(57)【要約】      （修正有）【課題】大気圧を利用する真空ポンプにより密閉空間を減圧しようとすると、大気が低くなるにしたがって、所定時間以内である真空状態まで下げるのが難しくなる。食品の真空パック等では鮮度のバラツキを増大することになるし、又液体の減圧充填、例えばインクジェットプリンタ用のインクをインクカートリッジに充填する作業では、充填に要する時間が長くなると生産性の低下につながる。【解決手段】所定の圧力近傍迄の減圧は真空ポンプ等第１の減圧手段を作動させ、その後第２の減圧手段、例えばピストンに切り替えて急速に吸引するように制御し、充分な真空度を得るようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の空間を減圧する第１の減圧手段と第２の減圧手段を具え、
前記第１の減圧手段により第１の圧力まで減圧し、続いて前記第２の減圧手段により第２の圧力まで減圧させることを特徴とする減圧方法。
【請求項２】
前記第１の減圧手段は真空ポンプであることを特徴とする請求項１に記載の減圧方法。
【請求項３】
前記第２の減圧手段はピストンによる吸入であることを特徴とする請求項１又は２に記載の減圧方法。
【請求項４】
空間を減圧する第１の減圧手段と第２の減圧手段、及び前記空間の圧力を計測する圧力計測手段とを具え、
前記第１の減圧手段により第１の圧力まで減圧し、続いて前記第２の減圧手段により第２の圧力まで減圧させることを特徴とする減圧方法。
【請求項５】
前記圧力計測手段による計測結果に基づき、
前記第１又は第２の減圧手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の減圧方法。
【請求項６】
インクタンク内部を減圧する第１の減圧手段と第２の減圧手段、及び前記インクタンクにインクを充填するインク充填手段とを具え、
前記第１の減圧手段により第１の圧力まで減圧し、続いて前記第２の減圧手段により第２の圧力まで減圧させた後、前記インク充填手段にて前記インクタンクにインクを充填することを特徴とする減圧充填方法。
【請求項７】
前記インクタンク内部の圧力を計測する圧力計測手段を更に具え、
前記圧力計測手段の計測結果に基づき、前記第１、又は第２の減圧手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の減圧充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は密閉空間内の圧力を敏速に真空状態に近づける為の減圧方法、及びインクカートリッジへのインクの減圧充填方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、生産ライン上を流れてくる製品を一つずつ真空ポンプを使って真空状態にするのは、真空ポンプの特性からいって効率が低く不得手である。その為効率よく敏速に行なう方法として、従来ロータリポンプ式の真空ポンプを作動状態のままリザーバタンクに連通し、同タンクを真空状態にして、減圧すべき真空パック等とリザーバタンクとをバルブ経由で間欠的に接続して、次々と送り込まれる貯蔵袋の減圧封入処理を行なう技術が提案されている。
（例えば特許文献１）
又、別な応用例としてインクジェット記録装置に使用するインクタンク内にインクを注入するときに、インクタンクが置かれた注入室自体を予め減圧し、注入速度を高めた上、充填率を高める技術が提案されている。
（例えば特許文献２）
【特許文献１】特開平５−１９３６２１
【特許文献２】特開平１１−２１６８７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、
上記特許文献１による方法の場合には、ロータリポンプが常時作動しリザーバタンクも常に真空に保てるので減圧手段としては効率が良いが、ロータリポンプが常時作動するためこの近傍で作業する人たちにとっては騒音からくるストレスの問題が懸念される。又省エネルギの観点からも好ましくない。
【０００４】
次に、特許文献２による方法では、
インクカートリッジの内容量が大きくなるとインク注入室自体も必然的に大きくなるため、注入装置が大掛かりとなり、且つ注入室自体を減圧するので初期のセットアップに時間がかかり過ぎる場合も考えられる。注入後のインクカートリッジの出し入れ時には注入室と大気連通の時間をもたせる必要があること等、操作が煩雑になる傾向がある。
【０００５】
これらを解決しようとすると、例えばエジェクタと呼ぶエジェクタ式の簡易な真空ポンプと、やはり簡易なリザーバタンクを組み合わせて対象物を所望の真空度に減圧〜繰り返しする方法がある（エジェクタは例えばＭＥ１２Ｆ−Ｓ３：コガネイ社）。
【０００６】
この方法であれば装置全体も低コスト、コンパクトで且つ発生する騒音も減圧時のみとなり、作業環境は良くなる。また、工場であれば、圧搾空気は一般的に使用できる環境であることが多い。
【０００７】
但しこの方法では、到達可能な真空度がポンプ式のものと比較して低い。よって能力いっぱいの真空度が要求される場合には、たとえば気候条件によっては所望の真空度が得られないことがある。例としては、低気圧によって外気圧が一定値より低くなると、作動流体である空気の密度が下がるため減圧に要する時間が長くなることがある。さらに気圧が低くなると、使用している圧搾空気の圧力がゲージ圧（大気圧を基準とした圧力を示す）の圧力計で管理されている場合には、圧搾空気の圧力が低くなってしまう。そのため、エジェクタを流れる空気流の流速が落ち、所望の減圧が行えないこともある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上に鑑みて本発明は為されたものであり、上記課題を解決することを目的として、次の各手段を実施した。
【０００９】
即ち本発明の減圧方法は、所定の空間を減圧する第１の減圧手段と第２の減圧手段を具え前記第１の減圧手段により第１の圧力まで減圧し、続いて前記第２の減圧手段により第２の圧力まで減圧させることを特徴とする。
【００１０】
又本発明の減圧方法は、所定の空間を減圧する第１の減圧手段と第２の減圧手段、及び周囲空間の圧力を計測する圧力計測手段とを具え、
前記第１の減圧手段により第１の圧力まで減圧し、続いて前記第２の減圧手段により第２の圧力まで減圧させることを特徴とする。
【００１１】
更に本発明の減圧充填方法は、
インクタンク内部を減圧する第１の減圧手段と第２の減圧手段、及び前記インクタンクにインクを充填するインク充填手段とを具え、
前記第１の減圧手段により第１の圧力まで減圧し、続いて前記第２の減圧手段により第２の圧力まで減圧させた後、前記インク充填手段にて前記インクタンクにインクを充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施により比較的コンパクトな装置を以って、短時間で高真空度が得られるのでインク等液体のカートリッジへの充填がスムーズになる。特に周囲の大気圧の低下による充填スピードの落ち込みを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施するための最良の形態について図を用い、詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の特徴的な減圧方法を説明する概念図である。
【００１５】
先ず状態1について説明する。エジェクタ式の真空ポンプ１０１は吸入弁１０２を介してシリンダ１０６に結合され、シリンダ１０６には可動するピストン１０５が具えられる。吸入経路にはインクカートリッジ１０３がセットされインク供給弁１０７を介して大型のインクタンク（不図示）からインクが供給される。吸入経路には圧力センサ内蔵の圧力計１０４も結合されている。この状態では吸入弁１０２、インク供給弁１０７共に閉じている。
【００１６】
状態２は真空ポンプ１０１が作動状態であり、この時吸入弁１０２は開いている。
【００１７】
状態3では真空ポンプ１０１が停止中で、吸入弁１０２も閉じ、ピストン１０５によって新たな真空空間１０８が生じている。
【００１８】
そして状態４では減圧されたインクカートリッジ１０３にインク１０９が充填され、状態５はインクカートリッジが取り外されピストン１０５も元の位置に戻っている。
【００１９】
図２は減圧手段を構成するエジェクタ式の真空ポンプ１０１の動作を説明する図であり、図２ａの如く圧搾（圧縮）空気が不図示の圧縮器で送り込まれ、真空ポンプ１０１のノズル２０１からディフューザ２０３に向かって高速に噴出、ここに真空状態が生じる。真空発生空間２０２の空気が取り込まれ、減圧される。
【００２０】
図２ｂに圧縮空気の供給圧力と真空発生空間２０２の到達真空度の関係を示している。通常圧縮空気の供給圧力：ｐ１に設定、所望の到達真空度：ｑ1を得るようにする。圧縮空気の供給圧力：ｐ１はこれ以上供給圧力を高めても到達真空度が上がらない領域にするのであるが、圧縮空気供給圧力は周囲大気圧に依存する為、大気圧が下がると到達真空度も下降してしまうことになる。
【００２１】
所望の到達真空度が得られない場合があるとすると、減圧対象が例えば食品の真空パックであれば、鮮度のバラツキを増大することになるし、又インクカートリッジ等の如く、液体の減圧充填をしようとすると充填時間が延びて生産性に影響を与える。
【００２２】
従って、本発明では周囲大気圧の低下による到達真空度の落ち込みを防止するために前述のピストン１０５を補助的な第２の減圧手段として使って、充分な真空度を安定的に得るようにした。
【００２３】
図３は本発明の減圧方法における減圧手段の電気的なブロック図である。
【００２４】
ホストＰＣ３００からインタフェースコントローラ３０１に減圧動作の開始、停止、或いは中断等の命令が送出される。
【００２５】
ＣＰＵ３０２にて動作開始の命令を識別すると出力ポート３０７から駆動部３０８を介して吸入弁１０２、インク供給弁１０７等を制御、一方ピストン１０５を駆動する為のピストンモータ３１２はサーボロジック回路３１０〜駆動部３１１を介して駆動する。ピストンモータ３１２のモータ軸にはロータリエンコーダ３１３が結合されてピストン１０５の位置、速度のフィードバック制御される。圧力センサ３０５は前述の圧力計１０４に内蔵されており、出力はＡＤコンバータ３０６を介してほぼリアルタイムに読み出しできる。ＣＰＵ３０２の実行プログラムはＲＯＭ３０３に格納されている。ＣＰＵ３０２は又作業用のメモリとしてＲＡＭ３０４も使用する。
【００２６】
図４は本発明の減圧方法を利用したインクカートリッジへのインクの充填に関するＣＰＵ３０２の処理フローである。
【００２７】
ホストＰＣ３００からのインク充填作業の開始命令を受信するとＣＰＵ３０２はインクカートリッジ１０３が本発明の減圧手段にセットされたかを不図示のセンサでチェックし、セットが完了していたら（４０１-Yes）、吸入弁１０２を開き（４０２）、続いて真空ポンプ１０１を作動する（４０３）。
【００２８】
そして圧力センサ３０５の読み出し開始、所定の圧力まで減圧されたら（４０４-Yes）、吸入弁１０２を閉じ（４０５）、真空ポンプ１０１も停止する（４０６）。
【００２９】
続いてピストンモータ３１２をＯＮ（４０７）、ピストン１０５を目標位置迄急速に引く。ピストン１０５が目標位置に到達したら（４０８-Yes）、ピストンモータ３１２はＯＦＦし（４０９）、次にインク供給弁１０７を開く（４１０）。この時インクカートリッジ１０３の内部は充分な真空度に到達しているので、インクは急速に充填される。
【００３０】
インク充填が完了すると（４１１-Yes）、インク供給弁１０７は閉じ（４１２）、次に充填完了したインクカートリッジが取り外されたことを確認したら（４１３-Yes）、ピストンモータ３１２を再度ＯＮし（４１４）、ピストン１０５を逆方向に戻す。
【００３１】
そしてピストン１０５がホームポジション迄戻ったら（４１５-Yes）、ピストンモータ３１２をＯＦＦする（４１６）。
【００３２】
ここで所定個数のインクカートリッジへの充填が済んでいなければ（４１７-No）、４０１の処理に戻って充填動作を繰り返す。そして所定個数が完了したら（４１７-Yes）、処理は終了する。
＜他の実施例＞
上記実施例ではインクカートリッジへの改良された減圧充填方法について説明したが、減圧する対象はこれに限られず、一般の液体の高速充填、商品の真空パック等でも本発明は実施可能である。
【００３３】
又、ピストン１０５のアクチュエータとしてＤＣサーボモータを例として上記実施例に説明したが、これに限る必要もない。更に減圧対象によっては、ピストン１０５は複数具えることも考えられる
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の減圧方法、及び減圧充填方法は周囲条件に影響されることなく、比較的大量のインクカートリッジの生産に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の特徴的な減圧方法を説明する概念図である。
【図２】本発明の減圧手段を構成するエジェクタの動作を説明する図である。
【図３】本発明の減圧方法における制御系の電気的なブロック図である。
【図４】本発明によるインクの減圧充填に関する処理フローである。
【符号の説明】
【００３６】
１０１  真空ポンプ
１０２  吸入弁
１０３  インクカートリッジ
１０４  圧力計
１０５  ピストン
１０６  シリンダ
１０７  インク供給弁
２０１  ノズル
２０２  真空発生空間
２０３  ディフューザ
３０２  ＣＰＵ
３０３  ＲＯＭ
３０５  圧力センサ
３１２  ピストンモータ
３１３  ロータリエンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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