(57)【要約】［課題］インク供給口を複数有する印字ヘッドヘのインク充填時に、流路部材内に、吐出不良の原因となる空気を残さないように充填することが可能なインク充填方法を提供すること。［解決手段］  本発明のインク充填方法は、複数のインク供給口を有するヘッドユニットに、ポンプを有する吸引部材を気密状に装着し、該ポンプにより吸引することにより、インク供給源内のインクを、該インク供給源に連通した一本のインク流路、及び、該インク流路から分岐して前記複数のインク供給口にそれぞれ連通する複数の分岐流路を備える流路部材を介してそれぞれのインク供給口へ供給する際に、一つの分岐流路にインクが通ったところで前記吸引を止め、前記流路部材内の空気が前記分岐部に移動するまで所定時間待機し、前記分岐部に空気が移動した後、再度吸引を行うことを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが供給される複数のインク供給口を有するとともに、下部に備えられたノズルプレートから前記インクを吐出して記録をするヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットの外部に設けられたインク供給源と、
前記インク供給源に連通した一本のインク流路、及び、該インク流路から分岐して前記複数のインク供給口にそれぞれ連通する複数の分岐流路を備える流路部材と、を有する印字ヘッドへのインク充填方法であって、
前記ノズルプレートに、ポンプを有する吸引部材を気密状に装着し、該ポンプにより吸引することにより、前記インク供給源内のインクを前記流路部材を介してそれぞれの前記インク供給口へ供給する際に、
一つの分岐流路にインクが通ったところで前記吸引を止め、
前記流路部材内の空気が前記分岐部に移動するまで所定時間待機し、
前記分岐部に空気が移動した後、再度吸引を行うことを特徴とするインク充填方法。
【請求項２】
前記待機及び再吸引の動作を複数回繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のインク充填方法。
【請求項３】
インク吸引速度が、０．1６ｃｃ／ｓｅｃ以上、０．２９ｃｃ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインク充填方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のインク充填方法を用いたインク充填機能を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタにおいて、インク供給口が複数ある印字ヘッドへのインク充填方法に関する。より詳しくは、流路部材内に空気を残さないようにインク充填することが可能なインク充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタにおいて、印字ヘッドは、インク供給源（インクタンク）からインク流路を介してヘッドユニットのインク供給口へインクを供給し、該ヘッドユニットに装着されるプレート型の圧電アクチュエータにより、多数のノズル孔と連通する圧力室に所定の圧力を選択的に付与して、前記ノズル孔からそれぞれのインクを吐出する構成とされている。【０００３】
前記ヘッドユニットのインク供給口には、前記インク流路に連なるインク流路を形成する樹脂製の流路部材（インクチューブ）が接続されており、この流路部材がインクタンクへと接続されている、そして、前記流路部材を経由してインクタンクから、インクを前記ヘッドユニットへ供給している。【０００４】
また、前記ヘッドユニットに複数のインク供給口を設け、該複数のインク供給口に一本のインク流路から分岐流路を介してインクを供給することも行われている（例えば、特許文献１）。
これは、ヘッドユニットの下部に備えられたノズルプレートの全面から均一にインクを吐出するために、ノズルプレートの複数箇所に分配してインクを供給するためである。つまり、上記の例では、ヘッドユニットのインク供給口に、インク供給源から連なる一本のインク流路、及び、該インク流路から分岐して前記複数のインク供給口にそれぞれ連通する複数の分岐流路を備える流路部材が装着された構成とされている。【０００５】
インクジェットプリンタを初めて使用する場合や印字ヘッドを交換した場合等における印字ヘッドへのインクの充填（いわゆる初期充填）は、例えばノズル面にキャップを気密状に被せると共に、キャップ内の空気をポンプで吸引することにより行なわれる（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
しかしながら、単純にインクを吸引し続けるだけの従来の充填方法では、図５に示すように、流路部材内に空気が残ってしまう。この空気は、プリント時のインク供給の妨げとなり、吐出不良の原因となってしまう。
【先行技術文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２３０９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、インク供給口を複数有する印字ヘッドヘのインク充填時に、流路部材内に、吐出不良の原因となる空気を残さないように充填することが可能なインク充填方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載のインク充填方法は、インクが供給される複数のインク供給口を有するとともに、下部に備えられたノズルプレートから前記インクを吐出して記録をするヘッドユニットと、前記ヘッドユニットの外部に設けられたインク供給源と、前記インク供給源に連通した一本のインク流路、及び、該インク流路から分岐して前記複数のインク供給口にそれぞれ連通する複数の分岐流路を備える流路部材と、を有する印字ヘッドへのインク充填方法であって、前記ノズルプレートに、ポンプを有する吸引部材を気密状に装着し、該ポンプにより吸引することにより、前記インク供給源内のインクを前記流路部材を介してそれぞれの前記インク供給口へ供給する際に、一つの分岐流路にインクが通ったところで前記吸引を止め、前記流路部材内の空気が前記分岐部に移動するまで所定時間待機し、前記分岐部に空気が移動した後、再度吸引を行うことを特徴とする。
また、本発明の請求項２に記載のインク充填方法は、請求項１において、前記待機及び再吸引の動作を複数回繰り返すことを特徴とする。
また、本発明の請求項３に記載のインク充填方法は、請求項１又は２において、インク吸引速度が、０．1６ｃｃ／ｓｅｃ以上、０．２９ｃｃ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする。
また、本発明の請求項４に記載のインクジェットプリンタは、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインク充填方法を用いたインク充填機能を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、インク供給口を複数有する印字ヘッドヘのインク充填時に、ポンプによりインク吸引を行い、一つの分岐流路にインクが通ったところでポンプを止め、流路部材の分岐部に空気が移動するまで所定時間待機し、その後、再度インク吸引を行う。分岐部に空気を移動させることで、分岐流路内の空気の量をほぼ均等にすることができ、これにより分岐流路内の流路抵抗がほぼ同じとなるため、その後再度インク吸引を行うことで両方の分岐流路内を同じように吸引することができる。その結果、本発明では、流路部材内から空気を排除することができ、流路部材内に吐出不良の原因となる空気を残さないようにインク充填することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】印字ヘッドの構成例を模式的に示す図である。
【図２】本発明の充填方法において、ヘッド内でのインクの流れを模式的に示す図である。
【図３】本発明の充填方法において、ヘッド内でのインクの流れを模式的に示す図である。
【図４】従来の充填方法において、ヘッド内でのインクの流れを模式的に示す図である。
【図５】従来の充填方法において、ヘッド内でのインクの流れを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のインク充填方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の方法によりインク充填が行われる印字ヘッドの構成例を模式的に示す図である。
この印字ヘッド１は、インクジェットプリンタヘッドに装着され、インク供給源であるインクタンク２から供給されるインク２０を、ヘッドユニット３が備えるノズルプレート４の多数のノズル孔（図示せず）から吐出させて印字記録するものである。
【００１３】
そして、この印字ヘッド１は、ヘッドユニット３の両端に複数（ここでは２つ）のインク供給口５ａ，５ｂを設けた構成とされている。これは、ヘッドユニット３の下部に備えられたノズルプレート４の全面から均一にインクを吐出するために、ノズルプレート４の両側の複数箇所に分配してインクを供給するためである。つまり、ヘッドユニット３のインク供給口５ａ，５ｂに、インクタンク２に連通する一本のインク流路６と、該インク流路６から分岐してそれぞれのインク供給口５ａ，５ｂにそれぞれ連通する複数の分岐流路７ａ，７ｂを備える流路部材８が装着された構成とされている。これら流路部材８は、例えば柔軟性を有する合成樹脂製のチューブからなる。
このような印字ヘッド１にインクを充填する際には、前記ノズルプレート４に、ポンプ１１を有する吸引部材１０を気密状に装着し、該ポンプ１１により吸引することにより、前記インクタンク２内のインク２０を前記流路部材８を介してそれぞれの前記インク供給口５ａ，５ｂへ供給する。
【００１４】
吸引部材１０は、印字ヘッド１のノズル面側と気密状に嵌合する大きさのキャップ１２を備えて構成されている。キャップ１２の内底面には、貫通孔（図示せず）が形成されており、この貫通孔は、キャップ１２の底面側に取り付けられている柔軟性を有する合成樹脂製の吸引チューブ１３を介して廃インクタンク１４に接続されている。上記吸引チューブ１３の途中には吸引ポンプ１１が取り付けられている。
そして、吸引ポンプ１１を駆動させてヘッドユニット３側に負圧力がかかるようにする。すると、インクタンク２内に蓄えられているインクは、前記流路部材８を介してそれぞれのインク供給口５ａ，５ｂからヘッドユニット３内に流れ込む。
【００１５】
一般に、通常の印字動作中のインク消費量は、インク全体に緩やかな流れを作る程度であり、各ノズルへのインク供給に対してヘッドユニット３へのインク補給は過不足無く行われる。一方、インクの初期導入時やインクカートリッジの交換時には、流路中に浸入することがある空気を排出する必要があるので、パージ処理を行う。このとき、インク２０に強い流れを起こして空気２１をインク２０と共に排出する。しかし、分岐流路７ａ，７ｂ内の流路抵抗にアンバランスがあると、インク２０は少しでも流路抵抗の低いところを選んで流れてしまう傾向がある。
【００１６】
図４及び図５、並びに後掲する図２及び図３は、インク充填時に印字ヘッド１内におけるインクの流れを模式的に示す図であり、吸引部材１０は省略して示してある。
従来の充填方法では、吸引ポンプ１１で一定時間インクを引き続けるのみであった。そうすると、例えば図４に示すように、インク２０は通りやすい方の分岐流路７ａのみに流れ、もう一方の分岐流路７ｂにはインク２０はあまり流れない。
【００１７】
インクがまだ通っていない状態でのインク充填では、インク２０の層と空気２１の層がいくつも連なって流れてくる。インクが通りやすい分岐流路は、そのインク２０と空気２１の層の数が少ない方の分岐流路７ａである。層の数が少なければ、その分流路抵抗は少なくなる。
そして、先に空気２１の層が無くなった方の分岐流路７ａは、空気２１の残っている分岐流路７ｂに比べ、圧倒的に流路抵抗が下がるため、そちらからのみインク２０が流れるようになる。
【００１８】
このように、ポンプ１１で一定時間インクを引き続けるのみの、従来の充填方法では、例えば図５に示すように、引きやすい方の分岐流路７ａからのみインク２０を引っ張り、引っ張ったインク２０と空気２１がヘッドを通ってもう一方の分岐流路７ｂヘと流れ、これが循環し、結果としていつまでたっても空気２１が抜けないという状態に陥ってしまう。
【００１９】
そこで、本発明のインク充填方法では、一つの分岐流路にインク２０が通ったところで前記吸引を止め、他方の分岐流路内の空気２１が分岐部８ａに移動するまで所定時間待機し、前記分岐部８ａに空気２１が移動した後、再度吸引を行うことを特徴とする。
図２に示すように、分岐部８ａに空気２１を移動させることで、２つの分岐流路７ａ，７ｂ内の空気２１の量をほぼ均等にすることができ、これにより２つの分岐流路７ａ，７ｂ内の流路抵抗をほぼ同じとすることができる。その後、再度インク吸引を行うことで両方の分岐流路７ａ，７ｂ内を同じように吸引することができる。その結果、本発明では、流路部材８内から空気２１を排除することができ、流路部材８内に吐出不良の原因となる空気２１を残さないようにインク充填することが可能となる。
【００２０】
図２に示すように、一つの分岐流路７ａにインク２０が通ったところで吸引を止め、所定時間だけ待機する。すると、インク２０を引けなかったもう一方の分岐流路７ｂに残っている空気２１がヘッドの上あたりまで移動してくる。そして、図３（ａ）に示すように、もう一方の分岐流路７ａにも移動し、両分岐流路７ａ，７ｂ内の空気２１の量がほぼ均等になる。なお、この際、空気２１がインク流路６のほうにまで流れ込むことはない。
また、時間がたつと空気２１の層どうしがくっつき、1つの大きな空気２１の層へと変化する。両分岐流路７ａ，７ｂ内で空気２１の量が均等になると、両分岐流路７ａ，７ｂ内の流路抵抗がほぼ同じとなる。すると、図３（ｂ）に示すように両方の分岐流路７ａ，７ｂ内を同じように吸引することができ、図３（ｃ）に示すように分岐流路７ａ，７ｂ内から空気２１を排除することが可能となる。
【００２１】
実際には、時間をおいても分離したままの空気２１の層が残る場合もあり、1回では片側の分岐流路７ａ，７ｂに空気２１の層が残ってしまうこともあるので、確実に空気２１を排除するためには、待機→再吸引の動作を複数回繰り返すことが好ましい。
【００２２】
また、本発明において、インク吸引速度は、０．1６ｃｃ／ｓｅｃ以上、０．２９ｃｃ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。これにより、吐出不良の要因となりうる分岐流路７ａ，７ｂ内の空気２１を効率よく排除することができ、分岐流路７ａ，７ｂ内に空気２１を残さないように確実にインク充填することが可能となる。これに対し、インク吸引速度を０．２９ｃｃ／ｓｅｃよりも速くすると、図５に示したようなインクの流れができてしまい、いつまでたっても分岐流路７ａ，７ｂ内の空気２１を逃がすことができない。一方、インク吸引速度を０．1６ｃｃ／ｓｅｃ未満にすると、吸引力が弱く、空気２１を引っ張ることができない。すなわち、吸引力よりも空気２１の浮力の方が大きいため、分岐流路７ａ，７ｂの中で、チューブと空気２１との隙間を通ってインク２０が流れていくのみなので、分岐流路７ａ，７ｂ内に空気２１が残ってしまう。
【００２３】
なお、本明細書中において、インク吸引速度とは、流路部材８として内径３ｍｍ、長さ６５ｍｍのチューブを用い、該チューブ内にインク２０が全て満たされている状態で、２つの分岐流路７ａ，７ｂから均等にインクを引いた場合に、1つの分岐流路においてインク２０が流れる速度のことを言う。
【００２４】
以上説明してきたように、本発明では、インク吸引後に、所定時間待機することで流路部材の分岐部に空気を移動させ、その後、再度インク吸引を行うことで両方の分岐流路内を同じように吸引することができる。その結果、本発明では、流路部材内から空気を排除することができ、流路部材内に吐出不良の原因となる空気を残さないようにインク充填することが可能となる。
【００２５】
以上、本発明のインク充填方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば上述した説明では、インク供給口を２つ有する印字ヘッドにインクを充填する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ以上のインク供給口を有する印字ヘッドにインクを充填する場合においても、本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、インク供給口を複数有する印字ヘッドヘのインク充填方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  印字ヘッド、２  インクタンク、３  ヘッドユニット、４  ノズルプレート、５ａ，５ｂ  インク供給口、６  インク流路、７ａ，７ｂ  分岐流路、８  流路部材、８ａ  分岐部、１０  吸引部材、１１  ポンプ、１２  キャップ、１３  吸引チューブ、１４  廃インクタンク、２０  インク、２１  空気。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年9月16日(2011.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが供給される複数のインク供給口を有するとともに、下部に備えられたノズルプレートから前記インクを吐出して記録をするヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットの外部に設けられたインク供給源と、
前記インク供給源に連通した一本のインク流路、及び、該インク流路から分岐して前記複数のインク供給口にそれぞれ連通する複数の分岐流路を備える流路部材と、を有する印字ヘッドへのインク充填方法であって、
前記ノズルプレートに、ポンプを有する吸引部材を気密状に装着し、該ポンプにより吸引することにより、前記インク供給源内のインクを前記流路部材を介してそれぞれの前記インク供給口へ供給する際に、
一つの分岐流路にインクが通ったところで前記吸引を止め、
前記流路部材内の空気が分岐部に移動するまで所定時間待機し、
前記分岐部に空気が移動した後、再度吸引を行うことを特徴とするインク充填方法。
【請求項２】
前記待機及び再吸引の動作を複数回繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のインク充填方法。
【請求項３】
インク吸引速度が、0.16cc／sec以上、0.29cc／sec以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインク充填方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のインク充填方法を用いたインク充填機能を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【国際調査報告】
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