JP2006256163A - インクカートリッジ包装体およびインクカートリッジ包装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アゾ系顔料を含むインクを収容したインクカートリッジを包装して得られたインクカートリッジ包装体（パッケージ）中の単位体積当たりの酸素量を低くすることによって、パッケージ開封時に、インク調整時とほぼ同様の画像濃度が得られると共に、パッケージ状態で保管中のインクカートリッジ内の菌やカビの発生を抑制することができるインクカートリッジ包装体を提供すること。
【解決手段】 インクを収容したインクカートリッジを、脱酸素剤と共に包装したインクカートリッジ包装体において、前記インクが、色材としてアゾ系顔料を含むことを特徴とするインクカートリッジ包装体。
【選択図】 なし

Description

本発明は、インクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジをフィルムにより包装したインクカートリッジ包装体、および、インクカートリッジ包装方法に関するものである。

インクジェット記録装置に用いられるインクが消耗した場合は、インクを収納したインクカートリッジを交換することにより、新たなインクを補充する。このインクカートリッジは、使用するまでは、インクカートリッジ内のインクを新鮮な状態に保つために、フィルムにより包装された状態で保管される。
また、インクカートリッジ内のインクを新鮮な状態に保つためには、上述したようないわゆるパッケージングに加えて、フィルム開封前の保管期間中にカビ・菌などの発生を防止する為に、予め微細なフィルターにインクを通して、カビ・菌やその胞子などを除去してから、パッケージングする方法が知られている。

しかし、インクに混入した菌・カビをフィルターにより除去する場合、インクが顔料などの水に対して不溶な微粒子成分を含むものであれば、目詰まりが発生するため目開きが０．５μｍ以下のフィルターを使用することは実質不可能である。
また、従来より知られているインク中への殺菌剤などの添加は、インクに含まれる顔料などの分散状態に不安定にし、フィルタリング時の目詰まりなどの原因となり好ましくない。

一方、菌の発生以外にも、記録ヘッドからのインクの吐出安定性の点でも、インクカートリッジをフィルムにより包装したパッケージ（包装体）の保管状態は重要である。このような吐出安定性確保という観点からは、減圧（脱気）して包装したり、脱酸素剤と共に包装したりする方法や、インク中の溶存ガス成分を不活性ガスに置換溶解させる方法が知られている（特許文献１、２参照）。
しかし、アゾ基を含む顔料（アゾ系顔料）を用いたインクでは、長期保管後、パッケージを開封して使用した際に、インク調整時と同様の画像濃度が得られない場合があった。
特開２００３−３３４９６３号公報 特開平１０−３６７２９号公報

本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。
すなわち、第１〜第３の本発明は、アゾ系顔料を含むインクを収容したインクカートリッジを包装して得られたインクカートリッジ包装体（パッケージ）中の単位体積当たりの酸素量を低くすることによって、パッケージ開封時に、インク調整時とほぼ同様の画像濃度が得られると共に、パッケージ状態で保管中のインクカートリッジ内の菌やカビの発生を抑制することができるインクカートリッジ包装体およびインクカートリッジ包装方法を提供することを課題とする。
また、第４の本発明は、保管中のパッケージ内の酸素濃度が、インクカートリッジの包装時と同様であるか否かを容易に確認でき、これにより開封時にインクの品質劣化が発生しているか否かを容易に確認することができるインクカートリッジ包装体およびインクカートリッジ包装方法を提供することを課題とする。

上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、
＜１＞
インクを収容したインクカートリッジを、脱酸素剤と共に包装したインクカートリッジ包装体において、
前記インクが、色材としてアゾ系顔料を含むことを特徴とするインクカートリッジ包装体である。

＜２＞
インクを収容したインクカートリッジを、窒素雰囲気下で包装したインクカートリッジ包装体において
前記インクが、色材としてアゾ系顔料を含むことを特徴とするインクカートリッジ包装体である。

＜３＞
インクを収容したインクカートリッジを、脱気しながら包装したインクカートリッジ包装体において、
前記インクが、色材としてアゾ系顔料を含むことを特徴とするインクカートリッジ包装体である。

＜４＞
インクを収容したインクカートリッジが酸素検知剤と共に包装されたことを特徴とするインクカートリッジ包装体である。

＜５＞
前記インクが、色材としてアゾ系顔料を含むことを特徴とする＜４＞に記載のインクカートリッジ包装体である。

＜６＞
前記アゾ系顔料が、マゼンタ顔料、または、イエロー顔料であることを特徴とする＜１＞〜＜３＞、＜５＞のいずれか１つに記載のインクカートリッジ包装体である。

＜７＞
前記インクカートリッジが、下記（ａ）項〜（ｄ）項に示される群より選択される少なくとも２つ以上の包装処理を組み合わせて包装されたことを特徴とする＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載のインクカートリッジ包装体である。
（ａ）前記インクカートリッジが前記脱酸素剤と共に包装される包装処理
（ｂ）前記インクカートリッジが窒素雰囲気下で包装される包装処理
（ｃ）前記インクカートリッジが脱気しながら包装される包装処理
（ｄ）前記インクカートリッジが前記酸素検知剤と共に包装される包装処理

＜８＞
前記インクカートリッジを、下記（ａ）項〜（ｄ）項に示される少なくとも１つ以上の包装処理を利用して、＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載のインクカートリッジ包装体を作製するインクカートリッジ包装方法である。
（ａ）前記インクカートリッジが前記脱酸素剤と共に包装される包装処理
（ｂ）前記インクカートリッジが窒素雰囲気下で包装される包装処理
（ｃ）前記インクカートリッジが脱気しながら包装される包装処理
（ｄ）前記インクカートリッジが前記酸素検知剤と共に包装される包装処理

以上に説明したように、第１〜第３の本発明によれば、アゾ系顔料を含むインクを収容したインクカートリッジを包装して得られたインクカートリッジ包装体（パッケージ）中の単位体積当たりの酸素量を低くすることによって、パッケージ開封時に、インク調整時とほぼ同様の画像濃度が得られると共に、パッケージ状態で保管中のインクカートリッジ内の菌やカビの発生を抑制することができるインクカートリッジ包装体およびインクカートリッジ包装方法を提供することができる。
また、第４の本発明によれば、保管中のパッケージ内の酸素濃度が、インクカートリッジの包装時と同様であるか否かを容易に確認でき、これにより開封時にインクの品質劣化が発生しているか否かを容易に確認することができるインクカートリッジ包装体およびインクカートリッジ包装方法を提供することができる。

第１〜第３の本発明は、色材としてアゾ系顔料を含むことを特徴とするインクカートリッジを包装してインクカートリッジ包装体（以下、「パッケージ」と略す場合がある）とする際に、以下（ａ）〜（ｃ）項に示す包装処理で包装されたインクカートリッジ包装体、および、インクカートリッジ包装方法である。
（ａ）インクカートリッジが脱酸素剤と共に包装される包装処理（第１の発明）
（ｂ）インクカートリッジが窒素雰囲気下で包装される包装処理（第２の発明）
（ｃ）インクカートリッジが脱気しながら包装される包装処理（第３の発明）

酸素が存在する雰囲気下では、アゾ系顔料の発色を担うアゾ基部分が時間と共に徐々に酸素と反応して破壊されるため、アゾ系顔料を含むインクを用いて印字すると、時間の経過と共に画像濃度が低下してしまう。このような理由も含め、パッケージ開封後の使用期限は一般的に半年程度に設定されているが、パッケージ状態で保管中に上述したような酸化反応が進むと、実質的な使用期限はより短くなる。加えて、開封直後のインクを使用しても、インク調整時と同等の画像濃度も得られなくなる。

しかしながら、インクカートリッジの包装に際し、上記（ａ）〜（ｃ）項に示すいずれか１つの包装処理で包装することによって、パッケージ内の酸素量を少なくすることができ、パッケージ状態で保管中のインクに含まれるアゾ系顔料の酸化による劣化を防止することができる。これによりパッケージ開封時に、インク調整時とほぼ同様の画像濃度が得られる。また、パッケージ内の酸素量が少なくなるため、菌やカビも繁殖し難くなり、これらの発生を抑制することができる。加えて、窒素雰囲気下で包装したり、脱気しながら包装したりする場合には、記録ヘッドの流路内をインクが流れる際に、吐出不良の原因となる気泡の発生を抑制する効果も期待できる。

なお、これらの効果をより一層確実にするためには、（ａ）〜（ｃ）項に示す包装処理を２つ以上組み合わせて包装することが好ましい。いずれか１つの包装処理による包装では、パッケージ内の酸素量の低減には限界があり、より酸素量を抑制しようとすると、コストや実用性の面で実現が困難になるが、各々の包装処理を組み合わせれば、コストや実用性も確保しつつより酸素量を抑制することが容易である。また、上記（ｂ）と（ｃ）を組み合わせる場合、（ｂ）と（ｃ）を同時に行うのではなく、脱気処理後、窒素雰囲気下にて包装するか（先に（ｃ）を行った後、（ｂ）を行う）、あるいは、インクカートリッジを窒素雰囲気下に放置後、脱気しながら包装する（先に（ｂ）を行った後、（ｃ）を行う）ことが好ましい。

また、第４の発明は、インクを収容したインクカートリッジが酸素検知剤と共に包装されたことを特徴とするインクカートリッジ包装体およびこのインクカートリッジ包装体を作製する包装方法である。
第４の本発明に用いられる酸素検知剤は、パッケージ内に一定量以上の酸素のが存在するか否かを、酸素検知剤の発色の変化等を利用して、視覚的に容易に確認できるものである。

従って、保管中のパッケージ内の酸素濃度が、インクカートリッジの包装時と同様であるか否かを容易に確認でき、これにより開封時にインクの酸素に起因する品質劣化が発生しているか否かを容易に確認することができる。
この第４の発明は、上述したような包装処理が不充分で、パッケージ内に多くの酸素が残ったまま包装されたり、包装材の破損等によって保管中にパッケージ内に外気が進入したりしたりすることによるインクの品質劣化を見分ける手段として有効である。このような場合、インクカートリッジをインクジェット記録装置に装填した後に、インクの品質劣化に起因する何らかの不具合が発生することを未然に防止することができる。
例えば、色材の種類に関係なく、菌やカビの発生が起こっている可能性があるか否かや、色材がアゾ系顔料である場合には、色材の劣化が起こっているか可能性があるか否かを、開封後の酸素検知剤を確認することによって容易に確認することができる。このため、事前に、記録ヘッドでのノズルや流路での詰まりの発生を防止したり、印字時の画像濃度の低下を防止できる。従って、第４の本発明は、上述した第１〜第３の本発明と組み合わせて用いることが特に好適である。

次に、本発明に用いられる各種の部材や、包装方法等についてより詳細に説明する。
−包装用フィルム−
本発明においては、インクカートリッジ等の包装に、ガス遮断性の高い公知の包装用フィルムを用いることができる（例えば、「食品包装便覧」ｐ．４９５、社団法人日本包装技術協会刊等参照）。具体的には、ポリエチレン等の樹脂フィルムに、アルミを蒸着したような包装用フィルムを用いることができる。この包装用フィルムの厚みは特に限定されないが、ガス遮断性に加えて、包装時や保管時の破損防止や、取り扱い等の観点からは１０μｍ〜１００μｍ程度であることが好ましい。

−脱酸素剤−
第１の本発明に用いられる脱酸素剤は公知の脱酸素剤が利用でき、例えば、アスコルビン酸またはその塩、硫酸第一鉄・７水塩、水酸化アルカリまたは炭酸アルカリを主成分とし、酸素吸収反応を促進する為の活性炭と、その他の添加物、たとえば潮解性物質を含む材料などが利用できる（例えば、特開２００１−６２２８１号公報参照）。

−窒素置換（窒素雰囲気下での包装）−
第２の本発明において、窒素置換は、単に、インクカートリッジを窒素雰囲気下（例えば、窒素を局所的に流しながらや窒素で置換したチャンバー内）で包装するのみながず、インク中に窒素ガスをある一定時間以上流しつづける方法などが挙げられ、以下の脱気処理と組み合わせることが好ましい。

−脱気処理（脱気しながら包装）−
第３の本発明において、脱気処理は、真空ポンプ等を利用してインクジェットカートリッジを包装した包装用フィルム内を減圧した後、包装用フィルムを封止・密閉することにより行う。なお、減圧に際しては超音波を併用してもよい。また、減圧の度合いは大きければ大きいほど好ましいが、密閉後のパッケージ内の気圧が低過ぎると、包装用フィルムが破損しやすくなるため、包装用フィルムの耐久性も考慮して脱気処理を行うことが好ましい。また、脱気処理後に窒素置換してから包装用フィルムを封止・密閉してもよい。

−酸素検知剤−
酸素検知剤としては、公知の酸素検知剤を用いることができ、パッケージフィルムに加工したもの等が利用できるが、酸素と反応することによって、色が変化する酸化還元型酸素検知剤を用いることが特に好ましい。
このような酸素検知剤としては、公知の酸化還元色素を利用でき、例えば、メチレンブルー、ニューメチレンブルー、ニュートラルレッド、インジゴカルミン、サフラニンＴ、フェノサフラニン、カプリブルー、ナイルブルー、ジフェニルアミン、キシレンシアノール、ニトロジフェニルアミン、フェロイン、Ｎ−フェニルアントラニル酸等が使用できるが、特にメチレンブルーが好適である。

また、還元剤も利用でき、例えば、アスコルビン酸、エリソルビン酸やその塩、アスコルビン酸塩、Ｄ−アラビノース、Ｄ−エリスロース、Ｄ−ガラクトース、Ｄ−キシロース、Ｄ−グルコース、Ｄ−マンノース、Ｄ−フラクトース、Ｄ−ラクトースなどの還元糖、第一スズ塩、第一鉄塩等の金属塩等が使用できる。
さらに、インクがエタノールを含むような場合には、エタノール蒸気の影響を抑制するために上記の材料に無定形アルミノケイ酸マグネシウムを含有させても良い。

なお、脱酸素剤および酸素検知剤を併用した場合、脱酸素剤がパッケージ内の余分な酸素を吸収するため、酸素検知剤が本来検出すべきパッケージング不良や、包装用フィルムの破損に起因する外気の進入以外に起因する酸素の誤検知（パッケージ内に残存するわずなか酸素の検知）を回避することが容易である。

−インク−
本発明に用いられるインクは、第１〜第３の発明においては、アゾ系顔料を含むインクが用いられ、第４の発明においては、公知のインクを用いることができる。これらインクは、アゾ系顔料等の色材の他に、水、水溶性有機溶媒に加えて、必要に応じて種々の添加剤（例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤等）が含まれていてもよい。
色材としては、公知の染料や顔料が利用でき、水溶性有機溶媒や添加剤も公知の材料を利用することができる。なお、第１〜第３の発明においてはアゾ系顔料が用いられる。このアゾ系顔料は公知のアゾ系顔料であれば特に限定されないが、特にマゼンタ顔料やイエロー顔料であることが好ましい。

実施例の評価には、以下の組成からなるインクを用いた。
＜インク１（Ｙ）＞
・Ｃａｂｏｊｅｔ−２７０（キャボット社製、アゾ系顔料）：３質量％
・ジエチレングリコール：２０質量％
・グリセリン：５質量％
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：０．５質量％
・イオン交換水：残部

−インクカートリッジ−
次に、調整後の上記のインクを各々、筐体がポリエチレンテレフタラート製の試作インクカートリッジ（サイズ：約２０×５０×５０ｍｍ）に所定量まで充填した。

−包装用フィルム−
包装用フィルムは、予め、上記インクカートリッジが包装できるように開口部を有し袋状に加工されたアルミ蒸着が施された樹脂製のフィルムを用いた。

−パッケージング−
次に、インク１を充填したインクカートリッジを用いて、インクの調整から約２時間以内に以下に示すような包装処理を行いインクカートリッジ包装体を得た。
（実施例１）
通常の雰囲気下（大気圧、空気雰囲気下）で、インクカートリッジを脱酸素剤と共に包装用フィルムの袋に入れ、余分な空気が入らないようにしてラミネーターで開口部を完全に封止した。
このようにして、２つパッケージを作製し、一方を高温環境（２８℃）で４週間、他方を常温環境（２０℃）で半年間で放置した。なお、４週間および半年間放置後、開封前において包装用フィルムの破損等はなく、外気がパッケージ内に入っていないことを確認した。

（実施例２）
包装用フィルムの袋の開口部から、袋の内部へとエアガンから窒素ガスをブローしながらインクカートリッジを包装用フィルムの袋に入れて開口部を空気が入らないように軽く折り曲げ、この状態で余分な空気が入らないようにしてラミネーターで開口部を完全に封止した。
このようにして、２つパッケージを作製し、一方を高温環境（２８℃）で４週間、他方を常温環境（２０℃）で半年間で放置した。なお、４週間および半年間放置後、開封前において包装用フィルムの破損等はなく、外気がパッケージ内に入っていないことを確認した。

（実施例３）
通常の雰囲気下（大気圧、空気雰囲気下）で、インクカートリッジを包装用フィルムの袋に入れ、一端が小型の真空ポンプに接続された円柱管のもう一方の端を袋の開口部から差し込んだ。この状態で、袋の中の空気を排出し、インクカートリッジの筐体の輪郭がくっきりとわかる程度に包装用フィルムがインクカートリッジ表面に密着した時点で、開口部から余分な空気が入らないようにしてラミネーターで開口部を完全に封止した。
このようにして、２つパッケージを作製し、一方を高温環境（２８℃）で４週間、他方を常温環境（２０℃）で半年間で放置した。なお、４週間および半年間放置後、開封前において包装用フィルムの破損等はなく、外気がパッケージ内に入っていないことを確認した。

（比較例１）
通常の雰囲気下（大気圧、空気雰囲気下）で、インクカートリッジのみを包装用フィルムの袋に入れ、余分な空気が入らないようにしてラミネーターで開口部を完全に封止した。
このようにして、２つパッケージを作製し、一方を高温環境（２８℃）で４週間、他方を常温環境（２０℃）で半年間で放置した。なお、４週間および半年間放置後、開封前において包装用フィルムの破損等はなく、外気がパッケージ内に入っていないことを確認した。

−評価−
実施例１〜３および比較例１で得られたパッケージの一方をパッケージングから４週間後に開封して、防カビ試験を行った。また、他方をパッケージングから半年後に開封し、インクカートリッジと、インクジェット記録装置の記録ヘッドとをチューブで接続し、インクを供給できるようにした。なお、インクジェット記録装置としては、４００ｄｐｉ、１６０ノズルの記録ヘッドを搭載したものを用いた。評価は、この装置にて、連続１００枚の印字を行い、ドット抜けの有無、および、画質（画像濃度）について評価を行った。結果を表１に示す。

なお、表１中に示すドット抜け、画質、および、防カビ性は、以下の評価方法および評価基準に基づくものである。
＜ドット抜け＞
１６０ノズルが全て噴射できているかを確認できるパターンを印字し、不吐出ノズルが発生した枚数をカウントした。ドット抜けの評価基準は以下の通りである。
○：ドット抜けの発生枚数が１００枚中、５枚以下
△：ドット抜けの発生枚数が１００枚中、６枚を超え２０枚以下
×：ドット抜けの発生枚数が１００枚中、２１枚以上

＜画質（画像濃度）＞
画質は、調整直後のインクを用いて、上記と同様の印字テストを行って得られたリファレンスサンプルの画像濃度（ベタ画像部）と、実施例１〜３、比較例１の半年間保管後のインクを用いて得られた画像濃度（ベタ画像部）との差を評価することにより実施した。
なお、画像濃度の測定にはエックスライト４０４（エックスライト社製）を用いて測定し、１ｃｍ×１ｃｍ角のベタパッチを測定した画質の評価基準は以下の通りである。
○：リファレンスからの濃度低下が５％以内
△：リファレンスからの濃度低下が５％以上、１０％以上
×：リファレンスからの濃度低下が１０％以上

＜防カビ性＞
パッケージングして４週間放置し、防カビ性を評価するインクについては、インクカートリッジに充填する前に、調整後のインクに以下の手順で作製された胞子懸濁液を 質量％添加した。
なお、この胞子懸濁液は、ＪＩＳ Ｚ ２９１１（かび抵抗性試験方法、詳細は「６．一般工業製品の試験」、「４．５．１湿潤剤添加殺菌水の調整」を参照）に基づいて、試験菌株をそれぞれ滅菌したスルホコハク酸ジオクチルナトリウム０．００５質量％溶液に分散させ、ガーゼでろ過したものである。
防カビ性の評価は、パッケージ開封後のインクおよびインクカートリッジ内のカビの菌糸の発育状態を目視及び顕微鏡にて観察した。評価基準は以下の通りである。
○：カビ発生なし
×：カビ発生あり

Claims (8)

1. インクを収容したインクカートリッジを、脱酸素剤と共に包装したインクカートリッジ包装体において、
   前記インクが、色材としてアゾ系顔料を含むことを特徴とするインクカートリッジ包装体。
2. インクを収容したインクカートリッジを、窒素雰囲気下で包装したインクカートリッジ包装体において
   前記インクが、色材としてアゾ系顔料を含むことを特徴とするインクカートリッジ包装体。
3. インクを収容したインクカートリッジを、脱気しながら包装したインクカートリッジ包装体において、
   前記インクが、色材としてアゾ系顔料を含むことを特徴とするインクカートリッジ包装体。
4. インクを収容したインクカートリッジが酸素検知剤と共に包装されたことを特徴とするインクカートリッジ包装体。
5. 前記インクが、色材としてアゾ系顔料を含むことを特徴とする請求項４に記載のインクカートリッジ包装体。
6. 前記アゾ系顔料が、マゼンタ顔料、または、イエロー顔料であることを特徴とする請求項１〜３、５のいずれか１つに記載のインクカートリッジ包装体。
7. 前記インクカートリッジが、下記（ａ）項〜（ｄ）項に示される群より選択される少なくとも２つ以上の包装処理を組み合わせて包装されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のインクカートリッジ包装体。
   （ａ）前記インクカートリッジが前記脱酸素剤と共に包装される包装処理
   （ｂ）前記インクカートリッジが窒素雰囲気下で包装される包装処理
   （ｃ）前記インクカートリッジが脱気しながら包装される包装処理
   （ｄ）前記インクカートリッジが前記酸素検知剤と共に包装される包装処理
8. 前記インクカートリッジを、下記（ａ）項〜（ｄ）項に示される群より選択される少なくとも１つ以上の包装処理を利用して、請求項１〜７のいずれか１つに記載のインクカートリッジ包装体を作製するインクカートリッジ包装方法。
   （ａ）前記インクカートリッジが前記脱酸素剤と共に包装される包装処理
   （ｂ）前記インクカートリッジが窒素雰囲気下で包装される包装処理
   （ｃ）前記インクカートリッジが脱気しながら包装される包装処理
   （ｄ）前記インクカートリッジが前記酸素検知剤と共に包装される包装処理