JP6884314B2 - インク注入方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式プリンタに搭載されるインクカートリッジにインクを注入するインク注入方法に関し、さらに詳しくは、差圧弁により負圧を制御するインクカートリッジにインクを注入するインク注入方法に関する。

印刷装置の一例として挙げられるインクジェット式プリンタは、通常、装置内のインクカートリッジ装着部に装着されたインクカートリッジに貯留されているインクをインク供給口から記録ヘッドへ送り込み、この記録ヘッドが用紙等の被記録媒体にインクを噴射・塗布することで、画像や文字の記録を行う。

インクカートリッジの内部にはインクカートリッジ内部の負圧に合わせて開閉を行う差圧弁が備えられ、差圧弁によってインクカートリッジ内部の負圧を制御することができるようになっている。このインクカートリッジの内部にインクを注入する注入方法が知られている。

特開２００８−４４１８４号公報

しかしながら、上記特許文献では、インク供給口へ治具を挿入する前にインク供給口内からシール部材、供給弁、及びコイルばねを取り外し、インク注入後に再び組み付ける必要があるため、生産効率が悪くなるという問題があった。

そこで、インク注入の生産効率を向上させる必要があり、鋭意研究した結果、本発明の完成に至った。本発明は、インク供給口内からシール部材等を取り外さず、生産効率の良いインク注入方法を提供することを目的とする。

この目的は、特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また、従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

即ち、本発明の第１の発明は、筐体と、前記筐体の内部に備えられインクを収容可能なインク収容室と、前記筐体の外部に備えられ大気連通路を介して前記インク収容室を大気に連通させる大気開放口と、前記筐体の外部に備えられインク流路を介して前記インク収容室に収容されたインクを前記筐体の外部へ供給可能なインク供給口と、前記筐体の内部かつ前記筐体の正面側に設けられた差圧弁収容室の内部に収容され前記インク流路の途中に介在して前記インク供給口側の負圧が所定未満の時は閉弁状態であると共に前記インク供給口側の負圧が所定以上になると開弁状態となる差圧弁と、が備えられ、前記差圧弁は弾性変形可能な膜弁と、前記差圧弁収容室の開口を覆う蓋部と、前記膜弁と前記蓋部との間の空間に位置し前記膜弁の弾性変形に合わせて伸縮する弾性部と、前記差圧弁収容室と前記インク収容室とを接続する細径と、が備えられたインクカートリッジへのインク注入方法であって、少なくとも、前記筐体の前記正面側から前記細径まで連通する挿入口を形成する挿入口形成工程１と、前記挿入口に封止栓を挿入し前記インク収容室から前記差圧弁収容室までのインクの流入を遮断させる封止栓挿入工程２と、前記インク供給口から前記インク収容室へとインクを注入しインクの圧力により前記差圧弁を開弁状態とする開弁工程３と、前記差圧弁が開弁状態の前記インク流路を介して前記インク供給口から前記インク収容室へインクを注入するインク注入工程４とからなり、前記挿入口形成工程１乃至前記インク注入工程４を順次実行することを特徴とするインク注入方法である。

本発明の第２の発明は、第１の発明に記載の前記インク注入工程４の後工程において、前記挿入口から前記封止栓を抜き取った後で前記挿入口を封止する挿入口封止工程５を実行することを特徴とするインク注入方法である。

本発明の第３の発明は、第１の発明に記載の前記インク注入工程４の後工程において、前記封止栓を前記挿入口に残したまま前記挿入口を封止する挿入口封止工程５を実行することを特徴とするインク注入方法である。

本発明の第４の発明は、第２の発明または第３の発明に記載の前記挿入口封止工程５において、前記挿入口を熱溶着によりフィルムで封止することを特徴とするインク注入方法である。

本発明の第５の発明は、第２の発明または第３の発明に記載の前記挿入口封止工程５において、前記挿入口をシリコーン接着剤によりフィルムで封止することを特徴とするインク注入方法である。

本発明の第１の発明であるインク注入方法は、筐体と、筐体の内部に備えられインクを収容可能なインク収容室と、筐体の外部に備えられ大気連通路を介してインク収容室を大気に連通させる大気開放口と、筐体の外部に備えられインク流路を介してインク収容室に収容されたインクを筐体の外部へ供給可能なインク供給口と、筐体の内部かつ筐体の正面側に設けられた差圧弁収容室の内部に備えられインク流路の途中に介在してインク供給口側の負圧が所定未満の時は閉弁状態であると共にインク供給口側の負圧が所定以上になると開弁状態となる差圧弁とが備えられ、差圧弁は弾性変形可能な膜弁と、差圧弁収容室の開口を覆う蓋部と、膜弁と蓋部との間の空間に位置し膜弁の弾性変形に合わせて伸縮する弾性部と、差圧弁収容室とインク収容室とを接続する細径と、が備えられたインクカートリッジへのインク注入方法であって、少なくとも、筐体の正面側から細径まで連通する挿入口を形成する挿入口形成工程１と、挿入口に封止栓を挿入しインク収容室から差圧弁収容室までのインクの流入を遮断させる封止栓挿入工程２と、インク供給口からインク収容室へとインクを注入しインクの圧力により差圧弁を開弁状態とする開弁工程３と、差圧弁が開弁状態のインク流路を介してインク収容室へインクを注入するインク注入工程４とからなり、前記挿入口形成工程１乃至前記インク注入工程４を順次実行する方法にしている。本発明は、上記の方法としているので、インク供給口内のシール部材等を取り外してから治具によって開弁をする必要がないため、インク注入の生産効率を良くすることができる。

本発明の第２の発明であるインク注入方法は、インク注入工程の後工程において、挿入口から封止栓を抜き取った後に挿入口を封止する挿入口封止工程５を実行する方法にしている。本発明は、上記の方法としているので、封止栓が抜けたり、封止栓の変形によって生じた隙間からインクが漏れないようにすることができる。

本発明の第３の発明であるインク注入方法は、インク注入工程の後工程において、挿入口に封止栓を残したまま挿入口を封止する挿入口封止工程５を実行する方法にしている。本発明は、上記の方法としているので、封止栓が抜けたり、封止栓の変形によって生じた隙間からインクが漏れないようにすることができる。

本発明の第４の発明であるインク注入方法は、挿入口封止工程５において、挿入口を熱溶着によりフィルムで封止する方法にしている。本発明は、上記の方法としているので、挿入口を迅速に塞ぐことができる。

本発明の第５の発明であるインク注入方法は、挿入口封止工程５において、挿入口をシリコーン接着剤によりフィルムで封止する方法にしている。本発明は、上記の方法としているので、挿入口をより強固に塞ぐことができる。

本発明のインク注入方法を用いるインクカートリッジの全体図である。 図１のインクカートリッジの一部の分解図である。 図１のインクカートリッジの断面図である。 図１のインクカートリッジの挿入口に封止栓を挿入する際の図である。 図１のインクカートリッジの挿入口に封止栓を挿入した状態の断面図である。 図１のインクカートリッジの挿入口をフィルムで塞いだ状態の図である。

本発明の１実施形態について図面を参照して説明するが、本発明はこの事例に限られるものではなく、適宜選択が可能である。

図１から図４に示すように、本実施形態は、筐体１０と、筐体１０の内部に備えられインクを収容可能なインク収容室１２と、筐体１０の外部に備えられ大気連通路を介してインク収容室１２を大気に連通させる大気開放口１１と、筐体１０の外部に備えられインク流路を介してインク収容室１２に収容されたインクを筐体１０の外部へ供給可能なインク供給口１５と、筐体１０の内部かつ筐体１０の正面３０側に設けられた差圧弁収容室１７の内部に収容されインク流路の途中に介在してインク供給口１５側の負圧が所定未満の時は閉弁状態であると共にインク供給口１５側の負圧が所定以上になると開弁状態となる差圧弁１８と、が備えられ、差圧弁１８は弾性変形可能な膜弁１９と、差圧弁収容室１７の開口を覆う蓋部２０と、膜弁１９と蓋部２０との間の空間に位置し膜弁１９の弾性変形に合わせて伸縮する弾性部２１と、差圧弁収容室１７とインク収容室１２とを接続する細径２２と、が備えられたインクカートリッジ１へのインク注入方法であって、少なくとも、筐体１０の正面３０側から細径２２まで連通する挿入口２３を形成する挿入口形成工程１と、挿入口２３に封止栓２４を挿入しインク収容室１２から差圧弁収容室１７までのインクの流入を遮断させる封止栓挿入工程２と、インク供給口１５からインク収容室１２へとインクを注入しインクの圧力により差圧弁１８を開弁状態とする開弁工程３と、差圧弁１８が開弁状態のインク流路１４を介してインク供給口１５からインク収容室１２へインクを注入するインク注入工程４と、を順次実行するインク注入方法である。

図３に示すように、差圧弁１８は、筐体１０の正面側に設けられた凹部状の差圧弁収容室１７の内部に収容され、差圧弁１８が差圧弁収容室１７の内部に収容された状態で筐体１０の正面側をシール１６で密閉することで、筐体１０の内部に固定されている。

図３（ａ）は、差圧弁１８が閉弁状態の時のインクカートリッジ１の断面図であり、上側が筐体１０の正面側、下側が筐体１０の背面側、左側がインク供給口１５側を示す。弾性部２１は例えばバネ体であり、蓋部２０の背面側及び膜弁１９の正面側の間に介在して蓋部２０と膜弁１９とを離すように付勢力を与えている。膜弁１９の背面側は差圧弁収容室１７の内面に面しており、弾性部２１の付勢力により膜弁１９が差圧弁収容室１７の内面に付勢されることで、差圧弁収容室１７の内面に設けられた第１インク流通口２５が塞がれ、インク流路を止められるようになっている。

図３（ｂ）は、差圧弁１８が開弁状態の時のインクカートリッジ１の断面図である。差圧弁１８が閉弁状態のインクカートリッジ１をプリンター（図示せず）に装着し印刷を行うと、インクの消費に伴いインク供給口１５側の負圧が上昇すると共に、インク収容室１２の負圧も上昇する。そして、インク供給口１５側の負圧が一定以上になり、インク収容室１２の負圧による力が弾性部２１の付勢力よりも強くなると、膜弁１９が蓋部２０側へ移動し、膜弁１９の背面側と差圧弁収容室１７の内面とが離れる。すると、差圧弁収容室１７の内面に設けられた第１インク流通口２５が開かれ、インク収容室１２の一部である第２インク収容室１４から第１インク収容室１３へと続くインク流路が形成されるようになっている。

インクカートリッジ１のインクを消費して内部が空になった状態のとき、インクカートリッジ１の内部は図３（ａ）の様になっており、膜弁１９の背面側が差圧弁収容室１７の内面に接して第１インク流通口２５を塞いでいる。この状態でインク吐出口１５側からインクを注入すると、インクが第１インク収容室１３と差圧弁収容室１７に流入する。そのため、膜弁１９の正面側と背面側の両方にインクの圧力が加わってしまい、膜弁１９に加わる筐体１０の正面３０方向への力が弾性部２１の付勢力よりも大きくならず、第１インク収容室１３から第２インク収容室１４へのインク流路が開放しないので、第２インク収容室１４へのインク注入をすることができない。

次に、本発明の方法を用いてインクカートリッジ１にインクを注入する手順を説明する。図４に示すように、まず、筐体１０の正面３０側から、差圧弁収容室１７とインク吐出口１５とを接続する細径２２まで連通する挿入口２３を、ドリル等を用いて形成する（挿入口形成工程１）。この挿入口２３に封止栓２４を挿入することで、インク供給口１５から差圧弁収容室１７までのインクの流入を遮断することができる（封止栓挿入工程２）。

図５（ａ）に示すように、挿入口２３へ封止栓２４を挿入した後、インク供給口１５から第１インク収容室１３へとインクを注入すると、図５（ｂ）に示すようにインクが差圧弁収容室１７には行かず、第１インク収容室１３のみにインクが流入するようになる。この時のインクの圧力によって膜弁１９を筐体１０の正面３０方向へ動かし、差圧弁１８を開弁状態にすることができる（開弁工程３）。そして、差圧弁１８が開弁状態になると第１インク収容室１３から第２インク収容室１４へのインク流路が形成され、第２インク収容室１４へインクを注入することができる（インク注入工程４）。よって、このインク注入方法を用いれば、インク吐出口１５内にある部品を取り外し、インク注入後に再び組み付けるという手間を省き、生産効率を向上させることができる。

また、封止栓２４を挿入したまま残し、筐体１０から出ている部分を切除する方法もあるが、封止栓の変形によって生じた隙間からインクが漏れる可能性があるため、インク注入完了後に、封止栓２４を抜き取った後で挿入口２３を封止する（挿入口封止工程５）ことが望ましい。この工程を行うことで、挿入口２３からインクが漏れないようにすることができる。封止栓２４を抜き取った後、他の封止栓を挿入してから挿入口封止工程５を実行しても良い。

ただし、封止栓２４を挿入したまま残した場合でも、インク注入完了後に挿入口２３を封止する（挿入口封止工程５）工程を行うことで、挿入口２３からインクが漏れないようにすることができる。封止栓２４が筐体１０の表面から突出している場合は、突出した分だけ切断することが望ましい。

さらに、挿入口封止工程５において、図６に示すように、筐体１０の表面に挿入口２３よりも大きな面積を持つ薄いフィルムを置き、熱溶着によってフィルムで挿入口２３を封止することが望ましい。熱溶着を用いることで、挿入口２３をフィルムによって迅速に塞ぐことができる。

また、他の実施形態として、挿入口封止工程５において、図６に示すように、筐体１０の表面の挿入口２３の付近にシリコーン接着剤を塗布し、その上に挿入口２３よりも大きな面積を持つ薄いフィルムを置いて封止することが望ましい。シリコーン接着剤を用いることで、挿入口２３をフィルムによって強固に塞ぐことができる。

１…インクカートリッジ
１０…筐体
１１…大気開放口
１２…インク収容室
１３…第１インク収容室
１４…第２インク収容室
１５…インク供給口
１６…シール
１７…差圧弁収容室
１８…差圧弁
１９…膜弁
２０…蓋部
２１…弾性部
２２…細径
２３…挿入口
２４…封止栓
２５…第１インク流通口
２６…第２インク流通口
３０…正面
３１…背面
３２…フィルム

Claims (5)

1. 筐体と、前記筐体の内部に備えられインクを収容可能なインク収容室と、前記筐体の外部に備えられ大気連通路を介して前記インク収容室を大気に連通させる大気開放口と、前記筐体の外部に備えられインク流路を介して前記インク収容室に収容されたインクを前記筐体の外部へ供給可能なインク供給口と、前記筐体の内部かつ前記筐体の正面側に設けられた差圧弁収容室の内部に収容され前記インク流路の途中に介在して前記インク供給口側の負圧が所定未満の時は閉弁状態であると共に前記インク供給口側の負圧が所定以上になると開弁状態となる差圧弁と、が備えられ、前記差圧弁は弾性変形可能な膜弁と、前記差圧弁収容室の開口を覆う蓋部と、前記膜弁と前記蓋部との間の空間に位置し前記膜弁の弾性変形に合わせて伸縮する弾性部と、前記差圧弁収容室と前記インク収容室とを接続する細径と、が備えられたインクカートリッジへのインク注入方法であって、
   少なくとも、前記蓋部または前記筐体の前記正面側から前記細径まで連通する挿入口を形成する挿入口形成工程１と、
   前記挿入口に封止栓を挿入し前記インク収容室から前記差圧弁収容室までのインクの流入を遮断させる封止栓挿入工程２と、
   前記インク供給口から前記インク収容室へとインクを注入しインクの圧力により前記差圧弁を開弁状態とする開弁工程３と、
   前記差圧弁が開弁状態の前記インク流路を介して前記インク供給口から前記インク収容室へインクを注入するインク注入工程４とからなり、前記挿入口形成工程１乃至前記インク注入工程４を順次実行することを特徴とするインク注入方法。
2. 前記インク注入工程４の後工程において、前記挿入口から前記封止栓を抜き取った後で前記挿入口を封止する挿入口封止工程５を実行することを特徴とする請求項１のインク注入方法。
3. 前記インク注入工程４の後工程において、前記封止栓を前記挿入口に残したまま前記挿入口を封止する挿入口封止工程５を実行することを特徴とする請求項１のインク注入方法。
4. 前記挿入口封止工程５において、前記挿入口を熱溶着によりフィルムで封止することを特徴とする請求項２または３のインク注入方法。
5. 前記挿入口封止工程５において、前記挿入口をシリコーン接着剤によりフィルムで封止することを特徴とする請求項２または３のインク注入方法。
   
   
   
   
   
   

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