JP2010214811A - インク回収ユニットの廃液吸収体、インク回収ユニットおよびインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクジェット記録装置のインク回収ユニット内の廃液吸収部材に、グリセリンおよび固体湿潤剤としてのジペプチドを含浸されたことを特徴とする、廃液吸収部材を有するインク回収ユニット。
【選択図】図1
Description
そして、従来のインクジェット記録装置においては、着色剤として水溶性染料を使用した水系インクが主に用いられてきた。しかしながら、この染料インクは耐候性、耐水性に劣る欠点を有しており、近年、水溶性染料に代えて顔料を使用する顔料インクの研究が目覚しいが、このようなインク色材として水性顔料インクを用いるインクジェットプリンターでは、インク回収ユニットへ排出される廃液が、染料インクを用いる場合に比較して、廃液吸収部材に吸収されずらく、例えば,顔料インクの廃液吸収部材への拡散速度に応じて、廃液吸収部材が収納される領域に対して廃液の導入位置を変えることで問題の解決を図るもの(特許文献1)、廃液吸収部材に浸透剤を含浸させ、吸収部材に対する吸収性を向上させ解決を図るものなど(特許文献2)、さまざまな提案が行なわれているが,廃インク吸収部材に対する、インクの吸収性を長期に渡って維持することが困難であるのが実状である。
特に、25℃における表面張力が20〜35mN/m、25℃における粘度が5mPa・s〜20mPa・sであり、界面活性剤としてフッ素系界面活性剤を一種類以上含有し、水分散性樹脂及び着色剤が、インク中に合計5〜40重量%存在するインクが知られているが、このインクは、高粘度で高固形分濃度のインクでありながら,浸透性の高いインクものであるためインクジェット記録用インクとしては有用である。しかしながら、このインクは、含有される固形分が多いことにより、水分蒸発時のインク粘度が非常に急峻に変化し、該廃インク回収ユニット内で、顔料及び水分散性樹脂の増粘、凝集により、インク回収ユニット内の廃液吸収部材の表面で堆積してしまい,長期的に廃液の吸収を保持するのが困難であり,また、当該廃液吸収部材に廃液が吸収されなくなる結果、当該インク回収ユニットにおいて、廃液の満タン検知ができない、また、廃インク回収ユニット内に堆積した廃インクのために新たに流入してくる廃液がインク回収ユニット外に溢れ出してしまうという懸念もある。
即ち、上記課題は次の1)〜5)の発明によって解決される。
1)本発明の第1は、液体湿潤剤および固体湿潤剤を含むことを特徴とするインク回収ユニットの廃液吸収体に関する。
2)本発明の第2は、固体湿潤剤がジペプチドであることを特徴とする請求項1に記載のインク回収ユニットの廃液吸収体に関する。
3)本発明の第3は、ジペプチドが、アラニルグルタミン、グリシルグルタミン、ビスアラニルシスティン、およびビスグリシルシスティンから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2に記載のインク回収ユニットの廃液吸収体に関する。
4)本発明の第4は、請求項1〜3のいずれかに記載の廃液吸収体を有することを特徴とするインク回収ユニットに関する。
5)請求項4記載のインク回収ユニットを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置に関する。
本発明において,廃液吸収体の好ましい形態としては、保湿性の高い湿潤剤混合物を含んだ廃液吸収部材から構成されている。「保湿性の高い」とは、25℃、60%RHにおける平衡水分量が15%以上、好ましくは20%以上、更に好適には30%以上であることを意味する。
この湿潤剤混合物は液体湿潤剤と固体湿潤剤とからなり、この湿潤剤混合物を廃液吸収部材全量に対して、50wt%以上100wt%以下含むことが好ましい。また、固体湿潤剤は液体湿潤剤に対して、5wt%以上30wt%以下を混合した溶液にする事が好ましく、より好ましくは10wt%以上20wt%以下である。固体湿潤剤が5wt%以上であれば、長期間に渡って廃液吸収性能を十分に維持することができ、他方、30wt%以下であれば廃液吸収部材の吸収性能を阻害することがない。なお、「液体」や「固体」とは、25℃における状態をいう。
装置本体(101)内には、図7に示すように、図示を省略している左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド(131)とステー(132)とでキャリッジ(133)を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ(不図示)によって移動走査する。
このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ(201)中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ(201)における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ(201)は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行うことができる。したがって、装置本体(101)の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体(101)の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジの交換を容易に行うことができる。
CTAB比表面積が150m2/g、DBP吸油量100ml/100gのカーボンブラック90gを、2.5N規定の硫酸ナトリウム溶液3000mlに添加し、温度60℃、速度300rpmで攪拌し、10時間反応させ酸化処理を行った。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。得られたカーボンブラックを水洗いし乾燥させ、20重量%となるよう純水中に分散させた。
イエロー顔料としてC.I.ピグメントイエロー128を低温プラズマ処理しカルボン酸基を導入した顔料を作製した。これをイオン交換水に分散したものを、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度15%のイエロー顔料分散液とした。
調製例2の手順により、表面改質されたマゼンタ顔料を調製したが、C.I.ピグメントイエロー128の代わりに、ピグメントレッド122を用いた。上記の例と同様に、得られた表面改質された着色顔料は水性媒体中で攪拌時に容易に分散され、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度15%のマゼンタ顔料分散液とした。
調製例2の手順により、表面改質されたシアン顔料を調製したが、C.I.ピグメントイエロー128の代わりに、C.I.ピグメントシアン15:3を用いた。上記の例と同様に、得られた表面改質された着色顔料は水性媒体中で攪拌時に容易に分散され、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度15%のシアン顔料分散液とした。
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた1Lフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー(東亜合成社製、商品名:AS−6)4.0g及びメルカプトエタノール0.4gを仕込み、65℃に昇温した。次にスチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー(東亜合成社製、商品名:AS−6)36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスジメチルバレロニトリル2.4g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。65℃で1時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50%のポリマー溶液800gを得た。
合成例1で作成したポリマー溶液28gとフタロシアニン顔料26g、1mol/Lの水酸化カリウム溶液13.6g、メチルエチルケトン20g、イオン交換水30gを十分に攪拌した後、三本ローロミルを用いて混練した。得られたペーストをイオン交換水200gに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、シアン色のポリマー微粒子分散体を得た。
合成例1のフタロシアニン顔料をピグメントレッド122に変更したほかは合成例1と同様にしてマゼンタ色のポリマー微粒子分散体を得た。
合成例1のフタロシアニン顔料をピグメントイエロー74に変更したほかは合成例1と同様にして黄色のポリマー微粒子分散体を得た。
合成例1のフタロシアニン顔料をカーボンブラックに変更したほかは合成例1と同様にして黒色のポリマー微粒子分散体を得た。
C.I.ピグメントシアン15:3を150g、下記式(1)で示される、R=アルキル基、m=4、n=40の顔料分散剤ポリエキシエチレンβナフチルエーテル110g、パイオニンA−51−B(竹本油脂社製)2g、蒸留水738gを混合し、この混合物をプレ分散させた後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社KDL型、メディア:0.3mmφジルコニアボール使用)で20時間循環分散し、フタロシアニン顔料分散体を得た。
調製例9において、C.I.ピグメントシアン15:3をC.Iピグメントレッド122に変更する以外は調製例9と同様にして、ジメチルキナクリドン顔料分散体を得た。
調製例9において、C.I.ピグメントシアン15:3をC.Iピグメントイエロー74に変更する以外は調製例9と同様にして、モノアゾ黄色顔料分散体を得た。
合成例2(反応性シリル基を含まないシリコン変性アクリル樹脂微粒子の合成1)
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンRN−20(第一工業製薬社製)10g、過硫酸カリウム1gと純水286gを仕込み、65℃に昇温した。次に、メタクリル酸メチル150g、アクリル酸2エチルヘキシル100g、アクリル酸20g、ビニルトリエトキシシラン20g、アクアロンRN−20を10g、過硫酸カリウム4gアクアロンRN−20を10g、過硫酸カリウムを4gと純水398.3gの混合溶液を2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。80℃でさらに3時間加熱熟成した後冷却し、水酸化カリウムでpHを7〜8となるよう調整した。
マイクロトラックUPAを用いて測定した樹脂の粒子径は130nmであった。また、最低造膜温度(MTF)は0℃であった。
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンRN−20(第一工業製薬社製)10g、過硫酸カリウム1gと純水286gを仕込み、65℃に昇温した。次に、メタクリル酸メチル150g、アクリル酸2エチルヘキシル100g、アクリル酸20g、ヘキシルトリメトキシシラン40g、アクアロンRN−20を10g、過硫酸カリウム4gアクアロンRN−20を10g、過硫酸カリウムを4gと純水398.3gの混合溶液を3時間かけてフラスコ内に滴下した。80℃でさらに3時間加熱熟成した後冷却し、水酸化カリウムでpHを7〜8となるよう調整した。
マイクロトラックUPAを用いて測定した樹脂の粒子径は148nmであった。また、最低造膜温度(MTF)は0℃であった。
特開平6−157861号公報記載の実施例を追試し、反応性シリル基を含有するシリコン変性アクリル樹脂微粒子の合成を行った。
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、純水100g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム3gとポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル1gを仕込み、過硫酸アンモニウム1g、亜硫酸水素ナトリウム0.2gを添加し、60℃に昇温した。次に、アクリル酸ブチル30g、メタクリル酸メチル40g、メタクリル酸ブチル19g、ビニルシラントリオールカリウム塩10gと3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン1gを3時間かけてフラスコ内に滴下した。このとき重合反応液をアンモニア水溶液でpH7となるよう調整して重合を行った。マイクロトラックUPAを用いて測定した樹脂の粒子径は160nmであった。
調製例1で作製したカーボンブラック 9wt%(固形分として)
3−メチル−1,3−ブタンジオール 10wt%
グリセリン 15wt%
2−ピロリドン 2wt%
サーフィノール465(エアプロダクツ社製) 1wt%
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2wt%
合成例2のアクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン 8wt%(固形分として)
イオン交換水を加えて100%とした。
調製例2で作製したイエロー顔料分散液 6wt%(固形分として)
1,5−ペンタンジオール 5wt%
グリセリン 20wt%
2−ピロリドン 1wt%
FSN100(DuPont社製) 1wt%
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール 2wt%
合成例1のアクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン 8wt%(固形分として)
イオン交換水を加えて100%とした。
調製例3で作製したマゼンタ顔料分散液 8wt%(固形分として)
トリエチレングリコールイソブチルエーテル 2wt%
グリセリン 20wt%
ECTD−3NEX(日光ケミカルズ製) 1wt%
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2wt%
合成例4のアクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン 15wt%(固形分として)
イオン交換水を加えて100%とした。
調製例4で作製したシアン顔料分散液 6wt%(固形分として)
3−メチル−1,3−ブタンジオール 15wt%
グリセリン 15wt%
ECTD−6NEX(日光ケミカルズ製) 1wt%
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2wt%
W−5025
(三井武田ケミカル社 ウレタン樹脂エマルジョン) 14wt%(固形分として)
イオン交換水を加えて100%とした。
調製例5で作製したシアン顔料分散液 5wt%(固形分として)
1,6−ヘキサンジオール 20wt%
グリセリン 15wt%
FS−300(DuPont社) 0.3wt%
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2wt%
W−5025
(三井武田ケミカル社 ウレタン樹脂エマルジョン) 5wt%(固形分として)
イオン交換水を加えて100%とした。
調製例6で作製したマゼンタ顔料分散液 7.5wt%(固形分として)
ジプロピレングリコール 15wt%
グリセリン 20wt%
FSN100(DuPont社) 0.5wt%
合成例3のアクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン 15wt%(固形分として)
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2wt%
イオン交換水を加えて100%とした。
調製例7で作製したイエロー顔料分散液 5wt%(固形分として)
2−メチル−2,4−ペンタンジオール 10wt%
グリセリン 20wt%
ディスパノールTOC(日本油脂社製) 0.5wt%
合成例1のアクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン 10wt%(固形分として)
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール 1wt%
イオン交換水を加えて100%とした。
調製例8で作製したブラック顔料分散液 8wt%(固形分として)
1,6−ヘキサンジオール 8wt%
グリセリン 12wt%
F470(大日本インキ社) 1wt%
合成例2のアクリル−シリコーン系樹脂エマルジョン 4wt%(固形分として)
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.5wt%
イオン交換水を加えて100%とした。
〔インク回収ユニット内 廃液吸収体実施例〕
湿潤剤混合物実施例1
グリセリン 20wt%
ジペプチド(アラニルグルタミン) 5wt%
上記材料を廃液吸収部材(ポリウレタンフォーム〕に含浸してインク回収ユニットにセットする。すなわち、上記材料をビーカー等に取分け、攪拌子によって攪拌し、均一化して湿潤剤混合物を得る。そして、廃液吸収部材を入れた容器に湿潤剤混合物を注ぎ入れ、廃液吸収部材に湿潤剤混合物を含浸させ、廃液吸収体を得る。このようにして得た廃液吸収体をインク回収ユニットにセットする。
グリセリン 30wt%
ジペプチド(アラニルグルタミン) 10wt%
上記材料を廃液吸収部材に含浸してインク回収ユニットにセットする。
湿潤剤混合物実施例3
グリセリン 20wt%
グリシルグルタミン 5wt%
上記材料を廃液吸収部材に含浸してインク回収ユニットにセットする。
湿潤剤混合物実施例4
グリセリン 30wt%
ビスアラニルシスティン 10wt%
上記材料を廃液吸収部材に含浸してインク回収ユニットにセットする。
湿潤剤混合物実施例5
グリセリン 30wt%
ビスグリシルシスティン 10wt%
上記材料を廃液吸収部材に含浸してインク回収ユニットにセットする。
グリセリン 20wt%
ジペプチド(アラニルグルタミン) 0wt%
上記材料を廃液吸収部材に含浸してインク回収ユニットにセットする。
グリセリン 0wt%
ジペプチド(アラニルグルタミン) 0wt%
本発明のインク回収ユニットを、インクジェットプリンター(リコー社製:GX5000)本体に設置し、上記インク製造例のインクセットをカートリッジに充填し装着した。
この状態で、35℃5%RH環境下で8時間放置した。その後、評価を開始し、廃液の堆積及び満タン検知動作の誤検知を、長期間(3ヶ月)評価した。すなわち、35℃5%RH環境下で、12時間に一度、全色クリーニングを実施し、インク回収ユニットに廃液を排出した場合に、廃液が吸収体に堆積しないかどうか、正常に満タン検知されるか否かを評価した。
<判定基準>
○:廃液が廃液吸収体表面で乾燥、堆積せず、廃液が吸収されていき、正常に満タン検知される。
△:廃液が廃液吸収体表面で乾燥、堆積し始めるが、廃液が吸収されていき、正常に満タン検知される。
×:廃液が廃液吸収体表面で乾燥、堆積し、廃液が吸収されず、正常に満タン検知されず、かつ廃液がインク回収ユニット内から漏れてしまう。
10.1 タンクケース本体
10.2 吸収部材
10.3 蓋部材
10.4 廃液投入口部
10.5 空間
10.7 リブ
11.2 廃液満タンセンサ
101 装置本体
102 給紙トレイ
103 排紙トレイ
104 インクカートリッジ装填部
105 操作部
111 上カバー
112 前面
115 前カバー
131 ガイドロッド
132 ステー
133 キャリッジ
134 記録ヘッド
135 サブタンク
141 用紙載置部
142 用紙
143 給紙コロ
144 分離パッド
145 ガイド
151 搬送ベルト
152 再度カウンタローラ
153 搬送ガイド
154 押さえ部材
155 加圧コロ
156 帯電ローラ
157 搬送ローラ
158 デンションローラ
161 ガイド部材
171 分離爪
172 排紙ローラ
173 排紙コロ
181 両面給紙ユニット
182 手差し給紙部
201 インクカートリッジ
Claims (5)
- 液体湿潤剤および固体湿潤剤を含むことを特徴とするインク回収ユニットの廃液吸収体。
- 固体湿潤剤がジペプチドであることを特徴とする請求項1に記載のインク回収ユニットの廃液吸収体。
- 前記ジペプチドが、アラニルグルタミン、グリシルグルタミン、ビスアラニルシスティン、及びビスグリシルシスティンから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1又は2に記載のインク回収ユニットの廃液吸収体。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の廃液吸収体を有することを特徴とするインク回収ユニット。
- 請求項4記載のインク回収ユニットを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
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