JP4160096B2 - Elastic member for ink jet recording apparatus and ink jet recording apparatus - Google Patents

Elastic member for ink jet recording apparatus and ink jet recording apparatus Download PDF

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Description

本発明は、インクジェット記録装置用弾性部材及びインクジェット記録装置に関し、さらに詳しくは、インクジェット記録装置本体部において、記録ヘッドからインクが洩れるのを防止するシール部材などとして使用され、二色成形法による射出成形が可能で、かつ耐久性に優れた材料からなる弾性部材、並びにこのものを用いたインクタンク及びインクジェット記録装置に関するものである。   The present invention relates to an elastic member for an ink jet recording apparatus and an ink jet recording apparatus. More specifically, the present invention is used as a seal member for preventing ink from leaking from a recording head in an ink jet recording apparatus body, and is ejected by a two-color molding method. The present invention relates to an elastic member made of a material that can be molded and has excellent durability, and an ink tank and an ink jet recording apparatus using the elastic member.

従来、インクジェット記録装置においては、インクが充填されるインク室と、記録ヘッド部にインクを供給するインク供給部とを有するインクタンクが装着されている。そして、このインクタンクの形式としては、例えばキャリッジに対し固定的に取付けられた記録ヘッドに対して、装置内をはい回されたチューブを介してインクを供給するように構成され、装置に対して着脱自在なもの、あるいは記録ヘッドと一体的に構成され、キャリッジに対して着脱自在なものなどがある。
前者のインクタンクにおいては、記録ヘッドに対して水頭差を設けることでインクを供給する形態をとっており、一方、後者においては、インクタンク側に負圧発生源を備えることで、記録ヘッドにインクを供給する形態をとっている。
近年、装置の小型化やメインテナンスの容易性などの面から、後者の形態のインクタンクを採用する装置が多く提案されている。
このようなインクタンクには、記録時に記録ヘッドから吐出されるインク量に見合ったインクを良好に供給できるとともに、非記録時においては吐出口からのインクの洩れなどがないことが要求される。
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording apparatus is equipped with an ink tank having an ink chamber filled with ink and an ink supply unit that supplies ink to a recording head unit. As a type of the ink tank, for example, ink is supplied to a recording head fixedly attached to the carriage through a tube wound in the apparatus, There are those that are detachable, or those that are integrated with the recording head and detachable from the carriage.
In the former ink tank, ink is supplied by providing a water head difference with respect to the recording head. On the other hand, in the latter, a negative pressure generating source is provided on the ink tank side, so that the recording head is provided. It takes the form of supplying ink.
In recent years, many apparatuses that employ the latter type of ink tank have been proposed in terms of downsizing the apparatus and ease of maintenance.
Such an ink tank is required to satisfactorily supply ink commensurate with the amount of ink ejected from the recording head during recording, and to prevent ink leakage from the ejection port during non-recording.

このような要求を満たすインクタンクとしては、例えば記録ヘッドとインクタンクとが一体化され、キャリッジに対して着脱自在とされたカートリッジであって、インクタンク内に吸収体(発泡体)が充填されているものがある。このように、インクタンク内に吸収体を充填することで、記録ヘッドのインク吐出部で安定したインクのメニスカスを維持することができ、また、この吸収体の毛細管力によってインクタンク内でインクが保持されている。この場合、インクタンク内ほぼ全体に吸収体が充填されていることが必要であり、吸収体が最大保持可能なインク量よりもやや少ないインク量を吸収体に保持させておくことにより、毛細管力を利用して内部負圧を発生させている。したがって、記録ヘッド及びインクタンクに振動などの機械的衝撃や温度変化などの熱的衝撃などが付与された場合でも、記録ヘッドの吐出部やインクタンクの大気連通部からのインクの洩出が少なく、安定したインクの保持を行うことができる。   As an ink tank satisfying such a requirement, for example, a cartridge in which a recording head and an ink tank are integrated and detachable from a carriage, the ink tank is filled with an absorber (foam). There is something that is. In this way, by filling the ink tank with the absorber, it is possible to maintain a stable ink meniscus at the ink discharge portion of the recording head, and the ink in the ink tank can be maintained by the capillary force of the absorber. Is retained. In this case, it is necessary that almost the entire ink tank is filled with the absorber, and the capillary force is maintained by holding the ink amount slightly smaller than the maximum amount of ink that the absorber can hold. Is used to generate internal negative pressure. Therefore, even when a mechanical shock such as vibration or a thermal shock such as a temperature change is applied to the recording head and the ink tank, there is little ink leakage from the discharge part of the recording head or the atmosphere communication part of the ink tank. , Stable ink retention can be performed.

しかしながら、インクタンク内全体に吸収体を充填した方式は、インクの消費に伴って吸収体の負圧が大きくなり、記録ヘッドに供給されずにインクタンク内に残るインク量が多く、使用効率が悪いという問題を有している。
このような問題を解決するために、例えばインクタンクの下部に通孔を備えた壁により、インク溜めと空洞とに分離し、この通孔にアンブレラチェックバルブを移動可能に設けて、記録ヘッドのインク圧が低下した時点で、バルブを開弁してタンク溜めのインクを空洞に排出させて記録ヘッドに供給するように構成したインクジェット記録ヘッド用のインクカートリッジが提案されている(特許文献1参照)。
これによれば、カートリッジ内に吸収体を収容する必要がなくなるため、タンク内の実質的インク収容量を大きくすることが可能となるが、一般的にアンブレラチェックバルブは、記録ヘッドのインクの供給を精密に調整するには、そのオフセット量が大きすぎ、インク供給量に変動を来して印字品質の低下を招くという大きな問題がある。
However, the method in which the entire ink tank is filled with the absorber increases the negative pressure of the absorber as the ink is consumed, resulting in a large amount of ink remaining in the ink tank without being supplied to the recording head. Has the problem of being bad.
In order to solve such a problem, for example, the ink reservoir and the cavity are separated by a wall provided with a through hole in the lower part of the ink tank, and an umbrella check valve is movably provided in the through hole so that the recording head can be moved. There has been proposed an ink cartridge for an ink jet recording head configured to open a valve to discharge ink stored in a tank into a cavity and supply the ink to the recording head when the ink pressure drops (see Patent Document 1). ).
According to this, since it is not necessary to store the absorber in the cartridge, it is possible to increase the substantial ink storage capacity in the tank. However, the umbrella check valve is generally used for supplying ink to the recording head. In order to precisely adjust the image quality, there is a big problem that the offset amount is too large and the ink supply amount fluctuates and the print quality is deteriorated.

一方、アンブレラチェックバルブが閉弁した状態では、インク溜部と記録ヘッドとが完全に遮断されるため、環境温度の変化で空洞のインクが2〜5%程度体積膨張した場合には、空洞の圧力が上昇して、記録ヘッドとの接続口のシールを破損してインクが漏洩したり、また記録ヘッドに装着されている状態では、この圧力がそのまま記録ヘッドに作用して、記録ヘッドとインクタンクとの間での負圧を維持できなくなって、記録ヘッドからインクの漏洩が生じるという問題がある。
さらに、このアンブレラチェックバルブは、記録ヘッドへの安定なインク供給を行うために維持すべき数十mm水柱程度の圧力差では閉弁力が弱いため、キャリッジの移動によるインクの揺動に応動して開弁するおそがあり、印字の安定性に劣るという問題がある。
そこで、このようなアンブレラチェックバルブを装着したインクタンクがもつ問題を解決するために、例えばインク室とインク供給部とを分割する位置に設けられ、かつ該インク室とインク供給部との圧力差により移動し、インク室に充填されたインクを記録ヘッド部に供給するインクタンク弁の使用が試みられている(特許文献2参照)。
On the other hand, when the umbrella check valve is closed, the ink reservoir and the recording head are completely shut off. Therefore, when the ink in the cavity expands by about 2 to 5% due to a change in the environmental temperature, When the pressure rises, the seal at the connection port with the recording head breaks and the ink leaks, or when it is attached to the recording head, this pressure acts on the recording head as it is, and the recording head and the ink There is a problem in that the negative pressure between the tank and the tank cannot be maintained, and ink leaks from the recording head.
Furthermore, this umbrella check valve responds to the oscillation of the ink caused by the movement of the carriage because the valve closing force is weak at a pressure difference of about several tens of millimeters of water to be maintained in order to stably supply ink to the recording head. There is a problem that the stability of printing is inferior.
Therefore, in order to solve the problem of the ink tank equipped with such an umbrella check valve, for example, a pressure difference between the ink chamber and the ink supply unit is provided at a position where the ink chamber and the ink supply unit are divided. Attempts have been made to use an ink tank valve that moves the ink and fills the ink chamber to the recording head unit (see Patent Document 2).

このようなインクタンク弁を装着することにより、記録ヘッドとの間の微小な差圧に確実に応動し、かつキャリッジの移動によるインクの揺動に左右されることなく、記録ヘッドとの間で印字に適した負圧を維持して記録ヘッドに確実にインクを供給でき、さらには温度変化によるインク供給口からのインクの漏洩や、記録ヘッドからのインクの漏洩を防止することができる。
このインクタンク弁においては、通常、弾性材料が用いられており、また、例えばプラスチック基材に弾性材料を接着したものなどが用いられている。そして、従来、この弾性材料としては、一般に熱硬化性ゴムが使用されていた。しかしながら、この熱硬化性ゴムでは、プラスチックとの二色成形法による射出成形が困難であり、上記弁を作製するのに製造コストが高くつく上、低硬度化した材料で所望形状の部材を成形,加硫するのが困難であるという問題があった。
一方、取替え用インクタンクには、従来インク供給口に、ポリウレタンフォームなどのフォーム状の弾性部材を取り付けることにより、インクが洩れるのを防止しているが、長期間使用しているとインクが保持できない場合があり、耐久性に優れた弾性部材が求められていた。
また、インクジェット記録装置において、記録装置が未動作の場合、記録ヘッドはインクジェット記録装置本体部の端で待機させるが、このような待機の際に記録ヘッドからインクが洩れることを防止するため、上記記録装置本体部に設けた凹部に沿って配置されたシール部材上に記録ヘッドを収容している。通常この部材としては熱硬化性ゴムが使用されているが、この熱硬化性ゴムは上記と同様の問題があった。
By mounting such an ink tank valve, it is possible to reliably respond to a minute differential pressure with respect to the recording head, and without being influenced by the oscillation of the ink due to the movement of the carriage. Ink can be reliably supplied to the recording head while maintaining a negative pressure suitable for printing, and further, leakage of ink from the ink supply port due to temperature change and leakage of ink from the recording head can be prevented.
In this ink tank valve, an elastic material is usually used, and for example, an elastic material bonded to a plastic substrate is used. Conventionally, thermosetting rubber has been generally used as the elastic material. However, with this thermosetting rubber, it is difficult to perform injection molding with a plastic using a two-color molding method, and the manufacturing cost is high to manufacture the valve, and a member having a desired shape is molded from a material with reduced hardness. There was a problem that it was difficult to vulcanize.
On the other hand, in the replacement ink tank, a foam-like elastic member such as polyurethane foam is attached to the conventional ink supply port to prevent the ink from leaking, but the ink is retained when used for a long time. There is a case where the elastic member is not durable and has excellent durability.
Further, in the ink jet recording apparatus, when the recording apparatus is not operating, the recording head stands by at the end of the main body of the ink jet recording apparatus. In order to prevent ink from leaking from the recording head during such standby, The recording head is accommodated on a seal member disposed along a recess provided in the recording apparatus main body. Usually, a thermosetting rubber is used as this member, but this thermosetting rubber has the same problems as described above.

特開昭62−231759号公報JP-A-62-2231759 特開平8−174860号公報JP-A-8-174860

本発明は、このような状況下で、インクジェット記録装置本体部に設けられ、記録ヘッドからインクが洩れることや記録ヘッドが乾燥することを防止するシール部材などとして好適に用いられ、しかもプラスチックとの二色成形法による射出成形が可能で、かつ低硬度化した材料による成形,加硫が可能である上、良好な耐溶剤性を有し、耐久性に優れた材料からなるインクジェット記録装置用弾性部材、並びにこの弾性部材を用いたインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。   Under such circumstances, the present invention is provided in the ink jet recording apparatus main body, and is preferably used as a seal member for preventing ink from leaking from the recording head or drying of the recording head. Elasticity for inkjet printers, which can be injection-molded by the two-color molding method, can be molded and vulcanized with low hardness materials, and has good solvent resistance and durability. It is an object of the present invention to provide a member and an ink jet recording apparatus using the elastic member.

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定のブロック共重合体からなる熱可塑性エラストマーを含む材料から構成された弾性部材により、その目的を達成しうることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、インクを供給して記録媒体に印字を記録するインクジェット記録装置に使用される弾性部材であって、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つからなる共重合体を含む材料から構成されていることを特徴とするインクジェット記録装置用弾性部材を提供するものである。
また、本発明は、前記弾性部材を用いたことを特徴とするインクジェット記録装置をも提供するものである。
As a result of intensive studies to achieve the object, the present inventors have found that the object can be achieved by an elastic member made of a material containing a thermoplastic elastomer made of a specific block copolymer. I found it. The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention is an elastic member used in an ink jet recording apparatus for recording ink on a recording medium by supplying ink, and comprising at least one polymer block mainly composed of a vinyl aromatic compound and a conjugated diene compound An elastic member for an ink jet recording apparatus, characterized in that it is made of a material containing a copolymer composed of at least one of polymer blocks mainly composed of the above.
The present invention also provides an ink jet recording apparatus using the elastic member.

本発明の弾性部材は、プラスチックとの二色成形法による射出成形が可能で、かつ低硬度化した材料による成形,加硫が可能である上、良好な耐溶剤性を有し、耐久性に優れるものであって、特にインクジェット記録装置本体部に設けられ、記録ヘッドからインクが洩れるのを防止するシール部材などとして、好適である。また、インク供給部と記録ヘッドを連結する結合部等のシール部材としても有効に使用できる。   The elastic member of the present invention can be injection-molded with a plastic using a two-color molding method, can be molded and vulcanized with a material with reduced hardness, has good solvent resistance, and is durable. It is excellent, and is particularly suitable as a seal member that is provided in the ink jet recording apparatus main body and prevents ink from leaking from the recording head. Further, it can be effectively used as a seal member such as a coupling portion for connecting the ink supply portion and the recording head.

本発明の弾性部材においては、その材料として、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つからなる共重合体の熱可塑性エラストマーを含有するもの(以下、熱可塑性材料と称する。)が用いられる。
前記熱可塑性エラストマーとしては、例えば
(1)ポリブタジエンとブタジエン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体を水添して得られる結晶性ポリエチレンとエチレン/ブチレン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体、
(2)ポリブタジエンとポリスチレンとのブロック共重合体、及びポリイソプレンとポリスチレンとのブロック共重合体、あるいは、ポリブタジエン又はエチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリスチレンとのブロック共重合体を水添して得られる、例えば、結晶性ポリエチレンとポリスチレンとのジブロック共重合体、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンのトリブロック共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン/プロピレン−スチレンのトリブロック共重合(SEPS)など、中でも、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレンブロック共重合体又はスチレン−エチレン/プロピレン−スチレンブロック共重合体、
などを挙げることができる。
In the elastic member of the present invention, the material is thermoplasticity of a copolymer comprising at least one of a polymer block mainly composed of a vinyl aromatic compound and at least one polymer block mainly composed of a conjugated diene compound. A material containing an elastomer (hereinafter referred to as a thermoplastic material) is used.
Examples of the thermoplastic elastomer include (1) a block copolymer of crystalline polyethylene obtained by hydrogenating a block copolymer of polybutadiene and butadiene-styrene random copolymer and ethylene / butylene-styrene random copolymer. Polymer,
(2) Obtained by hydrogenating a block copolymer of polybutadiene and polystyrene, a block copolymer of polyisoprene and polystyrene, or a block copolymer of polybutadiene or ethylene-butadiene random copolymer and polystyrene. For example, diblock copolymer of crystalline polyethylene and polystyrene, styrene-ethylene / butylene-styrene triblock copolymer (SEBS), styrene-ethylene / propylene-styrene triblock copolymer (SEPS), etc. Styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymer or styrene-ethylene / propylene-styrene block copolymer,
And so on.

これらの中で、特に(2)に挙げられた、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つからなるブロック共重合体を水添して得られる水添ブロック共重合体であって、その数平均分子量が30000以上であるものが、インクタンク用弾性部材として用いたときの耐久性の点で好ましい。またその上限は特に制限はないが、通常は400000程度である。
すなわち、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つ(1セグメント)と、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つからなるブロック共重合体を水添して得られるものが好ましいが、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも二つと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つとを有するブロック共重合体(例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体等)を水添して得られる水添ブロック共重合体が更に好ましい。
Among these, a block copolymer comprising at least one polymer block mainly composed of a vinyl aromatic compound and at least one polymer block mainly composed of a conjugated diene compound, as mentioned in (2). A hydrogenated block copolymer obtained by hydrogenation of a polymer having a number average molecular weight of 30000 or more is preferable from the viewpoint of durability when used as an elastic member for an ink tank. The upper limit is not particularly limited, but is usually about 400,000.
That is, it is obtained by hydrogenating a block copolymer comprising at least one polymer block mainly composed of a vinyl aromatic compound (1 segment) and at least one polymer block mainly composed of a conjugated diene compound. A block copolymer having at least two polymer blocks mainly composed of vinyl aromatic compound and at least one polymer block mainly composed of conjugated diene compound (for example, styrene-butadiene-styrene block) is preferable. More preferred is a hydrogenated block copolymer obtained by hydrogenating a copolymer, a styrene-isoprene-styrene block copolymer, or the like.

また、この水添ブロック共重合体に類似した水添ブロック共重合体として、カルボン酸基若しくは無水マレイン酸基又はこれらの誘導体基を含有する分子単位が結合した変性ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つからなるブロック共重合体を水添して得られる水添ブロック共重合体も好ましい。
上記ブロック共重合体の非晶質スチレンブロックの含有量は、10〜70重量%、好ましくは15〜60重量%の範囲のものが望ましい。また、非晶質スチレンブロック部のガラス転移温度(Tg)は、60℃以上、好ましくは80℃以上であるものが望ましい。また、両末端の非晶質スチレンブロックを連結する部分の重合体としては、やはり非晶質のものが好ましく、例えば、エチレン−ブチレン共重合体、ブタジエン重合体、イソプレン重合体等を挙げることができ、これらのブロックあるいはランダム共重合体であってもよい。
なお、これらの各種熱可塑性エラストマーは主に単独で用いられるが、二種以上をブレンドして用いてもよい。
Further, as a hydrogenated block copolymer similar to this hydrogenated block copolymer, mainly a modified vinyl aromatic compound to which a molecular unit containing a carboxylic acid group, a maleic anhydride group or a derivative group thereof is bonded is used. A hydrogenated block copolymer obtained by hydrogenating a block copolymer comprising at least one polymer block and at least one polymer block mainly composed of a conjugated diene compound is also preferred.
The content of the amorphous styrene block in the block copolymer is 10 to 70% by weight, preferably 15 to 60% by weight. The glass transition temperature (Tg) of the amorphous styrene block portion is 60 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher. Also, the polymer at the portion connecting the amorphous styrene blocks at both ends is preferably amorphous, and examples thereof include an ethylene-butylene copolymer, a butadiene polymer, and an isoprene polymer. These blocks or random copolymers may be used.
In addition, although these various thermoplastic elastomers are mainly used independently, you may blend and use 2 or more types.

本発明の弾性部材に用いられる熱可塑性材料においては、前記熱可塑性エラストマーを低硬度化する目的で、所望により軟化剤を配合することができる。この軟化剤としては特に制限はなく、従来プラスチックやゴムの軟化剤として慣用されているものの中から、任意のものを選択して用いることができるが、数平均分子量が20000未満の低分子物質が好ましく、物性的には、100℃における粘度が5×105センチポイズ以下、特に、1×105センチポイズ以下であるものが好ましい。また、分子量の観点からは、数平均分子量は20000未満、特に10000以下、とりわけ5000以下であるものが好ましい。このような軟化剤としては、通常、室温で液体または液状のものが好適に用いられる。また、親水性,疎水性のいずれの軟化剤も使用できる。
このような性状を有する軟化剤としては、例えば鉱物油系,植物油系,合成系などの各種ゴム用又は樹脂用軟化剤の中から適宜選択することができる。ここで、鉱物油系としては、ナフテン系,パラフィン系などのプロセス油が挙げられ、植物油系としては、ひまし油,綿実油,あまに油,なたね油,大豆油,パーム油,梛子油,落花生油,木ろう,パインオイル,オリーブ油などが挙げられる。
なかでも、非芳香族系オイル、特に鉱物油系のパラフィン系オイル,ナフテン系オイル又は合成系のポリイソブチレン系オイルから選択される一種又は二種以上であって、その数平均分子量が450〜5000であるものが好ましい。
In the thermoplastic material used for the elastic member of the present invention, a softening agent can be blended as desired for the purpose of reducing the hardness of the thermoplastic elastomer. The softener is not particularly limited and can be selected and used from those conventionally used as plasticizers and rubber softeners. However, a low molecular weight substance having a number average molecular weight of less than 20,000 is used. In terms of physical properties, those having a viscosity at 100 ° C. of 5 × 10 5 centipoise or less, particularly 1 × 10 5 centipoise or less are preferable. Further, from the viewpoint of molecular weight, the number average molecular weight is preferably less than 20,000, particularly 10,000 or less, particularly 5000 or less. As such a softening agent, usually a liquid or liquid at room temperature is preferably used. Moreover, both hydrophilic and hydrophobic softeners can be used.
The softener having such properties can be appropriately selected from various rubber or resin softeners such as mineral oil, vegetable oil, and synthetic. Here, process oils such as naphthenic and paraffinic are exemplified as mineral oils, and as a vegetable oil, castor oil, cottonseed oil, linseed oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, coconut oil, peanut oil, Examples include wax, pine oil, and olive oil.
Among them, it is one or two or more kinds selected from non-aromatic oils, particularly mineral oil paraffin oils, naphthenic oils, or synthetic polyisobutylene oils, and the number average molecular weight thereof is 450 to 5000. Are preferred.

なお、これらの軟化剤は一種を単独で用いてもよく、互いの相溶性が良好であれば二種以上を混合して用いてもよい。
これらの軟化剤の配合量は特に制限はないが、前記熱可塑性エラストマー100重量部に対し、通常1〜1000重量部、好ましくは1〜500重量部の範囲で選ばれる。この量が1重量部未満では充分な低硬度化が達成できず熱可塑性材料の柔軟性が不充分となるおそれがあり、また1000重量部を超えると軟化剤がブリードしやすくなり、かつ熱可塑性材料の機械的強度が低下する原因となる。なお、この軟化剤の配合量は、熱可塑性エラストマーの分子量及び該エラストマーに添加される他の成分の種類に応じて、上記範囲で適宜選定することが好ましい。
本発明の弾性部材に用いられる熱可塑性材料においては、それを構成する高分子有機材料は、三次元連続の網状骨格構造を有することが好ましく、形成される三次元連続の網状骨格構造は、その骨格の平均径が50μm以下、好ましくは30μm以下、セル(網目)の平均径は、500μm以下、好ましくは300μm以下であり、高分子有機材料の体積分率を〔高分子有機材料の体積/(高分子有機材料の体積+軟化剤の体積)〕×100(%)と定義したとき、高分子有機材料の体積分率が50%以下、特に33%以下であるのが好ましい。
In addition, these softeners may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types if mutual compatibility is favorable.
The blending amount of these softeners is not particularly limited, but is usually selected in the range of 1 to 1000 parts by weight, preferably 1 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer. If this amount is less than 1 part by weight, sufficient hardness reduction cannot be achieved and the flexibility of the thermoplastic material may be insufficient, and if it exceeds 1000 parts by weight, the softener tends to bleed and the thermoplasticity It causes the mechanical strength of the material to decrease. The blending amount of the softening agent is preferably selected within the above range depending on the molecular weight of the thermoplastic elastomer and the type of other components added to the elastomer.
In the thermoplastic material used for the elastic member of the present invention, the polymer organic material constituting the thermoplastic material preferably has a three-dimensional continuous network skeleton structure. The average diameter of the skeleton is 50 μm or less, preferably 30 μm or less, the average diameter of the cells (mesh) is 500 μm or less, preferably 300 μm or less, and the volume fraction of the polymer organic material is expressed as [volume of polymer organic material / (volume of polymer organic material / ( When the volume of the polymer organic material + the volume of the softening agent)] × 100 (%) is defined, the volume fraction of the polymer organic material is preferably 50% or less, particularly preferably 33% or less.

また、多量の軟化剤とより少ない量の高分子有機材料を含む熱可塑性材料を得るために、用いる軟化剤と高分子有機材料の各々の溶解度パラメーター値δ=(ΔE/V)1/2(ΔE=モル蒸発エネルギー,V=モル体積)の差が3.0以下、好ましくは2.5以下となるように、両材料を選択することが好ましい。この差が3.0を超えると両材料の相溶性の点から、軟化剤が多量に保持されにくく、得られる熱可塑性材料の低硬度化の障害となり、また、軟化剤のブリードが発生しやすくなるため好ましくない。
また、本発明に係る熱可塑性材料には、材料の圧縮永久歪みを改善するなどの目的で、所望によりポリフェニレンエーテル樹脂を配合することができる。ここで用いられるポリフェニレンエーテル樹脂は、下記一般式で表される繰り返し単位からなる単独重合体又は該繰り返し単位を含む共重合体である。
In addition, in order to obtain a thermoplastic material containing a large amount of softener and a smaller amount of polymer organic material, the solubility parameter value δ = (ΔE / V) 1/2 ( It is preferable to select both materials so that the difference in ΔE = molar evaporation energy, V = molar volume) is 3.0 or less, preferably 2.5 or less. If this difference exceeds 3.0, the softening agent is difficult to be retained in a large amount due to the compatibility between the two materials, resulting in an obstacle to lowering the hardness of the resulting thermoplastic material, and bleeding of the softening agent is likely to occur. Therefore, it is not preferable.
The thermoplastic material according to the present invention can be blended with a polyphenylene ether resin as desired for the purpose of improving the compression set of the material. The polyphenylene ether resin used here is a homopolymer composed of repeating units represented by the following general formula or a copolymer containing the repeating units.

Figure 0004160096
Figure 0004160096

(式中、R1,R2,R3及びR4はそれぞれ独立に、水素原子,ハロゲン原子又は炭化水素基を表す。)
このポリフェニレンエーテル樹脂は公知のものを用いることができ、具体的には、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル),ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレンエーテル),ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレンエーテル),ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレンエーテル),ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンエーテル)などが挙げられ、また、2,6−ジメチルフェノールと1価のフェノール類(例えば、2,3,6−トリメチルフェノールや2−メチル−6−ブチルフェノール)との共重合体の如きポリフェニレンエーテル共重合体も用いることができる。なかでも、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)や2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体が好ましく、さらに、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)が好ましい。
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or a hydrocarbon group)
As this polyphenylene ether resin, known ones can be used, specifically, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether), poly (2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene). Ether), poly (2,6-diphenyl-1,4-phenylene ether), poly (2-methyl-6-phenyl-1,4-phenylene ether), poly (2,6-dichloro-1,4-phenylene) Ethers), and polyphenylene ethers such as copolymers of 2,6-dimethylphenol and monohydric phenols (for example, 2,3,6-trimethylphenol and 2-methyl-6-butylphenol). Copolymers can also be used. Of these, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether) and a copolymer of 2,6-dimethylphenol and 2,3,6-trimethylphenol are preferable. Dimethyl-1,4-phenylene ether) is preferred.

ポリフェニレンエーテル樹脂の配合量は、熱可塑性材料100重量部に対して10〜250重量部の範囲で好適に選択することができる。この配合量が250重量部を超えると熱可塑性エラストマーの硬度が高くなるおそれがあり、10重量部未満では配合して得られる圧縮永久歪みの改善効果が不十分であるため、いずれも好ましくない。
また、本発明に係る熱可塑性材料は、クレー,珪藻土,シリカ,タルク,硫酸バリウム,炭酸カルシウム,炭酸マグネシウム,金属酸化物,マイカ,グラファイト,水酸化アルミニウムなどのりん片状無機系添加剤、各種の金属粉,木片,ガラス粉,セラミックス粉,粒状あるいは粉末ポリマー等の粒状あるいは粉末状固体充填剤,その他の各種の天然または人工の短繊維,長繊維(例えば、ワラ,毛,ガラスファイバー,金属ファイバー、その他各種のポリマーファイバー等)などを配合することができる。
The compounding quantity of polyphenylene ether resin can be suitably selected in the range of 10-250 weight part with respect to 100 weight part of thermoplastic materials. If the blending amount exceeds 250 parts by weight, the hardness of the thermoplastic elastomer may be increased, and if it is less than 10 parts by weight, the effect of improving the compression set obtained by blending is insufficient.
Further, the thermoplastic material according to the present invention includes flaky inorganic additives such as clay, diatomaceous earth, silica, talc, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, metal oxide, mica, graphite, aluminum hydroxide, and the like. Metal powder, wood chips, glass powder, ceramic powder, granular or powdered solid filler such as granular or powdered polymer, and other various natural or artificial short fibers, long fibers (eg, straw, hair, glass fiber, metal Fiber, other various polymer fibers, and the like).

また、中空フィラー、例えば、ガラスバルーン,シリカバルーンなどの無機中空フィラー、ポリフッ化ビニリデン,ポリフッ化ビニリデン共重合体などからなる有機中空フィラーを配合することにより、軽量化を図ることができる。更に軽量化などの各種物性の改善のために、各種発泡剤を混入することも可能であり、また、混合時等に機械的に気体を混ぜ込むことも可能である。
本発明に係る熱可塑性材料には、前記成分のほか、諸特性の改良のため、公知の樹脂成分などの添加剤を併用することができる。
樹脂成分としては、例えば、ポリオレフィン樹脂やポリスチレン樹脂などを単独使用あるいは併用することができる。これらを添加することにより本発明に係る熱可塑性材料の加工性、耐熱性の向上を図ることができる。ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン,アイソタクティックポリプロピレン,プロピレンと他の少量のα−オレフィンとの共重合体(例えば、プロピレン−エチレン共重合体,プロピレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体)、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ポリブテン−1などを挙げることができる。ポリオレフィン樹脂としてアイソタクティックポリプロピレン又はその共重合体を用いる場合、そのMFR(JIS K7210)が0.1〜50g/10分、特に0.5〜30g/10分の範囲のものが好適に使用できる。
Moreover, weight reduction can be attained by mix | blending an organic hollow filler which consists of a hollow filler, for example, inorganic hollow fillers, such as a glass balloon and a silica balloon, a polyvinylidene fluoride, a polyvinylidene fluoride copolymer, etc. Furthermore, in order to improve various physical properties such as weight reduction, it is possible to mix various foaming agents, and it is also possible to mix gas mechanically during mixing.
In addition to the above components, additives such as known resin components can be used in combination with the thermoplastic material according to the present invention in order to improve various properties.
As the resin component, for example, a polyolefin resin or a polystyrene resin can be used alone or in combination. By adding these, the workability and heat resistance of the thermoplastic material according to the present invention can be improved. Examples of the polyolefin resin include polyethylene, isotactic polypropylene, a copolymer of propylene and a small amount of other α-olefin (for example, propylene-ethylene copolymer, propylene / 4-methyl-1-pentene copolymer). ), Poly (4-methyl-1-pentene), polybutene-1, and the like. When isotactic polypropylene or a copolymer thereof is used as the polyolefin resin, those having an MFR (JIS K7210) in the range of 0.1 to 50 g / 10 min, particularly 0.5 to 30 g / 10 min can be preferably used. .

また、ポリスチレン樹脂としては、公知の製造方法で得られたものであれば、ラジカル重合法、イオン重合法のいずれで得られたものも好適に使用できる。ポリスチレン樹脂の数平均分子量は、好ましくは5000〜500000、より好ましくは10000〜200000の範囲から選択でき、分子量分布〔重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)〕は5以下のものが好ましい。
このポリスチレン樹脂としては、例えば、ポリスチレン、スチレン単位含有量60重量%以上のスチレン−ブタジエンブロック共重合体、ゴム補強ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリp−t−ブチルスチレンなどが挙げられ、これらは一種または二種以上を併用してもよい。さらに、これらポリマーを構成するモノマーの混合物を重合して得られる共重合体も用いることができる。
また、前記ポリオレフィン樹脂とポリスチレン樹脂とを併用することもできる。本発明に係る熱可塑性材料にこれらの樹脂を添加する場合、ポリオレフィン樹脂単独を添加する場合に比較してポリスチレン樹脂を併用すると、得られる材料の硬度が高くなる傾向にある。したがって、これらの配合比率を選択することにより、得られる熱可塑性材料の硬度を調整することもできる。この場合、ポリオレフィン樹脂/ポリスチレン樹脂の比率は95/5〜5/95(重量比)の範囲から選択することが好ましい。
In addition, as the polystyrene resin, those obtained by any of the radical polymerization method and the ionic polymerization method can be suitably used as long as they are obtained by a known production method. The number average molecular weight of the polystyrene resin is preferably selected from the range of 5,000 to 500,000, more preferably 10,000 to 200,000, and the molecular weight distribution [ratio of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) (Mw / Mn) ] Is preferably 5 or less.
Examples of the polystyrene resin include polystyrene, styrene-butadiene block copolymer having a styrene unit content of 60% by weight or more, rubber reinforced polystyrene, poly α-methylstyrene, poly pt-butylstyrene, and the like. May be used alone or in combination of two or more. Furthermore, a copolymer obtained by polymerizing a mixture of monomers constituting these polymers can also be used.
The polyolefin resin and polystyrene resin can be used in combination. When these resins are added to the thermoplastic material according to the present invention, when a polystyrene resin is used in combination as compared with the case of adding a polyolefin resin alone, the hardness of the resulting material tends to increase. Therefore, the hardness of the obtained thermoplastic material can also be adjusted by selecting these blending ratios. In this case, the ratio of polyolefin resin / polystyrene resin is preferably selected from the range of 95/5 to 5/95 (weight ratio).

これらの樹脂成分を併用する場合、本発明の効果を損なわない範囲において使用すべきであり、配合量は熱可塑性エラストマー100重量部に対して、0〜100重量部程度であることが好ましく、例えばポリオレフィン樹脂の場合は、特に0.1〜50重量部がより好ましい。樹脂成分の配合量が100重量部を超えると得られる熱可塑性材料の硬度が高くなり過ぎるため好ましくない。なお、樹脂成分としてポリオレフィン樹脂を使用する場合、共重合体(熱可塑性エラストマー)100重量部に対して、特に前述の軟化剤を1〜500重量部の範囲で配合することがより好ましい。
また、他の添加剤として、必要に応じて、難燃剤,抗菌剤,ヒンダードアミン系光安定剤,紫外線吸収剤,酸化防止剤,着色剤,シリコーンオイル,シリコーンポリマー,クマロン樹脂,クマロン−インデン樹脂,フェノールテルペン樹脂,石油系炭化水素,ロジン誘導体などの各種粘着付与剤(タッキファイヤー)、レオストマーB(商品名:理研ビニル社製)などの各種接着剤性エラストマー、ハイブラー(商品名:クラレ社製、ビニル−ポリイソプレンブロックの両末端にポリスチレンブロックが連結したブロック共重合体)、ノーレックス(商品名:日本ゼオン社製、ノルボルネンを開環重合して得られるポリノルボルネン)などの他の熱可塑性エラストマー又は樹脂などを併用することができる。
When these resin components are used in combination, they should be used within the range not impairing the effects of the present invention, and the blending amount is preferably about 0 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer. In the case of a polyolefin resin, 0.1 to 50 parts by weight is particularly preferable. If the blending amount of the resin component exceeds 100 parts by weight, the hardness of the resulting thermoplastic material becomes too high, which is not preferable. In addition, when using polyolefin resin as a resin component, it is more preferable to mix | blend especially the above-mentioned softener in the range of 1-500 weight part with respect to 100 weight part of copolymers (thermoplastic elastomer).
Other additives include flame retardants, antibacterial agents, hindered amine light stabilizers, UV absorbers, antioxidants, colorants, silicone oils, silicone polymers, coumarone resins, coumarone-indene resins, as necessary. Various tackifiers such as phenol terpene resin, petroleum hydrocarbons, rosin derivatives (tackifier), various adhesive elastomers such as Rheostomer B (trade name: manufactured by Riken Vinyl Co., Ltd.), Hibler (trade name: manufactured by Kuraray Other thermoplastic elastomers such as a block copolymer in which polystyrene blocks are connected to both ends of a vinyl-polyisoprene block) and Norex (trade name: polynorbornene obtained by ring-opening polymerization of norbornene). Or resin etc. can be used together.

上記シリコーンポリマーは、重量平均分子量が10000以上、好ましくは100000以上であるものが望ましい。上記シリコーンポリマーは、組成物を用いた成形品の表面粘着性を改善する。該シリコーンポリマーは、取扱い性を良くするために、汎用の熱可塑性ポリマー、例えばポリエチレン,ポリプロピレン,ポリスチレンなどに高濃度で配合されたものを用いることができる。特に、ポリプロピレンとの配合品が作業性,物性ともに良好である。
このような材料は、例えば東レダウコーニングシリコーン(株)より市販されている、シリコーンコンセントレートBY27シリーズ汎用タイプとして容易に入手できるものを使用してもよい。
シリコーンポリマーを配合することにより、成形体の表面状況を改善することができるのであるが、シリコーンポリマーと、ビニル芳香族化合物ブロックと共役ジエン系化合物ブロックからなる共重合体との混和性は、必ずしも良好ではない。これは、各々のポリマーの化学的な組成が、著しく異なっていることからも容易に想像できる。従って、配合物の内容、成形体の成形条件によっては、シリコーンポリマーの分離が生じる可能性がある。その際、ビニル芳香族化合物ブロックと共役ジエン系化合物ブロックからなる共重合体に対して比較的混和性の良好なポリマー、例えばポリオレフィン樹脂に、シリコーンポリマーを化学的に結合させたグラフトポリマーを使用することにより、その状態を改善することができる。このような材料としては、例えば、東レダウコーニングシリコーン(株)よりBY27シリーズグラフトタイプとして市販されているもの等を使用してもよい。
The silicone polymer has a weight average molecular weight of 10,000 or more, preferably 100,000 or more. The silicone polymer improves the surface tackiness of a molded article using the composition. As the silicone polymer, a general-purpose thermoplastic polymer such as polyethylene, polypropylene, or polystyrene blended at a high concentration can be used in order to improve the handleability. In particular, a blended product with polypropylene has good workability and physical properties.
As such a material, for example, a commercially available silicone concentrate BY27 series general-purpose type commercially available from Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. may be used.
By blending the silicone polymer, the surface condition of the molded product can be improved. However, the miscibility between the silicone polymer and the copolymer comprising a vinyl aromatic compound block and a conjugated diene compound block is not necessarily limited. Not good. This can be easily imagined because the chemical composition of each polymer is significantly different. Accordingly, the silicone polymer may be separated depending on the content of the blend and the molding conditions of the molded body. At that time, a polymer having a relatively good miscibility with a copolymer composed of a vinyl aromatic compound block and a conjugated diene compound block, for example, a graft polymer in which a silicone polymer is chemically bonded to a polyolefin resin is used. Thus, the state can be improved. As such a material, you may use what is marketed as a BY27 series graft type from Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., for example.

本発明に係る熱可塑性材料の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を適用することができる。例えば、前記の各成分及び所望により用いられる添加剤成分を加熱混練機、例えば、一軸押出機,二軸押出機,ロール,バンバリーミキサー,プラベンダー,ニーダー,高剪断型ミキサーなどを用いて溶融混練りし、さらに、所望により有機パーオキサイドなどの架橋剤、架橋助剤などを添加したり、又は、これら必要な成分を同時に混合し、加熱溶融混練りすることにより、容易に製造することができる。
また、高分子有機材料と軟化剤とを混練りした熱可塑性材料を予め用意し、この材料を、ここに用いたものと同種か若しくは種類の異なる一種以上の高分子有機材料に更に混ぜ合わせて製造することもできる。
さらに、本発明に係る熱可塑性材料においては、有機パーオキサイドなどの架橋剤,架橋助剤などを添加して架橋することも可能である。
The method for producing the thermoplastic material according to the present invention is not particularly limited, and a known method can be applied. For example, the above-mentioned components and optional additive components are melt-mixed using a heating kneader, such as a single screw extruder, twin screw extruder, roll, Banbury mixer, plastic bender, kneader, high shear mixer, etc. It can be easily produced by kneading and further adding a crosslinking agent such as an organic peroxide, a crosslinking aid, etc., if necessary, or mixing these necessary components at the same time and heating and kneading. .
In addition, a thermoplastic material in which a polymer organic material and a softener are kneaded is prepared in advance, and this material is further mixed with one or more kinds of polymer organic materials of the same type or different types from those used here. It can also be manufactured.
Furthermore, the thermoplastic material according to the present invention can be cross-linked by adding a cross-linking agent such as an organic peroxide, a cross-linking aid or the like.

ここで、部分架橋のために添加し得る架橋剤としては、有機パーオキサイドが好適に挙げられ、具体的には、例えば、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−ヘキサン;2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)−ヘキサン;t−ブチルパーオキシベンゾエート;ジクミルパーオキサイド;t−ブチルクミルパーオキサイド;ジイソプロピルベンゾハイドロパーオキサイド;1,3−ビス−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)−ベンゼン;ベンゾイルパーオキサイド;1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンなどが挙げられ、また、有用な架橋助剤としては、例えば、ジビニルベンゼン,トリメチロールプロパントリアクリレート,エチレンジメタクリレート,ジアリルフタレート,キノンジオキシム,フェニレンビスマレイミド,ポリエチレングリコールジメタクリレート,不飽和シラン化合物などが挙げられる。これら有機パーオキサイド及び架橋助剤は、配合材料全体を100重量部としたとき、0.1〜5重量部の範囲で、任意に使用して架橋度を調整することができる。これらの有機パーオキサイド及び架橋助剤は、必要に応じてそれぞれ二種以上を併用することもできる。なお、架橋助剤として不飽和シラン化合物を使用した場合には、さらにシラノール縮合触媒の存在下で水分と接触させて架橋を進行させることができる。   Here, as a crosslinking agent that can be added for partial crosslinking, an organic peroxide is preferably exemplified, and specifically, for example, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy). -Hexane; 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) -hexane; t-butylperoxybenzoate; dicumyl peroxide; t-butylcumyl peroxide; diisopropylbenzohydroperoxide; -Bis- (t-butylperoxyisopropyl) -benzene; benzoyl peroxide; 1,1-di (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane and the like, and useful crosslinking aids. Examples of the agent include divinylbenzene, trimethylolpropane triacrylate, ethylene dimethacrylate, Diallyl phthalate, quinone dioxime, phenylene bismaleimide, polyethylene glycol dimethacrylate, and the like unsaturated silane compound. These organic peroxides and crosslinking aids can be arbitrarily used in the range of 0.1 to 5 parts by weight, when the total blending material is 100 parts by weight, and the degree of crosslinking can be adjusted. These organic peroxides and crosslinking assistants can be used in combination of two or more, if necessary. In addition, when an unsaturated silane compound is used as a crosslinking aid, the crosslinking can be further advanced by contacting with moisture in the presence of a silanol condensation catalyst.

本発明の弾性部材は、前記の熱可塑性材料から構成されるものであって、インクが充填されるインク室と、記録ヘッド部にインクを供給するインク供給部とを有するインクタンクに用いられる。
この弾性部材は、前記インクタンクにおいて、弾性部材を必要とするパーツであれば、特に制限はなく、いかなるパーツにも使用することができるが、例えば、インク室とインク供給部とを分割する位置に設けられ、かつ該インク室とインク供給部との圧力差により移動し、インク室に充填されたインクを記録ヘッド部に供給するインクタンク弁として、あるいはインクタンクのインク供給口に設けられ、かつ該インク供給口からインクが洩れるのを防止するインクタンクのシール部材として使用するのが、特に好ましい。
これらの弾性部材に、前記したSEBS,SEPSなどの熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性材料を使用することにより、以下に示す効果を奏する。
前記インクタンク弁は、通常プラスチック基材の表面に弾性材料が一体的に形成された構造を有しており、このような構造の成形物を作製する場合には、工程が簡単で、製造コストの低い二色成形法による射出成形が有利である。該弾性材料として従来用いられている熱硬化性ゴムでは、プラスチックとの二色成形が困難であったが、本発明のように、SEBS,SEPSなどの熱可塑性エラストマーを含む材料を用いることにより、二色成形が可能となり、低いコストでインクタンク弁を作製することができる。
The elastic member of the present invention is made of the thermoplastic material described above, and is used in an ink tank having an ink chamber filled with ink and an ink supply unit that supplies ink to the recording head unit.
The elastic member is not particularly limited as long as it is a part that requires the elastic member in the ink tank, and can be used for any part. For example, a position where the ink chamber and the ink supply unit are divided. And an ink tank valve that moves due to a pressure difference between the ink chamber and the ink supply unit and supplies ink filled in the ink chamber to the recording head unit, or is provided at an ink supply port of the ink tank, It is particularly preferable to use the ink tank as a seal member for preventing ink leakage from the ink supply port.
By using a thermoplastic material containing a thermoplastic elastomer such as SEBS or SEPS as described above for these elastic members, the following effects can be obtained.
The ink tank valve usually has a structure in which an elastic material is integrally formed on the surface of a plastic substrate. When a molded product having such a structure is manufactured, the process is simple and the manufacturing cost is low. The injection molding by the two-color molding method with low is advantageous. With thermosetting rubbers conventionally used as the elastic material, two-color molding with plastics was difficult, but by using a material containing a thermoplastic elastomer such as SEBS or SEPS as in the present invention, Two-color molding is possible, and an ink tank valve can be produced at low cost.

また、従来の熱硬化性ゴムでは、低硬度化した材料で所望形状の部材を成形,加硫するのが困難であったが、本発明のように、SEBS,SEPSなどの熱可塑性エラストマーを含む材料を用いることにより、これが可能となり、適度の弾性を有し、かつ機械物性に優れた成形体が得られる。
さらに、本発明で用いる熱可塑性材料においては、SEBS,SEPSなどの熱可塑性エラストマーを低硬度化する際に使用するオイル成分として、パラフィン系オイルなど、インクに対して極性の大きく異なる液体を使用することができ、しかも、それらのオイルは、SEBS,SEPSなどの熱可塑性エラストマーの凝集ドメインであるスチレンブロックに対して相溶しにくく、エラストマーの強度などの物性に対して、影響が少ない。また、SEBS,SEPSなどの熱可塑性エラストマーを使用すると、インクなどの溶媒による膨潤などの変化が小さく、耐久性に優れるインクタンク弁やインクタンクのシール部材、記録ヘッドからインクが洩れるのを防止するシール部材などを与えることができる。
なお、本発明のシール部材は、インク供給口に設置するほか、インク供給部と記録ヘッドを連結する結合部等にも使用することができる。
本発明はまた、前記のSEBS,SEPSなどの熱可塑性エラストマーを含む材料から構成された弾性部材、特に好ましくはインクタンク弁及び/又はインクタンクのシール部材を用いたインクタンクをも提供する。
本発明のインクタンクは、該弾性部材を用いたものであればよく、特に制限されず、インクをポリウレタンなどの発泡体で保持したものであってもよく、このような発泡体を充填していないものであってもよい。
In addition, with conventional thermosetting rubbers, it has been difficult to form and vulcanize a member having a desired shape with a low hardness material. However, as in the present invention, it includes thermoplastic elastomers such as SEBS and SEPS. This can be achieved by using a material, and a molded article having appropriate elasticity and excellent mechanical properties can be obtained.
Furthermore, in the thermoplastic material used in the present invention, a liquid having a greatly different polarity with respect to the ink, such as paraffinic oil, is used as an oil component used for reducing the hardness of a thermoplastic elastomer such as SEBS or SEPS. In addition, these oils are hardly compatible with styrene blocks that are aggregation domains of thermoplastic elastomers such as SEBS and SEPS, and have little influence on physical properties such as elastomer strength. In addition, when a thermoplastic elastomer such as SEBS or SEPS is used, changes such as swelling due to a solvent such as ink are small, and ink leaks from an ink tank valve, an ink tank seal member, and a recording head that are excellent in durability. A seal member or the like can be provided.
In addition, the seal member of the present invention can be used not only at the ink supply port but also at a coupling portion for connecting the ink supply portion and the recording head.
The present invention also provides an ink tank using an elastic member composed of a material containing a thermoplastic elastomer such as SEBS or SEPS, particularly preferably an ink tank valve and / or an ink tank seal member.
The ink tank of the present invention is not particularly limited as long as it uses the elastic member, and may be one in which the ink is held by a foam such as polyurethane, and is filled with such a foam. It may not be.

また、前記インクタンク弁やインクタンクのシール部材の形状としては、特に制限はなく、従来インクタンクに使用されているものと同じ形状のものを挙げることができる。それらの製造方法については、例えばインクタンクのシール部材の場合は、射出成形や押出成形など、従来公知の成形方法を採用することができる。一方、インクタンク弁の場合は、例えば基材となるプラスチックを金型内に溶融射出成形し、次いでその上に本発明に係る熱可塑性材料を溶融射出成形してプラスチック成形物の表面に、該熱可塑性材料を積層して一体化させる二色成形法を採用することができる。あるいは、まず、プラスチックを金型内に溶融射出成形したのち、その成形物を他の金型にインサートし、その表面に、本発明に係る熱可塑性材料を溶融射出成形して、プラスチック成形物の表面に、該熱可塑性材料を積層して一体化させるインサート成形法を採用することができる。   The shape of the ink tank valve or the ink tank seal member is not particularly limited, and examples thereof include those having the same shape as those used in conventional ink tanks. As for these production methods, for example, in the case of a seal member of an ink tank, conventionally known molding methods such as injection molding and extrusion molding can be employed. On the other hand, in the case of an ink tank valve, for example, plastic as a base material is melt-injected into a mold, and then the thermoplastic material according to the present invention is melt-injected and molded on the surface of the plastic molded product. A two-color molding method in which thermoplastic materials are laminated and integrated can be employed. Alternatively, first, after the plastic is melt-injected into a mold, the molded product is inserted into another mold, and the thermoplastic material according to the present invention is melt-injected and molded on the surface thereof. An insert molding method in which the thermoplastic material is laminated and integrated on the surface can be employed.

次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、以下の実施例,比較例及び参考例における物性評価は、下記の方法により行った。
(1)材料の硬度
JIS K6301(A型)に準拠した。
(2)軟化剤のブリード量
直径25mm,厚さ2mmのサンプルを鉄板に挟み、サンプルの厚みが1mmになるまで圧縮し、70℃で48時間放置した後、サンプルの重量を測定して圧縮前のサンプルの重量から減じた値を軟化剤のブリード量とし、それを重量百分率(%)で表示した。
なお、共重合体の溶解度パラメーター(SP値)の測定は常法にて行い、数平均分子量の測定は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ〔GPC:東ソー製,GMH−XL(2本直列)〕により行い、示差屈折率(RI)を用いて、単分散ポリスチレンを標準としてポリスチレン換算で行った。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
The physical properties in the following examples, comparative examples and reference examples were evaluated by the following methods.
(1) Material hardness It conformed to JIS K6301 (A type).
(2) Bleeding amount of softening agent A sample having a diameter of 25 mm and a thickness of 2 mm is sandwiched between iron plates, compressed until the thickness of the sample becomes 1 mm, and left at 70 ° C. for 48 hours, and then the weight of the sample is measured before compression. The value subtracted from the weight of the sample was taken as the bleed amount of the softening agent and expressed as a percentage by weight (%).
The solubility parameter (SP value) of the copolymer is measured by a conventional method, and the number average molecular weight is measured by gel permeation chromatography [GPC: manufactured by Tosoh Corporation, GMH-XL (two in series)]. Using a differential refractive index (RI), the measurement was performed in terms of polystyrene using monodisperse polystyrene as a standard.

実施例1〜,比較例及び参考例1〜4
(1)熱可塑性材料(インクタンク用弾性部材原料)の調製
第1表に示した配合からなる各成分を充分に混練して熱可塑性材料のサンプルを調製し、物性の評価を行った。
その結果、第1表から明らかなように、実施例1〜の材料ではブリードは殆ど観測できなかったが、比較例の材料ではブリード量が多く、参考例1,2の材料でも多少のブリードが観測された。
Examples 1 3 and Comparative Examples and Reference Example 1-4
(1) Preparation of thermoplastic material (raw material for ink tank elastic member) Each component having the composition shown in Table 1 was sufficiently kneaded to prepare a sample of the thermoplastic material, and the physical properties were evaluated.
As a result, as is apparent from Table 1, almost no bleed was observed in the materials of Examples 1 to 3 , but the amount of bleed was large in the material of the comparative example. Was observed.

(2)インクタンク弁の作成
次に、上記(1)で得られた熱可塑性材料を用い、金型温度80℃,樹脂温度190℃の製造条件にて、インクタンク弁を作成した。
このようにして得られた弁を、インクタンクのインク室とインク供給部とを分割する位置に装着して、インク供給試験及び長時間(120℃,1000時間)の耐久試験を行った。その結果を第1表に示した。ここで○印はブリードによるインクへの汚染が全くなく、また弁として充分に機能していることを示す。一方×印はブリードによるインクへの汚染があることを示し、−は測定不能であることを示す。
その結果、実施例1〜ではどちらの特性(インク供給性能及び耐久性)も満足できたが、比較例の材料は、ポリプロピレン樹脂への接着性が悪く、弁として使用することができず、参考例1,2の材料でも耐久試験の際にブリードによるインクへの汚染が観測されることがあった。
(2) Preparation of Ink Tank Valve Next, an ink tank valve was prepared using the thermoplastic material obtained in (1) above under the manufacturing conditions of a mold temperature of 80 ° C. and a resin temperature of 190 ° C.
The valve thus obtained was mounted at a position where the ink chamber of the ink tank and the ink supply unit were divided, and an ink supply test and a long-term durability test (120 ° C., 1000 hours) were performed. The results are shown in Table 1. Here, the ◯ mark indicates that there is no contamination of the ink by bleed and that it functions sufficiently as a valve. On the other hand, x indicates that the ink is contaminated by bleeding, and-indicates that measurement is not possible.
As a result, in Examples 1 to 3 , both properties (ink supply performance and durability) were satisfactory, but the material of the comparative example had poor adhesion to polypropylene resin and could not be used as a valve. Even in the materials of Reference Examples 1 and 2, contamination of ink due to bleed was observed during the durability test.

(3)インクタンクのシール部材の作成
次に、上記(1)で得られた熱可塑性材料を用い、金型温度80℃,樹脂温度170℃の製造条件にて、インクタンクのシール部材を作成した。
このようにして得られたシール部材を、インク供給部端部に装着して、長時間(120℃,1000時間)の耐久試験を行った。その結果を第1表に示した。
ここで○印はブリードによるインクへの汚染が全くないと同時に、インク漏れが全くないことを示す。一方×印はブリードによるインクへの汚染があることを示し、−は測定不能であることを示す。
その結果、実施例1〜ではインク漏れ等は観測されず、良好な耐久性が得られたが、比較例の材料はポリプロピレン樹脂への接着性が悪く、シール部材として使用することができず、参考例1,2の材料でも耐久試験の際にブリードによるインクへの汚染が観測されることがあった。
(3) Preparation of ink tank seal member Next, using the thermoplastic material obtained in (1) above, an ink tank seal member is prepared under the manufacturing conditions of a mold temperature of 80 ° C and a resin temperature of 170 ° C. did.
The seal member thus obtained was attached to the end of the ink supply unit, and a long-term durability test (120 ° C., 1000 hours) was performed. The results are shown in Table 1.
Here, a circle indicates that there is no ink contamination due to bleeding, and there is no ink leakage. On the other hand, x indicates that the ink is contaminated by bleeding, and-indicates that measurement is not possible.
As a result, ink leakage or the like was not observed in Examples 1 to 3 , and good durability was obtained. However, the material of the comparative example had poor adhesion to polypropylene resin and could not be used as a sealing member. Even in the materials of Reference Examples 1 and 2, contamination of the ink due to bleeding was sometimes observed during the durability test.

Figure 0004160096
Figure 0004160096

Figure 0004160096
Figure 0004160096

実施例配合原料の説明
ポリマーA:数平均分子量10万のSEPSポリマー,SP値8.5
ポリマーB:数平均分子量7万のSEPSポリマー,SP値8.5
ポリマーC:数平均分子量5万のSEBSポリマー,SP値8.5
軟化剤A:パラフィン系オイル〔出光興産(株)製,商品名:PW380〕(数平均分子量750,SP値7.8)
添加剤A:ポリプロピレン樹脂
添加剤B:シリコーンポリマーとポリプロピレン樹脂が等量混合されたもの
添加剤C:ポリプロピレン樹脂にグラフトされたシリコーンポリマー
添加剤D:カーボンブラック
添加剤E:硫黄
添加剤F:ポリフェニレンエーテル樹脂
Description of Examples Compounding Materials Polymer A: SEPS polymer having a number average molecular weight of 100,000, SP value of 8.5
Polymer B: SEPS polymer with a number average molecular weight of 70,000, SP value of 8.5
Polymer C: SEBS polymer having a number average molecular weight of 50,000, SP value of 8.5
Softener A: Paraffinic oil [manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., trade name: PW380] (number average molecular weight 750, SP value 7.8)
Additive A: Polypropylene resin additive B: Equivalent mixture of silicone polymer and polypropylene resin Additive C: Silicone polymer additive grafted on polypropylene resin D: Carbon black additive E: Sulfur additive F: Polyphenylene Ether resin

Claims (4)

インクを供給して記録媒体に印字を記録するインクジェット記録装置に使用される弾性部材であって、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つからなる共重合体100重量部、ポリオレフィン樹脂0.1〜50重量部及び軟化剤1〜500重量部からなる材料から構成され、JIS K6301(A型)に準拠して測定した硬度が30以下であり、インクジェット記録装置本体部に設けられ、かつシール部材として用いられることを特徴とするインクジェット記録装置用弾性部材。 An elastic member used in an ink jet recording apparatus for recording ink on a recording medium by supplying ink, and a polymer mainly composed of a conjugated diene compound and at least one polymer block mainly composed of a vinyl aromatic compound It is composed of a material comprising 100 parts by weight of a copolymer comprising at least one block, 0.1 to 50 parts by weight of a polyolefin resin, and 1 to 500 parts by weight of a softening agent, and measured in accordance with JIS K6301 (A type). An elastic member for an ink jet recording apparatus , having a hardness of 30 or less, provided in a main body of the ink jet recording apparatus, and used as a seal member. 前記共重合体の数平均分子量が30000以上であることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置用弾性部材。 Claim 1 Symbol mounting of the ink jet recording apparatus elastic member number average molecular weight of the copolymer is equal to or 30000 or more. 前記ポリオレフィン樹脂が、シリコーンポリマー化学的に結合させたグラフトポリマーであることを特徴とする請求項又は記載のインクジェット記録装置用弾性部材。 The polyolefin resin is, according to claim 1 or 2 jet recording apparatus elastic member, wherein the silicone polymer are chemically grafted polymer conjugated. 請求項1〜のいずれかに記載の弾性部材をインクジェット記録装置本体部に用いたことを特徴とするインクジェット記録装置。 An ink jet recording apparatus characterized by using an elastic member according to the ink jet recording apparatus main body portion to one of claims 1 to 3.
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