JP2000158674A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間インクが通気孔に接触していても、イ
ンクの漏洩を防止できるインクカートリッジを提供す
る。 【解決手段】 通気孔が形成されたインクを収容するた
めのケースと、この通気孔に取り付けられたフィルタと
を備えており、フィルタが、厚さが１００μｍ以上であ
って、通気度がガーレー数により表示して６０ｓｅｃ／
１００ｍｌ以下の多孔質膜であるインクカートリッジと
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクカートリッ
ジに関し、特に、カートリッジ内の正圧または負圧を解
放するための通気孔を備えながらも、輸送時および貯蔵
時におけるインク漏れを防止する構造を備えたインクカ
ートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、プリンタなどの画像形成装置
においては、インクカートリッジから印字ヘッドにイン
クを供給する機構が多用されている。予めインクが収容
されたインクカートリッジは、例えばプリンタの所定の
位置に搭載される。この位置に搭載されることによりイ
ンクカートリッジとプリンタヘッドとが導通し、インク
がプリンタヘッドへと供給される。

【０００３】このような機構では、インクが減少するに
つれてインクの液面が下降してカートリッジの内部に負
圧が生じる。この負圧が大きくなるとインクの正常な流
出が妨げられるため、カートリッジには通気孔が設けら
れている。通気孔は、プリンタなどに搭載したときにイ
ンクに浸らない位置に形成される。しかし、カートリッ
ジの輸送時や保管時には、インクが通気孔から漏洩する
危険がある。そこで、カートリッジの通気孔には、気体
（空気）は通過させるが液体（インク）は漏洩させない
フィルタが設けられる。フィルタとしては、例えば、ポ
リエチレン多孔質膜などのポリオレフィン多孔質膜やポ
リテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」とい
う）多孔質膜などのフッ素樹脂多孔質膜が用いられてい
る。

【０００４】特開平９−１４１８９１号公報には、フィ
ルタを備えた通気孔の配置を改善することによりインク
が漏洩する危険をさらに低減したインクカートリッジが
開示されている。このインクカートリッジでは、通気孔
が、例えばカートリッジの相対する壁面に設けられる。
このように複数の通気孔が同時にインクに浸らないよう
に配置すれば、カートリッジの姿勢にかかわらず少なく
とも一つの通気孔が外部と導通している。したがって、
インクが１つの通気孔を覆った状態で環境温度が上昇し
たとしても、カートリッジの内部にインクを押し出すよ
うに作用する正圧が生じることはない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カート
リッジの内部の正圧を解放したとしても、インクと接触
している通気孔からインクが漏洩する危険は残ってい
る。フィルタには液体（インク）を遮蔽しながら気体
（空気）を透過する特性を有する膜が使用されるが、イ
ンクは表面張力が低い液体であってフィルタに浸透しや
すい。したがって、インクが長時間フィルタと接触して
いると、フィルタに徐々に浸透して漏洩に至る危険があ
る。特に、温度が高くなると、インクの表面張力がさら
に低下するために、フィルタへのインクの浸透は促進さ
れる。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑み、特に長時間
インクが通気孔に接触していても、インクの漏洩を防止
できるインクカートリッジを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のインクカートリッジは、通気孔が形成され
たインクを収容するためのケースと、前記通気孔に取り
付けられたフィルタとを備え、前記フィルタが、厚さが
１００μｍ以上であって、通気度がガーレー数により表
示して６０ｓｅｃ／１００ｍｌ以下の多孔質膜であるこ
とを特徴とする。

【０００８】ここで、上記ガーレー数は、具体的には、
ＪＩＳ Ｐ８１１７に規定されているガーレー試験法に
よって定められる。

【０００９】上記フィルタの厚さは２５０μｍ以上であ
ることが好ましい。また上記フィルタはフッ素樹脂膜で
あることが好ましい。

【００１０】上記フィルタは多数の細孔を有する多孔質
膜であり、上記ガーレー数により表示される通気性を有
しながらも、十分な厚さを備えているために、長時間イ
ンクと接していても、あるいはインクと接した状態で環
境温度が変動しても、インクの漏洩を効果的に抑制する
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のインクカートリ
ッジの一形態を示す断面図である。このインクカートリ
ッジのケース１の内部にはインク２が収容されている。
インク２は、ケース１の上部に形成されたインク注入孔
１１から注入される。インク２が注入された後、インク
注入孔１１はキャップ１２で封鎖される。インク２は、
インクカートリッジがプリンタヘッド（図示せず）と接
続した状態で、インク供給孔３からプリンタヘッドへと
送りこまれる。

【００１２】キャップ１２には通気孔１４が設けられて
おり、通気孔１４によりケース１の内部空間が外部空間
と導通している。通気孔１４にはフィルタ１３が取りつ
けられており、ケース１の内外はフィルタ１３を介して
導通している。フィルタ１３は、厚さが１００μｍ以
上、好ましくは２５０μｍ以上であってガーレー数が６
０ｓｅｃ／１００ｍｌ以下のフッ素樹脂膜である。イン
クカートリッジの輸送時や保管時には、インク２が通気
孔１４に接触する場合がある。しかし、この通気孔１４
には、フィルタ１３が配置されているために、長時間接
触していてもインクの漏洩を防止することができる。

【００１３】多孔質膜の材質は、ＰＴＦＥ、ポリクロロ
トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テ
トラフルオロエチレン−エチレン共重合体などのフッ素
樹脂が好ましい。フッ素樹脂は、通気性、耐インク性に
優れているために、インク漏れを長時間防止する観点か
らは特に好ましい。多孔質膜としては、例えばＰＴＦＥ
からなるシートを一軸延伸法または二軸延伸法により多
孔化して製造したＰＴＦＥ多孔質膜が特に好適である。

【００１４】ＰＴＦＥ多孔質膜をフィルタとして用いる
場合には、強度を確保するために、通気性のある支持材
と積層して用いてもよい。支持材としては、不織布、織
布、ネットなどを用いることができる。

【００１５】なお、インクの浸透を抑制するために、多
孔質膜の表面に撥水撥油処理を施してもよい。撥水撥油
処理は、例えば、側鎖にパーフルオロアルキル基を有す
るアクリルポリマーを塗布することにより行うことがで
きる。

【００１６】

【実施例】図２に示したインクカートリッジに、各種の
フィルタを装着し、インク漏洩試験を実施した。このイ
ンク漏洩試験には、市販の水性インク６（表面張力３３
dyne/cm²）を使用した。この水性インク６を収容した樹
脂製容器５は、その内部の空間の寸法が直径２ｃｍ、高
さ１２ｃｍ（容器の厚さは約１ｍｍ）である。また、樹
脂製容器５の上部と下部には円形の空孔を設け、各空孔
をキャップ２１により封鎖した（上方の空孔はインク６
の注入後に封鎖）。各キャップ２１には、直径が５ｍｍ
の通気孔２２を設け、この通気孔２２の内面にＰＴＦＥ
多孔質膜をフィルタ２３として熱溶着した。したがっ
て、キャップ装着後には、樹脂製容器１の内部は、２つ
のフィルタ２３を介してのみ外部と接続している。

【００１７】フィルタ２３としては、表１に示す３種類
のＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工株式会社製）を使用し
た。

【００１８】 （表１） ―――――――――――――――――――――――――――――――――― 厚さ（μｍ） 平均孔径（μｍ） 通気度(sec/100ml) ―――――――――――――――――――――――――――――――――― フィルタＡ ２４０ ０．８ ３１ フィルタＢ ３３０ １．６ １０ フィルタＣ ６０ ２．７ ３．６ ――――――――――――――――――――――――――――――――――

【００１９】フィルタＡ〜Ｃを備えたインクカートリッ
ジを各３個用意し、図２に示したように、下方のフィル
タがインクにより覆われるように姿勢をほぼ垂直とし
て、インクカートリッジを冷熱サイクル試験機に静置し
た。その後、以下の温度サイクル試験を実施した。

【００２０】温度サイクル：６０℃２時間→室温２時間
→−３５℃２時間→室温２時間なお、室温は約２５℃で
あった。

【００２１】以上のサイクルを１サイクルとして、２サ
イクル、５サイクルおよび７サイクル経過後にインクの
漏洩の有無を観察した。結果を表２に示す。なお、表２
において、○はインクの漏洩が観察されなかった場合、
×はインクの漏洩が観察された場合をそれぞれ示す。

【００２２】 （表２） ――――――――――――――――――――― サイクル数（回数） ２ ５ ７ ――――――――――――――――――――― フィルタＡ No.1 ○ ○ ○ No.2 ○ ○ ○ No.3 ○ ○ ○ フィルタＢ No.1 ○ ○ ○ No.2 ○ ○ ○ No.3 ○ ○ ○ フィルタＣ No.1 × × × No.2 × × × No.3 × × × ―――――――――――――――――――――

【００２３】また、フィルタＡ〜Ｃを備えたインクカー
トリッジを各３個用意し、上記と同様、下方のフィルタ
がインクにより覆われるように姿勢をほぼ垂直として、
インクカートリッジを乾燥機に静置した。その後、乾燥
機内を４０℃に保ち、１５０時間放置した。

【００２４】１５０時間経過後のインクの漏洩の有無を
表３に示す。表３においても、○はインクの漏洩が観察
されなかった場合、×はインクの漏洩が観察された場合
をそれぞれ示す。

【００２５】 （表３） ――――――――――――――――――――――― 放置時間（時間） 50 100 150 300 ――――――――――――――――――――――― フィルタＡ No.1 ○ ○ ○ ○ No.2 ○ ○ ○ ○ No.3 ○ ○ ○ × フィルタＢ No.1 ○ ○ ○ ○ No.2 ○ ○ ○ ○ No.3 ○ ○ ○ ○ フィルタＣ No.1 × × × × No.2 × × × × No.3 × × × × ―――――――――――――――――――――――

【００２６】表２および表３に示したように、フィルタ
ＡおよびフィルタＢを使用すれば、温度変化を経ても、
あるいは長時間静置しても、インクカートリッジからの
インクの漏洩を防止することができた。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
厚さが１００μｍ以上であって、通気度がガーレー数に
より表示して６０ｓｅｃ／１００ｍｌ以下の多孔質膜を
フィルタとして用いることにより、長時間インクが通気
孔に接触していても、インクの漏洩を防止できるインク
カートリッジを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のインクカートリッジの一形態の断面
図である。

【図２】 実施例で用いたインクカートリッジの断面図
である。

【符号の説明】

１ 樹脂製容器 ２ インク ３ インク供給孔 １１ インク注入孔 １２ キャップ １３ フィルタ １４ 通気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名畑 憲兼 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 KC10 KC17 3E084 AA02 AA05 AA12 AB01 BA02 CA01 DA01 EA03 EB03 FA09 FB03 GA04 GB04 KA02 KB01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通気孔が形成されたインクを収容するた
   めのケースと、前記通気孔に取り付けられたフィルタと
   を備え、前記フィルタが、厚さが１００μｍ以上であっ
   て、通気度がガーレー数により表示して６０ｓｅｃ／１
   ００ｍｌ以下の多孔質膜であることを特徴とするインク
   カートリッジ。
2. 【請求項２】 前記フィルタの厚さが２５０μｍ以上で
   ある請求項１に記載のインクカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記フィルタがフッ素樹脂膜である請求
   項１または２に記載のインクカートリッジ。