JP3937725B2

JP3937725B2 - ink cartridge

Info

Publication number: JP3937725B2
Application number: JP2000403289A
Authority: JP
Inventors: 真一加藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002200766A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒状インクパック及びインクカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置などへのインク供給手段の１つとして、インクパックが利用されている。このインクパックは、変形可能な合成樹脂フィルムからなる気密性の袋体であり、一端にインク取出口を有する。一般的には、２枚の長方形状シートを重ね合わせ、四周をシールして製造することが可能な形状であり、その内部にインクを充填している際には、ほぼ最大体積に膨張し、偏平な直方体様の形状となる。インクパックは、インクが取り出されるのに伴って凋んでいき、最終的にはほぼ２枚のシートを重ね合わせた状態にまで凋む。
【０００３】
また、インクパックは、剛性材料からなるインクカートリッジの内部に収納した状態でプリンタに装着されて使用される。従って、インクカートリッジは、偏平な直方体様の形状であり、インクパックの最大膨張体積よりもやや広い内部容積を有する。
【０００４】
一方、インクジェット記録方法においては、染料インクに代わり、顔料インクの使用が拡がっている。顔料インクを用いる場合でも、インクパックが広く利用されており、特に、大量のインクを必要とする大型紙用プリンタのインク供給手段としてはインクパックが採用されている。
【０００５】
しかしながら、顔料インクは水性分散液であるため、顔料粒子の沈降という問題がある。例えば、倉庫や販売店の棚上などにて、インクパックの状態で長期間放置されると、インクパック内部で顔料粒子が徐々に沈降するので、底部から上部の方向に顔料粒子の濃度傾斜が発生し、底部には、顔料粒子濃度が高く、過度に色の濃い層が生じ、上部には顔料粒子濃度が低く、過度に色の薄い層が生じる。このままの状態で、インクパックをインクカートリッジの内部に収納し、プリンタに装着して印刷を開始すると、適正な顔料粒子濃度を有していないインクがインクパックから供給され、均一な顔料濃度のインクを安定に供給する目的を達成することができなくなるおそれがある。そこで、顔料インクを充填したインクパックについては、インクカートリッジやプリンタへの装着前に、インクパックをよく振って内部のインクを再分散させる操作をユーザーに要求する必要があった。
【０００６】
また、インクカートリッジやプリンタへの装着前に、インクパックをよく振って内部のインクを再分散させる操作を行った場合でも、プリンタに装着した状態が長期間継続すると、インクパック内部で顔料粒子の沈降が進行する。従って、この場合も、適正な顔料粒子濃度を有していないインクがインクパックから供給され、均一な顔料濃度のインクを安定に供給する目的を達成することができなくなるおそれがある。しかしながら、インクパックをプリンタに装着した後では、インクパックのインク取出口に設けたシール部が除去され、インク取出口の密閉部も、プリンタに設けたインク吸入用刺針によって破断されている。従って、ユーザーに対して、インクパックをプリンタから取り外して、インクパックを振る操作を要求するのは、その操作自体が煩雑であるだけでなく、インク漏れ防止手段を考慮する必要が生じるなどの点で、避けることが賢明である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、インクパック内における顔料インク沈降による濃度ムラの発生を防止し、均一な顔料濃度のインクを安定に供給することのできる手段を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明による
変形可能な合成樹脂フィルムからなり、インク取出口を有する気密性の袋体であって、インクを最大量で内部に充填した最大容積時に大略円筒状となることを特徴とする、インクパックによって解決することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記のインクパックを装入することができ、前記大略円筒状インクパックの円筒形の軸を回転中心とする回転運動が可能なインクカートリッジにも関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明によるインクパックの１態様を図１に示す。図１は、本発明による気密性インクパック１０が、インクを最大量で内部に充填した最大容積時状態の模式的斜視図である。気密性インクパック１０は、インク取出口１２を円筒体上面に相当する位置に備えている。本発明の気密性インクパック１０は、従来公知の気密性インクパックと同様に、変形可能な合成樹脂フィルムからなる袋体であり、インクを最大量で内部に充填した最大容積時に大略円筒状となり、そのインク取出口１２からインクが取り出されるのに従って内部容積が減少し、その結果として変形可能側壁部１３が徐々に凋んでいくが、その過程においても円筒状の形状は、直径を短縮した態様でほぼ維持される。
【００１１】
また、本発明による気密性インクパック１０は、図２及び図３に示すように、本発明によるインクカートリッジ２０に装入してから、プリンタに装着することができる。本発明のインクカートリッジ２０は、大略円筒状であり、インクを最大量で内部に充填した最大容積時の本発明の気密性インクパック１０を収納することができる。また、本発明のインクカートリッジ２０も、従来公知のインクカートリッジと同様に、インクパック１０を保護するものであり、通常の使用条件下では変形しない剛性材料からなる。また、円筒体上面に相当する位置にインク取出口２１を備えており、そのインク取出口２１にインクパック１０のインク取出口１２を嵌め込むことができる。本発明のインクカートリッジは、その内部に円筒状気密性インクパックを収納することができるかぎり、外形は限定されないが、図２及び図３に示す態様のように、円筒状であることが好ましい。また、インクカートリッジ２０は、開閉可能な扉部（図示せず）を有しており、その扉部からインクパック１０の挿入及び搬出を行うことができる。
【００１２】
更に、本発明のインクカートリッジ２０は、本発明の気密性インクパック１０を収納している状態で、大略円筒状のインクパックの円筒形の軸を回転中心とする回転運動（図２の矢印Ａの方向）を行うことができる。この回転運動を行うために、本発明のインクカートリッジ２０は、例えば、駆動装置からの回転運動を受ける従動軸手段としての歯車２２ａ，２２ｂを、円筒体の上面及び底面に相当する位置に有している。伝動装置としては、歯車伝動装置の他にも、例えば、チェーン伝動装置、ロープ伝動装置、又はベルト伝動装置などを用いることができ、それらの伝動装置に適した従動軸手段を備えていることができる。
【００１３】
従動軸手段（例えば、歯車やプーリ）を設ける位置は、図２及び図３に示す態様のように、円筒体の上面及び／又は底面に相当する位置であることも、又は円筒体の側壁上であることもできる。あるいは、円筒体の平滑な側壁を、そのままベルト伝動装置のプーリとして用いることもできる。
【００１４】
前記回転運動の駆動装置は、例えば、プリンタに設けることができる。あるいは、インクカートリッジの１個又は複数個をインクカートリッジホルダーに挿入してからプリンタに装着する場合は、そのインクカートリッジホルダーに駆動装置を設けることもできる。
【００１５】
本発明の気密性インクパック１０を、本発明のインクカートリッジ２０内に収納した状態でプリンタに装着した場合は、例えば、プリンタに設けた駆動装置を作動させ、伝動装置を介してインクカートリッジ２０を回転させる。インクカートリッジ２０が回転すると、その内部に収納されている気密性インクパック１０も回転する。気密性インクパック１０が回転すると、顔料粒子の沈降方向が変化するので、局所的な沈降を防止することができる。
【００１６】
前記の回転運動は、一定速度で連続的に実行することができる。あるいは、一定の間隔で定期的に（すなわち、断続的に）、所定の回転角度だけ実行したり、プリンタのパワーオン操作と連動させて、所定の回転角度だけ回転運動を実行することもできる。
【００１７】
本発明のインクカートリッジは、インクパック内部に発生しているインク濃度差を実質的に維持可能な短時間で、回転角度約１８０°の回転運動（すなわち、重力方向での位置関係を上下に逆転させる回転運動）を定期的に実行し、逆転させた重力方向での位置関係を暫くそのままの状態で維持するのが好ましい。こうした比較的急激な回転運動及びその後の放置を実施すると、回転前にはインクパック底部に存在した顔料粒子沈降部が、回転後にはそのままインクパックの上部に移動し、回転前にはインクパック上部に存在した顔料粒子希薄部が、回転後にはそのままインクパックの底部に移動するので、インクパック内部で効率的な混合が行われ、濃度ムラの発生を有効に防止することができる。
【００１８】
本発明のインクカートリッジは、その内側にインクパックを収納した状態で回転し、その回転に伴って内側のインクパックを回転させる必要があるので、インクカートリッジの回転に伴ってインクパックを回転させる手段を有するのが好ましい。その１実施態様を図４に示す。図４に示す本発明のインクカートリッジ２０は、その内側壁面２０ａからインクパック１０を釣り下げることができる懸架手段３０を有する。
【００１９】
懸架手段３０は、一方の端部にインクカートリッジ２０の内側壁面２０ａで固定される固定端部３１を有し、もう一方の端部にインクパック１０の外側壁面で固定される固定端部３２を有している。インクカートリッジ２０の側の固定端部３１からは、伸縮性材料からなる懸架紐３３が延びており、その端部に連結用端子３５ａを有している。同様にインクパック１０の側の固定端部３２からは、伸縮性材料からなる懸架紐３４が延びており、その端部にも連結用端子３５ｂを有している。懸架紐３３，３４は、例えば、ゴムやバネからなる。一対の連結用端子３５ａ，３５ｂを連結すると、懸架手段３０を介して、インクパック１０がインクカートリッジ２０の内側壁面２０ａから懸架された状態（すなわち、垂れ下げられた状態）になる。
【００２０】
図４に示す態様では、回転方向に関してほぼ等間隔（約１２０°の間隔）に設けた３つの懸架手段３０によって、インクパック１０を３箇所で懸架するので、インクカートリッジ２０の回転に伴ってインクパック１０を確実に回転させることができる。なお、インクパック１０の長さ方向に関しても、複数の箇所に懸架手段を設けてぶら下げるのが好ましい。また、懸架紐３３，３４が伸縮性材料からなるので、インクパック１０の体積が縮んでも、インク取出に悪影響を与えることがない。
【００２１】
本発明においては、インクパックの全体を伸縮性材料（例えば、ゴム）からなるネット内に包み込み、そのネットに、懸架手段のインクパック側固定端部を設けること以外は、図４に示す態様と同様の懸架手段を用いることによって、インクパックを間接的にインクカートリッジ内側壁面に懸架することもできる。また、前記の一対の連結用端子を用いずに、インクカートリッジ側の固定端部から延びる懸架紐の端部で、前記ネットに直接連結するか、あるいは前記インクパックに直接連結することもできる。
【００２２】
本発明のインクパック及びインクカートリッジは、顔料インクに適用するのが好適であるが、染料インクに適用することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、インクパック内における顔料インク沈降による濃度ムラの発生を防止することができ、均一な顔料濃度のインクを安定に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による気密性インクパックの最大容積時状態の斜視図である。
【図２】本発明によるインクカートリッジの斜視図である。
【図３】図２のインクカートリッジの側面図である。
【図４】本発明のインクカートリッジ内部において懸架手段によってインクパックを懸架した状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０・・・気密性インクパック
１２・・・インク取出口
１３・・・変形可能側壁部
２０・・・インクカートリッジ
２１・・・インク取出口
２２ａ，２２ｂ・・・歯車
３０・・・懸架手段
３１，３２・・・固定端部
３３，３４・・・懸架紐
３５ａ，３５ｂ・・・連結用端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylindrical ink pack and an ink cartridge.
[0002]
[Prior art]
Ink packs are used as one of means for supplying ink to an ink jet recording apparatus or the like. This ink pack is an airtight bag made of a deformable synthetic resin film, and has an ink outlet at one end. Generally, it is a shape that can be manufactured by stacking two rectangular sheets and sealing the four circumferences, and when it is filled with ink, it expands to almost the maximum volume, It has a flat rectangular parallelepiped shape. The ink pack rubs as the ink is taken out, and finally hangs up to a state where almost two sheets are overlapped.
[0003]
Further, the ink pack is used by being mounted on a printer in a state of being housed in an ink cartridge made of a rigid material. Therefore, the ink cartridge has a flat rectangular parallelepiped shape, and has an internal volume slightly larger than the maximum expansion volume of the ink pack.
[0004]
On the other hand, in the ink jet recording method, the use of pigment ink is expanding instead of dye ink. Even when pigment ink is used, ink packs are widely used. In particular, ink packs are used as ink supply means for large paper printers that require large amounts of ink.
[0005]
However, since the pigment ink is an aqueous dispersion, there is a problem of sedimentation of pigment particles. For example, when left in an ink pack state for a long time on a shelf in a warehouse or a store, the pigment particles gradually settle inside the ink pack, so that the concentration gradient of the pigment particles tends from the bottom to the top. Occurs, a pigment particle concentration is high and an excessively dark layer is formed at the bottom, and a pigment particle concentration is low and an excessively light layer is formed at the top. In this state, when the ink pack is stored inside the ink cartridge, mounted on the printer and printing is started, ink that does not have the proper pigment particle concentration is supplied from the ink pack, and the ink with a uniform pigment concentration is supplied. There is a risk that the purpose of stably supplying can not be achieved. Therefore, for the ink pack filled with the pigment ink, it is necessary to require the user to perform an operation of redispersing the ink by shaking the ink pack well before mounting the ink pack on the ink cartridge or printer.
[0006]
Even when the ink pack is shaken well and the ink inside is redispersed before it is installed in the ink cartridge or the printer, if the printer is installed in the printer for a long time, Sedimentation proceeds. Therefore, also in this case, there is a possibility that ink that does not have an appropriate pigment particle concentration is supplied from the ink pack and the purpose of stably supplying ink with a uniform pigment concentration cannot be achieved. However, after the ink pack is installed in the printer, the seal portion provided at the ink outlet of the ink pack is removed, and the sealed portion of the ink outlet is also broken by the ink suction needle provided in the printer. Therefore, requesting the user to remove the ink pack from the printer and shake the ink pack is not only complicated, but also requires consideration of ink leakage prevention means. It is wise to avoid it.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide means capable of preventing density unevenness due to sedimentation of pigment ink in an ink pack and stably supplying ink having a uniform pigment density.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above-described problem is an airtight bag body made of a deformable synthetic resin film according to the present invention and having an ink take-out port, and has a substantially cylindrical shape at the maximum volume when the ink is filled in a maximum amount. It can be solved by the characteristic ink pack.
[0009]
The present invention also relates to an ink cartridge that can be loaded with the ink pack and that can rotate about the cylindrical axis of the generally cylindrical ink pack.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One embodiment of an ink pack according to the present invention is shown in FIG. FIG. 1 is a schematic perspective view of an airtight ink pack 10 according to the present invention in a maximum volume state in which ink is filled in a maximum amount. The airtight ink pack 10 has an ink outlet 12 at a position corresponding to the upper surface of the cylindrical body. The airtight ink pack 10 of the present invention is a bag made of a synthetic resin film that can be deformed in the same manner as a conventionally known airtight ink pack, and has a substantially cylindrical shape when the maximum volume is filled with the maximum amount of ink. As the ink is taken out from the ink outlet 12, the internal volume decreases, and as a result, the deformable side wall 13 gradually stagnates. Even in this process, the cylindrical shape has a reduced diameter. Almost maintained.
[0011]
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the airtight ink pack 10 according to the present invention can be loaded into the printer after being loaded into the ink cartridge 20 according to the present invention. The ink cartridge 20 of the present invention has a substantially cylindrical shape, and can accommodate the airtight ink pack 10 of the present invention at the maximum volume with the maximum amount of ink filled therein. The ink cartridge 20 of the present invention also protects the ink pack 10 as in the case of conventionally known ink cartridges, and is made of a rigid material that does not deform under normal use conditions. An ink outlet 21 is provided at a position corresponding to the upper surface of the cylindrical body, and the ink outlet 12 of the ink pack 10 can be fitted into the ink outlet 21. The outer shape of the ink cartridge of the present invention is not limited as long as a cylindrical airtight ink pack can be accommodated in the ink cartridge, but it is preferably cylindrical as shown in FIGS. Further, the ink cartridge 20 has a door portion (not shown) that can be opened and closed, and the ink pack 10 can be inserted and unloaded from the door portion.
[0012]
Further, the ink cartridge 20 of the present invention is a rotary motion (indicated by the arrow A in FIG. 2) with the cylindrical shaft of the substantially cylindrical ink pack as the center of rotation in the state where the airtight ink pack 10 of the present invention is accommodated. Direction). In order to perform this rotational motion, the ink cartridge 20 of the present invention has, for example, gears 22a and 22b as driven shaft means that receive the rotational motion from the drive device at positions corresponding to the top and bottom surfaces of the cylindrical body. ing. As the transmission device, in addition to the gear transmission device, for example, a chain transmission device, a rope transmission device, or a belt transmission device can be used, and it is provided with a driven shaft means suitable for these transmission devices. it can.
[0013]
The position where the driven shaft means (for example, a gear or a pulley) is provided may be a position corresponding to the upper surface and / or the bottom surface of the cylindrical body, as shown in FIGS. 2 and 3, or on the side wall of the cylindrical body. It can also be. Alternatively, the smooth side wall of the cylindrical body can be used as it is as a pulley of the belt transmission device.
[0014]
The rotational movement driving device can be provided in a printer, for example. Alternatively, when one or more of the ink cartridges are inserted into the ink cartridge holder and then attached to the printer, a driving device can be provided in the ink cartridge holder.
[0015]
When the airtight ink pack 10 of the present invention is mounted on the printer in a state of being accommodated in the ink cartridge 20 of the present invention, for example, the drive device provided in the printer is operated, and the ink cartridge 20 is inserted via the transmission device. Rotate. When the ink cartridge 20 rotates, the airtight ink pack 10 accommodated therein also rotates. When the airtight ink pack 10 is rotated, the settling direction of the pigment particles is changed, so that local settling can be prevented.
[0016]
Said rotational movement can be carried out continuously at a constant speed. Alternatively, it is possible to execute a predetermined rotation angle periodically (that is, intermittently) at a predetermined interval, or to execute a rotation motion by a predetermined rotation angle in conjunction with the power-on operation of the printer.
[0017]
The ink cartridge of the present invention is a rotational movement with a rotation angle of about 180 ° (that is, the positional relationship in the gravity direction is reversed up and down in a short time in which the ink density difference generated inside the ink pack can be substantially maintained. It is preferable to maintain the positional relationship in the direction of gravity reversed for a while for a while. When such a relatively rapid rotational movement and subsequent standing are performed, the pigment particle sedimentation portion present at the bottom of the ink pack before the rotation moves to the top of the ink pack after the rotation, and the upper part of the ink pack before the rotation. Since the pigment particle dilute portion present in the ink moves to the bottom of the ink pack as it is after the rotation, efficient mixing is performed inside the ink pack, and density unevenness can be effectively prevented.
[0018]
The ink cartridge of the present invention rotates while the ink pack is accommodated therein, and the inner ink pack needs to be rotated along with the rotation, so that the ink pack is rotated as the ink cartridge rotates. It is preferable to have. One embodiment thereof is shown in FIG. The ink cartridge 20 of the present invention shown in FIG. 4 has a suspension means 30 that can hang the ink pack 10 from its inner wall surface 20a.
[0019]
The suspension means 30 has a fixed end 31 fixed to the inner wall surface 20a of the ink cartridge 20 at one end, and a fixed end 32 fixed to the outer wall surface of the ink pack 10 at the other end. Have. A suspension string 33 made of a stretchable material extends from the fixed end 31 on the ink cartridge 20 side, and has a connecting terminal 35a at the end. Similarly, a suspension string 34 made of a stretchable material extends from the fixed end portion 32 on the ink pack 10 side, and has a connecting terminal 35b at the end portion. The suspension strings 33 and 34 are made of rubber or a spring, for example. When the pair of connection terminals 35a and 35b are connected, the ink pack 10 is suspended from the inner wall surface 20a of the ink cartridge 20 via the suspension means 30 (that is, it is hung down).
[0020]
In the embodiment shown in FIG. 4, the ink pack 10 is suspended at three positions by the three suspension means 30 provided at substantially equal intervals (intervals of about 120 °) in the rotation direction. The pack 10 can be reliably rotated. Note that it is preferable to suspend the ink pack 10 by providing suspension means at a plurality of locations in the longitudinal direction. Further, since the suspension strings 33 and 34 are made of a stretchable material, even if the volume of the ink pack 10 is reduced, the ink extraction is not adversely affected.
[0021]
In the present invention, the entire ink pack is wrapped in a net made of a stretchable material (for example, rubber), and the net shown in FIG. By using a similar suspension means, the ink pack can be indirectly suspended on the inner wall surface of the ink cartridge. Further, without using the pair of connection terminals, the end of the suspension string extending from the fixed end on the ink cartridge side can be directly connected to the net or directly connected to the ink pack.
[0022]
The ink pack and ink cartridge of the present invention are preferably applied to pigment ink, but can also be applied to dye ink.
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to prevent density unevenness due to pigment ink sedimentation in an ink pack, and it is possible to stably supply ink having a uniform pigment density.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an airtight ink pack according to the present invention in a maximum volume state.
FIG. 2 is a perspective view of an ink cartridge according to the present invention.
FIG. 3 is a side view of the ink cartridge of FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an ink pack is suspended by suspension means inside the ink cartridge of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Airtight ink pack 12 ... Ink take-out port 13 ... Deformable side wall part 20 ... Ink cartridge 21 ... Ink take-out port 22a, 22b ... Gear 30 ... Suspension means 31 32 ... fixed end portions 33, 34 ... suspension straps 35a, 35b ... connection terminals

Claims

An ink cartridge containing an ink pack filled with ink,
The ink pack is made of a deformable synthetic resin film and is an airtight bag body having an ink take-out port. The ink pack is substantially cylindrical at the maximum capacity when the ink is filled in the maximum amount, and the ink is taken out. Even if the internal volume decreases according to the above, the cylindrical shape is maintained in a reduced diameter manner,
An ink cartridge in which an ink outlet of the ink pack is fitted into an ink outlet of the ink cartridge and is capable of rotating about a cylindrical shaft of the ink pack.

2. The ink cartridge according to claim 1, wherein the ink pack can be suspended from an inner wall surface of the ink cartridge, and has suspension means made of a stretchable material.