JP3837877B2 - インクカートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット式印字ヘッド等に供給するインクを収容するインクカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクを貯留する袋状のインク容器と、該インク容器に固着された筒状部材と、該筒状部材内に嵌挿されインク容器外部と内部との連通を遮断するゴム製の弾性シール材とを備え、インク供給針が弾性シール材に挿通されることで、前記インク供給針を通じて、インク容器内部のインクが外部に導き出されるインクカートリッジは知られている。
【０００３】
かかるインクカートリッジにおいて、弾性シール材は、インク供給針の外周に密着し、またインク供給針を引き抜いた後においても弾性復帰して挿通部を密閉するが、材料の自由状態からの弾性復帰のみでは、インク供給針の抜き差しを繰り返すことによって、弾性シール材とインク供給針との間の密着及び引き抜き後の密閉を維持できなくなることから、インク供給針の挿通部分を通じてインクの漏れが発生する。
【０００４】
そこで、例えば特公昭６３−３４８３３号公報に記載されるように、剛性の高いリングに弾性シール材を圧縮して挿入することで半径方向において弾性シール材を圧縮し、この圧縮力にて弾性シール材とインク供給針との間の密着及び引き抜き後の密閉を高めるようにしたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現実には、そのようにリングに弾性シール材を圧縮して挿入するのは困難で、手間がかかるという課題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、弾性シール材を筒状部材に容易に挿嵌して、弾性シール材を圧縮状態にし、インク供給針と弾性シール材間の密着及び引き抜き後の密閉を向上させたインクカートリッジを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、インクを貯留するインク容器と、該インク容器に固着されインク供給孔を有する筒状部材と、該筒状部材内に嵌挿されインク容器外部と内部との連通を遮断する弾性シール材と、該弾性シール材を、印字装置の印字ヘッドに接続されたインク供給針の挿通方向において圧縮し拡径する押さえ部材とを備え、インク供給針が弾性シール材を介してインク供給孔に挿通されることで、前記インク供給針を通じて、インク容器内部のインクが前記印字ヘッドに導き出されるインクカートリッジにおいて、前記筒状部材は、少なくとも弾性シール材が収納される収納部を有し、該収納部は、前記インク供給孔に連続して形成されるとともに、前記挿通方向において前記インク供給孔とは反対側において開口する開放端部を有し、該開放端部から前記弾性シール材が収納されるものであり、前記弾性シール材は、円柱状の本体部と、該本体部の一端部に設けられ前記収納部に収納された状態で前記挿通方向において前記本体部よりも前記開放端部側に位置する前記本体部よりも大径の周回突条部とを有し、前記押さえ部材は、中心に前記インク供給針が挿通される貫通孔を有するとともに、前記収納部に収納された前記弾性シール材を前記挿通方向において圧縮させるように押圧した状態で前記開放端部を塞ぐように、前記筒状部材に固着され、前記収納部は、前記インク供給孔側に位置し前記本体部の径と略同径である第１の部分と、開放端部側に位置し前記周回突条部の径と略同径である第２の部分と、それらを連接するテーパ状の第３の部分とを有し、前記弾性シール材は、前記押さえ部材により圧縮された状態で、前記周回突条部が前記第３の部分に密着せしめられることを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、前記筒状部材に固着される押さえ部材によって、前記筒状部材に挿嵌した弾性シール材を前記挿通方向において圧縮させるように押圧した状態で、前記開放端部を塞ぐようにしているので、弾性シール材を筒状部材に容易に挿嵌して、弾性シール材を圧縮させるように押圧した状態にすることができ、弾性シール材にインク供給針が挿通された場合の前記供給針と弾性シール材との密着性、及び引き抜き後の密閉性が高められ、インク供給針の抜き差しの繰り返しにより、その挿通部を通じてのインク漏れが生じない。
また、押さえ部材により圧縮された状態で、弾性シール材はインク供給針の挿通方向において圧縮され、その周回突条部が収納部の第３の部分に密着せしめられるが、その第３の部分はテーパ状で、徐々に径が小さくなっていることから、周回突条部が拡径する一方テーパ状の第３の部分で圧縮され、効果的に圧縮力が高められた状態となる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール材と前記押さえ部材の前記挿通方向の長さの和が、前記収納部の同方向の長さよりも長く形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明によれば、弾性シール材と押さえ部材の前記挿通方向の長さの和が、収納部の同方向の長さよりも長く形成されていることから、押さえ部材を筒状部材に固着することで、簡単に、弾性シール材が、押さえ部材によってインク供給針の挿通方向において圧縮されて、拡径状態となる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１のインクカートリッジにおいて、前記押さえ部材が、前記筒状部材に溶着されるものであるとともに、前記収納部内の弾性シール材を押圧する円筒部と、前記収納部外の前記開放端部側に位置する前記筒状部材の端面に当接し、溶着される前記円筒部より大径のフランジ部を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明によれば、押さえ部材によって弾性シール材が押圧されて、押さえ部材のフランジ部が、前記収納部外の前記開放端部側に位置する前記筒状部材の端面に当接したところで、フランジ部が筒状部材の端面に溶着されていることから、弾性シール材を圧縮する作業に連続して、押さえ部材を筒状部材に簡単に溶着することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３のインクカートリッジにおいて、前記筒状部材が、前記収納部の前記第２の部分に連設されて前記収納部外の開放端部側に位置するとともに、前記第２の部分よりも大径の凹部を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明によれば、押さえ部材の円筒部によって弾性シール材が押圧され、そのフランジ部の外周付近の端面が、前記収納部外の開放端部側に位置する凹部の壁面に当接する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００１６】
概略構成を示す図１において、インクカートリッジ１は、内部にインクが貯留されているインク容器であるインク袋体２が箱形状のカートリッジケース３内に収納されて構成され、前記インク袋体２にはインク供給孔部４（図２参照）が設けられている。そして、前記インク供給孔部４は、カートリッジケース３に取付固定されインク供給孔５ａを中心に有する筒状部材５と、該筒状部材５のインク供給孔５ａ内に嵌挿されインク袋体２の外部と内部との連通を遮断する弾性シール材６と、前記筒状部材５の開放端部側に設けられ前記弾性シール材６を、後述のインク供給針８の挿通方向において圧縮し拡径する押さえ部材７とを備える。なお、前記弾性シール材６としては、インク不透過性かつ気体不透過性で、インク供給針８を抜いた後その挿通部を密閉する弾性復元力を有するゴム材料から形成される。具体的には、例えばブチルゴムもしくはそれに近い材料を主成分とするゴム材料を用いることができる。弾性シール材６は、円柱状の本体部６ａと、該本体部６ａの一端部に設けられそれよりも大径の周回突条部６ｂとを有する。
【００１７】
よって、上記インクカートリッジ１にインク供給針８を接続する際には、インク供給針８を、インク供給孔部４（後述の貫通孔１１ｄ）に対向させ、それから、インクカートリッジ１をＡ方向に移動させ、弾性シール材６を貫通してインク供給孔５ａに挿通させることで、前記インク供給針８を通じて、インク袋体２の内部のインクが外部に導き出し可能な状態とされる。尚、前記インク供給針８は、インク供給管９を通じて、図示しない印字装置の印字ヘッドに接続されている。
【００１８】
また、前記カートリッジケース３は、ケース本体部３Ａに対し前記筒状部材５の開放端部付近まで延びる延長突出部３Ｂを有し、該延長突出部３Ｂが、筒状部材５を保持する保持部として機能するようになっている。
【００１９】
具体的には、カートリッジケース３は、図２に示すように、上部が開放された箱形状の第１の部分１１と、プレート状の第２の部分１２とが結合されて構成されるようになっている。
【００２０】
前記第１の部分１１は、矩形箱状の本体部１１Ａと、該本体部１１Ａより突出した係合部１１Ｂとを有する。一方、第２の部分１２は、本体部１１Ａに対応する矩形板状の本体部１２Ａと、該本体部１２Ａより突出し前記係合部１１Ｂに対応する突片部１２Ｂとを有し、それぞれ第１の部分１１Ａ，１１Ｂの上部開放部分を閉塞する蓋として機能するようになっている。係合部１１Ｂと突片部１２Ｂとで、延長突出部３Ｂが構成される。
【００２１】
また、前記係合部１１Ｂは、前記筒状部材５の開放端部側の端面に当接可能なる当接部１１ａと、該当接部１１ａを本体部１１Ａに連設し筒状部材５を収納する断面Ｕ字形状の連設部１１ｂと、該連設部１１ｂの内周にフランジ状に突出する係止部１１ｃとを有する。前記当接部１１ａには、筒状部材５のインク供給孔５ａに対応する貫通孔１１ｄが形成されている。貫通孔１１ｄの内径はインク供給針８の外径よりも大きいが、インク供給孔５ａよりも小さい。一方、突片部１２Ｂは、係合部１１Ｂの当接部１１ａに対応し当接部１１ａの上端面に係合する係合部１２ａと、係合部１１Ｂの連設部１１ｂに対応し筒状部材５の外周部を押圧する押圧部１２ｂと、係合部１１Ｂの係止部１１ｃに対応する係止部１２ｃとを有する。筒状部材５は、連設部１１ｂに収納される頭部分と、インク袋体２が溶着される部分との間に、係止部１１ｃが嵌合する溝を有する。
【００２２】
そして、インク袋体２を第１の部分１１の本体部１１Ａに収納し、係合部１１Ｂに筒状部材５の上記頭部分を収納した状態で、第１の部分１１に対し第２の部分１２を結合することで、インクカートリッジ１が形成される。筒状部材５は、その頭部分が当接部１１ａと係止部１１ｃとによってインク供給針８の抜き差し方向にほぼ移動不能に位置決めされる。また、連設部１１ｂと係止部１１ｃと押圧部１２ｂと係止部１２ｃが係合部として機能し、上記頭部分が前記方向と直角方向において挟持される。
【００２３】
続いて、前記筒状部材５と、弾性シール材６及び押さえ部材７との関係について、図４（ａ）〜（ｃ）に沿って説明する。
【００２４】
前記筒状部材５は、図４（ａ）に示すように、前記インク供給孔５ａに連続する収納部５ｂを備え、該収納部５ｂは、インク供給孔５ａ側に位置し本体部６ａと略同径である第１の部分５ｃと、開放端部側に位置し周回突条部６ｂと略同径である第２の部分５ｄと、それらを連接するテーパ状の第３の部分５ｅとからなる。インク供給孔５ａ、第１〜３の部分５ｃ〜ｅは、外側に向け順次大径に形成され、インク供給孔５ａと第１の部分５ｃとの間には、段差部分５ｇが形成されている。収納部５ｂの長さは、弾性シール材６を装着前の状態で、弾性シール材６と押さえ部材７の少なくとも一部分とが収納される大きさとされている。即ち、前記収納部５ｂの軸線方向の長さよりも、自由状態の弾性シール材６と押さえ部材７の前記部分の同方向の長さの和が、長さΔＬに相当する分だけ長く形成されている（図４（ｂ）参照）。さらに、第１〜３の部分５ｃ〜ｅの長さは、自由状態の弾性シール材６の長さよりも長い。第１の部分５ｃの長さは、弾性シール材６の本体部６ａの長さよりも短い。
【００２５】
前記押さえ部材７は、前記収納部５ｂの第３の部分５ｅと略同径の円筒部７ｂと、該円筒部７ｂよりも大径のフランジ部７ａとを有し、中心に貫通孔７ｃが形成されている。押さえ部材７は、後述するように円筒部７ｂによって弾性シール材６を押圧し、かつそのフランジ部７ａの外周付近の端面が、前記収納部５ｂ外の筒状部材５の端面、具体的には収納部５ｂの開放端部側に位置する凹部５ｆの壁面に当接して溶着される。
【００２６】
上記の構成によって、弾性シール材６は、収納部５ｂにほとんど抵抗なく挿入することができる。それから、押さえ部材７の円筒部７ｂを収納部５ｂ内に挿入し、押さえ部材７を位置決めした状態で、押さえ部材７を弾性シール材６に向け押圧する。弾性シール材６は、段差部５ｇに当接しているので、軸線方向に圧縮され、拡径して収納部５ｂの内面に密着するとともに、周回突条部６ｂがテーパ状の第３の部分５ｅまで移動し、押さえ部材７による周回突条部６ｂの拡径とテーパ面から受ける圧縮力とにより、周回突条部６ｂはテーパ面に密着する。押さえ部材７を押圧する工具をそのままの状態にして、押さえ部材７のフランジ部７ａの周縁部が筒状部材５に超音波または加熱によって溶着される。尚、筒状部材５と押さえ部材７は溶着可能な樹脂材料によって作られている。Ｓが溶着部分である。
【００２７】
このように、押さえ部材７のフランジ部７ａの周縁部が筒状部材５に溶着され状態（図４（ｃ）参照）では、弾性シール材６が、インク供給針８の挿通方向において圧縮されて、拡径しようとするのを筒状部材５の内周面にて規制され、半径方向において圧縮された状態とされている。よって、インク供給針８が挿通された場合の前記供給針８と弾性シール材６との密着性及び、引き抜いた後の密閉性が高められ、インク供給針８の抜き差しの繰り返しによりインク漏れが、インク供給針８の挿通部を通じて生じないようになる。
【００２８】
次いで、前記インク供給針８の抜き差し動作について説明する。
【００２９】
まず、インクカートリッジ１を装着する場合には、図５に示すように、インク供給針８を、インク供給孔部４（貫通孔１１ｄ）がインク供給針８と対向する位置まで持っていき、それから、図６に示すように、押さえ部材７の貫通孔７ｃ及びの弾性シール材６を貫通してインク供給孔５ａ内に挿通させることで、前記インク供給針５ａを通じて、インク袋体内部のインクが外部に導き出し可能な状態とされる。
【００３０】
そして、インク袋体２内のインク残量がなくなった場合などにおいて、使用者がインクカートリッジ１を取り外すときは、インク供給針８を引き抜く必要があるが、インク供給針８が挿通されている弾性シール材６がインク供給針８に密着していることから、インク供給針８が引き抜かれるのにともない、弾性シール材６がインク供給針８と一緒に抜けようとするが、押さえ部材７によって抜けるのが規制され、図７に示すように、インク供給針８のみが抜けることになる。
【００３１】
前述した実施の形態のほか、図８に示すように、前記弾性シール材２１を、最大径が筒状部材２２の収納部２２ａの内径より大きく、最小径が収納部２２ａの内径より小さく形成された円錐台形状とし、押さえ部材２３を、弾性シール材の最大径よりも大径である円板状とし、押さえ部材２３の周縁分を筒状部材２２の端面に溶着するように構成することも可能である。この場合も、インク供給孔２２ｂと収納部２２ａとの間に段差部２２ｃが設けられ、前記弾性シール材２１と押さえ部材２３の前記部分の軸線方向の長さの和が、前記収納部２２ａの同方向の長さよりも長く形成されている。図８（ｂ）に示すように、収納部２２に弾性シール材２１の小径部を挿入し、それに押さえ部材２３を当接させて押圧すると、弾性シール材２１は、径方向に圧縮されながら挿入される。弾性シール材２１は段差部２２ｃに当接すると、軸線方向に圧縮され、拡径して収納部２２ａの内面に密着する。上記の径方向の圧縮で弾性シール材２１は収納部２２ａに密着しているが、拡径により一層広い面積でかつ強く密着する。その後、前述と同様に、押さえ部材２３の周縁部を筒状部材５の端面に溶着する。
【００３２】
また、前記実施の形態においては、弾性シール材６によってシール性は十分に確保されているが、さらにシール性を高めるために、筒状部材の開放端部にシールテープを溶着することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【００３４】
請求項１の発明は、筒状部材の設けられた押さえ部材によって、前記筒状部材内で弾性シール材をインク供給針の挿通方向において圧縮させるように押圧した状態で、前記開放端部を塞ぐようにしているので、弾性シール材の拡径を筒状部材にて規制して半径方向において圧縮している状態とし、インク供給針が挿通された場合の前記供給針と弾性シール材との密着性及び引き抜き後の密閉性を高め、インク供給針の抜き差しの繰り返しにより、その挿通部を通じてインク漏れが生じないようにすることができる。
また、押さえ部材により圧縮された状態で、弾性シール材の周回突条部が収納部のテーパ状の第３の部分に密着するようにしているので、周回突条部の拡径を前記第３の部分によって規制して、弾性シール材の半径方向の圧縮性を効果的に高めることができる。
【００３５】
請求項２の発明は、弾性シール材と押さえ部材の収納部に収納される部分の前記挿通方向の長さの和を、それらを収納する収納部の同方向の長さよりも長く形成しているので、押さえ部材を筒状部材に固着することで、簡単に、弾性シール材を、インク供給針の挿通方向において、圧縮して、拡径することができる。
【００３６】
請求項３の発明は、押さえ部材のフランジ部を、収納部外の前記開放端部側に位置する前記筒状部材の端面に当接させ、溶着するようにしているので、押さえ部材で弾性シール材を押圧し、押さえ部材のフランジ部が筒状部材の端面に当接したところで溶着すればよくなり、作業が容易である。
【００３７】
請求項４の発明は、押さえ部材の円筒部によって弾性シール材を押圧し、かつそのフランジ部の外周付近の端面が、前記収納部外の開放端部側に位置する凹部の壁面に当接するので、収納部内の弾性シール材の押圧を円筒部によって効果的になすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るインクカートリッジの縦断面図である。
【図２】 カートリッジケースの説明図である。
【図３】 使用後のインクカートリッジの状態を示す図である。
【図４】 弾性シール材を筒状部材に挿入する方法の説明図である。
【図５】 インク供給針を挿通する前の状態を示す説明図である。
【図６】 インク供給針を挿通した状態の説明図である。
【図７】 インク供給針を引き抜いた後の状態の説明図である。
【図８】 他の実施の形態についての図２と同様の図である。
【符号の説明】
１ インクカートリッジ
２ インク袋体
３ カートリッジケース
５ 筒状部材
５ａ インク供給孔
５ｂ 収納部
５ｃ 第１の部分
５ｄ 第２の部分
５ｅ 第３の部分
６ 弾性シール材
７ 押さえ部材
７ａ フランジ部
７ｂ 円筒部
８ インク供給針
２１ 弾性シール材
２２ 筒状部材
２２ａ 収納部
２３ 押さえ部材

Claims (4)

1. インクを貯留するインク容器と、該インク容器に固着されインク供給孔を有する筒状部材と、該筒状部材内に嵌挿されインク容器外部と内部との連通を遮断する弾性シール材と、該弾性シール材を、印字装置の印字ヘッドに接続されたインク供給針の挿通方向において圧縮し拡径する押さえ部材とを備え、インク供給針が弾性シール材を介してインク供給孔に挿通されることで、前記インク供給針を通じて、インク容器内部のインクが前記印字ヘッドに導き出されるインクカートリッジにおいて、
   前記筒状部材は、少なくとも弾性シール材が収納される収納部を有し、該収納部は、前記インク供給孔に連続して形成されるとともに、前記挿通方向において前記インク供給孔とは反対側において開口する開放端部を有し、該開放端部から前記弾性シール材が収納されるものであり、
   前記弾性シール材は、円柱状の本体部と、該本体部の一端部に設けられ前記収納部に収納された状態で前記挿通方向において前記本体部よりも前記開放端部側に位置する前記本体部よりも大径の周回突条部とを有し、
   前記押さえ部材は、中心に前記インク供給針が挿通される貫通孔を有するとともに、前記収納部に収納された前記弾性シール材を前記挿通方向において圧縮させるように押圧した状態で前記開放端部を塞ぐように、前記筒状部材に固着され、
   前記収納部は、前記インク供給孔側に位置し前記本体部の径と略同径である第１の部分と、開放端部側に位置し前記周回突条部の径と略同径である第２の部分と、それらを連接するテーパ状の第３の部分とを有し、
   前記弾性シール材は、前記押さえ部材により圧縮された状態で、前記周回突条部が前記第３の部分に密着せしめられることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記弾性シール材と前記押さえ部材の前記挿通方向の長さの和が、前記収納部の同方向の長さよりも長く形成されているところの請求項１記載のインクカートリッジ。
3. 前記押さえ部材は、前記筒状部材に溶着されるものであるとともに、前記収納部内の弾性シール材を押圧する円筒部と、前記収納部外の前記開放端部側に位置する前記筒状部材の端面に当接し、溶着される前記円筒部より大径のフランジ部を有するところの請求項１記載のインクカートリッジ。
4. 前記筒状部材は、前記収納部の前記第２の部分に連設されて前記収納部外の開放端部側に位置するとともに、前記第２の部分よりも大径の凹部を有するところの請求項３記載のインクカートリッジ。

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