JPS5853473A - インク容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 木腎明は溶体インクを用いた印刷装置に係わシ。

とくにインクの蒸発をおさえたインク容器に関すインク
パルス型インクジェット印刷装愛は、Ｗｔ造が簡単で消
費エネルギーが小さいため、小型の印刷装置に適してい
る。とくに電池を電源とじた携帯装置に用いればその利
点が生かせる。しかしながら、装置を小型化するにつれ
、必然的にイン容器の小型化にともない１通常用いられ
ている塩イヒビニリデン等の腰が強く、厚いフィルムの
インク袋はインク消費にともなシ負圧が大きくなりすぎ
インク容器内のインクを最後まで使いきることが不可能
となる。シ喪がって小型のインク容器においては薄く、
腰の弱いインク袋′を甲いる必要がある。しかし一般に
腰の弱い材料は気体透過率が高く、薄いフィルムを用い
るためさらに気体を透過しやすい。一般に用いられる水
溶性インクの場合は水の蒸発によりインク濃度があがシ
、インク射出が不可能となる。またポリエチレ１ン、ポ
リプロピレン等の比較的水煮、気透過率が低く、９気透
過率の高゛いフィルムを用いると、たとえば６０℃の高
温下で水蒸気正分だけインク袋内の空気の分圧が下がり
、外から９気が侵入する。空気の侵入によシついにイン
ク袋が破裂してしまうという問題がある。

したがって本発明の目的はインクを最後まで使いきれる
ようなインク容器を得ることＫある。

本賢明の他の目的はインクの蒸発をおさえることＫある
。

本賢明のさらに他の目的はインク袋の破裂を防止するこ
とＫＴｏる。

＠１図に本賢明の一実施例を示す、１は高密度ポリエチ
レンまたはポリプロピレン族のインク容器基体、２ｔｉ
基体１に熱融驚された厚さ５０μの低密度ポリエチレン
製のフィルム、５Ｆｉ基体１と同材質のフタ部材、４は
基体１とフタ部材５によ６ｐ成された通気用の細管、５
は図示されていない印刷ヘッドへのインク供給のための
結合針が貫通するゴム栓であゐ。

第１１ｇの実施−においては１通気用の細管４を細く、
長くすることでインクの蒸発をおさえ、しかもインク射
出時に細管４ｊを通過する空気流による圧力降下が、イ
ンク射出に悪影響のないように細管４の長さｌ、径会含
選ぼうとするものである。

第１図の実施例において１図示されていない印刷装置−
インク容器をセットし、インク射出を行なった場合、イ
ンク射出（ともない細管４を通して空気が供給される時
の圧力降下ΔＰは。

・ただし、η：空気の粘度（Ｐａ・ｓ）、／：細管長（
ｍ）、ｖ：流速（ｍ　／　ｓ　）　＆　６　：細管径（
１）と夛わコる。

ここで流速マはインク消費速度Ｑ（ｌ／／８）から と夛わせる。したがって式■、■から となる。　゛ 次に細管５をとおしてインク容器２内から外へ出る蒸気
の拡散量の条件式について睨明する。

拡散する蒸気の量Ｊ、Ｃ１１）は、一般にΔＣ ΔＸ −ただし、Ｄ；拡散係数（ｓ／／ｓ） ΔＣ７Δｘ：濃度こう配（ｌ１４／　−’　）ｔ：時間
（ｓ）、８２面積〔♂〕 でうわされる。

一ζこで、Δ０　”、　ｐ　：　　蒸気密度（Ｋｆ／、
／）Δｘｌｌｌｌ！ Ｂ−π（１１／４　　を式■に代入すると。

となる。

以上述べ大数式によシ、インク射出時の限界負圧をム〔
Ｐ＆〕とすれば２式■から。

また、単位時間あたりの許容インク蒸発速度を。

Ｂ（Ｋダ／８〕とすれば１式■から となる。したがって、細管の長さｌと径ｄを式の。

式のが成立するように選べば、インク射出時の負圧が悪
影響を及はすことなく、シかもインク蒸発の問題もない
。

インクジェットヘッドの特性により負圧の限界は興り、
ｆたインク容器の容量によっても、水が空気取り入れ口
を拡散して外へ出る水蒸気総量の限界も変る。したがっ
て本賢明の９気取り入れ日用細管の寸法については、−
概に範囲を決めることは出来ない、それぞれの条件を前
出の式に代入して、２Ｐ気取シ入れ日用細管の長さと径
の比の範囲を求めてから、細管の寸法を決める必要があ
る。

たとえば、限界負圧ムは通常は２０ｃｍ１ｉ愈０以下で
あり、これ以上大きいと印字が不可能となる。

鴫に印字応答性を上げたい場合は５ＱｃｓｔＨｓＯ以下
にするととが望しい、空気の粘度ηは温度によシ変化し
、０℃〜６０℃において１０１７〜α０２００１）？と
る。インク消費速ｆｌｉｔ、たとえばインク滴径１００
μで５００Ｈｇで射出した場合。

４π（５０Ｘ１０”　　）”　　Ｘ５００−２．６Ｘ１
０−’１／／ｓ５ であり、５２ノズルのマルチノズルヘッドをインク滴径
８０μで５ＫＨｚで射出した場合となる。

インク蒸発の許容値は、インクタンク容量が大きく１初
期インク濃ばが薄目に製造されている場合は大きくなる
。たとえば、染料濃度が２チまで印字可能なインクにお
いて初期染料製産が１チであり、インクタンク容量が１
００８の場合り、約５ｔのインク溶媒の蒸発が許される
。インク保存期間を半年間とすれば、許容インク蒸発速
ｌｆＢは８６４００△７ａｘｔｓｏａ　　　　　　　８
となる。逆に、インクタンク容量が１（７）烏　で、イ
ンクの製産上昇が５チしか許されず、インク保存期間が
１年間の場合は。

８６４００ＢＩｄ　Ｘｊ６５（ｌ　　　　　　　　　　
　ａとなる。

掛数係数りは、２７５に、７６０閣Ｉｆ　　における値
Ｄｓから、Ｔ：絶対温１ｆ、ｐ：圧力（Ｗ　Ｈｌ　）と
して ２７５　　　ｐ で表わされ、ｆｃとえは水蒸気と９気の拡散係数Ｄｏ　
＝　ａ２２ｃｍ”／ｅから、０℃においてはＤ　−２，
２Ｘ　１０−”　ｄｉ８　　となり、６０℃においては
７５ となる。

蒸気密ＩｆＦｉ、　ｆＣとえは水溶性インクの場合、０
’ＣｆＦｉ、　ｐ・−［Ｌｏ　０４９ＫＩｌ／　ｄテあ
りｈ６０”ｃではρ＝α１５Ｋｆ／ｌ／と考えられる。

式■において、０℃の墳境下でインク射出をするとして
ム−２０ｃｒｎＨｓＯ−ｗ１９６０Ｐａｙａ−Ｑ、０１
７　ａｐｍ　１．７Ｘ１０−”　ｐａ　・５Ｑ−２６Ｘ
１ｒＪ１＠ｄｉＢ　とすれば。

ｉ、　Ｉ　Ｘ　１０　”≧　−１８０００９００，■４ ま六６０℃の事項下でインク射出をするとしてＡ−５ｃ
ｍＦＩ麿０−４９０ｐａ Ｗｍ（１０２００−４９０ｐａＷ’　　ｐａ６８Ｑ”２
．６ＸＩＤ−”　　ｄｉｇ　　とすｈば２．５Ｘ１０”
≧　−・・・・・・・・・■６ となる。

式のにおいて、０℃の事項下にインク容器を散着すると
してＤｓｍ２．２ＸＩ　Ｄ−’　ｄｉｇ、ｐｍ（ＬＯＯ
４９Ｋｆ／ｓ／、Ｂ＝Ｘ２Ｘ１０−”Ｋｆ／ｓ　　とす
れば−シ２６０≦−・・・・・・・−ｅ １ となり、６０℃の堺境下にインク容器を放置するとして
Ｄｍ　２．７　Ｘ　１０−”　　ｍ”、　　ｐ−Ｅｌ　
１５Ｋｇ／　ｄＢ■ｔ６ｘ１ｏ””″　ｊｌ／ｓとすれ
ばｔ７ｘｔｏ＠≦Ｉ−、−・、、・・・。

となる。

以上のように条件によりｌとｄの間係は種々の値をとる
が、第２図に、０℃でインク滴径１００μのインクをＩ
　ＫＨｆｆで射出１１，５謂ＨｓＯＯ負圧限界とし、ｈ
　６０℃におけるインク蒸発を年間α１ｖ許容する場合
の細管の径ｄと長さｌとの許容範囲を斜線１０の範囲で
示す。

また０℃、１００μのインクｆｆ　２４ノズル。

２ＫＨｚで射出し１年間許容蒸発量ｆ１ｆとした場合の
細管径ｄと長さｌとの許容範囲を斜線１１の範囲で示す
。

匂上述べたように細管４によりインク蒸発をおきえてい
るため、フィルム２の内外における水煮り田はほぼ飽和
状態で、空気圧ｆ等しく１フイルム２がポリエチレンで
あっても破裂することはない。またＳＯμ程度のフィル
ムであれば腰が弱くｌＩｋ後までインクが使える。なお
フィルム２を真９成形等で基体１１ｆならう形状にすれ
ばなお良い。

またフィルムとしてエチレン酢酸ビニル共重合体けん化
物等の積層フィルムを使えば蒸発および９気透過の点で
ざらに良い、 以上述べた実施例では細管を円管としたが他の断面形状
でも２等価的な円管を考えることで適当な寸法を求める
ことができる。また１本の細管でなく交歓の細管として
も良い、この場合改とｌとの許容範囲は１本の場合にく
らべ狭くなる。

また細管はステンレスチューブ等を用いることもできる
し、第５図に示すように基体１のヘリに設けた溝２１と
フタ５によシ形成するとと４そきる。２２は溝２１の一
端を外気に開放する通気孔である。

以上述べた各実施例では細く長い通気孔により蒸発を抑
えているが、射出時以外は外気としゃ断されるような通
気孔を設けても良い。

以上述べた実施例でわかるように１本賢明によれば、薄
いフィルムで構成されたインク容器を。

さらに蒸発防止用の容器でおおうことによシ、小型イン
ク容器でも最後までイ１ンクを使いきることが可能で、
しかもインク蒸発、イ／り容器の破ｉ等の問題がおζら
ない、ζらに携帯中のインクの諸出や、温縦変仕による
インクの流出等もなく。

液体インクを用いたプリンタ、ブロック、ファクシミリ
、コピア等に広く応用でき、％に小型携帯用プリンタに
適する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本賢明のインク容器の一実施例を示す。 か２図は細管の径と長さとの関係ｔ＊わす図である。　
　　　　　− 第５図は本発明のインク容器の他の実施例を示す。 −以上 出願人信州精器株式会社 株式会社　諏訪精工舎 代理文　弁理士　鰍　上　　務 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体インクによシ記録媒体に配置を行なう印刷装置にお
   いて、前記液体インクを収納する少なくとも一部の壁面
   が可撓性の内部インク容器と、前記可撓性の壁面の外部
   に設けられた外部インク容器からなシ、＃記可撓性の壁
   面から蒸発したインク溶媒の蒸発な前記外部インク容器
   により抑えることを特徴とするインク容器。