(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側に開口を有し、他側にインクジェットヘッドに供給するインク供給孔を有するケースと、該ケースに収容されインクを含浸したフォームと、前記ケースの一側開口を覆う蓋部材からなるインクカートリッジにおいて、前記ケースに前記フォームを挿入する方法であって、
前記ケース内面に沿って挿入可能でかつ一端が該ケース内に向かって開口した筒状をなすとともに、その内面が、前記フォームとの間の摩擦が前記ケースと前記フォームとの摩擦よりも小さくなるように形成された案内部材の内部に、前記フォームを挿入する工程と、
前記案内部材を前記ケースの前記一側の開口から前記ケース内に挿入する工程と、
前記案内部材内の前記フォームを、押圧部材により、前記案内部材の前記開口から前記ケース内の前記インク供給孔に向け移動させ、前記フォームの一部を前記案内部材内に留めた状態で、前記フォームを前記インク供給孔に向け圧縮するとともに前記インク供給孔に当接させる工程と、
前記案内部材と前記押圧部材を前記ケース内から引き抜く工程と、
前記ケースの前記一側の開口を前記蓋部材で覆って、前記フォームを前記ケース内に保持する工程とを備えたことを特徴とするインクカートリッジにおけるフォーム挿入方法。
【請求項２】
前記案内部材を前記ケース内に挿入する前記工程は、前記案内部材を前記インク供給孔が形成された前記他側の壁まで挿入するものであることを特徴とする請求項１に記載のフォーム挿入方法。
【請求項３】
前記案内部材は、他端に前記一端と反対方向に拡大するテーパ状部が連設されており、前記フォームを挿入する前記工程において、前記フォームは前記テーパ状部から前記一端側に移動して前記一端の前記開口と平行な面方向に圧縮されることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォーム挿入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に使用されるインクカートリッジにおいて、フォームを挿入する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、図１に示すように、インクカートリッジ３０に収容したインクを、ケース３１底部のインク供給孔３４からインク流路３６を経てインクジェットヘッド５０に供給し、該ヘッド５０によりインク液滴を噴射する。
【０００３】
インクカートリッジ３０は、ケース３１と、該ケース３１に収容した多孔質材すなわちフォーム３２と、該ケース３１の上部開口部を覆う蓋３３とからなる。
フォーム３２にインクを含浸させることにより、ケース３１底部のインク供給孔３４からインクジェットヘッド５０へ供給するインク圧を負圧に保持している。
インクジェットヘッド５０によって噴射したインクの消費分は、蓋３３の大気連通孔３５から大気を吸入することによって補償する。
【０００４】
フォーム３２を圧縮してケース３１に収容することにより、インクジェットヘッド５０へ供給するインク圧を制御することができる。
【０００５】
従来、フォーム３２をケース３１に挿入する方法として、例えば特開平５−４６３号公報、特開平７−３２２２６号公報に記載された方法がある。前者は、フォームを直角な２方向から圧縮しておいて、該２方向と直角な方向にフォームを押し出してケースに挿入する。後者は、フォームを直角な２方向から圧縮しておいて、一旦筒状の挿入治具に挿入し、その後、挿入治具をケースに挿入し、フォームを押さえておいて挿入治具を抜くことでケースにフォームを装填する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の挿入方法では、フォームをケース内に置くだけであり、フォームがインクジェットヘッドに対して有効に機能するように挿入することを考慮していない。  すなわち、インクジェット記録装置では、フォームがケースのインク供給孔と密着していないと、インクジェットヘッドの動作によってインクカートリッジから吸引するインクは、流動抵抗が大きいフォーム内から吸引することなく、フォームとケース内面との隙間から吸引するようになる。この隙間がケースの側壁に沿って延びるエッジを介して大気連通孔に接続してしまうと、フォーム内に含浸したインクを使用することなく、インクジェットヘッドには空気が供給されるようになる。つまり、インクを大量に残存したまま早期に不噴射状態に陥ることになる。
【０００７】
特に、特開平７−３２２２６号公報に記載された方法では、フォームを押さえておいて挿入治具をケースから抜くとき、挿入治具とフォーム間の摩擦により、フォームがケースの底から離される方向に引かれるため、上記の状態になりやすい。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、フォームが有効に機能するように、フォームを挿入する方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明のフォーム挿入方法は、一側に開口を有し、他側にインクジェットヘッドに供給するインク供給孔を有するケースと、該ケースに収容されインクを含浸したフォームと、前記ケースの一側開口を覆う蓋部材からなるインクカートリッジにおいて、前記ケースに前記フォームを挿入する方法であって、前記ケース内面に沿って挿入可能でかつ一端が該ケース内に向かって開口した筒状をなすとともに、その内面が、前記フォームとの間の摩擦が前記ケースと前記フォームとの摩擦よりも小さくなるように形成された案内部材の内部に、前記フォームを挿入する工程と、前記案内部材を前記ケースの前記一側の開口から前記ケース内に挿入する工程と、前記案内部材内の前記フォームを、押圧部材により、前記案内部材の前記開口から前記ケース内の前記インク供給孔に向け移動させ、前記フォームの一部を前記案内部材内に留めた状態で、前記フォームを前記インク供給孔に向け圧縮するとともに前記インク供給孔に当接させる工程と、前記案内部材と前記押圧部材を前記ケース内から引き抜く工程と、前記ケースの前記一側の開口を前記蓋部材で覆って、前記フォームを前記ケース内に保持する工程とを備える。
【００１０】
つまり、ケース内に挿入したフォームを、押圧部材によって、フォームの一部を案内部材内に留めた状態で、インク供給孔に向け圧縮するとともに該インク供給孔に当接させる。そして、蓋部材で覆ってフォームをケース内に保持することで、フォームとインク供給孔との間に隙間をつくることなくフォームを装填することを可能にし、フォーム内に含浸したインクを効率よくインクジェットヘッドに供給する。
【００１１】
【００１２】
また、ケース内面に沿って挿入可能でかつ一端が該ケース内に向かって開口した筒状をなすとともに、その内面が、フォームとの間の摩擦がケースとフォームとの摩擦よりも小さくなるように形成された案内部材に、フォームを挿入し、該案内部材をケースの一側の開口からケース内に挿入して、案内部材内のフォームを、ケース内のインク供給孔に向け前述のように圧縮して移動させる。そして、案内部材と押圧部材をケースから抜くことで、フォームをケース内に残す。このように案内部材を使用することで、フォームをケース内へ挿入する操作を容易にし、また、案内部材からケース内のインク供給孔に向け圧縮することも容易に行えるようにする。
上記方法において好ましくは、案内部材をケース内に挿入する工程は、案内部材をインク供給孔が形成された他側の壁まで挿入するものである。
さらに好ましくは、案内部材は、他端に一端と反対方向に拡大するテーパ状部が連設されており、フォームを挿入する工程において、フォームはテーパ状部から一端側に移動して一端の開口と平行な面方向に圧縮される。
このように案内部材を使用することで、フォームをケースに挿入する前に、ケースの一側開口と平行な面方向に容易に圧縮し、フォームをインク供給孔だけでなく、ケース内の他の面に対しても隙間なく当接させ、フォームに含浸したインクの一層の使用効率の向上を図る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
【００１４】
本実施の形態のインクジェット記録装置に使用するインクカートリッジは、従来の技術の項で図１にしたがって説明したものと同様であるが、さらに詳細に説明すると、インクカートリッジのケース３１は、一側たとえば上面に開口３７を有し、他の５面を壁によって囲んだ中空の箱状に、合成樹脂材料たとえばポリプロピレンにより成形される。インク供給孔３３は、ケース３１内の空間を挟んで開口３７から遠い端、例えば開口３７と対向する底壁３１ｂまたは該底壁に隣接する側壁３１ｓの下部に形成することが望ましい。蓋３３は、開口３７を覆って、ケース３１の開口周縁に熱溶着等により固定される。蓋３３には、ケース３１内の空間を大気に連通する大気連通孔３５が形成される。
【００１５】
インク供給孔３４は、従来の技術で説明したように、インク流路３６を介してインクジェットヘッド５０に接続しているが、インク供給孔３４とヘッド５０との間に、フォームに含浸することなくインクのみを収容するインク室を設けることもできる。また、インクカートリッジ３０をヘッド５０に着脱可能にした構造、また両者を一体にした構造のいずれの構造も採ることができる。
【００１６】
フォーム３２は、毛細管現象を生じる弾性のある多孔質材、たとえばポリウレタンフォ−ムを用いる。このポリウレタンフォームは、発泡後の各セルの膜を爆発法等によって除去したいわゆる三次元網状化フォ−ム（オ−プンセルフォ−ム）構造である。ケース３１の開口３７と平行な面方向の断面におけるフォーム３２の寸法は、ケース３１の同方向の内寸法よりも十分大きく設定されており、フォーム３２をケース３１内に装填したとき、所定量圧縮してインクジェットヘッドに供給するインクに所定の負圧を付与する毛細管現象を発生させる。また上記と直交する方向のフォーム３２の長さは、蓋３３と底壁３１ｂとの間の寸法よりもわずか大きく設定され、蓋３３をケース３１に熱溶着する際にフォームの弾性が障害にならない程度で、かつフォームを装填後ケース内で移動しない程度に、わずかフォームを圧縮するようにしている。
【００１７】
フォーム３２をケース３１に挿入する装置は、図２に示ように、フォーム３２をケース３１に案内する案内部材７１、該案内部材に沿ってフォーム３２を押圧する押圧部材８１からなる。
【００１８】
案内部材７１は、ケース３１の開口３７の内面にほぼ沿う断面形状を有しかつケース３１の内外両方向に開口した筒状をなす。案内部材７１は、一端が開口３７の内面に挿入可能とされ、他端にテーパ状部７２が連設されている。テーパ部７２は、開口３７とは反対方向に拡大する形状をなす。案内部材７１およびテーパ状部７２の内面には、フォーム３２との摩擦を少なくするために、フッ素樹脂等の低摩擦材がコーティングされている。
【００１９】
押圧部材８１は、案内部材７１内面に沿って摺動可能に挿入されている。
【００２０】
ケース３１、案内部材７１および押圧部材８１は、図示しないが公知のエアシリンダ、電磁石、カム等により相対移動され、以下のフォーム挿入が実行される。
【００２１】
まず、図２に示すように、案内部材７１をケース３１内にその一側開口３７からケース３１内の一部まで挿入し、テーパ状部７２にフォーム３２を挿入する（その位置を破線で示す）。そして、押圧部材８１でフォーム３２をケース３１に向け押し、ケース３１内に挿入する。フォーム３２は、テーパ状部７２から案内部材７１に移動するとき、テーパ状部の内面に案内されてケースの開口３７と平行な面方向に圧縮される。
【００２２】
フォーム３２がケース３１内に入った後も、押圧部材８１でフォーム３２をさらに押すことで、フォーム３２を底壁３１ｂに押しつけて圧縮する。フォーム３２が案内部材７１から出てケース３１の側壁３１ｓ内面に接触するようになると、摩擦抵抗が大きくなってフォーム３２先端の角が遅れて進む（いわゆる捲れが生じる）ようになるが、フォーム３２の角がケース３１内面の角に当たるようになるまで、押圧部材８１でフォーム３２を圧縮することが望ましい。
【００２３】
その後、図３に示すように、案内部材７１と押圧部材８１を一緒にケース３１から引き抜く。案内部材７１の内面には低摩擦材がコーティングされ、案内部材７１とフォーム３２の間の摩擦よりもケース３１とフォーム３２の間の摩擦の方が大きいから、フォーム３２はケース３２内に残される。フォーム３２は圧縮されているから、押圧部材８１による押圧を解除すると、フォーム３２は、圧縮された方向と反対方向に膨張する。このとき、フォーム３２の開口３７側の角は、ケース３１との摩擦で膨張が遅れる、いわゆる捲れが生じ、ケース３１上部の内側角に隙間を形成する可能性があっても、これは、インク供給孔３４から最も遠い端にあるので、後述するインクの供給性能には影響がない。また、ケース側壁３１ｓの内面には、樹脂成形の際の金型の抜き勾配のため開口３７に向け拡大するテーパが形成されているが、このテーパの角度を適宜設定することにより、上記の捲れを少なくしてフォーム３２を膨張させることができる。
【００２４】
そして、図１に示すように、蓋３３を、フォーム３２をわずか圧縮させながらケース３１の開口３７に被せ付け、熱溶着等により固定する。その後、蓋３３の大気連通孔３５に真空吸引装置を接続して、ケース３１内を負圧状態にしてインク供給孔３４からインクを注入することにより、フォーム３２内にインクを含浸させる。これで、インクカートリッジは完成する。
【００２５】
フォーム３２をカートリッジに装填した状態では、開口３７と平行な面方向には、案内部材７１からケース３１内に移動した後でも十分な圧縮状態にあるから、フォーム３２はケースの側壁３１ｓの内面に隙間なく密着している。また、フォーム３２は底壁３１ｂに押しつけて挿入されているから、底壁３１ｂおよびインク供給孔３４にも隙間なく密着している。したがって、インクジェットヘッド５０の動作によって、インク供給孔３４から吸引されるインクは、フォーム３２の毛細管現象によって制御された圧力のもとに供給される。
【００２６】
仮に、フォーム３２がケース３１のインク供給孔３４と密着していないと、インクジェットヘッドの動作によってインクカートリッジから吸引するインクは、流動抵抗が大きいフォーム３２内から吸引することなく、フォーム３２とケース内面との隙間から吸引するようになり、さらにこの隙間に大気連通孔３５が接続してしまうと、フォーム内に含浸したインクを使用することなく、インクジェットヘッドには空気が供給されるようになる。つまり、インクを大量に残存したまま早期に不噴射状態に陥ることになる。本実施の形態では、このような問題を解消し、インクの使用効率を著しく向上することができる。
【００２７】
図４は、本発明のフォーム挿入方法の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、案内部材７１をケース３１の底まで挿入する。その後、押圧部材８１でフォーム３２を底壁３１ｂに向け圧縮しながら、案内部材７１を途中まですなわち図１の状態まで引き抜く。あとは前述の実施の形態と同様の方法をとる。
【００２８】
図５は、本発明のフォーム挿入方法のさらに他の実施の形態を示す。この実施の形態では、前述のテーパ状部を使用することなく、フォーム３２を直角な２方向から圧縮する。この圧縮方法は、前掲特開平５−４６３号公報、特開平７−３２２２６号公報に記載されているように、公知の圧縮治具を直角な２方向（図５の上下方向と紙面に直角な方向）からフォーム３２に押し当てて圧縮し、その後案内部材７１にその一方の開口から挿入する。その後、案内部材７１をケース３１内に挿入し、押圧部材８１によりフォーム３２を底壁３１ｂに向け圧縮する。
この状態は、図２または図４の右半分と同等の状態である。その後は、図４の実施の形態と同様の方法をとる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、フォームとインク供給孔との間に隙間をつくることなくフォームを装填することができ、フォーム内に含浸したインクの使用効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のフォーム挿入方法を使用するインクカートリッジの一形態の断面図。
【図２】  本発明の一実施の形態のフォーム挿入方法を説明する断面図。
【図３】  図２のフォーム挿入方法の動作状態を説明する断面図。
【図４】  本発明の他の実施の形態のフォーム挿入方法を説明する断面図。
【図５】  本発明のさらに他の実施の形態のフォーム挿入方法を説明する断面図。
【符号の説明】
３０  インクカートリッジ
３１  ケース
３２  フォーム
３３  蓋
３４  インク供給孔
３５  大気連通孔
３７  開口
７１  案内部材
８１  押圧部材
【図１】
0003765204.tif 000002
【図２】
0003765204.tif 000003
【図３】
0003765204.tif 000004
【図４】
0003765204.tif 000005
【図５】
0003765204.tif 000006