JP4394187B2

JP4394187B2 - Ink supply tool

Info

Publication number: JP4394187B2
Application number: JP31339698A
Authority: JP
Inventors: 一晃西村; 清太鈴木
Original assignee: General Co Ltd
Current assignee: General Co Ltd
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2018-11-04
Also published as: JP2000141680A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばインクジェットプリンタ用のインクカートリッジにインクを補給するためのインク補給具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット方式のプリンタが広く普及してきている。
この種のインクジェットプリンタは、インクを充てんした着脱自在のインクカートリッジを装備し、このインクカートリッジから、インクを印字ヘッドに供給している。
【０００３】
インクカートリッジは、充てんしたインクを使い切った時点で基本的に使い捨てされるが、かなりの高価格であり、それを頻繁に交換することはユーザーにとっては経済的な負担が大きい。また近年の、省資源や環境保護の動きに反する行為をすることになるため、ユーザーに無用の罪悪感を抱かせることにもなりかねない。
【０００４】
とくにフルカラー用のインクカートリッジは、たとえばシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色の、あるいは最近ではそれ以上の多色のインクを、一つのインクカートリッジ内を区切って収容しているために１色ずつのインクの収容量が少ない上に、各色の消費量にどうしてもばらつきを生じるため、消費量の少ないインクがまだ残っているにもかかわらず交換が必要となる場合もあり、より一層、上記の感が強い。
【０００５】
しかもインクカートリッジは、収容していたインクが単になくなっただけのものであって、それ自体はまだまだ十分に使用可能な状態にある。
そこで、使い終わったインクカートリッジにインクを補給して再使用することが考えられており、たとえば図５に示すインク補給具９などが一部で市販されている。
【０００６】
かかるインク補給具９は、蛇腹状で伸縮自在な合成樹脂製のインク容器９１の下部に取り付けた注射針状の注入部材９２を、インクカートリッジ６の、製造時にインクの充てんに使用した穴６０（通常はフィルムなどを貼って閉じられている）に差し込んだ状態で、図中白矢印で示すようにインク容器９１を指で押圧して、インクカートリッジ６内にインクを注入するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
印刷時における、インクカートリッジから印字ヘッドへのインクの供給量を調整したり、あるいはインクカートリッジ内でのインクの自由な移動（波うちなど）やインク漏れを抑制したりするために、図中二点鎖線で示すように、インクをしみこませたフェルト７を内部に詰めたタイプのインクカートリッジ６がある。
【０００８】
ところがこのようなタイプのインクカートリッジ６に、前記図のインク補給具９を用いてインクを補給しようとすると、とくにフェルト７が高圧縮されている場合に、補給されたインクが、フェルト７内の空気によって邪魔されて、当該フェルト７内に十分に浸透できずにその上にあふれてしまって、十分な量のインクを補給できないおそれがある。
【０００９】
またフェルト７の下の方、つまりインクカートリッジ６の、インクの出口６１に近い方には空気が残っているために、上記出口６１からインクがすぐに出ない状態になっており、そのようなインクカートリッジ６をインクジェットプリンタに装着して使用を再開した初期の時点で、インク切れの不良などが生じて正しい印刷を行えないといった問題を生じるおそれもある。
【００１０】
インク切れの不良は、ヘッドのクリーニングを２〜３回程度、繰り返すことによって解消されるが、クリーニングは主として、多量のインクを吐出することによって行われるため、クリーニングの回数が増えるほどインクの消費量が多くなり、またヘッドの消耗が激しくなってその寿命が通常よりも短くなるという問題を生じる。
【００１１】
特開平１０-１１９２９８号公報には、シリンダと、当該シリンダに抜き挿し自在とされたピストンとを備えた注射器式のインク補給具に、所定量の補給用のインクを充てんした状態で、まずシリンダをインクカートリッジに接続してピストンを引き上げることによってインクカートリッジ内を減圧状態とし、ついでピストンを、インクカートリッジ内外の圧力差によって自動的に、あるいは手によって強制的に押し下げることによって、補給具内のインクをインクカートリッジに補給する補給方法が記載されている。
【００１２】
この補給方法を、前述した、高圧縮されたフェルトを詰めたタイプのインクカートリッジに応用すれば、フェルト内の空気の影響を低減できるために、前記のような種々の問題を解消できる可能性がある。
しかし、たとえば空のインク補給具を、別に用意したインク容器に接続してピストンを引き上げることによって、所定量の補給用のインクをインク容器から吸い上げて補給具内に充てんし、ついでこの補給具をインクカートリッジに接続したのち、上記のようにさらにピストンを引き上げてインクカートリッジ内を減圧状態としつつ、補給具内のインクをインクカートリッジに補給する作業にはある程度の習熟と、そしてとくにインク容器からインクを吸い上げる際やインクカートリッジ内を減圧する際にはある程度の力とを要し、誰でも簡単にインク補給ができるというものではない。
【００１３】
とくに女性や高齢者などの、こういった器具類の取り扱いに不慣れで、しかも力の弱いユーザーにとってはインク補給は至難の技であり、インクがこぼれて手や衣服や机の上などを汚したり、あるいはインク容器から１回の操作で所定量のインクを吸い上げることができずに、またはインクカートリッジ内を１回の操作で十分に減圧することができずに、何回も同じ操作を繰り返さなければならなかったりするといった問題を生じるおそれがある。
【００１４】
そこで、少しでも作業量を少なくしてユーザーの負担を軽減すべく、あらかじめ所定量のインクをインク補給具内に充てんした状態で市場に供することを検討したが、その場合には、ピストンに少しでも力が加わると簡単にインクが漏れてしまうおそれがあるため、補給具の保管、梱包、輸送などの取り扱いが容易でなくなるという新たな問題を生じることが判明した。
【００１５】
また、上記のように従来のインク補給具は、ピストンを引き上げて所定量のインクを充てんした状態から、インクカートリッジ内を減圧するためにさらに一定量、ピストンを引き上げねばならないので、シリンダの容積を大きめにとる必要があり、補給するインクの量に比べて補給具が大きくなるという問題もある。
本発明の目的は、作業量を少なく、かつ作業を簡単にしてユーザーの負担を軽減することができ、しかもその保管、梱包、輸送などの取り扱い時にインク漏れが発生するおそれがないため取り扱いが容易である上、従来に比べて小型化が可能な、新規なインク補給具を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明のインク補給具は、シリンダと、当該シリンダに抜き挿し自在とされたピストンとを備えるものであって、上記ピストンに、補給用のインクの所定量を充てんした補給用カートリッジを着脱自在に収容する収容室を設けたことを特徴とする。
【００１７】
本発明のインク補給具によれば、上記のようにインクは補給用カートリッジに充てんされており、補給具自体にはあらかじめインクを充てんしておく必要がないので、たとえば保管、梱包、輸送などの取り扱いが容易である。
また、上記の補給用カートリッジをピストンの収容室に収容するだけで、補給具へのインクの充てんが完了するので、作業量を少なく、かつ作業を簡単にしてユーザーの負担を軽減することができる。
【００１８】
しかも、上記のように補給用カートリッジは、ピストンに設けた収容室内に収容されるので、シリンダは、少なくとも、インクカートリッジ内を減圧するためにピストンを引き上げる分の容積があればよく、したがって従来に比べて補給具の全体を小型化することもできる。
さらに補給用カートリッジは、１回分などの所定量のインクを収容して保存する機能だけを有していればよく、インクカートリッジのように、たとえば多色のインクを収容したり、あるいはインクジェットプリンタに供給するインクの量を制御したりするための複雑な機構を必要としないために、その構造を著しく簡単に、またその大きさを小さく、使用する合成樹脂などの材料の量を少なくすることができる。
【００１９】
またインク補給具は、かかる補給用カートリッジさえ交換すれば何度でも使用できる。
よって本発明のインク補給具は、ランニングコストが安価で、しかもインクカートリッジそのものを交換する場合に比べて省資源や環境保護などにも貢献しうるものとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を、その実施の形態の一例を示す図面を参照しつつ説明する。
図１および図２にみるように、この例のインク補給具１は、シリンダ２と、当該シリンダ２に抜き挿し自在とされたピストン３と、上記シリンダ２の先端に接続される、インク注入のための注入部材４とを備えた注射器状に形成されている。
【００２１】
このうちシリンダ２は、その全体が合成樹脂などで一体に形成されたものであって、一端がピストン３の抜き挿しのための開口２１ａとされた円筒状の主体部２１と、この主体部２１の他端を塞ぐ椀状の鏡板２２と、この鏡板２２の中心部から図では下方に突設された、注入部材４を着脱自在に接続するための、主体部２１と同軸の小径円筒状の接続部２３とを備えている。
【００２２】
なお接続部２３は、注入部材４を接続した際の抜け止めとすべく、図では判りにくいが、その外面の途中に、後述するフランジ部４１ａの内周面と係合して注入部材４を抜け止めするための、僅かに径の大きな係合部２３ａを備えている。また鏡板２２の内側の面（図では上面）には、後述する補給用カートリッジ５内に充てんされた補給用のインクをシリンダ２内に供給すべく、その開口５２ａを閉じているシールＳｆを破るための刃状突起２４が、上記通孔２３ｂを囲むようにして、上方に向けて突設されている。
【００２３】
ピストン３は、やはりその全体が合成樹脂などで一体に形成された、内部が補給用カートリッジ５の収容室３０とされた円筒状の主体部３１と、当該主体部３１の一端（図では上端）の、補給用カートリッジ５を出し入れするための開口３１ａを塞いで収容室３０に収容された補給用カートリッジ５を固定するための、これもその全体が合成樹脂などで一体に形成された、上記主体部３１と同径の円柱状の蓋体３２とを備えている。
【００２４】
両者は、主体部３１の開口３１ａの内周面に形成した雌ねじ部３１ｂと、蓋体３２の一端（図では下端）に形成した雄ねじ部３２ａとの螺合によって互いに着脱自在とされている。上記のうち主体部３１の、開口３１ａが形成された側と反対側の一端（図では下端）には、補給用カートリッジ５の、前記のようにシールＳｆで閉じられた開口５２ａを外部に露出させるための、収容室３０の内径よりも小径の開口３１ｃが設けられているとともに、その外周には、２本の溝３１ｄ、３１ｄが形成されており、この溝３１ｄ、３１ｄにそれぞれ、シリンダ２とピストン３との間の気密を維持しつつ両者を摺動させるための、ゴムや軟質樹脂などの柔軟な材料にて形成された２本のシールリングＳｒ、Ｓｒが嵌合されている。
【００２５】
一方、蓋体３２の、雄ねじ部３２ａが形成された側と反対側の一端（図では上端）には、ピストン３をシリンダ２に対して抜き挿し操作する際の把手となるフランジ部３２ｂが、その径方向外方へ突設されている。
注入部材４は、合成樹脂などで形成された、シリンダ２の接続部２３と接続される接続部４１と、この接続部４１の先端に取り付けられた金属パイプ製の注入管４２と、この注入管４２の途中に設けられた、インクカートリッジ６の穴６０に圧入されて（図２参照）減圧時に気密を保つための、ゴムや軟質樹脂などの柔軟な材料にて形成されたパッキン４３とを備えている。
【００２６】
また上記接続部４１の一端には、前述したようにシリンダ２の接続部２３との接続時に、その内周面が係合部２３ａと係合して抜け止めとして機能するとともに、上記の接続を解除する際に把手として機能するフランジ部４１ａが設けられている。
注入管４２は、図の例の場合、インクカートリッジ６内のフェルト７に差し込まれて、インクカートリッジ６の底の近傍まで達する長さに形成されている。このように注入管４２の長さを長くしておくと、補給用のインクＩを、インクカートリッジ６の底の方までさらに良好に補給することができ、前述したようにインクカートリッジ６の使用を再開した初期の時点での、インク切れの不良などの発生をさらに確実に防止することができる。
【００２７】
ただし注入管４２の長さは、インクカートリッジ６の構造や、あるいはインク補給の方法などに応じて適宜の長さに設定できる。
補給用カートリッジ５は、これもその全体が合成樹脂にて一体に形成されたもので、有底円筒状で、かつ前記ピストン３の収容室３０の内径と一致する外径を有するとともに、その閉じられていない一端（図では下端）が先細りのテーパー状とされた本体５１と、この本体５１のテーパーの先端からさらに下方に延設された、テーパーの先端部より小径で、かつ前記ピストン３の開口３１ａの内径と一致する外径を有する小径部５２とを備えており、この小径部５２に、前記開口５２ａが形成されている。
【００２８】
そして、上記本体５１の内部に、この例の場合は１回分の補給用のインクを充てんした状態で、開口５２ａが、軟質のプラスチックフィルムなどからなるシールＳｆを熱溶着などすることによって閉じられている。
また補給用カートリッジ５は、その本体５１の、閉じられた一端（図では上端）側の端面５１ａから、前記テーパーの先端の、小径部５２との段差面５１ｂまでの長さが、図２にみるようにピストン３の主体部３１と蓋体３２とを両ねじ部３１ｂ、３２ａの螺合によって組み立てた際に、蓋体３２の下端面３２ｃから、主体部３１の、収容部３０と開口３１ｃとの段差面３１ｅまでの長さと一致するように設定されている。そしてこのように設定することで、収容部３０に収容された補給用カートリッジ５が、ピストン３に対してその軸方向に固定される。
【００２９】
また、前記のように補給用カートリッジ５の本体５１の外径は、上記収容部３０の内径と一致し、小径部５２の外径は、開口３１ｃの内径と一致することから、収容部３０に収容された補給用カートリッジ５は、ピストン３に対して、その軸方向と直交する方向にも固定される。
なお、補給用カートリッジ５の本体５１の、小径部５２が延設された側の先端が先細りのテーパー状とされるのは、当該補給用カートリッジ５を、開口３１ａを通して収容部３０に収容するのを容易にするためである。
【００３０】
上記の各部を備えたこの例のインク補給具１を用いて、たとえば図２にみるように高圧縮のフェルト７が詰められたインクカートリッジ６にインクを補給するには、まずインクの出口６１をシールなどで塞ぐとともに、前記のようにインクカートリッジ６の上面に設けられている、製造時のインク充てん用の穴６０を、当該穴を塞ぐために貼りつけられた、図示しないフィルムに穴を開けるか、あるいはフィルムを、上記穴６０の部分のみ剥がすことによって露出させる。
【００３１】
またインクカートリッジ６の本体は通常、上下別体に作製したものを、その内部にフェルト７を詰めた後、溶着などして形成されるが、溶着が不完全である場合は、その界面６２から空気が侵入してカートリッジ６内を十分に減圧できないおそれがある。そこで、たとえばインク補給具１を用いて少し吸引してみるなどして、界面６２から空気が侵入するようであれば、当該界面６２をシールテープなどで塞いでやればよい。
【００３２】
つぎに、この例のインク補給具１のうちシリンダ２を、前記のごとくパッキン４３の穴６０への圧入によって、減圧時の気密を維持しうるように、インクカートリッジ６に接続する。
また、図１にみるようにピストン３の両ねじ部３１ｂ、３２ａの螺合を解除し、主体部３１から蓋体３２を取り外して、内部に１回分の補給用のインクが充てんされた新しい補給用カートリッジ５を、主体部３１の開口３１ａから収容室３０内に収容したのち、図２にみるように両ねじ部３１ｂ、３２ａを再び螺合してピストン３を組み立ることで、前記のように補給用カートリッジ５を、ピストン３に対して固定する。
【００３３】
つぎにこのピストン３を、図中一点鎖線の矢印で示すようにインクカートリッジ６に接続したシリンダ２に挿入し、ついでシリンダ２をほぼ垂直に立てた状態で、図３(a)に黒矢印で示すように停止するまで下方へ押し下げると、図３(b)にみるように補給用カートリッジ５の開口５２ａを閉じていたシールＳｆが、シリンダ２の刃状突起２４によって破られて、インクＩがシリンダ２内に供給される。
【００３４】
つぎに、図４(a)に白矢印で示すようにピストン３をシリンダ２から上方へ引き出す。
そうするとインクカートリッジ６内の空気が吸引されて、注入部材４の注入管４２を通り、ついでインクＩ内を気泡Ｂとなって上昇して、補給用カートリッジ５内の、インクＩによってインクカートリッジ６内の空間と仕切られた、インクＩの液面より上方の領域に収容される（図４(b)）。そしてそれによってインクカートリッジ６内が減圧状態とされる。
【００３５】
なお、だれでもほぼ一定量の空気を吸引できるようにするためには、シリンダ２の外面に、空気吸引の際にピストン３を引き上げる位置の目安となる標線を設けておくのが好ましい。
また空気の吸引には少し時間がかかり、その間、ピストン３が大気圧によって下方へ押し戻されるのを防止すべく、当該ピストン３を図４(b)の状態で保持しつづけるのは、たとえば高齢者や女性にとってあまり容易なことではない。このため、たとえばシリンダ２とピストン３とに、ピストン３を図４(b)の状態で保持するためのストッパを設けてもよい。
【００３６】
つぎに、この状態でピストン３から手を離してやると、減圧状態となったインクカートリッジ６内と外部の大気圧との圧力差によって、図４(b)に黒矢印で示すようにピストン３が下方へ、最終的にはピストン３が停止する初期の状態（図３(b)の状態）まで自動的に押し込まれ、それにともなって補給用カートリッジ５内に充てんされていた１回分の補給用のインクＩの全量が、当該インクＩの液面より上方の領域に収容された空気Ａを介して押圧されて、注入管４２を通してインクカートリッジ６内に補給される。またこの際、ピストン３を手で押し下げて、インクの補給を助けてやってもよい。
【００３７】
補給されたインクＩは、インクカートリッジ６内が減圧状態となっているために、たとえ高圧縮されたフェルト７であっても空気に邪魔されることなく、その内部のすみずみまで、とくにインクカートリッジ６の、インクＩの出口６１付近まで速やかに浸透する。
インクＩの全量が補給されたあとは、インク補給具１をインクカートリッジ６から取り外し、別途、用意しておいたシール（図示せず）を、穴６０をふさぐように、インクカートリッジ６の上面に貼りつけてやればよい。
【００３８】
また補給具１は、空になった補給用カートリッジ５をピストン３の収容部３０から取り出したのち、水などで洗って、次の補給に備えればよい。
なおピストン３を大気圧差によって自動的に押し込むようにした場合には、前記の初期状態に戻る前に、ピストン３が停止してしまう場合がある。この原因としては、最初の減圧が不十分であった場合などが考えられ、その際にはインクＩが補給具１内に残っているので、ピストン３を、停止した位置から初期状態まで手で押し込んで、残りのインクＩをインクカートリッジ６内に注入してやるのがよい。
【００３９】
以上のごとく、図の例のインク補給方法によれば、あらかじめ補給用カートリッジ５内に充てんされた１回分のインクＩを、インク補給具１のピストン３を所定量、引き上げて離してやるだけで、あるいは引き上げたのち、押し下げてやるだけで、インクカートリッジ６内に良好に補給することができる。
よって、インクＩが補給されたインクカートリッジ６を用いることによって、その使用を再開した初期の段階からインク切れの不良などを生じることなく、良好な印刷を行うことが可能となる。
【００４０】
なお本発明のインク補給具の構成は、以上で説明した図の例のものには限定されない。
たとえば補給用カートリッジ５は、２回分以上の複数回の補給用のインクを充てんしうる容積に形成されていてもよい。その場合には、ピストン３が停止位置までシリンダ２に押し込まれた初期の状態に戻った時点で、２回目以降の補給用のインクＩが残っているため、注入管４２の先端に栓をするか、あるいは注入部材４をはずしてシリンダ２の接続部２３に直接に栓をして、次回のインク補給まで保存してやればよい。
【００４１】
図の例では、シリンダ２の内部に、補給用カートリッジ５のシールＳｆを破る刃状突起２４を設けていたが、かかる刃状突起は省略してもよい。その場合には、たとえば注入管４２の上端を注射針のように尖らせて、シリンダ２内に突出させておくことなどが考えられる。また補給用カートリッジ５の開口５２ａを閉じる手段はシールＳｆには限られず、たとえば開口５２ａに金属製の微小球を圧嵌して閉じておき、それを注入管４２の上端などで補給用カートリッジ５内に押し込んで開口５２ａを開くようにしてもよい。
【００４２】
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、作業量を少なく、かつ作業を簡単にしてユーザーの負担を軽減することができ、しかもその保管、梱包、輸送などの取り扱い時にインク漏れが発生するおそれがないため取り扱いが容易である上、従来に比べて小型化が可能な、新規なインク補給具を提供できるという特有の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインク補給具の、実施の形態の一例を示す部分切り欠き正面図である。
【図２】上記例のインク補給具を、インクカートリッジに接続した状態を示す部分切り欠き正面図である。
【図３】同図(a)(b)はそれぞれ、上記インク補給具を用いて、インクカートリッジにインクを補給する工程の一例を示す部分切り欠き正面図である。
【図４】同図(a)(b)はそれぞれ、インクカートリッジにインクを補給する工程の続きを示す部分切り欠き正面図である。
【図５】従来のインク補給具の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１インク補給具
２シリンダ
３ピストン
３０収容室
５補給用カートリッジ
Ｉインク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is, for example, the ink supply again and again relates intended for replenishing the ink in the ink cartridge for an ink jet printer.
[0002]
[Prior art]
In recent years, ink jet printers have become widespread.
This type of ink jet printer is equipped with a detachable ink cartridge filled with ink, and the ink is supplied from the ink cartridge to the print head.
[0003]
The ink cartridge is basically disposable when the filled ink is used up. However, the ink cartridge is quite expensive, and it is economically burdensome for the user to frequently replace the ink cartridge. In addition, it will act against the recent movements of resource saving and environmental protection, which may cause users to feel useless guilt.
[0004]
In particular, full-color ink cartridges contain, for example, three colors of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), or more recently, more than one multi-color ink separated within one ink cartridge. As a result, the amount of ink stored for each color is small, and the consumption of each color will inevitably vary, so it may be necessary to replace it even though there is still a small amount of ink remaining. The above feeling is even stronger.
[0005]
In addition, the ink cartridge is simply the ink that has been stored, and the ink cartridge itself is still sufficiently usable.
In view of this, it is considered to replenish the ink cartridges that have been used and reuse them. For example, some ink replenishing tools 9 shown in FIG. 5 are commercially available.
[0006]
The ink replenishing tool 9 has a hole 60 (used to fill the ink of the ink cartridge 6 with an injection needle-like injection member 92 attached to the lower portion of a bellows-like elastic resin container 91 made of a synthetic resin. Normally, the ink container 91 is inserted into the ink cartridge 6 by pressing the ink container 91 with a finger as shown by a white arrow in the state of being inserted into a closed film).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
To adjust the amount of ink supplied from the ink cartridge to the print head during printing, or to suppress free movement of ink (such as waves) and ink leakage in the ink cartridge, two As indicated by the dotted line, there is an ink cartridge 6 of a type in which felt 7 soaked with ink is packed.
[0008]
However, if ink of this type is to be replenished with the ink replenishing tool 9 shown in the figure, the replenished ink is contained in the felt 7 particularly when the felt 7 is highly compressed. There is a possibility that it will be disturbed by the air and cannot sufficiently penetrate into the felt 7 and overflow on it, so that a sufficient amount of ink cannot be supplied.
[0009]
Further, since air remains on the lower side of the felt 7, that is, on the ink cartridge 6 near the ink outlet 61, the ink is not immediately discharged from the outlet 61. There is a possibility that a problem may occur that correct printing cannot be performed due to a lack of ink or the like at an initial time when the ink cartridge 6 is mounted on the ink jet printer and resumed.
[0010]
Ink shortage is eliminated by repeating the head cleaning about 2 to 3 times. However, since cleaning is mainly performed by ejecting a large amount of ink, the amount of ink consumption increases as the number of cleanings increases. In addition, there is a problem that the head wears out and its life becomes shorter than usual.
[0011]
In Japanese Patent Laid-Open No. 10-119298, a syringe-type ink replenishing tool including a cylinder and a piston that can be freely inserted into and removed from the cylinder is filled with a predetermined amount of ink for refilling. Connect the ink cartridge to the ink cartridge and pull up the piston to reduce the pressure in the ink cartridge, and then press the piston down automatically or manually by the pressure difference between the inside and outside of the ink cartridge. A replenishment method for replenishing the ink cartridge is described.
[0012]
If this replenishment method is applied to the above-described type of ink cartridge packed with highly compressed felt, the influence of air in the felt can be reduced, and thus the above-described various problems may be solved. is there.
However, for example, by connecting an empty ink supply tool to a separately prepared ink container and pulling up the piston, a predetermined amount of ink for replenishment is sucked from the ink container and filled into the supply tool. After connecting to the ink cartridge, as described above, the piston is further pulled up to reduce the pressure in the ink cartridge and the ink in the replenishing tool is replenished to the ink cartridge. When sucking up or depressurizing the inside of the ink cartridge, a certain amount of force is required, and anyone cannot easily supply ink.
[0013]
Ink replenishment is a difficult technique for users who are unfamiliar with the handling of such instruments, especially women and the elderly, and who are weak, and may spill ink and stain hands, clothes, and desks. Alternatively, the same operation must be repeated many times without being able to suck up a predetermined amount of ink from the ink container once or failing to sufficiently depressurize the interior of the ink cartridge. There is a risk that problems may arise.
[0014]
Therefore, in order to reduce the amount of work and reduce the burden on the user as much as possible, it was considered to supply the market with a predetermined amount of ink filled in the ink replenisher in advance. However, it has been found that, when force is applied, ink may easily leak, which causes a new problem that it becomes difficult to store, pack, transport, and so on.
[0015]
In addition, as described above, the conventional ink replenishment tool has to lift the piston by a certain amount to reduce the pressure inside the ink cartridge from the state where the piston is pulled up and filled with a predetermined amount of ink. There is also a problem that the replenishment tool becomes larger than the amount of ink to be replenished.
The object of the present invention is to reduce the amount of work, simplify the work and reduce the burden on the user, and is easy to handle because there is no risk of ink leakage during handling such as storage, packing, and transportation. In addition, it is an object of the present invention to provide a novel ink replenisher that can be reduced in size as compared with the conventional art.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an ink supply device of the present invention comprises a cylinder and a piston that can be freely inserted into and removed from the cylinder, and the piston is filled with a predetermined amount of ink for supply. A storage chamber for detachably storing the replenishment cartridge is provided .
[0017]
According to the ink supply device of the present invention, as described above, the ink is filled in the supply cartridge, and it is not necessary to fill the supply device with ink in advance. For example, storage, packing, transportation, etc. Easy to handle.
In addition, since the ink supply to the replenishing tool is completed simply by housing the replenishing cartridge in the piston housing chamber, the amount of work can be reduced, and the work can be simplified to reduce the burden on the user. .
[0018]
In addition, since the replenishment cartridge is accommodated in the accommodation chamber provided in the piston as described above, the cylinder only needs to have a volume sufficient to pull up the piston in order to depressurize the inside of the ink cartridge. In comparison, the entire replenishment tool can be reduced in size.
Further, the replenishment cartridge only needs to have a function of storing and storing a predetermined amount of ink such as one time. For example, an ink cartridge can store multicolor ink or be used in an ink jet printer. Since a complicated mechanism for controlling the amount of ink to be supplied is not required, its structure can be remarkably simplified, its size can be reduced, and the amount of materials such as synthetic resin used can be reduced. it can.
[0019]
Further, the ink supply tool can be used any number of times as long as the supply cartridge is replaced.
Therefore, the ink supply device of the present invention has a low running cost and can contribute to resource saving and environmental protection as compared with the case where the ink cartridge itself is replaced.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings showing an example of the embodiment.
As shown in FIGS. 1 and 2, the ink supply device 1 of this example includes a cylinder 2, a piston 3 that can be freely inserted into and removed from the cylinder 2, and an ink injection unit that is connected to the tip of the cylinder 2. It is formed in the shape of a syringe provided with an injection member 4 for the purpose.
[0021]
Among these, the cylinder 2 is entirely formed of a synthetic resin or the like, and has a cylindrical main body 21 with one end serving as an opening 21 a for inserting and removing the piston 3, and the main body 21. And a small-diameter cylindrical shape coaxial with the main body 21 for detachably connecting the injection member 4 projecting downward in the figure from the center of the mirror plate 22. And a connecting portion 23.
[0022]
The connecting portion 23 is difficult to understand in the figure to prevent the injection member 4 from coming off when the injection member 4 is connected, but in the middle of the outer surface, the connection member 23 engages with an inner peripheral surface of a flange portion 41a, which will be described later. An engagement portion 23a having a slightly large diameter is provided to prevent the removal. Further, on the inner surface (upper surface in the drawing) of the end plate 22, the seal Sf that closes the opening 52a is broken so that replenishment ink filled in a replenishment cartridge 5 to be described later is supplied into the cylinder 2. A blade-like projection 24 is provided so as to project upward so as to surround the through hole 23b.
[0023]
The piston 3 is also integrally formed of a synthetic resin or the like as a whole, and has a cylindrical main body 31 whose inside is a housing chamber 30 for the replenishment cartridge 5 and one end (upper end in the figure) of the main body 31. The main body, which is also integrally formed of synthetic resin or the like, is used to fix the replenishment cartridge 5 accommodated in the accommodating chamber 30 by closing the opening 31a for taking in and out the replenishment cartridge 5 A columnar lid 32 having the same diameter as the portion 31 is provided.
[0024]
Both are detachable from each other by screwing between a female screw portion 31 b formed on the inner peripheral surface of the opening 31 a of the main body portion 31 and a male screw portion 32 a formed at one end (lower end in the figure) of the lid body 32. At one end (lower end in the figure) of the main body 31 opposite to the side where the opening 31a is formed, the opening 52a of the replenishment cartridge 5 that is closed with the seal Sf as described above is exposed to the outside. An opening 31c having a diameter smaller than the inner diameter of the storage chamber 30 is provided, and two grooves 31d and 31d are formed on the outer periphery of the opening 31c. The cylinders 2 are provided in the grooves 31d and 31d, respectively. Two seal rings Sr and Sr made of a flexible material such as rubber or soft resin for sliding the two while maintaining airtightness between the piston 3 and the piston 3 are fitted.
[0025]
On the other hand, at one end (upper end in the figure) of the lid 32 opposite to the side where the male screw portion 32a is formed, a flange portion 32b serving as a handle when the piston 3 is inserted into and removed from the cylinder 2 is operated. It protrudes radially outward.
The injection member 4 includes a connection part 41 formed of a synthetic resin and connected to the connection part 23 of the cylinder 2, a metal pipe injection pipe 42 attached to the tip of the connection part 41, and the injection pipe And a packing 43 formed of a flexible material such as rubber or soft resin, which is press-fitted into a hole 60 of the ink cartridge 6 (see FIG. 2) and is kept airtight during decompression. ing.
[0026]
Further, as described above, at the end of the connecting portion 41, when the connecting portion 23 of the cylinder 2 is connected, the inner peripheral surface engages with the engaging portion 23a and functions as a retaining member, and the above connection is made. A flange portion 41a that functions as a handle when releasing is provided.
In the case of the illustrated example, the injection tube 42 is formed in such a length that it is inserted into the felt 7 in the ink cartridge 6 and reaches the vicinity of the bottom of the ink cartridge 6. When the length of the injection tube 42 is made long in this way, the replenishing ink I can be replenished better to the bottom of the ink cartridge 6, and the use of the ink cartridge 6 can be used as described above. It is possible to more reliably prevent the occurrence of ink shortage at the initial point of resumption.
[0027]
However, the length of the injection tube 42 can be set to an appropriate length according to the structure of the ink cartridge 6 or the method of ink supply.
The replenishment cartridge 5 is also integrally formed of a synthetic resin, and has a bottomed cylindrical shape and an outer diameter that matches the inner diameter of the accommodation chamber 30 of the piston 3 and is closed. One end (lower end in the figure) having a tapered shape with a tapered end, a diameter smaller than the tip end of the taper, which extends further downward from the tip end of the taper of the main body 51, and the piston 3 A small-diameter portion 52 having an outer diameter coinciding with the inner diameter of the opening 31a, and the opening 52a is formed in the small-diameter portion 52.
[0028]
In the case of this example, the opening 52a is closed by heat-sealing a seal Sf made of a soft plastic film or the like while the main body 51 is filled with ink for one replenishment in this example. Yes.
The length of the replenishment cartridge 5 from the end surface 51a of the main body 51 on the closed one end (upper end in the figure) side to the step surface 51b of the tapered end with the small diameter portion 52 is shown in FIG. As seen, when the main body 31 and the lid 32 of the piston 3 are assembled by screwing both screw portions 31b and 32a, the housing 30 and the opening 31c of the main body 31 are opened from the lower end surface 32c of the lid 32. Is set to coincide with the length up to the step surface 31e. By setting in this way, the replenishment cartridge 5 accommodated in the accommodating portion 30 is fixed in the axial direction with respect to the piston 3.
[0029]
Further, as described above, the outer diameter of the main body 51 of the replenishment cartridge 5 matches the inner diameter of the housing portion 30, and the outer diameter of the small diameter portion 52 matches the inner diameter of the opening 31c. The accommodated replenishment cartridge 5 is also fixed to the piston 3 in a direction orthogonal to the axial direction thereof.
The tip of the main body 51 of the replenishment cartridge 5 on the side where the small diameter portion 52 extends is tapered so that the replenishment cartridge 5 is accommodated in the accommodating portion 30 through the opening 31a. This is to make it easier.
[0030]
Using the ink supply device 1 of this embodiment having the above-described respective units, For example other to replenish ink to the ink cartridge 6 which felt 7 of the high compression packed as seen in FIG. 2, first ink outlet In addition to closing 61 with a seal or the like, the hole 60 for ink filling at the time of manufacture provided on the upper surface of the ink cartridge 6 as described above is formed in a film (not shown) attached to close the hole. Open or expose the film by peeling only the hole 60.
[0031]
Also, the main body of the ink cartridge 6 is usually formed separately from the upper and lower bodies, and is formed by welding after the felt 7 is packed therein. If the welding is incomplete, the interface 62 is used. There is a possibility that air may enter and the inside of the cartridge 6 cannot be sufficiently decompressed. Therefore, for example, if air is infiltrated from the interface 62 by sucking a little using the ink supply tool 1, the interface 62 may be closed with a seal tape or the like.
[0032]
Next, the cylinder 2 in the ink replenishing tool 1 of this example is connected to the ink cartridge 6 so as to maintain airtightness during decompression by press-fitting into the hole 60 of the packing 43 as described above.
Further, as shown in FIG. 1, the screwing of both screw portions 31b and 32a of the piston 3 is released, the lid body 32 is removed from the main body portion 31, and a new replenishment in which ink for one replenishment is filled is provided. After the cartridge 5 is accommodated in the accommodating chamber 30 from the opening 31a of the main body 31, the two screw portions 31b and 32a are screwed again and the piston 3 is assembled as shown in FIG. The replenishment cartridge 5 is fixed to the piston 3.
[0033]
Next, the piston 3 is inserted into the cylinder 2 connected to the ink cartridge 6 as shown by the one-dot chain line arrow in the figure, and then the cylinder 2 is set up almost vertically, with the black arrow in FIG. As shown in FIG. 3B, the seal Sf that has closed the opening 52a of the replenishing cartridge 5 is broken by the blade-like protrusion 24 of the cylinder 2 so that the ink I is removed. It is supplied into the cylinder 2.
[0034]
Next, the piston 3 is pulled upward from the cylinder 2 as indicated by a white arrow in FIG.
Then, the air in the ink cartridge 6 is sucked, passes through the injection pipe 42 of the injection member 4, then rises in the ink I as a bubble B, and the ink I in the replenishment cartridge 5 in the ink cartridge 6 And is stored in an area above the liquid level of the ink I (see FIG. 4B). As a result, the pressure inside the ink cartridge 6 is reduced.
[0035]
In order to allow anyone to suck a substantially constant amount of air, it is preferable to provide a mark on the outer surface of the cylinder 2 that serves as a guideline for the position at which the piston 3 is lifted during air suction.
In addition, it takes a little time for the air to be sucked, and during that time, in order to prevent the piston 3 from being pushed back downward by the atmospheric pressure, the piston 3 is kept in the state shown in FIG. It is not so easy for women. For this reason, for example, a stopper for holding the piston 3 in the state shown in FIG. 4B may be provided on the cylinder 2 and the piston 3.
[0036]
Next, when the hand is released from the piston 3 in this state, the piston 3 is moved as shown by the black arrow in FIG. 4 (b) due to the pressure difference between the inside of the ink cartridge 6 in the decompressed state and the external atmospheric pressure. The piston 3 is automatically pushed down to the initial state where the piston 3 stops (the state shown in FIG. 3 (b)), and the replenishment cartridge 5 is filled for the one time. The entire amount of the ink I is pressed through the air A accommodated in the region above the liquid level of the ink I and is supplied into the ink cartridge 6 through the injection tube 42. At this time, the piston 3 may be pushed down by hand to help replenish ink.
[0037]
Since the replenished ink I is in a depressurized state in the ink cartridge 6, even if it is a highly compressed felt 7, it is not obstructed by the air, and the inside of the ink cartridge 6, in particular, the ink cartridge. 6 quickly penetrates to the vicinity of the outlet 61 of the ink I.
After the entire amount of ink I is replenished, the ink replenishing tool 1 is removed from the ink cartridge 6 and a separately prepared seal (not shown) is placed on the upper surface of the ink cartridge 6 so as to close the hole 60. Just paste it.
[0038]
The replenishing tool 1 may be prepared for the next replenishment by taking out the empty replenishing cartridge 5 from the accommodating portion 30 of the piston 3 and washing it with water or the like.
When the piston 3 is automatically pushed in due to the atmospheric pressure difference, the piston 3 may stop before returning to the initial state. The cause may be a case where the initial pressure reduction is insufficient. At that time, since the ink I remains in the replenishing tool 1, the piston 3 is manually moved from the stopped position to the initial state. The remaining ink I is preferably injected into the ink cartridge 6 by pushing in.
[0039]
As described above, according to the ink replenishing method of the example shown in the drawing, the ink I for one time filled in the replenishing cartridge 5 is simply lifted and released by a predetermined amount of the piston 3 of the ink replenishing tool 1. Alternatively, the ink cartridge 6 can be replenished satisfactorily simply by pulling it up and then pushing it down.
Therefore, by using the ink cartridge 6 replenished with the ink I, it is possible to perform good printing without causing a lack of ink from the initial stage when the use is resumed.
[0040]
The configuration of the ink supply device of the present invention is not limited to the example illustrated in the above description.
For example, the replenishment cartridge 5 may be formed in a volume that can be filled with ink for replenishment two or more times. In that case, since the ink I for replenishment after the second time remains when the piston 3 is pushed back into the cylinder 2 to the stop position, the tip of the injection tube 42 is plugged. Alternatively, the injection member 4 may be removed and the connecting portion 23 of the cylinder 2 may be directly plugged and stored until the next ink supply.
[0041]
In the example shown in the figure, the blade-like protrusion 24 that breaks the seal Sf of the replenishment cartridge 5 is provided inside the cylinder 2, but the blade-like protrusion may be omitted. In that case, for example, the upper end of the injection tube 42 may be sharpened like an injection needle and projected into the cylinder 2. The means for closing the opening 52a of the replenishment cartridge 5 is not limited to the seal Sf. For example, a metal microsphere is press-fitted and closed in the opening 52a, and the replenishment cartridge 5 is closed by the upper end of the injection tube 42 or the like. You may make it open in 52a by pushing in.
[0042]
In addition, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the amount of work can be reduced, the work can be simplified, the burden on the user can be reduced, and ink leakage occurs during handling such as storage, packing, and transportation. Since there is no fear, it is easy to handle and has a unique effect of providing a novel ink supply device that can be reduced in size compared to the conventional one.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an example of an embodiment of an ink supply device of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway front view showing a state in which the ink supply tool of the above example is connected to an ink cartridge.
FIGS. 3A and 3B are partially cutaway front views showing an example of a process for supplying ink to an ink cartridge using the ink supply tool. FIG.
FIGS. 4A and 4B are partially cutaway front views showing the continuation of the step of supplying ink to the ink cartridge.
FIG. 5 is a front view illustrating an example of a conventional ink supply tool.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink supply tool 2 Cylinder 3 Piston 30 Storage chamber 5 Supply cartridge I Ink

Claims

A cylinder, an ink supply device which Ru and a piston which is freely inserted or removed in the cylinder, above the piston, a storage chamber for detachably accommodating a refill cartridge filled with a predetermined amount of ink for replenishing An ink supply device characterized by being provided.

2. The ink supply device according to claim 1, wherein the supply cartridge stored in the storage chamber is filled with a single supply of supply ink.