JP2000141679A - インク補給具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 あらかじめ所定量のインクを充てんした状態
で市場に供することができ、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、インクカートリッジのためのインク補
給具を提供する。 【解決手段】 シリンダ２に抜き挿し自在とされたピス
トン３に、このピストン３を停止位置までシリンダ２に
押し込んだ状態で所定量のインクが充てんされるインク
室３０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【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４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５の、製
造時にインクの充てんに使用した穴５０（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５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６を内部に詰めたタイプのインクカート
リッジ５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５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６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６内の空気
によって邪魔されて、当該フェルト６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６の下の方、つまりインクカ
ートリッジ５の、インクの出口５１に近い方には空気が
残っているために、上記出口５１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
５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。と
くに、ユーザーの負担をさらに軽減するとともに、省資
源や環境保護などにも貢献すべく、１個のインク補給具
に２回分以上の補給用のインクを充てんして、２回以上
のインク補給に使用できるようにしようとすると、シリ
ンダにその分の容積が必要になるため、補給具はかなり
大きなものとなってしまう。

【００１６】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べく、あらかじ
め所定量のインクを充てんした状態で市場に供すること
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。

【００１７】

【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、補給用の
インクを充てんした状態で、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、上
記インクカートリッジ内を減圧状態としつつ、インクを
補給するためのものであって、上記ピストンおよびシリ
ンダのうちの少なくとも一方に、ピストンを停止位置ま
でシリンダに押し込んだ状態で所定量のインクが充てん
されるインク室を設けたことを特徴とする。

【００１８】本発明のインク補給具によれば、上記のよ
うにピストンを停止位置までシリンダに押し込んだ状態
で、この両者のうちの少なくとも一方に設けたインク室
に所定量の補給用のインクが収容されるので、たとえば
保管、梱包、輸送などの取り扱い時にピストンに力が加
わってもインクが簡単に漏れるおそれがなく、取り扱い
が容易である。したがって、あらかじめ所定量のインク
を充てんした状態で市場に供することができるために、
インク補給の作業量を少なくして、ユーザーの負担を軽
減することが可能となる。

【００１９】なおインク室は、ピストンとシリンダのい
ずれに設けてもよいが、ピストンに設けるのが好まし
い。ピストンにインク室を設けた場合には、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。したがって、補給具の全体をあまり大型化すること
なく、たとえば２回分以上の補給用のインクをインク室
に充てんしておくことが可能となり、ユーザーの負担を
さらに軽減するとともに、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２
２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２
１と同軸の小径円筒状の接続部２３とを備えている。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。

【００２２】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ものであって、一端がインク室
３０のための開口３１ａとされ、かつ他端が塞がれて、
その内部がインク室３０とされた円筒状の主体部３１
と、この主体部３１の、開口３１ａ側の一端の外周に形
成した２本の溝３１ｂ、３１ｂにそれぞれ嵌合された、
シリンダ２との気密を維持しつつ当該シリンダ２内を摺
動しうる、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Ｓ、Ｓと、上記主体部３１の、
塞がれた他端から径方向外方へ突設された、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３２とを備えている。

【００２３】上記のうちインク室３０は、この例の場
合、２回分以上の補給用のインクを充てんしうる容積に
形成されている。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５の穴５０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。

【００２４】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５内のフェルト６に差
し込まれて、インクカートリッジ５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５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５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。

【００２５】ただし注入管４２の長さは、インクカート
リッジ５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。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６が詰められたインクカートリッ
ジ５にインクを補給するには、まずインクの出口５１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５の上面に設けられている、製造時のインク充て
ん用の穴５０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５０の部分のみ剥がすことによって露出させ
る。

【００２６】またインクカートリッジ５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６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５２から空気が侵入してカートリッ
ジ５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５２から空気が侵入するようであれば、当該界
面５２をシールテープなどで塞いでやればよい。

【００２７】つぎに、図にみるようにピストン３を停止
位置までシリンダ２に押し込んだ状態で、あらかじめ所
定量の（この例の場合は前記のように２回分以上の）補
給用のインクＩが、ピストン３のインク室３０内に充て
んされたインク補給具１を用意する。そしてこのインク
補給具１を、前記のごとくパッキン４３の穴５０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５に接続し、ついでインク補給具１をほぼ
垂直に立てた状態で、図２および図３(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。

【００２８】そうすると、カートリッジ５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、インク室３０内の、
インクＩによってインクカートリッジ５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３(b) ）。そしてそれによってカートリッジ５内が
減圧状態とされる。

【００２９】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３
(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３
(b)の状態で保持するためのストッパを設けてもよい。

【００３０】つぎに、この状態でピストン３から手を離
してやると、減圧状態となったカートリッジ５内と外部
の大気圧との圧力差によって、図３(b)に黒矢印で示す
ようにピストン３が下方へ自動的に押し込まれ、それに
ともなってインク室３０内のインクＩ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５内に
補給される。

【００３１】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。補給されたイ
ンクＩは、インクカートリッジ５内が減圧状態となって
いるために、十分な量が、たとえ高圧縮されたフェルト
６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５の、インクＩ
の出口５１付近まで、速やかに浸透する。

【００３２】所定量のインクＩ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５から取り外し、別
途、用意しておいたシール（図示せず）を、穴５０をふ
さぐように、インクカートリッジ５の上面に貼りつけて
やればよい。またインク補給具１は、上記のように所定
量のインクＩが補給されると、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るので、こ
の時点でインク室３０内に２回目以降の補給用のインク
Ｉが残っている場合には、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。

【００３３】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、上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の補給量が不足している
おそれがあるので、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やるのがよい。以上のごと
く、図の例のインク補給方法によれば、あらかじめ所定
量のインクＩを充てんしたインク補給具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５内に、インクＩを良好に補給することができる。

【００３４】よって、インクＩが補給されたインクカー
トリッジ５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。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。

【００３５】たとえばインク室３０は、１回分のみのイ
ンクを充てんしうる容積に形成されていてもよい。この
場合には、インク補給のたびごとに補給具を購入しなけ
ればならないが、図の例のものよりもインク補給具をさ
らに小型化できるという利点がある。また、たとえばピ
ストン３に、インク室３０を外部と繋ぐ通気孔を設ける
とともに、この通気孔を、栓体などを用いて開閉自在と
しておくこともできる。

【００３６】この場合には、通気孔を栓体で閉じた状態
でインクカートリッジ５内の減圧を行ったのち、栓体を
外して通気孔を開いてやると、ピストン３を下降させる
ことなく、つまりピストン３が下降する際の、摩擦によ
る抵抗を生じさせることなく、よりスムーズに、インク
Ｉをインクカートリッジ５内に補給できるという利点が
ある。

【００３７】ただし、インク室３０内に２回目以降のイ
ンクＩが残っていると、補給が終了したあと、通気孔を
開いたままの状態で、ピストン３を手で押し下げてやる
必要があるので、かかる構成を採用するのは、前述し
た、１回分のみのインクがインク室３０に充てんされ
る、小型の補給具が好ましい。インク室はシリンダに設
けてもよい。たとえばシリンダの途中にピストンのスト
ッパを設けて、シリンダの、ストッパより先の部分をイ
ンク室にしたり、あるいはシリンダの外側にシリンダ内
と連通するインク室を設けたりしてもよい。ただし前述
したように、補給具の全体を小型化するためには、図の
例のようにシリンダにインク室を設けるのがより好まし
い。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。

【００３８】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
あらかじめ所定量のインクを充てんした状態で市場に供
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】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 インク室 Ｉ インク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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、補給用のインクを充てんし
   た状態で、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、上記インクカートリ
   ッジ内を減圧状態としつつ、インクを補給するためのイ
   ンク補給具であって、上記ピストンおよびシリンダのう
   ちの少なくとも一方に、ピストンを停止位置までシリン
   ダに押し込んだ状態で所定量のインクが充てんされるイ
   ンク室を設けたことを特徴とするインク補給具。
2. 【請求項２】インク室がピストンに設けられている請求
   項１記載のインク補給具。
3. 【請求項3】インク室が、２回分以上の補給用のインク
   を充てんしうる容積を有している請求項１記載のインク
   補給具。