JP2007268894A - インクジェットプリンタ装置およびインクカートリッジの装着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成と方法でインクカートリッジを装着した際に入り込む気泡を除去し、さらにその際の廃インク量を減少させることができるインクカートリッジの装着方法とインクジェットプリンタ装置を提供する。
【解決手段】 インクカートリッジ２は装着部３に着脱可能に装着されていて、インクはインク供給チューブ６を介してバッファタンク８に供給される。装着部３はバッファタンク８よりも下方に配置され、バッファタンク８とインクカートリッジ２内のインクは、その水頭差ｈによりバッファタンク８からインクカートリッジ２側の方向に対して圧力がかかっている。そのため、インクカートリッジ２を装着した際に、バッファタンク９の排気弁９ｂを所定時間開放すると、インクカートリッジ２の装着時にインク供給路６内にかみこんだ気泡をインクカートリッジ２側に押し出すことができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、インクジェットプリンタ装置およびインクカートリッジの装着方法に関するものである。

従来、インクジェットプリンタ装置では、インクを貯留するインクカートリッジから、複数のノズルを有する記録ヘッドへインクを供給して、複数のノズルからインクを吐出することで記録用紙に印字がなされる。記録ヘッド中のインクはインクの吐出により消費される為、常にインクカートリッジからインクが供給される必要があり、従来より記録ヘッドへのインク供給方法が考えられてきた。

特許文献１では、記録ヘッドが塔載されたキャリッジに、インクカートリッジを着脱可能に装着し、インクカートリッジからのインクが、インク供給路を介して記録ヘッドに供給され、ノズルからインクが吐出する。また、特許文献２では、インクジェットプリンタ（特許文献２では記録装置）本体の装着部に装着されたインクカートリッジ中のインクが、装着部のインク抽出管に接続されたインクチューブを介して、キャリッジに搭載されたインクタンクに一度貯留され、インクタンクから記録ヘッドへ供給される。

特開平１０−２７２７８５号公報 特開２００５-１４４６８０号公報

ところで、インクカートリッジは、使用者が初めて装着する際や、インクカートリッジを交換する場合には、特許文献１の従来技術に記載のように、インク供給路のインクカートリッジ側端部のインクが除去されるため、新しいインクカートリッジを装着した際には、インク供給路内のインクとインクカートリッジ内のインクとの間に気泡をかみ込んでしまう。この気泡を除去するために、気泡よりも下流側のインクを吸引動作によって除去しなければならないが、気泡が少しでも残留すると、徐々に成長してインクを吐出できなくしてしまうという問題点があった。特許文献１では、インク供給路および記録ヘッド内のインクを吸引動作によって完全に排出した後、インクカートリッジを装着して、空のインク供給路および記録ヘッド内にインクを導入するようにしている。インクカートリッジの装着前に、多量にインクを排出しなければならない。

特許文献２のような構成でも同様で、新しいインクカートリッジを装着した際に、装着部のインク抽出管とインクカートリッジとの間に、気泡をかみ込んでしまう。そのため、記録ヘッドのノズルから吸引動作を行うことによって、インクカートリッジから記録ヘッド側にインクを引き込んで、気泡を移動させる必要があった。特許文献２のような構成は、特許文献１のような構成と比べて、インクカートリッジから記録ヘッド間の距離が長い為、さらに廃インクの増大を引き起こしていた。

本発明は、上述したような問題点の改善に試みたもので、インクカートリッジを装着した際、簡単な構成と方法で気泡を除去し、さらにその際の廃インク量を減少させることができるインクカートリッジの装着方法と、インクジェットプリンタ装置を提供することである。

請求項１に記載の発明は、インクカートリッジの装着方法において、インクを吐出するノズルを有する記録ヘッド及び、その記録ヘッドにインクを供給するバッファタンクとが塔載されたキャリッジと、前記バッファタンクに形成され、そのバッファタンク内の空気を外部に排気する排気通路に開閉可能に設けられた排気弁と、前記キャリッジ外で、前記記録ヘッドよりも下方に配置され、インクカートリッジが着脱可能に装着される装着部と、前記装着部に装着される前記インクカートリッジが一端に着脱可能に接続され、前記インクカートリッジ内のインクを前記バッファタンクに供給するインク流路とを備えたインクジェットプリンタ装置において、前記インクカートリッジを前記装着部に装着し前記インク流路に接続したとき、前記バッファタンクの前記排気弁を開放させて、前記バッファタンクとインクカートリッジの水頭差により、前記インク流路の前記インクカートリッジが接続される前記一端近傍のインクを前記インクカートリッジ側に移動させることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクカートリッジの装着方法において、前記バッファタンク、前記インクカートリッジおよび前記インク流路は、前記インクの種類に応じて複数設けられ、前記排気弁は、前記複数のバッファタンクごとに設けられ、装着されたインクカートリッジのインクの種類に対応した前記排気弁を開放させることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１〜２のいずれかに記載のインクカートリッジの装着方法において、前記排気弁を開放して前記インクを前記インクカートリッジ側に所定量移動させた後、前記インクカートリッジから前記インク流路を介して前記バッファタンクにインクを供給することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のインクカートリッジの装着
方法において、前記排気弁を所定時間だけ開放して閉塞することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、インクを吐出するノズルを有する記録ヘッド及び、その記録ヘッドにインクを供給するバッファタンクとが塔載されたキャリッジと、前記バッファタンクに形成されそのバッファタンク内の空気を外部に排気する排気通路に開閉可能に設けられた排気弁と、前記キャリッジ外で、前記記録ヘッドよりも下方に配置され、インクカートリッジが着脱可能に装着される装着部と、前記装着部に装着される前記インクカートリッジが一端に着脱可能に接続され、前記インクカートリッジ内のインクを前記バッファタンクに供給するインク流路とを備えたインクジェットプリンタ装置において、前記インクカートリッジを前記装着部に装着し前記インク流路に接続したとき、前記インク流路の前記インクカートリッジが接続される前記一端近傍のインクを、前記バッファタンクとインクカートリッジとの水頭差により、前記インクカートリッジ側に移動させるように、前記排気弁を開放させる開放装置を有するインクジェットプリンタ装置であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のインクジェットプリンタ装置において、前記バッファタンク、前記インクカートリッジおよび前記インク流路は、前記インクの種類に応じて複数設けられ、前記排気弁は、前記複数のバッファタンクごとに設けられ、前記開放装置は、装着されたインクカートリッジのインクの種類に対応した前記排気弁を開放させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５〜６のいずれかに記載のインクジェットプリンタ装置において、前記装着部に装着された前記インクカートリッジから前記インク流路を介して前記バッファタンクにインクを供給する供給装置をさらに備えることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のインクジェットプリンタ装置において、前記供給装置は、前記キャリッジが所定位置にあるとき、前記記録ヘッドと対向するキャップと、前記ノズルからインクを吸引するポンプとを備えることを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、請求項５〜８のいずれかに記載のインクジェットプリンタ装置において、前記排気弁を開放してからの経過時間をカウント手段を備え、そのカウント手段の出力に基づいて前記排気弁を所定時間開放して、前記インクを前記インクカートリッジ側に所定量移動させることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項５〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタ装置において、前記インクカートリッジを装着したとき、操作されるスイッチ手段を備え、前記開放装置は、前記スイッチ手段の出力に基づいて前記排気弁を開放することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、装着部は、キャリッジ外で記録ヘッドよりも下方に配置され、インクカートリッジが着脱可能に装着され、そのインクカートリッジに接続されたインク流路を介して、キャリッジに塔載されたバッファタンクにインクを供給するインクジェットプリンタ装置において、インクカートリッジを装着部に装着したとき、バッファタンクに設けられた排気通路の排気弁を開放させて、バッファタンクとインクカートリッジの水頭差によって、インク流路のインクカートリッジが接続される一端近傍のインクをインクカートリッジ側に移動させるため、容易な構成と方法でかつコストをかけないで、インクカートリッジの装着時に噛み込んだ気泡をインクカートリッジ側へ押し出すことができる。その結果、インクカートリッジの装着後に、その気泡を除去するためにインク流路内のインクを記録ヘッド側から大量に排出する必要がなくなり、インクの無駄な消費を抑えることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載のインクカートリッジの装着方法において、バッファタンク、インクカートリッジおよびインク流路は、インクの種類に応じて複数設けられ、排気弁は複数のバッファタンクごとに設けられ、装着されたインクカートリッジのインクの種類に対応した排気弁を開放させるため、装着されたインク種類のみを選択して気泡を押し出すことができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１〜２のいずれかに記載のインクカートリッジの装着方法において、排気弁を開放してインクをインクカートリッジ側に所定量移動させた後、インクカートリッジからインク流路を介してバッファタンクにインクを供給するため、かみこんだ気泡を十分に押し出し、その後、排気弁の開放によって移動した所定量のインクを再びバッファンタンクに供給するので、記録ヘッドを動作可能な状態に復活させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、排気弁を所定時間だけ開放して閉塞するので、排気弁
の開閉制御が容易である。

請求項５に記載の発明によれば、装着部は、キャリッジ外で記録ヘッドよりも下方に配置され、インクカートリッジが着脱可能に装着されていて、そのインクカートリッジに接続されたインク流路を介して、キャリッジに塔載されたバッファタンクにインクを供給するインクジェットプリンタ装置において、インクカートリッジを装着部に装着したとき、バッファタンクとインクカートリッジの水頭差によって、インク流路のインクカートリッジが接続される一端近傍のインクをインクカートリッジ側に移動させるように、バッファタンクに設けられた排気通路の排気弁を開放させる開放装置を有しているため、容易な構成と方法で、かつコストをかけないで、インクカートリッジの装着時に噛み込んだ気泡をインクカートリッジ側へ押し出すことができる。その結果、インクカートリッジの装着後に、その気泡を除去するためにインク流路内のインクを記録ヘッド側から大量に排出する必要がなくなり、インクの無駄な消費を抑えることができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載のインクジェットプリンタ装置において、バッファタンク、インクカートリッジおよびインク流路は、インクの種類に応じて複数設けられ、排気弁は、複数のバッファタンクごとに設けられ、装着されたインクカートリッジのインクの種類に対応した排気弁を開放させるため、装着されたインク種類のみを選択して気泡を押し出すことができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項５〜６のいずれかに記載のインクジェットプリンタ装置において、装着部に装着されたインクカートリッジからインク流路を介してバッファタンクにインクを供給する供給装置をさらに備えるので、前述のようにかみこんだ気泡を押し出した後、インクを再びバッファンタンクに供給することで、記録ヘッドを動作可能な状態に復活させることができる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載のインクジェットプリンタ装置において、キャリッジが所定位置にあるとき、キャップを記録ヘッドと対向し、ポンプによってノズルからインクを吸引することで、インクカートリッジからインク流路を介してバッファタンクにインクを供給することができる。

請求項９に記載の発明によれば、請求項５〜８のいずれかに記載のインクジェットプリンタ装置において、排気弁を開放してからの経過時間をカウントするカウント手段を備え、そのカウント手段の出力に基づいて排気弁を所定時間開放して、インクをインクカートリッジ側に所定量移動させるので、排気弁の開閉制御が容易で、かみ込んだ気泡を押し戻すだけのインクの流れを形成することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、請求項５〜９のいずれかに記載のインクジェットプリンタ装置において、インクカートリッジを装着したとき、操作されるスイッチ手段を備え、開放装置は、スイッチ手段の出力に基づいて駆動するため、自動的、もしくは、使用者自らが操作するスイッチ手段を用いることで、一連の操作を実行させることができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、インクを吐出する側を下面および下方向とし、その反対側を上面および上方向とし、図１のキャリッジ７の走査方向（Ｘ方向）を左右方向とする。また、各色のインクを示す場合、ブラックＢ、シアンＣ、イエローＹ、マゼンタＭと示す。

図１を用いて、本実施形態のインクジェットプリンタ装置１について説明する。インクジェットプリンタ装置１は、装着部３に装着されたインクを貯留するインクカートリッジ２から、略箱状のキャリッジ７に搭載されたバッファタンク８を介して複数のノズル（図示せず）を有する記録ヘッド２０へインクが供給される。キャリッジ７は、並設した２本のガイド軸１９、１９に摺動自在に取り付けられていて、キャリッジ７が走査方向（左右方向、Ｘ方向）に移動して、複数のノズルからインクを吐出することで記録用紙に印字がなされる。

インクカートリッジ２は、例えば、ブラックＢ、シアンＣ、イエローＹ、マゼンタＭの各色のインクを貯留し、それぞれ２Ｂはブラック、２Ｃはシアン、２Ｙはイエロー、２Ｍはマゼンタのインクカートリッジ２を示している。各インクカートリッジ２は、インク色ごとにインク流路としてのインク供給チューブ６（６Ｂ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｍ）の一端と接続され、各インクがそれぞれのバッファタンク８（８Ｂ、８Ｃ、８Ｙ、８Ｍ）に供給されている。

キャリッジ７は、その底部に記録ヘッド２０が固定されていて、その上方に複数のバッファタンク８が配設され、各バッファタンク８Ｂ〜８Ｍに備えられたインク流出管１０Ｂ〜１０Ｍが記録ヘッド２０と連通するように構成され、記録ヘッド２０へそれぞれのインクを供給している。また、キャリッジ７の底面は開口していて、記録ヘッド２０の最下面に配されたノズル面が露出した状態になっている。

記録ヘッド２０は、特開２００５−１６１７６１号公報に記載のように、複数枚のプレートを積層、接着して形成され、バッファタンク８からインクが供給されるキャビティプレート（図示せず）と複数の圧電変形部を有したプレート型の圧電アクチュエータ（図示せず）とが接着され、さらにその上面には駆動回路２１が塔載されたフレキシブル配線材（図示せず）が配され、電気的に接続されている。図示しないが、キャビティプレートの最下面のノズル面には各インク色ごとにインクを吐出する複数のノズル列がキャリッジ７の走査方向と直交する方向（Ｙ方向）に設けられ、駆動回路からの印字信号が圧電変形部に選択的に変形させることで、対応するノズルからインクが吐出される。

また、図１のようにインクジェットプリンタ装置１の左右方向（Ｘ方向）の一方の端で、ガイド軸１９、１９の下方向にメンテナンスユニット５０が配置され、またその横に記録ヘッド２０のノズル面を払拭してクリーニングする公知のワイパー部材（図示しない）が配置されている。メンテナンスユニット５０については、後述する。

インクカートリッジ２は、図１、図２のように装着部３に着脱可能に装着されていて、装着部３は、ベース部３ａと、そのベース部３ａの両側から立設するガイド部３ｂとから成り、ベース部３ａには、インクカートリッジ２内に貯留されたインクをバッファタンク８へ供給するための中空状のインク供給管４と、インクカートリッジ２内に大気を導入する中空状の大気導入管５とが、各インクカートリッジごとに突出して配置されている。インク供給管４は、その一端を後述するインクカートリッジ２のインク供給口１４と接続し、他端にはインク供給チューブ６が接続され、インク供給チューブ６を介してバッファタンク８へ連通している。また、大気導入管５は、その一端を後述するインクカートリッジ２の大気導入口１５と接続され、他端には、大気導入チューブ１８が接続され、大気導入管５は、大気導入チューブ１８を介して大気と連通している。

インクカートリッジ２の装着部３は、図１のようにキャリッジ７が取り付けられたガイド軸１９、１９の下方に配設されていて、バッファタンク８内のインクは、インクカートリッジ２内のインクよりも高い所に位置しているため、その水頭差ｈによって、インクタンク８からインクカートリッジ２に対してインクを流そうとする圧力差がかかっている。

次にインクカートリッジ２の構成について説明する。インクカートリッジ２は、略箱状で樹脂製の本体ケース２ｂと、その内部にインクを貯留する空間となる貯留室２ａを有している。また、本体ケース２ｂの底部２ｃには、装着部３にインクカートリッジ２が装着されたとき、インク供給管４および大気導入管５がそれぞれ挿入されるインク供給口１４および大気導入口１５が形成されていて、そのインク供給口１４および大気導入口１５の貯留室２ａ内には、弁部材１６と押さえ部材１７がインク供給口１４および大気導入口１５を覆うようにして、インクカートリッジ２の内外の連通を封止している。

弁部材１６及び押さえ部材１７は、樹脂材料で構成されていて、弁部材１６が、インク供給口１４及び大気導入口１５を覆い、支持部１７ａで固定された押さえ部材１７が下方向に弾性押圧することで塞ぐことができる。インクカートリッジ２が装着部３に装着された時は、図２（ｂ）のように、インク供給管４及び大気導入管５の先端がインクカートリッジ２内へ挿入されて、弁部材１６に当接し、弁部材１６を下方向から上方向に押し上げることによって、インクをインク供給管４に、また、大気を大気導入管５を通してインクカートリッジ内に導入することができる。

バッファタンク８は、図３に示すように、各インクカートリッジ２Ｂ〜２Ｍからの各インクを貯留するバッファタンク８Ｂ〜８Ｍが一体的になって構成されていて、インク供給チューブ６の一端が接続部８ａ（図２）で接続され、各バッファタンク８Ｂ〜８Ｍのそれぞれのインク流出管１０Ｂ〜１０Ｍから記録ヘッド２０の各ノズル列ごとにインクを供給する。また、バッファタンク８Ｂ〜８Ｍは、排気部９Ｂ〜９Ｍをそれぞれ備えている（図１）。排気部９は、図３に示すように、それぞれのバッファタンク８Ｂ〜８Ｍの上方に連通する排気通路９ｃをそれぞれ備えていて、さらに排気通路９ｃ毎に排気弁９ｂを備えている。図３では、ブラックバッファタンク８Ｂと連通している排気部９Ｂを示しているが、その他のバッファタンクについても同様にそれぞれ排気通路９ｃ及び排気弁９ｂを有する排気部９Ｃ〜９Ｍが設けられている。

各排気通路９ｃは、バッファタンク８Ｂ〜８Ｍの上面から側面に沿って下方に延び、下端部を記録ヘッド２０のノズル面とほぼ同一平面上に開口している。各バッファタンクの各排気通路９ｃの下端開口９ｄは、バッファタンクの側面に沿って一列に並んでいる。排気弁９ｂは、例えばバネ部材のような弾性部材９ａによって排気通路９ｃを閉塞する方向に押圧され、排気弁９ｂに接続された排気弁ロッド９ｅは、下端開口９ｄの近傍まで延びている。排気弁ロッド９ｅは、後述する排気キャップ４１の突出部４２Ｂと当接して押し上げられ、排気弁９ｂを開放するように動かされる。排気弁９ｂは、通常（記録ヘッドからインクを吐出するときなど）は閉塞した状態にあり、インク供給チューブ６Ｂ〜６Ｍから供給されたインクは、バッファタンク８Ｂ〜８Ｍ、インク流出管１０Ｂ〜１０Ｍ内を流れる際に、インク中に含まれる気泡を浮上させ、バッファタンク８Ｂ〜８Ｍの上部及び各排気通路９ｃに気泡を蓄積させる。この気泡は排気弁９ｂを適宜開放制御することによって外部に排出させることができる。

また、排気通路９ｃ及び排気弁９ｂは、それぞれのバッファタンク８Ｂ〜８Ｍにインク色ごとに備えられているため、排気弁９ｂよりもバッファタンク８Ｂ〜８Ｍ側で各インクが混色することがない。また、後述するように、排気弁９ｂの開閉をインク色ごとに別々に行うことができる。つまり、インクカートリッジ２を交換したインク色のみについて、対応する排気弁９ｂを開放させた後、吸引動作させることができ、必要以外のインクが排気弁９ｂから廃棄される必要がなく、廃インク量を低減させることができる。また、例えば、シアン、イエロー、マゼンタのカラーインクの排気弁９ｂの開閉操作を同時に行うようにし、ブラックの排気弁９ｂと分けて行うようにしても良い。

次に、メンテナンスユニット５０について説明をする。メンテナンスユニット５０は、図１及び図３に示すように、メンテナンス本体部５１に、記録ヘッド２０のノズル面を覆う弾性体の吸引キャップ３１と、排気部９の下端開口９ｄを覆う弾性体の排気キャップ４１と、吸引を行う吸引手段３０を備えている。これらのキャップ３１、４１は、共通の昇降手段４０によって昇降可能とされ、記録ヘッド２０のノズル面、排気部９の下端開口９ｄに密着、及び離隔可能に構成されている。吸引手段３０は、各キャップ３１、４１の排出口３１ｃ、４１ｃと吸引チューブ３２、３３を介して連通した切替バルブ３４と、その切替バルブ３４の下流側に連通した吸引ポンプ３５とを備えている。切替バルブ３４は、吸引キャップ３１と排気キャップ４１とを選択的に吸引ポンプ３５に連通する。吸引ポンプ３５から排出された廃インクは公知の廃インク溜（図示しない）に貯留される。

排気キャップ４１は、図１のように各排気部９の下端開口の９ｄの列に対応した略長方形で、底部４１ａとその周縁部を囲んで立設したリップ部４１ｂから成り、昇降手段４０によりメンテナンス本体部５１が上昇することにより、リップ部４１ｂが排気部９の下端開口９ｄを密着して覆い、吸引可能な状態となる。また、排気キャップ４１には、各インク色ごとに設けられた排気弁ロッド９ｅと対応する位置にインク色ごとに突起部４２Ｂ（図３では、ブラックインク用の突起部を示す）が昇降可能に設けられている。各突起部４２が、第２の昇降手段４３により選択的に排気弁ロッド９ｅを押し上げることにより、バネ部材９ａに抗して排気弁９ｂを開放することができる。また、排気キャップ４１の底部４１ａには、開放した排気通路９ｃから気泡を吸引する排気口４１ｃが設けられ、切替バルブ３４を介して吸引ポンプ３５が接続されている。

排気キャップ４１を排気部９の下端開口９ｄに密着させ、第２の昇降手段４３により突起部４２を駆動して排気弁９ｂを開放させた状態で、切替バルブ３４を排気キャップ４１が吸引ポンプ３５と連通する位置に切り替え、吸引ポンプ３５を駆動することでバッファタンクの上部及び排気部９に蓄積した気泡の吸引を行うことができる。突起部４２は図３では、ブラックインク用の突起部４２Ｂを示しているが、図１のように各インクの排気弁９ｂに対応した位置に他のインク用の突起部４２Ｃ，４２Ｙ、４２Ｍが設けられていて、同様の構成で気泡を吸引することができる。

一方、記録ヘッド２０のノズル面を覆う吸引キャップ３１は、図１のように全ノズル列を囲む長い長方形で、底部３１ａと底部３１ａの周縁部を囲んで立設したリップ部３１ｂが設けられ、排気キャップ４１と同様に、昇降手段４０によって、メンテナンス本体部５１が上昇することにより、ノズル面にリップ部３１を密着させることができる。吸引キャップ３１の底部３１ａには、排出口３１ｃが設けられていて、切替バルブ３４を介して吸引ポンプ３５が接続されている。切替バルブ３４を吸引キャップ３１が吸引ポンプ３５と連通する位置に切り替え、吸引手段３０を駆動することで、記録ヘッド内の増粘インクや気泡を含んだインクを吸引可能となる。また、吸引を行わない場合は、ノズル面にリップ部３１を密着させて、インクの蒸発を防いでインクメニスカスを保存している。

次に、本実施形態のインクジェットプリンタ装置１の電気的構成について説明する。図４は、インクジェットプリンタ装置１の電気的構成を示すブロック図であり、インクジェットプリンタ装置１の制御装置は、インクジェットプリンタ装置全体の各部を制御する１チップマイクロコンピュータ（以下ＣＰＵとする）６０と、ゲート回路ＬＳＩである制御回路６１と、各種のインクを吐出する制御プログラムや駆動波形データを記憶したＲＯＭ６２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ６３とを備えている。ＣＰＵ６０には、各種の指令をボタンなどで入力するための操作パネル６４、キャリッジ７を往復操作するキャリッジモータ６７を駆動させるモータドライバ６５、用紙の搬送装置を駆動させる搬送モータ６８を駆動させるモータドライバ６６、また、メンテナンス本体部５１用の昇降手段４０、突起部４２Ｂ〜４２Ｍ用の第２の昇降手段４３やインクカートリッジ２が正常な装着状態にあることを検出するセンサであるインクカートリッジセンサ７１、吸引手段３０の切替バルブ３４や吸引ポンプ３５と接続されている。記録ヘッド２０は、制御回路６１から駆動回路２１をとおして出力された記録データに基づいて駆動される。

次に、実施形態のインクカートリッジ２の装着方法を図５の概略図、図６のフローチャートを用いて説明する。図６のプログラムは、図４に示すＲＯＭ６２に記憶されていて、ＣＰＵ６０によって実行される。以下、フローチャートの各ステップは、「Ｓ」と略記する。インクカートリッジ２の装着は、記録ヘッド２０に吸引キャップ３１が密着して記録ヘッド２０を吸引できる位置にキャリッジ７があるとき行われる。また、この位置において、排気キャップ４１も排気部９の下端開口９ｄに密着しているが、突起部４２は下降した位置にあって、排気弁９ｂを閉塞状態にしている。

初めてインクカートリッジ２を装着するときや、古いインクカートリッジ２を取り外し、新しいものと交換するときには、図５（ａ）に示すように、インク供給管４中のインクが除去されて気泡１３が入り込んでいる状態となる。この状態で図５（ｂ）のように、インクカートリッジ２を装着すると、装着部３のインク供給管４の先端付近に気泡１３がかみ込まれた状態で装着されてしまう。あるいは、インク供給管４のほぼ上端までインクが満たされていたとしても、インクカートリッジ２の弁部材１６の下側は空気であるから、インク供給管４をインク供給口１４に挿入したとき、インク供給管４の上端と弁部材１６との間に空気をかみ込こんでしまう。
そのため、インクカートリッジ２を装着したとき、インクカートリッジセンサ７１の動作に基づいて（図６，Ｓ１）、メンテナンス装置５０の第２の昇降手段４３を駆動させ、図５（ｃ）のように、バッファタンク８の排気部９の排気弁９ｂを開放させる（図６，Ｓ２）。それと同時に、ＲＯＭ６２に備えたカウンタ手段がインクカートリッジ２が装着されたときからの経過時間ｔ（ｓ）を計測する（図６，Ｓ３，Ｓ４）。その結果、バッファタンク８内のインクに大気圧が作用し、バッファタンク８とインクカートリッジ２との水頭差ｈによる圧力により、チューブ６内のインクはインクカートリッジ２へ流れ込む。よって、インク供給管４中に入り込んでいた気泡１３をインクカートリッジ２側に押し出すことができる。そして、インク供給管４と弁部材１６との間にかみ込こんだ気泡も上記気泡１３とともに、インクカートリッジ２内の上方に浮上させ、インクカートリッジ２からインク供給管４へのインク供給に、気泡が入り込むことをなくする。

上記カウンタ手段が計測を開始した経過時間ｔ（ｓ）が所定時間を超えると（図６，Ｓ４）、第２の昇降手段４３を復帰させ、排気弁９ｂを閉塞する（図６，Ｓ５）。この排気弁９ｂの開放時間は、短時間、すなわちインク供給管４のインクカートリッジ２との接続端近傍のインクを、気泡が除去できる程度に所定量だけ移動させる程度の時間で良い。

また、このとき、バッファタンク８からチューブ６へのインクの流出により、記録ヘッド２０のノズルにおいては、インクのメニスカスが後退したり、破壊されている可能性がある。上記のように排気弁９ｂを閉塞位置に復帰させた後、記録ヘッド２０のノズル面にメンテナンス部５０の吸引キャップ３１を密着させた状態で、吸引手段３０を駆動して、ノズルからインクを吸引させる（図６，Ｓ６）ことで、バッファタンク８に再びインクを充填させる。それにより、密閉されたバッファタンク８、インクカートリッジ２及びチュープ６がインクによって接続されることで、前記の水頭差ｈによって、記録ヘッドのノズル内のインクに正規の負圧（背圧）が作用するようになって、ノズルのメニスカスを正常な位置に再現させ、記録ヘッドからの正常なインク吐出を可能にすることができる。

なお、バッファタンク８へのインクの充填は、排気キャップ４１を排気部９の下端開口９ｄに密着させ、吸引手段３０により排気部９を通じて吸引させることで行っても良い。この場合は、排気弁９ｂの開放（Ｓ２）から前記所定時間の経過後、上記のように吸引手段３０を駆動させ、その後、排気弁９ｂを閉塞する。

図７に記載の実施形態では、使用者が新しいインクカートリッジ２を装着部３に装着したとき（Ｓ１）、スイッチ手段として、使用者によって、操作パネル６４のインクカートリッジ装着ボタン（図示せず）が操作される（Ｓ７）。インクカートリッジ装着ボタンが操作されたときからの経過時間ｔ（ｓ）が前記実施形態と同様に計測され、以降、前記実施形態と同様に駆動される。

なお、吸引操作（Ｓ６）は、排気弁９ｂの開閉後、引き続いて行われるように自動制御してもよいし、使用者によりパージ操作ボタンを操作して行われるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、吸引キャップ３１と排気キャップ４１とを共通の昇降手段４０によって昇降させるように構成されているが、両者を別々の昇降手段によって昇降移動させるように構成することもできる。この場合、インクカートリッジ２を装着する際に、吸引キャップ３１を記録ヘッド２０に密着した状態にする一方、排気キャップ４１を排気部９の下端開口９ｄから離隔した状態とすることができる。このため、各突起部４２を、排気キャップ４１に一体に固定して設けることができ、それによって排気キャップ４１が排気部の下端開口９ｄに密着したときに、全排気弁の開放を同時に行い、全排気部９から同時に気泡を吸引することができるようになる。さらに、インクカートリッジ２の装着時にかみこんだ気泡を除去した後の、バッファタンク８へのインク充填は、インクカートリッジ２側からインクに正圧をかけて行うこともできる。

以上のように、インクカートリッジ２の装着において、容易な構成と方法で、インク供給路内に噛み込んだ空気をインクとともにインク供給路からインクカートリッジ２側へ押し出すことができる。また、バッファタンク８に吸引動作によって、再びインクカートリッジ２からインクを供給するときも、従来のように定期的に吸引動作を行うよりも廃インク量を減少させることができる。

インクジェットプリンタ装置１の一部拡大図である。 （ａ）バッファタンク８とインクカートリッジ２の接続を示す図である。（ｂ）インクカートリッジ２を装着部３に装着した時の一部拡大図である。 バッファタンク８及びメンテナンス部５０のＸ方向の断面図である。 （ａ）インクカートリッジ２を装着する前の様子を示す。（ｂ）新しくインクカートリッジ２を装着した時の様子を示す。（ｃ）バッファタンク８の排気弁９ｂを開放した時の様子を示す。 インクジェットプリンタ装置１の電気的構成を示す図である。 本実施形態のインクカートリッジ２の装着方法を示すフローチャートである。 本実施形態の別のインクカートリッジ２の装着方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ装置
２ インクカートリッジ
３ 装着部
４ インク供給管
６ インク供給チューブ
８ バッファタンク
９ 排気部
９ｂ 排気弁
９ｅ 排気弁ロッド
１３ 気泡
２０ 記録ヘッド
３０ 吸引手段
３１ 吸引キャップ
４０ 昇降手段
４１ 排気キャップ
４２ 突起部
４３ 第２の昇降手段
５０ メンテナンス部
ｈ 水頭差

Claims (10)

1. インクを吐出するノズルを有する記録ヘッド及び、その記録ヘッドにインクを供給するバッファタンクとが塔載されたキャリッジと、
   前記バッファタンクに形成され、そのバッファタンク内の空気を外部に排気する排気通路に開閉可能に設けられた排気弁と、
   前記キャリッジ外で、前記記録ヘッドよりも下方に配置され、インクカートリッジが着脱可能に装着される装着部と、
   前記装着部に装着される前記インクカートリッジが一端に着脱可能に接続され、前記インクカートリッジ内のインクを前記バッファタンクに供給するインク流路と
   を備えたインクジェットプリンタ装置において、
   前記インクカートリッジを前記装着部に装着し前記インク流路に接続したとき、
   前記バッファタンクの前記排気弁を開放させて、前記バッファタンクとインクカートリッジの水頭差により、前記インク流路の前記インクカートリッジが接続される前記一端近傍のインクを前記インクカートリッジ側に移動させることを特徴とするインクカートリッジの装着方法。
2. 前記バッファタンク、前記インクカートリッジおよび前記インク流路は、前記インクの種類に応じて複数設けられ、
   前記排気弁は、前記複数のバッファタンクごとに設けられ、
   装着されたインクカートリッジのインクの種類に対応した前記排気弁を開放させることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジの装着方法。
3. 前記排気弁を開放して前記インクを前記インクカートリッジ側に所定量移動させた後、前記インクカートリッジから前記インク流路を介して前記バッファタンクにインクを供
   給することを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のインクカートリッジの装着方法。
4. 前記排気弁を所定時間だけ開放して閉塞することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクカートリッジの装着方法。
5. インクを吐出するノズルを有する記録ヘッド及び、その記録ヘッドにインクを供給するバッファタンクとが塔載されたキャリッジと、
   前記バッファタンクに形成されそのバッファタンク内の空気を外部に排気する排気通路に開閉可能に設けられた排気弁と、
   前記キャリッジ外で、前記記録ヘッドよりも下方に配置され、インクカートリッジが着脱可能に装着される装着部と、
   前記装着部に装着される前記インクカートリッジが一端に着脱可能に接続され、前記インクカートリッジ内のインクを前記バッファタンクに供給するインク流路と
   を備えたインクジェットプリンタ装置において、
   前記インクカートリッジを前記装着部に装着し前記インク流路に接続したとき、
   前記インク流路の前記インクカートリッジが接続される前記一端近傍のインクを、前記バッファタンクとインクカートリッジとの水頭差により、前記インクカートリッジ側に移動させるように、前記排気弁を開放させる開放装置を有することを特徴とするインクジェットプリンタ装置。
6. 前記バッファタンク、前記インクカートリッジおよび前記インク流路は、前記インクの種類に応じて複数設けられ、
   前記排気弁は、前記複数のバッファタンクごとに設けられ、
   前記開放装置は、装着されたインクカートリッジのインクの種類に対応した前記排気弁を開放させることを特徴とした請求項５に記載のインクジェットプリンタ装置。
7. 前記装着部に装着された前記インクカートリッジから前記インク流路を介して前記バッファタンクにインクを供給する供給装置をさらに備えることを特徴とする請求項５〜６のいずれかに記載のインクジェットプリンタ装置。
8. 前記供給装置は、前記キャリッジが所定位置にあるとき、前記記録ヘッドと対向するキャップと、前記ノズルからインクを吸引するポンプとを備えることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットプリンタ装置。
9. 前記排気弁を開放してからの経過時間をカウント手段を備え、そのカウント手段の出力に基づいて前記排気弁を所定時間開放して、前記インクを前記インクカートリッジ側に所定量移動させることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のインクジェットプリンタ装置。
10. 前記インクカートリッジを装着したとき、操作されるスイッチ手段を備え、前記開放装置は、前記スイッチ手段の出力に基づいて前記排気弁を開放することを特徴とする請求項５〜９のいずれかの記載のインクジェットプリンタ装置。
    
    

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