JP4096767B2

JP4096767B2 - 液体収容体用基材の製造方法、液体収容体用基材及び液体収容体の製造方法

Info

Publication number: JP4096767B2
Application number: JP2003067078A
Authority: JP
Inventors: 卓石澤; 仁俊木村; 正憲小林
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP2004276267A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体収容体用基材の製造方法、液体収容体用基材及び液体収容体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体噴射装置として、インクジェット式記録装置が広く知られている。このインクジェット式記録装置は、液体収容体としてインクカートリッジに内蔵されたインク袋からインクを記録ヘッドに供給し、供給されたインクを記録ヘッドからインク滴として記録紙に吐出させて記録するようになっている。
【０００３】
この種のインク袋では、栓を備え、アルミ箔を樹脂等で加工したガスバリア性を有するアルミニウムラミネートフィルムの四辺を張り合わせ、張り合わせることによって形成された空間内にインクを貯留したものが一般的である。インク袋に貯留されたインクは、インク袋に備えられた前記栓に中空針を刺し、同中空針で形成された供給路を介して必要に応じて記録ヘッドに供給されている。
【０００４】
ところで、インクジェット式記録装置では、前記記録ヘッドに供給されたインクを加圧して同記録ヘッドから吐出させる。そのため、前記インク袋の製造工程で同インク袋内に空気が混入されていると、同インク袋からインクが記録ヘッドに供給され加圧される際に、同インク内に気泡が発生してインクへの圧力が低下し、同インクを十分に加圧することができない。その結果、記録ヘッドからインク滴を正確に吐出できなくなるという問題があった。
【０００５】
そこで、製造工程中に空気がインク袋に混入しないためのインク袋の製造方法が種々提案されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１では、フィルム基材の三辺を張り合わせて形成された袋にインクを注入した後、同袋の開口部を仮封止する。次に、同袋を押さえ板で一定の厚さになるように押さえることによって、インクの水頭圧による同袋の変形を防ぐとともに、インク液面を一定の高さに維持し、かつ、インク内に混入している気泡をインク液面上に集める。そして、インク液面よりも下方の位置を本封止し、本封止部を切断することによって、気泡の存在しないインクが高い精度で一定量封入されたインク袋を製造している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１９３６３５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のインク袋では、インクの注入及び封止の工程をインク袋に対して一つずつ行うので、生産効率が悪く生産コストがかかる課題を有していた。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、インク袋の生産効率を向上することができる液体収容体用基材の製造方法、液体収容体用基材及び液体収容体の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明における液体収容体の製造方法は、フィルム基材を重ね合わせ、開口部となる１辺と、同１辺と相対向する他辺を残し両フィルム基材の周囲を接合するとともに、前記両フィルム部材を前記他辺の両端部以外の位置から前記１辺側に向かってのびる少なくとも一つの接合部分により接合して複数の収容空間を区画形成する区画工程と、前記両フィルム基材の他辺に複数の栓部材を挟んだ状態で、同他辺を接合し、前記複数の収容空間に対し、同複数の栓部材をそれぞれに取り付ける栓部材取り付け工程と、前記区画された各収容空間に液体をそれぞれ充填する充填工程と、前記開口部となる１辺側の各収容空間の端部を封止して、前記液体をそれぞれ充填した複数の液体収容体を形成するために、前記両フィルム基材を接合する封止工程と、前記収容空間に液体が充填された各液体収容体を互いに分離する分離工程とを含み、前記区画工程は、前記接合部分における前記他辺から前記１辺側に向けてのびる長さを前記両フィルム部材における前記他辺から前記１辺までの長さよりも短くすることにより、前記複数の収容空間が前記開口部となる１辺側において袋状をなす袋基材内で連通されるように両フィルム基材を接合し、前記充填工程は、前記液体収容体の液面が各収容空間を連通する部分まで前記液体を充填し、前記封止工程は、前記開口部となる１辺側の各収容空間の端部を封止する前に、前記液体の液面より上方位置において、その開口部を封止する仮封止工程を備えた。
【００１６】
これによれば、前記フィルム基材に複数の収容空間を形成した後、液体を注入し分離することによって、複数の液体収容体を作ることができる。その結果、液体収容体を大量生産することができるので、生産効率がよく形成される液体収容体の単価を安価とすることができる。また、前記各収容空間を部分的に連通するように形成したことによって、前記充填手段から前記各収容空間に充填された液体は各空間内を流動する。その結果、形成される複数の液体収容体に封入される液体の量には、偏倚がなくなるので、安定した品質を確保することができる。また、仮封止工程によって、充填された液体が前記開口部から漏れることを防止することができる。
【００１９】
この液体収容体の製造方法は、前記充填工程は、前記収容空間を区画する接合部に相対向した位置に充填手段を配置し、その充填手段にて液体をその接合部の両側にある前記収容空間に充填する。
【００２０】
これによれば、前記充填手段を前記各収容空間の接合部に対向するように配置したことによって、前記充填手段は、前記収容空間に対して均等に液体を充填することができる。従って、少ない数の充填手段によって複数収容空間に液体を供給することができるので、製造設備費を低減することができる。その結果、液体収容体の生産コストを低減することができる。
【００２１】
この液体収容体の製造方法は、前記充填工程は、前記複数の収容空間に対して一つずつ相対向するように充填手段を配置し、各充填手段にてそれぞれ対応する前記収容空間に液体を充填する。
【００２２】
これによれば、前記充填手段を前記各収容空間に対して一つずつ相対向するように配置したことによって、前記各収容空間には、液体を素早く充填することができる。その結果、生産効率がよくなるので、液体収容体の生産コストを低減することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図６に従って説明する。
【００２４】
図１は、本発明におけるインク袋を説明するための概略図である。図２及び図３は、第１実施形態におけるインク袋の製造方法を説明するための斜視図である。図４〜図６は、第１実施形態におけるインク袋の製造方法を説明するための平面部分断面図である。
【００２５】
図１に示すように、液体収容体としてのインク袋１は、ガスバリア性を有し長方形をなすフィルム基材を２枚重ね合わせて、四辺を熱溶着し接合させることによって袋状に形成されている。また、四辺の内の一辺には、栓部材２が設けられている。そして、フィルム基材によって形成されるインク袋１の収容空間内には、インクが貯留され、そのインクは前記栓部材２によって封止されている。
【００２６】
本実施形態におけるフィルム基材は、例えば、アルミ箔を中間層として外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだ構成のアルミラミネートフィルムでもよい。
【００２７】
次に上記のように構成されたインク袋１の製造方法を説明する。
図２に示すように、栓部材取り付け工程として、２枚の同サイズのフィルム基材３，４を重ね合わせる。このとき、前記フィルム基材３と前記フィルム基材４の間において、両基材３，４の前側縁に位置する接合部５に、２つの栓部材２を所定の間隔をあけて配置する。そして、前記フィルム基材３に前記フィルム基材４を重ね合わせる。従って、前記栓部材２は、両基材３，４に挟み込まれた状態となる。
【００２８】
前記栓部材２を挟み込んだ状態から、前記フィルム基材３と前記フィルム基材４を前記接合部５にて熱溶着することによって栓部材２を取り付ける。次に、区画工程として、同フィルム基材３と同フィルム基材４を前記接合部５の両端部から後方にのびる辺を熱溶着することによって接合部６，７を形成する。さらに、これと同様に、両フィルム基材３，４を接合部５の中間位置から後方に約３／４のびた位置までを熱溶着することによって、接合部分としての接合部８を形成する。この接合部５〜８を形成することによって、前記インク袋１の基材となる液体収容体用基材としての袋基材９を形成する。なお、接合部５〜８を形成する順番は、任意でよい。
【００２９】
図３に示すように、袋基材９には、前記フィルム基材３とフィルム基材４を前記接合部５〜７にて熱溶着することによって空間が形成され、さらに、同接合部５の対向方向(前記インク袋１の後側方向)には開口部１０が形成されている。そして、前記フィルム基材３と前記フィルム基材４を前記接合部８にて、二つの前記栓部材２の中間位置から開口部１０の方向に熱溶着することによって前記袋基材９内に形成された空間は、収容空間としての収容部１１，１２に等分割される。このとき、接合部８は、接合部６，７より短く熱溶着されているので、前記収容部１１，１２は前記袋基材９内で連通している。従って、例えば前記開口部１０から注入したインクが収容部１１に充填されている場合、袋基材９に収容部１１の許容量以上注入されると、袋基材９内で連通している収容部１２に充填される。また、前記栓部材２によって接合部５側は、封止されているので、収容部１１，１２に充填されたインクが接合部５側から漏れることはない。
【００３０】
さらに、前記接合部８の中央部には、同接合部８と同方向に分離手段としてのミシン目１３が設けられている。また、前記袋基材９の開口部１０近傍には、通孔１４が貫通形成されている。
【００３１】
次に、図４〜６に示すように、上記の袋基材９にインクを充填する。
充填工程として、前記袋基材９の通孔１４に図示しない支持部材を挿入して、挿入された支持部材によって前記開口部１０を拡開した状態で同袋基材９を吊下する。そして、図４に示すように、前記開口部１０から充填手段としての注入ノズル１５を前記接合部８の鉛直上に位置するように挿入する。そして、注入ノズル１５からインクの注入を開始する。
【００３２】
本実施形態のインクの注入では、袋基材９を所定の値に減圧された雰囲気下に置いて行われる。減圧された雰囲気下で袋基材９へのインクの注入を行うことによって、製造されるインク袋１への余分な空気の混入を防ぎ、インク内での気泡の発生を抑えている。また、注入ノズル１５から袋基材９内に注入されるインクには、インク内に気泡が発生するのを防ぐために脱気処理がなされている。また、注入ノズル１５を接合部８の鉛直上に挿入したことによって、注入ノズル１５から注入されるインクは、前記収容部１１，１２にほぼ均等に充填される。
【００３３】
次に、袋基材９内に収容部１１，１２に許容量以上のインクが注入されると、注入されたインクは前記袋基材９内の前記接合部８を越えた位置まで液面１６を形成する。また、本実施形態では、注入ノズル１５を接合部８の鉛直上に挿入したが、例えば前記収容部１１の鉛直上に挿入した場合、同収容部１１に許容量のインクが充填されると、その後に同収容部１１に注入されるインクは、接合部８を超えて同収容部１１から袋基材９内で連通している前記収容部１２に供給される。
【００３４】
次に、前記接合部８を越える位置までインクの液面１６が形成されると、液面１６が前記通孔１４に達する前に注入ノズル１５からのインクの注入を停止させ、前記袋基材９の中から注入ノズル１５を抜く。そして、図５に示すように、封止工程は、まず仮封止工程として、前記袋基材９の通孔１４の下部から液面１６の上部までの間を熱溶着して開口部１０を仮封止する。仮封止によって仮封止部１７が形成され、形成された仮封止部１７によって注入したインクが開口部１０から漏れることがなくなる。
【００３５】
次に、前記袋基材９の接合部８の上端部（開口部１０側に位置する端部）から水平方向に熱溶着して本封止する。本封止することによって本封止部１８が形成され、形成された本封止部１８によって前記収容部１１，１２は連通しなくなり、又収容部１１，１２には同量かつ同色のインクが封入される。従って、袋基材９には、前記インク袋１が二つ形成された状態となっている。
【００３６】
そして、図６に示すように、分離工程として、前記本封止部１８の中央部を切断して、袋基材９から二つのインク袋１を分離させ、さらに、同インク袋１をミシン目１３に沿って分離させる。その結果、一連の工程から二つのインク袋１を製造することができた。また、本実施形態では、本封止部１８の中央部を切断したが、切断位置は本封止部１８がインク袋１のインクの封入状態を維持できる幅を残せればよい。
【００３７】
上記した第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）上記第１実施形態では、収容部１１，１２を形成し、収容部１１，１２に対して同時に一連の工程を行うことによって、同色のインクが封入された二つのインク袋１を同時に製造することができた。従って、インク袋１を一つずつ作っていた場合と比べて、工程数を減らすことができ、生産効率がよくなる。その結果、インク袋１の生産コストを低減することができる。また、大量生産が可能となるので、インク袋１の単価が安価とすることができる。
【００３８】
（２）上記第１実施形態では、収容部１１，１２を連通するように形成した。従って、注入されるインクの液面が所定の高さに達すれば収容部１１，１２に充填されたインクの量が同量であることがわかる。また、複数のインク袋に充填する場合、各区画に対しての確認の手間が省けるので、工程数を減らすことができ生産効率がよくなる。その結果、インク袋１の生産コストを低減することができる。また、収容部１１，１２に充填されたインクは、収容部１１と収容部１２との間を流動できるので、インク袋１に封入されるインクの量及び質に偏倚が無くなり安定した品質を確保することができる。
【００３９】
（３）上記第１実施形態では、接合部８にミシン目１３を設けた。従って、製造されたインク袋１同士の分離の工程が容易になるので、生産効率がよくなる。その結果、インク袋１の生産コストを低減することができる。
【００４０】
（４）上記第１実施形態では、注入ノズル１５を接合部８の鉛直上に挿入した。従って、注入ノズル１５は、収容部１１，１２に均等にインクを充填することができる。その結果、インク袋１には、偏倚がなく高精度で一定量のインクを封入することができる。また、一つの注入ノズル１５で二つの収容部１１，１２にインクを充填できるので、製造設備費が節約できる。その結果、インク袋１の生産コストを低減することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図７に従って説明する。第２実施形態では、前記第１実施形態に対してインクの充填工程に特徴があるため、説明の便宜上、その特徴のある部分について詳細に説明し、第１実施形態と同一部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図７は第２実施形態におけるインク袋の製造方法を説明するための平面部分断面図である。
【００４２】
図７に示すように、袋基材９の開口部１０には、二つの注入ノズル２１，２２が同袋基材９内に形成された収容部１１，１２にそれぞれ相対向するように挿入されている。
【００４３】
このインクの充填工程では、第１実施形態と同様に袋基材９は所定の値に減圧された雰囲気下にて行われる。減圧された雰囲気下でインクの注入を行うことによって、製造されるインク袋１への余分な空気の混入を防ぎ、インク内での気泡の発生を抑えている。また、注入ノズル２１，２２から袋基材９内に注入されるインクには、インク内に気泡が発生するのを防ぐために脱気処理がなされている。また、注入ノズル２１，２２を前記収容部１１，１２にそれぞれ相対向するように挿入したことによって、注入ノズル２１，２２から注入されるインクは、それぞれ前記収容部１１，１２に充填される。
【００４４】
次に、注入ノズル２１，２２から袋基材９内に収容部１１，１２の許容量以上のインクが注入されると、注入されたインクは前記袋基材９内の前記接合部８を越えた位置まで液面１６を形成する。
【００４５】
以下、第１実施形態と同様に、封止工程として袋基材９を熱溶着し、分離工程として切り離すことによって、インク袋１を二つ形成する。
本実施形態では、収容部１１，１２に相対向するように注入ノズル２１，２２を開口部１０から挿入したが、３個以上のインク袋１を同時に製造する場合には、袋基材９に区画形成された収容部の数と同数のノズルを各区画に相対向するように挿入すればよい。
【００４６】
上記した第２実施形態によれば、前記第１実施形態の（１）〜（３）の効果の他に以下の作用効果を奏する。
（５）上記第２実施形態では、収容部１１，１２に相対向するように注入ノズル２１，２２を開口部１０から挿入した。従って、収容部１１，１２には注入ノズル２１，２２によって、それぞれインクが充填されるので、収容部１１，１２には正確にインクを充填できる。その結果、インク袋１には、高精度で一定量のインクを封入でき安定した品質を確保することができる。また、インクの充填速度は速くなるので、インク袋１の製造時間は短くなる。その結果、生産効率が良くなり、インク袋１の生産コストを低減することができる。
【００４７】
尚、発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように変更してもよい。
・上記第１及び第２実施形態では、説明の便宜上、前記フィルム基材３，４をインク袋１が二つ製造できる大きさとしたが、この限りではなく、フィルム基材３及び４を長尺状に形成して前記インク袋１を複数個形成できるように適宜変更してもよい。
【００４８】
・上記第１及び第２実施形態では、接合部８を接合部６，７より開口部１０側を短く形成することによって、収容部１１と収容部１２を連通させたが、この限りではない。例えば、接合部８を接合部６，７と同じ長さに形成し、接合部８の一部を熱溶着しないで、収容部１１，１２が連通するように形成し、インクが収容部１１，１２に充填された後、熱溶着して封止してもよい。
【００４９】
・上記第１及び第２実施形態では、フィルム基材３，４の接合を熱溶着で行ったが、この限りではなく、例えば接着剤等によって、フィルム基材３，４を接合してもよい。
【００５０】
・上記第１及び第２実施形態では、液体収容体をインク袋１に具体化したが、この限りではなく、例えば、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の製造に用いられる電極材を貯留するための電極材貯留体に変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるインク袋を説明するための概略図。
【図２】第１実施形態におけるインク袋の製造方法を説明するための斜視図。
【図３】第１実施形態におけるインク袋の製造方法を説明するための斜視図。
【図４】第１実施形態におけるインク袋の製造方法を説明するための平面部分断面図。
【図５】第１実施形態におけるインク袋の製造方法を説明するための平面部分断面図。
【図６】第１実施形態におけるインク袋の製造方法を説明するための平面部分断面図。
【図７】第２実施形態におけるインク袋の製造方法を説明するための平面部分断面図である。
【符号の説明】
１…液体収容体としてのインク袋、２…栓部材、３，４…フィルム基材、８…接合部分としての接合部、９…液体収容体用基材としての袋基材、１０…開口部、１１，１２…収容空間としての収容部、１３…分離手段としてのミシン目、１５…充填手段としての注入ノズル。

Claims

液体を収容するための液体収容体の製造方法において、
フィルム基材を重ね合わせ、開口部となる１辺と、同１辺と相対向する他辺を残し両フィルム基材の周囲を接合するとともに、前記両フィルム部材を前記他辺の両端部以外の位置から前記１辺側に向かってのびる少なくとも一つの接合部分により接合して複数の収容空間を区画形成する区画工程と、
前記両フィルム基材の他辺に複数の栓部材を挟んだ状態で、同他辺を接合し、前記複数の収容空間に対し、同複数の栓部材をそれぞれに取り付ける栓部材取り付け工程と、
前記区画された各収容空間に液体をそれぞれ充填する充填工程と、
前記開口部となる１辺側の各収容空間の端部を封止して、前記液体をそれぞれ充填した複数の液体収容体を形成するために、前記両フィルム基材を接合する封止工程と、前記収容空間に液体が充填された各液体収容体を互いに分離する分離工程と
を含み、
前記区画工程は、前記接合部分における前記他辺から前記１辺側に向けてのびる長さを前記両フィルム部材における前記他辺から前記１辺までの長さよりも短くすることにより、前記複数の収容空間が前記開口部となる１辺側において袋状をなす袋基材内で連通されるように両フィルム基材を接合し、
前記充填工程は、前記液体収容体の液面が各収容空間を連通する部分まで前記液体を充填し、
前記封止工程は、前記開口部となる１辺側の各収容空間の端部を封止する前に、前記液体の液面より上方位置において、その開口部を封止する仮封止工程を備えたことを特徴とする液体収容体の製造方法。
請求項１に記載の液体収容体の製造方法において、
前記充填工程は、前記収容空間を区画する接合部に相対向した位置に充填手段を配置し、その充填手段にて液体をその接合部の両側にある前記収容空間に充填することを特徴とする液体収容体の製造方法。
請求項１に記載の液体収容体の製造方法において、
前記充填工程は、前記複数の収容空間に対して一つずつ相対向するように充填手段を配置し、各充填手段にてそれぞれ対応する前記収容空間に液体を充填することを特徴とする液体収容体の製造方法。