JP2008200971A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 流通過程で受ける輸送上の振動・落下などの衝撃に起因するインクパウチの損傷、インク漏れを防止することができるインクカートリッジを提供する。
【解決手段】 積層フィルムの４辺が熱溶着により袋状に閉じられ、その内部にインクジェットインクが充填され、溶着された４辺の内の１辺にインク注出口を備えた可撓性を有するインクパウチ１を収容したインクカートリッジ２０であって、該インクパウチ１の平面領域の一面をインクカートリッジケース内部底に固定され、該インクパウチ１が固定されたインクカートリッジケース内部側面とケース蓋で該インクパック両端部を固定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置におけるインクカートリッジに関する。

インクジェット記録装置は、インクカートリッジとインクジェットヘッドとを備え、インクカートリッジから導出された液体をインクジェットヘッドから噴射して、同インクジェットヘッドに対向する記録媒体に吐出する。このようなインクジェット記録装置は、キャリッジと、同キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドと、インクカートリッジとを備えている。そして、キャリッジをターゲットとしての記録媒体に対して相対移動させながら、インクカートリッジからインクジェットヘッドにインクを供給し、インクジェットヘッドに形成されたノズルからインクを吐出することによって、記録媒体に対して印刷が行われる。

このようなインクジェット記録装置は、いまや家庭やオフィースにもかなり普及しており、その利用度はかなり高くなっている。一方、産業用途では無版印刷・非接触印刷であり、しかも水性や油性あるいは溶剤などの各種のインクを印字できることから、近年、急速にインクジェット記録装置の市場が拡大している。

このような状況下、特に大判サイズの記録媒体に記録する大型のインクジェット記録装置が普及しており、用途毎に様々なインクが用いられている。屋内用途としては、水性染料／顔料インクあるいは油性顔料インクを用いてＣＡＤによる作図データの出力や小ロットのポスター等の記録に用いられるインクジェット記録装置が普及している。また、特殊な例としては建築物の屋内装飾であるタイルや洗面台などの陶器への絵柄や模様の画像出力には油性顔料インクが用いられている実績もある。

そして、屋外用途においては、屋内用途で用いられていたナフテン系炭化水素溶媒（沸点２００〜２２０℃）をインク主溶媒とした油性顔料インクを使った大型インクジェット記録装置が普及していたが、ラミネートせずに使用可能なポリ塩化ビニル（以下、単に塩ビという）などのフィルムに直接印字でき、耐水性や耐候性にすぐれた多価アルコール系溶剤を主溶媒とした溶剤顔料インクが開発されてきたことで、更に屋外用途におけるインクジェット記録装置の需要が高まってきている。

特に屋外用途としては、ポスター、バナー広告、建設現場での保全用シート、バス・電車などへの車両を使った広告宣伝など屋内用途では無かった様々な形態での利用がされてきている。それは国内需要以上に海外需要での普及が目覚しく、溶剤顔料インクを用いた大型インクジェット記録装置が認知されて来たことを証明している。

このような産業用途のインクジェット記録装置の中でも比較的小型の１４４インチ印字幅以下のインクジェット記録装置であれば、キャリッジへの負荷を低減させたり、装置を安価にするために、インクカートリッジをキャリッジに搭載させないオフキャリッジ型の構成であることが多い。そして、このような場合のインクタンクはインクカートリッジ方式をとっており、用いられるインクカートリッジはインクを収容するインクパックと同インクパックを収容するケースを基本構成としているものである。

このインクパックとしては、図２に示すようなインクパック１８がある。このインクパック１８は、２枚の積層フィルムの３辺を熱溶着して袋状にしたインクパウチ１とするが、このインクパウチ１はその３辺の内１辺にインク注出口２を溶着したものであり、溶着されていない１辺の開放口３ｂからインクを注ぎ入れた後、その１辺を熱溶着により開放口を閉じたのがインクパウチ１８である。

ところで、このようなインクカートリッジは、可撓性のインクパウチの上面の一部領域に覆うようにインクエンド検出板が固着され、かつインクエンド検出板には、その側方にケース本体に形成された窓から外部に突出する検出片が設けられていて、検出片の変位を本体側に設けたインクエンド検出器により検知するようになっている（例えば、特開平５−１６３７８号公報）。この構成によると、インクエンド検出板でカバーされない領域が拡大し、輸送や落下などによって振動を受けると、インクエンド検出板から露出しているインクパウチの領域が大きな振幅で揺動してケース本体の側壁に衝突したり、またインクエンド検出板との境界でインクパウチに折れ曲がりやねじれが生じたり、さらに擦れが生じ、インクパウチが損傷して遮気性が損なわれたり、ひどい場合には破損するといった問題が生じてしまう。
特開平５−１６３７８号公報

このような事情下で、インクパックの長大化を図ると、インクエンド検出板でカバーされない領域が拡大し、輸送時の振動や落下で衝撃を受けると、インクエンド検出板から露出しているインクパウチの領域が大きな振幅で揺動してケース本体の側壁に衝突したり、またインクエンド検出板との境界でインクパウチに折れ曲がりやねじれが生じたり、さらには擦れが生じ、インクパウチが損傷して遮気性が損なわれたり、ひどい時には破損する場合もある。また、溶剤インクなどを充填したインクパックの場合では、２枚の積層フィルムの溶着部の特に両側面が輸送時の振動や落下で衝撃を受け、裂けることでインク漏れを起こしたりする問題が生じることがある。

本発明はこのような問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、流通過程で受ける輸送上の振動・落下などの衝撃に起因するインクパウチの損傷、インク漏れを防止することができるインクカートリッジを提供することである。

すなわち、このような課題を達成するために本発明においては、積層フィルムの４辺が熱溶着により袋状に閉じられ、その内部にインクジェットインクが充填され、溶着された４辺の内の１辺にインク注出口を備えた可撓性を有するインクパックを収容したインクカートリッジにおいて、該インクパックの平面領域の一面をインクカートリッジケース内部底に固定され、該インクパックが固定されたインクカートリッジケース内部側面とケース蓋で該インクパック両端部を固定したインクカートリッジとするものである。

本願発明にかかるインクカートリッジは、積層フィルムの４辺が熱溶着により袋状に閉じられ、前記４辺の内の１辺にインク注出口を備えた可撓性を有するインクパックを収容したインクカートリッジであって、前記インクパックの前記積層フィルムの平面領域の一面がインクカートリッジケース内部底に固定され、前記インクパック両端部は前記インクパックが固定されたインクカートリッジケース内部側面とケース蓋で固定されていることを特徴とする。

本願発明にかかるインクカートリッジは、上記インクカートリッジにおいて、前記インクパックが固定された前記インクカートリッジケース内部側面には固定部があり、ケース蓋内部のインクパック挟持部で該インクパック両端部を固定することを特徴とする。

本願発明にかかるインクカートリッジは、上記インクカートリッジにおいて、前記インクパックがポリエチレン材とアルミニウム蒸着材とナイロン材の基本材からなる積層フィルムにより構成されることを特徴とする。

本願発明にかかるインクカートリッジは、上記インクカートリッジにおいて、前記インクパックに充填されるインクジェットインクが非水性であることを特徴とする。

本願発明にかかるインクカートリッジは、上記インクカートリッジにおいて、前記インクパックの平面領域の一面がインクカートリッジケース内部底に固定手段により固定され、前記固着手段により前記インクパックが位置決めされることを特徴とする。

本願発明にかかるインクカートリッジは、上記インクカートリッジにおいて、前記インクパックに固定された前記固着手段の反面を前記インクカートリッジケース内部底に固定することを特徴とする。

本願発明にかかるインクカートリッジは、上記インクカートリッジにおいて、前記固着手段がインクパックの平面領域の一面にあり、前記インクパックを固着する固着財が前記固着手段の両面にあり、前記固着材によって前記インクパックと前記インクジェットカートリッジケース内部底にある前記ガイドに沿って位置決めした箇所とを固定することを特徴とする。

以上、説明したように本発明において、積層フィルムの４辺が熱溶着により袋状に閉じられ、その内部にインクジェットインクが充填され、溶着された４辺の内の１辺にインク注出口を備えた可撓性を有するインクパックを収容したインクカートリッジにおいて、該インクパックの平面領域の一面をインクカートリッジケース内部底に固定され、該インクパックが固定されたインクカートリッジケース内部側面とケース蓋で該インクパック両端部を固定したインクカートリッジとすることで、流通過程で受ける輸送上の振動・落下などの衝撃に起因するインクパウチの損傷、インク漏れを防止することができる。

そこで以下に本発明の実施例について説明する。図１は本発明のインクカートリッジの一実施例を示すものである。図中の符号１は、積層フィルムの３辺が熱溶着により袋状に閉じられた状態のインクパウチ１であり、該インクパウチ１の溶着された３辺の内の１辺に溶着されたインク注出口２、インクパウチ側面溶着部３ａ、インクパウチ開口端部３ｂを示している。当該インクパウチ開口端部３ｂのインクパウチ開口端部からインクを充填した後、その３ｂのインクパウチ開口端部を溶着したものがインクパック１８である。

そして、インクパック１８をケース１０内部底にある凹部形状をしたガイド１４により固着位置を位置決めし、インクパック１８に固着されている図示しない固定板１９の反面をガイド１４に位置決めされ固着材により固定する。この時、固定されたインクパック１８の側面溶着部３ａの各々をケース１０内部側面固定部１１ａ,１１ｂと図示しない反対側側面の固定部１６ａ,１６ｂに乗せ、ケース蓋６内部のインク挟持部４ａ,４ｂの複数の挟持部によりインクパウチ１８の側面溶着部３ａを挟んだ状態で、ケース蓋爪５ａ,５ｂの複数の爪と勘合部１２ａ,１２ｂの複数の勘合部に合わせてケース蓋６を勘合させながら、インクパック１８の側面溶着部３ａを挟持固定する。この時、インクパック１８の側面溶着部３ａには緩衝材を長手方向に貼り付けることで、より確実に溶着部を挟持することができる。

このインクカートリッジ２０は、インクパック１８内部のインクをインクジェット記録装置に供給するとその分のインクが容量が減っていき、インクパック１８の上面の平面領域に固着したインクエンド検出部９を保持したインク検出板８も減った容量分がケース１０内部底に向かって近付いていく。そうすると、インクエンド検出口１３の位置に達した時に図示しないインクジェット記録装置側にある光検出装置でインクパック１８内のインク容量がリミットに近付いてきたことを検出する。

図２は、図１に示す本発明にかかるインクパックの斜視図を示す。インクパウチ１はポリエチレンフィルム、ナイロンフィルム、アルミ蒸着を中心とした基本構成の積層フィルムを用いている。インクパウチ１は、一実施例として、その基本構成に最外層を加えた４層構成の積層フィルム３辺のうちインクパウチ側面溶着部３ａの２辺とインク注出口２の溶着部３cの１辺を合わせた３辺を溶着して構成される。この袋状のインクパウチ１は積層フィルムを用いることでパウチ内部に充填したインクの揮発性を抑え、しかもインクパック１８内部への空気の透過を抑える機能を保持している。

そして、３辺を溶着してインク袋状にしたインクパウチ１には、インクを充填する前にインクパウチ１上面の平面領域の一面に、インクエンド検出部９を保持したインク検出板８が、固着材によりインクパウチ１に固着されており、そのインクパウチ１の反対面である下面の平面領域の一面には、固定板１９が固着材、により同じく固着されているものである。この状態のインクパウチ１をパウチスタンドにセットし、脱気した溶剤インクをパウチ内部に泡立てないように充填した後、インクパウチ１の開口端部３ｂをインパルスタイプの熱溶着機を用いてインクパウチ内部に気泡を入れないように溶着封止する。これでインクが充填されたインクパウチ１の４辺を全て溶着封止したものになり、これがインクパック１８となる。

ここでインパルスタイプの熱溶着機を用いる理由としては、インクパウチの母材となる積層フィルムを溶着し過ぎないように瞬間的に大電流を流して熱接着可能な状態にまで発熱させ熱伝導により熱溶着させながら加圧状態のまま冷却させることで強度のある熱溶着を可能とするためであり、この溶着部の引っ張り強度を確認すると２から３Kgf/cm2であった。

図３に示したように、本発明による図１に示すインクカートリッジの断面図を見ると、
インクパック１８のインクパウチ側面溶着部３ａをインクケース１０内部側面固定部１６ａ,１６ｂとケース蓋６内部のインク挟持部４ａ,４ｂにより挟み込んでいる状態が示されている。インクエンド検出部９とインク検出板８がインクパック１８の上面平面領域に位置している。一方インクパック１８の下方は固定板が固着材で固定されており、その固定板の反面の固着材とケース１０内部底の図示しないガイド１４に固定されている。

図４に示したのは、インクカートリッジのインク検出板８とインク検出板ガイド１７による模式図である。図３で示したインクカートリッジの断面図で示した状態で、インクパック１８内のインクは、インク注出口２に図示していないインクジェット記録装置のインク供給部によるインク針を挿入し、このインク針から図示しないインク供給管を通ってインクジェット記録装置内部にインクを供給する。インクジェット記録装置側がインクを消費すると、インクパック１８内のインク容量が減少するために、インクパック１８上面の平面領域に固着されたインクエンド検出部９と一体になっているインク検出板８が、徐々にインク検出板ガイド１７に沿ってケース１０内部底に向かって下がる。インクエンド検出口１３の位置まで来ると、インクジェット記録装置側に設置されているインクエンド検出器によりインクパック１８内のインク残量を検出する。ここで、インクエンド検出方法は本発明にかかる方法に限定されること無く、例えば、記録ヘッドから吐出したインク量を積算したドットカウント方式を用いることも可能である。

図５は、図１で示したインクカートリッジ斜視図により組み立てた後のインクカートリッジ組立て完成後の斜視図である。インクカートリッジ２０の外観形状を変えることなく、インクカートリッジ内部の構造形態を変えることで本発明を実施している。またインクジェット記録装置側の変更は伴わないものである。

本発明のインクカートリッジの一実施例を示す組立て斜視図である。 本発明の図１に示すインクパックの斜視図である。 本発明の図１に示すインクカートリッジの断面図である。 本発明の図１に示すインクカートリッジのインク検出板と検出板ガイドによる 模式図である。 本発明の図１に示すインクカートリッジの組立て完成後の斜視図である。

符号の説明

１ インクパウチ
２ インク注出口
３ａ インクパウチ側面溶着部
３ｂ インクパウチ開口端部
８ インク検出板
１０ 固着材とケース
１３ インクエンド検出口
１７ 検出板ガイド
１８ インクパック
２０ インクカートリッジ

Claims (7)

1. 積層フィルムの４辺が熱溶着により袋状に閉じられ、前記４辺の内の１辺にインク注出口を備えた可撓性を有するインクパックを収容したインクカートリッジであって、
   前記インクパックの前記積層フィルムの平面領域の一面がインクカートリッジケース内部底に固定され、前記インクパック両端部は前記インクパックが固定されたインクカートリッジケース内部側面とケース蓋で固定されていることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記インクパックが固定された前記インクカートリッジケース内部側面には固定部があり、ケース蓋内部のインクパック挟持部で該インクパック両端部を固定することを特徴とする請求項１記載のインクカートリッジ。
3. 前記インクパックがポリエチレン材とアルミニウム蒸着材とナイロン材の基本材からなる積層フィルムにより構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクパックを用いたインクカートリッジ。
4. 前記インクパックに充填されるインクジェットインクが非水性であることを特徴とする請求項１から請求項２に記載のインクカートリッジ。
5. 前記インクパックの平面領域の一面がインクカートリッジケース内部底に固定手段により固定され、前記固着手段により前記インクパックが位置決めされることを特徴とする請求項１乃至４に記載のインクカートリッジ。
6. 前記インクパックに固定された前記固着手段の反面を前記インクカートリッジケース内部底に固定することを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のインクカートリッジ。
7. 前記固着手段がインクパックの平面領域の一面にあり、前記インクパックを固着する固着財が前記固着手段の両面にあり、前記固着材によって前記インクパックと前記インクジェットカートリッジケース内部底にある前記ガイドに沿って位置決めした箇所とを固定する請求項５に記載のインクカートリッジ。

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