JP2005066907A - 液体封止フィルム、液体封止フィルムの製造方法、及び液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体噴射装置において、液体が蒸発して増粘したり、大気が液体に溶け込む量を少なくする。
【解決手段】液体を噴射して記録を行う液体噴射装置に用いられ、高分子化合物及び無機層状化合物を含む層状化合物混練材料により形成された封止層を有し、液体を封止する液体封止フィルムである。無機層状化合物は表面に沿う方向に配向している。また層状化合物混練材料における無機層状化合物の含有量は、0.1重量%以上50重量%以下である。液体封止フィルムは、例えば、液体収容容器のケース410の内面の一部を封止して液体を収容する。
【選択図】図3
【解決手段】液体を噴射して記録を行う液体噴射装置に用いられ、高分子化合物及び無機層状化合物を含む層状化合物混練材料により形成された封止層を有し、液体を封止する液体封止フィルムである。無機層状化合物は表面に沿う方向に配向している。また層状化合物混練材料における無機層状化合物の含有量は、0.1重量%以上50重量%以下である。液体封止フィルムは、例えば、液体収容容器のケース410の内面の一部を封止して液体を収容する。
【選択図】図3
Description
本発明は、液体封止フィルム、液体封止フィルムの製造方法、及び液体噴射装置に関する。特に本発明は、液体噴射装置に用いられ、液体の品質を維持することができる液体封止フィルム、液体封止フィルムの製造方法、及び液体噴射装置に関する。
インクジェット式記録装置等の液体噴射装置は、記録ヘッド等の液体噴射ヘッドから、記録用紙等の被記録物にインク等の液体を噴射して記録を行う。液体噴射装置は、液体噴射装置の本体に脱着可能なインクカートリッジ等の液体収容容器を有する。液体収容容器は内部に収容している液体を、例えば一部に液体封止フィルムを用いた液体導通材を介して液体噴射ヘッドに供給する。
液体が蒸発して増粘したり、又は液体中に気泡が発生すると、液体噴射ヘッドが液体の噴射不良を起こす場合がある。液体が蒸発して増粘することを防ぐためには、液体が液体収容部、液体導通材、及び液体噴射ヘッドを透過して蒸発する量を少なくする必要がある。また液体中に気泡が発生することを防ぐためには、大気が液体収容部、液体導通材、及び液体噴射ヘッドを透過して液体に溶け込む量を少なくする必要がある。
本発明の第1の形態によると、液体を噴射して記録を行う液体噴射装置に用いられ、高分子化合物及び無機層状化合物を含む層状化合物混練材料により形成された封止層を有し、液体を封止する液体封止フィルムを提供する。この液体封止フィルムによれば、無機層状化合物を含まない場合と比べて、インクの溶媒や大気が液体封止部材を透過する量を少なくすることができる。
層状化合物混練材料における無機層状化合物の含有量は、0.1重量%以上50重量%以下にすると、高分子化合物の特性を維持したまま、インクの溶媒や大気が液体封止フィルムを透過する量を少なくすることができる。
また無機層状化合物が表面に沿う方向に配向していると、更にインクの溶媒や大気が液体封止フィルムを透過する量を少なくすることができる。
また無機層状化合物が表面に沿う方向に配向していると、更にインクの溶媒や大気が液体封止フィルムを透過する量を少なくすることができる。
液体噴射装置は、液体を収容する液体収容容器を備える場合、液体封止フィルムは、液体収容容器のケースの内面の一部を封止して液体を収容してもよい。この場合、インクの溶媒や大気が液体収容容器を透過する量を少なくすることができる。ここでケースに溶着する面に、液体封止フィルムをケースに溶着させる溶着層を更に備えてもよい。このようにすると、液体封止フィルムはケースに溶着しやすい。
本発明の第2の形態は、液体を噴射して記録を行う液体噴射装置に用いられ、液体を噴射する液体封止フィルムの製造方法であって、軟化しており、高分子化合物と無機層状化合物を含む層状化合物混練材料を準備する準備ステップと、軟化した層状化合物混練材料を薄く成形することにより、液体封止フィルムを成形するとともに、無機層状化合物を表面に沿う方向に配向させる成形ステップとを備える、液体封止フィルムの製造方法を提供する。本形態によると、第1の形態にかかる液体封止フィルムを容易に製造することができる。
本発明の第3の形態は、被記録物に液体を噴射して記録を行う液体噴射装置であって、液体を収容する液体収容部と、液体を被記録物に噴射する液体噴射部と、高分子化合物及び無機層状化合物を含む層状化合物混練材料により形成された封止層を有し、液体を封止する液体封止フィルムとを備える液体噴射装置を提供する。本形態によると、第1の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本発明の一実施形態を利用しているインクジェット式記録装置10を、カバーを外した状態で示す斜視図であり、図2はインクジェット式記録装置10が有するインク供給系の斜視図である。図1及び図2に示すように、インクジェット式記録装置10は、記録用紙などの被記録物11の上を主走査方向に往復移動するキャリッジ42、キャリッジ42に載置されている記録ヘッドユニット300、互いに異なる色のインクを収容している複数のインクカートリッジ400、複数のインクカートリッジ400をインクジェット式記録装置10の本体に脱着可能に固定するカートリッジホルダー200、及びカートリッジホルダー200と記録ヘッドユニット300を連結する長尺状のインク導通材100を備える。インクカートリッジ400に収容されているインクは、カートリッジホルダー200及びインク導通材100を介して記録ヘッドユニット300に供給される。記録ヘッドユニット300は、キャリッジ42とともにガイドシャフト48に沿って往復移動しつつ、インクを被記録物11に噴射して記録を行う。
インクカートリッジ400、カートリッジホルダー200、インク導通材100及び記録ヘッドユニット300は、インクと接する部分の少なくとも一部が、高分子材料に無機層状化合物を混練した層状化合物混練材料によって形成されている。このため、インクカートリッジ400、カートリッジホルダー200、インク導通材100及び記録ヘッドユニット300は、インクの溶媒や大気を通しにくい。従って、インクジェット式記録装置10において、インクの溶媒は蒸発しにくい。また大気はインクに溶解しにくい。
無機層状化合物は、好ましくはスクメタイトの一例であるモンモリロナイトであるが、その他のスクメタイト、マイカ、バーミキュライト、ハロサイト、又はこれらの合成類似物であってもよい。また層状化合物混練材料における無機層状化合物の含有量は、好ましくは0.1重量%以上50重量%以下であるが、更に好ましくは0.5重量%以上20重量%以下である。この場合、層状化合物混練材料は、インクカートリッジ400、カートリッジホルダー200、インク導通材100及び記録ヘッドユニット300に成形された後においても、高分子材料が有する特性を維持することができる。
図3は、インクカートリッジ400の分解斜視図である。インクカートリッジ400は、下ケース410、上ケース420、及びインク封止フィルム430を有する。下ケース410は、上ケース420と接合する側の面に凹部412aを有し、端面にインクを外部に供給するインク供給部414を有する。インク封止フィルム430は、凹部412aの外周に溶着しており、下ケース410とともに、インクを収容するインク収容部412を形成している。上ケース420は、下ケース410と組み合ってインクカートリッジ400の樹脂ケースを形成している。下ケース410及び上ケース420は層状化合物混練材料によって形成されている。下ケース410及び上ケース420を形成する場合、層状化合物混練材料は、高分子材料として例えばポリプロピレンを含有する。
図4は、インク封止フィルム430が溶着された下ケース410の端部の縦断面図である。インク封止フィルム430は、下ケース410に溶着する側から、溶着フィルム432、混練フィルム434、及び耐熱フィルム436をこの順に有する。溶着フィルム432は下ケース410と同系列の材料を含有しており、下ケース410に溶着する。下ケース410がポリプロピレンを含有する場合、溶着フィルム432は無延伸ポリプロピレンで形成される。混練フィルム434は、層状化合物混練材料により形成されており、インクの溶媒や大気がインク封止フィルム430を透過することを防ぐ。混練フィルム434を形成する場合、層状化合物混練材料は、高分子材料としてポリプロピレンを含有する。耐熱フィルム436は溶着フィルム432より軟化点が高い材料で形成されており、溶着フィルム432を溶着するときにインク封止フィルム430の形状を保つ。
図5は、カートリッジホルダー200の平面図であり、図6は図5のA−A断面におけるカートリッジホルダー200の断面図である。図6に示すようにカートリッジホルダー200は板状部材202、及び板状部材202の一面に溶着されている封止フィルム204を有する。図5に示すように、板状部材202は略長方形の板状の部材であり、インクカートリッジ400のインク供給部414が連結される複数の筒状のカートリッジ連結部210、インク導通材100が連結する複数の導通材連結孔220、及び複数のカートリッジ連結部210のそれぞれを導通材連結孔220に繋ぐ複数の溝部230を有する。溝部230は、板状部材202の一面に形成されており、封止フィルム204で封止されることにより液体の流路になる。板状部材202は層状化合物混練材料により形成されている。板状部材202を形成する場合、層状化合物混練材料は、高分子材料としてポリプロピレンを含有している。なお、封止フィルム204は、例えば図4に示したインク封止フィルム430と同じように、混練フィルムを溶着フィルムと耐熱フィルムで挟むことにより形成されているが、他の構成であってもよい。
図7はインク導通材100の斜視図である。インク導通材100は長尺状であり、一方の端部にカートリッジホルダー200の導通材連結孔220に挿入される筒状のホルダー側連結部102を複数有する。また他方の端部に記録ヘッドユニット300に連結する筒状のヘッド側連結部104を複数有する。ホルダー側連結部102及びヘッド側連結部104は、例えば図8に示すインク導通材100の基材110(後述)とともに2色成型される。
図8は、インク導通材100の幅方向の断面図である。インク導通材100は、基材110及びインク封止フィルム120を有する。基材110は、層状化合物混練材料により形成されており、一面に、長手方向に沿って互いに離間して形成された複数の溝部112aを有する。インク封止フィルム120は、基材110の一面に溶着されており、複数の溝部112aのそれぞれが有する開口部を封止して複数の流路部112を形成している。図1に示したように、インク導通材100はカートリッジホルダー200と記録ヘッドユニット300を連結している。記録ヘッドユニット300はキャリッジ42とともに移動する。このためインク導通材100は可撓性を有する必要がある。インク導通材100の基材110を形成する場合、層状化合物混練材料は、高分子材料として熱可塑性のエラストマ、例えばSEPS(ポリスチレン−ポリエチレン−ポリプロピレン−ポリスチレン)重合体を含有している。なお、インク封止フィルム120は、例えば図3及び図4に示したインク封止フィルム430と同じように、混練フィルムを溶着フィルムと耐熱フィルムで挟むことにより形成されているが、他の構成であってもよい。
図8は、インク導通材100の幅方向の断面図である。インク導通材100は、基材110及びインク封止フィルム120を有する。基材110は、層状化合物混練材料により形成されており、一面に、長手方向に沿って互いに離間して形成された複数の溝部112aを有する。インク封止フィルム120は、基材110の一面に溶着されており、複数の溝部112aのそれぞれが有する開口部を封止して複数の流路部112を形成している。図1に示したように、インク導通材100はカートリッジホルダー200と記録ヘッドユニット300を連結している。記録ヘッドユニット300はキャリッジ42とともに移動する。このためインク導通材100は可撓性を有する必要がある。インク導通材100の基材110を形成する場合、層状化合物混練材料は、高分子材料として熱可塑性のエラストマ、例えばSEPS(ポリスチレン−ポリエチレン−ポリプロピレン−ポリスチレン)重合体を含有している。なお、インク封止フィルム120は、例えば図3及び図4に示したインク封止フィルム430と同じように、混練フィルムを溶着フィルムと耐熱フィルムで挟むことにより形成されているが、他の構成であってもよい。
図9は、記録ヘッドユニット300の分解斜視図である。記録ヘッドユニット300は、連結部材302、ベース部材304、及びヘッド本体306を有する。ヘッド本体306は、インクジェット式記録装置10の本体から入力される信号に従ってインクを図2に示した被記録物11に噴射する。ベース部材304はヘッド本体306を固定保持し、かつヘッド本体306にインクを供給する。
連結部材302は、連結基材310及び連結基材310の一面に溶着されている封止フィルム320を有する。連結基材310は、複数の導通材連結部312、ヘッド側連結部314、及び複数の流路溝部316を有する。導通材連結部312は封止フィルム320に形成されたフィルム孔部322から露出しており、インク導通材100のヘッド側連結部104が挿入されることにより複数のインクを個別に受け入れる。ヘッド側連結部314は、封止フィルム320により封止されており、ベース部材304に連結して複数のインクを個別にベース部材304に供給する。流路溝部316は、導通材連結部312が受け入れた複数のインクをそれぞれ個別にヘッド側連結部314まで案内する。
連結基材310は層状化合物混練材料により形成されている。連結基材310を形成する場合、層状化合物混練材料は、高分子材料としてポリフェニレンエーテル樹脂を含有している。封止フィルム320は、例えば図3及び図4に示したインク封止フィルム430と溶着フィルム432の組成を除いて同じ構成である。封止フィルム320において、溶着フィルム432に相当する層は、ポリフェニレンエーテル樹脂と同系列の材料で形成されている。なお封止フィルム320は他の構成であってもよい。
連結基材310は層状化合物混練材料により形成されている。連結基材310を形成する場合、層状化合物混練材料は、高分子材料としてポリフェニレンエーテル樹脂を含有している。封止フィルム320は、例えば図3及び図4に示したインク封止フィルム430と溶着フィルム432の組成を除いて同じ構成である。封止フィルム320において、溶着フィルム432に相当する層は、ポリフェニレンエーテル樹脂と同系列の材料で形成されている。なお封止フィルム320は他の構成であってもよい。
図10は、インク封止フィルム120、封止フィルム204、及びインク封止フィルム430の製造工程を示すフローである。まず高分子材料に無機層状化合物が混練された層状化合物混練材料のペレットを用意する(S10)。そしてペレットを溶融し(S20)、層状化合物混練材料を薄く延ばしてフィルム状に成形することにより、混練フィルム434を製造する(S30)。層状化合物混練材料が薄く延ばされる過程において、層状化合物混練材料に含まれている無機層状化合物は、混練フィルム434の表面に沿う方向に配向する。その後、混練フィルム434の表面及び裏面に、それぞれ溶着フィルム432及び混練フィルム434をドライラミネート接着する(S40)。そして溶着フィルム432、混練フィルム434及び耐熱フィルム436を積層したフィルムを所定の形状に切り出し、インク封止フィルム120、封止フィルム204、及びインク封止フィルム430を形成する(S50)。
このように、混練フィルム434を製造する過程において無機層状化合物は混練フィルム434の表面に沿う方向に配向する。このため、無機層状化合物の向きがランダムな場合と比べて、インクの溶媒や大気は更に混練フィルム434を透過しにくい。また樹脂ペレットの代わりに層状化合物混練材料のペレットを用意することを除き、通常のフィルム製造工程と同じ工程でインク封止フィルム120、封止フィルム204、及びインク封止フィルム430を製造することができる。従って製造コストは高くならない。
なお、インクジェット式記録装置10は、液体噴射装置の一例である。またインクカートリッジ400はインク収容容器の一例であり、記録ヘッドユニット300は液体噴射部の一例である。しかしながら、液体噴射装置はこれに限られない。液体噴射装置の他の例は、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置である。この場合、色材を収容するカートリッジが液体収容容器の一例である。液体噴射装置のさらなる他の例は、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極を形成する電極形成装置である。この場合、電極形成装置の電極材(電導ペースト)を収容するカートリッジが液体収容容器の一例である。液体噴射装置のさらなる他の例は、バイオチップを製造するバイオチップ製造装置である。この場合、バイオチップ製造装置の生体有機物および試料を収容するカートリッジが液体収容容器の一例である。本発明の液体噴射装置は、産業用途を有するその他の液体噴射装置も含む。被記録物は、液体が噴射されることにより記録が行われる物であり、記録用紙の他に、ディスプレイの電極等の回路パターンが記録される回路基板、ラベルが印刷されるCD−ROM、DNA回路が記録されるプレパラートが含まれる。
10…インクジェット式記録装置、11…被記録物、42…キャリッジ、48…ガイドシャフト、100…インク導通材、102…ホルダー側連結部、104…ヘッド側連結部、110…基材、112…流路部、112a…溝部、120…インク封止フィルム、200…カートリッジホルダー、202…板状部材、204…封止フィルム、210…カートリッジ連結部、220…導通材連結孔、230…溝部、300…記録ヘッドユニット、302…連結部材、304…ベース部材、306…ヘッド本体、310…連結基材、312…導通材連結部、314…ヘッド側連結部、316…流路溝部、320…封止フィルム、322…フィルム孔部、400…インクカートリッジ、410…下ケース、412…インク収容部、412a…凹部、414…インク供給部、420…上ケース、430…インク封止フィルム、432…溶着フィルム、434…混練フィルム、436…耐熱フィルム
Claims (7)
- 液体を噴射して記録を行う液体噴射装置に用いられ、高分子化合物及び無機層状化合物を含む層状化合物混練材料により形成された封止層を有し、前記液体を封止する液体封止フィルム。
- 前記層状化合物混練材料における前記無機層状化合物の含有量は、0.1重量%以上50重量%以下である、請求項1に記載の液体封止フィルム。
- 前記無機層状化合物が表面に沿う方向に配向した、請求項1に記載の液体封止フィルム。
- 前記液体噴射装置は、前記液体を収容する液体収容容器を備え、
前記液体封止フィルムは、前記液体収容容器のケースの内面の一部を封止して前記液体を収容する、請求項1に記載の液体封止フィルム。 - 前記ケースに溶着する面に、前記液体封止フィルムを前記ケースに溶着させる溶着層を更に備える、請求項4に記載の液体封止フィルム。
- 液体を噴射して記録を行う液体噴射装置に用いられ、前記液体を噴射する液体封止フィルムの製造方法であって、
軟化しており、高分子化合物と無機層状化合物を含む層状化合物混練材料を準備する準備ステップと、
軟化した前記層状化合物混練材料を薄く成形することにより、前記液体封止フィルムを成形するとともに、前記無機層状化合物を表面に沿う方向に配向させる成形ステップと
を備える、液体封止フィルムの製造方法。 - 被記録物に液体を噴射して記録を行う液体噴射装置であって、
前記液体を収容する液体収容部と、
前記液体を前記被記録物に噴射する液体噴射部と、
高分子化合物及び無機層状化合物を含む層状化合物混練材料により形成された封止層を有し、前記液体を封止する液体封止フィルムと
を備える液体噴射装置。
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JP2003296788A JP2005066907A (ja) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | 液体封止フィルム、液体封止フィルムの製造方法、及び液体噴射装置 |
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