(57)【要約】【課題】加圧供給機能を損なうことなく比較的容易にインクタンク内の袋体にインクをリフィルすることが可能なインクジェット装置を提供する。【解決手段】柔軟な材料で形成された、インクを保持するための袋体１１と、袋体１１を収容する密閉空間を画定する筐体１２と、袋体１１に設けられた、インクを筐体１２の外部まで導出するためのインク導出口１３と、袋体１１に設けられたインク注入部１５と、インク注入部１５を通じて袋体１１にインクを注入できるように筐体１２に形成された開口と、を有するインクタンク１０と、インクタンク１０が装置本体に装着された状態において、装置本体と開口との間を密封するシール部材１８とを備える。【選択図】図１
2011183651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟な材料で形成された、インクを保持するための袋体と、
前記袋体を収容する密閉空間を画定する筐体と、
前記袋体に設けられた、インクを前記筐体の外部まで導出するためのインク導出口と、
前記袋体に設けられ、インクを注入可能なインク注入部と、
前記袋体にインクを注入するために、前記インク注入部にアクセスできるように前記筐体に形成された開口と、を有するインクタンクと、
前記インクタンクが装置本体に装着された状態において、前記開口と前記装置本体との間を密封するシール部材と、を備え、
前記開口と前記装置本体との間が密封された状態で、前記開口を通じて圧縮空気を送り込み、前記袋体に保持されたインクを加圧して装置本体に供給する、
ことを特徴とするインクジェット装置。
【請求項２】
前記装置本体は、前記開口を通じて圧縮空気を送り込む加圧ポンプが設けられている、ことを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット装置。
【請求項３】
前記インク注入部は、前記袋体を密封した状態で前記袋体にインクを注入可能に形成されている、請求項１又は２に記載のインクジェット装置。
【請求項４】
インクジェット装置に装着されるインクタンクであって、
柔軟な材料で形成された、インクを保持するための袋体と、
前記袋体を収容する密閉空間を画定する筐体と、
前記袋体に設けられた、インクを前記筐体の外部まで導出するためのインク導出口と、
前記袋体に設けられ、インクを注入可能なインク注入部と、
前記袋体にインクを注入するために、前記インク注入部にアクセスできるように前記筐体に形成された開口と、を有し、
インクジェット装置本体に装着された状態において、前記開口と前記インクジェット装置本体との間がシール部材により密封され、前記袋体と前記筐体との間に形成される空間に前記開口を通じて圧縮空気が送り込まれることにより、前記袋体に保持されたインクが加圧されて装置本体に供給される、
ことを特徴とするインクタンク。
【請求項５】
前記インク注入部は、前記袋体を密封した状態で前記袋体にインクを注入可能に形成されている、請求項４に記載のインクタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンクおよびこれを用いたインクジェット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式のプリンタやインクジェット技術を採用する製造装置等のインクジェット装置では、一般的に、ヘッドへのインクの補給はインクタンクを用いる。大型の記録装置では、大容量のインクタンクを使用するため、キャリッジ上にはヘッドにインクを供給するための小型のサブタンクを設け、本体に固定したインクタンクからインクを送り込むよう構成したものが主流である。この形態の装置では、インク供給方式として、例えば、ヘッド内部またはサブタンク内部に独立した負圧発生手段をもたせ、インクタンクからは圧力損失等の軽減のために加圧によりインクを供給する加圧供給方式が知られている。インクタンクは上記の加圧供給の場合には、通常インクタンク内の袋にインクを貯蔵し、袋とインクタンク筐体の間の空間を加圧し、その圧力により袋内のインクを加圧する方式が用いられる例が一般的である。こうしたインクタンクは、一般的には、インクを使い果たすと廃棄されるが、環境適応性を高めるために、インクタンクをリサイクル・リユースする試みがなされている。
【０００３】
特許文献１は、インクを保持する袋体を内部に含むインクタンクのリフィル方法として、筐体から袋体を取り出し、一部を切断してインクを注入し、その後溶着などによって密閉して再度筐体に収めて使用に供する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３５８８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、筐体を分解し、リフィル後に再度組み立て直すため、筐体の気密性を保持するのが困難という問題があった。また、インク袋体と筐体の間に圧縮空気を送り込む加圧供給系において、筐体の気密性が失われるとインクを加圧供給することができないという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、加圧供給機能を損なうことなく比較的容易にインクタンク内の袋体にインクをリフィルすることが可能なインクジェット装置およびこれに用いられるインクタンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るインクジェット装置は、柔軟な材料で形成された、インクを保持するための袋体と、前記袋体を収容する密閉空間を画定する筐体と、前記袋体に設けられた、インクを前記筐体の外部まで導出するためのインク導出口と、前記袋体に設けられ、インクを注入可能なインク注入部と、前記袋体にインクを注入するために、前記インク注入部にアクセスできるように前記筐体に形成された開口と、を有するインクタンクと、前記インクタンクが装置本体に装着された状態において、前記開口と前記装置本体との間を密封するシール部材と、を備え、前記開口と前記装置本体との間が密封された状態で、前記開口を通じて圧縮空気を送り込み、前記袋体に保持されたインクを加圧して装置本体に供給する、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るインクタンクは、インクジェット装置に装着されるインクタンクであって、柔軟な材料で形成された、インクを保持するための袋体と、前記袋体を収容する密閉空間を画定する筐体と、前記袋体に設けられた、インクを前記筐体の外部まで導出するためのインク導出口と、前記袋体に設けられ、インクを注入可能なインク注入部と、前記袋体にインクを注入するために、前記インク注入部にアクセスできるように前記筐体に形成された開口と、を有し、インクジェット装置本体に装着された状態において、前記開口と前記インクジェット装置本体との間がシール部材により密封され、前記袋体と前記筐体との間に形成される空間に前記開口を通じて圧縮空気が送り込まれることにより、前記袋体に保持されたインクが加圧されて装置本体に供給される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、筐体から袋体を取り出す必要がなく、筐体の気密性を確実に保持したまま袋体にインクをリフィルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクタンクの概略構成図。
【図２】図１のインクタンクを適用したインクジェット装置の概略構成図。
【図３】図２のインクジェット装置の制御系を示すブロック図。
【図４】図１のインクタンクにおけるインクのリフィル方法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。本発明はこれらの実施形態のみに限らず、これらをさらに組み合わせることや、この特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の技術にも当然応用することができる。本発明のインクジェット装置は、インクジェット式のプリンタ等の記録装置、インジェット技術を採用する電子部品や各種物品の製造装置などに広く適用可能である。以下、インクジェット式のプリンタを例に説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態におけるインクタンクを説明する図である。インクタンク１０は、
インク袋体１１、筐体１２、インク導出口１３、ゴム栓１４、ゴム栓１５および開口１６を含む。インク袋体１１は、柔軟材料で形成され、インクを保持するための袋体である。筐体１２は、インク袋体１１を内部に収容する密閉空間を画定している。インク導出口１３は、インク袋１１内のインクをインクタンク１０から導出するためにインク袋体１１の一端部に設けられている。ゴム栓１４は、インク導出口１３を密閉するように設けられている。インク注入部としてのゴム栓１５は、インクリフィル用にインク袋体１１の一端部に設けられている。開口１６は、ゴム栓１５に外部からアクセスして、インクをインク袋体１１に注入できるよう筐体１２に設けられている。インク袋体１１の内部にはインクが貯蔵されている。
【００１３】
インクを直接筐体１２に貯蔵するのではなく、インク袋体１１に貯蔵しその周囲を筐体１２で覆うことで、インク袋１１を加圧し、インクを加圧供給することが可能となる。インクタンク１０は開口１６を有するために開口１６を密閉しないとインク袋体を加圧することができない。インクタンク１０をインクジェット装置に装着することでプリンタに設けられた後述するシール部材１８により開口１６が密閉される構成となっている。このような構成とすることで、インクのリフィルのために筐体１２に穴を開け、リフィル後に穴を封止するという手間を省くことができる。また、封止した穴がリークしてしまい、インクジェット記録装置へインクの供給不良が発生するなどのトラブルを防止することができる。
【００１４】
さらに、開口１６は加圧供給を行うための圧縮空気を送り込むための口を兼ねている。加圧供給を行うためには圧縮空気を送り込むための開口が筐体１２に不可欠であるが、そのための開口がインクリフィルのための開口１６と兼用されることで、筐体１２に必要以上の開口を設ける必要が無く、インクタンクとしての信頼性を向上させることが出来る。
【００１５】
図２は、インクジェット装置本体（プリンタ本体）にインクタンク１０が装着されたインクジェット記録装置としてのプリンタを示している。プリンタ１においては、インクタンク１０から供給されたインクが、インク供給管２０を経由してヘッド３０にインクが供給される。ヘッド３０は、図示しない移動機構により用紙などの記録媒体（不図示）に対して往復動作することで、記録媒体に画像を印刷する。ヘッド３０より吐出されたが印刷に使われなかったインク（以下、廃インク）は、吸引キャップ４０や予備吐口４１にまず集められ、廃インク回収管４２を経由して、最終的に廃インクタンク４３に蓄積される。
【００１６】
インクタンク１０をプリンタ１に装着すると、インク供給管２０の一端に設けられたインク針１７がゴム栓１４を突き抜ける。このような状態になることで、インク袋体１１内部に貯蔵されたインクをインク供給管２０に導出することが可能となる。また、開口１６とプリンタ１の本体の一部を構成する構成部材２５との間は、プリンタ１の本体側に設けられたゴム製のシール部材１８によって密封され、プリンタ１とインクタンク１０の間に密閉空間が形成される。シール部材１８の内側には構成部材２５から突出するように加圧針１９が設けられており、加圧針１９は加圧ポンプ５０に接続されている。インクタンク１０をプリンタ１に装着すると、加圧針１９が開口１６に挿入される。加圧ポンプ５０を作動させることにより加圧針１９を経由してインク袋体１１と筐体１２の間に圧縮空気を送ることが可能となる。インク袋体１１内部のインクが加圧状態でインク供給管２０供給される。ヘッド３０は、その壁の一部が可撓性膜３１により構成されている。可撓性膜３１は、インクの消費に伴う記録ヘッド３０内部の圧力変化に応じて伸縮動作を行う。可撓性膜３１の伸縮動作は、可撓性膜３１に接続されたアーム３２に伝えられ、さらにはアーム３２の可撓性膜３１とは反対側の先端に接続された弁３３に伝えられる。弁３３はインク供給管２０と記録ヘッド３０との接続部を塞いでおり、上記のような仕組みによって、インクの消費に伴って開閉される。
【００１７】
廃インクは、記録ヘッド３０の信頼性を保つために不可避的に発生するものである。廃インクには、吸引キャップ４０に廃棄されるものと、予備吐口４１に廃棄されるものとに大別することができる。吸引キャップ４０は、印刷領域から外れた場所に位置し、非印刷時に記録ヘッド３０のインク吐出面を保護・保湿するために使われる他、印刷開始前や印刷中の予備吐を受けたり、記録ヘッド３０の吐出面を吸引回復したりするときに使われる。予備吐によって吸引キャップ４０の表面に溜まった廃インクは、吸引ポンプ５１により回収され、廃インク回収管４２を経由して廃インクタンク４３に蓄えられる。また、吸引回復が行われるときは、記録ヘッド３０のインク吐出面と吸引キャップ４０が密閉し、吸引ポンプ５１が動作することで記録ヘッド３０からインクが吸い出され、廃インク回収管４２を経由して廃インクタンク４３に蓄えられる。予備吐口４１は、印刷領域から外れた吸引キャップ４０とは反対側に設置される場合や、印刷領域の適当な場所に設置される場合がある。予備吐口４１に溜まった廃インクは、重力によって廃インク回収管４２を経由して廃インクタンク４３に蓄えられる。
【００１８】
図３は、本発明の一実施形態に係るプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【００１９】
操作パネル１００は、操作用のキーおよび、表示パネルを備えている。操作パネル制御部１０１は、操作パネル１００上のキーの状態を監視し、押下されたキーによって適切な制御コマンドを、ＣＰＵ１０３を含むインクジェット記録装置の制御回路に対して発行する。また、表示パネルに表示する文字列を作成し、表示パネルの制御を行う。表示パネル上に配されたキーによりユーザがキー入力をすることが可能になっており、この操作用のキーを用いてエラー発生状態からの回復処理の開始等、プリンタに対する動作の指定を入力することが可能である。
【００２０】
インターフェース１０４は、インクジェット記録装置と ホストコンピュータ１０５を接続し、ホストコンピュータ１０５よりデータを受信したり、ステータスを送信したりする機能を持ち、ホストコンピュータ１０５とのデータ送受信用通信ポートとして動作する。制御回路のバス１０６は、ＣＰＵ１０３とその他の装置を接続する機能を持つ。不揮発性メモリ１０２は各種情報を保存記録している記録装置であり、電力の供給が断たれても記録した情報を保持し続けることが可能である。各種情報の中には、各インクタンクのインク消費量や、廃インクタンクの廃インク量といった情報が含まれる。
【００２１】
モータドライバ１０７は、プリンタ１の印字動作を行うためのキャリッジモータ（印字ヘッドを動作させる）、紙送りモータ（印刷用紙を動かし、給紙、排紙を行う）、回復モータ（印字ヘッドの回復動作を行う）等のモータ類を制御するための制御回路である。記録ヘッド１０８は、印刷用紙上に画像を印刷する機能を持つ。交換式ヘッドの場合、ヘッドごとに固有のヘッドＩＤを持ち、ヘッドが交換されたかどうかはこのＩＤを比較することで判別できる。また各ヘッドには、ヘッドランク（ヘッド内部部材の発熱量）、温度センサー補正値（ヘッド内部の温度を示すセンサーのバラツキの補正値）等の個体差があり、これらはインクジェット記録装置の初期化動作の際にチェックされる。
【００２２】
ＲＡＭ（Random Access Memory）１０９は、電力が供給されている間のみ情報を保持できる記録装置であり、電力の供給が断たれると保持している情報は消滅してしまう。ＲＯＭ（Read Only Memory）１１０は、読み出しのみ可能な記録装置で、インクジェット記録装置の制御プログラムを記録してあり、これをＣＰＵ１０３で参照して制御動作を行う。加減圧ポンプ制御部１１１は、図２中の加圧ポンプ５０及び吸引ポンプ５１を制御するためのモジュールである。インクジェット記録装置の動作状況に応じ、ＣＰＵ１０３により制御される。
【００２３】
以下に、図３に示す制御系の動作の一例について説明する。
【００２４】
ＣＰＵ１０３は、ＲＯＭ１１０より制御プログラムを読み出し、プログラムに従って各制御装置の制御を実行する。インターフェース１０４は、ホストコンピュータ１０５より印字データを受信し、ＲＡＭ１０９に書き込み、書き込まれたデータをもとにＣＰＵ１０３はモータドライバ１０７、印字ヘッド１０８、加減圧ポンプ制御部１１１の制御を実行する。これにより、用紙上に印字データを印刷する。ＣＰＵ１０３は定期的に不揮発メモリ１０２にアクセスし、インク消費量が閾値を超えたインクタンクがないか、及び廃インク量が閾値を超えていないかをチェックし、必要に応じてユーザに交換を促す。
【００２５】
インクタンク残量ゼロ検出動作において空と判定されたインクタンク１０は、プリンタ１から取り外される。そのような空になったインクタンク１０にインクをリフィルしたい場合、図４に示すように、インクリフィル器具６０の注入針６１をゴム栓１５に差し込み、インクリフィル器具６０から、インク袋体１１の内部にインクをリフィルする。すなわち、インク袋体１１に設けられた、インク袋体１１を密封した状態でインク袋体１１にインクを注入可能なゴム栓１５を通じてインクがインク袋体１１に注入される。その際、開口１６を介して容易にゴム栓１５にアクセス可能であり、インクリフィルのために筐体１２に穴を開ける必要が無い。そのため、リフィルが完了したインクタンク１０は加圧供給を行うための機能を損なうことなく再生される。なお、インク注入部をゴム栓１５により構成した場合について、説明したが、これに限定されるわけではなく、例えば、インク袋体１１の一部を、注入針６１を刺した際にインク袋体１１を密封状態にできる材料で形成することも可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１…プリンタ
１１…インク袋体
１２…筐体
１３…インク導出口
１４、１５…ゴム栓（シール部材）
１６…開口
１８…シール部材
【図１】
2011183651.tif 000003
【図２】
2011183651.tif 000004
【図３】
2011183651.tif 000005
【図４】
2011183651.tif 000006