JP4683419B2 - インク充填方法及びインク充填機構 - Google Patents

Description

本発明は、インクが収容されるインク容器からインク供給チューブを経由させて印字ヘッドにインクを供給して充填するインク充填方法及びインク充填機構に関する。

記録紙などの記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置が広く使用されている。この画像形成装置は、インクを吐出するノズルやインク吐出口（ノズルの出口）が複数形成された印字ヘッド（記録ヘッド）を装着しており、複数のインク吐出口は印字ヘッドのほぼ平らなインク吐出面（フェイス面）に形成されている。印字ヘッドには、キャリッジと共に主走査方向に移動しながらインクを吐出するタイプと、固定されて停止した状態でインクを吐出するタイプとがある。

上記いずれのタイプの印字ヘッドであっても、インクジェット方式の画像形成装置を新たに設置したときには印字ヘッドにインクを充填する（インクの初期充填）作業が必要となる。この作業に当たっては、ポンプ等を利用してインクタンクから印字ヘッドにインクを供給して充填させる。

ところで、インクジェット方式画像形成装置には、高速大量印刷を目的として、印字ヘッドから離れて設置された大容量のインクタンクと印字ヘッドとをインク供給チューブによって接続したタイプのものがある。このようなタイプのインクジェット方式画像形成装置では、上記したインクの初期充填の際に、インク供給チューブ内の空気も印字ヘッドに送り込まれるので、印字ヘッド内のインクに気泡が含まれる。この気泡が印字ヘッド内に残ったままの状態で印字を開始した場合、画像形成不良やヘッド故障を起こす原因となる。このような気泡を印字ヘッド内から排出させるために、印字ヘッドとインクタンクとの間でインクを循環させる回復動作を行っている（例えば、特許文献1参照。）。

この回復動作の際には、インク吐出口からフェイス面にインクが押し出されて排出される。この排出されたインクをリサイクルするためにフェイス面の下方にキャップを配置しておき、排出されたインクをキャップ内に導いて、キャップに形成されたインク回収流路から回収ポンプなどでインクをインクタンクに戻して再利用することがある。
特開２００４−１８８６８２号公報

上記したインクの初期充填の際には、上述したようにインク供給チューブから印字ヘッドにインクと共に空気が送り込まれてくるので、印字ヘッド内では多量の気泡が発生し易く、インク吐出口からはインクと共に多量の気泡が押し出されて排出される。このように排出されたインクと気泡が、フェイス面を覆ったキャップ内に一度に多量に導かれた（排出された）場合、これらは泡状になっているのでキャップのインク回収流路からは回収しきれずに、キャップからインクと気泡が漏れ出す（溢れ出す）。漏れ出したインクと気泡は、装置内のみならず装置外にまでも達して各種の部品等を汚すおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑み、印字ヘッド内での気泡の発生を抑制してインク漏れを防止したインク充填方法及びインク充填機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のインク充填方法は、インクが収容されるインク容器からインク供給チューブを経由させて印字ヘッドにインクを供給して充填するインク充填方法において、
（１）前記印字ヘッドにインクを供給するに先立って、前記インク供給チューブと前記印字ヘッドとを非接続にしておき前記インク供給チューブをインクで満たし、続いて、
（２）前記インク供給チューブを前記印字ヘッドに接続して、前記インク供給チューブ内のインクを前記印字ヘッドに供給することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明の他のインク充填方法は、インクが収容されるインク容器から印字ヘッドに供給されるインクが通るインク供給チューブと、前記印字ヘッドから前記インク容器に回帰されるインクが通るインク回帰チューブとを備えたインク充填機構における、前記インク容器から前記インク供給チューブを経由させて前記印字ヘッドにインクを供給して充填するインク充填方法において、
（３）前記インク容器から前記インク供給チューブを経由させて前記印字ヘッドにインクを供給するに先立って、前記インク供給チューブ及び前記インク回帰チューブと前記印字ヘッドとを非接続にすると共に前記インク供給チューブと前記インク回帰チューブとを直接的又は間接的に接続し、
（４）前記インク容器から前記インク供給チューブと前記インク回帰チューブを経由させてこれらの間インクを循環させることにより前記インク供給チューブをインクで満たし、続いて、
（５）前記インク供給チューブと前記インク回帰チューブとの接続を解除して前記インク供給チューブを前記印字ヘッドに接続し、
（６）前記インク供給チューブ内のインクを前記印字ヘッドに供給することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明のインク充填機構は、インクが収容されるインク容器から印字ヘッドに供給されるインクが通るインク供給チューブと、前記印字ヘッドから前記インク容器に回帰されるインクが通るインク回帰チューブとを備えたインク充填機構において、
（７）前記インク供給チューブのうち前記印字ヘッドに接続される一端部に取り付けられた、前記印字ヘッドの接続部分に着脱自在な供給チューブ側ジョイントと、
（８）前記印字ヘッドの接続部分に着脱自在であって、且つ、前記供給チューブ側ジョイントと直接的又は間接的に接続される、前記インク回帰チューブのうち前記印字ヘッドに接続される一端部に取り付けられた回帰チューブ側ジョイントとを備えたことを特徴とするものである。

ここで、
（９）前記供給チューブ側ジョイントと前記回帰チューブ側ジョイントは、他の部材から取り外されている状態では、内部からインクが排出されることを防止する逆止弁が取り付けられているものであってもよい。

さらに、
（１０）前記供給チューブ側ジョイントと前記回帰チューブ側ジョイントとを間接的に接続する接続チューブを備えてもよい。

また、上記目的を達成するための本発明の他のインク充填機構は、インクが収容されるインク容器から印字ヘッドに供給されるインクが通るインク供給チューブと、前記印字ヘッドから前記インク容器に回帰されるインクが通るインク回帰チューブとを備えたインク充填機構において、
（１１）前記インク供給チューブと前記インク回帰チューブとを接続させると共にこれら２つのチューブと前記印字ヘッドとを非接続状態にしたインク循環流路、及び前記インク供給チューブと前記印字ヘッドとを接続させると共に前記印字ヘッドと前記インク回帰チューブとを接続させた状態のインク供給流路のうちのいずれか一方の流路に選択的に切り換える切換手段を備えたことを特徴とするものである。

本発明のインク充填方法によれば、印字ヘッドと非接続の（印字ヘッドに接続されていない）インク供給チューブをインクで満たしておき、続いて、インク供給チューブと印字ヘッドを接続してインク供給チューブ内のインクを印字ヘッドに供給する。このため、内部に空気が存在しないインク供給チューブを印字ヘッドに接続し、このインク供給チューブから印字ヘッドにインクを供給することとなる。従って、インク供給チューブから印字ヘッドに空気が入り込むことはない。この結果、印字ヘッド内では気泡の発生が抑制されるので、印字ヘッドからキャップにインクを押し出す際に、多量の気泡と共にインクが押し出されることはなく、キャップからのインク漏れを防止できる。

また、本発明のインク充填機構では、印字ヘッドに初期に（最初に）インクを充填する初期充填の際に、インク供給チューブの供給チューブ側ジョイントを印字ヘッドの接続部分から取り外すと共に、回帰チューブ側ジョイントも印字ヘッドの接続部分から取り外し、供給チューブ側ジョイントと回帰チューブ側ジョイントを直接的又は間接的に接続する。この状態で、インク容器から供給チューブ側ジョイントにインクを供給することにより、この供給したインクが回帰チューブ側ジョイントに流れてインク容器に回帰して（戻って）循環する。このような循環により、インク供給チューブをインクで満たしておき、続いて、インク供給チューブと印字ヘッドを接続してインク供給チューブ内のインクを印字ヘッドに供給する。このため、内部に空気が存在しないインク供給チューブを印字ヘッドに接続し、このインク供給チューブから印字ヘッドにインクを供給することとなる。従って、インク供給チューブから印字ヘッドに空気が入り込むことはない。この結果、印字ヘッド内では気泡の発生が抑制されるので、印字ヘッドからキャップにインクを押し出す際に、多量の気泡と共にインクが押し出されることはなく、キャップからのインク漏れを防止できる。

本発明は、インクジェット方式のプリンタに実現された。

図１と図２を参照して、本発明が適用されたプリンタを説明する。

図１は、本発明が適用されたインクジェット方式の画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す正面図である。図２は、図１のプリンタの概略構成を示す斜視図である。

プリンタ１０には、記録紙などの記録媒体にインクを吐出して画像を形成する印字ヘッド１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆが搭載された画像形成ユニット（印字ヘッドユニット）２０と、記録媒体を矢印Ａ方向（記録媒体搬送方向）に搬送する搬送ユニット４０とが備えられている。印字ヘッド１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆからはそれぞれ、ブラック、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタ、イエローのインクが吐出される。画像形成ユニット２０は、各印字ヘッド１２ａ〜１２ｆをキャップ位置、印字位置、ワイプ位置に移動させるヘッド昇降モータ（図示せず）等を備えている。画像形成ユニット２０は板状のエンジンベース３０に固定されており、後述するようにエンジンベース３０と共に上下動（昇降）する。

画像形成ユニット２０が固定されているエンジンベース３０は長方形状のものであり、その四隅はナット３２に固定されている。これらナット３２はねじ軸３４に嵌め込まれており、ねじ軸３４が回転することによりナット３２は上下動する。４本のねじ軸３４の下部にはスプロケット３６が固定されており、これら４つのスプロケット３６にはチェーン３８が掛け渡されている。このチェーン３８を駆動モータ（図示せず）で回転させることによってねじ軸３４が同期して回転し、エンジンベース３０と共に画像形成ユニット２０が上下動する。

搬送ユニット４０は、画像形成ユニット２０の下方を、記録媒体を通過させる４本の搬送ベルト４２を備えている。搬送ベルト４２は、従動ローラ４４，４５，４６とエンコーダローラ４７、駆動ローラ４８とに掛け渡されており、テンショナ４９によって張力が与えられている。この搬送ベルト４２は、駆動モータ４１よって周回運動するタイミングベルト４３が駆動ローラ４８を回転させることによって、記録媒体搬送方向（矢印Ａ方向）に周回運動するように構成されている。

また、プリンタ１０には、画像形成ユニット２０にインクを供給するインク供給ユニット５０が備えられている。インク供給ユニット５０の内部には、各印字ヘッド１２ａ〜１２ｆに供給するインクが貯められたサブタンク５２ａ〜５２ｆと、各サブタンク５２ａ〜５２ｆに供給されるインクが貯められたインクタンク５３ａ等（図４参照）が配置されている。各インクタンクと各サブタンク５２ａ〜５２ｆとはチューブ５６（図４参照）で接続されており、各インクタンク５３ａ等から各サブタンク５２ａ〜５２ｆにインクが供給される。インク供給ユニット５０から画像形成ユニット２０までは、インク供給チューブ６０a〜６０ｆとインク回帰チューブ６２a〜６２ｆを束ねて構成されたインク流路によって着脱自在に繋がれて（接続されて）いる。インク供給チューブ６０a〜６０ｆには、各サブタンク５２ａ〜５２ｆから各印字ヘッド１２ａ〜１２ｆに供給されるインクが通る。インク回帰チューブ６２a〜６２ｆには、各印字ヘッド１２ａ〜１２ｆから各サブタンク５２ａ〜５２ｆに回帰される（戻される）インクが通る。

なお、画像形成ユニット２０には、各印字ヘッド１２ａ〜１２ｆからのインク吐出状態を初期の状態に回復させる回復ユニット２２が組み込まれている。

図３を参照して、画像形成ユニット２０とインク供給ユニット５０の接続を説明する。

図３は、画像形成ユニットとインク供給ユニットを接続したインク供給チューブとインク回帰チューブを示す斜視図である。

画像形成ユニット２０には、記録画像の幅に相当するインク吐出口が並んで形成された印字ヘッド１２ａ〜１２ｆ（図１参照）が搭載されている。各印字ヘッド１２ａ〜１２ｆは、それぞれのインク吐出口の列が記録媒体搬送方向（図１の矢印Ａ方向）に直交する向きに順次に並ぶように搭載されている。フルカラー画像を形成する際は、各印字ヘッド１２ａ〜１２ｆが記録媒体搬送方向上流側（矢印Ａ方向の上流側）からそれぞれブラック、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタ、イエローのインクを吐出する。インク供給ユニット５０は画像形成ユニット２０から離れて配置されており、インク供給ユニット５０の各サブタンク５２ａ〜５２ｆと画像形成ユニット２０の各印字ヘッド１２ａ〜１２ｆは、インク供給チューブ６０a〜６０ｆとインク回帰チューブ６２a〜６２ｆによって接続されている。

図４を参照して、画像形成ユニット２０とインク供給ユニット５０のインク流路について説明する。

図４は、画像形成ユニットとインク供給ユニットのインク流路を示す模式図であり、ここでは、印字ヘッド１２ａとサブタンク５２ａを例として挙げるが、他の印字ヘッド１２ｂ〜１２ｆでも同様である。

黒色のインクが貯められたインクタンク５３ａはインク吸引チューブ５６によってサブタンク５２ａに接続されており、インク吸引チューブ５６の途中部分には、インクタンク５３ａのインクを吸引してサブタンク５２ａに送り込む吸引ポンプ５８が配置されている。図４に示す状態では、弁８１，８５を閉じて弁８２，８３，８４を開けて吸引ポンプ５８を駆動することによりインクタンク５３ａのインクが吸引されてサブタンク５２ａに送り込まれる。なお、インクタンク５３ａは、印字中にインク切れを起こさないように２セット搭載されており、一方のインクタンク５３ａのインクが無くなったときは弁８３，８４，８５，８６を適宜に切り換えてインク吸引チューブ５６を他方のインクタンク５３ａに接続させる。

サブタンク５２ａの内部は大気連通孔８８ａに接続されており、弁８８を開くことによりサブタンク５２ａの内部は外気につながって大気圧となる。また、サブタンク５２ａには、インクの有無及びインク水位を検知する為の電極５１ａ，５１ｂ，５１ｃが設けられている。これらの電極５１ａ，５１ｂ，５１ｃ間の抵抗の変化に基づいてインクの有無を検知してインク水位が常に一定になるように制御されている。サブタンク５２ａと印字ヘッド１２ａは水頭差によって印字ヘッド１２ａのインク吐出口に最適な負圧を与えるような位置に配置されている。

サブタンク５２ａと印字ヘッド１２ａは、これらの間でインクを循環できるようにインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａによって接続されている。サブタンク５２ａとインク供給チューブ６０ａはインク供給ポンプ５９を介して接続されており、インク供給ポンプ５９を駆動させることによりサブタンク５２ａ内のインクが印字ヘッド１２ａに供給される。印字ヘッド１２ａの下方には回復ユニット２２が位置しており、印字ヘッド１２ａから押し出されたインクは回復ユニット２２に受けられる。回復ユニット２２とサブタンク５２ａはインク回収チューブ５７とインク吸引チューブ５６の一部によって接続されており、弁８２を閉じて弁８１を開いて吸引ポンプ５８を駆動させることにより回復ユニット２２が受けたインクはサブタンク５２ａに回収される。

図５を参照して、プリンタ１０を新たに設置したときに、各インクタンク５３ａ等から各印字ヘッド１２ａ〜１２ｆにインクを充填するインク初期充填作業について説明する。

図５は、インク初期充填中における印字ヘッドの状態を示す模式図である。

インクの初期充填作業は、図５に示すように、回復ユニット２２のキャップ２２ａ内に配置されたインクガイド２２ｃをフェイス面１２ａｓに接近させた状態で実施される。このインク初期充填作業によって、サブタンク５２ａ（図４参照）と印字ヘッド１２ａの間でインクが循環して印字ヘッド１２ａのノズルがインクで満たされる。インク初期充填作業を実施する際には、弁８１，８７，８８（図４参照）を開いて弁８２を閉じ、インク供給ポンプ５９（図４参照）を駆動させる。これにより、サブタンク５２ａ内のインクはインク供給チューブ６０ａ（図４参照）を通って印字ヘッド１２ａに供給される。印字ヘッド１２ａに供給されたインクはインク回帰チューブ６２ａ（図４参照）を通ってサブタンク５２ａに回帰する（戻される）。このため、サブタンク５２ａと印字ヘッド１２ａの間でインクが循環して印字ヘッド１２ａのノズルがインクで満たされる。

このインク初期充填作業の際には、インク供給チューブ６０ａ内に存在していた空気がインクと共に印字ヘッド１２ａに送り込まれてくるので、印字ヘッド１２ａ内では多量の気泡が発生し易く、印字ヘッド１２ａのインク吐出口からはインクと共に多量の気泡が押し出されて排出される。このように排出されたインクと気泡が、フェイス面１２ａｓに近接しているインクガイド２２ｃを通ってキャップ２２ａ内に一度に多量に導かれた（排出された）場合、キャップ２２ａからインクと気泡が漏れ出す（溢れ出す）おそれがある。そこで、本実施例のインク充填方法では、サブタンク５２ａから印字ヘッド１２ａにインクを供給するに先立って、インク供給チューブ６０ａと印字ヘッド１２ａとを非接続にしておき（離しておき）インク供給チューブ６０ａをインクで満たし、続いて、インク供給チューブ６０ａを印字ヘッド１２ａに接続して、インク供給チューブ６０ａ内のインクを印字ヘッド１２ａに供給する。なお、インクが付着しているフェイス面１２ａｓは、インク初期充填作業の終了後にクリーニングブレード２２ｂによって拭き取られる。

インク供給チューブ６０ａと印字ヘッド１２ａとを非接続にしておきインク供給チューブ６０ａをインクで満たすために、インク供給チューブ６０ａの一端部６０ａｔ（図４参照）とインク回帰チューブ６２ａの一端部６２ａｔとを直接的又は間接的に接続してインク供給ポンプ５９を駆動させ、サブタンク５２ａからインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを経由させてこれらの間でインクを循環させる。これにより、インク供給チューブ６０ａに存在する空気がインクに置換されてインク供給チューブ６０ａ内は空気でほぼ満たされる。続いて、インク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａとの接続を解除してインク供給チューブ６０ａを印字ヘッド１２ａに接続し、インク供給チューブ６０ａ内のインクを印字ヘッド１２ａに供給する。これにより、インク供給チューブ６０ａから印字ヘッド１２ａに空気が入り込むことはない。この結果、印字ヘッド１２ａ内では気泡の発生が抑制されるので、印字ヘッド１２ａからキャップ２２ａにインクを押し出す際に、多量の気泡と共にインクが押し出されることはなく、キャップ２２ａからのインク漏れを防止できる。

図６を参照して、上記のインク充填方法を実施するためのインク充填機構を説明する。

図６は、インク充填機構におけるインク供給チューブやインク回帰チューブと印字ヘッドとの接続部分の一例を示す斜視図である。ここでは、印字ヘッド１２ａ（図１等参照）に接続されるインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａについて説明するが、他の印字ヘッド１２ｂ〜１２ｆに接続されるインク供給チューブ６０ｂ〜６０ｆとインク回帰チューブ６２ｂ〜６２ｆについても同じである。

画像形成ユニット２０には、その内部に収容された印字ヘッド１２ａのノズルにつながる供給ジョイント９０ａ（本発明にいう印字ヘッドの接続部分の一例である）、回帰ジョイント９２ａ（本発明にいう印字ヘッドの接続部分の一例である）、及び回収ジョイント９４ａが取り付けられている。一方、インク供給チューブ６０ａのうち印字ヘッド１２ａに接続される一端部には、供給ジョイント９０ａに着脱自在に接続される供給チューブ側ジョイント１００ａが取り付けられている。また、インク回帰チューブ６２ａのうち印字ヘッド１２ａに接続される一端部には、回帰ジョイント９２ａに着脱自在に接続される回帰チューブ側ジョイント１０２ａが取り付けられている。上記のジョイント９０ａ，９２ａ，１００ａ，１０２ａには、他の部材（例えば供給チューブ側ジョイント１００ａの場合は、供給ジョイント９０ａが他の部材に相当する。）から取り外されている状態では、ジョイント９０ａ，９２ａ，１００ａ，１０２ａの開口部を閉じて内部からインクが排出されることを防止する逆止弁が取り付けられている。

供給チューブ側ジョイント１００ａは供給ジョイント９０ａに接続されて、サブタンク５２ａから印字ヘッド１２ａにインクが供給される。また、回帰チューブ側ジョイント１０２ａは回帰ジョイント９２ａに接続されて、印字ヘッド１２ａからサブタンク５２ａにインクが回帰される（戻される）。

上記したインク初期充填の際には、先ず、供給チューブ側ジョイント１００ａを供給ジョイント９０ａから外す（非接続にする）と共に回帰チューブ側ジョイント１０２ａを回帰ジョイント９２ａから外しておき（非接続にしておき）、供給チューブ側ジョイント１００ａと回帰チューブ側ジョイント１０２ａを接続チューブ１１０で接続する。接続チューブ１１０はＵ字形になっており、その長手方向一端部には供給チューブ側ジョイント１００ａに着脱自在に接続される一端部ジョイント１１０ａが取り付けられており、その長手方向他端部には回帰チューブ側ジョイント１０２ａに着脱自在に接続される他端部ジョイント１１２ａが取り付けられている。従って、供給チューブ側ジョイント１００ａに一端部ジョイント１１０ａを接続すると共に回帰チューブ側ジョイント１０２ａに他端部ジョイント１１２ａを接続することにより、供給チューブ側ジョイント１００ａと回帰チューブ側ジョイント１０２ａは間接的に接続される。

上記のようにインク初期充填の際にインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを印字ヘッド１２ａに接続せずに、供給チューブ側ジョイント１００ａに一端部ジョイント１１０ａを接続すると共に回帰チューブ側ジョイント１０２ａに他端部ジョイント１１２ａを接続し、接続チューブ１１０でインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを接続しておき、インク供給ポンプ５９（図４参照）を駆動させ、サブタンク５２ａからインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを経由させてこれらの間でインクを循環させる。これにより、インク供給チューブ６０ａに存在する空気がインクに置換されてインク供給チューブ６０ａ内はインクでほぼ満たされる。続いて、インク供給ポンプ５９を停止させて供給チューブ側ジョイント１００ａから一端部ジョイント１１０ａを取り外すと共に回帰チューブ側ジョイント１０２ａから他端部ジョイント１１２ａを取り外してインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａから接続チューブ１１０を外す。続いて、供給チューブ側ジョイント１００ａを供給ジョイント９０ａに接続すると共に回帰チューブ側ジョイント１０２ａを回帰ジョイント９２ａに接続する。これにより、インク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａは印字ヘッド１２ａに接続される。

この状態で、インク供給ポンプ５９を再び駆動させた場合、インク供給チューブ６０ａ内には空気が無いので、インク供給チューブ６０ａから印字ヘッド１２ａに空気が入り込むことはなく、印字ヘッド１２ａ内では気泡の発生が抑制される。従って、上記の状態でインク供給ポンプ５９を再び駆動させて、インク供給チューブ６０ａ内のインクを印字ヘッド１２ａに供給し、さらに、印字ヘッド１２ａ内のインクを、インク回帰チューブ６２ａを通してサブタンク５２ａに回帰させる。これにより、インク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを通って、サブタンク５２ａと印字ヘッド１２ａの間でインクが循環して印字ヘッド１２ａにインクが充填する。この充填の際に、上記のように印字ヘッド１２ａ内では気泡の発生が抑制されるので、印字ヘッド１２ａからキャップ２２ａ（図５参照）にインクが押し出される際に、多量の気泡と共にインクが押し出されることはなく、キャップ２２ａからのインク漏れを防止できる。

実施例１では、インク供給チューブ６０ａから空気を排出してインク供給チューブ６０ａをインクで満たす際に、接続チューブ１１０（図６参照）を用いてインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを間接的に接続したが、実施例２では、インク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを直接的に接続した。図７を参照して、実施例２を説明する。

図７は、インク充填機構におけるインク供給チューブやインク回帰チューブと印字ヘッドとの接続部分の一例を示す斜視図である。ここでは、印字ヘッド１２ａ（図１等参照）に接続されるインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａについて説明するが、他の印字ヘッド１２ｂ〜１２ｆに接続されるインク供給チューブ６０ｂ〜６０ｆとインク回帰チューブ６２ｂ〜６２ｆについても同じである。

画像形成ユニット１２０には、その内部に収容された印字ヘッド１２ａのノズルにつながる供給ジョイント９０ａ（本発明にいう印字ヘッドの接続部分の一例である）、回帰ジョイント９６ａ（本発明にいう印字ヘッドの接続部分の一例である）、及び回収ジョイント９４ａが取り付けられている。一方、インク供給チューブ６０ａのうち印字ヘッド１２ａに接続される一端部には、供給ジョイント９０ａに着脱自在に接続される供給チューブ側ジョイント１００ａが取り付けられている。また、インク回帰チューブ６２ａのうち印字ヘッド１２ａに接続される一端部には、回帰ジョイント９６ａに着脱自在に接続される回帰チューブ側ジョイント１０６ａが取り付けられている。上記のジョイント９０ａ，９６ａ，１００ａ，１０６ａには、他の部材（例えば供給チューブ側ジョイント１００ａの場合は、供給ジョイント９０ａが他の部材に相当する。）から取り外されている状態では、ジョイント９０ａ，９６ａ，１００ａ，１０６ａの開口部を閉じて内部からインクが排出されることを防止する逆止弁が取り付けられている。

供給チューブ側ジョイント１００ａは供給ジョイント９０ａに接続されて、サブタンク５２ａから印字ヘッド１２ａにインクが供給される。また、回帰チューブ側ジョイント１０６ａは回帰ジョイント９６ａに接続されて、印字ヘッド１２ａからサブタンク５２ａにインクが回帰される（戻される）。

上記したインクの初期充填の際には、先ず、供給チューブ側ジョイント１００ａを供給ジョイント９０ａから外す（非接続にする）と共に回帰チューブ側ジョイント１０６ａを回帰ジョイント９６ａから外しておき（非接続にしておき）、供給チューブ側ジョイント１００ａと回帰チューブ側ジョイント１０６ａを直接に接続する。

上記のようにインクの初期充填の際にインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを印字ヘッド１２ａに接続せずに、供給チューブ側ジョイント１００ａと回帰チューブ側ジョイント１０６ａを直接に接続しておき、インク供給ポンプ５９（図４参照）を駆動させ、サブタンク５２ａからインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを経由させてこれらの間でインクを循環させる。これにより、インク供給チューブ６０ａに存在する空気がインクに置換されてインク供給チューブ６０ａ内は空気でほぼ満たされる。続いて、インク供給ポンプ５９を停止させて供給チューブ側ジョイント１００ａと回帰チューブ側ジョイント１０６ａを外す。続いて、供給チューブ側ジョイント１００ａを供給ジョイント９０ａに接続すると共に回帰チューブ側ジョイント１０６ａを回帰ジョイント９６ａに接続する。これにより、インク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａは印字ヘッド１２ａに接続される。

この状態で、インク供給ポンプ５９を再び駆動させた場合、インク供給チューブ６０ａ内には空気が無いので、インク供給チューブ６０ａから印字ヘッド１２ａに空気が入り込むことはなく、印字ヘッド１２ａ内では気泡の発生が抑制される。従って、上記の状態でインク供給ポンプ５９を再び駆動させて、インク供給チューブ６０ａ内のインクを印字ヘッド１２ａに供給し、さらに、印字ヘッド１２ａ内のインクを、インク回帰チューブ６２ａを通してサブタンク５２ａに回帰させる。これにより、インク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを通って、サブタンク５２ａと印字ヘッド１２ａの間でインクが循環して印字ヘッド１２ａにインクが充填される。この充填の際に、上記のように印字ヘッド１２ａ内では気泡の発生が抑制されるので、印字ヘッド１２ａからキャップ２２ａ（図５参照）にインクが押し出される際に、多量の気泡と共にインクが押し出されることはなく、キャップ２２ａからのインク漏れを防止できる。

実施例１と実施例２では、インクの初期充填の際にインク供給チューブ６０ａから空気を排出するために複数のジョイントを手で取り外したり取り付けたりしたが、実施例３では、このようなことはせずにインク供給チューブ６０ａから空気を排出するために切換ジョイント（本発明にいう切換手段の一例である）を用いた。図８から図１０までを参照して、切換ジョイントを用いた実施例３を説明する。

図８は、インク充填機構におけるインク供給チューブやインク回帰チューブと印字ヘッドとの接続部分の一例を示す斜視図である。図９は、図８の接続部分を分解して示す斜視図である。図１０は、図８の接続部分を模式的に示す断面図であり、（ａ）は非接続状態を示し、（ｂ）は接続状態を示す。ここでは、印字ヘッド１２ａ（図１等参照）に接続されるインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａについて説明するが、他の印字ヘッド１２ｂ〜１２ｆに接続されるインク供給チューブ６０ｂ〜６０ｆとインク回帰チューブ６２ｂ〜６２ｆについても同じである。

インク供給チューブ６０ａは切換ジョイント２３０を介して（によって）印字ヘッド側供給チューブ２２４ａに切換自在に接続されており、インク回帰チューブ６２ａも切換ジョイント２３０を介して印字ヘッド側回帰チューブ２２６ａに切換自在に接続されている。印字ヘッド側供給チューブ２２４ａは印字ヘッド１２ａに接続されており、サブタンク５２ａから印字ヘッド１２ａ（図１等参照）に供給されるインクは印字ヘッド側供給チューブ２２４ａを通る。印字ヘッド側回帰チューブ２２６ａも印字ヘッド１２ａに接続されており、印字ヘッド１２ａからサブタンク５２ａに回帰するインクは印字ヘッド側回帰チューブ２２６ａを通る。

切換ジョイント２３０は、インク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａが接続されたサブタンク側ジョイント２３２、約９０°回動させることにより接続を切り換える回動ジョイント２３４、及び印字ヘッド側供給チューブ２２４ａと印字ヘッド側回帰チューブ２２６ａが接続された印字ヘッド側ジョイント２３６から構成されている。図１０（ａ）に示す状態では、回動ジョイント２３４が非接続位置にあるので、インク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａは接続されているが、インク供給チューブ６０ａは印字ヘッド側供給チューブ２２４ａに接続されておらず、インク回帰チューブ６２ａは印字ヘッド側回帰チューブ２２６ａに接続されていない。このため、回動ジョイント２３４が非接続位置のときは、インク供給ポンプ５９（図４参照）を駆動させることにより、サブタンク５２ａ内のインクはインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを経由してサブタンク５２ａに戻り、これらの間で循環する。この循環経路は、本発明にいうインク循環流路である。

非接続位置の回動ジョイント２３４を約９０°回転させることにより、図１０（ｂ）に示すように、インク供給チューブ６０ａは印字ヘッド側供給チューブ２２４ａに直接的に接続されると共に、インク回帰チューブ６２ａは印字ヘッド側回帰チューブ２２６ａに直接的に接続される。この状態でインク供給ポンプ５９（図４参照）を駆動させることにより、サブタンク５２ａ内のインクはインク供給チューブ６０ａ、印字ヘッド側供給チューブ２２４ａ、印字ヘッド１２ａ内のノズル等、印字ヘッド側回帰チューブ２２６ａ、及びインク回帰チューブ６２ａを経由してサブタンク５２ａに戻り、これらの間で循環する。この循環経路は、本発明にいうインク供給流路である。

上述したように切換ジョイント２３０の回動ジョイント２３４を約９０°回動させることによりインク循環流路とインク供給流路を容易に選択的に切り換えることができる。インクの初期充填の際には、先ず、回動ジョイント２３４を非接続位置にしておき（インク循環流路を選択しておき）、インク供給ポンプ５９（図４参照）を駆動させ、サブタンク５２ａからインク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを経由させてこれらの間でインクを循環させる。これにより、インク供給チューブ６０ａに存在する空気がインクに置換されてインク供給チューブ６０ａ内はインクでほぼ満たされる。続いて、インク供給ポンプ５９を停止させて回動ジョイント２３４を約９０°回動させて接続位置にする（インク供給流路を選択する）。この状態で、インク供給ポンプ５９を再び駆動させた場合、インク供給チューブ６０ａ内には空気が無いので、インク供給チューブ６０ａから印字ヘッド１２ａに空気が入り込むことはなく、印字ヘッド１２ａ内では気泡の発生が抑制される。従って、上記の状態でインク供給ポンプ５９を再び駆動させて、インク供給チューブ６０ａ内のインクを印字ヘッド側供給チューブ２２４ａを経由させて印字ヘッド１２ａに供給し、さらに、印字ヘッド１２ａ内のインクを、印字ヘッド側回帰チューブ２２６ａとインク回帰チューブ６２ａを経由させてサブタンク５２ａに回帰させる。これにより、インク供給チューブ６０ａとインク回帰チューブ６２ａを通って、サブタンク５２ａと印字ヘッド１２ａの間でインクが循環して印字ヘッド１２ａにインクが充填する。この充填の際に、上記のように印字ヘッド１２ａ内では気泡の発生が抑制されるので、印字ヘッド１２ａからキャップ２２ａ（図５参照）にインクが押し出される際に、多量の気泡と共にインクが押し出されることはなく、キャップ２２ａからのインク漏れを防止できる。

本発明が適用されたインクジェット方式の画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成を示す正面図である。 図１のプリンタの概略構成を示す斜視図である。 画像形成ユニットとインク供給ユニットを接続したインク供給チューブとインク回帰チューブを示す斜視図である。 画像形成ユニットとインク供給ユニットのインク流路を示す模式図である。 インク初期充填中における印字ヘッドの状態を示す模式図である。 インク充填機構におけるインク供給チューブやインク回帰チューブと印字ヘッドとの接続部分の一例を示す斜視図である。 インク充填機構におけるインク供給チューブやインク回帰チューブと印字ヘッドとの接続部分の一例を示す斜視図である。 インク充填機構におけるインク供給チューブやインク回帰チューブと印字ヘッドとの接続部分の一例を示す斜視図である。 図８の接続部分を分解して示す斜視図である。 図８の接続部分を模式的に示す断面図であり、（ａ）は非接続状態を示し、（ｂ）は接続状態を示す。

符号の説明

１０ プリンタ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ 印字ヘッド
２０，１２０，２２０ 画像形成ユニット
５２ａ サブタンク
６０ａ インク供給チューブ
６２ａ インク回帰チューブ
９０ａ 供給ジョイント
９２ａ，９６ａ 回帰ジョイント
１１０ 接続チューブ
１００ａ 供給チューブ側ジョイント
１０２ａ，１０６ａ 回帰チューブ側ジョイント
１１０ａ 一端部ジョイント
１１２ａ 他端部ジョイント
２３０ 切換ジョイント

Claims (1)

1. インクが収容されるインク容器に取り付けられ、前記インク容器から印字ヘッドに供給されるインクが通るインク供給チューブと、
   前記インク容器に取り付けられ、前記印字ヘッドから前記インク容器に回帰されるインクが通るインク回帰チューブと、
   前記印字ヘッドに取り付けられ、前記インク供給チューブから供給されたインクを前記印字ヘッドに供給する印字ヘッド側供給チューブと、
   前記印字ヘッドに取り付けられ、前記印字ヘッドから前記回帰チューブに回帰するインクが通る印字ヘッド側回帰チューブと、
   前記インク供給チューブと前記インク回帰チューブとを接続させると共に、これら２つのチューブと、前記印字ヘッド側供給チューブ及び前記印字ヘッド側回帰チューブと、を非接続状態にする非接続位置、及び前記インク供給チューブと前記印字ヘッド側供給チューブとを接続させると共に、前記印字ヘッド側回帰チューブと前記インク回帰チューブとを接続させる接続位置のうちのいずれか一方の位置を選択的に切り換え可能な切換手段と、を備え、
   前記切換手段は、前記インク供給チューブ及び前記インク回帰チューブに取り付けられるとともに、前記印字ヘッド側供給チューブ及び前記印字ヘッド側回帰チューブに取り付けられ、
   前記切換手段は、前記接続位置に位置する際に前記インク供給チューブと前記印字ヘッド側供給チューブとを接続させる第一流路と、前記接続位置に位置する際に前記インク回帰チューブと前記印字ヘッド側回帰チューブとを接続させる第二流路と、前記非接続位置に位置する際に前記インク供給チューブと前記インク回帰チューブとを接続させると共に、これら２つのチューブと、前記印字ヘッド側供給チューブ及び前記印字ヘッド側回帰チューブと、を接続させない第三流路と、を有し、
   前記切換手段は、回動することにより前記非接続位置及び前記接続位置のうちのいずれか一方の位置を選択的に切り換え可能である、
   ことを特徴とするインク充填機構を用いて、前記インク容器から前記インク供給チューブを経由させて前記印字ヘッドにインクを供給して充填するインク充填方法であって、
   前記インク容器から前記インク供給チューブを経由させて前記印字ヘッドにインクを供給するに先立って、前記切換手段を前記非接続位置とし、
   前記インク容器から前記インク供給チューブと前記インク回帰チューブを経由させてこれらの間でインクを循環させることにより前記インク供給チューブをインクで満たした後、
   前記切換手段を前記接続位置とし、前記インク供給チューブ内のインクを前記印字ヘッドに供給することを特徴とするインク充填方法。

Images