JP2006069051A - バッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ - Google Patents

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Abstract

【課題】 インクジェット記録装置への着脱性が容易で、輸送及び取り扱い過程での落下、輸送時の振動等に対して耐性を有し、インク残量が少ないインク導出部とインク収納部とを有する袋状のインク容器を収納したインクカートリッジの提供。
【解決手段】 インクを充填した内袋と、該内袋の下面に配設したインク導出部と、前記内袋を収納する外箱とを有し、該外箱の下面側に該インク導出部の取り出し部位を設けたインクカートリッジにおいて、該インク導出部は位置決め部材により位置規制され、該位置決め部材の位置を規制し、該内袋を挟持し、外箱の上面の内面と当接する平行な平板状部材を介して一体となった第1位置規制部と、第2位置規制部とを有するA位置規制部材と、B位置規制部材とを有し、前記内袋の上面は、該平板状部材の内面に固定手段により固定されていることを特徴とするインクカートリッジ。
【選択図】 図1

Description

本発明は、インクジェット記録装置に用いる、インクを充填した多層熱可塑性フィルム材料からなる内袋と、内袋の下面に配設したインク導出部と、内袋を収納する外箱とを有するバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジに関する。
最近ではデジタル機器の進歩は著しく、デジタル機器から出力される情報を可視化するためのインクジェットプリンタもデジタル機器の進歩に合わせますます精緻化が望まれており、更に画像サイズも大型化している。インクジェット記録装置(プリンタ)には、インクジェット記録装置(プリンタ)ヘッド(以下ヘッドともいう)にインクを供給するためにインク導出部とインク収納部とを有するインク容器を収納したインクジェット記録装置用インクカートリッジが使用されている。
画像サイズの大型化に伴い使用されるインクの量も増加するため、インク収納部も大型化されてきている。又、インク収納部の大型化に伴い、各種熱可塑性樹脂フィルムを積層した多層材料を使用したインク収納部とインク導出部を有するインク容器が、作り易さ、コストの点から使用されている。インクジェット記録装置に使用するインクジェット記録装置用インクカートリッジに対して次の機能が要求されている。
1)インクジェット記録装置が記録紙上に安定して文字、画像等を描くことが出来る様に、インク自体の性能、例えば粘度、表面張力等を長期に渡って保持させるインク容器のインク収納部が要求されている。
2)インク容器からインクジェット記録装置のヘッドに至るインク流路上に気泡の発生、異物によるインク流路の閉塞を防止する。
3)インクジェット記録装置へのインクジェット記録装置用インクカートリッジの着脱性が容易であること。
これらの、上記要求事項の対策としては、例えば、特開昭54−151033号、同56−44669号、同54−151033号、同56−44669号、同62−121062号、特開平7−323559号、特開2001−232812、同2003−320677、同2003−145785に記載の様にインク容器のインク収納部を構成している材料に多層フィルム材料が使用されている。
この様な多層フィルム材料を使用し、袋状のインク収納容器の端部にインク導出部を取り付けたインクパックを外箱に収納したインクジェット記録装置用インクカートリッジが知られている。例えば、特開2003−226023号には、軟質の多層フィルム材料で作製したインク導出部とインク収納部とを有する袋状のインク容器を押圧手段で強制的に押圧することでインク残量を少なくしたインクジェット記録装置用インクカートリッジが記載されている。特開2003−145785号には、軟質の多層フィルム材料で作製したインク導出部とインク収納部とを有する袋状のインク容器の上下面に補強部材を配設することでインク残量を少なくしたインクジェット記録装置用インクカートリッジが記載されている。これらのインクジェット記録装置用インクカートリッジはインク収納容器を大きくすることが容易であることから、画像サイズの大型化に対しては対応が取れているのであるが、次の欠点が挙げられる。1)インク収納容器の端部にインク導出部が取り付けられているため、インク導出部とインク収納容器との間に段差が生じるため残量が多くなる。2)インク導出部が立体的構造を有しているため、機密性を保ちインク収納容器に取り付けるのに時間が掛かる。
この様な、インクジェット記録装置用インクカートリッジの欠点の対策として、例えば、インク導出部のインク導入口の周辺にリブを取り付け、インクが減ってきたときにインク収納容器を構成しているフィルムの貼り付きを防止したインク導出部をインク収納容器の上面に取り付けることでインク残量の減少と、機密性を保ったバックインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ(以下、インクカートリッジとも言う)が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。しかしながら、特許文献1に記載のインクカートリッジの場合は、インク導出部とインク収納容器との接合に伴う機密性は改良されるのであるが、次の欠点を有している。
1)インク導出部の位置が規制されていないため、インク導出部の位置が安定しなくなり、インクジェット記録装置に装填する際、インクジェット記録装置側のインク供給部とインク導出部の位置を合わせ、接合(例えば、インク供給用針を突き刺す)するのが大変になり、インクカートリッジの交換がに時間が掛かり、作業性が悪くなる。
2)インク収納容器の動きを規制していないため、インクカートリッジの輸送及び取り扱い過程での落下、輸送時の振動等で筐体(通常の外箱に該当する)内でのインク容器の移動に伴い、筐体の内壁とインク収納容器との擦れにより破れたり、折れ曲がりが発生し、折れ曲がった部分と筐体の内面と擦れ合うことでピンホールが空いたりし、インク漏れの危険がある。
3)インク導出部のインク導入管がインク収納容器内に入っているため、インク導入管とインク収納容器とに段差が生じ、この段差分だけインク残りが発生する。
これらの状況から、インクジェット記録装置への着脱性が容易で、輸送及び取り扱い過程での落下、輸送時の振動等に対して耐性を有し、インク残量が少ないインク導出部とインク収納部とを有する袋状のインク容器を収納したインクカートリッジの開発が望まれている。
特開平10−114080号公報
本発明は、上記状況に鑑みなされたものであり、その目的は、インクジェット記録装置への着脱性が容易で、輸送及び取り扱い過程での落下、輸送時の振動等に対して耐性を有し、インク残量が少ないインク導出部とインク収納部とを有する袋状のインク容器を収納したインクカートリッジを提供することである。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
(請求項1)
インクを充填した多層熱可塑性フィルム材料からなる内袋と、該内袋の下面に配設したインク導出部と、前記内袋を収納する外箱とを有し、該外箱の下面側に該インク導出部の取り出し部位を設けたバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジにおいて、
該インク導出部は位置決め部材により位置規制され、
該位置決め部材の位置を規制し、該内袋を挟持するA位置規制部材と、B位置規制部材とを有し、
該A位置規制部材は、前記外箱の上面の内面と当接する平行な平板状部材を介して一体となった第1位置規制部と、第2位置規制部とを有し、
該B位置規制部材は、前記位置決め部材の後壁に当接するh面と、
前記外箱の後面の内面に接するi面と、前記外箱の下面の内面に当接するj面と、前記内袋の下面に当接するk面とを有し、
前記内袋の上面は、該平板状部材の内面に固定手段により固定されていることを特徴とするバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項2)
前記第1位置規制部は、位置決め部材の後壁に当接するa面と、
外箱の上面側の内面に接し平板状部材と一体となったb面と、内袋の上面に当接するc面とを有することを特徴とする請求項1に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項3)
前記第2位置規制部は、外箱の後面の内面に当接するs面と、該外箱の上面側の内面に当接し平板状部材と一体となったt面と、内袋の上面に当接するu面とを有することを特徴とする請求項1又は2に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項4)
前記第1位置規制部と、第2位置規制部は断面形状が三角形状を有していることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項5)
前記B位置規制部材は断面形状が両短辺側の高さが異なる台形状を有していることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項6)
前記B位置規制部材の外箱の後面の内面に当接するi面の高さは、位置決め部材の後壁に当接するh面の高さに対して105〜500%高いことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項7)
前記第1位置規制部の、位置決め部材の後壁に当接するa面と、内袋の上面に当接するc面とのなす角度が68〜78°であり、
外箱の上面側の内面に当接し平板状部材と一体となったb面と、内袋の上面に当接するc面とのなす角度が10〜22°であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項8)
前記第2位置規制部の、外箱の後面の内面に当接するs面と、内袋の上面に当接するu面とのなす角度が68〜78°であり、
該外箱の上面側の内面に当接し平板状部材と一体となったt面と、内袋の上面に当接するu面とのなす角度が10〜22°であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項9)
インクを充填した多層熱可塑性フィルム材料からなる内袋と、該内袋の下面に配設したインク導出部と、前記内袋を収納する外箱とを有し、該外箱の下面側に該インク導出部の取り出し部位を設けたバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジにおいて、
該インク導出部は位置決め部材により位置規制され、
該位置決め部材の位置を規制する筒状の位置規制部材と、
該位置規制部材の内側に、該内袋を挟持する第1緩衝部材と、第2緩衝部材とを有し、
該第1緩衝部材は、該位置規制部材の上面の内面と当接する平行な平板状部材を介して一体となったA緩衝部材と、B緩衝部材とを有し、
該第2緩衝部材は、前記位置決め部材の後壁に当接するd面と、前記外箱の後面の内面に当接するe面と、前記位置規制部材の下面の内面に当接するf面と、前記内袋の下面に当接するg面とを有し、
前記内袋の上面は、該平板状部材の内面に固定手段により固定されていることを特徴とするバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項10)
前記A緩衝部材は、位置決め部材の後壁に当接するl面と、
位置規制部材の上面の内面に当接し平板状部材と一体となったm面と、内袋の上面に当接するn面とを有することを特徴とする請求項9に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項11)
前記B緩衝部材は、外箱の後面の内面に当接するo面と、位置規制部材の上面の内面に接し平板状部材と一体となったp面と、内袋の上面に当接するq面とを有することを特徴とする請求項9又は10に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項12)
前記A緩衝部材と、B緩衝部材は断面形状が三角形状を有していることを特徴とする請求項9〜11の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項13)
前記第2緩衝部材は断面形状が両短辺側の高さが異なる台形状を有していることを特徴とする請求項9〜12の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項14)
前記第2緩衝部材の外箱の後面の内面に当接するe面の高さは、位置決め部材の後壁に当接するd面の高さに対して105〜500%高いことを特徴とする請求項9〜13の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項15)
前記A緩衝部材の、位置決め部材の後壁に当接するl面と、内袋の上面に当接するn面とのなす角度が68〜78°であり、
位置規制部材の上面の内面に当接し平板状部材と一体となったm面と、内袋の上面に当接するn面とのなす角度が10〜22°であることを特徴とする請求項9〜14の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項16)
前記多層熱可塑性フィルム材料の剛性が7.9×10-7〜1.9×10-6Nm2であることを特徴とする請求項1〜15の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
(請求項17)
前記内袋に収納するインクが紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項1〜16の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
インクジェット記録装置への着脱性が容易で、輸送及び取り扱い過程での落下、輸送時の振動等に対して耐性を有し、インク残量が少ないインク導出部とインク収納部とを有する袋状のインク容器を収納したインクカートリッジを提供することが出来、インクジェットカートリッジの交換が容易となり作業性が向上した。又、特別な扱いをしなくても輸送及び取り扱いが可能となり作業性が向上した。インク残量を少なくすることが出来、インク使用率が向上しコストを下げることが可能となった。
本発明の実施の形態を図1〜図13を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1はインクカートリッジの概略分解斜視図である。
図中、1はインクカートリッジを示す。インクカートリッジ1は外箱101と、A位置規制部材102と、B位置規制部材103と、多層熱可塑性フィルム材料からなる内袋104と、位置決め部材105とを有している。
内袋104は上面104aにA位置規制部材102の外箱101の内面101e1(図2を参照)と当接する平行な平板状部材102aの内面に内袋104の上面104aの一部を貼着する固定手段の両面接着テープ104dと、下面104bにインク導出部104cとを有している。以下、本図に示すインクカートリッジを構成している各部材に付き図2〜図7を参照しながら順次説明する。
図2は図1に示される外箱の概略図である。図2の(a)は外箱の概略斜視図である。図2の(b)は開放口を開けた状態の外箱の概略斜視図である。図2の(c)は外箱の概略展開図である。尚、展開図は内側から見た状態となっている。
外箱101は、矩形の開放口101aを有する本体101bと、開放口101aに折れ目線を介して設けられた開閉蓋101cとを有している。本図では、開閉蓋101c側を前側とし、開閉蓋101cの外側の面を前面101c1とする。101dは開閉蓋101cに設けられたフラップを示し、フラップ101dにより開閉蓋101cは本体101bに固定することが可能となっている。開閉蓋101cの本体101bへの固定方法はフラップ101dによる他に、接着テープによる方法であってもかまわない。開放口101aには位置決め部材105(図1を参照)が挿入される様になっている。101eは外箱101の上面を示し、101e1は上面101eの内面を示す。101fは外箱101の下面を示し、101f1は下面101fの内面を示す。101gは下面101fに設けられた切り取り部を示す。101f2は下面101fの固定用のフラップを示す。101g1は切り取り部101gを下面101fから切り取るためのミシン目を示す。切り取り部101gの位置は内袋104(図1を参照)に取り付けられたインク導出部104c(図1を参照)の位置に対応して変更することが可能である。切り取り部101gをミシン目101g1に沿って取り去ることで位置決め部材105(図1を参照)により位置が規制された状態のインク導出部104c(図1を参照)が出現する様になっている。101hは後面を示し、101h1は後面101hの内面を示す。101h2は後面101hの固定用のフラップを示す。外箱101は図2の(c)に示す展開図に従って各片を折り曲げ線に従って折り曲げ、フラップを固定することで組み立てることが可能となっている。
外箱の形式としては特に限定はなく、例えばJISZ1507に記載されている如き形式であっても良いし、最新紙加工便覧 株式会社テックタイムス P821〜824に記載されている如き形式であっても良い。本図の外箱はワンピースの材料から作製された場合を示している。
外箱101に使用する材料としては、緩衝機能を有する樹脂製のダンボールでも紙製のダンボール(紙、熱可塑性樹脂を含む)でもよいが環境適性の面からダンボールが好ましい。段ボールとしては最新紙加工便覧 株式会社テックタイムスに記載されている如き一般的なAフルート〜Eフルートの両面段ボール、複両面段ボールが好ましく使用されるが特に限定は無い。内袋の大きさに従い適宜選択することが出来る。本発明のインクカートリッジ表面には、中のインクを識別するための表示がされており、表示方法としてはカートリッジの表面に直接印刷で表示しても良いし、識別するための表示が施されたラベルを貼着する方式であっても良い。
本図に示される形態に300g/m2未満の板紙の外箱を使用した場合は、取り扱い及び輸送に耐える強度を保つことが困難となるため好ましくない。板紙を使用する場合は、外箱を製造するときの作業性、環境負荷、適性品質を考慮して坪量300〜700g/m2が好ましい。又、厚さも、取り扱い及び輸送に耐える強度、適正包装、環境負荷を考慮して260〜1140μmが好ましい。
図3は図1に示す内袋の拡大概略斜視図である。図3の(a)はセンターシール方式で作製された内袋の拡大概略斜視図である。図3の(b)は4辺シールで作製された内袋の拡大概略斜視図である。
図3の(a)に示すセンターシール方式で作製された内袋について説明する。図中、104e〜104gは内袋104を作るためのシール部を示す。インク導出部104cの位置は限定はなく、インクジェット記録装置との関係で適宜変更することが可能である。104c1はインク導出部104cと一体となった取り付け補助部材を示し、取り付け補助部材104c1を内袋104の下面104bに熱溶着、接着剤等で固定することでインク導出部104cを取り付けることが可能となっている。図3の(a)に示される内袋は、例えば、一枚の多層熱可塑性フィルムをセンターに合わせ目が来るように折り曲げ、センターの合わせた箇所を熱溶着し筒状とした後、インク導出部を取り付け、前後を熱溶着することで作製することが可能である。他の符号は図1と同義である。
図3の(b)に示すセンターシール方式で作製された内袋について説明する。図中、106c〜106fは多層熱可塑性フィルムからなる内袋106を作るためのシール部を示す。インク導出部106gの位置は限定はなく、インクジェット記録装置との関係で適宜変更することが可能である。106hはインク導出部106gと一体となった取り付け補助部材を示し、取り付け補助部材106hを内袋106の下面106bに熱溶着、接着剤等で固定することでインク導出部106gを取り付けることが可能となっている。106iはA位置規制部材102(図1を参照)の平板状部材102a(図1を参照)の内面に内袋106の上面の一部を貼着する固定手段の両面接着テープを示す。本図では、内袋106の上面の一部を貼着する固定手段として両面接着テープを使用した例を示してあるが接着剤を使用してもかまわない。
図3の(b)に示される内袋は、例えば、インク導出部を取り付けた1枚の多層熱可塑性フィルムと他の1枚の多層熱可塑性フィルムとを重ね合わせ、4辺を熱溶着することで作製することが可能である。
内袋に使用する多層熱可塑性フィルムの剛性は、1)酸素透過率、2)インク導出部の接合部との接合強度、3)取り扱い性を考慮すると、7.9×10-7〜1.9×10-6Nm2が好ましく、より好ましくは6.7×10-7〜3.1×10-6Nm2である。
内袋に使用する多層熱可塑性フィルムの厚さは前記剛性と関連し、剛性の好ましい範囲を維持し、厚さは、1)インク収納部としての強度、2)取り扱い性、3)環境負荷を考慮すると73〜123μmが好ましく、より好ましくは83〜113μmである。
本発明に係わる多層熱可塑性フィルムには無機物蒸着膜、アルミ蒸着膜を使用しても良い。無機物蒸着膜としては薄膜ハンドブックp879〜p901(日本学術振興会)、真空技術ハンドブックp502〜p509、p612、p810(日刊工業新聞社)、真空ハンドブック増訂版p132〜p134(ULVAC 日本真空技術K.K)に記載されている如き無機膜があげられる。例えば、Cr23、Ta23、ZrN、SiC、TiC、PSG、Si34、単結晶Si、アモルファスSi、W、AI23等が用いられる。これらの中でも最も好ましい無機物蒸着膜としては、蒸着膜の強さ、透明性の点からアルミナ(AI23)が挙げられる。無機蒸着膜を作る方法としては真空技術ハンドブック及び包装技術Vol29No.8に記載されている如き一般的な方法、例えば抵抗又は高周波誘導加熱法、エレクトロビーム(EB)法、プラズマ(PCVD)等により作ることが出来る。蒸着膜の厚さとしては40〜200nmの範囲が好ましく、より好ましくは50〜180nmの範囲である。
本発明に係わる無機蒸着層の基材として使用する熱可塑性樹脂フィルムとしてはエチレンテトラフルオロエチル共重合体(ETFE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、2軸延伸ポリプロピレン(OPP)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、延伸ナイロン6(ONy)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド、ポリエーテルスチレン(PES)など一般の包装用フィルムに使用されているフィルム材料を使用することが出来る。
蒸着フィルムシートを介して用いられる熱可塑性樹脂フィルムとしては一般の包装材料として使用されている高分子フィルム(例えば機能性包装材料の新展開株式会社東レリサーチセンター記載の高分子フィルム)である低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン、未延伸ポリプロピレン(CPP)、延伸ポリプロピレン(OPP)、延伸ナイロン(ONy)、ポリエステル(PET)、セロハン、ポリビニルアルコール(PVA)、延伸ビニロン(OV)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVOH)、塩化ビニリデン(PVDC)等が使用できる。
又、これら熱可塑性フィルムは、必要に応じて異種フィルムと共押し出しで作った多層フィルム、延伸角度を変えて張り合わせて作った多層フィルム等も当然使用出来る。更に必要とする包装材料の物性を得るために使用するフィルムの密度、分子量分布を組み合わせて作る事も当然可能である。最内層の熱可塑性フィルムとしては低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)及びメタロセン触媒を使用して製造した低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、また、これらフィルムと高密度ポリエチレン(HDPE)フィルムの混合使用したフィルムが使用されている。特にこれらの中でも溶融温度、強度の点からメタロセン触媒を使用して製造したLLDPEが好ましく一般に市販されているものであれば充分に使用出来る。例えば宇部興産(株)製のユメリット、ダウ・ケミカル日本製のAFFINITY、エリート、日本ポリオレフィン(株)製のハーモレックスLL、日本ポリケム(株)製のカーネル57L、三井化学(株)製エボリュー、積水フィルム西日本(株)製ラミロンスーパー、タマポリ(株)製SEシリーズ、東セロ(株)製トーセロT.U.X−FCS、T.U.X−TCS、二村化学工業(株)製太閤FL、三菱化学興人パックス(株)製メタロエース、和田化学工業(株)製WMX、住友化学(株)製FV202等が挙げられる。
無機物蒸着層を使用しない場合は、上述の熱可塑性フィルムの中から適宜選択し必要に応じて単体でも良いし又は、2種以上のフィルムを積層させて用いることが出来る。例えばCPP/OPP、PET/OPP/LDPE、Ny/OPP/LDPE、CPP/OPP/EVOH、サランUB/LLDPE(ここでサランUBとは旭化成工業株式会社製の塩化ビニリデン/アクリル酸エステル系共重合樹脂を原料とした2軸延伸フィルムを示す)K−OP/PP、K−PET/LLDPE、K−Ny/EVA(ここでKは塩化ビニリデン樹脂をコートしたフィルムを示す)等が使用されている。
上記積層フィルムの製造方法としては、コンバーテック1990年5月号40〜48頁に記載されている如き一般的に知られている各種の方法が用いられ、例えばウェットラミネート法、ドライラミネート法、ホットメルトラミネート法、押出しラミネート法、熱ラミネート法を利用して作る事が可能である。使用材料によっては多層インフレーション方式により作ることが出来る。
積層する際に使用される接着剤としてはコンバーテック1996年1月号18〜22頁、1997年10月号13〜17頁、21〜25頁に記載されている如き一般的に知られている接着剤が使用出来る。
尚、内袋に収納するインクが紫外線硬化型の場合は、多層熱可塑性フィルム及びインク導出部に使用する材料は、更に遮光性機能を上げるために次の材料を使用することが好ましい。多層熱可塑性フィルムには、アルミ蒸着フィルム、アルミ箔を使用した積層フィルム及び更にカーボンブラックを添加した層を有する積層フィルムを使用することが好ましい。インク導出部は、インク導出管、密閉部材も上述の材料を白色又はカーボンブラックを添加し着色した材料を使用することが好ましい。
図4は図3の(a)のB−B′に沿った拡大概略断面図である。
図中、104c2はインク導出管を示す。インク導出管104c2は内袋の下面104bに取り付け補助部材104c1により、インク導入口104c3が内袋の内部に突き出さない状態で取り付けられている。このため、内袋のインクが少なくなった時、インク導入口104c3の周囲にインクが溜まることがないためインク残量を少なくすることが可能となっている。104c4はインク導出管104c2のインクジェット記録装置側のインク供給手段を挿入する側の開口部を示す。104c5はインクジェット記録装置側のインク供給手段を挿入するとインク導出管104c2を開放し、インク供給手段を抜くとインク導出管104c2を密閉する密閉部材を示す。インク導出管104c2は、位置決め部材の挿入部に挿入するときに、安定性を保つために周面に固定用部材、例えばフランジ、凸状板部材等を設けてもかまわない。
密閉部材104c5としては一般的な天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性樹脂等が挙げられる。合成ゴムとしては、例えばスチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム(ポリジメチルシロキサン)、ビニルシリコーンゴム、フェニルシリコーンゴム、フッ化シリコーンゴム等を使用することが可能である。
密閉部材104c5をインク導出管104c2内に固定する方法としては特に限定はなく、次の方法が挙げられる。例えば、1)熱可塑性樹脂としてPEを使用し、密閉部材をインク導出管の周囲を囲い込む様に一体出射出成形で作製する。2)インク導出管と密閉部材とが異なる場合、インク導出管と密閉部材とを接着剤で固定するか、又は嵌合部を設けることで固定する方法で作製する。
インク導出部104cに使用する材質は特に限定はないが、コスト面、作り易さの面から熱可塑性樹脂を使用するのが最も好ましい。製造方法もごく一般的な実用プラスチック成形加工便覧 全日本プラスチック成形工業連合会編に記載されている如き射出成形方法で製造することが出来る。使用する熱可塑性樹脂としては射出成形が出来れば特に限定はないが例えばポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリプロピレン等一般の樹脂が使用出来る。尚、図3の(b)に示すインク導出部も本図と同じ形態で、同じ材料を使用して作製されている。
図5は図1に示す位置決め部材の拡大概略図である。図5の(a)は図1に示す位置決め部材の拡大概略斜視図である。図5の(b)は図5の(a)のC−C′に沿った拡大概略断面図である。図5の(c)は図5の(a)に示す位置決め部材の裏面の平面図である。
図中、105aは位置決め部材105の上側の後壁を示し、105bは位置決め部材105の下側の後壁を示し、105cは内袋104(図1を参照)を挿入する開口部を示す。105dは、位置決め部材105を外箱101(図2を参照)の内側に配設したとき、外箱101(図1を参照)の上面101e(図2を参照)の内面101e1(図2を参照)に当接する上面を示す。尚、内袋104(図1を参照)の場合、インク導出部104cが先端近傍に設けられている関係から位置決め部材105は外箱101(図2を参照)開口部101a(図2を参照)に設けられる状態となる。105eは、位置決め部材105を外箱101(図2を参照)の内側に配設したとき、外箱101(図1を参照)の下面101f(図2を参照)の内面101f1(図2を参照)に当接する下面を示す。尚、下面105eが当接する外箱101(図1を参照)の下面101fには切り取り部101g(図2を参照)が設けられている場所となっている。105fはインク導出管104c2(図4を参照)の挿入部を示す。挿入部105fの幅Tはインク導出管104c2(図4を参照)が両側に当接する幅であり、インク導出管104c2(図4を参照)の直径に合わせ適宜、変更することが可能となっている。尚、挿入部105fの両側の壁には、インク導出管の周面にフランジ部材、凸状板部材等の固定用部材が設けられている場合は、これらの固定用部材を挿入する箇所を設ける必要がある。
Sは外箱の長さ方向の長さを示す。長さSは内袋のインク導出部の位置に合わせ適宜変更することが可能である。105gは、位置決め部材105を開口部101aに設け、開閉蓋101c(図2を参照)を閉じたとき、開閉蓋101cの内面と当接する位置決め部材105の前壁を示す。105hは、インクジェット記録装置へインクカートリッジを装填する時に誤装填を防止するために、位置決め部材105の底面に設けられた誤装填防止手段の孔を示す。これにより、インクジェット記録装置側に設けられた誤装填防止手段のピンと位置、大きさが一致しないと装填が不可能となっている。誤装填防止手段は特に限定はなく、例えば、凸状物であってもよく、数も特に限定はない。
図6は図1に示すインクカートリッジの断面図である。図6の(a)は図1に示すインクカートリッジのA−A′に沿った概略断面図である。図6の(b)は図6の(a)に示すA位置規制部材の概略断面図である。図6の(c)は図6の(a)に示すB位置規制部材の概略断面図である。尚、本図は内袋にインクが充填された状態を示す。
図中、102bはA位置規制部材102を構成している第1位置規制部を示し、102cはA位置規制部材102を構成している第2位置規制部を示す。第1位置規制部102bは位置決め部材105の上側の後壁105aに当接するa面102b1と、外箱101(図1を参照)の上面101e(図2を参照)の内面101e1(図2を参照)に接し平板状部材102aと一体となったb面102b2と、内袋の上面104aに当接するc面102b3とを有し、断面形状が三角形状を有している。
Uは、a面102b1の長さを示し、長さUは、内袋への影響、A位置規制部材の強度、位置決め部材の位置規制適性を考慮し、位置決め部材105の上側の後壁105aの長さの95〜105%が好ましい。θ1は、b面102b2と、c面102b3とのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し10〜22°が好ましい。θ2は、a面102b1と、c面102b3とのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し、68〜78°が好ましい。
第2位置規制部102cは外箱の後面101h(図4を参照)の内面101h1と当接するs面102c1と、外箱101(図1を参照)の上面101e(図2を参照)の内面101e1(図2を参照)に接し平板状部材102aと一体となったt面102b2と、内袋の上面104aに当接するu面102c3とを有し、断面形状が三角形状を有している。
Vは、s面102c1の長さを示し、長さVは、内袋への影響、A位置規制部材の強度、位置決め部材の位置規制適性を考慮し、外箱の後面101h(図4を参照)の半分の高さに対して95〜105%が好ましい。
θ3は、t面102c2と、u面102c3とのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し、10〜22°が好ましい。θ4は、s面102c1と、u面102c3とのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し、68〜78°が好ましい。
B位置規制部材103は、位置決め部材105の下側の後壁105bに当接するh面103aと、外箱の下面101f(図2を参照)の内面101f1に当接するj面103bと、外箱の後面101h(図2を参照)の内面101h1に当接するi面103cと、内袋の下面104bに当接するk面103とを有し、断面形状が台形状を有している。Wは面103aの高さを示す。高さWは、インク残り、内袋への影響を考慮し、位置決め部材105の下側の後壁105bの高さの100〜110%が好ましい。Xは面103cの高さを示し、インク残り、内袋への影響を考慮し、面103aの高さに対して105〜500%高いことが好ましい。本図に示す様なB位置規制部材を使用することで、外箱に収納された内袋の下面はインク導出部に向かって傾斜した斜面となるため、インクが減少してきたとき、インクは斜面に沿って流れるのでインク残量を減らすことが可能となる。本図に示すA位置規制部材及びB位置規制部材は緩衝機能も有している。
A位置規制部材及びB位置規制部材に使用する材料としては、外箱と同じ材料を使用することが可能である。位置決め部材105に使用する材料は、内袋が多層熱可塑性フィルムであること及び使用後の廃棄処理を考慮すると外箱、A位置規制部材及びB位置規制部材に使用する材料と同じであることが好ましい。勿論、樹脂材料を使用してもかまわない。紙材料を使用する場合は、パルプモールド製が好ましい。パルプモールド製の場合、使用する材料は限定はなく、例えば葦等の多年草の非木材パルプ、新聞、段ボール、古紙等を使用することが可能である。又、製造方法も原料を溶解した後、成形機で成形する一般的な方法で製造することが可能である。他の符号は図1と同義である。
図7は図6に示すインクが充填された状態の内袋からインクが使用され減少した状態を示す図1に示すインクカートリッジの概略断面図である。尚、図中の符号は図6と同義である。
本図に示す如く、インクが減少したとき、内袋の上面104aは固定手段の両面テープ104dによりA位置規制部材102の平板状部材102aの内側に貼着されているため下面104bと密着することが防止されている。このため、密着することで発生する皺の部分にインクが残ることがなくなり、インクはB位置規制部材により傾斜した内袋の底面104bに沿ってインク導出部に流れるためインク残量を減らすことが可能となる。
図1〜図7に示す位置決め部材、A位置規制部材及びB位置規制部材を使用することで次の効果が得られる。1)インク導出部の位置が安定しインクジェット記録装置へのインクカートリッジの装填が容易になる。2)位置決め部材の位置が規制されることで、位置決め部材の挿入部に挿入されたインク導出管の位置が更に安定し、インクジェット記録装置のインク供給手段の挿入が更に容易になる。3)内袋がA位置規制部材及びB位置規制部材に挟持される状態となり、外箱内での内袋の移動が規制されるため、輸送、取り扱いで移動による擦れが防止され、孔空きによるインク漏れを防止することが出来、安心して輸送、取り扱いを行うことが可能となる。4)A位置規制部材及びB位置規制部材により、外からの衝撃に対して保護されるため、衝撃に伴う内袋の破損を防止することが可能となる。5)外箱に収納された内袋の下面はインク導出部に向かって傾斜した斜面となるため、インクが減少してきたとき、インクは斜面に沿って流れるのでインク残量を減らすことが可能となり、インク使用率が向上しコストを下げることが可能となった。
図8は他のインクカートリッジの概略分解斜視図である。
図中、2はインクカートリッジを示す。インクカートリッジ2は外箱201と、位置規制部材202aと、第1緩衝部材203と、第2緩衝部材204と多層熱可塑性フィルム材料からなる内袋205と、位置決め部材206aとを有している。内袋205は上面205aに、第1緩衝部材203の外箱201の内面201g1(図9を参照)と当接する平行な平板状部材203aの内面に内袋205の上面の一部を貼着する固定手段の両面接着テープ205dと、下面205bにインク導出部205cとを有している。両面接着テープ205dの機能及び効果は図1、図3に示す両面接着テープと同じである。尚、本図に示すインクカートリッジ2に使用する内袋205は、図1及び図3の(a)、図3の(b)に示す内袋104(106)と同じ材料を用い、同じ形態をしている。以下、本図に示すインクカートリッジを構成している各部材に付き図9〜図12を参照しながら順次説明する。尚、内袋205は図1及び図3の(a)、図3の(b)に示す内袋104(106)と同じものであるので説明は省略する。
図9は図8に示される外箱の概略図である。図9の(a)は外箱の概略斜視図である。図9の(b)は開放口を開けた状態の外箱の概略斜視図である。図9の(c)は外箱の概略展開図である。尚、展開図は内側から見た状態となっている。
外箱201は、矩形の開放口201aを有する本体201bと、開放口201aに折れ目線を介して設けられた開閉蓋201cとを有している。本図では、開閉蓋201c側を前側とし、開閉蓋201cの外側の面を前面201c1とする。201dは開閉蓋201cに設けられたフラップを示し、フラップ201dにより開閉蓋201cは本体201bに固定することが可能となっている。開閉蓋201cの本体201bへの固定方法はフラップ201dによる他に、接着テープによる方法であってもかまわない。開放口201aには位置決め部材206(図8を参照)が挿入される様になっている。201eは外箱201の上面を示し、201e1は上面201eの内面を示す。201fは外箱201の下面を示し、201f1は下面201fの内面を示す。201gは下面201fに設けられた切り取り部を示す。201f2は下面201fの固定用のフラップを示す。201g1は切り取り部201gを下面201fから切り取るためのミシン目を示す。切り取り部201gの位置は内袋205(図8を参照)に取り付けられたインク導出部205c(図8を参照)の位置に対応して変更することが可能である。切り取り部201gをミシン目201g1に沿って取り去ることで位置決め部材205(図8を参照)により位置が規制された状態のインク導出部205c(図8を参照)が出現する様になっている。201hは後面を示し、内面201h1は後面の内面を示す。201h2は後面201hの固定用のフラップを示す。外箱201は図2の(c)に示す展開図に従って各片を折り曲げ線に従って折り曲げ、フラップを固定することで組み立てることが可能となっている。
外箱201は図1に示す外箱101と同じで形式を使用することが可能である。本図に示す外箱201は図1に示す外箱101と同じで形式である。外箱201に使用する材料としては、コスト、つくり易さを考慮し、坪量120〜600g/m2の板紙が好ましい。又、厚さも、作り易さ、適正包装、環境負荷を考慮して150〜500μmが好ましい。外箱201の大きさは内袋の大きさに従い適宜選択することが出来る。本発明のインクカートリッジ表面には、中のインクを識別するための表示がされており、表示方法としてはカートリッジの表面に直接印刷で表示しても良いし、識別するための表示が施されたラベルを貼着する方式であっても良い。
図10は図8に示す位置規制部材と位置決め部材の概略図である。図10の(a)は位置規制部材の拡大概略斜視図である。図10の(b)は位置決め部材の拡大概略斜視図である。図10の(c)は図10の(a)に示す位置規制部材のD−D′に沿った拡大概略断面図である。
図10の(a)及び図10の(c)に示される位置規制部材につき説明する。図中、202a1は外箱201(図9を参照)の上面201e(図9を参照)の内面201e1(図9を参照)に当接する上面を示し、202a2は内面を示す。202a3は外箱201(図9を参照)の下面201f(図9を参照)の内面201f1(図9を参照)に当接する下面を示し、202a4は内面を示す。202a5は側壁を示し、202a6は他方の側壁を示す。202a11は上面202a1の位置決め部材206aの上側の後壁206d1と当接する端辺を示し、202a31は下面202a3の位置決め部材206aの下側の後壁206a2と当接する端辺を示す。202a12は上面202a1の外箱201の後面201hの内面201h1に当接する端辺を示し、202a32は外箱201の後面201hの内面201h1に当接する端辺を示す。本図に示す様に位置規制部材202aは前後に矩形の開口部を有する中空の筒状をしている。
図10の(b)に示される位置決め部材について説明する。本図に示す位置決め部材206aは符号が異なるのみで、形状、機能は図5に示す位置決め部材と同じであるので細かな説明は省略する。図中、206a1は位置決め部材206aの上側の後壁を示し、206a2は位置決め部材206aの下側の後壁を示し、206a3は内袋205(図8を参照)を挿入する開口部を示す。206a4は位置決め部材206adを外箱201(図8を参照)の内側に配設したとき、外箱201(図8を参照)の上面201e(図9を参照)の内面201e1(図9を参照)に当接する上面を示す。尚、内袋05(図8を参照)の場合、インク導出部205cが先端近傍に設けられている関係から位置決め部材206dは外箱201の開口部201aに設けられる状態となる。206a5は、位置決め部材206dを外箱201(図9を参照)の内側に配設したとき、外箱201(図9を参照)の下面201f(図9を参照)の内面201f1(図9を参照)に当接する下面を示す。下面206a5には図5に示す誤装填防止手段が設けられている。206a6はインク導出管の挿入部を示す。尚、挿入部206a6の両側の壁には、インク導出管の周面にフランジ部材、凸状板部材等の固定用部材が設けられている場合は、これらの固定用部材を挿入する箇所を設ける必要がある。
位置規制部材に使用する材料としては、外箱が板紙で外圧に対する緩衝機能が不足していることから緩衝機能を有する材料が好ましく、例えば樹脂製のダンボール、紙製のダンボール(紙、熱可塑性樹脂を含む)が挙げられる。これらの内、環境適性の面から紙製のダンボールが好ましい。段ボールとしては最新紙加工便覧 株式会社テックタイムスに記載されている如き一般的なAフルート〜Eフルートの両面段ボール、複両面段ボールが好ましく使用されるが特に限定はなく、内袋の大きさにより適宜選択することが可能である。
図11は図8に示すインクカートリッジの断面図である。図11の(a)は図8に示すインクカートリッジのD−D′に沿った概略断面図である。図11の(b)は図11の(a)に示す第1緩衝部材の概略断面図である。図11の(c)は図11の(a)に示す第2緩衝部材の概略断面図である。尚、本図は内袋にインクが充填された状態を示す。
図中、203bは第1緩衝部材203を構成しているA緩衝部材を示し、203cは第1緩衝部材203を構成しているB緩衝部材を示す。A緩衝部材203bは位置決め部材206aの上側の後壁206a1に当接するl面203b1と、位置規制部材202aの上面202a1(図10を参照)の内面202a2(図10を参照)に接し平板状部材203aと一体となったm面203b2と、内袋205の上面205aに当接するn面203b3とを有し、断面形状が三角形状を有している。
U′は、l面203b1の長さを示し、長さU′は、内袋への影響、第1緩衝部材の強度、位置決め部材の位置規制適性を考慮し、位置決め部材206aの上側の後壁206a1の長さの95〜105%が好ましい。θ5は、m面203b2と、n面203b3とのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し、10〜22°が好ましい。θ6は、l面203b1と、n面203b3とのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し、68〜78°が好ましい。
B緩衝部材203cは、外箱201の後面201hの内面201h1と当接するo面203c1と、位置規制部材202aの上面202a1の内面202a2に接し平板状部材203aと一体となったp面203c2と、内袋205の上面205aに当接するq面203c3とを有し、断面形状が三角形状を有している。
V′は、o面203c1の長さを示し、長さVは、内袋への影響、第1緩衝部材の強度、位置決め部材の位置規制適性を考慮し、外箱201の後面201hの半分の高さに対して95〜105%が好ましい。
θ7は、面203c2と、面203c3とのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し、10〜22°が好ましい。θ8は、面203c1と、面203c3とのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し、68〜78°が好ましい。
第2緩衝部材204は、位置決め部材206dの下側の後壁206d2に当接するd面204aと、位置規制部材202aの下面202a3の内面202a4に当接するf面204bと、外箱201の後面201hの内面201h1と当接するe面204cと、内袋205の下面205bに当接するg面204dとを有し、断面形状が台形状を有している。
W′はd面204aの高さを示す。高さWは、インク残り、内袋への影響を考慮し、位置決め部材206dの下側の後壁206d2の高さの100〜110%が好ましい。X′はe面204cの高さを示し、インク残り、内袋への影響を考慮し、d面204aの高さに対して105〜500%高いことが好ましい。本図に示す様な第2緩衝部材を使用することで、外箱に収納された内袋の下面はインク導出部に向かって傾斜した斜面となるため、インクが減少してきたとき、インクは斜面に沿って流れるのでインク残量を減らすことが可能となる。本図に示す第1緩衝部材及び第2緩衝部材は位置決め部材の位置規制の機能も有している。第1緩衝部材及び第2緩衝部材に使用する材料としては、位置規制部材と同じ材料を使用することが可能である。
図12は図8に示す位置決め部材と位置規制部材の他の形状の位置決め部材と位置規制部材の組み合わせを示す概略斜視図である。図12の(a)は上面に凹形の係合部を有する位置決め部材と、上面に凸形の係合部を有する位置規制部材との組み合わせを示す概略斜視図である。図12の(b)はインク導出管の挿入部のみを有する位置決め部材と、これに対応した位置規制部材との組み合わせを示す概略斜視図である。
図12の(a)に示す位置決め部材につき説明する。図中、5は位置決め部材を示す。501は位置決め部材5を外箱201(図8を参照)の内側に配設したとき、外箱201(図8を参照)の上面201e(図9を参照)の内面201e1(図9を参照)に当接する上面を示す。502は上面502に設けられた凹形の係合部を示す。位置決め部材5は上面501に設けられた凹形の係合部502が異なるのみで、他は図5、図10に示す位置決め部材と機能は同じである。503aは位置決め部材5の上側の後壁を示し、503bは位置決め部材5の下側の後壁を示し、503dは内袋205(図8を参照)を挿入する開口部を示す。尚、内袋205(図8を参照)の場合、インク導出部205c(図8を参照)が先端近傍に設けられている関係から位置決め部材5は外箱201の開口部201aに設けられる状態となる。503cは位置決め部材5を外箱201(図9を参照)の内側に配設したとき、外箱201(図9を参照)の下面201f(図9を参照)の内面201f1(図9を参照)に当接する下面を示す。下面503cには図5に示す誤装填防止手段が設けられている。503eはインク導出管の挿入部を示す。尚、挿入部503eの両側の壁には、インク導出管の周面にフランジ部材、凸状板部材等の固定用部材が設けられている場合は、これらの固定用部材を挿入する箇所を設ける必要がある。
図12の(a)に示す位置規制部材につき説明する。図中、3は位置規制部材を示す。301は、上面302の先端に設けられた凸形の係合部を示す。位置規制部材3は凸形の係合部301が異なるのみで、他は図8に示す位置規制部材と形状、機能は同じである。凸形の係合部301と、凹形の係合部502とが係合するとき、位置規制部材3の上面302の端辺302aは位置決め部材5の上側の後壁503aに当接し、下面303の端辺303aは位置決め部材5の下側の後壁503bに当接する様になっている。
これらの位置決め部材と位置規制部材とを外箱に収納する時に、位置規制部材3の凸形の係合部301を位置決め部材5の凹形の係合部502に係合することで位置決め部材5の左右の移動が更に規制され安定する。
図12の(b)に示す位置決め部材につき説明する。図中、6は位置決め部材を示す。601は基材を示し、602はインク導出管の挿入部を示す。尚、挿入部602の両側の壁には、インク導出管の周面にフランジ部材、凸状板部材等の固定用部材が設けられている場合は、これらの固定用部材を挿入する箇所を設ける必要がある。603は後壁を示す。
図12の(b)に示す位置規制部材につき説明する。図中、4は位置規制部材を示す。401は上面402と一体となり基材601の幅に合わせて折り曲げられた位置決め部材6の押さえ部を示す。位置規制部材4は押さえ部401が異なるのみで、他は図10に示す位置規制部材と形状、機能は同じである。これらの位置決め部材と位置規制部材とを外箱に収納する時に、位置規制部材4の押さえ部401の端辺401aが位置決め部材6の基材601のの上面601aに当接する状態となり、位置決め部材6の位置規制が行われる。
図13は図12の(b)に示す位置決め部材と位置規制部材とを使用した場合の概略断面図である。図13の(a)は図8に示すインクカートリッジに図12の(b)に示す位置決め部材と位置規制部材とを使用した場合の概略断面図である。図13の(b)は第1緩衝部材の概略断面図である。図13の(c)は第2緩衝部材の概略断面図である。
図中、7は第1緩衝部材を示し、8は第2緩衝部材を示す。第1緩衝部材7はA緩衝部材701と、B緩衝部材702と、平板状部材703とを有しこれらの部材が一体となっている。A緩衝部材701は位置規制部材4の押さえ部401の内面401aに当接する面701a(図11に示すl面203b1に該当する)と、位置規制部材4の上面402の内面402aに接し平板状部材703と一体となったm面701bと、内袋205の上面205aに当接するn面701cとを有し、断面形状が三角形状を有している。
U′′は、面701aの長さを示し、長さU′′は、内袋への影響、第1緩衝部材の強度、位置決め部材の位置規制適性を考慮し、外箱201の開放口201fの半分の高さに対して95〜105%が好ましい。θ9は、m面701bと、n面701cとのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し10〜22°が好ましい。θ10は、面701aと、n面701cとのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し68〜78°が好ましい。
B緩衝部材702は、外箱201の後面201hの内面201h1と当接するo面702aと、位置規制部材4の上面402の内面402aに接し平板状部材703と一体となったp面702bと、内袋205の上面205aに当接するq面702cとを有し、断面形状が三角形状を有している。
V′′は、o面702aの長さを示し、長さV′′は、内袋への影響、第1緩衝部材の強度、位置決め部材の位置規制適性を考慮し、外箱201の後面201hの半分の高さに対して95〜105%が好ましい。
θ11は、p面702bと、q面702cとのなす角度を示し、輸送時の内袋の移動、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し、10〜22°が好ましい。θ12は、o面702aと、p面702cとのなす角度を示し、内袋との擦れによる内袋への影響を考慮し、68〜78°が好ましい。
第2緩衝部材8は、位置決め部材6の後壁603に当接するd面801と、位置規制部材4の下面403の内面403aに当接するf面802と、外箱201の後面201hの内面201h1と当接するe面803と、内袋205の下面205bに当接するg面804とを有し、断面形状が台形状を有している。
W′′はd面801の高さを示す。高さW′′は、インク残り、内袋への影響を考慮し、位置決め部材6の後壁603の高さの100〜110%が好ましい。X′′はe面803の高さを示し、インク残り、内袋への影響を考慮し、d面801の高さに対して105〜500%高いことが好ましい。本図に示す様な第2緩衝部材を使用することで、外箱に収納された内袋の下面はインク導出部に向かって傾斜した斜面となるため、インクが減少してきたとき、インクは斜面に沿って流れるのでインク残量を減らすことが可能となる。本図に示す第1緩衝部材及び第2緩衝部材は位置決め部材の位置規制の機能も有している。第1緩衝部材及び第2緩衝部材に使用する材料としては、図11に示す1緩衝部材及び第2緩衝部材と同じ材料である。
図8〜図13に示す様に位置規制部材と第1緩衝部材及び第2緩衝部材を使用することで次の効果が得られる。1)位置決め部材の位置が規制されることで、位置決め部材の挿入部に挿入されたインク導出管の位置が安定し、インクジェット記録装置のインク供給手段の挿入が容易になる。2)位置規制部材が外圧に対する緩衝機能を有していることから、外箱に板紙を用いることが可能となり、コストを下げることが可能となる。3)内袋が第1緩衝部材及び第2緩衝部材に挟持される状態となり、外箱内での内袋の移動が規制されるため、輸送、取り扱いで移動による擦れが防止され、孔空きによるインク漏れを防止することが出来、安心して輸送、取り扱いを行うことが可能となる。4)第1緩衝部材及び第2緩衝部材により、外からの衝撃に対して保護されるため、衝撃に伴う内袋の破損を更に防止することが可能となる。5)外箱に収納された内袋の下面はインク導出部に向かって傾斜した斜面となるため、インクが減少してきたとき、インクは斜面に沿って流れるのでインク残量を減らすことが可能となり、インク使用率が向上しコストを下げることが可能となった。
以下、本発明の効果を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例1
以下に示す材料を使用してインクカートリッジを作製した。
(内袋の作製)
多層熱可塑性フィルムとして、PET12μm/アルミ箔9μm/ONy15μm/LLDPE20μm/黒LLDPE50μmを使用し、重ね合わせ周囲を熱溶着して袋状とした後、袋状とした多層熱可塑性フィルムにLDPEを使用し射出成型で作製した図4に示されるインク導出部を熱溶着で接合し、インクを減圧条件下で充填し、図3の(b)に示す形態のインクパックを作製した。インク導出部の取り付け部の中心位置は、両端から75mm、内袋の短辺から20mmの位置とした。インク導出管の密閉部材はシリコーンゴムを使用した。作製したインクパックのインク収納部の大きさは、短辺側の長さが150mm、長辺側の長さが300mm、容量1000mlとした。インク導出部のインク導入管の内径は60mm、外径は8.0mmとし、内袋から出るインク導入管の長さは30mmとした。使用した多層熱可塑性フィルムの剛性は1.3×10-6Nm2であった。尚、剛性は島津製作所(株)製引っ張り試験器PSC−100を用いて測定した値である。
(外箱の作製)
坪量180g/m2のライナーと、坪量180g/m2の中しんを使用したBフルートのダンボールを使用し図2の展開図に示される型の箱を作製した。開放口の寸法は、幅75mm、高さ50mmとした。
(位置決め部材の作製)
材料として外箱に使用した段ボールを使用し、パルプモールドで図5に示す位置決め部材を作製した。位置決め部材の上側の後壁の長さを15mm、下側の後壁の長さを10mm、挿入部の幅は75mm、開口部の高さは50mm、外箱の長さ方向の長さは内袋のインク導出部のインク導入管が挿入部に挿入される長さとした。位置決め部材の幅、高さは外箱の開放口の寸法に合わせた。
(A位置規制部材の作製)
外箱と同じダンボールを使用し、図6の(b)に示すA位置規制部材の第1位置規制部と、第2位置規制部の形状を表1に示す様に変えて作製しA〜Mとした。尚、θ1、θ2はA位置規制部材の角度を示し、θ1は外箱の上面の内面に当接する面と、内袋の上面に当接する斜面とのなす角度を示し、θ2は位置決め部材の上側の後壁に当接する面とインク収納部の上面に当接する斜面とのなす角度を示す。θ3、θ4はB位置規制部材の角度を示し、θ3は外箱の上面の内面に当接する面と、インク収納部の上面に当接する斜面とのなす角度を示し、θ4は外箱の後面の内面に当接する面と内袋の上面に当接する斜面とのなす角度を示す。外箱の後面の内面に当接する面の高さは、図6に示す様に、外箱の後面の内面の半分までの高さ(25mm)に対する高さの割合(%)を示す。A位置規制部材の長さは、第1位置規制部が位置決め部材の上側の後壁に当接し、第2位置規制部が外箱の後面の内面に当接する長さとした。
Figure 2006069051
(B位置規制部材の作製)
外箱と同じダンボールを使用し、図6の(c)に示すB位置規制部材の形状を表2に示す様に変えて作製しa〜dとした。尚、B位置規制部材の長さは、位置決め部材側の面が位置決め部材の下側の後壁に当接し、外箱の後面側の面が外箱の後面の内面に当接する長さとした。
尚、外箱の後面の内面に当接する面の高さは、位置決め部材の位置決め部材の下側の後壁に当接する面の高さ(5mm)に対する%を示す。
Figure 2006069051
(インクカートリッジの作製)
作製した内袋のインク導入管を位置決め部材の挿入部に挿入し、作製したA位置規制部材A〜Zと、作製したB位置規制部材a〜dを用いて、作製した外箱に図6に示す様な状態で収納しインクカートリッジを作製し試料101〜116とした。
評価
作製した各試料101〜116の振動耐性、使用後のインク残量に対して以下に示す試験方法で試験を行い、以下に示す評価ランクで評価した結果を表3に示す。
振動耐性
IDEX社製 振動試験器BF−UAを使い、振幅5〜64Hzの変化を5分間で1回行うのを1サイクルとし6サイクル行った後、インクカートリッジの外箱を開け、インク収納部の損傷の有無を目視で観察した。
評価ランク
○:インク収納部に損傷が確認されない
△:インク収納部に擦り傷は確認されるがインクの漏れは確認されない
×:インク収納部からインクの漏れが確認される
インク残量
コニカ(株)製インクジェット記録装置LF−900に装着し、記録をし続け、記録が出来なくなった時のインク残量を測定した。尚、インク残量は次の式から求めた値を示す。インク残量=使用前のインクカートリッジの質量−使用後のインクカートリッジの質量
Figure 2006069051
本発明の有効性が確認された。
実施例2
実施例1で作製した試料No.110を作製するとき、ダンボールの段数及び坪量を表4に示す様に変えて作製した外箱、A位置規制部材、B位置規制部材を使用した他は全て同じ条件でインクカートリッジを作製し試料201〜206とした。尚、ダンボールのライナーと、中しんは同じ坪量のものを使用した。作製した各試料201〜206の振動耐性、使用後のインク残量に対して実施例1と同じ試験方法で試験を行い、実施例1と同じ評価ランクで評価した結果を表4に示す。
Figure 2006069051
本発明の有効性が確認された。
実施例3
以下に示す材料を使用してインクカートリッジを作製した。
(内袋の作製)
多層熱可塑性フィルムとして、PET12μm/アルミ箔9μm/ONy15μm/LLDPE20μm/黒LLDPE50μmを使用し、センターシール方式で筒状とした。この後、LDPEを使用し射出成型で作製した図4に示されるインク導出部を熱溶着で接合した後、両端を熱溶着で接合し内袋とした。この後、この内袋にインクを減圧条件下で充填し、図3の(a)に示す形態のインクパックを作製した。インク導出部の取り付け位置は、内袋の長辺から75mm、短辺から20mmの位置とした。作製したインクパックのインク収納部の大きさは、短辺側の長さが150mm、長辺側の長さが300mm、容量1000mlとした。インク導出部のインク導入管の内径は6.0mm、外径は8.0mmとし、内袋から出るインク導入管の長さは30mmとした。使用した多層熱可塑性フィルムの剛性は1.3×10-6Nm2であった。尚、剛性は島津製作所(株)製引っ張り試験器PSC−100を用いて測定した値である。
(外箱の作製)
坪量120g/m2の板紙を使用し図9の展開図に示される型の箱を作製した。開放口の寸法は、幅250mm、高さ70mmとした。
(位置決め部材の作製)
材料として外箱に使用した板紙を使用し、パルプモールドで図5に示す位置決め部材を作製した。位置決め部材の上側の後壁の長さを15mm、下側の後壁の長さを10mm、挿入部の幅は75mm、開口部の高さは50mm、外箱の長さ方向の長さは内袋のインク導出部のインク導入管が挿入部に挿入される長さとした。位置決め部材の幅、高さは外箱の開放口の寸法に合わせた。
(位置規制部材の作製)
坪量180g/m2のライナーと、坪量180g/m2の中しんを使用したBフルートのダンボールを使用し、図10の(a)に示す位置規制部材を作製した。位置規制部材の大きさは、位置規制部材の外側が外箱の内側に当接する寸法とした。
(第1緩衝部材の作製)
坪量180g/m2のライナーと、坪量180g/m2の中しんを使用したBフルートのダンボールを使用し、図11に示す第1緩衝部材のA緩衝部材と、B緩衝部材の形状を表5に示す様に変えて作製し3−A〜3−Mとした。尚、θ5、θ6はA緩衝部材の角度を示し、θ5は位置規制部材の上面の内面に当接する面と、内袋の上面に当接する斜面とのなす角度を示し、θ6は位置決め部材の上側の後壁に当接する面とインク収納部の上面に当接する斜面とのなす角度を示す。θ7、θ8はB緩衝部材の角度を示し、θ7は位置規制部材の上面の内面に当接する面と、インク収納部の上面に当接する斜面とのなす角度を示し、θ8は外箱の後面の内面に当接する面と内袋の上面に当接する斜面とのなす角度を示す。外箱の後面の内面に当接する面の高さは、図11に示す様に、外箱の後面の内面の半分までの高さ(35mm)に対する高さの割合(%)を示す。第1緩衝部材の長さは、A緩衝部材が位置決め部材の上側の後壁に当接し、B緩衝部材が外箱の後面の内面に当接する長さとした。
Figure 2006069051
(第2緩衝部材の作製)
第1緩衝部材と同じダンボールを使用し、図11の(c)に示す第2緩衝部材の形状を表6に示す様に変えて作製し3−a〜3−dとした。尚、第2緩衝部材の長さは、第2緩衝部材の位置決め部材側の面が位置決め部材の下側の後壁に当接し、外箱の後面側の面が外箱の後面の内面に当接する長さとした。
尚、外箱の後面の内面に当接する面の長さは、位置決め部材の位置決め部材の下側の後壁に当接する面の高さを10mmとしたときの、差を示す。
Figure 2006069051
(インクカートリッジの作製)
作製した内袋のインク導入管を位置決め部材の挿入部に挿入し、作製した位置規制部材と、第1緩衝部材3−A〜3−Mと、作製した第2緩衝部材3−a〜3−dとを用いて、作製した外箱に図8に示す様な状態で収納しインクカートリッジを作製し試料301〜316とした。
評価
作製した各試料301〜316の振動耐性、使用後のインク残量に対して実施例1と同じ試験方法で試験を行い、実施例1と同じ評価ランクで評価した結果を表7に示す。
Figure 2006069051
本発明の有効性が確認された。
実施例4
実施例3で作製した試料No.310を作製するとき、外箱の板紙の材質、位置規制部材、第1緩衝部材、第2緩衝部材のダンボールの段数及び坪量を表8に示す様に変えて作製した他は全て同じ条件でインクカートリッジを作製し試料401〜408とした。尚、ダンボールのライナーと、中しんは同じ坪量のものを使用した。作製した各試料401〜408の振動耐性、使用後のインク残量に対して実施例1と同じ試験方法で試験を行い、実施例1と同じ評価ランクで評価した結果を表8に示す。
Figure 2006069051
本発明の有効性が確認された。
インクカートリッジの概略分解斜視図である。 図1に示される外箱の概略図である。 図1に示す内袋の拡大概略斜視図である。 図3の(a)のB−B′に沿った拡大概略断面図である。 図1に示す位置決め部材の拡大概略図である。 図1に示すインクカートリッジの断面図である。 図6に示すインクが充填された状態の内袋からインクが使用され減少した状態を示す図1に示すインクカートリッジの概略断面図である。 他のインクカートリッジの概略分解斜視図である。 図8に示される外箱の概略図である。 図8に示す位置規制部材と位置決め部材の概略図である。 図8に示すインクカートリッジの断面図である。 図8に示す位置決め部材と位置規制部材の他の形状の位置決め部材と位置規制部材の組み合わせを示す概略斜視図である。 図12の(b)に示す位置決め部材と位置規制部材とを使用した場合の概略断面図である。
符号の説明
1、2 インクカートリッジ
101、201 外箱
101g 切り取り部
102 A位置規制部材
102b 第1位置規制部
102c 第2位置規制部
103 B位置規制部材
104、106、205 内袋
104c、106g、205c インク導出部
104c2 インク導出管
104c3 インク導入口
104c5 密閉部材
104d、106i、205d 両面接着テープ
105、5、6 位置決め部材
105a、105b 後壁
105f 挿入部
202a、3、4 位置規制部材
203、7 第1緩衝部材
203b A緩衝部材
203c B緩衝部材
204、8 第2緩衝部材
206a 位置決め部材
θ1〜θ12 角度

Claims (17)

  1. インクを充填した多層熱可塑性フィルム材料からなる内袋と、該内袋の下面に配設したインク導出部と、前記内袋を収納する外箱とを有し、該外箱の下面側に該インク導出部の取り出し部位を設けたバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジにおいて、
    該インク導出部は位置決め部材により位置規制され、
    該位置決め部材の位置を規制し、該内袋を挟持するA位置規制部材と、B位置規制部材とを有し、
    該A位置規制部材は、前記外箱の上面の内面と当接する平行な平板状部材を介して一体となった第1位置規制部と、第2位置規制部とを有し、
    該B位置規制部材は、前記位置決め部材の後壁に当接するh面と、
    前記外箱の後面の内面に接するi面と、前記外箱の下面の内面に当接するj面と、前記内袋の下面に当接するk面とを有し、
    前記内袋の上面は、該平板状部材の内面に固定手段により固定されていることを特徴とするバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  2. 前記第1位置規制部は、位置決め部材の後壁に当接するa面と、
    外箱の上面側の内面に接し平板状部材と一体となったb面と、内袋の上面に当接するc面とを有することを特徴とする請求項1に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  3. 前記第2位置規制部は、外箱の後面の内面に当接するs面と、該外箱の上面側の内面に当接し平板状部材と一体となったt面と、内袋の上面に当接するu面とを有することを特徴とする請求項1又は2に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  4. 前記第1位置規制部と、第2位置規制部は断面形状が三角形状を有していることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  5. 前記B位置規制部材は断面形状が両短辺側の高さが異なる台形状を有していることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  6. 前記B位置規制部材の外箱の後面の内面に当接するi面の高さは、位置決め部材の後壁に当接するh面の高さに対して105〜500%高いことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  7. 前記第1位置規制部の、位置決め部材の後壁に当接するa面と、内袋の上面に当接するc面とのなす角度が68〜78°であり、
    外箱の上面側の内面に当接し平板状部材と一体となったb面と、内袋の上面に当接するc面とのなす角度が10〜22°であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  8. 前記第2位置規制部の、外箱の後面の内面に当接するs面と、内袋の上面に当接するu面とのなす角度が68〜78°であり、
    該外箱の上面側の内面に当接し平板状部材と一体となったt面と、内袋の上面に当接するu面とのなす角度が10〜22°であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  9. インクを充填した多層熱可塑性フィルム材料からなる内袋と、該内袋の下面に配設したインク導出部と、前記内袋を収納する外箱とを有し、該外箱の下面側に該インク導出部の取り出し部位を設けたバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジにおいて、
    該インク導出部は位置決め部材により位置規制され、
    該位置決め部材の位置を規制する筒状の位置規制部材と、
    該位置規制部材の内側に、該内袋を挟持する第1緩衝部材と、第2緩衝部材とを有し、
    該第1緩衝部材は、該位置規制部材の上面の内面と当接する平行な平板状部材を介して一体となったA緩衝部材と、B緩衝部材とを有し、
    該第2緩衝部材は、前記位置決め部材の後壁に当接するd面と、前記外箱の後面の内面に当接するe面と、前記位置規制部材の下面の内面に当接するf面と、前記内袋の下面に当接するg面とを有し、
    前記内袋の上面は、該平板状部材の内面に固定手段により固定されていることを特徴とするバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  10. 前記A緩衝部材は、位置決め部材の後壁に当接するl面と、
    位置規制部材の上面の内面に当接し平板状部材と一体となったm面と、内袋の上面に当接するn面とを有することを特徴とする請求項9に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  11. 前記B緩衝部材は、外箱の後面の内面に当接するo面と、位置規制部材の上面の内面に接し平板状部材と一体となったp面と、内袋の上面に当接するq面とを有することを特徴とする請求項9又は10に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  12. 前記A緩衝部材と、B緩衝部材は断面形状が三角形状を有していることを特徴とする請求項9〜11の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  13. 前記第2緩衝部材は断面形状が両短辺側の高さが異なる台形状を有していることを特徴とする請求項9〜12の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  14. 前記第2緩衝部材の外箱の後面の内面に当接するe面の高さは、位置決め部材の後壁に当接するd面の高さに対して105〜500%高いことを特徴とする請求項9〜13の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  15. 前記A緩衝部材の、位置決め部材の後壁に当接するl面と、内袋の上面に当接するn面とのなす角度が68〜78°であり、
    位置規制部材の上面の内面に当接し平板状部材と一体となったm面と、内袋の上面に当接するn面とのなす角度が10〜22°であることを特徴とする請求項9〜14の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  16. 前記多層熱可塑性フィルム材料の剛性が7.9×10-7〜1.9×10-6Nm2であることを特徴とする請求項1〜15の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
  17. 前記内袋に収納するインクが紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項1〜16の何れか1項に記載のバッグインボックス型インクジェット記録装置用インクカートリッジ。
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