JPH08207299A - インク注入方法及びインク注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクカートリッジへのインク注入時間を短
縮することができるとともに、真空ポンプの小型化を小
型化を図ってコストを低減することができるインク注入
方法及びインク注入装置を提供する。 【構成】 第１電磁開閉弁４を開放して真空ポンプ１に
よりインクカートリッジ６内を所定の真空圧にした後
（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４：ＹＥＳ）、第１電磁開閉弁４を開
放した状態を保持しつつ第２電磁開閉弁５を開放する
（Ｓ５）ことにより、インクカートリッジ６の減圧を行
うと同時に、インクタンク７からインクカートリッジ６
内へのインク３の供給を行うように構成する。これによ
り、減圧動作とインク注入動作を２段階で行う前記従来
の注入装置の場合に比して、インクカートリッジ６への
インク注入時間を格段に短縮することが可能となり、ま
た、装置系の構成を簡単にして真空ポンプ１小型化を図
って装置のコストを低減することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タの印字ヘッドにインクを供給するインクカートリッジ
にインクを注入するインク注入方法およびインク注入装
置に関し、特に、真空ポンプを介してインクカートリッ
ジの減圧を行いながらインクタンクからのインクの注入
を同時に行うことにより、真空ポンプの小型化を図って
低コストをもって短時間でインクカートリッジにインク
を注入することが可能なインク注入方法およびインク注
入装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクジェットにおけるイン
クジェットヘッドに対してインクの供給を行うインクカ
ートリッジにインクを注入するについて、各種のインク
注入方法及び装置が提案されている。例えば、特開平５
−３３８１９６号公報には、インクタンクと記録ヘッド
とを一体に結合させた後に記録ヘッドの吐出口を閉塞
し、三方切換弁を切り換えることによりインクタンクと
真空ポンプとを接続してカートリッジ内を真空状態とし
た後、更に再度三方切換弁を切り換えてインクタンクと
注入インクを収納したタンクとを接続して真空ポンプに
より真空吸引することによりカートリッジ内にインクを
注入するインク注入方法、及び、その装置が記載されて
いる。かかるインク注入方法、装置によれば、インクの
注入時間を短縮して、インクタンクと記録ヘッドとを結
合する際にも結合部等において空気残留が発生すること
を防止できるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平５−３３８１９６号公報に記載されたインク注入方
法、装置では、三方切換弁を切り換えた後、真空ポンプ
を介してカートリッジ内を真空状態にする前段階、及
び、再度三方切換弁を切り換えてカートリッジ内にタン
クからインクを注入する後段階が必要となる。このよう
に、カートリッジ内にインクを注入するに際して、２つ
の段階が必要となることから、インクの注入に時間がか
かってしまい、インク注入の時間短縮を行うについてま
だまだ不十分であるという問題がある。

【０００４】また、前記従来のインク注入装置は複雑な
配管構成を有しており、これに起因して装置全体の真空
度を上昇させるのは容易でなく、また、カートリッジ内
を真空状態にする際には高い真空度（１０Ｔｏｒｒ）に
真空吸引する必要がある。従って、真空ポンプとして大
型のポンプを設けなければならず、装置設備も大型化し
てしてコストが高騰してしまうという問題がある。

【０００５】本発明は前記従来の問題点を解消するため
になされたものであり、真空ポンプによりインクカート
リッジの減圧を行うと同時に前記インクタンクからイン
クをインクカートリッジに注入することにより、インク
カートリッジへのインク注入時間を短縮することができ
るとともに、真空ポンプの小型化を小型化を図ってコス
トを低減することができるインク注入方法及びインク注
入装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係るインク注入方法は、インクジェットプリ
ンタの印字ヘッドに対してインクを供給するインクカー
トリッジにインクを注入するに際して、真空ポンプを介
してインクタンクからインクカートリッジにインクを注
入するインク注入方法において、前記真空ポンプにより
インクカートリッジの減圧を行なうと同時に前記インク
タンクからインクをインクカートリッジに注入すること
に特徴を有する。

【０００７】また、本発明に係るインク注入装置は、一
端にエア抜き孔、他端近傍にインク供給孔が形成された
インクカートリッジと、エア抜き孔に第１接続パイプを
介して接続された真空ポンプと、インク供給孔に第２接
続パイプを介して接続されたインクタンクとを有し、前
記真空ポンプによりインクタンク内のインクをインクカ
ートリッジに注入するインク注入装置において、前記第
１接続パイプに配設された第１弁部材と、前記第２接続
パイプに配設された第２弁部材と、前記第１弁部材及び
前記第２弁部材の開閉を制御する制御手段とを備え、前
記制御手段は前記第１弁部材及び前記第２弁部材を同時
に開放しながら前記真空ポンプの駆動を行なう構成を有
する。

【０００８】

【作用】上記の構成を有する本発明のインク注入方法に
おいては、インクジェットプリンタの印字ヘッドに対し
てインクを供給するインクカートリッジにインクを注入
するに際して、真空ポンプによりインクカートリッジの
減圧を行なうと同時にインクタンクからインクをインク
カートリッジに注入する。このように、インクカートリ
ッジの減圧とインクの注入とを同時に行うことにより、
短時間でインクタンクからインクカートリッジ内にイン
クが注入可能となり、また、小型の真空ポンプを使用し
ても十分インクの注入を行うことが可能となる。

【０００９】また、本発明のインク注入装置において
は、制御手段が、先ず、第１接続パイプに配設された第
１弁部材を開放するとともに、真空ポンプの駆動を行っ
てインクカートリッジの減圧を行う。これにより、イン
クカートリッジ内の空気は、そのエア抜き孔から第１接
続パイプを経て外部に排出され、インクカートリッジは
減圧されることとなる。更に、制御手段は、インクカー
トリッジの減圧状態を保持したまま、第２接続パイプに
配設された第２弁部材を開放する。かかる第２弁部材の
開放に基づいて、インクカートリッジの減圧状態を保持
しつつ、インクタンクから第２接続パイプ、第２弁部材
を介してインクがインクカートリッジ内に注入可能とな
る。このとき、インクを注入する際には、制御手段によ
り第１弁部材及び第２弁部材の双方が開放されているこ
とから、インクは短時間でインクタンクからインクカー
トリッジ内に注入され得るものである。また、本発明の
インク注入装置は、インクカートリッジのエア抜き孔に
第１接続パイプを介して真空ポンプを接続し、インクカ
ートリッジのインク供給孔に第２接続パイプを介してイ
ンクタンクを接続した簡単な構成を有することから、真
空ポンプを介してインクの注入に必要とされるインク注
入装置内の真空度はそれ程高くなくてもよく、これによ
り真空ポンプの小型化を図って装置全体のコストを低減
することが可能となるものである。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係るインク注入方法及びイン
ク注入装置について、本発明を具体化した実施例に基づ
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施例
に係るインク注入装置の全体構成について図１に基づき
説明する。ここに、図１はインク注入装置の全体構成を
模式的に示す説明図である。

【００１１】図１において、インク注入装置Ａは、基本
的に、真空ポンプ１、トラップタンク２、インクカート
リッジ６、インクタンク７を備えており、また、真空ポ
ンプ１とトラップタンク２とは接続パイプ１３を介し
て、トラップタンク２とインクカートリッジ６とは接続
パイプ１４を介して、インクカートリッジ６とインクタ
ンク７とは接続パイプ１５を介して、それぞれ接続され
ている。

【００１２】ここに、真空ポンプ１は、インク注入装置
Ａの装置系全体を所定の真空度に吸引するポンプであ
り、装置系の真空度は接続パイプ１３に配設されたレギ
ュレータ１２により検出される。因みに、本実施例のイ
ンク注入装置Ａでは、装置系全体の真空度が２６０Ｔｏ
ｒｒ〜６０Ｔｏｒｒ程度に吸引されれば十分であり、従
って、真空ポンプ１としては小型のポンプを使用するこ
とが可能となる。

【００１３】また、トラップタンク２は、後述するよう
に、インクカートリッジ６内にインク３を注入する際
に、真空ポンプ１を介して吸引されたインクが真空ポン
プ１内に入り込まないように、インク３をトラップする
ためのタンクであり、インクカートリッジ６から接続パ
イプ１４を介して過剰に吸引されたインク３は、トラッ
プタンク２内に貯留される。かかるトラップタンク２を
配設することにより、真空ポンプ１の寿命を長くするこ
とが可能となる。

【００１４】更に、接続パイプ１４は、トラップタンク
２とインクカートリッジ６とを相互に接続するものであ
り、その一端はトラップタンク２の下部に、他端はイン
クカートリッジ６のエア抜き孔９に接続されている。ま
た、接続パイプ１４においてエア抜き孔９の近傍位置に
は、第１電磁開閉弁４が配設されている。かかる第１電
磁開閉弁４は、後述する制御部１６を介して、その開閉
が制御される。尚、前記接続パイプ１３と接続パイプ１
４は、本発明における第１接続パイプを構成する。

【００１５】インクカートリッジ６において、その一端
（図１中上端）にはエア抜き孔９が形成され、また、他
端（図１中下端）にはインク供給孔８が形成されてい
る。ここで、かかるインクカートリッジ６の構造につい
て図２及び図３に基づき説明する。図２はインクカート
リッジ６の斜視図、図３はインクカートリッジ６の側断
面図である。

【００１６】図２、図３において、インクカートリッジ
６は直方体形状を有しており、その底壁部６Ａには円形
のインク供給孔８が形成され、また、底壁部６Ａと対向
する側は開放されて開口６Ｂとされている。かかる開口
６Ｂにはインクカートリッジ蓋１１が嵌合されており、
このインクカートリッジ蓋１１にはインク供給孔８より
も小さなエア抜き孔９が設けられている。ここに、イン
ク供給孔８は、効率良くインクカートリッジ６内にイン
ク３を供給可能とすべく比較的大きな孔径とされてお
り、一方、エア抜き孔９は、インクカートリッジ６内の
空気を排出できれば十分であることから小さな孔径とさ
れている。

【００１７】かかるインクカートリッジ６の内部には、
図３に示すように、発砲性のインク保持体１０が若干圧
縮した状態で収納されている。かかるインク保持体１０
は、インクタンク７、接続パイプ１５からインク供給孔
８を介して供給されるインク３をその内部に含浸して保
持するためのものである。インク保持体１０としては、
例えば、スポンジ等のような発砲体が使用される。ま
た、インクカートリッジ蓋１１においてインク保持体１
０と対向する側（図３中左側）には、複数の押圧壁部１
１Ａが形成されており、これらの各押圧壁部１１Ａは、
インクカートリッジ蓋１１の内面が直接インク保持体１
０に接触することを防止して、インクカートリッジ蓋１
１の内面とインク保持体１０間に間隙Ｂを形成するもの
である。かかる構成により、インク保持体１０に含浸保
持されたインク３が、真空ポンプ１の駆動時にエア抜き
孔９から接続パイプ１４に吸引されることを極力防止す
ることができる。

【００１８】接続パイプ１５は、インクカートリッジ６
とインクタンク７とを相互に接続するパイプであり、そ
の一端はインク供給孔８に、他端はインクタンク７の下
部に接続されている。また、接続パイプ１５においてイ
ンク供給孔８の近傍位置には、第２電磁開閉弁５が配設
されている。かかる第２電磁開閉弁５は、後述する制御
部１６を介して、その開閉が制御される。また、インク
タンク７内には、インクカートリッジ６内のインク保持
体１０に含浸保持させるインク３が貯留されておいる。
尚、接続パイプ１５は、本発明における第２接続パイプ
を構成する。

【００１９】次に前記のように構成されたインク注入装
置Ａにおいて行われるインク注入制御を行う制御装置に
ついて図４に基づき説明する。図４はインク注入装置Ａ
の制御系を示す制御ブロック図である。

【００２０】図４において、制御装置は基本的に制御部
１６から構成されており、制御部１６は、後述する制御
プログラムに従って、真空ポンプ１、第１電磁開閉弁
４、第２電磁開閉弁５等の制御を行う。かかる制御部１
６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭから構成されており、Ｒ
ＯＭには後述の制御プログラムの他インク注入装置Ａの
制御に必要な各種のプログラムが記憶され、また、ＲＡ
ＭはＣＰＵにより演算された演算結果を一時的に記憶す
る作用を行う。

【００２１】制御部１６はカートリッジ検出器１７でイ
ンクカートリッジ６を検出し、インクカートリッジ６が
インク注入装置Ａに配置されたことを確認した後、各第
１電磁開閉弁４、第２電磁開閉弁５を閉じた状態で、真
空ポンプ１を駆動する。そして、制御部１６は、レギュ
レータ１２により検出された真空度が所定の真空度にな
ったことを確認した場合、第１電磁弁制御回路１８を介
して第１電磁開閉弁４を開放し、インクカートリッジ６
内の空気をエア抜き孔９を介して外部に排出してインク
カートリッジ６内の減圧を行う。また、制御部１６は、
第２電磁開閉弁制御回路１９を介して第２電磁開閉弁５
を開放し、この第２電磁開閉弁５の開放時点からタイマ
ー２０による計時を開始する。更に、制御部１６は、タ
イマー２０により所定時間が計時された時には、第１電
磁開閉弁制御回路１８、第２電磁開閉弁制御回路１９を
介して、各第１電磁開閉弁４及び第２電磁開閉弁５を閉
じた後、真空ポンプ１の駆動を停止する。この後、イン
ク３が充填されたインクカートリッジ６がインク注入装
置Ａから取り外されたことをカートリッジ検出器１７に
より検出した時点でインク注入制御を終了する。

【００２２】続いて、前記制御部１６により行われるイ
ンク注入制御動作について図５に基づき説明する。図５
はインク注入制御プログラムのフローチャートである。
尚、インク注入制御が開始される時点では、第１電磁開
閉弁４及び第２電磁開閉弁５は、共に閉じられているも
のとする。

【００２３】図５において、先ず、ステップ（以下、Ｓ
と略記する）１において、カートリッジ検出器１７を介
してインクカートリッジ６がインク注入装置Ａに取り付
けられたかどうか判断される。カートリッジ検出器１７
を介してインクカートリッジ６の取付が検出された場合
には、Ｓ２で真空ポンプ１の駆動が開始される。続い
て、Ｓ３において、第１電磁開閉弁４が開放される。こ
れにより、インクカートリッジ６内の空気が接続パイプ
１４等を介して外部に排出され始める。そして、レギュ
レータ１２により装置系の真空度が所定の真空圧になっ
たかどうか検出される。ここに、所定の真空圧（真空
度）は２６０Ｔｏｒｒ〜６０Ｔｏｒｒに設定されてい
る。装置系の真空度が所定の真空圧になるまでは、その
状態で待機される（Ｓ４：ＮＯ）。このように真空ポン
プ１を介してインクカートリッジ６内の減圧を行ってい
る際に、インクカートリッジ６内の残留インク、あるい
は接続パイプ１４内に前回の動作時に残留しているイン
ク等は、トラップタンク２へ導かれ、インク３として回
収される。従って、空気のみが接続パイプ１３を経て真
空ポンプ１を介して外気へ導かれることとなり、インク
が真空ポンプ１内に入り込むことが確実に防止される。

【００２４】レギュレータ１２を介して装置系の真空度
が所定の真空圧になったことを検出した場合（Ｓ４：Ｙ
ＥＳ）には、インクカートリッジ６の空気がエア抜き孔
９から接続パイプ１４等により排出されてインク注入可
能な減圧状態になったこととなり、Ｓ５において第２電
磁開閉弁５が開放される。この時点において、第１電磁
開閉弁４及び第２電磁開閉弁５は、共に開放されてお
り、従って、第２電磁開閉弁５を開放した時点で、イン
クタンク７内のインクは接続パイプ１５を介してインク
カートリッジ６と接続され、インクタンク７内のインク
３が減圧されたインクカートリッジ６へと流入する。ま
た、第２電磁開閉弁５の開放に対応して、タイマー２０
による計時が開始され（Ｓ６）、タイマー２０により第
２電磁開閉弁５の開放時間が計時される。

【００２５】Ｓ７においては、タイマー２０により所定
時間が計時されたかどうか判断され、所定時間が計時さ
れていない場合（Ｓ７：ＮＯ）には所定時間を計時する
まで計時動作が続行される一方、所定時間が計時された
場合（Ｓ７：ＹＥＳ）には第１電磁開閉弁４及び第２電
磁開閉弁５が共に閉じられる（Ｓ８、Ｓ９）。これによ
り必要以上のインク３がインクタンク７から流出し、ト
ラップタンク２に流入することが防止される。

【００２６】この後、真空ポンプ１の駆動が停止される
（Ｓ１０）とともに、カートリッジ検出器１７を介して
インクカートリッジ６が注入装置Ａから取り外されたこ
とを検出した（Ｓ１１）時点で、インクカートリッジ６
に対するインクの注入制御が終了する。

【００２７】以上詳細に説明した通り、本実施例のイン
ク注入装置Ａでは、第１電磁開閉弁４を開放して真空ポ
ンプ１によりインクカートリッジ６内を所定の真空圧に
した後、第１電磁開閉弁４を開放した状態を保持しつつ
第２電磁開閉弁５を開放することにより、インクカート
リッジ６の減圧を行うと同時に、インクタンク７からイ
ンクカートリッジ６内へのインク３の供給を行うように
構成したので、減圧動作とインク注入動作を２段階で行
う前記従来の注入装置の場合に比して、インクカートリ
ッジ６へのインク注入時間を格段に短縮することができ
る。

【００２８】また、本実施例のインク注入装置Ａでは、
全体の構成を簡単化できることから、真空ポンプ１によ
る真空度は２６０〜６０Ｔｏｒｒ程度でよく、これによ
り真空ポンプ１の小型化を図って装置全体のコストを低
減することができる。

【００２９】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良、変形が可能であることは勿論である。例えば、前記
実施例においては、タイマー２０により第２電磁開閉弁
５の開放時間を計時するようにしているが、かかるタイ
マー２０を介してインクカートリッジ６が所定真空圧に
なるまでの時間を計測し、その計測時間に基づいてイン
クカートリッジ６の亀裂等の存在を検出するように構成
することも可能である。

【００３０】また、前記実施例においては、エア抜き孔
９がインクカートリッジ６の他端側に嵌合されたインク
カートリッジ蓋１１に設けられているが、かかるエア抜
き孔９の形成位置は、インクカートリッジ蓋１１以外の
位置であってもよく、例えば、インクカートリッジ６の
他端側においてインク保持体１０の長手方向の長さの１
割以内でインクカートリッジ６の側壁に形成されてもよ
い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した通り本発明は、真空ポンプ
によりインクカートリッジの減圧を行うと同時に前記イ
ンクタンクからインクをインクカートリッジに注入する
ことにより、インクカートリッジへのインク注入時間を
短縮することができるとともに、真空ポンプの小型化を
小型化を図ってコストを低減することができるインク注
入方法及びインク注入装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インク注入装置の全体構成を模式的に示す説明
図である。

【図２】インクカートリッジの斜視図である。

【図３】インクカートリッジの側断面図である。

【図４】インク注入装置の制御系を示す制御ブロック図
である。

【図５】インク注入制御プログラムのフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 真空ポンプ ２ トラップタンク ３ インク ４ 第１電磁開閉弁 ５ 第２電磁開閉弁 ６ インクカートリッジ ７ インクタンク ８ インク供給孔 ９ エア抜き孔 １０ インク保持体 １１ インクカートリッジ蓋 １３、１４、１５ 接続パイプ １６ 制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットプリンタの印字ヘッドに
   対してインクを供給するインクカートリッジにインクを
   注入するに際して、真空ポンプを介してインクタンクか
   らインクカートリッジにインクを注入するインク注入方
   法において、 前記真空ポンプによりインクカートリッジの減圧を行な
   うと同時に前記インクタンクからインクをインクカート
   リッジに注入するインク注入方法。
2. 【請求項２】 一端にエア抜き孔、他端近傍にインク供
   給孔が形成されたインクカートリッジと、エア抜き孔に
   第１接続パイプを介して接続された真空ポンプと、イン
   ク供給孔に第２接続パイプを介して接続されたインクタ
   ンクとを有し、前記真空ポンプによりインクタンク内の
   インクをインクカートリッジに注入するインク注入装置
   において、 前記第１接続パイプに配設された第１弁部材と、 前記第２接続パイプに配設された第２弁部材と、 前記第１弁部材及び前記第２弁部材の開閉を制御する制
   御手段とを備え、 前記制御手段は前記第１弁部材及び前記第２弁部材を同
   時に開放しながら前記真空ポンプの駆動を行なうことを
   特徴とするインク注入装置。