JP2000025244A - インク補充用カートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 インク補充後でも中継芯を抜き取ることな
く、中継芯でのインク成分揮発による固化・劣化を防止
する密封手段を備えたインク補充用カートリッジ。 【解決手段】 インク補充用カートリッジ１内にはその
開口部３の保持部４で支持された中継芯５が一部を外部
へ突出した状態で挿入され、インク補充用カートリッジ
１が収納枠体Ａ内に一個もしくは複数個収納された開口
部３上には、収納されたカートリッジの個数と同数の保
持部連通口を有する受け皿状フランジ体８が固定され、
受け皿状フランジ体８上面には、外部へ突出している中
継芯５を包囲する凹部１１を設けた弾性部材１２が保持
部連通口の周辺で圧接されるように着脱自在に取り付け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインク収納室に多孔
体もしくは繊維束からなるインク吸蔵体を有するインク
ジェットプリンティング用インクカートリッジ（以下プ
リンティング用インクカートリッジという）への最適量
のインク補給を迅速に行うことが可能なインク補充用カ
ートリッジに関し、特にインク補充前後における運搬流
通時や保存時等におけるインク漏れや中継芯の固化・劣
化を防止するのに好適なインク補充用カートリッジに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インク容器の密封栓としては、ス
クリュウキャップやゴム栓、ゴムキャップ等が用いられ
てきた。しかし従来のインク容器の密封栓は、単独のイ
ンク容器に用いる場合は有効であるが、一つの容器に複
数の取出し口がある場合、或いは複数の容器を収納枠内
に密着併設してインク補給を同時に行う場合等には、栓
と指が干渉し開栓或いは閉栓の作業に支障があり、或い
は、開栓、閉栓作業を複数回繰り返す必要があるなど作
業性が悪いという問題があった。

【０００３】また本発明者等は、先にインクを収納する
インク収納室に多孔体もしくは繊維束からなるインク吸
蔵体を有するプリンティング用インクカートリッジに対
して、中継芯を介してインキを補充するインク補充用カ
ートリッジとして、中継芯の毛管作用によるインクの保
持力ｄ1と該中継芯の保持部における保持力ｄ2に対し
て、上記の多孔体もしくは繊維束の毛管作用によるイン
クの保持力Ｄが、ｄ1＋ｄ2＜Ｄとなるように設定し、こ
の差Ｄ−（ｄ1＋ｄ2）の値を大きくし、同量のインクを
プリンティング用インクカートリッジ内のインク吸蔵体
に補充するのに要する時間を短縮したインク補充用カー
トリッジを提案した（特開平９−１５９５６４号公
報）。

【０００４】このインク補充用カートリッジでは、開口
部の保持部と中継芯の間に空気置換用の隙間を設けてい
ることから、大気へ突出させた中継芯先端部を介してイ
ンク補充が極めてスムーズに行われる効果を発揮する。
しかしながら、該インク補充用カートリッジでは、イン
ク補充後にインクを使い切らず、インク補充用カートリ
ッジ内に残ったインクを次回のインク補充のために利用
する場合には、大気に露出している該中継芯部分でのイ
ンク成分揮発による固化・劣化が避けられない。この場
合、中継芯を抜き取ることなく、ゴム栓にて開口部の内
部に密封部材を挿入するシール方法は採用できない。そ
こでスクリュウキャップやゴム栓のように口元を覆うよ
うなシール方法が考えられるがその具体化は未解決であ
った。

【０００５】従って、通常は、運搬時や保管時及びイン
ク補充後には中継芯を抜き取った状態で開口部にゴム栓
やキャップでシールし、インク補充時にゴム栓を外し
て、改めて中継芯を取り付ける必要があった。この場
合、特に複数のインク補充用カートリッジを収納枠内に
密着配置して、同数のプリンティング用インクカートリ
ッジをセットし同時にインク補充するケースにおいて
は、それぞれのキャップや中継芯の脱着作業の障害とな
り作業性が非常に悪くなるという問題があった。従っ
て、インク補充後でも中継芯を抜き取ることなく、大気
を密封遮断して該中継芯部分でのインク成分揮発による
固化・劣化を防止する対策が望まれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる現状に
鑑みてなされたものであって、輸送時及び保管時は勿
論、インク補充後であっても中継芯を抜き取ることな
く、大気に露出している中継芯部分でのインク成分揮発
による固化・劣化を防止する密封手段を備えたインク補
充用カートリッジを提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために、種々検討した結果、外部へ突出した
状態の一つもしくは複数の中継芯をそれぞれ包囲する凹
部を有する弾性部材にて上部から同時に圧接被覆する状
態で密封し、インク流出と中継芯の固化・劣化を防止で
きる本発明を完成した。

【０００８】即ち、本発明は、インク収納室内にインク
吸蔵体を有するプリンティング用インクカートリッジ
に、中継芯を介してインキを補充するインク補充用カー
トリッジであって、（ａ）インク補充用カートリッジ内
にはその開口部の保持部で支持された毛管作用を有する
中継芯が一部を外部へ突出した状態で挿入されており、
（ｂ）該インク補充用カートリッジが収納枠体内に一個
もしくは複数個収納された開口部上には、収納されたイ
ンク補充用カートリッジの個数と同数の保持部連通口を
有する受け皿状フランジ体が固定され、（ｃ）且つ、該
受け皿状フランジ体上面には、外部へ突出している中継
芯を包囲する凹部を設けた弾性部材が保持部連通口の周
辺で圧接されるように着脱自在に装着されて、（ｄ）イ
ンク補充時以外には中継芯が挿入されたまま弾性部材の
圧接シール効果でインク流出が防止され、インク補充時
には弾性部材を外して受け皿状フランジ体上面に一個も
しくは複数個のプリンティング用インクカートリッジを
装着して中継芯を介してインク補充を行うようにしたこ
とを特徴とするインク補充用カートリッジである。

【０００９】上記本発明の好ましい実施態様として、開
口部における中継芯と保持部との接触面にはインク容器
内に大気を連通させる連通孔となる一つ又は複数の部分
的空隙部が設けられることが望ましい。この場合の空隙
部は保持部側、或いは中継芯側に設けた切欠き部で形成
してもよいし、或いは両者が部分的に密着するように断
面を異なるものとし、その隙間を大気連通孔としてもよ
い。ここで保持部としては、開口部の内径より小さく中
継芯の外周に接触して支持するものであればよく特に限
定されないが、開口部内に嵌合させた筒状体が好まし
い。この筒状体は受け皿状フランジ体と密接し若しくは
一体化していることが皿状フランジ体の開口部上での密
封固定手段としても最も好ましい。

【００１０】また、上記本発明の好ましい実施態様とし
て、受け皿状フランジ体上面の保持部連通口の周辺部に
は環状突起部が形成されて、インク補充時以外での弾性
部材を圧接させた時に突起部が弾性部材に食い込み圧接
シール効果を高めるようにすることが望ましい。ここで
弾性部材としては、大気を通過させない天然ゴムもしく
は合成ゴム等から成形されたゴムシートやゴム板が使用
できる。弾性部材はこれをキャップ底面に接着もしくは
嵌め込み固定した状態で、受け皿状フランジ体の側壁装
着部に設けたフック等を利用して圧接することで容易に
着脱自在可能とすることができる。これによって中継芯
の突出した先端部と保持部及び空隙の大気連通孔が、こ
の弾性体によって同時にシールされるため、開口部の個
々に栓をする必要がなく、また、複数のインク容器を同
時に閉封することができる。

【００１１】また本発明におけるインク補充用カートリ
ッジを収納させる収納枠体としては、一個もしくは複数
個のカートリッジを所定の配列状態で密着併設可能なベ
ースがあればよいが、受け皿状フランジ体上面を支持し
固定したり持ち運びに便利な取っ手を設けたカバーを設
けるのが好ましい。特にインク補充用カートリッジを複
数密着併設してインク補給を同時に行う場合に好適に使
用されるだけでなく運搬・流通段階から使用されるよう
にしたものが好ましい。

【００１２】本発明に使用される中継芯としては、イン
クで変質せずプリンティング用インクカートリッジのイ
ンク吸蔵体に毛細管力で吸い上げ保持され得るものであ
ればよく、各種の無機質又は有機質の繊維等を束状に集
合させたものが利用出来る。この場合、インク吸蔵体に
比べ空隙率の大きい繊維束よりなり、特に好ましくは、
繊維の太さ０．１ｍｍ以下のポリエステル長繊維を気孔
率が５０〜８０％程度の束状に集合させたものが好適で
ある。なおプリンティング用インクカートリッジのイン
ク吸蔵体は繊維束もしくは連続気泡を有するスポンジ等
の多孔体から形成し、中継芯の毛管によるインクの保持
力よりも高くなるようにすることが望ましいが、この場
合は中継芯の繊維束の空隙率等で調整できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一例であるインク
補充用カートリッジの運搬流通時や保管時での状態を示
す縦断面図である。図２は、図１における中継芯の突出
部近傍の詳細断面図である。図３は、図１における弾性
部材を外してインク補充する直前の状態を示す縦断面図
である。図４は、図１における弾性部材を外してインク
補充している状態を示す縦断面図である。先ず図１にお
いて、インク補充用カートリッジ１は、内部にインク２
を貯蔵し、そのインク内には上部の開口部３の保持部４
で支持された毛管作用を有する中継芯５が一部を外部へ
突出した状態で挿入されている。

【００１４】該インク補充用カートリッジ１は、収納枠
体Ａ内に一個、もしくは複数個が所定の密着併設状態に
配列して収納されている。収納枠体Ａはベース６とそれ
から立ち上げ固定されたカバー７とで構成されている。
ここに収納されたインク補充用カートリッジ１の開口部
３上には、収納されたカートリッジの個数と同数で中継
芯５の保持部４への連通口を有する受け皿状フランジ体
８が適宜、カバー７上にて支持もしくは固定されてい
る。保持部４は図２に詳細に示されるように皿状フラン
ジ体８と一体化された筒状（短管状）として開口部３内
に嵌合されており、また中継芯５との接触面には大気連
通口としての切り欠き空隙部９が設けられている。なお
保持部４は筒状（短管状）とすることに限定するもので
はない。或いは嵌合する筒状（短管状）を設けずに皿状
フランジ体８に設ける保持部連通口１０を開口部３より
小径の貫通孔とし、ここを保持部に兼用させてもよい。

【００１５】また受け皿状フランジ体８の上面には、保
持部連通口１０より外部へ突出している中継芯５の先端
部を包囲する凹部１１を設けた弾性部材１２が保持部連
通口１０の外周辺に圧接されるように着脱自在に装着さ
れておりカートリッジ１内を大気から密封シールさせ
る。ここで弾性部材１２は図１に示すようにキャップ１
３の底面に接着・固定させることで、該キャップを受け
皿状フランジ体８の側壁装着部に設けた取り付けフック
１４に圧接状態下で着脱自在に装着される。ただし、弾
性部材１２の密着性を高めるため、装着時に弾性部材１
２が僅かに圧縮を受ける事が望ましいので、無負荷時に
はフック１４下面よりキャップ１３の上面が上位にあ
り、指でキャップ１３を所定の位置まで押し下げて装着
する構成となる事が望ましい。

【００１６】この受け皿状フランジ体８の上面の保持部
連通口１０の周辺部には適宜環状突起部１５を形成させ
ることによって弾性部材１２を圧接させた時に環状突起
部１５が弾性部材１２に食い込み圧接シール効果を高め
ることができる。本発明では、図１と図２から明らかな
如く、インク補充時以外の運搬流通段階や保管時には中
継芯５が挿入されたまま弾性部材１２の圧接で密封され
ていることから保持部連通口１０の周辺からのインク流
出が防止される。この場合、インク補充用カートリッジ
１が収納枠体Ａ内に複数個収納されている場合であって
も、全ての開口部が一枚の弾性部材１２の圧接で中継芯
５の先端部が密封されるため、ここでのインク成分揮発
による固化・劣化、及びインク劣化等が防止されること
から運搬時や保管時等での中継芯を特に取り外す必要が
ない。

【００１７】図３では図１における弾性部材１２を底面
に一体化させたキャップ１３を外してインク補充する直
前の状態を示す縦断面図である。この場合、弾性部材に
キャップ１３から圧接力を強めることで全体が弾性圧縮
されることから容易にフック１４から脱着することがで
きる。図４では、図３からインク補充状態に移行した状
態を示す縦断面図である。図４におけるインク補充時に
は、受け皿状フランジ体８の上面に、プリンティング用
インクカートリッジ１６の一個もしくは複数個を載置さ
せる。ここでプリンティング用インクカートリッジ１６
内にはインク保持力（Ｄ）の大きいインク吸蔵体１７が
内蔵されており、インク吐出部（図示せず）のインク中
継部（図示せず）に当接可能な開口部１８が解放されて
いる。インク補充用カートリッジ１内から延接された中
継芯５の先端が開口部１８から挿入されインク吸蔵体１
７の下部に当接する。

【００１８】この場合、中継芯５は、保持部４で部分的
に支持され、かつ保持部４には切り欠きの空隙部９が設
けられて大気連通口が形成されている。中継芯５はイン
ク吸蔵体１７に比べインク保持力（ｄ1）が小さくなる
ように空隙率の大きい繊維束よりなり、その毛管力によ
りインク補充用カートリッジ１内のインク２は吸蔵体１
７へ短時間に吸収される。この時、吸収されるインク量
が増えてインク補充用カートリッジ１内のインク２が減
量し内部に占める容積が減少するが、切り欠き９より大
気が流入する事によりインク補充用カートリッジ１の内
部が負圧になることを防ぐと共に、保持部４でのインク
保持力ｄ2の発生を最小限に抑制している。ここでイン
ク吸蔵体１７と中継芯５のインク保持力は（ｄ1＋ｄ2）
＜Ｄを維持させることで補充されたインクの逆流が防止
される。

【００１９】このインク補充時には、プリンティング用
インクカートリッジ１６は、側面に設けられた凹部１９
に皿状フランジ体８の側壁装着部に設けた一対もしくは
複数の取り付けフック１４を引っ掛ける事によって転倒
を防止することができる。プリンティング用インクカー
トリッジ１６は、下部に収納されたインク補充用カート
リッジ１と同数で皿状フランジ体８上に所定の密着併設
状態に配列したままでインク補給を同時に行うことがで
きる。この時のインク補充量は、毛細管力によるもので
あり満タン状態以上に補充されることはなくインク漏れ
を生ずることがない。

【００２０】インク補充が全て完了した場合は、プリン
ティング用インクカートリッジ１６は受け皿状フランジ
体８から取り出される。インク補充用カートリッジ１内
にはインクが残留しているが、このままでは前記した図
３に示すように中継芯５の先端は大気に露出することに
なる。この状態で長時間放置するとインク成分の揮発に
より、中継芯の露出部表面でインクが固化し、次回の補
充作業に支障を与える。又、同時に保持部４の切り欠き
空隙部９を通じて補充用インクカートリッジ１内が大気
と連通することでインク成分が揮発したり、或いは、大
気中の水分をインクが吸湿したりして変質させる恐れも
ある。さらには、放置中にセットを転倒させた場合は、
切り欠き空隙部９からインクが外部に流失し、周囲を汚
染する事態も容易に想定できる。

【００２１】よって、インク補充を完了した後で保管す
る場合は、中継芯５及び切り欠き空隙部９を完全に外気
と遮断する密封部材が不可欠である。本発明において
は、インク補充を完了した後は、前記した図１や図２に
示すように、底面に弾性体１２を貼ったキャップ１３を
装着することで、中継芯５の先端部および保持部連通口
１０の周辺等を圧接シールすることにより上記トラブル
を回避できる。また弾性体１２の凹部１１は保持部連通
口１０より突出している中継芯１の先端部を密封包囲す
るがその際、先端部が接触しないことが望ましい。

【００２２】受け皿状フランジ体８の保持部連通口１０
の周辺部で、開口部内の保持部４及び切り欠き空隙部９
等を密封する環状突起部１５を形成させた場合は、プリ
ンティング用インクカートリッジ１６を装着した時に、
該環状突起部１５がプリンティング用インクカートリッ
ジ１６に接触してインク補充の妨げとならないように、
突起部１５の高さを設定することが望ましい。キャップ
１３の装着時は、弾性部材１２が十分に圧縮を受ける位
置まで押し込まれると、環状突起部１５が弾性部材１２
の表面に食い込み、十分なシール性を確保することがで
きる。

【００２３】

【実施例】それぞれに異なる色インクをいれたインク補
充用カートリッジ１が収納枠体Ａ内に３セット収納さ
れ、その開口部上の受け皿状フランジ体８の上面の装着
部にには、３色を同時に補充されるべきプリンティング
用インクカートリッジが図４に示す状態でそれぞれ載置
し装着させた上で中継芯５を介してそれぞれに異なるイ
ンクを補充した。これにより、３色のインクを一つの収
納枠体Ａに収めたプリンティング用インクカートリッジ
に対し３色のインクを同時に補充する事が可能になっ
た。インク補充が完了後でも、中継芯５を抜き取ること
なくキャップ１３と弾性部材１２を１組として使用し、
弾性部材１２の凹部を３個設けて圧接状態で一次保管し
た。その後６０日経過後に弾性部材を外して中継芯５を
観察した結果インク付着による固化・劣化は認められ
ず、上記と同様のプリンティング用インクカートリッジ
に対する３色のインクを同時に補充する事が可能であっ
た。

【００２４】

【発明の効果】本発明のインク補充用カートリッジによ
れば、インク収納室にインク吸蔵体を有するプリンティ
ング用インクカートリッジにインクを補充する場合に、
過剰にインクを補充してしまうことが無くプリンティン
グ用インクカートリッジに残されたインクの残量が異な
っている場合でもそれぞれ補充すべき最適なインク量を
速やかに補充することが可能である。また、輸送時及び
保管時には、十分なシール性を持ってインク流出及びイ
ンク中継芯等部材の変質あるいは劣化を防いでいるた
め、周囲環境を汚染することなく、且つ常に性能を維持
できるので、速やかにインクの補充を開始できる。

【００２５】さらに本発明のインク補充用カートリッジ
を複数配置し、一つの収納枠体に収めた構造の場合は、
上記効果に加えて、インク補充時には、複数のインク色
を同時に補充できる効果がある。また従来のスクリュウ
キャップ等によるシール時には、脱着のための空間を確
保するため各中継芯の間隔を狭く出来ない障害があるの
に対し、本発明では任意の間隔に設定しても一枚の弾性
部材に中継芯の間隔に合わせてた凹部を配置すれば良
い。また複数個のキャップを脱着するのに比べて、本発
明では１組のキャップと弾性部材による１動作で全ての
インク流出部を解放或いは閉鎖できるので操作性が大幅
に向上する。なお且つ、個々の保持部周囲を突起部でシ
ールするから、他のインクと混色する危険も避けられ
る。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例であるインク補充用カートリッジ
の運搬流通時や保管時での状態を示す縦断面図である。

【図２】図１における中継芯の突出部近傍の詳細断面図
である。

【図３】図１の弾性部材を外してインク補充する直前の
状態を示す縦断面図である。

【図４】図１の弾性部材を外してインク補充している状
態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ インク補充用カートリッジ ２ 貯蔵インク ３ 開口部 ４ 保持部 ５ 中継芯 ６ 収納枠体Ａのベース ７ 収納枠体Ａのカバー ８ 受け皿状フランジ体 ９ 空隙部 １０ 保持部連通口 １１ 凹部 １２ 弾性部材 １３ キャップ １４ 取り付けフック １５ 環状突起部 １６ プリンティング用インクカートリッジ １７ インク吸蔵体 １８ 開口部 １９ 凹部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク収納室内にインク吸蔵体を有する
   プリンティング用インクカートリッジに、中継芯を介し
   てインキを補充するインク補充用カートリッジであっ
   て、（ａ）インク補充用カートリッジ内にはその開口部
   の保持部で支持された毛管作用を有する中継芯が一部を
   外部へ突出した状態で挿入されており、（ｂ）該インク
   補充用カートリッジが収納枠体内に一個もしくは複数個
   収納された開口部上には、収納されたインク補充用カー
   トリッジの個数と同数の保持部連通口を有する受け皿状
   フランジ体が固定され、（ｃ）且つ、該受け皿状フラン
   ジ体上面には、外部へ突出している中継芯を包囲する凹
   部を設けた弾性部材が保持部連通口の周辺で圧接される
   ように着脱自在に装着されて、（ｄ）インク補充時以外
   には中継芯が挿入されたまま弾性部材の圧接シール効果
   でインク流出が防止され、インク補充時には弾性部材を
   外して受け皿状フランジ体上面に一個もしくは複数個の
   プリンティング用インクカートリッジを装着して中継芯
   を介してインク補充を行うようにしたことを特徴とする
   インク補充用カートリッジ。
2. 【請求項２】 開口部における中継芯と保持部との接触
   面にはインク容器内に大気を連通させる連通孔となる一
   つ又は複数の部分的空隙部が設けられている請求項１に
   記載のインク補充用カートリッジ。
3. 【請求項３】 受け皿状フランジ体上面の保持部連通口
   の周辺部には環状突起部が形成されて、インク補充時以
   外での弾性部材との圧接シール効果を高めるようにした
   請求項１に記載のインク補充用カートリッジ。
4. 【請求項４】 保持部は受け皿状フランジ体と一体化し
   た筒状（短管状）として開口部に嵌合されている請求項
   １に記載のインク補充用カートリッジ。