JP4185131B2 - インク補給装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジなどにインクを補給するためのインク補給装置に関するものである。

近年、インクジェット方式のプリンタが広く普及してきている。この種のインクジェットプリンタにおいては、インクを充てんした着脱自在のインクカートリッジを装備し、このインクカートリッジから、インクを印字ヘッドに供給している。インクカートリッジは、基本的に充てんしたインクを使い切った時点で使い捨てされるのが実状である。しかしながらインクカートリッジはかなりの高価格であり、ユーザーにとっては、このような高価なインクカートリッジを頻繁に交換することは経済的な負担が大きい。また近年の、省資源や環境保護の動きに反する行為をすることになるため、ユーザーに、無用の罪悪感を抱かせることにもなる。

とくにフルカラー用のインクカートリッジは、たとえばシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色の、あるいは最近ではそれ以上の多色のインクを、一つのインクカートリッジ内を区切って収容しているため、１色ずつのインクの収容量が少ない上に、各色の消費量にどうしてもばらつきが生じるため、消費量の少ないインクがまだ残っているにもかかわらず交換が必要となる場合もあり、より一層、上記の感が強い。しかもインクカートリッジは、収容していたインクが単になくなっただけのものであって、それ自体はまだまだ使用可能である。そこで、使い終わったインクカートリッジにインクを補給して再使用することが考えられており、たとえば図２に示すインク補給具９などが一部で市販されている。

かかるインク補給具９は、蛇腹状で伸縮自在な合成樹脂製のインク容器９１の下部に取り付けた、注射針状の注入部材９２を、インクカートリッジ２の上部に設けられている、製造時のインク充てん用の穴２０（通常はフィルムなどを貼って閉じられている）に差し込むなどした状態で、図中白矢印で示すようにインク容器９１を指で押圧して、インクカートリッジ２内にインクを注入するものである。

印刷時における、インクカートリッジから印字ヘッドへのインクの供給量を調整したり、あるいはインクカートリッジ内でのインクの自由な移動（波うちなど）やインク漏れを抑制したりするために、図中二点鎖線で示すように、インクカートリッジ２内に、インクをしみこませたフェルト３を詰めたタイプのインクカートリッジがある。かかるインクカートリッジ２に、前記図のインク補給具９を用いてインクを補給しようとすると、とくにフェルト３が高圧縮されている場合に、補給されたインクが、フェルト３内の空気によって邪魔されて、当該フェルト３内に十分に浸透できずに、その上にあふれてしまって、十分な量のインクを補給できないおそれがある。

またフェルト３の下の方、つまりインクカートリッジ２の、インクの出口２１に近い方には空気が残っているために、上記出口２１からインクがすぐに出ない状態になっており、インクカートリッジ２を再びインクジェットプリンタに装着して使用を再開した初期の時点で、インク切れの不良などが生じて正しい印刷が行えないといった問題を生じるおそれもある。なおインク切れの不良は、ヘッドのクリーニングを２〜３回程度、繰り返すことによって解消されるが、クリーニングは主として、多量のインクを吐出することによって行われるため、クリーニングの回数が増えるほどヘッドとインクの消耗が激しくなり、ヘッドの寿命が通常よりも短くなるという問題も生じる。

本発明の目的は、とくにフェルトを詰めたタイプのインクカートリッジに、補給用のインクを良好に補給することができる新規なインク補給装置を提供することにある。

上記課題を解決するための、本発明のインク補給装置は、インクカートリッジに接続されるインクの供給管と、減圧手段としてのポンプと、前記両者の間に設けられた、インク容器としての、外気から密閉された吸引トラップ状のインクタンクと、インクタンクを外気に開放するための外気吸入管と、前記ポンプとインクタンクと外気吸入管との間に設けられた、インクカートリッジ内を減圧する際に、インクタンクをポンプと接続し、減圧されたインクカートリッジ内にインクを供給する際に、インクタンクを外気吸入管と接続するように切り換えられる切り換え弁とを備えることを特徴とするものである。かかる本発明のインク補給装置によれば、たとえばインクカートリッジ内に高圧縮されたフェルトが詰められていても、ポンプによる減圧によって、そのフェルト内を含む、インクカートリッジ内の空気の大部分を除去した状態で、インクタンクからインクを補給するので、十分な量のインクを速やかに、フェルト内のすみずみまで浸透させることができる。よって本発明によれば、十分な量のインクを、インクカートリッジの使用を再開した初期の段階でインク切れの不良などを生じないように、良好に補給することが可能となる。

本発明によれば、とくにフェルトを詰めたタイプのインクカートリッジに、補給用のインクを良好に補給することができる新規なインク補給装置を提供できるという特有の作用効果を奏する。

以下に本発明のインク補給装置を、その実施形態の一例を示す図１を参照しつつ説明する。図１を参照して、図の例のインク補給装置４は、インクカートリッジ２に接続されるインクの供給管４０と、減圧手段としての電動式などのポンプ４１と、両者の間に設けた、吸引トラップ状の、外気から密閉された、インク容器としてのインクタンク４２と、切り換え弁４３とを備えている。このうち供給管４０は、先程と同様にその途中にパッキン４０ａを備えており、かかるパッキン４０ａを穴２０に圧入することで、気密を維持しつつ、インクカートリッジ２と接続される。

切り換え弁４３は、インクカートリッジ２内を減圧する際には、ポンプ４１とインクタンク４２とを接続し、減圧されたインクカートリッジ２内にインクを供給する際には、インクタンク４２を外気吸入管４４と接続するように切り換えられる弁である。かかる装置４を用いて、インクカートリッジ２にインクを補給するには、まず先の場合と同様に、インクの出口２１をシールなどで塞ぎ、穴２０を、当該穴を塞ぐために貼りつけられた、図示しないフィルムに穴を開けるか、あるいはフィルムを、上記穴２０の部分のみ剥がすことによって露出させるとともに、さらに必要に応じて、界面２２から空気が侵入するようであれば、当該界面２２をシールテープなどで塞いでやる。

つぎに、上記のようにパッキン４０ａを穴２０に圧入することによって、供給管４０を、減圧時の気密を維持しうるように、インクカートリッジ２に接続する。つぎに、ポンプ４１を作動させつつ切り換え弁４３を操作して、ポンプ４１とインクタンク４２とを接続する。そうすると、インクタンク４２内の空気が吸引され、それにともなってインクカートリッジ２内の空気が供給管４０を通して吸引されて、インクカートリッジ２内が減圧される。インクカートリッジ２内をどの程度、減圧するかは、図示しない圧力ゲージの指標などを参照すればよい。

つぎに、インクカートリッジ２内が所定の圧力まで減圧された段階で、切り換え弁４３を操作して、インクタンク４２を外気吸入管４４と接続して、インクタンク４２内に外気を導入する。そうすると内外の圧力差によって、インクタンク４２内のインクＩの液面が下方に押し下げられ、その分のインクＩが、供給管４０を通って、減圧されたインクカートリッジ２内に補給される。インクの補給量は、たとえばインクタンク４２に設けた液面計の指標や、供給管４０の途中に設けた流量計（いずれも図示せず）の指標などを参考にして調べればよい。

つぎに、インクカートリッジ２内に所定量のインクＩが補給された時点で、切り換え弁４３を操作してインクタンク４２を外気から閉じてやると、インクＩの流れが停止して、１回のインク補給作業が終了する。なお前記の、インクカートリッジ２内が所定の圧力まで減圧された段階での切り換え弁４３の操作や、あるいは所定量のインクが補給された時点での切り換え弁４３の操作を、たとえば切り換え弁４３として電磁弁などを用いることによって、電気信号などで自動的に行うようにすると、作業を簡略化できる。また、内外の圧力差がなくなって自然にインクの補給が止まるように、インクカートリッジ２内の減圧の程度を調整してもよく、その場合にも作業を簡略化できる。

本発明のインク補給方法を実施するための、インク補給装置の一例を示す概略正面図である。 従来のインク補給方法の一例を示す正面図である。

符号の説明

Ｉ インク
２ インクカートリッジ
２０ 穴
２１ 出口
２２ 界面
３ フェルト
４ インク補給装置
４０ 供給管
４０ａ パッキン
４１ ポンプ
４２ インクタンク
４３ 弁
４４ 外気吸入管
９ インク補給具
９１ インク容器
９２ 注入部材

Claims (1)

1. インクカートリッジに接続されるインクの供給管と、減圧手段としてのポンプと、前記両者の間に設けられた、インク容器としての、外気から密閉された吸引トラップ状のインクタンクと、インクタンクを外気に開放するための外気吸入管と、前記ポンプとインクタンクと外気吸入管との間に設けられた、インクカートリッジ内を減圧する際に、インクタンクをポンプと接続し、減圧されたインクカートリッジ内にインクを供給する際に、インクタンクを外気吸入管と接続するように切り換えられる切り換え弁とを備えることを特徴とするインク補給装置。

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