JPH08127133A - インク容器及びインク記録ヘッドとインク記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生分解性樹脂を用いて、動作に支障を来たさ
ないインク容器特にインクジェット記録装置用のインク
タンク。 【構成】 インク容器のすくなくとも接液部分には抗菌
剤を含ませておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用後の廃棄環境に於
て合成樹脂では極めて生じにくいより速い速度で物性低
下を起す生分解性樹脂を構成の一部に用い、更にインク
タンク内壁にかびが生えることを防止する為に構成部材
に抗菌剤を含有させたインクタンク及びインク記録ヘッ
ドとインク記録装置に関する。

【０００２】そして本発明は特に、最近の事務機械化の
動向に伴ってその優れた性能から広く使用されるように
なったインクジェット記録方式のインクタンク、それを
備えたインク記録ヘッド更にそのヘッドを搭載したイン
クジェット記録装置に適用して優れた発明の効果をもた
らす。

【０００３】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【０００４】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【０００５】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【０００６】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。

【０００７】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。

【０００８】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。

【０００９】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。

【００１０】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。

【００１１】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個を組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。

【００１２】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。

【００１３】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４
７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としてもよい。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。

【００１４】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さら
には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採る
ものであっても良い。

【００１５】

【従来の技術】従来はインクタンク特にインクジェット
記録方式のインクタンクの材料としてポリフェニレンオ
キサイド、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ンテレフタレート等の合成樹脂が用いられ、生分解性を
有する材料が用いられることはなく、また、これら樹脂
に抗菌剤が含有されることはなかった。

【００１６】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上記
の従来のインクタンクが自然環境中に廃棄された場合、
半永久的に分解されることはなく、焼却処理される場合
に於ても燃焼熱が高いため焼却炉の設計発熱量を越える
発熱が生じる場合もあり、その場合には焼却炉の損傷を
招くこともあるなどの社会問題を内包していた。そこで
前記のような合成樹脂に代えて生分解性の材料の使用が
考えられるが、単純にそのような材料を適用すると、従
来とは事情が変ってかび類にも好ましい環境になるため
か、しばしばかびの発生が観察され、一方インクそのも
のが窒素や燐などの微生物の栄養成分を含むと云う事情
もあった。

【００１７】記録装置に係る技術者であれば極めて容易
に理解できることであるが、インクに微生物が増殖する
ことは、コロニーにまで成長する以前にすでにインク流
路の極めて微小部に閉塞事故を招き、動作不調で印字面
の欠落ないしは印字不能の事故の第１原因となる極めて
重大な問題である。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によればインクの
容器には、望むように生分解性樹脂を使う、しかしその
容器には抗菌剤を含有させておく、特に、少なくともイ
ンクが接する部分については抗菌剤を含有させておくと
云う基本的な考え方に基いて、記録装置のインクタンク
特にインク供給部を有するインクタンクに於て、該タン
クを生分解性樹脂によって構成し、且つ、抗菌剤を含有
させることによって、環境問題に貢献できるようにする
と同時にタンク内にかびが発生することによってタンク
が原因でプリンターが使用不可能となることを防止でき
るようにしたものである。

【００１９】以下図面を参照しながら本発明を詳しく説
明する。

【００２０】図１は本発明によるところのインクタンク
を使用したインク記録ヘッドの斜視図であり、１はイン
クタンク、２はヘッド、３はインクを吐出させるオリフ
ィス、４はヘッドを支える支持板、５はヘッドユニット
を被う蓋部材である。インクタンク１は生分解性樹脂か
らなる。用いられる生分解性樹脂は大きく分けて以下の
２つに分類される。 （１）不完全分解型生分解性樹脂 （２）完全分解型
生分解性樹脂 更に（２）の完全分解型生分解性樹脂は以下の３種類に
分類される。 （Ａ）天然高分子系 （Ｂ）醗酵生産系 （Ｃ）化
学合成系 （１）の不完全分解型生分解性樹脂は例へば澱粉を主成
分とするマスターバッチを低密度ポリエチレン等の合成
樹脂に混練したもので、最終的に完全には分解されない
が通常の合成樹脂と比較して遥かに速い分解性が得られ
る。（２）の完全分解型生分解性樹脂としては、（Ａ）
天然高分子系の群があり、これは、ベンジル化木材（木
材等のセルロース、リグニンを苛性ソーダ等でアルカリ
処理し、ベンジル基、アセチル基を持つ化学物質と反応
させプラスティック化したもの）、高級脂肪酸エステル
化木材、小麦のグルテンにグリセリン、グリコール、乳
化シリコーンオイル、尿素を添加したもの、セルロース
にキトサンを添加したもの、澱粉と変性ＰＶＡからなる
もの、プルラン、アルギン酸、キチン、キトサン、カラ
ギーナン等が挙げられる。次に（Ｂ）醗酵生産系の群と
しては、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシ吉草酸の
直鎖状ポリエステルがあり、これは水素細菌による糖醗
酵によって生産されるもので、分子そのものが生分解す
るものである。更に３−ヒドロキシ酪酸と４−ヒドロキ
シ吉草酸の直鎖状ポリエステル、ポリヒドロキシアルカ
ノエート、β−１，３−グルカンから成る多糖類、バク
テリアセルロース等が挙げられる。更に（Ｃ）化学合成
系としてはポリカプロラクタムから成るもの、ポリ乳酸
／ポリグリコリドから成るもの、ポリ−γ−メチルグル
タメートから成るもの、脂肪族ポリエステルから成るも
の、ポリエステルポリエーテル、エチレンビニルアルコ
ール共重合体、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレ
タンと脂肪族ポリアミドの共重合体、芳香族ポリエステ
ルと脂肪族ポリエステルの共重合体、ポリアミド等が挙
げられる。

【００２１】以上の生分解性樹脂の中で例えばインクタ
ンクとして成形した場合などに適度な機械的強度が得ら
れ、インクに対して溶出、膨潤の起こらないものとして
は３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシ吉草酸の直鎖状
ポリエステルが最も好ましい。

【００２２】含有させる抗菌剤としては銀イオンをゼオ
ライトに担持させたもの、イミダゾール系有機物、チオ
スルファイト銀錯イオンを担持させたシリカゲル等が良
い。チアゾリン系有機物はかびの発生を防ぐ効果は高い
が、バクテリアの繁殖も妨げてしまい、肝腎の生分解性
樹脂の分解性まで低下させてしまうため本発明の目的か
らは好ましくない。抗菌剤の含有量は、前記ゼオライト
系・イミダゾール系・シリカゲル系では０．１〜０．２
ｗｔ％が好ましく、より好ましくは０．２〜１．１ｗｔ
％である。抗菌剤を含有させたインクタンクと抗菌剤を
含有させないインクタンクのそれぞれにかびを接種し
て、３０℃で１ケ月保管しても抗菌剤を含有させたイン
クタンク内のかびの数は抗菌剤を含有させないインクタ
ンクに較べて著しく少なかった。 実施例１ 生分解性樹脂としてバイオポリエステルの一種である３
−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキ吉草酸の直鎖状ポリエ
ステルを用いて、図１に示したインク記録ヘッドに搭載
するインクタンクを成形した。この場合抗菌剤には銀イ
オンを担持させたゼオライトを用い、成形に用いた樹脂
に１ｗｔ％の割合で均一に混合しておいた。

【００２３】このインクタンクにインクジェット記録用
インクを所定量充填して３０℃１ケ月間特に密閉するこ
となく湿度８０％の状況下に放置しておいたが、特に微
生物増殖は観察されず、このタンクを記録装置に装着し
て動作させても格別の支障は発生しなかった。 実施例２ 生分解性樹脂には低密度ポリエチレンに澱粉を主成分と
するマスターバッチを１５ｗｔ％含有させたものを用
い、抗菌剤にはチオスルファイト銀イオンを担持させた
シリカゲルを用いて図２に示すインクタンクを作った。
このインクタンクにインクジェット記録用インクを注入
し、高温高湿下で長期保存されていたインクタンク内に
発生していたカビを植え込んで３５℃・湿度８５％の環
境下で４８時間保管したところ、カビはほとんどなくな
っていた。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したようにインクタンクに生分
解性樹脂を使用し、且つ、抗菌剤を含有させることによ
り使用前、または使用中の長期保存に於てはインクタン
ク内を清浄に保ち、かびの発生によって途中で使用不可
能になることが無いが使用後の廃棄環境に於ては速やか
に分解するため、自然環境に対して悪影響を与えないよ
うなインクタンクを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるところのインクタンクを使用した
インク記録ヘッドの斜視図である。

【図２】本発明によるところのインクタンク。

【符号の説明】

１ インクタンク ２ ヘッド ３ オリフィス ４ 支持板 ５ 蓋部材 ６ インクタンク ７ インク供給口 ８ 大気連通口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 真理子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 岸田 創 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 塩谷 真 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生分解性樹脂を用いたインク容器であっ
   て、該容器部材には抗菌剤が含まれていることを特徴と
   するインク容器。
2. 【請求項２】 インク容器がインク供給部を備えたイン
   ク記録ヘッド装着用のインクタンクであることを特徴と
   する請求項１に記載のインク容器。
3. 【請求項３】 抗菌剤が少なくともインクに接する面の
   部材には含有されていることを特徴とする請求項１に記
   載のインクタンク。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載のイ
   ンクタンクを装着したインクジェット記録ヘッド。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のインク記録ヘッドを搭
   載したインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 生分解性樹脂は生物的な分解によって完
   全に分解する生物完全分解性を有するものである請求項
   １に記載のインク容器。
7. 【請求項７】 生分解性樹脂は合成樹脂に生分解性材料
   を分散させた生物崩壊性を有するものである請求項１に
   記載のインク容器。