JP2014205289A - 液体収容容器への負圧発生部材の挿入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 負圧発生部材の圧縮段階にて負圧発生部材が湾曲するのを防止する為に、押え機構を設けると、駆動部を必要としてメカ構成が複雑になり、結果、コストアップならびに、駆動時間のタクトタイムロスになる。【解決手段】 圧縮段階に負圧発生部材を搬送する過程で、搬送ガイド１により負圧発生部材１１を搬送しながら徐々に圧縮寸法まで圧縮する。【選択図】 図１

Description

本発明は、負圧発生部材が収納された液体収容容器の製造方法に関し、特に、空の液体収容容器内に負圧発生部材を挿入する方法に関する。

液体吐出装置には、インク等の液体を液体吐出ヘッドに供給する供給系が設けられ、この供給系の上流には、液体を保持する液体収容容器が脱着自在に接続される。接続される液体収容容器は負圧発生部材が収納されるものがある。液体収容容器内に液体が収容されるが、その負圧発生部材によって液体が容器外へ漏れることなく、且つ、液体吐出ヘッドへの供給を途切れさせる事がないように液体が保持されている。

負圧発生部材は、容器収納前は液体収容容器の内寸よりも大きくされている。この負圧発生部材を容器収納時に圧縮して容器内へ挿入することにより、その反発力によって負圧発生部材が液体収容容器の内壁と密着している。これにより、液体吐出ヘッドへの供給においての液体漏れなどを低減している。

しかし、負圧発生部材の液体収容容器への挿入を正確に行わないと、負圧発生部材に皺が出来て液体収容容器内壁との間に隙間が発生し、液体収容容器内壁に対して良好な密着ができない場合がある。これに対し、押圧部材を用いた特許文献１に記載の方法で圧縮、挿入を行ない、良好な挿入状態を実現している。

ところが、負圧発生部材の材質、密度や寸法によっては、圧縮時に負圧発生部材が挿入方向または、挿入方向と逆の方向に湾曲する現象が発生する場合がある。これをそのまま挿入すると、負圧発生部材の変形によって液体収容容器内壁への密着性を損なうなど、液体収容容器としての機能を満足できなくなってしまう。これについては、特許文献２に記載の手段を用いて、負圧発生部材を湾曲等の変形をさせずに液体収容容器に挿入することが可能である。

特開2006-130700号公報 特開2001-232811号公報

しかし、特許文献２に記載の方法では、負圧発生部材の圧縮時における湾曲を防止するための補助部材を必要とする。生産装置では補助部材を追加すると、それを駆動させる為のメカ構成が複雑になり、装置コストが高くなってしまう。その上、補助部材の駆動時間分のタイムロスが生じ、生産性を損ねるという課題も生じる。

そこで本発明の目的は、上述した課題に鑑み、負圧発生部材を液体収容容器内に圧縮・挿入する際に、複雑なメカ構成を用いずに負圧発生部材の湾曲を抑制し、メカ駆動によるタイムロスも生じさせないことにある。

本発明の一態様は、内部に負圧発生部材が収納された液体収容容器の製造に際して、開口を有する空の液体収容容器へ負圧発生部材を搬送する搬送段階と、該負圧発生部材を空の液体収容容器の開口より小さく圧縮する圧縮段階と、圧縮状態の負圧発生部材を空の液体収容容器の開口内に挿入する挿入段階と、を含む、液体収容容器への負圧発生部材の挿入方法に係わる。

そして本態様は、上記課題を解決するために、前記圧縮段階で圧縮させる負圧発生部材の一の圧縮方向の寸法を、前記搬送段階での負圧発生部材の搬送過程で、前記圧縮段階で前記一の圧縮方向に圧縮する所定の寸法まで圧縮しながら搬送し、負圧発生部材の他の圧縮方向の寸法を、前記圧縮段階で該他の圧縮方向に圧縮する所定の寸法まで圧縮し、その後、前記挿入段階を行うことを特徴とする。

本発明によれば、負圧発生部材を搬送する過程で、負圧発生部材の湾曲を抑制しながら圧縮寸法まで圧縮することができる。そのため、湾曲を抑制するための複雑なメカ構成や、メカ駆動によるタクトタイムのロスを避けながら負圧発生部材を所定の寸法に圧縮して液体収容容器に挿入することが可能である。また、圧縮の一部を搬送段階で行うので、圧縮段階を簡素化することが可能となる。

一実施例における負圧発生部材の搬送段階を示す代表図である。 一実施例における負圧発生部材の圧縮段階及び挿入段階に使用する治具らの斜視図である。 一実施例の搬送段階に使用する搬送ガイドの一例を示す斜視図である。 本発明に適用する圧縮前の負圧発生部材の概要図である。 図３の搬送ガイドの構成を示す上面図である。 一実施例における負圧発生部材の圧縮段階を説明する図である。 一実施例における負圧発生部材の挿入段階を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

液体収容容器への負圧発生部材の挿入方法は、負圧発生部材の搬送段階、圧縮段階、および挿入段階を有する。これらの段階の実施には図１及び図２に示される治具が使用される。本実施例では、内部に負圧発生部材が収納された液体収容容器の製造に際して、負圧発生部材を挿入する空の液体収容容器の開口（挿入口）および内部空間はそれぞれ略長方形および略直方体に形成され、容器挿入前の負圧発生部材は、図４に示すように互いに直交するＸ方向とＹ方向とＺ方向の各辺からなる直方体で形成されている。

「搬送段階」
先ず、搬送段階について説明する。

図１は本実施例の負圧発生部材挿入方法における搬送段階に使用する治具を示している。図２は本実施例の負圧発生部材挿入方法における圧縮段階及び挿入段階に使用する治具らを示している。さらに、図３は前記搬送段階に使用する搬送ガイドの斜視図である。図４の（ａ），（ｂ）には本実施例で液体収容容器に挿入される圧縮前の負圧発生部材の例を示している。

搬送段階では、図１に示す搬送ガイド１を用意し、これの上流側より負圧発生部材１１を複数供給し、最上流の負圧発生部材１１をプッシャー等で押出し、順々に下流へと搬送する。

搬送ガイド１は、図３に示すように、上流側となる第一搬送部３、下流側となる第二搬送部４、及び、これらの間をつなぐ第三搬送部５から構成される。

第一搬送部３の搬送ガイド幅Ｘ１については、図４（ａ）に示す、搬送する圧縮前の負圧発生部材のＸ寸法以上に設定する。

第二搬送部４の搬送ガイド幅Ｘ２については、後に記述する挿入ガイド７の、負圧発生部材のＸ方向寸法に対応する設置間隔（図６中の間隔Ｗ）と同等の寸法以下に設定する。同等よりも若干小さめにすることで、搬送部と圧縮部との位置ズレを吸収し、負圧発生部材端部の変形等が発生することなく、良好な受け渡しが可能である。しかし、圧縮しすぎや、圧縮時間が長くなると、負圧発生部材の形状が圧縮状態で保持され、負圧発生部材の反発力が低下することがあるので、材質や形状にあわせて適切な幅に設定するとよい。

第三搬送部５の搬送ガイドについては、上記の搬送ガイド幅Ｘ１を搬送ガイド幅Ｘ２に変換するように第一搬送部３と第二搬送部４を接続する。

更に、搬送ガイド１の上部には押え板２を設置し、搬送中の負圧発生部材の湾曲を防止する。

第一搬送部３の搬送ガイド幅Ｘ１は、広くし過ぎるとガイド内で負圧発生部材１１の整列状態が乱れ、第三搬送部５へ斜めに侵入するなどして、負圧発生部材１１を変形させる恐れがある。そのため、搬送ガイド幅Ｘ１について、搬送ガイド内１で負圧発生部材１１のガタつきが無いように設定するのが良い。本実施形態では、搬送ガイド１に沿って搬送される負圧発生部材１１の部品公差上起こり得る最大のＸ方向寸法に設定した。

第二搬送部４の搬送距離（ガイド長さ）については、負圧発生部材１１の圧縮状態を安定させるため、図４（ａ）に示す負圧発生部材１１のＹ方向の寸法以上に設定すると良い。

第三搬送部５については、搬送距離（ガイド長さ）を短くすると、搬送ガイド幅Ｘ１と搬送ガイド幅Ｘ２の寸法差が急激に変化することになり、負圧発生部材１１の端部がめくれる等が生じる場合がある。また、負圧発生部材１１を第三搬送部５へ押込む際に必要な力が強くなり、第一搬送部３における無圧縮状態の負圧発生部材１１に無理な力がかかり、変形等が生じる。

そのため、図５に示すように、第一搬送部３の端Ａと第二搬送部４の端Ｂを結ぶ辺ＡＢと、第一搬送部３のガイド側面の延長線上にある辺ＡＣとがなす角∠ＢＡＣを１０°以下に設定し、急激な寸法変化が起きないようにすると良い。つまり、第三搬送部５のガイド側面が搬送方向との間でなすテーパー角を１０°以下に設定するのが好ましい。

搬送ガイド１の高さＨ（図３）については、負圧発生部材１１のＺ方向（図４のＺ：挿入方向）の寸法に対して大きく設定すると、押え板２と負圧発生部材１１の隙間が大きくなり、押え板２を使って負圧発生部材１１の湾曲を防止する効果が薄れてしまう。このため、当該隙間が極力発生しない高さに高さＨを設定する必要がある。本実施形態では、搬送する負圧発生部材１１の部品公差上起こり得る最大のＺ方向寸法に設定した。

上述したように、負圧発生部材挿入を実施するときの負圧発生部材１１の搬送経路の一部を図１の構成にして、個々の負圧発生部材１１を搬送ガイド１の第一搬送部３と第二搬送部４と第三搬送部５に順次通過させることで、徐々に当該負圧発生部材のＸ方向寸法を圧縮し、第二搬送部４で所定の圧縮寸法を保持して圧縮段階へ移行させる。

なお、本発明を適用する負圧発生部材がＰＰ繊維（ポリプロピレン繊維）の場合、図４（ｂ）に示すように、負圧発生部材１１のＸ方向は、ＰＰ繊維を積層する方向を圧縮方向とし、負圧発生部材１１のＹ方向は繊維方向を表す。このような負圧発生部材を繊維積層方向（Ｘ方向）に圧縮するときに、挿入方向Ｚに湾曲する現象が発生しやすい。したがって、ＰＰ繊維の負圧発生部材を本発明に用いる場合には、図１に示す負圧発生部材１１の搬送方向と繊維方向Ｙを同一にすることが好ましい。

「圧縮段階」
次に、圧縮段階について説明する。図６の（ａ）〜（ｃ）は挿入治具６を用いた負圧発生部材１１の圧縮段階の様子を示している。

圧縮段階では、先ず、図６（ａ）に示すように、負圧発生部材の３側面を囲める挿入治具６を用意する。挿入治具６は、具体的には、図４の負圧発生部材１１におけるＸ方向の両側面に対応する２つの挿入ガイド７と、当該負圧発生部材１１におけるＹ方向の一端面に対応する一つの挿入ガイド７とを有する。

図６（ａ）の白抜き矢印で示すように、搬送段階で使用した搬送ガイド１で搬送されてきた負圧発生部材１１を挿入治具６内へ、挿入ガイド７の無い開口部６ａから供給する。これにより、図６（ｂ）に示すように、搬送段階にてＸ方向寸法が圧縮された負圧発生部材１１が挿入治具６内に配され、その圧縮寸法が維持される。その後、図６（ｃ）に示すように、圧縮部材８で、負圧発生部材１１をそのＹ方向に関しても圧縮する。

２つの挿入ガイド７の、負圧発生部材１１のＸ方向寸法に対応する設置間隔Ｗは、液体収容容器への負圧発生部材挿入時に最適とするＸ方向圧縮幅に設定されている。

負圧発生部材１１のＹ方向寸法については、挿入治具６内に負圧発生部材１１が供給された後、圧縮部材８によって、液体収容容器への負圧発生部材挿入時に最適とするＹ方向圧縮幅に圧縮される。

そのため、圧縮段階に使用される挿入治具６では、負圧発生部材１１のＹ方向のみが所定の寸法に圧縮できる機構（本例では圧縮部材８の駆動機構）を備えていれば良く、Ｘ方向の圧縮及び挿入方向の変形を阻止する機構は必要としない。

なお、圧縮部材８については、負圧発生部材１１のＸ方向寸法に対応する幅を挿入ガイド７の設置間隔Ｗと同等以下に設定し、負圧発生部材１１のＺ方向寸法に対応する幅を当該Ｚ方向寸法以上に設定し、負圧発生部材１１のＺ方向に移動させる駆動機構を備えていると良い。

「挿入段階」
次に、挿入段階について説明する。図７は液体収容容器への負圧発生部材１１の挿入段階の様子を示している。

挿入段階では、図７に示すように、負圧発生部材１１を圧縮段階で圧縮された状態を維持しつつ、圧縮部材８と略直交する方向（Ｚ方向）に挿入部材９で液体収容容器１０の開口内へ挿入する。挿入部材９は、３個の挿入ガイド７の側面と１個の圧縮部材８の側面とで形成された開口１２を通過できる形状にされる。

以上に説明したように、搬送ガイド１、押え板２、挿入治具６（３個の挿入ガイド７）、圧縮部材８、および挿入部材９を使用した負圧発生部材挿入方法によれば、搬送ガイド１での搬送過程（搬送段階）で、負圧発生部材１１の湾曲を防止しつつ圧縮の一部を実施したので、圧縮段階での複雑な圧縮機構を簡素化し、圧縮に必要な時間を短縮して挿入を行なう事が可能となる。

１ 搬送ガイド
２ 押え板
３ 第一搬送部
４ 第二搬送部
５ 第三搬送部
６ 挿入治具
７ 挿入ガイド
８ 圧縮部材
９ 挿入部材
１０ 液体収容容器
１１ 負圧発生部材

Claims (4)

1. 内部に負圧発生部材が収納された液体収容容器の製造に際して、開口を有する空の液体収容容器へ前記負圧発生部材を搬送する搬送段階と、前記負圧発生部材を前記空の液体収容容器の前記開口より小さく圧縮する圧縮段階と、圧縮状態の前記負圧発生部材を前記空の液体収容容器の前記開口内に挿入する挿入段階と、を含む、液体収容容器への負圧発生部材の挿入方法において、
   前記圧縮段階で圧縮させる前記負圧発生部材の一の圧縮方向の寸法を、前記搬送段階での前記負圧発生部材の搬送過程で、前記圧縮段階で前記一の圧縮方向に圧縮する所定の寸法まで圧縮しながら搬送し、
   前記負圧発生部材の他の圧縮方向の寸法を、前記圧縮段階で該他の圧縮方向に圧縮する所定の寸法まで圧縮し、
   その後、前記挿入段階を行うことを特徴とする負圧発生部材の挿入方法。
2. 前記搬送段階において、前記負圧発生部材を搬送する搬送ガイドであって、前記圧縮段階で圧縮させる前記負圧発生部材の前記一の圧縮方向の寸法以上に搬送ガイド幅が設定された第一搬送部と、前記圧縮段階で前記一の圧縮方向に圧縮する前記所定の寸法以下に搬送ガイド幅が設定された第二搬送部と、前記第一搬送部と前記第二搬送部を接続し、搬送ガイド幅を変換する第三搬送部とからなる搬送ガイドを用意し、
   前記負圧発生部材を前記第一搬送部、前記第三搬送部、前記第二搬送部に順次通過させることで、前記圧縮段階で前記一の圧縮方向に圧縮する前記所定の寸法以下に圧縮する、請求項１に記載の負圧発生部材の挿入方法。
3. 前記第三搬送部のガイド側面が搬送方向との間でなすテーパー角が１０°以下であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の負圧発生部材の挿入方法。
4. 前記負圧発生部材がポリプロピレン繊維からなり、前記圧縮段階で圧縮させる前記負圧発生部材の前記一の圧縮方向をポリプロピレン繊維を積層する方向とし、前記搬送段階で前記負圧発生部材を搬送する方向と繊維方向とを同一にすることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の負圧発生部材の挿入方法。

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