JP7333860B2 - インク循環システム - Google Patents

Description

本発明は、インク循環システムに関し、特に、プリンタに適用されるインク循環システムに関する。

既存のプリンタは、用紙、透明フィルム、広告板、または他の平面媒体上に、デジタル的に保存されたテキストメッセージまたは画像メッセージを出力するために使用される。既存のプリンタの種類には、インパクトプリンタ、レーザプリンタ、およびインクジェットプリンタが含まれる。現在はインクジェットプリンタが主流であり、インクジェットの原理は以下の通りである。異なるインクカートリッジから圧電手段または溶射手段を介して、平面媒体上の同じ場所にインクを噴射してインク滴を形成し、多数のインク滴を組み合わせて特定のパターン、画像、またはテキストを形成する。要するに、プリンタのノズルがプリンタ用紙を迅速にスキャンすると、ノズルが無数の小さなインク滴を噴射して、テキストメッセージまたは画像メッセージのピクセルが形成される。

インクによるノズルの目詰まりやインク内の気泡形成等の事態を排除可能なインク循環システムの開発が重要な開発目標となっている。

既存のインクジェットプリンタは、粘性を有するインクを使用している。長期間使用しないとインクが乾燥してノズルに付着し、ノズルの目詰まりやインクの噴射が不可能となる結果となりやすくなる。あるいは、インクジェットプリンタで印刷すると、インク中に外気が入り込んで気泡を形成し、それによって印刷の品質に影響を与え得る。

本発明は、プリンタヘッドの目詰まりや、プリンタヘッド内の気泡の形成等の状況を効果的に排除し、インクの流動性不良を改善することができるインク循環システムを提供する。

本発明のインク循環システムは、インクカートリッジ、インクタンク、インクポンプ、第１のバルブ、第２のバルブ、第３のバルブ、プリンタヘッド、加熱アセンブリ、および正負圧アセンブリを含む。インクカートリッジは、出力パイプラインおよびインクカートリッジバルブを有しており、インクカートリッジバルブは、出力パイプライン上に配置されている。インクタンクは、インクカートリッジの片側に配置されており、インクカートリッジの出力パイプラインに接続されている。インクポンプは、インクパイプラインを介して、出力パイプラインおよびインクタンクに接続されている。第１のバルブは、第１のパイプラインを介してインクタンクに接続されている。第２のバルブは、出力パイプライン上に配置されている。第３のバルブは、戻りパイプラインを介して、出力パイプラインおよびインクパイプラインに接続されている。プリンタヘッドは、インクタンクおよび戻りパイプラインに接続されている。加熱アセンブリは、インクタンク内に配置されている。正負圧アセンブリは、ガス圧パイプラインを介して、第１のパイプラインに接続されている。インクポンプを使用して、インクカートリッジからインクを引き出し、出力パイプラインおよびインクパイプラインに沿って、インクタンク内にインクを充填する。正負圧アセンブリは、インクタンクに正圧または負圧を供給して、インクタンク内のインクを搾り出すまたは取り入れる。

本発明の一実施形態では、インク循環システムがインク充填モードにあるとき、インクカートリッジのインク量を検出し、第１のバルブおよびインクカートリッジバルブが開放され、第２のバルブが閉鎖され、インクポンプが作動して、出力パイプラインおよびインクパイプラインに沿って、インクタンク内にインクが充填され、正負圧アセンブリがインクタンクに負圧を供給し、インクカートリッジバルブを閉鎖して、第２のバルブが開放され、続いて、インクポンプが閉鎖されて、インクタンクのインクレベルが基準を満たしていることを感知した後、加熱アセンブリが作動して、インクタンクおよびプリンタヘッド内のインクが加熱される。

本発明の一実施形態では、インク循環システムがループ印刷モードにあるとき、正負圧アセンブリが作動して、負圧を供給し、第１のバルブが開放され、インクタンクのインクレベルが基準を満たしていることを感知した後、インクカートリッジバルブが閉鎖され、第２のバルブが開放され、インクポンプが作動して、プリンタヘッド内にインクを充填し、加熱アセンブリがインクタンクおよびプリンタヘッド内のインクを加熱し、プリンタヘッドが印刷を開始する。

本発明の一実施形態では、インク循環システムがインク除去モードにあるとき、インクタンクのインクレベルが基準を満たしていることを感知した後、インクカートリッジバルブおよび第１のバルブが閉鎖され、第２のバルブが開放され、正負圧アセンブリが負圧の供給を停止し、第１のバルブが開放され、インクポンプが作動して、出力パイプラインおよびインクパイプラインに沿ってインクタンク内にインクが充填され、正負圧アセンブリがインクタンクに正圧を供給して、インクを搾り出してプリンタヘッドに搬送する。

本発明の一実施形態では、インク循環システムが気泡除去モードにあるとき、インクタンクのインクレベルが基準を満たしていることを感知した後、インクカートリッジバルブおよび第１のバルブが閉鎖され、第２のバルブが開放され、正負圧アセンブリが負圧の供給を停止した後、第１のバルブおよび第３のバルブが開放され、第２のバルブが閉鎖され、インクポンプが作動して、出力パイプラインおよびインクパイプラインに沿ってインクタンク内にインクが充填され、正負圧アセンブリがインクタンクに正圧を供給し、インクを搾り出してプリンタヘッドおよび第３のバルブを通過させる。

本発明の一実施形態では、インク循環システムは、更に、ガス圧パイプライン上に配置されており、インクタンクとプリンタヘッドとの間のガス圧値を検出するために使用される圧力センサを含む。

本発明の一実施形態では、インクタンクのガス圧値がデフォルト値まで減少すると、プリンタヘッドが目詰まり状態から解放される。

本発明の一実施形態では、インクタンクは、更に、インクタンクの外面上に配置されており、インクタンク内のインクレベルを検出するために使用される複数のレベルセンサを有する。

本発明の一実施形態では、正負圧アセンブリは、正圧ポンプ、負圧ポンプ、およびガス圧バルブを有する。正圧ポンプおよび負圧ポンプはそれぞれ、ガス圧パイプラインに接続されており、ガス圧バルブは、ガス圧パイプラインと第１のパイプラインとの間に配置されている。ガス圧バルブを使用して、第１のパイプラインが正圧ポンプまたは負圧ポンプに接続されるように切り替える。

本発明の一実施形態では、インク循環システムは、更に、インクカートリッジの底部に配置されており、インクカートリッジのインク量を検出するために使用される重量センサを含む。

本発明の一実施形態では、インクタンクおよびインクカートリッジは、金属材料から製造されている。

本発明の一実施形態では、出力パイプライン、インクパイプライン、戻りパイプライン、および第１のパイプラインは、テフロン（登録商標）製である。

上記に基づいて、本発明のインク循環システムのインクポンプを使用して、インクカートリッジからインクを引き出し、出力パイプラインおよびインクパイプラインに沿ってインクタンク内にインクを充填することで、インクの補充という目的を達成する。更に、正負圧アセンブリを介して、インクタンクに負圧を供給してインクタンク内のインクを取り入れ、それによって、インクがプリンタヘッドから漏出するのを防ぐことができる。正負圧アセンブリは、インクタンクに正圧を供給してインクタンク内のインクを搾り出すのに適しており、それにより、インクをプリンタヘッドに搬送することで、インクがプリンタヘッドを通過することを可能にすることによって、プリンタヘッドを目詰まり状態から解放する、またはプリンタヘッドから気泡を除去する。更に、本発明の加熱アセンブリは、インクタンクおよびプリンタヘッド内のインクを加熱してインクの粘度を低下させ、それによって、インクの流動性を改善し、インクによるプリンタヘッドの目詰まりを低減するのに適している。

添付の図面は、本開示の更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の例示的な実施形態を示しており、本明細書と共に、本開示の原理を説明するのに役立つ。

本発明の一実施形態による、インク循環システムの構造概略図である。 インク充填モードにある、図１のインク循環システムの動作フローチャートである。 インク充填モードにある、図１のインク循環システムの動作フローチャートである。 ループ印刷モードにある、図１のインク循環システムの動作フローチャートである。 ループ印刷モードにある、図１のインク循環システムの動作フローチャートである。 インク除去モードにある、図１のインク循環システムの動作フローチャートである。 インク除去モードにある、図１のインク循環システムの動作フローチャートである。 気泡除去モードにある、図１のインク循環システムの動作フローチャートである。 気泡除去モードにある、図１のインク循環システムの動作フローチャートである。

本発明の例示的な実施形態を詳細に参照すると、本発明の例示的な実施形態の実施例が添付図面に記載されている。可能な限り、同一または同様の部分を示すために、図面および明細書においては同一の参照番号を使用している。

図１を参照すると、本発明のインク循環システム１００は、インクジェットプリンタに適している。インクジェットプリンタは、プリンタヘッドを介して印刷される用紙、透明フィルム、広告板、または同様の平面媒体上に、インクの微細な液滴を正確に噴霧することで、平面媒体上に文字およびパターンを形成する。本発明のインク循環システム１００は、一色のインクに限定されない。複数セットのインク循環システム１００を組み合わせることによって、複数の色を有するインクをインクジェットプリンタに出力することができ、それによって混合されて色彩効果を形成する。

図１を参照すると、本発明のインク循環システム１００は、インクカートリッジ１１０、インクタンク１２０、インクポンプ１３０、第１のバルブ１４０、第２のバルブ１５０、第３のバルブ１６０、プリンタヘッド１７０、加熱アセンブリ１８０、および正負圧アセンブリ１９０を含む。

インクカートリッジ１１０は、インク２００を貯蔵するために使用され、出力パイプライン１１１およびインクカートリッジバルブ１１２を有する。インクカートリッジバルブ１１２は、出力パイプライン１１１上に配置されており、インクカートリッジ１１０のインクを出力パイプライン１１１に流入させることができるか否かを制御するのに適している。インクタンク１２０は、インクカートリッジ１１０の片側に配置されており、インクカートリッジ１１０の出力パイプライン１１１に接続されている。インクタンク１２０は、インク２００の中継ノードとして機能し、ガス圧を供給してインク２００を安定化させることで、インク２００の貯蔵および出力を容易にする。インクポンプ１３０は、インクパイプライン１３１を介して、出力パイプライン１１１およびインクタンク１２０に接続されている。第１のバルブ１４０は、第１のパイプライン１４１を介してインクタンク１２０に接続されている。第２のバルブ１５０は、出力パイプライン１１１上に配置されており、インクポンプ１３０と並べて配置されている。第２のバルブ１５０を使用して、出力パイプライン１１１とインクタンク１２０との間の閉鎖回路または開放回路の形成を制御する。第３のバルブ１６０は、戻りパイプライン１６１を介して、出力パイプライン１１１およびインクパイプライン１３１に接続されている。プリンタヘッド１７０は、インクタンク１２０のインクタンクパイプライン１２１および戻りパイプライン１６１に接続されている。加熱アセンブリ１８０は、インクタンク１２０内に配置されている。加熱アセンブリ１８０は、インクタンク１２０内に配置されている。加熱アセンブリ１８０を使用して、インクタンク１２０のインク２００を加熱することで、インク２００の粘度を低減させ、それによって、インク２００の流動性を向上させ、インクタンク１２０およびプリンタヘッド１７０内でのインクの目詰まりを引き起こす、低温に起因するインク２００の粘度の上昇を防ぐ。正負圧アセンブリ１９０は、ガス圧パイプライン１９１を介して第１のパイプライン１４１に接続されている。

更に、インクポンプ１３０を使用して、インクカートリッジ１１０からインク２００を引き出し、出力パイプライン１１１およびインクパイプライン１３１に沿って、インクタンク１２０内にインク２００を充填する。正負圧アセンブリ１９０がインクタンク１２０に正圧または負圧を供給して、インクタンク１２０内のインク２００を搾り出すまたは取り入れる。

図１を参照すると、実施形態では、正負圧アセンブリ１９０は、正圧ポンプ１９２、負圧ポンプ１９３、およびガス圧バルブ１９４を有する。正圧ポンプ１９２および負圧ポンプ１９３はそれぞれ、ガス圧パイプライン１９１に接続されており、ガス圧バルブ１９４は、ガス圧パイプライン１９１と第１のパイプライン１４１との間に配置されている。ガス圧バルブ１９４を使用して、第１のパイプライン１４１が正圧ポンプ１９２または負圧ポンプ１９３に接続されるように切り替えることで、安定した正圧／負圧を供給する。正圧ポンプ１９２および負圧ポンプ１９３は、正負圧の圧力範囲を調整することもできる。

更に、正圧を供給するとは、正圧ポンプ１９２が外部から空気３００を抜き取り、ガス圧パイプライン１９１および第１のパイプライン１４１からインクタンク１２０に空気３００を搬送し、それによって、インクタンク１２０内のインク２００を搾り出し、それにより、インクタンクパイプライン１２１を介してインク２００をプリンタヘッド１７０に搬送することを意味している。負圧を供給するとは、負圧ポンプ１９３がインクタンク１２０内の空気３００を抜き取り、第１のパイプライン１４１およびガス圧パイプライン１９１から外部に空気３００を排出し、それにより、インクタンク１２０、第１のパイプライン１４１、およびガス圧パイプライン１９１が真空を形成し、それによって、インクタンク１２０内のインク２００を取り入れ、インク２００がプリンタヘッド１７０から漏出するのを防ぐことを意味している。

別の実施形態では、複数セットのインク循環システム１００を組み合わせる場合、複数の正負圧アセンブリ１９０を採用することなく、単一の正負圧アセンブリ１９０により、複数セットのインク循環システム１００に正負圧を供給することができる。

図１を参照すると、インクカートリッジ１１０は、インクカートリッジ１１０の底部に配置されており、インクカートリッジのインク量を検出するために使用される重量センサ１１３を含む。重量センサ１１３は、重量の検出を通して、インクカートリッジ１１０のインクリザーブが十分であるか否かを判定する。インクカートリッジ１１０の重量がデフォルト値よりも低い場合、インクカートリッジのインクリザーブが不十分であり、インクカートリッジ１１０を新しいものと交換するようにユーザに注意を促す通知が発行される。

図１を参照すると、インクタンク１２０は、複数のレベルセンサ１２２も有する。レベルセンサ１２２は、インクタンク１２０の外面上に配置されており、インクタンク１２０のインクレベルを検出するために使用され、それによって、インクタンク１２０のインクリザーブを識別する。インクリザーブが正常である場合、インクポンプ１３０は作動しない。インクリザーブが少な過ぎる場合、インクポンプ１３０が作動して、インクタンク１２０にインクを補充する。

インクタンク１２０は、更に、第１のパイプライン１４１上に配置されており、第１のパイプライン１４１を介してインクタンク１２０に接続されており、かつインクタンク１２０とプリンタヘッド１７０との間のガス圧値を検出するために使用される圧力センサ１２３を含む。インクタンク１２０のガス圧値がデフォルト値に達すると、プリンタヘッド１７０内の気泡やインクが除去され、プリンタヘッド１７０が目詰まり状態から解放される。

更に、インクタンク１２０およびインクカートリッジ１１０は、インク２００の酸およびアルカリに耐えるのに適した金属材料（アルミニウムおよびステンレス鋼等）から製造されている。出力パイプライン１１１、インクパイプライン１３１、戻りパイプライン１６１、および第１のパイプライン１４１は、テフロン（登録商標）製である。テフロン（登録商標）は優れた耐高温性／耐低温性および化学的安定性を有する故に、インク２００が出力パイプライン１１１、インクパイプライン１３１、戻りパイプライン１６１、および第１のパイプライン１４１に流入する際、テフロン（登録商標）はインク２００と化学反応を起こさない。更に、インクカートリッジ１１０、インクタンク１２０、出力パイプライン１１１、インクパイプライン１３１、戻りパイプライン１６１、および第１のパイプライン１４１は、全て不透明材料から製造されることで、インク２００が外部光源の照射によって劣化するのを防ぐ。

図１、図２Ａ、および図２Ｂを参照すると、インク循環システム１００がインク充填モードにあるとき、インクカートリッジ内のインク２００をインクタンク１２０および対応するパイプラインに充填することを目的としている。重量センサ１１３を使用して、インクカートリッジ１１０のインク量が十分であるか否かを検出する（ステップＡ１）。インクカートリッジ１１０の重量がデフォルト値よりも少ない場合、インクカートリッジ１１０を新しいものと交換するように通知が発行される（ステップＡ２）。インクカートリッジ１１０の重量がデフォルト値よりも多い場合、第１のバルブ１４０およびインクカートリッジバルブ１１２が開放され、第２のバルブ１５０が閉鎖される（ステップＡ３）。インクポンプ１３０が作動して、インク２００を出力パイプライン１１１およびインクパイプライン１３１に沿ってインクタンク１２０に充填する（ステップＡ４）。複数のレベルセンサ１２２を使用して、インクタンク１２０のインクレベルが基準を満たしているか否かを感知する（ステップＡ５）。感知結果が否定的である場合、ステップＡ４が再実行される。感知結果が肯定的である場合、ガス圧バルブ１９４が第１のパイプライン１４１を負圧ポンプ１９３に接続されるように切り替え、負圧ポンプ１９３を作動させて、インクタンク１２０に負圧を供給し（ステップＡ６）、それにより、インクタンク１２０、第１のパイプライン１４１、およびガス圧パイプライン１９１が真空を形成する。次に、インクカートリッジバルブ１１２が閉鎖され、第２のバルブ１５０が開放され（ステップＡ７）、それにより、インク２００をインクタンク１２０、出力パイプライン１１１、およびインクパイプライン１３１の間で循環させる。続いて、インクポンプが閉鎖されて（ステップＡ８）、インク２００の流動を停止する。

次に、ステップＡ５を繰り返して、インクタンクのインクレベルが基準を満たしているか否かを感知する。感知結果が否定的である場合、インクポンプ１３０が作動して、インク２００をインクタンク１２０に充填する。感知結果が肯定的である場合、第２のバルブ１５０が閉鎖され、第３のバルブ１６０が開放されて（ステップＡ９）、インクポンプ１３０が作動し（ステップＡ１０）、それにより、インク２００がインクタンク１２０、戻りパイプライン１６１、およびインクパイプライン１３１の間で循環し、インク２００がプリンタヘッド１７０を通過する。更に、第３のバルブ１６０が閉鎖され、第２のバルブ１５０が開放されて（ステップＡ１１）、再度ステップＡ５が繰り返されて、インクタンクのインクレベルが基準を満たしているか否か感知する。感知結果が否定的である場合、インクポンプ１３０が作動して、インク２００をインクタンク１２０に充填する。感知結果が肯定的である場合、加熱アセンブリ１８０が作動して、インクタンク１２０およびプリンタヘッド１７０内のインク２００を加熱する（ステップＡ１２）。続いて、インクタンク１２０およびプリンタヘッド１７０内のインク温度が基準を満たしているか否かが感知される。感知結果が否定的である場合、インク温度が基準を満たすまでステップＡ１２が再度実行される。感知結果が肯定的である場合、インク循環システム１００は、インクの充填を完了し、動作を終了する。

図１、図３Ａ、および図３Ｂを参照する。インク循環システム１００がループ印刷モードにあるとき、プリンタヘッド１７０がスムーズに印刷できるように、印刷前にインクタンク１２０内のインク２００が十分であるか否かを確認し、かつインク２００の流動性を維持することを目的としている。最初に、ガス圧バルブ１９４により、第１のパイプライン１４１が負圧ポンプ１９３に接続されるように切り替え、負圧ポンプ１９３を作動させる（ステップＢ１）。次に、第１のバルブ１４０が開放されて（ステップＢ２）、インクタンク１２０に負圧を供給し、それにより、インクタンク１２０、第１のパイプライン１４１、およびガス圧パイプライン１９１が真空を形成する。複数のレベルセンサ１２２を使用して、インクタンク１２０のインクレベルが基準を満たしているか否かを感知する（ステップＢ３）。感知結果が否定的である場合、インクカートリッジバルブ１１２が開放され、第２のバルブ１５０が閉鎖されて（ステップＢ４）、インクポンプ１３０が作動して、出力パイプライン１１１およびインクパイプライン１３１に沿って、インクタンク１２０内にインク２００を充填する（ステップＢ５）。感知結果が肯定的である場合、インクカートリッジバルブ１１２が閉鎖され、第２のバルブ１５０が開放される（ステップＢ６）。次に、インクポンプ１３０が作動して、インク２００をプリンタヘッド１７０に充填し（ステップＢ７）、加熱アセンブリ１８０が作動して、インクタンク１２０およびプリンタヘッド１７０内のインク２００を加熱する（ステップＢ８）。次に、インクタンク１２０およびプリンタヘッド１７０内のインク温度が基準を満たしているか否かを感知する（ステップＢ９）。感知結果が否定的である場合、インク温度が基準を満たすまでステップＢ８が再度実行される。感知結果が肯定的である場合、プリンタヘッド１７０は、印刷およびインク２００の出力を開始する（ステップＢ１０）。

図１、図４Ａ、および図４Ｂを参照すると、インク循環システム１００がインク除去モードにあるとき、インクにより目詰まりしているプリンタヘッド１７０を除去することを目的としている。複数のレベルセンサ１２２を使用して、インクタンク１２０のインクレベルが基準を満たしているか否かを感知する（ステップＣ１）。感知結果が否定的である場合、インクカートリッジバルブ１１２が開放され、第２のバルブ１５０が閉鎖されて（ステップＣ２）、インクポンプ１３０が作動して、インク２００を出力パイプライン１１１およびインクパイプライン１３１に沿って、インクタンク１２０に充填する（ステップＣ３）。感知結果が肯定的である場合、インクカートリッジバルブ１１２が閉鎖され、第２のバルブ１５０が開放される（ステップＣ４）。次に、第１のバルブ１４０が閉鎖されて（ステップＣ５）、負圧ポンプ１９３が閉鎖されて（ステップＣ６）、負圧の供給が停止される。次に、ガス圧バルブ１９４により、第１のパイプライン１４１が正圧ポンプ１９２に接続されるように切り替えて、第１のバルブ１４０が開放され（ステップＣ７）、インクポンプ１３０が作動してインク２００を出力パイプライン１１１およびインクパイプライン１３１に沿って、インクタンク１２０に充填する（ステップＣ３）。正圧ポンプ１９２が作動して外部から空気３００を抜き取り、ガス圧パイプライン１９１および第１のパイプライン１４１からインクタンク１２０に空気３００を搬送し、それによって、インクタンク１２０内のインク２００を搾り出し、それにより、インク２００がインクタンクパイプライン１２１を通ってプリンタヘッド１７０に搬送されて（ステップＣ８）、プリンタヘッド１７０において目詰まりしているインク２００を除去する。

次に、圧力センサ１２３を使用して、インクタンク１２０とプリンタヘッド１７０との間のガス圧値がデフォルト値まで減少したか否かを検出する（ステップＣ９）。検出結果が否定的である場合、ステップＣ８が繰り返される。検出結果が肯定的である場合、プリンタヘッド１７０内のインク２００が除去され、プリンタヘッド１７０が目詰まり状態から解放される。次に、正圧ポンプ１９２が閉鎖され（ステップＣ１０）、ガス圧バルブ１９４により、第１パイプライン１４１が負圧ポンプ１９３に接続されるように切り替える（ステップＣ１１）。ステップＣ１が再度繰り返され、検出結果が否定的である場合、インクカートリッジバルブ１１２が開放され、第２のバルブ１５０が閉鎖されて（ステップＣ２）、インクポンプ１３０が作動してインク２００を出力パイプライン１１１およびインクパイプライン１３１に沿ってインクタンク１２０に充填する（ステップＣ３）。検出結果が肯定的である場合、インクカートリッジバルブ１１２が閉鎖され、第２のバルブ１５０が開放される（ステップＣ１２）。最後に、負圧ポンプ１９３が作動して、インクタンク１２０に負圧を供給して空気を抜き取り（ステップＣ１３）、インクタンク１２０、第１のパイプライン１４１、およびガス圧パイプライン１９１が真空を形成することで、インク２００がプリンタヘッド１７０から漏出するのを防ぐ。

要するに、インク２００が乾燥してプリンタヘッド１７０内で目詰まりした場合、インク除去モードを使用して正圧を供給し、それにより、流動性を有するインク２００がプリンタヘッド１７０に搬送されることで、乾燥したインク２００を除去することができ、それによって、プリンタヘッド１７０のスムーズな流れを維持する。

図１、図５Ａ、および図５Ｂを参照すると、インク循環システム１００が気泡除去モードにあるとき、プリンタヘッド１７０から気泡を除去することを目的としている。複数のレベルセンサ１２２を使用して、インクタンク１２０のインクレベルが基準を満たしているか否かを感知する（ステップＤ１）。感知結果が否定的である場合、インクカートリッジバルブ１１２が開放され、第２のバルブ１５０が閉鎖され（ステップＤ２）、インクポンプ１３０が作動して、インク２００を出力パイプライン１１１およびインクパイプライン１３１に沿ってインクタンク１２０に充填する（ステップＤ３）。感知結果が肯定的である場合、インクカートリッジバルブ１１２が閉鎖され、第２のバルブ１５０が開放される（ステップＤ４）。次に、第１のバルブ１４０が閉鎖され（ステップＤ５）、負圧ポンプ１９３が閉鎖されて（ステップＤ６）、負圧の供給を停止する。第２のバルブ１５０が閉鎖され、第３のバルブ１６０が開放される（ステップＤ７）。次に、ガス圧バルブ１９４により、第１のパイプライン１４１が正圧ポンプ１９２に接続されるように切り替え、第１のバルブ１４０を開放し（ステップＤ８）、インクポンプ１３０が作動して、インク２００を出力パイプライン１１１およびインクパイプライン１３１に沿って、インクタンク１２０に充填する（ステップＤ３）。正圧ポンプ１９２が作動して、外部から空気３００を抜き取り、ガス圧パイプライン１９１および第１のパイプライン１４１からインクタンク１２０に空気３００を搬送し、それによって、インクタンク１２０内のインク２００を搾り出し、それにより、インク２００がプリンタヘッド１７０および第３のバルブ１６０を通過し（ステップＤ９）、インク２００が戻りパイプライン１６１、インクパイプライン１３１、およびインクタンクパイプライン１２１を循環して流れることで、プリンタヘッド１７０から気泡を除去する。

次に、圧力センサ１２３を使用して、インクタンク１２０とプリンタヘッド１７０との間のガス圧値がデフォルト値まで減少したか否かを検出する（ステップＤ１０）。検出結果が否定的である場合、ステップＤ９が繰り返される。検出結果が肯定的である場合、プリンタヘッド１７０内の気泡は除去されている。次に、正圧ポンプ１９２が閉鎖される（ステップＤ１１）。第２のバルブ１５０が開放され、第３のバルブ１６０が閉鎖され（ステップＤ１２）、ガス圧バルブ１９４により、第１のパイプライン１４１が負圧ポンプ１９３に接続されるように切り替える（ステップＤ１３）。ステップＤ１が再度繰り返され、検出結果が否定的である場合、インクカートリッジバルブ１１２が開放され、第２のバルブ１５０が閉鎖され（ステップＤ２）、インクポンプ１３０が作動して、インク２００を出力パイプライン１１１およびインクパイプライン１３１に沿って、インクタンク１２０に充填する（ステップＤ３）。検出結果が肯定的である場合、インクカートリッジバルブ１１２が閉鎖され、第２のバルブ１５０が開放される（ステップＤ１４）。最後に、負圧ポンプ１９３が作動して、インクタンク１２０に負圧を供給して空気を抜き取り（ステップＤ１５）、それにより、インクタンク１２０、第１のパイプライン１４１、およびガス圧パイプライン１９１が真空を形成することで、インク２００がプリンタヘッド１７０から漏出するのを防ぐ。

要するに、インク２００が気泡を含んだ状態でプリンタヘッド１７０に入ると、気泡除去モードを使用して正圧を供給し、それにより、インク２００が循環してプリンタヘッド１７０を通過することで、プリンタヘッド１７０およびインク２００から気泡を除去する。

上記に基づいて、本発明のインク循環システムのインクポンプを使用して、インクカートリッジからインクを抜き取り、出力パイプラインおよびインクパイプラインに沿ってインクタンクにインクを充填することで、インクの補充という目的を達成する。更に、正負圧アセンブリを介してインクタンクに負圧を供給して、インクタンク内のインクを取り入れ、それによって、インクがプリンタヘッドから漏出するのを防ぐことができる。正負圧アセンブリは、インクタンクに正圧を供給して、インクタンク内のインクを搾り出すのに適しており、それにより、インクがプリンタヘッドに搬送されて、インクがプリンタヘッドおよび第３のバルブを通過することを可能にすることによって、プリンタヘッドを目詰まり状態から解放し、またはプリンタヘッドから気泡を除去する。更に、本発明の加熱アセンブリは、インクタンク内のインクおよびプリンタヘッドを加熱して、インクの粘度を低下させ、それによって、インクの流動性を改善し、インクによるプリンタヘッドの目詰まりを低減させるのに適している。

本発明のインク循環システムは、プリンタに適用することができる。

１００：インク循環システム
１１０：インクカートリッジ
１１１：出力パイプライン
１１２：インクカートリッジバルブ
１１３：重量センサ
１２０：インクタンク
１２１：インクタンクパイプライン
１２２：レベルセンサ
１２３：圧力センサ
１３０：インクポンプ
１３１：インクパイプライン
１４０：第１のバルブ
１４１：第１のパイプライン
１５０：第２のバルブ
１６０：第３のバルブ
１６１：戻りパイプライン
１７０：プリンタヘッド
１８０：加熱アセンブリ
１９０：正負圧アセンブリ
１９１：ガス圧パイプライン
１９２：正圧ポンプ
１９３：負圧ポンプ
１９４：ガス圧バルブ
２００：インク
３００：空気

Claims (12)

1. インク循環システムであって、
   出力パイプラインおよびインクカートリッジバルブを有するインクカートリッジであって、前記インクカートリッジバルブが前記出力パイプライン上に配置されているインクカートリッジと、
   前記インクカートリッジの片側に配置されており、前記インクカートリッジの出力パイプラインに接続されているインクタンクと、
   インクパイプラインを介して、前記出力パイプラインおよび前記インクタンクに接続されているインクポンプと、
   第１のパイプラインを介して前記インクタンクに接続されている第１のバルブと、
   前記出力パイプライン上に配置されている第２のバルブと、
   戻りパイプラインを介して、前記出力パイプラインおよび前記インクパイプラインに接続されている第３のバルブと、
   前記インクタンクおよび前記戻りパイプラインに接続されているプリンタヘッドと、
   前記インクタンク内に配置されている加熱アセンブリと、
   ガス圧パイプラインを介して、前記第１のパイプラインに接続されている正負圧アセンブリと、
   を含み、前記インクポンプを使用して、前記インクカートリッジからインクを引き出し、前記インクを前記出力パイプラインおよび前記インクパイプラインに沿って、前記インクタンク内に充填し、前記正負圧アセンブリが前記インクタンクに正圧または負圧を供給して、前記インクタンク内のインクを搾り出すまたは取り入れる、インク循環システム。
2. 前記インク循環システムがインク充填モードにあるとき、前記インクカートリッジのインク量が検出され、前記第１のバルブおよび前記インクカートリッジバルブが開放され、前記第２のバルブが閉鎖され、前記インクポンプが作動して、前記出力パイプラインおよび前記インクパイプラインに沿って、前記インクタンク内にインクが充填され、前記正負圧アセンブリが前記インクタンクに負圧を供給し、前記インクカートリッジバルブを閉鎖して、前記第２のバルブを開放し、続いて、前記インクポンプが閉鎖されて、前記インクタンクのインクレベルが基準を満たしていることを感知した後、前記加熱アセンブリが作動して、前記インクタンクおよび前記プリンタヘッド内のインクを加熱する、請求項１に記載のインク循環システム。
3. 前記インク循環システムがループ印刷モードにあるとき、前記正負圧アセンブリが作動して負圧が供給され、前記第１のバルブが開放され、前記インクタンクのインクレベルが基準を満たしていることを感知した後、前記インクカートリッジバルブが閉鎖され、前記第２のバルブが開放され、前記インクポンプが作動して、前記プリンタヘッド内にインクが充填され、前記加熱アセンブリが前記インクタンクおよび前記プリンタヘッド内のインクを加熱し、前記プリンタヘッドが印刷を開始する、請求項１に記載のインク循環システム。
4. 前記インク循環システムがインク除去モードにあるとき、前記インクタンクのインクレベルが基準を満たしていることを感知した後、前記インクカートリッジバルブおよび前記第１のバルブが閉鎖され、前記第２のバルブが開放され、前記正負圧アセンブリが負圧の供給を停止し、前記第１のバルブが開放され、前記インクポンプが作動して、前記出力パイプラインおよび前記インクパイプラインに沿って、前記インクタンク内にインクを充填し、前記正負圧アセンブリが前記インクタンクに正圧を供給して、インクを絞り出して前記プリンタヘッドに搬送する、請求項１に記載のインク循環システム。
5. 前記インク循環システムが気泡除去モードにあるとき、前記インクタンクのインクレベルが基準を満たしていることを感知した後、前記インクカートリッジバルブおよび前記第１のバルブが閉鎖され、前記第２のバルブが開放され、前記正負圧アセンブリが負圧の供給を停止した後、前記第１のバルブおよび前記第３のバルブが開放され、前記第２のバルブが閉鎖され、前記インクポンプが作動して、前記出力パイプラインおよび前記インクパイプラインに沿って、前記インクタンク内にインクを充填し、前記正負圧アセンブリが前記インクタンクに正圧を供給してインクを絞り出し、前記プリンタヘッドおよび前記第３のバルブを通過させる、請求項１に記載のインク循環システム。
6. 前記第１のパイプライン上に配置されており、前記インクタンクと前記プリンタヘッドとの間のガス圧値を検出するために使用される圧力センサを更に備える、請求項４に記載のインク循環システム。
7. 前記第１のパイプライン上に配置されており、前記インクタンクと前記プリンタヘッドとの間のガス圧値を検出するために使用される圧力センサを更に備える、請求項５に記載のインク循環システム。
8. 前記インクタンクのガス圧値がデフォルト値まで減少すると、前記プリンタヘッドが目詰まり状態から解放される、請求項６に記載のインク循環システム。
9. 前記インクタンクのガス圧値がデフォルト値まで減少すると、前記プリンタヘッドが目詰まり状態から解放される、請求項７に記載のインク循環システム。
10. 前記インクタンクが、前記インクタンクの外面上に配置されており、前記インクタンク内のインクレベルを検出するために使用される複数のレベルセンサを更に有する、請求項１に記載のインク循環システム。
11. 前記正負圧アセンブリは、正圧ポンプ、負圧ポンプ、およびガス圧バルブを有しており、前記正圧ポンプおよび前記負圧ポンプがそれぞれ、前記ガス圧パイプラインに接続されており、前記ガス圧バルブが、前記ガス圧パイプラインと前記第１のパイプラインとの間に配置されており、前記ガス圧バルブを使用して、前記第１のパイプラインが前記正圧ポンプまたは前記負圧ポンプに接続されるように切り替える、請求項１に記載のインク循環システム。
12. 前記インクカートリッジの底部に配置されており、前記インクカートリッジのインク量を検出するために使用される重量センサを更に備える、請求項１に記載のインク循環システム。