JP2011245673A

JP2011245673A - インクカートリッジ

Info

Publication number: JP2011245673A
Application number: JP2010119164A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Taguchi; 哲也田口
Original assignee: ST Sangyo KK
Current assignee: ST Sangyo KK
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2011-12-08

Abstract

【課題】インク収容部をフィルムで溶着して形成されたインクカートリッジのフィルム表面の波打ちを解消し、プリンタでの印字の際、インクのカスレや外部機器との干渉によるフィルムの穴あきが防止されたインクカートリッジを提供する。
【解決手段】大気連通路４２を含む大気孔５を有しインクを収納するインク室２と、インク室２のインクの通過を許容するための微細孔形成部１２が配された区画室６と、外部にインクを供給するインク供給口４を有するインク供給室３とを備え、インク室２及び区画室６には補強のためのリブ１８が複数設けられたインクカートリッジ１において、大気連通路４２と区画室６は、インクカートリッジ１の表面に形成された凹部をフィルム３１で覆いインクカートリッジ１の表面とフィルム３１を溶着することによって形成され、溶着されたフィルム３１の表面にラベル４１が接着されたインクカートリッジ１。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタに搭載されるインクカートリッジに関する。

インクジェット式記録装置にインクを供給するインクカートリッジのインクを収納するインク収容部において、上下のインクに濃度差があるという課題があった。特許文献１には、インク収容部内にインクを撹拌する撹拌移動体を投入しておいて、撹拌移動体による撹拌力で、インク収容部内の上下に分かれている濃いインクと薄いインクとを再混合させて、供給するインクの濃さを均一化する構成のインクカートリッジが提案されている。該文献の段落[０００７]には、「ところが、インク収容部内に撹拌移動体を投入する従来のインクカートリッジは、インク収容部を区画形成する周壁が、合成樹脂製のカートリッジ本体及び蓋体に一体形成された剛性の高い隔壁又はリブによって提供されており、例えば、印字ヘッドの往復動動作に伴って撹拌移動体がインク収容部内を移動した時に、撹拌移動体がインク収容部を区画形成している隔壁等に衝突することで、騒音となる衝撃音が発生したり、或いは、衝突による振動がインク供給動作の精度に影響を及ぼす可能性があった。」と記載され、更に段落[００３５]には、「これら大気側収容部２７０、供給側収容部２９０、大気弁室６６９、及び大気側通路、インク側通路は、それぞれを区画する隔壁にフィルム１３０、１１０を熱溶着などの方法で溶着することにより大気と隔離された領域となる。」と記載され、衝撃音や衝突による振動を防止するため、インクカートリッジのインク収容部を封止し且つ衝撃封止用のフィルムが溶着され更にその外側が蓋体で覆われ、取り扱い時にフィルムが外部の機器と干渉して破損することがなく、取り扱い性に優れることが開示されている。

特許文献２の段落[００３２]には、「…蓋６の角６ａと爪６ｂ、ケース４の穴部４ｄと凹部４ｅを廃止し、蓋６とケース４を嵌合させ、ラベル７のみにより蓋６を固定することも可能である。但し、ラベル７は穴部４ｄの面〜蓋６〜切り欠き部４ｆの面まで添付するというように、少なくとも２稜に渡って添付する必要がある。ラベル７のみで蓋６を固定することで、更に安価にインクカートリッジが構成でき、…」と記載され、少なくとも２稜に渡ってラベルを添付する技術が開示されている。

特開２００６−１０８２号公報特開２００７−３０７９１６号公報

本発明者は、インク収容部がフィルムで溶着して形成されたインクカートリッジにおいて、インク供給口からインクが漏れ出るという現象を発見した。この現象につき諸種実験検討した結果、フィルムの溶着によってインク収納室が形成されたインクカートリッジは上記溶着されたフィルム自体が膨らみや凹みを形成することがあり、その膨らみや凹みが原因で、そのインクカートリッジにインクが充填された時、インク供給口からインクが漏れるという現象が発生することがわかった。本発明はこの課題を解消したインクカートリッジを提供することにある。

本発明者は、上記の課題を達成するため鋭意検討を行い、使用途中の段階で放置されても、フィルムの変形によってインク供給口からインクが漏れ出ることがないインクカートリッジを完成するに至った。即ち、本発明は次のとおりである。
（１）大気と連通する大気連通路を含む大気孔を有しインクを収納するインク室と、前記インク室のインクの通過を許容するための微細孔形成部が配された区画室と、外部にインクを供給するインク供給口を有するインク供給室とを備え、前記インク室及び区画室には補強のためのリブが複数設けられたインクカートリッジにおいて、前記大気連通路と前記区画室は、前記インクカートリッジの表面に形成された凹部をフィルムで覆い前記インクカートリッジの表面と前記フィルムを溶着することによって形成され、前記溶着された前記フィルムの表面にラベルが接着されたことを特徴とするインクカートリッジ。
（２）前記フィルムは、厚みが５０μｍ以上、３００μｍ以下であること特徴とする上記（１）に記載のインクカートリッジ。
（３）前記ラベルは、少なくとも２つ以上の前記リブに渡って接着されていることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のインクカートリッジ。
（４）前記ラベルは、厚みが１００μｍ以上、３００μｍ以下であること特徴とする上記（１）及至（３）のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。

本発明（１）の、外壁の凹部にフィルムを溶着することによって大気連通溝や微細孔形成部が形成されたインクカートリッジは、該フィルムの表面に一定の厚みのラベルを接着することによって該フィルムの波うちを解消し、インクが充填された後温度や圧力などの環境条件が変動しても、インク供給口からのインク漏れが発生しないという効果がある。

本発明（２）は、本発明（１）の効果に加えて、溶着するフィルムの厚みを５０μｍ以上とすることによって溶着後の波うちを少なくし且つ容易には破れないよう一定の強度を保持できる効果がある。また３００μｍ以下とすることによってインクカートリッジが周辺機器に接触しないよう不必要に厚くしないことに加えて、超音波溶着機によって溶着するときの溶着時間を不必要に長くしないという効果がある。

本発明（３）は、本発明（１）又は（２）の効果に加えて、少なくとも２つ以上のリブに渡ってラベルを接着することによって、ラベルがリブの強度に支持された構成となり、またフィルムの波うちの解消がより確実となる効果を有する。

本発明（４）は、本発明（１）及至（３）の効果に加えて、ラベルの厚みが１００μｍ以上とすることによって容易には破れないよう一定の強度を保持できる効果がある。また、インクカートリッジはプリンタのキャリッジの狭い空間に挿入して装着するため、該表面に添付するものは、３００μｍ以上にすると周辺機器と接触し易くなるので、３００μｍ以下とすることが好ましい。これによって本発明のインクカートリッジは、一定の強度が保持され、周辺機器に接触して破れたりすることがない、取り扱い易いという効果を有する。

本発明のインクカートリッジの左側面断面図である。図１のＡ−Ａ矢視図である。図１のＢ−Ｂ矢視図である。本発明のインクカートリッジの右側面断面図である。図４の上面図である。図４の底面図である。図４の正面図である。図４の背面図である。本発明のインクカートリッジの、フィルムが溶着された右側面の透視模式図であって、溶着したフィルムの溶着端部（太線）を示す図である。微細孔形成部周辺のリブを覆ってラベルが接着された状態の図である。大気連通路周辺のリブを覆ってラベルが接着された状態を示す図である。微細孔形成部周辺及び大気連通路周辺のリブを覆ってラベルが接着された状態を示す図である。参考図である。

以下、本発明のインクカートリッジについて説明するが、本発明はこの事例に限られるものではない。

図１は、本発明のインクカートリッジ１の右側面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。図７は本インクカートリッジの正面図である。図１３はインクカートリッジ１の本体ケース４３の左側面図である。インクカートリッジ１は、上面７、底面８、正面９、背面１０およびこれらの面を繋ぐ２つの側面である右側面１６と左側面１７を主要面として構成され、突起部（不図示：参考図の１７０参照、以下同じ）が形成されたインクジェットプリンタのキャリッジに装着して使用されるインクカートリッジ１である。左側面１７のリブ部１８（図面指示以外のリブも含む。）には図９のように透明なフィルム（不図示）が溶着される。インクカートリッジ１は、大気と連通する大気孔５を有し、インクを収納するインク室２と、底面８に突状に形成されインクカートリッジ１の外部にインクを供給するインク供給口４と、インク室２と大気孔５を連通する凹部が形成されたインクカートリッジ１の右側面１６のリブ１８にフィルム３１を溶着することによって凹部３２が大気連通溝４２として形成される。大気連通溝４２のインク室２側の端部は、インク室２の最下部にあって、インク導入口３７が設けられている。

インクカートリッジ１はプリンタ（不図示、以下同じ）のキャリッジ（不図示、以下同じ）に装着されたとき底面８と平行な面１４に該突起部の先端が当接し、平行な面１４は底面８よりもインク室２側にキャリッジ側の該突起部の高さ分だけ窪んで形成され、フィルム３１は右側面１６からのはみ出しがないように形成される。
平行な面１４は底面よりも該突起部の高さ分だけインク室側に窪んでいることによって、インクカートリッジ１がキャリッジに装着されたとき、該突起部の先端は平行な面１４に当接するが、右側面に溶着されたフィルム３１の溶着端部が右側面からはみ出していないので、該突起部の側面は開放されており、インクカートリッジ１を着脱するときには、フィルム３１に引っかかり、フィルム３１の溶着部をはがしたり、破ったりすることはなく、大気連通溝に穴をあけたり、フィルムに隣接インク室のインクが外に漏れたりすることはない。また、平行面１４は底面からインク室側に窪んでいるが、正面支持台座１９は底面８と同じ高さに形成されているので、インクカートリッジ１はキャリッジに安定的に装着できる。

本体ケース４３は、熱可塑性樹脂で形成される。熱可塑性樹脂としてはポリオレフィン、ポリスチレン、塩素化オレフィン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリエーテル、ナイロンなどが適切であるが、熱成型性、加工性、製造コストの観点から、ポリスチレン、ポリオレフィンが好ましい。本実施例のインクカートリッジ１はポリスチレン製である。またフィルム３１の材質は、本体ケース４３のリブ１８と熱溶着可能な熱可塑性樹脂であって、本体ケースの材質と熱溶着可能な材質であればよい。本実施例１では溶着面がポリエチレン酢酸ビニル共重合体であって、最外表面がポリエチレンテレフタレート樹脂である厚み１００μｍの多層フィルムを使用した。ラベルの材質は、熱による物性変化、特に熱膨張率が本体ケースと同程度のものが適切であり、本実施例においては熱膨張率６．５×１０^−５／ｋのポリエチレンテレフタレートを主成分とするユポ紙を使用した。本体ケース４３を構成するポリスチレンの熱膨張率は６×１０^−５／ｋ〜８×１０^−５／ｋである。またラベルの外表面は諸種の印刷を施す必要があるので印刷適性が良好に構成されている。ラベルは、フィルムとの接着面全体に接着剤が塗布されており、該接着面をフィルム面に押圧して接着すると、フィルムの波うちがラベルの接着面に吸収されて解消される。

本発明の、フィルムの溶着によって大気連通溝４２と区画室６が形成され、大気導入口
３７がインク室２の最下部近傍に設けられ、プリンタに装着して使用されている間はインクが満たされたインク供給室３を備えたインクカートリッジの、前記フィルム３１の外面にラベル４１が接着されたインクカートリッジ１を、プリンタに装着して、一日放置後に、インク供給口を見たカ゛、インク漏れという現象は発生していなかった。放置した間における最低気温は１２℃、最高気温は２５℃であった。

（比較例）
インクカートリッジ１のラベル４１を接着しない状態のインクカートリッジを作成した。該インクカートリッジのフィルム面には凹みがあった。このインクカートリッジにインクを充填しプリンタに装着して、一日放置後インク供給口のインク漏れが発生した。放置した間における最高気温は２５℃、最低気温は１２℃であった。該インクカートリッジ１は、気温が上昇したとき、インク室２の内部にある空気が膨張しフィルム３１が膨らむことによってインク室内の空気の膨張分の容積が吸収されるが、その後、気温が低下する時、フィルム３１は収縮するので、その収縮によってインク室２のインクがインク供給室３に押し込まれ、インク導入口３７、区画室６、微細孔形成部１２を経てインク供給口からインクが漏れるという現象が発生すると考えられた。

また、フィルムにラベルを接着せず、フィルムに膨らみや凹みのあるインクカートリッジにインクを充填してプリンタで使った場合は、インク供給口からプリンタにインクを吸引するときに、フィルムの膨らみや凹みの部分がプリンタのインク吸引に呼応して動くために、プリンタへのインク供給が不安定になり印字カスレが起こるという現象が観察された。

これに対して、本発明のインクカートリッジ１は、フィルムにラベルを接着したことによって、比較例のようなインク供給口からのインク漏れという課題を解決していることは明らかである。また、本発明のインクカートリッジ１は、プリンタへのインク供給が不安定になり印字カスレが起こるという課題を解決した。更に、本発明のインクカートリッジ１は、溶着されたフィルムの外面にラベルを接着することによって、インクカートリッジが一定の強度を得て、外部の機器などとの接触によるフィルムの破れなどの危険をも防止することができた。

１インクカートリッジ２インク室３インク供給室４インク供給口５大気孔６区画室７上面８下面９正面１０背面１１圧接体１２微細孔形成部１３インク再充填孔１４くぼみ部１５初期インク充填孔１６右側面１７左側面１８リブ（図面指示部の他も含む）１９正面支持台座２０ラッチレバー３０フィルム溶着端部３１フィルム３２シート３３膜３４止めピン３５台座３６台座開口３７インク導入口３８導入流路３９区画流路４０情報記憶媒体４１ラベル４２大気連通溝４３本体ケース４４フタ

Claims

大気と連通する大気連通路を含む大気孔を有しインクを収納するインク室と、前記インク室のインクの通過を許容するための微細孔形成部が配された区画室と、外部にインクを供給するインク供給口を有するインク供給室とを備え、前記インク室及び区画室には補強のためのリブが複数設けられたインクカートリッジにおいて、前記大気連通路と前記区画室は、前記インクカートリッジの表面に形成された凹部をフィルムで覆い前記インクカートリッジの表面と前記フィルムを溶着することによって形成され、前記溶着された前記フィルムの表面にラベルが接着されたことを特徴とするインクカートリッジ。
前記フィルムは、厚みが５０μｍ以上、３００μｍ以下であること特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
前記ラベルは、少なくとも２つ以上の前記リブに渡って接着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクカートリッジ。
前記ラベルは、厚みが１００μｍ以上、３００μｍ以下であること特徴とする請求項１及至３のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。