JP2000190524A - 弾性体装着装置および弾性体装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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
る弾性体装着装置を提供する。 【解決手段】 弾性体１を挿入方向と直行する方向から
圧縮部材２で圧縮して圧縮部材２ごと容器５内に挿入
し、容器５を第１押圧部材３で押さえつつ、それよりも
強い力で、第２押圧部材４で弾性体１を容器５側に押圧
することにより、容器５と弾性体１とを同時に挿入方向
に移動させて圧縮部材２から離脱させるようにした。ま
た、ある時点で第１押圧部材３による押圧を解除して、
弾性体１の挿入方向への圧縮量を少なくし、挿入後の弾
性体１の盛り上がりを防ぐようにした。圧縮部材２の両
把持体２ａ、２ｂ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潤滑化処
理が施される。

Description

【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、７
ａ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Ｆ
１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２
ａ、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。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。