JP2015533693A - マイクロ流体供給物のための膨張可能な廃インク容器 - Google Patents

Abstract

描画装置のための消耗可能な供給物は、描画装置における使用のための最初の新鮮な液体の量、または、詰め替え可能な新鮮な液体の量を保持する。筐体は、描画装置から廃液を受け取る膨張可能な流体容器を有する内部を規定する。時間経過により内部の新鮮な液体が枯渇するのに従い、流体容器は、廃液を蓄積するにつれて膨張する。このようにして、１つのコンテナは、（１）新鮮な液体を供給するとともに、（２）描画装置から廃液を取得する。最初、新鮮な液体で満たされている際は、流体容器は、圧縮状態で空である。描画装置のための新鮮な液体がコンテナから出ることにより、廃液は、容器を満たし始めることができる。新鮮な液体の枯渇により、コンテナは、廃液で満たされる。コンテナは、処分およびリサイクルの準備ができている。

Description

本発明は、インクジェット印刷などのマイクロ流体の応用に関する。特に、新鮮な液体を保持するが、時間経過によりその新鮮な液体が枯渇するのに伴う廃液のための容器を兼ねる、供給物コンテナに関する。膨張可能な流体容器は、実施形態を容易にする。

マイクロ流体技術による画像印刷の技術は、比較的よく知られている。交換可能な、または、(半)永久的な吐出ヘッドは、近くまたは遠隔にある液体（たとえば、インク）の供給部に接続される。液体は、印刷される画素のパターンで吐出領域から印刷媒体に吐出される。

産業用の、または、高い能力のプリンタにおいて、大量の廃インクは、ヘッドメンテナンスなどの間に蓄積する。そのようなプリンタは、廃インクを蓄積する装置を有している一方、それらは欠点を有している。いくつかのプリンタは、廃インクを吸収し、時間経過によりそれを気化させるためのフェルトまたは他の材料を利用する。いくつかのプリンタは、特別なコンテナ内の廃インクを取得するためのメンテナンスの間に、ユーザが設置し、交換し、空にし、処分するなどの廃棄カートリッジを利用する。前者は汚れている。また、それは、高容量のプリンタに多量の吸収材料を要求する。後者は、不便であり、同じぐらい汚れている。

必要性は、廃インクをよりよく扱う技術に存在する。必要性は、利便性およびきれいな取り扱いだけでなく、シンプルさおよび金銭の節約に広がる。さらなる利点や代替も求められている。

上記したことおよび他の問題は、マイクロ流体の応用のための膨張可能な廃インク容器を有するコンテナにより解決される。このコンテナは、描画装置のための新鮮な液体の供給源と、同じ描画装置で使用された廃液のための容器とを兼ねて使用される。

描画装置のための消耗可能な供給物は、描画装置における使用のための最初の新鮮な液体の量、または、詰め替え可能な新鮮な液体の量を保持する。筐体は、描画装置から廃液を受け取る膨張可能な流体容器を有する内部を規定する。時間経過により内部の新鮮な液体が枯渇するのに従い、流体容器は、廃液を蓄積するにつれて膨張する。このようにして、１つのコンテナは、新鮮な液体を供給するとともに、描画装置から廃液を取得する。最初に、新鮮な液体で満たされている際に、流体容器は、圧縮状態で空である。描画装置のための新鮮な液体がコンテナから出ることにより、廃液は、容器に入ることができる。新鮮な液体の枯渇により、コンテナは、廃液で満たされる。コンテナは、処分およびリサイクルの準備ができている。

他の実施形態は、使用中に流体容器が廃液で満たされる際に、流体容器の内部の圧力を均一にするために空気を透過する流体容器の疎水性膜を考える。容器は、最初に圧縮させて、後に膨張させることができる高分子フィルムまたは他の構造である。このフィルムは、液体を透過しない。プラスチックフィルムは、折り畳まれており、エラストマーは、典型となる初期状態で、萎んでいる、または、しわが寄っている。他のフィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルまたはポリテトラフルオロエチレンを考える。

他の実施形態では、液体ポートは、ハウジングの外側の液体または空気の供給源にハウジングの内部を連絡するために、筺体上に存在する。第１ポートは、描画装置に新鮮な液体の量を供給するための新鮮な液体の排出ポートである。第２ポートは、筐体の外側からの空気を内部に通気するための空気通気ポートである。第３ポートは、描画装置からの廃液を通すための廃インクの注入ポートである。これらのポートは、種々あるが、スプリングにより閉まる方向に付勢されるボールを考える。

これらおよび他の実施形態は、以下に詳細に記載されている。これらの利点および特徴は、当業者に容易に理解される。特許請求の範囲は、特有の限定を記載している。

図１（Ａ）は、廃液のための膨張可能な流体容器に新鮮な液体を有しているコンテナの線図である。 図１（Ｂ）は、低水位の新鮮な液体と、部分的に廃液で満たされた流体容器とを示した図１（ａ）と同様の図である。 図１（Ｃ）は、描画装置に連結されているコンテナのポートの線図である。 図２は、コンテナ内の膨張可能な流体容器の疎水性膜の線図である。 図３（Ａ）は、圧縮状態の膨張可能な流体容器を示す図である。 図３（Ｂ）は、膨張状態の膨張可能な流体容器を示す図である。 図４（Ａ）は、図３（Ａ）と同様の代替の実施形態の図である。 図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）と同様の代替の実施形態の図である。

以下の詳細な説明では、詳細について数字で示される添付図面を参照する。実施例は、本発明を実施することを当業者に可能にするために十分詳細に説明される。それは、他の実施形態が利用され得ること、および、変更が発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解されるべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物のみによって規定される。本発明の特徴によれば、コンテナは、マイクロ流体の応用への使用のために、描画装置から廃液を受け取る膨張可能な流体容器を有している。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照すると、描画装置での使用のための供給物コンテナ１０は、筐体１２を含む。筐体は、インク１６などの、最初の新鮮な液体または詰め替え可能な新鮮な液体を含む内部１４を規定する。液体は、種々あるが、染料または顔料製剤に基づくものなどの水性インクが典型である。また、それは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどの色の種類に代表される。このアイテムは、インクジェット印刷などへの応用に有用であるが、薬品配送、回路トレースの製造、食品加工、薬品製造などにおける他の液体にも間違いなく有用である。

使用中に、インクの量は、重力Ｇの方向に筺体の内部の底面１８に下に向かって枯渇する。底面は、概して平坦、または、内部からインクを送るように傾いている。インクは、新鮮な液体の排出ポート２０を介して描画装置に流れる。空気通気ポート２２は、描画操作中に内部１４における増加する背圧を克服するために、周囲の摂取、リサイクルまたは他の空気を供給している。これらのポートは、種々あるが、内部仕切り２６およびスプリング２８により閉まる方向に付勢される円筒形チューブ２４が典型である（図１（Ｃ））。これらは、描画装置から隔壁針３０に結ばれる。この針は、スプリングの付勢に打ち勝つためにポートに挿入され、これにより、ボールが後方にスライドする。十分な挿入により、ポート開口部３２および針開口部３４は、液体の通路が筺体の内部１４および針の間で開かれるため、連絡される。この液体の通路は、空気または液体のどちらかである。

内部１４の内側で、膨張可能な流体容器５０は、筐体の外部から廃液５２を受け取るとともに、時間経過により新鮮な液体１６の量が内部から枯渇するにつれてサイズが膨張する。廃インクは、ヘッドメンテナンスなどの間に蓄積する描画装置から来る。この廃インクは、膨張可能な流体容器に接続される廃インクの注入ポート４０において筐体によって取得される。この廃インクの注入ポートは、他のポートと同様である（図１（Ｃ））。

図２を参照すると、流体容器５０は、空気を透過する疎水性膜５４を含む。この膜は、膨張可能な流体容器の内部の圧力を均一にするための内部１４にある空気孔６０に対向している。順に、この空気孔は、空気通気ポート２２に接続され、流体容器内の圧力は、大気状態に等しい。この膜の下面５６は、流体容器の外面５８に付着し、流体容器５０の他の開放部を覆う／密封することができる。この膜は、代わりに容器に結合することができる。この膜（Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）は、可能な限り薄く、しかし、少なくとも数ミリの厚みに規定され得る。代表的な膜は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または他の材料の使用が考慮される。このタイプの膜（Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）は、時に、空気抜き部材（ブリーザベント（ｂｒｅａｔｈｅｒ Ｖｅｎｔ））のことを指す。

容器自体は、最初に圧縮させて、後に膨張させることができる高分子フィルムまたは他の構造である。このフィルムは、液体を透過しない。図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照すると、容器５０は、最初のつぶれた状態（図３（Ａ））で、折り目５１に沿って折りたたまれ、後に廃インク５２（図３（Ｂ））により膨張されるプラスチックフィルムである。図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、容器５０は、最初のつぶれた状態（図４（Ａ））で、萎んでいて、または、しわが寄っていて、後に廃インク５２（図４（Ｂ））により膨張されるエラストマーである。いずれの例も、代表的なフィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルまたはポリテトラフルオロエチレンのフィルムが考慮される。

（実施例）
使用中に、コンテナ内の高分子フィルムは、新鮮なインクの供給を廃インクから分離するために使用される。コンテナが新しい際には、新鮮なインクは、廃インクが空でないフィルムに僅かな量を残してコンテナ内部の略すべての体積を占めており、そして圧縮される。コンテナが満たされた新鮮なインクの７５％になった際に、内部の容量は、膨張した高分子フィルムを収容することができ、廃インクは２５％に達する。コンテナが新鮮な液体の５０％に達した際に、コンテナの５０％までは、フィルムの膨張および廃インクのために利用することができる。これは、コンテナから新鮮なインクが枯渇する（またはコンテナの底に取り残されたままのインクがほとんど枯渇する）まで継続し、膨張可能な流体容器は、薄片となる（または部分的に満たされた描画装置は、廃インクが作られることに新鮮なインクの正確な消費割合が必要でない）。コンテナの新鮮なインク自体が枯渇した際には、コンテナおよびその廃インクは、処分またはリサイクルされるなどが可能である。

デザインに関係なく、コンテナのための一般的な制約が記載されている。たとえば、筐体は、液体を保持するための様々な容器のいずれかであることが期待される。それは、プラスチック、ガラス、金属などを典型とすることができる。それは、リサイクル可能であっても、なくてもよい。それは、シンプルさ、または、複雑さと考えることができる。生産のための技術は、様々であるが、ここではブロー成形、射出成形などが、一般的に考えられる。ブロー成形により、ハウジング１２は、内部１４を規定するために一体構造で形成することができる。溶接、熱かしめ、接着、金型なども、想定することができる。筐体の材料、組み立て、発送、容量、使用などは、コスト、製造の容易さ、耐久性またはその他の項目のデザイン基準にも主眼を置くことができる。その形状は、無限に近い。その選択に関しては、筐体が使用される大きな画像化コンテキストの意図のような、優れた工学の実践である。所定の設計では、筐体は、一般に、後端部３９からポート端部４１に延伸される。このポート端部は、ユーザによって、後端部が押される際に、描画装置に順方向により挿入する。また、形状は、シールおよび隔壁など、ポートおよび描画装置の間の接触面の接合部で設計に有用性を見出すことができるものを考える。

上記は、本発明の様々な態様を示している。それは、包括的であることを意図するものではない。むしろ、本発明の原理の最良の実例および利用する当業者が本発明を利用可能とするための実際の応用を提供するように選択される。すべての修正および変形は、添付の特許請求の範囲によって決定される発明の範囲内で考えられる。比較的明らかな修正は、他の実施形態の特徴点と種々の実施形態の１つまたは複数の特徴点の組み合わせを含む。

Claims (13)

1. 新鮮な液体の量を保持するための内部を規定する筺体と、
   前記内部の内側に、前記筐体の外部からの廃液を受け取る膨張可能な流体容器とを備える、最初の新鮮な液体の量または詰め替え可能な新鮮な液体の量を保持するためのコンテナ。
2. 前記膨張可能な流体容器は、前記流体容器が廃液で満たされている際に、前記膨張可能な流体容器の内部の圧力を均一にするための空気を透過可能な疎水性膜を有している、請求項１のコンテナ。
3. 前記筐体は、新鮮な液体の排出ポートをさらに含み、
   使用の際に、前記内部は、前記新鮮な液体の排出ポートに向けて新鮮な液体の量を枯渇させる方向に向いている、請求項１のコンテナ。
4. 前記筐体は、前記筐体の外側からの空気を前記内部に通気する空気通気ポートをさらに含む、請求項１のコンテナ。
5. 前記筐体は、廃インクの注入ポートをさらに含む、請求項１のコンテナ。
6. 前記筐体は、前記筐体の内部から前記筐体の外部に通じる３つのポートをさらに含み、
   第１ポートは、描画装置に前記新鮮な液体の量を供給するための新鮮な液体の排出ポートであり、
   第２ポートは、前記筐体の外側からの空気を前記内部に通気するための空気通気ポートであり、
   第３ポートは、前記描画装置からの前記廃液を通すための廃インクの注入ポートである、請求項１のコンテナ。
7. 新鮮な液体の量を保持するための内部を規定する筺体と、
   前記内部の内側が前記筐体の外部からの廃液を受け取り、前記内部の内側が、膨張可能な流体容器が前記廃液で満たされた際に、前記廃液を前記新鮮な液体から分離して保持するとともに、時間経過により前記新鮮な液体の量が前記内部から枯渇するにつれてサイズが膨張する前記膨張可能な流体容器とを備える、最初の新鮮な液体の量または詰め替え可能な新鮮な液体の量を保持するためのコンテナ。
8. 前記膨張可能な流体容器は、最初に内部がつぶれた状態で構成され、液体に対して不透過性を有する高分子フィルムである、請求項７のコンテナ。
9. 前記つぶれた状態は、プラスチックフィルムが折り畳まれている状態を含む、請求項８のコンテナ。
10. 前記つぶれた状態は、エラストマーが萎んだ状態、または、エラストマーにしわが寄った状態を含む、請求項８のコンテナ。
11. 前記高分子フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルまたはポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項８のコンテナ。
12. 前記膨張可能な流体容器は、前記流体容器が廃液で満たされている際に、前記膨張可能な流体容器の内部の圧力を均一にするための空気を透過可能な疎水性膜を含む、請求項７のコンテナ。
13. 前記疎水性膜は、ポリテトラフルオロエチレンまたは空気抜き部材（ｂｒｅａｔｈｅｒ Ｖｅｎｔ）である、請求項１２のコンテナ。

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