(57)【要約】【課題】液体保持部材にシワやメクレを生じさせることなく、また内空の支持部材内に一様な圧縮密度で隙間なく保持部材を設置することが可能な液体保持部材の挿入方法を提供する。【解決手段】保持体４０１に切り欠け部４０２を設け、当該切り欠け部４０２にガイド５０１を接触し圧縮させた状態で、保持体４０１を支持部材３００の内部に挿入する。その後、ガイド５０１を僅かに圧縮を開放する方向に移動させる。これにより、保持体４０１がインク収容部３００から部分的に支持されて摩擦力が弱まった状態で、ガイド５０１を抜き出すことが出来るようになる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吸収し保持することが可能なほぼ直方体の液体保持体を、該液体保持体の体積よりも小さな容積を有する支持部材に挿入するための液体保持体の挿入方法であって、
前記液体保持体の側面に形成された複数の切り欠け部のそれぞれに、ガイドを接触させ、前記液体保持体の内側に向けて圧縮させる圧縮工程と、
前記圧縮工程によって圧縮された状態で前記液体保持体を前記支持部材に、隙間を設けた状態で挿入する挿入工程と、
前記挿入工程の後に、前記液体保持体の圧縮を開放する方向に前記ガイドを移動させ、前記液体保持体の前記切り欠け部以外の領域を前記支持部材の内壁に接触させる接触工程と、
前記接触工程の後に、前記ガイドを前記支持部材から抜き出すことにより、前記液体保持体の側面の全域を前記支持部材の内壁に拡張させる拡張工程と
を有することを特徴とする液体保持体の挿入方法。
【請求項２】
前記切り欠け部は、前記液体保持体の対向する２つの面において、互いに重複しない様に、交互に複数ずつ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体保持体の挿入方法。
【請求項３】
前記切り欠け部の幅および前記切り欠け部以外の領域の幅は、前記液体保持体の側面の幅の１／２未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の液体保持体の挿入方法。
【請求項４】
前記ガイドの幅および厚みは、前記切り欠け部の幅および奥行きよりも小さいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体保持体の挿入方法。
【請求項５】
前記支持部材はインクジェットプリントヘッドのインクタンクであって、前記液体保持体はインクを吸収し保持することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体保持体の挿入方法。
【請求項６】
前記液体保持体はポリウレタンフォームで構成され、前記ガイドはステンレスで構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体保持体の挿入方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液体保持体の挿入方法に使用することが可能な液体保持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吸収して保持することが可能な保持体を、ケース内に挿入する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置のインクタンクのように、液体を保持する収容部材は、液体を吸収可能な保持体を空のハードケースに収容することによって構成されている。この場合、保持体はケースの内容積よりもやや大きな体積を有しており、僅かに圧縮された状態でケースに収容されている。
【０００３】
特許文献１には、圧縮ガイド治具を用いて保持体の側面を圧縮し、ピストンを用いてこれをケースに挿入しながらケース内で圧縮を解除する、というインクタンクの組み立て工程が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２５２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、圧縮から開放された保持体がケース内で進行して行く過程において、保持体とケース内壁との間に生じる摩擦の影響で、保持体にシワやメクレが生じる懸念があった。また、十分に圧縮された保持体は自身の持つ反発力によってケース内で増大することになるので、反発力に偏りが存在すると、ケース内で復元された保持体の形状が歪になってしまったり、圧縮密度にばらつきが残ってしまったりするおそれがあった。
【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る。よって、その目的とするところは、シワやメクレを生じさせることなく、また内空のケース内に一様な圧縮密度で隙間なく、保持部材を設置することが可能なケース挿入方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために本発明は、液体を吸収し保持することが可能なほぼ直方体の液体保持体を、該液体保持体の体積よりも小さな容積を有する支持部材に挿入するための液体保持体の挿入方法であって、前記液体保持体の側面に形成された複数の切り欠け部のそれぞれに、ガイドを接触させ、前記液体保持体の内側に向けて圧縮させる圧縮工程と、前記圧縮工程によって圧縮された状態で前記液体保持体を前記支持部材に、隙間を設けた状態で挿入する挿入工程と、前記挿入工程の後に、前記液体保持体の圧縮を開放する方向に前記ガイドを移動させ、前記液体保持体の前記切り欠け部以外の領域を前記支持部材の内壁に接触させる接触工程と、前記接触工程の後に、前記ガイドを前記支持部材から抜き出すことにより、前記液体保持体の側面の全域を前記支持部材の内壁に拡張させる拡張工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保持体がインク収容部から部分的に支持されて摩擦力が弱まった状態で、圧縮ガイド治具を抜き出すことが出来るので、シワやメクレの発生を抑制し、一定に近い圧縮密度で保持体をインク収容部内に設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、インクジェットプリントヘッドの斜視図と断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、支持部材に保持体を挿入する工程の説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、一般的な保持体の形状と挿入工程を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、保持体と圧縮ガイド治具の特徴形状を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、保持体を支持部材に挿入する様子を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、切り欠け部の好ましいレイアウトの説明図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、検証例における保持部と圧縮ガイドを示す図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、保持体を製造する際のシート切断位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の収容部材として利用可能なインクジェットプリントヘッド１の斜視図および断面図である。インクジェットプリントヘッド１は、主に、インクを吐出する記録素子基板１００、記録素子基板１００に電圧パルスを印加する電気配線基板２００、記録素子基板１００に供給するインクを収容および保持している支持部材３００から構成されている。インクタンクとなる支持部材３００の内側はインク収容部６００となっており、インクを吸収し保持することが可能な液体保持体４００（以下、単に保持体とも言う）が収容されている。保持体４００は、ポリプロピレン等の繊維集合体やポリウレタンフォーム等を材料とする収縮可能な部材で形成されており、インクを吸収するのに十分な負圧を発生する。また、保持体４００、圧縮されない状態において、インク収容部の容積よりも大きな体積を有している。本実施形態では、保持体の形状にその特徴を有しているが、その詳細については後述する。
【００１１】
図２（ａ）〜（ｄ）は、インクジェットプリントヘッド１の組み立て時において、支持部材３００に保持体４００を挿入する工程を説明するための概略断面図である。図２（ａ）を参照するに、支持部材３００のインク収容部６００に対しＺ方向上位に位置決めされた保持体４００は、そのＸ方向およびＹ方向の側面から、圧縮ガイド治具５００が接触し圧縮される。その結果、図２（ｂ）に見るように、インク収容部６００の容積よりも一回り小さい形状の保持体となる。
【００１２】
その後、保持体４００は、圧縮された状態のまま、ピストン７００によってＺ方向に押され、図２（ｃ）に示すような状態でインク収容部６００内に収まる。このとき、保持体４００に接触している圧縮ガイド治具５００と、インク収容部６００の内壁との間には十分な隙間ｓが存在している。
【００１３】
続いて、ピストン７００による押し当てを保ちながら圧縮ガイド治具５００を抜き出すことにより、保持体４００は隙間領域に拡張し、図２（ｄ）のようにインク収容部６００内に満たされた状態になる。さらに、ピストン７００を保持体４００から離すことにより、保持体４００の挿入工程は完了する。インク収容部６００への収容が完了した状態において、保持体４００は完全に圧縮から開放された訳ではなく、インク収容部６００の内壁によってある程度圧縮されている。
【００１４】
図３（ａ）〜（ｄ）は、従来の一般的な保持体と圧縮ガイド治具の形状と、挿入工程を説明するための上面図である。従来、保持体４００は略直方体を呈しているのが一般であり、圧縮ガイド治具５００も、保持体４００の平滑な側面に均一に接触可能な平板で構成されている。図３（ａ）は、図２（ｂ）の状態に相当し、圧縮ガイド治具５００が、保持体４００に対しＸ方向およびＹ方向の側面全域に等価に接触し、これを圧縮した状態を示している。この段階において、保持体４００は、インク収容部６００よりも一回り小さい直方体形状を呈している。
【００１５】
その後、圧縮された状態のまま、保持体４００はピストン７００によってＺ方向に押され（図２（ｃ）参照）、図３（ｂ）に示すような状態でインク収容部６００内に収まる。このとき、圧縮ガイド治具５００とインク収容部６００の内壁との間には、ほぼ均一な隙間ｓが存在している（図３（ｃ））。
【００１６】
そして、この状態でピストン７００による押し当てを保ちながら圧縮ガイド治具５００を抜き出すことにより、図３（ｄ）のように、インク収容部６００内に保持体４００が満たされた状態が得られる。但し、このような構成では、圧縮ガイド治具５００を抜き出す過程において、保持体４００と圧縮ガイド治具５００との間に生じる摩擦の影響で、保持体４００の一部にシワやメクレが生じる懸念がある。また、保持体４００が、十分に圧縮された状態から一気に開放されるので、ケース内で復元された保持体４００の形状が歪になってしまったり、挿入完了後の圧縮密度にばらつきが残ってしまったりするおそれがある。
【００１７】
図４（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態で使用する保持体４０１と圧縮ガイド治具５０１の特徴的な形状を説明するための、上面図および斜視図である。図において、（ａ）および（ｂ）は、保持体４０１の上面図および斜視図を示している。Ｘ方向の２つの側面（Ｘ側面１とＸ側面２）には、幅ｗ、奥行きｔ、高さｈ（保持体４００のＺ方向長）を有する切り欠き４０２が、Ｙ方向に重複しない様に交互に設けられている。また、Ｙ方向の２つの側面（Ｙ側面１とＹ側面２）においても、上記と同サイズの切り欠き４０２が、Ｘ方向に重複しない様に交互に設けられている。結果、全ての側面は、切り欠け部４０２が存在する部分（凹部）と切り欠け部４０２が存在しない部分（凸部）が交互に配置された形状になっている。
【００１８】
一方、図４（ｃ）および（ｄ）は、上記保持体４０１をインク収容部６００に挿入する際に使用する圧縮ガイド治具５０１を示す断面図および斜視図である。圧縮ガイド治具５０１は、切り欠け部４０２のサイズ（ｗ、ｔ、ｈ）より小さいサイズの接触部５０２を複数有しており、保持体４０１の側面において、切り欠け部４０２が存在する部分（凹部）にのみ接触するようになっている。
【００１９】
図５（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態の保持体４０１と圧縮ガイド治具５０１を用いて、図２で示した工程で、支持部材３００に保持体４０１を挿入する様子を示す図である。圧縮ガイド治具５０１に備えられた複数の接触部５０２のそれぞれは、位置決めされた保持体４０１に対し、Ｘ方向およびＹ方向の側面凹部に接触し、これを圧縮する。その結果、インク収容部６００の容積よりも一回り小さい形状となる（図５（ａ））。この際、Ｘ側面においてもＹ側面においても、接触部５０２は、交互に配された切り欠き４０２から内側に向けて保持体を圧縮している。よって、その圧縮力は保持体４０１の全域に偏りなく作用し、保持体の形状が歪むことが抑制される。
【００２０】
その後、図２（ｃ）に示すように、保持体４０１はＸ方向およびＹ方向の側面から圧縮された状態のまま、ピストン７００によってＺ方向に押され、図５（ｂ）に示す状態でインク収容部６００内に収まる。このとき、接触部５０２が接触している領域とインク収容部６００の内壁との間には比較的大きな隙間が、接触部５０２が接触していない領域とインク収容部６００の内壁との間には比較的小さな隙間が、それぞれ存在している。
【００２１】
ここで、本実施形態では、接触部５０２を、保持体４００の圧縮を開放する方向に僅かに移動する。これにより、切り欠け部以外の領域（すなわち凸部）の保持体４０１が、インク収容部６００の内壁に接触する。そして、この接触によって、保持体４０１はインク収容部６００の内壁に支持され、インク収容部６００内に仮固定される。この段階において、切り欠け部４０２（凹部）領域にある接触部５０２が保持体４０１から受ける反発力（復元力）は、圧縮が開放された分、同図（ｂ）の状態よりも小さくなる。つまり、接触部５０２と保持体４０１との間に生じる摩擦力は、同図（ｂ）の状態や、図３で説明した従来構成でガイド部材を引き抜く場合よりもｓで示す分だけ小さくなる。
【００２２】
この状態で、ピストン７００による押し当てを保ちながら圧縮ガイド治具５０１を抜き出すことにより、各所の凹部には図５（ｄ）に示すような復元力が働き、保持体４０１は隙間領域に向けて更に拡張する。この際、切り欠け部４０２は復元力が作用する方向に対し、互い違いに配置されているので、個々の接触部５０２に作用する摩擦力はほぼ同等となる。また、個々の切り欠け部４０２のサイズおよび個々の接触部５０２のサイズが等しいので、復元力も保持体４０１全体において均等に働く。その結果、図５（ｅ）のように、インク収容部６００内に保持体４００が隙間なく、略均一な圧縮率で収容された状態が得られる。その後、ピストン７００を保持体４００から離すことにより、保持体４００の挿入工程は完了する。
【００２３】
このように、本実施形態によれば、保持体４０１がインク収容部６００から部分的に支持され、圧縮ガイド治具５０１との間に生じる摩擦力を弱めた状態で、圧縮ガイド治具５０１を抜き出している。よって、図３に示した従来の構成と比べ、保持体４０１にシワやメクレが生じることを抑制し、また一様な圧縮密度で隙間がないように、保持体４０１をインク収容部６００内に設置することが可能となる。
【００２４】
以下、以上説明した本発明を、より効果的に機能させる条件について説明する。圧縮ガイド治具５０１の材質は特に限定されるものではないが、圧縮時のインク保持体の反発に耐え得る強度を考慮すると、ステンレス製であることが好ましい。この場合、適切な強度を得るためには、１ｍｍ以上の幅、０．２ｍｍ以上の厚みを有することが好ましい。この際、上述したように、個々の接触部５０２は個々の切り欠け部４０２のサイズよりも小さいことが好ましい。これは、接触部５０２を小さくすれば、保持体４０１との接触面積が縮小され、シワやメクレが懸念される面積をより小さく出来るからである。よって、接触部５０２のサイズを１ｍｍ以上の幅、０．２ｍｍ以上の厚みとする場合、切り欠け部４０２の幅ｗおよび奥行きサイズｔもこれよりも大きな値とすることが望まれる。
【００２５】
一方、切り欠け部４０２の奥行きサイズｔがあまり大きすぎると、圧縮ガイド治具５０１を引き抜く際に、保持体４０１からの十分な復元力が得られない懸念も生じる。この場合、挿入完了後のインク収容部内において、保持体４０１が固定されず不安定な状態になるおそれが生じる。このような点を懸念すると、切り欠け部４０２の奥行きサイズｔは１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
図６（ａ）〜（ｄ）は、切り欠け部４０２の好ましいレイアウトを説明するための図である。本発明者らの鋭意検討によれば、Ｘ側面においてもＹ側面においても個々の切り欠け部４０２の幅ｗは、保持体４０１の幅Ｗに対し１／２未満であることが好ましい。
【００２７】
例えば図６（ａ）のように、切り欠け部４０２の幅ｗが保持体４０１の幅Ｗの１／２以上であると、接触部５０２が保持体４０１に接触する総面積が大きくなり、摩擦を軽減する効果を十分に得ることが出来なくなってしまう。また、対向する２つの面において切り欠け部４０２を互い違いに配置しようとしても、図６（ｂ）のように姿勢が崩れてしまったり、図６（ｃ）のように対向する２つの面において切り欠け部４０２がどうしても向かい合ってしまったりする。一方、切り欠け部４０２の幅ｗが保持体４０１の幅Ｗに比べてあまり小さく且つその数が少ないと、図６（ｄ）に示すように凸部の幅が大きくなりすぎ、保持体４０１全体の姿勢が崩れてしまう。そして、上記いずれの場合であっても、復元力を保持体４０１全体において均等に作用させることが出来ず、設置された後の保持体４０１に圧縮率の偏りが含まれるおそれが生じる。
【００２８】
各側面における切り欠けの数は特に制限されるものではないが、保持体４０１の姿勢を保ちつつこれを持ち上げる構成を考慮すれば、少なくとも１つ、長手方向（Ｘ側面）には２つ以上用意することが好ましい。多すぎることによる作用的な弊害はないが、保持体の製造工程を鑑みると、形状はシンプルであるほうが好ましい。
【００２９】
以下、上記条件を満たす範囲で作成した保持体および圧縮ガイド治具を用いて、インク収容部に保持体を挿入し、検証した例をいくつか説明する。
【００３０】
（検証例１）
Ｘ方向の辺の長さ３０ｍｍ、Ｙ方向の辺の長さ５５ｍｍ、Ｚ方向の辺の長さ２０ｍｍの寸法でポリウレタンフォームの保持体を作成した。この際、幅ｗ＝１０ｍｍ、奥行きｔ＝３ｍｍを有する切り欠きを、Ｘ側面においてもＹ側面においても、対向する面で互い違いに配置した。圧縮ガイド治具としては、幅ｗ２＝８ｍｍ、厚みｔ２＝０．５ｍｍの接触部を、上記切り欠けの位置に併せて複数備えたものを用意した。一方、上記保持体を収容するためのインク収容部としては、保持体よりも一回り小さいサイズの、Ｘ方向の辺の長さ２５ｍｍ、Ｙ方向の辺の長さ５０ｍｍ、Ｚ方向の辺の長さ２０ｍｍの寸法のものを用意した。そして、上記圧縮ガイド治具を用いて、図２で説明した工程に従い、保持部を支持部材に挿入した。
【００３１】
挿入の途中、圧縮ガイド治具を少し開き、圧縮状態を緩めると、インク保持体がインク収容部に仮固定されるのが確認できた。そして、圧縮ガイド治具はスムーズに引き抜くことが出来、インク保持体は自身の復元力によって、良好な状態でインク収容部に当接した。結果、保持部材を、シワやメクレのない状態で且つ一様な圧縮密度で隙間なく支持部材に設置することが出来た。
【００３２】
（検証例２）
図７（ａ）および（ｂ）は、本検証例で用いた保持部と圧縮ガイド（接触部）の形状を示す図である。
【００３３】
本検証例においても、Ｘ方向の辺の長さ３０ｍｍ、Ｙ方向の辺の長さ５５ｍｍ、Ｚ方向の辺の長さ２０ｍｍの寸法でポリウレタンフォームの保持体を作成した。但し、本検証例では、幅ｗ３＝１０ｍｍ、奥行きｔ３＝１．８ｍｍを有する切り欠きを、図７（ａ）に示す状態で配置した。圧縮ガイド治具としては、直径１．５ｍｍを有する棒状の接触部を、図７（ｂ）の状態で上記切り欠けの位置に接触するように複数備えたものを用意した。一方、上記保持体を収容するためのインク収容部としては、保持体よりも一回り小さいサイズの、Ｘ方向の辺の長さ２５ｍｍ、Ｙ方向の辺の長さ５０ｍｍ、Ｚ方向の辺の長さ２０ｍｍの寸法のものを用意した。そして、上記圧縮ガイド治具を用いて、図２で説明した工程に従い、保持部を支持部材に挿入した。
【００３４】
挿入の途中、圧縮ガイド治具を少し開き、圧縮状態を緩めると、インク保持体がインク収容部に仮固定されるのが確認できた。そして、圧縮ガイド治具はスムーズに引き抜くことが出来、インク保持体は自身の復元力によって、良好な状態でインク収容部に当接した。結果、保持体を、シワやメクレのない状態で且つ一様な圧縮密度で隙間なく支持部材に設置することが出来た。
【００３５】
なお、図８（ａ）および（ｂ）は、検証例１および検証例２の夫々で使用する保持体を、１枚のシート部材から製造する際の切断位置を示す図である。所定の金型を用い、図に示した切断位置で１枚のシートを切断することにより、同型多数の保持体を無駄なく短時間で生産することが出来る。
【００３６】
以上では、インクジェットプリントヘッドのインク収容部にインクを吸収し保持するための保持体を挿入する場合を例に説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。どのような用途で用いられるものであっても、内空の収容部材の中に、本発明の特徴的な形状を有する保持体を本発明の特徴的な工程で挿入するのであれば、上述したような本発明の効果を得ることは出来る。
【符号の説明】
【００３７】
３００    支持部材
４０１    液体保持体
４０２    切り欠け部
５０２    接触部
【図１】
2015196327.tif 000003
【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】
2015196327.tif 000008
【図７】
2015196327.tif 000009
【図８】
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