(57)【要約】      （修正有）【課題】インク漏れ検査を良好に行うことができるインクカートリッジの製造方法を提供する。【解決手段】インクジェットプリンタに接続して使用するインクカートリッジの製造方法は、接続部にインクカートリッジの筐体に組付けられるシール部材ユニット２０を有し、また、シール部材ユニット２０は、弾性材からなるシール部材と非弾性材からなる外装が二色成形されており、筐体のシール部材ユニット２０との当接部にはリブ１０６を設け、シール部材ユニット２０の筐体との溶着面およびそれに対向する面は互いに平行で平坦であるインクカートリッジにおいて、赤外線にて溶着後のリブ溶融状態を検査する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタに接続して使用するインクカートリッジは、接続部にインクカートリッジの筐体に組付けられるシール部材ユニットを有し、
また、前記シール部材ユニットは、弾性材からなるシール部材と非弾性材からなる外装が二色成形されており、
前記筐体の前記シール部材ユニットとの当接部にはリブを設け、
前記シール部材ユニットの前記筐体との溶着面およびそれに対向する面は互いに平行で平坦であるインクカートリッジにおいて、
赤外線にて溶着後のリブ溶融状態を検査することを特徴とするインクカートリッジの製造方法。
【請求項２】
前記外装は、前記筐体に含まれる材料種と前記シール部材に含まれる材料種とを混合した材質であ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製造方法。
【請求項３】
前記外装は赤外線透過性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクカートリッジの製造方法。
【請求項４】
前記外装と、前記筐体のリブはレーザ照射にて溶着されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のインクカートリッジの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタで使用可能なインクカートリッジの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタのプリンタ本体に着脱可能なインクカートリッジには、プリンタ本体と接続し、これによりインクが連通することでプリンタ本体側へインク供給可能となるような接続部が設けられている。その接続部の構成には、プリンタ本体側にインク供給針を設け、インクカートリッジ側のシール部材１９に挿入する形態がある。図１に示す特許文献１に記載のシール部材１９はエラストマ等により円筒形状に形成され、円筒形状の外周にリング状の凸部１００を設けている。これをカートリッジ本体の挿入口１０１に挿入することで、リング状の凸部１００がその弾性力により、カートリッジ本体の挿入口１０１内壁を広げる方向に押すことで密着している。
【０００３】
このような構成では、図２のようにインクカートリッジの製造工程にてシール部材１９の凸部１００にゴミ１０２が付着し、それを挿入口１０１に挿入することで、カートリッジ本体との間に隙間が発生し、そこからインク漏れが発生することがあった。挿入口１０１外側にはフィルム１０３が貼り付けられているため、インクカートリッジ使用前まではインク漏れを防止することができる。
【０００４】
しかし、インクカートリッジをプリンタ本体に装着後は、ゴミ１０２による隙間から、毛細管現象により矢印のインク漏れ経路１０５のように漏れ出す場合がある。すなわち、インクがカートリッジ本体とシール部材１９の隙間からフィルム１０３とシール部材１９の間を伝い、プリンタ本体側へ漏れ出すのである。インク漏れが微少であっても、インクカートリッジの装着後の期間が長期である場合は、プリンタ本体のインク汚れを引き起こすことになる。これより、インクカートリッジ製造工程では、このように別部材が組付けられている場合、組付け部からインクが漏れるような不良品の市場流出を防止するために、漏れ検査を行っている。漏れ検査には、通常、特許文献２のように検査したい部材間以外を密閉し、そこへ圧縮空気を流入し、一定時間経過後の圧縮空気の圧力低下を確認する方法が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３７７１９号公報
【特許文献２】特開２００５−９６１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のようなシール部材を用いるインクカートリッジには、以下に述べるような問題があった。すなわち、昨今のインクジェットプリンタは、様々な材料を含む多様なインクを扱っている。これより、そのシール部材もインクに接しても材料の劣化や、印字に影響のある成分のインクへの溶けだしが起きないような耐インク性を有する材料を選択する必要がある。
【０００７】
また、インクカートリッジはユーザの手操作によりプリンタ本体に装着されるため、その操作力が極力小さくなるような材料を選択する必要がある。これより、エラストマ材料は硬度が柔らかいものを選択することが考えられるが、ただしこのような材料は、いったんゴミが付着すると洗浄やブロー等では容易にゴミを取り除くことができない場合があった。特に、円筒形状であるシール部材の外周部が外部に触れやすいためゴミは付着しやすく、このような状態でカートリッジ本体に挿入されると前述のように課題が発生してしまう場合がある。
【０００８】
また、昨今の大量生産のための高速生産装置においては、インクの漏れ検査時間に問題があった。すなわち、ゴミによる小さな隙間からの漏れを検査する必要があり、微少な圧力変化を検知するために時間を要してしまうのである。このように、検査自体の時間が長くなるため生産性が低下し、または取り個数が多くなることで装置コストが高くなる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するため、インクジェットプリンタに接続して使用する本発明のインクカートリッジの製造方法は、接続部にインクカートリッジの筐体に組付けられるシール部材ユニットを有し、また、シール部材ユニットは、弾性材からなるシール部材と非弾性材からなる外装が二色成形されており、筐体のシール部材ユニットとの当接部にはリブを設け、シール部材ユニットの筐体との溶着面およびそれに対向する面は互いに平行で平坦であるインクカートリッジにおいて、赤外線にて溶着後のリブ溶融状態を検査することを特徴とする。
外装は、筐体に含まれる材料種とシール部材に含まれる材料種とを混合した材質であることを特徴とする。
外装は赤外線透過性を有することを特徴とする。
外装と、筐体のリブはレーザ照射にて溶着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、インクカートリッジ製造工程でのシール部材の外周部へゴミが付着しづらく、また付着したとしても容易に除去することが可能となり、インク漏れの発生を抑えることができる。また、インク漏れ検査の時間短縮により、生産性向上となるインクカートリッジの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】特許文献１に記載のインクカートリッジの挿入口近傍を示す断面図である。
【図２】特許文献１に記載のプリンタ本体に装着時のインクカートリッジの挿入口近傍を示す断面図である。
【図３】インクジェットプリンタの概略構成を示す図である。
【図４】インクカートリッジの分解図である。
【図５】シール部材ユニットの概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】カートリッジ本体の挿入口から見た拡大図である。
【図７】可視光カメラで見たカートリッジ本体に溶着されたシール部材ユニットの正面図である。
【図８】赤外線カメラで見たカートリッジ本体に溶着されたシール部材ユニットの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るインクカートリッジおよびインクジェットプリンタの実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の各実施形態は、本発明を実施するための好適な一例であり、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図３は、画像形成装置としてのインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。図３には、インク収納容器としてのインクカートリッジ１がプリンタ本体（装置本体）３０に搭載されている状態が示されている。プリンタ本体３０は、キャリッジ３１、インクジェットヘッド３２、装着部３３、搬送部３４、制御部３５および入出力部３６の他に、不図示の開閉可能な外装カバー、給装部、給送カセット、排出トレイおよび操作部などを備えている。
【００１４】
キャリッジ３１には、インクジェットヘッド３２およびインクカートリッジ１が取り外し可能に装着される装着部（以下、「カートリッジ装着部」あるいは「ホルダ」ともいう）３３が設けられている。本実施形態では、インクジェットヘッド３２と装着部３３とが一体化されたヘッドユニット（「カートリッジ装着ユニット」ともいう）３８が、キャリッジ３１に対して取り外し可能に搭載される構造となっている。
【００１５】
キャリッジ３１に設けられた装着部３３は、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のインクをそれぞれ収納するインクカートリッジ１Ｃ、１Ｂｋ、１Ｍ、１Ｙが取り外し可能に装着されるように構成されている。インクカートリッジ１Ｂｋは、他の３つのインクカートリッジ１Ｃ、１Ｍ、１Ｙよりも幅広で大容量に構成されている。また、インクジェットヘッド３２は、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のインクをそれぞれ吐出するための各色ヘッド部を備えており、インクカートリッジ１から供給されるインクが吐出可能なように構成されている。
【００１６】
このようなキャリッジ３１に対して使用者がインクカートリッジ１の着脱や交換を行う場合には、まず、使用者が、キャリッジ３１や搬送部３４などを覆っている外装カバー（不図示）を開状態にする。外装カバーの開状態がプリンタ本体によって検出されると、キャリッジ３１が「カートリッジ交換位置」へ移動する。使用者は、カートリッジ交換位置にあるキャリッジ３１にインクカートリッジ１を挿入することができ、また、カートリッジ交換位置にあるキャリッジ３１からインクカートリッジ１を取り出すことができる。
【００１７】
図４に示されるように、供給口８は、カートリッジ本体の前面２ｃの下部である底面近傍に設けられている。また、供給口８はインク供給路２２の一端部に設けられており、インク供給路２２の他端部はインク収納室１１に接続されている。インク供給路２２には、シール部材ユニット２０が設けられている。図５のようにシール部材ユニット２０は、シール部材１９と外装２１から構成される。シール部材１９は円筒形状であり、ＰＰ材を含むエラストマで形成されている。また、外装２１はシール部材１９の外周面と二色成形により密着しており、カートリッジ本体と同材料のＰＥ材と、シール部材１９に含まれる材料種であるＰＰ材の２種材料を含むポリマーアロイで形成されている。
【００１８】
このようなシール部材１９の奥側（供給口８よりもインク収納室１１に近い側）の端部に開閉可能なスリット１０４が設けられており、インク供給針（不図示）が挿入されていない状態ではスリット１０４は閉じた状態となっている。閉じた状態によってインク供給路１０６が塞がれ、これにより供給口８とインク収納室１１とは非連通状態となり、供給口８からの大気流入を防止している。インク供給針がインク供給路に挿入されると、そのスリット１０４は押し広げられて開口し、インク供給針とインク収納室１１との連通が確保される。また、インクの漏れ出しが生じないようにシール部材１９の内周面がインク供給針の外周面に弾性的に当接してシールする。このようにしてインク供給路２２がインク供給針と接続されることで、インク収納室１１内のインクがインク供給針に供給可能な状態となる。
【００１９】
図６のようにカートリッジ本体１０８における外装２１との当接部には溶着リブ１０７を有する。溶着リブ１０７を設けることで、リブが溶け込んで溶着されるため、リブがない場合の面同士の溶着ほど平面性は要求されない。外装２１は赤外線透過性を有し、またカートリッジ本体１０８は赤外線吸収性を有し、シール部材ユニット２０側からレーザを照射することで、カートリッジ本体１０８の溶着リブ１０７が発熱して溶着される。本実施形態における外装２１の透過率は厚み１ｍｍの部材に対して８０％程度であり、またカートリッジ本体１０８の樹脂内におけるカーボンブラック含有率は１〜３％程度である。レーザは、半導体レーザであり９４０μｍの波長である。
【００２０】
本実施形態では、このようにシール部材１９を外装２１と二色成形し、外装２１側をカートリッジ本体１０８と溶着している。外装２１の表面は充分平滑であり粘着性もないためゴミが付着しづらく、外装２１の外周部にゴミが付着したとしても、洗浄やブローにより容易に除去可能となるのである。よって、製造工程においてゴミのはさみ込みによる隙間からの漏れの発生を抑えることが可能となる。
【００２１】
また、シール部材ユニット２０およびカートリッジ本体１０８との溶着部の漏れ検査は、従来シール部材１９のスリット１０４に検査用針を挿入することでスリット１０４を開き、圧縮空気を供給して圧力の低下量にて判定していた。ただし、ゴミによる小さな隙間からの漏れを検査する必要があるため、微少な圧力変化を検知するために時間を要してしまう。
【００２２】
そこで今回、赤外線カメラを用いることで、溶着リブ１０７の溶着後の状態により漏れ検査を実施可能となった。溶着後のリブ２８を外装２１の表面から透過で撮影すると、溶着部では赤外線が溶着リブ１０７側に透過するが、溶着が不充分な部分では赤外線が外装２１の溶着面側で反射されるため溶着部との差が発生し、これにより判定できる。
【００２３】
可視光による従来の検査用カメラでは、図７のように溶着リブ１０７の溶着が不充分な部分１０８をコントラスト不足のため判定することができなかった。しかしながら、２００万画素程度の赤外線カメラを用いて赤外照明のピーク発光波長８５０ｎｍで撮影した場合、赤外線は屈折率が低いため、外装２１の樹脂内で乱反射しづらい。これより、溶着リブ１０７まで透過しやすいため、図８のように溶着が不充分な部分１０８の判定が充分可能となるのである。よって、赤外線カメラの撮影と画像処理の時間のみで検査可能となり生産性が向上する。
【符号の説明】
【００２４】
１  インクカートリッジ、２ｃ  前面、４  インク漏れ経路、８  供給部（供給口）、
１１  インク収納室、１９  シール部材、２０  シール部材ユニット、２１  外装、
２２  インク供給路、３１  キャリッジ、３２  インクジェットヘッド、
３３  装着部（カートリッジ装着部、ホルダ）、３４  搬送部、３５  制御部、
３６  入出力部、１００  リング状の凸部、１０１  挿入口、１０２  ゴミ、
１０３  フィルム、１０４  スリット、１０５  インク漏れ経路、
１０６  溶着リブ、１０７  溶着が不充分な部分、１０８  カートリッジ本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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