JP3462582B2 - インク充填装置及びインク充填方法 - Google Patents
インク充填装置及びインク充填方法Info
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- JP3462582B2 JP3462582B2 JP18599294A JP18599294A JP3462582B2 JP 3462582 B2 JP3462582 B2 JP 3462582B2 JP 18599294 A JP18599294 A JP 18599294A JP 18599294 A JP18599294 A JP 18599294A JP 3462582 B2 JP3462582 B2 JP 3462582B2
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- ink
- cartridge
- medium
- filling
- needle
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
- B41J2/17503—Ink cartridges
- B41J2/17506—Refilling of the cartridge
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
- B65B3/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Recording Measured Values (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、概して、インクジェッ
トプリンタ用のインクカートリッジに関し、さらに詳細
には、インクカートリッジをインク（量）で充填する装
置及び方法に関する。
トプリンタ用のインクカートリッジに関し、さらに詳細
には、インクカートリッジをインク（量）で充填する装
置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】液体イ
ンクで充填されるカートリッジは、通常のボールポイン
トペンタイプのものから、最近開発されたサーマル（感
熱）インクジェットプリンタ用インクカートリッジま
で、多くのものに使用されている。インクカートリッジ
は、典型的には、プラスチック又はその他いくつかの比
較的安価な材料から製造される。インクカートリッジ
は、カートリッジがインク不足のために処分又は再充填
される前に、ユーザに大量のテキストを書く又は印刷す
ることを可能にするのに適切なインク供給を保持するの
に十分大きいチャンバを含んでいる。サーマルジェット
インクプリンタで使用される多くのカートリッジは、イ
ンクを吸収且つ保持すると共に、液体インクがノズル外
へ出て印刷されている面上に意図することなく漏出又は
「流出」することを防止するために十分な背圧を供給す
る媒体によって充填されるチャンバを有する。
ンクで充填されるカートリッジは、通常のボールポイン
トペンタイプのものから、最近開発されたサーマル（感
熱）インクジェットプリンタ用インクカートリッジま
で、多くのものに使用されている。インクカートリッジ
は、典型的には、プラスチック又はその他いくつかの比
較的安価な材料から製造される。インクカートリッジ
は、カートリッジがインク不足のために処分又は再充填
される前に、ユーザに大量のテキストを書く又は印刷す
ることを可能にするのに適切なインク供給を保持するの
に十分大きいチャンバを含んでいる。サーマルジェット
インクプリンタで使用される多くのカートリッジは、イ
ンクを吸収且つ保持すると共に、液体インクがノズル外
へ出て印刷されている面上に意図することなく漏出又は
「流出」することを防止するために十分な背圧を供給す
る媒体によって充填されるチャンバを有する。
【０００３】サーマルインクジェットプリンタの典型的
な最終製品は、プリパッケージされた、しばしば使い捨
て可能な形態のカートリッジであり、該カートリッジ
は、供給用の液体インク又はトナーを保持すると共に、
インク射出ノズルに接続されるリニア又はマトリックス
アレイのチャネルを有するプリントヘッドに動作上取り
付けられるシールされたコンテナを含む。一般に、カー
トリッジは、プリンタを電気的に制御するインタフェー
スへのターミナルを含み、カートリッジ自体の中の電気
部品は、レジスタ及びあらゆる電気温度センサ、さらに
ヒータの像様動作に対して入力信号を変換するデジタル
手段等のプリントヘッド内のインクチャネルと協働され
る。プリンタのある一般的な設計では、カートリッジ
は、プリントヘッドと共に、画像がプリントされる用紙
シートに接触するように保持され、次に、タイプライタ
のように周期的にシートを細幅ずつ横切って移動して画
像を形成する。シートがシートの全幅を横切って延在す
るリニアアレイのチャネルを通って移動する全幅リニア
アレイもまた知られている。
な最終製品は、プリパッケージされた、しばしば使い捨
て可能な形態のカートリッジであり、該カートリッジ
は、供給用の液体インク又はトナーを保持すると共に、
インク射出ノズルに接続されるリニア又はマトリックス
アレイのチャネルを有するプリントヘッドに動作上取り
付けられるシールされたコンテナを含む。一般に、カー
トリッジは、プリンタを電気的に制御するインタフェー
スへのターミナルを含み、カートリッジ自体の中の電気
部品は、レジスタ及びあらゆる電気温度センサ、さらに
ヒータの像様動作に対して入力信号を変換するデジタル
手段等のプリントヘッド内のインクチャネルと協働され
る。プリンタのある一般的な設計では、カートリッジ
は、プリントヘッドと共に、画像がプリントされる用紙
シートに接触するように保持され、次に、タイプライタ
のように周期的にシートを細幅ずつ横切って移動して画
像を形成する。シートがシートの全幅を横切って延在す
るリニアアレイのチャネルを通って移動する全幅リニア
アレイもまた知られている。
【０００４】カートリッジは、消費者が必要とする時に
購入し、供給用のインクが消費されるまで、又は、重要
ではないとしても、カートリッジ中のインク量が、使用
範囲にありながらプリントヘッドにインクの背圧を維持
するのに不十分になるまで使用される。多くの様々なタ
イプのインク飽和又は含浸媒体がインクカートリッジの
チャンバで使用され、その媒体は、発泡ゴム、発泡プラ
スチック、フェルト、網状ポリウレタン発泡体、及び熱
硬化性メラミン凝縮物を含む。
購入し、供給用のインクが消費されるまで、又は、重要
ではないとしても、カートリッジ中のインク量が、使用
範囲にありながらプリントヘッドにインクの背圧を維持
するのに不十分になるまで使用される。多くの様々なタ
イプのインク飽和又は含浸媒体がインクカートリッジの
チャンバで使用され、その媒体は、発泡ゴム、発泡プラ
スチック、フェルト、網状ポリウレタン発泡体、及び熱
硬化性メラミン凝縮物を含む。
【０００５】もちろん、これらのカートリッジは、カー
トリッジが使い捨てであれば一回、又はカートリッジが
再充填可能であれば何回でも所定量のインクで充填され
ることが必要である。さらに、インクカートリッジの高
い需要のために、消費者の要求を適切に満たすようにカ
ートリッジの製造率を増大するために、自動充填装置が
望まれる。
トリッジが使い捨てであれば一回、又はカートリッジが
再充填可能であれば何回でも所定量のインクで充填され
ることが必要である。さらに、インクカートリッジの高
い需要のために、消費者の要求を適切に満たすようにカ
ートリッジの製造率を増大するために、自動充填装置が
望まれる。
【０００６】米国特許第３，８００，４９６号は、万年
筆カートリッジのような貯蔵器を検査し、充填し、シー
ルする機械を述べている。カートリッジは、カートリッ
ジを充填するために必要なインク供給量を受け取るニー
ドル（針）によって充填され、そのインク供給量は、イ
ンク供給量を保持するシリンダからピストンによって駆
動される。
筆カートリッジのような貯蔵器を検査し、充填し、シー
ルする機械を述べている。カートリッジは、カートリッ
ジを充填するために必要なインク供給量を受け取るニー
ドル（針）によって充填され、そのインク供給量は、イ
ンク供給量を保持するシリンダからピストンによって駆
動される。
【０００７】米国特許第４，６６９，０５４号は、印刷
装置の動作中に、計量された供給用インクを貯えると共
に、インクカートリッジに導く方法を述べている。その
方法には、インク保持用のバッグコンテナと、インクカ
ートリッジにインクを導く導き手段と、カートリッジ内
に含まれるインク吸収材料を含浸するためのニードル
と、が含まれる。
装置の動作中に、計量された供給用インクを貯えると共
に、インクカートリッジに導く方法を述べている。その
方法には、インク保持用のバッグコンテナと、インクカ
ートリッジにインクを導く導き手段と、カートリッジ内
に含まれるインク吸収材料を含浸するためのニードル
と、が含まれる。
【０００８】本発明の目的は、インクカートリッジの製
造率を増大するために、インクカートリッジを自動的に
充填することである。
造率を増大するために、インクカートリッジを自動的に
充填することである。
【０００９】本発明の別の目的は、インクカートリッジ
をインクで充填する間、インクカートリッジ内に配置さ
れるインク保持媒体を圧縮し、次いで減圧することによ
って、インクカートリッジ充填に必要な時間を減少する
ことである。
をインクで充填する間、インクカートリッジ内に配置さ
れるインク保持媒体を圧縮し、次いで減圧することによ
って、インクカートリッジ充填に必要な時間を減少する
ことである。
【００１０】本発明のまた別の目的は、インクカートリ
ッジの底部付近に配置されるインク保持媒体の中にまず
インクを射出することによって、インクカートリッジ充
填に必要な時間を減少することである。
ッジの底部付近に配置されるインク保持媒体の中にまず
インクを射出することによって、インクカートリッジ充
填に必要な時間を減少することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の１つの
態様に従えば、インク（量）でカートリッジを充填する
装置が提供される。インクカートリッジを充填する装置
は、インクカートリッジにインクを供給するインク射出
部材と、インク射出部材を支持する支持部材と、インク
カートリッジが保持するインク飽和媒体を圧縮する圧縮
部材と、支持部材を動かし、それによってカートリッジ
の内外にインク射出部材を動かす駆動手段と、を含む。
態様に従えば、インク（量）でカートリッジを充填する
装置が提供される。インクカートリッジを充填する装置
は、インクカートリッジにインクを供給するインク射出
部材と、インク射出部材を支持する支持部材と、インク
カートリッジが保持するインク飽和媒体を圧縮する圧縮
部材と、支持部材を動かし、それによってカートリッジ
の内外にインク射出部材を動かす駆動手段と、を含む。
【００１２】本発明の別の態様に従えば、インクカート
リッジのチャンバをインクで充填する方法が提供され
る。インクカートリッジ充填方法は、インク飽和媒体を
圧縮するステップと、インク飽和媒体内にインク射出部
材を挿入するステップと、圧力によって媒体にインクを
供給するステップと、インク飽和媒体を減圧するステッ
プと、インク飽和媒体へのインクの供給を終了するステ
ップと、を含む。
リッジのチャンバをインクで充填する方法が提供され
る。インクカートリッジ充填方法は、インク飽和媒体を
圧縮するステップと、インク飽和媒体内にインク射出部
材を挿入するステップと、圧力によって媒体にインクを
供給するステップと、インク飽和媒体を減圧するステッ
プと、インク飽和媒体へのインクの供給を終了するステ
ップと、を含む。
【００１３】本発明の請求項１の態様によれば、インク
でインクカートリッジを充填するためのインク充填装置
であって、該カートリッジが、インク貯蔵用のチャンバ
を画定するハウジングを有し、該カートリッジが、チャ
ンバを通気するための通気部材と、インク保持用のチャ
ンバにおけるインク飽和媒体と、を有し、前記インク充
填装置が、インク射出部材と、インク飽和媒体を圧縮す
るための圧縮部材と、インク飽和媒体にインクを供給す
るために、前記インク射出部材をインク飽和媒体と連通
するように移動させる起動部材と、を含む。
でインクカートリッジを充填するためのインク充填装置
であって、該カートリッジが、インク貯蔵用のチャンバ
を画定するハウジングを有し、該カートリッジが、チャ
ンバを通気するための通気部材と、インク保持用のチャ
ンバにおけるインク飽和媒体と、を有し、前記インク充
填装置が、インク射出部材と、インク飽和媒体を圧縮す
るための圧縮部材と、インク飽和媒体にインクを供給す
るために、前記インク射出部材をインク飽和媒体と連通
するように移動させる起動部材と、を含む。
【００１４】本発明の請求項２の態様によれば、インク
でインクカートリッジのチャンバを充填する方法であっ
て、インク飽和媒体を圧縮するステップと、インク飽和
媒体の中にインク射出部材を挿入するステップと、圧力
によってインク飽和媒体にインクを供給するステップ
と、インク飽和媒体を減圧するステップと、インク飽和
媒体が一旦所定量のインクを含むと、インク飽和媒体へ
のインクの供給を終了するステップと、を含む。
でインクカートリッジのチャンバを充填する方法であっ
て、インク飽和媒体を圧縮するステップと、インク飽和
媒体の中にインク射出部材を挿入するステップと、圧力
によってインク飽和媒体にインクを供給するステップ
と、インク飽和媒体を減圧するステップと、インク飽和
媒体が一旦所定量のインクを含むと、インク飽和媒体へ
のインクの供給を終了するステップと、を含む。
【００１５】
【実施例】図１は、インクカートリッジ１０の部分断面
立面図である。カートリッジ１０は、ハウジング１２の
形態の主要部を有する。ハウジング１２は一般に、軽量
でありながら耐久性の高いプラスチックから形成され
る。ハウジング１２は、液体インクを貯蔵するためのチ
ャンバ１４を画定し、さらにその内部に大気に開放され
た通気口ポート１６と出口ポート１８とを画定する。出
口ポート１８の端部には（図１の切欠部に示すよう
に）、インクジェット印字ヘッド２０があり、詳細に
は、実質的に先に述べたような印字ヘッドのインク供給
マニホルドがある。２２Ａ、２２Ｂ、及び２２Ｃと符号
を付した３つの別個の部分として示すインク飽和媒体
は、ハウジング１２のチャンバ１４のほとんどを占めて
いる。頂部カバープレート２１は、チャンバ１４にイン
クが一旦充填されると、チャンバ１４を閉止する。
立面図である。カートリッジ１０は、ハウジング１２の
形態の主要部を有する。ハウジング１２は一般に、軽量
でありながら耐久性の高いプラスチックから形成され
る。ハウジング１２は、液体インクを貯蔵するためのチ
ャンバ１４を画定し、さらにその内部に大気に開放され
た通気口ポート１６と出口ポート１８とを画定する。出
口ポート１８の端部には（図１の切欠部に示すよう
に）、インクジェット印字ヘッド２０があり、詳細に
は、実質的に先に述べたような印字ヘッドのインク供給
マニホルドがある。２２Ａ、２２Ｂ、及び２２Ｃと符号
を付した３つの別個の部分として示すインク飽和媒体
は、ハウジング１２のチャンバ１４のほとんどを占めて
いる。頂部カバープレート２１は、チャンバ１４にイン
クが一旦充填されると、チャンバ１４を閉止する。
【００１６】カートリッジ１０のその他の部品として、
ヒートシンク２３及びカバー２４があり、カバー２４に
は複数の開口部２６があって、通気口ポート１６を通し
てハウジング１２の内部への通気を行う。実際の設計は
一般に、印字ヘッド２０の加熱素子を選択的に起動させ
るための回路基板用の空間を含む。
ヒートシンク２３及びカバー２４があり、カバー２４に
は複数の開口部２６があって、通気口ポート１６を通し
てハウジング１２の内部への通気を行う。実際の設計は
一般に、印字ヘッド２０の加熱素子を選択的に起動させ
るための回路基板用の空間を含む。
【００１７】また図１には、通気口ポート１６からハウ
ジング１２の内部中心方向に媒体２２の各部分を通って
伸長する通気部材又は管２８がある。
ジング１２の内部中心方向に媒体２２の各部分を通って
伸長する通気部材又は管２８がある。
【００１８】媒体２２（３つの部分から成る材料として
示されている）は、ポリエステル繊維の穿刺フェルト
（needled felt）の形態をとる。穿刺フェルトは、例え
ばニードル織機（needle loom ）の動作によって物理的
に交錯させた繊維から成るが、さらに、この繊維をソー
キングまたは蒸気加熱によってからみ合わせてもよい。
媒体２２を、フェルトが内壁に対し適正な接触力及び圧
縮力を作用するように、ハウジング１２の囲い内に詰め
る。カートリッジ１０の商業的に実用的な実施例では、
３層の穿刺フェルトをそれぞれ厚さ約１２．７mm（０．
５インチ）ずつ積み重ね、ハウジング１２内にこれらを
詰めることによって、媒体２２を作製する。
示されている）は、ポリエステル繊維の穿刺フェルト
（needled felt）の形態をとる。穿刺フェルトは、例え
ばニードル織機（needle loom ）の動作によって物理的
に交錯させた繊維から成るが、さらに、この繊維をソー
キングまたは蒸気加熱によってからみ合わせてもよい。
媒体２２を、フェルトが内壁に対し適正な接触力及び圧
縮力を作用するように、ハウジング１２の囲い内に詰め
る。カートリッジ１０の商業的に実用的な実施例では、
３層の穿刺フェルトをそれぞれ厚さ約１２．７mm（０．
５インチ）ずつ積み重ね、ハウジング１２内にこれらを
詰めることによって、媒体２２を作製する。
【００１９】また、ハウジング１２内には、スカベンジ
ャ３０として示す、高い毛管圧を呈する材料から成る部
材も含まれている。スカベンジャ３０は、媒体２２と出
口ポート１８との間の多孔性の毛管バリアとしての働き
をする比較的小さい部材であり、印字ヘッド２０のマニ
ホルドへ通じている。スカベンジャ３０は、印字ヘッド
２０のマニホルドにつながる出口ポート１８と媒体２２
との間の多孔性毛管障壁として作用する、比較的小さい
部材である。スカベンジャ３０は、多孔性ホットメルト
形積層接着剤を用いてスカベンジャ３０に接着したフィ
ルタクロス（濾布）３２を含む。一般的に、このフィル
タクロス３２の好適材料は、モノフィラメント型ポリエ
ステルのスクリーニング繊維である。このフィルタクロ
スは、多数の実用的利点を提供する。一般に、出口ポー
ト１８への開口部に対しスカベンジャ３０を保持するた
めの特定の構造（例えばワイヤメッシュ等）は必要な
い。さらに、フィルタクロス３２と出口ポート１８との
間に接着剤を使用する必要もない。フィルタクロス３２
によって得られる高い毛管引力は、スカベンジャ３０に
対するフィルタクロス３２の平面度（しわや突起がな
い）、出口ポート１８に対するスカベンジャ３０の圧縮
力、及びスカベンジャ３０の飽和化によって、フィルタ
クロス３２と出口ポート１８の間にインクの膜を形成す
る。この膜は、出口ポート１８から空気が出るのを遮断
する働きをする。
ャ３０として示す、高い毛管圧を呈する材料から成る部
材も含まれている。スカベンジャ３０は、媒体２２と出
口ポート１８との間の多孔性の毛管バリアとしての働き
をする比較的小さい部材であり、印字ヘッド２０のマニ
ホルドへ通じている。スカベンジャ３０は、印字ヘッド
２０のマニホルドにつながる出口ポート１８と媒体２２
との間の多孔性毛管障壁として作用する、比較的小さい
部材である。スカベンジャ３０は、多孔性ホットメルト
形積層接着剤を用いてスカベンジャ３０に接着したフィ
ルタクロス（濾布）３２を含む。一般的に、このフィル
タクロス３２の好適材料は、モノフィラメント型ポリエ
ステルのスクリーニング繊維である。このフィルタクロ
スは、多数の実用的利点を提供する。一般に、出口ポー
ト１８への開口部に対しスカベンジャ３０を保持するた
めの特定の構造（例えばワイヤメッシュ等）は必要な
い。さらに、フィルタクロス３２と出口ポート１８との
間に接着剤を使用する必要もない。フィルタクロス３２
によって得られる高い毛管引力は、スカベンジャ３０に
対するフィルタクロス３２の平面度（しわや突起がな
い）、出口ポート１８に対するスカベンジャ３０の圧縮
力、及びスカベンジャ３０の飽和化によって、フィルタ
クロス３２と出口ポート１８の間にインクの膜を形成す
る。この膜は、出口ポート１８から空気が出るのを遮断
する働きをする。
【００２０】本発明の１つの商業的に実用化される実施
例では、最初、媒体２２に６８cm3の液体インクを充満
させ、そのうちの少なくとも５３cm3 を、カートリッジ
の背圧を利用可能な範囲に維持しながら印字目的に使用
することが望ましい。
例では、最初、媒体２２に６８cm3の液体インクを充満
させ、そのうちの少なくとも５３cm3 を、カートリッジ
の背圧を利用可能な範囲に維持しながら印字目的に使用
することが望ましい。
【００２１】インクカートリッジ１０を充填するための
本発明のインク充填装置４０を図２に示す。インク充填
装置４０は、空気が自由に出入りする崩壊（形状変形）
可能なインク貯蔵器４１を有し、貯蔵器４１は、複数の
インクカートリッジ１０を満たすために使用される量の
インクを含有する。貯蔵器４１は、第２の貯蔵器４２及
びポンプ４３から充填される。第２の貯蔵器４２は、そ
の出口にバイオロジカルフィルタを有する一般的なコン
テナである。ポンプ４４を、ライン４６を介してインク
貯蔵器４２に連結する。ポンプ４４は、空気ライン５０
を介してポンプ４４に連結されるエアコンプレッサ４８
が供給する空気圧を使用して、貯蔵器４１からインクを
抽出する。ポンプ４４は、１ポンプサイクルの間に貯蔵
器４１から特定量のインクを抽出して１つのカートリッ
ジ１０を充填するようにピストンポンプを使用する計量
ポンプである。本発明で使用するポンプは、カナダのハ
イバーシステムズリミテッド（Hibar Systems Ltd.）に
よって製造される４Ｆ３Ｃ−１７０型である。
本発明のインク充填装置４０を図２に示す。インク充填
装置４０は、空気が自由に出入りする崩壊（形状変形）
可能なインク貯蔵器４１を有し、貯蔵器４１は、複数の
インクカートリッジ１０を満たすために使用される量の
インクを含有する。貯蔵器４１は、第２の貯蔵器４２及
びポンプ４３から充填される。第２の貯蔵器４２は、そ
の出口にバイオロジカルフィルタを有する一般的なコン
テナである。ポンプ４４を、ライン４６を介してインク
貯蔵器４２に連結する。ポンプ４４は、空気ライン５０
を介してポンプ４４に連結されるエアコンプレッサ４８
が供給する空気圧を使用して、貯蔵器４１からインクを
抽出する。ポンプ４４は、１ポンプサイクルの間に貯蔵
器４１から特定量のインクを抽出して１つのカートリッ
ジ１０を充填するようにピストンポンプを使用する計量
ポンプである。本発明で使用するポンプは、カナダのハ
イバーシステムズリミテッド（Hibar Systems Ltd.）に
よって製造される４Ｆ３Ｃ−１７０型である。
【００２２】インク供給装置５２は、テーブル５７に連
結されるコーナセクション５６を有する固定具５５によ
って保持されるカートリッジ１０の中にインクを供給す
る。固定具５５のコーナセクション５６は、カートリッ
ジ１０の４つのコーナのそれぞれに係合すると共に、ハ
ウジング１２の外部がきっちりと嵌まるように配置され
て、インク充填動作の間、カートリッジを保持するため
の固定メカニズムを提供する。空気ライン５３を空気供
給ノズル５４に連結すると共に、インク充填動作中にカ
ートリッジ１０の管２８の中にインクが流出するのを防
止するように、通気口ポート１６に加圧された空気を供
給するために、上記空気供給ノズルを通気口ポート１６
に連結する。カートリッジ１０は、上述の固定具５５に
固定されるが、例えば、インクカートリッジ１０を自動
的に充填するために複数のカートリッジを保持する移動
ベルトを使用するなど、より自動化された構成を有する
ことは本発明の範囲内である。
結されるコーナセクション５６を有する固定具５５によ
って保持されるカートリッジ１０の中にインクを供給す
る。固定具５５のコーナセクション５６は、カートリッ
ジ１０の４つのコーナのそれぞれに係合すると共に、ハ
ウジング１２の外部がきっちりと嵌まるように配置され
て、インク充填動作の間、カートリッジを保持するため
の固定メカニズムを提供する。空気ライン５３を空気供
給ノズル５４に連結すると共に、インク充填動作中にカ
ートリッジ１０の管２８の中にインクが流出するのを防
止するように、通気口ポート１６に加圧された空気を供
給するために、上記空気供給ノズルを通気口ポート１６
に連結する。カートリッジ１０は、上述の固定具５５に
固定されるが、例えば、インクカートリッジ１０を自動
的に充填するために複数のカートリッジを保持する移動
ベルトを使用するなど、より自動化された構成を有する
ことは本発明の範囲内である。
【００２３】インク供給装置５２を、インクを供給する
ためにテーブル５７又はその他の固定台上に取り付け
る。
ためにテーブル５７又はその他の固定台上に取り付け
る。
【００２４】インク供給装置５２は、支持部材５８と、
圧縮部材６０と、通気ボデー６２と、媒体２２に入り込
むための複数のインク射出部材６４と、を含む。圧縮部
材６０、通気ボデー６２、及びインク射出部材６４を支
持部材５８に連結する。インク射出部材６４の各々は、
インクボデー６８に連結されるニードル６６を有する。
本実施例では、媒体２２の中にインクを射出するために
４つのインク射出部材６４を使用する。インク供給装置
５２の側面図を示す図３に見るように、２つのインク射
出部材６４を、図示したものの背後に配置して全部で４
つになるようにする。しかし本発明は、４つのインク射
出部材に限定されるものではなく、それより多くの又は
それより少ないインク射出部材でも可能である。４つよ
り多くのインク射出部材を試みたところ、充填時間が減
少し且つ処理能力が増すという成果があった。
圧縮部材６０と、通気ボデー６２と、媒体２２に入り込
むための複数のインク射出部材６４と、を含む。圧縮部
材６０、通気ボデー６２、及びインク射出部材６４を支
持部材５８に連結する。インク射出部材６４の各々は、
インクボデー６８に連結されるニードル６６を有する。
本実施例では、媒体２２の中にインクを射出するために
４つのインク射出部材６４を使用する。インク供給装置
５２の側面図を示す図３に見るように、２つのインク射
出部材６４を、図示したものの背後に配置して全部で４
つになるようにする。しかし本発明は、４つのインク射
出部材に限定されるものではなく、それより多くの又は
それより少ないインク射出部材でも可能である。４つよ
り多くのインク射出部材を試みたところ、充填時間が減
少し且つ処理能力が増すという成果があった。
【００２５】本発明で使用するニードルは、ＶＩＴＡブ
ランド工業用ニードルの１６ゲージステンレススチール
である。ニードルは、耐久性及び媒体２２を容易に貫通
する能力で選択される。
ランド工業用ニードルの１６ゲージステンレススチール
である。ニードルは、耐久性及び媒体２２を容易に貫通
する能力で選択される。
【００２６】各々のインクボデー６８は、支持部材５８
によって支持される。インクボデー６８は、入口７０と
出口７２とを有する。入口７０の各々を、チェックバル
ブ７５及びたわみ管７６を介してマニホルド７４に連結
する。マニホルド７４をインクライン５９に連結して、
インクポンプ４４から各インク射出部材６４へとインク
を送る。マニホルド７４は、たわみ管７６を介して各イ
ンクボデー６８にインクを送る４つのチャンバを含む。
支持部材５８が動くとマニホルド７４が動くように支持
部材５８にマニホルド７４を取り付ける、又は、支持部
材５８の移動中にたわみ管７６が曲がるように、マニホ
ルド７４を支持部材５８に対して固定することができ
る。
によって支持される。インクボデー６８は、入口７０と
出口７２とを有する。入口７０の各々を、チェックバル
ブ７５及びたわみ管７６を介してマニホルド７４に連結
する。マニホルド７４をインクライン５９に連結して、
インクポンプ４４から各インク射出部材６４へとインク
を送る。マニホルド７４は、たわみ管７６を介して各イ
ンクボデー６８にインクを送る４つのチャンバを含む。
支持部材５８が動くとマニホルド７４が動くように支持
部材５８にマニホルド７４を取り付ける、又は、支持部
材５８の移動中にたわみ管７６が曲がるように、マニホ
ルド７４を支持部材５８に対して固定することができ
る。
【００２７】支持部材５８は、矢印７７で示すように、
垂直方向の両方向に動く。充填のためにニードル６６を
カートリッジ１０の中及び外へ動かすために、起動部材
７８（図３及び図４）を支持部材５８に動作可能に連結
する。起動部材７８は、支持部材５８に取り付けられる
取付け板８０を含む。取付け板８０は、支持部材５８を
支持するために固定支持部８４に取り付けられる垂直構
造体８２に沿って上下に移動する。
垂直方向の両方向に動く。充填のためにニードル６６を
カートリッジ１０の中及び外へ動かすために、起動部材
７８（図３及び図４）を支持部材５８に動作可能に連結
する。起動部材７８は、支持部材５８に取り付けられる
取付け板８０を含む。取付け板８０は、支持部材５８を
支持するために固定支持部８４に取り付けられる垂直構
造体８２に沿って上下に移動する。
【００２８】取付け板８０は、取付け板８０を垂直構造
体８２に沿って変位させる起動装置（アクチュエータ）
又は駆動メカニズムによって垂直方向に動く。本発明
は、取付け板８０に連結され且つ固定面（図示されな
い）に接触する車輪を使用する。車輪は、当業者が理解
するように、モータ制御によって固定面に抗して回転
し、垂直構造体８２に対して支持部材５８を垂直方向に
変位させる。しかしながら、カートリッジ１０に対して
取付け板８０の変位が正確に制御される限りにおいて
は、駆動メカニズムは発明にとって重要ではない。
体８２に沿って変位させる起動装置（アクチュエータ）
又は駆動メカニズムによって垂直方向に動く。本発明
は、取付け板８０に連結され且つ固定面（図示されな
い）に接触する車輪を使用する。車輪は、当業者が理解
するように、モータ制御によって固定面に抗して回転
し、垂直構造体８２に対して支持部材５８を垂直方向に
変位させる。しかしながら、カートリッジ１０に対して
取付け板８０の変位が正確に制御される限りにおいて
は、駆動メカニズムは発明にとって重要ではない。
【００２９】インクは、４本のニードル６６によって媒
体２２の中に射出される。ニードル６６は、取付け板８
０の下向きの移動によって媒体の中に駆動される。取付
け板８０は、ニードル６６がカートリッジ１０の底部に
接近し、図７で示されるように下部媒体２２Ａの中に入
り込むまで、支持部材５８を位置させるように制御され
る。１つのニードル、即ちニードル６６Ａは、スカベン
ジャ３０を刺さないように他の３つのニードルよりわず
かに短い。しかし、ニードルの長さは、充填されるカー
トリッジの形状によって決まる。ニードルが媒体２２の
中に駆動されると、圧縮部材６０が上部媒体２２Ｃと接
触し、通気ボデー６２が通気管２８をカバーする。
体２２の中に射出される。ニードル６６は、取付け板８
０の下向きの移動によって媒体の中に駆動される。取付
け板８０は、ニードル６６がカートリッジ１０の底部に
接近し、図７で示されるように下部媒体２２Ａの中に入
り込むまで、支持部材５８を位置させるように制御され
る。１つのニードル、即ちニードル６６Ａは、スカベン
ジャ３０を刺さないように他の３つのニードルよりわず
かに短い。しかし、ニードルの長さは、充填されるカー
トリッジの形状によって決まる。ニードルが媒体２２の
中に駆動されると、圧縮部材６０が上部媒体２２Ｃと接
触し、通気ボデー６２が通気管２８をカバーする。
【００３０】図５は、圧縮板６０及び通気ボデー６２の
構成（アセンブリ）を示す。圧縮部材６０は、充填用の
媒体２２を圧縮するためにスプリング加重される。同様
に、通気ボデー６２は、カートリッジ１０の充填中に通
気管２８を覆うためのスプリング加重メカニズムを含
む。圧縮部材６０は、平板８６及びスリーブ部材８８を
含む。スリーブ部材８８は独立した部分であることも可
能であり、また、平板８６とスリーブ部材８８がワンピ
ースであることも可能である。スリーブ部材８８は、通
気ボデー６２の外部と嵌り合う。ピン９２は、通気ボデ
ー６２及びスリーブ部材８８における対向穴９４の中に
挿入され、スリーブ部材８８を通気ボデー６２に保持す
る。圧縮スプリング９６を、平板８６の頂部と支持部材
５８との間の通気ボデー６２の外周に配置する。スプリ
ング９６は、平板８６の裏面への力に抗する抵抗を提供
し、板８６が媒体２２を圧縮することを可能にする。
構成（アセンブリ）を示す。圧縮部材６０は、充填用の
媒体２２を圧縮するためにスプリング加重される。同様
に、通気ボデー６２は、カートリッジ１０の充填中に通
気管２８を覆うためのスプリング加重メカニズムを含
む。圧縮部材６０は、平板８６及びスリーブ部材８８を
含む。スリーブ部材８８は独立した部分であることも可
能であり、また、平板８６とスリーブ部材８８がワンピ
ースであることも可能である。スリーブ部材８８は、通
気ボデー６２の外部と嵌り合う。ピン９２は、通気ボデ
ー６２及びスリーブ部材８８における対向穴９４の中に
挿入され、スリーブ部材８８を通気ボデー６２に保持す
る。圧縮スプリング９６を、平板８６の頂部と支持部材
５８との間の通気ボデー６２の外周に配置する。スプリ
ング９６は、平板８６の裏面への力に抗する抵抗を提供
し、板８６が媒体２２を圧縮することを可能にする。
【００３１】通気カバー１００を通気ボデー６２の内部
に配置する。通気カバー１００は、平板８６の底面を通
って突き出ていると共に、弾力性の又は変形可能なチッ
プを含む。通気カバー１００は、カバーの反対側にスロ
ット１０１を含み、通気ボデー６２の内部にカバー１０
０を伸張させると共に、カバーを上下に移動させる。ピ
ン９２は、スロット１０１と係合する。通気スプリング
１０２は、通気カバー１００より上に配置されると共
に、通気カバー１００の頂部と内部のフランジ１０４と
に接触する。通気スプリング１０２は、通気カバー１０
０にスプリング加重を提供し、支持部材５８が通気部材
６２を通気管２８と接触するように動かした時に、通気
管２８に対して通気カバー１００即ち弾力性チップの気
密シールを提供する。
に配置する。通気カバー１００は、平板８６の底面を通
って突き出ていると共に、弾力性の又は変形可能なチッ
プを含む。通気カバー１００は、カバーの反対側にスロ
ット１０１を含み、通気ボデー６２の内部にカバー１０
０を伸張させると共に、カバーを上下に移動させる。ピ
ン９２は、スロット１０１と係合する。通気スプリング
１０２は、通気カバー１００より上に配置されると共
に、通気カバー１００の頂部と内部のフランジ１０４と
に接触する。通気スプリング１０２は、通気カバー１０
０にスプリング加重を提供し、支持部材５８が通気部材
６２を通気管２８と接触するように動かした時に、通気
管２８に対して通気カバー１００即ち弾力性チップの気
密シールを提供する。
【００３２】図６は、平板８６の平面図である。スリー
ブ部材８８は図示しない。平板８６は、カートリッジ１
０の充填中に通気ボデー６２を通気管２８と係合させる
ために中心開口部１０６を含む。中心開口部１０６に加
えて、平板８６は、複数のニードル開口部１０７を含
み、ニードル開口部１０７は、ニードル６６を媒体２２
に入り込ませる。ニードル開口部１０７は、媒体２２を
充填中、平板８６より上にインクが上がるようにニード
ル６６より実質的に大きい。さらに、充填開口部１０８
も、平板８６より上にインクを上げる。ニードル開口部
１０７及び充填開口部１０８の形状及びサイズは、充填
中にインクが板８６より上に上がることができる限り、
重要ではない。フラットコーナ１１０は、充填のために
カートリッジ１０の内部に平板８６が嵌り込むのを可能
にするにすぎない。
ブ部材８８は図示しない。平板８６は、カートリッジ１
０の充填中に通気ボデー６２を通気管２８と係合させる
ために中心開口部１０６を含む。中心開口部１０６に加
えて、平板８６は、複数のニードル開口部１０７を含
み、ニードル開口部１０７は、ニードル６６を媒体２２
に入り込ませる。ニードル開口部１０７は、媒体２２を
充填中、平板８６より上にインクが上がるようにニード
ル６６より実質的に大きい。さらに、充填開口部１０８
も、平板８６より上にインクを上げる。ニードル開口部
１０７及び充填開口部１０８の形状及びサイズは、充填
中にインクが板８６より上に上がることができる限り、
重要ではない。フラットコーナ１１０は、充填のために
カートリッジ１０の内部に平板８６が嵌り込むのを可能
にするにすぎない。
【００３３】図７は、カートリッジ１０の充填中の、媒
体２２の圧縮とニードル６６の第１の位置とを示す。イ
ンク充填プロセスにおける第１ステップは、媒体２２を
圧縮すること、ニードル６６を媒体２２へ挿入するこ
と、及び通気カバー１００によって管２８をカバーする
こと、を含む。ニードル６６は、起動装置の制御の下
で、取付け板８０の下方への移動によって媒体２２の中
に挿入される。同様に、媒体２２Ａ、２２Ｂ、及び２２
Ｃは、圧縮部材６０によって圧縮される。通気カバー１
００が管２８をカバーする。取付け板８０は、ニードル
６６のチップ（先端）がチャンバ１４の底部に接近し、
媒体２２Ａの中に入り込む位置まで下方に移動される。
チャンバ１４の充填の前に、エアコンプレッサ４８が空
気ライン５３を通して通気口ポート１６まで空気を運
ぶ。通気カバー１００及び通気ボデー６２は中空である
ので、空気は管２８を通って上に上がると共に、通気ボ
デー６２の頂部外に放たれる。通気カバー１００の係合
と空気の流出とが、充填操作中にインクが管２８に入る
ことを防止する。変形可能なチップが、通気カバー１０
０と管２８との接触をシールすることを助ける。
体２２の圧縮とニードル６６の第１の位置とを示す。イ
ンク充填プロセスにおける第１ステップは、媒体２２を
圧縮すること、ニードル６６を媒体２２へ挿入するこ
と、及び通気カバー１００によって管２８をカバーする
こと、を含む。ニードル６６は、起動装置の制御の下
で、取付け板８０の下方への移動によって媒体２２の中
に挿入される。同様に、媒体２２Ａ、２２Ｂ、及び２２
Ｃは、圧縮部材６０によって圧縮される。通気カバー１
００が管２８をカバーする。取付け板８０は、ニードル
６６のチップ（先端）がチャンバ１４の底部に接近し、
媒体２２Ａの中に入り込む位置まで下方に移動される。
チャンバ１４の充填の前に、エアコンプレッサ４８が空
気ライン５３を通して通気口ポート１６まで空気を運
ぶ。通気カバー１００及び通気ボデー６２は中空である
ので、空気は管２８を通って上に上がると共に、通気ボ
デー６２の頂部外に放たれる。通気カバー１００の係合
と空気の流出とが、充填操作中にインクが管２８に入る
ことを防止する。変形可能なチップが、通気カバー１０
０と管２８との接触をシールすることを助ける。
【００３４】媒体が一旦圧縮されニードルが固定される
と、ポンプ４４は、マニホルド７４を通してニードル６
６にインクを供給し始める。約６７．５ｇのインクがカ
ートリッジ１０に射出されてチャンバを充填する。ニー
ドル６６に背圧力は実質的にないので、インクが媒体の
中に簡単に流出する。各ニードルは、媒体の特性のため
に略同じ量のインクを受け取る。ニードル６６がチャン
バ１４の底部付近に位置されると、略インクの半分の量
が供給される。半分の量のインクが一旦供給されると、
ニードルはチャンバの底部から略３分の２の所まで移動
する。圧縮部材６２におけるスプリング圧のために、媒
体２２はなお圧縮されるが、それは媒体２２が吸収のた
め及び媒体の減圧のためにインクで充満し始めるまでで
ある。供給されるインク量は、ニードル開口部１０７と
充填開口部１０８とを通って平板８６の頂部上に流れる
のに十分な量である。通気カバー１００は、同じ位置に
留まってインクが通気穴に入るのを防止する。ポンプが
充填サイクルを完了すると、ニードルは約２秒間、媒体
２２の頂部より上の位置に移動し、ニードル６６及び／
又は圧縮部材６０からインクが媒体２２上に幾分滴下す
るのを許容する。
と、ポンプ４４は、マニホルド７４を通してニードル６
６にインクを供給し始める。約６７．５ｇのインクがカ
ートリッジ１０に射出されてチャンバを充填する。ニー
ドル６６に背圧力は実質的にないので、インクが媒体の
中に簡単に流出する。各ニードルは、媒体の特性のため
に略同じ量のインクを受け取る。ニードル６６がチャン
バ１４の底部付近に位置されると、略インクの半分の量
が供給される。半分の量のインクが一旦供給されると、
ニードルはチャンバの底部から略３分の２の所まで移動
する。圧縮部材６２におけるスプリング圧のために、媒
体２２はなお圧縮されるが、それは媒体２２が吸収のた
め及び媒体の減圧のためにインクで充満し始めるまでで
ある。供給されるインク量は、ニードル開口部１０７と
充填開口部１０８とを通って平板８６の頂部上に流れる
のに十分な量である。通気カバー１００は、同じ位置に
留まってインクが通気穴に入るのを防止する。ポンプが
充填サイクルを完了すると、ニードルは約２秒間、媒体
２２の頂部より上の位置に移動し、ニードル６６及び／
又は圧縮部材６０からインクが媒体２２上に幾分滴下す
るのを許容する。
【００３５】ポンプ４４は、約８秒間インクを供給す
る。２秒は、インクをセットするためである。セット時
間が完了すると、圧縮部材６２及びニードル６６が媒体
２２から完全に遠ざかるように、起動装置が取付け板８
０を上方に移動させる。完全に遠ざかると、ポンプ４４
はインク貯蔵器４２からインクの必要量を引き出し、別
のカートリッジ１０を充填する準備をする。
る。２秒は、インクをセットするためである。セット時
間が完了すると、圧縮部材６２及びニードル６６が媒体
２２から完全に遠ざかるように、起動装置が取付け板８
０を上方に移動させる。完全に遠ざかると、ポンプ４４
はインク貯蔵器４２からインクの必要量を引き出し、別
のカートリッジ１０を充填する準備をする。
【００３６】
【発明の効果】本発明では、インクカートリッジを、よ
り正確且つより一定にインクで充填することができる。
り正確且つより一定にインクで充填することができる。
【００３７】本発明では、インクカートリッジを自動的
に短時間でインクで充填することができる。
に短時間でインクで充填することができる。
【００３８】本発明では、カートリッジをインクで充填
するのに必要な時間は、インクがインク保持媒体の自然
含浸動作によって吸収されることに依存しない。
するのに必要な時間は、インクがインク保持媒体の自然
含浸動作によって吸収されることに依存しない。
【図１】インクカートリッジの部分断面立面図である。
【図２】本発明のインク充填装置の正面図である。
【図３】インク供給部材、起動部材、及び充填動作ため
にインクカートリッジを支持するテーブル、の側面図で
ある。
にインクカートリッジを支持するテーブル、の側面図で
ある。
【図４】インク供給装置、インクカートリッジ、及び支
持テーブルを正面から見た部分断面正面図である。
持テーブルを正面から見た部分断面正面図である。
【図５】圧縮部材及び通気ボデーの断面図である。
【図６】平板の平面図である。
【図７】インクカートリッジを充填するための第１の位
置におけるインク供給部材と、インクカートリッジと、
支持テーブルとの部分断面立面図である。
置におけるインク供給部材と、インクカートリッジと、
支持テーブルとの部分断面立面図である。
１０ カートリッジ
１４ チャンバ
２２ インク飽和媒体
４０ インク充填装置
５２ インク供給装置
５８ 支持部材
６０ 圧縮部材
６４ インク射出部材
６６ ニードル
７８ 起動部材
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−158001（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−204569（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/175
G01D 15/16
Claims (2)
- 【請求項１】 インクでインクカートリッジを充填する
ためのインク充填装置であって、該カートリッジが、イ
ンク貯蔵用のチャンバを画定するハウジングを有し、該
カートリッジが、チャンバを通気するための通気部材
と、インク保持用のチャンバにおけるインク飽和媒体
と、を有し、前記インク充填装置が、 インク射出部材と、 インク飽和媒体を圧縮するための圧縮部材と、 インク飽和媒体にインクを供給するために、前記インク
射出部材をインク飽和媒体と連通するように移動させる
起動部材と、 を含むインク充填装置。 - 【請求項２】 インクでインクカートリッジのチャンバ
を充填する方法であって、 インク飽和媒体を圧縮するステップと、 インク飽和媒体の中にインク射出部材を挿入するステッ
プと、 圧力によってインク飽和媒体にインクを供給するステッ
プと、 インク飽和媒体を減圧するステップと、 インク飽和媒体が一旦所定量のインクを含むと、インク
飽和媒体へのインクの供給を終了するステップと、 を含むインク充填方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US106727 | 1987-10-08 | ||
| US08/106,727 US5479968A (en) | 1993-08-16 | 1993-08-16 | Ink filling apparatus and method for filling ink cartridges |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0776109A JPH0776109A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3462582B2 true JP3462582B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=22312935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18599294A Expired - Lifetime JP3462582B2 (ja) | 1993-08-16 | 1994-08-08 | インク充填装置及びインク充填方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5479968A (ja) |
| EP (1) | EP0639501B1 (ja) |
| JP (1) | JP3462582B2 (ja) |
| DE (1) | DE69400852T2 (ja) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5531055A (en) * | 1994-04-06 | 1996-07-02 | Nu-Kote International, Inc. | Refill assembly and system for ink-jet printer cartridges |
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| JPH10138507A (ja) * | 1996-11-14 | 1998-05-26 | Seiko Epson Corp | インクジェット式記録装置用インクカートリッジの製造方法 |
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| US6390612B1 (en) * | 1999-08-30 | 2002-05-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for filling ink holding member with ink, ink filling apparatus, and ink tank to be filled with ink by ink filling method |
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