JP2007112057A - インクジェット記録用のインクカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル詰まりの発生を効率的に阻止することができる構成の簡単なインクカートリッジを提供する。
【解決手段】インクジェット記録用インクカートリッジ２のインク収容部４内に、インクジェット記録用インク６および複数のインク攪拌用ビーズ８を収容する。ビーズ８は、大略球形をなしており、平均粒径が３〜２０ｍｍであり、インク６と共にインク収容部４内最大容量の８０％以上を占める量にて、且つ、インク１００容量部に対して１〜１０容量部の割合で、インク収容部４内に収容する。インク収容部４はインク６をインクジェット記録ヘッドへと供給するためのインク送出口部４Ａを備えており、ここにはビーズ８がインク送出口部４Ａを通ってインク収容部外へと出るのを阻止し且つインク６がインク送出口部４Ａを通ってインク収容部外へと出るのを許容するフィルタ１０を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット記録用のインクカートリッジに関するものである。

インクジェット記録装置に関しては、例えば、特開２００３−２０６４２１号公報（特許文献１）に記載がある。インクジェット記録装置においては、インク収容部内にインクを収容してなるインクカートリッジを記録装置に装着することで、記録装置の記録ヘッドに対するインクの供給を行うようにしている。記録時には、記録ヘッドの動作に伴い、インクカートリッジ内のインクが該カートリッジのインク出口から記録ヘッドのインク流通経路を経てインク噴射ノズルへと吸引により送給される。

ところで、インクジェット記録における大きな技術的課題として、微細なインク噴射ノズルから噴射されるインクが該ノズルに付着してノズル詰まりを生ずることである。このノズル詰まりの発生を阻止するために、インク組成の改良がなされている。すなわち、このようなインク組成の改良は、顔料または染料などの着色剤、バインダー樹脂および溶剤等のインク構成成分の好適な組み合わせを探索するものであり、種々のものが提案されている。
特開２００３−２０６４２１号公報

一方、インクカートリッジを同一の姿勢で長期間維持すると、インク組成がインク収容部内の位置によって異なるようになることがある。このようなインク組成の部分的変動が生ずると、均一組成状態ではノズル詰まりを生じにくいインクであっても、ノズル詰まりが促進されることがある。

このようなノズル詰まりの原因の除去のために、インクカートリッジを記録ヘッドに装着する際に、或いはインクカートリッジを記録ヘッドに装着して使用後適宜の時間経過するごとに、インクカートリッジを記録ヘッドから取外した状態で人手により揺動させることが考えられる。しかしながら、このような揺動のみでは、インク収容部内全体のインク組成の均一化によるノズル詰まりの発生阻止を効率的に実現することができない。

本発明の目的は、ノズル詰まりの発生を阻止することにあり、特に、ノズル詰まりの発生を効率的に阻止することができる構成の簡単なインクカートリッジを提供することにある。

本発明によれば、上記目的を達成するものとして、
インク収容部内にインクジェット記録用インクが収容されているインクジェット記録用インクカートリッジであって、前記インク収容部内に複数のインク攪拌用ビーズを収容してなることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ、
が提供される。

本発明の一態様においては、前記ビーズは平均粒径が３〜２０ｍｍである。本発明の一態様においては、前記ビーズは、前記インクジェット記録用インクと共に前記インク収容部内最大容量の８０％以上を占める量にて、且つ、前記インクジェット記録用インク１００容量部に対して１〜１０容量部の割合で、前記インク収容部内に収容されている。本発明の一態様においては、前記ビーズは大略球形をなしている。本発明の一態様においては、前記ビーズは合成樹脂からなる。

本発明の一態様においては、前記インク収容部は前記インクジェット記録用インクをインクジェット記録ヘッドへと供給するためのインク送出口部を備えており、前記インク収容部には前記ビーズが前記インク送出口部を通って前記インク収容部外へと出るのを阻止し且つ前記インクジェット記録用インクが前記インク送出口部を通って前記インク収容部外へと出るのを許容するフィルタが設けられている。

以上のような本発明のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、該インクジェット記録用インクカートリッジを揺動させることにより、インク収容部内のビーズをインクジェット記録用インク内で移動させ衝突させてインクジェット記録用インクを攪拌することができる。これにより、インクカートリッジを同一の姿勢で長期間維持しインク組成がインク収容部内の位置によって異なるようになっていたとしても、インク組成の均一化が促進される。かくして、簡単な手段でノズル詰まりの発生を効率的に防止することができる。

以下に、本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明によるインクジェット記録用インクカートリッジ（以下、単にインクカートリッジと称する）の一実施形態の構成の概略を示す模式図である。

本実施形態のインクカートリッジ２は、インク収容部４と、該インク収容部内に収容されているインクジェット記録用インク（以下、単にインクと称する）６とを備えている。インク収容部４内には、また、複数のインク攪拌用ビーズ（以下、単にビーズと称する）８が収容されている。インク収容部４は、インク６を不図示のインクジェット記録装置のインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドと称する）へと供給するためのインク送出口部４Ａを備えている。インク送出口部４Ａ内には、ビーズ８の通過を阻止することでビーズ８がインク送出口部４Ａを通ってインク収容部外へと出るのを阻止し且つインク６の通過を許容することでインク６がインク送出口部４Ａを通ってインク収容部外へと出るのを許容するフィルタ１０が設けられている。フィルタ１０は、インク収容部４内においてインク凝集物が生じた場合には、該インク凝集物の通過を阻止することで該インク凝集物がインク送出口部４Ａを通ってインク収容部外へと出るのを阻止する機能をも有する。
尚、図示はしないが、インク収容部４の上部には、インク消費と共に該インク収容部４内へと大気を導入するための通気孔が設けられている。

図２は本発明によるインクカートリッジの他の実施形態の構成の概略を示す模式図である。

本実施形態は、インクカートリッジ２がインク収容部４並びに該インク収容部に収容されたインク６およびビーズ８を備えており、インク収容部４のインク送出口部４Ａ内にフィルタ１０が設けられている点では、上記図１の実施形態と同様である。但し、本実施形態では、インク収容部４は、インク送出口部４Ａが設けられ且つ変形不能な部材からなる第１の部分４１と、該第１の部分に適合された袋状の変形可能な部材からなる第２の部分４２とからなる。インク６の消費と共にインク収容部の第２の部分４２が変形するので、インク収容部４に大気を導入するための通気孔を設ける必要はない。また、本実施形態では、インク送出口部４Ａ内に、フィルタ１０より内側すなわち第２の部分４２に近い側において、更にフィルタ１２が設けられている。フィルタ１２は、ビーズ８の通過を阻止することでビーズ８がインク送出口部４Ａを通ってインク収容部外へと出るのを阻止する機能を有するが、インク６およびインク凝集物の通過を許容するものである。すなわち、フィルタ１２はフィルタ１０より粗である。カートリッジ２が未使用の状態では、インク送出口部４Ａの先端開口に剥離可能なシール部材１４を付しておくことができる。

本明細書において、用語「ビーズ」は、粒状の物体を意味する。ビーズの大きさは、目的とするインク攪拌の効率を高めるためには、平均粒径が３〜２０ｍｍであるのが好ましい。特に、ビーズ平均粒径を３ｍｍ以上とすることで、インクカートリッジ揺動による各ビーズ８の運動に伴うインク流動を大きなものとすることができ、このためインク攪拌効率を向上させることができる。一方、ビーズ平均粒径を２０ｍｍ以下とすることで、インク収容部４内に収容されるビーズの数が少なくなりすぎることがなく、インクカートリッジ揺動によるビーズ８同士の衝突に基づくインク流動を効率的に発生させることができ、このためインク攪拌効率を向上させることができる。

カートリッジ２が未使用の状態では、ビーズ８は、インク６と共にインク収容部４内の最大容量の８０％以上を占める量にて、インク収容部４内に収容されるのが好ましい。また、その状態で、目的とするインク攪拌の効率を高めるためには、ビーズ８はインク１００容量部に対して１〜１０容量部の割合で配合されているのが好ましい。特に、ビーズ配合量をインク１００容量部に対して１容量部以上とすることで、インク収容部４内に収容されるビーズの数が少なくなりすぎることがなく、インクカートリッジ揺動による各ビーズ８の運動に伴うインク流動を大きなものとすることができ、更にビーズ８同士の衝突に基づくインク流動を効率的に発生させることができ、このためインク攪拌効率を向上させることができる。一方、ビーズ配合量をインク１００容量部に対して１０容量部以下とすることで、インク収容部４内に収容されるインク６の量が少なくなりすぎることがなく、しかもインクカートリッジ揺動による各ビーズ８の運動の自由度の制限が大きくなりすぎることがなく、インクカートリッジ揺動による各ビーズ８の運動に伴うインク流動を大きなものとすることができ、このためインク攪拌効率を向上させることができる。

ビーズ８は、球形または球形に近い形状であることが好ましい。球形に近い形状とは、短径に対する長径の比率が１を越え２以下で、表面全体が滑らかな凸曲面形状をなしているものを指す。本明細書では、これら球形または球形に近い形状を総称して大略球形という。このような大略球形のものは、互いに衝突した時にも破損するおそれが少ないので好ましい。

ビーズ８は、インク６に対する化学的耐性のあるものであれば、任意の材質のものを使用することができる。すなわち、ビーズ８の材質は、インク６の化学的性質に応じて適宜選択することができる。ビーズ８の材質としては、ステンレススチールなどの金属、ジルコニアなどの金属酸化物、ガラス、セラミック、またはアクリル樹脂などの合成樹脂を挙げることができる。

インク収容部４内に収容されるインク６としては、インクジェット記録用のものとして従来使用されている水系インク、溶剤型インクその他の如何なるタイプのインクも使用可能である。インク８としては、例えば上記特許文献１に記載されているインクを使用することができる。

以下、実施例および比較例により、本発明のインクカートリッジを更に説明する。

［白色インクジェット記録用インクの調製］
以下に示す成分を以下に示す量で含有する混合物をサンドミルで３時間練合して、白色インクジェット記録用インクを調製した：
二酸化チタン［ＰＦ６９９：石原産業社製］ ５重量部
塩化ビニル共重合樹脂［ＶＹＨＤ：ダウ・ケミカル社製］ ４重量部
分散剤［ディスパービック１６７（固形分濃度５２％）：ビックケミー社製］
２重量部
溶剤［シクロヘキサノン］ ２０重量部
溶剤［プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート］
６９重量部。

［実施例１］
以上のようにして調製した白色インクジェット記録用インク１００容量部と、平均粒径５ｍｍのアクリル樹脂ビーズ１０容量部とをディスパーで混合し、これをインクジェットプリンタ（エプソン社製ＥＭ−９３０Ｃ）用のインクカートリッジのインク収容部内にその最大容量の９０％を占める量で封入し、インクカートリッジを作製した。このインクカートリッジを１月間静置した。その後、手で保持して１０回揺動し、インクジェットプリンタに装着した。その状態で３日間経過後に、被記録体としてオーバーヘッドプロジェクト（ＯＨＰ）用の透明シートを用いて、その表面に１時間連続して印字を行った。その結果、ノズル詰まりは発生せず、印字にかすれが生ずることはなかった。

［実施例２］
以上のようにして調製した白色インクジェット記録用インク１００容量部と、平均粒径５ｍｍのアクリル樹脂ビーズ５容量部とをディスパーで混合し、これをインクジェットプリンタ（エプソン社製ＥＭ−９３０Ｃ）用のインクカートリッジのインク収容部内にその最大容量の９０％を占める量で封入し、インクカートリッジを作製した。このインクカートリッジを１月間静置した。その後、手で保持して１０回揺動し、インクジェットプリンタに装着した。その状態で３日間経過後に、被記録体としてＯＨＰ用透明シートを用いて、その表面に１時間連続して印字を行った。その結果、ノズル詰まりは発生せず、印字にかすれが生ずることはなかった。

［実施例３］
以上のようにして調製した白色インクジェット記録用インク１００容量部と、平均粒径５ｍｍのアクリル樹脂ビーズ１容量部とをディスパーで混合し、これをインクジェットプリンタ（エプソン社製ＥＭ−９３０Ｃ）用のインクカートリッジのインク収容部内にその最大容量の９０％を占める量で封入し、インクカートリッジを作製した。このインクカートリッジを１月間静置した。その後、手で保持して１０回揺動し、インクジェットプリンタに装着した。その状態で３日間経過後に、被記録体としてＯＨＰ用透明シートを用いて、その表面に１時間連続して印字を行った。その結果、ノズル詰まりは発生せず、印字にかすれが生ずることはなかった。

［比較例１］
以上のようにして調製した白色インクジェット記録用インクをインクジェットプリンタ（エプソン社製ＥＭ−９３０Ｃ）用のインクカートリッジのインク収容部内にその最大容量の９０％を占める量で封入し、インクカートリッジを作製した。このインクカートリッジを１月間静置した。その後、手で保持して１０回揺動し、インクジェットプリンタに装着した。その状態で３日間経過後に、被記録体としてＯＨＰ用透明シートを用いて、その表面に１時間連続して印字を行った。その結果、４５分経過時にノズル詰まりが発生し、印字にかすれが生じた。

［比較例２］
以上のようにして調製した白色インクジェット記録用インクをインクジェットプリンタ（エプソン社製ＥＭ−９３０Ｃ）用のインクカートリッジのインク収容部内にその最大容量の９０％を占める量で封入し、インクカートリッジを作製した。このインクカートリッジを１月間静置した後、インクジェットプリンタに装着した。その状態で３日間経過後に、被記録体としてＯＨＰ用透明シートを用いて、その表面に１時間連続して印字を行った。その結果、４０分経過時にノズル詰まりが発生し、印字にかすれが生じた。

本発明によるインクカートリッジの一実施形態の構成の概略を示す模式図である。 本発明によるインクカートリッジの一実施形態の構成の概略を示す模式図である。

符号の説明

２ インクカートリッジ
４ インク収容部
４１ インク収容部の第１の部分
４２ インク収容部の第２の部分
４Ａ インク収容部のインク送出口部
６ インクジェット記録用インク
８ インク攪拌用ビーズ
１０，１２ フィルタ
１４ シール部材

Claims (6)

1. インク収容部内にインクジェット記録用インクが収容されているインクジェット記録用インクカートリッジであって、
   前記インク収容部内に複数のインク攪拌用ビーズを収容してなることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。
2. 前記ビーズは平均粒径が３〜２０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット記録用インクカートリッジ。
3. 前記ビーズは、前記インクジェット記録用インクと共に前記インク収容部内最大容量の８０％以上を占める量にて、且つ、前記インクジェット記録用インク１００容量部に対して１〜１０容量部の割合で、前記インク収容部内に収容されていることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載のインクジェット記録用インクカートリッジ。
4. 前記ビーズは大略球形をなしていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録用インクカートリッジ。
5. 前記ビーズは合成樹脂からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録用インクカートリッジ。
6. 前記インク収容部は前記インクジェット記録用インクをインクジェット記録ヘッドへと供給するためのインク送出口部を備えており、前記インク収容部には前記ビーズが前記インク送出口部を通って前記インク収容部外へと出るのを阻止し且つ前記インクジェット記録用インクが前記インク送出口部を通って前記インク収容部外へと出るのを許容するフィルタが設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録用インクカートリッジ。

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