JPH07314683A - インクジェットヘッドのパッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自然環境で処理問題の生じにくい材料による
インクジェットヘッド用パッケージ。 【構成】 分解性プラスチック特に生分解性プラスチッ
ク又は光分解性プラスチックを収納部材に用いてインク
ジェットヘッド用パッケージを構成する。

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お
いて、合成プラスチックでは極めて得られ難いより速い
速度で物性が低下する分解性プラスチックを用いたイン
クジェットヘッド用のパッケージに関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明のインクジェットヘッド用のパッ
ケージが用いられるインクジェット記録装置は、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。

【０００３】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を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。

【０００４】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。

【０００５】記録ヘッドの構成としては、上述の核明細
書の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。

【０００６】加えて、複数の電気熱変換体に大して、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。

【０００７】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。

【０００８】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持ち板場合にも
本発明は有効である。

【０００９】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。

【００１０】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
ドを一端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。

【００１１】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。

【００１２】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５４−９６８４
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。

【００１３】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。

【００１４】このように米国特許第４，７２３，１２９
号明細書や米国特許第４，７４０，７９６号明細書等に
記載されているインクジェット方式は、高速高密度で高
精細高画質の記録が可能で、かつ、カラー化、コンパク
ト化に適しており、近年とみに注目を集めている。

【００１５】この方式を用いる装置の記録ヘッドのイン
ク供給形態としては、 ａ）据え付けタイプの記録ヘッドに対して、装置に交換
可能なカートリッジ形態とされたインクタンクからイン
クを供給チューブ等のインク供給系を介して水頭差によ
る負圧と毛管作用とを利用してインクを供給するもの
と、 ｂ）記録ヘッドとインクタンクとを一体的に装置に対し
て交換可能なカートリッジとして構成し、インクタンク
側に負圧を発生させ、メニスカスの保持力とインクタン
クの負圧力とのバランスでインクを供給するもの、が代
表的な例としてあげられる。

【００１６】これらのカートリッジの構成材料として
は、合成プラスチックがすぐれた機械的特性とコストの
見地から多く使用されている。例えば、インクタンクカ
ートリッジでは、カートリッジ筐体、インク収納袋、イ
ンク導出管などが合成プラスチック材料によって構成さ
れている。

【００１７】このように、近年、各種の合成プラスチッ
ク材料が開発、供給されるようになり、合成プラスチッ
ク材料による金属等の材料への代替えが盛んにおこなわ
れるようになってきた。その結果、種々の産業分野にお
ける合成プラスチック材料の使用量は年々増加する傾向
にあり、その使用量の増加にともなって、合成プラスチ
ック廃棄物の量が増大し、その処理は世界的に大きな社
会問題となってきている。例えば、現在の日本では、プ
ラスチックは年間１１００万トンも生産され、アメリカ
では日本の約３倍の量が生産されているという。その
内、生産量の約１／３に相当するプラスチックが使用後
等に廃棄されている。これらの廃棄プラスチックは回収
されて焼却されるもの、埋立て処分されるものがある一
方で、自然界の海、畑、野山等に放置されるものとがあ
る。回収、焼却されるプラスチックは焼却等に非常に激
しい発熱を起こし、焼却等の設計発熱量を超える発熱が
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。更に、焼却時に有害ガスを発生するものも多
い。埋立て処分においては、処分場の確保が年々難しく
なってきているとともに、有害物質も同時に埋め立てら
れ、それが濃縮されるという問題や、埋立て地に地盤沈
下が発生する恐れがあるといった問題がある。更に、自
然界に放置された場合、川や海に流れ込んで海洋生物に
被害を与える場合もある。

【００１８】このような状況下にあってインクジェット
装置やその附属品においても、その普及にともなって、
消耗部材に用いた合成プラスチック材料について、ある
いは装置に対して交換可能に構成される部品や、交換可
能なインクタンクやインクジェットヘッドなどのカート
リッジ、あるいはこれらカートリッジのパッケージに用
いた合成プラスチック材料等についての廃棄処理の問題
が、環境問題等との関連から考慮すべき問題となる。し
かしインクジェットヘッドのパッケージに就ては、その
内容物の静電気に対する防御特性、内容物の揮散により
もたらされる動作性の劣化など特有の課題が、通常の包
装問題に加えて存在し、これらの点を解決しないと実用
技術なり得ない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、合成プラスチックの廃棄処理の問題がそれによる環
境の問題の改善に寄与できる、廃棄環境下で自然環境に
対する悪影響の少ない改善されたインクジェットヘッド
のパッケージを提供することにある。本発明の他の目的
は、強度に優れ、静電気的に安定なインクジェットヘッ
ドのパッケージを提供することにある。本発明の別の目
的は、燃焼における燃焼カロリーが少なく、焼却処理に
優れたインクジェットヘッドのパッケージを提供するこ
とにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、プラスチ
ック材の廃棄問題や環境問題の改善に寄与でき、前述の
目的を達成すべく鋭意検討した結果、構成材に分解性プ
ラスチックを使用することで、前述の目的を達成できる
パッケージを得ることができるという知見を得て、該知
見に基づいて本発明をなすに至った。

【００２１】本発明のインクジェットヘッドのパッケー
ジは、インクを貯留する袋状容器と、該容器を収納する
ケースとを有するインクジェットヘッドを、筒状部材の
両端を密閉して収納するパッケージであって前記筒状部
材を分解性プラスチックで構成したことを特徴とする。

【００２２】以下、本発明を更に詳細に説明する。

【００２３】本発明で使用する分解性プラスチックは、
通常の使用環境下では従来の合成プラスチックと同じく
必要な特性を備え、使用状態に耐えるが、廃棄環境下、
例えば埋立てられることで土壌微生物存在下におかれて
初めて分解が進行するものである。この分解性プラスチ
ックには、大別して微生物等の生物学的作用に基づいて
物性の低下を示す生分解性プラスチックと紫外線の照射
によって物性の低下を示す光分解性プラスチックとが適
用可能である。

【００２４】生分解性プラスチックとは、特定の生物学
的環境条件下において、対照と目される合成樹脂より速
い速度で結合の切断が起こるプラスチック材料のことを
いう。このような分解性プラスチックは以下の３種に更
に大別される。

【００２５】１）微生物によって生産された高分子やポ
リエステルなどの生物分解性合成プラスチックやセルロ
ースなどの天然高分子で形成され、微生物の作用でＣＯ
₂ とＨ₂ Ｏとに完全に分解される、いわゆる「生分解性
プラスチック」。

【００２６】２）プラスチックにデンプン等の生分解性
物質を加えて形成された。生崩壊性を有する、いわゆる
「練り込み型崩壊性プラスチック」。

【００２７】３）生分解性に加えて、ある添加剤を加え
ることで紫外線による光分解性を付与した、いわゆる
「光崩壊性プラスチック」。

【００２８】以下に、上記の分解性プラスチックの具体
的な材料を示す。

【００２９】１）の生分解性プラスチックは、ａ）微生
物生産系、ｂ）天然高分子系、ｃ）石油系原料からの生
分解性合成高分子系に分けることができる。それぞれの
具体例を以下に示す。 ａ）微生物生産系 微生物生産系高分子としては、３−ヒドロキシ酪酸（Ｈ
Ｂ）と３−ヒドロキシ吉草酸（ＨＶ）の直鎖のポリエス
テル（商品名：バイオポール、ＩＣＩ社製）があり、こ
れは、水素細菌（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏ
ｐｈｕｓ）による糖発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（ＨＢ）と４−ヒドロキシ酪酸（ＨＢ）と直鎖
のポリエステル、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨ
Ａ、微生物が生産するポリエステル化合物の総称）、β
−１，３−グルカンからなる多糖類であるカードラン
（商品名）（武田薬品製）等が挙げられる。 ｂ）天然高分子系 天然高分子系としては、ベンジル化木材（木材等のセル
ロース、リグニンをカセイソーダなどでアルカリ処理
し、ベンジル基、アセチル基を持つ化学物質と反応させ
プラスチック化したもの）、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、プルラン、アルギン酸、キチ
ン、キトサン、カラギーナン、デンプン等が挙げられ
る。 ｃ）石油系原料からの生分解性高分子系 石油系原料からの生分解性高分子系としては、ポリエス
テルポリエーテル、ポリエステルオレフィン、エチレン
ビニルアルコール共重合体、ポリエステルアミド、ナイ
ロン（１０量体以下のもの）、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、カプロラクトン等が挙げられる。

【００３０】２）の練り込み型崩壊性プラスチックとし
ては、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）とポリプロピレン
との混合体、ＰＣＬとナイロン−６との混合体、ＰＣＬ
とポリスチレンとの混合体、ＰＣＬとポリエチレンテレ
フタレートの混合体、低密度ポリエチレンとＰＣＬとの
混合体、ＰＣＬと含水ケイ酸マグネシウムとの混合体、
コーンスターチやデンプンをポリエチレンやポリプロピ
レン等の合成プラスチックに混合したポリクリーン（商
品名）（アーチャーダニエルス ミドランド社）、ポリ
グレードII，III （商品名）（アンバセット社）、エコ
スター（商品名）（セントローレンススターチ社）、ト
ーン（商品名）（ＵＣＣ社）等が挙げられる。なお、エ
コスターは、ポリエチレン中にデンプンを分散すること
で構成されたもので、分解のメカニズムは、分散された
デンプンが微生物によって資化され穴があき、さらに過
酸化物による分子鎖の切断による崩壊である。

【００３１】３）の光崩壊性プラスチックとしては、エ
チレンと一酸化炭素の共重合体であるＥＣＯ（商品名）
（ダウケミカル社、デュポン社またはＵＣＣ社）、ナッ
クナルＰ（商品名）（日本ユニカー社）、ポリグレイド
（商品名）（アンバセット社）、プラスチゴン（商品
名）（アイデアマスターズ社）、エコライト（商品名）
（エコプラスチック社）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰ
Ｅ）にＦｅ（III ）アセチルアセネート（ＡｃＡｃ）を
添加したもの、ジチオカルバメート（ＤＮＤＣ）とＡｃ
Ａｃの錯体、ＬＤＰＥにＺｎ（II）ＤＥＣとＮｉ（II）
ＤＥＣを添加したもの、ケイ素を含む特定のポリマーと
分解向上剤からなる置換ポリアセチン、ポリオレフィン
にキサントン、アントラキノンを添加したもの、アリル
酸系エステルにオキシムメタクリレートまたは金属錯体
を添加したもの、酸化ワックス金属添加物、エコスター
・プラス（商品名）［セントローレンススターチ社製、
この材料は前述のエコスターに、ある添加剤を加えるこ
とで光分解性（ＮｏｒｒｉｓｈII反応に従って分解す
る）を付与したものである］等を挙げることができる。
これらの分解性プラスチックは、プラスチックそのもの
の使用形態におけるライフサイクルでは影響がなく、こ
れらの材料を土壌中あるいは水中等の微生物が活発に活
動する環境あるいは紫外線照射される環境に置くことで
初めて分解が開始される。また、この分解過程は純粋に
生物学的あるいは光化学的であり、微生物が関与して分
解される生分解性プラスチックは最終的に二酸化炭素と
水に分解される。

【００３２】なお、練り込み型崩壊性プラスチックは、
プラスチックに分散されたコーンスターチやデンプンが
微生物によって資化され、結合が切断され、更に過酸化
物によって分子鎖が切断されて崩壊するが、生分解性プ
ラスチックと異なり、完全に分解されるものではないの
で、二次公害の恐れを内在している点は否定できない。

【００３３】次に図面を参照して本発明を更に説明す
る。

【００３４】図１は、本発明にかかるインクジェットヘ
ッド用パッケージを説明する断面図であり筒状部材にイ
ンクジェットヘッドを挿入後、両端を熱溶着によって密
閉してある。図２は同じものを縦方向に切った断面図で
ある。

【００３５】以上の様な構成のパッケージは、インクジ
ェットヘッドを取り出した後は、一般ユーザはゴミとし
て廃棄する。特にパッケージにはそれ自体に価値を見い
だすことは難しいので、例えば回収することも難しい。

【００３６】従って、再利用に廻される方よりも、むし
ろ種々の他のゴミと共に通常のゴミとして廃棄されるだ
ろうから、焼却処理の可能性が高い。そのため、燃焼カ
ロリーの少ない分解性プラスチックを材料として選択す
ることが好ましい。もちろん、構成部材として要求され
る各種特性を有していることが必要である。

【００３７】

【実施例】

実施例１、インクジェットヘッドのパッケージに光分解
性プラスチックであるナックナルＰを適用して図１に示
したようなインクジェットヘッドのパッケージを作っ
た。ナックナルＰはエチレンと一酸化炭素の共重合によ
るＥＣＯポリマーで紫外線の照射によってNorrishII 反
応で分解するものである。ナックナルＰは加工性、耐水
性、耐無機薬品性、機械的特性、低温特性、耐熱性など
に優れているもので、パッケージ材料として好適であ
る。

【００３８】この場合物流時、販売時等にパッケージに
徒らに太陽光に照射されない様、注意し、販売後ユーザ
ーがヘッドを使用するまでの間も同様にして使用したと
ころ本体であるインクジェットヘッドの動作には異常は
なかった。パッケージ材料の方は２７日間の太陽光下放
置で形態を消失した。

【００３９】実施例２ St.Lawrence Starch Co.Ltd の生分解性プラスチックマ
スターバッチ（商品名エコタ）１５重量％と宇部興産
（株）製のコポリアミド樹脂（商品名宇部ナイロン）８
０重量％と三井石油化学（株）製のエチレン変性樹脂
（商品名アドマー）５重量％からなる厚さ２０μｍの外
層と、三井石油化学（株）製のエチレン変性樹脂（商品
名アドマー）２０重量％と上記生分解性プラスチックマ
スターバッチ１０重量％と三井石油化学（株）製のエチ
レン・４−メチルペンテン−１共重合体樹脂６６．９５
重量％とライオン・アクゾ（株）製の脂肪酸アミド系滑
剤（商品名アーモスリップＣＰ）０．０５重量％からな
る厚さ３０μｍの内層の２層からなる合計厚さ５０μｍ
の同時二層共押し出しインフレーションフィルムにアル
ミを３００Å蒸着したフィルムをヘッドのパッケージ部
材に適用して実施例１と同様にパッケージを作り、モデ
ル的に流通過程を通してインクジェット記録に供用した
が、印刷性に何等の不都合もなかった。パッケージの方
は土壌中に埋めておいたところ６ヶ月後には形態を消失
していた。

【００４０】

【発明の効果】インクジェットヘッドのパッケージを分
解性プラスチックで構成することによって、廃棄処理問
題の改善に寄与することができる。特に、環境汚染等の
問題に係るプラスチック廃棄物の処理問題に有効に対処
可能となる。特に、実施例２の様に金属を蒸着すると蒸
気、ガス等の透過がほぼゼロに成り、インクジェットヘ
ッドの中にインクを充填していても、インクの変質、蒸
発が妨げるし、また静電気的に安定にインクジェットヘ
ッドを保管することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットヘッド用パッケージの
一例を示す断面図。

【図２】本発明のインクジェットヘッド用パッケージの
一例を示す断面図。

【符号の説明】 １ 筒状部材 ２ インクジェットヘッド

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出する吐出口と、該吐出口に
   連通するインク路とを有するインクジェットヘッドと、
   前記インク路にインクを供給するためのインク供給部材
   とを有するヘッドユニットを、筒状部材の両端を密閉し
   て収納するパッケージであって、前記筒状部材を分解性
   プラスチックで構成したことを特徴とするインクジェッ
   トヘッド用パッケージ。
2. 【請求項２】 前記筒状部材を金属を蒸着した分解性プ
   ラスチックで構成したことを特徴とする請求項１に記載
   のインクジェットヘッド用パッケージ。
3. 【請求項３】 前記分解性プラスチックは、微生物が関
   与して分解する生分解性プラスチックである請求項１ま
   たは２に記載のインクジェットヘッド用パッケージ。
4. 【請求項４】 前記生分解性プラスチックは、生物的な
   分解によって完全分解する生物完全分解性を有するもの
   である請求項３に記載のインクジェットヘッド用パッケ
   ージ。
5. 【請求項５】 前記生分解性プラスチックは、合成プラ
   スチック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３に記載のインクジェットヘッド用
   パッケージ。
6. 【請求項６】 前記分解性プラスチックは、光の照射に
   よって分解する光分解性プラスチックである請求項１ま
   たは２に記載のインクジェットヘッド用パッケージ。
7. 【請求項７】 前記光が紫外線である請求項６に記載の
   インクジェットヘッド用パッケージ。
8. 【請求項８】 前記筒状部材はシートの両端同士を溶着
   又は接着することにより構成されることを特徴とする請
   求項１から請求項７のいずれかに記載のインクジェット
   ヘッド用パッケージ。