JP6195054B2 - 液体収容体 - Google Patents
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Description
する収容室で発生した気体をその外部に排出することができたとしても、収容室と外装体の間に気体が滞留してしまい、外装体の変形や破損が生じることがある。
本発明に係る液体収容体の一態様は、
外装体で包装された液体収容体であって、
前記液体収容体は、含有成分の化学変化により経時的に気体を発生する液体が収容される収容室を有し、
前記収容室を区画する部材の水素の透過量が、1日あたり0.0001ml/cm2・day・atm以上0.01ml/cm2・day・atm以下であり、
前記外装体の水素の透過量が、前記収容室を区画する部材の水素の透過量以上であり、
前記外装体の水蒸気の透過量が、前記収容室を区画する部材の水蒸気の透過量未満である。
適用例1において、
前記含有成分の少なくとも1種は、卑金属顔料であることができる。
適用例2において、
前記卑金属顔料は、保護膜によって被覆されていてもよい。
適用例1ないし適用例3のいずれか1例において、
前記外装体は、第1領域と、該第1領域よりも耐圧性の低い第2領域と、を含んでもよい。
適用例4において、
前記外装体は、第1外装体と、該第1外装体を包装する第2外装体と、を含んでいてもよく、
前記第1外装体の前記第2領域と、前記第2外装体の前記第2領域とは、前記収容室を挟んで、互いに異なる位置に設けられてもよい。
適用例1ないし適用例5のいずれか1例において、
さらに、前記収容室と連通し前記液体を流通させる流通口と、前記収容室とその外部を接続するように設けられた弁と、を有してもよい。
適用例1ないし適用例6のいずれか1例において、
大気圧未満に減圧され、少なくとも一部が前記収容室内に配置された減圧室を有してもよく、
前記減圧室を区画する部材のうち収容室内に配置された少なくとも一部は、水素の透過量が1日あたり0.0001ml/cm2・day・atm以上0.01ml/cm2・day・atm以下であることができる。
適用例1ないし適用例7のいずれか1例において、
前記収容室および前記減圧室の少なくとも一方に配置された水素吸蔵物質を有してもよい。
適用例1ないし適用例8のいずれか1例において、
前記弁と接続され、前記収容室の外部に配置されたバッファ室を有してもよく、
前記バッファ室は、外部に開孔する孔を備えてもよい。
本発明の一実施形態に係る液体収容体は、外装体で包装された液体収容体であって、前記液体収容体は、含有成分の化学変化により経時的に気体を発生する液体が収容される収容室を有し、前記収容室を区画する部材の水素の透過量が、1日あたり0.0001ml/cm2・day・atm以上0.01ml/cm2・day・atm以下であり、前記外装体の水素の透過量が、前記収容室を区画する部材の水素の透過量以上であり、前記外装体の水蒸気の透過量が、前記収容室を区画する部材の水蒸気の透過量未満であることを特徴とする。
の順に詳細に説明する。
本実施形態に係る液体収容体1の構造について、図1を参照しながら詳細に説明する。以下に示す液体収容体1の構成は本発明の一実施形態であり、本発明に係る液体収容体はこれに限定されるものではない。また、図1では、液体収容体1の構造の理解を容易にするために、その尺度を適宜変更している場合がある。
収容室10の形状としては、図1の例では、その断面形状が長方形である場合を示したが、液体を収容できる構造を備えているのであれば当該形状に限定されるものではない。例えば、収容室10は、角柱、円柱、楕円柱、球体、楕円体およびこれらの組み合わせ等、いずれの立体形状を有していてもよい。
含まれる酸素、窒素、水分等の収容室への浸透量が増加し、インクの物性が変動してしまう等の不具合が発生する傾向にある。
らなる層を全く含まないことが特に好ましい。このように、5μmを超える厚みのアルミニウムからなる層を含まないことで、インク収容部内で発生した水素ガスがインク収容部の外部に排出されやすくなるので、インク収容部の膨張を抑制できたり、破損を防止することができる。なお、5μm以下、1μm以下とは、0μmも含む。
)または第2外装体(後述)に「この面を上側にして保管してください」、「この面が下側にならないように保管してください」等といった内容を記載して、保管態様をユーザーに明示しておくことで上述の効果を顕著に発揮させやすくなる。なお、明示の態様については、直接記載するだけではなく、マニュアル等の別の媒体に記載しておいても良い。
流通口20は、収容室10と連通して液体を流通させるものである。すなわち、収容室10に液体を収容する場合や、収容室10から液体を流出させる場合には、流通口20を介して行うことができる。図1の例では、液体収容体1が1つの流通口20を有する場合を示したが、2つ以上の流通口20を有していてもよい。2つ以上の流通口20を有する場合には、例えば、収容室10に液体を流入させるための流入口と、収容室10の液体を外部に流出させるための流出口と、に分けて使用することができる。
いし、流通口20を構成する部材を収容室10に接合することで形成されたものであってもよい。なお、流通口20は、液体の流通時を除いて、収容室10内の液体が外部に漏れ出さないようにするために、例えばゴム栓や樹脂キャップ等で流通口20を封止したり、収容室10内に液体を収容した後に流通口20を溶着等によって封止することができる。
弁30は、収容室10とその外部を接続するように設けられている。弁30は、収容室10で発生した気体により収容室10の圧力が高まった際に、収容室10内の気体を外部に排出する機能を有する。このように、本実施形態に係る液体収容体1は、収容室10内の気体を外部に排出する弁30を有し、かつ、上述した特定の水素透過量の部材からなる収容室10を有するので、収容室10の破損を防止するという効果を顕著に奏するものとなる。
本実施形態に係る液体収容体1は、減圧室40を有していてもよい。減圧室40は、大気圧未満に減圧され、図1に示すように少なくとも一部が収容室10内に配置されることができる。減圧室40は大気圧未満に減圧した状態で収容室10と接続されるので、収容室10で発生した気体が減圧室40内に流入しやすくなる。これにより、収容室10の内圧を低下させることができるので、収容室10の変形や破損を抑制できる。
本実施形態に係る液体収容体1は、バッファ室50を有していてもよい。バッファ室50は、弁30と接続することができ、収容室10の外部に配置することができる。図1の例では、バッファ室50は、弁30のうち収容室10の外側にある部分を囲うようにして設置されており、収容室10の外壁と接続されることで固定されている。
本実施形態に係る液体収容体1は、水素吸蔵物質60を有していてもよい。水素吸蔵物質60は発生した水素を吸収するという機能を有するので、収容室10で発生した水素による収容室10の変形や破損を抑制することができる。特に、収容室10に収容する液体として卑金属顔料および水を含むものを用いた場合には、卑金属顔料と水との反応によって水素ガスが発生しやすい。このような場合に、水素吸蔵物質を有することで上記効果が一層発揮される。
る。このように水素吸蔵物質60が収容室10内に配置されていると、水素吸蔵物質60が収容室10内の液体を攪拌する攪拌子としても機能するため好ましい。
外装体70は、液体収容体1の外側の全体を包装するものであって、液体収容体1の輸送時や保管時に液体収容体1を保護するために用いられる。
tm以上0.005g/cm2・day・atm以下であることがより好ましい。これにより、外装体70の外部に水分が放出されることを抑制でき、液体の保存安定性を高めることができる。外装体の水(水蒸気)透過量の測定は、上述した収容室10を構成する部材の説明で示した方法と同様の方法で行うことができる。
72の第2領域が下方に向かって開口するように設けられていれば、第2外装体74の第2領域は横方向、又は、上方に向かって開口するように設けられていると好ましい。互いに異なる方向に開口する場合における最も好適な組み合わせとしては、第1外装体72の第2領域は下方に向けて開口し、第2外装体74の第2領域は上方に向けて開口している場合であり、液体の漏れ出しを一層抑制できるという観点で好ましい。
本実施形態に係る液体収容体1の収容室10は、含有成分の化学変化により経時的に気体を発生する液体を収容する。以下、本実施形態に係る液体の一態様であるインク組成物を例に挙げて説明する。なお、本実施形態に係るインク組成物は、後述する液体消費装置(例えば、インクジェット式の印刷装置)用のインクとして使用することができる。
本実施形態に係るインク組成物は、色材(例えば染料、顔料等)を含有することができる。染料としては、例えば、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料等が挙げられる。また、顔料としては、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料などの多環式顔料、染料キレート、染色レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料、カーボンブラック、卑金属顔料等が挙げられる。
透過電子顕微鏡(STEM、日立ハイテクノロジー株式会社製「HD−2000」)などを用いることができる。なお、厚み(Z)とは、平均厚みを意味し、具体的には、卑金属顔料を構成する顔料粒子を10個選択して、それらを個々に測定した場合の厚みの算術平均値のことをいう。
本実施形態に係るインク組成物は、水系媒体を含有してもよい。水系媒体は、水を主成分とする媒体であればよい。水は、イオン交換水、限外ろ過水、逆浸透水、蒸留水などの純水または超純水を用いることが好ましい。特に、これらの水を紫外線照射または過酸化水素添加などにより滅菌処理した水は、長期間に亘りカビやバクテリアの発生を抑制することができるので好ましい。水系媒体の含有量は、インク組成物の全質量に対して、好ましくは20質量%以上、より好ましくは20質量%以上60質量%以下、さらに好ましくは40質量%以上60質量%以下である。
<有機溶剤>
本実施形態に係るインク組成物は、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤としては、例えばアルコール類(メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、フッ化アルコール等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等)、カルボン酸エステル類(酢酸メチル、酢酸エ
チル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等)、エーテル類(ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等)、アルカンジオール類(1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオール等の炭素数が4以上8以下の1,2−アルカンジオール)、多価アルコール類(エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等)、グリコールエーテル系溶媒(トリエチレングリコールモノブチルエーテルなどのアルキレングリコールモノエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのアルキレングリコールジエーテル等)、ピロリドン誘導体(N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、5−メチル−2−ピロリドン等)が挙げられる。
本実施形態に係るインク組成物は、塩基性触媒を含有してもよい。塩基性触媒は、卑金属顔料(例えば、アルミニウム顔料)と被覆膜を形成するための材料(例えば、TEOS)との反応時に添加することができる。塩基性触媒としては、例えばアンモニア、トリアルキルアミン、エタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、尿素、コリン、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
本実施形態に係るインク組成物は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤を添加することで、耐水化金属顔料の分散性を向上できる場合がある。界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性、両性界面活性剤、高分子界面活性剤等、公知の界面活性剤のいずれも用いることができる。非イオン性界面活性剤であるアセチレングリコール系界面活性剤およびポリシロキサン系界面活性剤は、記録媒体等の被記録面への濡れ性を高めてインクの浸透性を高めることができる点から好ましく用いることができる。
本実施形態に係るインク組成物は、第三級アミンを含有することが好ましい。第三級アミンは、立体障害効果やpH調製作用により、卑金属顔料の分散性を向上できる場合がある。第三級アミンとしては、例えば、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリブタノールアミン、N,N−ジメチル−2−アミノエタノール、N,N−ジエチル−2−アミノエタノール等のヒドロキシルアミンが挙げられる。これらの中でも、水分散性
を一層向上できる点でトリエタノールアミン、トリプロパノールアミンが好ましく、水分散性に加えて貯蔵安定性を向上できる点でトリエタノールアミンがより好ましい。
本実施形態に係るインク組成物は、樹脂類を含有してもよい。樹脂類は、卑金属顔料を記録媒体上に強固に定着させる機能を有する。樹脂類としては、例えば、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル、シアノアクリレート、アクリルアミド、オレフィン、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ビニルエーテル、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール、塩化ビニリデンの単独重合体もしくは共重合体、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、天然樹脂等が挙げられる。なお、上記の共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれの形態でも用いることができる。
本実施形態に係るインク組成物は、pH調整剤を含有してもよい。pH調整剤としては、例えば、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられる。
本実施形態に係るインク組成物は、緩衝液を含有してもよい。緩衝液は、インク組成物のpHの振れ幅を小さくでき、pHを所望の範囲に保つことができる点から用いることができる。これにより、卑金属顔料と水系媒体との反応に伴うガスの発生や、卑金属顔料の溶出等、分散液のpHに起因して生じる不具合を抑制できる場合がある。
本実施形態に係るインク組成物は、水溶性ロジン等の定着剤、安息香酸ナトリウム等の防黴剤・防腐剤、アロハネート類等の酸化防止剤・紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤等の添加剤を含有させることができる。これらの添加剤は、1種単独で用いることもできるし、2種以上組み合わせて用いることもできる。
上記の液体収容体1は、液体消費装置の一態様であるインクジェット式の印刷装置に好適に使用できる。この場合において、液体収容体1は少なくとも収容室10を収容するカートリッジを有し、外装体70はカートリッジの外側を包装する。当該カートリッジは、外装体70を取り除いた後に、インクジェット式の印刷装置に搭載される。
イミングベルト132が駆動されると、主走査方向に延設された図示しないガイドレールによってガイドされながら、噴射ヘッド120が主走査方向に往復動される。
すなわち図1における流通口20が設けられた面)に固定される。液体流路部材144は、蓋部材142がケース部材141の+Y軸方向の端部の開口部に取り付けられた際に、蓋部材142の内部に収容される。インクパック143は、ケース部材141を構成する右ケース411と左ケース412との間に収容される。
する。供給管用孔421は、+Y軸方向に向けて窪んでおり、所定の奥行きを有している。供給管用孔421の下方(−Z軸方向)の内壁は、−Y軸方向から+Y軸方向に行くほど+Z軸方向に上るように傾斜している。換言すれば、供給管用孔421の下方(−Z軸方向)の内壁は、+Y軸方向から−Y軸方向に行くほど−Z軸方向に下るように傾斜している。
Claims (9)
- 外装体で包装された液体収容体であって、
前記液体収容体は、含有成分の化学変化により経時的に水素を発生する液体が収容される収容室を有し、
前記収容室を区画する部材の水素の透過量が、1日あたり0.0001ml/cm2・day・atm以上0.01ml/cm2・day・atm以下であり、
前記外装体の水素の透過量が、前記収容室を区画する部材の水素の透過量以上であり、
前記外装体の水蒸気の透過量が、前記収容室を区画する部材の水蒸気の透過量未満である、液体収容体。 - 請求項1において、
前記含有成分の少なくとも1種は、卑金属顔料である、液体収容体。 - 請求項2において、
前記卑金属顔料は、保護膜によって被覆されている、液体収容体。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記外装体は、第1領域と、該第1領域よりも耐圧性の低い第2領域と、を含む、液体収容体。 - 請求項4において、
前記外装体は、第1外装体と、該第1外装体を包装する第2外装体と、を含み、
前記第1外装体の前記第2領域と、前記第2外装体の前記第2領域とは、前記収容室を挟んで、互いに異なる位置に設けられている、液体収容体。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
さらに、前記収容室と連通し前記液体を流通させる流通口と、前記収容室とその外部を接続するように設けられた弁と、を有する、液体収容体。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項において、
大気圧未満に減圧され、少なくとも一部が前記収容室内に配置された減圧室を有し、
前記減圧室を区画する部材のうち収容室内に配置された少なくとも一部は、水素の透過量が1日あたり0.0001ml/cm2・day・atm以上0.01ml/cm2・day・atm以下である、液体収容体。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、
前記収容室および前記減圧室の少なくとも一方に配置された水素吸蔵物質を有する、液体収容体。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか1項において、
前記弁と接続され、前記収容室の外部に配置されたバッファ室を有し、
前記バッファ室は、外部に開孔する孔を備える、液体収容体。
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