(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出方式の記録ヘッドへ供給するインクを収納するインク収納室が形成されたケースと、
このケースに設けられ前記記録ヘッドへ通じるインク供給路と接続され前記インク収納室内のインクを前記インク供給路へ取り出すインク取出口と、
前記インク収納室に収容され、毛管力によってインクを吸収して保持するとともに前記記録ヘッドのヘッド内圧を負圧に保つ負圧発生部材と、
前記ケースに設けられその内部のインクの消費に伴って前記インク収納室内に大気を採り入れる大気導入口と、
前記ケースにおいて前記インク取出口が設けられる面と同じ面に設けられ、前記インク収納室内にインクを注入して充填するためのインク充填口であり、前記インク取出口の近傍でかつ前記インク取出口を略中心とする円周上に形成された複数の開口からなるインク充填口とを設けたことを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記複数の開口は等間隔で配列されていることを特徴とする請求項１記載のインクタンク。
【請求項３】
前記インク充填口は２個の前記開口からなり、それらが前記インク取出口を挟んで対向して配置されることを特徴とする請求項１又は２記載のインクタンク。
【請求項４】
前記開口は、長穴または円形であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のインクタンク。
【請求項５】
吐出方式の記録ヘッドへ供給するインクを収納するインク収納室が形成されたケースと、
このケースに設けられ前記記録ヘッドへ通じるインク供給路と接続され前記インク収納室内のインクを前記インク供給路へ取り出すインク取出口と、
前記インク収納室に収容され、毛管力によってインクを吸収して保持するとともに前記記録ヘッドのヘッド内圧を負圧に保つ負圧発生部材と、
前記ケースに設けられその内部のインクの消費に伴って前記インク収納室内に大気を採り入れる大気導入口と、
前記ケースにおいて前記インク取出口が設けられる面と同じ面に設けられ、前記インク収納室内にインクを注入して充填するためのインク充填口であり、前記インク取出口の近傍でかつ前記インク取出口を略中心とする円周上において、前記インク取出口を取り囲むように略円環状に形成された１つの開口からなるインク充填口とを設けたことを特徴とするインクタンク。
【請求項６】
前記インク充填口は、前記インク取出口の全周の半分以上を取り囲むことを特徴とする請求項５記載のインクタンク。
【請求項７】
前記インク充填口は、前記インク取出口の全周を取り囲むことを特徴とする請求項６記載のインクタンク。
【請求項８】
前記インク充填口と前記インク取出口は、前記インク収納室の床面に形成されたことを特徴とする請求項１〜７いずれか記載のインクタンク。
【請求項９】
前記ケースの外面から前記インク充填口を覆うキャップであり、前記インク充填口と連通し前記インク収納室に前記インクを補給するための補給路が接続される１つの接続口が形成されたキャップを備えていることを特徴とする請求項１〜８いずれか記載のインクタンク。
【請求項１０】
前記インクタンクは、前記記録ヘッドが設けられたインクジェット記録装置に着脱自在に装着されるカートリッジタイプであることを特徴とする請求項１〜９いずれか記載のインクタンク。
【請求項１１】
前記請求項１〜１０いずれか記載のインクタンクを使用することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記インクタンクへ充填されるインクを収納する補給タンクと、この補給タンクと前記前記インク充填口とを接続する補給路と、前記補給タンク内のインクを加圧して前記補給路を通じて前記インクタンクへインクを充填するポンプ手段とを備えていることを特徴とする請求項１１記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】
前記ポンプ手段は、インク充填を開始する前に、前記補給路を通じて前記インク取出口付近の残留インクを吸引して前記補給タンクへ回収することを特徴とする請求項１２記載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】
前記補給路上には、補給路を通過するインクを濾過するフイルタが配置されることを特徴とする請求項１３記載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】
前記補給タンクから前記インクタンクへのインク充填時期を検知するインク充填時期検知手段と、前記インク充填時期検知手段からの検知信号に基づいて前記ポンプ手段を動作させる制御手段とを備えていることを特徴とする請求項１１〜１４いずれか記載のインクジェット記録装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記インク充填時期におけるインク残量が所定量を下回っている場合には、前記残留インクの回収をした後、インク充填を開始する第１充填モードを実行し、前記インク残量が所定量以上ある場合には、前記残留インクを回収することなく、インク充填を開始する第２充填モードを実行することを特徴とする請求項１５記載のインクジェット記録装置。
【請求項１７】
前記インクタンクは、前記記録ヘッドが設けられた本体に着脱不能に取り付けられており、前記補給タンクは、前記本体に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１１〜１６いずれか記載のインクジェット記録装置。
【請求項１８】
請求項１〜１０いずれか記載のインクタンクに対して、インクを充填するインク充填方法であり、
前記インク充填口から、前記インク取出口付近の残留インクを吸引して排除した後、前記インク充填口から前記インク収納室へインクを送り込んでインクを充填することを特徴とするインク充填方法。
【請求項１９】
請求項１〜１０いずれか記載のインクタンクに対して、インクを充填するインク充填装置であり、
前記インクタンクへ充填されるインクを収納する補給タンクと、
前記インク充填口と前記補給タンクとを接続する補給路と、
前記補給タンク内のインクを加圧して前記補給路を通じて前記インクタンクへインクを送り込むポンプ手段とを備えており、
前記ポンプ手段により、前記インク取出口付近の残留インクを吸引して排除した後、前記インク充填口から前記インク収納室へインクを充填することを特徴とするインク充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出方式の記録ヘッドへ供給するインクを収納するインクタンクと、このインクタンクを使用するインクジェット記録装置と、インクタンクへインクを充填するインク充填方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出する吐出口が設けられたインク吐出方式の記録ヘッドを備え、この記録ヘッドからインクを液滴として吐出しこれを用紙に付着させて画像を記録する、いわゆるインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置には、インクを収納するインクタンクが設けられており、このインクタンクから記録ヘッドへインクが供給される。シリアル方式のインクジェット記録装置では、記録ヘッドは、例えば、主走査方向（用紙の幅方向）に往復動するキャリッジに取り付けられており、このキャリッジを往復動させながら画像をライン記録し、１往復動させる毎にその記録幅分用紙を副走査方向に送って１画面分の画像を記録する。
【０００３】
インクは消耗品であるため、その補充の便宜を考慮して、インクタンクは、インクジェット記録装置に交換可能に取り付けられるカートリッジタイプのものが多い。このカートリッジタイプのインクタンク（以下、インクカートリッジという）は、例えば、記録ヘッドが設けられたキャリッジに取り付けられ、記録ヘッドの上方に配置される。
【０００４】
インクカートリッジを記録ヘッドの上方に配置する場合には、インクカートリッジ内のインクの荷重が記録ヘッドのヘッド内圧に対して正圧として作用して記録ヘッドのノズルからインク漏れの懸念が生じる。そのため、この正圧に抗してヘッド内圧を負圧に維持するために、インクカートリッジ内には負圧発生部材が設けられる。負圧発生部材は、例えば、スポンジなどの多孔質材料であり、毛管力によってインクカートリッジ内のインクを吸収して保持する。これにより、インク供給路を通じて連通する記録ヘッドのヘッド内圧が負圧に維持される。記録ヘッドの各ノズルにはメニスカスが形成され、ノズルからインク漏れが防止される。
【０００５】
特許文献１には、こうしたインクカートリッジに対してインクを充填するインク充填方法が記載されている。図１２（Ａ）に示すように、特許文献１のインクカートリッジ１２１には、インクを収納するケース１２２内に負圧発生部材１２３が収容されており、そのケース１２２の下部に、記録ヘッドへインクを供給するためのインク取出口１２４が設けられている。インクが供給されると、インクの減少に伴って、大気導入口１２６からケースへ大気が導入される。大気導入口１２６には気体を透過し液体を透過させない気液分離フイルタが設けられている。
【０００６】
インク取出口にはフイルタや弁が設けられるため、流路抵抗が大きい。そこで、このインクカートリッジ１２１には、インク取出口１２４とは別に、ケース１２２の側壁に、インクを充填するためのインク充填口１２８が設けられている。インクの充填は、インク充填口１２８に補給タンクを接続するとともに、大気導入口１２６を通じて吸引ポンプでケース内の空気を吸引してその内部を減圧して、補給タンク１３０からケース１２２内部にインクを取り込む。
【０００７】
インク充填口１２８は、そこからインク取出口１２４までの距離Ｌ１が、大気導入口１２６までの距離Ｌ２よりも短くなる位置に配置される。これは、取り込んだインクが大気導入口１２６よりも先にインク取出口１２４に到達するようにすることで、インク取出口１２４にインクを行き渡らせて、その付近にインクが存在しない空気溜まりが生じないようにするためである。インク取出口１２４付近に空気溜まりが生じると、ノズル内に気泡詰まりが発生して吐出不良の原因となる。
【特許文献１】特開２００２−２００７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１２（Ｂ）に示すように、インク取出口１２４の周辺に残留インク１３２があり、インク取出口１２４に空気溜まりが生じている状態でインクを充填すると、空気溜まり１３３の部分は残留インク１３２が存在している部分よりも流路抵抗が大きいため、補給タンクから取り込んだインクが空気溜まりに流れ込まず、空気溜まり１３３が残ってしまうという懸念がある。
【０００９】
本発明の目的は、負圧発生部材を収納したインクタンクに対して、インク取出口に空気溜まりを発生させることなくインクを充填することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のインクタンクは、吐出方式の記録ヘッドへ供給するインクを収納するインク収納室が形成されたケースと、このケースに設けられ前記記録ヘッドへ通じるインク供給路と接続され前記インク収納室内のインクを前記インク供給路へ取り出すインク取出口と、前記インク収納室に収容され、毛管力によってインクを吸収して保持するとともに前記記録ヘッドのヘッド内圧を負圧に保つ負圧発生部材と、前記ケースに設けられその内部のインクの消費に伴って前記インク収納室内に大気を採り入れる大気導入口と、前記インク取出口の近傍でありかつその周囲を取り囲む周辺エリア内に配置され、前記インク収納室内にインクを注入して充填するためのインク充填口とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
前記インク充填口は、前記インク取出口を略中心とする円周上に等間隔で複数個配列されることが好ましい。前記インク充填口は、例えば、長穴または円形である。例えば、２個の前記インク充填口が前記インク取出口を挟んで対向して配置される。
【００１２】
前記インク充填口は、例えば、前記インク取出口の周りに略円環状に形成される。前記インク充填口は、例えば、前記インク取出口の全周の半分以上を取り囲むように形成される。また、前記インク取出口の全周を取り囲むように形成してもよい。
【００１３】
前記インク充填口と前記インク取出口は、例えば、前記インク収納室の床面に形成される。
【００１４】
前記インクタンクは、前記記録ヘッドが設けられたインクジェット記録装置に着脱自在に装着されるカートリッジタイプであることが好ましい。
【００１５】
本発明のインクジェット記録装置は、上記インクタンクを使用することを特徴とする。
【００１６】
前記インクタンクへ充填されるインクを収納する補給タンクと、この補給タンクと前記前記インク充填口とを接続する補給路と、前記補給タンク内のインクを加圧して前記補給路を通じて前記インクタンクへインクを充填するポンプ手段とを備えていることが好ましい。
【００１７】
前記ポンプ手段は、インク充填を開始する前に、前記補給路を通じて前記インク取出口付近の残留インクを吸引して前記補給タンクへ回収することが好ましい。
【００１８】
前記補給路上には、補給路を通過するインクを濾過するフイルタが配置されることが好ましい。
【００１９】
前記補給タンクから前記インクタンクへのインク充填時期を検知するインク充填時期検知手段と、前記インク充填時期検知手段からの検知信号に基づいて前記ポンプ手段を動作させる制御手段とを備えていることが好ましい。
【００２０】
前記制御手段は、前記インク充填時期におけるインク残量が所定量を下回っている場合には、前記残留インクの回収をした後、インク充填を開始する第１充填モードを実行し、前記インク残量が所定量以上ある場合には、前記残留インクを回収することなく、インク充填を開始する第２充填モードを実行することが好ましい。
【００２１】
前記インクタンクは、前記記録ヘッドが設けられた本体に着脱不能に取り付けられており、前記補給タンクは、前記本体に着脱自在に取り付けられることが好ましい。
【００２２】
本発明のインク充填方法は、吐出方式の記録ヘッドへ供給するインクを収納するインク収納室が形成されたケースと、このケースに設けられ前記記録ヘッドへ通じるインク供給路と接続され前記インク収納室内のインクを前記インク供給路へ取り出すインク取出口と、前記インク収納室に収容され、毛管力によってインクを吸収して保持するとともに前記記録ヘッドのヘッド内圧を負圧に保つ負圧発生部材と、前記ケースに設けられその内部のインクの消費に伴って前記インク収納室内に大気を採り入れる大気導入口とを備えたインクタンクに対して、インクを充填するインク充填方法において、前記インク取出口の近傍でありかつその周囲を取り囲む周辺エリア内に配置されたインク充填口から、前記インク取出口付近の残留インクを吸引して排除した後、前記インク充填口から前記インク収納室へインクを送り込んでインクを充填することを特徴とする。
【００２３】
本発明のインク充填装置は、吐出方式の記録ヘッドへ供給するインクを収納するインク収納室が形成されたケースと、このケースに設けられ前記記録ヘッドへ通じるインク供給路と接続され前記インク収納室内のインクを前記インク供給路へ取り出すインク取出口と、前記インク収納室に収容され、毛管力によってインクを吸収して保持するとともに前記記録ヘッドのヘッド内圧を負圧に保つ負圧発生部材と、前記ケースに設けられその内部のインクの消費に伴って前記インク収納室内に大気を採り入れる大気導入口とを備えたインクタンクに対して、インクを充填するインク充填装置において、前記インクタンクへ充填されるインクを収納する補給タンクと、前記インクタンクに設けられ前記インク取出口の近傍でありかつその周囲を取り囲む周辺エリア内に配置されたインク充填口と前記補給タンクとを接続する補給路と、前記補給タンク内のインクを加圧して前記補給路を通じて前記インクタンクへインクを送り込むポンプ手段とを備えており、前記ポンプ手段により、前記インク取出口付近の残留インクを吸引して排除した後、前記インク充填口から前記インク収納室へインクを充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、負圧発生部材を収容したインクタンクに、インク供給路と接続するインク取出口とは別に、このインク取出口の近傍でありかつその周囲を取り囲む周辺エリア内に配置され、前記インク収納室内にインクを注入して充填するためのインク充填口を設け、このインク充填口から残留インクを吸引した後、インク充填を行うようにしたから、インク取出口口に空気溜まりを発生させることなくインクを充填することができる。これにより、記録ヘッドの気泡詰まりなどが防止され、記録ヘッドの吐出安定性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１に示すインクジェット記録装置１０は、用紙１１に対してインクを吐出して付着させることにより画像を記録する記録ヘッド１２を備えている。記録ヘッド１２は、インクを吐出する吐出口が形成された複数のノズルを備えており、これら複数のノズルの吐出口が配列された吐出面が用紙１１の記録面と対面するように配置される。記録ヘッド１２は、用紙１１の幅方向（主走査方向Ｘ）に移動自在なキャリッジ１３に取り付けられており、キャリッジ１３の底面に形成された開口から前記吐出面が露呈される。記録ヘッド１２は、キャリッジ１３の移動に伴って用紙１１の幅方向に沿って往復動しながら、画像をライン記録する。この記録ヘッド１２が１往復動する毎に、図示しない搬送ローラによって用紙１１が副走査方向Ｙへ、記録ヘッド１２の１往復動による記録幅分送られる。こうした動作が繰り返されて、１画面分の画像が記録される。
【００２６】
キャリッジ１３は、ガイド棒１４ａ，１４ｂにスライド自在に取り付けられており、ベルト１６と１対のプーリ１７とからなるベルト機構１８によって駆動される。キャリッジ１３には、記録ヘッド１２の上方に、例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のインクがそれぞれ収納された４つのインクカートリッジ２１が着脱自在に装着される。キャリッジ１３には、各インクカートリッジ２１が差し込まれる複数のスロットが形成されている。
【００２７】
インクカートリッジ２１は、その下面をスロットの床面に向けて装着される。インクカートリッジ２１がキャリッジ１３に装着されると、インクカートリッジ２１と記録ヘッド１２とがインク供給路を通じて接続される。記録ヘッド１２には、各圧力室に対応してピエゾ素子によって駆動される振動板が設けられており、この振動板の振動による圧力変化により、インクカートリッジ２１内のインクが圧力室へ吸引され、圧力室に連通したノズルの吐出口から噴射される。
【００２８】
キャリッジ１３は、記録動作時以外は、記録紙１１の搬送路外へ退避して待機する。この待機位置は、キャリッジ１３のホームポジションとなり、インクカートリッジ２１の交換はこのホームポジションで行われる。ホームポジションには、記録ヘッド１２の吐出面を下方から覆って吐出面から漏れ出たインクを受けるヘッドキャップ２６が配置されている。このヘッドキャップ２６の吐出面と対面する位置には、ノズルの先端に詰まったインクを吸引するための吸引面２６ａが配置されている。ヘッドキャップ２６には、吸引面２６ａを通じてノズルに詰まったインクを吸引して記録ヘッド１２の吐出不良を回復する吐出不良回復用の吸引ポンプ２７が接続されている。この吸引ポンプ２７によって回収されたインクは、回収部２８に回収される。こうした吸引ポンプ２７の吸引によるヘッドクリーニングは、例えば、プリント枚数や所定期間の経過などに応じて定期的に実行される。
【００２９】
また、吸引ポンプ２７の吸引は、ノズル内圧の調整にも利用される。後述するように、インクカートリッジ２１には、ノズル内圧を負圧に維持するための負圧発生部材が収納されている。吸引ポンプ２７によって吸引することで、ノズルの先端付近にインクのメニスカスが形成される適正なノズル内圧に調整される。
【００３０】
図２に示すように、インクカートリッジ２１は、インクを収納するケース３４を備えており、このケース３４は、インクを収納するインク収納室３５が形成されたケース本体３２と、このケース本体３２の上部開口を閉じる蓋部材３３とからなる。蓋部材３３は、例えば、ケース本体３２にインクを充填した後、上部開口からのインク漏れが生じないようにケース本体３２に溶着される。ケース本体３２は、例えば、透明なプラスチックで形成されており、インクカートリッジ２１内のインクの残量を目視で確認できるようになっている。
【００３１】
インク収納室３５には、インクを吸収して保持するインク吸収体３６が収容される。このインク吸収体３６は、毛管力を発生する微細な空隙を含むスポンジ状の部材である。具体的には、ウレタンフォームなどを発泡させた発泡材料や、フエルトなどの繊維材料などの各種の多孔質材料が使用される。インク吸収体３６は、その幅及び奥行がインク収納室３５の寸法とほぼ同様であり、上面を除く外周面がインク収納室３５の内壁と接触した状態で収容される。
【００３２】
ケース３４は、記録ヘッド１２の上方に配置されるので、ケース３４内のインクの荷重は、記録ヘッド１２に対して正圧として作用する。インク吸収体３６は、その毛管力によってインクを吸収することにより、記録ヘッド１２のノズル内圧を負圧（大気に対して）に維持する負圧発生部材である。これにより、記録ヘッド１２内のインクが不用意にノズルから漏れ出ないようにしている。
【００３３】
蓋部材３３には、大気導入口４１が形成されている。この大気導入口４１は、インクの消費量に応じた空気をインク収納室３５内に取り込む。蓋部材３３の下面には、大気導入口４１を塞ぐように気液分離フイルタ４２が設けられている。気液分離フイルタ４２は、液体を透過させずに気体のみを透過させる性質を持つフイルタであり、インク収納室３５内のインクが大気導入口４１を通じて外部に漏れ出ることを防止する。
【００３４】
また、蓋部材３３の下面には、下方に突出する複数のリブ４６が設けられている。各リブ４６は、蓋部材３３がケース本体３２に取り付けられると、インク収納室３５内に進入して、そこに収容されたインク吸収体３６の上面と当接して、インク吸収体３６を押し込み、その下面をインク収納室３５の床に押しつける。こうしてインク吸収体３６の位置決めを行うことで、インク吸収体３６と蓋部材３３との間に空間が確保される。インク吸収体３６は、リブ４６によって位置決めされるので、インク吸収体３６が位置ずれして大気導入口４１を塞いでしまうことはない。
【００３５】
インク収納室３５の床面には、インク収納室３５からインクを取り出して、記録ヘッド１２へ供給するインク取出口５１が形成されている。ケース３４の下面には、インク取出口５１に対応する位置にスピンドル状に下方に向けて突出し、キャリッジ１３と嵌合する嵌合部５２が形成されている。
【００３６】
図３に示すように、インク取出口５１は、嵌合部５２の内部を貫通してその下端に突き抜けている。インク収納室３５の床面には、このインク取出口５１の位置に、略平板形状のフイルタ５４が配置される。フイルタ５４は、インク取出口５１を通ってインク供給路へ取り出されるインクを濾過する。このフイルタ５４を設けることにより、例えば、インク収納室３５内で凝固したインクや異物が記録ヘッド１２内へ流入することが防止される。
【００３７】
図４に示すように、インク取出口５１が設けられたインク収納室３５の床面には、インク収納室３５内にインクを注入して充填するための複数のインク充填口５９が形成されている。各インク充填口５９は、インク取出口５１の近傍でかつその周囲を取り囲む周辺エリア５８内に配置される。各インク充填口５９は、例えば、円形をしており、インク取出口５１を略中心とする円周上に等間隔で配列されている。インク取出口５１は、口径も小さく、また、フイルタ５４や図示しない逆流防止弁などが配置されるので、流路抵抗が大きく、インクを充填しづらい。インク充填口５９を、インク取出口５１とは別に設けることで、インク充填時の流路抵抗が軽減され、インクが充填しやすくなる。
【００３８】
また、インク収納室３５内のインクは、記録ヘッド１２の吸引によってインク取出口５１からインク供給路へ流出するが、従来技術において述べたとおり、インク取出口５１付近にはその周辺に、記録ヘッド１２の吸引による取り出しができないインクが残留してしまう場合が多い。周辺エリア５８にインク充填口５９を配置することにより、インク取出口５１付近の残留インクを吸い出して排除することが可能になる。この残留インクを排除した後、インクを充填することでインク取出口５１付近の空気溜まりの発生が防止され、記録ヘッド１２の吐出安定性が向上する。
【００３９】
嵌合部５２の根元部分には、その周囲を取り囲むようにインク充填口５９を覆う略ドーナツ形状のキャップ６１が設けられている。キャップ６１の底板には、インクを補給路と接続する接続口６１ａが形成されている。キャップ６１内は、略ドーナツ形状の空洞６１ｂになっており、この空洞６１ｂを介して各インク充填口５９と接続口６１ａとが連通する。
【００４０】
図５は、インク充填装置６６の概略構成図である。インク充填装置６６は、インクカートリッジ２１へ補給するインク７０を収納する補給タンク６７と、インクカートリッジ２１のインク充填口５９と補給タンク６７とを接続する補給路を構成する補給管６８と、補給タンク６７内のインクを加圧することにより、補給管６８を通じてインクカートリッジ２１へインクを送り込むポンプ機構６９とを備えている。補給タンク６７の下部には、補給管６８と接続する接続口６７ａが設けられており、上部には、ポンプ機構６９が接続される接続口６７ｂが設けられている。
【００４１】
ポンプ機構６９は、ポンプユニットとこれを駆動する駆動モータとからなり、補給タンク６７内に空気を送り込むことでその内部のインクを加圧してインクカートリッジ２１へのインク充填を行うとともに、駆動モータを逆回転させることで、補給タンク６７内の空気を吸引してその内部を減圧することにより、インクカートリッジ２１からインクを吸引する。補給路上には、インクを濾過するフイルタユニット７１と、補給管６８内にインクが流れているか否かを検知する流れ検知センサ７２とが配置される。流れ検知センサ７２は、例えば、補給管６８内のインクを光学的に検知する光学センサや、超音波によってインクの有無を検知する超音波センサなどが用いられる。コントローラ７３は、インク充填装置６６の各部を統括的に制御する。
【００４２】
図６は、インクカートリッジ２１へのインク充填手順を示す。図６（Ａ）に示すように、インクが消費されて交換時期に達した使用済みのインクカートリッジ２１には、インク取出口５１付近に、残留インク７５が残る。インク充填装置６６は、インクの充填を行う前に、ポンプ機構６９の駆動モータを逆転させて、インク充填口５９及び補給管６８を通じて、インク収納室３５に残存するインクを吸引して、補給タンク６７に回収する。
【００４３】
これにより、図６（Ｂ）に示すように、残留インク７５がインク取出口５１付近から取り除かれる。コントローラ７３は、流れ検知センサ７２からの信号によって、補給管６８内のインクの流れがなくなったことを検知すると、インク収納室３５に残留インク７５が存在しないと判定し、残留インク７５の回収を終了する。
【００４４】
この回収の後、コントローラ７３は、ポンプ機構６９の駆動モータを正転させて、図６（Ｃ）に示すように、補給管６８，インク充填口５９を通じて、補給タンク６７からインク収納室３５へインクを送り込んで充填する。インク取出口５１付近の残留インク７５は取り除かれているから、インク取出口５１に空気溜まりが生じることなくインクが充填される。
【００４５】
また、インクの回収とインクの充填とを行う際に、補給管６８内をインクが流れる向きが逆転するので、補給管６８の途中に設けられたフイルタユニット７１の目詰まりが生じしにくい。これにより、フイルタユニット７１の寿命を延ばす効果が得られる。また、従来のインク充填方法では、大気導入口に吸引ポンプを接続して、その吸引によってインクを充填するようにしているが、その場合には、気液分離フイルタに高い圧力が掛かり、最悪の場合、破損するという懸念があるが、本発明では、補給タンクを加圧してインク充填口を通じてインクを送り込むのでそうした心配がない。
【００４６】
また、流れ検知センサによって残留インクの回収の終了時期を判定しているが、こうしたセンサによらず、残留インクの回収を確実に行える程度の吸引時間を予め設定しておき、その吸引時間の経過をもって回収の終了時期を判定してもよい。
【００４７】
上記実施形態では、インク取出口の周囲に、円形のインク充填口を８個等間隔で配列した例で示したが、インク充填口の数は、８個に限らず、８個以下でも以上でもよい。また、インク充填口の形状も円形に限らず楕円形や長穴など他の形状でもよい。また、複数個のインク充填口を等間隔で配置しているが、等間隔でなくてもよい。
【００４８】
インク充填口は、インク取出口付近に残留する残留インクを取り除きやすい位置に配置されていればよいので、上記例の他にも種々の形態が考えられる。図７（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ２つのインク充填口７６，７７をインク取出口５１を挟んで対向して配置した例である。インク充填口７６は、円形であるのに対して、インク充填口７７は、長穴形状をしている。各インク充填口７６，７７は、それぞれ１８０°間隔で配置されているが、そのように配置することで、一方に偏って配置した場合と比べて、インク取出口５１の周囲に残存する残留インクを取り除きやすい。
【００４９】
図７（Ｃ），（Ｄ）は、インク取出口５１の周りに、それぞれ略円環状のインク充填口７８，７９を設けた例である。インク充填口７９は、インク取出口５１の全周を取り囲んだドーナツ状をしているのに対して、インク充填口７８は、全周のうちの一部を取り囲むＣ字形状をしている。インク充填口７８は、全周のうち半分以上を取り囲むことが好ましい。
【００５０】
また、上記実施形態では、インクジェット記録装置に着脱式に取り付けられるカートリッジタイプのインクタンクを例に説明したが、本発明をインクジェット記録装置に着脱不能に取り付けられるインクタンクに適用することも可能である。この場合には、インクジェット記録装置にインク充填機能を設けることが必要になる。
【００５１】
図８は、インク充填機能を備えたインクジェット記録装置８１の例である。インクジェット記録装置８１には、インクタンク８２が着脱不能に設けられており、このインクタンク８２のインク取出口８２ａがインク供給路を通じて記録ヘッド８３と接続される。インク取出口８２ａの周辺エリアには、上記実施形態と同様のインク充填口８２ｂが設けられている。このインク充填口８２ｂが、補給管８４を通じて補給タンク８６と接続される。補給管８４の途中には、流れ検知センサ８７，フイルタユニット８８が設けられる。
【００５２】
符合８９は、記録ヘッド１２の吐出不良を回復するためのヘッドキャップである。ヘッドキャップ８９は、吸引ポンプ９０に接続されており、吸引ポンプ９０の駆動により、記録ヘッド１２のノズル内のインクを吸引する。符合９１，９２は、それぞれインクタンク８２，補給タンク８６のインク残量を検知する残量検知センサである。補給タンク８６は、インクジェット記録装置８１に着脱自在にセットされる。この補給タンク８６が、インクジェット記録装置８１に取り付けられると、補給タンク８６の接続口８６ａが補給タンク８６内の圧力を加圧及び減圧するポンプ機構９４と接続される。コントローラ９６は、これらインクジェット記録装置８１の各部を統括的に制御する。
【００５３】
そして、インクタンク８２のインク残量の減少を残量検知センサ９１によって検知することにより、コントローラ９６は、インクタンク８２の充填時期を検知する。インク充填時期に達すると、ポンプ機構９４を制御して、上述した手順（図６参照）で、インクタンク８２内の残留インクの回収を行い、この回収の後、補給タンク８６からインクタンク８２へのインク充填を行う。
【００５４】
インク充填を終了した後、吸引ポンプ９０を作動させて、ヘッドキャップ８９によってノズル内のインクを吸引してノズル内圧を調節する。また、コントローラ９６は、残量検知センサ９２によって補給タンク８６の交換時期を検知すると、警告を発して補給タンク８６の交換を促す。
【００５５】
また、図９に示すように、インク充填時期において、インク残量が所定量を上回っている場合には、残留インクの回収を行わずに、インク充填を行ってもよい。残留インクによってインク取出口８２ａが満たされている場合には、直ちにインク充填を行っても、空気溜まりが発生する懸念がない。
【００５６】
また、コントローラ９６が、インク充填時期におけるインク残量に応じて、図６に示すインク充填モードと、図９に示すインク充填モードとを切り替えるようにしてもよい。なお、インク充填時期を、インクタンク８２内のインク残量を調べて検知するようにしているが、残量検知センサによらずに、例えば、記録ヘッドの吐出回数、プリント枚数などインクジェット記録装置の稼働量をカウントして検知するようにしてもよい。また、ヘッドキャップによるヘッドクリーニングを所定期間で実行する場合には、ヘッドクリーニング回数と稼働量との間に相関関係が認められるので、ヘッドクリーニング回数をもとにインク充填時期を検知してもよい。
【００５７】
上記実施形態では、補給タンクの加圧と減圧を、空気を吸排気するポンプ機構によって行う例で説明しているが、図１０及び図１１に示すように、補給タンク１０１をシリンダーとして使用し、その内部にピストンとして機能する稼働部１０２を設けて、これらによってポンプ機構を構成してもよい。稼働部１０２は、補給タンク１０１内で上下方向に昇降自在に設けられている。稼働部１０２が下降すると、補給タンク１０１のインク収納容積が減少してその内圧が高まり、インクが加圧される。これにより、インクが補給路を通じてインクタンクへ送り込まれる。反対に、稼働部１０２が上昇すると、補給タンク１０１のインク収納容積が増加してその内圧が減少する。これにより、インクタンクから補給路を通じてインクが回収される。
【００５８】
稼働部１０２には、支柱１０３の一端が取り付けられ、支柱１０３の他端には、補給タンク１０１の外部に配置される押圧板１０４が取り付けられる。この押圧板１０４は、１対のカム部１０６が設けられたカムシャフト１０７と当接する上方に向けて、バネ１０８によって付勢される。カムシャフト１０７が回転すると、カム部１０６が回転して、押圧板１０４が上下動し、これに伴って稼働部１０２が上下動する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】インクジェット記録装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】インクカートリッジの分解斜視図である。
【図３】インク取出口とインク充填口を示す断面図である。
【図４】インク充填口の配置を示す説明図である。
【図５】インク充填装置の概略構成図である。
【図６】インク充填手順を示す説明図である。
【図７】インク充填口の他の実施形態を示す説明図である。
【図８】インク充填機能を備えたインクジェット記録装置の説明図である。
【図９】回収を行わないインク充填手順の説明図である。
【図１０】補給タンクのポンプ機構を示す斜視図である。
【図１１】補給タンクのポンプ機構を示す断面図である。
【図１２】従来のインク充填方法の説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  インクジェット記録装置
１１  用紙
１２  記録ヘッド
１３  キャリッジ
２１  インクカートリッジ
３４  ケース
３５  インク収納室
３６  インク吸収体
４１  大気導入口
５１  インク取出口
５２  嵌合部
５４  フイルタ
５８  周辺エリア
５９  インク充填口
６４  補給管
６７  補給タンク
６９  ポンプ機構
７３  コントローラ
【図１】
0004744243.tif 000002
【図２】
0004744243.tif 000003
【図３】
0004744243.tif 000004
【図４】
0004744243.tif 000005
【図５】
0004744243.tif 000006
【図６】
0004744243.tif 000007
【図７】
0004744243.tif 000008
【図８】
0004744243.tif 000009
【図９】
0004744243.tif 000010
【図１０】
0004744243.tif 000011
【図１１】
0004744243.tif 000012
【図１２】
0004744243.tif 000013