JP2017213681A - インクジェットプリンタｕｖインク供給用チューブ - Google Patents

Abstract

【課題】ＵＶインクを用いるインクジェットプリンタにおいて、紫外線などの不都合な光を遮断するとともに、チューブ内部のＵＶインクの状態を可視化可能にすることができるインクジェットプリンタＵＶインク供給用チューブを提供する。【解決手段】単層もしくは多層の樹脂層により構成されるチューブＡであって、紫外線波長域における光遮断性を有するとともに可視光透過性を有する。【選択図】図１

Description

本発明はＵＶインクを用いたインクジェットプリンタにおいて紫外線などの光を遮断し、且つ流体の可視化が可能なチューブに関する。

通常、インクジェットプリンタの印刷では、使用するインクはカートリッジよりチューブを介して、プリンタヘッドへ供給され、紙などのメディアへインクが噴射され印刷される。

この際に、チューブはインクを供給するためには欠かすことのできない部材である。

近年は環境に配慮したインクの開発が進み、中でもＵＶインクを用いたインクジェットプリンタが多く市場へ供給されている。

ＵＶインクを用いる場合のインクの硬化方法としては、ＵＶインクを紙などのメディアへ吐出後、吐出面にＵＶランプから発せられる紫外線等の光を照射し、メディア表面のインクを硬化させる方法が一般的である。

一般的なインクジェットプリンタのインク供給用チューブは透明のチューブが用いられることが多いが、ＵＶインクを用いる場合のインク供給用チューブとしては、通常、外面を黒く着色し、ＵＶランプから発せられる紫外線等の光を透過させないチューブが用いられている。

その理由として、紫外線が透過する場合、チューブ内部のＵＶインクがＵＶランプから発する光に反応して硬化してしまい、その結果ＵＶインクの吐出不良によって印字ミス等が発生するためである。

そこで従来のインクジェットプリンタでは使用するチューブ部材を黒く着色し、ＵＶインクの反応を防いでいる。例えば、特許文献１ではチューブ内部に紫外線を通さないように、黒色などの紫外線遮断色で着色された材料によって構成され、あるいは、外面を紫外線遮断色の膜で被覆されたチューブが開示されている。

特開２００４−２８４２１０

前記のとおり、従来のチューブではＵＶランプから発せられる紫外線などの光を透過させない為に黒色などの遮断色を着色して用いているが、反面で、そのことによる不都合が生じてもいる。すなわち、黒色などの遮断色で着色するため、チューブ内でのインクの流動状態が目視確認できなくなることから、インクジェットプリンタの組み付け時やメンテナンス時に、チューブ内にインクを充填させる際に誤って空気が巻き込まれた場合、目視にて確認できないため、空気がチューブ内に溜まってしまい、空気溜りがインクの安定供給を阻害する吐出不良原因となり、結果的に印字ミスが発生する等の不具合が発生する。

そこで、本発明は、ＵＶインクを用いるインクジェットプリンタにおいて、紫外線などの不都合な光を遮断するとともに、チューブ内部のＵＶインクの状態の可視化が可能なチューブを提供することを課題としている。

本発明のインクジェットプリンタＵＶインクチューブは、上記課題を解決するため、単層もしくは多層の樹脂層により構成されるチューブであって、波長３６５ｎｍの紫外線を遮断するとともに可視光透過性を有する半透明チューブであることを特徴としている。

前記樹脂層のうちの少なくとも一層は、紫外線吸収剤を含有している熱可塑性樹脂層であることや、前記樹脂層のうちの少なくとも一層は、着色剤を含有している熱可塑性樹脂層であることが好ましく考慮される。

また、前記樹脂層のうちの、ＵＶインクに接する層は、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、フッ素樹脂等のＵＶインクに耐性のある樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の熱可塑性樹脂により構成されることが好ましい。また、前記樹脂層のうちのＵＶインクに接しない少なくとも一層は、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリ塩化ビニル樹脂、エチレン系コポリマー、アクリル系樹脂等からなる群より選択される少なくとも一種の熱可塑性樹脂により構成されていること、そしてこの層は、多層構成の場合、内層以外であることも好ましく考慮される。

本発明のＵＶインク供給用チューブは紫外線等のＵＶインクの光硬化を促す光を遮断するだけでなく、チューブ内部の流動状況が可視化できるため、インクジェットプリンタの組み付け時やメンテナンス時等に、チューブ内にインクを充填させる際に空気が巻き込まれた場合、目視にて空気の有無が確認可能となることから、吐出不良による印字不具合を未然に防ぐことが可能となる。

本発明の実施形態としての実施例１のインクジェットプリンタ用の単層構造のＵＶインク供給用チューブを示し、図１（ａ）はその端面図、図１（ｂ）は斜視図である。 本発明の実施形態としての実施例２のインクジェットプリンタ用の３層構造のＵＶインク供給用チューブを示し、図２（ａ）はその端面図、図２（ｂ）は斜視図である。 本発明の実施形態としての実施例３のインクジェットプリンタ用の５層構造のＵＶインク供給用チューブを示し、図３（ａ）はその端面図、図３（ｂ）は斜視図である。

本発明のインクジェットプリンタＵＶインクチューブは、前記のとおり、単層もしくは多層の樹脂層により構成されるチューブであって、紫外線波長域における光遮断性を有するとともに可視光透過性を有するチューブであることを特徴としている。

ここで、紫外線波長域における光遮断性を有する」とのことは、チューブ内のＵＶインクの硬化を促する紫外光等の光の影響が及ばないこと、もしくは最小限に極力抑えられることを意味している。好ましくは紫外線波長域（３８０ｎｍ以下）における光遮断効率が８０％以上であることが考慮される。また、より具体的には、例えば後述の実施例のように、「温度２５℃の暗所環境下にて波長３６５ｎｍの紫外線をチューブからの距離１０ｃｍの位置より照射して１２０時間後においてもＵＶインクが未硬化であると目視確認される」こととしてその意義が定められる。

このような「紫外線波長域における光遮断性を有する」との特徴は、同時に、可視光のある波長域の光遮断性を有している場合も包含している。

また、本発明での「可視光透過性を有する」との用語は、「チューブ内のＵＶインクの状態が目視確認される」こととして、その意義が定められる。好ましくは、可視光線波長域（３８０〜５００ｎｍ）における光透過率が６０％以上であることが考慮される、そして、チューブは色を帯びていてもよい。

図１は、本発明の実施形態の１例として単層構造からなるインクジェットプリンタ用ＵＶインク供給用チューブを示している。

このＵＶインク供給用チューブは、押出成型機により単層構造のチューブ状に成形したもので、チューブは耐溶剤性に優れる樹脂層Ａから構成される。

樹脂層Ａは、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、およびフッ素樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種類の熱可塑性樹脂を選択するのが好ましい。

樹脂層１には、紫外線吸収剤が含有されていることが好ましい。一般的には、紫外線吸収剤の配合割合は、熱可塑性樹脂との合計量１００質量％において、０．１〜２０質量％の範囲内であることが好ましい。

なお紫外線吸収剤については、ベンゾフェノン系、トリアゾール系等に代表される有機系紫外線吸収剤と酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム等に代表される無機系紫外線吸収剤があるが、任意で１種または２種以上選択可能である。

また樹脂層１には、着色剤が配合されていてもよい。一般的には、着色剤の配合割合は、熱可塑性樹脂との合計量１００質量％において、０．０１〜２０質量％の範囲内であり、ＵＶインクの流れ状態が視認可能な、半透明色であることが好ましく、更に半透明色はインク内部の視認性や紫外線の遮断効率を考慮すると、オレンジや黄色等の暖色系の色調が好ましい。

単層チューブの場合の樹脂層Ａの膜厚としては、一般的には１００〜１００００μｍ（０．１〜１０ｍｍ）の範囲内であることが好ましく考慮される。

図２は、本発明の別の実施形態の１例として３層構造からなるインクジェットプリンタ用ＵＶインク供給用チューブを示している。

このＵＶインク供給用チューブは、共押出成型機により３層構造のチューブ状に成形したもので、ＵＶインクに接する内層１は耐溶剤性に優れる樹脂から成り、中間層２は、内層１に対し優れた接着性を有する樹脂から成り、外層３は中間層２に対し優れた接着性を有し、且つ紫外線遮断性に優れる可視光透過性の半透明色からなる樹脂から構成される。

ここで、内層１は、好ましくは、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、フッ素樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種類の熱可塑性樹脂を選択する。

中間層２は内層１との接着性を有する樹脂を選択され、１例を挙げると、接着性ポリオレフィン樹脂やエチレン・ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）・ポリアミド樹脂等が挙げられる。

この中間層２は、内層１と外層との３間の接着層としての役割を果たす。

外層３は、好ましくは、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリ塩化ビニル樹脂、エチレン系ポリマー、アクリル系樹脂等からなる群より選ばれる少なくとも１種類の熱可塑性樹脂と、これに配合された紫外線吸収剤、着色剤とによって構成される。

また上記外層３における紫外線吸収剤の配合割合は、熱可塑性樹脂との合計量１００質量％に対して、一般的に0.1〜20質量％の範囲内であることが好ましい。

なお紫外線吸収剤については、ベンゾフェノン系、トリアゾール系等に代表される有機系紫外線吸収剤と酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム等に代表される無機系紫外線吸収剤があるが、任意で１種または２種以上が選択可能である。

また上記外層３における着色剤の配合割合は、熱可塑性樹脂との合計量１００質量％に対して、一般的に０．０１〜２０質量％の範囲内であり、流体の状態が確認できる事が可能な半透明色であることが好ましく、更に半透明色はインク内部の視認性や紫外線の遮断効率を考慮すると、オレンジや黄色等の暖色系の色調が好ましい。

また上記外層３における膜厚は１００μｍ以上が好ましく、更に２００μｍ以上で構成することが紫外線を遮断する機能を満たす為にはより好ましい。また、内層については、例えば、膜厚１０〜１０００μｍの範囲内、中間層については、例えば、膜厚１０〜１０００μｍの範囲内が目安として考慮される。

図３は、本発明のさらに別の実施形態の１例として５層構造からなるインクジェットプリンタ用ＵＶインク供給用チューブを示している。

このＵＶインク供給用チューブは、共押出成型機により５層構造のチューブ状に成形したもので、内層１は耐溶剤性に優れる樹脂から成り、中間層２−１は、内層１に対し優れた接着性を有する樹脂から成り、中間層２−２は中間層２−１に対し優れた接着性を有し且つ酸素バリア性を有する樹脂から成り、中間層２−３は、中間層２−２に対し優れた接着性を有し、外層３は中間層２−３に対し優れた接着性を有し且つ紫外線遮断性に優れ且つ半透明色からなる樹脂から構成される。

ここで内層１は、前記同様に、好ましくはポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、フッ素樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種類の熱可塑性樹脂を選択する。

中間層２−１は内層１との接着性を有する樹脂から選択され、１例を挙げると、接着性ポリオレフィン樹脂やポリアミド樹脂等が挙げられる。

中間層２−２は中間層２−１との接着性を有し且つ酸素バリア性に優れる樹脂から選択され、１例を挙げると、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）・ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）・ポリアミド樹脂等が挙げられる。

中間層２−３は中間層２−２ならびに外層３との接着性を有する樹脂から選択され、１例を挙げると、接着性ポリオレフィン樹脂やポリアミド樹脂等が挙げられる。

ここでの３種に区分される中間層については、中間層２−１は内層１と中間層２−２間の接着層、中間層２−２は酸素バリア層、中間層２−３は中間層２−２と外層３間の接着層としての役割を果たす。

外層３はポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリ塩化ビニル樹脂、およびエチレン系ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも１種類の熱可塑性樹脂と、これに配合された紫外線吸収剤、着色剤とによって構成される。

上記外層３における紫外線吸収剤の配合割合は、一般的には、熱可塑性樹脂との合計量１００質量％に対して、０．１〜２０質量％の範囲内であることが好ましい。

紫外線吸収剤については、ベンゾフェノン系、トリアゾール系等に代表される有機系紫外線吸収剤と酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム等に代表される無機系紫外線吸収剤があるが、任意で１種または２種以上選択可能である。

また上記外層３における着色剤の配合割合は、一般的には、熱可塑性樹脂との合計量１００質量％に対して、０．０１〜２０質量％の範囲内であり、流体の状態が確認できる事が可能な半透明色であることが好ましく、更に半透明色はオレンジや黄色等の暖色が更に好ましい。

上記外層３における膜厚は１００μｍ以上が好ましく、更に２００μｍ以上で構成する事が紫外線を遮断する機能を満たす為にはより好ましい。また、膜厚は、内層が１０〜１０００μｍの範囲内、中間層が全体として１０〜１０００μｍの範囲内、各々は、１〜５００μｍの範囲内であることが考慮される。

次に実施例を示す。この実施例において、ＵＶインク供給用チューブは、内径：３．０ｍｍ、外径：３．８ｍｍ、肉厚：４００μｍである。ＵＶインク供給用チューブは、押出成型機により成型された単層構造ならびに共押出成型機により成型された３層構造もしくは５層構造からなる。
［実施例１］
チューブ：ポリオレフィン系エラストマーである。

ポリオレフィン系エラストマーは直鎖状低密度ポリエチレンに紫外線吸収剤（酸化亜鉛）２％、着色剤（ベンズイミダゾロン系）を１％配合したものを用いて、半透明オレンジ色の単層チューブを製作した。
［実施例２］
内層１：フッ素樹脂（層厚：１００μｍ）／接着層２：ポリアミド樹脂（層厚：５０μｍ）／外層３：ポリオレフィン系エラストマー（層厚：２５０μｍ）である。フッ素樹脂はエチレン・テトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ樹脂）、ポリアミド樹脂はポリアミド１２、ポリオレフィン系エラストマーは酸変性ポリエチレンに紫外線吸収剤（酸化亜鉛）２％、着色剤（ベンズイミダゾロン系）を2％配合したものを用いて、半透明オレンジ色の３層チューブを製作した。
［実施例３］
内層１：ポリオレフィン系エラストマー（層厚：５０μｍ）／接着層２−１：接着性ポリオレフィン樹脂（層厚：３０μｍ）／接着層２−２：エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂（層厚：３０μｍ）／接着層２−３：接着性ポリオレフィン樹脂（層厚：３０μｍ）／外層：エチレン系ポリマー（層厚：２６０μｍ）である。ポリオレフィン系エラストマーは直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、接着性ポリオレフィンは酸変性ポリエチレン、エチレン系ポリマーには紫外線吸収剤（酸化亜鉛）２％、着色剤（（ベンズイミダゾロン系）を２％配合したものを用いて、半透明オレンジ色の５層チューブを製作した。
［比較例１］
チューブ：ポリオレフィン系エラストマーである。

ポリオレフィン系エラストマーは直鎖状低密度ポリエチレンに着色剤（カーボンブラック）を５％配合したものを用いて、黒色の単層チューブを製作した。
［比較例２］
内層１：フッ素樹脂（層厚：１００μｍ）／接着層２：ポリアミド樹脂（層厚：５０μｍ）／外層３：ポリウレタン系エラストマー（層厚：２５０μｍ）である。フッ素樹脂はエチレン・テトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ樹脂）、ポリアミド樹脂はポリアミド１２、ポリウレタン系エラストマーには着色剤（カーボンブラック）を１０％配合したものを用いて、黒色の３層チューブを製作した。
［比較例３］
チューブ：ポリオレフィン系エラストマーである。

ポリオレフィン系エラストマーは直鎖状低密度ポリエチレンに着色剤（ベンズイミダゾロン系）を１％配合したものを用いて、半透明オレンジ色の単層チューブを製作した。
［比較例４］
内層１：フッ素樹脂（層厚：１００μｍ）／接着層２：ポリアミド樹脂（層厚：５０μｍ）／外層３：ポリオレフィン系エラストマー（層厚：２５０μｍ）である。フッ素樹脂はエチレン・テトラフルオロエチレン樹脂（ＥＴＦＥ樹脂）、ポリアミド樹脂はポリアミド１２、ポリオレフィン系エラストマーは酸変性ポリエチレンに着色剤（ベンズイミダゾロン系）を２％配合したものを用いて、半透明オレンジ色の３層チューブを製作した。
〔評価〕
以上の実施例１〜３、比較例１〜４について、チューブ内のインク状態と視認性について評価した。

各々のチューブの特徴を表１に、また評価の結果を表２に示した。

ＵＶインク状態の評価では、チューブにＵＶインクを封入し、温度２５℃の暗所環境下にて波長３６５ｎｍの紫外線をチューブからの距離１０ｃｍの位置より１２０時間照射し、１２０時間後のＵＶインクの状態を観察した。

表２のＵＶインク状態の評価結果では次のことを示している。

○・・・チューブ内部でのＵＶインク未硬化
×・・・チューブ内部でのＵＶインク硬化
また、表２でのチューブ内部の視認性については、温度２５℃の蛍光灯環境下にて、チューブ内にインクを封入した際、インクの流動状態をチューブから３０ｃｍの距離より目視にて確認した結果にて評価を行った。

評価結果は次のことを示している。

○……目視確認可能
×……目視確認不可能

以上の評価結果から明らかなように、本発明の特徴はチューブ内部の視認性を確保しつつ、紫外線を遮断することを可能とするＵＶインク供給用チューブをもたらすことが可能となる。

なお図示はしないが、本発明のＵＶインク供給用チューブは５層以上のものに構成してもよく、この場合は、その中間層の数を４層以上とし、各層を接着性や酸素バリア性・水蒸気バリア性を有する樹脂により構成され、全体として実用に適した紫外線遮断性を有する多層構造の製品とすることも考慮される。

Claims (6)

1. 単層もしくは多層の樹脂層により構成されるチューブであって、紫外線波長域における光遮断性を有するとともに可視光透過性を有するチューブであることを特徴とするインクジェットプリンタＵＶインク供給用チューブ。
2. 前記樹脂層のうちの少なくとも一層は、紫外線吸収剤を含有している熱可塑性樹脂層であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタＵＶインク供給用チューブ。
3. 前記樹脂層のうちの少なくとも一層は、着色剤を含有している熱可塑性樹脂層であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタＵＶインク供給用チューブ。
4. 前記樹脂層のうちの、ＵＶインクに接する層は、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーおよびフッ素樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の熱可塑性樹脂により構成されることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載のインクジェットプリンタＵＶインク供給用チューブ。
5. 前記樹脂層のうちのＵＶインクに接しない少なくとも一層は、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリ塩化ビニル樹脂およびエチレン系ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種の熱可塑性樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のインクジェットプリンタＵＶインク供給用チューブ。
6. 多層の構成における外層であることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリンタＵＶインク供給用チューブ。