JP2012111146A - インク充填方法、インク置換方法、インク充填補助液体及びインクカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 液体が充填されていない配管内に新たにインク充填する際に、気体が配管内に残り、インク充填不良が生じる場合があった。
【解決手段】 インクジェット記録装置１のインク充填方法であって、液体が充填されていない配管内に新たに充填する充填インクよりも低粘度のインク充填補助液体を通液させ、前記充填インクを前記配管内に通液させながら前記インク充填補助液体を排出して前記インク充填補助液体を前記充填インクに置換する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、記録ヘッドにインクを供給する配管（以後、インク流路とも言う）を備えるインクジェット記録装置におけるインク充填方法及びインク置換方法に関する。また、前記インク充填方法及びインク置換方法に用いられるインク充填補助液体及びインクカートリッジに関する。

従来から、記録ヘッドに備えられたノズルからインク滴を吐出させて記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置が知られている。

インクジェット記録装置は、民生用の小型のインクジェット記録装置は勿論、捺染用及び屋外広告用など産業用の大型のインクジェット記録装置も幅広く使用されている。

このうち、大型のインクジェット記録装置は、インク流路も長く、インク充填にも手間がかかる。また、複数種類のインクを使用可能なインクジェット記録装置があり、その用途に応じてインクを交換する場合がある。

このようにインク充填及びインク置換に関して、様々な技術が開示されている。例えば、特許文献１は、インクを循環させながら記録を行うインクジェット記録装置に関し、インク充填がされていないインクジェット記録装置にも適用可能なインク充填方法を開示している。また、特許文献２は、配管内に通液した後に前記配管内に気体を通気させ、その後、前記配管内に新たなインクを通液させることで前記配管内の洗浄効率を高めるインク置換方法を開示している。

特開２０１０−１０５１６９号公報 特開２０１０−２３４２９０号公報

しかしながら、液体が充填されていない配管内に新たにインク充填する際には、気体が配管内に残り、インク充填不良が生じる場合がある。特許文献１で開示されている技術は、特定の構成のインクジェット記録装置の一技術に過ぎない。また、特許文献２で開示されている技術は、配管内の洗浄効率は高まるが、液体が充填されていない配管内に新たにインク充填する際にはインク充填不良が生じる場合がある。

そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、インクジェット記録装置の配管内に液体が充填されていない場合でも、インク充填及びインク置換の際にインク充填不良が生じないインク充填方法及びインク置換方法を提供することを目的とする。

さらに、そのインク充填方法及びインク置換方法に用いられるインク充填補助液体、それを収容するインクカートリッジを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための本発明は、インクジェット記録装置のインク充填方法であって、液体が充填されていない配管内に新たに充填する充填インクよりも低粘度のインク充填補助液体を通液させる通液工程と、前記充填インクを前記配管内に通液させながら前記インク充填補助液体を排出して前記インク充填補助液体を前記充填インクに置換する置換工程と、を少なくとも有することを特徴とする。

また、上記の課題を解決するための別の本発明は、インクジェット記録装置のインク置換方法であって、配管内に洗浄液を通液して前記配管内を洗浄する洗浄工程と、前記配管内に気体を通気させる通気工程と、前記配管内に新たに充填する充填インクよりも低粘度のインク充填補助液体を通液させる通液工程と、前記充填インクを前記配管内に通液させながら前記インク充填補助液体を排出して前記インク充填補助液体を前記充填インクに置換する置換工程と、を少なくとも有することを特徴とする。

また、上記の課題を解決するための別の本発明は、インク充填補助液体であって、前記インク充填方法或いは前記インク置換方法に用いられることを特徴とする。

さらに、上記の課題を解決するための別の本発明は、インクカートリッジであって、前記インク充填補助液体を収容していることを特徴とする。

本発明によれば、液体が充填されていない配管内に新たにインク充填する際に、気体が配管内に残り、インク充填不良が生じることを抑止する。

本発明の好ましい実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を模式的に示す正面図である。 本発明の好ましい実施形態に係るインクカートリッジの分解斜視図である。 本発明のインク充填方法の好ましい実施形態を示すフローチャートである。 本発明のインク置換方法の好ましい実施形態を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の好ましい実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を模式的に示す正面図である。

本実施形態のインクジェット記録装置１は、図１に示すように、記録媒体５０を水平に配置して図１の紙面奥行き方向に搬送し、インクジェット方式によって、記録媒体５０の表面に記録データに応じた画像や文字などを記録する。

インクジェット記録装置１は、記録媒体５０を搬送する搬送部４０と、記録媒体５０に記録する記録部４１とを備える。また、記録媒体５０の搬送方向と直交する方向に往復走査して記録を行う記録ヘッド９と、記録ヘッド９をクリーニングするクリーニングユニット１０とを備える。また、インクジェット記録装置１は、記録データの受信や記録動作の制御を含めた装置全体の制御を行う制御部（不図示）を備える。

搬送部４０は、図１の紙面奥行き方向に延ばされた略平板状のプラテン２上に、モータ５によって紙面に沿う水平軸回りに回転される複数のピンチローラ３を備える。そして、これらピンチローラ３によって、ピンチローラ３の回転軸と平行な回転軸回りに回転自在に支持されたグリッドローラ４が、紙面奥行き方向に複数配列されている。これらグリッドローラ４は、プラテン２の上方において図１の紙面奥行き方向に延びる水平面に整列され、記録媒体５０の搬送路を形成している。

記録部４１は、搬送部４０およびクリーニングユニット１０の上方で、記録媒体５０の搬送方向と直交する方向に延在されたキャリッジレール７と、キャリッジレール７に沿って移動可能に設けられた記録ヘッドユニット８とを備える。また、記録ヘッドユニット８をキャリッジレール７上で位置制御および速度制御可能に往復移動させるモータ６を備える。さらに、記録ヘッドユニット８に記録用のインクを供給する着脱可能なインクカートリッジ１７を備える。

本実施形態では、インクカートリッジ１７には、カラー記録を行うための複数色のインクが備えられ、配管（インク流路）としての複数のインクチューブ１６を介して、色ごとに、記録ヘッドユニット８に供給できるようになっている。

記録ヘッドユニット８は、下面側に、インクの色や記録範囲などに応じて、複数の記録ヘッド９が設けられ、インクチューブ１６から供給されるインクは、同色の記録を行う記録ヘッド９に分配して供給される。また、記録ヘッドユニット８には、各記録ヘッド９の温度を適宜の温度範囲に保つための冷却ファン１８が設けられている。

なお、記録ヘッド９の詳細は図示しないが、各ノズルにインクを供給するインク室や、圧電素子などを用いた吐出機構が設けられている。記録ヘッド９は該圧電素子などを用いた吐出機構によってインクの吐出及びノズルのインクメニスカスを微振動させる空駆動動作を行うことが可能な構成となっている。また、ノズルは吐出機構の構成や記録画素ピッチなどに応じて適宜の個数及び配列ピッチで設けることができる。例えば、２５６個などの多数のノズルを配列することができる。本実施例の記録ヘッド９は、記録素子として圧電素子を用いているが、記録素子としてヒータを用いた記録ヘッドであっても良い。また、インクチューブ１６との接続部からノズルまでのインク流路も本発明における配管に含まれる。

モータ６の位置制御、速度制御は、制御部の制御信号に応じて行われる。記録動作時には記録ヘッドが記録媒体５０上を所定速度で往復移動するように、モータ６が制御される。また、モータ６はクリーニング動作時にはクリーニングユニット１０内の所定のクリーニング位置に記録ヘッドユニット８を移動できるようになっている。

クリーニングユニット１０は、本実施形態では、記録ヘッド９内のインクをノズルから外部に吸引することで記録ヘッド９をクリーニングする吸引クリーニング部１４Ａと、記録ヘッド面をワイピング処理することで記録ヘッド９をクリーニングするワイプ部１４Ｂとからなる。クリーニングユニット１０は、搬送部４０の側方かつ記録部４１の下方における記録ヘッドユニット８の移動経路上に、搬送部４０側からワイプ部１４Ｂ、吸引クリーニング部１４Ａの順に配置されている。本実施形態は、これら吸引クリーニング部１４Ａ、ワイプ部１４Ｂの上方位置が、所定のクリーニング位置となっている。

吸引クリーニング部１４Ａの概略構成は、キャップ１１、キャップ駆動部（不図示）、吸引ポンプ１２、ポンプ駆動部（不図示）、大気開放弁（不図示）および大気開放弁駆動部（不図示）からなる。

これらのうち、少なくともキャップ１１は記録ヘッド９ごとに設けられている。ただし、キャップ駆動部、吸引ポンプ１２、大気開放弁および大気開放弁駆動部は、記録ヘッド９ごとに各動作を共通化できる場合には、複数のキャップ１１に対して１台設ける構成としてもよい。

キャップ駆動部は、キャップ１１の上下方向の位置を選択的に切り換えるための上下動を行うものであり、例えば、機械的、電磁的、流体的な適宜の昇降手段からなる。そのため、キャップ駆動部は、モータ６によってキャリッジレール７上を移動されて吸引クリーニング部１４Ａの上方に位置した状態の記録ヘッドユニット８に対して、キャップ１１を上下方向に進退させ、キャップ１１が記録ヘッド面を封止する状態と、封止を解除する状態とを切り換えることができるようになっている。

吸引ポンプ１２は、吸引空間内の空気、インクなどの内容物を吸引して、吸引空間外に排出するためのものであり、適宜構成の流体ポンプ、例えばロータリポンプなどを採用することができる。本実施形態では、ポンプ駆動部により吸引量を可変できる構成としている。また、吸引ポンプ１２の吸引量は、必要に応じて多段階に変化できるようにしてもよい。吸引ポンプ１２は、吸引口が吸引管に接続され、排出口が排出管に接続されている。排出管の他端は、廃液ボトル１５に接続されている。

吸引クリーニング部１４Ａにおいて、キャップ駆動部、大気開放弁駆動部、ポンプ駆動部は、不図示のクリーニング制御部にそれぞれ電気的に接続され、クリーニング制御部からの制御信号により、それぞれの動作が制御されるようになっている。

インクジェット記録装置１の配管にインク、洗浄液又はインク充填補助液体を充填させるのは、インク、洗浄液又はインク充填補助液体を収容したインクカートリッジ１７をインクジェット記録装置１に取り付けた状態で吸引ポンプ１２を駆動して、インク、洗浄液又はインク充填補助液体を吸引することにより行うことができる。また、インクジェット記録装置１の配管に気体（空気）を通気させるのは、インクカートリッジ１７をインクジェット記録装置１から外した状態で吸引ポンプ１２を駆動して空気を吸引することにより行うことができる。

ワイプ部１４Ｂは、周知のワイピング処理を行うものであればどのような構成を有していてもよい。例えば、ワイプ部１４Ｂの上方に移動された記録ヘッド９の記録ヘッド面上でワイプ液を含んだワイピングブレードを相対移動させることで、記録ヘッド面をワイピングする構成を採用することができる。

図２は、本発明の好ましい実施形態に係るインクカートリッジの分解斜視図である。
インクカートリッジ１７は、インク、洗浄液又はインク充填補助液体を内部に収容した可撓性のパウチ（インク袋）１００と、該パウチ１００を収容するケース（筐体）１１０とを備えている。パウチ１００は、ガスバリヤー性の向上のためにアルミ箔を２枚のフィルム、例えば、外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムによって挟み込んだアルミラミネートフィルムを２枚重ね合わせ、周囲を熱溶着等によって接合することで構成されている。パウチ１００の一端には、内部に収容されているインクを外部に排出するインク取出口１２０を備えている。

このように構成されたインクカートリッジ１７を、インクジェット記録装置１に装着すると、パウチ１００とインクチューブ１６とがインク取出口１２０を介して導通するようになっている。

インク充填補助液体を収容する図２で示されるインクカートリッジは、本発明のインクカートリッジの好ましい実施形態であるが、本発明のインクカートリッジはこの形態のインクカートリッジに限られない。

次に、本発明のインク充填方法について説明する。
図３は、本発明のインク充填方法の好ましい実施形態を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１３０で、インクジェット記録装置の液体が充填されていない配管内に新たに充填する充填インクよりも低粘度のインク充填補助液体を通液させる。ここで、液体が充填されていない配管とは、インクや保存液等の液体を一度も通液させていない新品のインクジェット記録装置の配管の場合のほか、過去にインクや保存液等の液体を充填していたインクジェット記録装置からインクを抜き取った場合も含まれる。また、インクジェット記録装置の配管の一部に液体が残っている場合も含まれる。

次に、ステップＳ１４０で、充填インクを配管内に通液させながらインク充填補助液体を排出してインク充填補助液体を充填インクに置換する。こうして、例えば吸引ポンプで吸引するなどして、インク充填補助液体を排出しながら充填インクを充填させることにより、充填インクを充填させる際の空気の混入を防止する。

次に、本発明のインク置換方法について説明する。
図４は、本発明のインク置換方法の好ましい実施形態を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１００で、インク置換前のインクをインクジェット記録装置から排出する。

次に、ステップＳ１１０で、配管内に洗浄液を通液して残留インクを洗浄液に溶解させるなどして排出することにより前記配管内を洗浄する。

次に、ステップＳ１２０で、配管内に空気を通気させる。配管内の洗浄は洗浄液を通液するだけでなく気体の通気と併せて行う方が洗浄効果は高くなる。なお、本実施形態においては空気を通気させているが、空気に限られない。例えば、酸素、窒素などの気体でも良い。また、ステップＳ１２０とＳ１３０とを複数回繰り返すことによって洗浄効果を高める実施形態は、より好ましい実施形態である。

次のステップＳ１３０、Ｓ１４０は、図３のステップＳ１３０、Ｓ１４０と共通であるため、ここでの説明は割愛する。

なお、本発明のインク充填補助液体は充填インクよりも低粘度である。液体が充填されていない配管内に直接充填インクを充填させると、充填インクの粘度が高い場合には、配管内に空気が混入する場合がある。配管内に空気が混入すると、インクカートリッジからノズルへのインク供給が不良となり、記録不良になる場合がある。本発明は、まず、粘度が低いインク充填補助液体を配管内に通液させることで配管内への空気の混入を抑止している。そして、本発明は、充填インクを通液させながらインク充填補助液体を排出することで、配管内へ空気が混入することなく充填インクを充填することを可能にしている。

なお、本発明のインク充填補助液体は、脱気処理されていることが好ましい。インク充填補助液体が脱気処理されていると、配管内にインク充填補助液体を通液させたときに、多少の空気が混入してもその空気を吸収するためである。

また、本発明のインク充填補助液体は、充填インクと同じ又は類似の色相であることが好ましい。更に、本発明のインク充填補助液体は、充填インクの含有成分であること又は充填インクの含有成分を主成分とすることが好ましい。充填インクを通液させながらインク充填補助液体を排出するステップが不十分に行われた場合でも記録不良が発生する可能性が少なくなるからである。

上記本発明のインク充填方法、インク置換方法、インク充填補助液体及びインクカートリッジは、一般的なインクジェット記録装置に利用することができる。

１ 記録装置
１２ 吸引ポンプ
１６ インクチューブ
１７ インクカートリッジ

Claims (6)

1. インクジェット記録装置のインク充填方法であって、
   液体が充填されていない配管内に新たに充填する充填インクよりも低粘度のインク充填補助液体を通液させる通液工程と、
   前記充填インクを前記配管内に通液させながら前記インク充填補助液体を排出して前記インク充填補助液体を前記充填インクに置換する置換工程と、
   を少なくとも有するインク充填方法。
2. 前記インク充填補助液体は脱気処理されていることを特徴とする請求項１に記載のインク充填方法。
3. インクジェット記録装置のインク置換方法であって、
   配管内に洗浄液を通液して前記配管内を洗浄する洗浄工程と、
   前記配管内に気体を通気させる通気工程と、
   前記配管内に新たに充填する充填インクよりも低粘度のインク充填補助液体を通液させる通液工程と、
   前記充填インクを前記配管内に通液させながら前記インク充填補助液体を排出して前記インク充填補助液体を前記充填インクに置換する置換工程と、
   を少なくとも有するインク置換方法。
4. 前記インク充填補助液体は脱気処理されていることを特徴とする請求項３に記載のインク置換方法。
5. 請求項１又は２の何れか１項に記載のインク充填方法或いは請求項３又は４の何れか１項に記載のインク置換方法に用いられることを特徴とするインク充填補助液体。
6. 請求項５に記載のインク充填補助液体を収容していることを特徴とするインクカートリッジ。

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