JP4811161B2 - 液体収容容器 - Google Patents

Description

本発明は液体収容容器に関し、特に、容器ケースの密閉室内に収容した液体パックの可撓性袋体を加圧流体によって加圧することで、可撓性袋体内に収容されている液体を液体導出部に接続された液体消費装置に供給する液体収容容器に関する。

液体消費装置としての液体噴射装置は、液体収容容器と液体噴射ヘッドとを備え、液体収容容器から導出された液体を液体噴射ヘッドから噴射して、該液体噴射ヘッドに対向するターゲットに吐出する。このような液体噴射装置の一例として、例えばインクジェット式記録装置を挙げることができる。

インクジェット式記録装置は、一般に、キャリッジと、該キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドとしての記録ヘッドと、液体収容容器としてのインクカートリッジとを備えている。
そして、キャリッジをターゲットとしての記録媒体に対して相対移動させながら、インクカートリッジから記録ヘッドにインク（液体）を供給し、記録ヘッドに形成されたノズルからインクを吐出することによって、記録媒体に対して印刷が行われるようになっている。

このようなインクジェット式記録装置の中には、キャリッジへの負荷を低減させたり、装置を小型化、薄型化させたりするために、インクカートリッジをキャリッジに搭載させない構成（いわゆるオフキャリッジ型）とするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなインクカートリッジとして、例えば、図５乃至図７に示したインクカートリッジ１０１がある。インクカートリッジ１０１は、インクを収容したインクパック（液体パック）１０３と、このインクパック１０３を収容してインクジェット式記録装置のカートリッジ装着部に着脱可能に装着されるカートリッジケース（容器ケース）１０５とから構成されている。

インクパック１０３は、図６に示すように、収容したインクを外部に導出するインク導出部１０７を可撓性袋体１０６に設けた構成である。可撓性袋体１０６は、例えば、２枚のラミネートフィルムを重ねて、それぞれのラミネートフィルムの外周縁同士を溶着させることにより形成されている。

カートリッジケース１０５は、図７に示すように、上面を開放した箱構造のケース本体１１１と、このケース本体１１１の開放面を気密に塞いでケース本体１１１との間に密閉室１１２を区画形成するカバー１１３とから構成され、密閉室１１２にインクパック１０３の可撓性袋体１０６を収容している。

ケース本体１１１の前面壁１１１ａには、インクパック１０３のインク導出部１０７を外部に露出させる導出用開口１１５と、カートリッジ装着部側の位置決め手段との嵌合により位置決めするための位置決め孔１１６と、前記密閉室１１２に加圧流体（通常は、加圧空気）を供給するための加圧流体導入口１１７と、が配置されている。

加圧流体導入口１１７は、インクカートリッジ１０１がインクジェット式記録装置のカートリッジ装着部に装着された際、カートリッジ装着部側に装備されている加圧流体供給部に接続されることで、インクジェット式記録装置側の流体供給手段からの加圧流体の供給が可能になる。

加圧流体導入口１１７から密閉室１１２に供給された加圧流体が可撓性袋体１０６を加圧することで、可撓性袋体１０６内のインクが、インク導出部１０７に接続された記録装置側のインク流路に供給されることになる。

図示例のインクカートリッジ１０１の場合、密閉室１１２内には、当該密閉室内で可撓性袋体１０６の周囲の空き空間を埋めて可撓性袋体１０６の移動を規制する押さえ部材１１８が装備されている。
この押さえ部材１１８は、空き空間の形状に合わせた外郭形状に発泡スチロール等の発泡材を形成して構成されている。

このように、押さえ部材１１８を装備したことで、輸送時等に、外部の振動を受けてカートリッジケース１０５内のインクパック１０３がガタつくこと抑止することができ、輸送時等のガタつきによるインクパック１０３の破損を防止することができる。

特開２００２−１９１３６号公報

ところで、インクを収容した可撓性袋体１０６を加圧流体により加圧することで、可撓性袋体１０６内のインクを記録装置側に供給する構造のインクカートリッジ１０１では、密閉室１１２内で可撓性袋体１０６の周囲に残る空き空間の容積が大きいほど、可撓性袋体１０６の加圧に多量の加圧流体の導入が必要になる。

上述のようなインクカートリッジ１０１の場合、密閉室１１２に装填された押さえ部材１１８により、見かけ上は可撓性袋体１０６の周囲に残る空き空間の容積が低減されている。
しかしながら、押さえ部材１１８は、軽量化の為に発泡スチロール等の発泡材で形成されており、密閉室１１２に供給された加圧流体は発泡による気室に浸透でき、押さえ部材１１８内の気室が空き空間として機能してしまう。そのため、実際上は、発泡させる前の樹脂原料分の体積しか密閉室１１２の加圧体積を減少させることができず、大容積の空き空間が可撓性袋体１０６の周囲に残存している状態になってしまう。

その結果、例えばインクジェット式記録装置に動作電源を投入して該記録装置を稼働させようとした場合に、印刷可能な状態となるには相当の時間を要することになり、これによりスループットを低下させるという不都合が招く。また、多量の加圧流体を短時間にインクカートリッジ１０１に導入するため、インクジェット式記録装置に大容量の加圧ポンプを装備する場合には、記録装置のコストアップを招く。

そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、密閉室の加圧体積を減少させることができる良好な液体収容容器を提供することである。

本発明の目的は、可撓性袋体内に収容した液体を外部に導出する液体導出部が設けられた液体パックと、前記可撓性袋体を密閉室に収容した容器ケースと、を備え、
前記密閉室内の可撓性袋体を前記密閉室に供給される加圧流体によって加圧することで、前記可撓性袋体内に収容されている液体を前記液体導出部に接続された液体消費装置に供給する液体収容容器であって、
前記可撓性袋体と共に前記密閉室内に収容され、前記可撓性袋体の周囲の空き空間を埋めて該可撓性袋体の移動を規制する押さえ部材が、ガス透過性の低い材料により中空に形成されることを特徴とする液体収容容器により達成される。

ここで、ガス透過性の低い材料とは、少なくとも容器ケースを形成している材料と略同等以上にガス透過性が低い材料である。即ち、加圧流体が容易に透過してしまうことがなく、確実に密閉室内の加圧体積を減少させることができる程度にガス透過性が低い材料である。

上記構成の液体収容容器によれば、輸送時等に振動が作用しても、押さえ部材が容器ケースの密閉室内における可撓性袋体のガタつきを規制するため、容器ケース内の液体パックの破損を防止することができる。
しかも、押さえ部材は、ガス透過性の低い材料で中空に形成されるため、軽量化を図ると同時に、密閉室内で占有する体積分だけ、確実に可撓性袋体の周囲に残る空き空間の容積を低減させることができる。

なお、上記構成の液体収容容器において、前記押さえ部材は、樹脂成形により前記密閉室の外側を向いた一面が開放面となる中空構造に一体成形された押さえ本体と、該押さえ本体の開放面を気密に封止するフィルム材と、を備えることが望ましい。
このような構成の液体収容容器によれば、押さえ部材を更に軽量化できると同時に、押さえ部材に使用する樹脂材料を節約することができる。

また、上記構成の液体収容容器において、前記容器ケースは、樹脂成形により一面を開放面とした箱形に形成されたケース本体と、該ケース本体の開放面を封止して前記密閉室を区画形成するシールフィルムとを備え、
前記シールフィルムが、前記押さえ本体の開放面を封止するフィルム材を兼ねていることが望ましい。

このような構成の液体収容容器によれば、押さえ本体の開放面を封止するフィルム材として専用に用意する部品が必要なくなり、部品点数の増加によるコスト増大を抑えることができる。

また、上記構成の液体収容容器において、前記押さえ部材は、ブロー成形により形成された押さえ本体と、該押さえ本体の空気吹込み口を気密に封止する封止部材と、を備えることが望ましい。
このような構成の液体収容容器によれば、中空構造の押さえ部材を容易に得ることができ、空気吹込み口を封止する封止部材も最小限の大きさで済む。

本発明に係る液体収容容器によれば、押さえ部材が、容器ケースの密閉室内における可撓性袋体のガタつきを規制すると共に、確実に可撓性袋体の周囲に残る空き空間の容積を低減し、密閉室の加圧体積を減少させることができる。
そこで、可撓性袋体の周囲を所定の加圧状態にするまでの所要時間を短縮して、液体消費装置の立ち上げ時間を短縮することができる。
また、可撓性袋体を所定圧の加圧状態にするまでに必要な密閉室への加圧流体の供給量が少なくて済むので、可撓性袋体を加圧するために液体消費装置に装備される加圧ポンプを小型化して、液体消費装置のコストダウンを図ることもできる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る液体収容容器を詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係る液体収容容器の分解斜視図、図２は図１に示した液体収容容器において、ケース本体の開放面をシールフィルムで封止した状態の縦断面図、図３は図１に示した液体収容容器の組立て完了状態の縦断面図である。

本第１実施形態のインクカートリッジ１は、液体消費装置であるインクジェット式記録装置のカートリッジ装着部に着脱自在に装着されて、記録装置内の記録ヘッドに、インクの供給を行う液体収容容器である。
具体的には、本実施形態のインクカートリッジ１は、インク（液体）を収容したインクパック（液体パック）３と、このインクパック３を収容してインクジェット式記録装置のカートリッジ装着部に着脱可能に装着されるカートリッジケース（容器ケース）５とから構成されている。

インクパック３は、インクを収容した可撓性袋体７に、該可撓性袋体７内に収容したインクを外部に導出するインク導出部（液体導出部）８を設けた構成である。
可撓性袋体７は、ガスバリア性を高めるために、ポリプロピレン、又はポリエチレン等の熱可塑性樹脂層にアルミニウム等の金属層を積層したラミネートフィルムにより形成したものである。この可撓性袋体７は、その両側部に高さ方向に伸縮するマチ部７ａを形成して、多量のインクを収容し易くしている。

インク導出部８は、インクジェット式記録装置のカートリッジ装着部に装備されるインク供給針が挿通可能な筒体の内部に、インク供給針の挿入により流路を開閉するバルブ機構を設けたものである。

カートリッジケース５は、上面を開放した箱構造のケース本体１１と、このケース本体１１の開放面を気密に封止してケース本体１１との間に密閉室１２を区画形成するシールフィルム１３と、シールフィルム１３の外側を覆うようにケース本体１１に取り付けられて、シールフィルム１３を外力から保護するカバー１４とから構成されており、密閉室１２にインクパック３の可撓性袋体７を収容している。

ケース本体１１は、図１に示すように、その前面壁１１ａに、インクパック３のインク導出部８を外部に露出させる導出用開口２１と、カートリッジ装着部側の位置決め手段との嵌合により位置決めするための二つの位置決め孔２３と、密閉室１２に加圧流体（通常は、加圧空気）を供給するための加圧流体導入口２５とが配置されている。

加圧流体導入口２５は、インクカートリッジ１がインクジェット式記録装置のカートリッジ装着部に装着された際、カートリッジ装着部側に装備されている加圧流体供給部に接続されることで、インクジェット式記録装置側の加圧ポンプ等の流体供給手段からの加圧流体の供給が可能になる。

そして、加圧流体導入口２５から密閉室１２に供給された加圧流体が可撓性袋体７を所定圧で加圧することにより、可撓性袋体７内のインクがインク導出部８に接続された記録装置側のインク流路に供給されることになる。

シールフィルム１３は、例えば、可撓性袋体７と同様にガスバリア性の高いラミネートフィルムを使用したもので、ケース本体１１の上端縁との接触面をケース本体１１に溶着させることで、気密性の高い密閉室１２を形成する。

カバー１４は、シールフィルム１３の上を覆う平板部１４ａの外周に、ケース本体１１側に係合する弾性係合片１４ｂを突設させたもので、弾性係合片１４ｂの係止力によりケース本体１１に固定される。

更に、本実施形態のインクカートリッジ１の密閉室１２内には、当該密閉室１２内で可撓性袋体７の周囲の空き空間を埋めて可撓性袋体７の移動を規制する押さえ部材１７が配設されている。
この押さえ部材１７は、空き空間の形状に合わせた外郭形状に、ガス透過性の低い樹脂材料を形成して構成されている。

また、本実施形態の押さえ部材１７は、射出成形等の樹脂成形により密閉室１２の外側（図１中上側）に向いた一面が開放面となる中空構造に形成された押さえ本体１８と、該押さえ本体１８の開放面を気密に封止するフィルム材１９とから構成されている。本実施形態の場合、ケース本体１１の開放面を封止するシールフィルム１３の一部領域が押さえ部材１７の開放面に溶着されており、シールフィルム１３の一部領域がフィルム材１９を兼ねた構成になっている。

上述のインクカートリッジ１によれば、輸送時等に振動が作用しても、押さえ部材１７がカートリッジケース５の密閉室１２内における可撓性袋体７のガタつきを規制するため、カートリッジケース５内のインクパック３の破損を防止することができる。
しかも、押さえ部材１７の押さえ本体１８は、ガス透過性の低い材料で中空に形成されるため、軽量化を図ると同時に、密閉室１２内で占有する押さえ本体１８とフィルム材１９で構成された押さえ部材１７の体積分だけ、確実に可撓性袋体７の周囲に残る空き空間の容積を低減させることができる。
尚、押さえ本体１８を形成するガス透過性の低い材料とは、少なくともカートリッジケース５を形成している樹脂材料と略同等以上にガス透過性が低い樹脂材料である。

従って、可撓性袋体７の周囲を所定の加圧状態にするまでの所要時間を短縮して、インクジェット式記録装置の立ち上げ時間を短縮することができる。
また、可撓性袋体７を所定圧の加圧状態にするまでに必要な密閉室１２への加圧流体の供給量が少なくて済むので、可撓性袋体７を加圧するためにインクジェット式記録装置に装備される加圧ポンプを小型化して、インクジェット式記録装置のコストダウンを図ることもできる。

また、本実施形態のインクカートリッジ１では、押さえ部材１７が中空構造とされるため、中実構造とした場合と比較して、押さえ部材１７を軽量化できると共に、押さえ本体１８に使用する樹脂材料を節約することができる。

また、本実施形態のインクカートリッジ１で使用する押さえ部材１７は、一面を開放面とした中空構造の押さえ本体１８の開放面をフィルム材１９で封止することによって所定の体積に形成するが、フィルム材１９は密閉室１２を区画形成するシールフィルム１３が兼用されるため、フィルム材１９として専用に用意する部品が必要なくなり、部品点数の増加によるコスト増大を抑えることができる。

なお、密閉室１２に装填する中空構造の押さえ部材の構造は、上記実施形態の押さえ部材１７の構造に限らない。
図４は、本発明の第２実施形態に係る液体収容容器の縦断面図である。
本第２実施形態のインクカートリッジ３１では、密閉室１２内に装填される中空構造の押さえ部材３７が、樹脂材料のブロー成形により一体成形されている。本第２実施形態のインクカートリッジ３１は、押さえ部材３７をブロー成形により一体成形した点以外は、第１実施形態のインクカートリッジ１と同様の構成であるので、共通する構成部材については同符号を付すことにより説明を省略する。

即ち、本実施形態のインクカートリッジ３１の密閉室１２内には、当該密閉室１２内で可撓性袋体７の周囲の空き空間を埋めて可撓性袋体７の移動を規制する押さえ部材３７が配設されている。
この押さえ部材３７は、空き空間の形状に合わせた外郭形状に、ガス透過性の低い樹脂材料でブロー成形された押さえ本体３８と、該押さえ本体３８の空気吹込み口３９を気密に封止する封止部材とから構成されている。

本実施形態の場合、ケース本体１１の開放面を封止するシールフィルム１３の一部領域が空気吹込み口３９に溶着されており、シールフィルム１３の一部領域が封止部材を兼ねた構成になっている。勿論、封止部材を別部材とし、空気吹込み口３９を予め気密に封止した後に、押さえ部材３７を密閉室１２内に装填しても良い。
上述のインクカートリッジ３１によれば、押さえ部材３７の押さえ本体３８をブロー成形で形成することで、中空構造の押さえ部材３７を容易に得ることができる。

なお、上記各実施形態では、押さえ部材１７，３７を完全な中空構造としたが、本発明はこれに限定するものではない。
例えば、密閉室１２内の空き空間の形状に合わせた形状に、発泡スチロール等の発泡材で押さえ本体を成形し、その押さえ本体の外表面に、金属膜等のガス透過性の低い材料をコーティングすることで、低いガス透過性を確保するように構成しても良い。即ち、本発明における中空構造とは、発泡材のように発泡による気室によって部分的に中空に構成された構造も含むものである。

また、本発明の液体収容容器の用途は、上記実施形態に示したインクカートリッジに限らない。また、本発明の液体収容容器が装着される容器装着部を備えた液体消費装置も、上記実施形態に示したインクジェット式記録装置に限らない。
液体消費装置としては、液体収容容器が着脱可能に装着される容器装着部を備え、前記液体収容容器に貯留されている液体が装置に供給される各種の装置が該当し、具体例としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等が挙げられる。

本発明の第１実施形態に係る液体収容容器の分解斜視図である。 図１に示した液体収容容器において、ケース本体の開放面をシールフィルムで封止した状態の縦断面図である。 図１に示した液体収容容器の組立て完了状態の縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液体収容容器の縦断面図である。 従来の液体収容容器の一例となるインクカートリッジの斜視図である。 図５に示したインクカートリッジに収容されるインクパックの斜視図である。 図５に示したインクカートリッジのＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１…インクカートリッジ（液体収容容器）、３…インクパック（液体パック）、５…カートリッジケース（容器ケース）、７…可撓性袋体、８…インク導出部（液体導出部）、１１…ケース本体、１２…密閉室、１３…シールフィルム、１４…カバー、１７…押さえ部材、１８…押さえ本体、１９…フィルム材、２５…加圧流体導入口

Claims (2)

1. 可撓性袋体内に収容した液体を外部に導出する液体導出部が設けられた液体パックと、前記可撓性袋体を密閉室に収容した容器ケースと、を備え、
   前記密閉室内の可撓性袋体を前記密閉室に供給される加圧流体によって加圧することで、前記可撓性袋体内に収容されている液体を前記液体導出部に接続された液体消費装置に供給する液体収容容器であって、
   前記可撓性袋体と共に前記密閉室内に収容され、前記可撓性袋体の周囲の空き空間を埋めて該可撓性袋体の移動を規制する押さえ部材が、前記容器ケースよりもガス透過性の低い材料により中空に形成されており、
   前記押さえ部材は、樹脂成形により前記密閉室の外側を向いた一面が開放面となる中空構造に一体成形された押さえ本体と、該押さえ本体の開放面を気密に封止するフィルム材と、を備えることを特徴とする液体収容容器。
2. 前記容器ケースは、樹脂成形により一面を開放面とした箱形に形成されたケース本体と、該ケース本体の開放面を封止して前記密閉室を区画形成するシールフィルムとを備え、 前記シールフィルムが、前記押さえ本体の開放面を封止するフィルム材を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。

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