JP2007015347A - ニードル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 流路を遮断する弾性体がニードルに形成された孔により削られるのを抑制する。
【解決手段】 ニードル５１は、先端が閉塞したテーパ部５２と、テーパ部５２と繋がった中空部５３とを備えている。中空部５３には、外部と内部とを連通させる複数の孔５５が形成されている。中空部５３には、外周側面５３ａから孔５５の外側開口にかけて孔５１の軸に対して内向きに傾いた外斜面６１が形成されている。外斜面６１は、平面視において、孔５５の中心を通り中空部５３の軸方向と平行な中心線を外斜面６１で切り取った長さが、孔５５の中心を通り中空部５３の軸方向と垂直な中心線を外斜面６１で切り取った長さよりも長い形状となっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、流路を遮断する弾性体を貫通して弾性体に関する流路の上流側及び下流側を連通させるニードル及びその製造方法に関する。

特許文献１には、インクが充填されるインク袋を有するインクカートリッジ及びそのインクカートリッジを有する画像形成装置について記載されている。このインクカートリッジにおいては、インク袋に熱溶着された保持部材を含んでいる。保持部材には、インク充填口部とインク排出口部とが形成されている。インク排出口部の端部には、ゴム材料からなる弾性部材（弾性体）が設けられており、インク排出口部のインク導出孔を密閉している。インク充填口部は、インク充填口部を介してインク袋内にインクが充填された後、熱融着して封止される。こうして、インク袋内にインクが充填された状態となる。画像形成装置本体には、インクを本体側に導入するための中空針（ニードル）が設けられている。この中空針は、内部にインク導入通路を有し先端が先細り形状の筒状部材であり、先端側面部にインク導入穴が形成されている。そして、インクカートリッジの弾性部材に中空針を突き刺すことで、インク導出孔とインク導入通路とがインク導入穴を介して連通し、画像形成装置本体側にインク袋内のインクが供給される。

特開２００５−１４４３７号公報

上述した特許文献１に記載の技術においては、弾性部材に中空針を突き刺したときに、弾性部材の一部がその弾性復帰力によりインク導入穴内に入り込む。弾性部材の一部がインク導入穴に入り込んだ状態で、インク導入穴が保持部材のインク導出孔に達するまで中空針を移動させると、弾性部材の一部にインク導入穴の外側周縁による剪断力が加わり、弾性部材の一部が削り取られる。削り取られた弾性部材の一部（屑）は、インク袋内のインクとともにインク導入穴を介して画像形成装置本体側に送り込まれ、インクジェットヘッドのインク吐出不良の原因となる。

そこで、本発明の目的は、流路を遮断する弾性体がニードルに形成された孔により削られるのを抑制するニードル及びその製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のニードルは、流路を遮断する弾性体を貫通することで、前記弾性体に関して前記流路の上流側と下流側とを連通させるニードルにおいて、先端が閉塞し、前記弾性体を貫通する中空管と、前記流路の上流側と下流側とを連通させるために、前記中空管の外周側面から内周側面まで貫通して形成された孔と、前記中空管の外周側面から前記孔の外側開口にかけて、前記孔の軸に対して内向きに傾いて前記外側開口の全周に亘って形成された外斜面とを備えている。そして、前記孔の軸に対して垂直に仮想した仮想平面に関して、前記外側開口と前記外斜面とが前記孔の軸に沿って前記仮想平面に射影されて作られる射影像をそれぞれ射影開口と射影外斜面としたときに、前記射影開口の中心を通り前記中空管の軸方向に延びた直線が前記射影外斜面によって切り取られる長さが、前記射影開口の中心を通り前記中空管の軸方向と垂直に延びた直線が前記射影外斜面によって切り取られる長さよりも長い。

これにより、ニードルは、弾性体に関して流路の上流と下流とを連通させるように、弾性体に対して閉塞した先端から中空管の軸方向に差し込まれる。ニードルには、射影開口の中心を通って中空管の軸方向に延びた直線を射影外斜面によって切り取った長さが、射影開口の中心を通って中空管の軸方向と垂直に延びた直線を射影外斜面によって切り取った長さよりも長い外斜面が形成されているので、中空管の強度低下を抑制するとともに、弾性体に対してニードルを挿抜するときに、孔の外側開口が弾性体を削りにくくなる。そのため、流路内に弾性体の削り屑が侵入するのを抑制することができる。

本発明において、前記射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向に延びた直線が前記射影外斜面によって切り取られる長さが、前記射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向と垂直に延びた直線が前記射影外斜面によって切り取られる長さの２倍よりも長いことが好ましい。これにより、中空管の強度低下が小さくなるので、中空管の周方向に関して、複数の孔を形成することができる。そのため、ニードルを介しても流路の上流と下流とが流通しやすくなる。

また、本発明において、前記射影外斜面が、前記射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向に延びた前記直線及び前記射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向と垂直に延びた前記直線に線対称な楕円形状であることが好ましい。これにより、外斜面の平面形状が楕円であるため、中空管に外斜面を容易に形成することができる。また、弾性体に対するニードルの滑らかな挿抜が可能となり、孔の外側開口が弾性体をさらに削りにくくなる。

また、本発明において、前記孔の内側開口から前記中空管の前記内周側面にかけて、前記孔の軸に対して内向きに傾いて前記内側開口の全周にわたって形成された内斜面をさらに備えていることが好ましい。これにより、外周側面から内周側面まで貫通する孔を機械加工により形成したとき、内側開口の開口端に残ることがあるバリが、内側開口の全周に亘って除去される。そのため、中空管自身が発生する屑が流路内に侵入するのを抑制することができる。

また、本発明において、前記中空管が、先端に向かって先細りとなるテーパ部を有していることが好ましい。これにより、ニードルが弾性体に差し込みやすくなる。

また、このとき、複数の前記孔が、前記中空管の前記テーパ部を除く領域に前記中空管の軸を対称軸として形成されていてもよい。これにより、弾性体に対してニードルを挿抜するときに、外斜面及び孔の外側開口と弾性体との接触抵抗が小さくなる。そのため、外斜面及び孔の外側開口が弾性体をほとんど削らなくなる。したがって、流路内に弾性体の削り屑がほとんど侵入しない。

本発明のニードルの製造方法は、流路を遮断する弾性体を貫通することで、前記弾性体に関して前記流路の上流側と下流側とを連通させるニードルの製造方法において、前記中空管の外周側面と内周側面との間に、穿孔加工によって、前記中空管の内部空間と外部とを連通させる孔を形成する孔形成工程と、前記中空管の前記外周側面から前記孔の外側開口にかけて、切削加工によって、前記外側開口の全周にわたって前記孔の軸に対して内向きに傾いた外斜面を形成する外斜面形成工程とを備えている。そして、前記外斜面形成工程において、前記外斜面及び前記外側開口を前記孔の軸方向に沿って前記孔の軸に対して垂直に仮想した仮想平面上に射影したときに、前記外側開口の射影像である射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向に延びた直線が前記外斜面の射影像である射影外斜面によって切り取られた長さが、前記射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向と垂直に延びた直線が前記射影外斜面によって切り取られた長さよりも長くなるように前記外斜面を形成する。

これによると、外斜面形成工程において、中空管に射影開口の中心を通って中空管の軸方向に延びた直線を射影外斜面によって切り取った長さが、射影開口の中心を通って中空管の軸方向と垂直に延びた直線を射影外斜面によって切り取った長さよりも長い外斜面を形成することで、中空管の強度低下を抑制するとともに、弾性体に対してニードルを挿抜するときに、孔の外側開口が弾性体を削りにくくなるニードルを製造することができる。したがって、流路内に弾性体の削り屑が侵入するのを抑制することができる。

本発明において、前記外斜面形成工程後に、研磨剤が含まれた研磨液を前記内部空間から前記孔を介して外部へと排出することによって、前記中空管の前記内周側面から前記孔の内側開口にかけて、前記内側開口の全周にわたって前記孔の軸に対して内向きに傾いた内斜面を形成する内斜面形成工程をさらに備えていることが好ましい。これにより、中空管の内周側面から孔の内側開口にかけて内斜面を容易に形成することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるニードルが採用されたインクジェットプリンタの概略構成図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、記録用紙Ｐに向けてインクを吐出するノズル２ａを備えたインクジェットヘッド２と、可撓性のチューブ１５を介してインクジェットヘッド２と接続されたインクカートリッジ２０と、インクジェットヘッド２を一方向に直線的に往復移動させるキャリッジ５と、記録用紙Ｐを搬送する搬送機構６と、インクジェットヘッド２内のエアや高粘度化したインクを吸引するパージ装置７とを含んでいる。

記録用紙Ｐに対する印刷に際して、インクジェットプリンタ１のインクジェットヘッド２がキャリッジ５により図１の紙面垂直方向に往復移動され、記録用紙Ｐが搬送機構６により図１の紙面左右方向に搬送される。インクジェットヘッド２は記録用紙Ｐに対して所定間隔を介して対向配置され、互いに交差する方向に相対移動される。インクジェットヘッド２の往復移動と記録用紙Ｐの搬送移動とは、図示しない制御手段により同期して行われ、インクジェットヘッド２が記録用紙Ｐを横切るごとにノズル２ａからインクが吐出されて印刷が行われる。このインクは、インクカートリッジ２０からチューブ１５を介してインクジェットヘッド２に供給されている。なお、ノズル２ａからインクが吐出されていない状態で、ノズル２ａからインクが漏れるのを防止するために、ノズル２ａは、インクカートリッジよりも高い位置に配置されている。

パージ装置７は、インク吐出面に対して接近及び離隔する方向に移動可能で且つインク吐出面を覆うようにインクジェットヘッド２に装着可能なパージキャップ１０と、ノズル２ａからインクを吸引する吸引ポンプ１１を備えている。そして、インクジェットヘッド２が記録用紙Ｐに印刷可能な印刷範囲外にあるときは、吸引ポンプ１１により、インクジェットヘッド２内に混入したエアや水分が蒸発して高粘度化したインクをノズル２ａから吸引することが可能である。このパージ動作により、インクジェットヘッド２のインク吐出特性が回復される。

インクカートリッジ２０は、図１に示すように、インクが充填されたインク袋２１と、インク袋２１を収納する合成樹脂製のハウジング２２とを含んでいる。インク袋２１は、脱気された状態でインクを内包するものである。また、インク袋２１は、図１中左右両側に配置された２つの樹脂製のスパウト２３を有している。ハウジング２２には、インク袋２１のスパウト２３に対応してインク供給口２４ａとインク排出口２４ｂとが形成されている。図１中右側のインク供給口２４ａに対して、一方のスパウト２３が配置されている。このスパウト２３を介して、図示しないインク注入器からインクがインク袋２１内に供給される。また、図１中左側のインク排出口２４ｂに対しては、他方のスパウト２３が配置されている。このスパウト２３を介して、インクがインク袋２１から排出される。なお、インク供給口２４ａ及びインク排出口２４ｂに配置された２つのスパウト２３は、同じ構成を有している。したがって、以下のスパウト２３の説明に関しては、インク排出口２４ｂに配置されたスパウト２３に関して説明する。

スパウト２３は、筒状部材であり、インク袋２１の周縁部２１ａと熱溶着される溶着部２５と、ハウジング２２に支持された支持部２７と、溶着部２５と支持部２７とを繋ぐ胴部２６とを備えている。溶着部２５の外周側面には、複数の突起２５ａが形成されている。インク袋２１とスパウト２３とは、インク袋２１の周縁部２１ａが突起２５ａ間に入り込むようにして熱溶着されることで、一体化されている。これにより、インク袋２１とスパウト２３との間を確実にシールすることが可能となり、スパウト２３とインク袋２１内とが連通する。

また、溶着部２５には、インク袋２１内と連通する連通孔２５ｂが形成されている。胴部２６には、連通孔２５ｂに連通し且つ連通孔２５ｂよりも大径の連通孔２６ａが形成されている。支持部２７には、連通孔２６ａ及び外部と連通し且つ連通孔２６ａよりも大径の孔２７ａが形成されている。支持部２７の孔２７ａには、シリコンゴム製またはブチルゴム製のキャップ（弾性体）２８が嵌め込まれている。このキャップ２８は、図１に示すように、ニードル５１を貫通させることができ、インク袋２１内のインクが外部の流路、本実施の形態では、チューブ１５に対して供給される。また、インク袋２１内のインクがなくなった場合には、キャップ２８からニードル５１を抜いて、他のインクカートリッジと交換できるようになっている。なお、ニードル５１は、インクジェットヘッド２に連通するチューブ１５の端部に設けられており、チューブ１５内に供給されたインクは、さらにインクジェットヘッド２に供給される。このように、ニードル５１が、流路を遮断する弾性体のキャップ２８を貫通することで、キャップ２８に関して、流路の上流側であるスパウト２３の連通孔２５ｂ，２６ａやインク袋２１と、下流側であるチューブ１５他インクジェットヘッド２とが連通されている。

インク袋２１は、複数の可撓性フィルムを熱圧着等によりラミネートして形成された樹脂フィルムにより構成されている。この樹脂フィルムは、例えば、最内側にポリプロピレン層が形成され、外側に向かって順に基材としてのポリエステル層と、そのポリエステル層に敷設されるガスバリア層としてのアルミナあるいはシリカ蒸着層と、フィルムの強度向上のためのナイロン層とが順に積層された構造となっている。さらに、最外側に２枚の樹脂フィルムを準備し、それらの周縁部２１ａ間にスパウト２３の溶着部２５を挟んだ状態で、樹脂フィルムの周縁部同士を熱圧着する。これにより、左右の周縁部２１ａにそれぞれスパウト２３を有し、内部にインクを貯溜可能な袋状のインク袋２１が形成される。そのため、インク袋２１の周縁部２１ａに囲まれた領域内にインク供給口２４ａに配置されたスパウト２３を介してインクを充填することができ、さらにインク排出口２４ｂに配置されたスパウト２３を介してインク袋２１の周縁部２１ａに囲まれた領域からインクを排出することができる。

次に、ニードル５１について以下に説明する。図２は、本発明の一実施形態によるニードルの要部拡大図であり、一部断面図である。図３は、図２に示すＡ−Ａ線の断面図である。図４は、本発明の一実施形態によるニードルの中空部５３を示しており、（ａ）は中空部５３に形成された孔の拡大平面図であり、（ｂ）は孔近傍の部分断面図である。なお、図４（ａ）の平面図に示される後述の孔５５、外斜面６１及び内斜面６５は、孔５５の軸に対して垂直に仮想した仮想平面に孔５５、外斜面６１及び内斜面６５が射影して作られる射影開口、射影外斜面及び射影内斜面と同じ図である。

ニードル５１は、図２に示すように、先端が閉塞した円形断面形状を有する中空管からなり、先細りのテーパ部５２と、ニードル５１の軸方向に平行に延在した円柱状の中空部５３とを有している。中空部５３には、円形平面形状の複数の孔５５が形成されている。これら孔５５により、中空部５３の外部と内部とが連通している。複数の孔５５は、中空部５５の周方向に沿って４つずつ配置されており、中空部５３の軸（ニードル５１の軸）方向に３つの孔列５６ａ，５６ｂ，５６ｃを構成している。３つの孔列５６ａ〜５６ｃのうち、図２中左右に位置する孔列５６ａ，５６ｃに挟まれた孔列５６ｂを構成する４つの孔５５は、図３に示すように、２つの孔列５６ａ，５６ｃをそれぞれ構成する４つの孔５５から中空部５３の軸８１を回転中心として４５°回転した位置に配置されている。また、各孔列５６ａ〜５６ｃを構成する４つの孔５５は、中空部５３の軸８１を対称軸として図３中において対称に形成されている。

中空部５３には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、中空部５３の外周側面５３ａから孔５５の外側開口５５ａにかけて外斜面６１が形成されている。外斜面６１は、孔５５の軸（中空部５３の軸８１に垂直な軸であって孔５５の中心を通る軸）８２に対して内向きに傾いて形成されている。また、外斜面６１は、図４（ａ）に示すように、孔５５の外側開口５５ａの全周に亘って形成されている。外斜面６１は、図４（ａ）に示すように、孔５５の中心を通り中空部５３の軸８１方向と平行な中心線（直線）８３を外斜面６１で切り取った長さｂが、孔５５の中心を通り中空部５３の軸８１方向と垂直な中心線（直線）８４を外斜面６１で切り取った長さａの２倍よりも長くなっている。つまり、外斜面６１の平面形状が中空部５３の軸８１方向に長手方向を有する楕円形状となっている。また、外斜面６１は、中心線８３，８４の両方に線対称な楕円形状である。そのため、外斜面６１を容易に形成することができる。また、外斜面６１の平面形状が、中空部５３の軸方向に長く、これがニードル５１の挿抜方向と一致している。そのため、キャップ２８に対するニードル５１の滑らかな挿抜が可能となり、孔５５の外側開口５５ａがキャップ２８をさらに削りにくくしている。

また、中空部５３には、図４（ｂ）に示すように、中空部５３の内周側面５３ｂから孔５５の内側開口５５ｂにかけて内斜面６５が形成されている。内斜面６５は、図４（ｂ）に示すように、孔５５の軸８２に対して内向きに傾いて形成されている。また、内斜面６５も、図４（ａ）に示すように、孔５５の内側開口５５ｂの全周に亘って形成されている。内斜面６５は、外斜面６１のように楕円形状とならず、ほぼ円形状となっている。

続いて、ニードル５１をキャップ２８に突き刺すときの動作について、以下に説明する。図５（ａ）はニードル５１のテーパ部５２がキャップ２８に突き刺された状態を示す状況図であり、（ｂ）はニードル５１の中空部５３に形成された孔５５がキャップ２８に達した状態を示す状況図である。インクカートリッジ２０のインク袋２１内のインクをインクジェットヘッド２に供給するには、まず、ニードル５１の先端をキャップ２８に突き刺す。このとき、図５（ａ）に示すように、テーパ部５２は先細り形状となっているので、キャップ２８にニードル５１の先端を容易に突き刺すことができる。また、テーパ部５２には、孔５５が形成されていない。仮にテーパ部５２に孔が形成されていると、テーパ部５２をキャップ２８に突き刺したときに、キャップ２８の弾性復帰力によりキャップ２８の一部が孔内に入り込みやすくなる。孔内にキャップ２８の一部が入り込んだ状態でニードル５１を図５（ａ）中の矢印方向に移動させると、孔内に入り込んだキャップ２８の一部が孔の移動に伴って滑らかに追従しないため、キャップ２８とテーパ部５２との接触抵抗が大きくなる。さらに、孔による剪断力がキャップ２８の一部に加わり、キャップ２８の一部が削り取られることがある。ところが、本実施形態においては、テーパ部５２に孔５５が形成されていないので、テーパ部５２をキャップ２８に突き刺してもテーパ部５２とキャップ２８との接触抵抗が小さくなる。そのため、上述のようにキャップ２８を削り取ることがない。

そして、ニードル５１のテーパ部５２をキャップ２８に突き刺した後、図５（ｂ）に示すように、ニードル５１を矢印方向に移動させる。すると、中空部５３に形成された複数の孔５５がキャップ２８に到達し、孔５５内にキャップ２８の一部２８ａがその弾性復帰力によって入り込んでくる。孔５５内にキャップ２８の一部２８ａが入り込んだまま、複数の孔５５がスパウト２３の連通孔２６ａ内に達するまでニードル５１を図５（ｂ）中矢印方向に移動させる。このとき、中空部５３の外斜面６１が、ニードル５１の移動に伴いキャップ２８の一部２８ａの根元部分を弾性復帰力に抗する方向に押し上げようとするため、一部２８ａが孔５５から抜けやすくなる。これにより、ニードル５１の移動に伴って孔５５によるキャップ２８の一部２８ａに生じる剪断力が緩和される。さらに、外斜面６１によって孔５５の外側開口５５ａの角部が鈍角となるので、孔５５に入り込んだキャップ２８の一部２８ａが外側開口５５ａの角部によって削られにくくなる。また、ニードル５１の滑らかな移動を可能としている。このようにして、ニードル５１をキャップ２８に突き刺すことで生じやすいキャップ２８の削り屑が、流路内に侵入することが容易に抑制される。一方、中空部５３には内斜面６５が形成されており、孔５５の内側開口５５ｂの角部が鈍角に成形されている。これにより、外周側面から内周側面まで貫通する孔５５を機械加工（後述）により形成したとき、内側開口５５ｂの開口端に残ることがあるバリが、内側開口５５ｂの全周に亘って除去されている。そのため、バリが脱落することにより発生する屑が流路内に侵入するのを抑制することができる。したがって、孔５５内にキャップ２８の一部２８ａが入り込んだままニードル５１を移動させても、孔５５がキャップ２８を削り取らずに、スパウト２３の連通孔２６ａ内に達する。また、インクの供給中には、ニードル５１自身が屑の発生源となることもない。こうして、インク袋２１内のインクを、清浄な状態のままニードル５１を介してインクジェットヘッド２まで供給することができる。

続いて、上述したニードル５１の製造方法について、以下に説明する。図６は、本発明の一実施形態によるニードル５１の製造工程図である。図６に示すように、ニードル５１を製造するには、まず、ステップ１（Ｓ１）において、予め準備された所定長さの中空管を周方向に回しながら一方の端部を外周側面から中空管の軸に向かって押圧し、図２に示すような先端が閉塞したテーパ部５２を中空管に形成する。こうして、中空管のテーパ部５２以外の領域が中空部５３となる。次に、ステップ（Ｓ２）において、中空部５３を所定の治具を用いて固定した後、ドリルを用いた穿孔加工により中空部５３の外部と内部とが連通する複数の孔５５を中空部５３に形成する。

次に、ステップ３（Ｓ３）において、ステップ２で用いたドリルよりも大径のドリル（図示せず）を準備し、その大径ドリルの先端面中心と孔５５の中心とが対向するように位置合わせする。そして、大径ドリルを回転させるとともに、大径ドリルの先端面を中空部５３の外周側面５３ａに近づく方向に移動させる。そして、中空部５３の外周側面５３ａに大径ドリルの先端面を接触させ中空部５３に大径ドリルによる切削加工を施し、外周側面５３ａから孔５５の外側開口５５ａにかけて外斜面６１を形成する。このとき、大径ドリルの先端面は、中心が孔５５の中心に向かう凸形状であるため、外斜面６１は孔５５の軸８２に対して内向きに傾いた斜面となる。また、中空部５３の断面形状は円形であるため、中空部５３の大径ドリルの先端面と対向する領域は、中空部５３の周方向に沿って大径ドリルから離隔する方向に湾曲している。そのため、中空部５３に大径ドリルの先端面で切削加工を施したときに、大径ドリルが移動した距離（移動量）に対し、切削の移動方向において、大径ドリルによる切削開始点からの切削面の離隔分だけ、実質的に大径ドリルの移動量が少なくなっている。一方、周方向と直交する方向（孔５５の中心を通る中空部５３の軸方向）では、切削面の湾曲の影響はないので、大径ドリルの移動量だけ切削がなされる。つまり、外周側面５３ａにおいて、周方向よりも周方向と直交する方向の領域が広く削られることになる。これを加味し、図４（ａ）に示すような、孔５５の中心を通り中空部５３の軸８１方向と平行な中心線８３を外斜面６１で切り取った長さｂが、孔５５の中心を通り中空部５３の軸８１方向と垂直な中心線８４を外斜面６１で切り取った長さａの２倍よりも長い外斜面６１が形成されるような、所定の先端角を有する大径ドリルを用いている。

次に、ステップ４（Ｓ４）において、研磨剤が含まれた研磨液を図示しない注入器により中空部５３の開口した端部（すなわち、中空管の他方の端部であってテーパ部５２とは反対側の端部）から中空部５３内に注入するとともに孔５５から研磨液を排出させて、内周側面５３ｂの孔５５の周囲を研磨する。このとき、孔５５から排出される研磨液は、孔５５の内側開口５５ｂの角部から研磨していくので、中空部５３の内周側面５３ｂから孔５５の内側開口５５ｂにかけて孔５５の軸８２に対して内向きに傾いた内斜面６５が形成される。これにより、内側開口５５ｂの角部に、ステップ２で発生することがあるバリが残っていたとしても研磨の進行と共に除去される。そして、ステップ５（Ｓ５）において、洗浄液を図示しない注入器により中空部５３の開口した端部から中空部５３内に注入するとともに孔５５から洗浄液を排出させて、中空部５３及びテーパ部５２内を洗浄する。その後、洗浄液を乾燥させることで、ニードル５１の製造が完了する。

以上のような本実施形態によるニードル５１によると、外周側面５３ａから孔５５の外側開口５５ａにかけて、孔５５の中心を通る中心線８３を外斜面６１で切り取った長さｂが孔５５の中心を通る中心線８４を外斜面６１で切り取った長さａよりも長い外斜面６１が形成されているので、孔５５の外側開口５５ａの角部がキャップ２８を削りにくくなる。そのため、ニードル５１の内部空間にキャップ２８の削り屑（一部２８ａがキャップ２８から削り取られたもの）が侵入するのを抑制することができる。加えて、外斜面６１の長手方向が、中空部５３の軸方向であるため、中空部５３の強度低下が抑制される。

また、外斜面６１で切り取った中心線８３の長さｂが中心線８４の長さａの２倍よりも長くなっている。言い換えると、中心線８４の切り取られた長さａが短くなる。そのため、外斜面６１が中空部５３に形成されても中空部５３の強度低下を小さくすることができ、中空部５３の周方向に関して、複数の孔５５を形成することができる。したがって、インク袋２１とチューブ１５とがニードル５１を介しても流通しやすくなる。さらに、外側開口５５ａの角部が、キャップ２８をより削りにくくなり、ニードル５１のキャップ２８に対する挿抜がより滑らかになる。

また、ニードル５１には、内斜面６５が形成されているので、ニードル５１自身が屑の発生源となることもないし、供給されるインクに対して滑らかな流れを生む。

また、上述したニードル５１の製造方法によると、上述の効果を有するニードル５１を製造することができる。さらに、研磨液を中空部５３の開口した端部から注入し、孔５５から注入した研磨液を排出させることで、内斜面６５を容易に形成することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述したニードル５１は、インクジェットプリンタ１に設けられているが、インクカートリッジ２０のインク袋２１内にインクを充填する注入器に設けていてもよい。この場合においても、インクカートリッジ２０のインク供給口２４ａに配置されたスパウト２３のキャップ２８にニードルを突き刺すことで、注入器からインク袋２１内にインクを供給することができると共に、ニードルがスパウト２３のキャップ２８を削らない。すなわち、上述した実施形態と同様な効果を有することができる。また、外斜面６１が、外斜面６１で切り取った中心線８３の長さｂが中心線８４の長さａよりも長い平面形状を有しておれば、特に楕円形状でなくてもよい。また、中空部５３の内周側面から孔５５の内側開口５５ｂにかけて内斜面６５が形成されていなくてもよい。また、ニードル５１自体が細ければ、テーパ部５２が形成されていなくてもよい。すなわち、ニードルが、先端が閉塞した中空部５３からなっていてもよい。また、テーパ部５２に孔５５及び外斜面６１が形成されていてもよい。また、ニードル５１は円形断面を有しているが、三角、四角、多角形及び楕円形状の断面を有していてもよい。また、本実施形態におけるニードル５１は、インク袋２１にインクを注入する注入器やインクジェットプリンタ１以外に設けられていてもよい。つまり、ニードルは、流路を遮断する弾性体を貫通して弾性体に関する流路の上流側と下流側とを連通させるもの全般に適用することができる。

また、上述した実施形態では、ステップ２において、ドリルを用いた機械加工によりニードル５１の中空部５３に孔５５を形成したが、例えば、円盤状のカッターなどで中空部５３に孔を形成してもよい。また、上述した実施形態では、ゴム製のキャップ（弾性体）を貫通する部材として、金属製（例えば、ステンレス製）のニードルを想定したが、その用途や用法によっては樹脂製のニードルであってもよい。このときには、機械加工で孔の穿設が可能であるが、金型を用いた成型法を用いることもできる。この際には、ニードルの軸に関して二分割や三分割した、割り型の金型とすればよい。また、上述した外斜面６１は、孔５５の形成に用いたドリルよりも大径のドリル以外の切削工具（例えば、孔５５の角に面を加工可能な面削りカッターなど）で、外周側面５３ａから孔５５の外側開口５５ａにかけて形成してもよい。

本発明の一実施形態によるニードルが採用されたインクジェットプリンタの概略構成図である。 本発明の一実施形態によるニードルの要部拡大図である。 図２に示すＡ−Ａ線の断面図である。 本発明の一実施形態によるニードルの中空部を示しており、（ａ）は中空部に形成された孔の拡大平面図であり、（ｂ）は孔近傍の部分断面図である。 （ａ）はニードルのテーパ部がキャップに突き刺された状態を示す状況図であり、（ｂ）はニードルの中空部に形成された孔がキャップに達した状態を示す状況図である。 本発明の一実施形態によるニードルの製造工程図である。

符号の説明

２０ インクカートリッジ
２１ インク袋
２８ キャップ（弾性体）
２８ａ 一部
５１ ニードル
５２ テーパ部
５３ 中空部（中空管）
５３ａ 外周側面
５３ｂ 内周側面
５５ 孔
５５ａ 外側開口
５５ｂ 内側開口
６１ 外斜面
６５ 内斜面
８１，８２ 軸
８３，８４ 中心線（直線）

Claims (8)

1. 流路を遮断する弾性体を貫通することで、前記弾性体に関して前記流路の上流側と下流側とを連通させるニードルにおいて、
   先端が閉塞し、前記弾性体を貫通する中空管と、
   前記流路の上流側と下流側とを連通させるために、前記中空管の外周側面から内周側面まで貫通して形成された孔と、
   前記中空管の外周側面から前記孔の外側開口にかけて、前記孔の軸に対して内向きに傾いて前記外側開口の全周に亘って形成された外斜面とを備えており、
   前記孔の軸に対して垂直に仮想した仮想平面に関して、前記外側開口と前記外斜面とが前記孔の軸に沿って前記仮想平面に射影されて作られる射影像をそれぞれ射影開口と射影外斜面としたときに、
   前記射影開口の中心を通り前記中空管の軸方向に延びた直線が前記射影外斜面によって切り取られる長さが、前記射影開口の中心を通り前記中空管の軸方向と垂直に延びた直線が前記射影外斜面によって切り取られる長さよりも長いことを特徴とするニードル。
2. 前記射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向に延びた直線が前記射影外斜面によって切り取られる長さが、前記射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向と垂直に延びた直線が前記射影外斜面によって切り取られる長さの２倍よりも長いことを特徴する請求項１に記載のニードル。
3. 前記射影外斜面が、前記射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向に延びた前記直線及び前記射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向と垂直に延びた前記直線に線対称な楕円形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のニードル。
4. 前記孔の内側開口から前記中空管の前記内周側面にかけて、前記孔の軸に対して内向きに傾いて前記内側開口の全周にわたって形成された内斜面をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のニードル。
5. 前記中空管が、先端に向かって先細りとなるテーパ部を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のニードル。
6. 複数の前記孔が、前記中空管の前記テーパ部を除く領域に前記中空管の軸を対称軸として形成されていることを特徴とする請求項５に記載のニードル。
7. 流路を遮断する弾性体を貫通することで、前記弾性体に関して前記流路の上流側と下流側とを連通させるニードルの製造方法において、
   前記中空管の外周側面と内周側面との間に、穿孔加工によって、前記中空管の内部空間と外部とを連通させる孔を形成する孔形成工程と、
   前記中空管の前記外周側面から前記孔の外側開口にかけて、切削加工によって、前記外側開口の全周にわたって前記孔の軸に対して内向きに傾いた外斜面を形成する外斜面形成工程とを備えており、
   前記外斜面形成工程において、前記外斜面及び前記外側開口を前記孔の軸方向に沿って前記孔の軸に対して垂直に仮想した仮想平面上に射影したときに、前記外側開口の射影像である射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向に延びた直線が前記外斜面の射影像である射影外斜面によって切り取られた長さが、前記射影開口の中心を通って前記中空管の軸方向と垂直に延びた直線が前記射影外斜面によって切り取られた長さよりも長くなるように前記外斜面を形成することを特徴とするニードルの製造方法。
8. 前記外斜面形成工程後に、研磨剤が含まれた研磨液を前記内部空間から前記孔を介して外部へと排出することによって、前記中空管の前記内周側面から前記孔の内側開口にかけて、前記内側開口の全周にわたって前記孔の軸に対して内向きに傾いた内斜面を形成する内斜面形成工程をさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載のニードルの製造方法。

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