JP4673983B2 - 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 - Google Patents
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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特定の結晶性ポリオレフィンからなる熱可塑性エラストマー組成物を急速に冷却固化成形することにより得られる弾性部材により、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３００〜５００ｍｍ2 ／ｓｅｃである非芳香族系ゴム用軟化剤６０〜１７０重量部及び（ｃ）結晶性ポリオレフィン５〜３０重量部からなる、孔径が５０μｍ以下の網状組織体を形成してい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３００〜５００ｍｍ2 ／ｓｅｃ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３００ｍｍ2 ／ｓｅｃ未満であると、配合物からのオイルブリードが著しいという不都合が生じ、また５００ｍｍ2 ／ｓｅｃを超えると、混合が困難となるという不都合が生じる。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。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，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７０〜１５０重量部、より好ましくは１００〜１５０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）成分の結晶性ポリオレフィンは、弾性部材に用いる熱可塑性エラストマー組成物において、インクに対する耐久性を付与するために配合される。結晶性ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンとアクリル酸の共重合体、無水マレイン酸変性のポリプロピレンなどが挙げられ、本発明においてはポリプロピレンが好ましい。
（ｃ）成分の結晶性ポリオレフィンの配合量は、（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。結晶性ポリオレフィンの配合量が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、柔軟性を損なわれるという不都合が生じる。
本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物における網状組織体の孔径は、５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。この孔径が５０μｍを超えると、成形体の中で、網状組織に補強されていない部分ができるおそれがあり、安定した製品とはならないと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、結晶性ポリオレフィ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。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（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。
【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）、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
【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）網状組織体
ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察した。
（２）耐インク性
市販のインクジェットプリンター用インクの中に、７０℃において浸漬し、経時変化を観察した。７０℃において３日間破損しない場合を○、破損が生じた場合を×で示した。
なお、共重合体の重量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。
【００２６】
実施例１〜５，比較例１〜４
第１表に示した配合からなる各成分を充分に混練し、下記の冷却条件下におい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。
冷却条件Ａ：成形時の溶融温度から脱型までの冷却速度が、−７０℃／分より速い。
冷却条件Ｂ：成形時の溶融温度から脱型までの冷却速度が、−５℃／分より 遅い。
その結果、第１表から明らかなように、実施例１〜５の組成物では網状組織体が観察され、かつインク中において破損が生じなかったが、比較例１〜４の組成物ではインク中で破損が生じ、長期間にわたって使用することができないことがわかった。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
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２００２（重量平均分子量が２０万で、スチレン単位含有量２０重量％のＳＥＰＳ）
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）
【００３０】
【発明の効果】
本発明のインクジェット記録装置用部材は、インクタンク中での使用に耐え得るものであり、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。
【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特定の結晶性ポリオレフィンからなる熱可塑性エラストマー組成物を急速に冷却固化成形することにより得られる弾性部材により、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３００〜５００ｍｍ2 ／ｓｅｃである非芳香族系ゴム用軟化剤６０〜１７０重量部及び（ｃ）結晶性ポリオレフィン５〜３０重量部からなる、孔径が５０μｍ以下の網状組織体を形成してい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３００〜５００ｍｍ2 ／ｓｅｃ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３００ｍｍ2 ／ｓｅｃ未満であると、配合物からのオイルブリードが著しいという不都合が生じ、また５００ｍｍ2 ／ｓｅｃを超えると、混合が困難となるという不都合が生じる。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。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，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７０〜１５０重量部、より好ましくは１００〜１５０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）成分の結晶性ポリオレフィンは、弾性部材に用いる熱可塑性エラストマー組成物において、インクに対する耐久性を付与するために配合される。結晶性ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンとアクリル酸の共重合体、無水マレイン酸変性のポリプロピレンなどが挙げられ、本発明においてはポリプロピレンが好ましい。
（ｃ）成分の結晶性ポリオレフィンの配合量は、（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。結晶性ポリオレフィンの配合量が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、柔軟性を損なわれるという不都合が生じる。
本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物における網状組織体の孔径は、５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。この孔径が５０μｍを超えると、成形体の中で、網状組織に補強されていない部分ができるおそれがあり、安定した製品とはならないと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】
（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、結晶性ポリオレフィ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。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（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。
【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）、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
【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）網状組織体
ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察した。
（２）耐インク性
市販のインクジェットプリンター用インクの中に、７０℃において浸漬し、経時変化を観察した。７０℃において３日間破損しない場合を○、破損が生じた場合を×で示した。
なお、共重合体の重量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。
【００２６】
実施例１〜５，比較例１〜４
第１表に示した配合からなる各成分を充分に混練し、下記の冷却条件下におい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。
冷却条件Ａ：成形時の溶融温度から脱型までの冷却速度が、−７０℃／分より速い。
冷却条件Ｂ：成形時の溶融温度から脱型までの冷却速度が、−５℃／分より 遅い。
その結果、第１表から明らかなように、実施例１〜５の組成物では網状組織体が観察され、かつインク中において破損が生じなかったが、比較例１〜４の組成物ではインク中で破損が生じ、長期間にわたって使用することができないことがわかった。
【００２７】
【表１】
【表２】
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２００２（重量平均分子量が２０万で、スチレン単位含有量２０重量％のＳＥＰＳ）
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）
【００３０】
【発明の効果】
本発明のインクジェット記録装置用部材は、インクタンク中での使用に耐え得るものであり、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。
Claims (9)
- 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３００〜５００ｍｍ2 ／ｓｅｃである非芳香族系ゴム用軟化剤６０〜１７０重量部及び（ｃ）結晶性ポリオレフィン５〜３０重量部からなる、孔径が５０μｍ以下の網状組織体を形成してい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。
- （ａ）成分における両末端の重合体ブロックがポリスチレンであり、（ｃ）成分の結晶性ポリオレフィンがポリプロピレンである請求項１に記載のインクジェット記録装置用弾性部材。
- 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用いられる請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置用弾性部材。
- 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用いられる請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置用弾性部材。
- 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請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置用弾性部材。
- 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、請求項１〜５のいずれかに記載の弾性部材を用いたことを特徴とするインクタンク。
- 請求項１〜５のいずれかに記載の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。
- インクジェット記録装置が、３６０ｄｐｉ×３６０ｄｐｉ（ドット／インチ）以上の性能を有するものである請求項７に記載のインクジェット記録装置。
- インクジェット記録装置が、５色以上のカラーインクを使用するカラーインクジェットプリンターである請求項７又は８に記載のインクジェット記録装置。
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