(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォームを内装した使用済みインクカートリッヂ内にインクを再充填する装置において、前記インクカートリッヂを装着自在に構成されると共に、加圧手段によってインクを供給しうるインク供給手段と、減圧手段によってインクを排出可能としたインク貯留手段とが配置され、前記インク供給手段には、前記インクカートリッヂ内のフォームに挿入されうるインク供給ニードルを、又、前記インク貯留手段には、インク抽出ニードルをそれぞれ連係させ、前記インク供給ニードルは、インクの供給を制御しうる制御手段の導出管に、又、前記インク抽出ニードルは、インク貯留手段の導入管にそれぞれ連結管を介装して連結し、前記インク供給ニードルと、前記インク抽出ニードルとを気密状に前記インクカートリッヂに関与しうるようにしたインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項２】
前記インク供給ニードルが複数設けられた請求項１記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項３】
前記インク供給ニードルは、前記インクカートリッヂ内にインクを供給する深さ位置が相違した複数のインク供給ニードルからなる請求項２記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項４】
前記インク供給ニードルは、インクカートリッヂの蓋体の通気孔に貫挿してフォームを刺し通すように配置された請求項１乃至３いずれかに記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項５】
前記インク抽出ニードルは、そのキャップ部をインクカートリッヂのインク排出部に嵌合可能とした請求項１乃至３いずれかに記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項６】
前記インク抽出ニードルの排出管を前記インク排出部のゴムリングに挿通させた請求項５記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項７】
高さ方向に起立状に固定された主枠上に、インクカートリッヂを装着自在としたロータリーディスクを備え、前記ロータリーディスクは、水平方向に関して旋回可能に構成された請求項１記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項８】
前記ロータリーディスクは、水平方向に関して９０度程度で往復旋回可能に設けられた請求項７記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項９】
前記ロータリーディスクは、水平方向に関してモータにより間欠的に駆動可能とした請求項７記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項１０】
フォームを内装した使用済みのインクカートリッヂ内にインクを再充填する方法において、インク供給ニードルとインク抽出ニードルとをインクカートリッヂに気密状に関与させ、加圧手段により付勢したインクをインクカートリッヂに強制的に供給し、減圧手段により付勢したインクをインクカートリッヂから強制的に排出し、供給されたインクによりインクカートリッヂ内に残留するインクを置換し、充填自在としたインクカートリッヂにおけるインクの置換充填方法。
【請求項１１】
前記請求項１０のインクカートリッヂにおけるインクの再充填方法において、次の(1)〜(4)の工程からなるインクの再充填方法。
(1)  減圧手段により抽出ニードルからインクを抽出させ、加圧手段によりインク供給手段からのインクをインクカートリッヂに供給する。
(2)  インクカートリッヂを一方向に９０度旋回させ、加圧手段によりインク供給手段からのインクをインクカートリッヂに供給する。
(3)  インクカートリッヂを前工程の逆方向に９０度旋回させ、減圧手段により、インクカートリッヂから残留インクを抽出させる。
(4)  インクカートリッヂを再度(1)工程と同様に旋回させ、インクをインクカートリッヂに供給すると共に、再度減圧手段により、オーバーフロー状のインクをインクカートリッヂから抽出する。
【請求項１２】
前記請求項１１のインクカートリッヂにおけるインクの再充填方法において、工程(2)においては、インクカートリッヂ内の深い位置に配置された第１の供給ニードルからインクを供給し、工程(3)においては、インクカートリッヂの浅い位置に配置された第２の供給ニードルからインクを供給するようにしたインクの再充填方法。
【請求項１３】
フォームを内装した使用済みインクカートリッヂ内にインクを再充填する装置において、インクカートリッヂに気密状に関与しうるインク供給ニードルとインク抽出ニードルとを具備し、加圧手段により付勢したインクをインクカートリッヂに強制的に供給し、減圧手段により付勢したインクをインクカートリッヂから強制的に排出可能とし、供給されたインクによりインクカートリッヂ内に残留するインクを置換し、充填自在としたインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項１４】
前記インク供給ニードルからのインクの強制供給とインク抽出ニードルからのインクの強制抽出とを交互に実施可能とした請求項１３記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項１５】
前記インクカートリッヂにおいてインクを強制供給もしくは、強制抽出する際にインクカートリッヂを９０度可逆的に旋回させて配置位置を変更可能とした請求項１３又は１４いずれか記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【請求項１６】
前記インクカートリッヂ内にインクを供給する深さ位置が相違した複数のインク供給ニードルを具備した請求項１３乃至１５いずれか記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インクジェットプリンタ等の使用済みのインクカートリッヂを回収可能としたプリンタ類の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のプリンタ類に充填されるインクカートリッヂは、使用により内装されたインクが消耗された際にプリンタ類から取り外して新品と交換されるが、この場合使用済みのインクカートリッヂをそのまま廃棄しないで再びインクを充填して再利用に供することが広く実施されている。
【０００３】
これは、資源の再利用並びに廃棄による環境汚染の未然防止の両面において有用であることは言うまでもないことである。
【０００４】
従来、インクの再充填方法としては、例えば、特開平７−１１７２３６号公報（公知例）の発明が挙げられる。
【０００５】
この公知例のものにあっては、インク供給ポンプとインクカートリッヂ内の毛細管発砲体によって発生する負圧により、インク供給を実施する注入方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記の公知例のものでも、必要に応じて消耗されたインクをカートリッヂ内に適宜補給することは可能といえるが、なお、改善が望まれる課題点が残されていた。
【０００７】
即ち、使用済みのインクカートリッヂ内には、その内壁上に付着された残留するインクは、そのまま放置された状態で新鮮なインクが供給されるため、新旧のインクの混合に起因するプリント状態の不均一性が発生するおそれがあった。
【０００８】
殊に係る新旧のインクの混合については、インクカートリッヂ内にインク貯留用のフォームを内蔵したインクカートリッヂにおいて深刻である。
【０００９】
即ち、この種の使用済みインクカートリッヂにあっては、フォーム内に幾分かの旧いインクの残留が見られ、この残留インクが相当に長期間を経過したものである場合には、乾燥による濃度の変化や異物の混入による汚損などの不安も解消しきれないことも指摘されるところであって、この点からすれば、インクカートリッヂを再生利用する際には、残留するインクを完全に排出させた後、新鮮なインクを再充填させることが最も望ましいことであるが、フォーム内に残留するインクの排除は比較的困難であるため、結局はフォーム自体もインクカートリッヂから取り外し交換することが行われていた。
【００１０】
このため、結果的にインクカートリッヂの再利用に当たっては、コストアップと作業工程数の増加が回避し難いもので改善工夫が期待されるところであった。
【００１１】
この発明の第１の解決課題は、使用済みのインクカートリッヂ内の残留インクを新鮮なインクと置換させ有効に新鮮なインクを充填できるようにしたものを提供することである。
【００１２】
この発明の第２の解決課題は、使用済みのインクカートリッヂ内に作業者が汚損されることなく清潔状態で新鮮なインクを再充填処理しうるものを提供することである。
【００１３】
この発明の第３の解決課題は、構造が単純で操作性の容易なものを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための対応手段としての構成上の特徴点は次の通りである。
【００１５】
(1)  フォームを内装した使用済みインクカートリッヂ内にインクを再充填する装置において、前記インクカートリッヂを装着自在に構成されると共に、加圧手段によってインクを供給しうるインク供給手段と、減圧手段によってインクを排出可能としたインク貯留手段とが配置され、前記インク供給手段には、前記インクカートリッヂ内のフォームに挿入されうるインク供給ニードルを、又、前記インク貯留手段には、インク抽出ニードルをそれぞれ連係させ、前記インク供給ニードルは、インクの供給を制御しうる制御手段の導出管に、又、前記インク抽出ニードルは、インク貯留手段の導入管にそれぞれ連結管を介装して連結し、前記インク供給ニードルと、前記インク抽出ニードルとを気密状に前記インクカートリッヂに関与しうるようにしたインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(2)  前記インク供給ニードルが複数設けられた前記(1)記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(3)  前記インク供給ニードルは、前記インクカートリッヂ内にインクを供給する深さ位置が相違した複数のインク供給ニードルからなる前記(2)記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(4)  前記インク供給ニードルは、インクカートリッヂの蓋体の通気孔に貫挿してフォームを刺し通すように配置された前記(1)乃至(3)いずれかに記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(5)  前記インク抽出ニードルは、そのキャップ部をインクカートリッヂのインク排出部に嵌合可能とした前記(1)乃至(3)いずれかに記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(6)  前記インク抽出ニードルの排出管を前記インク排出部のゴムリングに挿通させた前記(5)記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(7)  高さ方向に起立状に固定された主枠上に、インクカートリッヂを装着自在としたロータリーディスクを備え、前記ロータリーディスクは、水平方向に関して旋回可能に構成された前記(1)記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(8)  前記ロータリーディスクは、水平方向に関して９０度程度で往復旋回可能に設けられた前記(7)記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(9)  前記ロータリーディスクは、水平方向に関してモータにより間欠的に駆動可能とした前記(7)記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【００１６】
(10)  フォームを内装した使用済みのインクカートリッヂ内にインクを再充填する方法において、インク供給ニードルとインク抽出ニードルとをインクカートリッヂに気密状に関与させ、加圧手段により付勢したインクをインクカートリッヂに強制的に供給し、減圧手段により付勢したインクをインクカートリッヂから強制的に排出し、供給されたインクによりインクカートリッヂ内に残留するインクを置換し、充填自在としたインクカートリッヂにおけるインクの置換充填方法。
(11)  前記(10)のインクカートリッヂにおけるインクの再充填方法において、次の(11)-1〜(11)-4の工程からなるインクの再充填方法。
(11)-1．減圧手段により抽出ニードルからインクを抽出させ、加圧手段によりインク供給手段からのインクをインクカートリッヂに供給する。
(11)-2．インクカートリッヂを一方向に９０度旋回させ、加圧手段によりインク供給手段からのインクをインクカートリッヂに供給する。
(11)-3．インクカートリッヂを前工程の逆方向に９０度旋回させ、減圧手段により、インクカートリッヂから残留インクを抽出させる。
(11)-4．インクカートリッヂを再度(11)-1工程と同様に旋回させ、インクをインクカートリッヂに供給すると共に、再度減圧手段により、オーバーフロー状のインクをインクカートリッヂから抽出する。
(12)  前記(11)のインクカートリッヂにおけるインクの再充填方法において、工程(11)-2においては、インクカートリッヂ内の深い位置に配置された第１の供給ニードルからインクを供給し、工程(11)-3においては、インクカートリッヂの浅い位置に配置された第２の供給ニードルからインクを供給するようにしたインクの再充填方法。
【００１７】
(13)  フォームを内装した使用済みインクカートリッヂ内にインクを再充填する装置において、インクカートリッヂに気密状に関与しうるインク供給ニードルとインク抽出ニードルとを具備し、加圧手段により付勢したインクをインクカートリッヂに強制的に供給し、減圧手段により付勢したインクをインクカートリッヂから強制的に排出可能とし、供給されたインクによりインクカートリッヂ内に残留するインクを置換し、充填自在としたインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(14)  前記インク供給ニードルからのインクの強制供給とインク抽出ニードルからのインクの強制抽出とを交互に実施可能とした前記(13)記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(15)  前記インクカートリッヂにおいてインクを強制供給もしくは、強制抽出する際にインクカートリッヂを９０度可逆的に旋回させて配置位置を変更可能とした前記(13)又は(14)いずれか記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
(16)  前記インクカートリッヂ内にインクを供給する深さ位置が相違した複数のインク供給ニードルを具備した前記(13)乃至(15)いずれか記載のインクカートリッヂにおけるインクの置換充填装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
▲１▼  構成
図１〜図３には、この実施の形態に係るインクカートリッヂＩＣのインク置換充填装置Ｄが示されており、図１及び図２に示すように基台１によって支持面Ｆ上に起立状に固定された主枠２の前面には、前記インクカートリッヂＩＣを着脱自在に保持しうるロータリーディスク３を配置する一方、当該ロータリーディスク３を可逆的に旋回駆動させうるソレノイドなどで構成されたモータ４を前記主枠２の背面に配置したものであって、当該モータ４は、支持枠５によって主枠２の背面上に固設されており、当該モータ４の駆動軸４１を前記主枠２に設けた軸受２１に回転自在に支持させると共に、主枠２の前方に突出する駆動軸４１上には、前記ロータリーディスク３を固設したものである。
【００２１】
又、ロータリーディスク３上には、インクカートリッヂＩＣを着脱自在に装着するための弾性材料で構成された４個の装着枠３１が付設されている。
【００２２】
前記主枠２の前面であって、前記ロータリーディスク３の上方には、図示しない電動付勢手段によって駆動される加圧手段１０と、当該加圧手段１０によって、内部に貯えたインクを付勢させて供給しうるインク供給手段２０と、当該インク供給手段２０から供給される加圧状態インクを後述する第１もしくは第２の供給ニードル５１、５２に選択的に供給しうる制御弁手段４０を併設しており、当該制御弁手段４０の第１及び第２の導出管４１、４２と前記第１及び第２の供給ニードル５１、５２との間には、伸縮性と可撓性を備えた第１及び第２の連結管６１、６２を介装しており、しかも前記第１及び第２の供給ニードル５１、５２上には、インク供給時に両供給ニードル５１、５２がインクカートリッヂＩＣのインク漏れを防止するための第１、第２のＯリング７１、７２が嵌装されている。
【００２３】
又、前記ロータリーディスク３の下方の主枠２上には、後述するインク貯留手段９０と減圧手段１００とを配設し、前記インクカートリッヂＩＣの排出部ＩＤに係合しうる抽出ニードル８０のキャップ部８１は、排出部ＩＤの外向き突部ＤＯに嵌合しうると共に、抽出ニードル８０の排出管８２を排出部ＩＤのゴムリングＧＲに挿通自在に構成されており、当該抽出ニードル８０と減圧手段１００によって付勢されるインク貯留手段９０の導入管９１とを伸縮性と可撓性とを有する第３の連結管１０２によって連結したものである。
【００２４】
なお、図中１１０は、モータ４の駆動制御手段であって、モータ４を作動させて、ロータリーディスク３を９０度程度可逆的に旋回させうるように構成している。
【００２５】
▲２▼  使用法
次に、この置換充填装置Ｄの使用法を図４をも参照して説明する。
【００２６】
まず、図３に拡大して示すように隔壁ＳＷによって仕切られ、導通孔ＰＡによって連通されているインク室ＩＲと、フォーム室ＦＣとが形成された使用済みのインクカートリッヂＩＣ内にインクを再充填するには、図１に示すようにインクカートリッヂＩＣを装着枠３１によりロータリーディスク３上に着脱可能に装着し、インクカートリッヂＩＣの蓋体ＬＤの２個の通気孔Ｏ1 、Ｏ2 に第１、第２の供給ニードル５１、５２を貫挿して第１の供給ニードル５１をフォームＦＯに深く刺し通すと共に、第２の供給ニードル５２は、比較的に浅くフォームＦＯ内に刺し通し、第１、第２のＯリング７１、７２をそれぞれ蓋体ＬＤに密着させる。
【００２７】
他方、抽出ニードル８０のキャップ部８１を排出部ＩＤの外向き突部ＤＯに嵌合させると共に、排出管８２をゴムリングＧＲに挿通させてインクカートリッヂＩＣと第１、第２の供給ニードル５１、５２並びに抽出ニードル８０とを気密状に連結して待機する（図１、図２、図４（Ａ）参照）。
【００２８】
（第１抽出工程）
次に、この状態で減圧手段１００を始動させて抽出ニードル８０にてインクカートリッヂＩＣを減圧させてフォームＦＯ内に残留するインクを抽出し、第３の連結管１０２、導入管９１を経由して、インク貯留手段９０内に貯留させる。
【００２９】
（第１供給工程）
次に、駆動制御手段１１０によりモータ４を始動させ、駆動軸４１に連結したロータリーディスク３を図１において反時計方向に９０度旋回させてインク室ＩＲが下側に位置するように移動させる（図４（Ｂ）参照）。
【００３０】
この場合第１〜第３の連結管６１、６２、１０２は、いずれも伸縮性と可撓性を有するためにロータリーディスク３の旋回運動は支障なく実行できる。
【００３１】
この状態で、加圧手段１０を始動し、インク供給手段２０からの新鮮なインクを制御弁手段４０を操作して、第１の供給ニードル５１からフォーム室ＦＣの底部領域に十分にインクを充填させる。
【００３２】
（第２抽出工程）
次に、ロータリーディスク３を９０度時計方向に旋回させて、インクカートリッヂＩＣを図４（Ｃ）の位置に戻し、再び減圧手段１００を作動させて抽出ニードル８０から残留インクと共に、部分的には新たに供給されたインクをもインク貯留手段９０内に抽出する。
【００３３】
（第２供給工程）
次いで、再びロータリーディスク３を反時計方向に９０度旋回させて図４（Ｄ）の位置とし、第１の供給針５１より前記と同様にインクを注入し、インク許容充填容量の１／２、２／３もしくは略満杯状態とした後、制御弁手段４０を操作して、第２の供給ニードル５２からもインクをフォーム室ＦＣの上方領域に供給する。
【００３４】
（第３抽出工程）
次いで、減圧手段１００により抽出ニードル８０からは、オーバーフロー気味のインクをインク貯留手段９０内に抽出する（図４（Ｄ）参照）。
【００３５】
以上の工程によって、使用済みのインクカートリッヂＩＣ内からは、旧い残留インクは新鮮なインクと完全に置換されてインクカートリッヂＩＣは、新鮮なインクのみによって充填されることとなる。
【００３６】
従って、第１、第２の供給ニードル５１、５２及び抽出ニードル８０をインクカートリッヂＩＣから抜脱させ、インクカートリッヂＩＣをロータリーディスク３から取り外してプリンタ類に装填して新品同様に使用しうるものである。
【００３７】
以上の処理工程の特徴点は、残留インクを減圧手段１００によって抽出すると言うよりも新鮮なインクによってフォーム室ＦＣを洗浄工程を実施しつつ、インクカートリッヂＩＣ内の残インク量を一定とし、しかも、注入量も一定とすることにより、効果的にインクの再充填をなしうるものである。
【００３８】
なお、インクの注入速度を抽出速度よりも速く設定すれば、置換充填が効率的に実行できるものである。
【００３９】
又、インクの再充填回数が多いインクカートリッヂＩＣの再充填作業に当たっては、前記の第１の抽出工程及び第１の供給工程を繰り返すことにより、十分な洗浄処理を果たしうるものである。
【００４０】
更に、前記第２供給工程と第３抽出工程とは、逆順序としても良いことは言うまでもないことである。
【００４１】
なお、前記のインク置換充填方法は、インク室ＩＲとフォーム室ＦＣとが区分されておらず、フォームＦＯがインクカートリッヂＩＣ内に全体的に装填されたものにあっても同様に実施できることは言うまでもないことである。
【００４２】
又、インク貯留手段９０内に抽出されたインクは、再調整して再利用に供しうるものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したこの発明によれば、次のような効果を発揮しうるものである。
【００４４】
▲１▼  使用済みのインクカートリッヂ内の残留インクを有効に排出し、新鮮なインクを十分に充填できる。
【００４５】
▲２▼  インクの置換充填作業の際にインク漏れによる汚損が発生しない。
【００４６】
▲３▼  置換充填装置の構造が単純で操作が容易であり、しかも故障のおそれが少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るインク置換充填装置の正面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】図１の要部の拡大正面図。
【図４】図１の装置の使用方法の説明図。
【符号の説明】
Ｄ                インク置換充填装置
２                主枠
３                ロータリーディスク
４                モータ
１０              加圧手段
２０              インク供給手段
５１、５２        第１、第２の供給ニードル
４０              制御弁手段
８０              抽出ニードル
９０              インク貯留手段
１００            減圧手段
１１０            駆動制御手段
【図１】
0003823355.tif 000002
【図２】
0003823355.tif 000003
【図３】
0003823355.tif 000004
【図４】
0003823355.tif 000005