(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体をそれよりも容積の小さい容器内に装着するための装置において、
前記弾性体を挿入方向と直交する方向から圧縮し、当該弾性体とともに前記容器内に挿入される圧縮部材と、
前記圧縮部材が挿入された状態の前記容器を、前記挿入方向と反対向きに押圧する第１押圧部材と、
前記圧縮部材に圧縮された状態で保持された前記弾性体を、前記挿入方向に押圧する第２押圧部材と、を備え、
前記弾性体を前記圧縮部材で圧縮して当該圧縮部材ごと前記容器内に挿入し、前記第１押圧部材で当該容器を押圧しつつ、それよりも強い力で前記第２押圧部材により当該弾性体を押圧することにより、当該容器と当該弾性体とを同時に前記押圧方向に移動させて前記圧縮部材から離脱させるように構成したことを特徴とする弾性体装着装置。
【請求項２】
前記容器、前記弾性体、前記第１押圧部材、前記第２押圧部材のうちの少なくとも１つを検知対象として、その移動位置あるいは移動量を検知する検知手段を更に備え、
当該検知対象が所定の移動位置あるいは移動量まで移動したときに、前記第１押圧部材による前記容器の押圧を解除するように構成したことを特徴とする請求項１記載の弾性体装着装置。
【請求項３】
前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とで前記容器と前記弾性体とを押圧している状態における当該弾性体の反発力を計測する計測手段を更に備え、
前記反発力の計測値が所定の値を超えたときに、前記第１押圧部材による前記容器の押圧を解除するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の弾性体装着装置。
【請求項４】
前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とで前記容器と前記弾性体とを押圧しつつ、一方の押圧部材の前記挿入方向への移動量あるいは移動速度に応じて、もう一方の押圧部材の同方向への移動量あるいは移動速度を制御するように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の弾性体装着装置。
【請求項５】
前記圧縮部材を前記容器内にて開放した後、前記第１押圧部材及び前記第２押圧部材による押圧を開始することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の弾性体装着装置。
【請求項６】
弾性体をそれよりも容積の小さい容器内に装着する方法において、
弾性体を挿入方向と直交する方向から圧縮部材で圧縮して、当該圧縮部材ごと前記容器内に挿入した後、当該容器を前記挿入方向と反対向きに第１押圧部材で押圧しつつ、それよりも強い力で、当該弾性体を前記挿入方向から第２押圧部材で押圧することにより、当該容器と当該弾性体とを同時に前記押圧方向に移動させて前記圧縮部材から離脱させるようにしたことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の弾性体装着装置を用いた弾性体装着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、容器内にそれよりも大きな弾性体を装着する技術、たとえばインクジェットプリンタのインクジェットカートリッジ本体（容器）内に、インクを含浸させるための多孔質の弾性体などを挿入して取り付ける技術に属する。
【０００２】
【従来の技術】
小型のインクジェットプリンタにおいては、インクジェットカートリッジすなわち、記録ヘッドとインクタンクとを一体化したものを着脱自在に搭載したものが普及している。インクジェットカートリッジ（以下、単にカートリッジともいう。）のインクタンク部には、多孔質の弾性体からなるインク吸収体が圧縮された状態で収容されており、このインク吸収体にインクが含浸されて保持されている。インクは、ノズルの毛細管力により、インク吸収体による保持力（負圧）に抗して記録ヘッド部のインク吐出口に導かれ、そこから液滴となって記録紙へ向けて吐出される。
カートリッジのインクタンクにインク吸収体を挿入する作業は、当初は人手によりおこなわれていた。すなわち、インク吸収体を１つずつ手で押し縮めてインクタンク内に挿入する方法がとられていた。そして、インク吸収体を挿入したあとでインクタンク内にインクを注入していた。このように人手によってインク吸収体をインクタンク内に挿入する作業は手間がかかるため大量生産には不向きである。また、圧縮に伴う変形によってインク吸収体にしわ（皺）が生じ、そのしわによる間隙の存在により、インクタンクの内壁にインク吸収体が良好に密着していない部分が生じていた。
インクタンクの内壁とインク吸収体との間に、しわなどによる密着不良部分があると、その部分に、インク吸収体に吸収されないインクによるインク溜りができてしまう。このようなインク溜りのあるカートリッジを使用した場合、インクが出なくなくなるまで使用しても、インク溜りのインクは使われずにインクタンク内に残留することになるため、インクタンクに注入したインクを有効に使い切ることができない。また、インク溜りによってインクの流れが阻害され、記録ヘッド部へインクが安定供給されにくくなるため、インクの吐出が正常に行われなくなり、印字品質の低下を招くことにもなる。
インク吸収体等の弾性体を容器に挿入する公知技術としては、特開平5-463 号（ウレタンフォームの圧縮充填方法）公報や特開平7-314731号（吸収体の挿入方法）公報などにみられるように、圧縮部材（把持枠）により弾性体（発泡体）を周囲から圧縮して容器内に挿入した後、圧縮部材を引き抜くといったものや、特開平9-141886号（インク吸収体挿入装置）にみられるように、挿入時にしわやめくれなどを生じさせないように弾性体ならびに圧縮部材のコーナー部を面取りするといったものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平5-463 号公報や特開平7-314731号公報に記載の技術では、を引き抜く時に、圧縮部材との摩擦力によって弾性体が圧縮部材と一緒に動いてしまい、弾性体と容器底面との間に隙間ができやすいといった不具合がある。特開平9-141886号公報に記載の技術では、弾性体のしわの発生を抑えるという効果は得られても、弾性体と容器底面との間の隙間の発生を防ぐことは難しい。
そこで本発明が解決しようとする課題は、インク吸収体などの弾性体をその寸法より小さい容器内に装着した際に、弾性体にしわが生じるのを防止し、かつ弾性体と容器底面、すなわち弾性体の挿入方向先端面が対面する容器内面との間に隙間が発生するのを防ぐことができる弾性体装着装置および弾性体装着方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明では、弾性体をそれよりも容積の小さい容器内に挿入して取り付けるための装置において、前記弾性体を挿入方向と直交する方向から圧縮し、当該弾性体とともに前記容器内に挿入される圧縮部材と、前記圧縮部材が挿入された状態の前記容器を、前記挿入方向と反対向きに押圧する第１押圧部材と、前記圧縮部材に圧縮された状態で保持された前記弾性体を、前記挿入方向に押圧する第２押圧部材と、を備え、前記弾性体を前記圧縮部材で圧縮して当該圧縮部材ごと前記容器内に挿入し、前記第１押圧部材で当該容器を押圧しつつ、それよりも強い力で前記第２押圧部材により当該弾性体を押圧することにより、当該容器と当該弾性体とを同時に前記押圧方向に移動させて前記圧縮部材から離脱させるように構成したことを特徴としている。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の弾性体装着装置において、前記容器、前記弾性体、前記第１押圧部材、前記第２押圧部材のうちの少なくとも１つを検知対象として、その移動位置を検知する検知手段を更に備え、当該検知対象が所定の位置に移動したときに、前記第１押圧部材による前記容器の押圧を解除するように構成したことを特徴としている。
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の弾性体装着装置において、前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とで前記容器と前記弾性体とを押圧している状態における当該弾性体の反発力を計測する計測手段を更に備え、前記反発力の計測値が所定の値を超えたときに、前記第１押圧部材による前記容器の押圧を解除するように構成したことを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の弾性体装着装置において、前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とで前記容器と前記弾性体とを押圧しつつ、一方の押圧部材の前記挿入方向への移動量あるいは移動速度に応じて、もう一方の押圧部材の同方向への移動量あるいは移動速度を制御できるように構成したことを特徴としている。
また、請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の弾性体装着装置において、前記圧縮部材を前記容器内にて開放した後、すなわち、前記弾性体の反発力で自然に押し開かれる状態にした後、前記第１押圧部材及び前記第２押圧部材による押圧を開始するように構成したことを特徴としている。
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１つに記載の弾性体装着装置を用い、弾性体を挿入方向と直交する方向から圧縮部材で圧縮して、当該圧縮部材ごと前記容器内に挿入した後、当該容器を前記挿入方向と反対向きに第１押圧部材で押圧しつつ、それよりも強い力で、当該弾性体を前記挿入方向から第２押圧部材で押圧することにより、当該容器と当該弾性体とを同時に前記押圧方向に移動させて前記圧縮部材から離脱させるようにしたことを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施の形態に基づいてより詳細に説明する。
図１は本発明に係る弾性体装着装置の一構成例の概略を示した全体斜視図、図２は図１に示す装置の動作説明図である。図中、１は弾性体、２は圧縮部材、３は第１押圧部材、４は第２押圧部材、５は容器である。
圧縮部材２は水平断面が略コ字形の一対の把持体２ａ、２ｂからなる。把持体２ａ、２ｂは、図１に示すように、空気圧式のクランプ機構６の一対の水平駆動部に各々取り付けられており、クランプ機構６を駆動することにより、所定の高さ位置にて水平方向に互いに対称的に近接および離間移動される。圧縮部材２の寸法および形状は、図２に示すように、両把持体２ａ、２ｂ間にて弾性体１を側面から均一に圧縮でき、かつ両把持体２ａ、２ｂ同士を当接させた状態で容器５内に挿入できるように設定されている。両把持体２ａ、２ｂは金属製であり、その表面には、弾性体１に対して非粘着性で摩擦抵抗が小さく、滑りが良くなるようにフッ素コーティング、ドライルーブ処理が施されている。
第１押圧部材３は、図１に示すように、上下方向に伸縮する空気圧式の第１シリンダ機構７の伸縮ロッド７ａ、７ａの上端部に片持ち支持されて圧縮部材２の上方に配置されている。第１押圧部材３は、伸縮ロッド７ａ、７ａを縮長側に駆動させることにより、図２に示すように、圧縮部材２が挿入された状態で保持されている容器５の上面に当接して、容器５を上方から所定の押圧力Ｆ１で押圧する。
【０００６】
第２押圧部材４は、図１に示すように、圧縮部材２の下方に設けられた上下方向に伸縮する空気圧式の第２シリンダ機構８の伸縮ロッド８ａ、８ａの上端に取り付けられている。第２押圧部材４は、両把持体２ａ、２ｂ同士を接合させた状態、すなわち弾性体１を圧縮した状態にある圧縮部材２内に下方から挿入でき、かつ側面のほぼ全体を圧縮部材２の内壁に接触させつつ上下移動できるように、その寸法および形状が設定されている。第２押圧部材４は、伸縮ロッド８ａ、８ａを伸張側に駆動させることにより、図２に示すように、圧縮部材２内で圧縮されている弾性体１の下面に当接して、弾性体１を下方から所定の押圧力Ｆ２で押圧する。この第２押圧部材４による押圧力Ｆ２は、第１押圧部材３による押圧力Ｆ１よりも大きめ（Ｆ１＜Ｆ２）に設定されている。すなわち、第２空気圧シリンダ機構８の出力は、第１シリンダ機構７のそれよりも大きく、第２空気圧シリンダ機構８により第２押圧部材４を上昇させて弾性体１を下方から押圧することにより、第１押圧部材３による押圧力Ｆ１に抗して、容器５と弾性体１とを同時に上方に移動させ、圧縮部材２から離脱させることができるようになっている。
【０００７】
この実施の形態の弾性体装着装置により弾性体１を容器５内に装着する際の作業の流れを図２（ａ）から（ｆ）の工程順に説明する。
まず、図２（ａ）に示すように圧縮部材２の両把持体２ａ、２ｂ間に弾性体１をセットした後、クランプ機構６により両把持体２ａ、２ｂを互いに近接方向に移動させて、図２（ｂ）に示すように、弾性体１を両把持体２ａ、２ｂ同士が接合するまで圧縮し、弾性体１を圧縮して閉じた状態となっている圧縮部材２に容器５をかぶせる。つまり容器５内へ圧縮部材２を挿入する。その後、第１シリンダ機構７を縮長駆動させて、図２（ｃ）に示すように、第１押圧部材３で容器５を上方から押さえる。そして、第１シリンダ機構７の出力よりも大きな出力をもつ第２シリンダ機構８を作動させて、圧縮部材２内で圧縮されている弾性体１に対し、第２押圧部材４による下方からの押圧を開始する。
すると、図２（ｄ）に示すように弾性体１が上下方向に圧縮されていく。そして、弾性体１と圧縮部材２との間の摩擦力と、弾性体１および容器５の重さと、第１押圧部材３による押圧力とを合わせた力よりも、弾性体１の圧縮による反発力の方が大きくなると、図２（ｅ）に示すように、弾性体１と容器５とが一緒に、第１押圧部材３を押し上げながら上方に移動し始める。このとき、第１押圧部材３は固定されているため移動せずにその位置に留まる。そして、図２（ｆ）に示すように、第２押圧部材４が圧縮部材２の上端に達した時点で、第１シリンダ機構７を伸張駆動させて第１押圧部材３による押さえを解除する。以上により、容器５内への弾性体１の装着が完了する。
【０００８】
弾性体１が第２押圧部材４により下方から押圧されて圧縮部材２から押し出される際、容器２が第１押圧部材３によって弾性体１の押し出し方向（挿入方向）と反対向きに押さえられているため、弾性体１は容器２の底面５ａ、すなわち弾性体１の挿入方向先端面と対面する容器内面に押し付けられることになる。圧縮部材２の表面にはフッ素コーティング処理などの潤滑化処理が施されているので、弾性体１が圧縮部材２から押し出される際の両者間の摩擦抵抗は小さくい。したがって、弾性体１は第２押圧部材４による押圧により無理に変形されることなく、第２押圧部材４が圧縮部材２の上端に達した時点ですぐに圧縮部材２から離れる。
上記のように、弾性体１を圧縮部材２で側面から均一に圧縮して圧縮部材２ごと容器５内に挿入し、第１押圧部材３で挿入方向の反対側から容器５を押えつつ、それよりも強い力で第２押圧部材４により挿入方向に弾性体１を押圧して、弾性体１を容器２内へ押し込みつつ、弾性体１と容器２とを共に押し込み方向に移動させて圧縮部材２から外すことにより、弾性体１を容器２内に装着する際に弾性体１にしわが生じるのを防止し、かつ弾性体１と容器５の底面５ａとの間に隙間が発生するのを防ぐことができる（以上、請求項１に対応）。
【０００９】
上記の構成はそのままとし、容器５、弾性体１、第１押圧部材３、第２押圧部材４のうちの少なくとも１つを検知対象として、その移動位置または移動量を検知できるセンサ（検知手段）を更に装備し、検知対象が所定の位置に移動したときに、第１押圧部材３による容器５の押圧を解除するようにしてもよい。このようにすれば、第１押圧部材３による押圧が解除された後、弾性体１は挿入方向には圧縮されることなく容器２に挿入されるため、第１押圧部材３が除かれる前に容器５に挿入された部分よりも、圧縮状態が疎な状態となる。これにより、弾性体１の挿入方向への圧縮量を少なくし、装着後の弾性体１の盛り上がりを防ぐことができるので、弾性体１の盛り上がりによって容器５の蓋が閉められなくなるといった不具合を防止できる（以上、請求項２に対応）。
【００１０】
また、第１押圧部材３と第２押圧部材４とで容器５と弾性体１とを押圧している状態における弾性体１の反発力を計測する計測手段を更に装備し、反発力の計測値が所定の値を超えたときに、第１押圧部材３による容器５の押圧を解除するようにしてもよい。このようにすれば、第１押圧部材３による押圧が解除された後、弾性体１は挿入方向には圧縮されることなく容器２に挿入されるため、第１押圧部材３が除かれる前に容器５に挿入された部分よりも、圧縮状態が疎な状態となる。これにより、弾性体１の挿入方向への圧縮量を少なくし、装着後の弾性体１の盛り上がりを防ぐことができるので、弾性体１の盛り上がりによって容器５の蓋が閉められなくなるといった不具合を防止できる（以上、請求項３に対応）。
【００１１】
また、第１押圧部材３と第２押圧部材４を上下させる第１シリンダ機構７と第２シリンダ機構８を、たとえば１軸ステージのような移動量を制御可能な駆動機構に置き換え、弾性体１を圧縮部材２から押し出す際に、第２押圧部材４を所定の位置まで上昇させて、弾性体１を容器５の底面５ａに押し付けた後、第１押圧部材３を第２押圧部材４と同じ速度、もしくは第２押圧部材４よりも遅い速度で上昇させるようにしてもよい。この場合、第１押圧部材３の上昇を開始させる位置や、その速度を調整することによって、任意の疎密状態で弾性体１を容器５に装着することができる（以上、請求項４に対応）。
【００１２】
また、弾性体１を圧縮部材２で圧縮し、容器５をかぶせた後、圧縮部材２を開放し、そのまま、第１押圧部材３で容器５を押さえながら、第２押圧部材４によって弾性体１を押し出していくようにすれば、圧縮部材２の両把持体２ａ、２ｂが弾性体１の反発力によって容器５の壁面に押し付けられた状態で、弾性体１が押し出されるようになる。したがって、たとえば図３のように容器５が台形状の場合でも、弾性体１が圧縮部材２から押し出されるときの、容器５の側面との距離は一定となるので、弾性体１を容器２内に装着する際に弾性体１にしわが生じるのを防止し、かつ弾性体１と容器５の底面５ａとの間に隙間が発生するのを防ぐことができる（以上、請求項５、６に対応）。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば以下のような効果が得られる。
請求項１記載の発明に係る弾性体装着装置によれば、弾性体を挿入方向と直行する方向から圧縮部材で圧縮して圧縮部材ごと容器内に挿入し、容器を第１押圧部材で逆向きに押圧しつつ、それよりも強い力で、第２押圧部材で当該弾性体を容器側に押圧することにより、当該容器と当該弾性体とを同時に挿入方向に移動させて圧縮部材から離脱させるようにしたので、弾性体をその寸法より小さい容器内に装着した際に、弾性体にしわが生じるのを防止し、かつ弾性体と容器底面、すなわち弾性体の挿入方向先端面が対面する容器内面との間に隙間が発生するのを防ぐことができる。
請求項２および請求項３記載の発明に係る弾性体装着装置では、第１押圧部材と第２押圧部材とにより両側から押圧することによって弾性体を容器に押し付けつつ、当該容器と当該弾性体とを同時に挿入方向に移動させ、ある時点で第１押圧部材による、当該挿入方向とは逆向きへの加圧が解除されるようにしたので、弾性体の挿入方向への圧縮量を少なくし、挿入後の弾性体の盛り上がりを防ぐことができる。
請求項４記載の発明に係る弾性体装着装置では、第１押圧部材と第２押圧部材とで前記容器と前記弾性体とを押圧しつつ、一方の押圧部材の前記挿入方向への移動量あるいは移動速度に応じて、もう一方の押圧部材の同方向への移動量あるいは移動速度を調整することによって、前記挿入方向に均一な圧縮分布をもたせて弾性体を装着することができる。
請求項５記載の発明に係る弾性体装着装置では、弾性体を圧縮部材で圧縮し、圧縮部材ごと容器内に挿入した後、圧縮部材を開放することにより、圧縮部材を弾性体の反発力によって容器の壁面に押し付けた状態で、弾性体を押し出すことができるので、容器の形状が様々に異なる場合でも、弾性体が圧縮部材から押し出されるときの、圧縮部材と容器の側面との距離を一定に保つことができ、弾性体を容器内に装着する際に弾性体にしわが生じるのを防止し、かつ弾性体と容器の底面との間に隙間が発生するのを防ぐことができる。
請求項６記載の発明に係る弾性体装着方法によれば、請求項１〜５記載の発明の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る弾性体装着装置の一構成例の概略を示した全体斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は図１に示す装置の動作説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は図１に示す装置の別の動作説明図である。
【符号の説明】
１：弾性体、２：圧縮部材、２ａ、２ｂ：把持体、３：第１押圧部材、４：第２押圧部材、５：容器、５ａ：底面、６：クランプ機構、７：第１シリンダ機構、８：第２シリンダ機構、Ｆ１：押圧力、Ｆ２：押圧力。
【図１】
0003766557.tif 000002
【図２】
0003766557.tif 000003
【図３】
0003766557.tif 000004