JP2001063099A - インクタンク、インクタンクを搭載するインクジェット記録装置、およびインクタンクの包装パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク残量を視認可能であるとともに、紫外
線による内部のインクの染料の変質を防ぐ。 【解決手段】 インクジェットヘッドから吐出すべきイ
ンクを収容するインクタンク１０が、紫外線吸収剤を含
有する樹脂材料から形成され、可視光に対する透過性を
有するとともに、紫外線に対する遮光性または減光性を
有している。紫外線吸収剤は、サリチル酸系、ベンゾフ
ェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート
系などの紫外線吸収剤である。また、この樹脂には、紫
外線吸収剤に加えて、ヒンダードアミン系光安定剤など
の紫外線安定剤が添加されている。収容されたインクが
紫外線による変質や劣化を生じることが防げる。また、
可視光に対する透過性を有していると、誤差の少ない光
学式検知手段が容易に採用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクタンク、具
体的には視認性に優れたリサイクル容易なインクタンク
と、このようなインクタンクを搭載するインクジェット
記録装置およびインクタンクの包装パッケージに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録手段
（液体吐出ヘッド）から記録媒体上にインクを吐出して
記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易
であること、ノンインパクト方式のため騒音が少ないこ
と、多種多様なインクを用いることが可能なためカラー
画像が容易に形成可能であることなどの利点により、こ
こ数年で広く普及している。

【０００３】ここで、近年のインクジェット記録装置の
普及に伴い、使用するインク量の増加が求められてきて
いる。

【０００４】そこで、最近では、インク収容効率・使用
効率を向上させるために、特開平６−４００４１号公報
に開示されているように、インクタンク内の半分ほどの
スペースにインク吸収体が充填された構成や、特開平９
−２６７４８３号公報に開示されているように、多層構
造のインクタンクを用い、インクの使用に伴って内壁層
が変動し、その反力でインクを保持する構成などが提案
され、一部実用化もされている。

【０００５】このようなインクジェット記録装置は、イ
ンクを吐出して印字を行うという構造上、インクタンク
内のインクが無くなった際、急に印字が不能になるた
め、インクタンク内にあるインクの残量が検出可能であ
ることが望ましい。そのため、実際に利用するユーザー
がインク量を直接視認することができるように、可視光
を透過する透明または半透明の部材により構成されてい
るインクタンクが実用化されている。これは、インクタ
ンク装填前に、何色のインクが収容されたインクタンク
であるかを容易に確認できるという利点もある。

【０００６】実際には、ユーザーの目視による残量検知
のほかに、装置側に光学式のインク残量検知手段を設け
ている場合もある。この残量検知手段は、インクタンク
外部からインク貯蔵部に光を照射し、その透過光もしく
は反射光の、インクの有無による強度差により、インク
残量を検知する。従って、この光学式検知手段を採用す
るためには、インクタンクが可視光を透過する必要があ
り、また、このようにインクタンクが可視光に対する透
過性を有してさえいれば、この光学的検知手段は比較的
容易に組み込むことが可能であり、誤差が小さくインク
成分に影響を与えないものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、インクジェット
記録装置により出力される画像について、写真調画質が
追求されより一層の高画質化が求められてきている。そ
れに伴い、優れた発色性や、耐候性をもつインクなどの
開発が進んでいる。その中で、この写真調画質を実現す
る方法の一つとして、通常のインクよりもさらに淡い色
のインクを用いることにより、紙などの記録媒体上に吐
出したインク滴の留状感が残らないようにし、しかも印
字に階調性をもたせる方法が実用化されている。

【０００８】ところが、前記した従来のインクタンクに
このような淡い色のインクを収容して、保管および使用
した場合に、その色調が経時的に劣化するおそれがあ
る。特に、従来のインクに比較して染料濃度を１／５や
１／１０に低減したインクをインクタンクに注入し、耐
光試験を行った結果、インクの色相、彩度、明度が変化
し、所望の色調が得られなくなるおそれがある。

【０００９】この現象は、１つのインクタンクにより使
用できるインク量が増大していることに伴い、記録装置
に搭載される時間が長くなった結果、認識されるように
なった。また、インクジェット記録装置の普及の結果、
消耗品であるインクタンクもさまざまな環境下で保管さ
れることとなり、店頭での陳列期間が長いインクタンク
においてもこうした課題が認識されるようになった。

【００１０】この現象について、本発明者等が鋭意研究
した結果、透光性を有するインクタンクに収容されたイ
ンクが紫外線を浴びたために、溶解しているインク染料
の多くが分解して変質してしまい、本来の染料のまま残
留している量が減少し、実質的な染料濃度が低下したこ
とが判明した。そのため、色が薄くなる、いわゆる色抜
けと呼ばれる現象が生じることがわかった。

【００１１】しかも、カラーを構成する複数色（４色や
６色が一般的である）のうち、紫外線の影響度合いは、
色、染料構造によっても異なるのに加え、インクタンク
が紫外線を浴びる時間もインクタンクを開封した後の使
用履歴によって各色まちまちである。このため、全体に
色褪せたようになることもあるし、１色だけが褪色して
色バランスがくずれたりすることもある。特に徐々に褪
色していく変化は、ちょうどテレビのＣＲＴが劣化して
いくがごとく、大方のユーザーには判別しにくい変化で
はあるが、使い切ったインクタンクを新しいインクタン
クに交換した際には、本発明人らが指摘する課題が顕著
に認識される。すなわち、染料成分が褪色傾向にある古
いインクタンクからプリントを始め、褪色がほとんど認
められないインクタンクに交換して連続プリントした際
には、あるいは、逆の場合においても、比較対象プリン
トがすぐ手許に存在するため、色がおかしいとの認識を
避けることはできない。

【００１２】ところで、無機顔料や有機顔料を用いて着
色したタンクやフィラーを添加して剛性アップしたタン
クなどは、紫外線は遮蔽される。しかしながら、こうし
た構成は上述の光学式残量検知によるインクの残量（有
無）検知が難しい場合が多く、また、材料リサイクルの
観点からも用途が限定され望ましくなかった。

【００１３】さらに、販売時の形態について考慮する
と、インクタンクに収容されたインクの視認性が求めら
れるように、商品パッケージにおいても中の商品（イン
クタンク）が見えることは望ましい。その場合、透明パ
ッケージ材料としては、ＰＳ（ポリスチレン）やＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）が汎用樹脂の中でも代
表的なパッケージ材料としてあげられ、これらについて
は再生材も流通している。ところが、ＰＳは水蒸気バリ
ア性に乏しいため、インクが蒸発して色材濃度が上昇す
るという問題が起きやすい。ＰＥＴについては、一般的
にインクの固着乾燥防止を目的に処方する尿素の類が分
解して発せられる蒸気（アンモニア）に侵されるという
弱点があり、少なくとも袋形態のパッケージの材料とし
て用いるには課題があった。

【００１４】そこで本発明の目的は、ユーザーによる視
認性を確保し光学式残量検知手段の利用を可能にしつ
つ、紫外線によるインクの色調の変化を防ぎ得るインク
タンクおよびインクジェット記録装置を提供することに
ある。

【００１５】さらに、本発明の他の目的は、上述の新規
な着想に基づくインクジェット記録装置やインクタンク
の包装パッケージなどを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明のインクタンクは、インクを収容するイン
ク収容部と、該インク収容部を保護する筐体と、を備
え、該筐体外部からインク収容部内部へ向かう可視光及
び赤外光を透過可能であるとともに、前記筐体外部から
インク収容部内部へ向かう紫外光に対して減光可能な樹
脂材料を有することを特徴とする。

【００１７】また、本発明の他の形態のインクタンク
は、インクを収容するインク収容部と、該インク収容部
を保護する筐体と、を備え、該筐体外部からインク収容
部内部へ向かう可視光及び赤外光を透過可能であるとと
もに、紫外線吸収剤を含有する樹脂材料を有することを
特徴とする。

【００１８】また、本発明は上述のインクタンクを搭載
する記録装置、及びインクタンクの包装パッケージにつ
いても提供するものである。

【００１９】本発明のインクジェット記録装置は、イン
クを収容するインクタンクと、該インクタンクから供給
されたインクを記録媒体に向けて吐出するインクジェッ
トヘッドとを有し、前記インクタンク内のインク残量を
検知する光学式検知手段を有するとともに、該インクタ
ンクは、インクを収容するインク収容部と、該インク収
容部を保護する筐体と、を備え、該筐体外部からインク
収容部内部へ向かう可視光及び赤外光を透過可能である
とともに、前記筐体外部からインク収容部内部へ向かう
紫外光に対して減光可能な樹脂材料を有することを特徴
とする。

【００２０】また、本発明のインクタンクの包装パッケ
ージは、インクを収納するインクタンクと、該インクタ
ンクを覆う包装部材と、を備え、 前記包装部材が、可
視光及び赤外光を透過可能であるとともに、紫外光に対
して減光可能な樹脂材料を有することを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００２２】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実
施形態のインクタンクおよびこのインクタンクを着脱自
在に装着可能なヘッド一体型インクタンクホルダーを示
す概略斜視図であり、図１（ａ）は装着前、図１（ｂ）
は装着後の様子を示している。

【００２３】吐出用液体の収容容器であるインクタンク
１０は、ほぼ直方体形状をなしており、その上壁には、
インクタンク内部と通じる穴である大気連通口１２が設
けられている。また、インクタンク１０の下壁には、筒
状に突出した形態で、吐出用液体供給口（インク供給
口）を有するインク供給筒１４が形成されている。な
お、物流過程では大気連通口１２はフィルムシートなど
により、また、このインク供給筒１４はインク供給口密
閉部材であるキャップにより塞がれて密閉される。

【００２４】インクタンク１０の外側には、レバー部材
１６が弾性変形自在に一体に成形されており、その中間
部に係止用突起１６Ａが形成されている。

【００２５】上述のインクタンク１０が装着されるヘッ
ド一体型のタンクケース２０は、本実施形態では、例え
ば、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの各色のインク
タンク１０（１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ）を収容してい
る。タンクケース２０の下部にはカラーインクジェット
ヘッド２２が一体的に設けられている。カラーインクジ
ェットヘッド２２には、複数の吐出口が下向きに形成さ
れている（以下、この吐出口が形成されているヘッドの
面を吐出口形成面と称す）。

【００２６】インクタンク１０が、図１（ａ）に示す状
態から、ヘッド一体型のタンクケース２０内に押し込ま
れると、インク供給筒１４がカラーインクジェットヘッ
ド２２の不図示のインク供給筒受け部に係合し、かつ、
カラーインクジェットヘッド２２のインク通路がインク
供給筒１４と連通する。そして、レバー部材１６の係止
用突起１６Ａがヘッド一体型のタンクケース２０の所定
箇所に形成された不図示の突起に係合し、図１（ｂ）に
示す正規の装着状態が得られる。

【００２７】なお、このインクタンク１０が装着された
状態のヘッド一体型のタンクケース２０は、図２に示す
インクジェット記録装置のキャリッジ８１に搭載され
る。このインクジェット記録装置は、タンクケース２０
を着脱自在に搭載可能なキャリッジ８１と、ヘッドの複
数の吐出口からのインク乾燥を防止するためのヘッドキ
ャップとヘッドの動作不良時に複数の吐出口からインク
を吸引するための吸引ポンプとが組み込まれたヘッド回
復ユニット８２と、被記録媒体としての記録用紙が搬送
される給紙面８３とを備える。キャリッジ８１は、回復
ユニット８２上での位置をホームポジションとしてお
り、ベルト８４がモータなどにより駆動されることで図
中の左右方向へ走査される。この走査中に、給紙面（プ
ラテン）８３上に搬送された記録用紙に向けてヘッドよ
りインクを吐出することで印字が行なわれる。この状態
で、インクタンク１０の底部とヘッドの吐出口形成面と
の間には所定の水頭差Ｈが形成される。

【００２８】次に、本発明のインクタンク１０の内部構
造について、図３を参照して詳細に説明する。

【００２９】本実施形態のインクタンク１０は、上部で
大気連通口１２を介して大気に連通し下部でインク供給
口に連通し、内部に負圧発生部材である吸収体３２を収
容する負圧発生部材収納室３４と、液体のインクを収容
する実質的に密閉された液体収納室３６とを含み、両室
３４，３６は隔壁３８により仕切られている。そして、
第１収容室３４と第２収容室３６とはインクタンク１０
の底部付近で隔壁３８に形成された連通口４０を介して
のみ連通している。

【００３０】第１収容室３４を区画するインクタンク１
０の上壁には、内部に突出する複数のリブ４２が一体的
に形成され、第１収容室３４に圧縮状態で収容される吸
収体３２に圧接している。そして、上壁と吸収体３２の
上面との間にエアバッファ室４４が形成されている。吸
収体３２は熱圧縮ウレタンフォームで形成されており、
所定の毛管力を発生すべく、圧縮状態で第１収容室３４
内に収容されている。

【００３１】また、インク供給口を画成しているインク
供給筒１４内には、ディスク状または円柱状の圧接体４
６が配置されている。圧接体４６は、例えば、ポリプロ
ピレンのフェルトにより形成され、それ自体は外力によ
り容易に変形しないものである。圧接体４６は、タンク
ケースに２０に装着されていない、図３に示す状態にお
いて、吸収体３２を局所的に圧縮するように押し込まれ
た状態に保持されている。このために、インク供給筒１
４の端部には、圧接体４６の周辺に当接するフランジ１
４Ａが形成されている。

【００３２】また、インクタンク１０の底面には、光学
式インク残量検知を行なうための三角突起９３が一体的
に設けられている。この三角突起９３は、２つの斜面部
９５、９４を有し、透明に近くかつインク３５と屈折率
が非常に近似したポリプロピレンなどの材質で形成され
ている。インクジェット記録装置本体には、図４に示す
ように、発光部９８と受光部９７を有する光学式検知手
段９９が設けられている。

【００３３】インクジェット記録装置が稼働するとイン
クジェットヘッド２２からインクが吐出され、それに伴
ってインクタンク１０の負圧発生部材収納室３４内に
は、インク吸引力が作用する。この負圧発生部材収納室
３４内の負圧発生部材である吸収体３２中に充分な量の
インクが含浸されているときは、負圧発生部材中のイン
クが消費され、そのインクの上面（気液界面３７）（図
３参照）が低下する。このときの発生負圧の大きさは、
負圧発生部材の気液界面における毛管力と吐出口形成面
からの気液界面３７の高さにより決定される。

【００３４】さらに消費が進み、気液界面３７が大気導
入路の第１通路５０の上端部に到達した後、液体収納室
３６の底部の圧力が第２通路６０内より低くなると、第
１通路５０および第２通路６０を通じて液体収納室３６
に空気が供給される。この結果、液体収納室３６内の圧
力は空気が導入された分だけ上昇し、この上昇した圧力
と負圧発生部材である吸収体３２の圧力との差を解消す
べく、液体収納室３６から吸収体３２中へ連通口４０を
介してインクが供給される。すなわち、気液交換が行わ
れる。この時点でタンク底部の圧力はインク供給量分だ
け上昇し、それに伴って、液体収納室３６への空気の供
給が停止する。

【００３５】インク消費中は、上述の気液交換が連続的
に行われることで、液体収納室３６のインクが負圧発生
部材収納室３４内へ随時供給される。

【００３６】次に、本実施形態における光学式インク残
量検知方法について説明する。本実施形態の方法による
と、光学式検知手段９９の発光部９８から三角突起９３
の斜面部９４に光を照射し、この光が、斜面部９４およ
び斜面部９５により反射された反射光を受光部９７にて
受光し、この受光部９７に届く光量を公知の光電変換方
式により電子信号に変換してインクタンク１０内のイン
ク３５の有無の検知を行なう。

【００３７】具体的には、インクタンク１０内にインク
３５が十分にある場合、三角突起の２つの斜面部９４、
９５はインクに接している。インク３５の屈折率は、イ
ンクタンク１０の材質（ポリプロピレン）の屈折率に近
いため、インク３５が十分満たされている場合は、図４
（ａ）に示す矢印ｈ方向へ進行する光が多く、斜面部９
４，９５に反射されて受光部９７に受光される光量は少
ない。これに対し、インクタンク１０内のインク３５が
消費されて残量が低下すると、液体収納室３６の底部に
設けられた２つの斜面部９４、９５はインクカートリッ
ジ内の空気１０００に接した状態となる。インク３５と
空気の屈折率の違いにより、図４（ｂ）に示す矢印ｉ方
向へ進行する反射光が多くなり、矢印ｉ方向の反射光の
多くはさらに斜面部９５にて反射され、受光部９７に到
達する。従って、受光部９７に届く光量が多くなる。こ
のように、受光部９７が受光した光量によってインクタ
ンク１０内のインク３５の有無の検知が可能となる。

【００３８】次に、インクタンク１０の材質について説
明する。

【００３９】インクタンク１０の材質としては、前記の
光学式検知手段９９を用いる限り、透光性を有する必要
がある。さらに、インクタンク１０が可視光に対する透
光性を有していると、使用者が目視でインクの種類や残
量を確認することもできるという利点がある。また、プ
リンタ設置環境における照明などの影響を低減するため
には、光学式検知手段９９が発する光は赤外光であり、
受光部は可視光を減光するフィルタを備えたセンサーで
あることが望ましい。

【００４０】可視光、赤外光いずれにおいても、インク
の有無に対応して、プリズムは所望の透過あるいは反射
の作用を行う。

【００４１】そして、本実施形態のインクタンク１０
は、可視光および赤外光に対する透過性を有するととも
に、紫外線に対する減光性を有している。すなわち、こ
のインクタンク１０は、紫外線吸収剤が添加されたポリ
プロピレンにより形成されている。具体的には、紫外線
吸収剤としては、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベ
ンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系などの紫外
線吸収剤が用いられる。これらの紫外線吸収剤は、母材
（本実施形態ではポリプロピレン）に対する適応性や有
効吸収波長がそれぞれ異なっているので、用途に合わせ
て適宜選択される。なお、サリチル酸系紫外線吸収剤の
有効吸収波長は２６０〜３４０ｎｍ、ベンゾフェノン系
紫外線吸収剤の有効吸収波長は３００〜３８０ｎｍ、ベ
ンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の有効吸収波長は３０
０〜３８５ｎｍ、シアノアクリレート系紫外線吸収剤の
有効吸収波長は２９０〜４００ｎｍである。

【００４２】また、インクタンク１０を形成する樹脂に
は、紫外線吸収剤に加えて、紫外線安定剤、例えばヒン
ダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）などを含有するこ
とが好ましい。この紫外線安定剤は、紫外線吸収性はな
いものの、紫外線吸収剤と併用することによって、樹脂
の耐候性を飛躍的に向上させることができる。従って、
インクタンク１０の最外層部の耐候性向上による安定的
な紫外線遮断性が確保できる。

【００４３】本出願人は、このインクタンク１０に、通
常市販されている染料濃度のインク、染料濃度を１／５
にしたインク、染料濃度を１／１０にしたインクを注入
して、それぞれ紫外線照射実験を行った。また比較例と
するために、紫外線吸収剤が添加されていないポリプロ
ピレンにより形成されたインクタンクに、同様な三種類
のインクを注入してそれぞれ紫外線照射実験を行なっ
た。測定条件は、出力４．０ｋＷのキセノンランプを用
い、０．３９Ｗ／ｍ²の照射量で、３０時間照射した時
点と、１００時間照射した時点と、３００時間照射した
時点と、５００時間照射した時点に、インクタンク内の
インクを採取し、インク吸光度を測定し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊
色差から判定した。その結果を以下に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】以上のように、インクタンクが紫外線吸収
作用をもつことで、インク染料の紫外線による分解劣化
が抑制され、変色が抑えられる（色相変化（Ｌ＊ａ＊ｂ
＊）が認められない）ことがわかった。なお、本構成に
おいて紫外線吸収剤を添加したポリプロピレンはインク
接液層にあたるためインクへの溶出による悪影響のない
紫外線添加剤を選択することが望ましい。

【００４６】また、光学式インク残量検知方法は、本実
施形態内で述べたような反射光による方法に限ったもの
ではなく、透過光を用いる方法など適宜選択すればよ
い。

【００４７】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態について説明する。

【００４８】図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２実施
形態のインクタンクの構造の模式的概略図であり、
（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図を示
している。図５（ｃ）を見るとわかるように、図５のタ
ンクの外壁を構成する面のうち、最大面積となっている
面は、図５（ａ）の断面図に平行な面である。また、図
６は、図５のインクタンクにインクを収容し、インクタ
ンクのインク供給部からインクを導出したときの変化を
（ａ）〜（ｄ）の順に示す概略図であり、添字１は図５
（ｂ）のＢ―Ｂ断面図を、添字２は図４（ａ）のＡ―Ａ
断面図を示している。本発明のインクタンクは、後述す
るダイレクトブロー成形法により、インクタンク内壁及
び外壁を同時に一工程で形成している。

【００４９】図５のインクタンク１００は、外郭を形成
する外壁１０１に対して分離可能な内壁１０２で囲まれ
た領域（以下、インク収容部と称する）にインクが収容
されている。外壁１０１は内壁１０２に比べて十分厚
く、インクの流出により内壁１０２が変形してもほとん
ど変形することはない。また、内壁は溶着部（ピンチオ
フ部）１０４を有し、この溶着部で内壁は外壁に係合す
る形で支持されている。そして、外壁はピンチオフ部近
傍に空気取り入れ口１０５を有している。

【００５０】ここで、図５に示すインクタンクについて
詳述すると、インクタンク１００は８つの平面から構成
され、円筒状のインク供給部１０３が曲面として付加さ
れたものである。この８つの面のうち、インク供給部１
０３の両側にある内・外壁のそれぞれにおける最大面積
の面は、後述する６つの角部（α１、β１、β１、β
１、β１、α１）、（α２、β２、β２、β２、β２、
α２）で区分される。

【００５１】インクジェット記録手段のインクジェット
記録ヘッドからインクが吐出されたのち、インク収容部
のインクは消費されはじめると、内壁１０２は、インク
収容部の体積が減少する方向に、面積最大の面の中央部
から変形をはじめる。ここで、外壁は、内壁の角部の変
位を抑制する働きをする。本インクタンクは上述の角部
α２、β２によって区分された角部の位置変動がほとん
どないので、インク収容部はインク消費による変形の作
用力と初期状態の形状に戻ろうとする作用力とが働き、
負圧を安定化せしめる方向に機能する。

【００５２】このとき、空気取り入れ口１０５から、内
壁１０２と外壁１０１との間に空気が導入され、内壁の
変形を阻害することなく、インク使用時における安定し
た負圧の維持を図る働きをする。つまり、内壁と外壁の
間の空間は、空気取り入れ口１０５を介して外気に連通
している。この後、内壁の力と記録ヘッドの吐出口にお
けるメニスカスの力が釣り合うことにより、インク収容
部内にインクが保持される（図６（ｂ１）、（ｂ
２））。

【００５３】さらにインク収容部のかなりのインクが外
部に導出される（図６（ｃ１）、（ｃ２））と、前述と
同様にインク収容部が変形し、インク収容部の中央部分
が内方に向かう安定した潰れかたが維持される。さら
に、溶着部１０４も、内壁の変形規制部分となり、最大
面積を有する面に隣接する面について、相対的にピンチ
オフ部１０４を有する領域より、ピンチオフ部を有して
いない部分が先に変形を始め、外壁から離間する。な
お、図６（ｄ１）、（ｄ２）は、さらにインクが消費さ
れ、インク収容部内にほとんどインクがなくなった状態
である。

【００５４】上述したインクタンクにおいて、内壁１０
２にはポリエチレンを用い、外層には紫外線吸収剤を添
加したポリプロピレンを用いた。

【００５５】本構成においても第１実施形態と同様の効
果を得ることが可能である。また、本構成のように多層
の層構造からなるインクタンクにおいては、インク接液
層より外側に紫外線吸収層を設けることにより、紫外線
吸収剤のインクへの溶出に気を配ることがなくなるた
め、その選択肢の幅が広がる。さらに、外壁１０１が紫
外線を吸収するため、紫外線照射により、負圧を支配す
る内壁１０２の弾性や硬度が変化して、負圧が変化する
という問題を防止する効果も有する。

【００５６】もちろん、本構成は上述の二層構成に限っ
たものでなく、三層、四層、もしくはそれ以上必要に応
じて選択すればよい。その際は、紫外線吸収層を最外層
に配置することでそれ以内に配置される層に紫外線吸収
作用を付加する必要がなくなるためコストダウンにもつ
ながる。

【００５７】なお、前記した実施形態では外層材がポリ
プロピレンであるため、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤
が相溶性の点で好ましい。さらに、接液性およびブロー
の弾性力に起因する負圧特性を考慮し、影響の少ない最
外層に、紫外線吸収剤を添加した樹脂を用いることが望
ましい。接液性が確保される紫外線吸収剤を選択すれ
ば、単一層の形態のインクタンクにおいても使用が可能
であることは言うまでもない。

【００５８】（第３実施形態）次に、本発明の第３実施
形態について説明する。

【００５９】本発明のインクタンクに収容されるインク
は紫外線の照射を受けて硬化する性質を有するインク
（ＵＶ硬化性インク）であり、プリンタには印刷時に紙
面に吐出されたＵＶ硬化性インクを速やかに硬化させる
ための紫外線光源が組み込まれている。具体的には、ヘ
ッドから吐出されたＵＶ硬化性インクが紙面に着弾し、
画像が形成された後に、排紙されるまでの間に紫外線を
照射することにより、インクの紙面に対する定着を向上
することができる。しかし、プリンタ内は印刷中、紫外
線に晒され、反射光や迷光も手伝って、プリンタ内に配
されているインクタンクも紫外線を照射されることとな
る。前述した通り、インクタンク内に収容されているイ
ンクはＵＶ硬化性インクであるため、インクタンクが紫
外線吸収剤を含有し、紫外線の遮光性もしくは減光性を
有することでインクがインクタンク内で硬化することを
防ぐことができる。

【００６０】紫外線に対する遮光性もしくは減光性は、
交換可能タンク部のみではなく、インク供給系、ヘッド
部においても有していることが望ましい。

【００６１】（第４実施形態）次に、本発明の第４実施
形態について説明する。

【００６２】第２実施形態では、負圧発生可能なインク
収容袋と筐体とが多層構造になっている形態を示した
が、図7に示すように、多層構造の各層間が非剥離であ
る場合においても効果がある。図7において、インクタ
ンク３００は、筐体を形成する容器外層３０１と、イン
ク３０５を直接収容するインク収容部を形成する容器内
層３０２とが一体化している。外層３０１は内層３０２
に比べて厚くなっており、インク供給口部には栓部材３
０４及び栓キャップ３０３が設けられている。

【００６３】この場合、コスト面、リサイクル面から紫
外線吸収剤の添加量を抑え、かつ紫外線吸収剤とインク
との相互作用による弊害を防止するため、すべての層に
紫外線減光機能を持たせるかわりに、インク収容領域か
らみてできるだけ外側の層にのみ紫外線減光機能を持た
せるのがよい。

【００６４】前述の第２実施形態及び本実施形態のよう
に、多層構造の樹脂層からなる容器は、ブロー成形によ
り成形することで容易に製造することができる。このよ
うな容器をブロー成形により成形した際の利点につい
て、他の実施形態との比較を行いながら、図９を参照し
て説明する。

【００６５】第１実施形態では、図９（ａ）に部分的に
拡大して示すように、容器を構成する樹脂２０１により
収容インク２０７が包囲されている。インクタンク容器
外部から容器に進入する紫外線２０４（太陽光の成分）
は、容器外表面２０２から容器に進入するが、樹脂２０
１中に内在する紫外線吸収剤２０５により減光され、イ
ンクへ影響を及ぼさない程度の低光量レベルの紫外光２
０６となって、インク収容面側の内壁表面２０３よりイ
ンク２０７中へ進入する。従って、紫外光によるインク
２７の変質は生じない。なお、この図９（ａ）に示すよ
うにインク２０７が容器内に直接収容されている場合に
限らず、容器内の吸収体３２（図３参照）に保持されて
いる場合も同様の効果が得られる。

【００６６】一方、前述の第２実施形態及び第４実施形
態では、ダイレクトブロー成形によりインク収納容器を
形成している。具体的には、図示しないが、液状化した
２種類の樹脂が、流動しながらブロー成形機のヘッドダ
イから押し出され、パリソン形成された後、ブローされ
ており、一方の樹脂からなる外層２０８がインクタンク
の筐体となり、他方の樹脂からなる内層２０９がインク
袋となる。そのため、図９（ｂ）に示すように、成形時
に金型に接していた面、すなわち外表面２１０は、金型
の仕上げ面に対応した平滑な面となっているが、金型に
接していなかった内壁表面２１２は同程度かやや粗くな
っている。ブロー成形法のうち、延伸ブロー成形法に比
べてダイレクトブロー成形法は、樹脂が溶融状態で成形
を行う方法であり基本的に非延伸成形であるため、内壁
表面２１２の粗さが特に顕著である。また外層２０８と
その外層よりも薄い内層２０９との界面２１１は、流動
状態の痕跡として、粗い内壁表面２１２に近接して大き
なうねりをもっている。

【００６７】外層２０８と内層２０９とが剥離した後に
は、そのうねりの表面に微少で不規則な凹凸（うねりよ
りはるかに微小な紫外線の波長の１／２から数倍程度の
大きさの凹凸）が形成され、外部より進入する紫外線２
１を散乱させる効果をもたらす。すなわち、紫外線２１
２が、界面２１１の剥離後の筐体側表面２１１ａで反射
・散乱し（矢印２１３にて模式的に図示）、インク袋側
表面２１１ｂでさらに反射・散乱し（矢印２１４にて模
式的に図示）、さらに、内壁表面２１２でも反射・散乱
する（矢印２１５にて模式的に図示）。従って、外部か
ら進入する紫外線は、各面２１１ａ，２１１ｂ，２１２
において屈折したりして、容器内部（インク２１７）方
向へ進入する光よりも、反射されてしまう光が大部分で
あり、ごく低光量レベルの紫外光２１８のみがインク２
１７中へ進入するに過ぎない。従って、紫外光によるイ
ンク２７の変質は生じない。

【００６８】なお、図９（ｃ）に示すように、樹脂中に
紫外線吸収剤２０５を混入すると、紫外線の減光効果が
さらに高まる。この場合、インクと接する内層２０９以
外の層、すなわち外層２０８に紫外線吸収剤を含有させ
る方が効果的である。また、図９（ｄ）に示すように、
任意の層の樹脂中に粒状樹脂２１９を添加すると、粒状
樹脂２１８の表面において、紫外線がさらに屈折・散乱
するため、より大きな減光効果が得られる。

【００６９】このように容器が多層構造の場合、紫外線
吸収剤や粒状樹脂は、いずれか１層に含有されていれば
よく、他の層の材料等の選択の自由度が大きくなる。イ
ンクとの接液性を考慮すると、インク収容部を形成する
最内層以外の層に紫外線吸収剤や粒状樹脂を含有させる
ことが望ましい。

【００７０】（第５実施形態）次に、本発明の第５実施
形態について説明する。

【００７１】第１実施形態では、射出成形による単層容
器の容器構成材料中に紫外線吸収剤が含有され、容器内
に収容するインクに到達する紫外線を減光している。こ
れに対し本実施形態では、図８（ａ）に示すように、サ
ンドイッチ成形技術を用いて容器が形成されており、ス
キン層４０１には紫外線吸収剤が含まれず、コア層４０
２に紫外線吸収剤２０５が含有されている構成である。
この構成では、図９（ｅ）に示すように、紫外線吸収剤
２０５の含有層であるコア層４０２がスキン層４０１に
挟まれており直接インク２１７に触れないため、紫外線
吸収剤２０５の選択の幅が広がる利点があるとともに、
コア層４０２にナチュラル（非着色）の再生樹脂を用い
ることができる。なお、光学的インク残量検知のための
三角突起４０３は、投光受光の経路を正しく確保するた
め、図８（ｂ）に示すように、サンドイッチ構造になら
ないように、成形時にコア材のゲート位置を工夫するの
が望ましい。補足として、本実施形態では、光学的イン
ク残量検知が正しく動作するよう、サンドイッチ構造領
域とならない構成としているため、再生樹脂は、視認性
を確保できる範囲内で着色されていてもよい。

【００７２】本構成においても第１実施形態と同様の効
果を得ることが可能である。

【００７３】（第６実施形態）次に、本発明の第６実施
形態について説明する。

【００７４】前述した各実施形態では、可視光を透過す
るインクタンクを挙げているが、ユーザーが視覚的にイ
ンクタンク内を十分に見通すことができない構成、例え
ば乳白色のインクタンクであっても紫外線を透過するも
のがある。その際にもインクの変性の観点から、インク
タンクに紫外線吸収剤を含有し紫外線の遮光性もしくは
減光性を有することは効果がある。こうした形態におい
ては、光源に赤外光を発する赤外ＬＥＤなどを用いるこ
とで、可視光で十分な検出精度が得られないケースで
も、光学的なインク残量検知が可能である。

【００７５】（第７実施形態）次に、本発明の第７実施
形態について説明する。

【００７６】前述した実施形態においては、インクタン
ク自体に紫外線に対する遮光性もしくは減光性を持たせ
ていたが、例えば物流時や販売時においては、必ずしも
インクタンク自体が紫外線に対する遮光性もしくは減光
性を有する必要はなく、タンクを包装する包装部材が紫
外線に対する遮光性もしくは減光性を有していればよ
い。

【００７７】そこで、このような包装パッケージの例と
して、図１０（ａ）に示すような、ハードブリスターパ
ッケージ５００内にインクタンクを収容するもの、図１
０（ｂ）に示すような、樹脂製の袋６００内にインクタ
ンク１０を収容するものなどが挙げられる。そこで、こ
のようなパッケージに適した樹脂材料として、汎用樹脂
のポリプロピレン（ＰＰ）、インク適性には必ずしも優
れてはいないが汎用樹脂であるポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）等にて比較検討をおこなった。０．２５
％濃度の染料マゼンタインクを収容したインクタンクの
パッケージとして、前述したのと同様な照射試験を１０
０時間行い、以下の結果を得た。なお、インクタンク
は、紫外線吸収剤を含有しないランダムコポリマーポリ
プレピレン（透明材）で、平均肉厚０．８ｍｍに形成さ
れたものである。

【００７８】 １００時間 ＰＥＴ袋（厚さ７０μｍ） ○ ＰＰ袋（厚さ７０μｍ） × 紫外線吸収剤含有のＰＰ袋（厚さ７０μｍ） ○ ＰＥＴのハードブリスターパッケージ（厚さ０．４ｍｍ） ○ ＰＰのハードブリスターパッケージ（厚さ０．４ｍｍ） × 紫外線吸収剤含有のＰＰハードパッケージ（厚さ０．４ｍｍ） ○ パッケージなし（インクタンクのみ） × インクタンクと同様、パッケージについても、インクタ
ンク材料として安価で対薬品性もあるオレフィン系樹
脂、例えばポリプロピレンで構成することがリサイクル
面からも優れている。しかしながら、ポリプロピレンを
はじめとする直鎖状のオレフィン樹脂は、アクリル（Ｐ
ＭＭＡ）ほどでなないが紫外線をほとんど吸収せずに透
過してしまう。

【００７９】そこで、前記した各実施形態と同様に、イ
ンクタンクのパッケージに紫外線吸収剤をポリオレフィ
ンに含有させることで、販売時にもより確実にインクタ
ンク内部のインクの変質を効果的に防止することができ
る。

【００８０】ただし、包装部材によってインクタンクが
包装されたいわゆる包装パッケージの状態で上述の効果
を奏することができるものの、インクタンク使用時の紫
外線の影響については保証されないので、パッケージ開
封後のインクタンク単独の形態で長期使用されるような
インクタンク、例えば大容量タンクなどにおいては先述
した第１〜６の実施形態の構成が望ましい。

【００８１】なお、上述の各実施形態において、本発明
者らが課題として認識し、課題解決の対象として述べて
きたのは、染料に対する紫外線の影響であるが、紫外線
に対して変質する成分としては染料に限ったものではな
く、紫外線の影響を受けて画像品位やインク供給性能等
に影響を及ぼすものであれば、インクを構成する成分の
いずれであってもよい。たとえば、顔料インクにおける
分散助材としての不溶性ポリマー粒子なども該当する。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクタ
ンクによれば、視認可能なように可視光を透過可能であ
る、ないしは光学式残量検知が可能なように少なくとも
赤外線を透過可能であるインクタンク、あるいはインク
タンク用パッケージにおいて、紫外線による内部に収容
したインクの特定成分の変質によるインクジェット記録
上の不具合を防止することができる。特に多層構造の場
合においては、インクと接しない、より外側の層に減光
機能を持たせることで、インク接液性を損なわず安価に
達成できる。さらには、少なくとも１層において２元系
以上の海島構造とすることで島成分の表面での散乱・屈
折、あるいは多層剥離構造の場合には、境界面での反射
により、紫外線吸収剤を用いない、あるいは含有量を低
減させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のインクタンクおよびタ
ンクケースの斜視図である。

【図２】本発明の第１実施形態のインクジェット記録装
置の要部斜視図である。

【図３】図１に示すインクタンクの断面図である。

【図４】図２に示すインクジェット記録装置の光学式イ
ンク残量検知方法を示す説明図であり、（ａ）はインク
残量ありの状態、（ｂ）はインク残量なしの状態であ
る。

【図５】本発明の第２実施形態のインクタンクの構造の
模式的概略図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は斜視図である。

【図６】図５に示すインクタンクのインクを導出時の変
化を順に示す概略図である。

【図７】本発明の第４実施形態のインクタンクの模式的
断面図である。

【図８】本発明の第５実施形態のインクタンクを説明す
る説明図であり、（ａ）はインクタンクの模式的断面
図、（ｂ）は要部断面図である。

【図９】本発明の各実施形態の樹脂材料と紫外光の透過
を説明するための説明図である。

【図１０】本発明の包装パッケージの一例を説明するた
めの説明図である。

【符号の説明】

１０ インクタンク １２ 大気連通口 １４ インク供給筒 １４Ａ フランジ １６ レバー部材 １６Ａ 係止用突起 ２０ タンクケース ２２ カラーインクジェットヘッド ３２ 吸収体 ３４ 負圧発生部材収納室 ３５ インク ３６ 液体収納室 ３７ 気液界面 ３８ 隔壁 ４０ 連通口 ４２ リブ ４４ エアバッファ室 ４６ 圧接体 ５０ 第１通路 ６０ 第２通路 ８１ キャリッジ ８２ ヘッド回復ユニット ８３ 給紙面 ８４ ベルト ９３ 三角突起 ９４，９５ 斜面部 ９７ 受光部 ９８ 発光部 ９９ 光学式検知手段 １００ インクタンク １０１ 外壁 １０２ 内壁 １０３ インク供給部 １０４ 溶着部 １０５ 空気取り入れ口 ２０１ 樹脂 ２０２ 外表面 ２０３ 内壁表面 ２０４ 紫外線 ２０５ 紫外線吸収剤 ２０６ 低光量レベルの紫外線 ２０７ インク ２０８ 外層（筐体） ２０９ 内層（インク袋） ２１０ 外表面 ２１１ 界面 ２１２ 内壁表面 ２１３，２１４，２１５ 矢印 ２１６ 紫外線 ２１７ インク ２１８ 低光量レベルの紫外線 ２１９ 粒状樹脂 ２２０ スキン層 ２２１ コア層 ２２３ 紫外線吸収剤 ２２５ インク ３００ インクタンク ３０１ 外層 ３０２ 内層 ３０３ 栓キャップ ３０４ 栓部材 ３０５ インク ３１８ 樹脂 ４０１ スキン層 ４０２ コア層 ４０３ 三角突起 ５００ ハードブリスターパッケージ ６００ 袋 １０００ 空気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 弘毅 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 服部 省三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 清水 英一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松本 英久 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 日南 淳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを収容するインク収容部と、該イ
   ンク収容部を保護する筐体と、を備えるインクタンクで
   あって、 該筐体外部からインク収容部内部へ向かう可視光及び赤
   外光を透過可能であるとともに、前記筐体外部からイン
   ク収容部内部へ向かう紫外光に対して減光可能な樹脂材
   料を有することを特徴とするインクタンク。
2. 【請求項２】 前記筐体は、ポリオレフィン系樹脂を主
   成分とすることを特徴とする請求項１に記載のインクタ
   ンク。
3. 【請求項３】 前記インクタンクを構成する樹脂が非延
   伸状態であるとともに、該樹脂表面が前記インク収容部
   内へ透過する紫外光を減光することを特徴とする請求項
   １に記載のインクタンク。
4. 【請求項４】 前記インクタンクは、前記インク収容部
   を形成する内層と、前記筐体を形成する外層とを有する
   多層構造の樹脂材料により形成されるとともに、前記内
   層を形成する樹脂層に比べて該内層より外側に位置する
   樹脂層が、主として前記筐体外部からインク収容部内部
   へ向かう紫外光に対して減光可能であることを特徴とす
   る請求項１に記載のインクタンク。
5. 【請求項５】 前記内層と前記外層とは剥離可能である
   とともに、前記内層を形成する樹脂層の厚みより、前記
   外層を形成する樹脂の厚みが厚いことを特徴とする請求
   項４に記載のインクタンク。
6. 【請求項６】 前記インクタンクは、前記インク収容部
   を形成する内層と、前記筐体を形成する外層とを有する
   多層構造の樹脂材料により形成されるとともに、前記内
   層を形成する樹脂層に比べて該内層より外側に位置する
   樹脂層に、より高い比率の紫外線吸収剤を含有すること
   を特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
7. 【請求項７】 前記内層と前記外層とは剥離可能である
   とともに、前記内層を形成する樹脂層の厚みより、前記
   外層を形成する樹脂の厚みが厚いことを特徴とする請求
   項６に記載のインクタンク。
8. 【請求項８】 インクを収容するインク収容部と、該イ
   ンク収容部を保護する筐体と、を備えるインクタンクで
   あって、該筐体外部からインク収容部内部へ向かう可視
   光及び赤外光を透過可能であるとともに、紫外線吸収剤
   を含有する樹脂材料を有することを特徴とするインクタ
   ンク。
9. 【請求項９】 インクを収容するインクタンクと、該イ
   ンクタンクから供給されたインクを記録媒体に向けて吐
   出するインクジェットヘッドとを有するインクジェット
   記録装置において、 前記インクタンク内のインク残量を検知する光学式検知
   手段を有するとともに、 該インクタンクは、 インクを収容するインク収容部と、該インク収容部を保
   護する筐体と、を備え、該筐体外部からインク収容部内
   部へ向かう可視光及び赤外光を透過可能であるととも
   に、前記筐体外部からインク収容部内部へ向かう紫外光
   に対して減光可能な樹脂材料を有することを特徴とする
   インクジェット記録装置。
10. 【請求項１０】 前記光学式検知出段が、インクタンク
    のインク収容部を通過する光線を検知し、前記インクタ
    ンク壁面と前記インクとの境界における光反射率の変化
    を検出可能である請求項９に記載のインクジェット記録
    装置。
11. 【請求項１１】 前記光学式検知出段が、インクタンク
    のインク収容部を通過する光線を検知し、前記インクを
    透過した前記光線の透過率の変化を検出可能である請求
    項９に記載のインクジェット記録装置。
12. 【請求項１２】 インクを収納するインクタンクと、該
    インクタンクを覆う包装部材と、を備えるインクタンク
    の包装パッケージであって、前記包装部材が、可視光及
    び赤外光を透過可能であるとともに、紫外光に対して減
    光可能な樹脂材料を有することを特徴とするインクタン
    クの包装パッケージ。
13. 【請求項１３】 前記パッケージを構成する主たる樹脂
    材料として、紫外線吸収剤を含有するポリオレフィンを
    用いることを特徴とする請求項１２に記載のインクタン
    クの包装パッケージ。
14. 【請求項１４】 前記インクタンク内には染料インクを
    収容することを特徴とする請求項１２に記載のインクタ
    ンクの包装パッケージ。
15. 【請求項１５】 前記インクタンクは、インクを収容す
    るインク収容部を形成する内層と、筐体を形成する外層
    とを有する多層構造の樹脂材料により形成されるととも
    に、前記内層を形成する樹脂層に比べて該内層より外側
    に位置する樹脂層が、主として前記筐体外部からインク
    収容部内部へ向かう紫外光に対して減光可能であること
    を特徴とする請求項１２に記載のインクタンクの包装パ
    ッケージ。
16. 【請求項１６】 前記インクタンクは、インクを収容す
    るインク収容部を形成する内層と、筐体を形成する外層
    とを有する多層構造の樹脂材料により形成されるととも
    に、前記内層を形成する樹脂層に比べて該内層より外側
    に位置する樹脂層に、より高い比率の紫外線吸収剤を含
    有することを特徴とする請求項１２に記載のインクタン
    クの包装パッケージ。