JP3830498B2

JP3830498B2 - インク注入具

Info

Publication number: JP3830498B2
Application number: JP2004238513A
Authority: JP
Inventors: 勝巳松本; 秀登堀口; 利彦松井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2004-08-18
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2017-03-03
Also published as: JP2005007889A

Description

本発明は、インクカートリッジへインクを補充するために用いられるインク注入具に関し、更に詳しくはインク補充操作が容易なインク注入具に関する。

インクジェットプリンタには、一般に、着脱可能なインクカートリッジが装着されており、該インクカートリッジ内に所定量のインクが充填されている。印刷によってインクカートリッジ内のインクが使い切られた場合には、インクカートリッジを新しいものと交換することになるが、インクカートリッジを交換すると、まだ使用可能な印字ヘッドアセンブリーやケース自体も交換することになるので、交換に要するコストが高くなる。このため、インクが使い切られて空になったインクカートリッジにインクを補充することが行われている。

インクカートリッジへのインクの補充には、補充用のインクが充填されたインク注入具が用いられる（例えば、特許文献１参照）。斯かるインク注入具の材料には、内部のインク残量を分かりやすくするために、一般にポリエチレンやポリプロピレン等の透明樹脂が用いられている。
特開平９−１３６４２６号公報

しかしながら、従来用いられていたインク注入具においては、その構成樹脂とインクとの濡れ性が大きすぎる（即ち、表面張力が同程度）ため、インク注入具の内壁にインク液滴が付着しやすい。その結果、インク注入具内部の状態が見づらくなり、インクの補充中にインク残量が確認しにくくなるという欠点があった。特に、インクジェットプリンタに用いられるインクは、吐出安定性等の点からその表面張力がシビアにコントロールされているので、インク液滴の付着性を低下させるために、インク注入具を構成する樹脂の表面張力に応じてインクの表面張力を変更することは困難であった。

従って、本発明の目的は、インク補充操作が容易なインク注入具を提供することにある。

本発明は、ノズル部、中間部およびインク収容部から構成されているインク注入具であって、上記ノズル部には、その下端にノズルが形成され、その上端に上記中間部との取付部である取付外環部と取付内環部とが形成されていると共に、上記ノズル部の内部には、上記ノズルの先端から上記取付内環部の内側に亘ってインク流路が形成されており、上記中間部３は、上記ノズル部における上記取付外環部と上記取付内環部との間に嵌挿される嵌挿環部を有しており、該嵌挿環部の中心に封止棒が立設されており、且つ上記取付外環部の外周面上には凸部が形成されていると共に、上記嵌挿環部の外方には突設壁が形成されていて、該突設壁には上記インク流路の封止時に上記凸部が嵌入される切欠部が設けられており、上記中間部における上記嵌挿環部が上記ノズル部における上記取付外環部と上記取付内環部との間に嵌挿されて上記封止棒によって上記インク流路が封止されている状態から、上記中間部と上記インク収容部とを一体的に上方に向けてスライドさせることによって、上記封止棒による上記インク流路の封止が解除され、上記インク収容部内に収容されているインクが注出されるインク注入具を提供することにより上記目的を達成したものである。

また、本発明は、上記インク注入具の使用方法であって、上記インク注入具の使用前の状態においては、上記中間部における上記嵌挿環部が、上記ノズル部における上記取付外環部と上記取付内環部との間の一番奥まで嵌挿されると共に、上記中間部に備えられた上記封止棒によって上記インク流路が封止された状態となっており、上記インク注入具の使用時においては、上記中間部と上記インク収容部とを一体的に上方に向けてスライドさせることによって、上記封止棒による上記インク流路の封止が解除され、上記インク収容部内に収容されているインクが上記インク流路を通じて上記ノズルから注出されるインク注入具の使用方法を提供するものである。

本発明のインク注入具によれば、インク補充操作が容易になる。

以下、本発明のインク注入具の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。ここで、図１は、本発明のインク注入具の一実施形態を示す分解斜視図であり、図２は、図１に示すインク注入具におけるインク収容部の断面の要部拡大図である。

図１に示す実施形態のインク注入具１は、ノズル部２、中間部３およびインク収容部４から構成されている。
上記ノズル部２には、その下端にノズル２１が形成され、該ノズル２１の基端部に一対の取手部２２，２２が側方に向けて突設され、その上端に上記中間部３との取付部である取付外環部２３と取付内環部２４とが形成されている。そして、上記ノズル部２の内部には、上記ノズル２１の先端から上記取付内環部２４内側に亘ってインク流路（図示せず）が形成されている。また、上記取付外環部２３の外周面上には、一対の凸部２５，２５が形成されている。

上記中間部３は、上記ノズル部２における上記取付外環部２３と上記取付内環部２４との間に嵌挿される嵌挿環部３１を有しており、該嵌挿環部３１の中心に封止棒３２が立設されている。該封止棒３２は、その基端部から、該封止棒３２の立設方向に対して直角に且つ３方向に向けて放射状に延設された結合部（図示せず）を介して、上記嵌挿環部３１に結合されている。そして、該結合部間に存在する空間を介して、上記インク収容部４から上記ノズル部２へ向けてインクが流通するようになされている。上記嵌挿環部３１の上方には該嵌挿環部３１よりもやや大きい直径を有する取付環部３５が形成されており、該取付環部３５が上記インク収容部４のネック部４１と嵌合又は螺合されて上記中間部３と上記インク収容部４とが結合するようになされている。また、上記嵌挿環部３１の外方には突設壁３３が形成されており、該突設壁３３には、上記ノズル部２内の流路の封止時に、該ノズル部２に設けられている上記凸部２５が嵌入される切欠部３４が設けられている。

上記インク収容部４は、ネック部４１を有するボトル状の形状を有し、その断面が円形であることが望ましい。上記インク収容部４は透明材料（これについては後述する）から形成されており、該インク収容部４に収容されているインクの量が一目で分かるようになされている。上記インク収容部４は、その側面にインクの量を計るための目盛りが設けられており、また、その底部に該インク収容部４内部の圧力を上昇させてインクカートリッジへのインクの注入を容易にする蛇腹状のインク注入機構４２が形成されている。

而して、本実施形態のインク注入具１においては、図２に示すように、上記インク収容部４が、ポリメチルペンテンを含む内側層４３、熱可塑性樹脂を含む外側層４４、及び該内側層と該外側層とを接着する接着層４５から構成された積層材４６で形成されている。

上記積層材４６を構成する各層についてそれぞれ説明すると、上記内側層４３はポリメチルペンテン（以下、ＰＭＰという）を含む樹脂から形成されている。ＰＭＰは４−メチルペンテン−１のホモポリマー或いはコポリマーであり、透明性が高いので、上記インク収容部４に収容されているインクの量が外部から一目で分かりやすい。また、ＰＭＰは表面張力が低いので、収容されたインクの液滴が該内側層４３、特に、上記蛇腹状のインク注入機構４２における該内側層４３に付着しにくく（即ち、インクの「切れ」がよく）、防汚性が高くなる。従って、遮光性の高い黒色系インクを用いた場合であってもインク補充時にインク液面を視認しやすく、インク残量が一目で分かりやすい。特に、本実施形態のインク注入具１においては、上記蛇腹状のインク注入機構４２によってインクを注入するので、インクカートリッジへの注入操作中にインク液滴が上記内側層４３に飛散することもあるが、該内側層４３をＰＭＰを含む樹脂から形成することによって、飛散したインク液滴の付着およびそれに伴うインク残量の視認性の低下を効果的に防止することができる。表面張力の低い樹脂としてはフッ素系樹脂がよく知られているが、フッ素系樹脂は価格が高価であるためコスト的な難点がある。又、透明性が低くインク残量が確認しにくいことや、更に成形時に腐食性ガスを発生し、金型を傷めやすいといった課題を有している。これに対してＰＭＰはフッ素系樹脂に較べて価格が低く、しかも透明性はフッ素系樹脂よりも高いので上記内側層４３の形成材料としてふさわしいものである。ＰＭＰとしては、透明性が高く表面張力が低いものであれば、その種類に特に制限はなく、成形方法等に応じて種々のものを用いることができるが、就中、ＡＳＴＭＤ１２３８に基づくメルトフローレートが２５ｇ／１０分以下、特に２０ｇ／１０分以上２３ｇ／１０分以下のＰＭＰを用いることが好ましい。尚、内側層４３には、ＰＭＰに由来する透明性、低表面張力、防汚性等の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、フッ素樹脂等の他の樹脂をブレンドして用いてもよい。

上記外側層４４は熱可塑性樹脂から形成されている。該熱可塑性樹脂としては、上記インク収容部４に保形性を付与し得るものであれば特に制限はなく、例えば低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等のポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、これらの樹脂のブレンド物やこれらの樹脂を構成する単量体の組み合わせから得られる共重合体等を用いることができる。また、必要に応じて、ガスバリア性樹脂、例えば、ポリビニルアルコールにエチレンを重合させたもの、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ＰＶＤＣ等の如きものをブレンドして用いてもよい。特に、透明性、成形性、衝撃強度、クリープ特性に優れること等の点から、上記熱可塑性樹脂として低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を用いることが好ましい。

上記接着層４５は、上記内側層４３と上記外側層４４とを接着するために用いられる層であり、その材料としては、該内側層４３を形成するＰＭＰと該外側層４４を形成する上記熱可塑性樹脂との接着性に優れたものが用いられる。特に、本実施形態のインク注入具１は、上述の通り、上記蛇腹状のインク注入機構４２を備えているので、インク注入操作の際に上記積層材４６に繰り返しの曲げ応力が加わる。その結果、上記内側層４３と上記外側層４４とが層剥離しやすくなるが、上記接着層４５の材料として適切なものを選択して用いることにより上記層剥離を効果的に防止することができる。例えば、上記外側層４４が低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）から形成されている場合には、上記接着層４５の材料として接着性を有する変性ポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。

上記内側層４３、上記外側層４４および上記接着層４５それぞれの厚さは、上記積層材４６の透明性、強度、コスト等の点から下記の範囲であることが好ましい。
内側層４３：２０〜１０００μｍ、特に５０〜５００μｍ
外側層４４：５０〜１５００μｍ、特に１００〜１０００μｍ
接着層４５：１０〜５００μｍ、特に２０〜１００μｍ
また、上記積層材４６の厚さは、透明性、強度、コスト等の点から１００〜２０００μｍであることが好ましく、５００〜１５００μｍであることが更に好ましい。

上記インク収容部４の製造方法に特に制限はなく、樹脂の物性等に応じて種々の成形方法を選択して用いることができる。例えば、ブロー成形法を用いる場合には、ＰＭＰを含む樹脂からなるパリソン、上記接着剤層４５を形成する材料からなるパリソン、及び上記熱可塑性樹脂を含む樹脂からなるパリソンがこの順で入れ子構造となるようにした多層ブロー成形法によって上記インク収容部４を容易に製造することができる。

本実施形態のインク注入具１の使用方法について簡単に説明すると以下の通りである。
上記インク注入具１の使用前の状態においては、上記ノズル部２と上記中間部３とは、該中間部３における上記嵌挿環部３１が、該ノズル部２における上記取付外環部２３と上記取付内環部２４との間の一番奥まで嵌挿された状態となっており、該中間部３に備えられた上記封止棒３２によって該ノズル部２内のインク流路が封止されている。そして、上記インク注入具１の使用時においては、上記ノズル部２における上記取手部２２，２２を一方の手で把持した状態で、他方の手で上記中間部３と上記インク収容部４とを一体的に上方に向けて所定距離スライドさせる。このスライドによって、上記封止棒３２による上記ノズル部２内のインク流路の封止が解除される。そして、上記インク収容部４における上記蛇腹状のインク注入機構４２を用いた注入操作によって、該インク収容部４内に収容されているインクが上記インク流路を通じて上記ノズル２１から注出される。

本実施形態のインク注入具１によってインクカートリッジに補充されるインクについて簡単に説明すると、該インクとしては顔料系インク及び染料系インクの何れもが用いられ、特に水性媒体を主体とした水系インクとして用いられることが好適である。これらのインクの表面張力は、印字適性や上記内側層４３におけるインクの「切れ」の良さを考慮すると、２０℃で２０〜６０ｄｙｎｅ／ｃｍであることが好ましく、２５〜５０ｄｙｎｅ／ｃｍであることが更に好ましい。同様の理由から、インクの粘度は、２０℃で１〜２０ｃｐｓであることが好ましい。

以上、本発明のインク注入具をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
また、本発明のインク注入具は、インクジェットプリンタのインクカートリッジにインクを補充する場合や、その他のインクカートリッジにインクを補充する場合に使用される。

本発明のインク注入具の一実施形態を示す分解斜視図である。図１に示すインク注入具におけるインク収容部の断面の要部拡大図である。

符号の説明

１インク注入具
２ノズル部
３中間部
４インク収容部
４２蛇腹状のインク注入機構
４３内側層
４４外側層
４５接着層

Claims

ノズル部、中間部およびインク収容部から構成されているインク注入具であって、
上記ノズル部には、その下端にノズルが形成され、その上端に上記中間部との取付部である取付外環部と取付内環部とが形成されていると共に、上記ノズル部の内部には、上記ノズルの先端から上記取付内環部の内側に亘ってインク流路が形成されており、
上記中間部は、上記ノズル部における上記取付外環部と上記取付内環部との間に嵌挿される嵌挿環部を有しており、該嵌挿環部の中心に封止棒が立設されており、
且つ上記取付外環部の外周面上には凸部が形成されていると共に、上記嵌挿環部の外方には突設壁が形成されていて、該突設壁には上記インク流路の封止時に上記凸部が嵌入される切欠部が設けられており、
上記中間部における上記嵌挿環部が上記ノズル部における上記取付外環部と上記取付内環部との間に嵌挿されて上記封止棒によって上記インク流路が封止されている状態から、上記中間部と上記インク収容部とを一体的に上方に向けてスライドさせることによって、上記封止棒による上記インク流路の封止が解除され、上記インク収容部内に収容されているインクが注出されるインク注入具。
上記インク収容部の底部に、上記インク収容部の内部の圧力を上昇させる蛇腹状のインク注入機構が形成されている請求項１に記載のインク注入具。
上記ノズル部のノズルの基端部に一対の取手部が側方に向けて突設され、該取手部を把持した状態で、上記中間部と上記インク収容部とを一体的に上方に向けてスライドさせる請求項１又は２に記載のインク注入具。
請求項１〜３のいずれかに記載のインク注入具の使用方法であって、
上記インク注入具の使用前の状態においては、上記中間部における上記嵌挿環部が、上記ノズル部における上記取付外環部と上記取付内環部との間の一番奥まで嵌挿されると共に、上記中間部に備えられた上記封止棒によって上記インク流路が封止された状態となっており、
上記インク注入具の使用時においては、上記中間部と上記インク収容部とを一体的に上方に向けてスライドさせることによって、上記封止棒による上記インク流路の封止が解除され、上記インク収容部内に収容されているインクが上記インク流路を通じて上記ノズルから注出されるインク注入具の使用方法。