インク充填装置
【課題】インク顔料の濃度や分散性が安定したインクをインクカートリッジに供給できるインク充填装置を提供する。
【解決手段】インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１、下流管３２を介して切替三方弁４の入力端４１に送り込まれる。切替三方弁４において、第二流路が形成されている場合、送り込まれたインクは、第二出力端４３から流出してインクタンク２に戻される。この場合にインクは攪拌され、インク中のインク顔料は均一に分散される。切替三方弁４において、第一流路が形成されている場合、送り込まれたインクは第一出力端４２から流出してインクカートリッジ５０に供給される。よって、インク顔料が均一に分散したインクをインクカートリッジ５０に供給できる。
【解決手段】インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１、下流管３２を介して切替三方弁４の入力端４１に送り込まれる。切替三方弁４において、第二流路が形成されている場合、送り込まれたインクは、第二出力端４３から流出してインクタンク２に戻される。この場合にインクは攪拌され、インク中のインク顔料は均一に分散される。切替三方弁４において、第一流路が形成されている場合、送り込まれたインクは第一出力端４２から流出してインクカートリッジ５０に供給される。よって、インク顔料が均一に分散したインクをインクカートリッジ５０に供給できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置のインクカートリッジにインクを再充填するインク充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙やＴシャツなどの印刷媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。インクジェットプリンタには、インクを収容するインクカートリッジが着脱可能であり、このインクカートリッジからインクが記録ヘッドに供給される。
【０００３】
ところで、インクカートリッジは、収容されるインクが使いきられた時点で、捨てられるのが一般的であるが、環境保護の観点から、インクカートリッジにインクを再充填して再利用する要望があった。インクカートリッジにインクを再充填する方法としては、インク袋のインク供給口にインク注入針を挿入して基台に載置する工程と、押圧板によりインク袋を圧縮しながら吸引により前記インク袋に残留しているインクをインク供給口から排出するインク排出工程と、インク供給口からインク袋に規定量のインクを注入するインク注入工程とからなるインク再充填方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６６６６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようなインク再充填方法では、インクカートリッジに補充するインクを、インクカートリッジよりも容量の大きいインクタンクに貯留しておく。しかしながら、特許文献１に記載のインク再充填方法では、インク顔料として酸化チタンのような比重の大きいインク顔料を用いた場合、インクタンク内でインク顔料が沈降してしまう可能性があった。この場合、インク顔料の濃度や分散性が安定しないインクがインクカートリッジに充填されてしまう可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、インク顔料の濃度や分散性が安定したインクをインクカートリッジに充填できるインク充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第一の態様に係るインク充填装置は、インクジェットプリンタのインクカートリッジにインクを充填するインク充填装置であって、前記インクカートリッジにインクを充填する場合に前記インクカートリッジに接続し、前記インクカートリッジにインクを供給するインクカートリッジ供給部と、インクを貯留するインクタンクと、前記インクタンクに一端部が接続する第一接続管と、入力端、第一出力端、および第二出力端を有し、前記入力端が前記第一接続管の前記一端部とは反対側の他端部に接続し、前記入力端から前記第一出力端に向かう第一流路と、前記入力端から前記第二出力端に向かう第二流路とを互いに切り替え可能な切替三方弁と、前記切替三方弁の前記第一出力端に一端部が接続し、前記インクカートリッジ供給部に他端部が接続する第二接続管と、前記切替三方弁の前記第二出力端に一端部が接続し、前記インクタンクに他端部が接続する第三接続管と、前記第一接続管に設けられ、前記インクタンクに貯留されたインクを前記切替三方弁の前記入力端に送り込む送液ポンプとを備えている。
【０００８】
本態様に係るインク充填装置では、インクタンクに貯留されたインクが、第一接続管を介して切替三方弁の入力端に送り込まれる。切替三方弁において、第一流路が形成されている場合、入力端に送り込まれたインクは、第二接続管を介して、インクカートリッジに供給される。切替三方弁において、第二流路が形成されている場合、入力端に送り込まれたインクは、第三接続管を介してインクタンクに戻される。つまり、切替三方弁において、第一流路と第二流路とを互いに切り替えることにより、インクタンクに貯留されたインクをインクカートリッジに充填する充填動作を行うか、インクタンクに戻す循環動作を行うかを選択することができる。
【０００９】
循環動作の過程で、インクタンクに貯留されたインクは攪拌される。そのため、例えば、インクタンクに貯留されるインクが比重の大きいインク顔料を含有する場合であっても、循環動作の過程でインク顔料は分散される。よって、インクカートリッジにインク顔料の濃度や分散性が安定したインクを充填できる。
【００１０】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記インクカートリッジへのインクの充填を指示する充填指示手段と、前記インクカートリッジ内のインク量を検出するインク量検出手段と、前記充填指示手段によりインクの充填が指示された場合、前記切替三方弁を第一流路に切り替え、前記インク量検出手段によりインクカートリッジ内のインクが所定量になったことが検出された場合、前記切替三方弁を第二流路に切り替えるか、または送液ポンプの駆動を停止する制御手段を更に備えていてもよい。
【００１１】
この場合、充填指示手段がインクカートリッジへのインクの充填を指示する。インク量検出手段が、インクカートリッジ内のインク量を検出する。充填指示手段によりインクの充填が指示された場合、制御手段が、切替三方弁を第一流路に切り替える。この場合、切替三方弁に供給されたインクは、第二接続管を介して、インクカートリッジ供給部に供給される。インクカートリッジ供給部に、インクカートリッジが接続されている場合は、インクカートリッジにインクが供給される。
【００１２】
また、切替制御手段は、インク量検出手段により、インクカートリッジ内のインクが所定量になったことが検出された場合、前記切替三方弁を第二流路に切り替えるか、または送液ポンプの駆動を停止する。そのため、インクカートリッジ内のインクが所定量になった場合には、インクカートリッジ内へのインクの供給が停止される。そのため、適正な量のインクをインクカートリッジに供給できる。
【００１３】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記第一接続管もしくは前記第二接続管に設けられ、インク中の溶存気体を除去する脱気手段をさらに備えていてもよい。
【００１４】
この場合には、インクカートリッジに脱気がなされたインクが供給される。インクジェットプリンタの記録ヘッドに供給されるインク中に溶存気体が含まれていると、インクジェットプリンタの印刷動作時に、記録ヘッドからインクが吐出されない所謂「ピン抜け」が生じてしまう。本態様にかかるインク充填装置によれば、溶存気体のない、脱気がなされたインクをインクカートリッジに供給することができる。
【００１５】
また、本態様に係るインク充填装置において、前記脱気手段は、内部にインクを流通させる中空糸の束である中空糸束と、前記中空糸の外部を減圧させる減圧手段とを備えていてもよい。
【００１６】
この場合、減圧手段が中空糸の外部を減圧すると、中空糸の内部と外部とで圧力差が発生し、中空糸の内部を流れるインク中の溶存気体が中空糸の外部に移動する。よって、インク中の溶存気体を簡単かつ確実に除去することができる。
【００１７】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記第一接続管に設けられ、インク中の溶存気体を除去する脱気手段と、前記充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記脱気手段に脱気動作を開始させる脱気開始制御手段と、前記充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記送液ポンプに送液動作を開始させる送液開始制御手段とを備え、前記制御手段は、前記脱気手段の脱気動作時間が第一所定時間経過し、且つ前記送液ポンプの送液動作時間が第二所定時間経過した場合に、前記切替三方弁を前記第一流路に切り替えてもよい。
【００１８】
この場合、脱気手段が、インク中の溶存気体を除去する。脱気開始制御手段が、充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、脱気手段に脱気動作を開始させる。送液開始制御手段が、充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、送液ポンプに送液動作を開始させる。すると、脱気手段よりも下流側には、脱気がなされたインクが流れる。制御手段は、脱気手段の脱気動作時間が第一所定時間経過し、前記送液ポンプの送液動作時間が所定時間経過した場合に、切替三方弁を前記第一流路に切り替える。そのため、脱気手段と切替三方弁との間の脱気されていないインクが、脱気されたインクに置換された後に、切替三方弁において、流路を第一流路に切り替えることができる。言いかえれば、切替三方弁の入力端に、脱気されたインクが供給される状態となった後で、流路を第一流路に切り替えることができる。そのため、インクカートリッジには脱気されたインクを確実に供給することができる。
【００１９】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記脱気手段は、内部にインクを流通させる中空糸の束である中空糸束と、前記中空糸の外部を減圧させる減圧手段とを備え、前記脱気開始制御手段は、前記充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記減圧手段を駆動し、前記送液開始制御手段は、前記減圧手段の駆動時間が第三所定時間に到達した場合に、前記送液ポンプによる送液動作を開始させ、前記制御手段は、前記減圧手段の動作時間が前記第一所定時間経過し、且つ前記送液ポンプの送液動作時間が前記第二所定時間経過した場合に、前記切替三方弁を前記第一流路に切り替えてもよい。
【００２０】
この場合、脱気開始制御手段は、充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、減圧手段を駆動する。すると、中空糸の外部が減圧される。送液開始制御手段は、減圧手段の駆動時間が第三所定時間に到達した場合に、送液ポンプによる送液動作を開始させる。そのため、中空糸の外部が所定圧以下に減圧された後に、中空糸の内部をインクが流通する。そのため、中空糸の内部を流れるインクを確実に脱気することができる。
【００２１】
脱気手段よりも下流側には、完全に脱気がなされたインクが流れる。制御手段は、脱気手段の脱気動作時間が第一所定時間経過し、前記送液ポンプの送液動作時間が所定時間経過した場合に、切替三方弁を前記第一流路に切り替える。そのため、脱気手段と切替三方弁との間の脱気されていないインクが、脱気されたインクに置換された後に、切替三方弁において、流路を第一流路に切り替えることができる。言いかえれば、切替三方弁の入力端に、脱気されたインクが供給される状態となった後で、流路を第一流路に切り替えることができる。そのため、インクカートリッジには脱気されたインクを確実に供給することができる。
【００２２】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記インクタンクに貯留されるインクの残量を検出するインク残量検出手段と、前記インク残量検出手段によって検出されたインク残量が所定量未満である場合に、前記送液ポンプの駆動を禁止する禁止手段とをさらに備えていてもよい。
【００２３】
この場合には、インク残量検出手段が前記インクタンクに貯留されるインクの残量を検出する。禁止手段が、インク残量検出手段によって検出されたインク残量が所定量未満である場合に、送液ポンプの駆動を禁止する。そのため、インクタンクの内部にインクが貯留されていないにもかかわらず、送液ポンプ７が駆動することがない。よって、インクカートリッジに空気が供給されることがない。
【００２４】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記第一接続管の中間部と前記第三接続管の中間部とに接続されるバイパス管と、前記バイパス管に設けられ、前記第一接続管側から付与される圧力が所定圧未満の場合には閉塞し、前記付与される圧力が前記所定圧以上の場合には開放する圧力制御弁とをさらに備えていてもよい。
【００２５】
圧力制御弁は、第一接続管側から付与される圧力が所定圧以上の場合には開放して、バイパス管を開通させる。すると、第一接続管内のインクの一部は、切替三方弁を流通することなく、バイパス管を介して、第三接続管に向けて流れる。インク流路の流路抵抗が大きくなった場合、流路抵抗が大きくなった箇所よりもインクの流れる方向の上流側では、インクを供給するインク供給管の内圧が高くなる。この場合でも第一接続管のインクを、切替三方弁に流通させることなく第三接続管に逃すので、切替三方弁やインクカートリッジ供給部おいてにインク圧が所定圧以上になることがない。切替三方弁やインクカートリッジ供給部に所定圧以上の内圧がかからないので、切替三方弁や、インクカートリッジ供給部においてインクが漏れ出たり飛び散ることがない。
【００２６】
また、本態様に係るインク充填装置において、前記インク量検出センサは、静電容量センサであってもよい。静電容量センサは、検出精度が高く、繰り返して使用しても再現性の高いセンサであるため、インクカートリッジに空気が供給されることを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】インク充填装置１の構成図である。
【図２】脱気モジュール１１の構成図である。
【図３】インクカートリッジ５０が装着された状態のカートリッジ装着部１６の縦断正面図である。
【図４】操作パネル２０の正面図である。
【図５】インク充填装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】ＲＯＭ１０２の記憶エリアの概念図である。
【図７】ＲＡＭ１０３の記憶エリアの概念図である。
【図８】インク充填装置１で行われるインク充填循環処理のフローチャートである。
【図９】充填処理のフローチャートである。
【図１０】循環処理のフローチャートである。
【図１１】インク充填装置２０１の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係るインク充填装置１の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態のインク充填装置１は、インクジェットプリンタのインクカートリッジ５０にインクを再充填するものである。まず、図１を参照して、インク充填装置１の構成について説明する。
【００２９】
インク充填装置１は、インクを貯留するインクタンク２を備えている。インクタンク２には、上流管３１の一端部が接続されている。上流管３１の途中には、インクタンク２内のインクを上流管３１に流通させる送液ポンプ７が設けられている。上流管３１の他端部は、インク中の溶存気体を除去する脱気モジュール１１の入口に接続されている。脱気モジュール１１には、減圧ポンプ１２が接続されている。
【００３０】
脱気モジュール１１の出口には、下流管３２の一端部が接続されている。下流管３２の他端部には、切替三方弁４の入力端４１が接続されている。切替三方弁４は、入力端４１、第一出力端４２、および第二出力端４３を有している。切替三方弁４は、入力端４１から第一出力端４２に向かう第一流路と、入力端４１から第二出力端４３に向かう第二流路とを互いに切り替えることができる。
【００３１】
切替三方弁４の第一出力端４２には、第二接続管５の一端部が接続されている。第二接続管５の他端部には、インクカートリッジ５０の栓部材５６に接続されるインクカートリッジ供給部５１が設けられている。インクカートリッジ供給部５１は、中空状に形成された導出針５９を備えている。導出針５９は、先端部の側部に孔を備える。インクカートリッジ５０にインクを供給する場合には、導出針５９がインクカートリッジ５０の栓部材５６に突き刺さる。この状態で、インクが導出針５９の孔からインクがインクカートリッジ５０に供給される。
【００３２】
インクカートリッジ供給部５１の近傍には、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続したことを検出するカートリッジセンサ１１４と、インクカートリッジ５０の内部のインク量が所定量になったことを検出するカートリッジ内インク量センサ１１５とが設けられている。
【００３３】
第二出力端４３には、第三接続管６の一端部が接続している。第三接続管６の他端部には、インクタンク２が接続される。
【００３４】
また、インク充填装置１は、下流管３２の中間部から分岐して、第三接続管６の中間部に合流するバイパス管８を備えている。このバイパス管８の下流管３２と接続する一端側には、圧力制御弁９が設けられている。圧力制御弁９は、下流管３２側から所定圧以上の圧力が加えられると開放して、バイパス管８を開通させる。すると、下流管３２を流れるインクの一部は、切替三方弁４を流通せずに、バイパス管８を流通する。
【００３５】
インクタンク２は、重量センサであるインクタンクセンサ１１６を備えたインクタンク載置部に載置されている。インクタンクセンサ１１６は、インクタンク２の重量が所定以下になると検出信号を送信する。つまり、インクタンク２の内部に貯留されたインクの残量が所定量以下になると、検出信号を送信する。
【００３６】
次に、図２を参照して、脱気モジュール１１について説明する。脱気モジュール１１は、円筒状の外部に対して密閉された容器１３と、容器１３の内部に配置され、内部にインクを流通させる複数の中空糸１４とを備える。中空糸１４の一端部は上流管３１にそれぞれ接続され、他端部は下流管３２にそれぞれ接続されている。容器１３には、減圧ポンプ１２が接続される。減圧ポンプ１２は、容器１３の内部の空気を吸引して、容器１３の内部を減圧させる。これにより、中空糸１４の内部と外部とで圧力差が発生し、中空糸１４の内部を流れるインク中の溶存気体が中空糸１４の外部に移動する。このようにして、インク中の溶存気体が除去される。
【００３７】
また、容器１３と減圧ポンプ１２との間には、ドレンセパレータ１７が設けられている。ドレンセパレータ１７は、中空糸１４からインクが漏れ出た場合に、漏れ出たインクが減圧ポンプ１２に引き込まれる前にインクを捕獲する。
【００３８】
次に、図３を参照して、インクカートリッジ５０について説明する。なお、図３における上方、下方、左方、右方を、夫々、インクカートリッジ５０の上方、下方、左方、右方とする。図３に示すように、インクカートリッジ５０は、略直方体のケーシング５３と、ケーシング５３内に配置され、インクを収容するインク袋５５とを備える。インク袋５５は右端部に開口部を備え、開口部には略円筒状の口栓５７が挿入されている。口栓５７の右端部には、弾性部材からなる栓部材５６が挿入されている。ケーシング５３は、右側壁に開口部５３１を備え、上壁に、左右方向に延びるスリット５３２を備えている。栓部材５６は、開口部５３１からケーシング５３の外部に露出している。導出針５９が栓部材５６に突き刺さることにより、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続される。
【００３９】
次に、図３を参照して、インクカートリッジ５０がインク充填装置１に接続される構造について説明する。インク充填装置１は、インクカートリッジ５０が装着されるカートリッジ装着部１６を備えている。図３における上方、下方、左方、右方を、夫々、カートリッジ装着部１６の上方、下方、左方、右方とする。カートリッジ装着部１６は、インクカートリッジ５０が載置される水平な載置台１８と、この載置台１８の右部から上方に垂直に立上がりインクカートリッジ５０の右端部が当接される当接板１９と、この当接板１９の上端部から水平方向に延びインクカートリッジ５０の上面を受ける上板６１と、インクカートリッジ５０の幅方向（図３における紙面手前および奥行方向）に対向する両側面部をガイドする一対の側板（図示省略）を備えて構成される。当接板１９からは導出針５９が左方に突出している。
【００４０】
つまり、カートリッジ装着部１６は、図３における左部において開口しており、インクカートリッジ５０はその開口部分から矢印Ｈ方向に差込まれることによりカートリッジ装着部１６に装着される。また、インクカートリッジ５０を矢印Ｈ方向とは反対方向に引出せば、カートリッジ装着部１６から取外すことができる。インクカートリッジ５０をカートリッジ装着部１６に装着すると、導出針５９がインクカートリッジ５０の栓部材５６に突き刺さる。
【００４１】
次に、図３を参照して、インクカートリッジ５０内のインク量を検出する機構について説明する。カートリッジ装着部１６には、インク量検出装置１５が設けられている。インク量検出装置１５は、上板６１の上方に配置された検知レバー６２、及びカートリッジ内インク量センサ１１５から構成されている。上板６１の右端部の略中央部には支持片６４が突設されており、検知レバー６２は、その右端部において支持片６４に回動可能に支持されている。検知レバー６２は、その左部に略三角形状の当接片６５を有しており、上板６１には当接片６５が通過可能な窓部６６が設けられている。
【００４２】
また、上板６１の左部には、略垂直に立ち上がる垂直壁３０が設けられている。その垂直壁３０にカートリッジ内インク量センサ１１５が固定されている。カートリッジ内インク量センサ１１５は、例えば透過型のフォトインタラプからなる。カートリッジ内インク量センサ１１５は、発光素子（図示外）と、検出片部６９の移動軌跡を挟んで発光素子に対向する受光素子（図示外）とを備える。
【００４３】
インクカートリッジ５０が、カートリッジ装着部１６に装着されると、当接片６５がインクカートリッジ５０のスリット５３２に挿入される。当接片６５の下端が、インクカートリッジ５０内のインク袋５５の上面に当接する。インク袋５５に収容されたインク量が多くなると、インク袋５５の上面の高さが高くなり、当接片６５の位置が上がり、検知レバー６２が支持片６４を中心として回動する。本実施形態においては、カートリッジ内インク量センサ１１５は、検知レバー６２の先端の検出片部６９が発光素子と受光素子との間に配置されていない場合には、インクカートリッジ５０内のインク量が満量ではないと検出する。検知レバー６２の先端の検出片部６９が発光素子と受光素子との間に配置されている場合には満量であると検出する。
【００４４】
次に、図４を参照して、インク充填装置１の操作パネル２０について説明する。インク充填装置１には、操作パネル２０が設けられている。操作パネル２０には、電源ボタン２９と、モード切替ボタン２８と、動作開始ボタン２５とが設けられている。モード切替ボタン２８は、インク充填装置１で行われる充填動作と循環動作とを互いに切り替えるためのボタンである。動作開始ボタン２５は、インク充填装置１に、後述する充填動作または循環動作を開始させるためのボタンである。
【００４５】
また、操作パネル２０には、循環ランプ２６と、充填ランプ２７とが設けられている。充填ランプ２７が点灯した状態で動作開始ボタン２５が押下されると、充填動作が開始される。また、操作パネル２０には、インクカートリッジ供給部５１に接続されたインクカートリッジ５０の内部のインクが所定量に達している場合に点灯する準備完了ランプ２３と、充填動作または循環動作中に点灯する動作中ランプ２４と、エラー表示ランプ２１、２２とが設けられている。エラー表示ランプ２１は、インクカートリッジ供給部５１にインクカートリッジ５０が接続されていない状態で、充填動作が指示された場合に点灯する。エラー表示ランプ２２は、インクタンク２に貯留されたインク残量が所定量以下になった場合に点灯する。
【００４６】
次に、図１を参照して、上記構造を備えるインク充填装置１の動作について説明する。インク充填装置１の行う動作には、インクタンク２に貯留されたインクを、上流管３１、下流管３２、および第二接続管５を介してインクカートリッジ５０に充填する充填動作と、上流管３１、下流管３２、および第三接続管６を流通させてインクタンク２に戻す循環動作とがある。
【００４７】
充填動作について説明する。充填動作では、切替三方弁４において、入力端４１から第一出力端４２に向かう第一流路が形成される。送液ポンプ７が駆動すると、インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１、下流管３２を介して切替三方弁４の入力端４１に送り込まれる。入力端４１に送り込まれたインクは、第一出力端４２から流出し、第二接続管５を介してインクカートリッジ５０に供給される。充填動作は、作業者によって操作パネル２０のモード切替ボタン２８および動作開始ボタン２５が操作されることにより開始される。
【００４８】
循環動作について説明する。循環動作では、切替三方弁４において、入力端４１から第二出力端４３に向かう第二流路が形成される。送液ポンプ７が駆動すると、インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１、下流管３２を介して切替三方弁４の入力端４１に送り込まれる。入力端４１に送り込まれたインクは、第二出力端４３から流出し、第三接続管６を介してインクタンク２に戻る。循環動作において、インクタンク２に貯留されたインクは、攪拌されるので、インク中のインク顔料が均一に分散する。循環動作は、インク充填装置１の電源が投入されてから、所定時間Ｔ１が経過する毎に行われる。
【００４９】
次に、図５を参照して、インク充填装置１の電気的構成について説明する。インク充填装置１の制御構成では、制御基板上に形成される制御回路部１００が核となっている。制御回路部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及び入出力インタフェース１０５を備え、これらはバス１２０によって相互に接続されている。
【００５０】
ＣＰＵ１０１は、インク充填装置１全体の制御を司る。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行する各種の制御プログラム等を記憶する。ＲＡＭ１０３は、データを一時的に記憶する。
【００５１】
入出力インタフェース１０５には、駆動回路１０６、駆動回路１０７、駆動回路１０８が接続されている。駆動回路１０６は、送液ポンプ７を駆動させる。駆動回路１０７は、切替三方弁４を駆動させる。駆動回路１０８は、減圧ポンプ１２を駆動させる。
【００５２】
また、入出力インタフェース１０５には、センサ入力回路１０９、センサ入力回路１１０、センサ入力回路１１１が接続されている。センサ入力回路１０９には、カートリッジセンサ１１４からの検出信号が入力される。センサ入力回路１１０には、カートリッジ内インク量センサ１１５からの検出信号が入力される。センサ入力回路１１１には、インクタンクセンサ１１６からの検出信号が入力される。
【００５３】
また、入出力インタフェース１０５には、操作パネル制御回路１１２と、計時装置１１３とが接続される。操作パネル制御回路１１２は、操作パネル２０からの入力を受け付けるとともに、操作パネル２０にデータを出力する。
【００５４】
次に、図６を参照して、ＲＯＭ１０２の記憶エリアについて説明する。ＲＯＭ１０２には、各種プログラムを記憶するプログラム記憶エリア１０２１と、プログラムの実行に必要な所定値を記憶する所定値記憶エリア１０２２と、その他の情報記憶エリア１０２３とが少なくとも設けられている。プログラム記憶エリア１０２１には、本発明に係るインク充填循環プログラムが少なくとも記憶されている。
【００５５】
次に、図７を参照して、ＲＡＭ１０３の記憶エリアについて説明する。ＲＡＭ１０３には、計時装置１４７による各種計測時間を記憶する計測時間記憶エリア１０３１と、循環処理において送液ポンプ７が駆動した回数を駆動回数Ｎとして記憶する駆動回数記憶エリア１０３２とが少なくとも設けられている。計測時間記憶エリア１０３１には、充填処理において計測される計測時間を記憶する充填情報記憶エリア（図示省略）と、循環処理において計測される循環処理情報記憶エリア（図示省略）とが設けられている。
【００５６】
次に、図８から図１０を参照して、インク充填装置１で行われるインク充填循環処理について説明する。図８に示すように、操作パネル２０の電源ボタン２９が押下されると、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に記憶されたインク充填循環プログラムに従って、インク充填循環処理を実行する。
【００５７】
まず、初期化処理がなされる（Ｓ１１）。具体的には、ＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶された各種計測時間が０とされる。また、切替三方弁４において入力端４１から第二出力端４３に向かう第二流路が形成される。次に、計時装置１１３による計測が開始される（Ｓ１３）。計測された時間は、計測時間ｔ１としてＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。次に、充填動作を行う指示がなされたか否かが判断される（Ｓ１５）。操作パネル２０のモード切り替えボタン２８、および動作開始ボタン２５が操作されて充填動作を行う指示がなされると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、充填処理が行われる（Ｓ２１）。
【００５８】
図９を参照して、充填処理について説明する。まず、初期化処理がなされる（Ｓ３０）。具体的には、計測時間記憶エリア１０３１の充填情報記憶エリア（図示省略）に記憶された各種計測時間が０とされる。そして、インクカートリッジ供給部５１にインクカートリッジ５０が接続されているか否かが判断される（Ｓ３１）。カートリッジセンサ１１４によって、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続されていることが検出されなかった場合（Ｓ３１：ＮＯ）、操作パネル２０のエラー表示ランプ２１が点灯され（Ｓ５９）、充填処理を終了する。
【００５９】
カートリッジセンサ１１４によって、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続されていることが検出された場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、接続されたインクカートリッジ５０の内部のインク量が満量であるか否かが判断される（Ｓ３３）。カートリッジ内インク量センサ１１５によって、インクカートリッジ５０内のインクが満量であることが検出された場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、インクカートリッジ５０に、さらにインクを供給する必要がない。よって、準備完了ランプ２３が点灯され（Ｓ６１）、充填処理を終了する。
【００６０】
カートリッジ内インク量センサ１１５によって、インクカートリッジ５０内のインクが満量であることが検出されない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、インクカートリッジ５０の内部にインクを供給する必要がある。この場合には、動作中ランプ２４が点灯されて、減圧ポンプ１２が駆動される（Ｓ３５）。減圧ポンプ１２は、脱気モジュール１１の容器１３の内部の空気を吸引する。これにより、容器１３に配置された中空糸１４の外部が負圧状態となって、中空糸１４の内部のインクに溶存する気体が外部に移動し、インクが脱気される。そして、計時装置１１３による計測が開始され、計測された時間は、計測時間ｔ２としてＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。この計測時間ｔ２は、減圧ポンプ１２の駆動時間に相当する。
【００６１】
次いで、ＲＡＭ１０３に記憶された計測時間ｔ２が、ＲＯＭ１０２の所定値記憶エリア１０２２に記憶された所定時間Ｔ２に到達したか否かが判断される（Ｓ３７）。所定値記憶エリア１０２２には、減圧ポンプ１２が容器１３の内部を十分に減圧するために必要な時間が所定時間Ｔ２として記憶されている。計測時間ｔ２が所定時間Ｔ２に到達していなければ（Ｓ３７：ＮＯ）、容器１３の内部の圧力は十分に下がっていない。この場合には、Ｓ３７の処理が繰り返される。
【００６２】
計測時間ｔ２が所定時間Ｔ２に到達していれば（Ｓ３７：ＹＥＳ）、脱気モジュール１１の容器１３の内部の圧力は十分に下がっている。この場合、送液ポンプ７が駆動されて（Ｓ３９）、インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１を介して、脱気モジュール１１に送り込まれる。このように、容器１３の内部の圧力が十分に下がってから、脱気モジュール１１にインクが送り込まれるので、脱気モジュール１１においてインクは確実に脱気される。
【００６３】
次に、計時装置１１３による計測が開始され、計測された時間は、計測時間ｔ３としてＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。計測時間ｔ３は、送液ポンプ７の駆動時間に相当する。次いで、ＲＡＭ１０３に記憶された計測時間ｔ３が、ＲＯＭ１０２に記憶された所定時間Ｔ３に到達したか否かが判断される（Ｓ４１）。所定値記憶エリア１０２２には、脱気モジュール１１から流出したインクが、下流管３２の上流側端部から下流側端部まで移動するために必要な時間が所定時間Ｔ３として記憶されている。計測時間ｔ３が所定時間Ｔ３に到達していなければ（Ｓ４１：ＮＯ）、下流管３２には、未だ脱気がなされていないインクが流通している。この場合には、Ｓ４１の処理が繰り返される。
【００６４】
計測時間ｔ３が所定時間Ｔ３に到達していれば（Ｓ４１：ＹＥＳ）、下流管３２を流れるインクは完全に脱気されたインクであるので、入力端４１に流入するインクは、完全に脱気されたインクである。この場合、駆動回路１０７によって、切替三方弁４の流路が第二流路から第一流路に切り替えられる（Ｓ４３）。すると、入力端４１に流入したインクは第一出力端４２から流出し、第二接続管５およびインクカートリッジ供給部５１を介して、インクカートリッジ５０に充填される。よって、完全に脱気されたインクをインクカートリッジ５０に充填することができる。そして、計時装置１１３による計測が開始され、計測された時間は、計測時間ｔ５としてＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。計測時間ｔ５は、インクカートリッジ５０へのインク充填時間に相当する。
【００６５】
次に、不測の事態によるインク充填中のカートリッジ外れを検出するためにインクカートリッジ供給部５１にインクカートリッジ５０が接続されているか否かが判断される（Ｓ４５）。インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続されていない場合、インクカートリッジ供給部５１にインクが供給されるとインクが漏れ出てしまう。そのため、カートリッジセンサ１１４によって、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続されていることが検出されなかった場合（Ｓ４５：ＮＯ）、操作パネル２０においてエラー表示ランプ２１が点灯され（Ｓ６３）、動作中ランプ２４が消灯する。
【００６６】
この場合、送液ポンプ７が停止されて（Ｓ５１）、インクのインクカートリッジ供給部５１への供給が停止する。減圧ポンプ１２が停止されて（Ｓ５３）、インクの脱気が停止する。切替三方弁４の流路が第一流路から第二流路に切り替えられ（Ｓ５７）、充填処理を終了する。これにより、充填処理の途中で、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１から取り外された場合、インクの充填動作を停止できるので、インクカートリッジ供給部５１からインクが漏れ出ることがない。
【００６７】
一方、カートリッジセンサ１１４によって、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続されていることが検出された場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、インクタンク２に貯留されたインクの残量が所定量以上であるか否かが判断される（Ｓ４７）。インクタンクセンサ１１６によって検出されたインク残量が、予めＲＯＭ１０２に記憶された所定量以上でないと判断された場合（Ｓ４７：ＮＯ）、インクカートリッジ供給部５１にインクではなく空気が供給される可能性がある。この場合、操作パネル制御回路１１２によって操作パネル２０のエラー表示ランプ２２が点灯され（Ｓ６５）、動作中ランプ２４が消灯する。そして、Ｓ５１〜５７の処理が行われ、充填処理を終了する。このように、インクタンク２に貯留されたインクの残量所定量以下の場合に、インクカートリッジ供給部５１へのインクの供給を停止するので、インクカートリッジ５０に空気が混入することがない。
【００６８】
インクタンクセンサ１１６によって検出されたインク残量が、予めＲＯＭ１０２に記憶された所定量以上であると判断された場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、インクタンク２には十分な量のインクが貯留されているので、インクカートリッジ５０に安定してインクを供給できる。この場合、接続されたインクカートリッジ５０の内部のインク量が満量であるか否かが判断される（Ｓ４９）。
【００６９】
カートリッジ内インク量センサ１１５によって、インクカートリッジ５０内のインクが満量であることが検出されない場合（Ｓ４９：ＮＯ）、インクカートリッジ５０の内部にインクを供給する必要がある。この場合には、まず、ＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶された計測時間ｔ５が、ＲＯＭ１０２に記憶された所定時間Ｔ５に到達しているか否かが判断される（Ｓ６７）。所定値記憶エリア１０２２には、空のインクカートリッジ５０を満量にするために必要なインク充填時間が所定時間Ｔ５として記憶されている。上述のように、計測時間ｔ５は、Ｓ４３において、インクカートリッジ５０へのインク充填が開始されてからの経過時間（インク充填時間）に相当する。
【００７０】
計測時間ｔ５が所定時間Ｔ５に到達している場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、十分なインク充填時間が経過しているにもかかわらず、インクカートリッジ５０内のインク量は満量に達していない。この場合には、インク充填装置１のいずれかに故障が生じている可能性があるので、操作パネル２０において、エラー表示ランプ２１、２２が点灯され（Ｓ６９）、動作中ランプ２４が消灯する。そして、Ｓ５１〜Ｓ５７の処理が行われ、充填処理が終了する。計測時間ｔ５が所定時間Ｔ５に到達していなければ（Ｓ６７：ＮＯ）、Ｓ４５に戻り、処理が繰り返される。これにより、インク充填時間が、所定時間Ｔ５に到達するまでは、インクカートリッジ５０へのインクの充填が継続する。
【００７１】
一方、カートリッジ内インク量センサ１１５によって、インクカートリッジ５０内のインクが満量であることが検出された場合（Ｓ４９：ＹＥＳ）、インクカートリッジ５０に、さらにインクを供給する必要がない。この場合には、操作パネル２０の動作中ランプ２４が消灯され、Ｓ５１〜５７の処理が行われ、充填処理を終了する。このように、インクカートリッジ５０内に満量のインクが貯留されていると判断された場合に、インクカートリッジ５０へのインクの供給を停止するので、インクカートリッジ５０に適正な量のインクを供給することができる。
【００７２】
図８に示すインク充填循環処理では、充填処理が終了すると（Ｓ２１）、電源がオフされたか否かが判断される（Ｓ１９）。操作パネル２０の電源ボタン２９が押下されて、電源がオフされた場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、処理を終了する。一方、電源ボタン２９がオフされない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、Ｓ１５に戻り、処理が繰り返される。
【００７３】
Ｓ１５において、充填指示がなされていないと判断されなかった場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ＲＡＭ１０３に記憶された計測時間ｔ１が、ＲＯＭ１０２に記憶された所定時間Ｔ１に到達しているか否かが判断される（Ｓ１７）。計測時間ｔ１が所定時間Ｔ１に到達していれば（Ｓ１７：ＹＥＳ）、循環処理が行われる（Ｓ２３）。
【００７４】
図１０を参照して、循環処理について説明する。循環処理では、まず、初期化処理がなされる（Ｓ８０）。具体的には、計測時間記憶エリア１０３１の循環処理情報記憶エリア（図示省略）に記憶された計測時間ｔ６が０とされる。
【００７５】
次に、送液ポンプ７が駆動され（Ｓ８１）、操作パネル２０の動作中ランプ２４が点灯される。送液ポンプ７が駆動されると、インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１、下流管３２を介して切替三方弁４の入力端４１に供給される。切替三方弁４においては、第二流路が形成されているので、入力端４１に供給されたインクは、第二出力端４３から流出し、第三接続管６を介してインクタンク２に戻る。
【００７６】
そして、計時装置１１３による計測が開始され（Ｓ８２）、計測された駆動時間は、計測時間ｔ６としてＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。この計測時間ｔ６は、Ｓ８１において送液ポンプ７が駆動されてからの経過時間に相当する。そして、ＲＡＭ１０３に記憶された計測時間ｔ６が、ＲＯＭ１０２に記憶された所定時間Ｔ６に到達しているか否かが判断される（Ｓ８３）。上述のように、循環動作においては、送液ポンプ７が間欠的に駆動する。ＲＯＭ１０２の所定値記憶エリア１０２２には、間欠的に駆動する送液ポンプ７の1回の駆動時間が所定時間Ｔ６として記憶されている。計測時間ｔ６が所定時間Ｔ６に到達していれば（Ｓ８３：ＹＥＳ）、送液ポンプ７が一旦停止される（Ｓ８５）。
【００７７】
次に、ＲＡＭ１０３の駆動回数記憶エリア１０３２に記憶された駆動回数Ｎが１加算される（Ｓ８９）。そして、駆動回数記憶エリア１０３２に記憶された駆動回数Ｎが、ＲＯＭ１０２に記憶された最大駆動回数Ｍに到達しているか否かが判断される（Ｓ９１）。ＲＯＭ１０２の所定値記憶エリア１０２２には、循環処理における間欠動作の間欠回数が最大駆動回数Ｍとして記憶されている。駆動回数Ｎが最大駆動回数Ｍに到達していないと判断されると（Ｓ９１：ＮＯ）、引き続いて循環処理が行われる。
【００７８】
具体的には、ＲＡＭ１０３に記憶された計測時間ｔ６が、ＲＯＭ１０２に記憶された所定時間Ｔ７に到達しているか否かが判断される（Ｓ８７）。ＲＯＭ１０２の所定値記憶エリア１０２２には、間欠的に駆動する送液ポンプ７の1回の駆動時間および停止時間を加算した時間が、所定時間Ｔ７として記憶されている。計測時間ｔ６が所定時間Ｔ７に到達していなければ（Ｓ８７：ＮＯ）、Ｓ８７の処理が繰り返される。この場合、送液ポンプ７の駆動が停止された状態が継続している。計測時間ｔ６が所定時間Ｔ７に到達していれば（Ｓ８７：ＹＥＳ）、Ｓ８０に戻り、処理が繰り返される。
【００７９】
駆動回数Ｎが最大駆動回数Ｍに到達していると判断されると（Ｓ９１：ＹＥＳ）、駆動回数記憶エリア１０３２に記憶された駆動回数Ｎが０とされて（Ｓ９３）、操作パネル２０の動作中ランプ２４が消灯され、処理を終了する。
【００８０】
このようにして、循環処理では、ポンプ駆動時間がＴ６、停止時間が（Ｔ７−Ｔ６）、循環動作回数がＭの間欠的な循環動作が行われる。送液ポンプ７が駆動して、インクが上流管３１、下流管３２、および第三接続管６を流通して、インクタンク２に戻ることにより、上流管３１、下流管３２、第三接続管６及びインクタンク２内のインクは、静止状態から攪拌状態になる。また、インクの流通を間欠的に行うことにより、インクタンク２内や、上流管３１、下流管３２、第三接続管６内のインクの乱れを大きくすることができる。よって、インク顔料の分散性を良好にできる。例えば、インクタンク２に貯留されるインクが比重の大きいインク顔料を含有する場合であっても、循環処理が行われる毎に、インク顔料は分散されるので、インク中におけるインク顔料の分散性を良好に保つことができる。また、循環処理は所定時間Ｔ１が経過するごとに行われるので、作業者がわざわざ作業を行わなくても確実にインク中のインク顔料を分散させることができる。
【００８１】
図８に示すインク充填循環処理では、循環処理が終了すると（Ｓ２３）、計測時間記憶エリア１０３１に記憶された計測時間ｔ１が０とされる（Ｓ２５）。そして、計時装置１１３による計測が再開され（Ｓ２７）、計測された時間が、計測時間ｔ１として計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。そして、電源がオフされたか否かが判断される（Ｓ１９）。操作パネル２０の電源ボタン２９が押下されて、電源がオフされた場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、処理を終了する。一方、電源ボタン２９がオフされない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、Ｓ１５に戻り、処理が繰り返される。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態のインク充填装置１によれば、インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１、下流管３２を介して切替三方弁４の入力端４１に送り込まれる。切替三方弁４において、第一流路が形成されている場合、入力端４１に送り込まれたインクは第一出力端４２から流出し、第二接続管５を介して、インクカートリッジ５０に供給される。切替三方弁４において、第二流路が形成されている場合、入力端４１に送り込まれたインクは第二出力端４３から流出し、第三接続管６を介してインクタンク２に戻される。つまり、切替三方弁４において、第一流路と第二流路とを互いに切り替えることにより、インクタンク２に貯留されたインクをインクカートリッジ５０に充填する充填動作を行うか、インクタンク２に戻す循環動作を行うかを選択することができる。
【００８３】
循環動作の過程で、インクタンク２に貯留されたインクは攪拌される。そのため、例えば、インクタンク２に貯留されるインクが比重の大きいインク顔料を含有する場合であっても、循環動作の過程でインク顔料は分散される。よって、インクカートリッジ５０にインクを充填する充填動作時には、インクカートリッジ５０にインク顔料の濃度や分散性が安定したインクを供給できる。
【００８４】
また、インク充填装置１は、下流管３２の中間部から分岐して、第三接続管６の中間部に合流するバイパス管８を備えている。このバイパス管８には、下流管３２と接続する一端側に、圧力制御弁９が設けられている。圧力制御弁９は、下流管３２側から加えられる圧力が所定圧以上の場合には開放し、所定圧未満の場合には閉塞する。つまり、下流管３２の内圧が第三接続管６の内圧よりも所定圧以上高い場合には、圧力制御弁９が開放して、バイパス管８を開通させる。すると、下流管３２内のインクの一部は、切替三方弁４を流通することなく、バイパス管８を介して、第三接続管６に向けて流れる。
【００８５】
例えば切替三方弁４近傍で、インクがスムーズに流れない閉塞が生じ、下流管３２を流れるインクのインク圧が高くなった場合に、圧力制御弁９が開放して、バイパス管８を開通させる。下流管３２のインクの一部を、切替三方弁４に流通させることなく第三接続管６に逃すので、切替三方弁４やインクカートリッジ供給部５１おいてにインク圧が所定圧以上になることがない。そのため、インクの流通経路において閉塞状態が生じた場合であっても、切替三方弁４やインクカートリッジ供給部５１に所定圧以上の内圧がかからないので、切替三方弁４とインク供給管との接続部やインクカートリッジ供給部５１においてインクが漏れ出たり飛び散ることがない。
【００８６】
尚、本発明は、上記第一実施の形態のインク充填装置１に限られず各種の変形が可能である。たとえば、本実施形態においては、インクタンク２内のインク残量を検出するインクタンクセンサ１１６は重量センサであったが、静電容量センサであってもよい。静電容量センサは、インクタンク２の下段に設けられていても良いし、上流管３１のインクの流れる方向の上流側端部に設けられていても良い。この静電容量センサは、インクタンク２、もしくは上流管３１の静電容量に基づき、インクタンク２内のインク残量が所定量以上であるか否かを検出する。
【００８７】
例えば、このようなインクタンクセンサ１１６が、インクタンク２の下段に設けられていた場合、インクタンク２内のインク残量が所定量以上の場合には、インクタンクセンサ１１６は、インクの静電容量を検出する。インク残量が所定量以下になると、インクタンクセンサ１１６は、空気の静電容量を検出する。インクと空気との静電容量は異なるので、インクタンク２に貯留されたインクの液面が、インクタンクセンサ１１６よりも下方になったことを検出することができる。よって、インクタンク２内に貯留されるインク残量が所定量以下になったことを検出することができる。静電容量センサは、検出精度が高く、繰り返して使用しても再現性の高いセンサであるため、インクカートリッジ５０に空気が供給されることを確実に防止できる。
【００８８】
また、本実施形態では、図６に示す充填処理において、インクカートリッジ５０内のインクが所定量に達していると判断された場合（Ｓ４９）、送液ポンプ７の駆動が停止された（Ｓ５１）。しかし、送液ポンプ７の駆動を停止せずに、切替三方弁４における流路を第一流路から第二流路に切り替えてもよい。この場合であっても、インクカートリッジ５０へのインクの供給は停止される。
【００８９】
また、図１１に示すように、第二接続管５を途中で分岐させて、インクの流れる方向の下流側端部に、それぞれ弁５２、及びインクカートリッジ供給部５１を設けてもよい。インクカートリッジ供給部５１の近傍には、それぞれカートリッジセンサ１１４を設けておく。カートリッジセンサ１１４により、インクカートリッジ５０が接続されたことが検出され、インクカートリッジ５０内のインク量がＦＵＬＬでないことが検出された場合に、対応する弁５２が開く。このようなインク充填装置２０１によれば、一度に複数のインクカートリッジ５０にインクを供給することができる。
【００９０】
また、本実施形態においては、インク中の溶存気体を除去する方法として、インクを中空糸１４の内部に流通させるとともに、減圧ポンプ１２によって中空糸１４の外部を減圧する方法を用いたが、インク中の溶存気体を除去する方法はこの方法に限定されない。また，流路の途中に異物を捕捉するためのフィルタを設けても何ら問題ない。
【００９１】
本実施形態における上流管３１、下流管３２が、本発明の「第一接続管」に相当する。本実施形態における減圧ポンプ１２が、本発明の「減圧手段」に相当する。本実施形態における操作パネル２０が、本発明の「充填指示手段」に相当する。本実施形態におけるカートリッジ内インク量センサ１１５が、本発明の「インク量検出手段」に相当する。図９に示すＳ４３およびＳ５７の処理を行うＣＰＵ１０１が、本発明の「制御手段」に相当する。本実施形態における図９に示すＳ３７の処理を行うＣＰＵ１０１が、本発明の「脱気開始制御手段」に相当する。図９に示すＳ３９の処理を行うＣＰＵ１０１が、本発明の「送液開始制御手段」に相当する。図９に示すＳ４７およびＳ５１の処理を行うＣＰＵ１０１が、本発明の「禁止手段」に相当する。所定時間Ｔ２が、本発明の「第一所定時間」に相当する。所定時間Ｔ２と所定時間Ｔ３とを加算した時間が、本発明の「第二所定時間」に相当する。所定時間Ｔ３が、本発明の「第三所定時間」に相当する。
【符号の説明】
【００９２】
１ インク充填装置
２ インクタンク
４ 切替三方弁
５ 第二接続管
６ 第三接続管
７ 送液ポンプ
８ バイパス管
９ 圧力制御弁
１０ 脱気手段
１１ 脱気モジュール
１２ 減圧ポンプ
１４ 中空糸
１５ インク量検出装置
２０ 操作パネル
２９ 電源ボタン
３１ 上流管
３２ 下流管
４１ 入力端
４２ 第一出力端
４３ 第二出力端
５０ インクカートリッジ
５１ インクカートリッジ供給部
１１５ カートリッジ内インク量センサ
１１６ インクタンクセンサ
１４７ 計時装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置のインクカートリッジにインクを再充填するインク充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙やＴシャツなどの印刷媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。インクジェットプリンタには、インクを収容するインクカートリッジが着脱可能であり、このインクカートリッジからインクが記録ヘッドに供給される。
【０００３】
ところで、インクカートリッジは、収容されるインクが使いきられた時点で、捨てられるのが一般的であるが、環境保護の観点から、インクカートリッジにインクを再充填して再利用する要望があった。インクカートリッジにインクを再充填する方法としては、インク袋のインク供給口にインク注入針を挿入して基台に載置する工程と、押圧板によりインク袋を圧縮しながら吸引により前記インク袋に残留しているインクをインク供給口から排出するインク排出工程と、インク供給口からインク袋に規定量のインクを注入するインク注入工程とからなるインク再充填方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６６６６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようなインク再充填方法では、インクカートリッジに補充するインクを、インクカートリッジよりも容量の大きいインクタンクに貯留しておく。しかしながら、特許文献１に記載のインク再充填方法では、インク顔料として酸化チタンのような比重の大きいインク顔料を用いた場合、インクタンク内でインク顔料が沈降してしまう可能性があった。この場合、インク顔料の濃度や分散性が安定しないインクがインクカートリッジに充填されてしまう可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、インク顔料の濃度や分散性が安定したインクをインクカートリッジに充填できるインク充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第一の態様に係るインク充填装置は、インクジェットプリンタのインクカートリッジにインクを充填するインク充填装置であって、前記インクカートリッジにインクを充填する場合に前記インクカートリッジに接続し、前記インクカートリッジにインクを供給するインクカートリッジ供給部と、インクを貯留するインクタンクと、前記インクタンクに一端部が接続する第一接続管と、入力端、第一出力端、および第二出力端を有し、前記入力端が前記第一接続管の前記一端部とは反対側の他端部に接続し、前記入力端から前記第一出力端に向かう第一流路と、前記入力端から前記第二出力端に向かう第二流路とを互いに切り替え可能な切替三方弁と、前記切替三方弁の前記第一出力端に一端部が接続し、前記インクカートリッジ供給部に他端部が接続する第二接続管と、前記切替三方弁の前記第二出力端に一端部が接続し、前記インクタンクに他端部が接続する第三接続管と、前記第一接続管に設けられ、前記インクタンクに貯留されたインクを前記切替三方弁の前記入力端に送り込む送液ポンプとを備えている。
【０００８】
本態様に係るインク充填装置では、インクタンクに貯留されたインクが、第一接続管を介して切替三方弁の入力端に送り込まれる。切替三方弁において、第一流路が形成されている場合、入力端に送り込まれたインクは、第二接続管を介して、インクカートリッジに供給される。切替三方弁において、第二流路が形成されている場合、入力端に送り込まれたインクは、第三接続管を介してインクタンクに戻される。つまり、切替三方弁において、第一流路と第二流路とを互いに切り替えることにより、インクタンクに貯留されたインクをインクカートリッジに充填する充填動作を行うか、インクタンクに戻す循環動作を行うかを選択することができる。
【０００９】
循環動作の過程で、インクタンクに貯留されたインクは攪拌される。そのため、例えば、インクタンクに貯留されるインクが比重の大きいインク顔料を含有する場合であっても、循環動作の過程でインク顔料は分散される。よって、インクカートリッジにインク顔料の濃度や分散性が安定したインクを充填できる。
【００１０】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記インクカートリッジへのインクの充填を指示する充填指示手段と、前記インクカートリッジ内のインク量を検出するインク量検出手段と、前記充填指示手段によりインクの充填が指示された場合、前記切替三方弁を第一流路に切り替え、前記インク量検出手段によりインクカートリッジ内のインクが所定量になったことが検出された場合、前記切替三方弁を第二流路に切り替えるか、または送液ポンプの駆動を停止する制御手段を更に備えていてもよい。
【００１１】
この場合、充填指示手段がインクカートリッジへのインクの充填を指示する。インク量検出手段が、インクカートリッジ内のインク量を検出する。充填指示手段によりインクの充填が指示された場合、制御手段が、切替三方弁を第一流路に切り替える。この場合、切替三方弁に供給されたインクは、第二接続管を介して、インクカートリッジ供給部に供給される。インクカートリッジ供給部に、インクカートリッジが接続されている場合は、インクカートリッジにインクが供給される。
【００１２】
また、切替制御手段は、インク量検出手段により、インクカートリッジ内のインクが所定量になったことが検出された場合、前記切替三方弁を第二流路に切り替えるか、または送液ポンプの駆動を停止する。そのため、インクカートリッジ内のインクが所定量になった場合には、インクカートリッジ内へのインクの供給が停止される。そのため、適正な量のインクをインクカートリッジに供給できる。
【００１３】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記第一接続管もしくは前記第二接続管に設けられ、インク中の溶存気体を除去する脱気手段をさらに備えていてもよい。
【００１４】
この場合には、インクカートリッジに脱気がなされたインクが供給される。インクジェットプリンタの記録ヘッドに供給されるインク中に溶存気体が含まれていると、インクジェットプリンタの印刷動作時に、記録ヘッドからインクが吐出されない所謂「ピン抜け」が生じてしまう。本態様にかかるインク充填装置によれば、溶存気体のない、脱気がなされたインクをインクカートリッジに供給することができる。
【００１５】
また、本態様に係るインク充填装置において、前記脱気手段は、内部にインクを流通させる中空糸の束である中空糸束と、前記中空糸の外部を減圧させる減圧手段とを備えていてもよい。
【００１６】
この場合、減圧手段が中空糸の外部を減圧すると、中空糸の内部と外部とで圧力差が発生し、中空糸の内部を流れるインク中の溶存気体が中空糸の外部に移動する。よって、インク中の溶存気体を簡単かつ確実に除去することができる。
【００１７】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記第一接続管に設けられ、インク中の溶存気体を除去する脱気手段と、前記充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記脱気手段に脱気動作を開始させる脱気開始制御手段と、前記充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記送液ポンプに送液動作を開始させる送液開始制御手段とを備え、前記制御手段は、前記脱気手段の脱気動作時間が第一所定時間経過し、且つ前記送液ポンプの送液動作時間が第二所定時間経過した場合に、前記切替三方弁を前記第一流路に切り替えてもよい。
【００１８】
この場合、脱気手段が、インク中の溶存気体を除去する。脱気開始制御手段が、充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、脱気手段に脱気動作を開始させる。送液開始制御手段が、充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、送液ポンプに送液動作を開始させる。すると、脱気手段よりも下流側には、脱気がなされたインクが流れる。制御手段は、脱気手段の脱気動作時間が第一所定時間経過し、前記送液ポンプの送液動作時間が所定時間経過した場合に、切替三方弁を前記第一流路に切り替える。そのため、脱気手段と切替三方弁との間の脱気されていないインクが、脱気されたインクに置換された後に、切替三方弁において、流路を第一流路に切り替えることができる。言いかえれば、切替三方弁の入力端に、脱気されたインクが供給される状態となった後で、流路を第一流路に切り替えることができる。そのため、インクカートリッジには脱気されたインクを確実に供給することができる。
【００１９】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記脱気手段は、内部にインクを流通させる中空糸の束である中空糸束と、前記中空糸の外部を減圧させる減圧手段とを備え、前記脱気開始制御手段は、前記充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記減圧手段を駆動し、前記送液開始制御手段は、前記減圧手段の駆動時間が第三所定時間に到達した場合に、前記送液ポンプによる送液動作を開始させ、前記制御手段は、前記減圧手段の動作時間が前記第一所定時間経過し、且つ前記送液ポンプの送液動作時間が前記第二所定時間経過した場合に、前記切替三方弁を前記第一流路に切り替えてもよい。
【００２０】
この場合、脱気開始制御手段は、充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、減圧手段を駆動する。すると、中空糸の外部が減圧される。送液開始制御手段は、減圧手段の駆動時間が第三所定時間に到達した場合に、送液ポンプによる送液動作を開始させる。そのため、中空糸の外部が所定圧以下に減圧された後に、中空糸の内部をインクが流通する。そのため、中空糸の内部を流れるインクを確実に脱気することができる。
【００２１】
脱気手段よりも下流側には、完全に脱気がなされたインクが流れる。制御手段は、脱気手段の脱気動作時間が第一所定時間経過し、前記送液ポンプの送液動作時間が所定時間経過した場合に、切替三方弁を前記第一流路に切り替える。そのため、脱気手段と切替三方弁との間の脱気されていないインクが、脱気されたインクに置換された後に、切替三方弁において、流路を第一流路に切り替えることができる。言いかえれば、切替三方弁の入力端に、脱気されたインクが供給される状態となった後で、流路を第一流路に切り替えることができる。そのため、インクカートリッジには脱気されたインクを確実に供給することができる。
【００２２】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記インクタンクに貯留されるインクの残量を検出するインク残量検出手段と、前記インク残量検出手段によって検出されたインク残量が所定量未満である場合に、前記送液ポンプの駆動を禁止する禁止手段とをさらに備えていてもよい。
【００２３】
この場合には、インク残量検出手段が前記インクタンクに貯留されるインクの残量を検出する。禁止手段が、インク残量検出手段によって検出されたインク残量が所定量未満である場合に、送液ポンプの駆動を禁止する。そのため、インクタンクの内部にインクが貯留されていないにもかかわらず、送液ポンプ７が駆動することがない。よって、インクカートリッジに空気が供給されることがない。
【００２４】
また、本態様に係るインク充填装置は、前記第一接続管の中間部と前記第三接続管の中間部とに接続されるバイパス管と、前記バイパス管に設けられ、前記第一接続管側から付与される圧力が所定圧未満の場合には閉塞し、前記付与される圧力が前記所定圧以上の場合には開放する圧力制御弁とをさらに備えていてもよい。
【００２５】
圧力制御弁は、第一接続管側から付与される圧力が所定圧以上の場合には開放して、バイパス管を開通させる。すると、第一接続管内のインクの一部は、切替三方弁を流通することなく、バイパス管を介して、第三接続管に向けて流れる。インク流路の流路抵抗が大きくなった場合、流路抵抗が大きくなった箇所よりもインクの流れる方向の上流側では、インクを供給するインク供給管の内圧が高くなる。この場合でも第一接続管のインクを、切替三方弁に流通させることなく第三接続管に逃すので、切替三方弁やインクカートリッジ供給部おいてにインク圧が所定圧以上になることがない。切替三方弁やインクカートリッジ供給部に所定圧以上の内圧がかからないので、切替三方弁や、インクカートリッジ供給部においてインクが漏れ出たり飛び散ることがない。
【００２６】
また、本態様に係るインク充填装置において、前記インク量検出センサは、静電容量センサであってもよい。静電容量センサは、検出精度が高く、繰り返して使用しても再現性の高いセンサであるため、インクカートリッジに空気が供給されることを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】インク充填装置１の構成図である。
【図２】脱気モジュール１１の構成図である。
【図３】インクカートリッジ５０が装着された状態のカートリッジ装着部１６の縦断正面図である。
【図４】操作パネル２０の正面図である。
【図５】インク充填装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】ＲＯＭ１０２の記憶エリアの概念図である。
【図７】ＲＡＭ１０３の記憶エリアの概念図である。
【図８】インク充填装置１で行われるインク充填循環処理のフローチャートである。
【図９】充填処理のフローチャートである。
【図１０】循環処理のフローチャートである。
【図１１】インク充填装置２０１の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係るインク充填装置１の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態のインク充填装置１は、インクジェットプリンタのインクカートリッジ５０にインクを再充填するものである。まず、図１を参照して、インク充填装置１の構成について説明する。
【００２９】
インク充填装置１は、インクを貯留するインクタンク２を備えている。インクタンク２には、上流管３１の一端部が接続されている。上流管３１の途中には、インクタンク２内のインクを上流管３１に流通させる送液ポンプ７が設けられている。上流管３１の他端部は、インク中の溶存気体を除去する脱気モジュール１１の入口に接続されている。脱気モジュール１１には、減圧ポンプ１２が接続されている。
【００３０】
脱気モジュール１１の出口には、下流管３２の一端部が接続されている。下流管３２の他端部には、切替三方弁４の入力端４１が接続されている。切替三方弁４は、入力端４１、第一出力端４２、および第二出力端４３を有している。切替三方弁４は、入力端４１から第一出力端４２に向かう第一流路と、入力端４１から第二出力端４３に向かう第二流路とを互いに切り替えることができる。
【００３１】
切替三方弁４の第一出力端４２には、第二接続管５の一端部が接続されている。第二接続管５の他端部には、インクカートリッジ５０の栓部材５６に接続されるインクカートリッジ供給部５１が設けられている。インクカートリッジ供給部５１は、中空状に形成された導出針５９を備えている。導出針５９は、先端部の側部に孔を備える。インクカートリッジ５０にインクを供給する場合には、導出針５９がインクカートリッジ５０の栓部材５６に突き刺さる。この状態で、インクが導出針５９の孔からインクがインクカートリッジ５０に供給される。
【００３２】
インクカートリッジ供給部５１の近傍には、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続したことを検出するカートリッジセンサ１１４と、インクカートリッジ５０の内部のインク量が所定量になったことを検出するカートリッジ内インク量センサ１１５とが設けられている。
【００３３】
第二出力端４３には、第三接続管６の一端部が接続している。第三接続管６の他端部には、インクタンク２が接続される。
【００３４】
また、インク充填装置１は、下流管３２の中間部から分岐して、第三接続管６の中間部に合流するバイパス管８を備えている。このバイパス管８の下流管３２と接続する一端側には、圧力制御弁９が設けられている。圧力制御弁９は、下流管３２側から所定圧以上の圧力が加えられると開放して、バイパス管８を開通させる。すると、下流管３２を流れるインクの一部は、切替三方弁４を流通せずに、バイパス管８を流通する。
【００３５】
インクタンク２は、重量センサであるインクタンクセンサ１１６を備えたインクタンク載置部に載置されている。インクタンクセンサ１１６は、インクタンク２の重量が所定以下になると検出信号を送信する。つまり、インクタンク２の内部に貯留されたインクの残量が所定量以下になると、検出信号を送信する。
【００３６】
次に、図２を参照して、脱気モジュール１１について説明する。脱気モジュール１１は、円筒状の外部に対して密閉された容器１３と、容器１３の内部に配置され、内部にインクを流通させる複数の中空糸１４とを備える。中空糸１４の一端部は上流管３１にそれぞれ接続され、他端部は下流管３２にそれぞれ接続されている。容器１３には、減圧ポンプ１２が接続される。減圧ポンプ１２は、容器１３の内部の空気を吸引して、容器１３の内部を減圧させる。これにより、中空糸１４の内部と外部とで圧力差が発生し、中空糸１４の内部を流れるインク中の溶存気体が中空糸１４の外部に移動する。このようにして、インク中の溶存気体が除去される。
【００３７】
また、容器１３と減圧ポンプ１２との間には、ドレンセパレータ１７が設けられている。ドレンセパレータ１７は、中空糸１４からインクが漏れ出た場合に、漏れ出たインクが減圧ポンプ１２に引き込まれる前にインクを捕獲する。
【００３８】
次に、図３を参照して、インクカートリッジ５０について説明する。なお、図３における上方、下方、左方、右方を、夫々、インクカートリッジ５０の上方、下方、左方、右方とする。図３に示すように、インクカートリッジ５０は、略直方体のケーシング５３と、ケーシング５３内に配置され、インクを収容するインク袋５５とを備える。インク袋５５は右端部に開口部を備え、開口部には略円筒状の口栓５７が挿入されている。口栓５７の右端部には、弾性部材からなる栓部材５６が挿入されている。ケーシング５３は、右側壁に開口部５３１を備え、上壁に、左右方向に延びるスリット５３２を備えている。栓部材５６は、開口部５３１からケーシング５３の外部に露出している。導出針５９が栓部材５６に突き刺さることにより、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続される。
【００３９】
次に、図３を参照して、インクカートリッジ５０がインク充填装置１に接続される構造について説明する。インク充填装置１は、インクカートリッジ５０が装着されるカートリッジ装着部１６を備えている。図３における上方、下方、左方、右方を、夫々、カートリッジ装着部１６の上方、下方、左方、右方とする。カートリッジ装着部１６は、インクカートリッジ５０が載置される水平な載置台１８と、この載置台１８の右部から上方に垂直に立上がりインクカートリッジ５０の右端部が当接される当接板１９と、この当接板１９の上端部から水平方向に延びインクカートリッジ５０の上面を受ける上板６１と、インクカートリッジ５０の幅方向（図３における紙面手前および奥行方向）に対向する両側面部をガイドする一対の側板（図示省略）を備えて構成される。当接板１９からは導出針５９が左方に突出している。
【００４０】
つまり、カートリッジ装着部１６は、図３における左部において開口しており、インクカートリッジ５０はその開口部分から矢印Ｈ方向に差込まれることによりカートリッジ装着部１６に装着される。また、インクカートリッジ５０を矢印Ｈ方向とは反対方向に引出せば、カートリッジ装着部１６から取外すことができる。インクカートリッジ５０をカートリッジ装着部１６に装着すると、導出針５９がインクカートリッジ５０の栓部材５６に突き刺さる。
【００４１】
次に、図３を参照して、インクカートリッジ５０内のインク量を検出する機構について説明する。カートリッジ装着部１６には、インク量検出装置１５が設けられている。インク量検出装置１５は、上板６１の上方に配置された検知レバー６２、及びカートリッジ内インク量センサ１１５から構成されている。上板６１の右端部の略中央部には支持片６４が突設されており、検知レバー６２は、その右端部において支持片６４に回動可能に支持されている。検知レバー６２は、その左部に略三角形状の当接片６５を有しており、上板６１には当接片６５が通過可能な窓部６６が設けられている。
【００４２】
また、上板６１の左部には、略垂直に立ち上がる垂直壁３０が設けられている。その垂直壁３０にカートリッジ内インク量センサ１１５が固定されている。カートリッジ内インク量センサ１１５は、例えば透過型のフォトインタラプからなる。カートリッジ内インク量センサ１１５は、発光素子（図示外）と、検出片部６９の移動軌跡を挟んで発光素子に対向する受光素子（図示外）とを備える。
【００４３】
インクカートリッジ５０が、カートリッジ装着部１６に装着されると、当接片６５がインクカートリッジ５０のスリット５３２に挿入される。当接片６５の下端が、インクカートリッジ５０内のインク袋５５の上面に当接する。インク袋５５に収容されたインク量が多くなると、インク袋５５の上面の高さが高くなり、当接片６５の位置が上がり、検知レバー６２が支持片６４を中心として回動する。本実施形態においては、カートリッジ内インク量センサ１１５は、検知レバー６２の先端の検出片部６９が発光素子と受光素子との間に配置されていない場合には、インクカートリッジ５０内のインク量が満量ではないと検出する。検知レバー６２の先端の検出片部６９が発光素子と受光素子との間に配置されている場合には満量であると検出する。
【００４４】
次に、図４を参照して、インク充填装置１の操作パネル２０について説明する。インク充填装置１には、操作パネル２０が設けられている。操作パネル２０には、電源ボタン２９と、モード切替ボタン２８と、動作開始ボタン２５とが設けられている。モード切替ボタン２８は、インク充填装置１で行われる充填動作と循環動作とを互いに切り替えるためのボタンである。動作開始ボタン２５は、インク充填装置１に、後述する充填動作または循環動作を開始させるためのボタンである。
【００４５】
また、操作パネル２０には、循環ランプ２６と、充填ランプ２７とが設けられている。充填ランプ２７が点灯した状態で動作開始ボタン２５が押下されると、充填動作が開始される。また、操作パネル２０には、インクカートリッジ供給部５１に接続されたインクカートリッジ５０の内部のインクが所定量に達している場合に点灯する準備完了ランプ２３と、充填動作または循環動作中に点灯する動作中ランプ２４と、エラー表示ランプ２１、２２とが設けられている。エラー表示ランプ２１は、インクカートリッジ供給部５１にインクカートリッジ５０が接続されていない状態で、充填動作が指示された場合に点灯する。エラー表示ランプ２２は、インクタンク２に貯留されたインク残量が所定量以下になった場合に点灯する。
【００４６】
次に、図１を参照して、上記構造を備えるインク充填装置１の動作について説明する。インク充填装置１の行う動作には、インクタンク２に貯留されたインクを、上流管３１、下流管３２、および第二接続管５を介してインクカートリッジ５０に充填する充填動作と、上流管３１、下流管３２、および第三接続管６を流通させてインクタンク２に戻す循環動作とがある。
【００４７】
充填動作について説明する。充填動作では、切替三方弁４において、入力端４１から第一出力端４２に向かう第一流路が形成される。送液ポンプ７が駆動すると、インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１、下流管３２を介して切替三方弁４の入力端４１に送り込まれる。入力端４１に送り込まれたインクは、第一出力端４２から流出し、第二接続管５を介してインクカートリッジ５０に供給される。充填動作は、作業者によって操作パネル２０のモード切替ボタン２８および動作開始ボタン２５が操作されることにより開始される。
【００４８】
循環動作について説明する。循環動作では、切替三方弁４において、入力端４１から第二出力端４３に向かう第二流路が形成される。送液ポンプ７が駆動すると、インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１、下流管３２を介して切替三方弁４の入力端４１に送り込まれる。入力端４１に送り込まれたインクは、第二出力端４３から流出し、第三接続管６を介してインクタンク２に戻る。循環動作において、インクタンク２に貯留されたインクは、攪拌されるので、インク中のインク顔料が均一に分散する。循環動作は、インク充填装置１の電源が投入されてから、所定時間Ｔ１が経過する毎に行われる。
【００４９】
次に、図５を参照して、インク充填装置１の電気的構成について説明する。インク充填装置１の制御構成では、制御基板上に形成される制御回路部１００が核となっている。制御回路部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及び入出力インタフェース１０５を備え、これらはバス１２０によって相互に接続されている。
【００５０】
ＣＰＵ１０１は、インク充填装置１全体の制御を司る。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行する各種の制御プログラム等を記憶する。ＲＡＭ１０３は、データを一時的に記憶する。
【００５１】
入出力インタフェース１０５には、駆動回路１０６、駆動回路１０７、駆動回路１０８が接続されている。駆動回路１０６は、送液ポンプ７を駆動させる。駆動回路１０７は、切替三方弁４を駆動させる。駆動回路１０８は、減圧ポンプ１２を駆動させる。
【００５２】
また、入出力インタフェース１０５には、センサ入力回路１０９、センサ入力回路１１０、センサ入力回路１１１が接続されている。センサ入力回路１０９には、カートリッジセンサ１１４からの検出信号が入力される。センサ入力回路１１０には、カートリッジ内インク量センサ１１５からの検出信号が入力される。センサ入力回路１１１には、インクタンクセンサ１１６からの検出信号が入力される。
【００５３】
また、入出力インタフェース１０５には、操作パネル制御回路１１２と、計時装置１１３とが接続される。操作パネル制御回路１１２は、操作パネル２０からの入力を受け付けるとともに、操作パネル２０にデータを出力する。
【００５４】
次に、図６を参照して、ＲＯＭ１０２の記憶エリアについて説明する。ＲＯＭ１０２には、各種プログラムを記憶するプログラム記憶エリア１０２１と、プログラムの実行に必要な所定値を記憶する所定値記憶エリア１０２２と、その他の情報記憶エリア１０２３とが少なくとも設けられている。プログラム記憶エリア１０２１には、本発明に係るインク充填循環プログラムが少なくとも記憶されている。
【００５５】
次に、図７を参照して、ＲＡＭ１０３の記憶エリアについて説明する。ＲＡＭ１０３には、計時装置１４７による各種計測時間を記憶する計測時間記憶エリア１０３１と、循環処理において送液ポンプ７が駆動した回数を駆動回数Ｎとして記憶する駆動回数記憶エリア１０３２とが少なくとも設けられている。計測時間記憶エリア１０３１には、充填処理において計測される計測時間を記憶する充填情報記憶エリア（図示省略）と、循環処理において計測される循環処理情報記憶エリア（図示省略）とが設けられている。
【００５６】
次に、図８から図１０を参照して、インク充填装置１で行われるインク充填循環処理について説明する。図８に示すように、操作パネル２０の電源ボタン２９が押下されると、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に記憶されたインク充填循環プログラムに従って、インク充填循環処理を実行する。
【００５７】
まず、初期化処理がなされる（Ｓ１１）。具体的には、ＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶された各種計測時間が０とされる。また、切替三方弁４において入力端４１から第二出力端４３に向かう第二流路が形成される。次に、計時装置１１３による計測が開始される（Ｓ１３）。計測された時間は、計測時間ｔ１としてＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。次に、充填動作を行う指示がなされたか否かが判断される（Ｓ１５）。操作パネル２０のモード切り替えボタン２８、および動作開始ボタン２５が操作されて充填動作を行う指示がなされると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、充填処理が行われる（Ｓ２１）。
【００５８】
図９を参照して、充填処理について説明する。まず、初期化処理がなされる（Ｓ３０）。具体的には、計測時間記憶エリア１０３１の充填情報記憶エリア（図示省略）に記憶された各種計測時間が０とされる。そして、インクカートリッジ供給部５１にインクカートリッジ５０が接続されているか否かが判断される（Ｓ３１）。カートリッジセンサ１１４によって、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続されていることが検出されなかった場合（Ｓ３１：ＮＯ）、操作パネル２０のエラー表示ランプ２１が点灯され（Ｓ５９）、充填処理を終了する。
【００５９】
カートリッジセンサ１１４によって、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続されていることが検出された場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、接続されたインクカートリッジ５０の内部のインク量が満量であるか否かが判断される（Ｓ３３）。カートリッジ内インク量センサ１１５によって、インクカートリッジ５０内のインクが満量であることが検出された場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、インクカートリッジ５０に、さらにインクを供給する必要がない。よって、準備完了ランプ２３が点灯され（Ｓ６１）、充填処理を終了する。
【００６０】
カートリッジ内インク量センサ１１５によって、インクカートリッジ５０内のインクが満量であることが検出されない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、インクカートリッジ５０の内部にインクを供給する必要がある。この場合には、動作中ランプ２４が点灯されて、減圧ポンプ１２が駆動される（Ｓ３５）。減圧ポンプ１２は、脱気モジュール１１の容器１３の内部の空気を吸引する。これにより、容器１３に配置された中空糸１４の外部が負圧状態となって、中空糸１４の内部のインクに溶存する気体が外部に移動し、インクが脱気される。そして、計時装置１１３による計測が開始され、計測された時間は、計測時間ｔ２としてＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。この計測時間ｔ２は、減圧ポンプ１２の駆動時間に相当する。
【００６１】
次いで、ＲＡＭ１０３に記憶された計測時間ｔ２が、ＲＯＭ１０２の所定値記憶エリア１０２２に記憶された所定時間Ｔ２に到達したか否かが判断される（Ｓ３７）。所定値記憶エリア１０２２には、減圧ポンプ１２が容器１３の内部を十分に減圧するために必要な時間が所定時間Ｔ２として記憶されている。計測時間ｔ２が所定時間Ｔ２に到達していなければ（Ｓ３７：ＮＯ）、容器１３の内部の圧力は十分に下がっていない。この場合には、Ｓ３７の処理が繰り返される。
【００６２】
計測時間ｔ２が所定時間Ｔ２に到達していれば（Ｓ３７：ＹＥＳ）、脱気モジュール１１の容器１３の内部の圧力は十分に下がっている。この場合、送液ポンプ７が駆動されて（Ｓ３９）、インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１を介して、脱気モジュール１１に送り込まれる。このように、容器１３の内部の圧力が十分に下がってから、脱気モジュール１１にインクが送り込まれるので、脱気モジュール１１においてインクは確実に脱気される。
【００６３】
次に、計時装置１１３による計測が開始され、計測された時間は、計測時間ｔ３としてＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。計測時間ｔ３は、送液ポンプ７の駆動時間に相当する。次いで、ＲＡＭ１０３に記憶された計測時間ｔ３が、ＲＯＭ１０２に記憶された所定時間Ｔ３に到達したか否かが判断される（Ｓ４１）。所定値記憶エリア１０２２には、脱気モジュール１１から流出したインクが、下流管３２の上流側端部から下流側端部まで移動するために必要な時間が所定時間Ｔ３として記憶されている。計測時間ｔ３が所定時間Ｔ３に到達していなければ（Ｓ４１：ＮＯ）、下流管３２には、未だ脱気がなされていないインクが流通している。この場合には、Ｓ４１の処理が繰り返される。
【００６４】
計測時間ｔ３が所定時間Ｔ３に到達していれば（Ｓ４１：ＹＥＳ）、下流管３２を流れるインクは完全に脱気されたインクであるので、入力端４１に流入するインクは、完全に脱気されたインクである。この場合、駆動回路１０７によって、切替三方弁４の流路が第二流路から第一流路に切り替えられる（Ｓ４３）。すると、入力端４１に流入したインクは第一出力端４２から流出し、第二接続管５およびインクカートリッジ供給部５１を介して、インクカートリッジ５０に充填される。よって、完全に脱気されたインクをインクカートリッジ５０に充填することができる。そして、計時装置１１３による計測が開始され、計測された時間は、計測時間ｔ５としてＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。計測時間ｔ５は、インクカートリッジ５０へのインク充填時間に相当する。
【００６５】
次に、不測の事態によるインク充填中のカートリッジ外れを検出するためにインクカートリッジ供給部５１にインクカートリッジ５０が接続されているか否かが判断される（Ｓ４５）。インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続されていない場合、インクカートリッジ供給部５１にインクが供給されるとインクが漏れ出てしまう。そのため、カートリッジセンサ１１４によって、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続されていることが検出されなかった場合（Ｓ４５：ＮＯ）、操作パネル２０においてエラー表示ランプ２１が点灯され（Ｓ６３）、動作中ランプ２４が消灯する。
【００６６】
この場合、送液ポンプ７が停止されて（Ｓ５１）、インクのインクカートリッジ供給部５１への供給が停止する。減圧ポンプ１２が停止されて（Ｓ５３）、インクの脱気が停止する。切替三方弁４の流路が第一流路から第二流路に切り替えられ（Ｓ５７）、充填処理を終了する。これにより、充填処理の途中で、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１から取り外された場合、インクの充填動作を停止できるので、インクカートリッジ供給部５１からインクが漏れ出ることがない。
【００６７】
一方、カートリッジセンサ１１４によって、インクカートリッジ５０がインクカートリッジ供給部５１に接続されていることが検出された場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、インクタンク２に貯留されたインクの残量が所定量以上であるか否かが判断される（Ｓ４７）。インクタンクセンサ１１６によって検出されたインク残量が、予めＲＯＭ１０２に記憶された所定量以上でないと判断された場合（Ｓ４７：ＮＯ）、インクカートリッジ供給部５１にインクではなく空気が供給される可能性がある。この場合、操作パネル制御回路１１２によって操作パネル２０のエラー表示ランプ２２が点灯され（Ｓ６５）、動作中ランプ２４が消灯する。そして、Ｓ５１〜５７の処理が行われ、充填処理を終了する。このように、インクタンク２に貯留されたインクの残量所定量以下の場合に、インクカートリッジ供給部５１へのインクの供給を停止するので、インクカートリッジ５０に空気が混入することがない。
【００６８】
インクタンクセンサ１１６によって検出されたインク残量が、予めＲＯＭ１０２に記憶された所定量以上であると判断された場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、インクタンク２には十分な量のインクが貯留されているので、インクカートリッジ５０に安定してインクを供給できる。この場合、接続されたインクカートリッジ５０の内部のインク量が満量であるか否かが判断される（Ｓ４９）。
【００６９】
カートリッジ内インク量センサ１１５によって、インクカートリッジ５０内のインクが満量であることが検出されない場合（Ｓ４９：ＮＯ）、インクカートリッジ５０の内部にインクを供給する必要がある。この場合には、まず、ＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶された計測時間ｔ５が、ＲＯＭ１０２に記憶された所定時間Ｔ５に到達しているか否かが判断される（Ｓ６７）。所定値記憶エリア１０２２には、空のインクカートリッジ５０を満量にするために必要なインク充填時間が所定時間Ｔ５として記憶されている。上述のように、計測時間ｔ５は、Ｓ４３において、インクカートリッジ５０へのインク充填が開始されてからの経過時間（インク充填時間）に相当する。
【００７０】
計測時間ｔ５が所定時間Ｔ５に到達している場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、十分なインク充填時間が経過しているにもかかわらず、インクカートリッジ５０内のインク量は満量に達していない。この場合には、インク充填装置１のいずれかに故障が生じている可能性があるので、操作パネル２０において、エラー表示ランプ２１、２２が点灯され（Ｓ６９）、動作中ランプ２４が消灯する。そして、Ｓ５１〜Ｓ５７の処理が行われ、充填処理が終了する。計測時間ｔ５が所定時間Ｔ５に到達していなければ（Ｓ６７：ＮＯ）、Ｓ４５に戻り、処理が繰り返される。これにより、インク充填時間が、所定時間Ｔ５に到達するまでは、インクカートリッジ５０へのインクの充填が継続する。
【００７１】
一方、カートリッジ内インク量センサ１１５によって、インクカートリッジ５０内のインクが満量であることが検出された場合（Ｓ４９：ＹＥＳ）、インクカートリッジ５０に、さらにインクを供給する必要がない。この場合には、操作パネル２０の動作中ランプ２４が消灯され、Ｓ５１〜５７の処理が行われ、充填処理を終了する。このように、インクカートリッジ５０内に満量のインクが貯留されていると判断された場合に、インクカートリッジ５０へのインクの供給を停止するので、インクカートリッジ５０に適正な量のインクを供給することができる。
【００７２】
図８に示すインク充填循環処理では、充填処理が終了すると（Ｓ２１）、電源がオフされたか否かが判断される（Ｓ１９）。操作パネル２０の電源ボタン２９が押下されて、電源がオフされた場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、処理を終了する。一方、電源ボタン２９がオフされない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、Ｓ１５に戻り、処理が繰り返される。
【００７３】
Ｓ１５において、充填指示がなされていないと判断されなかった場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ＲＡＭ１０３に記憶された計測時間ｔ１が、ＲＯＭ１０２に記憶された所定時間Ｔ１に到達しているか否かが判断される（Ｓ１７）。計測時間ｔ１が所定時間Ｔ１に到達していれば（Ｓ１７：ＹＥＳ）、循環処理が行われる（Ｓ２３）。
【００７４】
図１０を参照して、循環処理について説明する。循環処理では、まず、初期化処理がなされる（Ｓ８０）。具体的には、計測時間記憶エリア１０３１の循環処理情報記憶エリア（図示省略）に記憶された計測時間ｔ６が０とされる。
【００７５】
次に、送液ポンプ７が駆動され（Ｓ８１）、操作パネル２０の動作中ランプ２４が点灯される。送液ポンプ７が駆動されると、インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１、下流管３２を介して切替三方弁４の入力端４１に供給される。切替三方弁４においては、第二流路が形成されているので、入力端４１に供給されたインクは、第二出力端４３から流出し、第三接続管６を介してインクタンク２に戻る。
【００７６】
そして、計時装置１１３による計測が開始され（Ｓ８２）、計測された駆動時間は、計測時間ｔ６としてＲＡＭ１０３の計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。この計測時間ｔ６は、Ｓ８１において送液ポンプ７が駆動されてからの経過時間に相当する。そして、ＲＡＭ１０３に記憶された計測時間ｔ６が、ＲＯＭ１０２に記憶された所定時間Ｔ６に到達しているか否かが判断される（Ｓ８３）。上述のように、循環動作においては、送液ポンプ７が間欠的に駆動する。ＲＯＭ１０２の所定値記憶エリア１０２２には、間欠的に駆動する送液ポンプ７の1回の駆動時間が所定時間Ｔ６として記憶されている。計測時間ｔ６が所定時間Ｔ６に到達していれば（Ｓ８３：ＹＥＳ）、送液ポンプ７が一旦停止される（Ｓ８５）。
【００７７】
次に、ＲＡＭ１０３の駆動回数記憶エリア１０３２に記憶された駆動回数Ｎが１加算される（Ｓ８９）。そして、駆動回数記憶エリア１０３２に記憶された駆動回数Ｎが、ＲＯＭ１０２に記憶された最大駆動回数Ｍに到達しているか否かが判断される（Ｓ９１）。ＲＯＭ１０２の所定値記憶エリア１０２２には、循環処理における間欠動作の間欠回数が最大駆動回数Ｍとして記憶されている。駆動回数Ｎが最大駆動回数Ｍに到達していないと判断されると（Ｓ９１：ＮＯ）、引き続いて循環処理が行われる。
【００７８】
具体的には、ＲＡＭ１０３に記憶された計測時間ｔ６が、ＲＯＭ１０２に記憶された所定時間Ｔ７に到達しているか否かが判断される（Ｓ８７）。ＲＯＭ１０２の所定値記憶エリア１０２２には、間欠的に駆動する送液ポンプ７の1回の駆動時間および停止時間を加算した時間が、所定時間Ｔ７として記憶されている。計測時間ｔ６が所定時間Ｔ７に到達していなければ（Ｓ８７：ＮＯ）、Ｓ８７の処理が繰り返される。この場合、送液ポンプ７の駆動が停止された状態が継続している。計測時間ｔ６が所定時間Ｔ７に到達していれば（Ｓ８７：ＹＥＳ）、Ｓ８０に戻り、処理が繰り返される。
【００７９】
駆動回数Ｎが最大駆動回数Ｍに到達していると判断されると（Ｓ９１：ＹＥＳ）、駆動回数記憶エリア１０３２に記憶された駆動回数Ｎが０とされて（Ｓ９３）、操作パネル２０の動作中ランプ２４が消灯され、処理を終了する。
【００８０】
このようにして、循環処理では、ポンプ駆動時間がＴ６、停止時間が（Ｔ７−Ｔ６）、循環動作回数がＭの間欠的な循環動作が行われる。送液ポンプ７が駆動して、インクが上流管３１、下流管３２、および第三接続管６を流通して、インクタンク２に戻ることにより、上流管３１、下流管３２、第三接続管６及びインクタンク２内のインクは、静止状態から攪拌状態になる。また、インクの流通を間欠的に行うことにより、インクタンク２内や、上流管３１、下流管３２、第三接続管６内のインクの乱れを大きくすることができる。よって、インク顔料の分散性を良好にできる。例えば、インクタンク２に貯留されるインクが比重の大きいインク顔料を含有する場合であっても、循環処理が行われる毎に、インク顔料は分散されるので、インク中におけるインク顔料の分散性を良好に保つことができる。また、循環処理は所定時間Ｔ１が経過するごとに行われるので、作業者がわざわざ作業を行わなくても確実にインク中のインク顔料を分散させることができる。
【００８１】
図８に示すインク充填循環処理では、循環処理が終了すると（Ｓ２３）、計測時間記憶エリア１０３１に記憶された計測時間ｔ１が０とされる（Ｓ２５）。そして、計時装置１１３による計測が再開され（Ｓ２７）、計測された時間が、計測時間ｔ１として計測時間記憶エリア１０３１に記憶される。そして、電源がオフされたか否かが判断される（Ｓ１９）。操作パネル２０の電源ボタン２９が押下されて、電源がオフされた場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、処理を終了する。一方、電源ボタン２９がオフされない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、Ｓ１５に戻り、処理が繰り返される。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態のインク充填装置１によれば、インクタンク２に貯留されたインクが、上流管３１、下流管３２を介して切替三方弁４の入力端４１に送り込まれる。切替三方弁４において、第一流路が形成されている場合、入力端４１に送り込まれたインクは第一出力端４２から流出し、第二接続管５を介して、インクカートリッジ５０に供給される。切替三方弁４において、第二流路が形成されている場合、入力端４１に送り込まれたインクは第二出力端４３から流出し、第三接続管６を介してインクタンク２に戻される。つまり、切替三方弁４において、第一流路と第二流路とを互いに切り替えることにより、インクタンク２に貯留されたインクをインクカートリッジ５０に充填する充填動作を行うか、インクタンク２に戻す循環動作を行うかを選択することができる。
【００８３】
循環動作の過程で、インクタンク２に貯留されたインクは攪拌される。そのため、例えば、インクタンク２に貯留されるインクが比重の大きいインク顔料を含有する場合であっても、循環動作の過程でインク顔料は分散される。よって、インクカートリッジ５０にインクを充填する充填動作時には、インクカートリッジ５０にインク顔料の濃度や分散性が安定したインクを供給できる。
【００８４】
また、インク充填装置１は、下流管３２の中間部から分岐して、第三接続管６の中間部に合流するバイパス管８を備えている。このバイパス管８には、下流管３２と接続する一端側に、圧力制御弁９が設けられている。圧力制御弁９は、下流管３２側から加えられる圧力が所定圧以上の場合には開放し、所定圧未満の場合には閉塞する。つまり、下流管３２の内圧が第三接続管６の内圧よりも所定圧以上高い場合には、圧力制御弁９が開放して、バイパス管８を開通させる。すると、下流管３２内のインクの一部は、切替三方弁４を流通することなく、バイパス管８を介して、第三接続管６に向けて流れる。
【００８５】
例えば切替三方弁４近傍で、インクがスムーズに流れない閉塞が生じ、下流管３２を流れるインクのインク圧が高くなった場合に、圧力制御弁９が開放して、バイパス管８を開通させる。下流管３２のインクの一部を、切替三方弁４に流通させることなく第三接続管６に逃すので、切替三方弁４やインクカートリッジ供給部５１おいてにインク圧が所定圧以上になることがない。そのため、インクの流通経路において閉塞状態が生じた場合であっても、切替三方弁４やインクカートリッジ供給部５１に所定圧以上の内圧がかからないので、切替三方弁４とインク供給管との接続部やインクカートリッジ供給部５１においてインクが漏れ出たり飛び散ることがない。
【００８６】
尚、本発明は、上記第一実施の形態のインク充填装置１に限られず各種の変形が可能である。たとえば、本実施形態においては、インクタンク２内のインク残量を検出するインクタンクセンサ１１６は重量センサであったが、静電容量センサであってもよい。静電容量センサは、インクタンク２の下段に設けられていても良いし、上流管３１のインクの流れる方向の上流側端部に設けられていても良い。この静電容量センサは、インクタンク２、もしくは上流管３１の静電容量に基づき、インクタンク２内のインク残量が所定量以上であるか否かを検出する。
【００８７】
例えば、このようなインクタンクセンサ１１６が、インクタンク２の下段に設けられていた場合、インクタンク２内のインク残量が所定量以上の場合には、インクタンクセンサ１１６は、インクの静電容量を検出する。インク残量が所定量以下になると、インクタンクセンサ１１６は、空気の静電容量を検出する。インクと空気との静電容量は異なるので、インクタンク２に貯留されたインクの液面が、インクタンクセンサ１１６よりも下方になったことを検出することができる。よって、インクタンク２内に貯留されるインク残量が所定量以下になったことを検出することができる。静電容量センサは、検出精度が高く、繰り返して使用しても再現性の高いセンサであるため、インクカートリッジ５０に空気が供給されることを確実に防止できる。
【００８８】
また、本実施形態では、図６に示す充填処理において、インクカートリッジ５０内のインクが所定量に達していると判断された場合（Ｓ４９）、送液ポンプ７の駆動が停止された（Ｓ５１）。しかし、送液ポンプ７の駆動を停止せずに、切替三方弁４における流路を第一流路から第二流路に切り替えてもよい。この場合であっても、インクカートリッジ５０へのインクの供給は停止される。
【００８９】
また、図１１に示すように、第二接続管５を途中で分岐させて、インクの流れる方向の下流側端部に、それぞれ弁５２、及びインクカートリッジ供給部５１を設けてもよい。インクカートリッジ供給部５１の近傍には、それぞれカートリッジセンサ１１４を設けておく。カートリッジセンサ１１４により、インクカートリッジ５０が接続されたことが検出され、インクカートリッジ５０内のインク量がＦＵＬＬでないことが検出された場合に、対応する弁５２が開く。このようなインク充填装置２０１によれば、一度に複数のインクカートリッジ５０にインクを供給することができる。
【００９０】
また、本実施形態においては、インク中の溶存気体を除去する方法として、インクを中空糸１４の内部に流通させるとともに、減圧ポンプ１２によって中空糸１４の外部を減圧する方法を用いたが、インク中の溶存気体を除去する方法はこの方法に限定されない。また，流路の途中に異物を捕捉するためのフィルタを設けても何ら問題ない。
【００９１】
本実施形態における上流管３１、下流管３２が、本発明の「第一接続管」に相当する。本実施形態における減圧ポンプ１２が、本発明の「減圧手段」に相当する。本実施形態における操作パネル２０が、本発明の「充填指示手段」に相当する。本実施形態におけるカートリッジ内インク量センサ１１５が、本発明の「インク量検出手段」に相当する。図９に示すＳ４３およびＳ５７の処理を行うＣＰＵ１０１が、本発明の「制御手段」に相当する。本実施形態における図９に示すＳ３７の処理を行うＣＰＵ１０１が、本発明の「脱気開始制御手段」に相当する。図９に示すＳ３９の処理を行うＣＰＵ１０１が、本発明の「送液開始制御手段」に相当する。図９に示すＳ４７およびＳ５１の処理を行うＣＰＵ１０１が、本発明の「禁止手段」に相当する。所定時間Ｔ２が、本発明の「第一所定時間」に相当する。所定時間Ｔ２と所定時間Ｔ３とを加算した時間が、本発明の「第二所定時間」に相当する。所定時間Ｔ３が、本発明の「第三所定時間」に相当する。
【符号の説明】
【００９２】
１ インク充填装置
２ インクタンク
４ 切替三方弁
５ 第二接続管
６ 第三接続管
７ 送液ポンプ
８ バイパス管
９ 圧力制御弁
１０ 脱気手段
１１ 脱気モジュール
１２ 減圧ポンプ
１４ 中空糸
１５ インク量検出装置
２０ 操作パネル
２９ 電源ボタン
３１ 上流管
３２ 下流管
４１ 入力端
４２ 第一出力端
４３ 第二出力端
５０ インクカートリッジ
５１ インクカートリッジ供給部
１１５ カートリッジ内インク量センサ
１１６ インクタンクセンサ
１４７ 計時装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタのインクカートリッジにインクを充填するインク充填装置であって、
前記インクカートリッジにインクを充填する場合に前記インクカートリッジに接続し、前記インクカートリッジにインクを供給するインクカートリッジ供給部と、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクに一端部が接続する第一接続管と、
入力端、第一出力端、および第二出力端を有し、前記入力端が前記第一接続管の前記一端部とは反対側の他端部に接続し、前記入力端から前記第一出力端に向かう第一流路と、前記入力端から前記第二出力端に向かう第二流路とを互いに切り替え可能な切替三方弁と、
前記切替三方弁の前記第一出力端に一端部が接続し、前記インクカートリッジ供給部に他端部が接続する第二接続管と、
前記切替三方弁の前記第二出力端に一端部が接続し、前記インクタンクに他端部が接続する第三接続管と、
前記第一接続管に設けられ、前記インクタンクに貯留されたインクを前記切替三方弁の前記入力端に送り込む送液ポンプと
を備えたことを特徴とするインク充填装置。
【請求項２】
前記インクカートリッジへのインクの充填を指示する充填指示手段と、
前記インクカートリッジ内のインク量を検出するインク量検出手段と、
前記充填指示手段によりインクの充填が指示された場合、前記切替三方弁を第１流路に切り替え、前記インク量検出手段によりインクカートリッジ内のインクが所定量になったことが検出された場合、前記切替三方弁を第２流路に切り替えるか、または送液ポンプの駆動を停止する制御手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のインク充填装置。
【請求項３】
前記第一接続管もしくは前記第二接続管に設けられ、インク中の溶存気体を除去する脱気手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のインク充填装置。
【請求項４】
前記脱気手段は、
内部にインクを流通させる中空糸の束である中空糸束と、
前記中空糸の外部を減圧させる減圧手段と
を備えたことを特徴とする請求項３に記載のインク充填装置。
【請求項５】
前記第一接続管に設けられ、インク中の溶存気体を除去する脱気手段と、
当該充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記脱気手段に脱気動作を開始させる脱気開始制御手段と、
前記充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記送液ポンプに送液動作を開始させる送液開始制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記脱気手段の脱気動作時間が第一所定時間経過し、且つ前記送液ポンプの送液動作時間が第二所定時間経過した場合に、前記切替三方弁を前記第一流路に切り替えることを特徴とする請求項２に記載のインク充填装置。
【請求項６】
前記脱気手段は、内部にインクを流通させる中空糸の束である中空糸束と、前記中空糸の外部を減圧させる減圧手段とを備え、
前記脱気開始制御手段は、前記充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記減圧手段を駆動し、
前記送液開始制御手段は、前記減圧手段の駆動時間が第三所定時間に到達した場合に、前記送液ポンプによる送液動作を開始させ、
前記制御手段は、前記減圧手段の動作時間が前記第一所定時間経過し、且つ前記送液ポンプの送液動作時間が前記第二所定時間経過した場合に、前記切替三方弁を前記第一流路に切り替えることを特徴とする請求項５に記載のインク充填装置。
【請求項７】
前記インクタンクに貯留されるインクの残量を検出するインク残量検出手段と、
前記インク残量検出手段によって検出されたインク残量が所定量未満である場合に、前記送液ポンプの駆動を禁止する禁止手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインク充填装置。
【請求項８】
前記第一接続管の中間部と前記第三接続管の中間部とに接続されるバイパス管と、
前記バイパス管に設けられ、前記第一接続管側から付与される圧力が所定圧未満の場合には閉塞し、前記付与される圧力が前記所定圧以上の場合には開放する圧力制御弁と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のインク充填装置。
【請求項９】
前記インク量検出センサは、静電容量センサであることを特徴とする請求項７に記載のインク充填装置。
【請求項１】
インクジェットプリンタのインクカートリッジにインクを充填するインク充填装置であって、
前記インクカートリッジにインクを充填する場合に前記インクカートリッジに接続し、前記インクカートリッジにインクを供給するインクカートリッジ供給部と、
インクを貯留するインクタンクと、
前記インクタンクに一端部が接続する第一接続管と、
入力端、第一出力端、および第二出力端を有し、前記入力端が前記第一接続管の前記一端部とは反対側の他端部に接続し、前記入力端から前記第一出力端に向かう第一流路と、前記入力端から前記第二出力端に向かう第二流路とを互いに切り替え可能な切替三方弁と、
前記切替三方弁の前記第一出力端に一端部が接続し、前記インクカートリッジ供給部に他端部が接続する第二接続管と、
前記切替三方弁の前記第二出力端に一端部が接続し、前記インクタンクに他端部が接続する第三接続管と、
前記第一接続管に設けられ、前記インクタンクに貯留されたインクを前記切替三方弁の前記入力端に送り込む送液ポンプと
を備えたことを特徴とするインク充填装置。
【請求項２】
前記インクカートリッジへのインクの充填を指示する充填指示手段と、
前記インクカートリッジ内のインク量を検出するインク量検出手段と、
前記充填指示手段によりインクの充填が指示された場合、前記切替三方弁を第１流路に切り替え、前記インク量検出手段によりインクカートリッジ内のインクが所定量になったことが検出された場合、前記切替三方弁を第２流路に切り替えるか、または送液ポンプの駆動を停止する制御手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のインク充填装置。
【請求項３】
前記第一接続管もしくは前記第二接続管に設けられ、インク中の溶存気体を除去する脱気手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のインク充填装置。
【請求項４】
前記脱気手段は、
内部にインクを流通させる中空糸の束である中空糸束と、
前記中空糸の外部を減圧させる減圧手段と
を備えたことを特徴とする請求項３に記載のインク充填装置。
【請求項５】
前記第一接続管に設けられ、インク中の溶存気体を除去する脱気手段と、
当該充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記脱気手段に脱気動作を開始させる脱気開始制御手段と、
前記充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記送液ポンプに送液動作を開始させる送液開始制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記脱気手段の脱気動作時間が第一所定時間経過し、且つ前記送液ポンプの送液動作時間が第二所定時間経過した場合に、前記切替三方弁を前記第一流路に切り替えることを特徴とする請求項２に記載のインク充填装置。
【請求項６】
前記脱気手段は、内部にインクを流通させる中空糸の束である中空糸束と、前記中空糸の外部を減圧させる減圧手段とを備え、
前記脱気開始制御手段は、前記充填指示手段によってインクの充填が指示された場合に、前記減圧手段を駆動し、
前記送液開始制御手段は、前記減圧手段の駆動時間が第三所定時間に到達した場合に、前記送液ポンプによる送液動作を開始させ、
前記制御手段は、前記減圧手段の動作時間が前記第一所定時間経過し、且つ前記送液ポンプの送液動作時間が前記第二所定時間経過した場合に、前記切替三方弁を前記第一流路に切り替えることを特徴とする請求項５に記載のインク充填装置。
【請求項７】
前記インクタンクに貯留されるインクの残量を検出するインク残量検出手段と、
前記インク残量検出手段によって検出されたインク残量が所定量未満である場合に、前記送液ポンプの駆動を禁止する禁止手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインク充填装置。
【請求項８】
前記第一接続管の中間部と前記第三接続管の中間部とに接続されるバイパス管と、
前記バイパス管に設けられ、前記第一接続管側から付与される圧力が所定圧未満の場合には閉塞し、前記付与される圧力が前記所定圧以上の場合には開放する圧力制御弁と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のインク充填装置。
【請求項９】
前記インク量検出センサは、静電容量センサであることを特徴とする請求項７に記載のインク充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−７３２０１（Ｐ２０１１−７３２０１Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２５３３０（Ｐ２００９−２２５３３０）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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