JP2006272734A - 廃インク液吸収体及びそれを含むインクジェット式記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 廃インク液吸収体32は、インクジェット式記録装置の廃インクタンク31用であって、水難溶性樹脂を含む含浸液を、少なくとも廃インク液との接触表面を含む部分に含む。インクジェット式記録装置は、前記の廃インク液吸収体を含む。
【選択図】 図4
Description
(A)式(I):
で表されるモノマーA1、
式(II):
式(III):
で表されるモノマーA3から選ばれる少なくとも一種のモノマー5〜45重量%と、
(B)塩生成基を有するモノマー3〜40重量%と、
(C)数平均分子量500〜500,000のマクロモノマー5〜40重量%と、
(D)前記モノマー(A)、(B)、及び(C)と共重合可能なモノマー0〜87重量%とを重合させてなるビニルポリマーである。
(1)前記モノマーA3と、
(2)前記モノマーA1、前記モノマーA2、及び式(IV):
で表されるモノマーA4からなる群より選ばれた1種以上のモノマーと、
(3)前記塩生成基を有するモノマー(B)と、
(4)前記モノマーA3、前記モノマーA1、前記モノマーA2、又は前記モノマーA4と、前記モノマー(B)、及び前記モノマー(C)と共重合可能なモノマーと
を重合させてなるビニルポリマーである。
本発明の廃インク液吸収体を収納して使用することが可能な廃インクタンクは、インクジェット式記録装置において実施されるフラッシング及びクリーニングの各操作において発生する廃インクを収容する廃インクタンクであれば、特に限定されず、更に、縁無印刷において記録媒体の外側に吐出され、プラテンに設けた捕捉材を経て搬送される廃インクを収容する廃インクタンクも含まれ、これらの機能を同時に満たす廃インクタンクも含まれる。本発明で用いる廃インクタンクは、閉鎖されていても開放されていてもよく、開放されていていることが好ましい。
本発明で用いる廃インク液吸収体は、例えば、不織布又はフォームからなることができる。
本発明による含浸液は、水難溶性樹脂を含有する。この水難溶性樹脂は、水性エマルジョンポリマーの形態で本発明の含浸液に含まれる。
CH2=C(X)(Y’)
〔式中、Xは、H又はCH3であり、Y’は、C(O)OH、C(O)NR2R3、C(O)OR4NR2R3、C(O)OR5、又はそれらの塩であり、R2及びR3は、それぞれ独立してH、もしくは炭素原子数1〜9のアルキル基、アリール基又はアルキルアリール基であり、R4は炭素原子数1〜5のアルキレン基であり、そしてR5は、場合によりヒドロキシ基又はエーテル基を含んでいることのある炭素原子数1〜20のアルキレン基である〕
で表される親水性モノマーを更に含有して、溶解性をある程度まで変化させることもできる。しかし、水難溶性樹脂又はその塩を完全に水溶性にするのに十分な量の親水性モノマーを、水難溶性樹脂中に存在させるべきではない。
本発明による廃インク液吸収体は、インクジェット記録方法に用いる任意のインク組成物の廃インク処理に用いることができるが、特には、水性顔料インク組成物、とりわけ、水不溶性の分散性ポリマーを含有する水性顔料インク組成物(例えば、特許文献1又は特許文献2に記載の水性顔料インク組成物)の廃インク処理に用いることができる。
(1)顔料と、
(2)その顔料を包含し、かつ前記顔料をインク組成物中に分散可能とし、疎水性基と親水性基とを有し、実質的にインク組成物中において溶解していないポリマーと、
(3)主溶媒としての水と
を少なくとも含むインク組成物の廃インク処理に有利に用いることができる。
(A)式(I):
で表されるモノマーA1、
式(II):
式(III):
で表されるモノマーA3から選ばれる少なくとも一種のモノマー5〜45重量%と、
(B)塩生成基を有するモノマー3〜40重量%と、
(C)数平均分子量500〜500,000のマクロモノマー5〜40重量%と、
(D)前記モノマー(A)、(B)、及び(C)と共重合可能なモノマー0〜87重量%とを重合させてなるビニルポリマーであることができる。
(1)水溶性有機溶媒(例えば、アルコール類、ケトン類、エーテル類など)に溶解したポリマー溶液と、顔料と、必要により中和剤とを混合して、溶剤分散液を調製する工程;
(2)この分散液を水相に展開して水性の懸濁液を調製する転送乳化工程;
(3)溶剤分散液調整時に添加してある水溶性有機溶媒を蒸留して除き、顔料をポリマー粒子で包含する工程;からなる。
(1)前記モノマーA3と、
(2)前記モノマーA1、前記モノマーA2、及び式(IV):
で表されるモノマーA4からなる群より選ばれた1種以上のモノマーと、
(3)前記塩生成基を有するモノマー(B)と、
(4)前記モノマーA3、前記モノマーA1、前記モノマーA2、又は前記モノマーA4と、前記モノマー(B)、及び前記モノマー(C)と共重合可能なモノマーと
を重合させてなるビニルポリマーであることもできる。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
〔1〕カラーインク組成物の調製
(1)ポリマー(I)の調製
以下の組成のモノマーを用意した。
ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(n=9) 15重量%
(前記式(I)において、R1がメチルおよびR2が水素である化合物。商品名:ブレンマー PP−500、日本油脂(株)製)
ポリエチレングリコールモノメタクリレート(n=23) 10重量%
(前記式(IV)において、m=23、R1およびR2がメチルである化合物。商品名:NKエステル M−230G、新中村化学(株)製
メタクリル酸 14重量%
スチレンモノマー 36重量%
スチレンマクロマー 15重量%
(スチレン−アクロニトリル共重合マクロマー、スチレン含量:75重量%、数平均分子量:6000 官能基:メタクリロイル基、商品名:AN−6、東亜合成(株)製)
n−ブチルメタクリレート 10重量%
反応容器に、メチルエチルケトン20重量部、重合連鎖移動剤(2−メルカプタンエタルール)0.03重量部、および上記のモノマーの全量の10%を充填し、混合した。その後、容器を窒素ガス置換した。一方、滴下装置に上記モノマー組成の残り90%を充填した。
(a)イエロー分散液Iの調製
イエロー顔料を含有するポリマー粒子分散液を以下の通りに製造した。すなわち、上記で製造したポリマー(I)をメチルエチルケトンに溶解して50%溶液とし、この溶液50部、C.I.ピグメントイエロー74 75部、0.05%の水酸化カリウム 300部、メチルエチルケトン60部を混合し、ホモジナイザーで30分撹拌した。その後、イオン交換水300部添加して、さらに2時間撹拌した。ロータリーエバポレーターを用いてメチルエチルケトンの全量と水の一部を留去した後、0.3μmのメンブレンフィルターで濾過して、固形分が20重量%のイエロー分散体を得た。
マゼンタ顔料を含有するポリマー粒子分散液を、顔料としてC.I.ピグメントバイオレット19 80部とポリマー(I)のメチルエチルケントン50%溶液を40部とする以外は、イエロー分散液と同様にして、マゼンタ分散液を得た。
シアン顔料を含有するポリマー粒子分散液を、顔料としてC.I.ピグメントブルー15:4 50部とポリマー(I)のメチルエチルケントン50%溶液を100部とする以外は、イエロー分散液と同様にして、シアン分散液を得た。
下記第1表に示した組成に従って、上記したイエロー分散液I、マゼンタ分散液I、又はシアン分散液Iと、溶剤類及び超純水とを混合して、2時間攪拌した。続いて、孔径約1.2μmのメンブランフィルタ(商品名;日本ミリポア・リミテッド製)を用いて濾過して、カラーインク組成物を調製した。表1中、各組成の添加量は重量%である。
前項〔1〕〜〔2〕で得たイエロー、マゼンタ、及びシアンインクを、以下の表2の通り組み合わせて、インクセットとした。
機械的撹拌機、温度計、N2入口、乾燥管出口、及び添加用漏斗を備えた12Lフラスコに、テトラヒドロフラン(THF)4002g及びp−キシレン7.7gを仕込んだ。次いで、触媒として、テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエートの1.0Mアセトニトリル溶液2.0mLを加えた。開始剤として、1−メトキシ−1−トリメチルシロキシ−2−メチルプロペン155.1g(0.891M)を注入した。メタクリル酸2−ジメチルアミノエチル2801g(17.8M)の供給を開始し、45分間かけて供給を行った。この供給が完了(99%を越えるモノマーが反応)してから100分経過後、メタクリル酸ブチル2045g(14.4M)の供給を開始し、30分間かけて供給を行った。400分経過した時点で、乾燥メタノール310gを前記溶液に加え、蒸留を開始した。溶媒1725g(合計)を除去した。蒸留完了後、イソプロパノール1783gを加えた。こうして、メタクリル酸ブチル/メタクリル酸ジメチルアミノエチル(20/20)ジブロックポリマー(固形分=49.6%)を製造した。次いで、このポリマーを、濃リン酸2052g(17.8M)で中和し、水に転化して、ポリマー系塩の反応物Aの15%溶液を製造した。
水233g、メタクリル酸n−ブチル25g、及び前記反応物A25gを反応器内部で還流させた。還流した時点で、水27.5gとVA−044(和光純薬製)0.68gとを加えた。別のフラスコ内で、水561g、メタクリル酸n−ブチル225g、及び反応物A142gを、エッペンバッハホモジナイザーを用いてよく混合した。次いで、前記混合物を、100分間かけて反応フラスコに加えた。前記混合物の添加が完了したら、反応フラスコの内容物を更に60分間還流させた後、水(12.5g)とVA−044(0.68g)との混合物を反応フラスコに加えた。反応フラスコの内容物を更に60分間還流し、次いで室温に冷却してエマルジョンを得た。得られたエマルジョンの固形分は、23%であった。こうしてエマルジョンAを得た。
撹拌機、温度計、N2入口、乾燥管出口、及び添加用漏斗を備えた12Lフラスコに、テトラヒドロフラン(THF)3027g及びp−キシレン6.2gを仕込んだ。次いで、触媒として、テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエートの1.0Mアセトニトリル溶液2.5mLを加えた。開始剤として、1,1−ビス(トリメチルシロキシ)−2−メチルプロペン234.4gを注入した。テトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエートの1.0Mアセトニトリル溶液2.5mLの供給を開始し、150分間かけて全量を加えた。続いて、メタクリル酸トリメチルシリル1580gの供給を開始し、30分間かけて全量を添加した。前記の供給が完了してから120分間経過後、メタクリル酸ブチル1425g及びメタクリル酸メチル503gの供給を開始し、30分間かけて全量を加えた。320分間が経過した時点で、乾燥メタノー650gルを上記溶液に加え、蒸留を開始した。第一段階の蒸留の間、1250.0gの物質をフラスコから除去した。イソプロパノール1182gを加えた。蒸留を続け、合わせて2792gの溶媒を除去した。
メタクリル酸メチル637g及びメタクリル酸n−ブチル63gを、高速撹拌装置(ホモジナイザー)内で、前項(1)で調製した反応物B700g及び脱イオン水315gに加えることによって、エマルジョンを調製した。固形分が45重量%はある、あらかじめ乳化した混合物が形成するまで、およそ30分間撹拌を続けた。この乳化した混合物を入れた滴下漏斗、空気撹拌機、窒素入口、及び加熱用マントルを備えた樹脂製の釜で、実験室規模の重合を行った。最終生成物の固形分が25%となるような量の脱イオン水を、釜に加えた。釜内部の空気を窒素置換して、水を70〜72℃に加熱した。次いで、あらかじめ乳化した混合物の10分の1と、重亜硫酸ナトリウムの2%水溶液及び0.25%(乳化した混合物に用いたモノマーの重量に基づく)の過硫酸アンモニウムを6.5重量%の水溶液としたものとを、樹脂製の釜に加えた。温度を80℃に上げ、この温度を重合の間中保持した。残りの乳化した混合物と、重亜硫酸ナトリウム溶液を、75分間かけて加えた。加えた亜硫酸物の合計量は、モノマー濃度に基づいて0.14%であった。二倍量の水性過硫酸アンモニウム溶液を調製し、三回に分けて加えた。一回目は、乳化した混合物と亜硫酸ナトリウム添加の中間の時点で行い、二回目は、これらの物質の添加が終わったときに行い、そして三回目は、その15分後に行った。得られるラテックスを、80〜85℃で120分間保持し、次いで冷却し、濾過した。こうしてエマルジョンBを得た。
(1)廃インク液吸収体A及びB
廃インク液吸収体突出部を備えていない廃インク液吸収体と、廃インク液吸収体突出部を備えている廃インク液吸収体とを用いて、クリーニング処理を行った。具体的には、図4及び図5に示す態様の廃インク液吸収体(以下、廃インク液吸収体Aと称する)と、図6及び図7に示す突出部を備えた廃インク液吸収体(以下、廃インク液吸収体Bと称する)を用いた。
実施例1〜4で調製した混合液を、廃インク液吸収体A及びBに対して、含浸量5g/gで均一に含浸して用いた。
前記の廃インク液吸収体A及びBをインクジェットプリンタ〔PX−V700(商品名):セイコーエプソン株式会社製〕に搭載し、前記のインクセット1又は2を充填したインクカートリッジをカラー列に装着した。ブラックインク列はPX−V700の標準インクカートリッジをそのまま用いた。40℃及び20%相対湿度の環境下で6時間ごとに廃液クリーニングを繰り返し、廃液が堆積して、廃液チューブが詰まるまでの回数を測定した。以下に示す4段階の判断基準によって評価した結果を表3に示す。
判定AA:41回以上廃液クリーニングしても廃液チューブが詰まらない。
A:廃液チューブが詰まるまでのクリーニング回数が31回〜40回
B:廃液チューブが詰まるまでのクリーニング回数が21回〜30回
C:20回以下の廃液クリーニングで廃液チューブが詰まる。
15・・・廃液タンク;22・・・排出チューブ;
22a・・・円環状排出口;31・・・回収容器;
31a・・・回収容器の右側面;31b・・・挿通孔;
32・・・廃インク液吸収体;34・・・凹部;
35・・・廃インク拡散室;35a・・・廃インク拡散室の上面;
35b・・・廃インク拡散室の下面;38・・・廃インク液吸収体突出部;
40・・・印刷部;42・・・キャリッジ;44・・・記録ヘッド;
46・・・軸穴;48・・・ガイド軸;52・・・排出ローラ;
402・・・タイミングベルト;404・・・キャリッジモータ;
406・・・ブラックインクカートリッジ;408・・・カラーインクカートリッジ;
70・・・廃液搬送部;72・・・キャッピング手段;
74・・・接続チューブ;76・・・ポンプ;80・・・ワイピング手段;
100・・・廃液タンク;102・・・廃液タンク本体;
104・・・廃インク拡散室;106・・・吸収体保持室;
146・・・吸収体;180・・・廃液タンク;
184・・・廃インク拡散室;186,186a,b,c・・・吸収体;
188,188a,b,c・・・インク廃液副流路。
Claims (17)
- インクジェット式記録装置の廃インクタンク用の廃インク液吸収体であって、少なくとも水難溶性樹脂を含む含浸液を、少なくとも廃インク液との接触表面を含む部分に含むことを特徴とする、前記廃インク液吸収体。
- 前記水難溶性樹脂がアクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、ビニル系モノマー、マレイン酸、無水マレイン酸、スチレン、イタコン酸、N−ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリルアミド、及びそれらの誘導体からなる群から選んだモノマーを重合してなる水難溶性樹脂を含有する、請求項1に記載の廃インク液吸収体。
- 前記メタクリル系モノマーが、メタクリル酸メチル(MMA)、メタクリル酸エチル、(EMA)、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、(BMA又はNBMA)、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル(EHMA)、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ラウリル(LMA)、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ヒドロキシエチル(HEMA)、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート(ETEGMA)、メタクリル酸2−エトキシエチル、メタクリロニトリル、メタクリル酸2−トリメチルシロキシエチル、メタクリル酸グリシジル(GMA)、メタクリル酸p−トリル、メタクリル酸(MMA)、メタクリル酸ジエチルアミノエチル(DMAEMA)、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸t−ブチルアミノエチル、及びメタクリル酸ソルビルからなる群から選んだモノマーである、請求項2に記載の廃インク吸収体。
- 前記アクリル系モノマーが、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリロニトリル、アクリル酸2−トリメチルシロキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸p−トリル、アクリル酸ソルビル、アクリル酸、アクリル酸ジメチルアミノエチル、及びアクリル酸ジエチルアミノエチルからなる群から選ばれるモノマーである、請求項2に記載の廃インク吸収体。
- 水溶性溶剤を更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の廃インク吸収体。
- 前記水溶性溶剤の少なくとも1種は、20℃における蒸気圧が0.01mmHg以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載の廃インク液吸収体。
- 廃インク液吸収体を充填しない廃インク拡散室と廃インク液吸収体を充填する吸収体保持室とを有する廃インクタンクの前記吸収体保持室に充填する請求項1〜6のいずれか一項に記載の廃インク液吸収体。
- 不織布又はフォームからなる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の廃インク液吸収体。
- 前記不織布が、再生セルロース系繊維、及び/又はポリアクリル系繊維を含む、請求項8に記載の廃インク液吸収体。
- 表面の少なくとも一部に飽和ポリエステルフィルム層を有する、請求項8又は9に記載の廃インク液吸収体。
- 廃インク拡散室と接触する廃インク液吸収体表面から、廃インク拡散室の内部の方向に突出して延びる廃インク液吸収体突出部を有し、その廃インク液吸収体突出部に少なくとも前記含浸液を含む、請求項7〜10のいずれか一項に記載の廃インク液吸収体。
- 廃インク液吸収体突出部が、ポリウレタンフォームからなる、請求項11に記載の廃インク液吸収体。
- 前記廃インク拡散室が、廃インクタンクの底面と、廃インク液吸収体の上面及び4側面に包囲されている請求項7〜12のいずれか一項に記載の廃インク液吸収体。
- 廃インクが、顔料と、その顔料を包含し、かつ前記顔料をインク組成物中に分散可能とし、疎水性基と親水性基とを有し、実質的にインク組成物中において溶解していないポリマーと、主溶媒としての水とを少なくとも含むインク組成物である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の廃インク液吸収体。
- 前記ポリマーが、
(A)式(I):
で表されるモノマーA1、
式(II):
式(III):
で表されるモノマーA3から選ばれる少なくとも一種のモノマー5〜45重量%と、
(B)塩生成基を有するモノマー3〜40重量%と、
(C)数平均分子量500〜500,000のマクロモノマー5〜40重量%と、
(D)前記モノマー(A)、(B)、及び(C)と共重合可能なモノマー0〜87重量%とを重合させてなるビニルポリマーである、請求項14に記載の廃インク液吸収体。 - 請求項1〜16のいずれか一項に記載の廃インク液吸収体を含むことを特徴とする、インクジェット式記録装置。
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