JP2012025443A - 液体カートリッジ収容体 - Google Patents

Abstract

【課題】運搬時等にカートリッジにかかる衝撃や振動を緩和することで開栓によるインキ漏れが抑制できると共に、複数収容時には使用毎にセリースを開封する手間や、包装材等によるコスト高を抑制できる利便性の高い液体カートリッジ収容体を提供する。
【解決手段】液体カートリッジ２と支持基材と箱体６からなる液体カートリッジ収容体１であって、液体カートリッジ２が一端を開口する容器と前記容器を密栓する栓体とからなり、密栓状態での容器開口端側を開口部、容器底面側を液体収容部とするものであり、支持基材が上方に突出する保持部を有し、前記保持部が液体カートリッジ２を開口部内側で保持するとともに栓体と接触するものであり、液体カートリッジ２を支持する支持基材を箱体６に収納した際、箱体６の上板内面６２とカートリッジ底面とが略接触状態となることでカートリッジ２の移動を規制する。
【選択図】図１

Description

本発明は液体カートリッジ収容体に関する。更には、筆記具インキ等の液体を内蔵するカートリッジを収容する液体カートリッジ収容体に関する。

従来、筆記具やインクジェットのインキ、燃料電池用溶媒、香水、化粧料等の液体を収容する液体カートリッジとして、液体を収容する有底筒状容器の開口部に、球状や円盤状等の栓体（パッキング）を嵌着した簡易な構造で構成されたものが用いられている（例えば特許文献１参照）。
前記液体カートリッジに対しては、運搬時や販売時の落下等の衝撃を緩和して収容する液体が外部に漏れたり飛散することを防止するために、ヘッダ部を備えた袋状フィルム（セリース）に収容した収容体が開示されている（例えば特許文献２参照）。前記セリース収容体は、単体のカートリッジを収容することに特化したものであるため、複数のカートリッジを収容する場合には、セリースに個装したカートリッジを更に箱体に収容する必要があった。この場合、カートリッジを使用する度にセリースを開封する必要があるため、開封の手間が掛かるとともに、ごみの増量やコスト高を招くものとなる。

また、複数の筒体を運搬する際に用いる収容体として、前記筒体の中空部内径よりもやや小さな外径を有する支持突起を内底面に複数配設した合成樹脂製容器本体と、該容器上面に嵌合する蓋体とからなる包装容器が開示されているが、該包装容器に前記特許文献１に開示される形態のカートリッジを適用した場合、運搬時の振動によりカートリッジが動くことで栓体が開放してしまい、インキ漏れを起こす虞があった（例えば特許文献３参照）。

特開２００１−２８７４９４号公報 特開２００９−１０７６５０号公報 実開平２−１１００８号公報

本発明はカートリッジをセリース等で個装する必要がなく、運搬時や販売時にカートリッジにかかる衝撃や振動を緩和することで開栓によるインキの漏れや飛散が抑制できるとともに、複数収容時には使用毎にセリースを開封する手間や、包装材や作業コストによるコスト高を抑制できる利便性の高い液体カートリッジ収容体を提供するものである。

本発明は、液体カートリッジと支持基材と箱体からなる液体カートリッジ収容体であって、
前記液体カートリッジが一端を開口する容器と前記容器を密栓する栓体とからなり、密栓状態での容器開口端側を開口部、容器底面側を液体収容部とするものであり、
前記支持基材が上方に突出する保持部を有し、前記保持部が液体カートリッジを開口部内側で保持するとともに栓体と接触するものであり、
前記液体カートリッジを支持する支持基材を箱体に収納した際、箱体の上板内面とカートリッジ底面とが略接触状態となることでカートリッジの移動を規制することを特徴とする液体カートリッジ収容体を要件とする。
更に、前記支持基材が箱体の底板内面と接触しない高さで保持部を維持する凸部を下方に突出して備えること、前記保持部を液体カートリッジの開口部に圧入することで液体カートリッジが支持されること、前記保持部の外面に開口部圧入時に空気を逃がす流通部を設けること、前記支持基材が液体カートリッジの開口端を保持する溝部を有すること、前記支持基材が弾性樹脂の一体成形物であること、前記弾性樹脂がポリプロピレン、ポリスチレン、ブタジエン含有型ポリスチレンのいずれかであることを要件とする。
更には、前記カートリッジが挿入される孔部を有し箱体内面と接触する規制部材を設けてなり、カートリッジの横方向の移動を規制すること、前記液体カートリッジ容器の外観形状が、底面側よりも開口部側を大径とする円柱状であること、前記液体カートリッジが筆記具インキを収容する筆記具用インキカートリッジであること、前記筆記具インキが２０℃における主溶剤の蒸気圧が５ｍｍＨｇ〜８０ｍｍＨｇの範囲にある油性インキであることを要件とする。
尚、本発明において「上」とは、支持基材の保持部側を示し、「下」とは、支持基材及び箱体の底部側を示す。

本発明により、液体カートリッジをセリース等で個装する必要がなく、運搬時や販売時にカートリッジにかかる衝撃や振動を緩和することができるため、開栓によるインキの漏れや飛散が抑制できる。また、複数個のカートリッジを収容する際には、小スペースでの収容が可能となり使用毎にセリースを開封する手間が省けるため、包装材や作業コスト、運搬コスト等のコスト高を抑制できる利便性及び経済性の高い液体カートリッジ収容体となる。

本発明の液体カートリッジ収容体の一実施例を示す外観斜視図である。 支持基材の上面視認図である。 図２の支持基材に液体カートリッジを保持した状態の要部縦断面図である。

本発明の実施の形態を図１乃至３に示す。
本発明の液体カートリッジ収容体１は、液体カートリッジ２と、該液体カートリッジ２の開口部側を保持する支持基材５と、該支持基材５と液体カートリッジ２を収容する箱体６から構成される。

前記液体カートリッジ２は、一端を開口する容器２１と前記容器２１を密栓する栓体３とからなり、密栓状態での容器開口端側を開口部２２、容器底面２４側を液体収容部２３とするものである。

前記容器２１は、一端（上方）を開口し、内部に液体収容部２３を形成するための底面２４（閉鎖部分）を他端（下方）に備えた筒状物であり、金属や樹脂等の材質で形成されるが、成形性が高く、安価に得られることから樹脂が好適である。特に、油性インキや化粧料等の有機溶剤系液体に対して変形や溶解がされ難いことからポリプロピレンやポリエチレンが好適に用いられる。また、径方向断面形状としてはどのような形状であってもよいが、栓体３の組付性能が高い円形が好適である。
また、前記容器２１は透明、不透明のいずれであってもよいが、外側から液体収容量が視認できるように、透明性を有する材質で形成することが好ましい。
更に、容器２１の内壁面には、軸方向に伸びるリブや溝を設けることができる。これにより、筆記具や化粧具に接続した際の液体の誘導性を高めたり、透明性を有する場合には外側からの視認性を高めることが可能となる。
尚、前記容器２１の内壁面上方部分（開口部近傍）には、栓体３を挿入保持するために用いられるテーパー、リブ、溝部等を形成することが好ましい。これにより、栓体取付時の挿入性を向上させたり、栓体の取付位置が明確になると共に、嵌着力を強固にすることができる。
また、前記容器２１の外観形状が、テーパーや段差により底面側よりも開口部側を大径とする円柱状にすることが好ましい。それにより、容器２１の肉厚を保つことが容易となると共に、円形孔部７１のみで規制部材７を所望位置に保持できるため、簡易な構造の規制部材７が適用可能となる。
前記栓体３としては、開口部内に嵌着可能な大きさで開口部を密閉できる形状の樹脂成形物や金属加工物が用いられ、特に、油性インキや化粧料等の有機溶剤系液体に接触しても変形や溶解がされ難く、成形性や密閉性が高いことからポリプロピレンやポリエチレンが好適な材質として用いられる。

また、前記液体収容部２３に収容される液体４は、筆記具、化粧具、インクジェットプリンター、燃料電池等、カートリッジの適用が可能なものの消耗品であれば限定することなく使用できる。特に、内圧変化が大きくなる有機溶剤を適用したものでは本発明の構成のカートリッジ収容体１がより有用となる。
前記有機溶剤としては、アルコール、ケトン、エステル、炭化水素、グリコールエーテル等が用いられ、具体的には、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ベンジルグリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノフェニルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノフェニルエーテル、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、メチルｎ−ブチルケトン、ジ−ｎ−プロピルケトン、ギ酸ｎ−ブチル、ギ酸イソブチル、酢酸メチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸プロピル等を例示できる。

前記液体カートリッジ２が筆記具用インキカートリッジである場合、液体収容部２３には水性インキや油性インキ等の筆記具インキが収容される。
特に、前記有機溶剤を主溶剤とする油性インキのうち、２０℃における蒸気圧が５ｍｍＨｇ〜８０ｍｍＨｇの範囲のものを適用した場合、本願構成がより有用なものとなる。前記蒸気圧の有機溶剤は筆跡乾燥性に優れているため筆記具用油性インキに好適であるが、カートリッジの内圧変化を生じ易いものである。しかしながら本願構成のカートリッジ収容体であればインキ漏れを生じることなく収容保存できる。
更に、前記油性インキ中には、染料、顔料等の着色剤、樹脂等、従来からインキを構成する組成物が添加される他、必要に応じて、酸化防止剤、耐ドライアップ性付与剤、紫外線吸収剤、防錆剤、潤滑剤、粘度調整剤、剥離剤、顔料分散剤、消泡剤、剪断減粘性付与剤、界面活性剤等の各種添加剤を用いることができる。

図３に示す実施形態の液体カートリッジ２は、上端を開口し下端が閉鎖された有底円筒状体（外形は開口部２２から底面２４に向かって縮径する）の容器２１を合成樹脂（具体的にはポリプロピレン樹脂）の射出成形により形成し、得られた容器２の上方開口部分の内側壁面に栓体３が嵌着されている。また、前記容器２内には、油性インキ４が直接収容される液体収容部２３が設けられると共に、栓体３が嵌着される環状突部２５が形成されている。前記栓体３はポリプロピレン樹脂成形物からなる円盤状物であり、上方に突起を備え、径方向への弾性を付与するために容器２と当接する部分（円周状端部）の上下両縁が薄肉状に形成されている。
前記油性インキ４は、溶剤としてエタノール（２０℃における蒸気圧：４５ｍｍＨｇ）とイソプロピルアルコール（２０℃における蒸気圧：３２．４ｍｍＨｇ）を用いて、顔料、樹脂等の添加剤を含有する筆記具用油性インキであり、筆記時の筆跡乾燥性に優れたものである。

前記支持基材５は、上方に突出する保持部５１を有しており、前記保持部５１が液体カートリッジ２を開口部２２内側で保持するとともに栓体３と接触するような形状となっている。前記保持部５１は、１個又は２個以上が形成され、収容する液体カートリッジの個数に応じて形成される（本実施形態では１２個の保持部５１が形成されており、すべての箇所でカートリッジ２を保持する図１形態の他、周部の１０箇所でカートリッジ２を保持する形態等も可能である）。前記形状とすることで、部品数を増やしたり複雑な構造とすることなく、栓体３を係止した状態で液体カートリッジ２を保持できるため、輸送時や販売時にカートリッジ収容体１に衝撃がかかった場合であっても栓体３のズレや開栓によるインキ漏れを防止できる。
また、前記保持部５１は、液体カートリッジ２の開口部２２に圧入可能な形状（大きさ）とすることで、容易な構成で液体カートリッジ２をより強固に保持できるものとなる。その際、前記保持部５１の外面に開口部２２圧入時に空気を逃がすための流通部５３を設けることが好ましい。流通部５３により保持部５１への液体カートリッジ２の着脱が容易なものとなる。
更に、前記液体カートリッジ２を保持部５１で保持した状態で、液体カートリッジ２の開口端を保持する溝部５４を支持基材５に設けることができる。前記溝部５４により液体カートリッジ２が横方向の移動によって保持部５１から外れることを抑制できると共に、カートリッジ２の挿し込み距離を視覚的に確認することが容易なものとなる。
尚、本実施形態においては、保持部５１上面が栓体３とより安定して接触するように、没部５６が形成されており、栓体３の突起が該没部５６内に緩挿されることで保持部５１の上面と栓体３とが大面積で接触する構成となっている。

また、前記支持基材５には、箱体６に収容した際に保持部５１の底面（裏面）が箱体６の底板６３内面と接触しない高さで保持部５１を維持する複数の凸部５２が下方に突出して形成される（本実施形態では６個）。前記凸部５２によって各保持部５１と底板６３内面との間に空間が生じるため、落下等による衝撃が保持部５１に直接伝わることを回避でき、液体カートリッジ２の開栓を抑制できる。
尚、本実施形態では、１２個の液体カートリッジ２が部分的に取り外された状態であっても支持基材５が傾くことなくバランスよく載置されるように、外縁部分に枠部５５が設けられており、前記凸部５２と同じ高さとなるように形成されている。そのため、保持部５１裏面に形成される空間をより安定して維持でき、高い衝撃吸収能（緩衝性）が得られる。

前記支持基材５を構成する材質としては、樹脂、紙類、ゴム、金属、木材等どのようなものであってもよいが、加工性の高い合成樹脂が好ましく、特に衝撃吸収性が得られ易いことから弾性樹脂が好適である。前記弾性樹脂として具体的には、ポリプロピレン、ポリスチレン、ブタジエン含有型ポリスチレン（ＨＩＰＳ）が挙げられる。
更に、合成樹脂により構成される場合には、保持部５１との一体成形物とすることが好ましい。一体成形とすることで所望形状の支持基材５が安価に形成でき、弾性樹脂を用いた際には高い衝撃吸収能を得ることができる。
本実施形態においては、厚さ０．５ｍｍのブタジエン含有型ポリスチレンシートを用いて、保持部５１裏面形状のプラグと支持基材５上面形状の金型を適用した真空成形により図２のような支持基材５を成形した。

前記箱体６としては、一面を蓋部とする一部材からなる構造や、本体と蓋体により構成される二部材以上からなる構造で、ダンボールや厚紙等の紙類や樹脂製のものが適用される。
前記箱体６は液体カートリッジ２を支持する支持基材５を収納した際、箱体６の上面（上板６２又は蓋部６１の内面）とカートリッジ底面２４とが略接触状態となる大きさであり、前記状態とすることで収容する液体カートリッジ２の上下方向の移動を規制している。そのため、複数の液体カートリッジ２を収容した際には、各液体カートリッジ２が箱体内で散らばることがなく、栓体３の開栓を確実に抑制できる。尚、「略接触状態」とは、常に接触した状態の他、蓋部６１や上板６２の撓みや、底板６３や支持基材５の撓みによって接触、非接触状態となる程度の隙間を有する状態を含むものである。
本実施形態では上面が開閉する箱体６を適用しているため、支持部材５を底板６３側に載置することで液体カートリッジ２が取り出し易い構成としているが、側面に開閉蓋を有する場合等では、液体カートリッジ２の底面２４を箱体６の底板６３側に載置することも可能である。

更に、前記カートリッジ２を収納した箱体６には、液体カートリッジ２が挿入される孔部７１を有し、箱体内面と接触する形状の規制部材７を設けることができる。本実施形態では、液体カートリッジ２の略中間部分の外径と等しい１２個の孔部７１を有すると共に、長手方向両端には折り曲げ可能な延部７２（各折り曲げ位置に３箇所の切り込みが形成される）を備えており、厚紙の打ち抜きにより一体成形されている（前記孔部７１は、保持部５１が周部の１０箇所でカートリッジ２を保持する形態では、初めから２箇所にはカートリッジ２が保持されていないことを示すためにも１０個形成することが好ましい）。
前記規制部材７は、各孔部７１に液体カートリッジ２を挿入することで取り付けられ、一定の位置まで水平に下がるとテーパー外形であるカートリッジ容器２１で係止されると共に両端の延部７２が箱体６内壁面と接触することで保持され、液体カートリッジ２の横方向の移動をより確実に規制することができる。

１ 液体カートリッジ収容体
２ 液体カートリッジ
２１ 容器
２２ 開口部
２３ 液体収容部
２４ 底面
２５ 環状突部
３ 栓体
４ 液体（油性インキ）
５ 支持基材
５１ 保持部
５２ 凸部
５３ 流通部
５４ 溝部
５５ 枠部
５６ 没部
６ 箱体
６１ 蓋部
６２ 上板
６３ 底板
７ 規制部材
７１ 孔部
７２ 延部

Claims (11)

1. 液体カートリッジと支持基材と箱体からなる液体カートリッジ収容体であって、
   前記液体カートリッジが一端を開口する容器と前記容器を密栓する栓体とからなり、密栓状態での容器開口端側を開口部、容器底面側を液体収容部とするものであり、
   前記支持基材が上方に突出する保持部を有し、前記保持部が液体カートリッジを開口部内側で保持するとともに栓体と接触するものであり、
   前記液体カートリッジを支持する支持基材を箱体に収納した際、箱体の上板内面とカートリッジ底面とが略接触状態となることでカートリッジの移動を規制することを特徴とする液体カートリッジ収容体。
2. 前記支持基材が箱体の底板内面と接触しない高さで保持部を維持する凸部を下方に突出して備えることを特徴とする請求項１記載の液体カートリッジ収容体。
3. 前記保持部を液体カートリッジの開口部に圧入することで液体カートリッジが支持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体カートリッジ収容体。
4. 前記保持部の外面に開口部圧入時に空気を逃がす流通部を設けることを特徴とする請求項３記載の液体カートリッジ収容体。
5. 前記支持基材が液体カートリッジの開口端を保持する溝部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液体カートリッジ収容体。
6. 前記支持基材が弾性樹脂の一体成形物であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液体カートリッジ収容体。
7. 前記弾性樹脂がポリプロピレン、ポリスチレン、ブタジエン含有型ポリスチレンのいずれかであることを特徴とする請求項６記載の液体カートリッジ収容体。
8. 前記カートリッジが挿入される孔部を有し箱体内面と接触する規制部材を設けてなり、カートリッジの横方向の移動を規制することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の液体カートリッジ収容体。
9. 前記液体カートリッジ容器の外観形状が、底面側よりも開口部側を大径とする円柱状である請求項１乃至８のいずれかに記載の液体カートリッジ収容体。
10. 前記液体カートリッジが筆記具インキを収容する筆記具用インキカートリッジである請求項１乃至９のいずれかに記載の液体カートリッジ収容体。
11. 前記筆記具インキが２０℃における主溶剤の蒸気圧が５ｍｍＨｇ〜８０ｍｍＨｇの範囲にある油性インキである請求項１０記載の液体カートリッジ収容体。

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