(57)【要約】インク補充カートリッジと、インク補充カートリッジのインクがフローシステムを用いて補充されるプリンタカートリッジとをドッキングするように適合された再充填ステーションであり、カニューレ又はニードルが前記カートリッジのシステムを相互連結することが、動作の電子的監視及び連続を可能にする。フローシステムは、閾値弁、少なくとも１つの防振ルート、少なくとも１つの迂回ルート、及びポンプを有する。このポンプにより、インクをプリンタカートリッジから取り除き、そして、補充カートリッジからの、より多くのインクに替えることができる。圧力の逃がし、及びインクの質を維持する手順がフローシステムにおいて具体化される。
2005537961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタの、又はインクジェットプリンタのためのプリンタカートリッジを再充填するための装置であって、前記装置が、プリンタカートリッジをドッキングし且つインク補充カートリッジをドッキングするためのフローシステムを有し、前記フローシステムがポンプ及び導管を含み、
使用において、前記フローシステムが、少なくとも前記プリンタカートリッジと前記インク補充カートリッジとを前記導管により相互連結することができ、
さらにインク受容部が存在し、又は、前記インク補充カートリッジが、ドッキングされるときにインク受容部をもたらすことができ、
前記フローシステムが、以下の使用モードの各々にて動作可能であり、これらのモードが、
（ａ）ドッキングされたプリンタカートリッジ内からインクをインク受容部に送り出す引き出しモードと、
（ｂ）ドッキングされたインク補充カートリッジ内からドッキングされたプリンタカートリッジにインクを供給するインク供給モードと、
（ｃ）ドッキングされたインク補充カートリッジ内からモード（ｂ）の動作にてフローシステムに引き込まれたインクの進路を変更するインク進路変更モードであり、このような進路変更が、幾らかのインクを少なくとも再循環させ、及び／又は、幾らかのインクをインク受容部に少なくとも排出するモードである装置。
【請求項２】
前記フローシステムが、起動後に少なくとも部分的に電子制御により制御され、それにより、フローシステムが、（i）モード（ａ）で動作することができ、次いで、（ii）全体又は一部がモード（ｃ）で動作する可能性を少なくとも有しながらモード（ｂ）で動作できる請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フローシステムがモード（ｄ）で動作可能であり、モード（ｄ）において、ドッキングされ充填された、又は部分的に充填されたモード（ｂ）のプリンタカートリッジ内から幾らかの流体が引き出される請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
プログラミングされた又は電子的な制御部が存在し、これにより前記フローシステムが、（Ｉ）モード（ｂ）のみ、又はモード（ｂ）及びモード（ｃ）の両方の手順と、（II）モード（ｄ）の手順とを繰り返す請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記フローシステムが、２方向に動作可能な電子制御ポンプを含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記フローシステムにおけるポンプ及び弁作用が、モード（ｂ）の流れ方向に対するインクの実質的な逆流を全て防止し、且つ、前記フローシステムの一部内でインクを再循環させるモードを許容し、もし閾値圧力を超えたならば、少なくとも幾らかのインクをインク受容部に送り出す請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記フローシステムがモード（ｂ）において、供給されるインクを、ドッキングされたプリンタカートリッジ内にこれらのインクが流れ込む前に濾過する請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記フローシステムのモードパラメータの少なくとも幾つかの電子制御が、
ドッキングされたプリンタカートリッジの存在、
インク補充カートリッジの存在、
ドッキングされたプリンタカートリッジの状態、
ドッキングされたインク補充カートリッジの状態、
フローシステムにおけるインクの状態、
フローシステムの完全性、及び、
前記プリンタカートリッジ、前記インク補充カートリッジ及び前記インク受容部の任意の１以上とフローシステムとの関係の完全性の任意の１以上を検知できるセンサに応答して行われる請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記インク補充カートリッジが、前記インク補充カートリッジを収容するためのドックに収容され、前記インク補充カートリッジが前記インク受容部を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記フローシステムが、前記インク補充カートリッジ、前記インク受容部及び前記プリンタカートリッジの１以上に、カニューレにより連結されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置と、ドッキング可能なプリンタカートリッジ及びドッキング可能なインク補充カートリッジの一方又は両方との組合せ。
【請求項１２】
前記インク補充カートリッジが前記インク受容部を含む請求項１１に記載の組合せ。
【請求項１３】
前記ドッキングが、フローシステムへの配置及びフローシステムへのカニューレによる連結の両方を含む請求項１１又は１２に記載の組合せ。
【請求項１４】
プリンタカートリッジを再充填する方法であって、
インク補充カートリッジのインク供給リザーバ、プリンタカートリッジのインクリザーバ及びインク受容部（前記インク補充カートリッジの一部又は前記インク補充カートリッジの一部でない）の全てを連結フローシステムに連結することを含み、前記フローシステムを用いて、
（ａ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内にある任意のインクの少なくとも幾らかを引き出し、その流体をインク受容部に送出し、
（ｂ）インク補充カートリッジのインク供給リザーバからインクを、プリンタカートリッジのインクリザーバ内に供給し、
（ｃ）フローシステムからプリンタカートリッジのインクリザーバへのインクの少なくとも正味供給を、
（i）インク補充カートリッジにインクがないとき、及び、
（ii）プリンタカートリッジのインクリザーバがインクで満たされているときに停止する方法。
【請求項１５】
ステップ（ａ）とステップ（ｂ）が、前記フローシステムにおけるポンプの反対方向の回転を要求する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
プリンタカートリッジのインクリザーバにインクが満たされている場合にインクの供給を停止することが、インク補充カートリッジ内からフローシステムへ、また恐らくはインクリザーバ内へ引き出されるインクの進路を、インク補充カートリッジからフローシステムへ、またフローシステムから恐らくはプリンタカートリッジへのインク供給の終了の見込み前に変更することを含む請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
ステップ（ｄ）として、充填されたプリンタカートリッジのインクリザーバ内から、圧力の解放が、幾らかの流体をインクリザーバからフローシステムに引き出すことにより行われる請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記フローシステムが、少なくとも１つのカニューレを用いて少なくともインク補充カートリッジにドッキングする請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の方法により少なくとも一部が再充填されるプリンタカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、インク再充填装置に関し、特に、プリンタカートリッジを再充填するためのインクジェットプリンタに関する。
【発明の背景】
【０００２】
インクジェットプリンタには、各々、インクをプリンタヘッドに供給するためのインク容器が備えられている。新しい供給をもたらすための手段として、交換可能なプリンタカートリッジが広く用いられている。このようなプリンタカートリッジは、簡単なインク容器の形態、又はプリンタヘッドと一体化された形態であり得る。本出願において、用語「プリンタカートリッジ」は前記の両方のタイプを含み、従って、少なくともその一部がインク容器を構成する交換可能なカートリッジを含むことができる。
【０００３】
使い捨てのプリンタカートリッジは、ヘッド部、及び、インクをヘッド部に供給することができるインク収容部を有する。インク収容部は、通常、インク収容部のインク容器内のインクの特性を保護するための不透明な材料からつくられる。
【０００４】
今日、市販されているインクジェットプリンタのためのプリンタカートリッジの大部分が使い捨て製品であり、すなわち、これらのカートリッジは、インクを供給し尽くした後は廃棄されなければならない。これは、経済的理由から非常に望ましくない。なぜなら、このように消費されたプリンタカートリッジは、インクが消費されたことを除いてはまだ有用であり、特には、インクを排出させるノズルプレートなどの有益な部品を含むからである。
【０００５】
さらに、環境面での配慮からもプリンタカートリッジの「再利用」が求められる。
【０００６】
従って、プリンタカートリッジを再充填することができる装置を提供することが望ましい。このような目的で広く用いられている方法があり、この方法によれば、簡単な注入器の形態のインク供給容器をプリンタカートリッジのジョイント部分に取り付け、インク容器を潰し、それによりインクをプリンタカートリッジ内に噴射してプリンタカートリッジを再利用可能にする。
【０００７】
このような先行技術の再充填方法の欠点の１つは、カートリッジのインク容器を目で見ることができないため、プリンタカートリッジに要求されるインクの質が不確実であることである。これは、特に再充填を予防策的に行う場合、すなわち、完全に消費される前に行われるときに言えることである。さらに、プリンタカートリッジに供給されているインクが過剰な圧力で、又は過剰な速度で供給されるとき、インクの流れが逸れることがある。従って、必要量のインクが適切に与えられないことがある。
【０００８】
プリンタカートリッジのための手作業による再充填（レフィル）キットが市販されている。しかし、このような手作業の再充填キットが含む部品は多過ぎ、ユーザが再充填プロセスを行うために冗長な作業に従事することを必要とする。ユーザが再充填作業に慣れていない場合は、再充填プロセス中にインクがカートリッジから漏れることがあり、これがユーザの装置を不必要に汚す。
【０００９】
これらの欠点の少なくとも幾つかを克服し、又は、このようなインク再充填供給及び装置並びにこのようなインク再充填方法の代替案を提供するために、以下の１以上を達成することが望ましい。
１．インク再充填プロセスに必要なインクの量が、プリンタカートリッジ内に充填されるインクの量に可能な限り近い。再充填インクの使用有効性を達成できると同時に、消耗されるインク供給デバイスの寸法を縮小することもできる。
２．再充填の方法が簡略化され、これによりユーザが再充填を容易に行うことができる。
３．再充填されたプリンタカートリッジもまた質の高い印刷を提供することができる。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、プリンタカートリッジを再充填するための方法を改善し、又は別の方法を提供することを、本発明の目的の少なくとも１つとする。本発明は、概して、好ましくは、再充填プロセスをより安全で容易にし、またインク漏れの発生の可能性を低めるためのものである。本発明の他の目的は、本発明の装置、消耗品及びシステムを含む。
【００１１】
本発明は、好ましくは、プリンタカートリッジの、容易でクリーンな、より安価で安全な再充填プロセスのための装置を提供する。これに関連し、好ましくは、インク補充カートリッジからインクを移動してプリンタカートリッジの再充填に用いることが、ポンプ（好ましくはモータにより駆動）を用いて様々な導管（例えばチューブ）を介して行われ、再充填プロセスの全体が、好ましくは電子コントローラにより監視及び制御される。
【００１２】
本発明の別の及び／又は他の目的は、効率的で質の高い再充填プロセスを提供することにある。
【００１３】
本発明は、第１の態様において、インクジェットプリンタの、又はインクジェットプリンタのためのプリンタカートリッジを再充填するための装置であり、前記装置は、プリンタカートリッジをドッキングし且つインク補充カートリッジをドッキングするためのフローシステムを有し、前記フローシステムがポンプ及び導管を含み、
使用において、前記フローシステムが、少なくとも前記プリンタカートリッジと前記インク補充カートリッジとを前記導管により相互連結することができ、
さらにインク受容部が存在し、又は、前記インク補充カートリッジが、ドッキングされるときにインク受容部をもたらすことができ、
前記フローシステムが、以下の使用モードの各々にて動作可能であり、これらのモードは、
（ａ）ドッキングされたプリンタカートリッジ内からインクをインク受容部に送り出す引き出しモードと、
（ｂ）ドッキングされたインク補充カートリッジ内からドッキングされたプリンタカートリッジにインクを供給するインク供給モードと、
（ｃ）ドッキングされたインク補充カートリッジ内からモード（ｂ）の動作にてフローシステムに引き込まれたインクの進路を変更するインク進路変更モードであって、このような進路変更が、幾らかのインクを少なくとも再循環させ、且つ／又は、幾らかのインクをインク受容部に少なくとも排出するモードある。
【００１４】
好ましくは、フローシステムは、起動後に少なくとも部分的に電子制御により制御され、それによりフローシステムは、（i）モード（ａ）で動作でき、次いで、（ii）全体又は一部がモード（ｃ）で動作する可能性を少なくとも有しながらモード（ｂ）で動作することができる。
【００１５】
好ましくは、前記フローシステムはモード（ｄ）で動作可能であり、モード（ｄ）において、ドッキングされ充填された、又は部分的に充填されたモード（ｂ）のプリンタカートリッジ内から、幾らかの流体が引き出される。
【００１６】
好ましくは、プログラミングされた又は電子的な制御部が存在し、これによりフローシステムが、
（Ｉ）モード（ｂ）のみ、又はモード（ｂ）及びモード（ｃ）の両方の手順と、（II）モード（ｄ）の手順とを繰り返す。
【００１７】
好ましくは、フローシステムは、２方向に動作可能な電子制御ポンプを含む。
【００１８】
好ましくは、フローシステムにおけるポンプ及び弁作用が、モード（ｂ）の流れ方向に対するインクの実質的な逆流を全て防止し、且つ、前記フローシステムの一部内でインクを再循環させるモードを許容し、また、もし閾値圧力を超えたならば、少なくとも幾らかのインクをインク受容部に送り出す。
【００１９】
好ましくは、フローシステムがモード（ｂ）において、供給されるインクを、ドッキングされたプリンタカートリッジ内にこれらのインクが流れ込む前に濾過する。
【００２０】
好ましくは、フローシステムのモードパラメータの少なくとも幾つかの電子制御が、
ドッキングされたプリンタカートリッジの存在、
インク補充カートリッジの存在、
ドッキングされたプリントカートリッジの状態、
ドッキングされたインク補充カートリッジの状態、
フローシステムにおけるインクの状態、
フローシステムの完全性、及び、
プリンタカートリッジ、インク補充カートリッジ及びインク受容部の任意の１以上とフローシステムとの関係の完全性
の任意の１以上を検知できるセンサに応答して行われる。
【００２１】
好ましくは、前記インク補充カートリッジが、前記インク補充カートリッジを収容するためのドックに収容され、前記インク補充カートリッジが前記インク受容部を含む。
【００２２】
好ましくは、前記フローシステムが、インク補充カートリッジ、インク受容部及びプリンタカートリッジの１以上に、カニューレにより連結される。
【００２３】
本発明は、別の態様において、本発明の装置と、ドッキング可能なプリンタカートリッジ及びドッキング可能なインク補充カートリッジの一方又は両方との組合せである。
【００２４】
好ましくは、前記インク補充カートリッジは前記インク受容部を含む。
【００２５】
好ましくは、前記ドッキングが、フローシステムへの配置及びフローシステムへのカニューレによる連結の両方を含む。
【００２６】
本発明は、さらなる別の態様において、プリンタカートリッジを再充填する方法である。この方法は、
インク補充カートリッジのインク供給リザーバ、プリンタカートリッジのインクリザーバ及びインク受容部（前記インク補充カートリッジの一部又は前記インク補充カートリッジの一部でない）の全てを連結フローシステムに連結することを含み、前記フローシステムを用いて、
（ａ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内にある任意のインクの少なくとも幾らかを引き出し、その流体をインク受容部に送出し、
（ｂ）インク補充カートリッジのインク供給リザーバからインクを、プリンタカートリッジのインクリザーバ内に供給し、
（ｃ）フローシステムからプリンタカートリッジのインクリザーバへのインクの少なくとも正味供給を、
（i）インク補充カートリッジにインクがないとき、及び、
（ii）プリンタカートリッジのインクリザーバがインクで満たされているときに停止する。
【００２７】
好ましくは、ステップ（ａ）とステップ（ｂ）が、前記フローシステムにおけるポンプの反対方向の回転を要求する。
【００２８】
好ましくは、プリンタカートリッジのインクリザーバにインクが満たされている場合にインクの供給を停止することが、インク補充カートリッジ内からフローシステムへ、また恐らくはインクリザーバ内へ引き出されるインクの進路を、インク補充カートリッジからフローシステムへ、またフローシステムから恐らくはプリンタカートリッジへのインク供給の終了の見込み前に変更することを含む。
【００２９】
好ましくは、ステップ（ｄ）として、充填されたプリンタカートリッジのインクリザーバ内の圧力の解放が、幾らかの流体をインクリザーバからフローシステムに引き出すことにより行われる。
【００３０】
好ましくは、前記フローシステム（少なくとも１つのカニューレを有する）が、少なくともインク補充カートリッジに、カニューレを用いてドッキングする。
【好適な実施形態の説明】
【００３１】
本発明は、ユーザに、ユーザのインクジェットプリンタのプリンタカートリッジを容易に再充填するための方法を提供する。
【００３２】
本発明は、好ましくは、プリンタカートリッジ及びインク補充カートリッジがドッキング手順の一部として簡単に配置されることを可能にするホルダトレイを有する。ホルダトレイを閉じることにより、プリンタカートリッジは装置内のシールラバーと接触し、それにより、プリンタカートリッジと、導管（例えばプラスチックチューブ）及び２方向ポンプを含むフローシステムとの連通を完成することになる。
【００３３】
様々な光インジケータ及びセンサが組み込まれている。ホルダトレイが適切に閉じられたならば、これらの光インジケータ及びセンサは、ユーザに、プリンタカートリッジ及び／又はインク補充カートリッジが、それぞれ今や装置システム内に存在することを表示できる。
【００３４】
装置内のインク補充カートリッジは、フローシステムの充填回路と、２つの金属ニードル又はカニューレを介して連通している。これらのニードルは、各々、インク補充カートリッジのラバーシールを貫通し、一方のニードルはインク供給チャンバ（例えば、潰れ可能な吹込成形ボトル）内に入り、また一方は、カートリッジハウジング内に画成されたインク受容部内に入る。この出願と同時に出願された本件の出願人の特許出願を参照されたい。２つの好ましくは金属のニードルは、動力ポンプと共働して、レフィルインクを様々な連結チューブを経由して移動させることと、それにより生じ得る廃インクを受容することとを保証する。
【００３５】
ポンプは、好ましくは、逆方向のポンプ作用を行うことができる。このような機能により、廃インクは、好ましくはインク補充カートリッジのインク受容部又は受容チャンバに戻されることができる。
【００３６】
システムの全体が様々な弁を含む。これらの弁は、過剰な圧力を防止するように圧力を調整するためだけでなく、インク受容部へのインクの戻りの量又は開始を制御できるように設置されている。こうして、設計された弁は、インクが装置から飛び出る危険性を最小にし、且つ、充填プロセスから出る廃インクの量を制御することを補助する。
【００３７】
フローシステムの導管内のＴ字ジョイントが、必要な程度の圧力とインク流量とのバランスをとることを可能にする。この結果、インク流がより穏やかになり、これにより得られる再充填されたプリンタカートリッジの印刷の質がより良好になる。
【００３８】
フローシステムは、また、ポンプ出口とプリンタカートリッジへの入口の間に配置されたダンパ（制振器）又はフィルタを含む。ダンパは、フィルタリング機能も行うことができる（従ってダンパは、不要な粒子を濾過し、それらがプリンタカートリッジに入ることを防止することを補助する）。このような濾過／制振作用は、ノイズを低減し、また、プリンタカートリッジの印刷ノズルの詰まりを減少させる。ダンパは、また、パルスを吸収（すなわち吸振）でき、泡を減少させる。これに関連し、ダンパは、インクをプリンタカートリッジに充填する前にインク流を滑らかにすることを補助する。
【００３９】
こうして、ダンパは、システムの充填能力及びインクの質をかなり改善した。
【００４０】
本発明は、様々なセンサ及び光インジケータが中央の制御装置（電子コントローラ）に連結されるように設計されており、それにより、再充填プロセスが行われているときのプロセス厳密な監視及び制御を保証する。電子コントローラは、好ましくは自動処理手段をもたらし、それによりユーザは、１つのボタンを押すだけの簡単な操作により再充填プロセスを開始し、また、インクカートリッジが完全に充填されたならばプロセスを停止できる。
【００４１】
装置は、個々のユーザのニーズに応じて、バッテリ電源により、又は適切なＤＣ電圧アダプタを介して動作されることができる。
【００４２】
図１は、消費されたプリンタカートリッジ１０を充填する様子を示す作業系統図であり、充填は、インクをインク補充カートリッジから、モータ３１により駆動されるポンプ３０を用いてチューブ９０〜９６を介して移動することにより行われる。充填プロセスの全体が電子コントローラ４０により監視及び制御される。
【００４３】
プリンタカートリッジ１０は、インク補充カートリッジ２０と共に簡単にホルダトレイ内に落とされる。ホルダトレイを閉鎖する時、プリンタカートリッジ１０は、プリンタカートリッジ１０をシールするシールラバーと接触する。この接触及びシールが、プリンタカートリッジと、チューブ９０〜９６及びポンプ３０により形成された充填回路との連通を完成する。
【００４４】
回路は、センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３及びＬＥＤ光インジケータＬ１，L２，L３を含む電子コントローラ４０により制御される。ホルダトレイが適切に閉じられると、プリンタカートリッジ１０は、プリンタカートリッジがシステム内にあることを表示するセンサスイッチＳ３を作動させる。
【００４５】
インク補充カートリッジ２０は、カートリッジのインクタンク内のラバーシール（図示せず）を貫通する２つの金属ニードル又はカニューレを介して充填回路と接続している。ニードルの一方は、プリンタカートリッジ１０内に移動されるべきインクを供給するインク補充カートリッジ２０内のインク供給チャンバ（図示せず）と流体連通している。他方のニードルは、充填プロセスにて生じた過剰なインク又は廃インクを受け入れるための、補充カートリッジ２０内のインク受容部又は受容チャンバと連通している。インク供給チャネルはインクセンサＳ１を通っており、電子コントローラ４０が、プリンタカートリッジ１０に供給されるインクの有用性を監視することを可能にしている。ホルダトレイを適切に閉じると、インク補充カートリッジ２０が、プリンタカートリッジがシステム内にあることを表示するセンサスイッチＳ２を作動させる。
【００４６】
予め設定可能な圧力チェック弁５１が、システム内の圧力を調整するために設置されて、インクを装置から（チューブ、連結部、カートリッジシールなどの連結から外れた領域から）飛び出させることのある過剰な圧力を防止する。
【００４７】
予め設定可能な別の圧力チェック弁５０が、インク受容部又は受容チャンバに戻る過剰インクの量を調整及び制御するために設置されて、充填プロセスから出る廃インクの量を最小化する。
【００４８】
システム全体が、バッテリ電源により、又は、適切なＤＣ電圧アダプタからの電力により動作されることができる。
【００４９】
装置は、好ましくはハウジング内に設けられる。
【００５０】
図２〜図５に示されているような実施形態は、装置の動作原理の説明を補助する。装置は、補充カートリッジ２０からプリンタカートリッジ１０にインクを充填するためのものである。電子制御装置４０は、様々なセンサ信号により
充填状態を監視する。様々な状態は、一連のＬＥＤＬ１，Ｌ２，Ｌ３の点灯状態の表示によりユーザに示される。充填は、インク補充カートリッジ２０内の全てのインクがプリンタカートリッジ１０に充填され、センサＳ１が、供給チャネル内にインクの供給がないことを検知したときに自動的に完成し、停止する。全ての電子部品がプリント回路板ＰＣＢ４２に取り付けられている。
【００５１】
システムは、メインスイッチ４１が「電源オン」位置に切り替えられたときに作動する。電子制御部４０が様々なセンサのデータをスキャニングし、その結果に従って状態を表示する。スタートアップ（開始）段階においては、プリンタカートリッジもインク補充カートリッジも装置内に存在しない。センサが、プリンタカートリッジもインク補充カートリッジも存在しないことを検知し、ＬＥＤＬ１に赤色を表示する。この段階において、ユーザが充填プロセスを開始しようとしてスタートボタンスイッチＢ１を押しても、何事も生じない。
【００５２】
適切な充填のために、プリンタカートリッジ１０及びインク補充カートリッジ２０は両方共、ドッキング手順の一部としてホルダトレイ内に落とされる。装置のドアを開いたとき、ホルダトレイは、プリンタカートリッジ及びインク補充カートリッジの着座位置を露出するように引き出される。プリンタカートリッジ及びインク補充カートリッジの両方を適切に着座させると、ホルダトレイを閉鎖位置にスライドさせて戻すことができ、またドアも閉じられる。ドアが完全に閉じた位置において、プリンタカートリッジがセンサＳ３を作動させ、インク補充カートリッジがセンサＳ２を作動させる。電子制御部４０がシステムを連続的に監視し、プリンタカートリッジ及びインクタンクの両方が存在することを検知してその状態を表示し、また、ドアが適切に閉じられていることを検知し、システムが今や充填プロセスの準備を整えたことを示すために、ＬＥＤＬ１を、緑色光を表示するように変える。
【００５３】
ここでユーザはスタートボタンスイッチＢ１を押して充填プロセスを作動させる。ここで電子制御部４０がＬＥＤＬ１を、装置が今や充填プロセス中であることを示す、緑色点滅光の表示に変える。プロセスは、プリンタカートリッジ内の空気、及び、プリンタカートリッジ内に残っている可能性がある全ての廃インクを引き出すための逆ポンプ方向（以下、バキュームプロセスと称する）から開始する。このプロセスは、また、充填前の或る期間残されていたプリンタカートリッジにより生じ得るモニタノズルの詰まりを一掃することを補助する。最初のバキュームプロセスは、予め決められた時間が経過した後に停止する。
【００５４】
ここで、システムプロセスは実際のインク充填プロセスを作動させ、この充填プロセスにてポンプ３０は、インクをインク補充カートリッジ２０内のインクチャンバ２１から引き出す順方向に回転されて、インクを、図３に示されているように、プリンタカートリッジ１０内に向かう方向に移動させる。第1の充填サイクルは、インクをチューブ９０〜９６に満たすために所定の時間動作することである。電子制御部４０は、チューブが全て空の時点ではインク供給状態をチェックしない。第1充填サイクルの最後には、空のチューブ内の空気の幾らかがプリンタカートリッジ１０内に押し出されている。従って、空気をプリンタカートリッジ１０から引き出すためにバキュームサイクルが短時間行われる。
【００５５】
インク充填プロセスが、インクをプリンタカートリッジ１０に充填するために再び開始される。ここで電子制御部４０が、プリンタカートリッジ１０に充填されるインク供給があることを保証するためにインク供給チャネルを監視する。インク充填プロセスは或る時間にわたって実行される。インクがプリンタカートリッジに充填されている間、幾らかの空気もプリンタカートリッジ１０内に導入されることがある。従って、プリンタカートリッジ内部に圧力の蓄積が生じ、充填速度を遅くすることがある。この段階において、電子制御部はポンプを非常に短時間停止し、バキュームプロセスを実行する。これは、図４に示されているようにポンプを逆向きの戻る方向に動作させることにより行われる。バキュームプロセスは、プリンタカートリッジ１０内の圧力を減じ、また、プリンタカートリッジ１０から空気を引き出す。プリンタカートリッジ１０から引き出される空気は小泡の形態であり、それ以外はインク供給チャネル内のインクに混入することがある。これは、チューブシステムから、インク補充カートリッジ内の受容チャンバ２２のインク受容部に排出されるべきである。
【００５６】
インク排出チャネルは、別の圧力チェック弁５０と共に設置される。圧力チェック弁５０は、泡沫化されたインク（以下、廃インクと称する）が排出前に加圧及び圧縮されることを可能にする。これは、気泡が圧力チェック弁５０の手前で収集され、圧力チェック弁５０が開くと最初に排出されることを保証する。この配置は、システムから排出されるインクの量を最小化し、プリンタカートリッジ１０内に充填されるインクの量を最大化する。
【００５７】
インク充填及びバキュームサイクルは、電子制御部４０が様々なセンサ及びスイッチの状態を監視し続ける間、連続的に繰り返される。
【００５８】
この装置のさらなる利点は、充填システム内の圧力を調整する能力である。時々、システム内の圧力は、特に、プリンタカートリッジ１０内へのインクの充填速度がポンプ３０からのインク供給速度よりも遅くなるときに非常に高くなることがある。原因の１つは、プリンタヘッドのノズル６０の状態が完全でないことである。別の原因は、ノズル６０の領域に捕らえられた空気を含み得る。概して、全てのチューブジョイント、特にノズルシール領域は、インクが漏れ又は飛び出ることがある前に耐えられる限定された圧力限界を有する。このようなことが起きると、充填プロセスが失敗するだけでなく、装置全体が汚れる。従って、図５に示されているように、内圧を調整するために圧力チェック弁５１が設置される。圧力チェック弁５１は、プリンタカートリッジを充填するために必要な圧力Ｘと、システムがインクの漏れ及び飛び出しを生じずに耐えられる限界圧力Ｚとの間の圧力Ｙに予め設定されており、Ｘ＜Ｙ＜Ｘである。従って、システムにおける実際の圧力は、通常の充填状態において、常にＸとＹの間で制御されるであろう。このような配置により、システムにおいて充填中に圧力がＹより大きい範囲まで蓄積したときにはいつでも、圧力チェック弁５１が開いてインクが戻ることを可能にし、これにより、ポンプ３０の動作下におけるシステムの圧力を低減する。圧力がさらに低下してＹより下になると、圧力チェック弁５１が閉じて充填プロセスが通常に戻る。
【００５９】
圧力制御に用いられ得る別の設計の態様は、カートリッジシール領域にＴ字ジョイント８１を用いることである。Ｔ字ジョイントは、インクが圧力調整回路内を、圧力チェック弁５１を通って真直に流れることを可能にする。十分に理解されるように、プリンタカートリッジ１０の印刷ノズルは非常に小さい。従って、インクの流量は実質的に低い。しかしなお、インクが小さいノズル６０を通って流れることを可能にする十分な圧力が必要である。従って、高圧と低流量との完全なバランスをとることは非常に困難である。Ｔ字ジョイントは、インクがプリンタノズル６０を通って流れることができるようにインクの圧力を十分に高く維持することを可能にする。同時に、Ｔ字ジョイントは、少量のインクのみがプリンタノズル６０を通って流れることを許容し、過剰インクは圧力調整回路にて再循環される。これは、プリンタカートリッジ１０の再充填時のインクの穏やかな流れをもたらし、これが、最良の充填結果、及び充填後の印刷の質を保証する。
【００６０】
本発明の別のさらなる利点は、ポンプ出口とプリンタカートリッジ１０の入口との間にダンパ８０を導入していることである。ダンパ８０は、実際は、化学実験室で一般に用いられているような流体フィルタなどの部品である。ダンパ８０は、また、外部の望ましくない大きい寸法の粒子（プリンタカートリッジ１０内に入った場合にはプリンタカートリッジの印刷ノズルを詰まらせることがある）を濾過するためのフィルタとしても作用する。ダンパの主な作用は、電子回路におけるコンデンサと類似である。ダンパはノイズを低減し、プリンタカートリッジ１０へのインク流を滑らかにする。一般に理解されているように、ポンプ出口における（ポンプより汲み出されている）インク流は高い圧力を得ている。ポンプ３０の作用により圧力はパルス状に増大する。高圧が流量を著しく増大させる。この高圧は、インクを輸送してインクをプリンタカートリッジ１０内に充填させるためには望ましいが、この高圧はまた、インクがポンプからジェット噴流のように押し出されているときに気泡も導き入れる。ダンパ８０はパルスを吸収して気泡を低減し、こうしてインク流を、インク流がプリンタカートリッジ１０内に供給される前に滑らかにする。従ってダンパ８０は、インクの質とシステムの充填能力との両方を改善する。
【００６１】
充填が成功裡に完了した（すなわち、インク補充カートリッジ２０内のインクチャンバ２１から全てのインクが完全に使われた）とき、センサＳ１が、インクが供給チャネル内にないことを検知する。電子制御部がその信号を検知し、インク充填プロセスを直ちに停止する。次いで電子制御部は、最終バキュームプロセスを予め決められた時間作動させる。最終バキュームプロセスはプリンタカートリッジ１０内の内圧を低減し、ノズル領域６０の空気を除去する。最終バキュームプロセスは、また、気泡がノズル６０から除去されることを保証するプライミングプロセスとしても機能し、また、直ちに印刷を行うための準備が整うように全てのノズルにインクを満たす。プリンタカートリッジの内部チャンバ内の圧力の低下は、また、カートリッジを装置から取り外すときにインクの漏れがないことを保証する。
【００６２】
充填プロセスが成功裡に完了したならば、電子制御部は、ＬＥＤＬ１を、充填が成功裡に完了したことを示すオレンジ色の光を表示するように変える。スタートボタンスイッチＢ１は不能にされ、従ってシステムは別の充填サイクルを開始しない。この段階においてドアを開くことができ、プリンタカートリッジ１０及びインク補充カートリッジ２０の両方を装置から取り出すことができる。プリンタカートリッジ１０は再び使用されるように準備されており、空のインクタンク２０は廃棄されることができる。
【００６３】
安全対策として、インク補充カートリッジ２０のインクチャンバ２１内のインクが、予め決められた時間（例えば５分）内に完全に消費されない場合、例えば、ユーザが、半分消費したプリンタカートリッジをホルダトレイに置いた（すなわち、未使用の多量のインクがまだプリンタカートリッジ内にある）場合には、電子制御部が充填プロセスを停止し、最終バキュームプロセスを実行する。プロセスの最後に、電子制御部はＬＥＤＬ３を、予め決められた時間後に充填が停止したことを示す赤色点滅光を表示するように変える。
【００６４】
何か不都合なことが充填プロセスに生じた場合には、ユーザは、スタートボタンスイッチＢ１を予め決められた時間（例えば２秒間）連続して押し下げ続けることができ、システムは動作を完全に停止し、電子制御部がＬＥＤＬ１及びＬＥＤＬ３を、システムが緊急に停止されたことを示す赤色光の点滅に変える。
【００６５】
プリンタカートリッジを装置から取り外した後、又は印刷中にプリンタカートリッジからインクが漏れる場合、ユーザは、プリンタカートリッジをインク受容部と共に装置に戻し、ドアを閉めることができ、こうしてシステムが準備され、ＬＥＤＬ１は緑色光を表示し、ユーザはスタートボタンスイッチＢ１を予め決められた時間（例えば５秒間）連続して押し下げ続けることができる。システムは、最終バキュームプロセスのみを開始するように作動される。バキュームプロセスの最後に、システムはＬＥＤＬ１に、プリンタカートリッジを装置から取り外して再び印刷に用いることができることを示すオレンジ色の光を表示させる。
【００６６】
装置がバッテリ電力により動作している場合には、電子制御部が電力レベルをチェックし、充填サイクル全体を完了するために電力レベルが十分であることを保証する。電力レベルが、１つの充填サイクルの完了が不可能な程度に低い場合には、電子制御部はＬＥＤＬ２の表示を、バッテリパワーが低く、装置を再び使用する前にユーザがバッテリを変える必要があることを示すフラッシュ赤色光に変える。
【００６７】
図６〜図１２に示されている装置は、図２〜図５に示した概念を具現化したものを示す。
【００６８】
累積的装置が、５部分から成るハウジングを有して設けられ、このハウジングは、下部ベースハウジング１１０、上部カバーハウジング１２０、左側カバーハウジング１３０、右側カバーハウジング１３１及び後面パネルハウジング１３２を含む。装置の主要な内部部品は、５つの主要部品、すなわち、ドアカバー１５０を有するホルダトレイ１４０、メインフレーム１６０、フレーム連結部１６１及びスイベル（回り）ニードルホルダ１７０により構成されている。
【００６９】
上部カバーハウジング１２０にプリント回路板ＰＣＢ４２が取り付けられている。ＰＣＢ上に、組立時にインク供給チャネルがＰＣＢに固定されることを可能にするセンサホルダ部品(ヒューズホルダ状の部品)が存在する。インクは、或る短い距離の間隔を有して配置された２つの金属チューブを通って供給される。導電性のインクが、充填時にインクがチューブシステムを流れるときに２つの金属チューブ間にて電気回路を閉じ、こうして、供給チャネル９２内にインクが存在することを示す信号を電子制御部４０に送る。ＰＣＢの反対の側に、スタートボタン１２１に隣接して付近のスタートボタンスイッチＢ１が存在する。スタートボタン１２１は、上部カバーハウジング１２０に取り付けられる前にスタートボタンばねホルダ１２２上に固定される。ＬＥＤＬ１はスタートボタン１２１の下にあり、ＬＥＤＬ２及びＬＥＤＬ３はスタートボタンばねホルダ１２２上に直接固定される。
【００７０】
後面パネルハウジング１３２に、メイン電源スイッチ４１及びＤＣパワージャック１３３が取り付けられる。
【００７１】
下部ベースハウジング１１０にバッテリコネクタ１１３を設置し、バッテリコンパートメントドア１１１を底側に取り付ける。下部ベースハウジング１１０の内側に、センサＳ２及びＳ３を有するセンサＰＣＢ４３を取り付ける。次いで、メインフレーム１６０を下部ベースハウジング１１０上にしっかりと取り付ける。メインフレーム１６０を組み付けるとき、フレーム連結部１６１を、カートリッジシールホルダ１６２及びカートリッジノズルラバーシール１６３を取り付けて組み立て、それらをメインフレーム１６０上に、全ての必要なばね１６４及び１６５を所定位置に配置してしっかりと取り付ける。次いで、スイベルニードルホルダ１７０もメインフレーム１６０に組み付ける。最後に、モータ３１及びポンプ３０もメインフレーム１６０上にしっかりと取り付ける。
【００７２】
メインフレーム１６０上の全ての部品を組み付けたならば、チューブ９０〜９６、並びに、チューブ９０〜９６を互いに連結するコネクタ及びチェック弁を取り付けてチューブ回路を完成する。次いで、電線を、様々な電気部品、例えば、モータ３１、メイン電源スイッチ４１、ＤＣジャック１３３及びセンサＰＣＢ４３に接続し、メインワイヤコネクタの他方の端部はメインＰＣＢ４２に接続されるように残す。
【００７３】
ここで、左側カバーハウジング１３０及び右側カバーハウジング１３１を共に固定し、次いで、後面パネルハウジング１３２を固定する。最後に、金属管部を有するインク供給チャネルをＰＣＢ４２上に所定位置にて固定し、メインワイヤコネクタもメインＰＣＢ４２に取り付ける。ここで上部カバーハウジング１２０を取り付けて、装置組立体を完成させる。
【００７４】
ドアカバー１５０はホルダトレイ１４０に別個に予め組み付けられている。ここで、組み立てたホルダトレイ１４０をスライドさせて装置内に入れることができ、ドアカバー１５０を閉じて、装置の主要本体に確実にカチッと嵌める。
【００７５】
操作を開始するために、閉じているカバー１５０を開いて、ホルダトレイ１４０を装置から引き出す。完全に開いた位置において、プリンタカートリッジ１０及びインク補充カートリッジ２０の着座位置がユーザに完全に露出されている。従って、ユーザは、充填されるべきプリンタカートリッジ１０と、インク補充カートリッジ２０とをそれぞれ着座位置に簡単に配置することができる。ホルダトレイの下に支持脚１４２が、プリンタカートリッジ１０及びインクタンク２０の重量、又は、プリンタカートリッジ１０及びインク補充カートリッジ２０をそれらの着座位置に配置するときにユーザが加える圧力により装置が転倒することを防止するために設けられている。
【００７６】
次いで、ドアカバー１５０を主要装置の上にカチッと確実に嵌るまで閉じることにより、ホルダトレイ１４０を装置内にスライドさせる。ホルダトレイをスライドさせて装置に入れる間にプリンタカートリッジ１０がカートリッジノズルラバーシール１６３と接触する。この接触はカム機構により達成される。このカム機構は、ホルダトレイ１４０上の突出カム１４３をフレーム連結部１６０上のカム面１６５に押し当ててカートリッジシールホルダ１６２を下げることにより作動される。プリンタカートリッジ１０がカートリッジノズルラバーシール１６３に達する前（すなわち、カム面が合う前）には、カートリッジノズルラバーシール１６３はプリンタカートリッジノズル面６０より上に、ばね１６５により持ち上げられており、十分な間隙を有して所定位置に保持されている。これは、繊細なプリンタカートリッジノズル６０が、機械的接触及び機械的移動時の引っ掛けにより損傷されないことを保証する。カム面が合い始めたとき、プリンタカートリッジ１０はメインフレーム１６０上のストッパ１６６により停止され、ホルダトレイ１４０はスライドして差し込まれ続ける。カム面は合い、フレーム連結部１６１は、カム機構により下方に移動し始める。カム機構は、カートリッジノズルラバーシール１６３を下方に移動させてプリンタカートリッジ面６０と接触させ、ばねを圧縮する。ドアが完全に閉じた位置に達すると、カートリッジはばね１４４によりホルダトレイ１４０上に固定されるように配置され、４つのばね１６４は圧縮されて、充填プロセス中のインクの漏れを防止するための、予め決められた量の圧力に耐えられるシール接触を形成する十分な力をもたらす。
【００７７】
ホルダトレイをスライドさせて差し込む間に、インク補充カートリッジ２０も、スイベルニードルホルダ１７０上に保持されたニードル１７１及びニードル１７２と接触する。ホルダトレイ１４０を連続的にスライドさせることにより、ニードル１７１及びニードル１７２が、受容チャンバ２２及びインクチャンバ２１とそれぞれ連通しているラバーシール２３及びラバーシール２４を貫通し、こうして流体連通回路を完成する。ニードル１７１及びニードル１７２は、装置の設計中に考慮した安全性に従い、装置内部の奥深い位置にある。ニードルには容易に手が届かず、従って、ユーザはニードルで怪我をする可能性が低い。スイベルニードルホルダ１７０は埋め込みばね１７３によりばね荷重がかけられており、ばね１７３はニードルホルダ１７０を、ニードル１７１及び１７２の先端がインク補充カートリッジ２０内のラバーシール２３及び２４の中心に貫通前に合っていることを保証する直立位置に維持する。ニードルがラバーシールを貫通するとき、インク補充カートリッジ２０は、ホルダトレイ１４０を連続的にスライドさせることによりまだ前方移動している。これがニードル１７１，１７２とラバーシール２３，２４に歪みをもたらす。何故なら移動中に角度が変わっているからである。従って、スイベルニードルホルダ１７０は、ニードルがラバーシール２３及び２４を貫通する間にニードルの角度を修正するための或る程度の回転移動を可能にするように設計されている。こうして、ラバーを引裂させ得る歪、また、ラバーのニードルカニューレ上でのシール作用を失わせ、それによりシステムにおける連結の液密性を破壊する可能性のある歪を除去する。
【００７８】
ドア１５０が適切に閉じられ、すなわち、ホルダをスライドさせて完全に装置内に嵌め入れると、プリンタカートリッジ１０がセンサスイッチＳ３を押しており、且つインクタンク２０がセンサスイッチＳ２を押している。この段階において、電源がオンになっていれば、ＬＥＤＬ１が、充填プロセスを開始できることを示す緑色光を発する。
【００７９】
ＬＥＤＬ１がオレンジ色の光を発すると、充填プロセスが成功裡に完了したことを示し、このときドア１５０を開かれ、ホルダトレイ１４０をスライドして外に出す。このように引き出すと、カム面の係合が外され、カートリッジノズル面１１とノズルラバーシール１６３の間に間隙をあける。この間隙も、カートリッジノズルが機械的移動により損傷されることを防止する。同時に、ニードル１７１及び１７２が、インク補充カートリッジ２０のラバーシール２３及び２４との係合から外れる。ラバーは、貫通穴を閉鎖するように戻って自動的にセルフシールし、廃インクがインク補充カートリッジ２０から漏れ出ることを防止する。
【００８０】
従って、ドア１５０を完全に開いたとき、インク補充カートリッジ２０をきれいに廃棄でき、プリンタカートリッジ１０はいつでも印刷できる状態になっている。装置も、直ちに行われる、又は任意の時間が経過した後の次の充填プロセスのために準備されている。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図式的に示したプリンタカートリッジ、及び、図式的に示したインク補充カートリッジの作業系統図であり、これらを連結するフローシステムを示し、また、フローシステムに関連する電子制御を示す。
【図２】図１に示した図と類似の、より詳細な図である。
【図３】図１及び図２の配置のさらなる別の変形例を示す。
【図４】図１、図２及び図３の配置のさらなる別の変形例を示す。
【図５】図１、図２、図３及び図４の配置のさらにまた別の変形例を示す。
【図６】本発明の好ましい実施形態の端面図である。
【図７】図６の実施形態の側方断面図である。
【図８】図６の実施形態の、反対側（図７に対して）の側方断面図である。
【図９】図６のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図１０】図６のＤ−Ｄに沿った断面図である。
【図１１】図６のＥ−Ｅに沿った断面図である。
【図１２】図６のＦ−Ｆに沿った断面図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年8月27日(2004.8.27)
【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】
プリンタカートリッジを再充填するための装置であって、
プリンタカートリッジのためのドックを備え、
インク受容部を有する種類のインク補充カートリッジのためのドックを備え、
適切にドッキングされたプリンタカートリッジを、前記インク受容部を有する適切にドッキングされたインク補充カートリッジの前記受容部に連結するようになっているインク引出し導管を備え、
適切にドッキングされたインク補充カートリッジのインク補充出口を前記インク引出し導管に連結するための、インク補充引き込み導管を備え、適切なインク補充カートリッジ、及び／又は前記インク補充引き込み導管が、インク補充カートリッジ出口から流れを引き出すことのみを許容し、又はそれに有利に働くようになっており、
前記インク引き出し導管（従って、前記インク補充引き込み導管の少なくとも一部も）を、適切にドッキングされたプリンタカートリッジに連結するための、回路を完成する導管を備え、
前記インク引き出し導管の少なくとも一部により一部が画成され、且つ、前記回路を完成する導管の少なくとも一部により一部が画成された前記回路上で、両方向にポンプ作用をもたらすように動作可能なポンプを備え、
（i）前記インク補充カートリッジのドックと（ii）前記回路及び前記インク引き出し導管との間の、前記インク引き出し導管上に配置された一方向弁を備え、前記弁が、前記インク補充カートリッジドックへの流れに有利に働き、
前記回路上にある一方向閾値弁を備え、
これらのドック及び導管から生じるフローシステムが、使用において以下のモードで動作可能であり、これらのモードが、
（ａ）ポンプが第１の方向に動作して、インクを、ドッキングされたプリンタカートリッジ内から、ドッキングされたインク補充カートリッジのインク受容部内に取り込むインク引き出しモードであって、前記回路上にある前記一方向弁を介した流れを含まないインク引き出しモードと、
（ｂ）ポンプが第２の方向に動作して、インクを、ドッキングされたインク補充カートリッジ内からドッキングされたプリンタカートリッジに供給するインク供給モードと、
（ｃ）ポンプが第２の方向に動作して、ドッキングされたインク補充カートリッジ内からモード（ｂ）の動作にてフローシステムに取り込まれたインクの進路を変更するインク進路変更モードであり、このような進路変更が、
（１）前記回路にあるインクを、前記回路上の前記一方向閾値弁の閾値圧力を超えたときに前記一方向閾値弁を介して循環させることと、
（２）前記インク引き込み回路上の前記一方向閾値弁の閾値圧力を超えたときに、前記一方向閾値弁の両方を介してインクをインク受容部に排出することと、
（３）（１）及び（２）の両方とである装置。
【請求項２】
前記フローシステムが、起動後に少なくとも部分的に電子制御により制御され、それにより、フローシステムが、（i）モード（ａ）で動作することができ、次いで、（ii）全体又は一部がモード（ｃ）で動作する可能性を少なくとも有しながらモード（ｂ）で動作できる請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フローシステムが、さらなるモードであるモード（ｄ）（インク引き出しモード（ａ）の変型）において第１の方向に動作する前記ポンプにより動作可能であり、これにより、幾らかの流体（インク及び／又は空気）が、モード（ｂ）の充填された又は一部が充填されたドッキングされたプリンタカートリッジ内から引き出される請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
プログラミングされた又は電子的な制御部が存在し、これにより前記フローシステムが、（Ｉ）モード（ｂ）のみ、又はモード（ｂ）及びモード（ｃ）の両方の手順と、（II）モード（ｄ）の手順とを繰り返す請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記フローシステムが、２方向に動作可能な電子制御ポンプを含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記フローシステムにおけるポンプ及び弁作用が、モード（ｂ）の流れ方向に対するインクの実質的な逆流を全て防止し、且つ、前記フローシステムの一部内でインクを再循環させるモードを許容し、もし閾値圧力を超えたならば、少なくとも幾らかのインクをインク受容部に送り出す請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記フローシステムがモード（ｂ）において、供給されるインクを、ドッキングされたプリンタカートリッジ内にこれらのインクが流れ込む前に濾過する請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記フローシステムのモードパラメータの少なくとも幾つかの電子制御が、
ドッキングされたプリンタカートリッジの存在、
インク補充カートリッジの存在、
ドッキングされたプリンタカートリッジの状態、
ドッキングされたインク補充カートリッジの状態、
フローシステムにおけるインクの状態、
フローシステムの完全性、及び、
前記プリンタカートリッジ、前記インク補充カートリッジ及び前記インク受容部の任意の１以上とフローシステムとの関係の完全性の任意の１以上を検知できるセンサに応答して行われる請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記インク補充カートリッジが、前記インク補充カートリッジを収容するためのドックに収容され、前記インク補充カートリッジが前記インク受容部を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記フローシステムが、前記インク補充カートリッジ、前記インク受容部及び前記プリンタカートリッジの１以上に、カニューレにより連結されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
（Ａ）プリンタカートリッジを再充填するための装置と、
（Ｂ）インク補充カートリッジと、
（Ｃ）インク受容部とを含み、また、
（Ｄ）プリンタカートリッジを随意に含む組合せであって、
プリンタカートリッジを再充填するための前記装置（Ａ）が、
プリンタカートリッジのためのドックを有し、
インク補充カートリッジのためのドックを有し、
インク受容部のためのドックを有し、
前記又は或るプリンタカートリッジを、ドッキングされたときに前記インク受容部に連結するようになっているインク引出し導管を有し、
ドッキングされたときの前記インク補充カートリッジのインク補充出口を前記インク引出し導管に連結するインク補充引き込み導管を有し、前記インク補充カートリッジ、及び／又は前記インク補充引き込み導管が、インク補充カートリッジ出口から流れを引き出すことのみを許容し又はそれに有利に働くようになっており、
前記インク引き出し導管（従って、前記インク補充引き込み導管の少なくとも一部も）を、ドッキングされたときの前記又は或るプリンタカートリッジに連結する、回路を完成する導管を有し、
前記インク引き出し導管の少なくとも一部により一部が画成され、且つ、前記回路完成導管の少なくとも一部により一部が画成された前記回路上で両方向にポンプ作用をもたらすように動作可能なポンプを有し、
（i）前記インク補充カートリッジのドックと（ii）前記回路及びインク引き出し導管との間の、前記インク引き出し導管上に配置された一方向弁を有し、前記弁が、前記インク補充カートリッジドックへの流れに有利に働き、
前記回路上の一方向閾値弁を有し、
これらのドック及び導管から生じるフローシステムが、使用において以下のモードで動作可能であり、これらのモードが、
（ａ）ポンプが第１の方向に動作して、インクを、ドッキングされたプリンタカートリッジ内から、ドッキングされたインク補充カートリッジのインク受容部内に取り込むインク引き出しモードであり、前記回路上の前記一方向弁を介した流れを含まないインク引き出しモードと、
（ｂ）ポンプが第２の方向に動作して、インクを、ドッキングされたインク補充カートリッジ内からドッキングされたプリンタカートリッジ内に供給するインク供給モードと、
（ｃ）ポンプが第２の方向に動作して、ドッキングされたインク補充カートリッジ内からモード（ｂ）の動作にてフローシステムに取り込まれたインクの進路を変更するインク進路変更モードであり、このような進路変更が、
（１）前記回路にあるインクを、前記回路上の一方向閾値弁の閾値圧力を超えたときに一方向閾値弁を介して循環させることと、
（２）インク引き込み回路上の一方向閾値弁の閾値圧力を超えたときに、前記一方向閾値弁の両方を介してインクをインク受容部に排出することと、
（３）（１）及び（２）の両方とである組合せ。
【請求項１２】
前記インク補充カートリッジが前記インク受容部を含む請求項１１に記載の組合せ。
【請求項１３】
前記ドッキングするカニューレが、（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の少なくとも１つをフローシステムに連結する請求項１１又は１２に記載の組合せ。
【請求項１４】
プリンタカートリッジを再充填する方法であって、
（Ａ）プリンタカートリッジを再充填するための装置、
（Ｂ）インク供給リザーバを有するインク補充カートリッジ、及び、
（Ｃ）前記インク補充カートリッジの一部であり又は前記インク補充カートリッジの一部でないインク受容部の組合せを装置として用い、
プリンタカートリッジを再充填するための前記装置が、
プリンタカートリッジのためのドックを有し、
インク補充カートリッジのためのドックを有し、
インク受容部のためのドックを有し、
ドッキングされたときのプリンタカートリッジを前記インク受容部に連結するようになっているインク引出し導管を有し、前記導管が２個の同方向の一方向弁を有し、前記弁の各々が、プリンタカートリッジのためのドックからインク受容部のドック及びインク受容部内への流れに有利に働き、
ドッキングされたインク補充カートリッジのインク補充出口を前記インク引出し導管に連結するためのインク補充引き込み導管を有し、前記インク補充カートリッジ、及び／又は前記インク補充引き込み導管が、インク補充カートリッジのインク補充出口から流れを引き出すことのみを許容し、又はそれに有利に働くようになっており、
前記インク引き出し導管（従って、前記インク補充引き込み導管の少なくとも一部も）を、ドッキングされたときのプリンタカートリッジに連結する、回路を完成する導管を有し、
前記インク引き出し導管の少なくとも一部により一部が画成され、且つ、前記回路完成導管の少なくとも一部により一部が画成された前記回路上で両方向にポンプ作用をもたらすように動作可能なポンプを有し、
前記方法が、
（Ｉ）（１）インク補充カートリッジのインク供給リザーバと、
（２）プリンタカートリッジのインクリザーバと、
（３）インク受容部（前記インク補充カートリッジの一部であり、又は前記インク補充カートリッジの一部でない）
の全てを前記装置にドッキング連結することと、
（II）装置を用いて、
（ａ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内から任意のインクの少なくとも幾らかを引き出し、その流体をインク受容部内に送出することと、
（ｂ）インク補充カートリッジのインク供給リザーバから、プリンタカートリッジのインクリザーバ内にインクを供給することと、
（ｃ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内へのインクの少なくとも正味供給を、
（i）インク補充カートリッジにインクがないとき、及び、
（iii）プリンタカートリッジのインクリザーバがインクで満たされているときに停止し、プリンタカートリッジのインクリザーバが満たされているときにインク供給をこのように停止することが、インク補充カートリッジ内から既に引き出されて導管内を流れているインクを方向変換又は循環させることを含む方法。
【請求項１５】
ステップ（ａ）とステップ（ｂ）がポンプの反対方向の回転を必要とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ステップ（ｄ）として、充填されたプリンタカートリッジのインクリザーバ内から圧力が、前記充填されたプリンタカートリッジのインクリザーバから幾らかの流体（インク及び／又は空気）を引き出すことにより解放される請求項１４又は１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ドックの少なくとも１つがカニューレを用いる請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも一部が再充填されるプリンタカートリッジであって、前記プリンタカートリッジが、
（Ａ）プリンタカートリッジを再充填するための装置と、
（Ｂ）インク補充カートリッジと、
（Ｃ）インク受容部と、
（Ｄ）前記プリンタカートリッジとの組み合せであり、
プリンタカートリッジを再充填するための前記装置が、
プリンタカートリッジのためのドックを有し、
インク補充カートリッジのためのドックを有し、
インク受容部のためのドックを有し、
ドッキングされたプリンタカートリッジを、前記インク受容部を有するドッキングされたインク補充カートリッジの前記インク受容部に連結するようになっているインク引出し導管を有し、
ドッキングされたインク補充カートリッジのインク補充出口を前記インク引出し導管に連結するための、インク補充引き込み導管を有し、前記インク補充カートリッジ、及び／又は前記インク補充引き込み導管が、インク補充カートリッジ出口から流れを引き出すことのみを許容し、又はそれに有利に働くようになっており、
前記インク引き出し導管（従って、前記インク補充引き込み導管の少なくとも一部も）を、適切にドッキングされたプリンタカートリッジに連結するための、回路を完成する導管を有し、
前記インク引き出し導管の少なくとも一部により一部が画成され、且つ、前記回路を完成する導管の少なくとも一部により一部が画成された前記回路上で、両方向にポンプ作用をもたらすように動作可能なポンプを有し、
再充填の方法が、
（Ｉ）（１）インク補充カートリッジのインク供給リザーバと、
（２）プリンタカートリッジのインクリザーバと、
（３）インク受容部（前記インク補充カートリッジの一部であり、又は前記インク補充カートリッジの一部でない）
の全てを前記装置にドッキング連結することと、
（II）装置を用いて、
（ａ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内から任意のインクの少なくとも幾らかを引き出し、その流体をインク受容部内に送出することと、
（ｂ）インク補充カートリッジのインク供給リザーバから、プリンタカートリッジのインクリザーバ内にインクを供給することと、
（ｃ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内へのインクの少なくとも正味供給を、
（i）インク補充カートリッジにインクがないとき、及び、
（ii）プリンタカートリッジのインクリザーバがインクで満たされているときに停止し、プリンタカートリッジのインクリザーバが満たされているときにインク供給をこのように停止することが、インク補充カートリッジ内から既に引き出されて導管内を流れているインクを方向変換又は循環させることを含むプリンタカートリッジ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、インク再充填装置に関し、特に、プリンタカートリッジを再充填するためのインクジェットプリンタに関する。
【発明の背景】
【０００２】
インクジェットプリンタには、各々、インクをプリンタヘッドに供給するためのインク容器が備えられている。新しい供給をもたらすための手段として、交換可能なプリンタカートリッジが広く用いられている。このようなプリンタカートリッジは、簡単なインク容器の形態、又はプリンタヘッドと一体化された形態であり得る。本出願において、用語「プリンタカートリッジ」は前記の両方のタイプを含み、従って、少なくともその一部がインク容器を構成する交換可能なカートリッジを含むことができる。
【０００３】
使い捨てのプリンタカートリッジは、ヘッド部、及び、インクをヘッド部に供給することができるインク収容部を有する。インク収容部は、通常、インク収容部のインク容器内のインクの特性を保護するための不透明な材料からつくられる。
【０００４】
今日、市販されているインクジェットプリンタのためのプリンタカートリッジの大部分が使い捨て製品であり、すなわち、これらのカートリッジは、インクを供給し尽くした後は廃棄されなければならない。これは、経済的理由から非常に望ましくない。なぜなら、このように消費されたプリンタカートリッジは、インクが消費されたことを除いてはまだ有用であり、特には、インクを排出させるノズルプレートなどの有益な部品を含むからである。
【０００５】
さらに、環境面での配慮からもプリンタカートリッジの「再利用」が求められる。
【０００６】
従って、プリンタカートリッジを再充填することができる装置を提供することが望ましい。このような目的で広く用いられている方法があり、この方法によれば、簡単な注入器の形態のインク供給容器をプリンタカートリッジのジョイント部分に取り付け、インク容器を潰し、それによりインクをプリンタカートリッジ内に噴射してプリンタカートリッジを再利用可能にする。
【０００７】
このような先行技術の再充填方法の欠点の１つは、カートリッジのインク容器を目で見ることができないため、プリンタカートリッジに要求されるインクの質が不確実であることである。これは、特に再充填を予防策的に行う場合、すなわち、完全に消費される前に行われるときに言えることである。さらに、プリンタカートリッジに供給されているインクが過剰な圧力で、又は過剰な速度で供給されるとき、インクの流れが逸れることがある。従って、必要量のインクが適切に与えられないことがある。
【０００８】
プリンタカートリッジのための手作業による再充填（レフィル）キットが市販されている。しかし、このような手作業の再充填キットが含む部品は多過ぎ、ユーザが再充填プロセスを行うために冗長な作業に従事することを必要とする。ユーザが再充填作業に慣れていない場合は、再充填プロセス中にインクがカートリッジから漏れることがあり、これがユーザの装置を不必要に汚す。
【０００９】
これらの欠点の少なくとも幾つかを克服し、又は、このようなインク再充填供給及び装置並びにこのようなインク再充填方法の代替案を提供するために、以下の１以上を達成することが望ましい。
１．インク再充填プロセスに必要なインクの量が、プリンタカートリッジ内に充填されるインクの量に可能な限り近い。再充填インクの使用有効性を達成できると同時に、消耗されるインク供給デバイスの寸法を縮小することもできる。
２．再充填の方法が簡略化され、これによりユーザが再充填を容易に行うことができる。
３．再充填されたプリンタカートリッジもまた質の高い印刷を提供することができる。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、プリンタカートリッジを再充填するための方法を改善し、又は別の方法を提供することを、本発明の目的の少なくとも１つとする。本発明は、概して、好ましくは、再充填プロセスをより安全で容易にし、またインク漏れの発生の可能性を低めるためのものである。本発明の他の目的は、本発明の装置、消耗品及びシステムを含む。
【００１１】
本発明は、好ましくは、プリンタカートリッジの、容易でクリーンな、より安価で安全な再充填プロセスのための装置を提供する。これに関連し、好ましくは、インク補充カートリッジからインクを移動してプリンタカートリッジの再充填に用いることが、ポンプ（好ましくはモータにより駆動）を用いて様々な導管（例えばチューブ）を介して行われ、再充填プロセスの全体が、好ましくは電子コントローラにより監視及び制御される。
【００１２】
本発明の別の及び／又は他の目的は、効率的で質の高い再充填プロセスを提供することにある。
【００１３】
本発明は、第１の態様において、プリンタカートリッジを再充填するための装置であって、
プリンタカートリッジのためのドックを備え、
インク受容部を有する種類のインク補充カートリッジのためのドックを備え、
適切にドッキングされたプリンタカートリッジを、前記インク受容部を有する適切にドッキングされたインク補充カートリッジの前記受容部に連結するようになっているインク引出し導管を備え、
適切にドッキングされたインク補充カートリッジのインク補充出口を前記インク引出し導管に連結するための、インク補充引き込み導管を備え、適切なインク補充カートリッジ、及び／又は前記インク補充引き込み導管が、インク補充カートリッジ出口から流れを引き出すことのみを許容し、又はそれに有利に働くようになっており、
前記インク引き出し導管（従って、前記インク補充引き込み導管の少なくとも一部も）を、適切にドッキングされたプリンタカートリッジに連結するための、回路を完成する導管を備え、
前記インク引き出し導管の少なくとも一部により一部が画成され、且つ、前記回路を完成する導管の少なくとも一部により一部が画成された前記回路上で、両方向にポンプ作用をもたらすように動作可能なポンプを備え、
（i）前記インク補充カートリッジのドックと（ii）前記回路及び前記インク引き出し導管との間の、前記インク引き出し導管上に配置された一方向弁を備え、前記弁が、前記インク補充カートリッジドックへの流れに有利に働き、
前記回路上にある一方向閾値弁を備え、
これらのドック及び導管から生じるフローシステムが、使用において以下のモードで動作可能であり、これらのモードが、
（ａ）ポンプが第１の方向に動作して、インクを、ドッキングされたプリンタカートリッジ内から、ドッキングされたインク補充カートリッジのインク受容部内に取り込むインク引き出しモードであって、前記回路上にある前記一方向弁を介した流れを含まないインク引き出しモードと、
（ｂ）ポンプが第２の方向に動作して、インクを、ドッキングされたインク補充カートリッジ内からドッキングされたプリンタカートリッジに供給するインク供給モードと、
（ｃ）ポンプが第２の方向に動作して、ドッキングされたインク補充カートリッジ内からモード（ｂ）の動作にてフローシステムに取り込まれたインクの進路を変更するインク進路変更モードであり、このような進路変更が、
（１）前記回路にあるインクを、前記回路上の前記一方向閾値弁の閾値圧力を超えたときに前記一方向閾値弁を介して循環させることと、
（２）前記インク引き込み回路上の前記一方向閾値弁の閾値圧力を超えたときに、前記一方向閾値弁の両方を介してインクをインク受容部に排出することと、
（３）（１）及び（２）の両方とである装置にある。
【００１４】
好ましくは、フローシステムは、起動後に、少なくとも部分的に、ポンプの電子制御、及び／又は、導管系の少なくとも一つの導管の弁作用を受け、それによりフローシステムは、
（i）モード（ａ）で動作でき、次いで、
（ii）全体又は一部がモード（ｃ）で動作する可能性を少なくとも有しながらモード（ｂ）で動作することができる。
【００１５】
好ましくは、前記フローシステムは、さらなるモードであるモード（ｄ）（インク引き出しモード（ａ）の変型）において第１の方向に動作する前記ポンプにより動作可能であり、これにより、幾らかの流体が、モード（ｂ）の充填された又は一部が充填されたドッキングされたプリンタカートリッジ内から引き出される。
【００１６】
好ましくは、導管系の少なくとも１本の導管の弁作用及び／又はポンプのプログラミングされた又は電子的な制御部が存在し、これによりフローシステムは、
（Ｉ）モード（ｂ）のみ、又はモード（ｂ）及びモード（ｃ）の両方の手順と、
（II）モード（ｄ）の手順と
を繰り返す。
【００１７】
好ましくは、前記ポンプは、２方向に動作可能な電子制御ポンプである。
【００１８】
好ましくは、フローシステムにおけるポンプ及び弁作用が、モード（ｂ）の流れ方向に対するインクの実質的な逆流を全て防止し、且つ、前記フローシステムの一部内でインクを許容し、また、もし閾値圧力を超えたならば、少なくとも幾らかのインクをインク受容部に送り出す。
【００１９】
好ましくは、フローシステムがモード（ｂ）において、供給されるインクを、ドッキングされたプリンタカートリッジ内にこれらのインクが流れ込む前に濾過する。
【００２０】
好ましくは、フローシステムのモードパラメータの電子制御が、
ドッキングされたプリンタカートリッジの存在、
インク補充カートリッジの存在、
ドッキングされたプリントカートリッジの状態、
ドッキングされたインク補充カートリッジの状態、
フローシステムにおけるインクの状態、
フローシステムの完全性、及び、
プリンタカートリッジ、インク補充カートリッジ及びインク受容部の任意の１以上とフローシステムとの関係の完全性
の任意の１以上を検知できるセンサに応答して行われる。
【００２１】
本発明は、また、前記インク補充カートリッジがそのためのドックに収容される場合の前述したような装置にある。
【００２２】
好ましくは、前記インク補充カートリッジは前記インク受容部を含む。
【００２３】
好ましくは、前記フローシステムは、インク補充カートリッジ、インク受容部及びプリンタカートリッジの１以上に、カニューレにより連結される。
【００２４】
本発明は、別の態様において、
（Ａ）プリンタカートリッジを再充填するための装置と、
（Ｂ）インク補充カートリッジと、
（Ｃ）インク受容部とを含み、また随意に、
（Ｄ）プリンタカートリッジを含む組合せであって、
プリンタカートリッジを再充填するための前記装置（Ａ）が、
プリンタカートリッジのためのドックを有し、
インク補充カートリッジのためのドックを有し、
インク受容部のためのドックを有し、
前記又は或るプリンタカートリッジを、ドッキングされたときに前記インク受容部に連結するようになっているインク引出し導管を有し、
ドッキングされたときの前記インク補充カートリッジのインク補充出口を前記インク引出し導管に連結するインク補充引き込み導管を有し、前記インク補充カートリッジ、及び／又は前記インク補充引き込み導管が、インク補充カートリッジ出口から流れを引き出すことのみを許容し又はそれに有利に働くようになっており、
前記インク引き出し導管（従って、前記インク補充引き込み導管の少なくとも一部も）を、ドッキングされたときの前記又は或るプリンタカートリッジに連結する、回路を完成する導管を有し、
前記インク引き出し導管の少なくとも一部により一部が画成され、且つ、前記回路完成導管の少なくとも一部により一部が画成された前記回路上で両方向にポンプ作用をもたらすように動作可能なポンプを有し、
（i）前記インク補充カートリッジのドックと（ii）前記回路及びインク引き出し導管との間の、前記インク引き出し導管上に配置された一方向弁を有し、前記弁が、前記インク補充カートリッジドックへの流れに有利に働き、
前記回路上の一方向閾値弁を有し、
これらのドック及び導管から生じるフローシステムが、使用において以下のモードで動作可能であり、これらのモードが、
（ａ）ポンプが第１の方向に動作して、インクを、ドッキングされたプリンタカートリッジ内から、ドッキングされたインク補充カートリッジのインク受容部内に取り込むインク引き出しモードであり、前記回路上の前記一方向弁を介した流れを含まないインク引き出しモードと、
（ｂ）ポンプが第２の方向に動作して、インクを、ドッキングされたインク補充カートリッジ内からドッキングされたプリンタカートリッジ内に供給するインク供給モードと、
（ｃ）ポンプが第２の方向に動作して、ドッキングされたインク補充カートリッジ内からモード（ｂ）の動作にてフローシステムに取り込まれたインクの進路を変更するインク進路変更モードであり、このような進路変更が、
（１）前記回路にあるインクを、前記回路上の一方向閾値弁の閾値圧力を超えたときに一方向閾値弁を介して循環させることと、
（２）インク引き込み回路上の一方向閾値弁の閾値圧力を超えたときに、前記一方向閾値弁の両方を介してインクをインク受容部に排出することと、
（３）（１）及び（２）の両方とである組合せに関する。
【００２５】
好ましくは、前記インク補充カートリッジは前記インク受容部を含む。
【００２６】
好ましくは、ドッキングするカニューレが、前記フローシステムの（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の少なくとも一つと接続する。
【００２７】
本発明は、別の態様において、プリンタカートリッジを再充填する方法である。この方法は、
（Ａ）プリンタカートリッジを再充填するための装置、
（Ｂ）インク供給リザーバを有するインク補充カートリッジ、
（Ｃ）前記インク補充カートリッジの一部であり又は前記インク補充カートリッジの一部でないインク受容部、及び
（Ｄ）プリンタカートリッジ
の組合せを装置として用い、
プリンタカートリッジを再充填するための前記装置が、
プリンタカートリッジのためのドックを有し、
インク補充カートリッジのためのドックを有し、
インク受容部のためのドックを有し、
ドッキングされたときのプリンタカートリッジを前記インク受容部に連結するようになっているインク引出し導管を有し、前記導管が２個の同方向の一方向弁を有し、前記弁の各々が、プリンタカートリッジのためのドックからインク受容部のドック及びインク受容部内への流れに有利に働き、
ドッキングされたインク補充カートリッジのインク補充出口を前記インク引出し導管に連結するためのインク補充引き込み導管を有し、前記インク補充カートリッジ、及び／又は前記インク補充引き込み導管が、インク補充カートリッジのインク補充出口から流れを引き出すことのみを許容し、又はそれに有利に働くようになっており、
前記インク引き出し導管（従って、前記インク補充引き込み導管の少なくとも一部も）を、ドッキングされたときのプリンタカートリッジに連結する、回路を完成する導管を有し、
前記インク引き出し導管の少なくとも一部により一部が画成され、且つ、前記回路完成導管の少なくとも一部により一部が画成された前記回路上で両方向にポンプ作用をもたらすように動作可能なポンプを有し、
前記方法が、
（Ｉ）（１）インク補充カートリッジのインク供給リザーバと、
（２）プリンタカートリッジのインクリザーバと、
（３）インク受容部（前記インク補充カートリッジの一部であり、又は前記インク補充カートリッジの一部でない）
の全てを前記装置にドッキング連結することと、
（II）装置を用いて、
（ａ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内から任意のインクの少なくとも幾らかを引き出し、その流体をインク受容部内に送出することと、
（ｂ）インク補充カートリッジのインク供給リザーバから、プリンタカートリッジのインクリザーバ内にインクを供給することと、
（ｃ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内へのインクの少なくとも正味供給を、
（i）インク補充カートリッジにインクがないとき、及び、
（ii）プリンタカートリッジのインクリザーバがインクで満たされているときに停止し、プリンタカートリッジのインクリザーバが満たされているときにインク供給をこのように停止することが、インク補充カートリッジ内から既に引き出されて導管内を流れているインクを方向変換又は循環させることを含む。
【００２８】
好ましくは、ステップ（ａ）とステップ（ｂ）はポンプの反対方向の回転を必要とする。
【００２９】
好ましくは、ステップ（ｄ）として、充填されたプリンタカートリッジのインクリザーバ内から圧力が、前記充填されたプリンタカートリッジのインクリザーバから幾らかの流体を引き出すことにより解放される。
【００３０】
好ましくは、前記ドックの少なくとも１つはカニューレを用いる。
【００３１】
本発明は、他の態様において、少なくとも一部が再充填されるプリンタカートリッジにある。このプリンタカートリッジは、
（Ａ）プリンタカートリッジを再充填するための装置と、
（Ｂ）インク補充カートリッジと、
（Ｃ）インク受容部と、
（Ｄ）前記プリンタカートリッジとの組み合せであり、
プリンタカートリッジを再充填するための前記装置が、
プリンタカートリッジのためのドックを有し、
インク補充カートリッジのためのドックを有し、
インク受容部のためのドックを有し、
ドッキングされたプリンタカートリッジを、前記インク受容部を有するドッキングされたインク補充カートリッジの前記インク受容部に連結するようになっているインク引出し導管を有し、
ドッキングされたインク補充カートリッジのインク補充出口を前記インク引出し導管に連結するための、インク補充引き込み導管を有し、前記インク補充カートリッジ、及び／又は前記インク補充引き込み導管が、インク補充カートリッジ出口から流れを引き出すことのみを許容し、又はそれに有利に働くようになっており、
前記インク引き出し導管（従って、前記インク補充引き込み導管の少なくとも一部も）を、適切にドッキングされたプリンタカートリッジに連結するための、回路を完成する導管を有し、
前記インク引き出し導管の少なくとも一部により一部が画成され、且つ、前記回路を完成する導管の少なくとも一部により一部が画成された前記回路上で、両方向にポンプ作用をもたらすように動作可能なポンプを有し、
再充填の方法が、
（Ｉ）（１）インク補充カートリッジのインク供給リザーバと、
（２）プリンタカートリッジのインクリザーバと、
（３）インク受容部（前記インク補充カートリッジの一部であり、又は前記インク補充カートリッジの一部でない）
の全てを前記装置にドッキング連結することと、
（II）装置を用いて、
（ａ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内から任意のインクの少なくとも幾らかを引き出し、その流体をインク受容部内に送出することと、
（ｂ）インク補充カートリッジのインク供給リザーバから、プリンタカートリッジのインクリザーバ内にインクを供給することと、
（ｃ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内へのインクの少なくとも正味供給を、
（i）インク補充カートリッジにインクがないとき、及び、
（ii）プリンタカートリッジのインクリザーバがインクで満たされているときに停止し、プリンタカートリッジのインクリザーバが満たされているときにインク供給をこのように停止することが、インク補充カートリッジ内から既に引き出されて導管内を流れているインクを方向変換又は循環させることを含む。
【００３２】
本発明は、他の態様において、インクジェットプリンタの、又はインクジェットプリンタのためのプリンタカートリッジを再充填するための装置である。この装置は、プリンタカートリッジをドッキングし且つインク補充カートリッジをドッキングするためのフローシステムを有し、前記フローシステムがポンプ及び導管を含み、
使用において、前記フローシステムが、少なくとも前記プリンタカートリッジと前記インク補充カートリッジとを前記導管により相互連結することができ、
さらにインク受容部が存在し、又は、前記インク補充カートリッジが、ドッキングされるときにインク受容部をもたらすことができ、
前記フローシステムが、以下の使用モードの各々にて動作可能であり、これらのモードは、
（ａ）ドッキングされたプリンタカートリッジ内からインクをインク受容部に送り出す引き出しモードと、
（ｂ）ドッキングされたインク補充カートリッジ内からドッキングされたプリンタカートリッジにインクを供給するインク供給モードと、
（ｃ）ドッキングされたインク補充カートリッジ内からモード（ｂ）の動作にてフローシステムに引き込まれたインクの進路を変更するインク進路変更モードであって、このような進路変更が、幾らかのインクを少なくとも再循環させ、且つ／又は、幾らかのインクをインク受容部に少なくとも排出するモードある。
【００３３】
好ましくは、フローシステムは、起動後に少なくとも部分的に電子制御により制御され、それによりフローシステムは、（i）モード（ａ）で動作でき、次いで、（ii）全体又は一部がモード（ｃ）で動作する可能性を少なくとも有しながらモード（ｂ）で動作することができる。
【００３４】
好ましくは、前記フローシステムはモード（ｄ）で動作可能であり、モード（ｄ）において、ドッキングされ充填された、又は部分的に充填されたモード（ｂ）のプリンタカートリッジ内から、幾らかの流体が引き出される。
【００３５】
好ましくは、プログラミングされた又は電子的な制御部が存在し、これによりフローシステムが、（Ｉ）モード（ｂ）のみ、又はモード（ｂ）及びモード（ｃ）の両方の手順と、（II）モード（ｄ）の手順とを繰り返す。
【００３６】
好ましくは、フローシステムは、２方向に動作可能な電子制御ポンプを含む。
【００３７】
好ましくは、フローシステムにおけるポンプ及び弁作用が、モード（ｂ）の流れ方向に対するインクの実質的な逆流を全て防止し、且つ、前記フローシステムの一部内でインクを再循環させるモードを許容し、また、もし閾値圧力を超えたならば、少なくとも幾らかのインクをインク受容部に送り出す。
【００３８】
好ましくは、フローシステムがモード（ｂ）において、供給されるインクを、ドッキングされたプリンタカートリッジ内にこれらのインクが流れ込む前に濾過する。
【００３９】
好ましくは、フローシステムのモードパラメータの少なくとも幾つかの電子制御が、
ドッキングされたプリンタカートリッジの存在、
インク補充カートリッジの存在、
ドッキングされたプリントカートリッジの状態、
ドッキングされたインク補充カートリッジの状態、
フローシステムにおけるインクの状態、
フローシステムの完全性、及び、
プリンタカートリッジ、インク補充カートリッジ及びインク受容部の任意の１以上とフローシステムとの関係の完全性
の任意の１以上を検知できるセンサに応答して行われる。
【００４０】
好ましくは、前記インク補充カートリッジが、前記インク補充カートリッジを収容するためのドックに収容され、前記インク補充カートリッジが前記インク受容部を含む。
【００４１】
好ましくは、前記フローシステムが、インク補充カートリッジ、インク受容部及びプリンタカートリッジの１以上に、カニューレにより連結される。
【００４２】
本発明は、別の態様において、本発明の装置と、ドッキング可能なプリンタカートリッジ及びドッキング可能なインク補充カートリッジの一方又は両方との組合せである。
【００４３】
好ましくは、前記インク補充カートリッジは前記インク受容部を含む。
【００４４】
好ましくは、前記ドッキングが、フローシステムへの配置及びフローシステムへのカニューレによる連結の両方を含む。
【００４５】
本発明は、さらなる別の態様において、プリンタカートリッジを再充填する方法である。この方法は、
インク補充カートリッジのインク供給リザーバ、プリンタカートリッジのインクリザーバ及びインク受容部（前記インク補充カートリッジの一部又は前記インク補充カートリッジの一部でない）の全てを連結フローシステムに連結することを含み、前記フローシステムを用いて、
（ａ）プリンタカートリッジのインクリザーバ内にある任意のインクの少なくとも幾らかを引き出し、その流体をインク受容部に送出し、
（ｂ）インク補充カートリッジのインク供給リザーバからインクを、プリンタカートリッジのインクリザーバ内に供給し、
（ｃ）フローシステムからプリンタカートリッジのインクリザーバへのインクの少なくとも正味供給を、
（i）インク補充カートリッジにインクがないとき、及び、
（ii）プリンタカートリッジのインクリザーバがインクで満たされているときに停止する。
【００４６】
好ましくは、ステップ（ａ）とステップ（ｂ）が、前記フローシステムにおけるポンプの反対方向の回転を要求する。
【００４７】
好ましくは、プリンタカートリッジのインクリザーバにインクが満たされている場合にインクの供給を停止することが、インク補充カートリッジ内からフローシステムへ、また恐らくはインクリザーバ内へ引き出されるインクの進路を、インク補充カートリッジからフローシステムへ、またフローシステムから恐らくはプリンタカートリッジへのインク供給の終了の見込み前に変更することを含む。
【００４８】
好ましくは、ステップ（ｄ）として、充填されたプリンタカートリッジのインクリザーバ内の圧力の解放が、幾らかの流体をインクリザーバからフローシステムに引き出すことにより行われる。
【００４９】
好ましくは、前記フローシステム（少なくとも１つのカニューレを有する）が、少なくともインク補充カートリッジに、カニューレを用いてドッキングする。
【好適な実施形態の説明】
【００５０】
本発明は、ユーザに、ユーザのインクジェットプリンタのプリンタカートリッジを容易に再充填するための方法を提供する。
【００５１】
本発明は、好ましくは、プリンタカートリッジ及びインク補充カートリッジがドッキング手順の一部として簡単に配置されることを可能にするホルダトレイを有する。ホルダトレイを閉じることにより、プリンタカートリッジは装置内のシールラバーと接触し、それにより、プリンタカートリッジと、導管（例えばプラスチックチューブ）及び２方向ポンプを含むフローシステムとの連通を完成することになる。
【００５２】
様々な光インジケータ及びセンサが組み込まれている。ホルダトレイが適切に閉じられたならば、これらの光インジケータ及びセンサは、ユーザに、プリンタカートリッジ及び／又はインク補充カートリッジが、それぞれ今や装置システム内に存在することを表示できる。
【００５３】
装置内のインク補充カートリッジは、フローシステムの充填回路と、２つの金属ニードル又はカニューレを介して連通している。これらのニードルは、各々、インク補充カートリッジのラバーシールを貫通し、一方のニードルはインク供給チャンバ（例えば、潰れ可能な吹込成形ボトル）内に入り、また一方は、カートリッジハウジング内に画成されたインク受容部内に入る。この出願と同時に出願された本件の出願人の特許出願を参照されたい。２つの好ましくは金属のニードルは、動力ポンプと共働して、レフィルインクを様々な連結チューブを経由して移動させることと、それにより生じ得る廃インクを受容することとを保証する。
【００５４】
ポンプは、好ましくは、逆方向のポンプ作用を行うことができる。このような機能により、廃インクは、好ましくはインク補充カートリッジのインク受容部又は受容チャンバに戻されることができる。
【００５５】
システムの全体が様々な弁を含む。これらの弁は、過剰な圧力を防止するように圧力を調整するためだけでなく、インク受容部へのインクの戻りの量又は開始を制御できるように設置されている。こうして、設計された弁は、インクが装置から飛び出る危険性を最小にし、且つ、充填プロセスから出る廃インクの量を制御することを補助する。
【００５６】
フローシステムの導管内のＴ字ジョイントが、必要な程度の圧力とインク流量とのバランスをとることを可能にする。この結果、インク流がより穏やかになり、これにより得られる再充填されたプリンタカートリッジの印刷の質がより良好になる。
【００５７】
フローシステムは、また、ポンプ出口とプリンタカートリッジへの入口の間に配置されたダンパ（制振器）又はフィルタを含む。ダンパは、フィルタリング機能も行うことができる（従ってダンパは、不要な粒子を濾過し、それらがプリンタカートリッジに入ることを防止することを補助する）。このような濾過／制振作用は、ノイズを低減し、また、プリンタカートリッジの印刷ノズルの詰まりを減少させる。ダンパは、また、パルスを吸収（すなわち吸振）でき、泡を減少させる。これに関連し、ダンパは、インクをプリンタカートリッジに充填する前にインク流を滑らかにすることを補助する。
【００５８】
こうして、ダンパは、システムの充填能力及びインクの質をかなり改善した。
【００５９】
本発明は、様々なセンサ及び光インジケータが中央の制御装置（電子コントローラ）に連結されるように設計されており、それにより、再充填プロセスが行われているときのプロセス厳密な監視及び制御を保証する。電子コントローラは、好ましくは自動処理手段をもたらし、それによりユーザは、１つのボタンを押すだけの簡単な操作により再充填プロセスを開始し、また、インクカートリッジが完全に充填されたならばプロセスを停止できる。
【００６０】
装置は、個々のユーザのニーズに応じて、バッテリ電源により、又は適切なＤＣ電圧アダプタを介して動作されることができる。
【００６１】
図１は、消費されたプリンタカートリッジ１０を充填する様子を示す作業系統図であり、充填は、インクをインク補充カートリッジから、モータ３１により駆動されるポンプ３０を用いてチューブ９０〜９６を介して移動することにより行われる。充填プロセスの全体が電子コントローラ４０により監視及び制御される。
【００６２】
プリンタカートリッジ１０は、インク補充カートリッジ２０と共に簡単にホルダトレイ内に落とされる。ホルダトレイを閉鎖する時、プリンタカートリッジ１０は、プリンタカートリッジ１０をシールするシールラバーと接触する。この接触及びシールが、プリンタカートリッジと、チューブ９０〜９６及びポンプ３０により形成された充填回路との連通を完成する。
【００６３】
回路は、センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３及びＬＥＤ光インジケータＬ１，L２，L３を含む電子コントローラ４０により制御される。ホルダトレイが適切に閉じられると、プリンタカートリッジ１０は、プリンタカートリッジがシステム内にあることを表示するセンサスイッチＳ３を作動させる。
【００６４】
インク補充カートリッジ２０は、カートリッジのインクタンク内のラバーシール（図示せず）を貫通する２つの金属ニードル又はカニューレを介して充填回路と接続している。ニードルの一方は、プリンタカートリッジ１０内に移動されるべきインクを供給するインク補充カートリッジ２０内のインク供給チャンバ（図示せず）と流体連通している。他方のニードルは、充填プロセスにて生じた過剰なインク又は廃インクを受け入れるための、補充カートリッジ２０内のインク受容部又は受容チャンバと連通している。インク供給チャネルはインクセンサＳ１を通っており、電子コントローラ４０が、プリンタカートリッジ１０に供給されるインクの有用性を監視することを可能にしている。ホルダトレイを適切に閉じると、インク補充カートリッジ２０が、プリンタカートリッジがシステム内にあることを表示するセンサスイッチＳ２を作動させる。
【００６５】
予め設定可能な圧力チェック弁５１が、システム内の圧力を調整するために設置されて、インクを装置から（チューブ、連結部、カートリッジシールなどの連結から外れた領域から）飛び出させることのある過剰な圧力を防止する。
【００６６】
予め設定可能な別の圧力チェック弁５０が、インク受容部又は受容チャンバに戻る過剰インクの量を調整及び制御するために設置されて、充填プロセスから出る廃インクの量を最小化する。
【００６７】
システム全体が、バッテリ電源により、又は、適切なＤＣ電圧アダプタからの電力により動作されることができる。
【００６８】
装置は、好ましくはハウジング内に設けられる。
【００６９】
図２〜図５に示されているような実施形態は、装置の動作原理の説明を補助する。装置は、補充カートリッジ２０からプリンタカートリッジ１０にインクを充填するためのものである。電子制御装置４０は、様々なセンサ信号により
充填状態を監視する。様々な状態は、一連のＬＥＤＬ１，Ｌ２，Ｌ３の点灯状態の表示によりユーザに示される。充填は、インク補充カートリッジ２０内の全てのインクがプリンタカートリッジ１０に充填され、センサＳ１が、供給チャネル内にインクの供給がないことを検知したときに自動的に完成し、停止する。全ての電子部品がプリント回路板ＰＣＢ４２に取り付けられている。
【００７０】
システムは、メインスイッチ４１が「電源オン」位置に切り替えられたときに作動する。電子制御部４０が様々なセンサのデータをスキャニングし、その結果に従って状態を表示する。スタートアップ（開始）段階においては、プリンタカートリッジもインク補充カートリッジも装置内に存在しない。センサが、プリンタカートリッジもインク補充カートリッジも存在しないことを検知し、ＬＥＤＬ１に赤色を表示する。この段階において、ユーザが充填プロセスを開始しようとしてスタートボタンスイッチＢ１を押しても、何事も生じない。
【００７１】
適切な充填のために、プリンタカートリッジ１０及びインク補充カートリッジ２０は両方共、ドッキング手順の一部としてホルダトレイ内に落とされる。装置のドアを開いたとき、ホルダトレイは、プリンタカートリッジ及びインク補充カートリッジの着座位置を露出するように引き出される。プリンタカートリッジ及びインク補充カートリッジの両方を適切に着座させると、ホルダトレイを閉鎖位置にスライドさせて戻すことができ、またドアも閉じられる。ドアが完全に閉じた位置において、プリンタカートリッジがセンサＳ３を作動させ、インク補充カートリッジがセンサＳ２を作動させる。電子制御部４０がシステムを連続的に監視し、プリンタカートリッジ及びインクタンクの両方が存在することを検知してその状態を表示し、また、ドアが適切に閉じられていることを検知し、システムが今や充填プロセスの準備を整えたことを示すために、ＬＥＤＬ１を、緑色光を表示するように変える。
【００７２】
ここでユーザはスタートボタンスイッチＢ１を押して充填プロセスを作動させる。ここで電子制御部４０がＬＥＤＬ１を、装置が今や充填プロセス中であることを示す、緑色点滅光の表示に変える。プロセスは、プリンタカートリッジ内の空気、及び、プリンタカートリッジ内に残っている可能性がある全ての廃インクを引き出すための逆ポンプ方向（以下、バキュームプロセスと称する）から開始する。このプロセスは、また、充填前の或る期間残されていたプリンタカートリッジにより生じ得るモニタノズルの詰まりを一掃することを補助する。最初のバキュームプロセスは、予め決められた時間が経過した後に停止する。
【００７３】
ここで、システムプロセスは実際のインク充填プロセスを作動させ、この充填プロセスにてポンプ３０は、インクをインク補充カートリッジ２０内のインクチャンバ２１から引き出す順方向に回転されて、インクを、図３に示されているように、プリンタカートリッジ１０内に向かう方向に移動させる。第1の充填サイクルは、インクをチューブ９０〜９６に満たすために所定の時間動作することである。電子制御部４０は、チューブが全て空の時点ではインク供給状態をチェックしない。第1充填サイクルの最後には、空のチューブ内の空気の幾らかがプリンタカートリッジ１０内に押し出されている。従って、空気をプリンタカートリッジ１０から引き出すためにバキュームサイクルが短時間行われる。
【００７４】
インク充填プロセスが、インクをプリンタカートリッジ１０に充填するために再び開始される。ここで電子制御部４０が、プリンタカートリッジ１０に充填されるインク供給があることを保証するためにインク供給チャネルを監視する。インク充填プロセスは或る時間にわたって実行される。インクがプリンタカートリッジに充填されている間、幾らかの空気もプリンタカートリッジ１０内に導入されることがある。従って、プリンタカートリッジ内部に圧力の蓄積が生じ、充填速度を遅くすることがある。この段階において、電子制御部はポンプを非常に短時間停止し、バキュームプロセスを実行する。これは、図４に示されているようにポンプを逆向きの戻る方向に動作させることにより行われる。バキュームプロセスは、プリンタカートリッジ１０内の圧力を減じ、また、プリンタカートリッジ１０から空気を引き出す。プリンタカートリッジ１０から引き出される空気は小泡の形態であり、それ以外はインク供給チャネル内のインクに混入することがある。これは、チューブシステムから、インク補充カートリッジ内の受容チャンバ２２のインク受容部に排出されるべきである。
【００７５】
インク排出チャネルは、別の圧力チェック弁５０と共に設置される。圧力チェック弁５０は、泡沫化されたインク（以下、廃インクと称する）が排出前に加圧及び圧縮されることを可能にする。これは、気泡が圧力チェック弁５０の手前で収集され、圧力チェック弁５０が開くと最初に排出されることを保証する。この配置は、システムから排出されるインクの量を最小化し、プリンタカートリッジ１０内に充填されるインクの量を最大化する。
【００７６】
インク充填及びバキュームサイクルは、電子制御部４０が様々なセンサ及びスイッチの状態を監視し続ける間、連続的に繰り返される。
【００７７】
この装置のさらなる利点は、充填システム内の圧力を調整する能力である。時々、システム内の圧力は、特に、プリンタカートリッジ１０内へのインクの充填速度がポンプ３０からのインク供給速度よりも遅くなるときに非常に高くなることがある。原因の１つは、プリンタヘッドのノズル６０の状態が完全でないことである。別の原因は、ノズル６０の領域に捕らえられた空気を含み得る。概して、全てのチューブジョイント、特にノズルシール領域は、インクが漏れ又は飛び出ることがある前に耐えられる限定された圧力限界を有する。このようなことが起きると、充填プロセスが失敗するだけでなく、装置全体が汚れる。従って、図５に示されているように、内圧を調整するために圧力チェック弁５１が設置される。圧力チェック弁５１は、プリンタカートリッジを充填するために必要な圧力Ｘと、システムがインクの漏れ及び飛び出しを生じずに耐えられる限界圧力Ｚとの間の圧力Ｙに予め設定されており、Ｘ＜Ｙ＜Ｘである。従って、システムにおける実際の圧力は、通常の充填状態において、常にＸとＹの間で制御されるであろう。このような配置により、システムにおいて充填中に圧力がＹより大きい範囲まで蓄積したときにはいつでも、圧力チェック弁５１が開いてインクが戻ることを可能にし、これにより、ポンプ３０の動作下におけるシステムの圧力を低減する。圧力がさらに低下してＹより下になると、圧力チェック弁５１が閉じて充填プロセスが通常に戻る。
【００７８】
圧力制御に用いられ得る別の設計の態様は、カートリッジシール領域にＴ字ジョイント８１を用いることである。Ｔ字ジョイントは、インクが圧力調整回路内を、圧力チェック弁５１を通って真直に流れることを可能にする。十分に理解されるように、プリンタカートリッジ１０の印刷ノズルは非常に小さい。従って、インクの流量は実質的に低い。しかしなお、インクが小さいノズル６０を通って流れることを可能にする十分な圧力が必要である。従って、高圧と低流量との完全なバランスをとることは非常に困難である。Ｔ字ジョイントは、インクがプリンタノズル６０を通って流れることができるようにインクの圧力を十分に高く維持することを可能にする。同時に、Ｔ字ジョイントは、少量のインクのみがプリンタノズル６０を通って流れることを許容し、過剰インクは圧力調整回路にて再循環される。これは、プリンタカートリッジ１０の再充填時のインクの穏やかな流れをもたらし、これが、最良の充填結果、及び充填後の印刷の質を保証する。
【００７９】
本発明の別のさらなる利点は、ポンプ出口とプリンタカートリッジ１０の入口との間にダンパ８０を導入していることである。ダンパ８０は、実際は、化学実験室で一般に用いられているような流体フィルタなどの部品である。ダンパ８０は、また、外部の望ましくない大きい寸法の粒子（プリンタカートリッジ１０内に入った場合にはプリンタカートリッジの印刷ノズルを詰まらせることがある）を濾過するためのフィルタとしても作用する。ダンパの主な作用は、電子回路におけるコンデンサと類似である。ダンパはノイズを低減し、プリンタカートリッジ１０へのインク流を滑らかにする。一般に理解されているように、ポンプ出口における（ポンプより汲み出されている）インク流は高い圧力を得ている。ポンプ３０の作用により圧力はパルス状に増大する。高圧が流量を著しく増大させる。この高圧は、インクを輸送してインクをプリンタカートリッジ１０内に充填させるためには望ましいが、この高圧はまた、インクがポンプからジェット噴流のように押し出されているときに気泡も導き入れる。ダンパ８０はパルスを吸収して気泡を低減し、こうしてインク流を、インク流がプリンタカートリッジ１０内に供給される前に滑らかにする。従ってダンパ８０は、インクの質とシステムの充填能力との両方を改善する。
【００８０】
充填が成功裡に完了した（すなわち、インク補充カートリッジ２０内のインクチャンバ２１から全てのインクが完全に使われた）とき、センサＳ１が、インクが供給チャネル内にないことを検知する。電子制御部がその信号を検知し、インク充填プロセスを直ちに停止する。次いで電子制御部は、最終バキュームプロセスを予め決められた時間作動させる。最終バキュームプロセスはプリンタカートリッジ１０内の内圧を低減し、ノズル領域６０の空気を除去する。最終バキュームプロセスは、また、気泡がノズル６０から除去されることを保証するプライミングプロセスとしても機能し、また、直ちに印刷を行うための準備が整うように全てのノズルにインクを満たす。プリンタカートリッジの内部チャンバ内の圧力の低下は、また、カートリッジを装置から取り外すときにインクの漏れがないことを保証する。
【００８１】
充填プロセスが成功裡に完了したならば、電子制御部は、ＬＥＤＬ１を、充填が成功裡に完了したことを示すオレンジ色の光を表示するように変える。スタートボタンスイッチＢ１は不能にされ、従ってシステムは別の充填サイクルを開始しない。この段階においてドアを開くことができ、プリンタカートリッジ１０及びインク補充カートリッジ２０の両方を装置から取り出すことができる。プリンタカートリッジ１０は再び使用されるように準備されており、空のインクタンク２０は廃棄されることができる。
【００８２】
安全対策として、インク補充カートリッジ２０のインクチャンバ２１内のインクが、予め決められた時間（例えば５分）内に完全に消費されない場合、例えば、ユーザが、半分消費したプリンタカートリッジをホルダトレイに置いた（すなわち、未使用の多量のインクがまだプリンタカートリッジ内にある）場合には、電子制御部が充填プロセスを停止し、最終バキュームプロセスを実行する。プロセスの最後に、電子制御部はＬＥＤＬ３を、予め決められた時間後に充填が停止したことを示す赤色点滅光を表示するように変える。
【００８３】
何か不都合なことが充填プロセスに生じた場合には、ユーザは、スタートボタンスイッチＢ１を予め決められた時間（例えば２秒間）連続して押し下げ続けることができ、システムは動作を完全に停止し、電子制御部がＬＥＤＬ１及びＬＥＤＬ３を、システムが緊急に停止されたことを示す赤色光の点滅に変える。
【００８４】
プリンタカートリッジを装置から取り外した後、又は印刷中にプリンタカートリッジからインクが漏れる場合、ユーザは、プリンタカートリッジをインク受容部と共に装置に戻し、ドアを閉めることができ、こうしてシステムが準備され、ＬＥＤＬ１は緑色光を表示し、ユーザはスタートボタンスイッチＢ１を予め決められた時間（例えば５秒間）連続して押し下げ続けることができる。システムは、最終バキュームプロセスのみを開始するように作動される。バキュームプロセスの最後に、システムはＬＥＤＬ１に、プリンタカートリッジを装置から取り外して再び印刷に用いることができることを示すオレンジ色の光を表示させる。
【００８５】
装置がバッテリ電力により動作している場合には、電子制御部が電力レベルをチェックし、充填サイクル全体を完了するために電力レベルが十分であることを保証する。電力レベルが、１つの充填サイクルの完了が不可能な程度に低い場合には、電子制御部はＬＥＤＬ２の表示を、バッテリパワーが低く、装置を再び使用する前にユーザがバッテリを変える必要があることを示すフラッシュ赤色光に変える。
【００８６】
図６〜図１２に示されている装置は、図２〜図５に示した概念を具現化したものを示す。
【００８７】
累積的装置が、５部分から成るハウジングを有して設けられ、このハウジングは、下部ベースハウジング１１０、上部カバーハウジング１２０、左側カバーハウジング１３０、右側カバーハウジング１３１及び後面パネルハウジング１３２を含む。装置の主要な内部部品は、５つの主要部品、すなわち、ドアカバー１５０を有するホルダトレイ１４０、メインフレーム１６０、フレーム連結部１６１及びスイベル（回り）ニードルホルダ１７０により構成されている。
【００８８】
上部カバーハウジング１２０にプリント回路板ＰＣＢ４２が取り付けられている。ＰＣＢ上に、組立時にインク供給チャネルがＰＣＢに固定されることを可能にするセンサホルダ部品(ヒューズホルダ状の部品)が存在する。インクは、或る短い距離の間隔を有して配置された２つの金属チューブを通って供給される。導電性のインクが、充填時にインクがチューブシステムを流れるときに２つの金属チューブ間にて電気回路を閉じ、こうして、供給チャネル９２内にインクが存在することを示す信号を電子制御部４０に送る。ＰＣＢの反対の側に、スタートボタン１２１に隣接して付近のスタートボタンスイッチＢ１が存在する。スタートボタン１２１は、上部カバーハウジング１２０に取り付けられる前にスタートボタンばねホルダ１２２上に固定される。ＬＥＤＬ１はスタートボタン１２１の下にあり、ＬＥＤＬ２及びＬＥＤＬ３はスタートボタンばねホルダ１２２上に直接固定される。
【００８９】
後面パネルハウジング１３２に、メイン電源スイッチ４１及びＤＣパワージャック１３３が取り付けられる。
【００９０】
下部ベースハウジング１１０にバッテリコネクタ１１３を設置し、バッテリコンパートメントドア１１１を底側に取り付ける。下部ベースハウジング１１０の内側に、センサＳ２及びＳ３を有するセンサＰＣＢ４３を取り付ける。次いで、メインフレーム１６０を下部ベースハウジング１１０上にしっかりと取り付ける。メインフレーム１６０を組み付けるとき、フレーム連結部１６１を、カートリッジシールホルダ１６２及びカートリッジノズルラバーシール１６３を取り付けて組み立て、それらをメインフレーム１６０上に、全ての必要なばね１６４及び１６５を所定位置に配置してしっかりと取り付ける。次いで、スイベルニードルホルダ１７０もメインフレーム１６０に組み付ける。最後に、モータ３１及びポンプ３０もメインフレーム１６０上にしっかりと取り付ける。
【００９１】
メインフレーム１６０上の全ての部品を組み付けたならば、チューブ９０〜９６、並びに、チューブ９０〜９６を互いに連結するコネクタ及びチェック弁を取り付けてチューブ回路を完成する。次いで、電線を、様々な電気部品、例えば、モータ３１、メイン電源スイッチ４１、ＤＣジャック１３３及びセンサＰＣＢ４３に接続し、メインワイヤコネクタの他方の端部はメインＰＣＢ４２に接続されるように残す。
【００９２】
ここで、左側カバーハウジング１３０及び右側カバーハウジング１３１を共に固定し、次いで、後面パネルハウジング１３２を固定する。最後に、金属管部を有するインク供給チャネルをＰＣＢ４２上に所定位置にて固定し、メインワイヤコネクタもメインＰＣＢ４２に取り付ける。ここで上部カバーハウジング１２０を取り付けて、装置組立体を完成させる。
【００９３】
ドアカバー１５０はホルダトレイ１４０に別個に予め組み付けられている。ここで、組み立てたホルダトレイ１４０をスライドさせて装置内に入れることができ、ドアカバー１５０を閉じて、装置の主要本体に確実にカチッと嵌める。
【００９４】
操作を開始するために、閉じているカバー１５０を開いて、ホルダトレイ１４０を装置から引き出す。完全に開いた位置において、プリンタカートリッジ１０及びインク補充カートリッジ２０の着座位置がユーザに完全に露出されている。従って、ユーザは、充填されるべきプリンタカートリッジ１０と、インク補充カートリッジ２０とをそれぞれ着座位置に簡単に配置することができる。ホルダトレイの下に支持脚１４２が、プリンタカートリッジ１０及びインクタンク２０の重量、又は、プリンタカートリッジ１０及びインク補充カートリッジ２０をそれらの着座位置に配置するときにユーザが加える圧力により装置が転倒することを防止するために設けられている。
【００９５】
次いで、ドアカバー１５０を主要装置の上にカチッと確実に嵌るまで閉じることにより、ホルダトレイ１４０を装置内にスライドさせる。ホルダトレイをスライドさせて装置に入れる間にプリンタカートリッジ１０がカートリッジノズルラバーシール１６３と接触する。この接触はカム機構により達成される。このカム機構は、ホルダトレイ１４０上の突出カム１４３をフレーム連結部１６０上のカム面１６５に押し当ててカートリッジシールホルダ１６２を下げることにより作動される。プリンタカートリッジ１０がカートリッジノズルラバーシール１６３に達する前（すなわち、カム面が合う前）には、カートリッジノズルラバーシール１６３はプリンタカートリッジノズル面６０より上に、ばね１６５により持ち上げられており、十分な間隙を有して所定位置に保持されている。これは、繊細なプリンタカートリッジノズル６０が、機械的接触及び機械的移動時の引っ掛けにより損傷されないことを保証する。カム面が合い始めたとき、プリンタカートリッジ１０はメインフレーム１６０上のストッパ１６６により停止され、ホルダトレイ１４０はスライドして差し込まれ続ける。カム面は合い、フレーム連結部１６１は、カム機構により下方に移動し始める。カム機構は、カートリッジノズルラバーシール１６３を下方に移動させてプリンタカートリッジ面６０と接触させ、ばねを圧縮する。ドアが完全に閉じた位置に達すると、カートリッジはばね１４４によりホルダトレイ１４０上に固定されるように配置され、４つのばね１６４は圧縮されて、充填プロセス中のインクの漏れを防止するための、予め決められた量の圧力に耐えられるシール接触を形成する十分な力をもたらす。
【００９６】
ホルダトレイをスライドさせて差し込む間に、インク補充カートリッジ２０も、スイベルニードルホルダ１７０上に保持されたニードル１７１及びニードル１７２と接触する。ホルダトレイ１４０を連続的にスライドさせることにより、ニードル１７１及びニードル１７２が、受容チャンバ２２及びインクチャンバ２１とそれぞれ連通しているラバーシール２３及びラバーシール２４を貫通し、こうして流体連通回路を完成する。ニードル１７１及びニードル１７２は、装置の設計中に考慮した安全性に従い、装置内部の奥深い位置にある。ニードルには容易に手が届かず、従って、ユーザはニードルで怪我をする可能性が低い。スイベルニードルホルダ１７０は埋め込みばね１７３によりばね荷重がかけられており、ばね１７３はニードルホルダ１７０を、ニードル１７１及び１７２の先端がインク補充カートリッジ２０内のラバーシール２３及び２４の中心に貫通前に合っていることを保証する直立位置に維持する。ニードルがラバーシールを貫通するとき、インク補充カートリッジ２０は、ホルダトレイ１４０を連続的にスライドさせることによりまだ前方移動している。これがニードル１７１，１７２とラバーシール２３，２４に歪みをもたらす。何故なら移動中に角度が変わっているからである。従って、スイベルニードルホルダ１７０は、ニードルがラバーシール２３及び２４を貫通する間にニードルの角度を修正するための或る程度の回転移動を可能にするように設計されている。こうして、ラバーを引裂させ得る歪、また、ラバーのニードルカニューレ上でのシール作用を失わせ、それによりシステムにおける連結の液密性を破壊する可能性のある歪を除去する。
【００９７】
ドア１５０が適切に閉じられ、すなわち、ホルダをスライドさせて完全に装置内に嵌め入れると、プリンタカートリッジ１０がセンサスイッチＳ３を押しており、且つインクタンク２０がセンサスイッチＳ２を押している。この段階において、電源がオンになっていれば、ＬＥＤＬ１が、充填プロセスを開始できることを示す緑色光を発する。
【００９８】
ＬＥＤＬ１がオレンジ色の光を発すると、充填プロセスが成功裡に完了したことを示し、このときドア１５０を開かれ、ホルダトレイ１４０をスライドして外に出す。このように引き出すと、カム面の係合が外され、カートリッジノズル面１１とノズルラバーシール１６３の間に間隙をあける。この間隙も、カートリッジノズルが機械的移動により損傷されることを防止する。同時に、ニードル１７１及び１７２が、インク補充カートリッジ２０のラバーシール２３及び２４との係合から外れる。ラバーは、貫通穴を閉鎖するように戻って自動的にセルフシールし、廃インクがインク補充カートリッジ２０から漏れ出ることを防止する。
【００９９】
従って、ドア１５０を完全に開いたとき、インク補充カートリッジ２０をきれいに廃棄でき、プリンタカートリッジ１０はいつでも印刷できる状態になっている。装置も、直ちに行われる、又は任意の時間が経過した後の次の充填プロセスのために準備されている。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図式的に示したプリンタカートリッジ、及び、図式的に示したインク補充カートリッジの作業系統図であり、これらを連結するフローシステムを示し、また、フローシステムに関連する電子制御を示す。
【図２】図１に示した図と類似の、より詳細な図である。
【図３】図１及び図２の配置のさらなる別の変形例を示す。
【図４】図１、図２及び図３の配置のさらなる別の変形例を示す。
【図５】図１、図２、図３及び図４の配置のさらにまた別の変形例を示す。
【図６】本発明の好ましい実施形態の端面図である。
【図７】図６の実施形態の側方断面図である。
【図８】図６の実施形態の、反対側（図７に対して）の側方断面図である。
【図９】図６のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図１０】図６のＤ−Ｄに沿った断面図である。
【図１１】図６のＥ−Ｅに沿った断面図である。
【図１２】図６のＦ−Ｆに沿った断面図である。
【国際調査報告】
2005537961.tif 000015
2005537961.tif 000016
2005537961.tif 000017
2005537961.tif 000018
2005537961.tif 000019