JP4555550B2

JP4555550B2 - インクタンク

Info

Publication number: JP4555550B2
Application number: JP2003168785A
Authority: JP
Inventors: モーリス・ヨハン・ヨゼフ・ハーン; マーク・ピーター・ヨゼフ・ピンカース
Original assignee: Oce Nederland BV
Current assignee: Canon Production Printing Netherlands BV
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: CN1318218C; TW200400120A; US6874879B2; DE60323565D1; ATE408508T1; JP2004034696A; KR20040002547A; US20040046845A1; CN1468719A; TWI282310B; KR101016932B1

Description

本発明は、底壁と開口が形成された前壁とを有するケーシングと、上記ケーシングに収容されシート状構成に折りたたむことができるバッグであって、頂壁および底壁と前縁と上記前縁の中央領域に形成され上記前壁開口の位置にある注ぎ口とを有するバッグと、を具備するインクジェットプリンタ用のインクタンクに関する。

インクジェットプリンタには、比較的大きな容量を有し、プリンタのフレームに静止して配置され、可撓性のあるチューブによって可動インクジェット装置に接続されるインクタンクを具備するものが幾つかある。作動中、インクジェット装置へのインク供給は、タンクからインクを吸引するか、または、ケーシングの内部ではあるがバッグの外部である空間内に空気を供給し、そのため、バッグが折りたたまれてインクが絞り出されることによって、達成される。タンクからインクジェット装置へインクを供給することは、重力によって補助されてもよい。代替として、インク供給は、ケーシングを通気することができるのであれば、重力によってのみ達成されてもよい。いずれの場合にも、バッグは、インクがケーシングから漏れるのを防止し、および／または、ケーシング内の空気に接触することによって乾燥するのを防止する。

米国特許第６，２６４，３１８号明細書には、上述のタイプのインクタンクが開示されており、バッグはケーシング内に直立位置で配置され、そのため、バッグの前縁は垂直に延在する。結果として、注ぎ口およびケーシングの前壁にある対応開口は、ケーシングの高さのほぼ半分に対応する位置でケーシングの底部より上に配列されなければならない。これは、インクが消費されバッグが徐々に空になるときに、インクは、注ぎ口の高さよりも下、バッグの底部部分に集まる傾向があるため、バッグにインクが残ることなしにバッグを完全に空にするのは困難であるという欠点がある。

米国特許出願公開第６，１０５，８２１号明細書には、注ぎ口がバッグの隅近傍に形成され、そのためケーシングの底部近傍に形成されることができるタンクが開示されている。しかし、このタイプのバッグは、注ぎ口がバッグの隅近傍に配置されるときにはバッグの壁の間のシールに注ぎ口を固定し且つこれを液密に封止することが容易ではないため、製造するのがより困難である。さらに、バッグの壁は注ぎ口が存在することにより堅くされるため、注ぎ口がバッグの底縁近傍に配列されるときでさえ、ポケットが形成されてそこにインクの残りが集まる可能性がある。加えて、バッグの頂部領域が注ぎ口から比較的遠いため、バッグが折りたたまれるときにバッグの中央部分が押し潰され、そのため、インクの残りが頂部領域に封じ込められたままであるという危険がある。このため、この文献は、バッグの内部に配置される、流れを誘導する剛性器具の使用を提案している。

欧州特許出願公開第１０１３４４９号明細書には、バッグが平らなケーシングに水平に配置され、そのため、注ぎ口がバッグの前縁の中央領域に配列されるときでさえ、インクの大部分が容易に流れ出ることができるタンクが開示されている。しかし、ケーシングは、バッグを収容するように比較的大きな幅を有さなければならない。これは、異なる色用の複数のタンクが、同一レベルとなるように、横に並んで配置されるべきときには、特に不利である。

米国特許第６，２６４，３１８号明細書米国特許出願公開第６，１０５，８２１号明細書欧州特許出願公開第１０１３４４９号明細書

本発明の目的は、小型の構成を有し、製造するのが容易であり、それにもかかわらず、インクが滑らかに完全に流れ出ることができるインクタンクを提供することである。

本発明の別の目的は、そのようなインクタンクを液体インクで満たすための方法を提供することである。

これらの目的は、独立請求項に示される特徴部で達成される。

本発明によるインクタンクにおいて、バッグの頂壁および底壁の幅は、平らなシート状構成で前縁の方向に測定されるときに、ケーシングの幅よりも大きく、前壁開口はケーシングの底部近傍に位置する。

バッグの幅は折りたたまれた状態でケーシングの幅よりも大きいため、バッグは曲げられた構成でのみケーシングに収容されることができ、バッグの少なくとも１つの側方向部分は上方に曲げられてケーシングの側壁で支持される。結果として、ケーシングは比較的小さな幅を有することができ、注ぎ口がバッグの前縁の中央領域に配列されるときでさえ、注ぎ口はバッグおよびケーシングのもっとも低い部分に配置される。

バッグがインクで満たされるときには、バッグの底壁はケーシングの底部によって支持され、本質的に、バッグの頂壁のみが底壁から上方に離れて配置される。そのため、バッグはほぼ円筒形の形状に広がるかまたは膨らむ。プリンタが作動中でありインクが徐々に消費されるときには、バッグ内の減少するインク容量によって、バッグの頂壁は下降して平らになることができ、最終的には頂壁は、底壁の上に凹の形状に再度整合する。バッグの底壁の側方向ゾーンは、ケーシングの側壁によって支持されるので、その少なくとも一方が、好ましくは双方が上方に曲げられたままであるため、液体インクは、バッグの中心線に向けて滑らかに流れ、自重の作用下で注ぎ口内に流れ込む。

バッグの可能な変形は、一方ではケーシングの側壁によって制限され、他方では注ぎ口の位置およびケーシングの前壁開口の位置によって制限されるため、バッグは、空のときには、本質的に元の折りたたまれた状態に再度達さざるを得ない。結果として、単に注ぎ口を通してインクを導入することによって、しかも、ケーシングの内部にアクセスする必要なしに、インクタンクを繰り返し再充填することが可能である。

本発明の有用な詳細部は、従属請求項に示される。

好ましくは、バッグの頂壁および底壁は、内向きに突出する折り目によって前縁で相互連結され、折り目の下部フラップは底壁へ閉じられ、注ぎ口は、底壁とこの下部フラップとの間のシールに組み込まれる。折り目により、バッグの頂壁が上方へ変位するのが容易化され、バッグが比較的大きな容量に膨らむ一方、注ぎ口はケーシングの底部近傍の位置に留まることができる。好ましくは、類似の折り目がバッグの後縁にも設けられ、そのため、膨らんだ状態のバッグの容量は、さらに増大することができる。

好適な実施形態において、注ぎ口は剛体部材、たとえばプラスチックによって形成され、これは、レンズ形状の外側輪郭を有し、底壁の封止部分と折り目の下部フラップとの間に挟まれる。この構成によって、注ぎ口とバッグの壁との間に流体密封を形成することが容易になり、バッグの底壁は、注ぎ口のレンズ形状の輪郭に整合せざるを得ず、それによって、インクが滑らかに流れ出すことを可能にするチャネル状構成に堅固に形成されるという更なる利点を有する。

バッグが、より大きな幅を有するケーシングに収容され、そのため、バッグの側方向部分が上方に曲がる必要がないという状況においてさえ、バッグの上述の特徴は有用である。

バッグの材料は、一方では、バッグの十分な気密性および液体密封性を提供するものであり、他方では、バッグを完全に折りたたむことができるほど十分に可撓性があるものである。これは、好ましくは、少なくとも１つの金属層と少なくとも１つの合成樹脂層とを含むバッグの壁の多層構造によって達成することができる。たとえば、バッグの壁は、アルミニウムの内側層と、ポリエチレンおよびポリプロピレンの外側層との積層板であってもよい。

バッグの好適な実施形態において、底壁、すなわち、バッグがＵ字型構成を有するときに外側壁を形成する壁は、Ｕ字型構成の内側壁を形成する頂壁よりも大きな剛性を有する。これは、本質的に皺を形成せずに、外側壁がケーシングの壁に滑らかに沿うことができ、一方、内側壁のより大きな可撓性によって内側壁はより容易に膨張し且つ折りたたまれることができるという利点を有する。折りたたまれた状態において、内側壁は外側壁の本質的に滑らかな表面に整合し、そのため、バッグ内に実質的な嚢状の空間は残らない。

バッグが所望のＵ字型に折りたたまれるのを補助するために、ケーシングの内部に懸垂するように、折りたたみ誘発器具がケーシングの頂壁に設けられてもよい。次いで、バッグが膨張するときに、その頂壁はこの器具のまわりに嵌まり、そのため、バッグは、膨張した状態でもＵ構成を保持するが、ケーシングの全容量をほぼ満たす。バッグが折りたたまれるときには、膨張した状態で既に有していたＵ字型構成を確実に保持する。

この実施形態において、Ｕ字型バッグの頂縁は、ケーシングの上部壁に達してもよい。結果として、その側方向縁でバッグの頂壁と底壁との間のシールは、バッグの長手方向に延在する頂隅に収容されてもよく、膨張した状態でバッグはケーシングの容量をほぼ完全に満たす。頂壁は、このとき、器具の回りに沿って広がらなければならず、したがって、器具を収容する内側折り目を形成する。この内側折り目が、Ｕ字型底壁に対する頂壁の過剰幅を吸収し、そのため、頂壁は、歪みや皺を形成せずに、器具に滑らかに整合することができる。

バッグの膨張および折りたたみは、ケーシングの壁によって制御され、場合によっては、折りたたみを誘発する器具によって制御されるため、ひとたびバッグがケーシング内に収容されたならば、ケーシングの内部にアクセスする必要なく、バッグは複数回、満たされ空にされることができる。好適な実施形態において、ケーシングはしたがって、バッグを囲むシームで一緒に溶接された２つのカップ形状のシェルから構成される。結果として、ケーシングは、たとえば、２つのシェルが射出成形され、次いでバッグが挿入された後に互いに溶接されることによって、容易に且つ低コストで製造されることができる。

本発明の好適な実施形態は、次に図面に関連して説明される。

図１に示されるインクタンクは、たとえばプラスチック製のケーシング１０と、ケーシング１０に収容されるバッグ１２とを具備する。

図示の実施形態において、ケーシング１０は、本質的に平行六面体の形状を有し、側壁１４，１６、底壁１８、頂壁２０、前壁２２、及び後壁２４を具備する。バッグ１２は、その周囲縁に沿って、たとえば溶接されたシール３０によって、互いに結合される可撓性のある積層されたシートによって形成された底壁２８と頂壁２６とを有する。図１において、バッグはシート状に折りたたまれ、Ｕ字形状の構成でケーシング１０に収容され、バッグの側部部分３２、３４は上方に曲げられ、ケーシングの側壁１４、１６で支持される。バッグ１２の前縁３６は、ケーシング１０の前壁２２の開口３８ａを貫通する注ぎ口３８に、流体密封状に接続される。注ぎ口３８はバッグの前縁３６の中央領域に配列される。バッグの中央部分はケーシング１０の底壁１８にあるため、注ぎ口３８は、底壁１８に近接する位置でケーシングの前壁２２を貫通する。

バッグ１２の幅、たとえば頂壁２６および底壁２８の幅は、前縁３６に沿って測定されると、ケーシング１０の幅よりも大きく、ケーシング１０の幅および高さの合計にほぼ対応する。結果として、バッグ１２の上方に曲げられた側部部分３２、３４は、ケーシング１０の高さのほぼ半分に対応するレベルへ達する。

液体インクが、注ぎ口３８を通ってバッグ１２内に満たされるときには、図２に示されるように、バッグ１２は、ほぼ円筒形の構成にまたは箱状の構成に、膨らむか膨張するかする。これは主に、頂壁２６が上方に変位することによって達成され、頂壁２６は次いで、上方に凸状の形状を取る。結果として、バッグ１２は、ケーシング１０の内部をほぼ完全に満たす。バッグの頂壁２６と底壁２８とが互いに結合されるシール部分３０のみが、バッグ内部の液体の圧力によって側壁１４、１６に対して押されるため、上方に曲げられた構成に保持される。

ケーシング１０は通気性を有し、そのため、バッグ１２が膨らむときに、ケーシングの内部から空気が逃げることができることが理解される。逆に、図２において、インクが注ぎ口３８を通って排出されるときには、バッグ１２は再度折りたたまれ、空気がケーシング１０の内部容量内に入り、もはやケーシング１０がバッグに占有されることはない。バッグ１２が折りたたまれるときには、頂壁２６は下方に動き、再度上方に凹状の形状を達成し、バッグが完全に空になったときには、最終的に底壁２８のＵ字形状に再び整合する。注ぎ口３８がケーシングの底部近傍の、可能な限り最も低い位置に配列されるため、バッグ１２内に含まれるインクは、その自重で滑らかに流れ出ることができ、バッグ１２が完全に折りたたまれるときには、バッグ内部にインクで満たされた嚢状の空間は残っていない。

図３は、折りたたんだ状態の且つ平らな構成のバッグ１２を示し、ここで、頂壁および底壁の側部部分は中央部分として同一平面にある。図３において、寸法Ｗは、バッグ１２の幅を示し、これはケーシング１０の幅よりも大きい。

バッグ１２の前縁３６で、頂壁２６の前縁は底壁の前縁からわずかにずれており、前壁および底壁は、図４に最良に見ることができるように、内向きに突出する折り目４０によって相互連結される。類似の折り目４２が、バッグの後縁に形成される。これらの折り目４０、４２によって、頂壁２６は、バッグの大きな容量を達成するように、長い距離にわたって底壁２８に対して上方に変位することができる。

注ぎ口３８が、底壁２８と折り目４０の底部フラップ４６との間でシール４４（図３）に一体にされることが認識される。したがって、注ぎ口３８は常に、ケーシングの底部近傍の位置に保持されることができる。

図５に示されるように、注ぎ口３８は、レンズ形状の保持片４８を有し、これは、フラップ４６と底壁２８との間に滑らかに嵌められる。これによって、注ぎ口３８とバッグ１２との間に流体密封を形成することができる。

図６に示されるように、たとえば頂壁２６等のバッグ１２の壁は、ポリプロピレン製の外側層５０とアルミニウムの中間層５２とポリエチレン製の内側層５４とを具備する。この積層構造は、高い可撓性を確実にし、同時に、バッグの高い気密性および流体密封性を確実にする。ポリエチレン製の内側層５４は、溶接によってシール３０、４４等を形成することを可能にする。

図３に示されるように、インクが隅部分に保持されるのを防止するために、追加の斜めのシール５６がバッグの隅に形成される。これらの斜めのシール５６は、頂壁２６を折り目４０、４２の上部フラップに相互連結し、したがって、頂壁２６が底壁２８から分離されるのを許容する。

バッグ１２をケーシング１０内の位置に保持するために、注ぎ口３８には溝５８が形成され、これはケーシングの前壁２２によって係合されてもよい。

図７は、別の実施形態によるインクタンクを示し、ケーシング１０’およびバッグ１２’を具備する。

ここで、ケーシング１０’は、２つの射出成形されたカップ形状のシェルまたは半体から構成され、これらは溶接シーム６０で互いに溶接され、溶接シーム６０は、ケーシングの側壁１４、１６、底壁１８および頂壁２０を通り、したがってケーシングに収容されたバッグ１２’を囲む。製造過程において、バッグ１２’は、最初に、開口３８ａを形成するケーシング半体内に挿入され、注ぎ口３８は注ぎ口開口に嵌められる。次いで、第２のケーシング半体がバッグ１２’の後端に嵌められ、これは、ケーシングの第１の半体の開口後端から突出し、２つのケーシング半体は、たとえば超音波溶接によって、シーム６０で互いに溶接される。

当然ながら、この製造過程は、図１および２に示されるケーシング１０に適用することができる。

第２の実施形態によるバッグ１２’は、合計幅Ｗがより大きく、そのため、側部部分３２、３４の頂縁がケーシングの頂壁２０に達するという点で、第１の実施形態によるバッグ１２とは異なる。

バッグ１２’が膨らむときには、その頂壁２６は、ケーシングの頂壁まで上げられ、側部部分３２および３４の対向する縁を橋渡しすることとなる。しかし、頂壁２６は本質的にバッグの底壁２８と同一の幅を有さなければならないため、頂壁の幅はこの状態では大きくなりすぎる。頂壁２６が制御できないやり方で折り目を形成するのを防止するために、および、空になるときにバッグ１２’が制御できないやり方で折りたたまれるのを防止するために、矩形プレートとして形状づけられた折りたたみ誘発器具６２が、ケーシング１０’の頂壁２０の内側側部に形成される。器具６２は、頂壁２０の幅方向中心からケーシングの内部内へ注ぎ口３８のすぐ上のレベルまで懸垂し、ケーシングの前壁２２から溶接シーム６０の位置まで長手方向に延在する。したがって、器具６２は、２つのケーシング半体の一方のみに形成される。

図８に示されるように、バッグ１２’が膨らむときには、器具６２のまわりに適合し、全体として、Ｕ字型形状の構成を保持する。結果として、頂壁２６は器具６２の輪郭に滑らかに従い、過剰幅を吸収する内側折り目を形成する。バッグが再度折りたたまれるときには、Ｕ字型形状は既に予め構成されており、これによって、バッグが図７に示された構成を再び取るのを確実にする。

図９において、バッグ１２’の折り目４０、４２が、図４に比較して、バッグの内部により深く突出するのを見ることができる。これによって、バッグが膨らむときに頂壁２６はその全体を上げることができ、そのため、バッグはほとんど完全にケーシング１０’の内部を満たすことができる。

図９に更に見られるように、バッグ１２’の底壁２８は、より可撓性のある頂壁２６よりも、より厚くより高い剛性を有する。結果として、バッグ１２’がケーシング１０’に収容されるときには、より固い底壁２８は歪まないかまたは皺が寄らないが、滑らかに曲がってケーシング１０’の底壁１８および側壁１４、１６に沿う。頂壁２６はより大きな可撓性を有するため、頂壁２６は、バッグの膨張した状態でケーシングの器具６２および頂壁２０の形状に滑らかに整合し、折りたたまれた状態でバッグの底壁２８に滑らかに整合する。

本発明によるインクタンクの空の状態の斜視図である。インクタンクの完全に満たされた状態の斜視図である。インクタンクに収容されるべきバッグの平面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。バッグの壁の一部の拡大断面図である。図１に対応する、修正実施形態を示す図である。図２に対応する、修正実施形態を示す図である。図４に対応する、修正実施形態を示す図である。

符号の説明

１０、１０’ ケーシング
１２、１２’ バッグ
１４、１６側壁
１８、２８底壁
２０、２６頂壁
２２前壁
２４後壁
３０、４４、５６シール
３２、３４側部部分
３６前縁
３８注ぎ口
３８ａ、３８’ 開口
４０、４２折り目
４６底部フラップ
４８レンズ形状保持片
５０外側層
５２中間層
５４内側層
６０溶接シーム
６２折りたたみ誘発器具

Claims

底壁（１８）と開口（３８ａ）が形成された前壁（２２）とを有するケーシング（１０；１０’）と、前記ケーシング（１０；１０’）に収容され、平らなシート状構成に折りたたまれることが可能な、頂壁（２６）、底壁（２８）、前縁（３６）、及び該前縁（３６）の中央領域に形成され前記前壁の前記開口（３８ａ）の位置にある注ぎ口（３８）を有するバッグ（１２；１２’）と、を具備するインクジェットプリンタ用のインクタンクであって、前記バッグ（１２；１２’）の前記頂壁および前記底壁（２６、２８）の幅（Ｗ）は、前記シート状構成で前記前縁（３６）の方向に測定されるときに、前記ケーシング（１０；１０’）の幅よりも大きく、前記前壁の前記開口（３８ａ）は前記ケーシング（１０；１０’）の前記底壁（１８）近傍に位置し、前記バッグ（１２；１２’）の前記頂壁（２６）および前記底壁（２８）は、前記バッグの前記前縁（３６）で内向きに突出する折り目（４０）によって相互連結され、前記注ぎ口（３８）は、前記底壁（２８）と前記折り目（４０）の下部フラップ（４６）との間のシール（４４）に組み込まれることを特徴とする、インクタンク。
前記注ぎ口（３８）は、前記ケーシングの前記前壁（２２）の前記前壁の前記開口（３８ａ）に固定して保持される、請求項１に記載のインクタンク。
内向きに突出する他の折り目（４２）が、前記バッグ（１２；１２’）の後縁で前記頂壁（２６）および前記底壁（２８）を相互連結する、請求項２に記載のインクタンク。
前記バッグ（１２；１２’）の前記頂壁（２６）および前記底壁（２８）は、前記バッグ（１２；１２’）の側方向縁に沿って延在するシール（３０）によって直接相互連結される、請求項１から３のいずれか一項に記載のインクタンク。
前記注ぎ口（３８）は、レンズ形状断面を有する保持片（４８）を有し、シール（４４）を形成する前記バッグ（１２；１２’）の前記壁部分（２８、４６）の間に挿入され、請求項１から４のいずれか一項に記載のインクタンク。
前記バッグ（１２；１２’）の壁材料は、合成樹脂製の少なくとも２つの層（５０、５４）と、該２つの層の間に挟まれた金属層（５２）とを含む積層構造を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のインクタンク。
前記バッグ（１２’）の前記底壁（２８）は前記頂壁（２６）よりも剛性が大きい、請求項１から６のいずれか一項に記載のインクタンク。
前記ケーシング（１０’）は、前記ケーシングに収容される前記バッグ（１２’；１２）を囲む溶接シーム（６０）で互いに溶接される２つのカップ形状のシェルから構成される、請求項１から７のいずれか一項に記載のインクタンク。
請求項１記載のインクタンクを満たす方法であって、前記バッグ（１２；１２’）が折りたたまれ曲げられた状態で、該バッグの少なくとも１つの側部部分（３２、３４）が上方に曲げられ、前記ケーシング（１０；１０’）の側壁（１４、１６）で支持されて前記ケーシング（１０；１０’）に収容されるときに、インクが前記注ぎ口（３８）を通し前記バッグ（１２；１２’）内に導入され、前記インクを導入することによって、前記バッグの前記頂壁（２６）は前記底壁（２８）から離れて上方に変位することを特徴とする、方法。