JP3132636U - Pressure reducing device and ink replenishment kit - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構造で長時間にわたり減圧した状態を維持するための減圧装置を提供すること。
【解決手段】一端24が封止され他端26が開放された筒型の容器であるシリンダ20と、シリンダ内でシリンダの軸方向に移動可能なピストン30と、ピストンより封止端寄りのシリンダに形成されピストンが離間する方向へ移動することにより空気をシリンダ内に吸引する吸引孔82と、一端がピストンに接続し他端48がシリンダの開放端を超えて延在しピストンをシリンダの軸方向に移動させるピストンロッド40と、ピストンロッドに取り付けられシリンダの内壁を押す方向に付勢されピストンロッドが移動することによりシリンダの開放端を超えるとシリンダの内壁より外側に突出してピストンが封止端に近接する方向に移動するのを阻止する戻り防止ストッパー50と、戻り防止ストッパーをシリンダの内壁を押す方向に付勢する付勢部材56とを備える減圧装置。
【選択図】図1To provide a decompression device for maintaining a decompressed state for a long time with a simple structure.
A cylinder 20 is a cylindrical container with one end 24 sealed and the other end 26 open, a piston 30 movable in the axial direction of the cylinder within the cylinder, and a cylinder closer to the sealing end than the piston. And a suction hole 82 for sucking air into the cylinder by moving in the direction in which the piston moves away, and one end connected to the piston and the other end 48 extending beyond the open end of the cylinder, The piston rod 40 is moved in the direction, and the piston rod attached to the piston rod is urged in the direction to push the inner wall of the cylinder. When the piston rod moves, the piston rod projects outward from the inner wall of the cylinder when it exceeds the open end of the cylinder. An anti-return stopper 50 that prevents movement in the direction close to the end, and an urging of the anti-return stopper in the direction of pushing the inner wall of the cylinder Decompressor and a biasing member 56 that.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、空気を吸引して圧力を低下させる減圧装置および該減圧装置を備えるインク補充キットに関し、特に減圧状態を維持するのに適した減圧装置に関する。 The present invention relates to a decompression device that reduces the pressure by sucking air and an ink replenishment kit including the decompression device, and more particularly to a decompression device suitable for maintaining a decompressed state.
インクジェットプリンタなどのプリンタ装置においては、液体のインクを被印刷物に噴射してプリントする。プリンタ装置では、特に家庭用の小型プリンタ装置では、インクをインクカートリッジに貯留し、インクカートリッジからプリンタヘッドにインクを供給しつつ、プリントしている。しかし、装置を小型化する必要性から、プリンタの使用頻度を勘案しても、インクカートリッジ自体を小さなものとしており、その容量も限られたものとなっている。そこで、インクカートリッジの交換、あるいは、インクカートリッジへのインクの補充が、しばしば要求されることになる。 In a printer apparatus such as an ink jet printer, printing is performed by ejecting liquid ink onto a printing material. In a printer device, particularly in a small printer device for home use, ink is stored in an ink cartridge, and printing is performed while ink is supplied from the ink cartridge to the printer head. However, due to the necessity of downsizing the apparatus, the ink cartridge itself is made small and its capacity is limited even if the use frequency of the printer is taken into consideration. Therefore, it is often required to replace the ink cartridge or refill the ink cartridge with ink.
一方、インクカートリッジ内のインクに空気等が混入するのを防止するためインクカートリッジからプリンタヘッドへのインクの導出路に逆止弁を設けたインクカートリッジが使用されている。この逆止弁を備えたインクカートリッジにインクを注入するには、逆止弁の弁体をインクより比重の軽い材料で形成し、インクを注入するときにインク導出路を上向きとして弁体をインク中で浮上させ、逆止弁が作用しないように流速を調整しながらインクを注入する方法が知られている(特許文献1参照)。
しかし、弁体をインクより比重の軽い材料とすることは弁体として使用する材料の選択肢を狭めることになる。また、インクより比重の大きい弁体を使用した逆止弁付きインクカートリッジもあり、これらにインクを注入することは一般的には困難と考えられていた。ところが、所定の圧力でインクを供給することにより、インクは逆止弁を僅かずつ流れて、インクカートリッジにインクを注入できることが分かってきた。また、インクカートリッジによっては、ケーシング内に可撓性のある袋であるインクバッグを備え、インクバッグ内にインクを収容し、ケーシングが気密に構成されている。そこで、インクカートリッジのケーシング内を減圧すると、インクバッグの内側と外側に差圧が生じインクバッグが膨れようとすることにより、インクカートリッジにインクが充填されることになる。しかし、インクの充填には時間が掛かるため、ケーシング内を減圧した状態に長時間維持する必要がある。
そこで、本考案は、簡単な構造で長時間にわたり減圧した状態を維持するための減圧装置および逆止弁を有するインクカートリッジにインクを再充填するためのインク補充キットを提供することを目的とする。
However, making the valve body a material having a specific gravity lighter than ink narrows the choice of materials used as the valve body. There are also ink cartridges with check valves that use a valve body having a specific gravity greater than that of ink, and it has been generally considered difficult to inject ink into them. However, it has been found that by supplying ink at a predetermined pressure, the ink can flow through the check valve little by little and can be injected into the ink cartridge. In some ink cartridges, an ink bag, which is a flexible bag, is provided in the casing, the ink is accommodated in the ink bag, and the casing is configured to be airtight. Therefore, when the pressure inside the casing of the ink cartridge is reduced, a differential pressure is generated between the inside and the outside of the ink bag, and the ink bag is inflated, so that the ink is filled with ink. However, since it takes time to fill the ink, it is necessary to maintain the inside of the casing under reduced pressure for a long time.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink replenishment kit for refilling ink into an ink cartridge having a decompression device and a check valve for maintaining a decompressed state for a long time with a simple structure. .
上記目的を達成するため、請求項1に記載の考案に係る減圧装置は、例えば図1に示すように、一端24が封止され他端26が開放された筒型の容器であるシリンダ20と;シリンダ20内でシリンダ20の軸方向に移動可能なピストン30と;ピストン30より封止端24寄りのシリンダ20に形成され、ピストン30が離間する方向へ移動することにより空気をシリンダ20内に吸引する吸引孔82と;一端がピストン30に接続し、他端48がシリンダ20の開放端26を超えて延在し、ピストン30をシリンダ20の軸方向に移動させるピストンロッド40と;ピストンロッド40に取り付けられ、シリンダ20の内壁を押す方向に付勢され、ピストンロッド40が移動することによりシリンダ20の開放端26を超えるとシリンダ20の内壁より外側に突出してピストン30が封止端24に近接する方向に移動するのを阻止する戻り防止ストッパー50と;戻り防止ストッパー50をシリンダ20の内壁を押す方向に付勢する付勢部材56とを備える。
In order to achieve the above object, a decompression device according to a first aspect of the present invention includes a
このように構成すると、ピストンロッドを引いてピストンを吸引孔から離間する方向に移動し、吸引孔から空気を吸引し、戻り防止ストッパーがシリンダの開放端を超えるまで引くと、戻り防止ストッパーが付勢部材に付勢されてシリンダの内壁より外側に突出して、ピストンが封止端に近接する方向に移動しなくなる。そのため、吸引している状態を長時間維持できる。 With this configuration, when the piston rod is pulled to move the piston away from the suction hole, air is sucked from the suction hole and pulled until the return prevention stopper exceeds the open end of the cylinder, the return prevention stopper is attached. The piston is biased by the biasing member and protrudes outward from the inner wall of the cylinder, so that the piston does not move in the direction close to the sealing end. Therefore, the sucking state can be maintained for a long time.
また、請求項2に記載の考案に係る減圧装置では、例えば図1に示すように、請求項1に記載の減圧装置10において、戻り防止ストッパー50が;細長形状であって、ピストンロッド40に回動可能に支持され;回動することによりシリンダ20の内壁より外側に突出する圧接部52を有し、圧接部52がシリンダ20の開放端26の端面27と圧接することによりピストン30が封止端24に近接する方向に移動するのを阻止するように構成してもよい。
このように構成すると、細長形状の戻り防止ストッパーがピストンロッドに支持される点廻りに回動することにより、圧接部がシリンダの開放端の端面と圧接して、ピストンが封止端に近接する方向に移動するのを阻止するので、戻り防止ストッパーが作動しやすくなる。
Moreover, in the decompression device according to the second aspect of the present invention, for example, as shown in FIG. 1, in the
If comprised in this way, an elongate return prevention stopper will rotate around the point supported by a piston rod, and a press-contact part will press-contact with the end surface of the open end of a cylinder, and a piston will adjoin to a sealing end. Since the movement in the direction is prevented, the return prevention stopper is easily operated.
また、請求項3に記載の考案に係る減圧装置では、例えば図4に示すように、請求項2に記載の減圧装置12において、戻り防止ストッパー90が複数の圧接部92、95、98を有してもよい。
このように構成すると、吸引している状態を維持するときの、吸引の程度の調整が可能となる。
Further, in the decompression device according to the invention described in claim 3, for example, as shown in FIG. 4, in the
If comprised in this way, adjustment of the grade of attraction | suction when maintaining the state which is attracting | sucking is attained.
また、請求項4に記載の考案に係る減圧装置では、例えば図1に示すように、請求項2または請求項3に記載の減圧装置10において、戻り防止ストッパー50が、圧接部52がシリンダ20の内壁より外側に突出するとシリンダ20の内壁に当接するストッパー固定面55を有するように構成してもよい。
このように構成すると、ストッパー固定面がシリンダの内壁に当接するので、圧接部が所定量以上に外側に突出することが防止される。
Moreover, in the decompression device according to the invention described in claim 4, for example, as shown in FIG. 1, in the
If comprised in this way, since a stopper fixed surface contact | abuts to the inner wall of a cylinder, it will prevent that a press-contact part protrudes outside more than predetermined amount.
また、請求項5に記載の考案に係る減圧装置では、例えば図1に示すように、請求項4に記載の減圧装置10において、ストッパー固定面55が10mm以上の長さを有するように構成してもよい。
このように構成すると、戻り防止ストッパーがシリンダの内壁から突出する位置を超えてピストンロッドをシリンダの封止端から離隔する方向に移動させたとしても、戻り防止ストッパーがシリンダから外れることを防止できる。
Moreover, in the decompression device according to the invention described in claim 5, for example, as shown in FIG. 1, in the
If comprised in this way, even if it moves to the direction which separates the piston rod from the sealing end of a cylinder beyond the position where a return prevention stopper protrudes from the inner wall of a cylinder, it can prevent that a return prevention stopper remove | deviates from a cylinder. .
また、請求項6に記載の考案に係る減圧装置では、例えば図3に示すように、請求項4または請求項5に記載の減圧装置10において、シリンダ20の内壁に凹部76が形成され、ストッパー固定面55に凸部72が形成され、凸部72が凹部76と係合することによりピストン30がシリンダ20の開放端26方向に移動することを防止する抜け出し防止機構70を備えるように構成してもよい。
このように構成すると、シリンダの凹部と戻り防止ストッパーの突部とが係合することによりピストンがシリンダの開放端方向に移動することを防止する抜け出し防止機構を備えるので、ピストンがシリンダから抜け出すことが防止される。
Moreover, in the decompression device according to the invention described in claim 6, as shown in FIG. 3, for example, in the
If comprised in this way, since the recessed part of a cylinder and the protrusion of an anti-return stopper will engage, it will be equipped with the escape prevention mechanism which prevents that a piston moves to the open end direction of a cylinder, Therefore A piston comes out of a cylinder Is prevented.
また、請求項7に記載の考案に係る減圧装置では、例えば図3に示すように、請求項6に記載の減圧装置10において、凹部76が、シリンダ20の封止端24側にシリンダ20の内壁に対し鈍角のスライド面77を有するように構成してもよい。
このように構成すると、凹部がシリンダの封止端側にシリンダの内壁に対し鈍角のスライド面を有するので、凸部が凹部と係合しても戻り防止ストッパーはシリンダの封止端側には移動することができる。すなわち、ピストンの封止端側への移動に対しては、移動することを防止しない。なお、「内壁に対し鈍角のスライド面」とは、シリンダの軸を通る断面において、内壁となす角が鈍角であるスライド面を指す。
Moreover, in the decompression device according to the seventh aspect of the present invention, for example, as shown in FIG. 3, in the
With this configuration, since the recess has a sliding surface with an obtuse angle with respect to the inner wall of the cylinder on the sealed end side of the cylinder, the return prevention stopper is not provided on the sealed end side of the cylinder even if the convex portion engages with the recessed portion. Can move. That is, the movement of the piston toward the sealing end side is not prevented. Note that the “sliding surface having an obtuse angle with respect to the inner wall” refers to a sliding surface having an obtuse angle with the inner wall in a cross section passing through the axis of the cylinder.
また、請求項8に記載の考案に係る減圧装置では、例えば図3に示すように、請求項6または請求項7に記載の減圧装置において、凸部72が、シリンダ20の封止端24側にストッパー固定面55に対し鈍角のスライド面73を有するように構成してもよい。
このように構成すると、凸部がシリンダの封止端側にストッパー固定面に対し鈍角のスライド面を有するので、凸部が凹部と係合しても戻り防止ストッパーはシリンダの封止端側には移動することができる。すなわち、ピストンの封止端側への移動に対しては、移動することを防止しない。なお、「ストッパー固定面に対し鈍角のスライド面」とは、シリンダの軸を通る断面において、ストッパー固定面となす角が鈍角である面を指す。
Further, in the decompression device according to the eighth aspect of the present invention, for example, as shown in FIG. 3, in the decompression device according to the sixth or seventh aspect, the
With this configuration, since the convex portion has a sliding surface with an obtuse angle with respect to the stopper fixing surface on the sealing end side of the cylinder, the return prevention stopper is located on the sealing end side of the cylinder even if the convex portion engages with the concave portion. Can move. That is, the movement of the piston toward the sealing end side is not prevented. The “sliding surface having an obtuse angle with respect to the stopper fixing surface” refers to a surface having an obtuse angle with the stopper fixing surface in a cross section passing through the axis of the cylinder.
また、請求項9に記載の考案に係る減圧装置では、例えば図1に示すように、請求項2ないし請求項8のいずれか1項に記載の減圧装置10において、戻り防止ストッパー50が、ピストンロッド40の他端48の近傍でピストンロッド40に支持されてもよい。
このように構成すると、戻り防止ストッパーがピストンロッドの他端の近傍でピストンロッドに支持されるので、戻り防止ストッパーが長く形成され、その結果、戻り防止ストッパーがシリンダの端面と圧接することにより生ずる力のピストンロッドの軸直角方向の分力が小さくなる。
Further, in the decompression device according to the ninth aspect of the present invention, for example, as shown in FIG. 1, in the
With this configuration, the return prevention stopper is supported by the piston rod in the vicinity of the other end of the piston rod, so that the return prevention stopper is formed long, and as a result, the return prevention stopper is brought into pressure contact with the end face of the cylinder. The force component in the direction perpendicular to the axis of the piston rod is reduced.
また、請求項10に記載の考案に係る減圧装置では、例えば図1に示すように、請求項2ないし請求項9のいずれか1項に記載の減圧装置10において、戻り防止ストッパー50がピストンロッド40に支持される支点58と圧接部53に圧接されるシリンダ20の開放端26とのピストンロッド40の軸方向の長さ(L)と、支点58とシリンダ20の内壁とのピストンロッド40の軸直角方向の長さ(D)との比(L/D)が3以上であるように構成してもよい。
このように構成すると、支点とシリンダの開放端とのピストンロッドの軸方向の長さ(L)と、支点とシリンダの内壁とのピストンロッドの軸直角方向の長さ(D)との比(L/D)が3以上であるので、戻り防止ストッパーがシリンダの端面と圧接することにより生ずる力のピストンロッドの軸直角方向の分力が小さくなる。
Moreover, in the decompression device according to the tenth aspect of the present invention, for example, as shown in FIG. 1, in the
If comprised in this way, ratio (L) of the axial direction of the piston rod of the fulcrum and the open end of a cylinder in the axial direction (L), and the length (D) of the fulcrum and the inner wall of the cylinder in the direction perpendicular to the axis of the piston rod (D) Since (L / D) is 3 or more, the component force in the direction perpendicular to the axis of the piston rod of the force generated when the return preventing stopper comes into pressure contact with the end face of the cylinder becomes small.
また、請求項11に記載の考案に係る減圧装置では、例えば図1に示すように、請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の減圧装置10において、付勢部材が戻り防止ストッパー50と一体に成形された板ばね56であるように構成してもよい。
このように構成すると、付勢部材が戻り防止ストッパーと一体に成形された板ばねであるので、部品数が少なく、簡単な構成の減圧装置となる。
Moreover, in the decompression device according to the eleventh aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, for example, in the
If comprised in this way, since the urging | biasing member is the leaf | plate spring shape | molded integrally with the return prevention stopper, there are few parts and it becomes a decompression device of simple structure.
前記目的を達成するため、請求項12に記載の考案に係るインク補充キットは、例えば図7に示すように、請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の減圧装置10と;吸引孔82とインクカートリッジ210の空気孔238とを連通するアダプタ144と;インクカートリッジ210に充填するインクと;インクを収容するインクボトル142と;インクボトル142とインクカートリッジ210とを連通する供給針272とを備える。
このように構成すると、インク補充キットが、吸引している状態を長時間維持できる減圧装置を備えるので、インクカートリッジの空気孔から空気を吸引してインクカートリッジ内を減圧状態に維持し、その差圧によりインクを逆止弁を通じて僅かずつ流して、インクカートリッジにインクを充填するインク補充キットとなる。
In order to achieve the object, an ink replenishment kit according to a twelfth aspect of the present invention includes, for example, as shown in FIG. 7, the
With such a configuration, the ink replenishment kit includes a decompression device that can maintain the suctioned state for a long time. Therefore, air is sucked from the air holes of the ink cartridge to maintain the inside of the ink cartridge in a decompressed state. An ink replenishment kit for filling the ink cartridge with ink by causing the ink to flow little by little through the check valve.
本考案に係る減圧装置によれば、一端が封止され他端が開放された筒型の容器であるシリンダと、シリンダ内でシリンダの軸方向に移動可能なピストンと、ピストンより封止端寄りのシリンダに形成されピストンが離間する方向へ移動することにより空気をシリンダ内に吸引する吸引孔と、一端がピストンに接続し他端がシリンダの開放端を超えて延在しピストンをシリンダの軸方向に移動させるピストンロッドと、ピストンロッドに取り付けられシリンダの内壁を押す方向に付勢されピストンロッドが移動することによりシリンダの開放端を超えるとシリンダの内壁より外側に突出してピストンが封止端に近接する方向に移動するのを阻止する戻り防止ストッパーと、戻り防止ストッパーをシリンダの内壁を押す方向に付勢する付勢部材とを備えるので、ピストンロッドを引いてピストンを吸引孔から離間する方向に移動し、吸引孔から空気を吸引し、戻り防止ストッパーがシリンダの開放端を超えるまで引くと、戻り防止ストッパーが付勢部材に付勢されてシリンダの内壁より外側に突出して、ピストンが封止端に近接する方向に移動しなくなる。よって、簡単な構造で長時間にわたり減圧した状態を維持する減圧装置を提供できる。 According to the decompression device of the present invention, a cylinder which is a cylindrical container whose one end is sealed and the other end is opened, a piston movable in the axial direction of the cylinder in the cylinder, and closer to the sealing end than the piston A suction hole that is formed in the cylinder and sucks air into the cylinder by moving the piston away from the cylinder, and one end is connected to the piston and the other end extends beyond the open end of the cylinder. The piston rod is moved in the direction of the cylinder, and the piston rod attached to the piston rod is biased in the direction of pushing the inner wall of the cylinder. A return-preventing stopper that prevents movement in a direction close to the cylinder, and an urging member that urges the return-preventing stopper in a direction to push the inner wall of the cylinder Since the piston rod is pulled to move the piston away from the suction hole, air is sucked from the suction hole and pulled until the return prevention stopper exceeds the open end of the cylinder, the return prevention stopper becomes the biasing member. The piston is biased to protrude outward from the inner wall of the cylinder, and the piston does not move in the direction close to the sealing end. Therefore, it is possible to provide a decompression device that maintains a decompressed state for a long time with a simple structure.
また、本考案に係るインク補充キットによれば、上記の減圧装置と、吸引孔とインクカートリッジの空気孔とを連通するアダプタと、インクカートリッジに充填するインクと、インクを収容するインクボトルと、インクボトルとインクカートリッジとを連通する供給針とを備えるので、インク補充キットが、吸引している状態を長時間維持できる減圧装置を備え、インクカートリッジの空気孔から空気を吸引してインクカートリッジ内を減圧状態に維持し、その差圧によりインクを逆止弁を通じて僅かずつ流して、インクカートリッジにインクを充填するインク補充キットとなる。よって、簡単な構造で長時間にわたり減圧した状態を維持し、逆止弁を有するインクカートリッジにインクを再充填するためのインク補充キットを提供することができる。 Further, according to the ink refill kit of the present invention, the decompression device, an adapter that communicates the suction hole and the air hole of the ink cartridge, the ink that fills the ink cartridge, the ink bottle that stores the ink, Since the ink replenishment kit includes a supply needle that communicates the ink bottle and the ink cartridge, the ink replenishment kit includes a decompression device that can maintain the suction state for a long time. Is maintained in a reduced pressure state, and the ink is supplied little by little through the check valve by the differential pressure, thereby providing an ink replenishment kit that fills the ink cartridge with ink. Accordingly, it is possible to provide an ink replenishment kit for maintaining a reduced pressure state for a long time with a simple structure and refilling ink into an ink cartridge having a check valve.
以下、図面を参照して、本考案の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一または相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding devices are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1を参照して、本考案の実施の形態としての減圧装置10について説明する。図1は、減圧装置10を説明する図で、(a)はピストン30を押し込んだ状態での側面断面図、(b)はピストン30を引いた状態での側面断面図、(c)は(a)あるいは(b)のc−c断面における断面図を示す。減圧装置10は、一端が封止端24で封止され、他端が開放端26として開放された円筒形の容器であるシリンダ20と、シリンダ20内でシリンダ20の軸方向に移動可能なピストン30と、一端がピストン30に接続し、ピストン30をシリンダ20の軸方向に移動させるためのピストンロッド40と、ピストンロッド40に回動可能に取り付けられた戻り防止ストッパー50とを備える。ここで、「ピストン30を押し込む」とは、ピストン30をシリンダ20の封止端24に近接する方向に移動させることをいい、「ピストン30を引く」とは、ピストン30をシリンダ20の封止端24から離間する方向に移動させること、すなわち、開放端26に近接する方向に移動させることをいう。
With reference to FIG. 1, the
シリンダ20は、円筒形の胴部22と、胴部22の一端面を封止する円板状の封止端24と、胴部22の開放端26に形成された胴部22の軸直角方向に張り出す鍔28とを有する。胴部22の内面(内壁)は滑らかにされる。封止端24には、吸引孔82が貫通し、シリンダ20内と外部とを連通する。封止端24のシリンダ20の外側の面上には、吸引孔82と連通するノズル80が形成される。ノズル80はシリンダ20より小径で、減圧される容器(不図示)と連接するのに用いられる。鍔28は、角を丸めたひし形の板であり、手で減圧装置10を操作するときに指でシリンダ20の軸方向の移動を抑えるのに用いられる。鍔28の胴部22とは反対側の面である端面27は、シリンダ20の中心軸に対し垂直な面である。シリンダ20は、ガラスあるいは透明プラスチックで成形されるのが一般的である。ガラスあるいは透明プラスチックで成形されると、シリンダ20内のピストン30の位置が目視できるので好適である。
The
ピストン30は、シリンダ20の内壁に気密に接触しつつシリンダ20の軸方向に移動する円筒形の部材である。ピストン30は、シリンダ20の内壁と気密に接触するために、O−リング(不図示)を円筒形の周囲に有してもよい。あるいは、円筒形の周囲に円環状の突起を形成し、突起によりシリンダ20の内壁との気密を高めてもよい。
The
ピストンロッド40は、一端がピストン30と接続する軸部42と、軸部42のピストン30と接続するのとは別の端部48に取手44とを有する。軸部42は、断面が十字型の棒であり、軸部42の軸はシリンダ20の軸と一致し、軸部42の軸をピストンロッド40の軸ともいう。軸部42は、ピストン30を最も押し込んだ状態としても、取手44はシリンダ20の開放端26より外側に位置するような長さを有する。取手44は、軸部42に対し直交方向に広がる板状に形成され、ピストンロッド40にてピストン30を押し込んだり引いたりするときに、手で操作するのに用いられる。
The
戻り防止ストッパー50は、ピストンロッド40の軸部42に回動可能に取り付けられた全体として細長形状の部材である。ここで、細長形状とは、全長が、断面における最長寸法(例えば、長径、対角線長など)に対し2倍以上である形状を指す。ピストンロッド40の軸部42の十字型を構成する4面のうちの1面42aに貫通孔46が形成され、貫通孔46にビス60が貫通することによって、戻り防止ストッパー50がピストンロッド40に回動可能に取り付けられる。
The
ここで、図2を参照して、戻り防止ストッパー50の詳細な構造を説明する。図2は、戻り防止ストッパー50の詳細な構造を説明する図で、(a)は斜視図を、(b)は(a)のb矢視の上面図を、(c)は(a)のc矢視の部分側面図を示す。戻り防止ストッパー50は、概略四角柱形状のストッパー本体51を有する。ストッパー本体51の4側面51a〜dのうちの1側面51aにおいて、一端50aの近くに、図2(b)に示すように、ビス60が接続されている。ビス60は、ストッパー本体51の側面51aから突出する軸64と、軸64の先端に形成された膨らみである頭62とを有する。ビス60が接続されたストッパー本体51の側面51aに僅かに出っ張った平面座66が形成される。このようにビス60が構成されることにより、ビス60の軸64をピストンロッド40の軸部42の貫通孔46に貫通させたときに、戻り防止ストッパー50がピストンロッド40とこすれることが防止され、戻り防止ストッパー50が少ない抵抗で回動する。なお、平面座66に代えて、ワッシャーを用いてもよい。ビス60は、戻り防止ストッパー50とは別体で製造され、戻り防止ストッパー50をピストンロッド40に取り付けるときに貫通孔46を貫通させた上で、戻り防止ストッパー50と一体とするのが一般的である。
Here, with reference to FIG. 2, the detailed structure of the
ストッパー本体51のビス60が接続される端部50aと反対の端部50b側において、ビス60が接続された側面51aに隣接する側面51bに、側面51bに対し垂直方向に膨らんだ部分である圧接部52が形成される。圧接部52は、端部50a側から滑らかに膨らみ、端部50b側では、ストッパー本体51の軸方向にほぼ垂直な平面53を有する。ここで、「ストッパー本体51の軸方向」とは、圧接部52が形成されないとした場合のストッパー本体51を四角柱で近似した場合の四角柱の中心軸方向をいう。側面51aと相対する側面51c側で、圧接部52は、その膨みが削られている。これは、図1(c)に示すように、シリンダ20内に挿入されたときに、シリンダ20の内壁と接触しないようにするためである。
On the side of the
圧接部52を超えてストッパー本体51を延伸した部分であるストッパー固定部54は、圧接部52が形成された側面51bと相対する側面51dが後退している(窪んでいる)。後退した側面51dの端部50bの近くに、付勢部材としての板ばね56が形成される。板ばね56は、ストッパー本体51の軸方向に対し斜めに端部50a側にせり出した平板で、その先端はストッパー本体51側に丸く曲げられている。ストッパー固定部54は、圧接部52が形成された側面51b側に平坦なストッパー固定面55を有する。圧接面53とストッパー固定面55とは、ほぼ直角に形成される。ストッパー固定部54は、固定面55側の側面51c側が削られ、圧接部52が削られたのと同様に、シリンダ52の内壁と接触しないようにされる。戻り防止ストッパー50は、板ばね56を有し、板ばね56は繰り返しの曲げ変形を受けるので、曲げ変形に対する対抗性を有する材料で形成される。曲げ変形に対する対抗性を有する材料として一例を挙げれば、ポリフェニレンスルフィドPPS、ポリスルホンPSF、ポリエーテルスルホンPES、ポリエーテルエーテルケトンPEEK、ポリアミドイミドPAI等のスーパーエンジニアリングプラスチック、ナイロン、ポリアセタールPOM、ポリブチレンテレフタレートPBT、ポリテトラフロロエチレンPTFE等のエンジニアリングプラスチック、ポリエチレンテレフタレートPET、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂ABS、アクリル樹脂PMMA等の汎用樹脂などがあるが、入手のしやすさ、加工性、経済性などの実用性を考慮すると、ABSおよびPOMが好ましい。
The
図1に戻り、減圧装置10の説明を続ける。戻り防止ストッパー50は、ピストンロッド40に回動可能に支持され、板ばね56の丸く曲げられた先端は、戻り防止ストッパー50が支持される軸部42の十字型を構成する1面42aに直角な面42bに当接する。板ばね56の先端が丸く曲げられているので、板ばね56の傾斜の程度が変化しても、面42bとスムースに当接する。板ばね56が面42bに押され圧縮される(ストッパー本体51に近づく)ことで、ばね力を生じ、面42bから離間する方向に戻り防止ストッパー50を回動させるように付勢する。なお、板ばね56に代えて、弦巻ばねを始めとする周知の付勢部材を用いてもよい。ただし、板ばね56とし、戻り防止ストッパー50と一体の構造とすることで、部品数が減り、構造も簡単になる。
Returning to FIG. 1, the description of the
続いて、減圧装置10の作用について説明する。減圧装置10では、ピストンロッド40の取手44をシリンダ20方向に押すことにより、ピストン30が押し込まれ、取手44をシリンダ20から離間する方向に引くことにより、ピストン30が引かれる。ピストン30が押し込まれると、ピストン30と封止端24との間の空間が狭くなり、吸引孔82からノズル80を経て空気が排出され、ピストン30が引かれると、ノズル80を経て吸引孔82から空気が吸引される。すなわち、吸引孔82は封止端24ではなく、シリンダ20に形成されてもよいが、ピストン30の封止端24側の端部、厳密にはピストン30とシリンダ20の内壁との間で気密になる箇所より、封止端24側に形成される。
Next, the operation of the
ピストン30を引くことにより吸引孔82から空気を吸引するので、ノズル80が接続された容器(不図示)から空気を吸引し、減圧することになる。減圧されるとピストン30が封止端24方向に引っ張られるので、減圧した状態を維持するためには、ピストンロッド40を相応の力で引き続けることが要求される。そこで、減圧装置10では、戻り防止ストッパー50を利用して、ピストンロッド40を所定の位置に留める。
Since the air is sucked from the
図1(a)に示すピストン30が押し込まれた状態では、戻り防止ストッパー50は、圧接部52がシリンダ20の内壁に当接し、面42b方向に押される。すなわち、板ばね56はストッパー本体51により近づき、ばね力が大きくなり、戻り防止ストッパー50は、シリンダ20の内壁を押す方向に付勢される。ピストンロッド40を引き、当接部52がシリンダ20の開放端26を超えると、図1(b)に示すように板ばね56に付勢された戻り防止ストッパー50は、ビス60を支点58として面42bから離間する方向に回動する。よって、戻り防止ストッパー50の圧接部52は、シリンダ20の内壁より外側に突出する。このように所定の部分がシリンダ20の内壁より外側に突出することを、「戻り防止ストッパー50がシリンダ20の内壁より外側に突出する」ともいう。ここで、ストッパー固定部54のストッパー固定面55が、シリンダ20の内壁に当接するので、戻り防止ストッパー50の回動する角度は制限され、突出部52は、シリンダ20の内壁より外側に出たところに留まる。
In the state where the
この状態でピストンロッド40を引くことを止めると、ピストン30が封止端24方向に引っ張られるので、ピストンロッド40もシリンダ20内へ引かれる。しかし、戻り防止ストッパー50の圧接部52がシリンダ20の内壁の外側に突出しており、圧接部52の圧接面53がシリンダ20の開放端26の端面27に当接する。突出部52がシリンダ20の内壁より外側に出たところに留まるので、圧接面53が端面27に確実に当接する。圧接面53が端面27に当接することにより、戻り防止ストッパー50が支点58と端面27との間のつっかい棒となり、ピストンロッド40がシリンダ20内に引かれることが阻止され、所定の位置に留められる。ここで、所定の位置とは、戻り防止ストッパー50の圧接部52がシリンダ20の内壁から外側に突出し、圧接面53が端面27と当接する位置である。すなわち、ピストン30が封止端24に近接する方向に移動することが防止される。よって、減圧した状態が維持される。
When the pulling of the
ここで、圧接面53が点接触や線接触ではなく、面で端面27に当接するので、シリンダ20の端面27上で戻り防止ストッパー50が安定する。また、戻り防止ストッパー50の圧接面53とストッパー固定面55とのなす角度を、ほぼ直角とすることで、ストッパー固定面55がシリンダ20の内壁に当接したとき、圧接面53が端面27に面で当接することができる。ここで、ほぼ直角とは、85〜95°程度の角度をいう。
Here, the
戻り防止ストッパー50あるいはストッパー本体51は、支点58と端面27との間のつっかい棒となって、ピストンロッド40すなわちピストン30が押し込まれるのを阻止するが、支点58と端面27とを結ぶ線分は、シリンダ20あるいはピストンロッド40の軸とは傾斜する。そのため、ストッパー本体51では軸方向の圧縮力が、ピストンロッド40では、軸方向の引張力と軸直角方向の曲げ力とに分解される。軸直角方向の曲げ力がピストンロッド40に作用すると、ピストン30を支点にピストンロッド40が傾斜しようとして、結果として、ピストン30とシリンダ20の内壁との気密性が悪くなる。軸直角方向の曲げ力は、支点58と端面27とを結ぶ線分とピストンロッド40の軸との角度で決まる。すなわち、ビス60の軸64の中心軸上にある支点58と端面27とを結ぶ線分が、ピストンロッド40の軸方向と平行に近くなれば、軸直角方向の曲げ力は小さくなる。そこで、支点58をピストンロッド40の取手44の近傍、すなわち端部48の近傍に設ける。ここで、「近傍」とは、減圧装置10によっても異なるが、典型的には、端部48から30mm以内、好ましくは20mm以内をいう。支点58がピストンロッドの取手44あるいは端部48の近傍に設けられると、結果として、戻り防止ストッパー50が長く形成され、支点58と端面27とを結ぶ線分とピストンロッド40の軸との角度が小さく、ピストンロッド40の軸方向に平行に近くなり、軸直角方向の曲げ力は小さくなる。
The
図1(b)を参照してより具体的に説明する。戻り防止ストッパー50がピストンロッド40に支持される支点58と圧接部52に圧接されるシリンダ20の開放端26とのピストンロッド40の軸方向の長さをLとする。すなわち、圧接部52がシリンダ20の内壁より外側に突出して、ピストン30が封止端24に近接する方向に移動することが防止された状態において、支点58がシリンダ20の開放端26を超えた長さがLである。ここで、長さLは、戻り防止ストッパー50の長さを代表する。支点58とシリンダ20の内壁とのピストンロッド40の軸直角方向の長さをDとする。すなわち、長さDは、支点58と圧接部52との、ピストンロッド40の軸直角方向でのずれを代表する。よって、長さの比(L/D)が、戻り防止ストッパー50の回動する角度を代表する。長さの比(L/D)を3以上であるように構成すると、支点58と端面27とを結ぶ線分とピストンロッド40の軸との角度が小さく、ピストンロッド40の軸方向に平行に近くなり、ピストンロッド40の軸直角方向の曲げ力はストッパー本体51の軸方向の圧縮力よりはるかに小さくなり、通常は、実質的に問題なくなる。長さの比(L/D)は、好ましくは5以上、より好ましくは10以上である。
A more specific description will be given with reference to FIG. The axial length of the
また、ストッパー固定部54を長く形成すると、ピストンロッド40を引いて、圧接部52がシリンダ20の内壁の外側に突出し始める位置を超えて引き過ぎたとしても、ストッパー固定面55はシリンダ20の内壁に当接し続けるので好適である。すなわち、圧接部52があるいは戻り防止ストッパー50が所定の範囲を越えて外側に突出し過ぎて、圧接面53が端面27と当接しなくなることが防止される。このストッパー固定部54を長く形成する長さは、典型的には10mm以上であって、上限はストッパー固定部50の端部50bがピストン30に当接しない程度の長さである。10mmより短いと、ストッパー固定部54が簡単にシリンダ20の開放端26を超えてしまい、圧接部52が所定の範囲を越えて外側に突出し過ぎて、圧接面53が端面27と当接しなくなる可能性が高い。
In addition, when the
戻り防止ストッパー50でピストンロッド40すなわちピストン30が押し込まれるのが阻止されている状態から、戻り防止ストッパー50を解放して、ピストン30を押し込むには、圧接部52をシリンダ20の内側方向に手で押せばよい。圧接部52を手で押すと、戻り防止ストッパー50の板ばね56は圧縮され(ストッパー本体51に近づき)、圧接部52はシリンダ20の内壁の内側へと入る。減圧装置10では、戻り防止ストッパー50でピストン30を所定の位置に留めているだけなので、構造が簡単で、かつ、ピストン30の位置固定も、固定の解放も容易である。
In order to release the
次に図3を参照して、圧接部52がシリンダ20の内壁の外側に突出し始める位置を超えて引き過ぎるのを防止するための抜け出し防止機構70について説明する。図3は、抜け出し防止機構70を説明するための、シリンダ20と戻り防止ストッパー50との当接部の拡大図である。シリンダ20の内壁に、周方向の一部の溝である凹部76を形成する。凹部76のシリンダ20の封止端24(図1参照)側、すなわち図3の下側の面であるスライド面77は、シリンダ20の内壁に対し鈍角に形成される。つまり、図3に示すように、シリンダ20の軸を通る断面において、スライド面77がシリンダ20の内壁となす角は鈍角である。凹部76のシリンダ20の開放端26側、すなわち図3の上側の面である係合面78は、シリンダ20の内壁に対し直角に形成される。また、戻り防止ストッパー50のストッパー固定面55に周方向の一部の凸部72が形成される。凸部72のシリンダ20の封止端24(図1参照)側、すなわち図3の下側の面であるスライド面73は、ストッパー固定面55に対し鈍角に形成される。つまり、図3に示すように、シリンダ20の軸あるいはピストンロッド40の軸を通る断面において、スライド面73がストッパー固定面55となす角は鈍角である。凸部72の開放端26側あるいは圧接部52側、すなわち図3の上側の面である係合面74は、ストッパー固定面55に対し直角に形成される。なお、減圧装置10の内部の洗浄などを行うためにピストン30およびピストンロッド40をシリンダ40から抜き出す必要がある場合には、シリンダ20内でピストンロッド40を回転させ、凸部72と凹部76の重なりを外すことにより、ピストンロッド40を抜き出すことができる。
Next, with reference to FIG. 3, a pull-
ピストンロッド40を引きピストン30を引いて、圧接部52がシリンダ20の開放端26から引き抜かれ、圧接部52がシリンダ20の内壁の外側に突出すると、ストッパー固定面55がシリンダ20の内壁に当接する。そこで、シリンダ20の内壁に形成された凹部76に、ストッパー固定面55に形成された凸部72が嵌り、凹部76と凸部72とが係合する。すると、それ以上にストッパー固定面55がシリンダ20の開放端26方向に移動するのが阻止され、ピストンロッド40を引けなくなる。したがって、ピストン30がシリンダ20から抜け出ることが防止される。また、ストッパー固定部54がシリンダ20の開放端26を超えてしまい、圧接部52が所定の範囲を越えて外側に突出しす過ぎて、圧接面53が端面27と当接しなくなることが防止される。なお、凹部76の係合面78のシリンダ20の内壁に対する角度、および、凸部72の係合面74のストッパー固定面55に対する角度は、直角でなくてもよく、凸部72と凹部76とが契合した際に、係合面74・78間が滑って契合が解除されないような角度であればよく、例えば80度から135度の範囲であればよい。
When the
なお、凹部76のスライド面77がシリンダ20の内壁と鈍角に形成され、あるいは、凸部72のスライド面73が端部50b側のストッパー固定面55に対し鈍角に形成されると、凸部72がシリンダ20の封止端24方向、すなわち図3の下方向に移動するときには、スライド面77とスライド面73とが滑りやすいので、凸部72と凹部76との契合が容易に解除される。よって、ピストンロッド40を押し込むときには、抜け出し防止機構70は大きな抵抗とならず、好適である。なお、ここで鈍角とは、直角より大きいことをいうが、好ましくは、120〜170度、更に好ましくは、135〜170度である。120度より小さいと、スライド面77とスライド面73とが滑りやすいという効果があまり得られず、170度より大きいと、スライド面73、77が長くなり過ぎる。なお、凸部72と凹部76のいずれか一方にスライド面73、77が形成されれば、滑りやすいという効果は得られる。このように、抜け出し防止機構70を備えることにより、ピストン30のシリンダ20からの抜け出しを確実に防止できるが、抜け出し防止機構70を備えなくても、ストッパー固定部54を10mm以上と長く形成することにより、抜け出しを防止する効果は得られる。
When the
図4に示すように、戻り防止ストッパー90は複数の圧接部92、95、98を有してもよい。図4は、複数の圧接部92、95、98を有する戻り防止ストッパー90を備える減圧装置12の、ピストン30を引いた状態での側面断面図である。戻り防止ストッパー90には、圧接部92、95、98が階段状に形成される。支点58に近い方に、圧接部92が形成され、圧接部92は圧接面93を有する。すなわち、圧接部92のシリンダ20の端面24側の端部90b側には、ストッパー本体91の軸方向にほぼ垂直な平面である圧接面93が形成される。圧接面93にほぼ垂直に形成されたストッパー固定面94は、圧接部95の外側、すなわちシリンダ20の内壁側の面となる。圧接部95のシリンダ20の端面24側の端部90b側には、ストッパー本体91の軸方向にほぼ垂直な平面である圧接面96が形成される。圧接面96にほぼ垂直に形成されたストッパー固定面97は、圧接部98の外側、すなわちシリンダ20の内壁側の面となる。圧接部98のシリンダ20の端面24側の端部90b側には、ストッパー本体91の軸方向にほぼ垂直な平面である圧接面99が形成される。圧接面99にほぼ垂直にストッパー固定面100が形成される。
As shown in FIG. 4, the
戻り防止ストッパー90のように、複数の圧接部92、95、98を有すると、ピストン30を引いた状態を維持するときの、ピストン30の引き具合、すなわち、減圧にする程度を変更することができるので、減圧度の調整が可能となる。また、圧接部92、95、98が階段状に形成されるので、各圧接部92、95、98がシリンダ20の端面27と圧接する際に、それぞれ端部90bよりの隣接するストッパー固定面94、97、100がシリンダ20の内壁に当接し、各圧接面93、96、99は端面27に確実に当接する。なお、圧接部92、95、98の数は、減圧装置10のように1でも、減圧装置12のように3でも、あるいは、他の数でもよい。
When the plurality of
なお、これまでは、戻り防止ストッパー50は、支点58回りに回動するものとして説明したが、回動せずに、例えば、ピストンロッド40の軸部42に対し、垂直あるいは斜め方向に移動する部材(不図示)で構成してもよい。ただし、回動するように構成することで、構造が容易で、かつ、回動がスムースに行われるので、好適である。
Heretofore, the
次に、これまで説明した減圧装置10の適用例として、インクカートリッジにインクを再充填するキットについて説明する。まず図5は、実施の形態として用いるインクカートリッジ210を説明する図で、(a)は上蓋234を撤去した状態の斜視図で、(b)は(a)のb−b断面図を示す。インクカートリッジ210では、筐体であるカートリッジケース230内に、インクを収容する容器としてのインクバッグ220が収容されている。インクバッグ220には、インクを導出するためのノズル240が接続する。ノズル240は、カートリッジケース230を貫通し、カートリッジケース230の外側に開口している。
Next, as an application example of the
インクバッグ220は、ガスバリア性を有する素材で形成された可撓性のある袋である。ガスバリア性を有するので、インクに含まれる揮発成分がインクを貯蔵している間に蒸発することを防止できる。また、可撓性のある袋であるので、インクの流出に伴ってインクバッグ220内に空気を入れる必要がなく、インクバッグ内にインクだけが収容された状態を維持できる。そのため、インクバッグ220内におけるインクからの揮発成分の蒸発を防止できる。
The
カートリッジケース230は、筐体から上面を取り除いた枡形のカートリッジケース本体232と、カートリッジケース本体232の開口部を覆う上蓋234を有する。カートリッジケース230(本体232)はインクバッグ220を収容し、ノズル240の開口が位置する面には空気孔238が形成されている。カートリッジケース230は、上蓋234が被せられた状態で、空気孔238を閉じれば気密状の閉じた空間236を形成する。カートリッジケース本体232と上蓋234とが気密に、また、カートリッジケース本体232とノズル240とが気密に接続することにより、閉じた空間236と外部とを連通するのは空気孔238だけとなる。カートリッジケース本体232と上蓋234とが気密に接続する代わりに、カートリッジケース本体232の開口部を気密なシートで覆ってもよい。このようにカートリッジケース230内の閉じた空間236を気密にすることにより、空気孔238から吸気することで閉じた空間236を減圧することができる。また、可撓性のある袋状のインクバッグ220がカートリッジケース230に収容されているので、カートリッジケース230を支持することによりインクバッグ220を任意の向きに向けて配置し易い。カートリッジケース本体232と上蓋234とは、典型的にはプラスチックで形成される。
The
次に、図6をも参照して、ノズル240の構成を説明する。図6は、インクカートリッジ210のノズル240廻りの部分断面図(図5(a)のカートリッジケース230の底面に平行な平面における断面図)であり、インクを注入する供給針272が挿入された状態を示す。ノズル240は典型的には第1の弁部250と第2の弁部260を有する。第1の弁部250は、ノズル240の開口側(カートリッジケース230の外側)に位置し、第2の弁部260は、インクバッグ220側に位置する。
Next, the configuration of the
第1の弁部250では、中空筒形の筒部252の中空部に弁機構が形成される。筒部252の開口の近くに、ゴムシール256が配置される。ゴムシール256は、筒部252の開口端あるいはその近くで中空部内側に張り出すシール押え253と、ゴムシール256を挟んだ位置で中空部内側に張り出すシール押え254とに挟まれることにより、位置決めされる。ゴムシール256は、筒部252の中空部に密着するための外形を有し、ノズル240の軸と一致する方向に貫通口が形成されている。貫通口は、シール押え253側では径が大きく、シール押え254側では径が小さくなり、シール押え254を越えて張り出している。シール押え254を越えて張り出しているゴムシール256に、弁体258が当接する。弁体258は、ゴムシール256に形成された貫通口を覆う面を有する塊体で、スプリング259によりゴムシール256側に付勢され、ゴムシール256の貫通口を閉塞する。スプリング259は、一端が弁体258に、典型的には、他端が筒部252の第2の弁部260側に当接するコイルバネであり、圧縮された状態で配設され、弁体258を所定の力でゴムシール256に押し付ける。
In the
第2の弁部260は、第1の弁部250の筒部252と同じ外形を有し、接続されることにより一体となるボディ262内に弁機構が形成される。ボディ262は、第1の弁部250の筒部252と接続する。ボディ262の中央部には、ノズル240の軸と一致する方向に、中空部が形成される。中空部は典型的には円柱形であるので、以下の説明は円柱形の中空部として説明するが、他の形状であってもよい。中空部は、基本的に両側(円柱形の端面側)は閉じられている。しかし、第1の弁部250の筒部252と接続する側では、筒部252の中空部とボディ262の中空部とを連接する貫通孔263が形成される。貫通孔263は、典型的には中空部の端面に広がる複数の孔で構成される。また、インクバッグ220側では、インクバッグ220の内部とボディ262の中空部とを連接する貫通孔269が形成される。貫通孔269は、典型的にはノズル240の軸と一致した中心軸を有し、例えば中空部の径の2分の1以下の小さな径の孔である。以上の通りに中空部および貫通孔263、269が形成されているので、ノズル240には、第1の弁部250および第2の弁部260を介して、インクカートリッジ210の外部とインクバッグ220の内部とを連接する流路が通じる。
The
第2の弁部260のボディ262の中空部には、弁体264が収納される。弁体264は、中空部をノズル240の軸方向に移動可能な円板形である。弁体264は、インクバッグ220側の中空部端面に密着することにより、貫通孔269を閉塞する。弁体264の径が、中空部の径より小さく、中空部内で弁体264が偏った位置になることにより弁体264で貫通孔269を閉塞できなくなってしまうような場合には、図6に示すように、中空部にガイド266を設け、弁体264の偏りを制限する。一方、弁体264が第1の弁250側の中空部端面に密着しても、貫通孔263の総てが閉塞されることがないように、貫通孔263は複数の孔が広がって配置されている。したがって、流れる流体により弁体264が流されることで、第2の弁部260は、流体の流れる方向により開閉が切り替わる。すなわち、ノズル240を通じてインクバッグ220からインクが流出する方向に流れる場合には弁体264が貫通孔263側に移動し、貫通孔263を閉塞することなくインクが流れるが、インクバッグ220内にインクが流入する方向に流れる場合には弁体264が貫通孔269側に移動し、貫通孔269を閉塞してインクが基本的に流れなくなる。このように、第2の弁部260は逆止弁となる。なお、弁体264による貫通孔269の閉塞をし易くするため、貫通孔269の周囲を中空部側に突起させ、弁体264と環状に接触する弁座268を形成するのが一般的である。なお、弁体264は高分子フィルムで、弁座268を始めとするボディ262はプラスチックで形成されるのが典型である。
A
以上に説明したインクカートリッジ210では、インクカートリッジ210をプリンタ(不図示)に装着しない状態では、第1の弁部250が閉塞しているので、インクバッグ220内に貯蔵されたインクが外部に流出することが防止される。インクカートリッジ210をプリンタに装着すると、プリンタのインク注入口に形成された針(不図示)により第1の弁部250の弁体258がインクバッグ220側にスプリング259の付勢力に抗して押され、弁体258とゴムシート256との間に空隙が生じ、インクが第1の弁250を通じて流れるようになる。
In the
インクバッグ220に貯蔵したインクが流出する場合には、前述のように、逆止弁である第2の弁部260を通じてインクは流れ、インクカートリッジ210からインクが流出する。一方、外部からインクバッグ220内にインクが逆流しようとすると、第2の弁部260で遮断される。したがって、外部からの汚濁を伴ったインクの逆流や空気の混入を防止することができる。
When the ink stored in the
このようなインクカートリッジ210のインクを使いきった後に、あるいは減少したインクを補充するために、インクを再充填する必要が生ずる。このような場合には、ノズル240を介してインクを再充填するのが、他の開口を設ける必要がなく、好ましい。しかし、逆止弁である第2の弁部260のために、一般的にノズル240を介してのインクの再充填は難しいとされてきた。
After such ink in the
そこで、図6に本考案の実施の形態例として、インクカートリッジ210にインクを注入する様子を表す。供給針272は、後述のインク補充キット(図7参照)におけるインクカートリッジ210へインクを注入する器具で、先端にインクを流出する孔が形成された剛性の高い中空の管である。ここで、剛性が高いとは、供給針272の先端で第1の弁部250の弁体258を押すことにより、スプリング259の付勢力に抗して弁体258をゴムシール256から離間させることができるような剛性を有することをいう。
FIG. 6 shows a state in which ink is injected into the
供給針272で弁体258をゴムシール256から離間させることにより、第1の弁部250のゴムシール256の貫通口が開放され、インクの流通が可能となる。すなわち、第1の弁部250が開いた状態となる。そこで、供給針272からインクを流出すると、インクは第1の弁部250の内部(弁体258より第2の弁部260側)へ流入する。第1の弁部250内へ流入したインクは、貫通孔263を通り、第2の弁部260の中空部へ流れる。第2の弁部260の中空部へ流れたインクは、弁体264を弁座268側に押し流し、弁座268に接触させる。そのために、インクは、貫通孔269に流れ込めず、そこで滞留する。
By separating the
第2の弁部260の弁体264と弁座268とは、インクの圧力により弁体264が弁座268に押し付けられることにより流体の流れを阻止しようとする。しかし、インクの圧力に押された弁体264と弁座268との接触により流れが阻止されているだけであるため、完全にシールされているのではなく、微量の漏れを生じうる。そこで、ある圧力をかけ続けることにより、逆止弁である第2の弁部260を逆流してインクをゆっくりと流すことができる。すなわち、所定の圧力でインクを供給し続け、時間を掛ければ、ノズル240を用いて、インクカートリッジ210にインクを再充填することが可能となる。
The
次に、図7を参照して、インクカートリッジ210内を減圧することにより、インクを再充填する方法について説明する。図7は、インクカートリッジ210内を減圧してインクを再充填する方法について説明する模式図である。再充填するインクを収容するインクボトル142を、供給針272を介してインクカートリッジ210のノズル240(図6参照)に接続する。インクボトル142は、供給針272と直結されてもよく、インクボトル142に供給針272が予め設置されていてもよい。インクカートリッジ210の空気孔238には、減圧装置10の吸引孔82(図1参照)と空気孔238とを連通するアダプターとしての真空チューブ144が接続される。真空チューブ144は減圧装置10のノズル80に接続し、インクカートリッジ210内の閉じた空間236(図5参照)と減圧装置10とを連通するそこで、減圧装置10のピストン30(図1参照)を引くことにより、閉じた空間236を減圧する。なお、真空チューブ144を備えずに、減圧装置10のノズル80を直接空気孔238に接続してもよい。このときには、ノズル80がアダプターとなる。すなわち、アダプターは減圧装置10と、厳密には減圧装置のシリンダ20(図1参照)と一体であってもよい。
Next, a method of refilling ink by depressurizing the inside of the
インクカートリッジ210内の閉じた空間236(図5参照)が減圧されると、内部が常圧であるインクバッグ220(図5参照)が膨らもうとして、第2の弁部260(図6参照)に差圧が生ずる。すなわち、所定の圧力でインクを供給することになる。ここで、所定の圧力は、閉じた空間236の真空度で表され、本実施の形態では−13.3〜−101kPaとする。真空度が−13.3kPaよりも小さいと、逆止弁である第2の弁部260を逆流して漏れ流れるインクの量が少なくなりすぎ、実質的にインクが再充填できなくなる。また、−101kPaよりも大きいと、弁体264(図6参照)と弁座268(図6参照)との密着が増して第2の弁部260を逆流して漏れ流れるインクの量が少なくなり、あるいは、インクカートリッジ210、特にインクバッグ220(図5参照)に損傷を生ずる可能性が高まる。このように、減圧装置10を用いて、インクカートリッジ210内を減圧してインクを供給すると、減圧装置10および真空チューブ144は、空気しか吸引しないので、例えば複数のインクカートリッジ210に色の異なるインクを再充填する場合においても、一つの減圧装置10および真空チューブ144を共用できして、インクを再充填することができる。また、インクが加圧されないので、何らかの理由でインクが外部に漏れても、インクが飛散することを防止できる。そして、減圧装置10により、簡単な構造で、用意にインクカートリッジ210の閉じた空間236を長時間にわたり減圧した状態に維持できるので、インクカートリッジ210内を減圧してインクを再充填することが容易になる。
When the closed space 236 (see FIG. 5) in the
10、12 減圧装置
20 シリンダ
22 胴部
24 封止端
26 開放端
27 端面
28 鍔
30 ピストン
40 ピストンロッド
42 軸部
42a〜d 十字型の軸部を構成する面
44 取手
46 貫通孔
48 ピストンロッドのピストンに接続する一端とは別の他端
50 戻り防止ストッパー
50a、b 端部
51 ストッパー本体
51a〜d ストッパー本体の側面
52 圧接部
53 圧接面
54 ストッパー固定部
55 ストッパー固定面
56 付勢部材(板ばね)
58 支点
60 ビス
62 (ビスの)頭
64 (ビスの)軸
66 平面座
70 抜け出し防止機構
72 凸部
73 (鈍角の)スライド面
74 係合面
76 凹部
77 (鈍角の)スライド面
78 係合面
80 ノズル
82 吸引孔
90 戻り防止ストッパー
90b 端部
91 ストッパー本体
92、95、98 圧接部
93、96、99 圧接面
94、97、100 ストッパー固定面
142 インクボトル
144 真空チューブ
210 インクカートリッジ
220 インクバッグ
230 カートリッジケース(筐体)
232 カートリッジケース本体
234 上蓋
236 閉じた空間
238 空気孔
240 ノズル
250 第1の弁部
252 筒部
253、254 シール押え
256 ゴムシール
258 弁体
259 スプリング
260 第2の弁部(逆止弁)
262 ボディ
263、269 貫通孔
264 弁体
266 ガイド
268 弁座
272 供給針
D 戻り防止ストッパーがピストンロッドに支持される支点とシリンダの内壁とのピストンロッドの軸垂直方向の長さ
L 戻り防止ストッパーがピストンロッドに支持される支点と圧接部に圧接されるシリンダの開放端とのピストンロッドの軸方向の長さ
10, 12
58
232 Cartridge case
262
Claims (12)
前記シリンダ内で前記シリンダの軸方向に移動可能なピストンと;
前記ピストンより封止端寄りの前記シリンダに形成され、前記ピストンが離間する方向へ移動することにより空気を前記シリンダ内に吸引する吸引孔と;
一端が前記ピストンに接続し、他端が前記シリンダの開放端を超えて延在し、前記ピストンを前記シリンダの軸方向に移動させるピストンロッドと;
前記ピストンロッドに取り付けられ、前記シリンダの内壁を押す方向に付勢され、前記ピストンロッドが移動することにより前記シリンダの開放端を超えると前記シリンダの内壁より外側に突出して前記ピストンが前記封止端に近接する方向に移動するのを阻止する戻り防止ストッパーと;
前記戻り防止ストッパーを前記シリンダの内壁を押す方向に付勢する付勢部材とを備える;
減圧装置。 A cylinder that is a cylindrical container with one end sealed and the other end open;
A piston movable in the axial direction of the cylinder in the cylinder;
A suction hole formed in the cylinder closer to the sealing end than the piston and sucking air into the cylinder by moving in a direction in which the piston moves away;
A piston rod having one end connected to the piston, the other end extending beyond the open end of the cylinder, and moving the piston in the axial direction of the cylinder;
Attached to the piston rod, urged in a direction to push the inner wall of the cylinder, and when the piston rod moves and exceeds the open end of the cylinder, the piston protrudes outward from the inner wall of the cylinder and the piston is sealed. An anti-return stopper that prevents movement in a direction close to the end;
A biasing member that biases the return prevention stopper in a direction of pushing the inner wall of the cylinder;
Decompressor.
細長形状であって、前記ピストンロッドに回動可能に支持され;
回動することにより前記シリンダの内壁より外側に突出する圧接部を有し、前記圧接部が前記シリンダの開放端の端面と圧接することにより前記ピストンが前記封止端に近接する方向に移動するのを阻止する;
請求項1に記載の減圧装置。 The return prevention stopper;
An elongated shape and rotatably supported by the piston rod;
It has a pressure contact portion that protrudes outward from the inner wall of the cylinder by rotating, and the pressure contact portion is in pressure contact with the end surface of the open end of the cylinder, so that the piston moves in a direction close to the sealing end. To prevent
The decompression device according to claim 1.
請求項2に記載の減圧装置。 The return prevention stopper has a plurality of pressure contact portions;
The decompression device according to claim 2.
請求項2または請求項3に記載の減圧装置。 The return prevention stopper has a stopper fixing surface that comes into contact with the inner wall of the cylinder when the pressure contact portion protrudes outward from the inner wall of the cylinder;
The decompression device according to claim 2 or claim 3.
請求項4に記載の減圧装置。 The stopper fixing surface has a length of 10 mm or more;
The decompression device according to claim 4.
前記ストッパー固定面に凸部が形成され、
前記凸部が前記凹部と係合することにより前記ピストンが前記シリンダの開放端方向に移動することを防止する抜け出し防止機構を備える;
請求項4または請求項5に記載の減圧装置。 A recess is formed in the inner wall of the cylinder,
A convex portion is formed on the stopper fixing surface,
A slip-out preventing mechanism for preventing the piston from moving toward the open end of the cylinder by engaging the convex portion with the concave portion;
The decompression device according to claim 4 or 5.
請求項6に記載の減圧装置。 The recess has a sliding surface with an obtuse angle with respect to the inner wall of the cylinder on the sealing end side of the cylinder;
The decompression device according to claim 6.
請求項6または請求項7に記載の減圧装置。 The convex portion has an obtuse sliding surface on the sealing end side of the cylinder with respect to the stopper fixing surface;
The decompression device according to claim 6 or 7.
請求項2ないし請求項8のいずれか1項に記載の減圧装置。 The anti-return stopper is supported by the piston rod in the vicinity of the other end of the piston rod;
The decompression device according to any one of claims 2 to 8.
請求項2ないし請求項9のいずれか1項に記載の減圧装置。 The axial length (L) of the piston rod between the fulcrum supported by the piston rod and the open end of the cylinder pressed against the pressure contact portion, the fulcrum and the inner wall of the cylinder The ratio (L / D) to the length (D) in the direction perpendicular to the axis of the piston rod is 3 or more;
The decompression device according to any one of claims 2 to 9.
請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の減圧装置。 The biasing member is a leaf spring formed integrally with the return preventing stopper;
The decompression device according to any one of claims 1 to 10.
前記吸引孔とインクカートリッジの空気孔とを連通するアダプタと;
前記インクカートリッジに充填するインクと;
前記インクを収容するインクボトルと;
前記インクボトルと前記インクカートリッジとを連通する供給針とを備える;
インク補充キット。 A decompression device according to any one of claims 1 to 11, and
An adapter communicating the suction hole and the air hole of the ink cartridge;
Ink filling the ink cartridge;
An ink bottle containing the ink;
A supply needle that communicates the ink bottle with the ink cartridge;
Ink refill kit.
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