JP4519070B2 - インク容器 - Google Patents

Description

本発明は印字記録装置に装着され使用するインク容器に関し、特に、インク容器本体内に溜まった粗粒インク等の沈殿物を同インク容器本体内に積極的に残しておくことができるようにしたものである。

インク容器内でインクを長期間保管した場合や、印字記録装置の使用頻度が低いためその印字記録装置に装着されているインク容器内のインクが長期間消費されないといった場合等に、印字記録装置で使用されるインクはインク容器内で経時的に変化する場合がありうる。

例えば、（イ）顔料インクの場合は顔料の凝縮により粗粒インクが発生し、この粗粒インクがインク容器内に沈殿する。（ロ）また、インク製造時に混入した異物がインク容器内に沈殿する場合もある。（ハ）さらに、インクとインク容器の素材との組み合わせによってはその素材の添加成分が析出しインク容器内に沈殿する場合もある。

ところで、従来、この種の印字記録装置で使用されるインクを収容するインク容器については、例えば、特許文献１乃至３に記載の構成が知られている。

特許文献１に記載のインク容器は、インクを収容するインク容器本体として、可撓性を有するフィルム等で構成されたインク袋を備え、このインク袋を上板と下板で挟持する構造を採っている。しかし、そのインク袋はインクの消費に伴い収縮変形するだけの単純な構造であることと、その上下板はインク袋の踊りを抑制するだけのものであることから、このままではインク袋の底部に溜まった粗粒インク等の沈殿物がインク袋の収縮変形によりインク袋から流出して印字記録装置側に供給されてしまい、粗粒インク等をインク袋内に残すことは困難である。

特許文献２に記載のインク容器は、可撓性を有するフィルム等で構成された袋状のインク容器本体を有し、このインク容器本体内に支持部材が設けられる構造を採っている。しかし、その支持部材は、単にインク容器本体を補強し、インク容器本体内からの内容物（インク）の取り出しに伴うインク容器本体の変形を防止するだけのものであって、意図的に任意の量の粗粒インク等をインク容器本体内に残すような構造を支持部材は採用していない。

特許文献３に記載のインク容器は、インクを収容するインク容器本体として、可撓性を有するフィルム等で構成された内袋を有し、この内袋の外側がカートンで構成された外箱の内面に貼り付けられた構造になっている。しかし、その外箱は単に内袋の一部を拘束するだけのものであって、この外箱もまた、上述の特許文献２の支持部材と同様、意図的に任意の量の粗粒インク等をインク容器本体内に残すような構造は採られていない。

上記のような粗粒インク等の沈殿物がインク容器内から印字記録装置側に流出し供給されると、以下の不具合が発生する。

印字記録装置がＩＪ（「ＩＪ」とはインクジェットを意味する。以下同じ。）印刷装置である場合は、粗粒インクがＩＪヘッドの微細な孔を通過するときにＩＪヘッド孔内でのインクのメニスカス形成を阻害し、適正なインク吐出ができない。場合によってはＩＪヘッドの孔が粗粒インクで目詰まりし、適正な印刷画像が得られないという不具合が生じる。また最悪の場合にはＩＪ印刷装置の微細孔部が粗粒インクで目詰まりし、ＩＪ印刷装置自体が正常に作動せず使用不能の状態に陥る。

印字記録装置が孔版印刷機である場合は、印刷ドラムのインク通過体、例えば版胴やスクリーンの孔を粗粒インクが通過する際、その孔が粗粒インクで目詰まりし、適正な画像が得られないという不具合が生じる。また、最悪の場合には孔版印刷機の微細孔部が粗粒インクで目詰まりし、孔版印刷機自体が正常に作動せず使用不能の状態に陥る。スクリーン印刷機や微多孔質部にインクを含むスタンプ等でも同様である。

特許文献１：特開平４−２１４３６１号公報

特開２００１−１９９４５５号公報

特開平６−２１１２７３号公報

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、インク容器本体内に溜まった粗粒インク等の沈殿物を同インク容器本体内に残しておくことができ、かかる粗粒インク等の沈殿物が印字記録装置内へ供給されることによる不具合を解消することで、安定した高品質の印刷画像の形成と、印字記録装置の安定動作を得るのに好適なインク容器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、印字記録装置に装着され使用するインク容器であって、上記インク容器は、可撓性を有するシートで構成された袋状のインク容器本体と、上記インク容器本体内に一端が連通し、他端が上記印字記録装置側に接続されるインク供給口部とを備え、上記インク容器を上記印字記録装置に装着した際の上記インク容器の姿勢において、上記インク容器本体内の底部側には、上記インク供給口部の一端より低い位置に設けたインク残液領域部と、上記インク残液領域部の形状と容積を保持する保形手段とが設けられることを特徴とする。

上記インク残液領域部は、上記インク容器本体内の底部側の一部で、かつ、上記インク供給口部の近傍下部に設けられるものとしてよい。

上記インク残液領域部は、その上面が上記インク供給口部の一端の最下点と一致するように設けることができる。

上記保形手段は、上記インク容器本体を構成するシートが移動した際に、そのシートが上記インク残液領域部に進入することを防止することで、上記インク残液領域部の形状と容積を保持するものとしてよい。

上記保形手段は、上記インク容器本体、上記インク供給口部のいずれか一方あるいはその両方に固定されるものとしてよい。

上記保形手段はシート進入防止部材からなり、このシート進入防止部材の上面部には粗粒インクが通過できる孔が設けられ、この孔はその内部がオリフィス形状となっている構成を採用してもよい。

上記「孔はその内部がオリフィス形状となっている」とは、粗粒インクが沈降し入り込む孔の一端側で該孔の断面積が大きく、粗流インクが逆に戻ろうとする孔の他端側または途中で該孔の断面積が小さくなっていればよいものとする。これは、インクの粗粒が沈殿する速度は遅いこと、一度シート進入部材の孔の中に入ったインクの粗粒を出そうとする流れは速いことから、その差を利用して、インク残液領域部に溜まった粗粒インクが再びシート進入防止部材の上方へ戻りにくくなるようにしたものである。

本発明にあっては、インク容器の具体的な構造として、インク容器本体内の底部側にインク残液領域部を設け、このインク残液領域部の形状と容積が保形手段により保持される構造を採用したため、以下の作用効果が得られる。

（１）インク供給口部を介してインク容器本体内からインクが取り出され、これによりインク容器本体が全体的に収縮変形したときでも、そのインク容器本体底部側のインク残液領域部の形状と容積は保形手段によりインク取り出し前の新品時と同じ状態に保持されるから、インク容器本体内のインク残液領域部に粗粒インク等の沈殿物を確実に残しておくことができ、インク容器本体内から印字記録装置内への粗粒インク等の流出量が大幅に減る。

（２）インク容器本体内から印字記録装置内への粗粒インク等の流出量が減るから、例えば粗粒インク等によるＩＪヘッドの孔の目詰まりや、版胴やスクリーンの孔の目詰まりも減少し、安定した高品質の印刷画像の形成と、印字記録装置の安定動作を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示したインク容器１は袋状のインク容器本体２を備え、この袋状のインク容器本体２はそれ全体が可撓性を有するシートで構成される。また、このインク容器本体２内には図示しない印字記録装置で使用されるインクが収容される。本実施形態の場合、インク容器本体２内にインクを略満タンに充填したとき、このインク容器本体２は図１に示すような直方体形状かそれに近い形状となっている。

インク容器本体２の底部２ａ側にはインク供給口部３が設けられている。このインク供給口部３は、インク容器本体２の底部２ａより少し高い位置に配置されていて、かつ、そのインク容器本体２に一体に固定されている。また、インク供給口部３の一方の開口端３ａ（一端）側はインク容器本体２内に連通し、インク供給口部３の他方の開口端３ｂ（他端）側は印字記録装置（図示省略）側に接続される。

インク容器本体２内の底部２ａ側にはインク残液領域部４が設けられている。このインク残液領域部４は、インク供給口部３の一方の開口端３ａより低い位置にあって、インク容器本体２内にインク残液を積極的に溜めるために設けたものである。

本実施形態では、インク残液領域部４からインク供給口部３への粗粒インク等の流出を防止するために、インク供給口部３の開口端３ａの最下点Ｐがインク残液領域部４の上面４ａと一致するように構成している。

従って、インク容器１を水平な面に置いた場合、インク容器本体２内に最終的に残るインクの液面はインク供給口部３の開口端３ａの最下点Ｐとなり、この最下点Ｐより下の領域であるインク残液領域部４内に溜まったインクはインク供給口部３から外へ流出することはない。

インク容器本体２内の底部２ａ側には、インク残液領域部４の形状と容積を保持する保形手段５が設けられている。この保形手段５は、具体的には図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すいずれかのシート進入防止部材６から構成されている。

図２中のシート進入防止部材６は、いずれも、インク残液領域部４に相似の形状であって、インク残液領域部４より少し小さい寸法の中空箱型形状に形成されている。

本実施形態では、インク容器本体２より扁平な直方体形状の領域をインク残液領域部４とする構成を採っているため、シート進入防止部材６もその形状に合わせてインク容器本体２より扁平な直方体形状となっている。

また、このシート進入防止部材６は、その上面部６−１側が上を向くように、インク残液領域部４の内側に配置される。

例えば、負圧を利用してインク供給口部３からインク容器本体２内のインクが取り出されると、インク容器本体２は収縮し、そのインク容器本体２の初期の形状はつぶれて変形する。このとき、インク容器本体２の上面部を構成しているシート（以下、容器上面構成シート２−１という。）は、インク取り出し量（消費量）の増加に伴い次第にインク容器本体２の内側に引き込まれていく。この引き込み状態をインク残液領域部４側からみると、容器上面構成シート２−１は、次第にインク残液領域部４に近づき進入しようとする。しかし、その進入先にはシート進入防止部材６の上面部６−１があるため、容器上面構成シート２−１がインク残液領域部４に進入することはない。従って、インク残液領域部４への容器上面構成シート２−１の進入によってインク残液領域部４の形状と容積が変化することはなく、インク残液領域部４の形状と容積は初期状態のまま保持される。

インク容器本体２の側面部を構成しているシート（以下、容器側面構成シート２−２という。）も、容器上面構成シート２−１と同様に、インク容器本体２内のインク取り出し量の増加に伴い次第にインク容器本体２の内側に引き込まれて、インク残液領域部４に進入しようとするが、その進入先にはシート進入防止部材６の側面部６−２があるため、容器側面構成シート２−２がインク残液領域部４へ進入することはない。従って、インク残液領域部４へのインク容器側面構成シート２−２の進入によってインク残液領域部４の形状と容積が変化することはなく、インク残液領域部４の形状と容積は初期状態のまま保持される。

要するに、本実施形態におけるシート進入防止部材（保形手段）６は、インク容器本体２を構成するシートが移動した際に、そのシートがインク残液領域部４に進入することを防止することで、インク残液領域部４の形状と容積を初期状態に保持する。

シート進入防止部材６の上面部６−１には孔７が複数開設されている。この孔７は少なくとも粗粒インク等が通渦できる大きさを有している。従って、シート進入防止部材６の上面部６−１側にある粗粒インクは、この孔７を通過してインク容器本体底部２ａ側のインク残液領域部４に沈殿し溜まりうる。シート進入防止部材６の上面部６−１に開設されているこの孔７の断面形状は任意であり各種考えられる。

図２（ａ）は断面円形の孔７をシート進入防止部材６の上面部６−１に複数設けた例である。この例では、シート進入防止部材６の上面部６−１に断面円形の孔６をマトリックス状に配置しているが、この配置構成に限定されることはない。尚、この図２（ａ）の例では、シート進入防止部材６の上面部６−１全体の中で孔６の開いていない部分がインク残液領域部４への容器上面構成シート２−１の進入を防止する。

図２（ｂ）は、断面四角形の孔７をシート進入防止部材６の上面部６−１に複数設けた例である。この例では、シート進入防止部材６の上面部６−１を十字線で４等分したときにできる４つの四角形の内側に、その四角形より小さい断面四角形の孔７を１つずつ配置しているが、この配置構成に限定されることはない。尚、この図２（ｂ）の例では、シート進入防止部材６の上面部６−１全体の中で上記十字線に相当する部分がインク残液領域部４への容器上面構成シート２−１の進入を防止する。

図２（ｃ）は、断面三角形の孔７をシート進入防止部材６の上面部６−１に複数設けた例である。この例では、シート進入防止部材６の上面部６−１をその対角線で区切ったときにできる４つの三角形の内側に、その三角形より小さい断面三角形の孔７を１つずつ配置しているが、この配置構成に限定されることはない。尚、この図２（ｃ）の例では、シート進入防止部材６の上面部６−１全体の中で上記対角線に相当する部分がインク残液領域部４への容器上面構成シート２−１の進入を防止する。

シート進入防止部材６の上面部に開設されている上記孔７については、その内部を例えば、図３（ａ）または（ｂ）に示すようなオリフィス形状とすることができる。

図３（ａ）は、上記孔７の内部全体をオリフィス形状とした例である。すなわち、この図３（ａ）の孔７は、粗粒インクが沈降し入り込む孔７の一端側（孔上端）から粗流インクが逆に戻ろうとする孔７の他端側（孔下端）にかけて、孔内部が漏斗状に狭くなっている。

図３（ｂ）は、上記孔７の中央部をオリフィス形状とした例である。すなわち、この図３（ｂ）の孔７は、孔上端から孔中央付近にかけて孔内部が漏斗状に狭くなり、孔中央付近で孔の内径は最小になり、さらに、孔中央付近から孔下端にかけては孔内部が次第に拡がるように形成されている。

上記のように孔７の内部をオリフィス形状にすると、シート進入防止部材６の上方からその孔７を通過してインク残液領域部４に溜まった粗粒インクが再びシート進入防止部材６の上方へ戻りにくいという利点がある。

ところで、インク容器本体２内のインクがインク供給口部３から取り出されるとき、そのインク容器本体２内ではインク供給口部３側へインクが流動し、このインク流動作用等によりシート進入防止部材６が移動し、インク残液領域部４の形状と容積を保持するシート進入防止部材６の保形効果が損なわれる可能性も考えられる。このため、シート進入防止部材６はインク容器本体２側に固定するか、あるいは、インク容器本体２と一体のインク供給口部３に固定することが好ましい。

インク容器本体２の素材については以下の４点の項目に留意して選定される。特にＩＪ用インクをインク容器本体２内に収容する場合は、下記項目の影響により、ＩＪ印刷装置のヘッドからのインクの吐出に大きく影響する場合がある。

（１）素材そのものあるいは素材の添加成分が、インクに与える影響が小さいものであること（内溶液であるインクの保護）。

（２）インクによるインク容器本体の膨潤、寸法変化、強度変化が生じにくいこと。

（３）インク容器本体からインク成分が滲み出ないこと（内溶液のバリア性）。

（４）インク容器本体を透過する大気中の酸素量がより少ないこと（酸素バリア性）。

以上（１）〜（４）の項目条件を満足するものとしては、例えば、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリアミド（ナイロン）あるいはポリオレフィレン（ＰＥ、ＰＰ）をベースとした単層あるいは多層フィルム素材で作られた容器が好ましいが、これらの素材に限定されることはない。

多層フィルム素材を用いてインク容器本体を構成する場合には、そのフィルム層間にアルミのフィルム層、アルミの蒸着層、あるいは、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）の蒸着層を設けることで、より一層確実にインク容器本体の酸素・水蒸気バリア性を確保することができる。

シート進入防止部材の素材に関しても上記（１）と（２）の項目条件を満たすことが必要であることはいうまでもない。特に、シート進入防止部材は、インク残液領域部の形状と容積を保持する手段であるため、保形性を有する素材でシート進入防止部材は形成される必要がある。

次に、上記の如く構成されたインク容器の使用例等について図１に基づき説明する。

図１のインク容器１は例えば孔版印刷機やＩＪ印刷装置等の印字記録装置に装着し使用される。この際、インク供給口部３の他端３ｂ側が印字記録装置側に接続される。インク容器本体２内のインクはインク供給口部３から取り出されて印字記録装置内の印刷ヘッド側に供給される。そうすると、インクの取り出し量に応じてインク容器本体２は収縮しその容積が減少する。しかし、このとき形状の変形と容積の減少が生じる部位は、インク容器本体２の一部、具体的にはインク容器本体底部２ａ側のインク残液領域部４を除く部位のみであり、インク容器本体２全体の中でその底部側に位置するインク残液領域部４の形状と容積は初期状態のまま保持される。

すなわち、インク容器本体２内からインクが取り出される際、容器上面構成シート２−１や容器側面構成シート２−２はインク容器本体２の内側に引き込まれてインク残液領域部４に進入しようとするが、かかるシートのインク残液領域部４への進入はシート進入防止部材６により阻止される。このため、インク容器本体２内からインクが取り出されても、インク残液領域部４の形状と容積は初期状態のまま保持される。

インク容器本体２内においてインクの経時的変化により粗粒インク等が生じた場合、この粗粒インク等はシート進入防止部材６の孔７を通ってインク残液領域部４に沈殿し溜まる。この際、インク容器本体２内からインクが取り出されることによりインク容器本体２に収縮変形が生じても、インク残液領域部４の形状と容積は初期状態のまま保持されるから、インク残液領域部４内の粗粒インク等はそのままインク残液領域部４に残り、インク容器本体２内から印字記録装置内へ流出する粗粒インク等の量は激減する。

従って、粗粒インク等の沈殿物が印字記録装置内へ供給されることによる不具合、例えば、ＩＪ印刷装置におけるＩＪヘッドの孔の目詰まりや、孔版印刷機における版胴やスクリーンの孔の目詰まりが減少し、これらの印字記録装置においては、安定した高品質の印刷画像を形成することができ、目詰まりによる動作不良がなくなり、その装置動作が安定する。

上記実施形態では、インク容器本体２より扁平な直方体形状の領域をインク残液領域部４とする構成を採用したため、そのインク残液領域部４の底面は傾斜のないフラットな水平面となっているが、これに代えて、図４に示すようにインク残液領域部４の底面４ａを傾斜面とすることもできる。

この場合、上記傾斜面はインク供給口部３の方向に向かって下るように傾斜するものとし、また、シート進入防止部材６の下部側はそのインク残液領域部底面４ａの傾斜に合わせて傾斜するように形成されるものとする。

上記のようにインク残液領域部４の底面４ａを傾斜面とした場合には、インク残液領域部４に粗粒インクを溜める効率がより一層向上する。

上記実施形態では、図１のようにインク容器本体２内の底部２ａ側全体をインク残液領域部４とする構成を採用したが、これに代えて、図５に示すようにインク容器本体２の底部２ａ側の一部だけをインク残液領域部４として構成してもよい。

この場合、インク残液領域部４はインク供給口部４から離れた位置に設けることもできるが、図５の例のように、粗粒インクの貯留効率を高めるため、インク供給口部４の近傍下部に上記インク残液領域部４を設けることが好ましい。

上記のようにインク容器本体２の底部２ａ側の一部にインク残液領域部４を設けた構成によると、インク容器本体２底面側の一箇所に集中的にインクが集められて残るから、無駄にインク容器本体２内に残るインクが少なくなり、インクの消費率が向上するという利点もある。

また、上記のようにインク容器本体２の底部２ａ側の一部をインク残液領域部４とする構造の場合にも、図６に示したように、そのインク残液領域部４の底面４ａを傾斜面とすることができる。

この場合も、シート進入防止部材６の下部側はそのインク残液領域部底面４ａの傾斜面に合わせて傾斜するように形成されるものとする。尚、インク残液領域部底面４ａの傾斜面の詳細構成は前述した図４の傾斜面と同様であるため、その詳細説明は省略する。

シート進入防止部材６（保形手段）の他の実施形態として、図示は省略するが、そのシート進入防止部材６の全体若しくは上面部のみを保形性のある不織布で構成することもできる。

上記のような不織布を用いたシート進入防止部材６を採用すると、不織布を構成する繊維間に粗粒インクが絡まり捕獲されるという効果が期待でき、印字記録装置側への粗粒インクの流出をより一層効果的に防止することができる。

上記実施形態で説明したシート進入防止部材については、インクを取り出す際にインク容器本体が単純に扁平状に変形してつぶれていく構造のものだけでなく、たとえば、特開２００１−１９９４５５号公報に記載されているインク容器本体、すなわち、インク容器本体を構成している可撓性シートの一部がインク取り出しの際に折り返るように反転する構造のものにも適用することができる。

本発明の一実施形態であるインク容器の断面図。 図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は図１のインク容器に採用されるシート進入防止部材の斜視図である。 シート進入防止部材に設けられる孔の説明図。 本発明の他の実施形態であるインク容器の断面図。 本発明の他の実施形態であるインク容器の断面図。 本発明の他の実施形態であるインク容器の断面図。

符号の説明

１ インク容器
２ インク容器本体
２−１ 容器上面構成シート
２−２ 容器側面構成シート
２ａ インク容器本体の底部
３ インク供給口部
３ａ インク供給口部の一方の開口端（一端）
３ｂ インク供給口部の他方の開口端（他端）
４ インク残液領域部
４ａ インク残液領域部の底面
５ 保形手段
６ シート進入防止部材
６−１ シート進入防止部材の上面部
７ 孔

Claims (7)

1. 印字記録装置に装着され使用するインク容器であって、
   上記インク容器は、
   可撓性を有するシートで構成された袋状のインク容器本体と、
   上記インク容器本体内に一端が連通し、他端が上記印字記録装置側に接続されるインク供給口部とを備え、
   上記インク容器を上記印字記録装置に装着した際の上記インク容器の姿勢において、上記インク容器本体内の底部側には、
   上記インク供給口部の一端より低い位置に設けたインク残液領域部と、
   上記インク残液領域部の形状と容積を保持する保形手段とが設けられること
   を特徴とするインク容器。
2. 上記インク残液領域部は、上記インク容器本体内の底部側の一部で、かつ、上記インク供給口部の近傍下部に設けられること
   を特徴とする請求項１に記載のインク容器。
3. 上記インク残液領域部は、その上面が上記インク供給口部の一端の最下点と一致するように設けられること
   を特徴とする請求項１に記載のインク容器。
4. 上記保形手段は、上記インク容器本体を構成するシートが移動した際に、そのシートが上記インク残液領域部に進入することを防止することで、上記インク残液領域部の形状と容積を保持すること
   を特徴とする請求項１に記載のインク容器。
5. 上記保形手段は、上記インク容器本体、上記インク供給口部のいずれか一方あるいはその両方に固定されていること
   を特徴とする請求項１に記載のインク容器。
6. 上記保形手段はシート進入防止部材からなり、
   上記シート進入防止部材の上面部には粗粒インクが通過できる孔が設けられ、
   上記孔はその内部がオリフィス形状となっていること
   を特徴とする請求項１に記載のインク容器。
7. 上記保形手段は不織布で構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載のインク容器。

Images