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

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雄司 青木
政弘 唐澤
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政弘 唐澤
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【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・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)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・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・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・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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020083389A (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 セイコーエプソン株式会社 液体収容袋

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