及び１２は、それぞれ内部にインク２４を含むインク供給源を備えてもよい。インク２４は、画像形成装置１８の印字ヘッド２０から画像を印刷するために利用される、任意の種類の画像形成液で構成されることができる。ポンプ１４及び１６は、柔軟なインク貯蔵容器を圧迫するために利用される、ギアポンプ、回転ポンプ、蠕動ポンプ、空気圧ポンプ等の任意の種類のポンプ、又は柔軟なインク貯蔵容器などを圧迫するために利用される、ばね荷重板等の機械ばね等を含んでもよい。したがって、ポンプ１４及び１６を、インク２４がインク貯蔵容器１０及び１２から印字ヘッド２０へ移動できるように、画像形成装置１８内の任意の位置に配置してもよい。さらに、ポンプ１４及び１６はそれぞれ、インク２４を直接的又は間接的にインク貯蔵容器から出るようにする任意の装置として説明される場合がある。図１に示す実施形態では、ポンプ１４及び１６はそれぞれ回転ポンプを含む。
【０００４】
画像形成装置１８は、それぞれ貯蔵容器１０及び１２のそれぞれと関連する第１の受動弁２６及び第２の受動弁２８を含んでもよいインク流制御システム２５をさらに備える。図示する実施形態では、受動弁２６及び２８はそれぞれ、ポート３０、可動ダイヤフラム３２及び制止面３４を備える逆止弁である。逆止弁２６は開位置で示されており、逆止弁２８は閉位置で示されている。弁２８は弁２６と同じように機能することができる。したがって、弁２６の動作を説明することとする。
【０００５】
動作時に、逆止弁２６は、流体が単一の流れ方向３６で流れることを可能にすることができる。一般に、流体は高圧の領域から低圧の領域へ流れようとする。逆止弁２６の下流３８の圧力が上流４０の圧力よりも低い場合、柔軟膜であってもよいダイヤフラム３２は、制止面３４に向かう流体によって移動し、それによって逆止弁２６が開く。その結果、インク２４等の流体は、ダイヤフラム３２及び制止面３４の周りを流れ低圧の下流領域３８へと流れることができる。
【０００６】
逆止弁の下流３８の圧力が上流４０の圧力よりも高い場合、（図１の弁２８の閉位置によって図示するように）ダイヤフラム３２は、ポート３０と密閉係合するように流体によって移動させられ、それによって逆止弁が閉じる。その結果、インク２４等の流体は、逆止弁を通じて上流領域４０へ向かって流れるのを妨害又は阻止される場合がある。したがって、逆止弁２６及び２８は、一方向弁として参照される場合がある。
【０００７】
絶えず変化し得るシステム内の圧力状態が、弁をオペレータによる手動の介入なしに開位置と閉位置との間で移動させることができるため、逆止弁のそれぞれは受動弁として参照される場合もある。逆止弁は一般に、能動弁よりも製造するのが簡単で且つ費用がかからず、また機械的に単純であるためにより信頼性があり、また一般に、動作するために付加的な制御電子回路を利用しない。これらの利点は流れ制御システムが費用がかからず、信頼性があり且つ自動的であることを可能にする。
【０００８】
さらに図１を参照して、画像形成装置１８の一実施形態の動作を説明する。ポンプ１４及び１６を逆止弁２６及び２８とともに動作させて、画像形成装置１８が、他方のインク貯蔵容器が取り外され、再充填されて画像形成装置内に再設置される間に、一方のインク貯蔵容器を利用して印刷することを可能にすることができる。動作の一実施形態では、ポンプ１６を逆に動作させて、インク２４を逆止弁２８に向かって上流方向４２に流し、それによって逆止弁２８を閉じて、第２の貯蔵容器１２を印字ヘッド２０及び第１の貯蔵容器１０から分離してもよい。ポンプ１６が逆方向において動作している限り、逆止弁２８は閉じたままであることができる。これによって、第２のインク貯蔵容器１２を画像形成装置１８から取り外し、インクを再充填し、次いで画像形成装置１８内に再設置して印字ヘッド２０と流体連通させることが可能になる。貯蔵容器１２が取り外されている間、ポンプ１６を逆方向において動作したままにして、印字ヘッド２０が、第１のインク貯蔵容器１０のみから消耗されるインクによって印刷し続けるようにすることができる。
【０００９】
第１のインク貯蔵容器１０からのインクが、ポンプ１４の順方向における動作によって印字ヘッド２０へ流れることができる。次に、インク貯蔵容器１０が空であるか又はほとんど空である場合、これはインク貯蔵容器１０上のセンサ４４がコントローラ４６に対して示すことができるが、コントローラ４６によってポンプ１４を逆方向において動作させることができる。これによって逆止弁２６を閉じることになるインク２４を第１の逆止弁２６に向かって上流方向に流れるようにすることができ、それによってインク貯蔵容器１０をインク貯蔵容器１２及び印字ヘッド２０から分離することができる。次に、コントローラ４８はポンプ１６を、インク２４を第２のインク貯蔵容器１２から下流方向に流れるようにすることができる順方向において動作させ、それによって逆止弁２８を開くことができる。次に、第１のインク貯蔵容器１０を画像形成装置１８から取り外し、インクを再充填し、次いで画像形成装置１８内に再設置して印字ヘッド２０と流体連通させることができる。ポンプ１４を逆方向において動作したままにして、印字ヘッド２０が、第２のインク貯蔵容器１２のみから消耗されるインクによって印刷し続けるようにすることができる。第２のインク貯蔵容器１２上のセンサ５０が、インク貯蔵容器１２が空であるか又はほとんど空であることを検出する場合、プロセスは、第２のインク貯蔵容器１２がシステムから分離された状態で、印字ヘッド２０による画像形成のための、第１の貯蔵容器１０から引き込まれるインクによって繰り返すことができる。
【００１０】
画像形成装置１８はインク貯蔵容器の一方が取り外されている間印刷し続けることができるため、画像形成装置は無限の時間量にわたって印刷することができる。したがって、インク貯蔵容器が空になるとそのインク貯蔵容器は絶えず交換又は再充填され、画像形成装置１８は、一方のインク貯蔵容器が使い果たされると他方の貯蔵容器からのインクを用いて印刷することができるため、冗長なインク供給源又は無限のインク供給源を有するものとして参照される場合がある。
【００１１】
別の実施形態では、画像形成装置１８は、それぞれが逆止弁、ポンプ、センサ及びコントローラと関連する３つ以上のインク貯蔵容器を備えてもよい。別の実施形態では、１つのコントローラがポンプのそれぞれを制御してもよい。さらに別の実施形態では、取り外されるインクカートリッジを再充填せず、画像形成装置１８内で新しい、充填されたインクカートリッジと交換してもよく、この場合、古い、使い果たされたインクカートリッジを廃棄してもよい。
【００１２】
さらに図１を参照すると、動作の別の実施形態では、ポンプ１４を順方向において動作させて、第１の貯蔵容器１０からインクを圧送してもよい。ポンプ１６は作動しないままであってもよい。ポンプ１４の動作によって、インクが逆止弁２８に向かって上流方向４２に流れるようになり、それによってその逆止弁が閉じる。したがって、第２のインク貯蔵容器１２は第１の貯蔵容器１０及び印字ヘッド２０から分離され、それによって印字ヘッド２０による印刷を中断することなくインク１２を取り外し、再充填して再設置することができる。同様に、ポンプ１６を順方向において動作させて、第２の貯蔵容器１２からインクを圧送してもよい。ポンプ１４は作動しないままであってもよい。ポンプ１６の動作によって、インクが逆止弁２６に向かって上流方向に流れるようになり、それによってその逆止弁が閉じる。したがって、第１のインク貯蔵容器１０は第２の貯蔵容器１２及び印字ヘッド２０から分離され、それによって印字ヘッド２０による印刷を中断することなく第１のインク貯蔵容器１０を取り外し、再充填して再設置することができる。この動作方法は逆方向の圧送動作を利用せず、そのため広範な種類のポンプを利用することができる。
【００１３】
図２は、２つのインク貯蔵容器１０及び１２と、１つのポンプ１４とを備える画像形成装置１８の別の実施形態の概略図である。ポンプ１４は、インク貯蔵容器１０及び１２のそれぞれと動作可能に接続してもよい空気圧縮機を含んでもよい。インク貯蔵容器１０及び１２のそれぞれは、それぞれインク２４等の画像形成液を充填される柔軟なバッグ５４及び５６を備えてもよい。各貯蔵容器はまた、それぞれ柔軟なバッグ５４及び５６に対して移動可能に配置され、それぞれ空気圧線６４及び６６を介してマニホルド６２に接続される板５８及び６０を備えてもよい。マニホルド６２はポンプ１４と接続してもよい。マニホルド６２は、それぞれインク貯蔵容器１０及び１２上のセンサ４４及び５０に接続されてもよいコントローラ４６によって制御されてもよい。コントローラ４６はマニホルド６２を、ポンプ１４が板５８又は６０のうちの一方を選択的に加圧してそれぞれセンサ４４及び／又は５０による読み取りに応答して柔軟なバッグ５４又は５６のうちの一方からのインクを圧送することを可能にするように操作することができる。
【００１４】
ここで図２の実施形態の動作を説明する。センサ５０はコントローラ４６に対し第２のインク貯蔵容器１２の第２の柔軟なバッグ５６が空であることを指示することができる。次に、コントローラ４６はマニホルド６２を、ポンプ１４を起動するとともに第１のインク貯蔵容器１０内の板５８への空気圧線６４を開くように操作することができる。板５８に対する空気圧は、板にバッグ５４を圧迫させ、それによってインクが下流方向３６に、開いた第１の逆止弁２６を通じて印字ヘッド２０に向かって流れるようにすることができる。この流れはＹ接続部２２を回って上流方向４２に、第２の逆止弁２８に向けても誘導され、それによって第２の逆止弁２８が閉じる。したがって、第２のインク貯蔵容器１２のバッグ５６は、閉じた逆止弁２８によって印字ヘッド２０及び第１のインク貯蔵容器１０から分離される。その結果、印字ヘッド２０が中断することも圧力を損失することもなく印刷し続けながら、第２のインク貯蔵容器１２を取り外し、再充填して画像形成装置１８内に再設置することができる。
【００１５】
第１のバッグ５４が空になるか又はほとんど空になると、センサ４４はそのような状態をコントローラ４６に指示することができる。次に、コントローラ４６はマニホルド６２を、ポンプ１４を起動するとともに第２のインク貯蔵容器１２内の板６０への空気圧線６６を開くように操作することができる。板６０に対する空気圧は、板にバッグ５６を圧迫させ、それによってインクが下流方向３６に、開いた第２の逆止弁２８を通じて印字ヘッド２０に向かって流れるようにすることができる。この流れはＹ接続部２２を回って上流方向に、第１の逆止弁２６に向けても誘導され、それによって第１の逆止弁２６が閉じる。したがって、第１のインク貯蔵容器１０のバッグ５８は、閉じた逆止弁２６によって印字ヘッド２０及び第２のインク貯蔵容器１２から分離される。その結果、印字ヘッド２０が中断することも圧力を損失することもなく印刷し続けながら、第１のインク貯蔵容器１０を取り外し、再充填して画像形成装置１８内に再設置することができる。
【００１６】
別の実施形態では、画像形成装置１８は、それぞれが逆止弁、１つのポンプ、センサ及びコントローラに関連する３つ以上のインク貯蔵容器を備えてもよい。ポンプは対応する空気圧線によって３つ以上のインク貯蔵容器に接続されてもよく、ここで１つ又は複数の貯蔵容器は同時に加圧されてもよく、それによって加圧されていない貯蔵容器に対して逆止弁を閉じる。
【００１７】
図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ閉位置及び開位置における受動弁２６の別の実施形態の概略図である。この実施形態では、弁２６は、逆方向の流れ８４からの圧力下で閉じ（図３Ａ）、順方向の流れ８６に応答して開く（図３Ｂ）、２つの柔軟な「ダックビル」８０及び８２を含む。
【００１８】
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ閉位置及び開位置における受動弁２６の別の実施形態の概略図である。この実施形態では、弁２６は、逆方向の流れ８４からの圧力下で閉じ（図４Ａ）、順方向の流れ８６に応答して開く（図４Ｂ）、ばね８８仕掛けのプランジャ９０を含む。
【００１９】
図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ閉位置及び開位置における受動弁２６の別の実施形態の概略図である。この実施形態では、弁２６は、逆方向の流れ８４からの圧力下で閉じ（図４Ａ）、順方向の流れ８６に応答して開く（図４Ｂ）、ばね８８仕掛けのダイヤフラム９２を含む。この実施形態では、ダイヤフラム９２は、順方向の流れ８６の圧力によって変形することができる。したがって、相対的に高い順方向の流れの圧力を利用してダイヤフラム９２を開くことができる。この実施形態では、弁２６はばね８８の雰囲気に対して開くことができる。
【００２０】
本明細書で説明した概念の他の変形形態及び変更形態を利用してもよく、それらは以下の特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成装置の例示的な一実施形態における2つのインク貯蔵容器及び２つのポンプの概略的なフローチャートである。
【図２】画像形成装置の例示的な一実施形態における2つのインク貯蔵容器及び１つのポンプの概略的なフローチャートである。
【図３Ａ】閉位置における受動弁の例示的な一実施形態の概略図である。
【図３Ｂ】開位置における受動弁の例示的な一実施形態の概略図である。
【図４Ａ】閉位置における受動弁の別の例示的な実施形態の概略図である。
【図４Ｂ】開位置における受動弁の別の例示的な実施形態の概略図である。
【図５Ａ】閉位置における受動弁のさらに別の例示的な実施形態の概略図である。
【図５Ｂ】開位置における受動弁のさらに別の例示的な実施形態の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2008524042.tif 000009
【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
2008524042.tif 000011
2008524042.tif 000012