JP3128592U - インク注入具 - Google Patents

Abstract

【課題】金属と樹脂の異質材料を接合していると分別廃棄する手間が生じると共に、接合箇所の不具合からインクが漏れることがある点、及び過剰に多くのインクを収納していると適切な分量を注入するために目盛りを気にする必要があり手間となる点、を解消する。【解決手段】インク注入具１は、カートリッジの注入孔に挿入される注入管２と、カートリッジのインク収納容量未満の容積とされた収納部３とを、樹脂により一体成型した。
【効果】注入分量を気にして注入操作を行う必要がないので操作性に優れ、いわゆる使い切り、使い捨てが可能となる。注入管と収納部との接合不良が存在しないから、インクが漏れることがない。インクを使い切った後には注入管と収納部を分別して廃棄する必要がない。
【選択図】 図１

Description

本考案は、注入分量を気にして注入操作を行う必要がなく、使い切りが可能で、注入操作などでインクが漏れることがないと共に、使い切った後に部材を分別して廃棄する手間を要しないインク注入具。

液状インクを吐出して印刷を行う例えばインクジェット方式のプリンタ（以下、プリンタ装置という）は、インクが、プリンタ装置に対して交換可能なカートリッジに充填されている。近年では、使用によってインクが無くなったときに、カートリッジ内に補充用のインクを注入して該カートリッジを再利用する傾向にある。

インクを注入する点に関して、及びインクをカートリッジに注入する治具に関して、以下の特許文献１，２が存在する。
特開平８−１９５９号公報 特開平１０−３４９５４号公報

特許文献１には、インクの種類ごとに異なる形状の注入孔が形成されたカートリッジに、該注入孔に対応するインク注入具を用いる点を特徴とし、インク注入具としては、注入管が先端に設けられたシリンダ部と、このシリンダ部に挿入されるピストン部とからなる注射器状のもの、注入管が先端に設けられ、インクの収納部が蛇腹状のものが開示されている。

特許文献２には、弾性伸縮自在とされた収納容器と、この収納容器を挿入すべく上方が開放され、該収納容器の下面を受けてその裏面側に注入管が設けられた底面部、及び該収納容器の上面の押し込み深さを規制する指導入溝が形成された周側壁とを有する保持枠と、を備えたインク注入具が開示されている。

ところで、上記カートリッジは、予め注入孔が形成されている場合と、そうでない場合が存在している。前者の場合は注入孔に注入管を挿入すればよく、後者の場合はドリルや穿孔専用の治具で孔を開けていた。

例えば従来のインク注入具は、複数回の使用を前提として製造されていることから、インク注入具における収納部がどうしても注入管より巨大で、この結果、注入管はインクを収納した収納部の重量により折れにくくするために金属製としている。

さらに、注入管は、上記のように従来のインク注入具が複数回の使用を前提とされ、インクをカートリッジに対して適量注入できるように目盛りなどを見ながら慎重に行う際、注入孔に挿入した注入管が安定していた方が作業しやすいから、金属製としている。

つまり、特許文献１及び２などの従来のこの種のインク注入具は、インクの収納部分が樹脂で、インク注入管が金属とされている構成のほか、複数回の使用を前提としたものであったので、以下の不具合が生じる。

すなわち、インク注入具を廃棄する際には、金属部分と樹脂部分とを分別する手間が生じる。また、異質材料で構成、つまり一体成型ではないことから、例えば金属部分のインク注入管と樹脂部分のインク収納部分との接合箇所の不具合によって、インクが漏れることがある。

また、従来のインク注入具は、カートリッジのインク収納容量より多くインクを収納するようにしていたため、インク注入具が大型化していた。さらに、従来のインク注入具は、使用者がカートリッジへ注入されるインクの容量を気にしながら、具体的にはインク注入具側で設けられた目盛りや、カートリッジ側の目盛りを気にしながらインクを注入する必要があり、非常に手間であった。

本考案が解消しようとする問題点は、金属部分と樹脂部分の異質材料を接合したインク注入具では、分別廃棄する手間が生じると共に、接合箇所の不具合からインクが漏れることがある点、及びカートリッジのインク収納容量より多くインクを収納したインク注入具では大型化し、適切な分量を注入するために目盛りを気にする必要があり手間となる点、である。

上記問題を解消するために、本考案のインク注入具は、カートリッジの注入孔に対して挿入される注入管と、カートリッジのインク収納容量未満の容積とされた収納部とを、樹脂により一体成型する構成とした。

本考案のインク注入具は、収納部がカートリッジのインク容量未満の容積であるから、分量を気にして注入操作を行う必要がないので操作性に優れ、使い切り、使い捨てが可能となる。

また、本考案のインク注入具は、注入管と収納部が樹脂で一体成型されているから、接合不良が存在せず、よって、注入操作などでインクが漏れることがない。さらに、本考案のインク注入具は、インクをカートリッジに注入し終えた後、つまり使い切った後には、部材を分別するといった手間を介さず、そのまま廃棄することができる。

本考案のインク注入具は、図１〜図３に示す形態により実施可能である。図１には第１形態を、図２及び図３には第２形態を、各々示す。第１及び第２形態におけるインク注入具１の共通した構成について図１を参照して説明する。図２及び図３に示す第２形態については、第１形態と異なる構成についてのみ説明し、重複構成の説明を省略する。

（第１形態）
本考案のインク注入具１は、不図示のカートリッジの注入孔に対して挿入される注入管２と、注入管２の挿入側とは反対側に設けられ、インクを収納する収納部３とを備えている。インク注入具１は、上記注入管２と収納部３とを、たとえばポリエチレン、ポリプロピレンの一種類の樹脂材料を、０．３５〜０．６５ｍｍの厚みでブロー成型により一体成型する。

インク注入具１全体（注入管２及び収納部３）の樹脂材料として、ポリエチレンあるいはポリプロピレンを採用する理由は、柔軟性に富むと共にブロー成型に好適で、また、低コストであり、なおかつ廃棄しても有害とならないからである。

また、注入管２と収納部３の樹脂厚みを０．３５〜０．６５ｍｍとした理由は次の通りである。樹脂厚みが０．３５ｍｍより薄いと、例えば低密度ポリエチレンを採用した場合、薄すぎて、僅かな衝撃を受けても収納部３が破裂する虞がある。一方、樹脂厚みが０．６５ｍｍより厚いと、収納部３がごわついて後述するインク注入操作がしにくくなる可能性がある。

注入管２は、３．０〜８．０ｃｍの長さとされ、その外径が２〜４ｍｍ、上記樹脂厚みを考慮すると内径が１．３５〜３．６５ｍｍとされる。ここで、インク注入具１によってカートリッジにインクを注入する際に生じる固有の問題について以下に説明する。

カートリッジ内のインクには空気を含まないことが望ましい。この理由は、インクに空気を含むと、インクジェット方式のプリンタ装置では、極小のインク粒子を吐出する際に、インクではなくインクに含有した空気を吐出してしまうこととなり、この結果、印刷が欠けてしまうとか、設定色に印刷できないなどといった不具合が生じる虞がある。

このことから、注入管２の長さが、３．０ｃｍより短いと、カートリッジへ挿入した際、該カートリッジのインク収納部分の内底面近傍まで注入管２の挿入先端が到達せず、カートリッジ内へインクを滴下することとなり、インク液面が泡立ち、結果として注入後のインクに空気を含んでしまう可能性がある。

一方、注入管２の長さは長いほど良いが、それでも８．０ｃｍより長いと、後述する収納部３の構成、すなわち内部に空気が存在しないと共に外部からの空気の流入が無く、該収納部３を手で押さえる操作によりインクを注出するという構成上、注入管２の容量が収納部３のみの容量より多くなると、インクが注入管２より注出できない可能性がある。

そして、注入管２の内径は、１．３５ｍｍより小さいと、収納部３からインクを注出する際に勢いが強すぎて噴射状に吐出する可能性があり、カートリッジ内でインクに空気を含んでしまう可能性があり、３．６５ｍｍより大きいと、カートリッジに注入孔が存在しない場合には、比較的大きな注入孔を開ける必要が生じて、カートリッジに注入孔を開ける労力が増大し、簡単な治具では開けにくくなる虞があると共に、そのように大きな注入孔を開けるとカートリッジの強度が不足する可能性がある。

収納部３は、内部に空気が存在しないようにインクが充填してあり、また、注入管２を介する以外は外部との空気の流入が無く、手で押さえて圧力をかけることで、内部のインクを注入管２より注出する構成である。

より具体的には、収納部３は、注入管２の外径より大きく、長さが短い円筒状とされ、該注入管２が位置する側とは反対の端部（以下、後端部という）が半球状となっている。ちなみに、この理由は、収納部３の円筒部分の周面のどの方向からでも同じように押せるからである。なお、注入管２は、収納部３の先端部において、該収納部３の円筒状の軸と同軸上に配置されている。

収納部３は、カートリッジのインク収納容量未満の容積としている。インク注入具１は、収納部３に充填するインクの「容量」を規定しているのではなく、インク残量警告時におけるカートリッジ内の平均残量を考慮して後述範囲内のインク充填量を決定し、この容量に基づいて「容積」を規定している。この理由は、以下の通りである。

収納部３の容積を固定してインク容量を規定すると、例えば比較的大きい容積の収納部３であれば、インクと共に不要な空気が含まれ、その結果、内部空気によりインク注入具１からインクを注出する際にインクを勢いよく噴射し、結果として、カートリッジ内でインク液面が泡立って、上記のように注入後のインクに空気を含んでしまう可能性がある。

また、収納部３の容積は、具体的には、カートリッジのインク収納容量に対して６５〜９５ｖｏｌ％、好ましくは７０〜９０ｖｏｌ％が収納できる容積とすればよい。通常、プリンタ装置はカートリッジ内のインクを１００％使い切った後に警告を通知することがなく、ある程度の残量の際に警告を通知する。

したがって、収納部３の容量が、カートリッジのインク収納容量に対して９５ｖｏｌ％以上であると、上記警告などの通知後すぐさま充填すると、カートリッジに全量を充填できず、インク注入具にインクを余らせることになるか、不用意に注入するとカートリッジからインクが溢れてしまう可能性がある。

一方、収納部３の容量が、カートリッジのインク収納容量に対して６５ｖｏｌ％以下であると、プリンタ装置においてインク残量の警告などの通知があった際に、すぐさま補充しても不十分であり、すぐにインクを補充しなければいけない。

このようにすることで、プリンタ装置においてインク残量の警告などの通知があった際にインクを補充すれば、インク注入具１は使い切ることができ、したがって使い捨てが可能となる。

また、第１形態のインク注入具１は、上記の条件の他に、さらに、注入管２の内径Ａと、収納部３の内径Ｂとの比Ｂ／Ａが５〜１０とすることがより好ましい。この理由は、上記した注入管２の内径の限定理由と同様であるが、収納部３と関係付けることで、より適切な条件とすることができる。

すなわち、Ｂ／Ａが５より小さいと、注入管２の内径Ａが大きいことを意味するから、カートリッジに比較的大きな注入孔を要し、カートリッジに注入孔を開ける労力が大きくなると共に、そのような大きな注入孔を開けることはカートリッジの強度が不足する可能性がある。一方、Ｂ／Ａが１０より大きいと、収納部３からインクを注出する際に勢いが強すぎて噴射状に吐出する可能性がある。

以上の構成のインク注入具１は、カートリッジに注入孔が存在する場合は該注入孔を開口し、カートリッジに注入孔が存在しない場合は該注入孔を形成し、その後に、注入管２を該注入孔に挿入する。このとき、できる限り注入管２の先端部をカートリッジの収納部内底面にまで近づけることが望ましい。

そして、十分な深さに注入管２を挿入した後、収納部３の周面を押さえてインクを注出する。このとき、急激に押さえると、注入管２の先端からインクが噴射状に吐出される可能性があるため、できる限りゆっくり押さえることが望ましい。

本考案のインク注入具１は、上記容量とされた収納部３を有しているので、プリンタ装置においてインク残量の警告などの通知があった際にすぐさま補充しても、使い切ることが可能である。また、１回分の適量のインクを収納部３に収納しているから、カートリッジへインクを注入する時に、逐一、注入容量を確認したり、測定しつつ注入する必要がなく、極めて簡便となる。

さらに、インク注入具１は、注入管２と収納部３とが一体成型され、接合部が存在しないから、インクをカートリッジへ注入する際にインクが漏れたりすることがない。また、インク注入具１は、注入管２に金属を採用していないから、使い切った後に廃棄する際に、材料毎に分別する必要がなく、廃棄が簡便となる。

（第２形態）
図２に示す第２形態におけるインク注入具１は、収納部３の、後端部に、カートリッジの注入孔を塞ぐための補助部材４が、注入管２及び収納部３と同じ材質で、一体成型により設けられる。補助部材４の具体的構成は、例えば円形状の押面４Ａと、この押面４Ａの軸芯から直交状に形成された中実の柱部４Ｂとから構成されている。そして、この補助部材４は、押面４Ａの側周面（厚み）の一部が収納部３の後端部にばりにより一体的に設けられている。

補助部材４は、カートリッジ側に注入孔を塞ぐための何らかの構成を有している場合は、必要とならないから、使い切った後には分離せずそのまま廃棄する。補助部材４も注入管２及び収納部３と同じ材質であるため、補助部材４を分別する必要はない。また、カートリッジ側に注入孔を塞ぐための構成を有していない場合は、使い切った後に補助部材４を収納部３から分離して、柱部４Ｂを注入孔に挿入して該注入孔を塞ぐ。

さらに、図２に示す補助部材４は、カートリッジに注入孔を形成するための治具として用いても構わない。具体的には、図２に示す補助部材４における柱部４Ｂの端面を球面座とし、注入孔を球で封止したカートリッジに対して、該球を補助部材４の端面の球面座で保持して該カートリッジ内に押し込んで開口する、といったように使用する注入孔開口用の治具として機能させる。また、蓋及びカートリッジに注入孔を形成するための治具の両方の機能を兼ねさせてもよい。

第２形態のインク注入具１は、使い切って補助部材４が必要となるまでは、該補助部材４がばりを介して一体となっているから該補助部材４を失うことがなく、また、補助部材４を使用しないとしても該補助部材４が分離しないから廃棄する部材品数が増えることがない。

図３には第２形態の変形例を示している。変形例における補助部材４は、注入孔を有していないカートリッジに対して注入孔を形成する治具としての機能を上記より積極的に備えた構成である。変形例における補助部材４は、柱部４Ｂの一方端に尖塔部４ａが形成され、この尖塔部４ａがばりを介して収納部３の後端部に一体成型により設けている。

変形例において、補助部材４の尖塔部４ａをばりを介して収納部３の後端部と一体成型により設けた理由は、必要となるまでは尖塔部４ａを露出しないことでで、尖塔部４ａによる怪我を防止したり、他を不用意に疵付けないようにするするためである。もちろん、尖塔部４ａは、ばりを介しているので収納部３を破裂させたり孔を開けたりすることがなく、蓋としての機能を兼ねさせてもよい。

このようにすれば、カートリッジの種類によっては、変形例による補助部材４によってカートリッジに対して注入孔を形成することができ、また、インクの注入後には注入孔を塞ぐことができる。

本考案の第１形態におけるインク注入具を示す図である。 本考案の第２形態におけるインク注入具であり、（ａ）は全体構成を、（ｂ）は補助部材のみを、各々を示す図である。 本考案の第２形態におけるインク注入具であり、（ａ）は全体構成を、（ｂ）は補助部材のみを、各々を示す図である。

符号の説明

１ インク注入具
２ 注入管
３ 収納部
４ 補助部材
４Ａ 柱部
４ａ 尖塔部

Claims (6)

1. 液状のインクをカートリッジに注入するインク注入具であって、前記カートリッジの注入孔に対して挿入される注入管と、この注入管の挿入側とは反対側に設けられ、前記カートリッジのインク収納容量未満の容積とされた収納部と、を樹脂により一体成型したことを特徴とするインク注入具。
2. 収納部が、カートリッジのインク収納容量に対して６５〜９５ｖｏｌ％の容積とされていることを特徴とする請求項１記載のインク注入具。
3. 収納部の注入管が位置する側と反対の端部に、カートリッジの注入孔を塞ぐための補助部材を一体成型により設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のインク注入具。
4. 収納部の注入管が位置する側と反対の端部に、カートリッジの注入孔を形成するための補助部材を一体成型により設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のインク注入具。
5. 注入管の内径Ａと収納部の内径Ｂとの比Ｂ／Ａが５〜１０であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインク注入具。
6. 収納部にインクが充填されている請求項１〜５のいずれかに記載のインク注入具。

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