JP2006044004A - Ink tank and head cartridge equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種記録分野に利用される液体（以下、「インク」とも言う）を液体吐出手段に供給するための液体貯蔵容器として利用可能なインクタンク及びこれを備えるヘッドカートリッジに関するものである。 The present invention relates to an ink tank that can be used as a liquid storage container for supplying a liquid (hereinafter also referred to as “ink”) used in various recording fields to a liquid ejecting unit, and a head cartridge including the ink tank.
現在、インクジェット記録装置は、トナーを記録剤とするレーザービームプリンタ等に比べて小型軽量化が容易であり、安価に構成し得るという優位性を備えるため、小型な装置の出力装置としては最適なものとなっている。特に近年のデジタルカメラでは、撮影した映像をその場で記録し得るようにするため、カメラ本体に搭載する超小型インクジェット記録装置等が提案、実施されている。 At present, the ink jet recording apparatus is easily reduced in size and weight as compared with a laser beam printer or the like using a toner as a recording agent, and has an advantage that it can be configured at a low cost. Therefore, the ink jet recording apparatus is optimal as an output device for a small apparatus. It has become a thing. Particularly in recent digital cameras, in order to be able to record a photographed image on the spot, an ultra-small inkjet recording device mounted on the camera body has been proposed and implemented.
こうした超小型インクジェット記録装置としては、インクを吐出する液体吐出手段と、この液体吐出手段に対して液体を供給する液体貯蔵容器とを一体的に接続したヘッドカートリッジを、キャリッジに対して着脱可能に搭載したものが知られている。この液体貯蔵容器は、少量のインクしか貯留し得ないため、こうした超小型インクジェット記録装置では、記録装置本体に設けられた液体供給源としてのメインタンクから頻繁に液体を補充するようにした所謂ピットイン方式を採ることも提案・実施されている。 As such an ultra-small inkjet recording apparatus, a head cartridge in which a liquid discharge means for discharging ink and a liquid storage container for supplying a liquid to the liquid discharge means are integrally connected can be attached to and detached from the carriage. What is installed is known. Since this liquid storage container can store only a small amount of ink, in such an ultra-small ink jet recording apparatus, a so-called pit-in is provided in which liquid is frequently replenished from a main tank as a liquid supply source provided in the recording apparatus main body. A method is also proposed and implemented.
上記ピットイン方式による液体貯蔵容器への液体の補充は、キャリッジを移動経路の端部等に設定された所定の補充位置へと移動させ、その位置にて液体貯蔵容器とメインタンクとを接続させるとともに、吐出ユニットに配列されている記録素子のインク吐出口にポンプに連結されているキャップを密着させる。その後、ポンプによって発生させた負圧をキャップ内に与え、その負圧によってインク吐出口からインクを吸引し、その吸引動作に伴って、メインタンクから液体貯蔵容器内へとインクを吸引して補充する。 The replenishment of liquid into the liquid storage container by the pit-in method involves moving the carriage to a predetermined replenishment position set at the end of the movement path and connecting the liquid storage container and the main tank at that position. The cap connected to the pump is brought into close contact with the ink discharge ports of the printing elements arranged in the discharge unit. After that, the negative pressure generated by the pump is applied to the cap, the ink is sucked from the ink discharge port by the negative pressure, and the ink is sucked from the main tank into the liquid storage container along with the suction operation to replenish. To do.
こうした方式によってインクを補充する場合、所定量のインクを過不足なく液体貯蔵容器に補充することが必要である。特に、液体貯蔵容器に対して液体が過剰に補充されて大気連通部から溢れ出した（オーバーフローした）場合には、記録装置内部や記録媒体が汚損されるという重大な問題が発生する。 When ink is replenished by such a method, it is necessary to replenish the liquid storage container with a predetermined amount of ink without excess or deficiency. In particular, when the liquid is excessively replenished to the liquid storage container and overflows (overflows) from the atmosphere communication section, a serious problem occurs that the inside of the recording apparatus and the recording medium are contaminated.
このため、従来では、過剰なインク供給を防止するため、次のような手段を講じていた。 For this reason, conventionally, in order to prevent excessive ink supply, the following measures have been taken.
（ａ）液体貯蔵容器の大気開放する部分（大気連通部）に逆止弁を設け、気体を大気に開放しつつ液体を充填させ、液体貯蔵容器が満杯状態を越えた場合にインク溢れを防ぐように逆止弁の開閉制御を行ってインクを充填する。 (A) A check valve is provided at the part of the liquid storage container that opens to the atmosphere (atmospheric communication part), and the liquid is filled while the gas is released to the atmosphere to prevent ink overflow when the liquid storage container exceeds the full state. In this way, the check valve is controlled to open and close to fill the ink.
（ｂ）気体は通過させるがインク等の液体は通過させない気液分離膜を大気連通部に貼着し、液体貯蔵容器へのインク補充の際にこの膜の撥水性と通気性とによって内部の空気を排除しつつインクを充填させる。 (B) A gas-liquid separation membrane that allows gas to pass but does not allow liquid such as ink to pass through is attached to the air communication portion, and when the ink is replenished to the liquid storage container, the water repellency and air permeability of the membrane The ink is filled while excluding air.
しかしながら、上記（ａ），（ｂ）の手段には、未だ次のような問題がある。 However, the means (a) and (b) still have the following problems.
即ち、上記（ａ）に述べた技術では、逆止弁や逆止弁の開閉制御等を行うためのシステムが必要となり、そのためのコストが掛かる。又、インク供給のためのシステムが複雑化し、小型化が困難になる。 That is, the technique described in (a) above requires a check valve, a system for performing check control of the check valve, and the like, and costs are increased. In addition, a system for supplying ink becomes complicated and it is difficult to reduce the size.
又、上記（ｂ）で述べた技術においては、インク補充システムが気液分離膜を貼り付けることによってなされるので、コストが掛からず、小型化にも優れているが、以下に示す特徴と問題がある。 In the technique described in the above (b), since the ink replenishment system is performed by attaching a gas-liquid separation membrane, it is not costly and is excellent in miniaturization. There is.
気液分離膜には第１、第２の２つの種類があり、それぞれに特徴がある。第１の種類における気液分離膜は、膜素材そのものに通気性（拡散）があることを利用するものであり、具体的には、気体と液体の膜内拡散差によってそれらを分離する。しかし、この原理では気体透過速度が遅く、様々な実用化の障害となっている。その対策としては、膜面積を大きくする方法がある。 There are two types of gas-liquid separation membranes, the first and the second, each having its own characteristics. The gas-liquid separation membrane in the first type utilizes the fact that the membrane material itself has air permeability (diffusion), and specifically separates them by the diffusion difference between gas and liquid in the membrane. However, this principle has a slow gas permeation rate, which is an obstacle to various practical applications. As a countermeasure, there is a method of increasing the film area.
しかしながら、膜面積を大きくすることは機構の複雑化及び巨大化を招き、又、重量も大きくなり、それを用いた装置の小型化や軽量化の障害となる。もう１つの対策として膜厚を極薄くする方法があるが、膜の機械的強度が弱いためにすぐに破れたり、製法的にはピンホールの発生したりするという問題がある。 However, increasing the membrane area leads to a complicated and enormous mechanism, and also increases the weight, which hinders downsizing and weight reduction of an apparatus using the mechanism. As another countermeasure, there is a method of making the film thickness very thin, but there is a problem that the film has a mechanical strength that is weak and may be broken immediately or a pinhole may be generated in the manufacturing process.
以上から、第１の膜では実用化は困難である。 From the above, practical application is difficult with the first film.
第２の種類における気液分離膜は、細かな通気孔があけられたフィルター状の多孔膜を利用するものである。一般的に液体には表面張力が存在し、これと共に毛管力が発生する。毛管力は、孔や管が狭ければ狭いほど強く働き、通気孔においても毛管力が働くため、その通気孔における液体の通過が阻止できる。一方、気体は、通気孔の断面積に反比例して流れが阻害されるものの、その通過は許容され、液体のように流れが遮断されることはない。その結果、細かな通気孔があけられたフィルター状の膜が気液分離膜として機能することになる。 The gas-liquid separation membrane in the second type uses a filter-like porous membrane having fine ventilation holes. Generally, a liquid has a surface tension, and a capillary force is generated along with this. The capillary force works stronger as the hole or tube becomes narrower, and the capillary force also works in the vent hole, so that the liquid can be prevented from passing through the vent hole. On the other hand, although the flow of gas is inhibited in inverse proportion to the cross-sectional area of the vent hole, the gas is allowed to pass therethrough, and the flow is not blocked like a liquid. As a result, a filter-like membrane having fine ventilation holes functions as a gas-liquid separation membrane.
前記第２の種類において、本発明者等は更なる検討、実験を行ったところ、インクの種類によっては、ピットインの繰り返しによって、所定量のインクが供給できないという不具合が発生する場合があることを見出した。 In the second type, the present inventors have further studied and experimented. As a result, depending on the type of ink, there may be a problem that a predetermined amount of ink cannot be supplied due to repeated pit-in. I found it.
原因を分析したところ、多孔膜の気液分離膜を何回も使用すると（耐久試験）、気液分離膜内の一部にインクが入り込み、膜の特性を低下させる現象が見受けられた。 When the cause was analyzed, when a gas-liquid separation membrane of a porous membrane was used many times (endurance test), a phenomenon was observed in which ink entered a part of the gas-liquid separation membrane and deteriorated the characteristics of the membrane.
この不具合の解決方法として、インクの表面張力を調整して気液分離膜のインク遮断性能を確保する方法が考えられた。この方法は有効な方法であるが、近年、画像を構成するインクに対する要求は多岐に渡る傾向にあるため、インクの処方によらずに解決する方法が望まれるようになった。 As a method for solving this problem, a method for adjusting the surface tension of the ink to secure the ink blocking performance of the gas-liquid separation membrane has been considered. Although this method is an effective method, in recent years, there is a tendency for various demands for ink constituting an image, and therefore a method for solving the problem regardless of the ink prescription has been desired.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、このような不具合を回避できるインクタンクとヘッドカートリッジを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an ink tank and a head cartridge that can avoid such a problem.
本発明の非多孔膜は、孔がなく気体を透過し、液体を遮断する性質を有しているが、気体を透過し易くするためには、気体透過性の高い素材を非常に薄くする必要がある。又、膜の破れを防ぐ機械的性質を確保する必要性から、気液分離膜は気体の透過性の高い素材から成る孔の無い薄膜と支持層として微細な孔の開いた多孔膜を用いる構造を採ることが好ましい。孔の無い薄膜部分の膜厚は、薄ければ薄いほど良いが、薄いとピンホールが発生するため、気体透過性が良くピンホールが発生しにくいという点で、０．０１μｍ〜５μｍの範囲が好ましい。更に好ましくは０．０１μｍ〜０．５μｍである。 The non-porous membrane of the present invention has a property of permeating gas and blocking liquid without pores. However, in order to facilitate gas permeation, it is necessary to make a material with high gas permeability very thin. There is. In addition, because of the need to ensure mechanical properties to prevent membrane breakage, the gas-liquid separation membrane uses a thin film with no pores made of a material with high gas permeability and a porous membrane with fine pores as the support layer. It is preferable to adopt. The film thickness of the thin film portion without holes is preferably as thin as possible, but if it is thin, pinholes are generated, so that the gas permeability is good and pinholes are not easily generated. preferable. More preferably, it is 0.01 micrometer-0.5 micrometer.
支持層となる多孔膜は、気体を透過し、インクを透過しない性質を有する膜であることが好ましい。このような多孔膜として、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、ポリ弗化ビニリデン等の弗素含有ポリオレフィンを延伸法によって作製した膜が用いられる。これらの多孔膜は製法上、孔径が或る範囲内でばらつきを持ったものとなるため、孔径は平均孔径と称される。 The porous film serving as the support layer is preferably a film having a property of transmitting gas and not transmitting ink. As such a porous film, a film prepared by stretching a fluorine-containing polyolefin such as polytetrafluoroethylene, polytrifluoroethylene, or polyvinylidene fluoride is used. Since these porous films have variations in the pore diameter within a certain range due to the manufacturing method, the pore diameter is referred to as an average pore diameter.
多孔膜の平均孔径は、支持層として機能てできる程度に小さければ良いが、通常は０．０１μｍ〜１μｍが好ましい。 The average pore diameter of the porous membrane may be as small as it can function as a support layer, but is usually preferably 0.01 μm to 1 μm.
更に好ましくは、支持層となる多孔膜は、気体の透過抵抗が小さく非多孔膜の機械的性質を上げることが必要であるので、非多孔膜の接触面の孔は小さく、反対面は孔の大きな非対称造を有することが好ましい。 More preferably, the porous membrane serving as the support layer has a low gas permeation resistance and needs to improve the mechanical properties of the non-porous membrane. It is preferable to have a large asymmetric structure.
このような非対象構造の孔の開いた多孔膜として、ポリイミド、ポリサルフォン、ポリアミド等の樹脂を含む有機溶液をポリエステル等から成る不織布又はタフタに塗布し、これを樹脂を溶解しない溶剤中に浸漬する相転換法又は湿式製膜法によって得られる非対称多孔膜が挙げられる。 As such a porous film having a non-target structure, an organic solution containing a resin such as polyimide, polysulfone, or polyamide is applied to a nonwoven fabric or taffeta made of polyester or the like, and is immersed in a solvent that does not dissolve the resin. Examples include an asymmetric porous membrane obtained by a phase conversion method or a wet film forming method.
非対称多孔膜への気体透過性の高い薄膜（非多孔膜）の形成方法は、気体透過性の高い素材を有機溶媒に溶解し、該溶液を非対称多孔膜上に塗布したり、プラズマＣＶＤ等の真空成膜技術を用いて形成することができる。 A method of forming a gas-permeable thin film (non-porous film) on the asymmetric porous film is obtained by dissolving a material having high gas permeability in an organic solvent and applying the solution onto the asymmetric porous film, It can be formed using a vacuum film formation technique.
更に、撥水処理として、少なくともインクと接する面に例えば弗素系ポリマを塗布するか、弗素系モノマを放電等により表面上に重合させる等することによりインク遮断性能を高めることができる。 Further, as a water repellent treatment, for example, a fluorine polymer is applied to at least a surface in contact with the ink, or the fluorine monomer is polymerized on the surface by discharge or the like, thereby improving the ink blocking performance.
本発明に係るインクタンクの一形態においては、中空箱状を成す容器本体に、液体吐出手段との接続部と、所定のインク供給源と連結され内部にインクを補充するための補充口と、大気と連通する大気連通部とを形成して成る液体貯蔵容器であって、前記大気連通部は、容器本体に形成した連通口と、この連通口を覆う気液分離膜とにより構成し、前記気液分離膜はインクと接する面が非多孔膜で、それ以外は多孔膜の支持層であることを特徴とする。 In one embodiment of the ink tank according to the present invention, a container body having a hollow box shape, a connection portion with a liquid discharge means, a replenishing port connected to a predetermined ink supply source and replenishing ink inside, A liquid storage container formed with an atmosphere communication portion communicating with the atmosphere, wherein the atmosphere communication portion is constituted by a communication port formed in the container body and a gas-liquid separation film covering the communication port, The gas-liquid separation membrane is characterized in that the surface in contact with the ink is a non-porous membrane, and the other is a porous membrane support layer.
又、この発明に係るインクタンクの一形態においては、中空箱状を成す容器本体に、液体吐出手段との接続部と、所定のインク供給源と連結され内部にインクを補充するための補充口と、大気と連通する大気連通部とを形成して成る液体貯蔵容器であって、前記大気連通部は、容器本体に形成した連通口と、この連通口を覆う気液分離膜とにより構成し、前記気液分離膜はインクと接する面が非多孔膜で、それ以外は多孔膜の支持層であり、多孔膜の支持層の孔径が非多孔膜との接触面の孔径は小さく、反対面は孔径が大きい非対称構造であることを特徴とする。 In one embodiment of the ink tank according to the present invention, a container body having a hollow box shape is connected to a connection portion with a liquid discharge means, and a replenishment port for replenishing ink inside connected to a predetermined ink supply source. And a liquid storage container that forms an atmosphere communication portion that communicates with the atmosphere, wherein the atmosphere communication portion includes a communication port formed in the container body and a gas-liquid separation membrane that covers the communication port. The gas-liquid separation membrane is a non-porous membrane on the surface in contact with the ink, and the other is a porous membrane support layer. The pore size of the porous membrane support layer is small and the opposite surface is in contact with the non-porous membrane. Is an asymmetric structure with a large pore diameter.
又、本発明にかかるインクタンクの一形態においては、中空箱状を成す容器本体に、液体吐出手段との接続部と、所定のインク供給源と連結され内部にインクを補充するための補充口と、大気と連通する大気連通部とを形成して成る液体貯蔵容器であって、前記大気連通部は、容器本体に形成した連通口と、この連通口を覆う気液分離膜とにより構成し、前記気液分離膜はインクと接する面が非多孔膜で、それ以外は多孔膜の支持層であり、前記気液分離膜の少なくともインク側の表面層が撥水処理されていることを特徴とする。 In one form of the ink tank according to the present invention, a container body having a hollow box shape is connected to a connecting portion with a liquid discharge means and a predetermined ink supply source to replenish ink inside. And a liquid storage container that forms an atmosphere communication portion that communicates with the atmosphere, wherein the atmosphere communication portion includes a communication port formed in the container body and a gas-liquid separation membrane that covers the communication port. The gas-liquid separation membrane is a non-porous membrane in contact with the ink, and the other is a support layer for the porous membrane, and at least the ink-side surface layer of the gas-liquid separation membrane is water-repellent. And
本発明によれば、容器本体における大気連通部を、連通口とこの連通口を覆う気液分離膜とにより形成するとともに、前記気液分離膜をインクと接する面が非多孔膜で、それ以外は多孔膜の支持層にすることで、インクの遮断性を完全なものにすることができる。又、多孔膜の支持層の孔径が、前記非多孔膜との接触面側の孔径は小さく、反対面の孔径は大きい非対称構造にすることで、気液分離膜の機械的性質の向上と通気性能の確保の両立が得られ、これによって、信頼性と性能に優れたインクタンクとヘッドカートリッジが実現される。 According to the present invention, the atmosphere communication portion in the container body is formed by the communication port and the gas-liquid separation film covering the communication port, and the surface in contact with the ink is a non-porous film, and the other surface By using a support layer of a porous film, the ink blocking property can be made complete. In addition, the pore size of the support layer of the porous membrane is an asymmetric structure in which the pore size on the contact surface side with the non-porous membrane is small and the pore size on the opposite surface is large. In addition to ensuring performance, an ink tank and a head cartridge excellent in reliability and performance are realized.
以下に本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る液体貯蔵容器の第１の実施形態における構成を示す一部破断斜視図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a partially broken perspective view showing the configuration of the liquid storage container according to the first embodiment of the present invention.
図１において、１は液体を吐出するための吐出ユニット（液体吐出手段）であり、液体を吐出する周知の記録素子が複数配列されている。本実施の形態においては、吐出ユニット１内に形成された共通液路から各記録素子に供給された液体を、各記録素子内に配設された電気熱変換素子を駆動することによって吐出させるものとなっている。即ち、各記録素子は、通電によって電気熱変換素子にジュール熱を生させ、そのジュール熱によってインクに膜沸騰を発生させて液路内に気泡を発生させ、その気泡の発生エネルギーによってインクを電気熱変換素子から吐出させる所謂バブルジェット（登録商標）吐出方式を採るものとなっている。尚、前記吐出ユニット１から吐出する液体としては、記録媒体上で視認させることを目的として吐出される液体（色材）と、この色材の浸透状態等を調整する目的で吐出される液体（記録性向上液）とがあるが、以下の説明ではこれら液体をインクとも呼ぶ。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a discharge unit (liquid discharge means) for discharging a liquid, in which a plurality of well-known recording elements for discharging a liquid are arranged. In the present embodiment, the liquid supplied to each recording element from a common liquid path formed in the discharge unit 1 is discharged by driving an electrothermal conversion element disposed in each recording element. It has become. That is, each recording element generates Joule heat in the electrothermal conversion element when energized, causes film boiling in the ink due to the Joule heat, generates bubbles in the liquid path, and uses the energy generated by the bubbles to electrically discharge the ink. A so-called bubble jet (registered trademark) discharge method for discharging from a heat conversion element is adopted. The liquid ejected from the ejection unit 1 is a liquid (coloring material) ejected for the purpose of making it visible on the recording medium, and a liquid ejected for the purpose of adjusting the penetration state of the coloring material (for example). In the following description, these liquids are also referred to as inks.
Ｔは吐出ユニット１の各記録素子に連通する共通液室へとインクを供給する液体貯蔵容器であり、次のように構成されている。 T is a liquid storage container for supplying ink to a common liquid chamber communicating with each recording element of the discharge unit 1, and is configured as follows.
即ち、この液体貯蔵容器Ｔにおいて、２は中空箱状（中空直方体形状）を成す貯蔵部２である。この貯蔵部２の底部には、内部に貯蔵されたインクＩｎを吐出させる管状の補充口３と、前記吐出ユニット１の上面に突設された円筒状の接続部１ａが密接した状態で嵌挿される接続孔（接続部）４が形成されている。尚、吐出ニユット部１の接続部１ａは共通液室に連通しており、前記接続部１ａが吐出ユニット１の接続孔４に嵌挿されることにより、貯蔵部２内のインク貯留空間と吐出ユニット１の共通液室とが連通する。 That is, in the liquid storage container T, reference numeral 2 denotes a storage unit 2 having a hollow box shape (hollow rectangular parallelepiped shape). A tubular replenishing port 3 for discharging the ink In stored therein and a cylindrical connecting portion 1a projecting from the upper surface of the discharge unit 1 are fitted into the bottom of the storage unit 2 in close contact with each other. A connecting hole (connecting portion) 4 is formed. The connection unit 1a of the discharge unit 1 communicates with the common liquid chamber, and the connection unit 1a is inserted into the connection hole 4 of the discharge unit 1 so that the ink storage space and the discharge unit in the storage unit 2 are inserted. One common liquid chamber communicates.
又、前記液体貯蔵容器Ｔの貯蔵部２の上面には、大気連通口（連通口）５が形成されている。一方、６は前記液体貯蔵容器Ｔの上面に固定された蓋部である。この蓋部６には、蓋部６の底面に開口部７ａを有する連絡室７と、この連絡室７から蓋部６の側面に至る大気連通路８とが形成されている。又、連絡室７の開口部７ａには、図３（ａ）に断面図を示すような、インクと接する面が非多孔膜で、それ以外は多孔膜の支持層であり、その孔径が、非多孔膜との接触面側の孔径は小さく、反対面の孔径は大きい非対称構造であるような気液分離膜９が固定されている。蓋部６が貯蔵部２に固定された時、前記気液分離膜９が前記大気連通口５を完全に覆うようになっている。尚、この大気連通口５と気液分離膜９とによって大気連通部が形成されている。この気液分離膜は、樹脂成形された蓋部材の所定部分を加熱溶融することで、確固に固定されている。 An air communication port (communication port) 5 is formed on the upper surface of the storage unit 2 of the liquid storage container T. On the other hand, 6 is a lid fixed to the upper surface of the liquid storage container T. In the lid portion 6, a communication chamber 7 having an opening 7 a on the bottom surface of the lid portion 6 and an atmosphere communication path 8 extending from the communication chamber 7 to the side surface of the lid portion 6 are formed. In addition, the opening 7a of the communication chamber 7 has a nonporous film on the surface in contact with the ink as shown in the cross-sectional view of FIG. 3A, and the other is a support layer for the porous film. A gas-liquid separation membrane 9 having an asymmetric structure in which the pore diameter on the contact surface side with the non-porous membrane is small and the pore diameter on the opposite surface is large is fixed. When the lid 6 is fixed to the storage unit 2, the gas-liquid separation membrane 9 completely covers the atmosphere communication port 5. The atmosphere communication port 5 and the gas-liquid separation film 9 form an atmosphere communication portion. The gas-liquid separation membrane is firmly fixed by heating and melting a predetermined portion of the resin-molded lid member.
順を追って製作方法を説明する。 The production method will be explained step by step.
先ず、気液分離膜の支持層となる多孔膜を作製する。 First, a porous membrane serving as a support layer for the gas-liquid separation membrane is prepared.
ポリサルフォンをジメチルホルムアミドに溶解してポリエステルタフタ上に該溶液を塗工し、水凝固浴に浸漬してポリサルフォンの孔径が非対称な多孔膜を作製した。 Polysulfone was dissolved in dimethylformamide, the solution was coated on polyester taffeta, and immersed in a water coagulation bath to prepare a porous film having an asymmetric polysulfone pore size.
本実施の形態では、厚さが０．１２ｍｍ、片面側の孔径が０．０１μｍで他面側が１μｍであり、連続的に孔径が変化している非対称多孔膜が得られた。 In the present embodiment, an asymmetric porous membrane having a thickness of 0.12 mm, a pore diameter on one side of 0.01 μm and a side diameter of 1 μm, and the pore diameter continuously changing was obtained.
次に、多孔膜の孔径が小さい方の面に、孔部を塞ぐように弗素系の撥水層を極薄く形成した。 Next, a fluorine-based water-repellent layer was formed extremely thin on the surface of the porous membrane having the smaller pore diameter so as to close the pores.
本実施の形態では、撥水層が形成されている一方の面９ａは、貯蔵部２の上面部に対向する面（下面）であり、インク接触面となっている。
In the present embodiment, the one
尚、この蓋部６と貯蔵部２とにより液体貯蔵容器Ｔの容器本体が構成され、更に、この液体貯蔵容器Ｔと吐出ユニット１とによってインクヘッドカートリッジＨＣが構成されており、このヘッドカートリッジＨＣがインクジェット記録装置のキャリッジに対して着脱可能に搭載されるようになっている。 The lid 6 and the storage unit 2 constitute a container body of the liquid storage container T, and the liquid storage container T and the discharge unit 1 constitute an ink head cartridge HC. The head cartridge HC Is detachably mounted on the carriage of the ink jet recording apparatus.
以上のように構成された液体貯蔵容器Ｔを備えたインクジェット記録装置において、容器本体Ｔ内へとインクを補充する場合には、先ず、キャリッジと共に容器本体Ｔが所定の補充位置へと移動し、補充口３に供給源に接続されているインク供給用の管を挿入し、次いで、
気体連通路１０に接続されるポンプによって負圧を発生させる。このポンプに連通している多孔質部材は通気性を有しているため、本体Ｔ内にも負圧が発生し、その負圧によってインク供給源からインク補充口３を介してインクが流入する。
In the ink jet recording apparatus including the liquid storage container T configured as described above, when the ink is refilled into the container body T, first, the container body T is moved to a predetermined refill position together with the carriage. Insert an ink supply pipe connected to the supply source into the replenishing port 3, and then
A negative pressure is generated by a pump connected to the
又、本実施の形態において使用する気液分離膜９は、上記のように通気性を有する反面、下面９ａから上面側へのインクの浸透を阻止するため、液体の通過を完全に遮断する気液分離弁として機能する。従って、インク補充動作が進み、補充位置が貯蔵部２の上面、即ち、蓋体５に貼り付けられている気液分離膜９の９ａ面に達すると、それ以上のインクの導入は遮断される。
In addition, the gas-liquid separation membrane 9 used in the present embodiment has air permeability as described above. On the other hand, in order to prevent ink from penetrating from the
こうして作製したヘッドカートリッジに対して耐久試験を行い、気液分離膜を何回も使用させて機能を確認した。すると、従来、表面張力の小さいインクを用いた場合に発生することのあった気液分離膜内の一部にインクが入り込み、膜の特性を低下させるという現象は見受けられず、各種インクを取り替えて耐久試験を行っても、同様に気液分離膜の特性低下は見られなかった。 A durability test was performed on the head cartridge thus manufactured, and the function was confirmed by using the gas-liquid separation membrane many times. As a result, there was no phenomenon in which the ink entered into a part of the gas-liquid separation membrane, which had occurred in the past when using ink with a low surface tension, and the properties of the membrane were deteriorated. In the endurance test, no deterioration in the characteristics of the gas-liquid separation membrane was observed.
＜実施の形態２＞
ところで、上記実施の形態１においては、図３（ａ）に示すように、支持層である多孔質部を非対称構造としたが、多孔質部は、図３（ｂ）に示すほぼ同一な孔径の多孔質膜を支持層として用いることも可能である。
<Embodiment 2>
By the way, in Embodiment 1 described above, as shown in FIG. 3 (a), the porous portion as the support layer has an asymmetric structure, but the porous portion has substantially the same pore diameter as shown in FIG. 3 (b). It is also possible to use a porous membrane as a support layer.
ここでは、気液分離膜の支持層となる多孔膜は市販のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）多孔膜である、住友電工製商品名ポアフロンメンブレンの平均孔径０．２μｍで膜厚が８０μｍのものを用いた。 Here, the porous membrane used as the support layer of the gas-liquid separation membrane is a commercially available PTFE (polytetrafluoroethylene) porous membrane having an average pore diameter of 0.2 μm and a film thickness of 80 μm of a product name of Porelon membrane manufactured by Sumitomo Electric Was used.
次に、多孔膜の片側の面に、孔部を塞ぐように弗素系の撥水層を極薄く形成した。 Next, an extremely thin fluorine-based water repellent layer was formed on one surface of the porous film so as to close the hole.
本実施の形態では、撥水層が形成されている一方の面９ａは、貯蔵部２の上面部に対向する面（下面）であり、インク接触面となっている。
In the present embodiment, the one
以下、実施の形態１と同様に作製したヘッドカートリッジに対して耐久試験を行い、気液分離膜を何回も使用させて機能を確認した。すると、実施の形態１と同様に 気液分離膜内の一部にインクが入り込み、膜の特性を低下させる現象が見受けられず、各種インクを取り替えて耐久試験を行っても、同様に気液分離膜の特性低下は見られなかった。 Hereinafter, a durability test was performed on the head cartridge manufactured in the same manner as in the first embodiment, and the function was confirmed by using the gas-liquid separation membrane many times. Then, as in the first embodiment, ink enters a part of the gas-liquid separation membrane, and there is no phenomenon that deteriorates the characteristics of the membrane. No deterioration in the characteristics of the separation membrane was observed.
ＨＣ ヘッドカートリッジ
Ｔ 容器本体
１ 吐出ユニット
２ 貯蔵部
３ 補充口
４ 接続部
５ 大気連通口
６ 蓋部
７ 連絡室
８ 大気連通路
９ 気液分離膜
１０ 気体連通路
１５ インク
HC head cartridge T Container body 1 Discharge unit 2 Storage unit 3 Replenishment port 4 Connection unit 5 Atmospheric communication port 6 Lid unit 7 Communication chamber 8 Atmospheric communication channel 9 Gas-
Claims (5)
前記大気連通部は、容器本体に形成した連通口と、この連通口を覆う気液分離膜とにより構成し、前記気液分離膜はインクと接する面が非多孔膜で、それ以外は多孔膜の支持層であることを特徴とするインクタンク。 A container body having a hollow box shape is formed with a connection portion with a liquid discharge means, a replenishment port connected to a predetermined ink supply source for replenishing ink therein, and an air communication portion communicating with the atmosphere. An ink tank comprising:
The atmosphere communication part is composed of a communication port formed in the container body and a gas-liquid separation film covering the communication port, and the gas-liquid separation film is a non-porous film on the surface in contact with ink, and the other is a porous film An ink tank characterized by being a support layer.
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|---|---|---|---|---|
| JP2007301987A (en) * | 2006-04-12 | 2007-11-22 | Fujifilm Corp | Image formation apparatus |
| KR101345025B1 (en) | 2006-10-25 | 2013-12-26 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | Electrooptic device and electronic apparatus |
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2004
- 2004-08-03 JP JP2004226921A patent/JP2006044004A/en not_active Withdrawn
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