JP5242018B2 - Method for producing waste ink absorber - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットプリンタなどの記録装置において、印刷対象物を支持するプラテンに設けられ、インク吐出機から吐出されて印刷対象物に付着されなかった廃インクを回収するための廃インク吸収体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a waste ink absorber that is provided on a platen that supports a printing object in a recording apparatus such as an ink jet printer and collects waste ink that has been ejected from an ink ejector and has not adhered to the printing object. It relates to a manufacturing method.
従来、インクジェットプリンタなどの記録装置を用い、紙などの印刷対象物の全面に渡って印刷する、いわゆる縁なし印刷を行う場合には、印刷対象物の縁部にまでインク滴を吐出させるため、通過する印刷対象物を支持するプラテンにもインク滴が付着することがある。このため、縁なし印刷可能なインクジェットプリンタでは、プラテンに凹部を形成し、その凹部に印刷対象物に付着しなかったインク滴（廃インク）を落とし込むことで、プラテンに付着した廃インクがその後に通過する印刷対象物に付着しないように構成されている。 Conventionally, when performing so-called borderless printing using a recording device such as an ink jet printer to print over the entire surface of a print object such as paper, in order to eject ink droplets to the edge of the print object, Ink droplets may also adhere to the platen that supports the passing print object. For this reason, in an inkjet printer capable of borderless printing, a concave portion is formed in the platen, and ink droplets (waste ink) that did not adhere to the printing object are dropped into the concave portion, so that the waste ink attached to the platen is thereafter It is comprised so that it may not adhere to the printing target object which passes.
この場合、前記凹部に貫通孔が設けられ、その貫通孔に差し込まれる舌片部を有し、凹部に嵌め込まれる第１吸収部材と、その第１吸収部材に重ねて設けられ、最初に廃インクを受け止める第２吸収部材とを備えたインク排出構造が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。係る第２吸収部材は、具体的には低密度のウレタンフォームで形成されている。
前記特許文献１に記載されている第２吸収部材には、廃インクを吸収しやすい性質と、吸収された廃インクがそのまま保持されることなく排出しやすい性質との相反する性質が要求される。しかしながら、上記第２吸収部材は低密度のウレタンフォームで形成され、その全体が均一構成であることから、性質が一定となる。そのため、第２吸収部材が廃インクを吸収しやすくなると、吸収された廃インクが排出され難くなる傾向を示す。従って、第２吸収部材に廃インクが溜まりやすく、廃インクが残留して凝固すると、その凝固物が印刷対象物である紙の裏面に触れて汚れを生ずる場合があった。このように、廃インクの吸収性と排出性という相反する性質をバランス良く発揮できる廃インクの吸収体は、いまだ得られていない。 The second absorbing member described in Patent Document 1 is required to have a property of being incompatible with the property of easily absorbing waste ink and the property of easily discharging the absorbed waste ink without being retained. . However, since the second absorbent member is formed of a low-density urethane foam and has a uniform structure as a whole, the properties are constant. Therefore, when the second absorbing member easily absorbs waste ink, the absorbed waste ink tends to be difficult to be discharged. Accordingly, waste ink tends to accumulate in the second absorbing member, and when the waste ink remains and solidifies, the solidified product may come into contact with the back surface of the paper that is the printing target, causing stains. As described above, there has not yet been obtained a waste ink absorber capable of exhibiting the opposite properties of waste ink absorbability and discharge property in a well-balanced manner.
そこで本発明の目的とするところは、廃インクの吸収性に優れていると共に、排出性にも優れている廃インク吸収体の製造方法を提供することにある。 Therefore it is an object of the present invention, together with an excellent absorbent waste ink is to provide a manufacturing method of the waste ink absorber is excellent in discharging property.
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の廃インク吸収体の製造方法は、廃インクを吸収すると共に、吸収した廃インクを排出する性質を有するポリウレタン樹脂発泡体よりなる廃インク吸収体の製造方法であって、ポリウレタン樹脂発泡体の全体を圧縮して少なくとも廃インクを吸収する面側を塑性変形させた後、圧縮状態のポリウレタン樹脂発泡体に対しニードルパンチングにより複数個の貫通孔を形成することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a method for producing a waste ink absorber according to the first aspect of the present invention is a waste resin comprising a polyurethane resin foam having a property of absorbing waste ink and discharging the absorbed waste ink. A method for producing an ink absorber, comprising compressing an entire polyurethane resin foam and plastically deforming at least a surface side that absorbs waste ink, and then performing needle punching on the compressed polyurethane resin foam. A through hole is formed.
請求項２に記載の発明の廃インク吸収体は、請求項１に係る発明において、前記圧縮は熱間プレス加工機により１６０〜２３０℃、１〜１２分間の条件で、元の厚さに対して１／２〜１／５の厚さになるように行うことを特徴とするものである。 The waste ink absorber according to a second aspect of the present invention is the invention according to the first aspect, wherein the compression is performed by a hot press machine at 160 to 230 ° C. for 1 to 12 minutes with respect to the original thickness. Thus, the thickness is reduced to 1/2 to 1/5 .
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項１に記載の発明の廃インク吸収体の製造方法では、圧縮と孔形成という簡単な操作により、廃インクの吸収性と排出性とを兼ね備えた廃インク吸収体を容易に製造することができる。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
In the method for manufacturing a waste ink absorber according to the first aspect of the present invention, it is possible to easily manufacture a waste ink absorber having both the absorbability and the discharge capability of the waste ink by a simple operation of compression and hole formation. it can.
請求項２に記載の発明の廃インク吸収体の製造方法では、ポリウレタン樹脂発泡体中のセルが圧縮されてセル間の間隔が狭められ、毛細管現象の発現が容易になって廃インクの吸収性が高められる。従って、請求項１に係る発明の効果に加え、廃インクの吸収性を向上させた廃インク吸収体を製造することができる。 In the method for producing a waste ink absorber according to the second aspect of the invention, the cells in the polyurethane resin foam are compressed, the space between the cells is narrowed, and the capillary phenomenon is easily developed, thereby absorbing the waste ink. Is increased. Therefore, in addition to the effect of the invention according to claim 1, it is possible to manufacture a waste ink absorber having improved waste ink absorbability.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
本実施形態の廃インク吸収体は、廃インクを吸収する性質と、吸収した廃インクを排出する性質とを兼ね備えたものである。すなわち、廃インク吸収体は、ポリウレタン樹脂発泡体（以下、単に発泡体ともいう）により形成され、発泡体表面にインクを１ｃｍ３滴下したとき５秒以内に吸収される吸収性を有すると共に、ＪＩＳ Ｋ６４００−７：２００４（Ｂ法）に準拠して測定される通気量が１０〜２００（ｃｍ３／ｃｍ２／sec）である排出性を有するものである。廃インクの吸収性が前記の５秒以内であることにより、廃インク吸収体上に落ちた廃インクを速やかに吸収する機能が発現される。この吸収性が５秒を越える場合には、廃インクの吸収性が悪く、廃インク吸収体上に廃インクが残存し、その廃インクが印刷対象物である紙に付着する場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The waste ink absorber of this embodiment has both the property of absorbing waste ink and the property of discharging the absorbed waste ink. That is, the waste ink absorber is formed of a polyurethane resin foam (hereinafter also simply referred to as a foam), and has an absorptivity that is absorbed within 5 seconds when 1 cm 3 of ink is dropped on the foam surface. K6400-7: It has the discharge | emission property whose air flow rate measured based on 2004 (B method) is 10-200 (cm < 3 > / cm < 2 > / sec). When the absorbability of the waste ink is within 5 seconds, the function of quickly absorbing the waste ink that has fallen on the waste ink absorber is exhibited. If this absorbency exceeds 5 seconds, the absorbability of the waste ink is poor, and the waste ink may remain on the waste ink absorber, and the waste ink may adhere to the paper that is the object to be printed.
同時に、廃インクの排出性が前述の通気量として１０〜２００（ｃｍ３／ｃｍ２／sec）であることにより、廃インク吸収体に吸収された廃インクが容易に排出される機能が発現される。この通気量が１０（ｃｍ３／ｃｍ２／sec）未満の場合には、廃インクの排出性が不足し、廃インク吸収体内に廃インクが溜まり、それが凝固し、その凝固物が印刷対象物である紙に触れて汚れを生ずる場合がある。その一方、通気量が２００（ｃｍ３／ｃｍ２／sec）を越える場合には、廃インク吸収体の強度が低下し、取扱時に破れを生じる場合がある。 At the same time, the waste ink dischargeability is 10 to 200 (cm 3 / cm 2 / sec) as the above-mentioned air flow rate, and thus the function of easily discharging the waste ink absorbed by the waste ink absorber is exhibited. The When the air flow rate is less than 10 (cm 3 / cm 2 / sec), the waste ink discharge performance is insufficient, the waste ink accumulates in the waste ink absorber, solidifies, and the solidified product is to be printed. There is a case where the paper, which is an object, is touched to cause dirt. On the other hand, when the air flow rate exceeds 200 (cm 3 / cm 2 / sec), the strength of the waste ink absorber is reduced, which may cause tearing during handling.
この排出性を高めるために、ポリウレタン発泡体には直径０．５〜２ｍｍのニードルを使用して貫通孔を複数個設けることが好ましい。それらの貫通孔は発泡体の弾性により見掛け上塞がるが、インクの排出においては発泡体の表裏を貫く直線的な最短の通路として機能し、インクの排出性が高められる。 In order to enhance this discharge property, it is preferable to provide a plurality of through holes in the polyurethane foam using needles having a diameter of 0.5 to 2 mm. These through holes are apparently blocked by the elasticity of the foam, but in discharging the ink, it functions as a straight shortest passage through the front and back of the foam, and the ink discharge performance is enhanced.
ポリウレタン樹脂発泡体は直径０．５〜２ｍｍのニードルによる貫通孔を複数個有し、この貫通孔の数は１０〜５０個／ｃｍ２であることが好ましい。ニードルの直径が０．５ｍｍ未満の場合には、廃インクがポリウレタン樹脂発泡体の貫通孔を通過しにくくなり、廃インクの排出性が低下する。その一方、ニードルの直径が２ｍｍを越える場合には、廃インク吸収体の強度が低下する傾向を示して好ましくない。また、貫通孔の数が１０個／ｃｍ２未満である場合、貫通孔の割合が少なく、廃インクの通過量が低下して廃インクの排出性が悪くなる。一方、貫通孔の数が５０個／ｃｍ２を越える場合、貫通孔の割合が多くなり過ぎ、廃インク吸収体の強度が低くなって好ましくない。 The polyurethane resin foam has a plurality of through holes formed by needles having a diameter of 0.5 to 2 mm, and the number of through holes is preferably 10 to 50 / cm 2 . When the diameter of the needle is less than 0.5 mm, it becomes difficult for the waste ink to pass through the through hole of the polyurethane resin foam, and the waste ink discharge performance is reduced. On the other hand, when the diameter of the needle exceeds 2 mm, the strength of the waste ink absorber tends to decrease, which is not preferable. Further, when the number of through holes is less than 10 / cm 2 , the ratio of the through holes is small, the amount of waste ink passing is reduced, and the waste ink discharge property is deteriorated. On the other hand, when the number of through holes exceeds 50 / cm 2 , the ratio of the through holes is excessively increased, and the strength of the waste ink absorber is lowered, which is not preferable.
上記のような性質を有する廃インク吸収体は、次のようにして製造される。すなわち、ポリウレタン樹脂発泡体を圧縮して少なくとも廃インクを吸収する面側を塑性変形させた後、複数個の貫通孔を形成するか、又は複数個の貫通孔を形成した後、圧縮して少なくとも廃インクを吸収する面側を塑性変形させることにより行われる。図１（ａ）に示すように、二点鎖線で表す発泡体１１を熱間プレス加工機などの手段により両面から圧縮すると発泡体が塑性変形され、圧縮率に応じてその厚さが薄くなった圧縮体１１ａが形成され、セル間隔が狭くなると共に毛細管現象によって廃インクの吸収性が高められる。
The waste ink absorber having the above properties is manufactured as follows. That is, after compressing the polyurethane resin foam and plastically deforming at least the side that absorbs the waste ink, a plurality of through holes are formed, or after forming the plurality of through holes, compression is performed at least. This is done by plastically deforming the side that absorbs the waste ink. As shown in FIG. 1A, when the
その後、図１（ｃ）に示すように、ニードルパンチングなどの手段により複数の貫通孔１２を形成する。貫通孔１２は、圧縮体１１ａの両側を貫いた直線状の孔になるが、その孔は圧縮体１１ａの弾性により見掛け上塞がれる。しかし、圧縮体１１ａ中に吸収された廃インクは、連続気泡間を不規則に通過して排出されると共に、貫通孔１２を通って直線的に排出される。このようにして製造され、貫通孔１２を有する圧縮体１１ａが廃インク吸収体１３となる。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, a plurality of through
この廃インク吸収体１３は長四角板状に形成され、例えば図２（ａ）、（ｂ）に示すように、インクジェットプリンターにおけるプラテン１４の給紙部１５に設けられた嵌合穴１６に嵌め込まれて使用される。廃インク吸収体１３には、印刷対象物としての印刷用紙を浮かせる部材を突出させるための複数の挿通孔１７が形成されている。なお、印刷用紙は図２（ａ）に示す矢印の方向からプラテン１４上に供給されるようになっている。
The waste ink absorber 13 is formed in a long rectangular plate shape, and is fitted into a
前記ポリウレタン樹脂発泡体は、軟質、半硬質又は硬質ポリウレタン樹脂発泡体のいずれも使用されるが、廃インクの吸収性及び排出性を発現させる上で連続気泡構造を有する軟質ポリウレタン樹脂発泡体が好ましい。このポリウレタン樹脂発泡体は、ポリオール類、ポリイソシアネート類、発泡剤、触媒、整泡剤などの発泡体原料を反応、発泡及び硬化させることによって製造される。 As the polyurethane resin foam, any of a soft, semi-rigid or rigid polyurethane resin foam can be used, and a flexible polyurethane resin foam having an open cell structure is preferable in order to develop absorbability and dischargeability of waste ink. . This polyurethane resin foam is produced by reacting, foaming and curing foam materials such as polyols, polyisocyanates, foaming agents, catalysts, and foam stabilizers.
前記ポリオール類は水酸基を複数有する化合物であって、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオールなどが用いられる。ポリオール類の質量平均分子量は３００〜１００００が好ましい。ポリオール類は、１種又は２種以上が適宜組合せて用いられる。また、このポリオール類には、ポリウレタン発泡体に網状構造を形成するために、分子中の水酸基の数が２以上の架橋剤を併用することができる。 The polyols are compounds having a plurality of hydroxyl groups, and polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, acrylic polyols and the like are used. The weight average molecular weight of the polyols is preferably 300 to 10,000. The polyols are used alone or in combination of two or more. Moreover, in order to form network structure in a polyurethane foam, these polyols can use together the crosslinking agent with the number of hydroxyl groups in a molecule | numerator 2 or more.
ポリエーテルポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコールのような二価アルコール、又はグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールのような多価アルコールに、エチレンオキシド、プロピレンオキシドのような環状オキシド、またテトラヒドロフランのような環状エーテルをカチオン重合して得られるポリテトラメチレングリコール、テトラヒドロフランにアルキレンオキサイドを重合して得られるテトラヒドロフラン・アルキレンオキサイド共重合ポリオール等が挙げられる。 Polyether polyols include dihydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, and neopentyl glycol, or polyhydric alcohols such as glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, pentaerythritol, and sorbitol, and ethylene oxide and propylene oxide. And polytetramethylene glycol obtained by cationic polymerization of a cyclic ether such as tetrahydrofuran, and tetrahydrofuran / alkylene oxide copolymer polyol obtained by polymerizing alkylene oxide with tetrahydrofuran.
ポリエステルポリオールとしては、１,６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、３−メチル１,５−ペンタンジオールのような二価アルコールと、アジピン酸、コハク酸、アゼライン酸、アジピン酸、イソフタル酸のような二塩基酸とを、二価アルコールが過剰になるように重縮合反応させるか、又はε−カプロラクトン、メチルバレロラクトンなどのようなラクトン類を少量の二価アルコールの存在下に開環重合させたものが挙げられる。 Polyester polyols include dihydric alcohols such as 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 3-methyl 1,5-pentanediol, and adipic acid, succinic acid, azelaic acid, adipic acid, and isophthalic acid. A dibasic acid was subjected to a polycondensation reaction so that the dihydric alcohol was excessive, or a lactone such as ε-caprolactone or methylvalerolactone was subjected to ring-opening polymerization in the presence of a small amount of the dihydric alcohol. Things.
これらのポリオール類のうち、特に耐加水分解性及び耐湿熱老化性の観点から、ポリエーテルポリオールが好ましい。また、二価アルコール又は三価アルコールにエチレンオキシド（ＥＯ）単位を３〜３０モル％、プロピレンオキシド（ＰＯ）単位を開環重合させて得られるポリエーテルポリオールは、熱プレス性が高い点から好ましい。 Of these polyols, polyether polyols are preferred from the viewpoints of hydrolysis resistance and wet heat aging resistance. Polyether polyols obtained by ring-opening polymerization of 3 to 30 mol% of ethylene oxide (EO) units and propylene oxide (PO) units in dihydric alcohols or trihydric alcohols are preferred from the viewpoint of high heat pressability.
ポリイソシアネート類は、イソシアネート基を複数有する化合物であって、具体的にはトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、２核体である４,４´−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２,４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、２,２−ジフェニルメタンジイソシアネート及び多核体であるポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）、１,５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）などの芳香族ポリイソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）などの脂肪族ポリイソシアネート類、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）などの脂環族ポリイソシアネート類、及びこれらの変性物等が用いられる。 Polyisocyanates are compounds having a plurality of isocyanate groups, specifically, tolylene diisocyanate (TDI), binuclear 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, Aromatic polyisocyanates such as 2,2-diphenylmethane diisocyanate and polynuclear polymethylene polyphenylene polyisocyanate (polymeric MDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), triphenylmethane triisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI) Aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), alicyclic polyisocyanates such as dicyclohexylmethane diisocyanate and isophorone diisocyanate (IPDI) Cyanates, and the like of these modified products are used.
ポリイソシアネート類のイソシアネート指数（インデックス）は１００〜１３０の範囲に設定することが好ましい。イソシアネート指数が１００未満の場合にはポリウレタン発泡体の硬さ、引張強さ等の物性が低下し、１３０を越える場合にはポリウレタン発泡体の架橋密度が高くなり過ぎて好ましくない。ここで、イソシアネート指数は、ポリオール類の水酸基及び発泡剤としての水等の活性水素基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量比を百分率で表したものである。 The isocyanate index (index) of the polyisocyanates is preferably set in the range of 100 to 130. When the isocyanate index is less than 100, physical properties such as hardness and tensile strength of the polyurethane foam deteriorate, and when it exceeds 130, the crosslinking density of the polyurethane foam becomes too high. Here, the isocyanate index represents the equivalent ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate to the active hydrogen group such as water as a foaming agent and the hydroxyl group of the polyol in percentage.
発泡剤はポリウレタン樹脂を発泡させてポリウレタン樹脂発泡体とするためのもので、例えば水のほかジクロロメタン（塩化メチレン）、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、炭酸ガス等が用いられる。これらの発泡剤のうち、ポリイソシアネート類と速やかに反応して十分な炭酸ガスを発生でき、取扱いが良好である点から水が好ましい。発泡剤の配合量は、ポリオール類１００質量部当たり１〜２０質量部であることが好ましい。発泡剤の配合量が１質量部未満の場合には、発泡が不十分となり、均一なセルを有する発泡体が得られ難くなる。一方、２０質量部を越える場合には、発泡が過剰となり、発泡体の硬さ、引張強さ等の物性が低下する。 The foaming agent is for foaming a polyurethane resin to form a polyurethane resin foam. For example, dichloromethane (methylene chloride), pentane, cyclopentane, hexane, cyclohexane, carbon dioxide gas, and the like are used in addition to water. Of these foaming agents, water is preferable because it can react quickly with polyisocyanates to generate sufficient carbon dioxide gas and can be handled easily. The blending amount of the foaming agent is preferably 1 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of polyols. When the blending amount of the foaming agent is less than 1 part by mass, foaming becomes insufficient and it becomes difficult to obtain a foam having uniform cells. On the other hand, when it exceeds 20 parts by mass, foaming becomes excessive and physical properties such as hardness and tensile strength of the foam are lowered.
触媒は主としてポリオール類とポリイソシアネート類とのウレタン化反応を促進するためのものである。触媒として具体的には、トリエチレンジアミン、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノエタノール、Ｎ,Ｎ´,Ｎ´−トリメチルアミノエチルピペラジン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン等のアミン類、オクチル酸スズ（スズオクトエート）、ナフテン酸スズ等の有機金属化合物、酢酸塩、アルカリ金属アルコラート等が単独、或いは混合して用いられる。触媒の配合量は、ポリオール類１００質量部当たり０．１〜１．５質量部であることが好ましい。触媒の配合量が０．１質量部未満の場合、ウレタン化反応などの進行が十分ではなく、発泡体の機械的物性等が低下する傾向を示す。一方、１．５質量部を越える場合、ウレタン化反応の進行が過度になって発泡体の形成に偏りが生じて好ましくない。 The catalyst is mainly for accelerating the urethanization reaction between polyols and polyisocyanates. Specific examples of the catalyst include triethylenediamine, N, N-dimethylaminoethanol, N, N ′, N′-trimethylaminoethylpiperazine, amines such as N-methylmorpholine and N-ethylmorpholine, tin octylate (tin) Octoate), organometallic compounds such as tin naphthenate, acetates, alkali metal alcoholates and the like are used alone or in combination. It is preferable that the compounding quantity of a catalyst is 0.1-1.5 mass parts per 100 mass parts of polyols. When the compounding amount of the catalyst is less than 0.1 parts by mass, the progress of the urethanization reaction or the like is not sufficient, and the mechanical properties of the foam tend to be lowered. On the other hand, when the amount exceeds 1.5 parts by mass, the progress of the urethanization reaction is excessive, and the formation of the foam is biased.
整泡剤は発泡を円滑に行うために発泡体の原料に配合されることが好ましく、係る整泡剤としては、発泡体の製造に際して一般に使用されるものを用いることができる。整泡剤として具体的には、シリコーン化合物、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤、ポリエーテルシロキサン、フェノール系化合物等が用いられる。整泡剤の配合量は、ポリオール類１００質量部当たり０．３〜２．５質量部であることが好ましい。この配合量が０．３質量部未満の場合には、ポリウレタン発泡体の原料の発泡時における整泡作用が十分に発現されず、良好な発泡体を得ることが難しくなる。一方、２．５質量部を越える場合には、整泡作用が強くなり、セルの均一性が低下したりして発泡体の物性が不均一になったりして好ましくない。 The foam stabilizer is preferably blended in the foam raw material in order to smoothly foam, and as the foam stabilizer, those generally used in the production of foams can be used. Specific examples of the foam stabilizer include silicone compounds, anionic surfactants such as sodium dodecylbenzenesulfonate and sodium lauryl sulfate, polyether siloxane, and phenolic compounds. The blending amount of the foam stabilizer is preferably 0.3 to 2.5 parts by mass per 100 parts by mass of polyols. When the blending amount is less than 0.3 part by mass, the foam regulating action at the time of foaming of the polyurethane foam raw material is not sufficiently exhibited, and it becomes difficult to obtain a good foam. On the other hand, when the amount exceeds 2.5 parts by mass, the foam regulating action becomes strong, the uniformity of the cell is lowered, and the physical properties of the foam are not preferable.
発泡体の原料には、上記の成分以外に必要に応じて、鎖延長剤、酸化防止剤、充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤、可塑剤等を配合することができる。
前記発泡体の原料を反応させて発泡及び硬化させることによりポリウレタン樹脂発泡体が製造されるが、その際の反応は複雑であり、基本的には次のような反応が主体となっている。すなわち、ポリオール類とポリイソシアネート類との付加重合反応（ウレタン化反応、樹脂化反応）、ポリイソシアネート類と発泡剤としての水との泡化（発泡）反応及びこれらの反応生成物とポリイソシアネート類との架橋（硬化）反応である。発泡体を製造する場合には、ポリオール類とポリイソシアネート類とを直接反応させるワンショット法、或いはポリオール類とポリイソシアネート類とを事前に反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得、それにポリオール類を反応させるプレポリマー法のどちらも採用される。そして、ポリオール類とポリイソシアネート類との混合液、或いはプレポリマーとポリオール類との混合液に、発泡剤を混和し、さらに整泡剤、触媒などを添加して攪拌、混合し、それらの原料を反応、発泡及び硬化させる。
In addition to the above components, the foam raw material may contain a chain extender, an antioxidant, a filler, a stabilizer, a colorant, a flame retardant, a plasticizer, and the like as necessary.
A polyurethane resin foam is produced by reacting the foam raw material to foam and cure, but the reaction at that time is complicated, and basically the following reaction is the main component. That is, addition polymerization reaction of polyols and polyisocyanates (urethanization reaction, resinification reaction), foaming (foaming) reaction of polyisocyanates with water as a blowing agent, and reaction products of these and polyisocyanates And crosslinking (curing) reaction. When producing a foam, a one-shot method in which a polyol and a polyisocyanate are directly reacted, or a polyol and a polyisocyanate are reacted in advance to obtain a prepolymer having an isocyanate group at the terminal, Both of the prepolymer methods for reacting polyols are employed. Then, a foaming agent is mixed in a mixed liquid of polyols and polyisocyanates, or a mixed liquid of prepolymer and polyols, and a foam stabilizer, a catalyst, and the like are further added, and the mixture is stirred and mixed. Is reacted, foamed and cured.
ポリウレタン樹脂発泡体としては、上記の方法以外に、実質的に発泡剤を使用することなく、機械的発泡によって発泡体原料に気泡を混合、撹拌させることにより、発泡成形するメカニカルフロス法などで得られるものであってもよい。メカニカルフロス法では、ポリオール類とポリイソシアネート類との発泡体原料に、不活性ガスを混入させ、それを成形型の内部に吐出させた後、成形型を１４０〜１８０℃加熱し、発泡体原料を硬化させると共に発泡させる方法である。この方法では、不活性ガスが均一に分散されて気泡が生成し、これをそのまま硬化させることにより発泡体が形成される。 In addition to the above method, the polyurethane resin foam can be obtained by a mechanical flossing method in which foam is formed by mixing and stirring the foam raw material by mechanical foaming without substantially using a foaming agent. May be used. In the mechanical floss method, an inert gas is mixed into a foam raw material of polyols and polyisocyanates, and after discharging it into the mold, the mold is heated at 140 to 180 ° C. to obtain a foam raw material. Is a method of curing and foaming. In this method, the inert gas is uniformly dispersed to generate bubbles, and the foam is formed by curing the bubbles as they are.
発泡形態としては、モールド発泡も可能であるが、発泡の容易性及び生産性の点からスラブ発泡が好ましい。スラブ発泡は、攪拌、混合された原料をベルトコンベア上に吐出し、該ベルトコンベアが移動する間に原料が常温、大気圧下で反応し、自然発泡することで行われる。その後、乾燥炉内で硬化（キュア）することにより、スラブ発泡体が得られる。 As the foamed form, mold foaming is possible, but slab foaming is preferred from the viewpoint of ease of foaming and productivity. The slab foaming is performed by discharging the agitated and mixed raw material onto a belt conveyor, and the raw material reacts at room temperature and atmospheric pressure while the belt conveyor moves and spontaneously foams. Then, a slab foam is obtained by hardening (curing) in a drying furnace.
このようにして得られるポリウレタン樹脂発泡体は、廃インクの吸収性と排出性とをバランス良く高めるために、その見掛け密度（ＪＩＳ Ｋ ７２２２：１９９９に準拠）が好ましくは１５〜１２０ｋｇ／ｍ３であり、セル数が好ましくは３０〜８０個／２５ｍｍである。 The polyurethane resin foam thus obtained has an apparent density (based on JIS K 7222: 1999) of preferably 15 to 120 kg / m 3 in order to improve the absorbability and discharge of waste ink in a well-balanced manner. The number of cells is preferably 30 to 80/25 mm.
次に、前記圧縮による発泡体の塑性変形は、熱間プレス加工機を用いて行われ、加熱温度１６０〜２３０℃、圧縮時間１〜１２分間の条件で、元の厚さに対して１／２〜１／１０の厚さになるように行うことが好ましい。この場合、平板状をなす発泡体の両面を加熱、圧縮する方法のほか、少なくとも廃インクを吸収する面側が塑性変形されればよいので、発泡体の片面を加熱、圧縮する方法も採用される。発泡体の片面を加熱、圧縮する場合には、加熱、圧縮されない面には非圧縮層が形成される。発泡体の両面を加熱、圧縮する場合でも、圧縮の条件によっては発泡体の中間部に非圧縮層が形成される場合がある。 Next, the plastic deformation of the foam by the compression is performed using a hot press machine, and the heating thickness is 160 to 230 ° C. and the compression time is 1 to 12 minutes. It is preferable to carry out so that it may become 2 to 1/10 thickness. In this case, in addition to a method of heating and compressing both surfaces of a foam having a flat plate shape, a method of heating and compressing one surface of the foam is also adopted because at least the surface side that absorbs waste ink only needs to be plastically deformed. . When one surface of the foam is heated and compressed, an uncompressed layer is formed on the surface that is not heated or compressed. Even when both surfaces of the foam are heated and compressed, an uncompressed layer may be formed in the middle of the foam depending on the compression conditions.
圧縮時の加熱温度が１６０℃未満の場合又は圧縮時間が１分未満の場合には、発泡体の圧縮を十分に行うことができず、廃インクの吸収性が不足する傾向となる。その一方、圧縮時の加熱温度が２３０℃を越える場合又は圧縮時間が１２分を越える場合には、圧縮が過剰に行われ、セルが潰れたりして発泡体の物性が低下する。また、圧縮後の発泡体の厚さが発泡体の元の厚さに対して１／２よりも大きい場合、圧縮が不十分であり、廃インクの吸収を十分に行うことができなくなる。一方、圧縮後の発泡体の厚さが発泡体の元の厚さに対して１／１０よりも小さい場合、圧縮が過度になり、セルが潰れたりして発泡体の物性が低下する。 When the heating temperature at the time of compression is less than 160 ° C. or when the compression time is less than 1 minute, the foam cannot be sufficiently compressed, and the absorbability of waste ink tends to be insufficient. On the other hand, when the heating temperature at the time of compression exceeds 230 ° C. or when the compression time exceeds 12 minutes, the compression is performed excessively, the cells are crushed and the physical properties of the foam are lowered. Further, when the thickness of the foam after compression is larger than ½ of the original thickness of the foam, the compression is insufficient and the waste ink cannot be sufficiently absorbed. On the other hand, when the thickness of the foam after compression is smaller than 1/10 of the original thickness of the foam, the compression becomes excessive, the cells are crushed, and the physical properties of the foam are lowered.
また、前記貫通孔は、ニードルパンチング装置で発泡体に対してニードルパンチングを行うことにより形成される。この場合、用いるニードルの直径は０．５〜２ｍｍ、ニードルの間隔は５〜１５ｍｍ及びニードルパンチングの回数は１００〜５００回／分であることが好ましい。ニードルの直径が０．５ｍｍ未満の場合には、発泡体に形成される貫通孔が細くなって廃インクの排出性が低下する。それに対し、２ｍｍを越える場合には、貫通孔が大きくなり過ぎて発泡体の機械的強度が低くなるなど発泡体の物性が低下する。ニードルの間隔が５ｍｍ未満の場合、貫通孔の数が多くなって発泡体が弱くなる傾向を示す。一方、ニードルの間隔が１５ｍｍを越える場合、貫通孔の数が少なくなり、廃インクの排出性が悪くなる。ニードルパンチングの回数が１００回／分未満のときには、貫通孔が十分に貫通形成されず、廃インクの排出性が悪化する傾向を示す。一方、ニードルパンチングの回数が５００回／分を越えるときには、ニードルパンチングの操作が面倒になり、生産性が低下する。 Moreover, the said through-hole is formed by performing needle punching with respect to a foam with a needle punching apparatus. In this case, it is preferable that the diameter of the needle to be used is 0.5 to 2 mm, the interval between the needles is 5 to 15 mm, and the number of times of needle punching is 100 to 500 times / minute. When the diameter of the needle is less than 0.5 mm, the through-hole formed in the foam becomes thin, and the waste ink discharge performance is reduced. On the other hand, if it exceeds 2 mm, the physical properties of the foam deteriorate, such as the through-holes becoming too large and the mechanical strength of the foam being lowered. When the interval between the needles is less than 5 mm, the number of through-holes increases and the foam tends to become weak. On the other hand, when the interval between the needles exceeds 15 mm, the number of through-holes decreases, and the waste ink discharge performance deteriorates. When the number of times of needle punching is less than 100 times / minute, the through-holes are not sufficiently formed, and the waste ink discharge tendency tends to deteriorate. On the other hand, when the number of times of needle punching exceeds 500 times / minute, the needle punching operation becomes troublesome and the productivity is lowered.
このようにして得られるポリウレタン樹脂発泡体は、廃インク吸収体の形状に裁断されて使用される。裁断方法としては、ニクロム線を用いる加熱法、回転刃を用いる方法、研磨材を用いる方法のいずれも採用することができる。 The polyurethane resin foam thus obtained is used after being cut into the shape of a waste ink absorber. As a cutting method, any of a heating method using a nichrome wire, a method using a rotary blade, and a method using an abrasive can be employed.
さて、本実施形態の作用について説明すると、廃インク吸収体は、例えばポリウレタン樹脂発泡体をプレス加工機などで圧縮して塑性変形させた後、ニードルパンチングなどで複数個の貫通孔を形成することにより得られる。発泡体を圧縮して少なくとも廃インクを吸収する面側を塑性変形させることにより、発泡体内のセルが圧縮量に応じて圧縮変形され、隣り合うセル膜が密接される。このため、発泡体内で毛細管現象が効果的に発現され、廃インクの吸収が速やかに行われる。 Now, the operation of this embodiment will be described. For example, the waste ink absorber is formed by compressing and plastically deforming a polyurethane resin foam with a press machine or the like, and then forming a plurality of through holes by needle punching or the like. Is obtained. By compressing the foam and plastically deforming at least the side that absorbs the waste ink, the cells in the foam are compressed and deformed according to the compression amount, and the adjacent cell films are brought into close contact with each other. For this reason, the capillary phenomenon is effectively expressed in the foamed body, and the waste ink is rapidly absorbed.
さらに、発泡体に複数個の貫通孔を形成することにより、発泡体内のセルが破られて連通路が形成され、気体又は液体がそれらの連通路を通って容易に流通することができるようになる。そのため、発泡体内に吸収された廃インクの一部は発泡体内に滞留することなく、発泡体の外部へ円滑に排出される。 Furthermore, by forming a plurality of through-holes in the foam, the cells in the foam are broken to form a communication path so that gas or liquid can easily flow through the communication paths. Become. Therefore, a part of the waste ink absorbed in the foam is smoothly discharged outside the foam without staying in the foam.
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態の廃インク吸収体はポリウレタン樹脂発泡体により形成され、その発泡体は表面にインクを１ｃｍ３滴下したとき５秒以内に吸収されると共に、ＪＩＳ Ｋ６４００−７：２００４に準拠して測定される通気量が１０〜２００（ｃｍ３／ｃｍ２／sec）である性質を有している。従って、廃インク吸収体は、発泡体のもつ性質に基づいて、廃インクの吸収性に優れていると共に、排出性にも優れている。
The effects exhibited by the above embodiment will be described collectively below.
The waste ink absorber of this embodiment is formed of a polyurethane resin foam, and the foam is absorbed within 5 seconds when 1 cm 3 of ink is dropped on the surface, and conforms to JIS K6400-7: 2004. The measured air flow rate is 10 to 200 (cm 3 / cm 2 / sec). Therefore, the waste ink absorber is excellent in the waste ink absorbability and the discharge property based on the properties of the foam.
・ 前記発泡体は貫通孔を複数個有し、その貫通孔の数が１０〜５０個／ｃｍ２であることにより、廃インク吸収体は、廃インクの排出性を向上させることができる。
・ 廃インク吸収体は、発泡体を圧縮して少なくとも廃インクを吸収する面側を塑性変形させた後、複数個の貫通孔を形成することにより製造される。そのため、圧縮と孔形成という簡単な操作により、前述の効果を発揮できる廃インク吸収体を容易に製造することができる。
The foam has a plurality of through holes, and the number of through holes is 10 to 50 / cm 2, so that the waste ink absorber can improve the discharge performance of the waste ink.
And waste ink absorber is, after plastic deformation of at least a surface side that absorbs waste ink by compressing the foam is produced by a Turkey to form a plurality of through holes. Therefore, a waste ink absorber capable of exhibiting the above-described effects can be easily manufactured by a simple operation of compression and hole formation.
・ 上記の製造方法において、圧縮は熱間プレス加工機により１６０〜２３０℃、１〜１２分間の条件で、元の厚さに対して１／２〜１／１０の厚さになるように行うことにより、発泡体中のセルが圧縮されてセル間の間隔が狭くなり、毛細管現象の発現が容易になって廃インクの吸収性が高められる。従って、廃インクの吸収性を高めた廃インク吸収体を製造することができる。 In the above manufacturing method, compression is performed by a hot press machine at 160 to 230 ° C. for 1 to 12 minutes so that the thickness is 1/2 to 1/10 of the original thickness. As a result, the cells in the foam are compressed and the interval between the cells is narrowed, the capillary phenomenon is easily developed, and the absorbability of the waste ink is increased. Therefore, it is possible to produce a waste ink absorber with improved waste ink absorbability.
以下に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１〜７及び比較例１〜４）
下記に示すポリウレタン樹脂発泡体を製造し、得られた発泡体のサンプルに対して下記に示す加工条件にて発泡体の圧縮及び貫通孔形成を行ない、廃インク吸収体を調製した。その廃インク吸収体について、インクの吸収性及び排出性を下記の評価方法で評価した。
（使用したインク）
インクジェットプリンター用として市販されているもので、表面張力が３０（ｄｙｎｅ／ｃｍ）のインク。
（ポリウレタン樹脂発泡体）
下記に示すポリウレタン樹脂発泡体の原料を使用し、常温で常法に基づいて反応、発泡及び硬化させて廃インク吸収体となる成形体（スラブ発泡体）を調製した。
Hereinafter, the embodiment will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the invention is not limited to these examples.
(Examples 1-7 and Comparative Examples 1-4)
Polyurethane resin foams shown below were produced, and the foam samples were compressed and through-holes formed on the obtained foam samples under the following processing conditions to prepare waste ink absorbers. With respect to the waste ink absorber, ink absorbability and dischargeability were evaluated by the following evaluation methods.
(Ink used)
An ink that is commercially available for inkjet printers and has a surface tension of 30 (dyne / cm).
(Polyurethane resin foam)
A polyurethane resin foam raw material shown below was used, and a molded body (slab foam) that was reacted, foamed, and cured at ordinary temperature according to a conventional method to become a waste ink absorber was prepared.
ポリオールＧＰ３０００：ポリエーテルポリオール（グリセリンにプロピレンオキシドを付加重合したもの）、質量平均分子量３０００、水酸基価５６（mgＫＯＨ／ｇ）、水酸基についての官能基数３、三洋化成工業（株）製 １００．０質量部
発泡剤としての水 ５．０質量部
発泡剤としてのジクロロメタン １０．０質量部
アミン触媒：トリエチレンジアミンとプロピレングリコールとの質量比が１：２の混合物 ０．５質量部
金属触媒：オクチル酸第１スズ、城北化学工業（株）製、ＭＲＨ１１０
０．２質量部
シリコーン整泡剤：ゴールドシュミット社製、Ｂ８１１０ １．０質量部
ポリイソシアネート：２，４−ＴＤＩ／２，６−ＴＤＩの８０／２０（質量比）の混合物、日本ポリウレタン工業（株）製の商品名Ｔ−８０ ６３．０質量部
（加工条件）
上記の成形体に対し、プレス加工機によって成形体の両面を表１に示す条件で圧縮すると共に、ニードルパンチングを表１に示す条件で施すことによって貫通孔を形成した。係る圧縮操作によって成形体の全体が塑性変形された。圧縮操作と貫通孔形成操作の順序も表１に併せて示した。ここで、比較例１では未加工の場合、比較例２では貫通孔１のみの場合、比較例３では圧縮１のみの場合及び比較例４では圧縮３のみの場合を示す。
Polyol GP3000: Polyether polyol (addition polymerization of propylene oxide to glycerin), mass average molecular weight 3000, hydroxyl value 56 (mgKOH / g), functional group number 3 regarding hydroxyl group, Sanyo Chemical Industries, Ltd. 100.0 mass Part Water as foaming agent 5.0 parts by weight Dichloromethane as foaming agent 10.0 parts by weight Amine catalyst: Mixture of triethylenediamine and propylene glycol in a mass ratio of 1: 2 0.5 part by weight Metal catalyst: Octyl acid 1 tin, Johoku Chemical Industry Co., Ltd., MRH110
0.2 parts by mass Silicone foam stabilizer: Gold Schmidt, B8110 1.0 part by mass Polyisocyanate: 80/20 (mass ratio) mixture of 2,4-TDI / 2,6-TDI, Nippon Polyurethane Industry ( Trade name T-80 63.0 parts by mass (processing conditions)
A through-hole was formed by compressing both sides of the molded body with the press processing machine under the conditions shown in Table 1 and performing needle punching under the conditions shown in Table 1. The whole compact was plastically deformed by the compression operation. Table 1 also shows the order of the compression operation and the through-hole formation operation. Here, the case of unprocessed in Comparative Example 1, the case of only the through hole 1 in Comparative Example 2, the case of only Compression 1 in Comparative Example 3, and the case of only Compression 3 in Comparative Example 4 are shown.
１）インクの吸収性
インクを１ｃｍ３前記ポリウレタン樹脂発泡体の成形体表面に滴下した後、インクが成形体内に吸収されるまでの時間（秒）を測定した。
２）インクの排出性
インクを４ｇ前記ポリウレタン樹脂発泡体の成形体表面に滴下し、成形体内に保持されずに排出されたインクの割合（質量％）を次式によって測定した。
1) Ink absorbability 1 cm 3 After the ink was dropped onto the surface of the polyurethane resin foam molded body, the time (seconds) until the ink was absorbed into the molded body was measured.
2) Ink Ejectability 4 g of ink was dropped on the surface of the polyurethane resin foam molded body, and the ratio (mass%) of the ink ejected without being held in the molded body was measured by the following equation.
排出されたインクの割合（％）＝（排出されたインクの質量／滴下したインクの質量）×１００
それらの評価結果を表２に示した。
Ratio of ejected ink (%) = (mass of ejected ink / mass of dropped ink) × 100
The evaluation results are shown in Table 2.
その一方、前記成形体に圧縮も貫通孔形成のいずれの加工も行わない場合（比較例１）及び成形体に貫通孔のみ形成した場合（比較例２）には、インクの吸収性はなく、従ってインクの排出性も得られなかった。成形体を圧縮のみした場合（比較例３及び比較例４）には、インクの吸収性は発揮されるが、インクの排出性は全く見られなかった。 On the other hand, when neither compression nor through-hole formation is performed on the molded body (Comparative Example 1) and when only the through-hole is formed on the molded body (Comparative Example 2), there is no ink absorbability. Therefore, ink discharge performance was not obtained. When the molded body was only compressed (Comparative Example 3 and Comparative Example 4), the ink absorbability was exhibited, but the ink discharging property was not seen at all.
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 廃インク吸収体を、貫通孔を形成した後、圧縮して製造する場合、貫通孔の直径を目標値よりも大きく設定しておくことができる。
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
When the waste ink absorber is manufactured by compressing after forming the through hole, the diameter of the through hole can be set larger than the target value.
・ 一旦成形された廃インク吸収体について、廃インクの吸収性が不足する場合に再度圧縮を行うことができ、廃インクの排出性が不足する場合に再度貫通孔を開け、貫通孔の直径を大きくしたり、その数を増加させたりすることができる。 ・ Once the waste ink absorber is molded, it can be compressed again if the waste ink absorbency is insufficient, and if the waste ink discharge is insufficient, the through hole is reopened to reduce the diameter of the through hole. You can increase it or increase its number.
・ 本発明の廃インク吸収体を、インクジェットプリンター以外に廃インクの吸収性と排出性とが必要とされるプリンターにおいて使用することができる。
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
The waste ink absorber of the present invention can be used in printers that need to absorb and discharge waste ink in addition to inkjet printers.
Further, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
・ 前記ポリウレタン樹脂発泡体は、軟質ポリウレタン樹脂発泡体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の廃インク吸収体の製造方法。この場合、請求項１又は請求項２に係る発明の効果に加え、廃インクの吸収性及び排出性を目標とするレベルに容易に設定することができる。 - the polyurethane resin foam, a manufacturing method of the waste ink absorbing body according to claim 1 or claim 2, characterized in that a flexible polyurethane foam. In this case, in addition to the effects of the invention according to claim 1 or claim 2 , it is possible to easily set the absorptivity and discharge of waste ink to a target level.
１２…貫通孔、１３…廃インク吸収体。 12 ... through hole, 13 ... waste ink absorber.
Claims (2)
ポリウレタン樹脂発泡体の全体を圧縮して少なくとも廃インクを吸収する面側を塑性変形させた後、圧縮状態のポリウレタン樹脂発泡体に対しニードルパンチングにより複数個の貫通孔を形成することを特徴とする廃インク吸収体の製造方法。 A method for producing a waste ink absorber comprising a polyurethane resin foam having the property of absorbing waste ink and discharging the absorbed waste ink,
A plurality of through holes are formed by needle punching the polyurethane resin foam in a compressed state after compressing the entire polyurethane resin foam and plastically deforming at least the surface side that absorbs waste ink. A method for producing a waste ink absorber.
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