JP2013540602A - 補給システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

携帯式の補給可能なマーカー流体カートリッジは、マーカーチャンバと、該カートリッジから外に延出し、該マーカーチャンバと流体連通するマーカー流体アプリケータと、送達管がそこに押しつけられることにより開放するように構成されることで、マーカー流体がマーカーチャンバに流れ込むことができるようにする充填機構と、マーカー流体がマーカーチャンバから外に漏出するのを最小限にするように構成された少なくとも１つの密閉リングを備えている。
【選択図】図１ａ

Description

本発明は、補給可能なマーカーに関する。詳細には本発明は、マーカー流体の充填器から補給可能なマーカー流体カートリッジに充填するためのシステムおよび方法に関する。

ペン、絵筆、プリンタなどのマーカーを使用して表面に記録可能な痕跡が残される。典型的には、表面に絵の具、インクなどのマーカー流体を塗布することによって記録可能な痕跡が残される。

従来の黒板用のチョークは扱いにくいため、ホワイトボードのペンによって次第に取って変わられてきた。しかしながらインクを使い果たしたときに、ペン全体を廃棄するため多大な資源の浪費と環境汚染を引き起こすだけでなく、ペンの費用も大幅に上がっている。Ｑｉｕ Ｊｉｎｓｈｅｎｇに対するＣＮ９６２０２５２７は、自動的にインクを吸い上げる消去可能なホワイトボードペンに関する特定のモデルを記載している。しかしながらそれは漏れ止めされていないため、扱いにくく、インクこぼれとインクの蒸発の両方から無駄が多くなる。

マーカーによって保持されるマーカー流体の量は、制限されているため、マーカー流体が表面に塗布される際、マーカー中のマーカー流体の供給量は、周期的に使い果たされてしまう。マーカー内に残っているマーカー流体が不十分な場合、マーカー流体の供給量を、再度満たす必要があり、あるいはマーカーを使い捨てにしなければならなくなる。

マーカー流体はその性質により概ね着色されており流動性である。したがってマーカーの補給作業は典型的には厄介な作業である。よって簡便にするには、使い捨てのマーカーが最も一般的である。しかしながらマーカーを頻繁に廃棄することは無駄が多くなり、コストが高くなることを理解されたい。

一部のプリンタカートリッジ、例えばインクジェットカートリッジは、補給可能であり得る。典型的には、これはシリンジをインクによって満たし、空であると思われるインクカートリッジからカバーを取り外し、シリンジに嵌合されたシリンジニードルによって、シリンジから、カートリッジ内の隔壁を通ってカートリッジへとプリンタインクを注入することによって行なわれる。補給は、インクが隔壁から外にあふれ出すようになるまで行なわれる。このような充填作業には、若干の器用さと、カートリッジの構造の知識、これを実施するための時間と労力が必要である。よって典型的にはこれは補給専用の工場において行なわれる。

Ｓｅａｇｕｉｓｔ Ｖａｌｖｅ社に対する米国特許第４，４７３，０９７号は、充填デバイスから一定の量の流体を受け取り、これを測定することを目的とした装置を記載しており、この充填デバイスが、水平な面に載せるためにほぼ平坦な底部を有する容器を備えている。容器は好ましくは可撓性であることにより、操作者がこの容器を押圧して、分配開口部から霧吹き状の流体を排出することが可能であり、また容器は透明な側壁を有しており、この側壁に印がつけられており、操作者が、この印に対して容器内の流体レベルを見ることによって、中に入っている流体の量を突き止めることができる。容器の底部近傍に密閉弁が配置され、この弁が充填デバイスから流体を受け取るように適合されることで、容器を流体充填デバイスから所望の流体レベルまで満たすことができる。分配開口部は、そこから流体を分配する容器の内部と流体連通している。瓶の底部は、複数の壁、すなわち外側の側壁、内側の側壁および平坦な底部を形成するリップを有する切り離し可能な容器の基部である。さらに容器手段の底部には開口が備わっており、この底部は、この基部が容器に装着される際、基部の別の壁によって密閉される。基部は、容器の壁のねじ山と、内側側壁のねじ山によって容器にねじ込まれる。密閉弁は、推進流体の圧力によって偏向される。

Ｃ．Ｔ．Ｉに対する米国特許第２００９０１９４９１号は、香水などの液体を繰り返し収容し、かつ分配するように適合された補給瓶を記載している。この補給瓶には、底部と上部を有する瓶が含まれ、上部には開口が設けられ、この開口は覆われるように適合されており、底部には補給機構が設けられている。液体は、正式な瓶から、例えば噴霧機構によって充填機構を介して収容され、開口から分配される。

この正式な瓶は、例えば正式な噴霧瓶であり、その噴霧機構は、例えば心棒を含んでいる。補給機構には、例えばチェック弁が含まれ、この弁は、心棒が底部に設けられた底部開口の中に押し込まれたとき、開放するように適合されており、すなわち心棒が弁を押して開放させ、この心棒を通って液体が補給瓶の中に押し込まれる。

Ｄｏｎｇｇｕａｎ ＹｉＸｉｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃに対する中国実用新案ＺＬ ２００７２００５１８０６．９号は、携帯式で補給可能な噴霧瓶を記載しており、この瓶は、補給した後再利用することができる。この瓶は、ノズル組立体と、内部瓶と筐体を含んでおり、ノズル組立体は、内部瓶の頂部に設置されている。該内部瓶の底部には、補給構造が設置されている。該補給構造は、該内部瓶の底部にある補給入り口と、該補給入り口に設置された当接ロッドと、該当接ロッドのための回復構造と、密閉構造で構成されている。該内部瓶にはさらに排出構造が備わっている。

例えば香水などの液体が漏出した場合、無駄は多くなるが典型的には無害であるのに対して、マーカー流体または補給瓶からの例えばインクなどの記録するための流体の漏出は、回避すべきであることを理解されたい。これに加えて、記録用流体を補給するための瓶は、このようなものの必要性が認識されていないため、入手することができない。

米国特許第４，４７３，０９７号 米国特許第２００９０１９４９１号 中国実用新案ＺＬ２００７２００５１８０６．９号

清潔に、効果的に、密閉可能に、環境に優しく、かつ簡便な、記録用流体カートリッジ、例えばマーカーを補給するためのシステムおよび方法に対する要望がある。本明細書に開示される実施形態は、この要望に応えている。

一態様によると、マーカー流体カートリッジを補充するためのシステムは、
ａ）少なくとも１つのマーカー流体充填器であって、
タンクと、
そこを通ってマーカー流体を分配することができる送達管と、
該タンク内のマーカー流体を送達管全体に汲上げることができるように構成されたポンプを備えるマーカー流体充填器、
ｂ）該少なくとも１つのマーカー流体充填器からマーカー流体を受け取ることができるように構成された少なくとも１つの携帯式の補給可能なマーカー流体カートリッジとを備えており、
このマーカー流体カートリッジが、
その中にあるマーカーチャンバと、
カートリッジから外に延出し、マーカーチャンバと流体連通するマーカー流体アプリケータと、
送達管がそこに押しつけられることにより開放するように構成されることで、マーカー流体がマーカーチャンバへと流れ込むことができるようにする充填機構と、
マーカー流体がマーカーチャンバから外に漏出するのを最小限にするように構成された少なくとも１つの密閉リングを備えている。

この請求項のシステムは、中に陥入部を備えた壁を備えるカートリッジを有する場合があり、この場合充填機構は、該陥入部の中に保持される。

別の態様によると、
その中にあるマーカーチャンバと、
カートリッジから外に延出し、マーカーチャンバと流体連通するマーカー流体アプリケータと、
送達管がそこに押しつけられることにより開放するように構成されることで、マーカー流体がマーカーチャンバへと流れ込むことができるようにする充填機構と、
マーカー流体がマーカーチャンバから外に漏出するのを最小限にするように構成された少なくとも１つの密閉リングを備えた携帯式の補給可能なマーカー流体カートリッジが提供されている。

このカートリッジは、中に陥入部を備えた壁を備える場合があり、この場合充填機構は、該陥入部の中に保持される。

該充填器内の該マーカー流体の汲上げは、送達管を間欠的にかつ繰り返し充填機構に対して押しつけることによって実現することができる。

好ましくはカートリッジはさらに、空気逃がし手段を備えており、この手段は、マーカーチャンバをマーカー流体で満たす間、マーカーチャンバから空気を追い出すことができ、マーカーチャンバからマーカー流体を放出することはできないように構成されている。

いくつかの実施形態において、該マーカーチャンバは、充填機構とアプリケータの両方と流体連通するマーカー流体吸収材を備えている。

好ましくはカートリッジのアプリケータが、特定の面に適用されることで、マーカー流体がこの面に塗布される際、カートリッジの吸収材とマーカー流体によって、マーカー流体がこの面に塗布されるのより速い速度でアプリケータ内のマーカー流体を補充することができる。

カートリッジはさらに、カートリッジ用の取り外し可能な弁のキャップを備えており、この弁キャップがカートリッジに嵌められる際、カートリッジの充填機構を空気から密閉するように構成されている。

マーカーチャンバは好ましくは、その壁の中に、マーカー流体によって満たされるマーカーチャンバの度合いを示す透明な容積表示窓を備えている。

いくつかのシステムの実施形態はさらに、少なくとも１つの提示ボードを備える。

好ましくはこれらの実施形態では、各々の充填器は、色によりコード化されることで各々のカートリッジに適合する。

該マーカー流体アプリケータは、プリントヘッド、ペン先、ローラボール、ボールペン、フェルトペン、ファイバーペン、ブラシ、リード、ノズルおよびそれらの組み合わせから成る群から選択することができる。

カートリッジは例えば、ペン、絵筆、ホワイトボードマーカー、油性マジックおよびインクジェットカートリッジ、蛍光ペン、レーザプリンタトナーカートリッジおよび修正液カートリッジから成る群の１つまたは複数から選択することができる。

マーカー流体は、例えばインク、ペンキ、白色染料、溶剤、染料およびそれらを組み合わせたものから成る群の１つまたは複数から選択することができる。

マーカー流体は、溶液、ゲル、懸濁液および乳剤から成る群から選択することができる。

別の態様により、マーカー流体カートリッジを充填するための方法が提供されており、この方法は、
そこを通ってマーカー流体を分配することができる送達管およびポンプを備える、マーカー流体の充填器を準備するステップと、
携帯式の補給可能なマーカー流体カートリッジを準備するステップであって、
このカートリッジが、中にマーカーチャンバと、充填機構と、密閉リングを備えており、充填機構は、送達管がそこに押しつけられることによって開放するように構成されており、密閉リングは、マーカー流体がマーカーチャンバから外に漏出するのを最小限にするように構成されているステップと、
該送達管を充填機構に結合するステップと、
該ポンプを利用して該充填器から充填機構を介してマーカー流体を該マーカーチャンバへと引き込み、その一方で該マーカーチャンバからマーカー流体を放出するステップを含む。

該送達管を充填機構に結合し、マーカー流体を引き込むステップは、該送達管を充填機構に対して繰り返し押しつけることで、該充填機構が開放して、マーカーチャンバが該マーカー流体を受け取ることができるようにするステップを含み得る。

充填機構は、中を貫通しているチャネルを備えたホルダーを備えており、これは陥入部にある少なくとも１つの密閉リングと共に摺動可能であり、このリングによって保持される。

チャネルは、陥入部を備える壁に隣接する内径を有することができ、この内径により、その中で送達管と締まりばめすることが可能である。

充填機構はさらに、チャネルの壁からつながる充填ポートを備えることもある。

充填機構は、その中で送達管と締まりばめすることができる。

カートリッジはさらに、取り外し可能なキャップを備えることもあり、このキャップがカートリッジに嵌められる際、アプリケータを密閉するように構成されている。

充填機構は、底部の曲がりやすい弾性の部分と、そこに永続的に取り付けられた頂部の堅い部分を有するピストンを備える場合があり、頂部は、底部によって押し上げられ、曲がりやすい弾性の部分は、管によって押しやられないときチャンバを密閉し、管によって押しやられる際には管の力が底部を圧縮し、これによりマーカー流体が、ピストンと陥入部の間にある少なくとも１つの隙間を介してチャンバに進入することができる。

陥入部が少なくとも１つの歯を備えることで、ピストンを保持する。

マーカー流体アプリケータは、チャンバ内に供給シャフトを備える場合があり、この場合供給シャフトがピストンを下に推し進める弾性材料を有しており、ピストンが管によって上方向に押し上げられる際、ピストンによってこれを十分に圧縮させることができることにより、カートリッジをマーカー流体で満たすことができる。

本発明をよりよく理解するため、およびどのようにしてそれを実施することができるのかを示すために、純粋に１つの例として添付の図面を参照されたい。

図面を詳細に独自に参照してみると、示される個々の詳細は単に、一例として示されており、本発明の好ましい実施形態の例示として考察することを目的としており、本発明の原理および概念的な態様の最も有益であり、最も簡単に理解される記載であると考えられるものを提供するために提示されていることが強調されている。この点において、本発明の基本的な理解に必要とされるもの以外は、本発明の構造上の詳細をより詳細に示すような試みはされず、この記載を図面と併せることで、本発明の複数の形態をいかにして実際に具現化することができるかが当業者に明らかになる。

マーカー流体カートリッジを充填するためのシステムのいくつかの実施形態における補給可能なマーカーペンを貫通する断面図である。 図１ａに示されるマーカー流体カートリッジの底部の分解組立図である。 マーカー流体カートリッジを充填するためのシステムの複数の実施形態における送達機構を含むインク充填器の概略図であり、このインク充填器は、図１ａに示されるマーカー流体カートリッジと共に使用するのに適している。 インク充填器を備えた図１ａのカートリッジの底部を含むシステムを表す図である。 充填器によるカートリッジの充填作業を示す、図３ａに描かれるシステムの図である。 他の実施形態におけるカートリッジの断面図である。 図４ａに示されるマーカーペンの底部の分解組立図である。 いくつかの実施形態におけるマーカーペンにある空気逃がし弁の分解組立図である。 いくつかの他の実施形態における、マーカーペンの空気逃がし弁の分解組立図である。 いくつかのさらなる実施形態における、カートリッジの断面図である。 図５ａに示されるマーカー流体カートリッジの底部の分解組立図である。 さらに別の実施形態によるコンピュータプリンタで使用するための補給可能なインクカートリッジの概略図である。 複数のインク充填器を含むマーカー補給ステーションを内蔵する提示ボードの概略図である。 本発明の別の実施形態によるマーカー流体カートリッジを充填するための方法の主なステップを示すフローチャートである。

本明細書に記載される実施形態は、マーカーまたは他の記録用の器具にマーカー流体を簡便に供給することを目的とした補給システムを提供することに向けられている。この補給システムは、例えばペン、インクジェットカートリッジ、トナーカートリッジなどの様々なマーカー流体カートリッジと共に使用することができ、その選択を、以下の実施形態において記載するが、これは単に例示することを目的としている。補給システムの他の実施形態を利用して、他のマーカーを必要に応じて別のマーカー流体で満たすこともできることを理解されたい。

図１ａを参照すると、この図面は、この補給システムの第１の実施形態による補給可能なマーカー流体カートリッジ１００を貫通する断面図を示している。

マーカー流体カートリッジ１００は、インクチャンバ１２０と、上部１０１にあるインクアプリケータ１４０と、底部１０２にある充填機構１１０を含む。この実施形態の充填機構１１０は基本的にチェック弁である。底部は、陥入部１２８を備えた底部壁１２５を有しており、充填機構１１０が中に保持される空間（図２を参照）を形成しており、これについては以下でさらに説明し示すことになる。

インクチャンバ１２０は、一定の供給量のマーカー流体１２２を中に含むように形成されている。マーカー流体１２２は典型的には、インク、ペンキなどの顔料または染料をベースとした流体であり、代替として以下ではインクとして簡単にかつ一括して呼ばれる。必要に応じて、着色された流体は、溶液、懸濁液、乳剤、ゲル、エアロゾルなどであってよい。様々な実施形態によると、インクチャンバ１２０などのマーカー流体チャンバはシンナー、洗浄剤、白色染料、インク消し、溶剤などの代替あるいは追加材料を中に含むように構成される場合もあることを理解されたい。

マーカー流体カートリッジ１００は典型的には、商業的に入手可能な典型的なマーカーペンの直径を有する。詳細にはインクチャンバ１２０のサイズは典型的には、マーカー流体カートリッジ１００の本来の用途によって制限される。これはマーカー流体カートリッジ１００が一般に、手持ち式のデバイスであり、ユーザがこのデバイスを操作するにはかなりの器用さが必要であることから、大きくてかさばり重たいインクチャンバは不適切である。補給システムの実施形態の一態様は、マーカー流体の補助供給量を提供することを目的としており、これは、マーカー流体カートリッジ１００の通常の利用を妨げるものではない。

インクアプリケータ１４０は、特定の面にマーカー流体１２２を塗布するために設けられている。第１の実施形態の補給可能なマーカー流体カートリッジ１００のアプリケータ１４０は、フェルトペン式１４２のペン先を含んでおり、このペン先は、インクチャンバ１２０にある供給シャフト１４４を介してマーカー流体１２２の供給源と流体連通している。フェルトペン式のペン先１４２と供給シャフト１４４は典型的には、フェルト、ナイロンなどの多孔質および／または繊維質のマーカー流体吸収材１２３を含むことで、マーカー流体１２２が、フェルトペン式のペン先１４２への毛管現象作用によって供給シャフト１４４を上るように引き込まれる。ペン先１４２を保護するために好適な取り外し可能なキャップ１３０が設けられ、使用されないときは、上部１０１に嵌めることによってインク１２２が不必要に失われるのを防ぐ。

上記に記載される実施形態にはフェルトペン式のペン先１４２が提示されているが、代替のマーカー流体アプリケータ、例えばペン先、ローラボール、ボールペン、ブラシなども場合によっては好ましい。

アプリケータ１４０は、インクチャンバ１２０に蓄積されたマーカー流体１２２を特定の面（図示せず）に塗布するように構成されている。インクチャンバ１２０からマーカー流体１２２が引き出されるため、インクチャンバ１２０内のマーカー流体１２２の供給源は、使用中に周期的に枯渇する。従来技術の使い捨てマーカーと比較して、本明細書に開示される補給システムの実施形態の特定の機能は、マーカー流体カートリッジ１００などのマーカー流体カートリッジが、必要に応じてマーカー流体供給源を再度満たすことができるように構成された充填機構１１０を含むことである。

図１ｂに示されるように、可撓性の密閉リング１１９ｂ、例えばオーリングなどと、ばね１１６と一緒に組み立てられたホルダー１１４を、陥入部１２８に挿入することができる。密閉リング１１９ａがこのときホルダー１１４に対して設置されることで、充填ポート１２７を完成させる。別のシール１１９ｃが、このときホルダー１１４に対して設置されることで、充填機構１１０を完成させる。

密閉リング１１９ｃは、その底部面および頂部面において円錐形であり、その頂部面において、円錐形の下部を有する制限ブロックの形状に形成されたホルダー１１４の頂部に適合し、その底部面において、これもまた円錐形である該陥入部１２８の上部に適合する。

ホルダー１１４内にはチャネル１１２があり、このチャネルは底部壁１２５または充填ポート１２７まで延びている。このチャネル１１２によって、インクマーカー流体１２２をインクチャンバ１２０内に取り込むことができる導管が形成される。チャネル１１２が、底部壁１２５に隣接して直径１１３を有することで、好適な送達管（図示せず）の締まりばめが可能である、あるいは送達管が、チャネル直径１１３より大きな直径を有しており、好ましくは円筒形である充填ポート１２７によってその中での締まりばめが可能であり、これによりカートリッジ１００を充填する間、充填機構と管との接触領域におけるマーカー流体の漏出を最小限にする。密閉リング１１９ａは好ましくは弾性材料でできており、送達管の先端が、それに押しつけられる、またはその中に挿入される。

いくつかの実施形態において、充填機構が底部壁に配置されず、壁の陥入部以外の構造体において保持される場合もある。

図２を参照すると、この図は、補給システムの第２の実施形態によるインク充填器２００の概略図である。

マーカー流体充填器、例えばインク充填器２００などは、例えば第１の実施形態の補給可能なマーカー流体カートリッジ１００などのマーカー流体カートリッジにインク、ペンキ、シンナーなどのマーカー流体を供給するように構成されている。

図２を参照すると、インク充填器２００は、マーカー流体タンク２２０と、送達機構２１０を含んでいる。マーカー流体タンク２２０は、マーカー流体１２２の補助供給源を提供しており、これは通常、マーカー流体カートリッジ内に蓄積するのに手頃なものより大きくなっている。マーカー流体タンク２２０を利用して、第１の実施形態のマーカーペン１００によって保持されるマーカー流体１２２供給源を再度満たすことができ、これは例えばインクチャンバ１２０が空になったときに必要になる。

マーカー流体１２２は、送達機構２１０によってマーカー流体タンク２２０から引き出すことができ、この送達機構は、例えば図１ａに関連して上記に記載したマーカー流体カートリッジ１００などのマーカー流体カートリッジの充填機構と結合するように構成されている。

インク充填器２００の送達機構２１０は、送達管２１２とポンプ２１４を備えている。送達管２１２は、インク充填器２００のマーカー流体タンク２２０と、マーカー流体カートリッジのインクチャンバ間に流体連通を形成するように構成されている。したがって送達管２１２の第１端部２１６は典型的には、マーカー流体タンク２２０と流体連通しており、送達管２１２の第２端部２１８は、マーカー流体カートリッジの充填機構のチャネル内に取り込まれるように構成されることで、充填機構に対して押しつけられ、これを開放させるが、これについては以下でさらに示し説明することにする。必要に応じて代替の結合方法を利用することもできる。

ポンプ２１４は、送達管２１２を通ってマーカー流体１２２を引き込むように構成されている。したがってインク充填器２００がマーカー流体カートリッジインクに結合される際、インクまたは他のマーカー流体１２２を、タンク２２０からインクチャンバ１２０に引き込むことができる。典型的にはポンプは、液体を汲上げるように適合されたばね機構等を含む。ポンプは、典型的には粘性のあるマーカー流体１２２をマーカーチャンバ１２０に汲上げることができるように十分に強力なものにする必要がある。

図３ａを参照すると、第１の実施形態のホルダー１１４は、インクチャンバ１２０からマーカー流体１２２が漏出するのを防ぐために通常閉鎖されている。ばね１１６が、ホルダー１１４を陥入部１２８に沿って、空間１０５内で下方に推し進める。シール１１９ｃもまた下方に推し進められることで、供給シャフト１４４から空間１０５にマーカー流体が進入するのを阻止し、シール１１９ｂによって、チャネル１１２または供給シャフト１４４からマーカー流体をさらに密閉することができる。

図３ｂに示されるように、好適なサイズの送達管２１２をホルダー１１４に対して押しつけることによって、ホルダー１１４を密閉リング１１９ａ−ｃと共に陥入部１２８内で上に摺動させ、チャネル１１２への、およびチャネル１１２からカートリッジ１００にマーカー流体が放出される。

図１ａに戻ると、マーカー流体カートリッジ１００はさらに、インクチャンバ１２０内に吸収材１２３を備えており、この吸収材は、マーカー流体１２２が特定の面に塗布される速度より速くマーカー流体をアプリケータ１４２内に補充することが好ましい。

マーカーペンはまた、充填機構１１０を清潔な状態に維持するための弁のキャップ（図示せず）を含む場合がある。

マーカーペンはまた、空気を逃がす手段１６０を含むことで、インクチャンバ１２０を充填する間、インクチャンバ１２０から空気を排除することができる。

インクチャンバ１２０の壁の一部が、透明な窓１２６であることにより、インクチャンバ１２０がマーカー流体１２２によって満たされる度合いをたどることができる。

図４ａを参照すると、この図は、補給システムの他の実施形態で使用する代替のマーカー流体カートリッジ１１１０を示している。カートリッジ１１１０は、実施形態１００の上部１０１と同様または同一の上部１１０１を有しているが、底部１１０２は、図４ｂの分解組立図に明確に示されるように、底部１０２とは異なっている。

簡素な充填機構１１１０は、図１ｂに示される実施形態と同様に、ポート１１２７と、シール１１１９ａを含んでいる。底部壁１１２５も同様に、マーカー流体カートリッジ１１００へと陥入しているが、陥入部１１２８の輪郭は、充填機構１１１０の異なる構造体を収容するために異なっている。機構１１１０それ自体が、ばね１１１６とボール１１７０を含んでおり、これは好ましくは鋼などの材料で作製される、または覆われているため、マーカー流体１１２２を引き寄せることはない。陥入部１１２８は、底部チャネル１１１２’の頂部において、例えば円錐形に成形されることで、マーカー流体カートリッジ１１００が充填されていないとき、ばね１１１６がボール１１７０を底部チャネル１１１２’に向けて推し進め、チャネル１１１２’を少なくとも部分的に密閉する。マーカー流体カートリッジ１１００を充填する際、ボール１１７０が持ち上げられるため、もはや下部チャネル１１１２’を塞がなくなり、マーカー流体が下部チャネル１１１２’全体に流れるようにし、その後上部チャネル１１１２’’全体に、および供給シャフト１１４４へと流れされる。

インクチャンバ１１２０内のインク１１２２の供給源は、使用中に枯渇する。必要であればいつでも、充填機構１１１０を使用して、カートリッジ１１００のインクチャンバ１１２０にさらにインクを供給することができる。

充填機構１１１０に管が押し込まれていないとき、 シール１１１９ａが、ばね１１１６によって平滑ビード１１７０を介して圧縮されることで、さらに下部チャネル１１１２’をインクチャンバ１１２０から離して密閉する助けをすることができる。

アプリケータは、ボールペンでもよく、特に粘性のマーカー流体ならびにゲルなどと共に使用するのに適している。したがって必要に応じて、インク充填器には、要件に適した多様な流体特性を有するマーカー流体を分配するように構成された送達機構が備わっている場合もある。

図４ｃは、充填機構１１１０と構造が似た、空気逃がし弁１１６０’の拡大図である。弁１１６０’によって充填中にインクチャンバ１１２０から空気を逃がすことができ、これによりカートリッジ１１００内の逆圧を下げることによって充填を促進させると共に、マーカー流体の蒸発／酸化を最小限にすることができる。弁はまた、大気がそこを通り抜けて中に入るのを阻止している。

あるいは空気逃がし弁は、例えば図４ｄに示されるフラップ弁１１６０”などの異なる構造を有する場合もあり、この弁は、特定の場所に配置された収縮するゴム製の隔壁１１６２を含むことで常に閉鎖される弁を形成する。

さらに別のマーカー流体カートリッジ２１００が図５に示されており、ここでは下部２００２が、別の種類の充填機構２１１０を含んでおり、この機構は、底部の曲がりやすい弾性の部分２１７２と、そこに底部２１７２が永続的に取り付けられた頂部の堅い部分２１７４を含む極めて簡素なピストン２１７０を含んでいる。陥入部には少なくとも１つの歯２１７６があり、それを超えてピストン２１７０があり、頂部２１７４が底部２１７２によってそれに対して押しつけられる。曲がりやすい弾性部分２１７２は、管が押し込まれないときは、チャネル２１１２をチャンバ２１２０から密閉し、管が押し込まれるときは、管の力が底部２１７２を圧縮し、これによりピストン２１７０と陥入部２１２８の間にある少なくとも１つの隙間２１７８を介してマーカー流体が進入することができる。底部は、例えば柔軟なゴムなどの柔らかな弾性ポリマーやスポンジで作製され、頂部はポリカーボネートなどの堅い材料で作製することができる。他の実施形態では歯２１７６がない場合もあり、供給シャフト２１４４内の吸収材２１２３に弾性材料が含まれており、ピストン２１７０を下方に推し進め、ピストン２１７０が管によって上向きに押される際、ピストンによってこの弾性材料が圧縮され得る場合もある。

特に図６を参照すると、コンピュータプリンタで使用する補給可能なカートリッジ３１００の概略図が示されている。３１００は、インクチャンバ３１２０、インクアプリケータ３１４０および充填機構３１１０の代替の実施形態を有する。インク３１００のインクアプリケータ３１４０は、例えば従来技術でよく知られる電子的に作動するノズルを有するプリンタヘッドである。

図７を参照すると、本明細書に開示される補給システムの１つの可能な用途を実証するために、補給システム４０００の特定の一実施形態が提示されている。提示ボード４０２０の概略図が示されており、これは従来技術で知られているようなものであり、学校、会社、講堂などで一般に使用されている。充填可能なボードマーカー４１００ａ−ｃの選択は、提示ボード４０２０を消去可能に作成するために提供される。

ボードマーカー４１００ａ−ｃは直ぐにインクを使い切ってしまい、特に一定の距離のところからボードに書かれたものを読むのが難しくなってしまうことは、これらのボードにとって既知の問題であることを理解されたい。これが余りにも頻繁であるため、ボードマーカーは、プレゼンテーションの開始時にインクが満杯であるように見えても、そのプレゼンテーションが終わるまでには使用できなくなってしまう。

したがってマーカー補給ステーション４０６０は、提示ボード４０２０に結合されるように設けられ、インク充填器４２００ａ−ｃを取り揃えており、これらのインク充填器を使用して、プレゼンテーション中にボードマーカー４０２０ａ−ｃを有効かつ迅速に補給することができる。インク充填器４２００ａ−ｃと、マーカー４１００ａ−ｃが好ましくは例えば色によりコード化されることで、マーカーと充填器を一致させて適切なマーカー流体を使用することができる。

図８のフローチャートを参照すると、この図は、マーカー流体カートリッジを充填するための可能な方法５０００の主なステップを示している。方法は、以下のステップを含んでおり、ステップ５０２０は、マーカー流体の充填器を準備するステップであり、ステップ５０４０は、マーカー流体送達機構を準備し、それを充填器に結合することで充填器からマーカー流体を引き出すことができるようにするステップであり、ステップ５０６０は、送達機構の送達管をマーカー流体カートリッジの充填機構に結合するステップであり、ステップ５０８０は、マーカー流体を充填器から送達機構を介してマーカー流体カートリッジに引き込むステップである。

任意選択でステップ５０６０には、充填機構に結合したチェック弁を送達管に対して押しつけることで、チェック弁が開放してマーカー流体を受け取るステップが含まれており、ステップ５０８０には、上記に開示されるようにマーカー流体を充填器からカートリッジに汲上げるステップが含まれる。

本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されており、本明細書の上記に記載される様々な特徴を組み合わせたものおよびそれらの一部を組み合わせたもの、ならびにその変形形態および修正形態も含まれる。

特許請求の範囲において、用語「備える（comprise）」、および例えば「備える（comprises)」、「備えている(comprising)」などのその変形は、列記される構成要素が含まれるが、多くは他の構成要素を除外するものではないことを示している。

１００ マーカー流体カートリッジ
１０１ 上部
１０２ 底部
１０５ 空間
１１０ 充填機構
１１２ チャネル
１１３ チャネルの直径
１１４ ホルダー
１１６ ばね
１１９ａ、ｂ、ｃ 密閉リング
１２０ インクチャンバ
１２２ インク
１２３ 吸収材
１２５ 底部壁
１２６ 透明窓
１２７ 充填ポート
１２８ 陥入部
１３０ キャップ
１４０ インクアプリケータ
１４２ フェルトペン式のペン先
１４４ 供給シャフト
１６０ 空気逃がし手段
２００ インク充填器
２１０ 送達機構
２１２ 送達管
２１４ ポンプ
２１６ 送達管の第１端部
２１８ 送達管の第２端部
２００ マーカー流体タンク
１１００ カートリッジ
１１０１ 上部
１１０２ 底部
１１１０ 充填機構
１１１２ チャネル
１１１２’ 下部チャネル
１１１２” 上部チャネル
１１１６ ばね
１１１９ａ シール
１１２５ 底部壁
１１２２ マーカー流体
１１２７ 充填ポート
１１２８ 陥入部
１１２０ チャンバ
１１２２ インク
１１２５ 底部壁
１１２８ 陥入部
１１４４ 供給シャフト
１１６０’ 空気逃がし弁
１１６０” フラップ弁
１１６２ 隔壁
１１７０ ボール
２１００ カートリッジ
２００２ 下部
２１１０ 充填機構
２１２０ チャンバ
２１２３ 吸収材
２１２８ 陥入部
２１４４ 供給シャフト
２１７０ ピストン
２１７２ ピストンの底部
２１７４ ピストンの頂部
２１７６ 歯
２１７８ 隙間
３１００ カートリッジ
３１１０ 充填機構
３１２０ チャンバ
３１２２ インク
３１４０ アプリケータ
４０００ 補給システム
４０２０ 提示ボード
４０６０ マーカー補給ステーション
４１００ａ−ｃ ボードマーカー
４２００ａ−ｃ インク充填器
５０００ マーカー流体カートリッジを充填する方法
５０２０ マーカー流体のタンクを準備するステップ
５０４０ マーカー流体送達機構を準備するステップ
５０６０ 送達システムをマーカー流体カートリッジの充填機構に結合するステップ
５０８０ タンクからマーカー流体を引き出すステップ

Claims (43)

1. マーカー流体カートリッジを充填するためのシステムであって、
   ａ）少なくとも１つのマーカー流体充填器であって、
   タンクと、
   そこを通って前記マーカー流体を分配することができる送達管と、
   前記タンク内の前記マーカー流体を該送達管全体に汲上げることができるように構成されたポンプを備える
   マーカー流体充填器と、
   ｂ）該少なくとも１つのマーカー流体充填器から前記マーカー流体を受け取ることができるように構成された少なくとも１つの携帯式の補給可能なマーカー流体カートリッジを備えており、
   該マーカー流体カートリッジが、
   その中にあるマーカーチャンバと、
   該カートリッジから外に延出し、該マーカーチャンバと流体連通するマーカー流体アプリケータと、
   前記送達管がそこに押しつけられることにより開放するように構成されることで、前記マーカー流体が前記マーカーチャンバへと流れ込むことができるようにする充填機構と、
   前記マーカー流体が前記マーカーチャンバから外に漏出するのを最小限にするように構成された少なくとも１つの密閉リングを備える、システム。
2. 前記カートリッジが、中に陥入部を備えた壁を有し、前記充填機構が、該陥入部の中に保持される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記充填器内の前記マーカー流体の汲上げが、前記送達管を間欠的にかつ繰り返し前記充填機構に対して押しつけることによって実現することができる、請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記充填器内の前記マーカー流体の汲上げが、前記送達管を間欠的にかつ繰り返し前記充填機構に対して押しつけることによって実現することができる、請求項１または２に記載のシステム。
5. 少なくとも１つの提示ボードをさらに備える、請求項１または２に記載のシステム。
6. 各充填器が、色によりコード化されることで各々のカートリッジに適合する、請求項５に記載のシステム。
7. 空気逃がし手段をさらに備えており、該手段が、前記マーカーチャンバをマーカー流体で満たす間、前記マーカーチャンバから空気を追い出すことができ、前記マーカーチャンバから前記マーカー流体を放出することはできないように構成される、請求項１に記載のシステム。
8. 前記マーカーチャンバが、前記充填機構と前記アプリケータの両方と流体連通するマーカー流体吸収材を備えている、請求項１に記載のシステム。
9. 前記カートリッジの前記アプリケータが、特定の面に適用されることでマーカー流体が該面に塗布される際、前記カートリッジの吸収材とマーカー流体によって、前記マーカー流体がこの面に塗布されるのより速い速度で前記アプリケータ内の前記マーカー流体を補充することができる、請求項８に記載のシステム。
10. 前記カートリッジ用の取り外し可能な弁のキャップをさらに備えており、この弁キャップが前記カートリッジに嵌められる際、前記カートリッジの前記充填機構を空気から密閉するように構成される、請求項１に記載のシステム。
11. 前記マーカーチャンバが、その壁の中に、前記マーカー流体によって満たされる前記マーカーチャンバの度合いを示す透明な容積表示窓を備える、請求項１に記載のシステム。
12. 前記マーカー流体アプリケータが、プリントヘッド、ペン先、ローラボール、ボールペン、フェルトペン、ファイバーペン、ブラシ、リード、ノズルおよびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１に記載のシステム。
13. 前記カートリッジが、ペン、絵筆、ホワイトボードマーカー、油性マジックおよびインクジェットカートリッジ、蛍光ペン、レーザプリンタトナーカートリッジおよび修正液カートリッジから成る群の１つまたは複数から選択される、請求項１に記載のシステム。
14. 前記マーカー流体が、インク、ペンキ、白色染料、シンナー、溶剤、染料およびそれらの組み合わせたものから成る群の１つまたは複数から選択される、請求項１に記載のシステム。
15. 前記マーカー流体が、溶液、ゲル、懸濁液および乳剤から成る群から選択される、請求項１に記載のシステム。
16. 前記充填機構が、中を貫通しているチャネルを備えたホルダーを備えており、このホルダーが、前記陥入部にある少なくとも１つの密閉リングと共に摺動可能であり、このリングによって保持される、請求項１に記載のシステム。
17. 前記チャネルが、前記陥入部を備える壁に隣接する内径を有しており、この内径により、その中で前記送達管と締まりばめすることが可能である、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記充填機構がさらに、底部壁から前記チャネルにつながる充填ポートを備える、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記充填機構が、その中で前記送達管と締まりばめすることができる、請求項１８に記載のシステム。
20. 取り外し可能なキャップをさらに備え、この弁キャップが前記カートリッジに嵌められる際、前記アプリケータを密閉するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
21. 前記充填機構が、底部の曲がりやすい弾性の部分と、そこに永続的に取り付けられた頂部の堅い部分を有するピストンを備えており、該頂部は該底部によって押し上げられ、前記曲がりやすい弾性の部分が、管によって押しやられないとき前記チャンバを密閉し、管によって押しやられる際には該管の力が前記底部を圧縮し、これにより前記マーカー流体が、該ピストンと前記陥入部の間にある少なくとも１つの隙間を介して前記チャンバに進入することができる、請求項１に記載のシステム。
22. 前記陥入部が少なくとも１つの歯を備えることで前記ピストンを保持する、請求項２１に記載のシステム。
23. 前記マーカー流体アプリケータが、前記チャンバ内に供給シャフトを備えており、該供給シャフトが前記ピストンを下に推し進める弾性材料を有しており、前記ピストンが管によって上方向に押し上げられる際、前記ピストンによってこれを十分に圧縮させることができることにより、前記カートリッジを前記マーカー流体で満たすことができる、請求項２２に記載のシステム。
24. 携帯式の補給可能なマーカー流体カートリッジであり、
    その中にあるマーカーチャンバと、
    前記カートリッジから外に延出し、該マーカーチャンバと流体連通するマーカー流体アプリケータと、
    送達管がそこに押しつけられることにより開放するように構成されることで、マーカー流体が前記マーカーチャンバへと流れ込むことができるようにする充填機構と、
    前記マーカー流体が前記マーカーチャンバから外に漏出するのを最小限にするように構成された少なくとも１つの密閉リングを備えたカートリッジ。
25. 中に陥入部を備えた壁をさらに備えており、前記充填機構が、該陥入部の中に保持される、請求項２４に記載のカートリッジ。
26. 空気逃がし手段をさらに備えており、この手段が、前記マーカーチャンバをマーカー流体で満たす間、前記マーカーチャンバから空気を追い出すことができ、前記マーカーチャンバから前記マーカー流体を放出することはできないように構成される、請求項２４に記載のカートリッジ。
27. 前記マーカーチャンバが、前記充填機構と前記アプリケータの両方と流体連通するマーカー流体吸収材を備えている、請求項２４に記載のカートリッジ。
28. 前記カートリッジの前記アプリケータが、特定の面に適用されることでマーカー流体が該面に塗布される際、前記カートリッジの吸収材とマーカー流体によって、前記マーカー流体がこの面に塗布されるのより速い速度で前記アプリケータ内の前記マーカー流体を補充することができる、請求項２７に記載のカートリッジ。
29. 前記カートリッジ用の取り外し可能な弁のキャップをさらに備えており、前記弁キャップが前記カートリッジに嵌められる際、前記カートリッジの前記充填機構を空気から密閉するように構成される、請求項２４に記載のカートリッジ。
30. 前記マーカーチャンバが、その壁の中に、前記マーカー流体によって満たされる前記マーカーチャンバの度合いを示す透明な容積表示窓を備える、請求項２４に記載のカートリッジ。
31. 前記マーカー流体アプリケータが、プリントヘッド、ペン先、ローラボール、ボールペン、フェルトペン、ファイバーペン、ブラシ、リード、ノズルおよびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項２４に記載のカートリッジ。
32. ペン、絵筆、ホワイトボードマーカー、油性マジックおよびインクジェットカートリッジ、蛍光ペン、レーザプリンタトナーカートリッジおよび修正液カートリッジから成る群の１つまたは複数から選択される、請求項２４に記載のカートリッジ。
33. 前記マーカー流体が、インク、ペンキ、白色染料、シンナー、溶剤、染料およびそれらの組み合わせたものから成る群の１つまたは複数から選択される、請求項２４に記載のカートリッジ。
34. 前記マーカー流体が、溶液、ゲル、懸濁液および乳剤から成る群から選択される、請求項２４に記載のカートリッジ。
35. 前記充填機構が、中を貫通しているチャネルを備えたホルダーを備えており、前記ホルダーが、前記陥入部にある少なくとも１つの密閉リングと共に摺動可能であり、前記リングによって保持される、請求項２４に記載のカートリッジ。
36. 前記チャネルが、前記陥入部を備える壁に隣接する内径を有しており、この内径により、その中で前記送達管と締まりばめすることが可能である、請求項３５に記載のカートリッジ。
37. 前記充填機構がさらに、底部壁から前記チャネルまでつながる充填ポートを備える、請求項３５に記載のカートリッジ。
38. 前記充填機構が、その中で前記送達管と締まりばめすることができる、請求項３７に記載のカートリッジ。
39. 取り外し可能なキャップをさらに備え、該弁キャップが前記カートリッジに嵌められる際、前記アプリケータを密閉するように構成されている、請求項２４に記載のカートリッジ。
40. 前記充填機構が、底部の曲がりやすい弾性の部分と、そこに永続的に取り付けられた頂部の堅い部分を有するピストンを備えており、該頂部は該底部によって押し上げられ、前記曲がりやすい弾性の部分が、管によって押しやられないとき前記チャンバを密閉し、管によって押しやられる際には前記管の力が前記底部を圧縮し、これにより前記マーカー流体が、該ピストンと前記陥入部の間にある少なくとも１つの隙間を介して前記チャンバに進入することができる、請求項２４に記載のカートリッジ。
41. 前記陥入部が少なくとも１つの歯を備えることで前記ピストンを保持する、請求項４０に記載のカートリッジ。
42. マーカー流体カートリッジを充填するための方法であって、
    そこを通ってマーカー流体を分配することができる送達管およびポンプを備える、マーカー流体の充填器を準備するステップと、
    携帯式の補給可能なマーカー流体カートリッジを準備するステップであって、
    このカートリッジが、中のマーカーチャンバと、充填機構と、密閉リングを備えており、該充填機構は、送達管がそこに押しつけられることによって開放するように構成されており、該密閉リングは、前記マーカー流体が前記マーカーチャンバから外に漏出するのを最小限にするように構成されているステップと、
    前記送達管を前記充填機構に結合するステップと、
    前記ポンプを利用して前記充填器から前記充填機構を介してマーカー流体を前記マーカーチャンバへと引き込み、その一方で前記マーカーチャンバからマーカー流体を放出するステップを含む方法。
43. 前記送達管を前記充填機構に結合するステップと、前記マーカー流体を引き込むステップが、前記送達管を前記充填機構に対して繰り返し押しつけることで前記充填機構が開放して、前記マーカーチャンバが前記マーカー流体を受け取ることができるようにするステップを含む、請求項４２に記載の方法。