JP2013049282A - インクタンク用シール部材および該シール部材を含むインクタンク - Google Patents

Abstract

【課題】耐インク性、密着性および成形性に優れたインクジェット記録装置用弾性部材および該弾性部材を含むインクジェット記録装置、ならびにインクタンク用弾性部材および該弾性部材を含むインクタンクを提供すること。
【解決手段】インクジェット記録装置用弾性部材は、結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体１００重量部と、ポリオレフィン樹脂３〜４０重量部と、軟化剤４０〜２５０重量部とを含有する材料からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置用弾性部材および該弾性部材を含むインクジェット記録装置、ならびにインクタンク用弾性部材および該弾性部材を含むインクタンクに関する。

インクジェット記録装置は、通常、記録用紙の紙幅方向に往復動するキャリッジに印刷信号に対応してインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドを搭載して、外部のインクタンクから記録ヘッドにインクが供給されるように構成されている。このようなインクタンク等のインク貯蔵容器は、小型の記録装置にあっては取り扱いの便を考慮してキャリッジに着脱可能に搭載できるように構成されている。

このようなインク貯蔵容器は、通常、記録ヘッドからのインクの漏れ出しを防止するため、多孔質材を収容し、この多孔質材にインクを含浸させて毛細管力によりインクを保持するように構成されている。一方で、印字品質や印刷速度の向上が求められ、これにともなって記録ヘッドのノズル開口数が多くなり、単位時間当りのインク消費量が増加する傾向にある。

このような傾向に対応するためには、望ましくはインク貯蔵容器に収容するインク量を増量する必要があり、インク量を増大させるためには多孔質材の体積を増大する必要がある。しかしながら、多孔質材の毛細管力でインクを保持するには、高さ、すなわち水頭に限界があるため、底面積を増加させて体積を大きくせざるを得ず、キャリッジのサイズが大きくなり、結果として記録装置が大型化するという問題がある。

もとより、平均孔径が小さい多孔質材を用いてインクの保持力を上げることも考えられるが、インクの流れに対する流体抵抗が大きくなり、記録ヘッドのインク消費量に対応して安定にインクを供給することが困難となるばかりでなく、インク供給口から離れた領域のインクを記録ヘッドに確実に供給することが困難となり、結果としてインク貯蔵容器のインクが消費し切れなくなり、無駄が生じるという新たな問題が生じる。

このような問題を解消するため、特開２００３−９４６８２号公報には、下部インク収容室、上部インク収容室、記録ヘッドにインクを供給するインク供給口、下部インク収容室と上部インク収容室とを接続するインク吸い上げ流路、インク供給口と上部インク収容室とを結ぶインク流路、および下部インク収容室を大気に連通させる大気連通部を備えた容器と、該容器に収容され、かつインク流路の途中に配置された負圧発生機構とを含むインクジェット記録装置用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によれば、インクが負圧発生機構を介して記録ヘッドに供給されるため、インク量の変化による圧力変動を可及的に防止することができる。このインクカートリッジにおいて、負圧発生機構に使用される膜弁には、負圧調整機構の応答バラツキを防止して、インク供給能力のバラツキの低減を図るために、膜弁が収容される差圧弁収容室および膜弁押え板と膜弁との間の密着性の向上が求められている。

また、キャリッジにインクカートリッジが装着される際に、インクカートリッジのインク供給口にはシール部材が設けられ、このシール部材の穴に、記録ヘッドに連通するインク供給針が差し込まれる。インク供給口とシール部材との間からインクが漏れ出さないように、インク供給針とシール部材との間には、より高い密着性が求められている。また、
このシール部材には、より高い調芯性（インク供給針とシール部材との間にずれが生じてもシール状態を維持していること）が求められている。

特開２００３−９４６８２号公報

本発明は、耐インク性、密着性および成形性に優れたインクジェット記録装置用弾性部材および該弾性部材を含むインクジェット記録装置、ならびにインクタンク用弾性部材および該弾性部材を含むインクタンクを提供する。

本発明の一態様に係るインクジェット記録装置用弾性部材は、結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体（以下、単に「ブロック共重合体」ともいう。）１００重量部と、ポリオレフィン樹脂３〜４０重量部と、軟化剤４０〜２５０重量部とを含有する材料からなる。

上記インクジェット記録装置用弾性部材は、インクジェット記録装置本体に設けられるシール部材であることができる。この場合、前記シール部材は、インクジェット記録装置の記録ヘッドを封止するキャップ部材であることができる。

本発明の一態様に係るインクジェット記録装置は、上記インクジェット記録装置用弾性部材を含むことができる。

本発明の一態様に係るインクタンク用弾性部材は、結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体１００重量部と、ポリオレフィン樹脂３〜４０重量部と、軟化剤４０〜２５０重量部とを含有する材料からなる。

上記インクタンク用弾性部材において、前記ブロック共重合体の数平均分子量は２５０，０００〜３５０，０００であることができる。

上記インクタンク用弾性部材において、前記ブロック共重合体の前記結晶性ポリオレフィンブロックは、結晶性ポリエチレンブロックであることができる。

上記インクタンク用弾性部材において、前記ブロック共重合体の前記非晶性ポリオレフィンブロックは、非晶性ポリエチレン／ブテンブロックであることができる。

上記インクタンク用弾性部材は、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口とインク収容室とを結ぶインク流路の途中に配置された負圧発生機構に含まれる膜弁であることができる。この場合、前記負圧発生機構が差圧弁であることができる。

上記インクタンク用弾性部材は、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口に設けられるシール部材であることができる。

本発明の一態様に係るインクタンクは、上記インクタンク用弾性部材を含む。

上記インクジェット記録装置用弾性部材および上記インクタンク用弾性部材によれば、結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共
重合体１００重量部と、ポリオレフィン樹脂３〜４０重量部と、軟化剤４０〜２５０重量部とを含有する材料からなることにより、耐インク性、密着性および成形性に優れている。

例えば、上記インクタンク用弾性部材が、記録ヘッドにインクを供給するインク供給口とインク収容室とを結ぶインク流路の途中に配置された負圧発生機構に含まれる膜弁である場合、該弾性部材が上記材料からなることにより、膜弁とその周囲の部材との間の密着性を高めることができ、かつ、摺動負荷を減らすことができる。これにより、記録ヘッドへのインクの供給をよりスムーズに行うことができるため、負圧発生機構の応答バラツキ（インク供給能力のバラツキ）を低減することができる。

また、例えば、上記インクタンク用弾性部材が、記録ヘッドにインクを供給するインク供給口に設けられるシール部材である場合、該弾性部材が上記材料からなることにより、耐インク性に優れ、かつ、インク供給針とシール部材との間の密着性および調芯性をより高めることができるため、インク供給口からのインクの漏れ出しを確実に防止することができる。

図１（ａ）および図１（ｂ）はそれぞれ、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジの表裏の外観を示す斜視図である。 図２（ａ）乃至図２（ｄ）はそれぞれ、図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるインクカートリッジの上面図、正面図、底面図、および側面図である。 図３は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すインクカートリッジが装着されるキャリッジの一例を示す断面図である。 図４（ａ）および図４（ｂ）はそれぞれ、図３に示されるインクカートリッジをキャリッジに装着する過程を示す図である。 図５（ａ）および図５（ｂ）はそれぞれ、図３に示されるインクカートリッジを構成する容器本体の一例を、開口面および表面の構造で示す斜視図である。 図６は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるインクカートリッジを構成する容器本体の底面の構造を、開口面側から見た状態で示す斜視図である。 図７は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるインクカートリッジを構成する容器本体の開口面の構造を示す正面図である。 図８は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるインクカートリッジを示す分解斜視図である。 図９は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるインクカートリッジを示す分解斜視図である。 図１０は、差圧弁収容室の近傍の構造を拡大して示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置用弾性部材および該弾性部材を含むインクジェット記録装置、ならびにインクタンク用弾性部材および該弾性部材を含むインクタンクについて、図面を参照しながら説明する。

１．インクタンク用弾性部材
本実施形態に係るインクタンク用弾性部材は、結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体１００重量部と、ポリオレフィン樹脂３〜４０重量部と、軟化剤４０〜２５０重量部とを含有する材料（以下、「弾性部材用材料」ともいう。）からなる。

１．１．弾性部材用材料
１．１．１．ブロック共重合体
ブロック共重合体（エラストマー）を構成する結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックはそれぞれ、１種または２種以上のオレフィンブロックを有する。

ブロック共重合体の結晶性ポリオレフィンブロックは、結晶性ポリエチレンブロックであることが好ましい。また、ブロック共重合体の非晶性ポリオレフィンブロックは、非晶性ポリエチレン／ブテンブロックであることが好ましい。

ブロック共重合体が結晶性ポリエチレンブロックおよび非晶性ポリエチレン／ブテンブロックを含む場合、このようなブロック共重合体は、１，２−ビニル結合よりも１，４−ビニル結合を多く含むポリブタジエンブロック（ｉ）と、１，４−ビニル結合よりも１，２−ビニル結合を多く含むポリブタジエンブロック（ｉｉ）とを含む共重合体を水素添加することにより製造することができる。かかる水素添加によって、ポリブタジエンブロック（ｉ）が結晶性ポリエチレンブロックへと変換され、ポリブタジエンブロック（ｉｉ）が非晶性ポリエチレン／ブテンブロックへと変換される。

ブロック共重合体の具体例としては、例えば、ＣＥＢＣが挙げられる。ＣＥＢＣでは、結晶性ポリオレフィンブロックが結晶性ポリエチレンブロックであり、非晶性ポリオレフィンブロックが非晶性ポリエチレン／ブテンブロックである共重合体である。このＣＥＢＣでは、分子の中央部分にエチレン／ブテンの交互共重合体からなる非晶性ポリエチレン／ブテンブロックが配置され、この非晶性ポリエチレン／ブテンブロックの両側に結晶性ポリエチレンブロックが配置されている。このため、ＣＥＢＣは、（結晶性）ポリエチレン−（非晶性）ポリエチレン／ブテン−（結晶性）ポリエチレントリブロック共重合体と称されることもある。

ブロック共重合がＣＥＢＣであることにより、密着性および成形性と、適度な硬度との両方を具備する弾性部材を得ることができる。

ＣＥＢＣは例えば、１，２−ビニル結合よりも１，４−ビニル結合を多く含むポリブタジエンブロック（ｉ）、１，４−ビニル結合よりも１，２−ビニル結合を多く含むポリブタジエンブロック（ｉｉ）、および１，２−ビニル結合よりも１，４−ビニル結合を多く含むポリブタジエンブロック（ｉ）を含むトリブロック共重合体を水添することにより製造することができる。

より具体的には、１，２−ビニル結合の含有量が２０モル％以下（好ましくは１５モル％以下）のポリブタジエンブロック（Ｘ）と、１，２−ビニル結合の含有量が２５〜９５モル％（好ましくは２５〜７５モル％、より好ましくは２５〜５５モル％）のポリブタジエンブロック（Ｙ）からなり、ブロック構造がＸ−（Ｙ−Ｘ）ｎまたは（Ｘ−Ｙ）ｍ（ここで、ｎは１以上、ｍは２以上の整数である。）で表される直鎖状または分岐状のブロック共重合体について、ブタジエン重合単位の９０％以上（好ましくは９５〜１００％）を水素添加することにより、ＣＥＢＣを製造することができる。このような方法で得られたＣＥＢＣは、２３０℃で２１６０ｇの荷重におけるメルトフローレートが０．１〜１００ｇ／１００分（特に、０．５〜５０ｇ／１０分）であるのが好ましい。

ＣＥＢＣ中の結晶性ポリエチレンブロックの割合は、ＣＥＢＣ総量の１５〜４０質量％であるのが好ましい。結晶性ポリエチレンブロックの割合が１５質量％未満である場合、ＣＥＢＣの剛性、耐熱性、および表面硬度が低下することがあり、一方、４０質量％を超える場合、低温耐衝撃性が低下することがある。

ブロック共重合体の数平均分子量は２５０，０００〜３５０，０００であることが好ましく、２８０，０００〜３２０，０００であることがより好ましい。

ブロック共重合体の数平均分子量が２５０，０００より小さく、かつ、インクタンク用弾性部材が、記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口とインク収容室とを結ぶインク流路の途中に配置された負圧発生機構に含まれる膜弁である場合、負圧発生機構の応答バラツキが発生する傾向にあり、一方、３５０，０００を超える場合、密着性および成形性が劣る傾向にある。

１．１．２．ポリオレフィン樹脂
ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン（特には結晶性ポリブテン）などを挙げることができる。中でも、アイソタクティックポリプロピレンまたはその共重合体が好ましい。

ポリオレフィン樹脂は、いわゆる変性ポリオレフィン樹脂であってもよい。変性ポリオレフィン樹脂は、上述のポリオレフィン樹脂に、マレイン酸，無水マレイン酸等の不飽和ポリカルボン酸、アクリル酸類や水酸基を有する重合性モノマーをグラフトまたは共重合させた樹脂である。このような変性ポリオレフィン樹脂としては、例えば、三井デュポンポリケミカル（株）製ニュクレルシリーズ（商品名），三洋化成（株）製ユーメックスシリーズ（商品名），エクソン化学社製エクセラーシリーズ（商品名），ユニロイヤル社製ポリドンシリーズ（商品名），三井化学（株）製アドマーシリーズ（商品名）などとして市販されているものを使用することができる。

ブロック共重合体１００重量部に対するポリオレフィン樹脂の割合は３〜４０重量部であることが好ましく、５〜２５重量部であることがより好ましい。上記割合が３重量部を下回ると剛性が劣る傾向があり、一方、上記割合が４０重量部を超えると調芯性が劣る傾向があり、また、応答バラツキが発生する傾向がある。

１．１．３．軟化剤
軟化剤としては、例えば、鉱物油系のパラフィン系オイル、ナフテン系オイル、または合成系のポリイソブチレン系オイルであって、その数平均分子量が４５０〜５０００であるものが好ましい。なお、軟化剤は１種を単独で用いてもよく、互いの相溶性が良好であれば２種以上を混合して用いてもよい。

ブロック共重合体１００重量部に対する軟化剤の割合は４０〜２５０重量部であることが好ましく、１００〜２００重量部であることがより好ましい。上記割合が４０重量部を下回ると、成形性が劣る傾向にあり、調芯性劣る傾向があり、また、応答バラツキが発生する傾向があり、一方、上記割合が２５０重量部を超えると応答バラツキが発生する傾向がある。

１．１．４．その他の成分
本実施形態に係るインクタンク用弾性部材は、石油系炭化水素化合物を実質的に含まない材料からなる。ここで、「石油系炭化水素化合物を実質的に含まない」とは、弾性部材用材料における石油系炭化水素化合物の配合割合が０．１質量％未満であることをいい、石油系炭化水素化合物としては、例えば、合成テルペン樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、脂肪族系炭化水素樹脂等が挙げられる。

さらに、本実施形態に係るインクタンク用弾性部材は、ステアリン酸塩などのアニオン性界面活性剤を実質的に含まない材料からなるのが好ましい。ここで、「高級脂肪酸塩の界面活性剤を実質的に含まない」とは、弾性部材用材料におけるアニオン性界面活性剤の
配合割合が０．１質量％未満であることをいい、アニオン性界面活性剤としては、例えば、ステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸カリウム、ステアリン酸カリウムなどの高級脂肪酸およびその塩が挙げられる。本実施形態に係るインクタンク用弾性部材がアニオン性界面活性剤を実質的に含まない材料からなることにより、前記弾性部材の成形時に生じる被膜の発生を防止することができる。

また、弾性部材用材料には、クレー、珪藻土、シリカ、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、金属酸化物、マイカ、グラファイト、水酸化アルミニウムなどの無機系充填材、各種の金属粉、ガラス粉、セラミックス粉、粒状あるいは粉末ポリマー等の粒状あるいは粉末状固体充填材，その他の各種の天然または人工の短繊維，長繊維（各種のポリマーファイバー等）などを配合することができる。

さらに、他の添加剤として、必要に応じて、難燃剤、抗菌剤、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、シリコーンオイル、シリコーンポリマー、クマロン樹脂、クマロン−インデン樹脂、フェノールテルペン樹脂、ロジン誘導体などの各種粘着付与剤（タッキファイヤー）、レオストマーＢ（商標：リケンテクノス社製）、ボンドファースト（商標：住友化学社製）などの各種接着性エラストマーなどを配合してもよい。

１．２．インクタンク用弾性部材の具体例
１．２．１．具体例１
本実施形態に係るインクタンク用弾性部材は、例えば、記録ヘッドにインクを供給するインク供給口とインク収容室とを結ぶインク流路の途中に配置された負圧発生機構に含まれる膜弁であることができる（具体例１）。ここで、負圧発生機構が差圧弁であることが好ましい。このような膜弁としては例えば、後述する図８〜図１０に示す膜弁２１２が挙げられる。

本実施形態に係るインクタンク用弾性部材が上記膜弁であり、上記膜弁が結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体１００重量部と、ポリオレフィン樹脂３〜４０重量部と、軟化剤４０〜２５０重量部とを含有する材料からなることにより、膜弁とその周囲の部材との間の密着性を高めることができ、かつ、摺動負荷を減らすことができる。これにより、記録ヘッドへのインクの供給をよりスムーズに行うことができるため、負圧発生機構の応答バラツキ（インク供給能力のバラツキ）を低減することができる。このような効果が得られる理由としては、弾性部材用材料に含まれるブロック共重合体が結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有することにより、その分子構造に起因して、ブロック共重合体の分子表面が滑らかであることが考えられる。

上記膜弁の硬度は１０〜３６であるのが好ましく、１８〜２５であるのがより好ましい。特に、上記膜弁が結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体１００重量部と、ポリオレフィン樹脂５〜１５重量部と、軟化剤１５０〜２００重量部とを含有する材料からなることにより、上述した範囲の硬度を有し、かつ良好な密着性を発揮することができる。なお、本発明において、硬度はＪＩＳ Ｋ７２１５（１９８６）ＨＤＡ １５秒後値により測定することができる。

１．２．２．具体例２
また、本実施形態に係るインクタンク用弾性部材は、例えば、記録ヘッドにインクを供給するインク供給口に設けられるシール部材であることができる（具体例２）。このようなシール部材としては例えば、後述する図８〜図１０に示すシール部材２５２が挙げられ
る。

本実施形態に係るインクタンク用弾性部材が上記シール部材であり、上記シール部材が結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体１００重量部と、ポリオレフィン樹脂３〜４０重量部と、軟化剤４０〜２５０重量部とを含有する材料からなることにより、耐インク性に優れ、かつ、インク供給針とシール部材との間の密着性および調芯性をより高めることができるため、インク供給口からのインクの漏れ出しを確実に防止することができる。このような効果が得られる理由としては、弾性部材用材料に含まれるブロック共重合体が結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有することにより、その分子構造に起因して、ブロック共重合体の分子表面が滑らかであることが考えられる。

上記シール部材の硬度は２５〜５５であるのが好ましく、３０〜４５であるのがより好ましい。特に、上記シール部材が結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体１００重量部と、ポリオレフィン樹脂１０〜３０重量部と、軟化剤１００〜２００重量部とを含有する材料からなることにより、上述した範囲の硬度を有し、かつ良好な密着性を発揮することができる。

１．３．インクタンク用弾性部材の製造
本実施形態に係るインクタンク用弾性部材は、射出成形や押出成形などの従来公知の成形方法によって製造することができる。例えば、上記弾性部材用材料を金型内に溶融射出成形することにより、本実施形態に係るインクタンク用弾性部材を製造することができる。

１．４．その他の応用例
本実施形態に係るインクタンク用弾性部材を構成する弾性部材用材料は、他のインクジェット記録装置用の弾性部材にも使用することができる。

例えば、特開２００１−２２５４８４号に開示されたようなインクジェット記録装置本体に設けられるシール部材である、インクジェット記録装置の記録ヘッドを封止するキャップが挙げられる。

１．５．作用効果
本実施形態に係るインクタンク用弾性部材の作用効果を説明する前に、比較対照として、公知のインクジェット記録装置用弾性部材について説明する。

１．５．１．公知のインクタンク用弾性部材
特開２０００−９７８号公報および国際公開番号ＷＯ２００３／０２７１８３号には、ＳＥＰＳ（スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンのトリブロック共重合体）やＳＥＢＳ（スチレン−エチレン／ブテン−スチレンのトリブロック共重合体）などのスチレン系エラストマーからなるインクジェット記録装置用弾性部材が開示されている。

これらのスチレン系エラストマーを含む組成物には通常、ステアリン酸などのアニオン性界面活性剤が含まれている。よって、これらのスチレン系エラストマーを用いてインクジェット記録装置用弾性部材を製造する場合、該組成物を金型に流し込んで弾性部材を成形する際に、該界面活性剤の被膜が発生することがある。このため、被膜を除去するために金型を洗浄する手間が生じる。また、これらのスチレン系エラストマーを用いてインクジェット記録装置用弾性部材を製造する場合、通常、成形時の温度を２００℃以上にする必要があるうえ、スチレンブロックの相溶性が低く、成形性がやや低い場合がある。

また、これらのスチレン系エラストマーを用いてシール部材（図８および図９参照）を製造した場合、得られた該シール部材は密着性が低い。

１．５．２．本実施形態に係るインクタンク用弾性部材の作用効果
これに対して、本実施形態に係るインクタンク用弾性部材によれば、アニオン性界面活性剤を実質的に含まない弾性部材用材料からなるため、該界面活性剤の皮膜の発生を防止することができる。よって、金型の洗浄等の手間を省くことができる。

また、本実施形態に係るインクタンク用弾性部材によれば、より低温（１７０℃以下）での成形が可能であり、耐油性、耐インク性、および流動性が高く、かつ、弾性部材用材料中の他の成分（ポリオレフィン樹脂など）との相溶性に優れているため、成形が容易である。

さらに、本実施形態に係るインクタンク用弾性部材によれば、非晶性ポリオレフィンブロックおよび結晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体を含む材料からなるため、該ブロック共重合体の分子表面が滑らかであり、かつ、上記スチレン系エラストマーよりも静摩擦係数が高い。これにより、他の部材（特に、摺動する部材）との密着性に優れている。

２．インクカートリッジ
本発明の一実施形態に係るインクを収容するインク収容部を備えたインクタンクであり、インクジェット記録装置に対して着脱可能なインクカートリッジは、上記実施形態に係るインクカートリッジ（インクタンク）用弾性部材を含む。以下、本実施形態に係るインクカートリッジの構成について以下に説明する。

２．１．インクカートリッジの外観構成
図１（ａ）、図１（ｂ）、および図２（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、本発明の一実施形態に係るインクカートリッジ１６１の外観を示す。インクカートリッジ１６１は、一方の面が開口した扁平な矩形状の有底箱型の容器本体１６２と、この開口を封止する蓋体１６３とを主体として構成されている。挿入方向の先端側（本実施形態では底面）の長手方向の一方に偏するようにインク供給口１６４が容器本体１６２と一体に形成され、上部の側方にはそれぞれ係止部材１６５、１６６が容器本体１６２と一体に形成されている。

インク供給口１６４側に偏して位置する係止部材１６５は、挿入方向の先端側（本実施形態では下端より若干上部）を回動支点１６５ａとし、かつ上部が外側に拡開可能に形成され、また対向する他方の係止部材１６６は、係止部材１６５と協働してインクカートリッジの把持を補助するように形成されている。これら係止部材１６５、１６６は、その側面が幅方向の位置を規制するガイド部材となるように、キャリッジ２６０（後述する）に設けられた挿入口の幅に対応する幅として構成されている。

また、インク供給口１６４側の係止部材１６５の下部には、基板の一方の面に複数の電極１６７ａが形成され、他方の面に半導体記憶素子が形成された記憶手段１６７が設けられ、他方の係止部材１６６の下部にはバルブ収容室１６８が形成されている。

インク供給口１６４の近傍で、かつ容器本体１６２の中央領域側には、インクカートリッジ１６１の挿抜方向に延び、かつ少なくとも先端側が開口したスリット部１６９が形成されている。このスリット部１６９は、少なくともインク供給口１６４の先端がキャリッジ２６０のインク供給針２６２に到達する以前にインク供給口１６４の開口面がインク供給針２６２に対して直交するように規制できる長さ、および幅となるように構成されている。

２．２．キャリッジの構成および機構
一方、インクカートリッジ１６１が装着されるインクジェット記録装置のキャリッジ２６０は、図３に示したように、底面に記録ヘッド２６１が設けられており、記録ヘッド２６１に連通するインク供給針２６２が設けられている。インク供給針２６２が設けられている領域から離れた領域には押圧部材（本実施形態では板バネ２６３）が設けられている。インク供給針２６２との間には、位置決め用の凸片２６４がカートリッジ１６１の挿抜方向に延出形成されている。また、インク供給針２６２の側の側壁２６５には、電極２６６が配置され、電極２６６の上部には、係止部材１６５の突起１６５ｂと係合する凹部２６７が形成されている。

インクカートリッジ１６１をバネ２６３に抗して押し込むと、図４（ｂ）に示したように、係止部材１６５の突起１６５ｂが、係止部材１６５の全体の弾性に抗して凹部２６７に落ち込んで係合する。

装着された状態では、インクカートリッジ１６１の記憶手段１６７の電極１６７ａが設けられている面が、係止部材１６５の突起１６５ｂにより挿抜方向の位置を規制されてバネ２６３による付勢力（図中、矢印Ｋの力）によりキャリッジ２６０の電極２６６に押し付けられているため、印刷時の振動に関わりなく、確実にコンタクトを維持する。

２．３．インクカートリッジの内部構成
２．３．１．インク収容室の構成
図５（ａ）および図５（ｂ）は、本実施形態に係るインクカートリッジ１６１を構成する容器本体１６２の一例を表裏の構造で示す。容器本体１６２の内側には、略水平方向、より詳細にはインク供給口１６４の側が若干下方となるように延びる壁１７０により、容器本体１６２が上下に分割されている。容器本体１６２の下部領域には第１インク収容室１７１が設けられ、容器本体１６２の上部は、壁１７０を底面とするように容器本体１６２の壁１７２と一定の間隙を持たせて大気連通路１７３を形成するように、枠部１７４により区画されている。枠部１７４は、底部に連通口１７５ａが形成された垂直な壁１７５により分割され、一方の領域を第２インク収容室１７６として、また他方の領域を第３インク収容室１７７として形成されている。

第１インク収容室１７１に対向する領域には、第２インク収容室１７６と容器本体１６２の底面１６２ａ（第１インク収容室１７１の底部）とを接続する吸い上げ流路１７８が形成されている。吸い上げ流路１７８は、記録ヘッドでのインク消費量に対応できる程度の断面積に形成され、吸い上げ流路１７８の下端には、第１インク収容室１７１に開口し、かつ毛細管力によりインクを保持できる吸い込み口１７８ａが形成されている。また、吸い上げ流路１７８の上端には、第２インク収容室１７６の底部に連通する流出口１７８ｂが開口するように形成されている。

吸い上げ流路１７８の吸い込み口１７８ａの近傍には連通口１７９ａ、１７９ｂを備えた壁１７９が形成されている。この吸い上げ流路１７８に対向する箇所には、図６に示したように、容器本体１６２に外部からインクの注入のための開口１８０、および、第１インク収容室１７１と連通する開口１８１が形成されている。この吸い上げ流路１７８は、容器本体１６２の表面に凹部１７８ｃ（図５（ｂ）参照）を形成し、この凹部１７８ｃを遮気性フィルム２５５（図８および図９参照）により封止することにより構成されている。

第３インク収容室１７７は、枠部１７４の上面１７４ａと一定の間隙を隔てて壁１８２、１８４、１８６により区画されている。また、第４のインク収容室１８３は、壁１７０
、１８４、１８６、１８７により区画されている。さらに、壁１８２に連続して差圧弁収容室１９３（図９参照）の裏面に連通する流路が壁１８４により区画されている。

壁１８４の下部には、壁１７０との間に連通口１８６ａを備えた区画壁１８６が形成されている。また、枠部１７４との間には下部に連通口１８７ａを備えた区画壁１８７を設けてインク流路１８８が形成されている。インク流路１８８の上部は、フィルタ室となる貫通穴１８９を介してカートリッジ１６１の表面側に連通している。この貫通穴１８９には、多孔質材からなるフィルタ２１５（図８参照）が挿入されている。なお、図中、符号１６２ｂは、記憶手段１６７を収容する凹部を示す。

貫通穴１８９は、図６に示したように、壁１８７に連続するように形成された壁１９０により分離され、凹部１９０ａを介してインク流路１８８の上端に連通し、容器本体１６２の表面側の水滴形の凹部１９０ｂを介して差圧弁収容室１９３の裏面の壁１９４、および壁１８４で区画された流路の上部の凹部１８４ａに連通されている。

図５（ｂ）に示すように、差圧弁収容室１９３の下部とインク供給口１６４とは、容器本体１６２の表面に形成された凹部１９５と、この凹部１９５を覆う遮気性フィルム２５５とからなる流路により接続されている。

また、容器本体１６２の表面には、可及的に流路抵抗が高くなるように蛇行する細溝１９６が形成され、細溝１９６の周囲には幅広の溝１９７が形成され、第２インク収容室１７６に対向する領域には矩形状の凹部１９８が形成されている。

矩形状の凹部１９８には、さらに一段下がった位置に枠部１９８ａと離散的にリブ１９８ｂとが形成され、この枠部１９８ａで固定するように撥インク性と通気性とを備えた通気性フィルム２５８（図９参照）を張設して大気通気室が区画形成されている。

凹部１９８の底面には貫通穴１９８ｃが形成されており、第２インク収容室１７６の壁１９９で区画された細長い領域１９９ａ（図５（ａ）参照）に連通されている。また、凹部１９８のうち通気性フィルム２５８よりも表面側の領域には、細溝１９６の一端１９６ａが連通している。領域１９９ａの他端は、ここに形成された貫通穴２００と、容器本体１６２の表面に形成された溝２０１と、貫通穴２０１ａとを介して、バルブ収容室１６８に連通されている。

一方、バルブ収容室１６８の裏面には、凹部２０３が形成され、バルブ収容室１６８の先端には、第２インク収容室１７６の近傍に開口する貫通穴２０３ａが形成されている。凹部２０３から貫通穴２０３ａの領域は、フィルム２２１により封止されて大気連通用の流路を形成している。この貫通穴２０３ａは、枠部１７４と一定の間隙をもって形成された垂直に延びる壁２０４と蓋体１６３とに区画された流路２０５に連通している。流路２０５の上端２０５ａは、壁２０４と枠部１７４とで形成された流路２０６、または大気連通路１７３を介して第１インク収容室１７１の上端に連通されている。

バルブ収容室１６８のカートリッジ挿入側の先端は（本実施形態では図５（ｂ）に示したように下部の窓１６８ａにより）開放されていて、記録装置本体のキャリッジ１６０に設けられた複数の識別片２７０、２７１、２７２（図３参照）およびバルブ作動杆が進入可能な後述する識別ブロック２３０が下部に装着され、大気開放弁２２５が上部に装着されている。

２．３．２．差圧弁およびインク供給口の構成
図８に示したように、容器本体１６２の開口側の枠部１７４、壁１７０、１７５、１８
２、１８４、１８６、１８７、１９０、および１９９には、フィルム２５４を熱溶着等により接着して上部に位置するインク収容室（１７６、１７７、１８３）を形成するとともに、下部のインク収容室（１７１）とは分離された状態で、蓋体１６３が気密的に嵌着されている。また、バルブ収容室１６８には、弁体２２５と板バネ２２２を収容した状態で、フィルム２５６が貼着されている。

他方、図９に示したように、容器本体１６２の表面側には差圧弁収容室１９３に膜弁２１２、バネ２１０、膜弁２１２の排出口側と凹部１９５を連通させる溝２１３ａを備えた膜弁押え板２１３とを装着してから、差圧弁収容室１９３、細溝１９６、溝２０１、凹部１９０ｂ、凹部１９５、凹部１９８、凹部１７８ｃを覆うことができるサイズの１枚の遮気性フィルム２５５が貼着される。また、バルブ収容室１６８の凹部２０３に対向する領域には、遮気性を有し作動杆により容易に弾性変形する膜２２１を貼着して、その表面側に識別片２３０が爪２３０ａ、２３０ｂにより装着、固定されている。

また、インク供給口１６４は、インク供給針２６２（図３参照）の挿通により開弁する弁体２５０を、バネ２５１により常時閉弁状態（本実施形態では、下方に押圧するように挿入する）にして、弁体２５０、およびインク供給針２６２（図３参照）と容器本体１６２との密着性を確保するシール部材２５２を挿入して構成されている。シール部材２５２は具体的には、上記実施形態に係る材料からなることが好ましい。

なお、図８において、符号２５３は、インク供給口１６４に貼着されて流通工程でのインクの漏れ出しを防止し、かつ、インク供給針２６２の挿通が可能な保護用のフィルムを示す。

図１０は、差圧弁収容室１９３の近傍の断面構造を示す。図１０に示したように、差圧弁収容室１９３には、バネ２１０と、中心に貫通穴２１１を備えた膜弁２１２とが収容されている。

膜弁２１２は、その周囲を環状の厚肉部２１２ａと、この厚肉部２１２ａと一体的に形成された枠部２１４とを備え、この枠部２１４を介して容器本体１６２に固定されている。膜弁２１２は弾性変形可能な材料からなり、具体的には、上記実施形態に係る材料からなることが好ましい。

また、バネ２１０は、一端を膜弁２１２のバネ受け部２１２ｂにより支持され、他端を容器本体１６２に嵌着された膜弁押え板２１３により支持されている。

このような構成により、フィルタ２１５を通過したインクは、インク流通口１９４ａを通過して膜弁２１２に阻止される。この状態でインク供給口１６４の圧力が低下すると、膜弁２１２がバネ２１０の付勢力に抗して弁座部１９４ｂから離れるため、貫通穴２１１を通過し、凹部１９４により形成された流路を経由してインク供給口１６４に流れ込む。

インク供給口１６４のインク圧力が所定の値に上昇すると、膜弁２１２がバネ２１０の付勢力に負けて弁座部１９４ｂに弾接され、インクの流通が遮断される。このような動作を繰返すことにより一定の負圧を維持しながらインクをインク供給口１６４に排出することができる。

３．実施例
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本実施例において、％および部は、重量基準である。

３．１．シール部材の製造例
表１に示す成分を用いて、溶融射出成形により実施例１〜５および比較例１〜７のシール部材２１２（図８および図９参照）を製造した。ブロック共重合体として、実施例１〜５および比較例１〜４で用いたＣＥＢＣは、ＪＳＲ（株）製、商品名「ＤＲ６２００」であり、比較例５および７で使用したＳＥＰＳ（対照）は、クラレ（株）製、商品名「ＳＥＰＳ４０５５」であり、比較例６で使用したＳＩＢＳ（スチレン−イソブテン／ブテン−スチレン）（対照）は、カネカ（株）製、商品名「０７３Ｔ」であった。

また、ポリオレフィン樹脂として、ＰＰ（ポリプロピレン）は、サンアローマー（株）製、商品名「ＰＭ９００Ａ」を使用し、軟化剤として、出光興産（株）製、商品名「ＰＷ−９０」を使用した。

なお、比較例７で使用した石油系炭化水素化合物は、イーストマン・ケミカル社製、商品名「Ｅｎｄｅｘ１５５」であった。

３．２．シール部材の評価
次に、実施例および比較例で製造されたシール部材２１２について評価を行った。その結果を以下に示す。

３．２．１．調芯性
実施例１〜５および比較例１〜７で製造されたシール部材をインクカートリッジ１６１のインク供給口１６４（図８および図９参照）に取り付けた後、インクカートリッジ１６１をキャリッジ２６０に取り付けた状態で（図３参照）６０℃で５日間保持した後、該シール部材とインク供給針２６２とをずらしていき、シール供給口１６４にインク供給針２６２を挿入し、インク供給針２６２にチューブを挿入して真下に垂し、そのチューブに水を注入して約−１０ｋｇ／Ｐａの圧力をかけた状態のインク供給針２６２のズレ量を測定した。ズレ量が大きいほど、シール部材とインク供給針２６２との調芯性が良好であるといえる。

その結果、実施例１〜５で得られたシール部材（５サンプル平均）では、ズレ量が平均
１．１６ｍｍ，最大１．５ｍｍであったのに対して、比較例１〜７で得られたシール部材（５サンプル平均）では、ズレ量が平均１．１２ｍｍ，最大１．２７ｍｍであった。

以上の結果から、実施例で得られたシール部材は、比較例で得られたシール部材よりも調芯性が良好であることが理解できる。

３．２．２．密着性（タック性）
実施例１〜５および比較例１〜７で製造されたシール部材をインクカートリッジ１６１のインク供給口１６４（図８および図９参照）に取り付けた後、インクカートリッジ１６１をキャリッジ２６０に取り付けた状態で（図３参照）６０℃で５日間保持した後、該シール部材からインク供給針２６２を外す際の荷重（脱技力）を測定した。なお、シール供給口１６４にはバネ２５１が取り付けられていない状態で行った。荷重が大きいほど、シール部材がインク供給針２５１から外れにくく、密着性が良好であるといえる。

その結果、実施例で得られたシール部材（３サンプル平均）では、荷重が平均４．０Ｎであったのに対して、比較例で得られたシール部材（５サンプル平均）では、脱気力が平均６．３６Ｎであった。

以上の結果から、実施例１〜５で得られたシール部材は、比較例１〜７で得られたシール部材よりも密着性が良好であることが理解できる。

３．３．膜弁の製造例
表２に示す成分を用いて、溶融射出成形により実施例６〜１１および比較例８〜１４の膜弁２１２（図８〜図１０参照）を製造した。ブロック共重合体として、実施例６〜１１および比較例８〜１２で用いたＣＥＢＣは、ＪＳＲ（株）製、商品名「ＤＲ６２００」であり、比較例１２および１３で使用したＳＥＰＳ（対照）は、クラレ（株）製、商品名「ＳＥＰＳ４０５５」であり、比較例１４で使用したＳＩＢＳ（スチレン−イソブテン／ブテン−スチレン）（対照）は、カネカ（株）製、商品名「０７３Ｔ」であった。

また、ポリオレフィン樹脂として、ＰＰ（ポリプロピレン）は、サンアローマー（株）製、商品名「ＰＭ９００Ａ」を使用し、軟化剤として、出光興産（株）製、商品名「ＰＷ−９０」を使用した。

なお、比較例１４で使用した石油系炭化水素化合物は、イーストマン・ケミカル社製、商品名「Ｅｎｄｅｘ１５５」であった。

３．４．膜弁の評価
実施例６〜１１の膜弁によれば、膜弁とその周囲の部材との間の密着性を高めることができ、かつ、摺動負荷を減らすことができた。これに対して、比較例８〜１４の膜弁によれば、膜弁とその周囲の部材との間の密着性が低く、かつ、摺動負荷が大きかった。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１６１…インクカートリッジ、１６２…容器本体、１６２ｂ…凹部、１６３…蓋体、１６４…インク供給口、１６５，１６６…係止部材、１６５ｂ…突起、１６７…記憶手段、１６７ａ…電極、１６８…バルブ収容室、１６９…スリット部、１７０…壁、１７１…第１インク収容室、１７２…壁、１７３…大気連通路、１７４…枠部、１７４ａ…枠部の上面、１７５…壁、１７６…第２インク収容室、１７７…第３インク収容室、１７８…吸い上げ流路、１７８ａ…吸い込み口、１７８ｂ…流出口、１７８ｃ…凹部、１７９ａ，１７９ｂ…連通口、１８０，１８１…開口、１８２…壁、１８３…第４のインク収容室、１８４…壁、１８６…区画壁、１８６ａ，１８７ａ…連通口、１８７…区画壁、１８８…インク流路、１８９…貫通穴、１９０…壁、１９０ｂ…凹部、１９３…差圧弁収容室、１９４…壁、１９４ａ…インク流通口、１９４ｂ…弁座部、１９５…凹部、１９６…細溝、１９７…溝、１９８…凹部、１９９ａ…細長い領域、１９９…壁、１９９ａ…領域、２００…貫通穴、２０１…溝、２０１ａ…貫通穴、２０３…凹部、２０３ａ…貫通穴、２０４…壁、２０５…流路、２０５ａ…流路の上端、２０６…流路、２１０…バネ、２１１…貫通穴、２１２…膜弁、２１２ａ…厚肉部、２１３…膜弁押え板、２１３ａ…溝、２１４…枠部、２１５…フィルタ、２２１…膜、２２５…大気開放弁、２３０…識別ブロック、２３０
ａ，２３０ｂ…爪、２５０…弁体、２５１…バネ、２５２…シール部材、２５３…保護用フィルム、２５４…フィルム、２５５…フィルム、２５６…フィルム、２５８…通気性フィルム、２６０…キャリッジ、２６１…ヘッド、２６２…インク供給針、２６３…板バネ、２６４…凸片、２６５…側壁、２６６…電極、２６７…凹部，２７０，２７１，２７２…識別片

Claims (12)

1. 結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体１００重量部と、ポリオレフィン樹脂３〜４０重量部と、軟化剤４０〜２５０重量部とを含有する材料からなる、インクジェット記録装置用弾性部材。
2. 請求項１において、
   インクジェット記録装置本体に設けられるシール部材である、インクジェット記録装置用弾性部材。
3. 請求項２において、
   前記シール部材は、インクジェット記録装置の記録ヘッドを封止するキャップ部材である、インクジェット記録装置用弾性部材。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェット記録装置用弾性部材を含む、インクジェット記録装置。
5. 結晶性ポリオレフィンブロックおよび非晶性ポリオレフィンブロックを有するブロック共重合体１００重量部と、ポリオレフィン樹脂３〜４０重量部と、軟化剤４０〜２５０重量部とを含有する材料からなる、インクタンク用弾性部材。
6. 請求項５において、
   前記ブロック共重合体の数平均分子量は２５０，０００〜３５０，０００である、インクタンク用弾性部材。
7. 請求項５または６において、
   前記ブロック共重合体の前記結晶性ポリオレフィンブロックは、結晶性ポリエチレンブロックである、インクタンク用弾性部材。
8. 請求項５ないし７のいずれかにおいて、
   前記ブロック共重合体の前記非晶性ポリオレフィンブロックは、非晶性ポリエチレン／ブテンブロックである、インクタンク用弾性部材。
9. 請求項５ないし８のいずれかにおいて、
   記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口とインク収容室とを結ぶインク流路の途中に配置された負圧発生機構に含まれる膜弁である、インクタンク用弾性部材。
10. 請求項９において、
    前記負圧発生機構が差圧弁である、インクタンク用弾性部材。
11. 請求項５ないし８のいずれかにおいて、
    記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給口に設けられるシール部材である、インクタンク用弾性部材。
12. 請求項５ないし１１のいずれかに記載の弾性部材を含む、インクタンク。