インクカートリッジ

インクカートリッジまたはインクジェットカートリッジは、印刷時に紙に塗布されるインクを含むインクジェットプリンターのコンポーネントです。^[1] 1つまたは複数のインクリザーバーで構成され、プリンターと情報を交換するための電子接点とチップを含むことができます。 ^[2]

ほとんどの消費者向けインクジェット プリンターはサーマルインクジェットを使用しています。インク リザーバーの各パーティション内には、小さな金属板または抵抗器を備えた加熱要素があります。プリンターから送られる信号に反応して、金属または抵抗器に微弱な電流が流れ、金属または抵抗器が温まり、加熱された抵抗器に接触しているインクがノズル内で小さな蒸気泡に蒸発します。 [ ^3]その結果、インク滴がカートリッジ ノズルから紙に押し出されます。このプロセスには 1 ミリ秒未満しかかかりません。^[4]

印刷はインクのスムーズな流れに依存しますが、インクレベルが低くなると、プリントヘッドでインクが乾き始めると、印刷が妨げられることがあります。カートリッジのプリントヘッドから乾燥したインクを洗浄するには、91% 変性イソプロピルアルコール(消毒用アルコールではありません) を使用します。^[5] 水道水にはプリントヘッドを詰まらせる可能性のある汚染物質が含まれているため、蒸留水と糸くずの出ない布の使用をお勧めします。^[6]

インクは金属板の加熱要素を保護するための冷却剤としても機能します。インクがなくなった状態で印刷しようとすると、サーマル カートリッジの加熱要素が焼損し、プリント ヘッドに永久的な損傷を与えることがよくあります。インクが少なくなり始めたら、プリント ヘッドの過熱による損傷を防ぐために、カートリッジを補充または交換する必要があります。

圧電プリンターは、加熱素子の代わりに各ノズルに圧電結晶を使用する。電流が流されると、結晶の形状やサイズが変化し、インクチャネル内の圧力が上昇して、ノズルからインク滴が押し出される。^{[7] [8]使用される結晶には、}電気を受けると伸びる結晶と曲がるバイモルフの 2 種類がある。圧電インクジェット プリント ヘッドのインク チャネルは、さまざまな技術を使用して形成できるが、一般的な方法の 1 つは、金属板のスタックを積層することである。金属板には、さまざまな形状の精密な微細加工機能 (インク チャネル、オリフィス、リザーバー、結晶を含む) が含まれる。この低温環境により、加熱すると反応が悪くなるインクを使用することができる。たとえば、高熱により、インク ジェットの約 1/1000 が蒸発するため、インクは熱分解生成物でプリンターが詰まらないように設計する必要がある。圧電プリンターは、状況によっては、サーマル インクジェットよりも小さなインク滴を生成できる。

インク カートリッジのインクを保管します。補充を防ぐ 疎水性フォームが含まれている場合があります。

一部のインク カートリッジでは、インク ストレージとプリントヘッドが 4 つの主要な追加部品とともに 1 つのアセンブリに統合されています。

• ノズルプレート：インクを紙に吐出します。
• カバー プレート：ノズルを保護します。
• 共通インク室: 紙に噴射される前に少量のインクを保持する貯蔵庫。
• 圧電基板（圧電プリンタ内）: 圧電結晶を収容します。
• 金属板/抵抗器（サーマルプリンターの場合）：小さな電流でインクを加熱します。^{[より良い情報源が必要] [9]}

• カラーインクジェットは、シアン、マゼンタ、イエロー、そしてキーとなる黒のCMYKカラーモデルを使用します。長年にわたり、2つの異なる黒が利用可能になりました。1つはグラフィック印刷用に他の色と簡単に混ざり合う黒で、もう1つはテキスト用のほぼ防水性のある黒です。^[10]
• 現代のインクジェットのほとんどは、テキスト用の黒のカートリッジと、CMYKを組み合わせた単一のカートリッジ、または各色用の個別のカートリッジを搭載しています。色を別々に保管することは当初はまれでしたが、近年では一般的になっています。一部の高級インクジェットでは、追加の色用のカートリッジを提供しています。^[11]
• 一部のカートリッジには、写真印刷用に特別に調合されたインクが含まれています。
• すべてのプリンターサプライヤーは、独自のタイプのインク カートリッジを製造しています。異なるプリンターのカートリッジは、物理的にも電気的にも互換性がないことがよくあります。
• メーカーによっては、プリンターのヘッドをカートリッジに組み込んでいるところもありますが（HP、Dell、Lexmarkなど）、エプソンなど他のメーカーはプリントヘッドをプリンター自体の一部として保持しています。
• 2014年、エプソンは詰め替え可能なインクタンクを使用するプリンターのシリーズを発表しました。エプソンのエコタンクプリンターは詰め替え可能なインクタンクシステムを提供し、従来のインクカートリッジに比べて1ページあたりのコストを下げる可能性がありますが、導入コストは高くなります。^[12]これは連続インクシステムプリンターと同様に動作し、タンクが空にならないようにユーザーのPCに通知して、プリントヘッドを損傷する可能性があります。^{[13] [14]}エプソンは「エコタンク」シリーズと呼ばれるこれらのプリンターのコストを補助していません。

インクカートリッジの価格は、通常、1液量オンスあたり13～75ドル（1ガロンあたり1,664～9,600ドル、1リットルあたり440～2,536ドル）です。^[15]つまり、詰め替えカートリッジのコストは、プリンター本体の価格のかなりの部分になることがあります。節約のため、プリンターメーカー以外のベンダーの互換インクカートリッジを使用する人が多くいます^{[要出典] 。英国の消費者監視団体}Which?の調査によると、メーカー製のプリンターインクはシャンパンよりも高価な場合があることがわかりました。^[16]ただし、この比較は購入するインクのブランドと種類によって異なります。アフターマーケットのインクを使用し、バルクインクを含むキットを使用して自分のインクカートリッジを詰め替える人もいます。カートリッジの高コストは、偽造業者がオリジナルメーカー製であると偽ってカートリッジを供給する動機にもなっています。^[17] International Data Corporationの推定によると、このためプリントカートリッジ業界は2009年に30億ドルの利益を上げることができなかった。

もう一つの選択肢は、オリジナルのカートリッジを改造して、外付けインクタンクを備えた連続インクシステムを使用できるようにすることです。 ^[要出典]キヤノンやエプソンなどのメーカーは、連続インクシステムを内蔵した新モデルを導入しています。^[18]

プリンタに付属のインクカートリッジを交換するよりも、新しいプリンタを購入した方が安い場合があります。大手プリンタメーカーであるヒューレット・パッカード、レックスマーク、デル、キヤノン、エプソン、ブラザーは、「カミソリと刃」のビジネスモデルを採用しており、プリンタの販売では損益が均衡するか損失が出る一方で、プリンタの寿命期間中はカートリッジを販売して利益を得ることを期待しています。^[要出典]プリンタメーカーの利益の多くはインクとトナーカートリッジの販売によるものであるため、これらの企業の中には、アフターマーケットのカートリッジに対してさまざまな措置を講じているところもあります。^[19]

プリンターメーカーの中には、カートリッジがプリンターと連動するように設定し、インクレベルが低いときやカートリッジが補充されたときには動作しないようにしているところもある。雑誌「Which?」の研究者は、このような連動システムを無効にし、チップがカートリッジが空であると表示した後、あるケースでは良質のページを最大 38% 多く印刷できることを発見した。英国では、 2003 年にインクのコストが公正取引局の調査の対象となり、「Which?」誌はメーカーがインクの価格について透明性を欠いていると非難し、インクカートリッジの性能を測定する業界標準を要求した。「Which?」は、カラー HP カートリッジのコストは 1 ミリリットルあたり 1985 年のドン ペリニヨンの 7 倍以上であると述べた。^[20]

2006年、エプソンは、使用可能なインクが残っているにもかかわらず、カートリッジが「空」と通知され、インクジェットプリンターとインクカートリッジが動作を停止すると主張する集団 訴訟で敗訴した。エプソンは、1999年4月8日から2006年5月8日までにエプソンのインクジェットプリンターとインクカートリッジを購入した人に、オンラインストアで45ドルの電子クーポンを提供することで和解した。 ^[21]

2010 年に、HP は3 件の集団訴訟で敗訴しました。

1. HPインクジェットプリンターが誤ったインク残量通知を出すという主張、
2. 黒インクで印刷するとシアンインクが消費されるという主張、
3. インク カートリッジがまだ空になっていないのに、「空」と検出されるとプリンターによって無効にされるという主張。HP は和解金として 500 万ドルを支払った。^{[引用が必要]}

2017年、計画的陳腐化の終焉を訴えるHalte à L'Obsolescence Programmée (HOP) が、ブラザー、キヤノン、エプソン、HPなどの企業に対し、インクジェットプリンターやインクカートリッジを含む製品の寿命を故意に短縮したとして訴訟を起こし、勝訴した。これらの企業は1万5000ユーロの罰金を科せられた。^[要出典]

2018年9月、HPは、HPプリンターのファームウェアアップデートによりサードパーティのインクカートリッジを使用すると偽のエラーメッセージが表示されたと原告が主張した集団訴訟で敗訴した。HPは150万ドルで和解した。

2019年10月、エプソンは、サードパーティのインクカートリッジが検出されるとプリンターの動作が妨げられたとされるプリンターファームウェアのアップデートで集団訴訟を起こされた。^[22]

メーカー純正のプリンタ カートリッジは高価なことが多いため、より安価なサードパーティ製のオプションに対する需要があります。これには次のものが含まれます。

インク補充サービスは、かつてはオフィスマックス、ウォルグリーン、コストコなどの事務用品店、薬局、倉庫型店舗で利用できました。^[23]空のインクカートリッジは顧客のために店内で補充されていました。これらのサービスはほとんど廃止されました。^[24]

インクは 100 mL から 5ガロンまで、大量に購入できます。^{[要出典]これらのボトルのインクは、}注射器またはスポイトを介してプリンターに移されます。

カートリッジ詰め替えキットには、インク注射器/スポイト、シーリングテープ、ゴム栓、ドリルツール、ドライバーが含まれています。^[要出典]カートリッジによっては、デザインに応じて、ネジを外す、穴を開ける、または単に注入する必要があるものもあります。^[25]

再生トナー カートリッジとインク カートリッジは、プリンター カートリッジ市場全体の 30% を占めています。^{[引用が必要]}再生カートリッジは、分解、洗浄、品質テストが行​​われたリサイクル カートリッジです。摩耗または損傷した部品は交換され、カートリッジは再組み立てされ、インクが補充されます。再生カートリッジは新しい部品をあまり必要としないため、製造コストは低く抑えられます。^{[引用が必要]}

互換インク カートリッジは、再生カートリッジではなく 100% 新しい材料で作られた汎用カートリッジです。^{[引用が必要]}

連続インク供給 (CIS) システムは、チューブが接続されたカートリッジのセットで構成され、インクはプリンターの外側にあるインク リザーバーから連続的に流れます。ユーザーはカートリッジ自体を補充するのではなく、プリンターの外側にあるボトルを補充します。初期の CIS システムは、インク供給チューブを受け入れるための穴が開けられ、フィッティングが取り付けられた OEM カートリッジ、一連の「リボン」チューブ、チューブと通気口用の穴が開けられたキャップ付きのプラスチック ボトルで構成されていました。今日の CIS システムは中国で大量生産されており、多くの場合、すべてのインク ボトルが 1 つの仕切り付き容器に組み込まれています。通常、自動リセット チップが使用されているため、カートリッジをプリンターから取り外す必要はほとんどありません。

この業界の合法性は、Lexmark Int'l対Static Control Componentsの訴訟で第6巡回区控訴裁判所に持ち込まれた。裁判所は、互換性を可能にするためにハンドシェイク手順をリバースエンジニアリングすることは、デジタルミレニアム著作権法に違反しないとの判決を下した。^[26]アメリカ合衆国最高裁判所はまた、2017年5月にImpression Products対Lexmarkの訴訟で、特許で保護された製品の再使用を企業が特許法を用いて阻止することはできないとの判決を下した。インクカートリッジの場合、再生カートリッジを米国内外で販売することは認められている。^[27]

HPは、劣悪なインクがHP純正インクと適切に区別されていないと主張する特許侵害訴訟や虚偽広告訴訟を起こすなど、詰め替えインク業界から自社の印刷権益を激しく守ってきた。^[28]

2007年、PC Worldは、詰め替えカートリッジは故障率が高く、新しいカートリッジよりも印刷できるページ数が少なく、縞模様、カール、色のにじみなどのページ上の問題が多く見られると報告しました。^[29]そのため、製品やサービスの調査が推奨されることが多いです。^[30] Wilhelm Imaging Researchによるテストでは、エプソンのインクは最大40年間色あせに強いことがわかりました。再生カートリッジのインクの色あせに強いのは3.9年間だけです。^{[引用が必要]}

米国とヨーロッパでは、インクカートリッジのリサイクルを奨励する多くのプログラムが実施されています^{[31] 。ニューヨーク州は、トナーとインクカートリッジに関する企業と消費者向けのリサイクル法を施行しました。 [32]}カリフォルニア州では、公共契約法（PCC）セクション12156 ^[33]で、企業にリサイクルされたインクカートリッジとトナーカートリッジの購入を奨励しています。英国では、互換性のあるバージョンがすぐに入手できないため、大手互換カートリッジメーカーが、HP、Lexmark、Dellなどのカートリッジの詰め替え用に空のカートリッジを受け取るためのリサイクルプログラムを実施しています。

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