JP4673982B2

JP4673982B2 - Elastic member for ink jet recording apparatus, ink tank, and ink jet recording apparatus

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Publication number: JP4673982B2
Application number: JP2001022868A
Authority: JP
Inventors: 成彦真下; 洋広斉藤; 忠宇都宮; 泰典福田; 潤新井
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP2002225303A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置用弾性部材、インクタンク及びインクジェット記録装置に関し、さらに詳しくは、記録ヘッドに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などで用いられるインクタンクにおいて、インクタンク弁やインクタンクのシール部材などとして使用され、また、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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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（特開昭６２−２３１７５９号公報）。
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。
【０００５】
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れがあり、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（特開平８−１７４８６０号公報）。
【０００６】
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。
さらに、近年、カラーインクジェットプリンターの高性能化（印字性能が３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉ（ドット／インチ）以上、多色化など）に伴い、所望の色彩が正確に印刷されること、水、色素及び界面活性剤からなるインク中での耐久性に優れることが、インクジェット記録装置用部材に要求されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような状況下で、インクジェット記録装置において、特に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、あるいは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シール部材などとして好適に用いられ、また、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、インクへのオイルブリードが少ない熱可塑性エラストマー組成物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タンク及び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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、特定の水添ブロック共重合体、特定の非芳香族系ゴム用軟化剤及びポリプロピレンからなる熱可塑性エラストマー組成物で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、（ａ）３つの重合体ブロックからなり、該３つの重合体ブロックのうちの両末端の重合体ブロックが、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックであり、該両端の重合体ブロックの中間にある重合体ブロックが、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックであるブロック共重合体に水素添加して得られる水添ブロック共重合体であって、ゲルパーミエイションクロマトグラフ（ＧＰＣ）法により測定した重量平均分子量が２５万以上の水添ブロック共重合体１００重量部、（ｂ）４０℃における動粘度が３５０〜４００ｍｍ²／ｓｅｃであり、かつゲルパーミエイションクロマトグラフ（ＧＰＣ）法により測定した重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）が1.８以下である非芳香族系ゴム用軟化剤６０〜１７０重量部及び（ｃ）ポリプロピレン５〜３０重量部からなる熱可塑性エラストマー組成物で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、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おいて、前記弾性部材を用いたことを特徴とするインクタンクを提供するものである。
さらに、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。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の弾性部材においては、これを構成する熱可塑性エラストマー組成物の（ａ）成分として、３つの重合体ブロックからなり、該３つの重合体ブロックのうちの両末端の重合体ブロックが、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックであり、該両端の重合体ブロックの中間にある重合体ブロックが、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックであるブロック共重合体に水素添加して得られる水添ブロック共重合体が用いられる。
前記ブロック共重合体としては、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などが挙げられる。このようなブロック共重合体に水素添加して得られる水添ブロック共重合体としては、例えばスチレン−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体（ＳＥＰＳ）などを挙げることができる。なお、これらの水添ブロック共重合体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。
【００１０】
（ａ）成分の水添ブロック共重合体は、ゲルパーミエイションクロマトグラフ（ＧＰＣ）法により測定した重量平均分子量が２５万以上であることが必要である。この重量平均分子量が２５万未満であると、本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物をインクタンク用弾性部材として用いたときに耐久性の点で問題がある。また、この重量平均分子量は特に制限はないが、通常は４０万程度である。
【００１１】
本発明の弾性部材に用いられる熱可塑性エラストマー組成物においては、前記水添ブロック共重合体を低硬度化する目的で、（ｂ）４０℃における動粘度が３５０〜４００ｍｍ²／ｓｅｃであり、かつゲルパーミエイションクロマトグラフ（ＧＰＣ）法により測定した重量平均分子量と数平均分子量の比（Ｍｗ／Ｍｎ）が1.８以下である非芳香族系ゴム用軟化剤を配合する。この軟化剤において、４０℃における動粘度が３５０ｍｍ²／ｓｅｃ未満であると、酸化物からのオイルブリードが著しく大きくなるという不都合が生じ、また４００ｍｍ²／ｓｅｃを超えると、混合がしにくくなるという不都合が生じる。
また、この軟化剤におけるＭｗ／Ｍｎが1.８を超えると、軟化剤がブリードし易くなるという問題が生じる。このＭｗ／Ｍｎは好ましくは1.５〜1.０である。この軟化剤としては重量平均分子量が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。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，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、その重量平均分子量が４５０〜５０００であるものが好ましい。
【００１２】
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、（ａ）成分の水添ブロック共重合体１００重量部に対して６０〜１７０重量部であるが、好ましくは７０〜１６０重量部、より好ましくは１００〜１６０重量部である。この量が６０重量部未満では充分な低硬度化が達成できず熱可塑性エラストマー組成物の柔軟性が不充分となるおそれがあり、また１７０重量部を超えると軟化剤がブリードしやすくなり、かつ熱可塑性エラストマー組成物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、上記水添ブロック共重合体の分子量及び該水添ブロック共重合体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。
【００１３】
（ｃ）成分のポリプロピレンの配合量は、（ａ）成分の水添ブロック共重合体１００重量部に対して５〜３０重量部であるが、５〜２０重量部が好ましく、１０〜１５重量部がより好ましい。ポリプロピレンの配合量が５重量部未満であると、押出し成形性や射出成形性が悪くなるという不都合が生じ、また３０重量部を超えると、硬くなり、柔軟性を発現させることができないいう不都合が生じる。
また、本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物には、組成物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。
【００１４】
【化１】

【００１５】
（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。
【００１６】
ポリフェニレンエーテル樹脂の配合量は、熱可塑性エラストマー組成物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組成物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エラストマー組成物は、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。
【００１７】
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エラストマー組成物には、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、ポリプロピレン以外の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。プロピレン以外のポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン，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の共重合体を用いる場合、そのＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０）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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
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）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）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。
【００２０】
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１０万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。
【００２１】
本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は、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。
さらに、本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物においては、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。
【００２２】
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。
【００２３】
本発明の弾性部材は、前記の熱可塑性エラストマー組成物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。また、本発明の弾性部材は、インクジェットプリンターにおいては、インクジェットプリンター部材及びインクタンク部材として用いられる。
これらの弾性部材に、前記（ａ），（ｂ）及び（ｃ）成分からなる熱可塑性エラストマー組成物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、前記（ａ），（ｂ）及び（ｃ）成分からなる熱可塑性エラストマー組成物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。
【００２４】
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、前記（ａ），（ｂ）及び（ｃ）成分からなる熱可塑性エラストマー組成物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エラストマー組成物においては、（ａ）成分のＳＥＢＳ，ＳＥＰＳなどの水添ブロック共重合体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などの水添ブロック共重合体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、水添ブロック共重合体の強度などの物性に対して、影響が少ない。また、ＳＥＢＳ，ＳＥＰＳなどの水添ブロック共重合体を使用すると、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、前記の熱可塑性エラストマー組成物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。
【００２５】
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。
【００２６】
【実施例】
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、以下の実施例及び比較における物性評価は、下記の方法により行った。
（１）組成物の硬度
ＪＩＳＫ６２５３（Ａ型）に準拠した。
（２）圧縮永久歪み
ＪＩＳ−Ｋ６２６２に準拠した。
（３）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。軟化剤のブリード量が３％未満の場合、市場性があり、高性能品では１％以下であることを要する。
（４）印字評価
各配合物を用いて、市販のインクタンクのインク取り出し口に用いられているゴムシール部品を作製し、この部品を実際のインクジェットプリンターに設置して印字を行ない、インクタンクからインクを取り出すことができなくなるまで印字させて、印字の欠落の発生がないかどうか確認した。
なお、共重合体の重量平均分子量及び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。
オイルのＭｗ／Ｍｎの測定は、分析装置としてＷａｔｅｒｓ社製アライアンスを用い、分離カラムは東ソー製スーパーＨ−ＨカラムとスーパーＨＭ−Ｍカラム２本を用い、移動相としてはＴＨＦを用い、流量0.５ミリリットル／ｍｉｎ、カラム温度４０℃、ＲＩ温度４０℃で行なった。
【００２７】
実施例１〜７，比較例１〜３
（１）熱可塑性エラストマー組成物（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エラストマー組成物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１〜７の組成物ではブリードは殆ど観測できなかったが、比較例１〜３の組成物では多量のブリードが観測された。
（２）インクタンク弁の作製
次に、上記（１）で得られた熱可塑性エラストマー組成物を用い、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製し、これ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た。
（３）インクタンクのシール部材の作製
次に、上記（１）で得られた熱可塑性エラストマー組成物を用い、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製し、インク供給部端部に装着した。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
配合原料の説明
原料（ａ）
ａ−１：（株）クラレ製，セプトン４０７７（重量平均分子量が３５万で、スチレン単位含有量３０重量％のＳＥＰＳ）
ａ−２：（株）クラレ製，セプトン４０５５（重量平均分子量が２９万で、スチレン単位含有量３０重量％のＳＥＰＳ）
ａ−３：（株）クラレ製，セプトン８００６（重量平均分子量が２９万で、スチレン単位含有量３０重量％のＳＥＰＳ）
ａ−４：シェル化学（株）製，クレイトンＧ（重量平均分子量が３０万で、スチレン単位含有量３０重量％のＳＥＢＳ）
ａ−５：旭化成（株）製，タフテックＨ１２７２（重量平均分子量が２５万で、スチレン単位含有量３０重量％のＳＥＢＳ）
ａ−６：旭化成（株）製，タフテックＨ１０４１（重量平均分子量が２０万で、スチレン単位含有量３０重量％のＳＥＢＳ）
原料（ｂ）
ｂ−１：出光興産（株）製，ダイアナプロセスオイルＰＷ３８０（４０℃における動粘度が３８０ｍｍ²／ｓｅｃ、重量平均分子量が７５０、Ｍｗ／Ｍｎが1.１５のパラフィン系オイル）
ｂ−２：日本石油化学（株）製，日石ポリブテンＨＶ−３５（４０℃における動粘度が３３0.０ｍｍ²／ｓｅｃ、重量平均分子量が７５０、Ｍｗ／Ｍｎが1.９４のポリブテン）
ｂ−３：出光興産（株）製，ダイアナプロセスオイルＰＷ３２（４０℃における動粘度が３０ｍｍ²／ｓｅｃ、重量平均分子量が４０４、Ｍｗ／Ｍｎが1.３のパラフィン系オイル）
原料（ｃ）
ｃ−１：日本ポリケム（株）製，ＰＰ−ＢＣ０５Ｂ（無変性のポリプロピレン）
【００３１】
【発明の効果】
本発明のインクジェット記録装置用部材は、インクタンクへのオイルブリードが少なく、この部材を用いたインクジェット記録装置は、高精度で高画質の画像を印刷することができる。また、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、あるいは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シール部材、更には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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an elastic member for an ink jet recording apparatus, an ink tank, and an ink jet recording apparatus. More specifically, the present invention relates to an ink tank used in an ink jet recording apparatus that supplies ink to a recording head and records printing on a recording medium. Used as a seal member for tank valves and ink tanks, etc., and used as a seal member for preventing ink from leaking from the recording head in the ink jet recording apparatus main body, and can be injection molded by a two-color molding method. The present invention also relates to an elastic member made of a material having excellent durability, and an ink tank and an ink jet recording apparatus using the elastic member.
[0002]
[Prior art]
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.
[0003]
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.
[0004]
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 (Japanese Patent Laid-Open No. 62). -231759).
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.
[0005]
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 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-174860).
[0006]
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.
In addition, with recent high performance of color inkjet printers (printing performance of 360 dpi x 360 dpi (dots / inch) or more, multicolor, etc.), desired colors can be printed accurately, water, pigments and surface activity. An ink jet recording apparatus member is required to have excellent durability in an ink made of an agent.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the present invention provides an ink jet recording apparatus that is provided at a position that divides an ink chamber and an ink supply unit, and moves due to a pressure difference between the ink chamber and the ink supply unit. The ink tank valve for supplying the ink filled in the recording head unit or the ink supply port is suitably used as a seal member for preventing the ink from leaking from the ink supply port. It is provided in the main body of the apparatus and is suitably used as a seal member that prevents ink from leaking from the recording head and drying the recording head. Moreover, it can be injection-molded with a plastic using a two-color molding method. It can be molded and vulcanized with a hardened material, has good solvent resistance, has excellent durability, and is an oil-bleeding ink. Jet recording apparatus elastic member is made of a small thermoplastic elastomer composition, and it is an object to provide an ink tank and an ink jet recording apparatus using the elastic member.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have constituted a thermoplastic elastomer composition comprising a specific hydrogenated block copolymer, a specific non-aromatic rubber softener and polypropylene. It has been found that the purpose can be achieved by the elastic member made. 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 that supplies ink to record prints on a recording medium, and comprises (a) three polymer blocks, and among the three polymer blocks, The polymer block at both ends of the polymer block is a polymer block mainly composed of a vinyl aromatic compound, and the polymer block located between the polymer blocks at both ends is a polymer block mainly composed of a conjugated diene compound. 100 weight of a hydrogenated block copolymer obtained by hydrogenating a block copolymer and having a weight average molecular weight of 250,000 or more as measured by gel permeation chromatography (GPC) method parts, the (b) a kinematic viscosity at 40 ° C. is 350~400mm ² / sec, and gel permeation chromatography (GPC) method 60 to 170 parts by weight of a non-aromatic rubber softener having a ratio (Mw / Mn) of the determined weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) of 1.8 or less, and (c) polypropylene 5 to 30 The present invention provides an elastic member for an ink jet recording apparatus comprising a thermoplastic elastomer composition comprising parts by weight.
The present invention also provides an ink tank characterized by using the elastic member in an ink tank having an ink chamber filled with ink and an ink supply unit for supplying ink to a recording head unit. It is.
Furthermore, the present invention also provides an ink jet recording apparatus using the elastic member.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the elastic member of the present invention, the component (a) of the thermoplastic elastomer composition constituting the elastic member is composed of three polymer blocks, and the polymer blocks at both ends of the three polymer blocks are vinyl. This is a polymer block mainly composed of an aromatic compound, and a polymer block in the middle of the polymer blocks at both ends is obtained by hydrogenating a block copolymer that is a polymer block mainly composed of a conjugated diene compound. A hydrogenated block copolymer is used.
Examples of the block copolymer include a styrene-butadiene-styrene block copolymer and a styrene-isoprene-styrene block copolymer. Examples of hydrogenated block copolymers obtained by hydrogenating such block copolymers include styrene-ethylene / butylene-styrene triblock copolymers (SEBS) and styrene-ethylene / propylene-styrene triblock copolymers. Examples thereof include a block copolymer (SEPS). In addition, although these hydrogenated block copolymers are mainly used independently, you may blend and use 2 or more types.
[0010]
The hydrogenated block copolymer of component (a) needs to have a weight average molecular weight of 250,000 or more as measured by gel permeation chromatography (GPC). When the weight average molecular weight is less than 250,000, there is a problem in durability when the thermoplastic elastomer composition according to the present invention is used as an elastic member for an ink tank. The weight average molecular weight is not particularly limited, but is usually about 400,000.
[0011]
In the thermoplastic elastomer composition used for the elastic member of the present invention, for the purpose of reducing the hardness of the hydrogenated block copolymer, (b) the kinematic viscosity at 40 ° C. is 350 to 400 mm ² / sec, and A non-aromatic rubber softening agent having a weight average molecular weight to number average molecular weight ratio (Mw / Mn) of 1.8 or less as measured by gel permeation chromatography (GPC) is blended. In this softener, if the kinematic viscosity at 40 ° C. is less than 350 mm ² / sec, there is a disadvantage that the oil bleed from the oxide becomes remarkably large, and if it exceeds 400 mm ² / sec, mixing becomes difficult. Inconvenience arises.
Moreover, when Mw / Mn in this softener exceeds 1.8, the problem that a softener becomes easy to bleed will arise. This Mw / Mn is preferably 1.5 to 1.0. As the softener, those having a weight average molecular weight of less than 20,000, particularly 10,000 or less, particularly 5,000 or less are preferable.
As such a softening agent, usually a liquid or liquid at room temperature is preferably used. The softener having such properties can be appropriately selected from, for example, various rubber or resin softeners such as mineral oil and synthetic. Here, examples of mineral oils include naphthenic and paraffinic process oils.
Among these, one or two or more kinds selected from non-aromatic oils, particularly mineral oil paraffin oils, naphthenic oils, or synthetic polyisobutylene oils, and the weight average molecular weight is 450 to 5000. Are preferred.
[0012]
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 amount of these softeners is 60 to 170 parts by weight, preferably 70 to 160 parts by weight, more preferably 100 to 160 parts by weight, based on 100 parts by weight of the hydrogenated block copolymer of component (a). Part. If this amount is less than 60 parts by weight, sufficient hardness reduction cannot be achieved and the flexibility of the thermoplastic elastomer composition may be insufficient, and if it exceeds 170 parts by weight, the softener tends to bleed, and This causes a decrease in the mechanical strength of the thermoplastic elastomer composition. The blending amount of the softening agent is preferably selected within the above range depending on the molecular weight of the hydrogenated block copolymer and the type of other components added to the hydrogenated block copolymer.
[0013]
The amount of the component (c) polypropylene is 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the hydrogenated block copolymer of the component (a), preferably 5 to 20 parts by weight, and 10 to 15 parts by weight. Is more preferable. When the blending amount of polypropylene is less than 5 parts by weight, there is a disadvantage that the extrusion moldability and injection moldability are deteriorated, and when it exceeds 30 parts by weight, it becomes hard and the flexibility cannot be expressed. Arise.
Further, the thermoplastic elastomer composition 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 composition. 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.
[0014]
[Chemical 1]

[0015]
(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.
[0016]
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 elastomer compositions. If this blending amount exceeds 250 parts by weight, the hardness of the thermoplastic elastomer composition may be increased, and if it is less than 10 parts by weight, the effect of improving compression set obtained by blending is insufficient. Absent.
Further, the thermoplastic elastomer composition according to the present invention is a flaky inorganic additive such as clay, diatomaceous earth, silica, talc, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, metal oxide, mica, graphite, and aluminum hydroxide. , Various metal powders, wood chips, glass powders, ceramic powders, granular or powdered solid fillers such as granular or powdered polymers, other various natural or artificial short fibers, long fibers (eg, straw, hair, glass fiber) , Metal fibers, various other polymer fibers, etc.).
[0017]
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 elastomer composition according to the present invention in order to improve various properties.
As the resin component, for example, polyolefin resins other than polypropylene, polystyrene resins, and the like 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 polyolefin resins other than propylene include polyethylene, propylene and a small amount of other α-olefin copolymers (for example, propylene-ethylene copolymer, propylene / 4-methyl-1-pentene copolymer), Examples thereof include poly (4-methyl-1-pentene) and polybutene-1. When a copolymer of isotactic polypropylene is used as the polyolefin resin, those having an MFR (JIS K7210) in the range of 0.1 to 50 g / 10 minutes, particularly 0.5 to 30 g / 10 minutes can be preferably used.
[0018]
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).
[0019]
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 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.
Other additives include flame retardants, antibacterial agents, hindered amine light stabilizers, UV absorbers, antioxidants, colorants, silicone polymers, coumarone resins, coumarone-indene resins, phenol terpene resins as necessary. , Petroleum-based hydrocarbons, various adhesive elastomers such as tackifiers such as rosin derivatives, HYBRAR (trade name: manufactured by Kuraray Co., Ltd., block with polystyrene blocks connected to both ends of vinyl-polyisoprene block Other thermoplastic elastomers or resins such as copolymers) can be used in combination.
[0020]
The silicone polymer preferably 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. 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 comprising 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, for example, a material marketed as a BY27 series graft type from Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. may be used.
[0021]
The manufacturing method of the thermoplastic elastomer composition 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. .
Furthermore, the thermoplastic elastomer composition according to the present invention can be crosslinked by adding a crosslinking agent such as an organic peroxide, a crosslinking aid, or the like.
[0022]
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.
[0023]
The elastic member of the present invention is composed of the thermoplastic elastomer composition described above, and is used for an ink tank having an ink chamber filled with ink and an ink supply unit that supplies ink to the recording head unit. It is done.
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. The elastic member of the present invention is used as an ink jet printer member and an ink tank member in an ink jet printer.
By using a thermoplastic elastomer composition composed of the components (a), (b) and (c) 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. The thermosetting rubber conventionally used as the elastic material has been difficult to be two-color molded with plastic, but as in the present invention, the heat comprising the components (a), (b) and (c). By using the plastic elastomer composition, two-color molding becomes possible, and an ink tank valve can be produced at a low cost.
[0024]
In addition, in the conventional thermosetting rubber, 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, (a), (b) and ( This can be achieved by using a thermoplastic elastomer composition comprising the component c), and a molded article having appropriate elasticity and excellent mechanical properties can be obtained.
Further, in the thermoplastic elastomer composition used in the present invention, as an oil component used for reducing the hardness of the hydrogenated block copolymer such as component (a) SEBS or SEPS, paraffin oil or the like is used in the ink. In contrast, liquids having greatly different polarities can be used, and those oils are not compatible with the styrene block which is an agglomeration domain of a hydrogenated block copolymer such as SEBS or SEPS. There is little influence on physical properties such as strength of the copolymer. In addition, when hydrogenated block copolymers such as SEBS and SEPS are 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. It is possible to provide a sealing member for preventing the above.
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 the thermoplastic elastomer composition, 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.
[0025]
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, a 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 and molded 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.
[0026]
【Example】
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 and comparisons were evaluated by the following methods.
(1) Hardness of the composition Conforms to JIS K6253 (A type).
(2) Compression permanent set compliant with JIS-K6262.
(3) 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 amount of bleed of the softening agent and expressed as a percentage by weight (%). When the bleed amount of the softening agent is less than 3%, there is marketability, and for a high-performance product, it is required to be 1% or less.
(4) Printing evaluation Using each composition, a rubber seal part used for an ink outlet of a commercially available ink tank is prepared, and this part is installed in an actual ink jet printer to perform printing. The printer was printed until it could not be taken out, and it was confirmed that there was no missing print.
The weight average molecular weight and number average molecular weight of the copolymer were measured by gel permeation chromatography [GPC: manufactured by Tosoh Corporation, GMH-XL (two in series)], and the differential refractive index (RI) was used. The measurement was performed in terms of polystyrene using monodisperse polystyrene as a standard.
The Mw / Mn of the oil was measured by using an Alliance manufactured by Waters as an analyzer, using a Tosoh Super H-H column and two Super HM-M columns, THF as the mobile phase, and a flow rate of 0. The reaction was carried out at a rate of 0.5 ml / min, a column temperature of 40 ° C., and an RI temperature of 40 ° C.
[0027]
Examples 1-7, Comparative Examples 1-3
(1) Preparation of thermoplastic elastomer composition (raw material for elastic member for ink tank) Each component comprising the formulation shown in Table 1 is sufficiently kneaded to prepare a sample of the thermoplastic elastomer composition, and the physical properties are evaluated. went.
As a result, as apparent from Table 1, bleed was hardly observed in the compositions of Examples 1 to 7, but a large amount of bleed was observed in the compositions of Comparative Examples 1 to 3.
(2) Production of ink tank valve Next, an ink tank valve was produced using the thermoplastic elastomer composition obtained in (1) above under the production conditions of a mold temperature of 80 ° C and a resin temperature of 190 ° C. This was mounted at a position where the ink chamber of the ink tank and the ink supply unit were divided.
(3) Production of Ink Tank Seal Member Next, the ink tank seal member is produced under the production conditions of a mold temperature of 80 ° C. and a resin temperature of 170 ° C. using the thermoplastic elastomer composition obtained in (1) above. Was prepared and attached to the end of the ink supply unit.
[0028]
[Table 1]

[0029]
[Table 2]

[0030]
Explanation of blended raw materials (a)
a-1: manufactured by Kuraray Co., Ltd., Septon 4077 (SEPS having a weight average molecular weight of 350,000 and a styrene unit content of 30% by weight)
a-2: manufactured by Kuraray Co., Ltd., Septon 4055 (SEPS having a weight average molecular weight of 290,000 and a styrene unit content of 30% by weight)
a-3: manufactured by Kuraray Co., Ltd., Septon 8006 (SEPS having a weight average molecular weight of 290,000 and a styrene unit content of 30% by weight)
a-4: manufactured by Shell Chemical Co., Ltd., Clayton G (SEBS having a weight average molecular weight of 300,000 and a styrene unit content of 30% by weight)
a-5: Asahi Kasei Corporation, Tuftec H1272 (SEBS with a weight average molecular weight of 250,000 and a styrene unit content of 30% by weight)
a-6: manufactured by Asahi Kasei Corporation, Tuftec H1041 (SEBS having a weight average molecular weight of 200,000 and a styrene unit content of 30% by weight)
Raw material (b)
b-1: Idemitsu Kosan Co., Ltd., Diana Process Oil PW380 (paraffinic oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 380 mm ² / sec, a weight average molecular weight of 750, and Mw / Mn of 1.15)
b-2: Nippon Petrochemical Co., Ltd., Nisseki Polybutene HV-35 (polybutene having a kinematic viscosity of 330.0 mm ² / sec at 40 ° C., a weight average molecular weight of 750, and Mw / Mn of 1.94)
b-3: Made by Idemitsu Kosan Co., Ltd., Diana Process Oil PW32 (paraffinic oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 30 mm ² / sec, a weight average molecular weight of 404, and Mw / Mn of 1.3)
Raw material (c)
c-1: Nippon Polychem Co., Ltd., PP-BC05B (unmodified polypropylene)
[0031]
【The invention's effect】
The ink jet recording apparatus member of the present invention has less oil bleed to the ink tank, and the ink jet recording apparatus using this member can print a high-quality image with high accuracy. In addition, it can be injection-molded with plastics using a two-color molding method, and can be molded and vulcanized with a low-hardness material. It also has good solvent resistance and excellent durability. In particular, an ink tank valve which is provided at a position where the ink chamber and the ink supply unit are divided and moves due to a pressure difference between the ink chamber and the ink supply unit and supplies the ink filled in the ink chamber to the recording head unit Or a seal member that is provided in the ink supply port and prevents ink from leaking from the ink supply port, and further a seal member that is provided in the ink jet recording apparatus main body and prevents ink from leaking from the recording head Is preferable. 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.

Claims

An elastic member used in an ink jet recording apparatus for recording ink on a recording medium by supplying ink, comprising (a) three polymer blocks, and polymers at both ends of the three polymer blocks The block is a polymer block mainly composed of a vinyl aromatic compound, and the polymer block in the middle of the polymer blocks at both ends is a hydrogenated block copolymer which is a polymer block mainly composed of a conjugated diene compound. A hydrogenated block copolymer obtained by adding 100 parts by weight of a hydrogenated block copolymer having a weight average molecular weight of 250,000 or more measured by gel permeation chromatography (GPC) method, (b) 40 kinematic viscosity at ℃ is 350~400mm ² / sec, and the weight average molecular measured by gel permeation chromatography (GPC) method Heat composed of 60 to 170 parts by weight of a non-aromatic rubber softener having a ratio (Mw / Mn) of (Mw) to number average molecular weight (Mn) of 1.8 or less, and (c) 5 to 30 parts by weight of polypropylene. An elastic member for an ink jet recording apparatus, characterized by comprising a plastic elastomer composition.

The thermoplastic elastomer composition is compression-deformed for 22 hours at a humidity of 25% and a temperature of 70 ° C. for 22 hours as defined by JIS-K6262, and has a compression set of 40% after release, as defined by JIS-K6253. 2. The elastic member for an ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the hardness measured with an A-type durometer is 50 degrees or less.

Used as an ink tank valve that is provided at a position that divides the ink chamber and the ink supply unit, moves by the pressure difference between the ink chamber and the ink supply unit, and supplies the ink filled in the ink chamber to the recording head unit The elastic member for an ink jet recording apparatus according to claim 1 or 2.

3. The elastic member for an ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the elastic member for an ink jet recording apparatus is provided at an ink supply port of the ink tank and is used as a seal member of the ink tank that prevents ink from leaking from the ink supply port.

The elastic member for an ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the elastic member is provided in a main body of the ink jet recording apparatus and used as a seal member.

An ink tank having an ink chamber filled with ink and an ink supply unit that supplies ink to a recording head unit, wherein the elastic member according to claim 1 is used. .

An ink jet recording apparatus using the elastic member according to claim 1.

The ink jet recording apparatus according to claim 7, wherein the ink jet recording apparatus has a performance of 360 dpi × 360 dpi (dot / inch) or more.

The ink jet recording apparatus according to claim 7 or 8, wherein the ink jet recording apparatus is a color ink jet printer using five or more color inks.