JPH1148496A

JPH1148496A - 基台への液体収容パウチの取付けを改良した液体収容小出し器具

Info

Publication number: JPH1148496A
Application number: JP10139108A
Authority: JP
Inventors: David C Kamp; シーカンプディヴィッド
Original assignee: Owens Illinois Closure Inc
Current assignee: BPRex Healthcare Brookville Inc
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 1999-02-23
Also published as: SG77174A1; CN1198986A; EP0870618A2; ID21295A; BR9801017A; EP0870618A3; JP2000043289A; TW414763B; KR19980081301A; CA2234353A1

Abstract

(57)【要約】【課題】基台への液体収容パウチの取付けを改良した
液体収容小出し器具を提供する。【解決手段】液体収容小出し器具（10）は、開口端を
備えた剛性の全体としてカップ形状の外側シェル（1
2）、外側シェルの開口端に固定されていて、液体出口
を備えた圧送機構を有する基台（16）と、圧送機構と液
体連通状態にある開口端及び外側シェル内に配置される
閉鎖端を備えた可撓性パウチ（14）と、可撓性パウチを
圧送機構から分離し、可撓性パウチから圧送機構内への
液体の流れを可能にするが、圧送機構から可撓性パウチ
内への液体の流れを阻止して液体を可撓性パウチから液
体出口を通って小出しするようにする逆止弁（42）とか
ら成る。本発明の特徴によれば、基台（16）は、垂下し
た周囲壁（37）を有し、可撓性パウチ（14）の開口端
は、基台の周囲壁に液密状態で固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体を所定体積の
小滴の状態で小出しする内蔵ポンプを備えた液体収容器
具に関する。より詳細には、本発明は、インクジェット
プリンタに有用り上記特徴を備えていて、印刷インクを
収容し、自蔵式ポンプの作動時に印刷インクを印刷ヘッ
ドへ小出しする交換可能な収容器具に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ブルー
ス・カウガー氏及びノーマン・パウロスキー・ジュニア
氏によって「インクジェットプリンタ用のインク供給装
置」という発明の名称のもとに出願された米国特許係属
出願は、プリンタインクペンとは別体であって、空にな
るとプリンタインクペンの交換を必要としないで交換で
きるインクジェットプリンタ用インク供給装置を記載し
ている。上述の米国特許係属出願のインク供給装置は、
インクを圧送室から小出しする自蔵式圧送装置を有し、
かかる圧送装置の一形態としてベローズ形ポンプを記載
している。しかしながら、ベローズ形ポンプでは、半剛
性材料、たとえば高分子材料の表面を比較的広く伸ばす
必要があるので、ベローズの素材を通じて生じる酸素と
水分の伝達又は透過の比率が比較的高くなる。かかる酸
素と水分の両方又はいずれか一方の伝達の結果として、
特に、たまに使用されるにすぎないプリンタのインク供
給装置内のインクが劣化する場合がある。さらに、ベロ
ーズは、これが取り付けられるインク供給装置の別の部
分の箇所で漏れを生じやすい。上述の米国特許係属出願
第０８／４２９，９８７号によれば、ベローズの使用と
関連した上記問題及び他の問題は、好ましくはインク供
給装置の関連基台構造に一体成形された剛性周囲壁を有
し、直線動作形圧送部材が剛性周囲壁によって画定され
た圧送室内で移動でき、それにより圧送室内のインクを
加圧するようになっており、さらに圧送部材を覆った状
態で周囲壁の縁に連続パターンで密封的に取り付けられ
た可撓性の水分及び酸素遮断フィルムが設けられた圧送
装置を使用することによって解決できる。

【０００３】上述の米国特許係属出願第０８／４２９，
９８７号のインク供給装置は、熱可塑性材料のシートで
作られたパウチを有し、パウチはヒートステーキング
（heatstaking）又は溶封法により基台の下面に取り付
けられる。かくして、パウチを基台から変位させるよう
力が働くと、熱可塑性材料が引張り状態となるが、これ
に対し、フィルムとこれよりも剛性の高い部材とのヒー
トステーキング接合部の最適強度が得られるのは、フィ
ルムに作用する力により、フィルムが、ヒートステーキ
ングされている構造部材から剥がれがちであるような場
合である。また、現在判明したことは、インクとの接触
に際しても特に耐劣化性がある材料で作られた最も内側
の層を、良好な蒸気遮断特性を有する最も外側の強度付
与材料、例えばポリエチレンテレフタレートで支持し、
これらの間に接着剤、例えば二酸化珪素の層を設けた同
時押出し多層材料でパウチを製作することが望ましいと
いうことである。しかしながら、上述の米国特許係属出
願第０８／４２９，９８７号の教示にしたがってパウチ
を基台に固定するにあたり、パウチを充填ポート及び入
口ポートのところで穴をあけることが必要であった。こ
れにより、パウチ構成材料の縁がインクにさらされるの
で、そのようにしない場合にはインクに直に接触するこ
とはないパウチの層が劣化することになる場合がある。

【０００４】上述の米国特許係属出願第０８／４２９，
９８７号の液体収容小出し器具の可撓性パウチと基台の
接合部に関連した上記問題及び他の問題は、パウチが基
台の外面に無端パターンでヒートステーキングされる開
口端を備えた状態に製作されている本発明によって解決
される。また、基台へのパウチのこの取付け方により、
液体収容小出し器具の全体サイズを一定とすると、イン
クを充填できるパウチの内容積が増大する。上述の米国
特許係属出願第０８／４２９，９８７号の液体収容小出
し器具は通常はプリンタ内に逆さまの向きで、換言する
と、基台がパウチの下に位置するように取り付けられる
ので、重力の作用に起因してインク出口部から漏れが生
じるという潜在的な問題がある。しかしながら、かかる
問題は、出口部にエラストマー隔膜を設けるという本発
明の一実施形態によって解決される。

【０００５】したがって、本発明の目的は、改良型液体
収容小出し器具を提供することにある。より詳細には、
本発明の目的は、インクジェットプリンタ内でインクの
収容及び小出しに役立つ上記特徴の改良型器具を提供す
ることにある。また、本発明の目的は、液体収容パウチ
と剛性成形プラスチック製基台との取付け方を改良した
液体収容小出し器具を提供することにある。より詳細に
は、インクジェットプリンタ内でインクの収容及び小出
しに役立つ上記特徴の改良型器具を提供することにあ
る。また、本発明の目的は、逆さまの状態で取り付けら
れた場合でも重力による漏れに対する抵抗性が向上して
いる印刷インク収容小出し器具を提供することにある。

【０００６】本発明の内容及びその目的についての一段
と深い理解のためには、図面及びその簡単な説明と共に
本発明の好ましい実施形態の詳細な説明及び特許請求の
範囲を参照されたい。

【０００７】

【発明の実施の形態】上述の米国特許出願第０８／４２
９，９８７号に記載されている本発明の実施形態のイン
ク収容小出し器具が、図１に符号１０で示されている。
器具１０は、インクを収容する可撓性パウチ１４を収容
した硬い保護シェル１２を有している。シェル１２は、
基台１６に取り付けられ、この基台１６はポンプ１８及
び流体出口部２０を収容している。基台１６には、保護
キャップ２２が取り付けられ、器具１０の構成要素であ
るシェル１２及びキャップ２２の外側にラベル２４が接
着されてシェル１２、基台１６及びキャップ２２をしっ
かりと互いに固定している。キャップ２２は、ポンプ８
及び流体出口部２０にアクセスできるようにするための
孔を備えている。

【０００８】器具１０は、インクジェットプリンタ内に
設けられた結合用凹部（図示せず）内に着脱自在に挿入
されるようになっている。器具１０をプリンタ内に挿入
すると、結合用凹部に設けられた流体入口部は、流体出
口部２０に係合してインクを器具１０からプリンタへの
インクの流れを可能にするようになっている。結合用凹
部内に設けられたアクチュエータ（図示せず）が、ポン
プ１８に係合するようになっている。アクチュエータを
操作することにより、ポンプ１８は、インクを可撓性パ
ウチ１４から一連の所定量の小滴の状態で送り出し、流
体出口部２０を通って結合用凹部の流体入口部に送り、
次にプリンタに供給する。基台１６は、一端に充填ポー
ト３２を備えると共に他端に排気ポート３４を備えてい
る。インクを充填ポート３２を通してインク供給部に加
えることができ、加えられたインクによって置き換えら
れた空気は、排気ポート３４を通って排気される。イン
ク供給部を充填した後、充填ポート３２を、この中にプ
レス嵌めされているボール３５で封止する。

【０００９】開口底部を備えた圧送室３６が、好ましく
は基台１６と一体成形された剛性の周囲壁３７内で基台
１６の底部に形成されている。以下に詳細に説明するよ
うに、圧送室３６を加圧すると、パウチ１４の内部を加
圧しないでインクをプリンタに供給することができる。
圧送室３６の頂部には入口ポート３８が設けられてお
り、この入口ポート３８を通って、インクが重力の作用
と室３６内の負圧の両方又はいずれか一方によってパウ
チ１４から圧送室３６に入ることができる。また、室３
６からインクを送り出すことができるようにするための
出口ポート４０も設けられている。入口ポート３８の底
部のところに配置された一方向フラップ弁４２が、室３
６からパウチ１４へのインクの戻りを制限するのに役立
つ。フラップ弁４２は、矩形の可撓性材料片である。図
示の実施形態では、弁４２は入口ポート３８の底部上に
配置されて、その短い方の側部の真ん中が基台１６にヒ
ートステーキングされている。圧送室３６内の圧力がパ
ウチ１４内の圧力を下回ると、フラップ弁４２の固定さ
れていないほうの側部が各々撓んで入口ポート３８を通
って圧送室３６内に入るインクの流れを可能にする。フ
ラップ弁４２を両側の対をなす側部に沿って基台１６に
ヒートステーキングすることにより、弁４２を一側部に
沿ってのみ固定した場合よりも弁４２の撓みの度合いを
小さくすることができるし、また、このようにすること
が必要であり、それによりフラップ弁が一層しっかりと
閉じるようになるが、この効果は長いほうの側部ではな
くて短いほうの側部の真ん中でヒートステーキングを行
うことによって高められる。

【００１０】図示の実施形態では、フラップ弁４２は２
層材料で作られている。外側の層は、厚さが０．００１
５インチ（約０．０３８mm）の低密度ポリエチレンの層
である。内側の層は、厚さが０．０００５インチ（約
０．０１３mm）のポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）の層である。図示のフラップ弁４２の幅は約５．５
mm、長さは８．７mmである。かかる材料は、弁４２がそ
の閉鎖位置にあるときインクを浸透させない。室３６の
底部は、可撓性ダイヤフラム４４で覆われている。ダイ
ヤフラム４４は、室３６の底部のところの開口部よりも
僅かに大きく、室３６を構成する周囲壁３７の自由縁の
周りに封止されている。大きめのダイヤフラム４４の余
分の材料は、ダイヤフラムが上下に撓んで室３６の容積
を変えることができる。図示の器具では、ダイヤフラム
４４を変位させることにより、室３６の容積を約０．７
cm³だけ変化させることができる。図示の室３６をいっ
ぱいに拡張させた場合の容積は、約２．２〜２．５cm³
である。

【００１１】図示の実施形態では、ダイヤフラム４４
は、厚さが０．０００５インチの低密度ポリエチレン
層、接着剤層、厚さが０．０００４８インチ（約０．０
１２mm）の金属化ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）層、接着剤層、及び厚さが０．０００５インチの低
密度ポリエチレン層を有する多層材料で作られている。
当然のことながら、他の適当な材料もまた、ダイヤフラ
ム４４を構成するのに用いることができる。図示の実施
形態のダイヤフラム４４は、従来方法を用いて室３６の
壁３７の自由縁にヒートステーキングされている。ヒー
トステーキング中、ダイヤフラムの低密度ポリエチレン
はダイヤフラム４４の折り目又はしわを封止することに
なろう。かくして、ダイヤフラム４４は、酸素及び水分
を透過させず、それによりかかる物質にさらされること
による室３６内のインクの品質劣化を防ぐ。

【００１２】室３６内では、圧力板４６が、ダイヤフラ
ム４４に隣接して設けられており、圧力板４６は、室３
６に対してピストンとしての役目を果たす。図示の実施
形態ではステンレス鋼で作られたポンプバネ４８が、圧
力板４６をダイヤフラム４４に押し付けてダイヤフラム
４４を外方に押圧し、それにより室３６のサイズを大き
くする。ポンプバネ４８を定位置に保持するために、ポ
ンプバネ４８の一端は、室３６の頂部に設けられたスパ
イク５０に嵌められ、その他端は圧力板４６に設けられ
たスパイク５２に嵌められている。図示の実施形態の圧
力板４６は、高密度ポリエチレンで成形されている。中
空円筒形のボス５４が基台１６から下方に延びていて流
体出口部２０のハウジングを形成しており、ボス５４は
基台１６に一体成形されている。中空ボス５４のボア５
６は、その下端部に狭いのど部つまりスロート５４ａを
有している。図示の実施形態ではステンレス鋼で作られ
た封止ボール５８が、ボア５６内に配置されている。封
止ボール５８は、ボア５６内では自由に動くことができ
るが、その狭いのど部５４ａを通ることができないよう
な寸法に設定されている。封止バネ６０が、ボア５６内
に配置されていて封止ボール５８を狭いのど部５４ａに
押し付けてシールを形成すると共にインクが流体出口部
を通らないようにしている。図示の実施形態ではステン
レス鋼で作られた保持ボール６２が、ボアの頂部内へ圧
入されて封止バネ６０を定位置に保持している。ボア５
６は、インクの自由流れが保持ボール６２を越えてボア
５６内に入ることができるような形状になっている。

【００１３】隆起マニホルド６４が基台１６の頂部に形
成されている。マニホルド６４は、充填ポート３２の頂
部の周りに円筒形ボスを形成すると共に同様なボスを入
口ポート３８の頂部の周りに形成していて、これらポー
ト３２、３８が互いに離間されている。マニホルド６４
は、流体出口部２０の基部及び出口ポート４０の周りに
延びてこれら２つの出口部を結合する頂部が開口した導
管６６を形成している。可撓性インク入りパウチ１４
は、マニホルド６４の頂部に取り付けられて導管６６の
頂部カバーを形成している。図示の実施形態では、これ
は、矩形のプラスチックシート６８をマニホルド６４の
頂面にヒートステーキングして導管６６を包囲すること
により達成される。図示の実施形態では、基台１６は、
高密度ポリエチレンで成形され、プラスチックシート
は、厚さが０．００２インチ（約０．０５１mm）の低密
度ポリエチレンである。これら２つの材料は、従来方法
を用いて互いに容易にヒートステーキングでき、また容
易に再利用可能である。

【００１４】プラスチックシート６８を基台１６に取り
付けた後、シートを折り畳んでその２つの側部及び頂部
周りにぐるりと密封して可撓性インクパウチ１４を形成
する。この場合も、図示の実施形態ではヒートステーキ
ング法を用いて可撓性パウチ１３の周囲を密封すること
ができる。充填ポート３２上及び入口ポート３８上のプ
ラスチックシートに突いたり刺したりして穴をあけ、或
いは取り除いてこれらポートを通るインクの流れを妨害
しないようにするのがよい。可撓性パウチ１４は、イン
クを収容する理想的な手段であるが、これはたやすく穴
があいたり破裂することがあり、しかもインクから比較
的多量の水が失われる。したがって、パウチ１４を保護
して水の損失を制限するために、パウチ１４は保護シェ
ル１２内に収容されている。図示の実施形態では、シェ
ル１２は、透明化処理が施されたポリプロピレンで作ら
れ、この材料は、パウチ１４内のインクを点検してプリ
ンタの正しい動作のために適量のインクが残っているか
どうかを判定することができるほど十分に半透明のもの
である。厚さが約１mmであれば、丈夫な保護手段が得ら
れると共にインクからの望ましくない水の喪失が防止さ
れることが分かった。しかしながら、他の実施形態では
シェルの材質及び厚さは様々であってよい。

【００１５】シェル１２の頂部は、シェルを結合用凹部
に出入れする際にシェル１２を把持しやすくする多数の
隆起リブ７０を有している。垂直方向のリブ７２が、シ
ェル１２の各側部から横方向に突出している。垂直方向
リブ７２を結合用凹部のスロット（図示せず）内に嵌め
込むと、インク供給部をプリンタ内に配置したとき、こ
れらリブは、インク供給部に対して横方向の支持及び安
定性を与えることができる。シェル１２の底部は、２つ
の円周方向の溝又は凹部７６を備え、これら凹部７６
は、基台１６の垂下周囲壁７９に形成されている２つの
円周方向リブ又はビード７８に係合してシェル１２を基
台１６にスナップ嵌め状態で取り付ける。かかるシェル
１２と基台１６の相互取付け方は、好ましくは、シェル
からの基台の不用意な分離を防止すると共に、もし万が
一可撓性パウチが漏れを生じてもシェルからのインクの
流れに抵抗するほど十分にぴったりとしたものであるべ
きである。しかしながら、かかる取付け方では、気密シ
ールが形成されることはなく、したがってインクがパウ
チ１４から減って空気がシェル内にゆっくりと入ってシ
ェル内に周囲圧力とほぼ同一の圧力を維持することがで
きるようにすることが望ましい。また、そうしなけれ
ば、負圧がシェル内に生じてパウチからのインクの流れ
を阻止する場合がある。しかしながら、空気の流入は、
シェル内に高い湿度を維持すると共にインクからの水の
損失を最小限に抑えるために制限されるべきである。

【００１６】図示の実施形態では、シェル１２及びこの
中に納められる可撓性パウチ１４は、約３０cm³のイン
ク収容能力を有する。シェルは、幅約６７mm、厚さ１５
mm、高さ６０mmのものである。可撓性パウチ１４は、甚
だしくは過剰の材料を用いないでシェルを充填するよう
寸法決めされている。当然のことながら、他の寸法形状
も、所与のプリンタの特定の要望に応じて使用可能であ
る。器具１０を充填するために、インクを充填ポート３
２から注入するのがよい。器具の充填を行うにつれ可撓
性パウチ１４は膨らんでシェル１２を実質的に満たす。
インクがパウチ内へ導入されているとき、封止ボール５
８は押し下げられて流体出口部を開き、部分真空を流体
出口部２０に及ぼすことができる。流体出口部のところ
の部分真空により、パウチ１４からのインクは室３６、
導管６６及び円筒形ボス５４のボアを満たし、したがっ
てインクと接触する残存空気はもしあったとしても非常
に僅かなものになる。また、流体出口部に部分真空を及
ぼすことにより、充填工程が促進される。パウチの迅速
な充填を一段と容易にするため、パウチが膨張する際に
空気がシェルから逃げ出るようにするために排気ポート
３４が設けられている。インク供給部がいったん充填さ
れると、ボール３５は充填ポート３２内へプレス嵌めさ
れてインクが漏れ出ないようにし、或いは空気が入らな
いようにする。

【００１７】当然のことながら、現用のインク収容小出
し器具を充填するために使用できる方法として他の種々
のものがある。或る場合には、器具をインクで満たす前
に器具全体を二酸化炭素でフラッシすることが望まし
い。このようにすると、充填工程中に器具内に閉じ込め
られるガスは、空気ではなく二酸化炭素ということにな
る。このようにすることが望ましい理由は、二酸化炭素
はある種のインク内に溶解できるが、空気はそうではな
いからである。原則的には、器具からできるだけ多くの
ガスを取り除き、泡等が印刷ヘッド又は後続のチューブ
に入らないようにすることが好ましい。パウチの充填後
に保護キャップ２２を器具上に配置する。保護キャップ
は、基台に設けられたリブ８２を受け入れてキャップを
基台に取り付ける溝８０を備えている。キャップは、排
気ポート３４に嵌入して基台内への空気の流入を制限
し、インクからの水の損失量を減少させるためのラグつ
まり出張り８４を備えている。スタッド８６が基台１６
の各端から延びており、このスタッドは、キャップを整
列しやすくすると共にキャップと基台の結合を強化する
ためにキャップ２２に設けられた孔に嵌入している。キ
ャップ２２の孔を越えて延びるスタッド８６の自由端は
好ましくは、キャップ２２を定位置に配置した後、好ま
しくは、これらを加熱された状態の工具に当てることに
より変形させ、それによりキャップ２２と基台１６との
間のいたずら防止取付け関係が得られるようにする。さ
らに、ラベル２４を器具１０の側部に接着してシェル１
２、基台１６及びキャップ２２をしっかりと互いに保持
する。図示の実施形態では、ラベルが剥離しないように
すると共にインク供給部のいたずらを防止するようなや
り方でラベルを付着させるためにホットメルト感圧接着
剤が用いられている。

【００１８】図示の実施形態のキャップ２２は、各側部
から突出した垂直リブ９０を備えている。リブ９０は、
シェルの垂直リブ７２の延長部をなし、垂直リブ７２と
同様な方法で結合用凹部内に設けられたスロット内に受
け入れられている。リブ９０に加えて、キャップ２２
は、リブ９０の各側に配置された突出キー９２を備えて
いる。１又は２以上のキー９２を省いてもよく、或いは
色又は形式によって特定のインク供給部のユニークな識
別を行うよう変更してもよいが、これは任意である。イ
ンク供給部の特定の形式又は色を識別する嵌め合いキー
（図示せず）を結合用凹部に形成してもよい。このよう
にすると、ユーザは、間違ったタイプ又は色のインク供
給部を結合用凹部内に不用意に挿入することができない
ようになる。この構成は、種々の色のインク供給部のた
めに隣接した結合用凹部が設けられている多色プリンタ
の場合に特に有利である。

【００１９】図１０に示す本発明の実施形態では、図１
〜図９の実施形態の構成要素に対応する要素には、１０
０番台の符号が付けられていて、その最後の２桁は、図
１〜図９の発明の対応要素の符号である。図１０のイン
ク収容小出し器具は、全体を符号１１０で指示されてお
り、後述する事項を除き、図１〜図９の器具１０に対応
している。器具１１０は、一端が開口していて、インク
を収容する可撓性パウチ１１４を収納した硬い保護シェ
ル１１２を有している。シェル１１２及びパウチ１１４
の開口端は、ポンプ１１８及び流体出口部１２０を収容
した基台１１６に取り付けられている。保護キャップ１
２２が基台１１６に取り付けられている。パウチ１１４
の反対側の端部（図示せず）は閉じられている。

【００２０】器具１１０は、インクジェットプリンタ内
に設けられた結合用凹部（図示せず）内に着脱自在に挿
入されるようになっている。器具１１０をプリンタ内に
挿入すると、結合用凹部内の流体入口部は、流体出口部
１２０に係合してインクが器具１１０からプリンタに流
れることができるようにする。結合用凹部内に設けられ
たアクチュエータ（図示せず）が、ポンプ１１８に係合
するようになっている。アクチュエータを操作すること
により、ポンプ１１８は、インクを可撓性パウチ１１４
から一連の所定体積の小滴の状態で送り出し、流体出口
部１２０を通って結合用凹部の流体入口部に送り、次に
プリンタに供給する。基台１１６は、充填ポート１３２
を備えている。インクを充填ポート１３２を通してイン
ク供給部に加えることができ、インク供給部を充填した
後、充填ポート１３２を、この中にプレス嵌めされてい
るボール１３５で封止する。

【００２１】開口底部を備えた圧送室１３６が、好まし
くは基台１１６と一体成形された剛性の周囲壁１３７内
で基台１１６の底部に形成されている。以下により詳細
に説明するように、圧送室１３６を加圧すると、パウチ
１１４の内部を加圧しないでインクをプリンタに供給す
ることができる。室１３６の頂部には入口ポート１３８
が設けられており、この入口ポート１３８を通って、イ
ンクが重力の作用と室１３６内の負圧の両方又はいずれ
か一方によってパウチ１１４から室１３６に入ることが
できる。入口ポート１３８の底部のところに配置された
一方向フラップ弁１４２が、室１３６からパウチ１１４
へのインクの戻りを制限するのに役立つ。フラップ弁１
４２は、矩形の可撓性材料片であり、入口ポート１３８
の底部上に配置されている。室１３６内の圧力がパウチ
１１４内の圧力を下回ると、フラップ弁１４２が撓んで
入口ポート１３８を通って室１３６内に入るインクの流
れを可能にする。

【００２２】室１３６の底部は、可撓性ダイヤフラム１
４４で覆われている。ダイヤフラム１４４は、室１３６
の底部のところの開口部よりも僅かに大きく、室１３６
を構成する周囲壁１３７の自由縁の周りに封止されてい
る。大きめのダイヤフラム１４４の余分の材料は、ダイ
ヤフラムが上下に撓んで室１３６の容積を変えることが
できる。室１３６内では、圧力板１４６が、ダイヤフラ
ム１４４に隣接して設けられており、圧力板１４６は、
室１３６に対してピストンとしての役目を果たす。ポン
プバネ１４８が、圧力板１４６をダイヤフラム１４４に
押し付けてダイヤフラムを外方に押圧し、それにより室
１３６のサイズを大きくする。ポンプバネ１４８を定位
置に保持するために、ポンプバネ１４８の一端は、室１
３６の頂部に設けられたスパイク１５０に嵌められ、そ
の他端は圧力板１４６に設けられたスパイク１５２に嵌
められている。図示の実施形態の圧力板１４６は、高密
度ポリエチレンで成形されている。

【００２３】中空円筒形のボス１５４が基台１１６から
下方に延びていて流体出口部１２０のハウジングを形成
しており、ボス１５４は基台１１６に一体成形されてい
る。中空ボス１５４のボア１５６は、その下端部に狭い
のど部つまりスロート１５４ａを有している。封止ボー
ル１５８が、ボア１５６内では自由に動くことができる
が、その狭いのど部１５４ａを通ることができないよう
な寸法に設定されている。器具１１０がプリンタの結合
用凹部内に挿入されていないとき、封止バネ１６０が、
ボア１５６内に配置されていて封止ボール１５８を狭い
のど部１５４ａに押し付けてシールを形成すると共にイ
ンクが流体出口部を通らないようにしている。可撓性の
インク入りパウチ１１４は、基台１１６に隣接して配置
された開口端１１４ａを有し、基台１１６は無端環状ス
カート１１６ａを有している。パウチ１１４の開口端１
１４ａの内側は、無端パターンで基台１１６のスカート
１１６ａの外側にヒートステーキングされている。かく
して、パウチ１１４を基台１１６から分離する傾向のあ
る荷重は、パウチ１１４の開口端１１４ａを基台１１６
のスカート１１６ａから剥離させる傾向があり、剛性プ
ラスティック部材からのプラスティックフィルムの剥離
強さは、特にパウチ１１４の開口端１１４ａと基台１１
６のスカート１１６ａとの間のオーバーラップが実質的
に軸方向の広がりのヒートステーキング領域を提供する
のに十分であれば、特に強い。

【００２４】環状スカート１１６ａの外側へのパウチ１
１４の開口端１１４ａのヒートステーキングは、パウチ
１１４の開口端１１４ａの自由縁をインクとの接触及び
その結果としての劣化を保護防止する。当然のことなが
ら、パウチ１１４の内容物がパウチ１１４の構成材料の
劣化の恐れを生じさせないような場合、パウチ１１４の
開口端１１４ａも又、環状スカート１１６ａの内部にヒ
ートステーキングしてもよい。かかる多層材料がパウチ
１１４を形成するのに用いられる場合、最も内側の層と
最も外側の層との間、実際には最も外側の層と最も内側
の層の内部に被着されている二酸化珪素の層との間に接
着剤が塗布される。いずれの場合でも、上述の構成を用
いると、インクが、最も内側の層を除くパウチ１１４の
いかなる部分にも接触しないようにすることができ、パ
ウチ１１４の開口端１１４ａの縁は、基台１１６のスカ
ート１１６ａに対するパウチ１１４の開口端１１４ａの
ヒートステーキングによりインクとの接触から保護され
る。

【００２５】最適使用のために、パウチ１１４は例えば
同時押出法によって多層材料から形成される。パウチ１
１４が多層材料から形成されると、これは好ましくは、
インクとの接触に起因する劣化に特に強い最も内側の層
を備えることになり、線状低密度ポリエチレンは、かか
る使用にとって特に良好な材料である。パウチ１１４の
材料は、引張り強さ及び良好な酸素不透過性の最も外側
の層を更に有し、この材料は例えばポリエチレンテレフ
タレート又はポリプロピレンである。図１１に示す本発
明の実施形態では、図１〜図９の構成要素は、２００番
台の符号で示されており、その最後の２桁は、図１〜図
９の発明の対応構成要素の符号である。図１１のインク
収容小出し器具は、全体を符号２１０で示されており、
後述する事項を除き、図１〜図９の器具１０に対応して
いる。器具２１０は、一端が開口していて、インクを収
容する可撓性パウチ２１４を収納した硬い保護シェル２
１２を有している。シェル２１２及びパウチ２１４の開
口端は、ポンプ２１８及び流体出口部２２０を収容した
成形プラスチック製基台２１６に取り付けられている。
保護キャップ２２２が基台２１６に取り付けられてい
る。パウチ２１４の反対側の端（図示せず）は閉じられ
ている。

【００２６】器具２１０は、図１〜図９の実施形態の器
具１０と同様にインクジェットプリンタ内に設けられた
結合用凹部（図示せず）内に着脱自在に挿入されるよう
になっている。器具２１０をプリンタ内に挿入すると、
結合用凹部内の流体入口部は、流体出口部２２０に係合
してインクが器具２１０からプリンタに流れることがで
きるようにする。これは、図１〜図９の実施形態の器具
の構成と同様である。結合用凹部内に設けられたアクチ
ュエータ（図示せず）が、ポンプ２１８に係合するよう
になっている。アクチュエータを操作することにより、
ポンプ２１８は、インクを可撓性パウチ２１４から一連
の所定体積の小滴の状態で送り出し、流体出口部２２０
を通って結合用凹部の流体入口部に送り、次にプリンタ
に供給する。

【００２７】基台２１６は、一端に充填ポート２３２を
備えている。インクを充填ポート２３２を通してインク
供給部に加えることができ、インク供給部を充填した
後、充填ポート２３２を、この中にプレス嵌めされてい
るボール２３５で封止する。開口底部を備えた圧送室２
３６が、好ましくは基台２１６と一体成形された剛性の
周囲壁２３７内で基台２１６の底部に形成されている。
以下により詳細に説明するように、圧送室２３６を加圧
すると、パウチ２１４の内部を加圧しないでインクをプ
リンタに供給することができる。室２３６の頂部には入
口ポート２３８が設けられており、この入口ポート２３
８を通って、インクが重力の作用と室２３６内の負圧の
両方又はいずれか一方によってパウチ２１４から室２３
６に入ることができる。

【００２８】入口ポート２３８の底部のところに配置さ
れた一方向フラップ弁２４２が、室２３６からパウチ２
１４へのインクの戻りを制限するのに役立つ。室２３６
内の圧力がパウチ２１４内の圧力を下回ると、フラップ
弁２４２が撓んで入口ポート２３８を通って室２３６内
に入るインクの流れを可能にする。室２３６の底部は、
可撓性ダイヤフラム２４４で覆われている。ダイヤフラ
ム２４４は、室２３６の底部のところの開口部よりも僅
かに大きく、室２３６を構成する周囲壁２３７の自由縁
の周りに封止されている。大きめのダイヤフラム２４４
の余分の材料は、ダイヤフラムが上下に撓んで室２３６
の容積を変えることができる。室２３６内では、圧力板
２４６が、ダイヤフラム２４４に隣接して設けられてお
り、圧力板２４６は、室２３６に対してピストンとして
の役目を果たす。板バネ形式のポンプバネ２４８が、圧
力板２４６をダイヤフラム２４４に押し付けてダイヤフ
ラムを外方に押圧し、それにより室２３６のサイズを大
きくする。

【００２９】中空円筒形のボス２５４が基台２１６から
下方に延びていて流体出口部２２０のハウジングを形成
しており、ボス２５４は基台２１６に一体成形されてい
る。中空ボス２５４のボア２５６は、その下端部に狭い
のど部つまりスロート２５４ａを有し、のど部２５４ａ
は、これに摩擦の作用で固定されたエラストマー隔膜２
５５で閉鎖されている。隔膜２５５は狭い又は細いスリ
ット２５５ａを有し、このスリットは、インクが加圧さ
れたときにインクが隔膜２５５を通って流れることがで
きるよう隔膜２５５中に延びているが、隔膜２５５のス
リット２５５ａは、インクが重力の作用だけで加圧され
たときには隔膜２５５を通るインクの漏れを阻止するよ
う閉じている。さらに、封止ボール２５８が、ボア２５
６内に配置されている。封止バネ２６０が、封止ボール
２５８を隔膜２５５の内部、特にスリット２５５ａのあ
る隔膜２５５の部分に押し付けるようボア２５６内に配
置されている。

【００３０】本発明の種々の実施形態の液体収容小出し
器具は、特に、本発明の好ましい実施形態としてインク
ジェットプリンタ内において印刷インクを収容して小出
しする器具として説明した。しかしながら、本発明を他
のニュートン（低粘度）液体の収容小出しにも容易に適
用できることは明らかである。本願の出願時点において
本発明者によって考えられた本発明の最適実施態様を例
示して説明したが、当業者であれば本発明の範囲から逸
脱することなく適当な設計変更、改変及び均等例を想到
できることは明らかであり、本発明の範囲は、特許請求
の範囲に記載された事項及びその法律上の均等範囲によ
ってのみ定められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による液体収容小出し器具の
側面図である。

【図２】図１の器具の分解図である。

【図３】図１の３−３線における図１及び図２の器具の
平面図である。

【図４】図５の４−４線における図１〜図３の器具の構
成部品の平面図である。

【図５】図４の構成部品の側面図である。

【図６】図５の６−６線における図４及び図５の器具の
構成部品の平面図である。

【図７】図３の７−７線における拡大部分断面図であ
る。

【図８】図１〜図７の器具の一部の部分分解斜視図であ
る。

【図９】図８の構成部品を互いに組み立てた関係で示
す、図８と類似した部分斜視図である。

【図１０】本発明の別の実施形態を示す、図７と類似し
た断面図である。

【図１１】本発明のさらに別の実施形態を示す、図７及
び図１０と類似した断面図である。

【符号の説明】

１０印刷インク収容小出し器具１２保護シェル１４パウチ１６基台１８ポンプ２０流体出口部２２保護キャップ３２充填ポート３６圧送室３７垂下した周囲壁３８入口ポート４２フラップ弁４４ダイヤフラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口端を備えた剛性のほぼカップ状の外
側シェルと、該外側シェルの前記開口端に固定されてい
て、液体出口を備えた圧送機構を備えた基台と、前記圧
送機構と液体が流通することのできる状態の開口端及び
前記外側シェル内に設けられた閉鎖端を備えた可撓性パ
ウチと、該可撓性パウチを前記圧送機構から分離し、可
撓性パウチから圧送機構内への液体の流れを可能にする
が、圧送機構から可撓性パウチ内への液体の流れを阻止
して液体を可撓性パウチから液体出口を通って小出しす
る逆止弁とを有する液体収容小出し器具において、前記
基台が、垂下した周囲壁を有し、前記可撓性パウチの開
口端が、前記基台の周囲壁に液密状態で固定されている
ことを特徴とする液体収容小出し器具。
【請求項２】前記基台がポリマー材料で作られ、ま
た，前記可撓性パウチが、ポリマー材料で作られた最も
内側の部分を少なくとも有し、また、前記可撓性パウチ
は、ヒートステーキングによって基台に固定されること
を特徴とする請求項１記載の液体収容小出し器具。
【請求項３】前記可撓性パウチの開口端が、前記基台
の周囲壁の外面に固定されていることを特徴とする請求
項２記載の液体収容小出し器具。
【請求項４】前記液体出口が自由端を有し、該液体出
口の自由端が、自動閉鎖性スリットが備えたエラストマ
ー隔膜で閉鎖されていることを特徴とする請求項１記載
の液体収容小出し器具。
【請求項５】開口端を備えた剛性のほぼカップ状の外
側シェルと、該外側シェルの開口端に固定されていて、
液体出口を備えた圧送機構を備えた基台と、前記圧送機
構と液体が流通することのできる状態の開口端及び前記
外側シェル内に設けられた閉鎖端を備えた可撓性パウチ
と、該可撓性パウチを前記圧送機構から分離し、可撓性
パウチから圧送機構内への液体の流れを可能にするが、
圧送機構から可撓性パウチ内への液体の流れを阻止して
液体を可撓性パウチから液体出口を通って小出しする逆
止弁とを有し、該液体出口が管の形態をしている液体収
容小出し器具において、前記管の開口には環状のエラス
トマー部材が固定されていることを特徴とする液体収容
小出し器具。
【請求項６】封止部材と、該封止部材を弾性的に押圧
してこれをエラストマー部材に係合させるための手段と
を更に有することを特徴とする請求項５記載の液体収容
小出し器具。
【請求項７】前記弾性押圧手段が、前記封止部材に係
合している第１の端及び前記基台に係合している第２の
端を備えたバネから成ることを特徴とする請求項６記載
の液体収容小出し器具。
【請求項８】自由端を備えた管の形態の液体出口を有
する液体収容小出し器具からの漏れを防止する方法であ
って、自動閉鎖性のスリットが設けられている環状エラストマ
ー部材を前記管の自由端に固定することを特徴とする方
法。
【請求項９】封止ボールを弾性的に押圧してこれを前
記スリットのある隔膜内部の部分に押しつけることを特
徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】液体を収容していて、液体収容小出し
器具の基台と液体が流通することのできる関係にある多
層可撓性パウチの開口端の自由縁の液体品質劣化を防止
する方法であって、前記基台を、垂下した周囲壁に設
け、前記可撓性パウチの開口端の内面の無端部分を前記
垂下した周囲壁の外面に固定することを特徴とする方
法。
【請求項１１】前記垂下した周囲壁が熱可塑性材料で
作られ、また、前記可撓性パウチの少なくとも最も内側
の層が熱可塑性材料で作られ、また、前記可撓性パウチ
は、ヒートステーキングによって前記垂下した周囲壁に
固定されることを特徴とする請求項１０記載の方法。