(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯留するインク袋体と、該インク袋体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袋体外部と内部との連通を遮断する弾性シール材と、前記袋体及び前記筒状部材を収納するとともに前記筒状部材が取り付けられるケーシングとを備え、インク供給針が前記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外部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、頭部分と、該頭部分と前記袋体が溶着される部分との間に形成された溝を有し、
前記ケーシングは、前記筒状部材の前記頭部分を収納する延長突出部と、前記袋体を収納する本体部とからなり、
前記延長突出部は、収納された前記筒状部材の開放端部側の端面に当接可能な当接部と、該当接部を前記本体部に連接するとともに前記頭部分を収納する空間部を形成する連設部と、該連設部の内周にフランジ状に突出し収納された前記筒状部材の溝に係合する係止部と、前記当接部に形成され前記インク供給針の外径よりも大きく前記インク供給孔よりも小さい内径を有する貫通孔とを備え、前記当接部と前記係止部は、収納された前記筒状部材の前記頭部分をインク供給針の抜き差し方向において移動不能に位置決めすることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記ケーシングは、上面が開放された箱形状の第１の部分と、前記上面を塞ぐように前記第１の部分に結合されるプレート状の第２の部分とからなり、
前記第１の部分には、前記延長突出部を構成する前記当接部、前記連設部、及び前記係止部が形成されるとともに、前記連設部が、前記上面において前記空間部が開口されるように断面がＵ字形状を有して形成され、
前記第２の部分には、前記開口部を塞ぐ係合部と、前記空間部に収納された前記頭部分を押圧する押圧部と、前記第１の部分に形成された前記係止部とともに前記溝に係合する係止部とが形成されるところの請求項１記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
前記弾性シール材は、気体不透過性のゴム状材料を主成分とするところの請求項１または２記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記弾性シール材は、インク供給針の挿入方向の長さが約６ｍｍ以下とされているところの請求項１〜３のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【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貯留するインクカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図７に示すように、インクを貯留するインク袋体１０１に筒状部材１０２（いわゆるスパウト）が固着され、該筒状部材１０２内にインク袋体１０１の外部と内部との連通を遮断する弾性シール材１０３（直径７ｍｍで、厚さ６．５ｍｍ）が嵌挿され、筒状部材１０２をケーシング１０４の一側面部に固定して該ケーシング１０４内にインク袋体１０１が収容されてなり、インク供給針１０５を弾性シール材１０３に挿通することで、前記インク供給針１０５を通じて、インク袋体１０１内部のインクを外部に導き出すようにしたインクカートリッジ１０６は知られている。
【０００３】
かかるインクカートリッジ１０６の交換などの際には、弾性シール材１０３よりインク供給針１０５を引き抜く必要があるが、弾性シール材１０３とインク供給針１０５との密着性が高いことから、インク供給針１０５を引き抜く際に、インク供給針１０５と一緒に弾性シール材１０３も筒状部材１０２内から引き抜かれてしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、例えば図８に示すように、弾性シール材１０３の抜け止めのために筒状部材１０２の内周部の一部を内側に張り出して溶融固化させてなる熱かしめ１０２ａを設け、さらに、密封性を高めるために、筒状部材１０２の開放端部の上面にシールテープ１０７を熱溶着することが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのように熱かしめ１０２ａを設ける構造では、筒状部材１０２の内周部に熱かしめ１０２ａを施す作業が面倒であり、製造効率に劣るという課題がある。また、シールテープ１０７は、密封性を高めるために設けられているが、筒状部材１０２に対する溶着力は低く、弾性シール材１０３の抜け止めを防止する効果、及び密閉状態を維持しインクへの空気の混入を防止する効果は十分とはいえない。空気は、インクの中で気泡となってインクジェット式の印字ヘッドの不吐出の原因となる。
【０００６】
ところで、特開平１−１８０３５１号公報には、熱かしめを施すことなく、インクを密封するインクゴム栓が嵌挿されるインク取り出し口の上端面に、金属、セラミックス、ガラス、樹脂等のフィルム部材を設けることが記載されているが、このフィルム部材は、空気のインク中への溶存溶解するのを防止するために設けられているにすぎず、前述したシールテープ１０７を用いる場合と同様にインク取り出し口（筒状部材）に対する溶着力は弱く、やはり、インク供給針を引き抜く際に、インク供給針と一緒にインクゴム栓（弾性シール材）がインク取り出し口から引き抜かれるのを規制することはできない。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、インク供給針を引き抜く際に、弾性シール材が前記インク供給針と一緒に抜けるのを防止できるインクカートリッジを提供することを目的とする。
【０００８】
【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袋体と、該インク袋体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袋体外部と内部との連通を遮断する弾性シール材と、前記袋体及び前記筒状部材を収納するとともに前記筒状部材が取り付けられるケーシングとを備え、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外部に導き出されるインクカートリッジにおいて、前記ケーシングは、前記筒状部材の前記頭部分を収納する延長突出部と、前記袋体を収納する本体部とからなり、前記延長突出部は、収納された前記筒状部材の開放端部側の端面に当接可能な当接部と、該当接部を前記本体部に連接するとともに前記頭部分を収納する空間部を形成する連設部と、該連設部の内周にフランジ状に突出し収納された前記筒状部材の溝に係合する係止部と、前記当接部に形成され前記インク供給針の外径よりも大きく前記インク供給孔よりも小さい内径を有する貫通孔とを備え、前記当接部と前記係止部は、収納された前記筒状部材の前記頭部分をインク供給針の抜き差し方向において移動不能に位置決めするものである。
【０００９】
請求項１の発明によれば、インク供給針の先端部分を、貫通孔を通じて、弾性シール材を介してインク供給孔内に挿通することで、前記インク供給針を通じて、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することができる。前記インク供給針が引き抜かれる際、インク供給針と弾性シール材との密着性により前記弾性シール材がインク供給針と一緒に筒状部材内から抜け出そうとしても、前記弾性シール材の一端部が延長突出部における当接部に当接して、該当接部によって前記弾性シール材が抜けるのが規制され、前記インク供給針のみが抜けることになる。また、前記弾性シール材が嵌挿される筒状部材は、その頭部分が、ケーシングの延長突出部の当接部と係止部とによってインク供給針の抜き差し方向にほぼ移動不能に位置決めされている。
【００１０】
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、前記ケーシングが、上面が開放された箱形状の第１の部分と、前記上面を塞ぐように前記第１の部分に結合されるプレート状の第２の部分とからなり、前記第１の部分には、前記延長突出部を構成する前記当接部、前記連設部、及び前記係止部が形成されるとともに、前記連設部が、前記上面において前記空間部が開口されるように断面がＵ字形状を有して形成され、前記第２の部分には、前記開口部を塞ぐ係合部と、前記空間部に収納された前記頭部分を押圧する押圧部と、前記第１の部分に形成された前記係止部とともに前記溝に係合する係止部とが形成されるものである。
【００１１】
請求項２の発明によれば、ケーシングを構成する第１及び第２の部分を結合することで、筒状部材はその頭部分が当接部と係止部とによってインク供給針の抜き差し方向にほぼ移動不能に位置決めされる。また、第１の部分の連設部及び係止部と、第２の部分の押圧部及び係止部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。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２のインクカートリッジにおいて、前記弾性シール材が、気体不透過性のゴム状材料を主成分とするものである。
【００１３】
請求項３の発明によれば、弾性シール材が気体不透過性のゴム状材料を主成分として形成されることで、密封性が確保され、その結果インク中に気泡を発生させるのが抑えられる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかのインクカートリッジにおいて、前記弾性シール材が、インク供給針の挿入方向の長さが約６ｍｍ以下とされている。
【００１５】
請求項４の発明によれば、上記のように、延長部によって弾性シール材を筒状部材内に確実に保持するようにしているので、弾性シール材を筒状部材との密閉性が確保できる約６ｍｍ以下と薄くして筒状部材との摩擦力を小さくしても、弾性シール材の抜けが防止される。その結果、インク供給針を引き抜く際に、小さな引き抜き力を作用させるだけでよいようになり、また、弾性シール材を筒状部材内に圧入する作業も容易になり、製造上でも有利となる。
【００１６】
【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。
【００１７】
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（ケーシング）内に収納されて構成されている。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、該インク供給孔部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（直径７ｍｍで、厚さ約６ｍｍ以下好ましくは５〜６ｍｍ）とにより構成される。
【００１８】
そして、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。
【００１９】
また、前記弾性シール材６は、円柱状の本体部６ａにインク供給孔５ａの内周面の内径よりも大きい外径の周回突条部６ｂを有する。周回突条部６ｂの弾性に抗してインク供給孔５ａ内に圧入することにより、周回突条部６ｂとインク供給孔５ａの内周面とが弾性接触してシール性が確保され、インク袋体２の外部と内部との連通を確実に遮断するようになっている（図４参照）。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状の材料から形成される。具体的には、例えばブチルゴムまた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。
【００２０】
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、弾性シール材６を筒状部材５内に保持する保持部として機能するようになっている。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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５ｂ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５ｃを有する。
【００２４】
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５ｂ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５ｂ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、第１の部分１１の連設部１１ｂ及び係止部１１ｃと第２の部分１２の押圧部１２ｂ及び係止部１２ｃとが係合部として機能し、上記頭部分５ｂが前記方向と直角方向において挟持される。
【００２５】
その結果、前記インク袋体２内のインク残量がなくなると、図３に示すように、インクカートリッジ１をＢ方向に移動させて、インク供給針８を弾性シール材６より引き抜くが、この引き抜きの際、弾性シール材６は、インク供給針８と一緒に抜けようとするが、当接部１１ａにて、抜け出ることが規制されていることから、筒状部材５内に保持される。
【００２６】
それに加えて、前記弾性シール材６は、インク供給針８の挿通方向の長さが、５〜６ｍｍ程度とされ、薄くされている。上記のように、弾性シール材６が筒状部材５から抜けることを延長突出部３Ｂによって防止しているから、弾性シール材６を薄くして弾性シール材６と筒状部材５との摩擦力を小さくしても、弾性シール材６が筒状部材５から抜けることがない。よって、弾性シール材６はインク供給孔５ａとの密閉性を確保できる程度に薄くでき、インク供給針８を引き抜く際の引き抜き力を小さくできる。また、弾性シール材６を筒状部材５に圧入する作業が容易になり、製造する上でも有利となる。
【００２７】
上記のように構成すれば、まず、図４に示すように、インクカートリッジ１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５に示すように、インク供給針８の先端部分を、貫通孔１１ｄを通じて、弾性シール材６を介してインク供給孔５ａ内に挿通することで、前記インク供給針８を通じて、インク袋体２内部のインクが外部に導き出し可能な状態とすることができる。
【００２８】
そして、インク袋体２内のインク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を取り外すときには、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と一緒に筒状部材５内から抜け出ようとする。このとき、弾性シール材６の一端部がカートリッジケース３の延長突出部３Ｂにおける当接部１１ａの内壁面に当接して、該当接部１１ａによって弾性シール材６が抜けるのが規制され、図６に示すように、インク供給針８のみが抜けることになる。
【００２９】
前記実施の形態においては、弾性シール材６によって、インク袋体２の内部と外部との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５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。
【００３０】
【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。
【００３１】
請求項１の発明は、インク供給針が引き抜かれる際、インク供給針と弾性シール材との密着性により前記弾性シール材がインク供給針と一緒に筒状部材内から抜け出そうとしても、前記弾性シール材の一端部が延長突出部における当接部に当接して、該当接部によって前記弾性シール材が抜けるのが規制されるようにしているので、前記インク供給針を引き抜く際、前記弾性シール材が、ケーシングの延長部によって一緒に抜けるのを規制することができ、筒状部材内に前記弾性シール材を確実に保持することができる。
【００３２】
請求項２の発明は、ケーシングを構成する第１及び第２の部分を結合することで、筒状部材の頭部分を、当接部と係止部とによってインク供給針の抜き差し方向にほぼ移動不能に位置決めすることができる。また、第１の部分の連設部及び係止部と、第２の部分の押圧部及び係止部が係合部として機能し、上記頭部分を前記方向と直角方向において挟持することができる。
【００３３】
請求項３の発明は、弾性シール材を気体不透過性のゴム状材料を主成分として形成されることで、密封性が確保され、その結果インク中に気泡を発生させるのが抑えられる。
【００３４】
請求項４の発明によれば、上記のように、延長部によって弾性シール材を筒状部材内に確実に保持するようにしているので、弾性シール材を筒状部材との密閉性が確保できる約６ｍｍ以下と薄くして筒状部材との摩擦力を小さくしても、弾性シール材の抜けを防止することができる。その結果、インク供給針を引き抜く際に、小さな引き抜き力を作用させるだけでよいようになり、また、弾性シール材を筒状部材内に圧入する作業も容易になり、製造上でも有利となる。
【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】  同要部詳細図である。
【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】  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５】  インク供給針を挿通した状態の説明図である。
【図６】  インク供給針を引き抜いた後の状態の説明図である。
【図７】  従来例を示す図１と同様の図である。
【図８】  従来例の要部詳細図である。
【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
３Ｂ  延長突出部
５  筒状部材
５ａ  インク供給孔
５ｂ  頭部分
５ｃ  溝
６  弾性シール材
８  インク供給針
１１  第１の部分
１１ａ  当接部
１１ｃ  係止部
１１ｄ  貫通孔
１２  第２の部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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