(57)【要約】【課題】インクカートリッジを交換する時、インクチューブとインクカートリッジとの接続部において、インクが紫外線硬化型のカチオンインクの場合、漏れ出したインクを吸収するインク吸収材が、膨潤したり溶解して吸収材の役目をしなくなるという問題が生じる。【解決手段】インク吸収材に、オレフィン系の連続気孔多孔質体の素材を用いることにより、インク吸収材が膨潤や溶解しないのでインクカートリッジの外側にインクを漏らさず多数回の繰り返し使用にも対応できるインクカートリッジを提供することができる。【選択図】図４
2008126558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタ本体の記録ヘッド側にあるオスジョイント部と連結し、インク供給口であるメスジョイント部を有するインクジェットプリンタに着脱自在に装着可能なインクカートリッジにおいて、
前記インクジェットプリンタ本体に装着したインクカートリッジを着脱した際に、前記メスジョイント部から漏洩するインクを吸収するインク吸収材が前記インク供給口の周囲に配設されているインクカートリッジであって、
前記インク吸収材は、オレフィン系の連続気孔多孔質体の素材で形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記連続気孔多孔質体の平均気孔径が１０〜４００μｍ、見掛け密度が０．１〜０．４５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
前記連続気孔多孔質体のゴム硬度がアスカーＦ硬度で３０〜９０度であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記インクカートリッジに充填されるインクが、活性光線硬化型インクであることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
インクジェットプリンタにおけるインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、記録媒体に対してインクを吐出することにより記録を行う記録ヘッドと、インクを供給するインクカートリッジ、とをインクチューブによって接続する方式が主に採用されている。しかし、インクカートリッジに貯蔵されているインクが無くなると、ユーザは新しいインクが入っているインクカートリッジと交換するが、この時インクチューブとインクカートリッジとの接続部において、インクが漏れ出してユーザの手や、プリンタ内部を汚したり、あるいはインクカートリッジを机上に置いたときに机を汚す等の問題が発生する。この問題を解決するために従来から様々な対策がとられている。例えば特許文献１では、インクカートリッジのインク差込口にシリコンゴムなどの弾性部材を設け、その弾性部材の撓みによってインク漏洩を防ぐことが記載されている。また、特許文献２には、供給針から垂れるインクを吸収するためにバルブ周辺にインク受け部を設けることが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１１１８７２号公報
【特許文献２】特開２００３−３４１０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般にインクジェットプリンタに使用されている水溶性インクでは、インクチューブの先にニードルと呼ばれる先端の細い針状の物を使用し、このニードルをインクカートリッジの差込口に挿入することによりインクをチューブ側に供給している。この時比較的インクダレは少ないため、特許文献１に記載のように、インクカートリッジ側のニードル差込口にゴムなどを設ける程度で問題はなかった。
【０００４】
しかし、耐候性のあるＵＶインクのような、比較的粘度が高いインクをカートリッジで送液する場合、ニードル式では圧力損失が大きく、インク供給がうまくできない可能性がある。またニードルの材料として主に使用されているシリコンゴムは、カチオンＵＶインクにより、ゴム素材が膨張したり、溶解される可能性があるため、通常のニードルをそのまま転用することが困難であった。
【０００５】
そのため、特許文献２に記載のように、供給部分でも比較的流路が確保されているバルブを使用することが多い。バルブ機構とはインク供給針の先端側部に供給口が穿孔されており、インク供給針に填め込まれて先端側から後端側へ移動可能で、且つ供給口を開閉するバルブと、そのバルブをインク供給針の後端側に挿入された弾性部材などによって付勢するようにした機構である。インクカートリッジをインクカートリッジホルダ内に差し込むと同時にインクカートリッジホルダと記録ヘッドとを接続しているインクチューブを閉じることができるのが特徴である。
【０００６】
しかし、このようなシステムの場合、インクカートリッジを抜き取る際に、インク供給路が確保されているため一瞬インクが垂れてしまう問題が発生する。特にインクが紫外線硬化型のカチオンインクの場合、ゴムや樹脂関係を膨潤したり溶解させるので、インクカートリッジから漏洩したインクが一般的なウレタン系のインク吸収材に吸収されると、吸収材の役目をしなくなるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような問題に対して発明されたもので、インクカートリッジの外側にインクを漏らさず多数回の繰り返し使用にも対応できるインクカートリッジを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の構成により達成できる。
１．インクジェットプリンタ本体の記録ヘッド側にあるオスジョイント部と連結し、インク供給口であるメスジョイント部を有するインクジェットプリンタに着脱自在に装着可能なインクカートリッジにおいて、
前記インクジェットプリンタ本体に装着したインクカートリッジを着脱した際に、前記メスジョイント部から漏洩するインクを吸収するインク吸収材が前記インク供給口の周囲に配設されているインクカートリッジであって、
前記インク吸収材は、オレフィン系の連続気孔多孔質体の素材で形成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
２．前記連続気孔多孔質体の平均気孔径が１０〜４００μｍ、見掛け密度が０．１〜０．４５ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする１に記載のインクカートリッジ。
３．前記連続気孔多孔質体のゴム硬度がアスカーＦ硬度で３０〜９０度であることを特徴とする１または２に記載のインクカートリッジ。
４．前記インクカートリッジに充填されるインクが、活性光線硬化型インクであることを特徴とする１に記載のインクカートリッジ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インク漏洩があっても確実にインク吸収材に吸収されるので、多数回の繰り返し使用にも対応できるインクカートリッジを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１１】
図１は、インクジェットプリンタの外観構成を示す斜視図であり、図中、Ａはプリンタ本体、Ｂはインクカートリッジ装着部を示している。
【００１２】
プリンタ本体Ａは、図示しないが、記録媒体表面に記録ヘッドからインクを噴射することにより画像を記録形成する記録部を内部に有している。
【００１３】
インクカートリッジ装着部Ｂは、図示例ではプリンタ本体Ａの左右にそれぞれ設けられている。各インクカートリッジ装着部Ｂには、例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のインクをそれぞれ収容したインクカートリッジｂが交換可能に装着されており、図示しないインク供給手段により、上記プリンタ本体Ａの記録部に各インクカートリッジｂから各色のインクを記録ヘッドへ供給するようになっている。なお、図示例では、インクカートリッジｂが左右の各インクカートリッジ装着部Ｂに４色ずつ装着可能に構成されているものを示しているが、インクカートリッジ装着部の数及び装着可能なインクカートリッジの数はこれに限定されない。
【００１４】
インクカートリッジｂは、図２に示すように、側面にインクを導出するインク導出部ｂ２を備えたインク包材ｂ１と、インク包材ｂ１を収容する筐体ｃ１と、筐体ｃ１の上部を塞ぐ蓋ｃ２から構成されている。
【００１５】
また、インクカートリッジｂは、図３に示すように、プリンタ本体Ａ側に設けられたインクカートリッジ装着部Ｂにそれぞれ装着される。インクカートリッジ装着部Ｂには、インクカートリッジｂのインク導出部ｂ２（メスジョイントｂ２という）と嵌合するインク取出部Ｂ１（オスジョイントＢ１という）を有しており、インクカートリッジｂがインクカートリッジ装着部Ｂに装着された際、インクがメスジョイントｂ２からオスジョイントＢ１に流出し、プリンタ本体Ａに供給されるようになっている。
【００１６】
図４は本実施例に用いるメスジョイントｂ２とオスジョイントＢ１が嵌合するところを示す部分断面図である。メスジョイントｂ２は、インクを充填したインク包材ｂ１に封入口ｂ３でインクが漏れないように密着されている。この時メスジョイントｂ２のキャップｂ４は口栓ｂ５に嵌め合っておりインクが漏洩しないようになっている。オスジョイントＢ１のＰ部にはインク漏洩を防止するためにＯリングを設けており、インクにより膨潤しない素材からできている。
【００１７】
Ｋ１は後述するインク吸収材である。
【００１８】
図５は、オスジョイントＢ１とメスジョイントｂ２が嵌合した状態を示す図であり、図６はその詳細図である。インクカートリッジｂがオスジョイントＢ１に挿入されると、オスジョイントＢ１の先端部Ｂ３がメスジョイントｂ２のキャップｂ４を解除し、インク包材ｂ１に充填されているインクが先端部Ｂ３の近くに設けられた開口Ｂ４を通って、インクチューブＴ１に送液される。図６において太線はインクの流路を示す。
【００１９】
さらに、オスジョイントＢ１の先端部Ｂ３はメスジョイントｂ２のキャップｂ４と嵌合している。従ってインクカートリッジｂを引き抜くとき、キャップｂ４は口栓ｂ５に再び嵌合することができ、インクが漏洩しないようになっている。
【００２０】
しかしながら、インクカートリッジｂを抜き取る際に、オスジョイントに付着しているインクにより一瞬インクが垂れてしまう問題が発生する。
（本発明の構成）
本発明の目的は上記インクが漏洩しても、インクカートリッジの外側にインクを漏らさず多数回の繰り返し使用にも対応できるインクカートリッジを提供することである。そのために図７に示すように、漏洩インクを吸収するインク吸収材Ｋ１を、メスジョイントｂ２と、筐体ｃ１のジョイント開口部側の間に設けている。インク吸収材Ｋ１の素材は、オレフィン系の連続気孔多孔質体の素材で構成されている。すなわち、紫外線硬化型のインクを使用したインクジェットプリンタの場合、一般的に使用されているウレタン系のスポンジなどでは、化学反応により膨潤したり溶解してしまう。そのため、膨潤や溶解しない耐薬品性のあるオレフィン系の素材を使用している。また、連続気孔多孔質体で構成されたインク吸収材の物性は、平均気孔径が１０〜４００μｍ、見掛け密度が０．１〜０．４５ｇ／ｃｍ3、ゴム硬度がアスカーＦ硬度で３０〜９０度のものが良い。
【００２１】
本実施の形態に用いるインクは、活性光線硬化型インクであり、活性光は紫外線が一般的である。具体的には、カチオン重合系紫外線硬化型インクと呼ばれインクカートリッジに充填されている。さらに、２５℃の時の粘度は１０〜５０（ｍＰａ・ｓ）で、表面張力が２０〜４０（ｍＮ／ｍ）である。
【００２２】
インク吸収材Ｋ１は、オスジョイントＢ１の挿入部が挿入可能なように、挿入部外径φａと略同等の寸法を有する穴が空いている。尚、インク吸収材Ｋ１の穴形状は、オスジョイントＢ１の差込が確保されていれば良く、丸や楕円、四角の穴形状、あるいは切れ込みでも良い。
【００２３】
さらに、筐体ｃ１も紫外線硬化型のインクに対して劣化しないポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）の樹脂材を使用することが良い。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
図２に示すインクカートリッジを用いて、インク漏れテストを行った。
（インク吸収材）
インク吸収材は、株式会社伏見製薬所製テクノポーラスシート（商品名）を使用した。
材質：              ポリオレフィン
平均気孔径：            ３００μｍ
見掛け密度：    ０．１２ｇ／ｃｍ3
ゴム硬度：    ４０度（アスカーＦ）
引張強度：      １．８ｋｇ／ｃｍ2
伸長度：                  ３４０％
保水率：                  ６９０％
寸法：                □２０×ｔ４（中央部にφ７の穴を設ける。筐体側のスリットに                                    はめ込み）
（使用インク）
カチオン重合系紫外線硬化型インク（商品名コニカミノルタエムジー（株）製インクＥｘ                                  −ＵＶ０１）
粘度：    １０（ｍＰａ・ｓ）２５℃の時
表面張力：            ２０（ｍＮ／ｍ）
（ジョイント）
株式会社昭和丸筒製：クリーンクリックコネクタ（商品名）
メスジョイントをインク包材側に使用
オスジョイントを本体側に使用
実験結果
インクカートリッジの抜き差しを１０回行った結果、インク吸収材に僅かにインクが漏れたニジミが観察されたが、筐体にまでは達していなかった。
【００２５】
比較のために、インク吸収材を取り付けないタイプのものを用意して、抜き差しを１０回行ったテストでは、インクが筐体まで達しジョイント出口付近にインク汚れが発生した。
（実施例２）
インク吸収材の耐インク性寿命テストを行った。テストでは実施例１と同形状のポリオレフィン製インク吸収材を用いて、上記カチオン重合系紫外線硬化型インクに５５℃の環境下で２週間浸透させ、質量変化と目視にて判定した。
（比較例）
耐インク性テストを比較するために、実施例１と同形状のウレタンフォームを上記カチオン重合系紫外線硬化型インクに、５５℃の環境下で２週間浸透させ、その膨潤度合を質量変化と目視にて判定した。
【００２６】
また、ウレタンフォームとポリオレフィン系のインク吸収材（株式会社伏見製薬所製テクノポーラスシート（商品名））を、汎用水性インクに１ヶ月浸透させ、その膨潤度合を目視にて判定した。
【００２７】
表１はその結果を示す。○印は問題ないと判定。×印は膨潤して使用できないと判定。
【００２８】
【表１】
2008126558.tif 000003
【００２９】
インク吸収材にオレフィン系の連続気孔多孔質体を使用した場合、インク吸収材が膨潤したり溶解することはなかった。また質量も変化しなかった。
【００３０】
インク吸収材にウレタンフォームを使用した場合、インク吸収材がインクに溶解した状態になり、原型をとどめていなかった。
【００３１】
インクが水溶性インクの場合、ウレタンフォームでもポリオレフィンでも、耐インク性は特に問題なかった。
【００３２】
以上より、インク吸収材をメスジョイントｂ２と、筐体ｃ１のジョイント開口部側の間に設けることにより、インクがインク包材ｂ１から漏洩してもインクカートリッジ外にインクが漏れ出すことはない。さらにカチオン重合系紫外線硬化型インクを使用しても、インク吸収材が膨潤したり溶解することがない。よって、ポリオレフィン系の連続気孔多孔質体の素材で形成されたインク吸収材を用いることで、多数回の繰り返し使用にも対応できるインクカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】インクジェットプリンタの外観構成を示す斜視図。
【図２】インクカートリッジの構成を示す斜視図。
【図３】インクカートリッジがインクカートリッジ装着部Ｂに装着されるところを示す図。
【図４】メスジョイントとオスジョイントが嵌合するところを示す部分断面図。
【図５】オスジョイントとメスジョイントが嵌合した状態を示す図。
【図６】オスジョイントとメスジョイントが嵌合した状態を示す詳細図。
【図７】インク吸収材を、メスジョイントと、筐体のジョイント開口部側の間に設けたところを示す図。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ  プリンタ本体
Ｂ  インクカートリッジ装着部
ｂ  インクカートリッジ
ｂ１  インク包材
ｂ２  メスジョイント
ｂ３  封入口
ｂ４  キャップ
ｂ５  口栓
Ｂ１  オスジョイント
ｃ１  筐体
ｃ２  蓋
Ｋ１  インク吸収材
【図１】
2008126558.tif 000004
【図２】
2008126558.tif 000005
【図３】
2008126558.tif 000006
【図４】
2008126558.tif 000007
【図５】
2008126558.tif 000008
【図６】
2008126558.tif 000009
【図７】
2008126558.tif 000010