JP5311435B2 - インク補充キットおよびインク補充方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクカートリッジにインクを補充するインク補充キットおよびインク補充方法に関し、特に負圧材が充填されたインクカートリッジに適切な量のインクを補充するのに適したインク補充キットおよびインク補充方法に関する。

インクジェットプリンタなどのプリンタ装置においては、液体のインクを被印刷物に噴射してプリントする。プリンタ装置では、特に家庭用の小型プリンタ装置では、インクをインクカートリッジに貯留し、インクカートリッジからプリンタヘッドにインクを供給しつつ、プリントしている。しかし、装置を小型化する必要性から、プリンタの使用頻度を勘案しても、インクカートリッジ自体を小さなものとしており、その容量も限られたものとなっている。そこで、インクカートリッジの交換、あるいは、インクカートリッジへのインクの補充が、しばしば要求されることになる。

資源の有効利用からインクカートリッジを交換せず、インクカートリッジへインクを補充することが好ましいが、一般消費者がインクカートリッジにインクを補充すると、誤って負圧材の吸収容量以上のインクを注入してしまい、再使用時にインクジェットヘッドへインク供給口からインクが漏れ落ちる（以下、「ボタ落ち」という。）等のトラブルを生ずることが多いのが実情である。そこで、インクを自重によりインクカートリッジに補充し、インクカートリッジ内の負圧材の上部に配置されたインクボトルに連通する空気口をインクが塞ぐことによりそれ以上のインクが注入されないようにする試みがある（特許文献１参照）。
特許第３２５５５１７号公報（第５頁、図１および図２）

しかし、上記の試みでは空気口を塞ぐためには、インクが負圧材を超えて注入されなければならず、結果としてインクのボタ落ちを防止しきれないと考えられる。また、インクを自重により補充し、インクカートリッジへインクを注入するインク供給口とインクボトルに連通する空気口とが隣接して設けられているので、負圧材に注入されたインクは負圧材中に充分拡散する前に空気口を塞いでしまう可能性が高い。
そこで、本発明は、再使用時にインクのボタ落ちが起きないようにインクをインクカートリッジに補充するインク補充キットおよびインク補充方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係るインク補充キットは、例えば図１に示すように、負圧材１２０が充填されたインクカートリッジ１００にインク１０を補充するインク補充キット１であって、インクカートリッジ１００に補充されるインク１０と、空気が収容される空間部１４を有し押圧されることにより変形して内容積が減少するとともに一つの開口２２が形成されたインクボトル２０と開口２２に嵌合する嵌合部材３０とからなりインク１０を収容することができるインクタンクと６、嵌合部材３０は、インク１０をインクタンク６から流出させるインク取り出し口３２と、空間部１４に空気を流入させる空気孔３４とが形成され、インクカートリッジ１００の負圧材１２０に所定の深さ挿入され、インク取り出し口３２と連通し、インクタンク６に収容されたインク１０を負圧材１２０内に注入するインク注入針５０と、インクカートリッジ１００の負圧材１２０に、インク注入針５０より浅く挿入され、空気孔３４と連通し、インクカートリッジ１００から空気を吸引する空気抜きノズル６０と、空気孔３４とインクタンク６内に配設される所定の長さの空気供給ノズル８０とが空気チューブ７０によって連通され、インク注入針５０は、負圧材１２０に挿入される先端部５２とは別の位置に、インク１０を負圧材１２０内に注入するインク流路５４が形成され、空気抜きノズル６０は、負圧材１２０に挿入される先端部６８とは別の位置に、前記空気を吸引する空気流路６９が形成され、インク流路５４は、負圧材１２０に挿入される先端部５２から形成された溝５４であり、空気流路６９は、負圧材１２０に挿入される先端部６８から形成された溝６９であり、インクタンク６をインク注入針５０が下を向くように傾け、インクカートリッジ１００の上方に設置して、インクカートリッジ１００の負圧材１２０に所定の深さに挿入しつつ、インクタンク６を、手で押圧することにより、収容されたインク１０がインク注入針５０からインクカートリッジ１００の負圧材１２０に流出するように構成される。

このように構成すると、インクボトルのインク取り出し口と連通するインク注入針がインクカートリッジの負圧材に所定の深さに挿入され、インクボトルの空気孔と連通する空気抜きノズルがインク注入針より浅く負圧材に挿入されるので、インクタンクのインクがインクカートリッジに注入され、空気抜きノズルが挿入された深さまでインクが注入されると、インクが次第に空気供給ノズルまで上昇し、インクタンク内とインクカートリッジ内の液面の差圧が空気供給ノズル内とインクカートリッジ内の液面の差圧と等しくなったときにインクの注入が自然に停止する。すなわち、所定量以上のインクの注入を防止するインク補充キットとなる。

また、請求項１に記載の発明に係るインク補充キットでは、例えば図１および図３（ａ）に示すように、インク注入針５０は、負圧材１２０に挿入される先端部５２とは別の位置に、インク１０を負圧材１２０内に注入するインク流路５４が形成されてもよい。
このように構成すると、負圧材に注入することにより、注入針の先端部に形成される孔が負圧材により閉塞されても、インクを注入するための流路が確保され、インクを注入するための抵抗が大きくなることを防止できる。

また、請求項１に記載の発明に係るインク補充キットでは、例えば図３（ａ）に示すように、インク流路は、負圧材に挿入される先端部５２から形成された溝５４でもよい。
このように構成すると、細いインク注入針の先端部においても、加工が容易となる。

また、請求項１に記載の発明に係るインク補充キットでは、例えば図１および図３（ｂ）に示すように、空気抜きノズル６０は、負圧材１２０に挿入される先端部６８とは別の位置に、空気を吸引する空気流路６９が形成されてもよい。
このように構成すると、負圧材に注入することにより、空気抜きノズルの先端部に形成される孔が負圧材により閉塞されても、空気を吸引するための流路が確保され、空気を吸引するための抵抗が大きくなることを防止できる。

また、請求項１に記載の発明に係るインク補充キットでは、例えば図３（ｂ）に示すように、空気流路は、負圧材に挿入される先端部６８から形成された溝６９でもよい。
このように構成すると、細い空気抜きノズルの先端部においても、加工が容易となる。

また、請求項２に記載の発明に係るインク補充キットでは、例えば、図１および図２に示すように、空気チューブ７０は少なくとも一部が透明であり、インク１０が空気抜きノズル６０の先端まで溜まることにより、インク１０が空気抜きノズル６０と連接された空気チューブ７０まで流れ込むことで空気チューブ７０内部を流れるインク１０を視認可能な請求項１に記載のインク補充キットと構成してもよい。
このように構成すると、空気抜きノズルが挿入された深さまでインクが注入され、インクが空気チューブ内部を流れていることを視認できるので、所定量のインクが注入されたことを容易に確認できる。

また、請求項３に記載の発明に係るインク補充キットでは、例えば図１および図４に示すように、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のインク補充キット１において、空気抜きノズル６０内、空気供給ノズル８０内、あるいは空気抜きノズル６０と空気供給ノズル８０との間に、インクタンク６からインクカートリッジ１００への空気の流れを防止する逆止弁３６を有するように構成してもよい。
このように構成すると、インクの注入し始めや注入の途中においてインクが流れにくいときには、インクタンクを手で押圧することによりインク流路に生じている抵抗を超える圧力が掛かり、インクタンクから空気がインクカートリッジに流れることは逆止弁で防止されているので、インク取り出し口からインク注入針を通じてインクがインクカートリッジに注入され、その後、円滑にインクが流れる。

また、請求項４に記載の発明に係るインク補充キットでは、例えば図１および図６に示すように、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のインク補充キット１において、インク取り出し口３２とインク注入針５０とを連接するインクチューブ１７０であって、インク取り出し口３２のインク注入５０針からの高さを変更可能なインクチューブ１７０を備えてもよい。
このように構成すると、インクタンク内のインクの量が減った時にもインクタンク内のインク液面とインクカートリッジ内のインク液面との一定の差を確保できるので、自重の低下、すなわちインクの注入圧低下によるインクの注入速度の低下を防止できる。

また、請求項５に記載の発明に係るインク補充キットでは、例えば図１に示すように、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のインク補充キット１において、嵌合部材３０は、弾性部材、または硬質プラスチック部材のいずれかで選択される部材で構成されるように構成してもよい。
このように構成すると、インクボトルと嵌合部材を別に製造できるので、製造が容易となる。

前記目的を達成するために、請求項６に記載の発明に係るインク補充方法は、例えば図１、図２および図７に示すように、負圧材１２０が充填されたインクカートリッジ１００にインク１０を補充するインク補充方法であって、インク１０を収容し、空気が収容される空間部１４を有するインクタンク６に、負圧材１２０内にインク１０を注入するインク注入針５０を接続する工程（Ｓ２０）と、インクタンク６に、インクカートリッジ１００から空気を吸引する空気抜きノズル６０を接続し、空気抜きノズル６０をインクタンク６内に配設された空気供給ノズル８０と連通する工程（Ｓ３０）と、インク注入針５０をインクカートリッジ１００の負圧材１２０の所定の深さに挿入する工程（Ｓ５０）と、空気抜きノズル６０を、インク注入針５０から所定の長さ離れた位置で、インク注入針５０が挿入された深さより浅くインクカートリッジ１００の負圧材１２０に挿入する工程（Ｓ４０）と、インク注入針５０にインク１０を導くようにインクタンク６を傾ける工程（Ｓ６０）と、空気供給ノズル８０の空気抜きノズル６０と連通する側とは反対側の端部８４を空間部１４に配置する工程（Ｓ６０）と、インクタンク６をインクカートリッジ１００の上部に配置し、インクタンク６からインクカートリッジ１００にインク１０を流す工程（Ｓ７０）とを備える。

このように構成すると、インクボトルに接続するインク注入針がインクカートリッジの負圧材に所定の深さに挿入され、空気供給ノズルと連通する空気抜きノズルがインク注入針より浅く負圧材に挿入され、インク注入針にインクが流出し、空気抜きノズルがインク供給ノズルを介して空間部に連通するので、インクタンクのインクがインクカートリッジに注入され、空気抜きノズルが挿入された深さまでインクが注入されると、インクが次第に空気供給ノズルまで上昇し、インクタンク内とインクカートリッジ内の液面の差圧が空気供給ノズル内とインクカートリッジ内の液面の差圧と等しくなったときにインクの注入が自然に停止する。すなわち、所定量以上インクが注入されないインク補充方法となる。さらに、空気抜きノズルがインク注入針から所定の長さ離れているので、インク注入針から負圧材に注入されたインクが、負圧材中に充分拡散する前に空気抜きノズルから吸引されることが防止される。

前記目的を達成するため、請求項７に記載の発明に係るインク補充キットは、例えば図８に示すように、負圧材１２０が充填されたインクカートリッジ１００にインク１０を補充するインク補充キット２０１であって、インクカートリッジ１００に補充されるインク１０と、インク１０を収容するインクタンク２０６であって、空気が収容される空間部１４を有し、インク１０をインクタンク２０６から流出させるインク取り出し口３２が形成されたインクタンク２０６と、インクカートリッジ１００の負圧材１２０に所定の深さ挿入され、インク取り出し口３２と連通し、インクタンク２０６に収容されたインク１０を負圧材１２０内に注入するインク注入針５０と、空間部１４を大気に連通し、空間部１４を大気圧に保持する吸気流路２９０と、インクカートリッジ１００の負圧材１２０に、インク注入針５０より浅く挿入され、インクカートリッジ１００から空気を吸引する空気抜きノズル２６０と、空気抜きノズル２６０に連通し、空間部１４以上の高さにまで配設されるバランスチューブ２８０とを備え、インク注入針５０および空気抜きノズル２６０が、インクカートリッジ１００を気密に保持する嵌合部２４８・２６６を有する。

このように構成すると、インクタンクのインクがインクカートリッジに注入され、空気抜きノズルが挿入された深さまでインクが注入されると、インクが次第にバランスチューブに上昇し、インクタンク内とインクカートリッジ内の液面の差圧がバランスチューブ内とインクカートリッジ内の液面の差圧と等しくなったときにインクの注入が自然に停止する。すなわち、所定量以上のインクの注入を防止するインク補充キットとなる。

本発明に係るインク補充キットによれば、インクカートリッジに補充されるインクと、インクを収容するインクタンクであって空気が収容される空間部を有しインクをインクタンクから流出させるインク取り出し口と空間部に空気を流入させる空気孔が形成されたインクタンクと、インクカートリッジの負圧材に所定の深さ挿入されインク取り出し口と連通しインクタンクに収容されたインクを負圧材内に注入するインク注入針と、インクカートリッジの負圧材にインク注入針より浅く挿入され空気孔と連通しインクカートリッジから空気を吸引する空気抜きノズルと、空気孔に連通しインクタンク内に配設される所定の長さの空気供給ノズルとを備えるので、インクタンクのインクがインクカートリッジに注入され、空気抜きノズルが挿入された深さまでインクが注入されると、インクが次第に空気供給ノズルまで上昇し、インクタンク内とインクカートリッジ内の液面の差圧が空気供給ノズル内とインクカートリッジ内の液面の差圧と等しくなったときにインクの注入が自然に停止する。すなわち、所定量以上インクが注入されないインク補充キットとなる。よってインクのボタ落ちを防止できる。

また、本発明に係るインク補充方法によれば、インクを収容し、空気が収容される空間部を有するインクタンクに負圧材内にインクを注入するインク注入針を接続する工程と、インクタンクにインクカートリッジから空気を吸引する空気抜きノズルを接続し空気抜きノズルをインクタンク内に配設された空気供給ノズルと連通する工程と、インク注入針をインクカートリッジの負圧材の所定の深さに挿入する工程と、空気抜きノズルをインク注入針から所定の長さ離れた位置でインク注入針が挿入された深さより浅くインクカートリッジの負圧材に挿入する工程と、インク注入針にインクを導くようにインクタンクを傾ける工程と、空気供給ノズルの空気抜きノズルと連通する側とは反対側の端部を空間部に配置する工程と、インクタンクをインクカートリッジの上部に配置しインクタンクからインクカートリッジにインクを流す工程とを備えるので、インクタンクに接続するインク注入針がインクカートリッジの負圧材に所定の深さに挿入され、空気供給ノズルと連通する空気抜きノズルがインク注入針より浅く負圧材に挿入され、インク注入針のインクが流出し、空気抜きノズルが空間部にインク供給ノズルを介して連通することにより、インクタンクのインクがインクカートリッジに注入される。空気抜きノズルが挿入された深さまでインクが注入されると、インクが次第に空気供給ノズルまで上昇し、インクタンク内とインクカートリッジ内の液面の差圧が空気供給ノズル内とインクカートリッジ内の液面の差圧と等しくなったときにインクの注入が自然に停止する。すなわち、所定量以上インクが注入されないインク補充方法となる。よってインクのボタ落ちを防止できる。さらに、空気抜きノズルがインク注入針から所定の長さ離れているので、インク注入針から負圧材に注入されたインクが、負圧材中に充分拡散する前に空気抜きノズルから吸引されることが防止される。

また、発明に係る負圧材が充填されたインクカートリッジにインクを補充するインク補充キットによれば、インクカートリッジに補充されるインクと、インクを収容するインクタンクであって空気が収容される空間部を有しインクをインクタンクから流出させるインク取り出し口が形成されたインクタンクと、インクカートリッジの負圧材に所定の深さ挿入されインク取り出し口と連通しインクタンクに収容されたインクを負圧材内に注入するインク注入針と、空間部を大気に連通し空間部を大気圧に保持する吸気流路と、インクカートリッジの負圧材にインク注入針より浅く挿入されインクカートリッジから空気を吸引する空気抜きノズルと、空気抜きノズルに連通し空間部以上の高さにまで配設されるバランスチューブとを備え、インク注入針および空気抜きノズルがインクカートリッジを気密に保持する嵌合部を有するので、インクタンクのインクがインクカートリッジに注入され、空気抜きノズルが挿入された深さまでインクが注入されると、インクが次第にバランスチューブに上昇し、インクタンク内とインクカートリッジ内の液面の差圧がバランスチューブ内とインクカートリッジ内の液面の差圧と等しくなったときにインクの注入が自然に停止する。すなわち、所定量以上のインクの注入を防止するインク補充キットとなる。よってインクのボタ落ちを防止できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一または相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、本発明の実施の形態としてのインク補充キット１をインクカートリッジ１００に装着した状態を示す断面図である。インクカートリッジ１００は、例えばプリンタ装置（不図示）に用いられるインクカートリッジであり、インクがほぼ使い果たされている。インクカートリッジ１００では、プラスチック製のカートリッジケース１１０にプリンタ装置にインクを供給するインク供給口１０２が形成されている。カートリッジケース１１０の内部空間には負圧材１２０が充填されている。カートリッジケース１１０のインク供給口１０２が形成された面と相対する面には、インク注入孔１１２と空気抜き孔１１４が形成されている。インク注入孔１１２と空気抜き孔１１４は予め形成されている場合もあるが、インクを使い果たした後でインクを補充するときに形成してもよい。カートリッジケース１１０がプラスチック製であるので、錐等の簡単な工具（不図示）で孔を形成することができる。

インクカートリッジ１００は、インク供給口１０２を下に、インク注入孔１１２と空気抜き孔１１４を上に向けて置かれる。カートリッジケース１１０の内部空間で、負圧材１２０は下方にずれるので、上部に僅かな隙間が形成される。負圧材１２０は、スポンジ、綿、不織布などの毛管現象によりインク１０を保留することができる材料で構成される。

インクボトル２０にはインク１０が収容され、インクボトル２０の開口２２は嵌合部材３０で栓がされている。嵌合部材３０には、インクボトル２０の内部と外部を連通する貫通孔であるインク取り出し口３２と空気孔３４が形成されている。インク１０をインクボトル２０で貯蔵するためには、インク取り出し口３２や空気孔３４を密封するために、不図示の蓋が取り付けられる。インクボトル２０と嵌合部材３０とで、インクタンク６を構成する。インクボトル２０は、典型的にはポリプロピレンで形成され、手で押圧することにより容易に変形する。また、嵌合部材３０は、弾性変形するゴム等で形成され、開口２２と密着し、また、後述するインク取り出しノズル４０やインク供給ノズル８０等がインク取り出し口３２や空気孔３４にきっちりと嵌るように構成される。

空気孔３４には、インクボトル２０内部に配設され、インクボトル２０の開口２２の反対側である底部（図１では、インクボトル２０の上下を逆にして図示しているので、図１では上側に描かれている。）の近くまで延伸する空気供給ノズル８０が連接する。なお本書では、「連接する」という場合には、孔、流路等の空間が互いにつながる場合と、孔、流路等の空間を有する部材同士において、一の部材の空間内に他の部材が挿入される場合との両方の場合を含む。空気供給ノズル８０は、インクボトル２０の開口２２を下に向けた場合に、空気孔３４と連接するのとは反対側の端部である先端８４がインク１０の液面
上で空気がたまっている空間部である液面上部空間１４に出る長さを有していればよく、先端８４がインク１０の液面上部空間１４に出る長さが所定の長さとなる。空気供給ノズル８０は、嵌合部材３０の空気孔３４に挿入され、また、インクボトル２０の配置される向きに関わらず先端８４がインクボトル２０の底部近くに位置するように、剛であることが好ましく、例えば塩化ビニル等のプラスチックで形成される。

空気孔３４の空気供給ノズル８０が挿入されるのとは反対側には、空気チューブ７０が接続する。空気チューブ７０は、典型的には、軟質塩化ビニルで形成され、柔軟性を有する。また、空気チューブ７０を透明とすると、空気チューブ７０をインク１０が流れることが視認できるので好ましい。このことについては、インク補充キット１を用いてインク１０をインクカートリッジ１００に補充する方法のところで、説明する。空気チューブ７０の他端は、空気抜きノズル６０の空気通路６２に接続する。

空気抜きノズル６０は、カートリッジケース１１０の空気抜き孔１１４に嵌合される部材で、空気抜き孔１１４から挿入されてその先端部６８が負圧材１２０に挿入される円筒形のノズル挿入部６６と、ノズル挿入部６６と同軸に接続する円筒形でノズル挿入部６６より断面が広く空気抜き孔１１４を覆う広がり部６４と、広がり部６４に接続して手でつまみ易い形状・大きさの空気抜き摘み６５とを有する。先端６８からノズル挿入部６６の軸に沿った空気通路６２が形成され、空気通路６２は、広がり部６４で９０度曲がり、広がり部６４の側面に貫通し、そこで空気チューブ７０と接続する。ノズル挿入部６６は、その先端部６８が負圧材１２０に僅かに挿入する程度の長さである。空気抜きノズル６０は、典型的には、寸法安定性の良好なポリエキシメチレン等のプラスチックで形成する。

嵌合部材３０のインク取り出し口３２には、インク取り出しノズル４０が嵌入される。インク取り出しノズル４０は、インク取り出し口３２に嵌入される円筒形の嵌合部４４と、カートリッジケース１１０のインク注入孔１１２に嵌入される円筒形の挿入部４８と、嵌合部４４と挿入部４８とを繋ぎ両者より広い断面積の円筒形でインク注入孔１１２を覆う広がり部４６とを有する。嵌合部４４から広がり部４６を経て挿入部４８を貫通するインク通路４２が形成されている。インク通路４２の挿入部４８側には、インク注入針５０が接続する。インク取り出しノズル４０は、典型的には、寸法安定性の良好なポリエキシメチレン等のプラスチックで形成する。

インク注入針５０は、細い鋼製の中空針で、インクカートリッジ１００の負圧材１２０に深く挿入され、カートリッジケース１１０のインク供給口１０２が形成された面の近く、またはインク供給口１０２周辺にフィルター等の装置が設置されている場合はそれらの装置の近くにまで達する。インク注入針５０は、インク取り出しノズル４０のインク通路４２に嵌入されることにより固定されてもいいし、接着剤等の固定手段を用いて固定されてもよい。

次に、インク補充キット１を用いてインク１０をインクカートリッジ１００に補充する方法について説明する。図１に示すように、インクカートリッジ１００の上部にインクボトル２０を開口２２を下向きに配置し、インク取り出しノズル４０の嵌合部４４側の先端がインク１０の中にあり、空気供給ノズル８０の先端８４がインクボトル２０中のインク１０の液面上部空間１４に突き出した状態とする。

すると、インクボトル２０中のインク１０から、インク取り出しノズル４０のインク通路４２、インク注入針５０の中空部、インクカートリッジの内部、空気抜きノズル６０の空気通路６２、空気チューブ７０、空気供給ノズル８０、インクボトル２０内の液面上部空間１４に至る流路が形成される。そこで、インクボトル２０内のインク１０は、インク通路４２、インク注入針５０を通って、インクカートリッジ１００内に落下する。すなわち、インクボトル２０からインクカートリッジ１００にインク１０が注入される。インクカートリッジ１００に注入されたインク１０の体積分だけ、インクボトル２０内が減圧するが、その体積に等しい空気が、インクカートリッジ１００から空気通路６２、空気チューブ７０、空気供給ノズル８０を通って液面上部空間１４に流れるので、圧力はバランスし、インク１０はインクカートリッジ１００に注入され続ける。インク１０は、負圧材１２０によりインクカートリッジ１００内に拡散し、インクカートリッジ１００内にインクが溜まる。なお、インク１０の注入を開始したときに、例えばインクカートリッジ１００の負圧材１２０から空気通路６２、空気チューブ７０、空気供給ノズル８０へ流れる空気に、負圧材１２０に残存した微量のインク１０が混ざり込み、空気通路６２、空気チューブ７０、空気供給ノズル８０内で気泡を生じ、インク１０が流れにくくなる場合もある。このような場合には、インクボトル２０の底部の近くに吸気流路３９０（図１０参照）等を形成しておいて、吸気流路３９０等を開放してインク１０を流してもよい。すなわち、吸気流路３９０等を開放することにより液面上部空間１４は大気圧に保持され、インク通路４２、インク注入針５０を通ってインク１０が流れる。インク１０が流れ始めたら、吸気流路３９０等は封止する。空気通路６２、空気チューブ７０、空気供給ノズル８０内に生じた気泡は、流れ始めたインク１０により押し出される。

図２に示すように、空気抜きノズル６０のノズル挿入部６６の先端部６８にまでインク１０が溜まると、空気通路６２、空気チューブ７０および空気供給ノズル８０の内部には、空気ではなく、インク１０が流れ込む。図２は、インク補充キット１をインクカートリッジ１００に装着した状態で、インク１０が所定量注入された状態を示す断面図である。インク１０が空気供給ノズル８０に流れ、空気通路６２、空気チューブ７０および空気供給ノズル８０、液面上部空間１４、インクボトル２０内のインク１０、インク取り出しノズル４０のインク通路４２、インク注入針５０の中空部とで、液面上部空間１４を挟んでインク１０が満たされた２つの液体流路を有する閉じた流路系が構成される。空気供給ノズル８０内の液面が、インクボトル２０内のインク１０の液面と一致すると、閉じた流路系内での２つの液体流路の圧力が平衡し、インク１０は流れなくなる。なお、空気通路６２、空気チューブ７０および空気供給ノズル８０側には、インクカートリッジ１００の負圧材１２０内に溜まったインク１０が流れ込むので、空気を巻き込むことがある。空気を巻き込むと空気通路６２、空気チューブ７０あるいは空気供給ノズル８０内に気泡を生ずる。気泡が含まれるとその分、インク１０の自重が減少するので、空気供給ノズル８０内のインク１０の液面がインクボトル２０内のインク１０の液面より僅かに上昇したところでインク１０が流れなくなる。このように気泡の分だけ空気供給ノズル８０内のインク１０の液面が上昇した場合も、液面が一致したときの概念に含まれるものとする。このように、所定量のインク１０をインクカートリッジ１００に注入すると、それ以上のインク１０が注入されることを防止できる。

そこで、注入されるインク１０の量は、空気抜きノズル６０のノズル挿入部６６の先端部６８の位置に大きく影響される。インクカートリッジ１００では、負圧材１２０にインク１０が充分拡散した状態で、かつ、負圧材１２０が保留することができる以上のインク１０を注入しないことが好ましい。すなわち、負圧材１２０が保留できる以上のインク１０を注入すると、プリンタ装置（不図示）に装着した際に、インクのボタ落ち等を生ずる可能性が高く、その限界以下に留め、かつ、大量にインク１０を注入することが好ましいからである。そのために、ノズル挿入部６６の先端部６８は、負圧材１２０に僅かに挿入された位置とするのが好ましい。負圧材１２０の上方に位置すると、負圧材１２０が保留できるインク１０の量を超えて、負圧材１２０の上に溜まってから、インク１０が空気通路６２、空気チューブ７０、空気供給ノズル８０に流れ込み始めるので、負圧材１２０が保留できる以上のインク１０を注入することになる。一方、あまり深く負圧材１２０に挿入すると、負圧材１２０にインク１０が充分に拡散する前にインク１０が空気通路６２、空気チューブ７０、空気供給ノズル８０に流れ込み、インク１０の注入が止まってしまう。

また、インク注入針５０は、負圧材１２０に深く挿入した方が、ノズル挿入部６６の先端部６８からの高さの差が大きく離れた位置で負圧材１２０にインク１０を注入するので、インク１０が拡散した後の空気通路６２、空気チューブ７０、空気供給ノズル８０に流れ込み大量のインク１０を注入できて好ましいが、深く挿入されていなくてもよい。インク注入針５０が空気抜きノズル先端６８より浅く挿入された場合においては、注入されたインク１０はインクカートリッジ１００の底部の負圧材１２０に行き渡る前に空気抜きノズル６０の溝６９に到達し、更に空気チューブ７０及び／または空気供給ノズル８０に流入し、インクカートリッジ１００内のインク注入針５０の先端５２からインクボトル２０内のインク液面までの高さと空気抜きノズル６０の溝６９から空気チューブ７０または空気供給ノズル８０内のインク液面の高さとがバランスしたときにインク１０の注入は停止する。つまり、インク１０が負圧材１２０の上部に先に注入されると負圧材１２０の下部の空気が排除され難くなり、インク補充キット１の本来の機能を充分に果たせない可能性がある。従って、インク注入針５０の先端５２は、フィルターなどの装置（不図示）に接触しない程度に所定の深さ以上に挿入することが望ましい。ここで、所定の深さは、インクカートリッジ１００の形状や負圧材１２０によっても異なるが、図１あるいは図２における平坦ではない負圧材１２０の上面に確実に挿入される深さであり、好ましくは、インクカートリッジ１００の高さ（インク注入孔１１２が形成される面とインク供給口１０２が形成される面との間隔）の２分の１以上の深さ、さらに好ましくは４分の３以上の深さ、さらには、インク供給口１０２が形成される面の近くである。

また、インク注入針５０が挿入される位置と、ノズル挿入部６６が挿入される位置とは離隔していることが好ましい。インク注入針５０およびノズル挿入部６６が挿入されると、周囲の負圧材１２０はそれだけ押しのけられて、周囲で密になる。すると、その部分で毛管力が上昇し、インク注入針５０から注入されたインク１０は、インクカートリッジ１００内に拡散する前に、まず、インク注入針５０の周囲に広がる。もし、ノズル挿入部６６がインク注入針５０の近くに挿入されると、インク注入針５０から注入されたインク１０が、インク注入針５０の周囲の毛管力の高い部分から直接ノズル挿入部６６の周囲の毛管力の高い部分に流れ、インクカートリッジ１００内に充分拡散する前にノズル挿入部６６の先端部６８からインク１０が流れ込み、インク１０の注入が止まってしまう。そこで、インク注入針５０が挿入される位置とノズル挿入部６６が挿入される位置との間隔はそれぞれの周囲で負圧材１２０が密になる範囲が一緒になることがない長さを有していることが好ましい。この長さが、インク注入針５０が挿入される位置からノズル挿入部６６が挿入される位置までの所定の長さとなる。負圧材１２０の材質等によっても異なるが、例えば、負圧材１２０の高さ（図１の上下方向に測った高さ）が３０ｍｍで、幅（図１の左右方向に測った幅）が５５ｍｍのインクカートリッジ１００では１０ｍｍ以上、好ましくは１５ｍｍ以上離す。

空気チューブ７０の少なくとも一部が透明で、中を流れるインク１０を視認できるように構成されると、インク１０が空気通路６２、空気チューブ７０、空気供給ノズル８０に流れ込んだ状態を確認できるので好適である。すなわち、空気チューブ７０がインク１０で満たされたならば、インク１０の注入が終了したことが、ユーザに容易に認識される。

次に、図３を参照して、インク注入針５０の先端部５２と空気抜きノズル６０のノズル挿入部６６の先端部６８の好ましい形状について説明する。図３は、インク注入針５０の先端部５２と空気抜きノズル６０のノズル挿入部６６の先端部６８の構造を説明する正面図で、（ａ）はインク注入針５０の先端部５２を、（ｂ）は空気抜きノズル６０のノズル挿入部６６の先端部６８を示す。図３（ａ）に示すように、インク注入針５０の先端部５２は、負圧材１２０（図１参照）に挿入し易いように、斜めにカットされているが、安全のため先端部５２が鋭利とならないように先端は平らに、あるいは丸く加工されている。また、先端部５２から溝５４が所定の深さに形成されている。インク注入針５０の中空は先端部５２まで貫通しているが、細いので負圧材１２０に挿入したときに負圧材１２０が中空に詰まってしまうことがある。そこで、中空の先端が詰まった場合のインク流路として溝５４を形成する。溝５４を通ってインク１０（図１参照）を注入できるように、溝５４は所定の深さに形成される。所定の深さとは、中空の先端から負圧材１２０で詰まっても、その深さまでは詰まらないような深さであり、例えば長さが３０ｍｍのインク注入針５０で３ｍｍ程度の深さである。溝５４を形成する替わりに、インク注入針５０の先端部５２以外の位置に中空と外部とを連通する貫通孔を形成してもよいが、溝５４とすると加工が容易で好ましい。溝５４の形成される本数に制限はないが、インク注入針５０は細い鋼製の中空針を用いるのが一般的であり、典型的には１本か２本の溝５４を形成する。

図３（ｂ）に示すように、空気抜きノズル６０のノズル挿入部６６の先端部６８の形状も、基本的にインク注入針５０の先端部５２と同様であり、空気流路としての溝６９が形成される。しかし、空気抜きノズル６０はプラスチック製であり、ノズル挿入部６６はインク注入針５０より太く形成されるので、溝６９の本数を増やしたり、幅を広く形成したりして、浅く形成するのが一般的である。溝６９が形成されている場合には、空気抜きノズル６０のノズル挿入部６６の先端部６８にまでインク１０が溜まる深さ（図２参照）は、溝６９の最深部までインク１０が溜まる深さとなる。溝６９に替えて、空気通路６２に至る空気流路としての貫通孔を形成してもよいのは、インク注入針５０の場合と同様である。

次に図１および図４を参照して、より確実にインクを注入するための空気孔３４の構造について説明する。図４は、空気孔３４に逆止弁３６を備える嵌合部材３０を説明するための断面図である。空気孔３４は、空気供給ノズル８０側から見ると、空気供給ノズル８０が嵌入される太い部分に続いて９０度曲がり、そこで細くなり、細くなった部分に空気チューブ７０が接続する。太い部分から細くなる位置に段差が設けられ、その段差を弁座として空気孔３４の細くなった部分に蓋をするように逆止弁３６が設置されている。逆止弁３６は、プラスチック製の薄板でよく、いわゆるスウィングタイプとして逆止弁３６の上部を回動可能に支持されており、空気供給ノズル８０から空気チューブ７０を経てインクカートリッジ１００内に空気を逆流しようとすると、逆止弁３６が閉塞して空気の流れを止める。一方、インクカートリッジ１００から空気供給ノズル８０を経てインクボトル２０（図１参照）に至る空気の流れは、逆止弁３６が図４の矢印方向に移動することにより閉塞されることなく流れる。

空気孔３４に逆止弁３６が設置されると、インクボトル２０を手で押圧・解放を繰り返すことにより、強制的にインクボトル２０内のインク１０をインク注入針５０を介してインクカートリッジ１００内に注入し、インクカートリッジ１００内の空気をインクボトル２０内に送ることができる。すなわち、インクボトル２０を手で押圧することによりインクボトル２０内の圧力が高まり、ヘッド差による圧力に加えて押圧による圧力によりインクボトル２０からインク１０がインクカートリッジ１００内に注入される。空気供給ノズル８０、空気孔３４、空気チューブ７０および空気抜きノズル６０を通る空気の流れは逆止弁３６で止められる。押圧を止め解放すると、例えばポリプロピレンで形成されたインクボトル２０は弾性的にもとの形状に戻るので、中が減圧状態となる。そこで、空気抜きノズル６０、空気チューブ７０、空気孔３４および空気供給ノズル８０を通ってインクカートリッジ１００から空気を吸引する。インク注入針５０等を通ってインク１０も吸引するが、インク注入針５０は細く、かつ、インク１０の粘性が空気より大きいので、実質的には空気だけを吸引する。インク補充キット１をインクカートリッジ１００に装着し、インク１０を流し始めるときには、表面張力のために特にインク１０が流れにくいことがあり、そのような場合に、上述のようにインクボトル２０を手で押圧し、強制的にインク１０を流し始めることは有効である。なお、逆止弁３６は、必ずしも空気孔３４に設置される必要はなく、空気抜きノズル６０の空気通路６２から空気供給ノズル８０に至る空気の流路のいずれかに設置されればよい。

続いて、図５を参照して、嵌合部材３０の変形例としての嵌合部材１３０を説明する。図５は、硬質のプラスチックで形成し、スプリング弁１４０を設けた嵌合部材１３０を説明する断面図である。嵌合部材１３０は、例えばポリオキシメチレン等で形成される。硬質プラスチックで形成されると、弾性変形するゴム等で形成された場合と異なり、インクボトル２０の開口２２（図１参照）と気密（液密を含む）に嵌合するためにＯリング１３５が配設される。また、インク取り出しノズル４０が嵌入されるインク取り出し口１３２にもＯリング１３４が配設される。また、空気チューブ７０との接続は、嵌合部材１３０と一体のチューブ用嵌合部としてのノズル１３６を突出させ、ノズル１３６に空気チューブ７０を嵌合する。このように構成すると、空気チューブ７０の弾性により、気密に接続される。空気供給ノズル８０との接続も同様に空気供給ノズル用嵌合部としてのノズル１３８を突出させ、ノズル１３８に空気供給ノズル８０を嵌合する。

スプリング弁１４０は、嵌合部材１３０のインク取り出し口１３２を覆うように設置される。スプリング弁１４０は嵌合部材１３０からインクボトル２０の内側方向（図１参照）に複数の脚部１４１と脚部１４１に支えられた平板１４３とにより構成されるスプリング支え１４２と、スプリング支え１４２の平板に一端が固定され弁板１４４を嵌合部材１３０のインク取り出し口１３２方向に付勢する弦巻バネのスプリング１４６と、インク取り出し口１３２を覆う弁板１４４とを有する。弁板１４４がスプリング１４６により付勢されインク取り出し口１３２を覆うことにより、インク取り出し口１３２は閉塞される。すなわち、インク取り出し口１３２からインク１０（図１参照）は流れ出さない。しかし、インク取り出し口１３２にインク取り出しノズル４０が挿入されることにより、嵌合部４４が弁板１４４をスプリング１４６の付勢力に抗して嵌合部材１３０から離間させることにより、インク取り出しノズル４０のインク通路４２（図１参照）がインクボトル２０（図１参照）の内部と連通し、インク１０が流れ出す。嵌合部４４の先端が斜めに形成されているので、インク通路４２は弁板１４４によって閉塞されない。

嵌合部材１３０は硬質プラスチックで形成され、Oリング１３４、１３５並びに空気チューブ７０および空気供給ノズル８０を用いて気密に接続する構成となっているので、長期間の使用により気密性が低下しても、容易に部品を交換し、気密性を維持することができる。また、スプリング弁１４０を備えているので、インク取り出しノズル４０を装着しなければインク１０が流れ出すことがなく、インク１０の漏出を防止できる。なお、スプリング弁１４０の構造は図５のものに限られず、他の周知な弁手段でよく、あるいは、スプリング弁１４０に替えて周知の閉塞手段を用いてもよい。

次に図６を参照して、インクボトル２０のインク１０が少なくなったときに、インク１０のヘッドを稼ぐ治具としてのインクチューブ１７０について説明する。図６は、インクチューブ１７０について説明する図で、（ａ）はインクチューブ１７０を使用しない場合のインク取り出しノズル４１とインク注入針５０との接続を示し、（ｂ）はインク取り出しノズル４１とインク注入針５０との間にインクチューブ１７０を使用した場合の接続を示し、（ｃ）はインクチューブ１７０を使用した場合のインク補充キット１をインクカートリッジ１００に装着した状態を示す。

図６（ａ）に示すように、インク取り出しノズル４１は、挿入部４７から細い突起４９が突出し、インク注入針５０に接続するキャップ５６と嵌合する。すなわち、キャップ５６の内径は、突起４９の外径と同じに形成される。また、キャップ５６の外径は、インク注入孔１１２（図１参照）と嵌合するよう段差を持つ。突起４９には挿入部４７からインク通路４２が延長され、キャップ５６にはインク注入針５０の中空が連通する貫通孔が形成され、インク取り出しノズル４１のインク通路４２は、インク注入針５０の中空と連通する。

図６（ｂ）に示すように、インクチューブ１７０を使用するには、インク取り出しノズル４１の突起４９にジョイント１６０を接続する。ジョイント１６０は、突起４９の外径に嵌合する内径を有し、弾性変形により突起４９と気密に嵌合するチューブである。ジョイント１６０の突起４９と反対側にインクチューブ１７０を嵌合する。インクチューブ１７０は、突起４９と等しい外径を有するチューブで、典型的には硬質プラスチックで形成される。インクチューブ１７０の外径が突起４９の外径と等しいので、インク注入針５０に接続するキャップ５６をインクチューブ１７０に嵌合することができる。このようにして、インク取り出しノズル４１とインク注入針５０との間にインクチューブ１７０を配置する。

図６（ｃ）に示すように、インクチューブ１７０を使用して、インク補充キット１からインクカートリッジ１００にインク１０を注入するには、図１に示した場合と同様にインクボトル２０、空気抜きノズル６０等を装着する。インクチューブ１７０を使用することによりインクボトル２０とインクカートリッジ１００との間隔が長くなる。なお、空気チューブ７０は柔軟性を有しているので、インクボトル２０とインクカートリッジ１００との間隔が長くなっても空気抜きノズル６０と空気孔３４（図１参照）および空気供給ノズル８０との連通は容易である。インクチューブ１７０を追加し、インクボトル２０のインクカートリッジ１００上に設置される高さを高くすることにより、インクボトル２０内のインク１０の量が減少し、インクボトル２０内のインク１０の液面からインクカートリッジ１００内のインク１０の液面までの高さの差による圧力が低くなったとしても、インクチューブ１７０の長さの分だけヘッドが上昇するので、インク１０はインクボトル２０からインクカートリッジ１００に流れ易い。なお、種々の長さのインクチューブ１７０を用意して、インクボトル２０内のインク１０の残量に応じて、インクボトル２０を高くする程度を変えてもよい。

ここで、図１、図２および図７を参照して、これまで説明したようなインク補充キット１を用いて負圧材１２０が充填されたインクカートリッジ１００にインク１０を補充する方法についてまとめて説明する。なお、図１および図２に示すインク補充キット１を用いてインク１０を補充するものとして説明するが、他のインク補充キットを用いてもよい。図７は、インクカートリッジ１００にインク１０を補充する方法を示すフローチャートである。先ず、インクカートリッジ１００のインク供給口１０２が形成された面と相対する面にインク注入孔１１２と空気抜き孔１１４とを形成する（ステップＳ１０）。孔１１２・１１４の形成には、錐等（不図示）を用いるのがよい。インク注入孔１１２と空気抜き孔１１４とは、インク注入針５０から注入されたインク１０が負圧材１２０に充分に拡散する前に空気抜きノズル６０から吸引されることがないように離す。次に、インク１０を収容するインクタンク６にインク注入針５０を接続する（ステップＳ２０）。インクタンク６とインク注入針５０との間にインクチューブ７０（図６参照）を挟んで接続してもよい。続いて、インクタンク６に空気抜きノズル６０を接続する（ステップＳ３０）。空気抜きノズル６０とインクタンク６とは直接接続されても、間に空気チューブ７０を介して接続されてもよい。空気抜きノズル６０は、インクタンク６と接続されることにより、空気供給ノズル８０と接続することになる。なお、空気供給ノズル８０は予め、嵌合部材３０の空気孔３４と連通し、嵌合部材３０に固定しておく。

空気抜きノズル６０をインクカートリッジ１００の空気抜き孔１１４から、先端６８が負圧材１２０に挿入するまで差し込む（ステップＳ４０）。次に、インク注入針５０をインクカートリッジ１００のインク注入孔１１２から、先端部５２が負圧材１２０に充分に深く挿入するまで差し込む（ステップＳ５０）。なお、ステップＳ４０とステップＳ５０とは、順序を逆に行うこともある。この場合に、インク注入針５０がインクタンク６に接続されているので、手にインクタンク６を持って行なうことになる。すなわち、インクタンク６をインクボトル２０が上でインク取り出し口３２が下になり、インク注入針５０が下を向くように傾け（逆さにして）、インク注入針５０をインク注入孔１１２に差し込み、インクタンク６をインクカートリッジ１００の上方に設置する（ステップＳ６０）。インクタンク６が逆さ（インクボトル２０の開口２２が下に位置する状態）にされるので、インク１０はインク注入針５０に導かれ、空気供給ノズル８０の先端８４は、インクタンク６内のインクの液面上（インク面上部空間）１４に出る。

上述のようにインクタンク６を設置することでインク１０の注入が始まる。インク１０の注入が始まったことは、通常、空気チューブ７０または空気供給ノズル８０に気泡が流れることを視認することにより、確認できる。インク１０の注入し始めにインク１０が流れにくい場合には（ステップＳ７０）、インクタンク６を手で押圧してもよい（ステップＳ８０）。あるいは、吸気流路３９０（図１０参照）等を一時的に開放してもよい。インク１０が流れたら、空気チューブ７０にインク１０が流れ込むかどうかを目視する。空気チューブ７０にインク１０があるかまたはインク１０が流れるのを視認したら、インク１０がインクカートリッジ１００に充分に注入されたことを示しているので、インク１０の補充は終了する（ステップＳ９０）。なお、そのまま放置しておいても、インク１０が次第に空気供給ノズル８０まで上昇し、インクタンク６内とインクカートリッジ１００内の液面の差圧が空気供給ノズル８０内とインクカートリッジ１００内の液面の差圧と等しくなったときにインク１０の注入が自然に停止する。インク１０の補充は自然に終了するので、所定量を超えてインク１０を注入してしまうことは防止される。なお、上記で説明した各ステップは、順序を入れ替えて、あるいは、同時に行ってもよい。

次に、図８を参照して、別のタイプのインク補充キット２０１について説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態としてのインク補充キット２０１をインクカートリッジ１００に装着した状態を示す断面図である。図１に示すインク補充キット１と共通する点については重複する説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。インクタンク２０６のインクボトル２２０の底近く（図８では、インクボトル２２０の上下を逆にして図示しているので、図８では上側に描かれている。）の側面に吸気口２９２が形成され、吸気口２９２には吸気管２９４が接続している。吸気管２９４には、開閉弁としてのコック２９６が配設されている。吸気口２９２、吸気管２９４およびコック２９６で、吸気流路２９０を構成する。また、空気抜きノズル２６０は、空気チューブ７０を経て、バランスチューブ２８０と連通している。バランスチューブ２８０の一の先端である開放端２８４は、液面上部空間１４に位置している。バランスチューブ２８０は、空気供給ノズル８０（図１参照）と同様にインクボトル２２０内に配設されているが、インクボトル２２０の外に配設されてもよく、その開放端２８４が液面上部空間１４以上の高さにあればよい。液面上部空間１４以上の高さとは、インクボトル２２０内のインク１０の液面より高いことを指す。ただし、バランスチューブ２８０をインクボトル２２０内に配置すれば、インク１０の補充が終了し、インクボトル２２０の開口２２を上向きに戻すときに、バランスチューブ２８０に残存するインク１０がインクボトル２２０内に戻るので好適である。

インク補充キット２０１では、インク取り出しノズル２４０の挿入部２４８は、インクカートリッジ１００に形成されたインク注入孔１１２と気密に嵌合する。また、空気抜きノズル２６０のノズル挿入部２６６は、インクカートリッジ１００に形成された空気抜き孔１１４と気密に嵌合する。インク注入孔１１２と空気抜き孔１１４とが気密にされることにより、インクカートリッジ１００とインクボトル２２０とこれらを連結する流路４２・５０・６２．７０・２８０は気密な状態となる。

インク補充キット２０１を、上述のようにインクカートリッジ１００に装着したならば、コック２９６を開放し、吸気流路２９０によりインクボトル２２０内の液面上部空間１４を大気に連通する。大気とは、インクボトル２２０およびインクカートリッジ１００周囲の空間である。液面上部空間１４を大気に連通することで、液面上部空間１４の圧力は大気圧に保持される。そこで、インクボトル２２０内のインク１０は、インク通路４２からインク注入針５０を通って、インクカートリッジ１００内に注入され、インクカートリッジ１００内の空気が空気抜きノズル２６０の空気流路６２から吸引され、バランスチューブ２８０を経て液面上部空間１４に送出される。なお、このように真空により空気が吸引されず、吸引される空間（ここではインクカートリッジ１００内）が加圧されることにより空気抜きノズル２６０の空気流路６２に空気が流れても、「空気が吸引される」の概念に含まれるものとする。

図９に示すように、空気抜きノズル２６０のノズル挿入部２６６の先端６８にまでインク１０が溜まると、空気通路６２、空気チューブ７０およびバランスチューブ２８０の内部にインク１０が流れ込む。図９は、インク補充キット２０１をインクカートリッジ１００に装着した状態で、インク１０が所定量注入された状態を示す断面図である。インク１０がバランスチューブ２８０に流れ、インクボトル２２０内のインク１０、インク通路４２、インク注入針５０の中空部、インクカートリッジ１００内、空気通路６２、空気チューブ７０およびバランスチューブ２８０に至る、インク１０の流路系が構成される。液面上部空間１４は大気圧に保持されているが、インクカートリッジ１００を含む上記の流路系は気密である。また、インク注入針５０の先端５２および空気抜きノズル２６０の先端６８は、負圧材１２０に挿入され、インクカートリッジ１００の上面（インク注入孔１１２および空気抜き孔１１４が形成される面）より下がって位置しているので、インクカートリッジ１００内の空気抜きノズル２６０の先端６８までインクが満たされるとバランスチューブ２８０にインクが流れる。したがって、インクボトル２２０内とインクカートリッジ１００内の液面の差圧がバランスチューブ２８０内とインクカートリッジ１００内の液面の差圧と等しくなったときにインクの注入が自然に停止する。このように、所定量のインク１０をインクカートリッジ１００に注入すると、それ以上のインク１０が注入されることを防止できる。なお、図９ではインクカートリッジ１００内のインク１０の液面上の空間２１４が大きく示されているが、通常は空間２１４は小さな空間であるので、圧力の上昇により空気が圧縮される分のインクカートリッジ１００内のインク１０の液面上昇はほとんど生じない。

図８に示すように、吸気流路２９０は、吸気口２９２、吸気管２９４およびコック２９６で構成され、インク１０を注入するときには、コック２９４を開放し、液面上部空間１４を大気圧に保持するが、インク１０を注入しないときには、コック２９４を閉止し、インク１０が吸気流路２９０を通じて漏れ出ることがないようにする。吸気流路２９０は、流路の最も狭い部分で内径２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上とすると、吸気流路２９０の内部にインク１０が詰まることで空気が流れなくなることを防止できるので好ましい。また、吸気流路２９０は、通常、内径１０ｍｍ以下とすることで、本インク補充キット２０１の取り扱いの邪魔になることを防止できるので好ましい。なお、吸気流路２９０は、インク１０を補充中の液面上部空間１４に連通する位置であれば、どこにでも設置できるが、インクボトル２２０の側面に設置するのが、取り扱いやすいので好ましい。また、吸気管２９４は、インク１０の補充時にインク１０が溜まらないように、インク１０の補充時に水平あるいはインクボトル１０方向に向けて下向きとなるようにするのがよい。

しかし、図１０に示すように、吸気流路３９０は、他の構成でもよい。図１０は、吸気流路３９０が吸気口３９２と吸気口３９２を密封するゴム栓３９４とにより構成されるインク補充キット３０１を示す断面図である。インクタンク３０６のインクボトル３２０がプラスチックで成形される場合には、通常、インクボトル３２０の底は平面ではなく、内部が窪んだ形状に成形される。そこで、内部が窪んだ位置に、貫通孔である吸気口３９２を形成し、吸気口３９２をゴム栓３９４で密封する。ゴム栓３９４は、吸気口３９２に嵌入される嵌入部分３９６と、吸気口３９２に挿入されたときにインクボトル３２０の外側に位置するつまみ３９８とを有する。インクボトル３２０をインクカートリッジ１００から外して、開口２２を上方に向けて平面上に載置したときに、平面に当接しない厚さにつまみ３９８は形成される。インク１０を注入するときには、つまみ３９８を手でつまんでゴム栓３９４を吸気口３９２から取り外すことにより、液面上部空間１４を大気に連通することができる。吸気流路３９０を吸気口３９２とゴム栓３９４とで構成すると、構成が単純になり、製作も容易となる。なお、吸気口３９２をインクボトル３２０の側面に形成してもよいが、できるだけ平面あるいは平面に近い形状の部分に形成すると、ゴム栓３９４で密封しやすく好ましい。

吸気流路の構成は、他の構成でもよく、例えば、液面上部空間１４から嵌合部材３０を貫通して大気に開口する管路で構成してもよい。管路とすると、中にインク１０が溜まり易くなるが、インク１０の補充時には液面上部空間１４が大気と連通し、インクボトル２２０を開口２２が上向きとなるように載置すれば、インク１０が吸気流路の管路を通じて漏れることがなく、好適である。

本発明の実施の形態としてのインク補充キットをインクカートリッジに装着 した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態としてのインク補充キットをインクカートリッジに装着 した状態で、インクが所定量注入された状態を示す断面図である。 インク注入針の先端部と空気抜きノズルのノズル挿入部の先端部の構造を説 明する正面図で、（ａ）はインク注入針の先端部を、（ｂ）は空気抜きノズルのノズル挿入部の先端部を示す。 空気孔に逆止弁を備える嵌合部材を説明するための断面図である。 硬質のプラスチックで形成し、スプリング弁を設けた嵌合部材を説明する断 面図である。 インク取り出しノズルインクチューブについて説明する図で、（ａ）はイン クチューブを使用しない場合のインク取り出しノズルとインク注入針との接続を示し 、（ｂ）はインク取り出しノズルとインク注入針との間にインクチューブを使用した場合の接続を示し、（ｃ）はインクチューブを使用した場合のインク補充キットをインクカートリッジに装着した状態を示す。 インクカートリッジにインクを補充する方法を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態としてのインク補充キットをインクカートリッジ に装着した状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態としてのインク補充キットをインクカートリッジ に装着した状態で、インクが所定量注入された状態を示す断面図である。 吸気流路が吸気口と吸気口を密封するゴム栓とにより構成されるインク補 充キットを示す断面図である。

１ インク補充キット
６ インクタンク
１０ インク
１４ 空間部（液面上部空間）
２０ インクボトル
２２ 開口
３０、１３０ 嵌合部材
３２、１３２ インク取り出し口
３４ 空気孔
３６ 逆止弁
４０、４１ インク取り出しノズル
４２ インク通路
４４ 嵌合部
４６ 広がり部
４７、４８ 挿入部
４９ 突起
５０ インク注入針
５２ 先端部
５４ 溝（インク流路）
５６ キャップ
６０ 空気抜きノズル
６２ 空気通路
６４ 広がり部
６５ 空気抜きつまみ
６６ ノズル挿入部
６８ ノズル先端部
６９ 溝（空気流路）
７０ 空気チューブ
８０ 空気供給ノズル
８４ 先端（端部）
１００ インクカートリッジ
１０２ インク供給口
１１０ カートリッジケース
１１２ インク注入孔
１１４ 空気抜き孔
１２０ 負圧材
１３４、１３５ Ｏリング
１３６ チューブ用嵌合部
１３８ 空気供給ノズル用嵌合部
１４０ スプリング弁
１４１ 脚部
１４２ スプリング支え
１４３ 平板
１４４ 弁板
１４６ スプリング
１６０ ジョイント
１７０ インクチューブ
２０１、３０１ インク補充キット
２０６、３０６ インクタンク
２１４ インクカートリッジ内のインクの液面上の空間
２２０、３２０ インクボトル
２４０ インク取り出しノズル
２４８ 挿入部
２６０ 空気抜きノズル
２６８ ノズル先端部
２８０ バランスチューブ
２８４ 開放端
２９０、３９０ 吸気流路
２９２、３９２ 吸気口
２９４ 吸気管
２９６ コック
３９４ ゴム栓
３９６ 嵌入部分
３９８ つまみ

Claims (7)

1. 負圧材が充填されたインクカートリッジにインクを補充するインク補充キットであって、
   前記インクカートリッジに補充されるインクと、
   空気が収容される空間部を有し押圧されることにより変形して内容積が減少するとともに一つの開口が形成されたインクボトルと前記開口に嵌合する嵌合部材とからなり前記インクを収容することができるインクタンクと、
   前記嵌合部材は、前記インクを前記インクタンクから流出させるインク取り出し口と、前記空間部に空気を流入させる空気孔とが形成され、
   前記インクカートリッジの負圧材に所定の深さ挿入され、前記インク取り出し口と連通し、前記インクタンクに収容された前記インクを前記負圧材内に注入するインク注入針と、
   前記インクカートリッジの負圧材に、前記インク注入針より浅く挿入され、前記空気孔と連通し、前記インクカートリッジから空気を吸引する空気抜きノズルと、インクタンク内に配設される所定の長さの空気供給ノズルとが形成され、
   前記空気供給ノズルは嵌合部材の前記空気孔に挿入され、前記空気孔に接続された空気チューブが形成され、前記空気チューブの他端は前記空気抜きノズルの空気通路に接続され、
   前記インク注入針は、前記負圧材に挿入される先端部とは別の位置に、前記インクを前記負圧材内に注入するインク流路が形成され、
   前記空気抜きノズルは、前記負圧材に挿入される先端部とは別の位置に、前記空気を吸引する空気流路が形成され、
   前記インク流路は、前記負圧材に挿入される先端部から形成された溝であり、
   前記空気流路は、前記負圧材に挿入される先端部から形成された溝であり、
   前記インクタンクを前記インク注入針が下を向くように傾け、前記インクカートリッジの上方に設置して、前記インクカートリッジの負圧材に所定の深さに挿入しつつ、前記インクタンクを、押圧することにより、収容された前記インクが前記インク注入針から前記インクカートリッジの負圧材に流出するように構成されたことを特徴とするインク補充キット。
2. 前記空気チューブは少なくとも一部が透明であり、
   前記インクが前記空気抜きノズルの先端まで溜まることにより、前記インクが前記空気抜きノズルと連接された前記空気チューブまで流れ込むことで該空気チューブ内部を流れるインクを視認可能なことを特徴とする請求項１に記載のインク補充キット。
3. 前記空気抜きノズル内、前記空気供給ノズル内、あるいは前記空気抜きノズルと前記空気供給ノズルとの間に、前記インクタンクから前記インクカートリッジへの空気の流れを防止する逆止弁を有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のインク補充キット。
4. 前記インク取り出し口と前記インク注入針とを連接するインクチューブであって、前記インク取り出し口の前記インク注入針からの高さを変更可能なインクチューブを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のインク補充キット。
5. 前記嵌合部材は、弾性部材または硬質プラスチック部材のいずれかで選択される部材で構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のインク補充キット。
6. 負圧材が充填されたインクカートリッジにインクを補充するインク補充方法であって、 前記インクを収容し、空気が収容される空間部を有するインクタンクに、前記負圧材内にインクを注入するインク注入針を接続する工程と、
   前記インクタンクに、前記インクカートリッジから空気を吸引する空気抜きノズルを接続し、前記空気抜きノズルを前記インクタンク内に配設された空気供給ノズルと連通する工程と、
   前記空気抜きノズルを、前記インク注入針から所定の長さ離れた位置で、前記インク注入針が挿入された深さより浅く前記インクカートリッジの負圧材に挿入する工程と、
   前記インク注入針を前記インクカートリッジの負圧材の所定の深さに挿入する工程と、
   前記インク注入針にインクを導くように前記インクタンクを前記インクカートリッジの上部に配置し、前記空気供給ノズルの前記空気抜きノズルと連通する側とは反対側の端部を前記空間部に配置する工程と、
   前記インクタンクから前記インクカートリッジに前記インクを流す工程と、を備えることを特徴とするインク補充方法。
7. 負圧材が充填されたインクカートリッジにインクを補充するインク補充キットであって、
   前記インクカートリッジに補充されるインクと、
   前記インクを収容するインクタンクであって、空気が収容される空間部を有し、前記インクを前記インクタンクから流出させるインク取り出し口が形成されたインクタンクと、
   前記インクカートリッジの負圧材に所定の深さ挿入され、前記インク取り出し口と連通し、前記インクタンクに収容されたインクを前記負圧材内に注入するインク注入針と、
   前記空間部を大気に連通し、前記空間部を大気圧に保持する吸気流路と、
   前記インクカートリッジの負圧材に、前記インク注入針より浅く挿入され、前記インクカートリッジから空気を吸引する空気抜きノズルと、
   前記空気抜きノズルに連通し、前記空間部以上の高さにまで配設される空気供給ノズルと、を備え、
   前記インク注入針および前記空気抜きノズルが、前記インクカートリッジを気密に保持する嵌合部を有することを特徴とするインク補充キット。

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