JP4211355B2 - インクパッケージの包装体およびインクパッケージの包装体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクパッケージの包装体およびインクパッケージの包装体の製造方法に関し、特に、インクの脱気度の劣化を抑制することができるインクパッケージの包装体およびインクパッケージの包装体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１‐１２９４８９号公報に開示されているように、インクジェット記録装置に用いられるインクを密閉して構成されるインク袋が知られている。このインク袋の開口周縁には筒状部材が固着されており、その筒状部材内には、インク袋体の外部と内部との連通を遮断する弾性シール材が嵌挿されている。このインク袋は、筒状部材をカートリッジケースの側面から露出するように固定しつつ、カートリッジケースの内部に収納された状態でインクジェット記録装置に装着される。カートリッジケースが装着されると、インクジェット記録装置側のインク供給針によって、筒状部材に嵌挿されている弾性シール材が突き破られる。こうしてインク袋に密封されたインクは、インク供給針に連設するチューブを介して、インクを被記録媒体に吐出する記録ヘッドに供給される。
【０００３】
ここで、このインクジェット記録装置に用いられるインクは、原材料を溶解する工程と濾過工程とによって製造されるが、製造したインクをそのままインク袋に充填して使用すると、インク中に溶存している窒素、酸素、炭酸ガス等の各種のガスが記録ヘッド内に浸入して気泡を発生させ、記録ヘッドからインク滴を吐出できなくり、印字不良を引き起こす。そのため、インク袋にインクを充填する前にインク中の溶存ガスを減らす脱気処理を行っている。この脱気処理の方法としては、インクを圧力容器中で減圧しながら攪拌する方法や、気体分離膜を用いた脱気装置により脱気する方法などが採用されている。
【０００４】
しかし、脱気処理をした脱気インクをインク袋内に密封し、そのインク袋を輸送する場合や、未使用のまま長期間保存する場合には、その間に空気中の酸素等が再びインク中に溶解することになる。そこで、特公平３−６１５９２号公報には、空気中の酸素等が再びインク中に溶解するのを防止するために、脱気インクを充填した袋体をインク容器内に収納し、更に、そのインク容器を真空チャンバー内にて、プラスチックまたはゴム容器あるいは缶状の金属容器等の密閉容器に収納して密閉することにより、インク容器を大気圧より低い減圧状態下で輸送、保存等する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１２９４８９号公報（図１等）
【特許文献２】
特公平３−６１５９２号公報（第４列第４行目〜７行目等、図１等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した通り、インクジェット記録装置に用いられるインクは、印字不良を防止するために、高い脱気度を維持しておく必要がある。一方、特公平３−６１５９２号公報に記載された技術によっても、高いインクの脱気度を維持することはできるものの、例えば、キャリッジ上に複数個搭載される小型のインク容器の場合には、プラスチックで成形したとしても筐体を構成する各面が比較的小さいために、該インク容器を密閉容器に収納して減圧状態にしたとき、その減圧によって筐体がわずか潰れるが、実用上支障がでるほどではない。しかし、インク容器の容量を大きくしたり、筐体を扁平形状にしたりすると、筐体を構成する面が大きくなって、減圧によって変形してしまい、記録装置本体への装着ができなくなったり、インク容器からインクが漏れるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、この問題を解消すべくなされたものであって、特に、インクの脱気度の劣化を抑制することができると共に、インクパッケージの変形や破損を防止することができるインクパッケージの包装体およびインクパッケージの包装体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載のインクパッケージの包装体は、内部にインクを密封する遮気性のインクパッケージと、該インクパッケージを内包する包袋とを含む遮気性を有するものであって、前記インクパッケージは、柔軟性を有する袋体と、その袋体の開口周縁部の内面に外周面を固着され前記袋体の内部と外部とを連通する連通路を有するスパウトとを備え、前記袋体の内部には、インクが消費される前の状態において前記連通路に達しない位置までインクが充填されているとともに、前記連通路とインクとの間の空間に希ガスを充填し、且つ、その希ガスの圧力と同一圧力の希ガスを前記包袋の内部に充填した。
【０００９】
【００１０】
請求項２に記載のインクパッケージの包装体は、請求項１に記載のインクパッケージの包装体において、前記遮気性のインクパッケージは、アルミニウム合金層を備えている。
【００１１】
請求項３に記載のインクパッケージの包装体は、請求項１又は２に記載のインクパッケージの包装体において、前記希ガスは、ヘリウムである。
【００１２】
【００１３】
請求項４に記載のインクパッケージの包装体の製造方法は、柔軟性を有する遮気性の袋体と、その袋体の開口周縁部の内面に外周面を固着され前記袋体の内部と外部とを連通する連通路を有するスパウトとを備え内部にインクを密封する遮気性のインクパッケージと、該インクパッケージを内包する遮気性の包袋とを含むインクパッケージの包装体に関し、スパウトの連通路まで達しない位置まで袋体の内部にインクを充填する工程と、連通路にキャップを圧入する前であって、包袋を封止しないまま、インクパッケージを内包した包袋をチャンバーに入れて、スパウトの連通路及び包装の内部を減圧する工程と、前記チャンバー内に希ガスを充填して、スパウトの連通路および包袋の内部に希ガスを充填する工程と、連通路にキャップを圧入するとともに、包袋を封止する工程とを備えている。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１（ａ）は、インクパッケージの包装体１の斜視図であり、（ｂ）は、そのインクパッケージの包装体１に関する（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。図２は、インクパッケージの袋体と収納ケースとを示す斜視図である。図３（ａ）は、インクパッケージの袋体の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【００１８】
インクパッケージの包装体１は、上述したように脱気処理した脱気インクを密封するインクパッケージ２と、そのインクパッケージ２を内包する包袋４とによって構成され、その包袋４の内部はヘリウムガスで充填されている。
【００１９】
インクパッケージ２は、インクを収納する袋体５と、収納ケース１２とからなり、袋体５は、図３に示すように、複数枚のフィルムシートを積層して構成される積層構造を有する２枚のシート材料を、一部に開口部を残すように周縁部同士を溶着して袋状に形成され、その内部に脱気インクを充填する。その袋体５の開口部５ａには、袋体５の内部と外部とを連通させる連通路６を有するスパウト７が、その外周面を開口部５ａの内面に溶着して固着され、また、スパウト７の連通路６には、袋体５の内部と外部とを遮断するキャップ８が圧入されている。
【００２０】
袋体５を構成するシート材料は、例えば、アルミニウム合金層を中心に、一側に接着層及びナイロン層（外面層）を、他側に接着層，ポリエチレンテレフタラート層、接着層及びポリプロピレン層（内面層）を順に積層して構成されている。このような積層構造を有するシート材料を用いることによって耐久性に優れ、特に、内面層にポリプロピレン層を配置することによって、袋体５の内部に充填されるインクに対する耐インク性に優れ、また、中間層としてアルミニウム合金層を配置することによって、新たなガスが袋体５を透過するのを遮断して、インクの脱気度が劣化するのを防止することができる。
【００２１】
袋体５の開口部５ａに溶着されるスパウト７は筒状に形成され、耐インク性に優れるポリプロピレンを主成分とする材料によって構成されている。即ち、袋体５の内面層を構成するポリプロピレン層と、その主成分を同一とするため、スパウト７の外周面に形成した複数のリブ７ａを袋体５の内面に強固に溶着することができる。よって、新たなガスが袋体５とスパウト７との溶着部から侵入するのを抑制して、インクの脱気度が劣化するのを防止することができる。スパウト７を貫通する連通路６の両端からそれぞれ所定距離をおいた中間部には、連通路６の両端部の連通路１８、１９よりも内径を大きく形成され、キャップ８を収納する収納部２１が形成されている。
【００２２】
キャップ８は、例えばブチルゴムまたはそれに近い材料で構成され、後述するインク抽出針１７の抜き刺しによってもインクを密閉する弾性復元力を有している。このキャップ８は、連通路６に形成された収納部２１に圧入される。よって、このキャップ８にインク抽出針１７を突き刺した場合であっても、連通路６の一端である連通路１８によってキャップ８が、袋体５の内側に移動するのを防止できる。逆に、キャップ８からインク抽出針１７を引き抜く場合には、連通路６の一端である連通路１９によってキャップ８が、袋体５の外側に移動するのを防止できる。
【００２３】
このように構成された袋体５を収納する収納ケース１２は、図２に示すように、箱状に形成された一対のケース体を、袋体５の幅広面の両側から重ね合わせ、その内部に袋体５を収納できるように構成されている。一対のケース体は互いに略同様に構成されており、袋体５の幅広面を支持する底壁９と、その底壁９の縁部から立設された側壁１０と、その側壁１０の縁部によって形成される開口部１１とによって構成されている。
【００２４】
底壁９は、袋体５の幅広面と略同様な大きさに構成されている。側壁１０の一部には、スパウト７を固定するための切り欠き部１０ａが備えられている。スパウト７は、この切り欠き部１０ａに嵌り込み、スパウト７の連通路６に圧入されたキャップ８は、収納ケース１２の側壁１０から露出している状態になる。この収納ケース１２は、袋体５を収納した状態で包袋４の内部に内包される。
【００２５】
インクパッケージ２を収納する包袋４は、袋体５と同様の空気を透過しない積層構造のシート材料を２枚重ね、その周縁部どうしを熱溶着することによって構成されている。よって、新たな空気が包袋４を透過して包袋４の内部に侵入し、更に、袋体５を透過して、インクに溶解し、インクの脱気度を劣化させるのを抑制することができる。
【００２６】
インクパッケージ２を内包する包袋４の内部には、ヘリウムガスが充填されている。収納ケース１２内にも、該収納ケースを構成する一対のケース体間の隙間からそのヘリウムガスが充満することになる。よって、たとえインクパッケージ２をヘリウムガスが透過しても、ヘリウムガスはインクに対する溶解度が空気よりも小さいので、インクパッケージ２に密閉されたインクに溶解するヘリウムの量は空気よりも減少し、インクの脱気度の劣化を抑制することができる。また、ヘリウムガスを充填した包袋４内は、減圧状態、正圧状態あるいは大気圧と同程度の状態のいずれでも可能である。減圧状態とした場合、包袋４外の大気圧によって包袋４が収納ケース１２に密着するが収納ケース１２が変形しない程度の圧力（たとえば−２０ｋＰａから−６００ｋＰａ以上、好ましくは−４０ｋＰａ以上）とする。正圧状態の場合、包袋４はヘリウムガスによって膨らんだ状態となる。正圧あるいは大気圧と同程度の状態の場合、インクパッケージの包装体１を輸送するときに落下させたり、インクパッケージの包装体１に圧力が加わっても、その衝撃力は包袋４の内部に充填されたヘリウムよって吸収され、収納ケース１２が破損するのを防止することができる。
【００２７】
尚、包袋４の内部に充填するガスとしては、ヘリウムガスに限定されるものでなく、インクに対する溶解度が空気よりも小さい不活性ガスであれば、ネオンガス等の希ガスを用いることもできる。
【００２８】
次に、図４を参照して、上述したインクパッケージの包装体１の製造方法を説明する。図４は、インクパッケージの包装体１の製造方法を説明するための図である。まず、収納ケース１２に収納した袋体５の内部にスパウト７の連通路６を介して、インクが充填される。この際、インクは、スパウト７の連通路６まで達しない位置まで袋体５の内部に充填される。よって、スパウト７の連通路６にインクが付着して、キャップ８を圧入した際に、連通路６に付着したインクによってキャップ８と連通路６との密着性が劣化するのを防止することができる。一方、インクがスパウト７の連通路６まで達しない位置までしか袋体５の内部に充填されないため、袋体５の内部には空間２２が形成されることになる。
【００２９】
次に、上述のようにインクが充填されたインクパッケージ２は、キャップ８がスパウト７の連通路６に圧入される前に、包袋４の内部に収納される。そして、インクパッケージ２を収納した包袋４は、封止されないまま真空チャンバー２１の内に入れられ、袋体５内部に形成された空間２２と、包袋４の内部とを減圧した状態にする。
【００３０】
このように、袋体５内部に形成された空間２２と、包袋４の内部とを減圧した状態にした後に、真空チャンバー２１内をヘリウムガスで充填して、袋体５内部に形成された空間２２と、包袋４の内部とを、ヘリウムガスで充填する。このときのヘリウムガスの量で包袋４内の圧力状態を決めることができる。その後、真空チャンバー２１内において、キャップ８をスパウト７の連通路６に圧入すると共に、包袋４の開口部を熱溶着によりを封止して、インクパッケージの包装体１を製造する。
【００３１】
こうして、製造されたインクパッケージの包装体１によれば、たとえ、包袋４の内部に充填されたヘリウムガスが、袋体５やスパウト７を透過しても、ヘリウムガスはインクに対する溶解度が空気よりも小さいので、袋体５に密閉されているインクに溶解するヘリウムガスの量は空気よりも減少し、インクの脱気度の劣化を抑制することができる。更に、スパウト７の連通路６に達しない位置までしかインクを充填しない場合であっても、袋体５の内部の空間は、ヘリウムガスで充填されているので、袋体５に密封されているインクに溶解するヘリウムガスの量は空気よりも減少し、一層、インクの脱気度の劣化を抑制することができる。
【００３２】
また、上記の製造方法においては、袋体５の内部に形成された空間２２を、包袋４の内部と同様にヘリウムガスで充填する場合について説明したが、真空チャンバー２１内にヘリウムガスを充填する前に、スパウト７の連通路６にキャップ８を圧入すれば、包袋４の内部はヘリウムガスで充填され、袋体５の内部に形成された空間２２は、大気圧より低い真空になる。このようにインクパッケージの包装体１を構成しても上述したのと同様に、たとえ、包袋４の内部に充填されたヘリウムガスが、包袋５やスパウト７を透過しても、インクの脱気度の劣化を抑制することができる。更に、スパウト７の連通路６に達しない位置までしかインクを充填しない場合であっても、袋体５の内部に形成された空間２２は、大気圧より低い減圧状態にあるので、袋体５に密閉されたインクに溶解する空気は減少し、一層、インクの脱気度の劣化を抑制することができる。
【００３３】
上述のように構成されたインクパッケージの包装体１をインクジェット記録装置に装着する場合には、包袋４を開封してインクパッケージ２を取り出し、図５に示すように、収納ケース１２をインクジェット記録装置に設けたガイド面（図示せず）に沿わせて挿入し、キャップ８にインク抽出針１７を突き刺し、チューブ等の供給路１６を経てインクジェットヘッドにインクを供給する。
【００３４】
図６，７は、インクパッケージ２の他の実施例を示す。本実施例において、収納ケース１２の内部であって、袋体５の外面と収納ケース１２の内面との間には、補強部材２３が介在している。補強部材２３は、収納ケース１２を内包した包袋４の内部を、大気圧より低い減圧状態にした場合に、収納ケース１２の外面に包袋４を介して作用する大気圧を吸収し、収納ケースが変形するのを防止するためのものである。
【００３５】
この補強部材２３は、袋体５の一方の幅広面側を包み込む凹部を有する第１井桁部材２３ａ（図３における下方）と、他方の幅広面側を包み込む凹部を有する第２井桁部材２３ｂ（図３における上方）とによって構成されている。第１井桁部材２３ａと第２井桁部材２３ｂとは同様に構成されているため、第２井桁部材２３ｂについての詳細な説明は省略する。
【００３６】
第１井桁部材２３ａは、袋体５の一方の幅広面側を包み込むための空間を形成する支持体２４と、その支持体２４の収納ケース１２の内面に対峙する面に固着された井桁体２５とによって構成されている。
【００３７】
支持板２４は、薄板形状をなし、インクを充填した状態の袋体５の一方の広幅面に対応した凹面形状に湾曲された凹部２４ｃを有し、その両側に平坦な周辺部２４ａ、およびスパウト７側の端部に立ち上がる壁部２４ｂを備えている。凹部２４ｃは、後述するように２つの井桁部材を対向させたとき、図７に示すようにスパウト７が位置する側へ拡大する空間を形成するように、スパウト７が位置する側が深く、他端に向けて漸次浅くなるように湾曲形成されている。支持板２４は、袋体５とほぼ同じかそれよりもやや大きい平面形に形成されている。
【００３８】
井桁体２５は、袋体５と反対側の支持板４の面から直角に立ち上がった板状の複数枚の板状部材を縦方向と横方向とに井桁状に組み合わせて構成されている。袋体５と反対側の井桁体２５の面は、収納ケース１２（底壁９）の内面と略平行になるように形成されている。支持板４と井桁体２５は樹脂材料により一体に成形することができるが、本井桁体２５を紙製の材料（段ボール）で構成しても良い。
【００３９】
上述のように構成された第１井桁部材２３ａと第２井桁部材２３ｂとは、袋体５を挟むように重合される。支持板２４は、袋体５の周縁部の大きさと同様に構成されているので、袋体５の周縁部は、両部材２３ａ，２３ｂの周縁部２４ａに挟まれた状態となる。また、スパウト７の連通孔６を有する筒状部分は、両部材２３ａ，２３ｂの壁部２４ｂによって囲まれている状態になる。一方、袋体５の外面と収納ケース１２の内面との間には、第１井桁部材２３ａと第２井桁部材２３ｂの井桁体２５が介在する。
【００４０】
このように、補強部材２３を用いることにより、前者の実施例のものよりも、収納ケース１２を、より大きい平面をもつ扁平な形状に、あるいは壁が薄い構成にすることができる。
【００４１】
以上説明したように、本インクパッケージの包装体１によって、インクパッケージ２を輸送する場合や、未使用のまま長期間保存する場合にも、インクの脱気度の劣化を抑制することができ、インク中に発生する気泡によって印字不良を引き起こすことを抑制でき、好適な印字状態を維持することができる。また、包袋４内を減圧状態とした場合には、ヘリウムガスは空気よりもインクに対する溶解度が小さいため、大気圧によって収納ケース１２が変形しない程度の減圧状態でも、インクの脱気度が劣化することがなく、インクパッケージの容量を大きくしたり扁平にしたときに、従来のように高い減圧のためにケースが変形することがない。さらに、包袋４内を正圧あるいは大気圧と同程度の状態とした場合、インクパッケージの包装体１に衝撃が加わっても、その衝撃力を包袋４の内部に充填されたヘリウムガスよって吸収でき、収納ケース１２が破損するのを防止することができる。
【００４２】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００４３】
例えば、上記実施例では、インクパッケージ２を、インクを収納する袋体５とそれを内包する収納ケース１２とで構成したが、収納ケース１２内に直接インクを収納するようにしても良いし、収納ケース１２を排除して袋体５を包袋４に直接収納するようにすることをできる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１に記載のインクパッケージの包装体によれば、袋体の内部には、インクが消費される前の状態において連通路に達しない位置までインクが充填されているので、連通路にインクを付着させることなく、連通路を封止することができる。例えば、連通路に弾性を有するキャップを圧入して連通路を封止する場合に、連通路にインクが付着していて、キャップと連通路との密着性が劣化するのを抑制することができる。また、インクパッケージとインクパッケージの包装体とは遮気性を有する上、連通路とインクとの間の空間と、包袋内には希ガスが充填されているので、インクパッケージ内のインクに外部から空気が進入し、インクに空気が溶解するのが抑制され、インクに気泡が発生するのを抑制でき、記録ヘッドから安定してインクを吐出させることができる。更に、連通路とインクとの間の空間と、包袋内とには同じ希ガスが充填されるので、両空間に希ガスを充填する工程を同時に行うことができ、製造効率を向上させることができる。また、連通路とインクとの間に充填されている希ガスの圧力と同一圧力の希ガスが包袋の内部に充填されているので、インクパッケージが変形したり破損したりするのを防止することができる。
【００４５】
請求項２に記載のインクパッケージの包装体によれば、請求項１記載のインクパッケージの包装体の奏する効果に加え、前記遮気性のインクパッケージは、アルミニウム合金層を備えているので、新たなガスが袋体を透過するのを遮断して、インクの脱気度が劣化するのを防止することができる。
【００４６】
請求項３に記載のインクパッケージの包装体によれば、請求項１又は２に記載のインクパッケージの包装体の奏する効果に加え、希ガスはヘリウムで構成されているので、材料コストを削減でき、製造コストの増加を抑制することができる。
【００４７】
【００４８】
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、インクパッケージの包装体を示す斜視図であり、（ｂ）は、その（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図である。
【図２】インクパッケージの分解斜視図である。
【図３】（ａ）は、袋体の正面図であり、（ｂ）は、その（ａ）におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】インクパッケージの包装体の製造方法を説明するための図である。
【図５】インクパッケージとインク抽出針とを示す拡大図である。
【図６】インクパッケージの他の実施例の分解斜視図である。
【図７】図６の縦断面図である。
【符号の説明】
１ インクパッケージの包装体
２ インクパッケージ
４ 包袋
５ 袋体
６ 連通路
７ スパウト
８ キャップ
１２ 収納ケース
１７ インク抽出針（インク抽出部材）

Claims (4)

1. 内部にインクを密封する遮気性のインクパッケージと、該インクパッケージを内包する包袋とを含む遮気性のインクパッケージの包装体であって、
   前記インクパッケージは、柔軟性を有する袋体と、その袋体の開口周縁部の内面に外周面を固着され前記袋体の内部と外部とを連通する連通路を有するスパウトとを備え、
   前記袋体の内部には、インクが消費される前の状態において前記連通路に達しない位置までインクが充填されているとともに、前記連通路とインクとの間の空間に希ガスを充填し、且つ、その希ガスの圧力と同一圧力の希ガスを前記包袋の内部に充填したことを特徴とするインクパッケージの包装体。
2. 前記遮気性のインクパッケージは、アルミニウム合金層を備えていることを特徴とする請求項１に記載のインクパッケージの包装体。
3. 前記希ガスは、ヘリウムであることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクパッケージの包装体。
4. 柔軟性を有する遮気性の袋体と、その袋体の開口周縁部の内面に外周面を固着され前記袋体の内部と外部とを連通する連通路を有するスパウトとを備え内部にインクを密封する遮気性のインクパッケージと、該インクパッケージを内包する遮気性の包袋とを含むインクパッケージの包装体の製造方法であって、
   スパウトの連通路まで達しない位置まで袋体の内部にインクを充填する工程と、
   連通路にキャップを圧入する前であって、包袋を封止しないまま、インクパッケージを内包した包袋をチャンバーに入れて、スパウトの連通路及び包装の内部を減圧する工程と、
   前記チャンバー内に希ガスを充填して、スパウトの連通路および包袋の内部に希ガスを充填する工程と、
   連通路にキャップを圧入するとともに、包袋を封止する工程とを備えていることを特徴とするインクパッケージの包装体の製造方法。

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