JPH10119298A - インクカートリッジの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク充填時におけるインクカートリッジ内
の気泡の除去及び気泡の混入を防止すると共に、印字ヘ
ッド部からのインクの液ダレを防止することができるイ
ンクカートリッジの製造方法を提供すること。 【解決手段】 印字ヘッド部を有する、インクが空の状
態のインクカートリッジ１に、充填及び再充填用のイン
ク７が満たされたインク充填装置１１を用いて該インク
７を充填及び再充填するインクカートリッジの製造方法
において、上記インクカートリッジ１のカートリッジ本
体２にインク充填用孔３を形成し、上記印字ヘッド部を
塞いだ後、該インク充填用孔３に上記インク充填装置１
１のノズル部分６を挿入すると共に該ノズル部分６によ
って該インク充填用孔３を密閉した状態で、該インク充
填装置１１内のインク７に対して、該カートリッジ本体
２内に充填及び再充填すべきインク量に相当する体積量
を減圧して、該インク７を該カートリッジ本体２内に充
填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空の状態のインク
カートリッジにインクを充填及び再充填するインクカー
トリッジの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンターに用い
られているインクカートリッジは、その内部に充填され
ているインクを使い切ってしまった場合には、新品のイ
ンクカートリッジに交換されていた。

【０００３】しかし、一度の使用で空になったインクカ
ートリッジを、新品のインクカートリッジに交換してし
まうと、コスト高となる。そこで、従来においては、空
になったインクカートリッジにインクを再充填して、該
インクカートリッジを再利用する試みがなされている。

【０００４】その一つの方法として、例えば、次のよう
な方法が採られている。先ず、インクが空になったイン
クカートリッジを水平面に対して垂直に立てる。次に、
上記インクカートリッジのカートリッジ本体に、ドリル
等を用いてインク充填用孔を開ける。そして、先端が尖
った針のようなノズルを有し、再充填用のインクが満た
されるインク収容部を備えたインク充填装置を用いてイ
ンクの再充填を行う。

【０００５】即ち、上記インク充填装置のノズルを、該
ノズルよりも孔径の大きな上記インク充填用孔に挿入
し、上記インク収容部をスクイズ（容器に外圧を加えて
容器内部のインクをノズルから吐出させること）して、
上記ノズル先端よりインクを吐出させる。そして、上記
インクカートリッジのカートリッジ本体内にインクが充
填されたら再充填をストップし、上記インク充填用孔を
塞ぐ。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記先端が
尖った針のようなノズルを有したインク充填装置によっ
て、上記インク充填用孔よりインクを注入すると、カー
トリッジ本体内に気泡が入り込んでしまう。特に、カー
トリッジ本体内にスポンジが収納されたインクカートリ
ッジにおいては、気泡の混入がより顕著となる。

【０００７】上記カートリッジ本体内に気泡が入り込ん
でしまうと、充分にカートリッジ本体内にインクが充填
できないのみならず、該インクカートリッジをインクジ
ェットプリンターに搭載してインクを吐出させた際に、
該インクの吐出量がばらつき、印字品質の低下、所望の
解像度が得られないと言った不都合が生ずる。また、上
記インクカートリッジにインクを再充填するに際して
は、印字ヘッド部又は外部印字ヘッドへインクを供給す
るためのインク供給口を塞がずにインクの充填を行って
いるため、該印字ヘッド部又は外部印字ヘッドへインク
を供給するためのインク供給口からインクが漏れること
がある。

【０００８】従って、本発明の目的は、インク充填及び
再充填時におけるインクカートリッジ内への気泡の混入
を防止すると共に、印字ヘッド部又は外部印字ヘッドへ
インクを供給するためのインク供給口からのインクの液
ダレを防止することができるインクカートリッジの製造
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】請求項１記載の発明は、
印字ヘッド部又は外部印字ヘッドへインクを供給するた
めのインク供給口を有する、インクが空の状態のインク
カートリッジに、充填及び再充填用のインクが満たされ
たインク充填装置を用いて該インクを充填及び再充填す
るインクカートリッジの製造方法において、上記インク
カートリッジのカートリッジ本体にインク充填用孔を形
成し、上記インク供給口を塞いだ後、該インク充填用孔
に上記インク充填装置のノズル部分を挿入すると共に該
ノズル部分によって該インク充填用孔を密閉した状態
で、該インク充填装置内のインクに対して、該カートリ
ッジ本体内に充填及び再充填すべきインク量に相当する
体積量を減圧することにより、該インクを該カートリッ
ジ本体内に充填することを特徴とするインクカートリッ
ジの製造方法を提供することにより、上記の目的を達成
したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したインクカ
ートリッジの製造方法の一実施形態について、図面を参
照して説明する。図１は本実施形態のインクカートリッ
ジの製造方法においてインク充填用孔を形成する状態を
示す斜視図、図２は本実施形態のインクカートリッジの
製造方法において用いたインク充填装置の斜視図、図３
は本実施形態のインクカートリッジの製造方法を順次示
す断面図、図４は本実施形態のインクカートリッジの製
造方法において用いたインク充填装置の他の例を示す斜
視図である。

【００１１】始めに、本実施形態のインクカートリッジ
の製造方法について説明する前に、本製法において用い
るインク充填装置について説明する。図２に示すよう
に、インク充填装置１１は、インクが空の状態のインク
カートリッジ１のカートリッジ本体２に形成したインク
充填用孔３より、該インクの充填及び再充填を行う装置
である。

【００１２】そして、上記インク充填装置１１は、充填
及び再充填用のインクが満たされるインク収容本体部４
と、上記インク収容本体部４内の圧力を可変する圧力可
変手段であるピストン５と、上記インク充填用孔３に挿
入したときに、該インク充填用孔３を密閉するインク注
入ノズル６とを備えて構成されている。

【００１３】上記インク充填装置１１について更に詳し
く説明する。上記インク収容本体部４は、図２及び図３
に示すように、上方が開放された有底の円筒体として形
成され、その内部に充填及び再充填用のインク７を満た
すようになっている。

【００１４】上記インク７には、例えばインクジェット
プリンターに用いられる水系インクが用いられる。かか
る水系インクは、水（望ましくは、イオン交換水）を媒
体とし、上記染料又は顔料等の色材を含有するのに加え
て、従来公知の各種添加剤、例えば多価アルコール類の
ような湿潤剤、分散剤、シリコーン系等の消泡剤、カチ
オン、アニオン或いはノニオン系の各種界面活性剤等の
表面張力調整剤、クロロメチルフェノール系等の防黴剤
及び／又はＥＤＴＡ等のキレート剤、樹脂エマルショ
ン、又、亜硫酸塩等の酸素吸収剤等を含有してもよい。

【００１５】上記染料としては、例えば、油性染料、分
散染料、直接染料、酸性染料及び塩基性染料等を挙げる
ことができる。

【００１６】一方、上記顔料も、その種類に特に制限は
なく、従来公知の有機及び無機顔料がすべて使用でき
る。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔
料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン
顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔
料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジ
ゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の
多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ
等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリ
ンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、酸化チタン、
酸化鉄系、カーボンブラック系等の無機顔料が挙げられ
る。また、カラーインデックスに記載されていない顔料
であっても水相に分散可能ならいずれも使用できる。更
に、上記顔料を界面活性剤や高分子分散剤等で表面処理
したものや、グラフトカーボン等も勿論使用可能であ
る。

【００１７】なお、本明細書において、「顔料」とは、
水や溶剤、油などに不溶の微粒子状の固体をいい、これ
に対して、「染料」とは、水や溶剤に溶解した状態で染
色されるものをいう〔カラーケミカル事典１９８８年３
月第１刷、（株）シーエムシー、有機合成化学協会編、
Ｐ４５〜〕。

【００１８】特に、ここで用いるインク７としては、高
印字品質の点から、表面張力が、２５〜４７ｄｙｎ／ｃ
ｍであることが好ましい。２５ｄｙｎ／ｃｍ未満である
と、インクのにじみ及び印字品質の低下が発生し、又、
インクジェットプリンターのプリントヘッドノズルから
インクもれが発生し、４７ｄｙｎ／ｃｍ超であると、イ
ンクの乾燥速度が遅くなりすぎ、各色インク間の混合及
びプリントヘッドの汚れ等の発生やプリントヘッドノズ
ルへのインク供給不良が発生し、それに伴って、インク
吐出不良、印字品質の低下が発生する。

【００１９】また、上記インク７は、高印字品質及びイ
ンクジェット用インクとしての適性の点から、粘度が、
０．５〜５ｃｐｓであることが好ましい。０．５ｃｐｓ
未満であると、インクのにじみが顕著になり、又、イン
クジェットプリンターのプリントヘッドノズルからイン
クもれが発生したりするので好ましくない。５ｃｐｓ超
であると、インクジェット用インクとしての粘度が高く
なりすぎ、プリントヘッドへのインク供給が伴わず、吐
出不良及びかすれが発生し、印字品質の低下の問題が発
生する。

【００２０】上記インク注入ノズル６は、上記インク収
容本体部４の底面４ａに円筒状をなす突起として設けら
れている。このインク注入ノズル６は、その先端部が上
記インク充填用孔３に挿入したときに、該インク充填用
孔３を密閉するようになっている。即ち、上記インク注
入ノズル６は、先端側へ行くに従って次第に先細り形状
とされ、上記インク充填用孔３に挿入されたときに、そ
の中途部で上記インク充填用孔３に密着して気密状態と
なすようにされている。

【００２１】本実施形態の上記ピストン５は、ピストン
部８と、ピストンロッド９と、把持部１０とからなる。
上記ピストン部８は、上記インク収容本体部４の内部に
スライド自在に設けられる円盤体として形成されてい
る。そして、上記ピストンロッド９は、円柱状をなすロ
ッドとして、上記ピストン部８の一主面８ａとは反対の
裏面８ｂ中央部分に設けられている。一方、上記把持部
１０は、例えば握り易いように円柱状をなす把手とし
て、上記ピストンロッド９の一端側に設けられている。

【００２２】次に、上記のように構成されたインク充填
装置を用いて、空の状態のインクカートリッジ１にイン
ク７を充填及び再充填するインクカートリッジの製造方
法について説明する。本実施形態のインクカートリッジ
の製造方法は、印字ヘッド部１３を有する、インクが空
の状態のインクカートリッジ１に、充填及び再充填用の
インク７が満たされたインク充填装置１１を用いて該イ
ンク７を充填及び再充填するインクカートリッジの製造
方法である。

【００２３】さらに、本実施形態のインクカートリッジ
の製造方法について説明する。先ず、図１に示すよう
に、インク７が空の状態のインクカートリッジ１を用意
する。上記インクカートリッジ１は、カートリッジ本体
２内にインク７を含ませるためのスポンジが収納された
インクを収容してなるインクカートリッジで、孔３（後
に、インク充填用孔となる）を大気連通孔を有する封止
栓１２によって封止してなるものである。

【００２４】次に、図１に示す封止栓１２をカートリッ
ジ本体２内より取り外し、上記孔３を開口させる。そし
て、上記孔３を、インク７を充填及び再充填するための
インク充填用孔３として用いる。なお以下、孔３の符合
とインク充填用孔３の符合を便宜上、同一とする。次
に、上記インクカートリッジ１に設けられる印字ヘッド
部１３からインク７が漏れ出ないようにするために、該
印字ヘッド部１３を例えばテープ１４等を用いて塞ぐこ
とが望ましい。

【００２５】次に、上記インク充填装置１１のノズル６
を、図３（ａ）に示すように、上記インク充填用孔３に
挿入させる。すると、ノズル６の先端がカートリッジ本
体２内に突き出ると共に、該ノズル６の中途部によって
上記インク充填用孔３が密閉される。なお、上記インク
充填装置１１のインク収容本体部４内には、充填及び再
充填用のインク７が所定量収容されている。そして、そ
のインク７面には、ピストン部８の一主面８ａが接する
ようになされている。

【００２６】そして、この状態から、インク収容本体４
内のインク７に対して、該カートリッジ本体２内に充填
及び再充填すべきインク量に相当する体積量を減圧す
る。すなわち、図３（ｂ）に示すように、カートリッジ
本体２内に充填及び再充填すべきインク量に相当する体
積量だけピストン５を矢印Ａで示す方向に引き上げる。
すると、インク収容本体部４内のインク７が減圧される
と共に、カートリッジ本体２内の空気がノズル６より、
上記インク収容本体部４内に入り込む。これによって、
カートリッジ本体２内の気泡が取り除かれる。図３
（ｂ）では、カートリッジ本体２内に充填及び再充填す
るインク量に相当する体積量を、Ｈで示した。

【００２７】次に、図３（ｂ）に示す状態からピストン
５を放す。すると、インク収容本体部４内は減圧状態に
あるから、常圧に戻ろうとするため、自然にピストン５
が図３（ｃ）中矢印Ｂで示す方向に下降する。そして、
ピストン５は、初期状態の位置に戻る。すなわち、ピス
トン部８のインク７と対向する一主面８ａの位置が、図
３（ａ）の初期状態と、同図（ｃ）のインク充填及び再
充填後の最終状態とにおいてほぼ同一となる。

【００２８】このときのピストン５の下降により、イン
ク収容本体４内のインク７が、上記カートリッジ本体２
内に充填される。そのインク７の充填量は、予め充填す
べきインク量とされる。すなわち、ピストン５を引き上
げた高さＨに相当する量である。インク７の充填及び再
充填時においては、テープ１４によって印字ヘッド部１
３が塞がれた状態にあるので、該印字ヘッド部１３から
インク７が漏れ出るようなことがない。

【００２９】そして、インク７の充填が終了したら、上
記インク充填用孔３から該インク７が飛び出ないように
するために、ピストン５を（少し）引き上げながらノズ
ル６をインク充填用孔３より引き抜く。そして、インク
充填用孔３に新たな大気連動孔を有する封止栓（図示は
省略する。）を押し込み、該インク充填用孔３を塞い
で、インク７の補充作業を終了する。

【００３０】以上のように、本実施形態のインクカート
リッジの製造方法によれば、インク充填装置１１内のイ
ンク７に対して、カートリッジ本体２内に充填及び再充
填すべきインク量に相当する量を減圧するだけで、簡単
に、インクカートリッジ１内の気泡を取り除き、且つ気
泡を混入させることなくインク７を充填及び再充填させ
ることができ、しかも印字ヘッド部１３からのインク７
の液ダレを防止できる。

【００３１】本発明のインクカートリッジの製造方法
は、上述した実施形態に制限されることなく、本発明の
要旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。例えば、
上述の実施形態では、ピストン５を引き上げた後、単に
手を放しただけとしたが、積極的に図３（ｃ）中矢印Ｂ
で示す方向に押し込むようにしてもよい。

【００３２】また、上記実施形態においては、圧力可変
手段としてピストン５を用いたが、図４に示すように、
インク収容本体部４の上部に、蛇腹状の伸縮自在な圧力
可変部１５を、圧力可変手段として設けるようにしても
同様の作用効果が得られる。すなわち、この圧力可変部
１５を図中矢印Ａで示す方向に引き延ばすことで、上記
インク収容本体部４内を減圧し、手を放すことでインク
７をカートリッジ本体２内に充填及び再充填させること
ができる。

【００３３】また、上記インク充填用孔３を密閉する手
段として、上述したものの他に、ノズル部分にゴムやス
ポンジ等のシール部材を設けるようにしてもよい。

【００３４】さらに、上述した本実施形態のインクカー
トリッジの製造方法では、インクカートリッジ１に印字
ヘッド部１３を有するものであるが、インクカートリッ
ジ１に印字ヘッド部１３を有さない、外部印字ヘッドに
インクを供給するためのインク供給口のみを有する、イ
ンクカートリッジに関しても、本発明が適応可能であ
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明のインクカートリッジの製造方法
によれば、インクカートリッジ内の気泡を取り除き、且
つ気泡を混入させることなくインクを充填及び再充填さ
せることができ、しかも印字ヘッド部又は外部印字ヘッ
ドにインクを供給するための、インク供給口からのイン
クの液ダレを防止できる。従って、本発明方法によって
インクを充填及び再充填したインクカートリッジをイン
クジェットプリンターに搭載してインクを吐出すれば、
該インクの吐出量のバラツキが無くなり、所望の印字品
質、解像度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のインクカートリッジの製造方法に
おいて、インク充填用孔を形成する状態を示す斜視図で
ある。

【図２】本実施形態のインクカートリッジの製造方法に
おいて用いたインク充填装置の斜視図である。

【図３】本実施形態のインクカートリッジの製造方法を
順次示す断面図である。

【図４】本実施形態のインクカートリッジの製造方法に
おいて用いたインク充填装置の他の例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ インクカートリッジ ２ カートリッジ本体 ３ インク充填用孔 ４ インク収容本体部 ５ ピストン ６ ノズル ７ インク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッド部又は外部印字ヘッドへイン
   クを供給するためのインク供給口を有する、インクが空
   の状態のインクカートリッジに、充填及び再充填用のイ
   ンクが満たされたインク充填装置を用いて該インクを充
   填及び再充填するインクカートリッジの製造方法におい
   て、 上記インクカートリッジのカートリッジ本体にインク充
   填用孔を形成し、上記インク供給口を塞いだ後、該イン
   ク充填用孔に上記インク充填装置のノズル部分を挿入す
   ると共に該ノズル部分によって該インク充填用孔を密閉
   した状態で、該インク充填装置内のインクに対して、該
   カートリッジ本体内に充填及び再充填すべきインク量に
   相当する体積量を減圧することにより、該インクを該カ
   ートリッジ本体内に充填することを特徴とするインクカ
   ートリッジの製造方法。