JP2003159809A - インク充填方法及びインクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メインのインクタンクからサブのインクタン
クへインクを初期充填する際のインクの脱気度を向上さ
せることができるインク充填方法及びインクジェット式
記録装置を提供すること。 【解決手段】 メインタンクとサブタンクの間の流路に
配設された開閉手段を閉じて記録ヘッドに負圧を作用さ
せ、サブタンクを大気圧で押し潰してサブタンク内の空
気を排出し、開閉手段を開いてメインタンクからサブタ
ンクにインクを流入させる。さらに、同様にしてサブタ
ンク内のインク及び空気を排出し、メインタンクからサ
ブタンクにインクを流入させて充填する。これにより、
２回目の負圧作用で開閉手段からメインタンクまでの間
の流路にある空気を排出することができるので、記録ヘ
ッドからメインタンクまでの間の流路にある空気を無く
すことができ、サブタンクに充填されたインクの脱気度
を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクが貯留され
ているメインのインクタンクから供給されるインクを一
時的に貯留するサブのインクタンクへのインク充填方法
及びインクジェット式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インクジェット式記録装置の１
つであるインクジェット式プリンタは、インクタンクか
ら供給されるインクを加圧してインク滴を吐出する記録
ヘッドを用紙の幅方向に往復動させて印刷するようにな
っている。このような方式にて大量の印刷を行うことが
可能なインクジェット式プリンタは、各色毎の大容量の
メインのインクタンク（以下、メインタンクという）
と、各メインタンクに配管接続された容積変化可能な柔
軟性を有する可撓性素材で気密性を有する袋状に形成さ
れた各色毎の小容量のサブのインクタンク（以下、サブ
タンクという）とを備えている。

【０００３】このような構成のインクジェット式プリン
タのサブタンクにインクを初期充填する方法は、先ず、
サブタンクとメインタンクの間に配設されている電磁バ
ルブを閉じ、記録ヘッドをキャッピングし吸引してサブ
タンク内の空気を排出する。次に、上記電磁バルブを開
いてメインタンク内のインクをサブタンクへ供給して充
填する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したインク充填方
法では、記録ヘッドからサブタンクを経て電磁バルブま
での間の流路にある空気は、吸引動作により排出するこ
とができるが、電磁バルブからメインタンクまでの間の
流路にある空気は、メインタンクからのインクと共にサ
ブタンク内に残ってしまい、排出することができない。
記録ヘッドがインクを加圧してインク滴を吐出するよう
になっている関係上、インクに気泡が含まれていると、
インクの加圧力が低下してインク滴の吐出性能も低下す
るおそれがある。

【０００５】本発明は、上記のような課題に鑑みなされ
たものであり、その目的は、メインのインクタンクから
サブのインクタンクへインクを初期充填する際のインク
の脱気度を向上させることができるインク充填方法及び
インクジェット式記録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明の請求項１に係るインク充填方法では、配管接続さ
れた、インクが貯留されているメインのインクタンク
と、前記配管を開閉する開閉手段と、前記インクを一時
的に貯留するサブのインクタンクと、インク滴を吐出す
る記録ヘッドとを有し、前記メインのインクタンクから
前記サブのインクタンクに前記インクを初期充填する方
法であって、前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負
圧を作用させ、前記サブのインクタンクを大気圧で押し
潰して前記サブのインクタンク内の空気を排出し、前記
開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前記サ
ブのインクタンクに前記インクを流入させ、前記開閉手
段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用させ、前記サブ
のインクタンクを大気圧で押し潰して前記サブのインク
タンク内のインク及び空気を排出し、前記開閉手段を開
いて前記メインのインクタンクから前記サブのインクタ
ンクに前記インクを流入させて充填することを特徴とし
ている。これにより、最初の負圧作用で記録ヘッドから
サブのインクタンクを経て開閉手段までの間の流路にあ
る空気を排出し、次の負圧作用で開閉手段からメインの
インクタンクまでの間の流路にある空気を排出すること
ができるので、記録ヘッドからメインのインクタンクま
での間の流路にある空気を無くすことができ、サブのイ
ンクタンクに充填されたインクの脱気度を向上させるこ
とができる。

【０００７】請求項２に係る発明では、請求項１に記載
のインク充填方法において、請求項１に記載の行程終了
後、前記開閉手段を閉じて前記サブのインクタンク内の
インクのうち所定量のインクを吸引して排出し、前記開
閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前記サブ
のインクタンクに前記インクを流入させて充填すること
を特徴としている。これにより、押し潰された状態のサ
ブのインクタンク内に流入するインクは、高速で流入す
るので泡立って脱気度が損なわれることがあるが、この
状態のインクのうち所定量のインクを排出して新たなイ
ンクを流入させることにより、サブのインクタンクに充
填されたインクの脱気度をより向上させることができ
る。

【０００８】請求項３に係る発明では、請求項１または
２に記載のインク充填方法において、請求項１または２
に記載の行程終了後、前記開閉手段を閉じて前記サブの
インクタンク内のインクを吸引して前記サブのインクタ
ンクと前記記録ヘッドとの間の流路及び前記記録ヘッド
に流入させて充填することを特徴としている。また、請
求項４に係る発明では、配管接続された、インクが貯留
されているメインのインクタンクと、前記配管を開閉す
る開閉手段と、前記インクを一時的に貯留するサブのイ
ンクタンクと、インク滴を吐出する記録ヘッドとを有
し、前記メインのインクタンクから前記サブのインクタ
ンクに前記インクを初期充填する方法であって、前記開
閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用させ、前記
サブのインクタンクを大気圧で押し潰して前記サブのイ
ンクタンク内の空気を排出し、前記開閉手段を開いて前
記メインのインクタンクから前記サブのインクタンクに
前記インクを流入させ、前記開閉手段を閉じて前記サブ
のインクタンク内のインクを吸引して前記サブのインク
タンクと前記記録ヘッドとの間の流路及び前記記録ヘッ
ドに流入させて充填することを特徴としている。これに
より、特に記録ヘッドにある空気を完全に排出すること
ができるので、インク滴の吐出特性を高性能な状態に維
持することができる。

【０００９】請求項５に係る発明では、請求項１〜３の
何れか一項に記載のインク充填方法において、前記開閉
手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用させ、前記サ
ブのインクタンクを大気圧で押し潰して前記サブのイン
クタンク内のインク及び空気を排出し、前記開閉手段を
開いて前記メインのインクタンクから前記サブのインク
タンクに前記インクを流入させて充填する一連の行程を
複数回行うことを特徴としている。これにより、記録ヘ
ッドからメインのインクタンクまでの間の流路にある空
気を完全に無くすことができ、サブのインクタンクに充
填されたインクの脱気度をより向上させることができ
る。

【００１０】請求項６に係る発明では、請求項１〜５の
何れか一項に記載のインク充填方法において、前記メイ
ンのインクタンクは、前記サブのインクタンクより下側
に配置されていると共に加圧されることを特徴としてい
る。請求項７に係る発明では、請求項１〜５の何れか一
項に記載のインク充填方法において、前記メインのイン
クタンクは、前記サブのインクタンクより上側に配置さ
れていることを特徴としている。これにより、メインの
インクタンクを加圧してサブのインクタンクにインクを
供給する方式のみならず、メインのインクタンクとサブ
のインクタンクとの間で水頭差を付けてインクを供給す
る方式であっても、記録ヘッドからメインのインクタン
クまでの間の流路にある空気を無くして、サブのインク
タンクに充填されたインクの脱気度を向上させることが
できる。

【００１１】請求項８に係る発明では、請求項１〜７の
何れか一項に記載のインク充填方法において、前記サブ
のインクタンクは、可撓性素材により構成され、前記可
撓性素材同士の密着を防止する密着防止部材が設けられ
ていることを特徴としている。これにより、密着防止部
材によりサブのインクタンクを構成する可撓性素材同士
の密着を防止することができるので、サブのインクタン
ク内の全ての領域が等しく負圧となり、サブのインクタ
ンク内の空気の残存を無くすことができる。

【００１２】請求項９に係る発明では、請求項１〜８の
何れか一項に記載のインク充填方法を用いるインクジェ
ット式記録装置を特徴としている。これにより、上記各
作用を奏するインクジェット式記録装置を提供すること
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明のインクジェット式記録装
置の実施の形態に係るインクジェット式プリンタの構成
例を示す斜視図である。このインクジェット式プリンタ
１は、フレーム２により用紙が通過可能な幅の窓３が形
成されている。そして、窓３の上部には、主走査方向に
往復移動可能なキャリッジ４に搭載されており、インク
滴を吐出する記録へッド５が配設され、窓３の下部に
は、用紙を支持する用紙ガイド部材６が配設されてい
る。さらに、フレーム２の図示右サイドには、内蔵され
ている制御部を操作するための操作パネル７が配設さ
れ、フレーム２の図示左サイドには、開閉可能なカバー
８により覆われており、着脱可能なメインタンク１０
Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ（図２参照）を収納するメ
インタンク収納部９が配設されている。

【００１５】図２は、図１のインクジェット式プリンタ
１の記録部の詳細を示す図である。キャリッジ４は、タ
イミングベルト３１を介してキャリッジ駆動モータ３２
により往復駆動可能に構成されている。このキャリッジ
４には、インク供給システム４０から供給されるブラッ
クのインク滴を吐出する記録ヘッド５ａとイエロー、シ
アン、マゼンタの各インク滴を吐出する記録ヘッド５ｂ
が搭載されている。

【００１６】インク供給システム４０は、各色のインク
が貯留されているメインタンク１０Ｂ、１０Ｙ、１０
Ｃ、１０Ｍと、メインタンク１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、
１０Ｍからの各色のインクを一時的に貯留するサブタン
ク２０Ｂ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍと、メインタンク収
納部９に配設されてメインタンク１０Ｂ、１０Ｙ、１０
Ｃ、１０Ｍを収容する加圧室４１Ｂ、４１Ｙ、４１Ｃ、
４１Ｍが配設されている。そして、各加圧室４１Ｂ、４
１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍは、圧力検出器５１Ｂ、５１Ｙ、
５１Ｃ、５１Ｍ及び圧力開放用の電磁バルブ５２Ｂ、５
２Ｙ、５２Ｃ、５２Ｍを介して加圧ポンプ５３の吐出口
５３ａに接続されている。

【００１７】さらに、メインタンク１０Ｂ、１０Ｙ、１
０Ｃ、１０Ｍとサブタンク２０Ｂ、２０Ｙ、２０Ｃ、２
０Ｍを接続するインク輸送管４２Ｂ、４２Ｙ、４２Ｃ、
４２Ｍと、インク輸送管４２Ｂ、４２Ｙ、４２Ｃ、４２
Ｍの途中に接続された電磁バルブ４３Ｂ、４３Ｙ、４３
Ｃ、４３Ｍと、サブタンク２０Ｂ、２０Ｙ、２０Ｃ、２
０Ｍと記録ヘッド５ａ、５ｂを接続するインク供給チュ
ーブ４４Ｂ、４４Ｙ、４４Ｃ、４４Ｍが配設されてい
る。

【００１８】用紙ガイド部材６の図示右サイドとなる非
印刷傾城には、非印刷時に記録ヘッド５ａ、５ｂのイン
ク乾燥に起因する目詰まり防止と、記録ヘッド５ａ、５
ｂへのインクの初期充填や目詰まり解消のために、吸引
ポンプ４５により記録ヘッド５ａ、５ｂに負圧を作用さ
せるキャッピング装置４６が配設されている。また、用
紙ガイド部材６は、吸引ポンプ４７の吸引口４７ａから
の負圧を用紙に作用させて用紙を固定するために、用紙
に対向する面に細孔が穿設された支持板６ａが配設され
ている。

【００１９】図３は、上記メインタンク１０（１０Ｂ、
１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ）の詳細構造を示す斜視図であ
る。このメインタンク１０は、容積変化可能な柔軟性を
有する可撓性素材により、インク量の変化に柔軟に追従
できるサイズ、例えば１０００ｃｃ程度の容量の気密性
を有する袋状に形成されている。そして、一方の短辺側
には、インク輸送管４２Ｂ、４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍと
接続可能な接続口１０ａが設けられ、他方の短辺側の中
央部は、無用に膨張するのを阻止するために溶着され、
また、長辺側には、可及的に容積を拡大するためにマチ
１０ｂが設けられている。

【００２０】メインタンク１０の構成材料としては、ガ
スバリア性を確保するために例えばアルミ箔を中間層と
して２枚のフィルム、例えば外側をナイロンフィルム、
内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだアルミラ
ミネートフィルムが使用可能である。さらに、可撓性及
び遮気性に加えて透光性を備えたポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）やナイロン等の高分子フィルムの表面
に酸化珪素を蒸着して酸化珪素層を形成し、これの表面
を熱溶着性に優れたポリエチレン等の高分子フィルムを
積層して成る光透過性フィルムも使用可能である。

【００２１】図４（Ａ）、（Ｂ）は、上記サブタンク２
０（２０Ｂ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ）の詳細構造を示
す平面図及びＢ−Ｂ線断面図である。このサブタンク２
０は、内部にインクが貯留されるインクパック２１と、
インクパック２１の内面同士の密着を防止する密着防止
部材２２と、インクパック２１内のインク量を検出する
インク量検出手段２３と、インクパック２１を固定する
固定板２４を備えている。

【００２２】図５は、上記インクパック２１の詳細構造
を示す斜視図である。このインクパック２１は、容積変
化可能な柔軟性を有する可撓性素材により、インク量の
変化に柔軟に追従できるサイズ、例えば５ｃｃ〜３００
ｃｃ程度の容量の気密性を有する袋状に形成されてい
る。そして、対向する辺には、それぞれインク輸送管４
２Ｂ、４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍと接続可能な流入口２１
ａと、インク供給チューブ４４Ｂ、４４Ｙ、４４Ｃ、４
４Ｍと接続可能な流出口２１ｂが設けられている。

【００２３】インクパック２１の構成材料としては、ガ
スバリア性を確保するために例えばアルミ箔を中間層と
して２枚のフィルム、例えば外側をナイロンフィルム、
内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだアルミラ
ミネートフィルムが使用可能である。さらに、可撓性及
び遮気性に加えて透光性を備えたポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）やナイロン等の高分子フィルムの表面
に酸化珪素を蒸着して酸化珪素層を形成し、これの表面
を熱溶着性に優れたポリエチレン等の高分子フィルムを
積層して成る光透過性フィルムも使用可能である。

【００２４】そして、図４に示すように、インクパック
２１の一面側には、インク量検出手段２３が接着されて
おり、インクパック２１の他面側は、固定板２４に接着
されている。インク量検出手段２３は、インクパック２
１の一面側に接着される略板状に形成された接着部２３
ａと、この接着部２３ａの下部に接着部２３ａの面と直
交するように略板状に一体形成された検出部２３ｂを備
えている。

【００２５】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、
上記密着防止部材２２の詳細構造を示す一側面図、一面
側の平面図、他側面図、他面側の平面図である。この密
着防止部材２２は、プラスチック等により、インクパッ
ク２１の内部形状よりも若干小さい矩形板状に形成され
ている。そして、図６（Ｂ）に示すように、密着防止部
材２２の一面側には、断面が矩形状の溝２２ａが井桁状
に形成され、図６（Ｄ）に示すように、密着防止部材２
２の他面側には、同様の断面が矩形状の溝２２ａが十字
状に形成されている。

【００２６】図７（Ａ）、（Ｂ）は、上記インクパック
２１と上記密着防止部材２２の配設状態を示す側面図及
び平面図である。密着防止部材２２は、インクパック２
１の内部にフリー状態で収納されている。このような構
成によれば、インクパック２１がインクの充填・消費に
より膨張・収縮する際に密着防止部材２２に引っ掛かる
ことはないので、インク量検出手段２３の誤動作を防止
することができる。また、メインタンク１０から供給さ
れるインクは溝２２ａに沿ってインクパック２１内に流
れ込むので、インクパック２１をスムーズに初期充填す
ることができる。

【００２７】図８（Ａ）、（Ｂ）は、インク量検出手段
２３の動作を示す断面図である。インク量検出手段２３
の検出部２３ｂの図示矢印ａ方向両側、すなわちインク
パック２１が内部のインク量の変動に対応して膨張収縮
する方向両側には、スイッチ２５ａ、２５ｂが配設され
ている。スイッチ２５ａは、インクパック２１が完全に
収縮したときに、それに追従して変位する検出部２３ｂ
により押されて作動するスイッチであり、インクパック
２１内のインク量がインクロー（Ｉｎｋ Ｌｏｗ）状
態、すなわちインク量が例えば１０ｇ以下のほぼ空状態
になったことを検出するようになっている。

【００２８】また、スイッチ２５ｂは、インクパック２
１が完全に膨張したときに、それに追従して変位する検
出部２３ｂにより押されて作動するスイッチであり、イ
ンクパック２１内のインク量がインクフル（Ｉｎｋ Ｆ
ｕｌｌ）状態、すなわちインク量が例えば２０ｇ以上の
ほぼ満杯状態になったことを検出するようになってい
る。そして、スイッチ２５ａ、２５ｂが作動しない状
態、すなわちインクパック２１内のインク量がインクロ
ー（Ｉｎｋ Ｌｏｗ）状態〜インクフル（ＩｎｋＦｕｌ
ｌ）状態の間にあるときが、通常使用時として設定され
ている。

【００２９】図９（Ａ）、（Ｂ）は、インクパックの別
の詳細構造を示す側面図及び平面図である。このインク
パック２１′は、上述した矩形板状の密着防止部材２２
は備えておらず、インク量検出手段２３が接着されるイ
ンクパック２１の一面に半円凸状断面の密着防止部材２
２′が例えばプレス成形により形成されている。このよ
うに、インクパック２１の一面を変形させて密着防止部
材２２′を形成しているので、上述した矩形板状の密着
防止部材２２を別材で用意する必要が無くなると共に、
インクパック２１′を成形するときに同時に密着防止部
材２２′も成形することができるので、サブタンク２０
のコストを低減させることができる。

【００３０】以上のように、矩形板状の密着防止部材２
２は、図４に示すように、インクパック２１内にフリー
状態で収納されており、また、半円凸状断面の密着防止
部材２２′は、図９及び図４に示すように、インク量検
出手段２３の接着部２３ａとインクパック２１′の一面
との接着面を避けるように形成されているので、各密着
防止部材２２、２２′共にインク量検出手段２３の検出
部２３ｂとは干渉しない。よって、インクパック２２、
２２′内のインク量を高精度に常時検出することが可能
となるので、インク供給不足による印刷不良を防止する
ことができる。

【００３１】以上のような構成において、図１０に示す
ように、メインタンク１０（１０Ｂ、１０Ｙ、１０Ｃ、
１０Ｍ）は、接続口１０ａがインク輸送管４２（４２
Ｂ、４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｍ）に接続され、サブタンク
２０（２０Ｂ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ）は、流入口２
１ａがインク輸送管４２に接続され、流出口２１ｂがイ
ンク供給チューブ４４（４４Ｂ、４４Ｙ、４４Ｃ、４４
Ｍ）に接続されている。

【００３２】そして、メインタンク１０に掛かる圧力を
検出する圧力検出器５１（５１Ｂ、５１Ｙ、５１Ｃ、５
１Ｍ）、圧力開放用の電磁バルブ５２（５２Ｂ、５２
Ｙ、５２Ｃ、５２Ｍ）、加圧ポンプ５３、電磁バルブ４
３（４３Ｂ、４３Ｙ、４３Ｃ、４３Ｍ）、サブタンク２
０のインク量検出手段２３の変位により作動するスイッ
チ２５ａ、２５ｂ及び各吸引ポンプ４５、４７は、制御
装置５０と電気的に接続されており、メインタンク１０
内及びサブタンク２０内のインク量のチェック等、各吸
引ポンプ４５、４７及び加圧ポンプ５３の駆動等、及び
各電磁バルブ４３、５２の開閉を制御するようになって
いる。なお、図１０においては、便宜上、メインタンク
１０、サブタンク２０、加圧室４１、インク輸送管４
２、電磁バルブ４３及びインク供給チューブ４４等は上
述した各色のインク別には示しておらず、一色分のみを
示している。

【００３３】このような構成において、初期充填の動作
例を図１０及び図１１〜図１５のフローチャートを参照
して説明する。なお、初期状態では、全色分の電磁バル
ブ４３は閉じた状態となっている。また、全色分のサブ
タンク２０内には空気及び組立行程で入る送品液が入っ
ている。先ず、制御装置５０は、図示しないホストコン
ピュータからの初期充填指令を受けると、各サブタンク
２０内の空気及び送品液を排出する（図１１のステップ
Ｓ１）。

【００３４】すなわち、記録ヘッド５を非印刷領域側へ
移動させて記録ヘッド５をキャッピング装置４６で封止
する。そして、吸引ポンプ４５を作動させてキャッピン
グ装置４６の負圧を記録ヘッド５を介して各インク供給
チューブ４４及び各サブタンク２０に作用させ、これら
部材内に残留している空気や送品液をキャッピング装置
４６に排出させる。

【００３５】このときの吸引ポンプ４５の吸引量は、固
定値ではなく、各サブタンク２０内のインク量によって
変動する変動値に設定されている。つまり、各サブタン
ク２０内のインク量が、例えば１０ｇ以下のインクロー
（Ｉｎｋ Ｌｏｗ）状態（状態Ａ）であるか否かを判断
し（図１２のステップＳ１１）、状態Ａでないときは吸
引ポンプ４５の吸引量を例えば１ｇという小量に設定し
て、状態Ａとなるまで吸引する（図１２のステップＳ１
２）。なお、このときは、各サブタンク２０内にはイン
クの代わりに送品液が入っているので、その送品液量で
判断する。

【００３６】そして、各サブタンク２０内の送品液量が
状態Ａになったら、吸引ポンプ４５の吸引量を例えば１
００ｇという大量に設定して吸引し各サブタンク２０内
を高負圧状態とし、各サブタンク２０を大気圧により押
し潰して空気及び送品液をキャッピング装置４６に完全
に排出させる（図１２のステップＳ１３）。

【００３７】なお、吸引ポンプ４５の吸引量をかなり多
めに設定した場合は、その吸引量を固定値として設定し
てもよい。また、上記ステップＳ１１とＳ１２のループ
がトラブルにより必要以上に繰り返された場合は、その
ループ回数の閾値を予め設定しておき、その設定回数を
越えたら強制的に上記ステップＳ１３へ進むように設定
してもよい。

【００３８】次に、制御装置５０は、各メインタンク１
０内のインクを各サブタンク２０へ供給する（図１１の
ステップＳ２）。すなわち、各電磁バルブ４３を開け
て、高負圧状態となっている各サブタンク２０へ各メイ
ンタンク１０内のインクを流入させる（図１３のステッ
プＳ２１）。そして、各サブタンク２０内のインク量
が、インクロー（Ｉｎｋ Ｌｏｗ）状態（状態Ａ）〜例
えば２０ｇ以上のインクフル（Ｉｎｋ Ｆｕｌｌ）状態
（状態Ｃ）であるか否かを判断し（図１３のステップＳ
２２）、状態Ａ〜状態Ｃ（状態Ｂ）でないときは例えば
１秒間待つ（図１３のステップＳ２３）。

【００３９】これにより、各サブタンク２０内のインク
量は徐徐に増加し、状態Ｂになったら各電磁バルブ４３
を閉じる（図１３のステップＳ２４）。なお、この実施
形態では、加圧ポンプ５３が作動して各メインタンク１
０を加圧しているが、各メインタンク１０を加圧しない
システムにおいては、各サブタンク２０が高負圧状態と
なっているので、この負圧により各サブタンク２０まで
の呼び水を行って各インク輸送管４２内をインクで満た
すことができ、各メインタンク１０から各サブタンク２
０へのインク供給が可能となる。

【００４０】なお、上記ステップＳ２２とＳ２３のルー
プがトラブルにより必要以上に繰り返された場合は、例
えば各サブタンク２０内のインク量が状態Ｂとなるのに
十分だと思われる時間を予め設定しておき、その設定時
間を越えたら強制的に上記ステップＳ２４へ進むように
設定してもよい。ただし、この場合は各メインタンク１
０から各サブタンク２０へインクが供給されなかったと
しても、初期充填は続行されてしまうので、それを回避
するには、例えば上記設定時間を越えたらフェータルエ
ラー（故障）としたり、インクエンドエラー（各メイン
タンク１０のインクが無い状態）となるように設定して
もよい。

【００４１】ここで、各メインタンク１０から各サブタ
ンク２０へ供給されるインクには、各インク輸送管４２
内に存在していた空気が含まれているため、この空気も
排出させる必要がある。そこで、制御装置５０は、各サ
ブタンク２０内の空気及びインクを排出する（図１１の
ステップＳ３）。すなわち、吸引ポンプ４５を作動させ
てキャッピング装置４６の負圧を記録ヘッド５を介して
各インク供給チューブ４４及び各サブタンク２０に作用
させ、これら部材内にある空気及びインクをキャッピン
グ装置４６に排出させる。

【００４２】つまり、各サブタンク２０内のインク量
が、状態Ａであるか否かを判断し（図１２のステップＳ
１１）、状態Ａでないときは吸引ポンプ４５の吸引量を
例えば１ｇという小量に設定して、状態Ａとなるまで吸
引する（図１２のステップＳ１２）。そして、各サブタ
ンク２０内のインク量が状態Ａになったら、吸引ポンプ
４５の吸引量を例えば１００ｇという大量に設定して吸
引し各サブタンク２０内を高負圧状態とし、各サブタン
ク２０を大気圧により押し潰して空気及びインクをキャ
ッピング装置４６に完全に排出させる（図１２のステッ
プＳ１３）。

【００４３】次に、制御装置５０は、各メインタンク１
０内のインクを各サブタンク２０へ供給する（図１１の
ステップＳ４）。すなわち、各電磁バルブ４３を開け
て、高負圧状態となっている各サブタンク２０へ各メイ
ンタンク１０内のインクを流入させる（図１３のステッ
プＳ２１）。そして、各サブタンク２０内のインク量
が、状態Ｂであるか否かを判断し（図１３のステップＳ
２２）、状態Ｂでないときは例えば１秒間待つ（図１３
のステップＳ２３）。

【００４４】そして、各サブタンク２０内のインク量が
状態Ｂになったら各電磁バルブ４３を閉じる（図１３の
ステップＳ２４）。これにより、各サブタンク２０のイ
ンクに含まれていた各インク輸送管４２内に存在してい
た空気を完全に排出させることができる。なお、各サブ
タンク２０のインクに含まれている空気をより完全に排
出させるために、上記ステップＳ３及びＳ４を複数回繰
り返してもよい。

【００４５】ここで、各サブタンク２０内が高負圧状態
のときに各電磁バルブ４３を開けると、インクが各メイ
ンタンク１０から各サブタンク２０へ急激に流入して泡
立ち、脱気度が低下する場合がある。そこで、制御装置
５０は、各サブタンク２０内のインクのうち特に泡立っ
たインク、例えば全インク量の３０％〜８０％、望まし
くは５０％のインクを排出する。すなわち、吸引ポンプ
４５を作動させて各サブタンク２０内にあるインクを吸
引してキャッピング装置４６に排出させる（図１１のス
テップＳ５）。

【００４６】次に、制御装置５０は、各メインタンク１
０内のインクを各サブタンク２０へ供給する（図１１の
ステップＳ６）。すなわち、各電磁バルブ４３を開け
て、各サブタンク２０へ各メインタンク１０内のインク
を流入させる（図１４のステップＳ３１）。そして、各
サブタンク２０内のインク量が、状態Ｃであるか否かを
判断し（図１４のステップＳ３２）、状態Ｃでないとき
は例えば１秒間待つ（図１４のステップＳ３３）。

【００４７】そして、各サブタンク２０内のインク量が
状態Ｃになったら各電磁バルブ４３を閉じる（図１４の
ステップＳ３４）。なお、上記ステップＳ３１において
は、各サブタンク２０内は負圧となっていないため、イ
ンクが泡立つ問題は発生しない。これにより、各サブタ
ンク２０内の泡立ったインクを完全に排出させることが
でき、さらに状態Ｃとなるまで供給されるインクにより
脱気度が損なわれたインクを希釈することができる。

【００４８】ここで、初期充填直後の印刷品質を確保す
るためには、記録ヘッド５内の流れの淀んだ部分に残っ
た気泡をインク中に溶解させる必要があるため、脱気度
の高いインクを記録ヘッド５へ一定量流す必要がある。
そこで、制御装置５０は、記録ヘッド５の初期充填を行
う（図１１のステップＳ７）。すなわち、吸引ポンプ４
５を作動させて各サブタンク２０内の全インク量の例え
ば５０％を吸引してキャッピング装置４６に排出させる
（図１５のステップＳ４１）。

【００４９】そして、記録ヘッド５を駆動させてキャッ
ピング装置４６内にインクを吐出させるフラッシング動
作を行う（図１５のステップＳ４２）。これにより、記
録ヘッド５のアクチュエータ周辺にこびり付いていた微
細な気泡が剥離、溶解する。なお、フラッシング時は、
記録ヘッド５をキャッピング装置４６で封止する必要は
なく、記録ヘッド５をキャッピング装置４６上に位置決
めするのみでもよい。

【００５０】次に、制御装置５０は、記録ヘッド５への
初期充填により消耗したインクを補給するために、各メ
インタンク１０内のインクを各サブタンク２０へ供給す
る（図１１のステップＳ８）。すなわち、各電磁バルブ
４３を開けて、各サブタンク２０へ各メインタンク１０
内のインクを流入させる（図１４のステップＳ３１）。
そして、各サブタンク２０内のインク量が、状態Ｃであ
るか否かを判断し（図１４のステップＳ３２）、状態Ｃ
でないときは例えば１秒間待つ（図１４のステップＳ３
３）。そして、各サブタンク２０内のインク量が状態Ｃ
になったら各電磁バルブ４３を閉じる（図１４のステッ
プＳ３４）。

【００５１】以上により、各サブタンク２０への初期充
填処理及び記録ヘッド５への初期充填処理が完了する。
なお、上記ステップＳ５及びＳ６、上記ステップＳ７及
びＳ８は、必要に応じて行うようにしてもよい。また、
上記実施形態では、本発明を１つのメインタンク１０に
対し１つのサブタンク２０を有するインクジェット式プ
リンタ１に適用する場合について説明したが、以下で説
明する１つのメインタンク１０に対し複数のサブタンク
２０（記録ヘッド５）を有するインクジェット式記録装
置にも適用可能である。

【００５２】図１６は、１つのメインタンク１０に対し
複数のサブタンク２０（記録ヘッド５）を有するインク
ジェット式記録装置を示す概略構成図である。なお、図
１０に示す構成と同一の構成箇所は同一番号を付して説
明を省略する。このインクジェット式記録装置１００
は、サブタンク２０を有する複数のプリンタ１０１と、
１つのメインタンク１０、メインタンク１０に掛かる圧
力を検出する圧力検出器５１、圧力開放用の電磁バルブ
５２、加圧ポンプ５３及びシステム制御部５５を備えて
いる。複数のプリンタ１０１は、高低差を付けて配設さ
れている。

【００５３】各サブタンク２０近傍のインク輸送管４２
には、電磁バルブ５４（５４Ｂ、５４Ｙ、５４Ｃ、５４
Ｍ）が配設されている。これにより、サブタンク２０へ
のインク供給が必要なプリンタ１０１のみに、メインタ
ンク１０からインクを供給することができるようになっ
ている。また、各サブタンク２０は、ダンパ５ｃを介し
て記録ヘッド５とインク供給チューブ４４で接続されて
いる。

【００５４】そして、システム制御部５５は、各プリン
タ１０１の制御部１０１ａ、圧力検出器５１、圧力開放
用の電磁バルブ５２、加圧ポンプ５３及び電磁バルブ４
３と電気的に接続されており、各プリンタ１０１や加圧
ポンプ１２の駆動等、メインタンク１０内のインク量の
チェック等及び各電磁バルブ４３、５２の開閉を制御す
るようになっている。また、各プリンタ１０１の制御部
１０１ａは、電磁バルブ５４及びサブタンク２０のイン
ク量検出手段２３の変位により作動するスイッチ２５
ａ、２５ｂと電気的に接続されており、電磁バルブ５４
の開閉やサブタンク２０内のインク残量チェック等を制
御するようになっている。

【００５５】なお、図１６においては、便宜上、メイン
タンク１０、サブタンク２０、加圧室４１、インク輸送
管４２、電磁バルブ４３及びインク供給チューブ４４等
は上述した各色のインク別には示していないが、実際に
はメインタンク１０及びサブタンク２０は各色毎に設け
られて各色毎のインク輸送管４２及びインク供給チュー
ブ４４等でそれぞれ接続されている。

【００５６】以上のように、１つのメインタンク１０か
ら複数のサブタンク２０へインクを供給しているので、
複数のプリンタ１を備えていても１つのメインタンク１
０のみを交換すれば良く、作業効率を向上させることが
できる。また、メインタンク１０とサブタンク２０の間
のインク輸送管４２内の動圧は影響せず、記録ヘッド５
とサブタンク２０の間のインク供給チューブ４４内によ
る動圧のみが影響するので、印字品質を低下させること
はない。また、複数のプリンタ１を高低差を付けてレイ
アウトしているが、各プリンタ１に対応したサブタンク
２０と記録ヘッド５の水頭差が一定になるようにサブタ
ンク２０をレイアウトしているので、サブタンク２０か
らメインタンク１０のインク供給が可能であると共に、
印字品質を確保することが可能となる。

【００５７】なお、メインタンク１０を複数配設しても
良く、その場合はあるメインタンク１０内のインクが残
り僅かになったときには、他のメインタンク１０に即座
に切り替えることができるので、切り替えたメインタン
ク１０を使用している間に、インクが残り僅かになった
メインタンク１０をインクが満たされた新規のメインタ
ンク１０に交換することができる。

【００５８】さらに、記録ヘッド５を複数配設しても、
静圧、すなわちサブタンク２０との上下方向のレイアウ
トと、動圧、すなわち複数の記録ヘッド５を同時に印字
させてもインク供給チューブ４４内で発生する動圧が問
題無いレベル、例えば１ヘッド当たりのノズル数や時間
当たり吐出するインク量が少ない場合が成り立てば問題
無いので、複数ヘッドによるレイアウトにより設計の自
由度を高めることができる。

【００５９】図１７は、図１のインクジェット式プリン
タ１の記録部の別の形態の詳細を示す図である。なお、
図１０に示す構成と同一の構成箇所は同一番号を付して
説明を省略する。メインタンク１０は、表面にインク残
量検出板１１が取り付けられて加圧室４１（４１Ｂ、４
１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ）に収容されている。加圧室４１
は、内圧を任意に調整するために電磁バルブ４８（４８
Ｂ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ）を介して吸引ポンプ４７
の吐出口４７ｂと接続され、また電磁バルブ４９を介し
て大気に接続されている。

【００６０】そして、メインタンク１０のインク残量検
出板１１の変位を検出する検出部１２、サブタンク２０
のインク量検出手段２３の変位により作動するスイッチ
２５ａ、２５ｂ、各電磁バルブ４３、４８、４９及び各
吸引ポンプ４５、４７は、制御装置５０と電気的に接続
されており、メインタンク１０内のインク残量及びサブ
タンク２０内のインク量のチェック等、各吸引ポンプ４
５、４７の駆動等、及び各電磁バルブ４３、４８、４９
の開閉を制御するようになっている。なお、図１０にお
いては、便宜上、メインタンク１０、サブタンク２０、
加圧室４１、インク輸送管４２、電磁バルブ４３及びイ
ンク供給チューブ４４等は上述した各色のインク別には
示しておらず、一色分のみを示している。

【００６１】このように、吸引ポンプ４７の吸気と排気
を用いて用紙の固定とメインタンク１０の加圧を兼用す
るようにしているので、図１０や図１６に示す加圧ポン
プ５３は不要とすることができ、インクジェット式プリ
ンタ１の小型化やコスト低減化を図ることができる。

【００６２】なお、上述した各実施形態では、サブタン
ク２０は密着防止部材２２を備えた例で説明したが、密
着防止部材２２が無いサブタンクでも同様に適用可能で
ある。また、上述した各実施形態では、プリンタを例に
説明したが、これに限られるものではなく、サブタンク
を有する記録装置、例えばファクシミリ装置やコピー装
置等にも適用可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイン
ク充填方法及びインクジェット式記録装置によれば、最
初の負圧作用で記録ヘッドからサブのインクタンクを経
て開閉手段までの間の流路にある空気を排出し、次の負
圧作用で開閉手段からメインのインクタンクまでの間の
流路にある空気を排出することができるので、記録ヘッ
ドからメインのインクタンクまでの間の流路にある空気
を無くすことができ、サブのインクタンクに充填された
インクの脱気度を向上させ、記録精度を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット式記録装置の実施の形
態に係るインクジェット式プリンタの構成例を示す斜視
図である。

【図２】図１のインクジェット式プリンタの記録部の詳
細を示す図である。

【図３】図１のインクジェット式プリンタのメインタン
クの詳細構造を示す斜視図である。

【図４】図１のインクジェット式プリンタのサブタンク
の詳細構造を示す平面図及びＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】図４のサブタンクのインクパックの詳細構造を
示す斜視図である。

【図６】図４のサブタンクの密着防止部材の詳細構造を
示す一側面図、一面側の平面図、他側面図、他面側の平
面図である。

【図７】図４のサブタンクのインクパックと上記密着防
止部材の配設状態を示す側面図及び平面図である。

【図８】図４のサブタンクのインク量検出手段の動作を
示す断面図である。

【図９】図４のサブタンクのインクパックの別の詳細構
造を示す側面図及び平面図である。

【図１０】図１のインクジェット式プリンタの記録部の
詳細を示す図である。

【図１１】図１のインクジェット式プリンタの初期充填
の動作例を示すフローチャートである。

【図１２】図１１の詳細動作例を示す第１のフローチャ
ートである。

【図１３】図１１の詳細動作例を示す第２のフローチャ
ートである。

【図１４】図１１の詳細動作例を示す第３のフローチャ
ートである。

【図１５】図１１の詳細動作例を示す第４のフローチャ
ートである。

【図１６】本発明が適用可能な１つのメインタンクに対
し複数のサブタンク（記録ヘッド）を有するインクジェ
ット式記録装置を示す概略構成図である。

【図１７】図１のインクジェット式プリンタの記録部の
別の形態の詳細を示す図である。

【符号の説明】

１ インクジェット式プリンタ ２ フレーム ３ 窓 ４ キャリッジ ５ 記録ヘッド ６ 用紙ガイド部材 ７ 操作パネル ８ カバー ９ メインタンク収納部 １０ メインタンク １１ インク残量検出板 ２０ サブタンク ２１、２１′ インクパック ２２、２２′ 密着防止部材 ２２ａ 溝 ２３ インク量検出手段 ２３ａ 接着部 ２３ｂ 検出部 ２４ 固定板 ２５ａ、２５ｂ スイッチ ４１ 加圧室 ４２ インク輸送管 ４３、４８、５４ 電磁バルブ ４４ インク供給チューブ ４５、４７ 吸引ポンプ ４６ キャッピング装置 ５０ 制御装置 ５１ 圧力検出器 ４９、５２ 圧力開放用電磁バルブ ５３ 加圧ポンプ ５５ システム制御部 １００ インクジェット式記録装置 １０１ プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA26 EB50 EC18 EC19 EC20 EC32 FC02 JA03 JA13 KA08 KB05 KB08 KB37 KC02 KC10 KC14 KC18

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配管接続された、インクが貯留されてい
   るメインのインクタンクと、前記配管を開閉する開閉手
   段と、前記インクを一時的に貯留するサブのインクタン
   クと、インク滴を吐出する記録ヘッドとを有し、前記メ
   インのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記
   インクを初期充填する方法であって、 前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用さ
   せ、前記サブのインクタンクを大気圧で押し潰して前記
   サブのインクタンク内の空気を排出し、 前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前
   記サブのインクタンクに前記インクを流入させ、 前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用さ
   せ、前記サブのインクタンクを大気圧で押し潰して前記
   サブのインクタンク内のインク及び空気を排出し、 前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前
   記サブのインクタンクに前記インクを流入させて充填す
   ることを特徴とするインク充填方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の行程終了後、 前記開閉手段を閉じて前記サブのインクタンク内のイン
   クのうち所定量のインクを吸引して排出し、 前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前
   記サブのインクタンクに前記インクを流入させて充填す
   ることを特徴とするインク充填方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の行程終了後、 前記開閉手段を閉じて前記サブのインクタンク内のイン
   クを吸引して前記サブのインクタンクと前記記録ヘッド
   との間の流路及び前記記録ヘッドに流入させて充填する
   ことを特徴とするインク充填方法。
4. 【請求項４】 配管接続された、インクが貯留されてい
   るメインのインクタンクと、前記配管を開閉する開閉手
   段と、前記インクを一時的に貯留するサブのインクタン
   クと、インク滴を吐出する記録ヘッドとを有し、前記メ
   インのインクタンクから前記サブのインクタンクに前記
   インクを初期充填する方法であって、 前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに負圧を作用さ
   せ、前記サブのインクタンクを大気圧で押し潰して前記
   サブのインクタンク内の空気を排出し、 前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前
   記サブのインクタンクに前記インクを流入させ、 前記開閉手段を閉じて前記サブのインクタンク内のイン
   クを吸引して前記サブのインクタンクと前記記録ヘッド
   との間の流路及び前記記録ヘッドに流入させて充填する
   ことを特徴とするインク充填方法。
5. 【請求項５】 前記開閉手段を閉じて前記記録ヘッドに
   負圧を作用させ、前記サブのインクタンクを大気圧で押
   し潰して前記サブのインクタンク内のインク及び空気を
   排出し、 前記開閉手段を開いて前記メインのインクタンクから前
   記サブのインクタンクに前記インクを流入させて充填す
   る一連の行程を複数回行うことを特徴とする請求項１〜
   ３の何れか一項に記載のインク充填方法。
6. 【請求項６】 前記メインのインクタンクは、前記サブ
   のインクタンクより下側に配置されていると共に加圧さ
   れることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載
   のインク充填方法。
7. 【請求項７】 前記メインのインクタンクは、前記サブ
   のインクタンクより上側に配置されていることを特徴と
   する請求項１〜５の何れか一項に記載のインク充填方
   法。
8. 【請求項８】 前記サブのインクタンクは、可撓性素材
   により構成され、前記可撓性素材同士の密着を防止する
   密着防止部材が設けられていることを特徴とする請求項
   １〜７の何れか一項に記載のインク充填方法。
9. 【請求項９】 請求項１〜８の何れか一項に記載のイン
   ク充填方法を用いることを特徴とするインクジェット式
   記録装置。