JP2008221815A - インク保持体 - Google Patents
インク保持体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008221815A JP2008221815A JP2007067890A JP2007067890A JP2008221815A JP 2008221815 A JP2008221815 A JP 2008221815A JP 2007067890 A JP2007067890 A JP 2007067890A JP 2007067890 A JP2007067890 A JP 2007067890A JP 2008221815 A JP2008221815 A JP 2008221815A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- polyurethane foam
- foam
- polyol
- polyether polyol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 67
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 67
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims abstract description 65
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 16
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 48
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 claims description 11
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 42
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 34
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010097 foam moulding Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- -1 hydroxyl group compound Chemical class 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical group C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylguanidine Chemical compound CN(C)C(=N)N(C)C KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKTHNVSLHLHISI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(isocyanatomethyl)benzene Chemical compound O=C=NCC1=CC=CC=C1CN=C=O FKTHNVSLHLHISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZXHZWRZAWJVPIC-UHFFFAOYSA-N 1,2-diisocyanatonaphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=C(N=C=O)C(N=C=O)=CC=C21 ZXHZWRZAWJVPIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 1
- 229920000604 Polyethylene Glycol 200 Polymers 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OOCYPIXCHKROMD-UHFFFAOYSA-M phenyl(propanoyloxy)mercury Chemical compound CCC(=O)O[Hg]C1=CC=CC=C1 OOCYPIXCHKROMD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- BPEWUONYVDABNZ-DZBHQSCQSA-N testolactone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)(OC(=O)CC4)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 BPEWUONYVDABNZ-DZBHQSCQSA-N 0.000 description 1
- 229960005353 testolactone Drugs 0.000 description 1
- 239000012974 tin catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
【課題】インクジェット式プリンタ用インクカートリッジのインク保持体として好適な硬さを備え、しかも歪みが少なく、インク収納容器へのインク保持体の収納時にインク収納容器内面に対する摩擦抵抗が小さく、インク収納容器との間の摩擦抵抗によるインク保持体の捻れやインク収納容器内の隙間を生じ難くできるインク保持体の提供を目的とする。
【解決手段】ポリオールとポリイソシアネートを発泡剤、触媒、整泡剤の存在下反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームからなるインク保持体において、ポリオールをポリエーテルポリオールのみからなると共に、全ポリエーテルポリオールの５〜３０重量％を平均分子量１７５０〜２２５０、水酸基価１５０〜２５０のポリエーテルポリオールとし、イソシアネートインデックスを１１０〜１２０、軟質ポリウレタンフォームをセル膜の除去された三次元網状骨格フォームとした。
【選択図】なし
【解決手段】ポリオールとポリイソシアネートを発泡剤、触媒、整泡剤の存在下反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームからなるインク保持体において、ポリオールをポリエーテルポリオールのみからなると共に、全ポリエーテルポリオールの５〜３０重量％を平均分子量１７５０〜２２５０、水酸基価１５０〜２５０のポリエーテルポリオールとし、イソシアネートインデックスを１１０〜１２０、軟質ポリウレタンフォームをセル膜の除去された三次元網状骨格フォームとした。
【選択図】なし
Description
本発明は、インクジェット式プリンタ（インクジェット式プリント装置を有するファックス装置や、コピー装置等を含む。以下同じ。）のインクカートリッジ用インク保持体に関する。
従来、インクジェット式プリンタには、インク収納容器内に軟質ポリウレタンフォームからなるインク保持体を収納してインクを充填したインクカートリッジが、インク供給用に装着されている。前記軟質ポリウレタンフォームからなるインク保持体は、インク収納容器内でインクを均一に保持してインクを円滑に印字装置へ供給するために用いられる。また、前記インク保持体は、インク収納容器に圧縮状態で収納されることにより、軟質ポリウレタンフォームの気泡が圧縮されて毛細管現象の作用が向上し、インクをより効率的に安定供給することが可能となる。
前記インク保持体を構成する軟質ポリウレタンフォームは、ポリオールとポリイソシアネートを発泡剤、触媒、整泡剤の存在下反応させて得られるもので、硬すぎるとインク収納容器への軟質ポリウレタンフォーム（インク保持体）の収納が困難になり、一方、硬さが低すぎるとインク収納容器内で軟質ポリウレタンフォーム（インク保持体）が変形してインクを均一に保持することが難しくなる。
そこで、前記ポリオールとしてポリマーポリオールを用いることにより、硬度についての要求品質を満たすことが提案されている（特許文献１）。しかし、ポリマーポリオールを使用した場合、硬さについては改良されるものの、歪みが大きくなる。そのため、ポリマーポリオールを用いた軟質ポリウレタンフォームをインク保持体として使用した場合、インク収納容器内でインク保持体の圧縮状態が長時間続くことによりインク保持体の弾性が損なわれて、インク収納容器の内面とインク保持体の間に空隙を生じるようになり、前記空隙にインク保持体からインクが染み出してインク溜まり（いわゆるインク漏れ）を生じるようになる。また、インクカートリッジはサプライ用品として世界各地に空輸等されるが、その空輸等の際に減圧下に置かれることにより、インク保持体の内部から外部へインクが真空吸引される状態となってインク保持体とインク収納容器の内面間の空隙にインクが染み出してインク漏れを生じることがある。このようにインク漏れを生じたインクカートリッジがインクジェット式プリンタに装着されると、インクを安定して印字装置に供給できなくなり、正常な印字性能が得られなくなるのみならず、インク収納容器内に残る未使用インクが多くなり、無駄が多くなる。
また、ポリウレタンフォームの圧縮残留歪を小さくしてインク収納容器との密着性を確保するために、平均分子量５０〜５００、官能基数が２〜１０の水酸基化合物からなる低分子量架橋剤（例えばトリメチロールプロパンやジエチレングリコール等）を用いることが提案されている（特許文献２）。しかし、この構成によるとポリウレタンフォームの表面の摩擦係数が高くなり、ポリウレタンフォームをインク収納容器に収納する際にポリウレタンフォームがインク収納容器の内面と擦れ合って捻れたり、インク収納予容器内の隅々まで完全に収納できなかったりして、インク収納容器の内面との間に隙間を生じやすいことが判明した。
また、硬度を好適な値にし、かつ歪みを少なくするため、ポリオール１００重量部に平均官能基数６〜８、水酸基価３０〜７０のポリエーテルポリオールを１２〜４０重量部含む軟質ポリウレタンフォームでインク保持体を構成することが提案されている（特許文献３）。しかし、この構成のインク保持体にあっては、インク保持体をインク収納容器へ収納する際の摩擦抵抗が大きく、収納作業性が良好とは言い難かった。
特開平５−３８８１６号公報
特開２００１−１８７４６２号公報
特開２００６−１４２５４０号公報
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、インクジェット式プリンタ用インクカートリッジのインク保持体として好適な硬さを備え、しかも歪みが少なく、さらにはインク収納容器へのインク保持体の収納時にインク収納容器内面に対する摩擦抵抗が小さく、インク収納容器との間の摩擦抵抗によるインク保持体の捻れやインク収納容器内の隙間を生じ難くできるインク保持体の提供を目的とする。
本発明は、ポリオールとポリイソシアネートを発泡剤、触媒、整泡剤の存在下反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームからなるインク保持体において、前記ポリオールがポリエーテルポリオールのみからなると共に、全ポリエーテルポリオールの５〜３０重量％が平均分子量１７５０〜２２５０、水酸基価１５０〜２５０のポリエーテルポリオールからなり、イソシアネートインデックスが１１０〜１２０、前記軟質ポリウレタンフォームがセル膜の除去された三次元網状骨格フォームからなることを特徴とする。
本発明によれば、軟質ポリウレタンフォームのポリオールがポリエーテルポリオールのみからなると共に、全ポリエーテルポリオールの５〜３０重量％が平均分子量１７５０〜２２５０、水酸基価１５０〜２５０のポリエーテルポリオールからなり、イソシアネートインデックスが１１０〜１２０、前記軟質ポリウレタンフォームがセル膜の除去された三次元網状骨格フォームからなることにより、硬度をインクジェット式プリンタ用インクカートリッジのインク保持体として好適な値にでき、しかも歪みを少なくすることができ、収納後における圧縮永久歪による隙間の発生を抑えることができる。さらには軟質ポリウレタンフォームの表面の摩擦抵抗を小さくすることができ、インク収納容器への収納時に捻れやインク収納容器内の隙間を生じ難くすることができ、また軟質ポリウレタンフォームがセル膜の除去された三次元網状骨格フォームからなることにより、インク収納容器内に軟質ポリウレタンフォームを圧縮状態で収納した際に、軟質ポリウレタンフォームの毛細管現象が一層良好となって印字装置へのインクの供給が一層良好となる。
本発明におけるポリオールは、ポリエーテルポリオールのみが使用される。ポリエーテルポリオールとしては、軟質ポリウレタンフォーム用のものを使用することができ、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコールにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールを挙げることができる。ポリオールをポリエーテルポリオールのみとすることにより、水性インクによる軟質ポリウレタンフォームの分解を抑え、分解物によってインクが変質したり、分解物によってインク収納容器や印字装置のインク供給口が塞がれたりする不具合の発生を防止することができる。
さらに本発明においては、全ポリエーテルポリオールの５〜３０重量％が平均分子量１７５０〜２２５０、水酸基価１５０〜２５０のポリエーテルポリオールからなる。平均分子量１７５０〜２２５０、水酸基価１５０〜２５０のポリエーテルポリオールとしては、開始剤をグリセリンとしてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを開環重合したものを挙げることができる。平均分子量１７５０〜２２５０、水酸基価１５０〜２５０のポリエーテルポリオールの量が全ポリエーテルポリオールの５重量％未満の場合、軟質ポリウレタンフォームの表面の摩擦抵抗が大きくなってインク収納容器への収納性が低下する。一方、３０重量％より多い場合、圧縮残留歪が悪くなると共に軟質ポリウレタンフォームの発泡時にフォームからガスが抜け難くなって、発泡状態の良好なものが得られなくなる。なお、平均分子量１７５０〜２２５０、水酸基価１５０〜２５０のポリエーテルポリオールにおいて、より良好な圧縮永久歪および発泡状態が得られる量の範囲は全ポリエーテルポリオールの５〜２０重量％である。また、全ポリエーテルポリオールの５〜３０重量％を構成するポリエーテルポリオールの平均分子量が１７５０未満になると発泡安定性に欠け、表面摩擦抵抗が高くなり、一方、２２５０を超えると硬度の低下が見られ、インク保持体として適度な硬度が得られなくなる。
発泡剤としては、水、あるいはペンタンなどの炭化水素を、単独または組み合わせて使用できる。水の場合は、ポリオールとポリイソシアネートの反応時に炭酸ガスを発生し、その炭酸ガスによって発泡がなされる。発泡剤の量は適宜とされるが、水の場合、ポリオール１００重量部に対して０．５〜７．０重量部、より好ましくは１．５〜３．５重量部の範囲が適する。
触媒としては、軟質ポリウレタンフォーム用の公知のものを使用することができる。例えば、トリエチルアミンやテトラメチルグアニジン等のアミン系触媒や、スタナスオクトエート等のスズ系触媒やフェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒（有機金属触媒とも称される。）を挙げることができる。触媒の一般的な量は、ポリオール１００重量部に対して０．０１〜２．０重量部である。
整泡剤としては、軟質ポリウレタンフォーム用として公知のものを使用することができる。例えば、シリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤および公知の界面活性剤を挙げることができる。整泡剤の一般的な量は、ポリオール１００重量部に対して０．１〜３．０重量部である。
その他、適宜助剤が添加される。適宜添加される助剤として、充填剤、着色剤等を挙げることができる。
ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を２以上有する脂肪族系または芳香族系ポリイソシアネート、それらの混合物、およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネートを使用することができる。脂肪族系ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキサメタンジイソシアネート等を挙げることができ、芳香族ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート（クルードＭＤＩ）等を挙げることができる。なお、その他プレポリマーも使用することができる。
特に本発明においては、ポリイソシアネートとしてトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）が好ましい。トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）を用いることによって、軟質ポリウレタンフォームをインク収納容器へ収納する際に圧縮し易く、より柔軟な可撓性に富んだものにできる。トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）には、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２，４−トルエンジイソシアネートと２，６−トルエンジイソシアネートの混合物があり、何れも使用することができる。
本発明においてイソシアネートインデックスは１１０〜１２０とされる。イソシアネートインデックスは、ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基のモル数をポリオールの水酸基や発泡剤としての水などの活性水素基の合計モル数で割った値に１００を掛けた値であり、［ポリイソシアネートのＮＣＯ当量／活性水素当量×１００］で計算される。イソシアネートインデックスが１１０未満の場合、低硬度で摩擦抵抗が高くなり、一方１２０を超えると歪みが大きく、ひどい場合には多量の気泡が生成されて軟質ポリウレタンフォームが得られなくなる。
軟質ポリウレタンフォームは、前記ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒、整泡剤等からなるポリウレタン発泡原料を攪拌機で混合して反応させ、発泡させる公知の発泡方法によって形成される。また、本発明では、軟質ポリウレタンフォームは軟質スラブ発泡体からなるものが好ましい。軟質スラブ発泡体は、前記ポリウレタン発泡原料の反応・発泡を常温、大気圧下で行うことによって得られる軟質ポリウレタンフォームであり、量産性に富み、モールド成形に比べて収率がよい。
さらに、本発明では、軟質ポリウレタンフォームはセル膜の除去された三次元網状骨格フォームからなる。セル膜の除去は化学的除膜法や熔解法等、公知のセル膜除去方法によって行うことができる。化学的除膜法は、軟質ポリウレタンフォームをアルカリ水溶液に浸して、セル骨格（樹脂骨格）だけを残して除膜する方法であり、一方熔解法は、軟質ポリウレタンフォームのセル膜を爆破して除去する方法である。具体的には、まず、軟質ポリウレタンフォームを熔解処理用密閉容器に収容し、前記熔解処理用密閉容器内の空気をコンプレッサで外部へ吸引し、代わりに酸素ガスと可燃ガスを所定の混合比で混合した混合ガスを前記熔解処理用密閉容器内に注入し、軟質ポリウレタンフォームの気泡内にも混合ガスを充填する。その後、火花等による発火で前記熔解処理用密閉容器内の混合ガスを爆発させ、前記軟質ポリウレタンフォームのセル膜を吹き飛ばすことによって三次元網状化する。
前記軟質ポリウレタンフォームを三次元網状骨格フォームとすることにより、インク収納容器内に軟質ポリウレタンフォームを圧縮状態で収納した際に軟質ポリウレタンフォームの毛細管現象が一層良好となり、インクジェット式プリンタへのインクの供給がより良好となる。
軟質ポリウレタンフォーム（セル膜の除去された三次元網状骨格フォーム）の硬さは、０．５〜１．５Ｎ／ｃｍ２が好ましい（ＡＳＴＭ Ｄ−３７５４、ＣＬＤ法、２５％圧縮準拠）。硬さが０．５〜１．５Ｎ／ｃｍ２未満の場合、インク収納容器内でインク保持体（軟質ポリウレタンフォーム）に保持されているインクが移動し易くなると共にインク保持体（軟質ポリウレタンフォーム）も変形し易くなり、インクを安定して保持することができなくなる。それに対して、硬さが１．５Ｎ／ｃｍ２を超える場合、インク収納容器にインク保持体（軟質ポリウレタンフォーム）を圧縮状態で収納するのが難しくなる。
軟質ポリウレタンフォーム（セル膜の除去された三次元網状骨格フォーム）の圧縮残留歪は、０．５〜６．５％（ＪＩＳ Ｋ ６４００−４：２００４準拠）が好ましい。６．５％を超える場合、インクカートリッジの長期使用により、インク収納容器内でインク保持体（軟質ポリウレタンフォーム）が弾性回復力を失い、前記インク漏れを生じるおそれがある。それに対して、０．５％未満の場合、反発弾性の高いインク保持体（軟質ポリウレタンフォーム）となり、インク収納容器へ圧縮状態で収納するのが難しくなる。前記圧縮残留歪は、前記範囲のなかでも、２〜５％がより好ましい。
以下、本発明の実施例および比較例について説明する。表１及び表２の配合からなるポリウレタン発泡原料を用いて、公知のスラブ発泡体の製造方法により軟質ポリウレタンフォームを製造した。スラブ発泡体の製造方法は、２液性ポリウレタンフォームの連続スラブ発泡成形法であり、連続生産が可能なものである。２液性ポリウレタンフォームの連続スラブ発泡成形法では、所要のコンベア上にポリオール成分（ポリオール、発泡剤、触媒、整泡剤等）とポリイソシアネート成分（ポリイソシアネート）からなる２液の反応混合液を注入機から吐出し、移動するコンベア上で常温大気圧下、自由発泡させて硬化を行うと共に、所定の長さに裁断してスラブストックを得る。前記スラブストックは、コンベア上に設けられた加熱炉でキュアを行うことにより、スラブ発泡体からなる軟質ポリウレタンフォームの完成品が得られる。なお、前記２液の反応混合液の混合及び吐出方法は、いわゆるワンショット法と称される方法で行われる。すなわち、前記ポリオール成分とポリイソシアネート成分をそれぞれ別のタンクに収納し、前記注入機における混合機構としてのチャンバーにポリイソシアネート成分とポリイソシアネート成分を吐出してチャンバー内で混合した後、該チャンバーから前記コンベア上に吐出させて行う。
このようにして得られた軟質スラブ発泡体からなる軟質ポリウレタンフォームに対して、さらに熔解処理を行うことによりセル膜の除去を行い、三次元網状骨格フォームとして実施例１〜９及び比較例１〜１０のインク保持体を製造した。
表１及び表２におけるポリエーテルポリオール１は、品番「ＧＰ３０５０」、平均分子量３０００、官能基数３、水酸基価５６．１、三洋化成工業株式会社製、ポリエーテルポリオール２は、品番「ＳＢＵ−０１２７」、平均分子量１９００、官能基数６、水酸基価１７５、住友バイエルウレタン株式会社製、ポリエーテルポリオール３は、品番「ＦＡ３１１Ｅ」、平均分子量６７００、官能基数５、水酸基価４２、三洋化成工業株式会社製、ポリエーテルポリオール４は、品番「ＰＥＧ−２００」、平均分子量２００、官能基数２、水酸基価５６１、三洋化成工業株式会社製、ポリエーテルポリオール５は、品番「テスラック２４６７」、平均分子量１０００、官能基数２、水酸基価１１２、日立化成ポリマー株式会社製である。ポリエーテルポリオール２は本発明における平均分子量１７５０〜２２５０、水酸基価１５０〜２５０のポリエーテルポリオールに相当する。アミン系触媒はトリエチレンジアミン、スズ系触媒はスタナスオクトエート、整泡剤は、シリコーン系、品番「Ｌ−５２０」、日本ユニカー株式会社製である。ポリイソシアネートは、実施例５のみが２，４異性体比率６５％のトルエンジイソシアネート、品番「コロネート Ｔ−６５」、日本ポリウレタン工業株式会社製、他の実施例および比較例が２，４異性体比率８０％のトルエンジイソシアネート、品番「コロネート Ｔ−８０」、日本ポリウレタン工業株式会社製である。
実施例１〜実施例４は、ポリイソシアネートの２，４異性体比率を８０ｗｔ％、イソシアネートインデックスを１１８とし、全ポリエーテルポリオールにおけるポリエーテルポリオール２の量を５重量％〜３０重量％の範囲で変化させた例、実施例５は実施例２におけるポリイソシアネートの２，４異性体比率を６７ｗｔ％とした例、また実施例５〜実施例７はポリイソシアネートの２，４異性体比率を６７ｗｔ％としてイソシアネートインデックスを１１０〜１２０の範囲で変化させた例、実施例５と実施例８および実施例９はポリイソシアネートの２，４異性体比率を６７ｗｔ％、イソシアネートインデックスを１１８として発泡剤（水）の量を変化させた例である。
比較例１〜比較例３は実施例１〜実施例４と対応させた例であって比較例１はポリエーテルポリオール２の量を本発明の範囲外の０重量％とした例、比較例２はポリエーテルポリオール２の量を本発明の範囲外の４０重量％とした例、比較例３はセル膜が除去されていない例である。また、比較例４〜比較例６はポリエーテルポリオール２に代えてポリエーテルポリオール３〜５を使用した例、比較例７および比較例８は実施例３の配合においてイソシアネートインデックスを本発明の範囲外とした例、比較例９および比較例１０は実施例３の配合において発泡剤（水）の量を変化させた例である。
実施例１〜実施例９においては、何れも軟質ポリウレタンフォームを良好に発泡させることができた。それに対し、比較例２、比較例５、比較例８および比較例１０については、軟質ポリウレタンフォームの発泡時にガスがフォームから抜けず、発泡状態の良好なフォームが得られなかった。
発泡状態の悪い比較例２、比較例５、比較例８および比較例１０を除く実施例および比較例のインク保持体（比較例３を除きセル膜が除去されたもの）に対して、一般物性として、密度（ＪＩＳ Ｋ ７２２２：１９９９）、硬さ（ＡＳＴＭ Ｄ−３５７４ ＣＬＤ法、２５％圧縮）、圧縮残留歪（ＪＩＳ Ｋ ６４００−４：２００４）、静摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｄ−１８９４）、動摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｄ−１８９４）を測定した。
また、インク保持体特性として、発泡安定性、カートリッジ装着性（インク収納容器へのインク保持体の収納性）、インク保持性能を判断した。発泡安定性は、軟質ポリウレタンフォームの発泡時の状態により判断し、発泡成形時に軟質ポリウレタンフォームから内部発生した気体がフォーム表面から噴出した場合を○（良好）、前記気体がフォーム表面から噴出せず、フォームが自然冷却されるのにしたがってフォームに収縮が見られた場合を×（不良）とした。カートリッジ装着性（インク収納容器へのインク保持体収納性）は、軟質ポリウレタンフォームを長さ４３．５×幅３１×高さ１６．５ｍｍに切り出し、長さ４３．５×幅３１×高さ１３．２ｍｍの内空間を有する有底のインク収納容器に挿入することで評価した。前記インク収納容器に軟質ポリウレタンフォームを挿入する際、フォームとインク収納容器の内底面間に隙間を生じることなく挿入でき、しかもフォームをインク収納容器から突出することなく圧縮挿入できた場合（すなわち、フォームを高さ方向に１／１．２５に圧縮できた場合）に○（良好）、インク収納容器の底面に隙間が発生した場合あるいはインク収納容器内にフォームを収納できず、フォームがインク収納容器から突出した場合（すなわち、フォームを高さ方向に１／１．２５に圧縮できなかった場合）に×（不良）とした。インク保持性能は、水系ピグメント分散型のインクを満たした前記インク収納容器に前記寸法の軟質ポリウレタンフォームを圧縮挿入して蓋をしたインクカートリッジを、減圧下（ゲージ圧：−１６８．６ｍｍＨｇ）に１２時間放置し、インク収納容器からインク漏れが無い場合に○（良好）、インク漏れを生じた場合に×（不良）とした。測定結果は表１および表２の下部に示すとおりである。
測定結果から次のことがわかる。実施例１〜９は、発泡安定性、カートリッジ装着性（インク収納容器へのインク保持体収納性）およびインク保持性能の何れも良好であった。
それに対し、ポリエーテルポリオール２を含まない比較例１はカートリッジ装着性に劣り、ポリエーテルポリオール２の量が過剰の比較例２は発泡安定性に劣り、セル膜が存在する比較例３はインク保持性能に劣り、ポリエーテルポリオール２に代えてポリエーテルポリオール３〜５を用いる比較例４〜６において比較例４と６はカートリッジ装着性に劣り、比較例５は発泡安定性に劣っていた。またイソシアネートインデックスが本発明の範囲より低い比較例７はカートリッジ装着性に劣り、イソシアネートインデックスが本発明の範囲より高い比較例８は発泡安定性に劣っていた。一方、発泡剤（水）の量が実施例よりも少ない比較例９はカートリッジ装着性に劣り、発泡剤（水）の量が多い比較例１０は発泡安定性に劣っていた。
また、実施例１〜９は比較例１，４，６，７，９と比べ静摩擦係数および動摩擦係数が小さいことから、フォームをインク収納容器に圧縮して挿入するのが容易になるものと思われる。特に実施例１〜９は、何れも静摩擦係数が１．０Ｎ以下であることからフォームを圧縮してインク収納容器に挿入し易くなっていると思われる。なお、比較例３は静摩擦係数および動摩擦係数が何れも１．０Ｎ以下であってカートリッジ装着性が良好であるが、インク保持性能において劣っており、インク保持体としては好ましいものではなかった。さらに、実施例１〜９はインラインでフォームをインク収納容器内に機械で挿入するのに適度な硬さであり、フォーム挿入装置への負荷を少なくできる。また、実施例１〜９は圧縮残留歪が小さいことから、インク収納容器内にフォームを挿入して長期間使用した場合に、インク収納容器内部でフォームがへたる（永久変形する）ことを防ぐことができ、インク収納容器の内面とフォーム間に隙間を生じ難いため、インクの染み出し、インク溜まりの発生を防ぐことができると予測できる。
Claims (1)
- ポリオールとポリイソシアネートを発泡剤、触媒、整泡剤の存在下反応させて得られる軟質ポリウレタンフォームからなるインク保持体において、
前記ポリオールがポリエーテルポリオールのみからなると共に、全ポリエーテルポリオールの５〜３０重量％が平均分子量１７５０〜２２５０、水酸基価１５０〜２５０のポリエーテルポリオールからなり、
イソシアネートインデックスが１１０〜１２０、
前記軟質ポリウレタンフォームがセル膜の除去された三次元網状骨格フォームからなることを特徴とするインク保持体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007067890A JP5191149B2 (ja) | 2007-03-16 | 2007-03-16 | インク保持体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007067890A JP5191149B2 (ja) | 2007-03-16 | 2007-03-16 | インク保持体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008221815A true JP2008221815A (ja) | 2008-09-25 |
| JP5191149B2 JP5191149B2 (ja) | 2013-04-24 |
Family
ID=39840960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007067890A Active JP5191149B2 (ja) | 2007-03-16 | 2007-03-16 | インク保持体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5191149B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013159032A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Inoac Corp | インク保持体 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07286056A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-31 | Inoac Corp | インク保持体 |
| JP2001187462A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-07-10 | Bridgestone Corp | インク保持体用ポリウレタンフォーム配合物、インク保持体及びインク保持体の密着方法 |
| JP2006142540A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Inoac Corp | インク保持体 |
-
2007
- 2007-03-16 JP JP2007067890A patent/JP5191149B2/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07286056A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-31 | Inoac Corp | インク保持体 |
| JP2001187462A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-07-10 | Bridgestone Corp | インク保持体用ポリウレタンフォーム配合物、インク保持体及びインク保持体の密着方法 |
| JP2006142540A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Inoac Corp | インク保持体 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013159032A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Inoac Corp | インク保持体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5191149B2 (ja) | 2013-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8357730B2 (en) | Process for producing flexible polyurethane foam | |
| EP1889861A1 (en) | Low-resilience soft polyurethane foam and method for producing same | |
| JP2023068007A (ja) | ポリウレタンフォームとその製造方法 | |
| JP2018127567A (ja) | 軟質ポリウレタンフォームとその製造方法 | |
| JP2019194321A (ja) | ポリウレタンフォームとその製造方法 | |
| JP7113011B2 (ja) | 軟質ポリウレタンフォーム用組成物、軟質ポリウレタンフォーム並びに車両用シートパッド | |
| JP5191149B2 (ja) | インク保持体 | |
| EP3401345B1 (en) | Composition for polyurethane foam | |
| EP1277587B1 (en) | Ink retaining polyurethane foam | |
| US6852763B2 (en) | Polyurethane foam compound for ink holder, ink holder, and method for ensuring close contact for ink holder | |
| JP4895071B2 (ja) | インク保持体 | |
| JP5046593B2 (ja) | トナー供給ローラ | |
| JP2010280855A (ja) | 車輌用シートクッション用軟質ポリウレタンフォームおよびその製造方法 | |
| JP4807871B2 (ja) | トナー供給ローラ | |
| JP2008031241A (ja) | 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| JP2020033553A (ja) | 軟質ポリウレタンフォーム | |
| JP2007070478A (ja) | トナー供給ローラ | |
| JP4509736B2 (ja) | トナー供給ローラ | |
| JP6033553B2 (ja) | インク保持体の製造方法及びインク保持体 | |
| JP2001187462A (ja) | インク保持体用ポリウレタンフォーム配合物、インク保持体及びインク保持体の密着方法 | |
| JP4597773B2 (ja) | 軟質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| JP2021116394A (ja) | ポリウレタンフォームとその製造方法 | |
| JP5975782B2 (ja) | インク保持体とその製造方法 | |
| JP2007025283A (ja) | トナー供給ローラ | |
| JP2013073008A (ja) | 電子写真機器用発泡ウレタンロール |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110809 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111003 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121113 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130108 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130129 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130129 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5191149 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160208 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |