JP2016049722A - 溶剤組成物収容容器 - Google Patents

Abstract

【課題】水分の浸入を防止できる溶剤組成物収容容器を提供すること。【解決手段】インクパック（溶剤組成物収容容器）３０は、インクパック本体部４０と樹脂製のアダプター５０を備える。インクパック本体部４０を構成する２枚のフィルム材３１、３２は、内側から外側に向って、ガスバリア層６２と水分バリア層６４をこの順番で有する。水分バリア層６４はインクパック３０内への水分の侵入を防止する。従って、水分の浸入に起因してインクが充填されたインクパック３０内で異物が発生することを防止或いは抑制できる。また、ガスバリア層６２は、高温多湿状態となると、ガスバリア機能が損なわれることがあるが、ガスバリア層６２の外側に水分バリア層６４を設けているので、外部からの水分の侵入によってガスバリア層６２が多湿状態となることを回避できる。従って、ガスバリア層６２の機能が損なわれることを防止或いは抑制できる。【選択図】図２

Description

本発明は、印刷装置に供給するインクなどの溶剤組成物を収容する溶剤組成物収容容器に関する。

かかる溶剤収容容器としては、可撓性のフィルムを袋状として、その開口部にインク供給口を挟んで溶着により封止したインクパックが知られている。特許文献１に記載のインクパックは、インクパック内の脱気度を保持するためのガスバリア層を備える。同文献では、ガスバリア層として、ＥＶＯＨの２層構造のフィルムが用いられている。

特開２００４−２６８５７５号公報

ガスバリア層はインクパックの内側から外側へのガスの透過を防止する。しかし、ＥＶＯＨからなるガスバリア層では、インクパックの外側から内側への水分の浸入を防止することが困難である。ここで、インクが充填されたインクパック内への水分の浸入は、溶剤に溶解していた色料などの物質を溶剤から溶け出させることがあり、インクパック内に異物を発生させる原因となる。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、水分の浸入を防止できる溶剤組成物収容容器を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の溶剤組成物収容容器は、印刷装置に供給する溶剤組成物を収容可能な溶剤組成物収容容器であって、内側から外側に向って、ガスバリア層と水分バリア層とをこの順番で有することを特徴とする。

本発明によれば、水分バリア層が水分の侵入を防止する。従って、水分の浸入に起因して溶剤組成物収納容器内で異物が発生することを防止或いは抑制できる。ここで、ＥＶＯＨなどを用いたガスバリア層は、高温多湿状態となると、ガスバリア機能が損なわれることがある。これに対して、本発明では、ガスバリア層の外側に水分バリア層を設けているので、外部からの水分の侵入によってガスバリア層が多湿状態となることを回避できる。従って、ガスバリア層の機能が損なわれることを防止或いは抑制できる。

本発明において、水分の浸入を防止するためには、前記水分バリア層は、無機酸化物を蒸着した樹脂フィルムまたはアルミ箔を備えるものとすることができる。

本発明において、前記ガスバリア層と前記水分バリア層との間に接着層を有するものとすることができる。このようにすれば、接着層によって水分バリア層を、当該水分バリア層よりも内側の層に接着（積層）できる。ここで、接着層はガスバリア層よりも外側に位置するので、接着層が溶剤組成物収容容器内で発生したガスに晒されることがない。従って、接着層を介して積層された２つの層が剥離してしまうことを防止できる。すなわち、溶剤組成物収容容器内で発生したガスに溶剤の成分が含まれている場合には、接着層を形成する接着剤が溶剤に晒されることにより接着層による接着力が低下することがあるが、ガスバリア層が接着層の側への溶剤の透過を防止或いは抑制するので、このような事態を回避できる。

本発明において、溶剤組成物収容容器内における異物の発生を防止或いは抑制するためには、前記水分バリア層の水蒸気透過率は、２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であることが望ましい。

本発明において、前記水分バリア層は、無機酸化物を蒸着した樹脂フィルムを備え、前記無機酸化物の蒸着層の厚さ寸法は、１０ｎｍ〜５００ｎｍであるものとすることができる。このようにすれば、水分バリア層によって水分の浸入を防止するとともに、溶剤組成物収容容器を可撓性を有するものとすることが容易である。

本発明において、前記水分バリア層は、アルミ箔を備え、前記アルミ箔の厚さ寸法は、３〜２０μｍであるものとすることができる。このようにすれば、水分バリア層によって水分の浸入を防止するとともに、溶剤組成物収容容器を可撓性を有するものとすることが容易である。

本発明を適用したインクパックを備えるカートリッジの説明図である。 インクパックを構成するフィルム材の断面の模式図である。 変形例のフィルム材の断面の模式図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したインクパックを説明する。以下の実施形態は、本発明をインクカートリッジのインクパック（溶剤組成物収容容器）に適用したものである。インクカートリッジはインクジェットプリンター（印刷装置）のカートリッジホルダーに着脱可能に装着されてインクパックに収容されたインクをインクジェットヘッドに供給する。インクは溶剤に色料などを溶解或いは分散させた溶剤組成物である。

（インクカートリッジ）
図１（ａ）は本発明を適用したインクパックを備えるインクカートリッジの斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のインクカートリッジの分解斜視図である。図１（ａ）に示すように、インクカートリッジ１０は、全体として直方体形状をしたケース２０と、ケース２０の内部に収納されたインクパック３０を備える。インクパック３０内にはインクが収容されている。以下、本明細書において、互いに直交する３方向をカートリッジ幅方向Ｘ、カートリッジ前後方向Ｙ、カートリッジ上下方向Ｚとする。また、カートリッジ幅方向Ｘの一方側および他方側を＋Ｘ方向および−Ｘ方向とし、カートリッジ前後方向Ｙの一方側および他方側を＋Ｙ方向および−Ｙ方向とし、カートリッジ上下方向Ｚの一方側および他方側を＋Ｚ方向および−Ｚ方向とする。

（ケース）
図１（ｂ）に示すように、ケース２０は、蓋ケース２１と、ケース本体部２２を備える。蓋ケース２１は、ケース２０の−Ｙ方向側の端部（前端部）を構成する。ケース２０から蓋ケース２１を取り外した部分がケース本体部２２である。ケース本体部２２は、カートリッジ幅方向Ｘの中央で第１ケース２２Ａと第２ケース２２Ｂに分離可能である。第１ケース２２Ａは、ケース２０の＋Ｘ方向側の側面を構成し、第２ケース２２Ｂはケース２０の−Ｘ方向側の側面を構成する。

蓋ケース２１の−Ｙ方向側の端面２３は、インクカートリッジ１０の前端面を構成しており、カートリッジホルダーに当接する当接面である。蓋ケース２１の端面２３の＋Ｚ方向側の端部は凹んでおり、ここに基板固定部２４が設けられている。基板固定部２４には、複数の端子２５ａを備える基板２５が固定されている。また、蓋ケース２１の端面２３には、基板固定部２４の下側（−Ｚ方向側）に凹部２６が形成されている。凹部２６の底面には、インク供給孔２６ａが開口する。

（インクパック）
インクパック（溶剤組成物収容容器）３０は、可撓性のインクパック本体部４０と、インクパック本体部４０の前端部分に固定されたアダプター５０を備える。

インクパック本体部４０は、カートリッジ幅方向Ｘに配列された２枚のフィルム材３１、３２の外周縁部分を溶着して袋状としたものである。インクパック本体部４０は、＋Ｘ方向の側に位置するフィルム材３１からなる第１側面部４７と、−Ｘ方向の側に位置するフィルム材３２からなる第２側面部４８を備える。また、インクパック本体部４０は、−Ｙ方向側の端縁である前端縁４１と、＋Ｙ方向側の端縁である後端縁４２と、＋Ｚ方向側の端縁である第１側端縁４３（側端部）と、−Ｚ方向の端縁である第２側端縁４４（側端部）を備える。後端縁４２と第１側端縁４３とが交差する角部は斜めに欠けており、この部分の端縁は傾斜部４５となっている。また、後端縁４２と第２側端縁４４とが交差する角部も斜めに欠けており、この部分の端縁は傾斜部４６となっている。第１側端縁４３、傾斜部４５、後端縁４２、傾斜部４６、および第２側端縁４４は、２枚のフィルム材３１、３２を溶着した溶着部分である。インクパック本体部４０の前端縁４１には、開口４１ａが形成されている。

アダプター５０は、カートリッジ上下方向Ｚに延在する略長方形のアダプター本体部５１を備える。アダプター本体部５１は、樹脂製であり、＋Ｙ方向側の面にインクパック本体部４０の側に突出する凸部５２を備える。凸部５２はインクパック本体部４０の前端縁４１の開口４１ａ内に配置される。アダプター５０は凸部５２に前端縁４１が溶着されることによりインクパック本体部４０に固定される。

アダプター本体部５１の−Ｙ方向側の面（インクパック本体部４０の逆側の面）には、インク注入口５３とインク供給管５４がカートリッジ上下方向Ｚの上側（＋Ｚ方向側）から下側（−Ｚ方向側）に向けてこの順番で設けられている。インク注入口５３は、インクパック本体部４０の内側のインク収納空間と連通しており、インク収容空間Ｒへのインクの注入後に封鎖されている。インク供給管５４は、インクパック３０がケース２０に収容された状態で蓋ケース２１のインク供給孔２６ａに配置される。アダプター本体部５１の＋Ｙ方向側には多孔質のフィルター５６が取り付けられている。アダプター５０がインクパック本体部４０に固定されると、インク供給管５４は、フィルター５６を介して、インクパック本体部４０の内側のインク収容空間Ｒに連通する。

ここで、インクパック本体部４０の後端縁４２および傾斜部４５、４６が形成された部位は、インクパック３０の後端部３０Ｂを構成している。図１（ａ）に示すように、インクパック３０は、その後端部３０Ｂがインクパック本体部４０の第１側面部４７を内周側にして湾曲し、後端縁４２が−Ｙ方向を向いた状態でケース２０内に収納されている。

カートリッジホルダーにインクカートリッジ１０が装着されると、基板固定部２４に固定された基板２５の端子２５ａは、カートリッジホルダーに設けられたインクジェットプリンターの側の端子と接触する。また、カートリッジホルダーに設けられたインク供給針が、インク供給孔２６ａを介して、インク供給管５４に挿入される。従って、インクパック３０から、フィルター５６およびインク供給管５４を介して、インクジェットプリンターにインクを供給可能となる。なお、インク供給管５４には、インク供給針が挿入されないときにインク供給管５４を封鎖する封鎖機構５７が設けられている。

（フィルム材）
図２はインクパック３０を構成するフィルム材３１の断面の模式図である。図２に示すように、フィルム材３１は、内側（インク収容空間Ｒの側）から外側に向ってこの順番に溶着層６１、ガスバリア層６２、第１接着層６３、水分バリア層６４、第２接着層６５、および、保護層６６を備える。なお、２枚のフィルム材３１、３２は同一のものなので、フィルム材３１を説明してフィルム材３２の説明は省略する。

溶着層６１は２枚のフィルム材３１、３２の溶着、および、２枚のフィルム材３１、３２とアダプター５０の溶着に用いられる。溶着層６１は、ＰＥ（ポリエチレン）やＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン）などから形成することができる。本例では、溶着層６１は、ＰＥ（ポリエチレン）からなるフィルムである。ガスバリア層６２は、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合樹脂）の層を含む。溶着層６１とガスバリア層６２は接着剤からなる接着層を介することなく一体とされている。

第１接着層６３は水分バリア層６４をガスバリア層６２に接着（積層）するために用いられる。接着層は、ウレタン系接着剤、エステル系接着剤、エチレン系接着剤、エポキシ系接着剤などから形成される。

水分バリア層６４は、無機酸化物を蒸着した樹脂フィルムから形成される。従って、水分バリア層６４は無機酸化物の蒸着層６４ａと樹脂フィルム層６４ｂの２層構造である。本例では、樹脂フィルムはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）である。無機酸化物としてはアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）やシリカ（ＳｉＯｘ）が用いられる。また、水分バリア層６４は樹脂フィルムに対してアルミナおよびシリカを混合蒸着して形成することもできる。本例では、蒸着層６４ａは樹脂フィルム層６４ｂの内側に位置している。なお、蒸着層６４ａは樹脂フィルム層６４ｂの外側に位置してもよい。

水分バリア層６４における無機酸化物の蒸着層６４ａの厚さ寸法は１０ｎｍ〜５００ｎｍである。ＰＥＴからなる樹脂フィルム層６４ｂの厚さ寸法は１２μｍである。また、水分バリア層６４の水蒸気透過率は２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である。水分バリア層６４の水分透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７１２９ プラスチック−フィルム及びシート−水蒸気透過度の求め方（ガスクロマトグラフ法）により測定したものである。すなわち、低湿度チャンバと高湿度チャンバとを水分バリア層６４の試験片によって隔離した。そして、真空ポンプで低湿度チャンバを排気し、高湿度チャンバに一定の相対湿度に制御したガスを流し、試験片を透過した水蒸気を一定時間計量管に集め、集めた水蒸気量をガスクロマトグラフで測定して、水分透過率を算出した。

第２接着層６５は保護層６６を水分バリア層６４に接着（積層）するために用いられる。接着層は、第１接着層６３と同様に、ウレタン系接着剤、エステル系接着剤、エチレン系接着剤、エポキシ系接着剤などから形成される。保護層６６は、インクパック本体部４０の対衝撃性を高め、その損傷を抑制する。保護層６６は、例えば、ナイロン、ＰＥＴから形成される。保護層６６を溶着層６１よりも融点の高い素材から形成すれば、インクパック３０の製造時に溶着を行うことが容易となる。

ここで、フィルム材３１、３２を介してインクが充填されたインクパック３０内へ水分が侵入すると、溶解していた色料などの物質を溶剤から溶け出させることがあり、インクパック３０内に異物を発生させる原因となる。このような問題に対して、本例では、インクパック本体部４０を構成するフィルム材３１、３２が水分バリア層６４を備える。従って、水分の浸入に起因してインクパック３０内で異物が発生することを防止或いは抑制できる。

また、ＥＶＯＨの層を含むガスバリア層６２は、高温多湿状態となると、ガスバリア機能が損なわれることがある。これに対して、本例では、インクパック本体部４０を構成するフィルム材３１、３２がガスバリア層６２の外側に水分バリア層６４を備えるので、外部からの水分の侵入によってガスバリア層６２が多湿状態となることを回避できる。従って、ガスバリア層６２の機能が損なわれることを防止或いは抑制できる。

さらに、本例では、第１接着層６３および第２接着層６５がガスバリア層６２よりも外側に位置するので、第１接着層６３および第２接着層６５がインクパック３０内で発生したガスに晒されることがない。従って、第１接着層６３を介して積層されたガスバリア層６２と水分バリア層６４が剥離してしまうことを防止できる。また、第２接着層６５を介して積層された水分バリア層６４と保護層６６が剥離してしまうことを防止できる。すなわち、インクパック３０内で発生したガスに溶剤の成分が含まれている場合には、接着層を形成する接着剤が溶剤（ガス）に晒されることによって、接着層の接着力が低下することがあるが、ガスバリア層６２が第１接着層６３および第２の接着層の側への溶剤（ガス）の透過を防止或いは抑制するので、このような事態を回避できる。

ここで、本例では、水分バリア層６４の水蒸気透過率を２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下としている。インクパック３０がこのような値の水蒸気透過率を備える水分バリア層６４を有する場合には、インクカートリッジ１０からインクジェットプリンターに連続的に４５００ｇのインクを供給した場合でも、インクパック３０内で発生した異物に起因するエラーが発生しないことが実験的に確認されている。

なお、インクパック３０が水分バリア層６４を備えていない場合には、インクカートリッジ１０からインクジェットプリンターに１６０ｇ程度のインクを供給した時点でも、インクカートリッジ内に発生した異物に起因するエラーが発生することがあった。ここで、インクカートリッジ内に発生した異物に起因するエラーとしては、インクジェットプリンターのインクジェットヘッドで発生するインクの吐出不良（所謂、ドット抜け）がある。また、インクカートリッジ内に発生した異物に起因するエラーとしては、アダプター５０に搭載されたフィルター５６が異物によって詰まり、インクジェットプリンターが、インクカートリッジからインクを吸引できなくなるカートリッジエラーがある。

また、本例では、水分バリア層６４における無機酸化物の蒸着層６４ａの厚さ寸法は１０ｎｍ〜５００ｎｍである。蒸着層６４ａの厚さ寸法をこのような値の範囲とすることにより、インクパック本体部４０の可撓性を維持しつつ、水分透過率を所望の値として、溶剤組成物内における異物の発生を抑制できる。

（フィルム材の変形例）
図３はインクパック３０を構成する変形例のフィルム材３１´の断面の模式図である。本例のフィルム材３１´では、水分バリア層６４をアルミ箔から形成している。また、本例では、水分バリア層６４（アルミ箔）の厚さ寸法を３〜２０μｍとしている。このようにしても、インクパック本体部４０の可撓性を維持しつつ、水分バリア層６４によって水分の浸入を防止することができる。

（その他の実施の形態）
インクパック３０を構成するフィルム材３１、３２において、第１接着層６３と水分バリア層６４の間にクラック防止層を備えることもできる。クラック防止層は、水分バリア層６４を構成する無機酸化物の蒸着層６４ａやアルミ箔にクラックが入ることを防止するためのものである。クラック防止層は、水分バリア層６４を構成する樹脂フィルムよりも伸縮性の高い樹脂フィルムから形成する。上記の例では、クラック防止層をナイロンから形成することができる。ここで、第１接着層６３と水分バリア層６４の間にクラック防止層を設けた場合には、クラック防止層と水分バリア層６４の間に接着層を設け、接着層によってクラック防止層と水分バリア層６４を接着（積層）してもよい。この場合でも、接着層はガスバリア層６２の外側に位置するので、接着層がインクパック３０内で発生したガスに晒されることがなく、接着層の接着力が低下することがない。

なお、上記の実施形態では、インクジェットプリンターに供給するインクを収容するインクパック３０に本発明を適用したものであるが、例えば、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の製造などに用いられる電極材や色材などの溶剤組成物（溶剤に電極材や色材が溶解した液体）を収容する溶剤組成物収容容器に本発明を適用してもよい。

１０・・インクカートリッジ、２０・・ケース、２１・・蓋ケース、２２・・ケース本体部、２２Ａ・・第１ケース、２２Ｂ・・第２ケース、２３・・端面、２４・・基板固定部、２５・・基板、２５ａ・・端子、２６・・凹部、２６ａ・・インク供給孔、３０・・インクパック、３０Ｂ・・インクパックの後端部、３１・３２・３１´・・フィルム材、４０・・インクパック本体部、４１ａ・・開口、４１・・前端縁、４２・・後端縁、４３・・側端縁、４４・・側端縁、４５・・傾斜部、４６・・傾斜部、４７・・側面部、４８・・側面部、５０・・アダプター、５１・・アダプター本体部、５２・・凸部、５３・・インク注入口、５４・・インク供給管、５６・・フィルター、５７・・封鎖機構、６１・・溶着層、６２・・ガスバリア層、６３・・第１接着層（接着層）、６４・・水分バリア層、６４ａ・・蒸着層、６４ｂ・・樹脂フィルム層、６５・・接着層、６６・・保護層、Ｒ・・インク収容空間、Ｘ・・カートリッジ幅方向、Ｙ・・カートリッジ前後方向、Ｚ・・カートリッジ上下方向

Claims (6)

1. 印刷装置に供給する溶剤組成物を収容可能な溶剤組成物収容容器であって、
   内側から外側に向ってガスバリア層と水分バリア層とをこの順番で有することを特徴とする溶剤組成物収容容器。
2. 前記水分バリア層は、無機酸化物を蒸着した樹脂フィルムまたはアルミ箔を備えることを特徴とする請求項１に記載の溶剤組成物収容容器。
3. 前記ガスバリア層と前記水分バリア層との間に接着層を有することを特徴とする請求項１または２に記載の溶剤組成物収容容器。
4. 前記水分バリア層の水蒸気透過率は、２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１、２または３に記載の溶剤組成物収容容器。
5. 前記水分バリア層は、無機酸化物を蒸着した樹脂フィルムを備え、
   前記無機酸化物の蒸着層の厚さ寸法は、１０ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項２ないし４のうちのいずれかの項に記載の溶剤組成物収容容器。
6. 前記水分バリア層は、アルミ箔を備え、
   前記アルミ箔の厚さ寸法は、３〜２０μｍであることを特徴とする請求項２ないし４のうちのいずれかの項に記載の溶剤組成物収容容器。

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