(57)【要約】【課題】液体が流れ落ちやすいキャップ又は払拭部を備える液体吐出装置及び液体が流れ落ちやすい樹脂成形品の製造方法を提供すること。【解決手段】液体吐出装置は、ノズル形成面１４に設けられるノズル１２から液体を吐出する液体吐出ヘッド１３と、ノズル形成面に接触することによりノズルを覆うキャップ３１と、を備え、ノズル形成面に接触するキャップの接触部は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料により構成される。【選択図】図２
2020062802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル形成面に設けられるノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記ノズル形成面に接触することにより前記ノズルを覆うキャップと、を備え、
前記ノズル形成面に接触する前記キャップの接触部は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料により構成されることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
ノズル形成面に設けられるノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記ノズル形成面に接触する状態で前記ノズル形成面を払拭する払拭部と、を備え、
前記ノズル形成面に接触する前記払拭部の接触部は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料により構成されることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
前記シロキサン結合を有する材料の２５℃での粘度は、１０００ｃｓ以上１０００００ｃｓ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記接触部の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合は、１０％以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記接触部の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合は、１０％以上３０％以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記ノズル形成面に前記接触部が接触していない状態において、前記ノズル形成面に対する前記接触部の角度は、６０度以上９０度以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のうち何れか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
基材となる樹脂材料と２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とを含む混合材料から作られたペレットを射出成形機に投入することと、
前記射出成形機により射出成形することと、を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項８】
２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料を、基材となる樹脂材料のペレットの表面に塗布することと、
前記ペレットを射出成形機に投入することと、
前記射出成形機により射出成形することと、を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項９】
基材となる樹脂材料のペレットと２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とを射出成形機に投入することと、
前記射出成形機により射出成形することと、を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置及び樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置の一例として、ノズル形成面に設けられたノズルから液体を吐出するヘッドを備えたプリンターが挙げられる。特許文献１には、ノズル形成面に接触することによりノズルを覆うキャップと、ノズル形成面に接触する状態でノズル形成面を払拭する払拭部の一例であるワイパーとが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
キャップ及びワイパーにおいては、ノズル形成面に接触する部分である接触部に液体が付着していると、接触部がノズル形成面に接触した際に、その液体がノズル形成面に付着するおそれがある。そのため、キャップ及びワイパーの接触部は、液体が流れ落ちやすい材料で構成されることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する液体吐出装置は、ノズル形成面に設けられるノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記ノズル形成面に接触することにより前記ノズルを覆うキャップと、を備え、前記ノズル形成面に接触する前記キャップの接触部は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料により構成される。
【０００６】
上記課題を解決する液体吐出装置は、ノズル形成面に設けられるノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記ノズル形成面に接触する状態で前記ノズル形成面を払拭する払拭部と、を備え、前記ノズル形成面に接触する前記払拭部の接触部は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料により構成される。
【０００７】
上記課題を解決する樹脂成形品の製造方法は、基材となる樹脂材料と２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とを含む混合材料から作られたペレットを射出成形機に投入することと、前記射出成形機により射出成形することと、を含む。
【０００８】
上記課題を解決する樹脂成形品の製造方法は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料を、基材となる樹脂材料のペレットの表面に塗布することと、前記ペレットを射出成形機に投入することと、前記射出成形機により射出成形することと、を含む。
【０００９】
上記課題を解決する樹脂成形品の製造方法は、基材となる樹脂材料のペレットと２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とを射出成形機に投入することと、前記射出成形機により射出成形することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】液体吐出装置の一実施形態を示す全体図。
【図２】キャップの断面図。
【図３】払拭部の正面図。
【図４】シロキサン結合を有する材料の特性を粘度ごとに示す表。
【図５】Ｓｉ原子の面積割合と撥液性との関係を示すグラフ。
【図６】樹脂成形品を射出成形する射出成形機の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、液体吐出装置の一実施形態について図を参照しながら説明する。液体吐出装置は、例えば、用紙等の媒体に液体の一例であるインクを吐出することによって、文字、写真等の画像を印刷するインクジェット式のプリンターである。
【００１２】
図１に示すように、液体吐出装置１１は、ノズル形成面１４に設けられるノズル１２から液体を吐出する液体吐出ヘッド１３を備える。液体吐出ヘッド１３は、１又は複数のノズル１２を有する。液体吐出ヘッド１３においてノズル１２が設けられる面が、ノズル形成面１４である。液体吐出ヘッド１３は、媒体９９に向けて液体を吐出することにより媒体９９に印刷する。本実施形態の液体吐出ヘッド１３は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色のインクを吐出する。
【００１３】
液体吐出装置１１は、液体吐出ヘッド１３に供給される液体が流れる供給流路２１を備えてもよい。例えば、液体を収容する液体収容体２２から供給流路２１を通じて液体吐出ヘッド１３に液体を供給してもよい。供給流路２１は、液体収容体２２と液体吐出ヘッド１３とを接続する。供給流路２１は、例えばチューブ、パイプ等により構成される。
【００１４】
液体収容体２２は、液体を収容可能な容器である。液体収容体２２は、液体吐出装置１１に着脱可能なカートリッジでもよいし、液体を補充可能なタンクでもよい。液体収容体２２は、液体吐出ヘッド１３に直接接続されてもよい。
【００１５】
液体吐出装置１１は、供給流路２１内の液体を加圧する加圧部２３を備えてもよい。加圧部２３は、供給流路２１の途中に位置する。加圧部２３は、例えばダイヤフラムポンプである。加圧部２３が駆動することにより、供給流路２１を通じて液体収容体２２から液体吐出ヘッド１３に液体が供給される。
【００１６】
加圧部２３は、チューブポンプでもよいし、供給流路２１に設けられた可撓部を変形させることにより供給流路２１内の液体を加圧するような構成でもよい。可撓部とは、例えば可撓性を有する膜である、この場合、可撓部を機械的に押し付けることにより変形させてもよいし、可撓部を空気で加圧することにより変形させてもよい。加圧部２３は、供給流路２１の途中に位置する構成に限らず、液体収容体２２内を空気で加圧できるように設けられる加圧ポンプであってもよい。液体吐出装置１１は、液体収容体２２と液体吐出ヘッド１３との水頭差を利用して液体を供給するように構成されてもよい。
【００１７】
液体吐出装置１１は、供給流路２１を開閉可能な開閉弁である加圧バルブ２４を備えてもよい。加圧バルブ２４は、供給流路２１において、加圧部２３と液体吐出ヘッド１３との間に位置する。加圧バルブ２４が開くと、供給流路２１が開く。加圧バルブ２４が閉じると、供給流路２１が閉じる。加圧バルブ２４を閉じた状態で加圧部２３を駆動すると、加圧部２３による加圧力が供給流路２１に蓄積される。
【００１８】
液体吐出装置１１は、一方向弁２５を備えてもよい。一方向弁２５は、例えば供給流路２１に設けられる。本実施形態の一方向弁２５は、供給流路２１において、液体収容体２２と加圧部２３との間に位置する。一方向弁２５は、液体の流れる方向において、下流への液体の流動を許容し、上流への液体の流動を抑制する。一方向弁２５の代わりに、供給流路２１を開閉可能な開閉弁を配置してもよい。
【００１９】
液体吐出装置１１は、ノズル形成面１４に接触することによりノズル１２を覆うキャップ３１を備える。キャップ３１によってノズル１２を覆うことをキャッピングという。キャッピングすると、キャップ３１内にノズル１２が臨む空間が形成される。
【００２０】
キャップ３１は、液体吐出ヘッド１３のノズル形成面１４に接触する接触部であるリップ３２を有する。本実施形態において、リップ３２は、キャップ３１の上端部分に位置する。リップ３２は、キャッピングする際に、ノズル１２を囲むようにノズル形成面１４に接触する。
【００２１】
キャッピングする際、キャップ３１が液体吐出ヘッド１３に接近してもよいし、液体吐出ヘッド１３がキャップ３１に接近してもよい。キャッピングする際、キャップ３１及び液体吐出ヘッド１３の双方が互いに接近してもよい。キャッピングすると、ノズル１２が保湿される。
【００２２】
液体吐出装置１１は、キャッピングする際に、ノズル１２からキャップ３１内に液体を吐出してもよい。このとき、キャップ３１がノズル１２を覆った後にノズル１２からキャップ３１内に液体を吐出してもよいし、キャップ３１がノズル１２を覆う前にノズル１２からキャップ３１内に液体を吐出してもよい。こうすると、キャップ３１内に液体が付着する状態でキャッピングされる。キャップ３１内に液体が付着する状態でキャッピングすると、キャップ３１内の空間が液体によって保湿される。これにより、ノズル１２が一層保湿される。このように、キャップ３１内に液体が付着する状態でキャッピングすることを保湿キャッピングという。
【００２３】
液体吐出装置１１は、ノズル形成面１４に接触する状態でノズル形成面１４を払拭する払拭部３３を備える。払拭部３３によってノズル形成面１４を払拭することをワイピングという。ワイピングすると、ノズル形成面１４に付着する液体、異物などが除去される。
【００２４】
払拭部３３は、ノズル形成面１４に接触する接触部であるワイピング部材３４を有する。本実施形態の払拭部３３は、ワイピング部材３４を支持する支持部３５を有する。本実施形態において、ワイピング部材３４は、支持部３５から上方に向けて延びるように設けられる。
【００２５】
ワイピング部材３４がノズル形成面１４に接触した状態で、液体吐出ヘッド１３に対して払拭部３３がノズル形成面１４に沿って相対的に移動することによりワイピングされる。ワイピングする際、払拭部３３が液体吐出ヘッド１３に対して移動してもよいし、液体吐出ヘッド１３が払拭部３３に対して移動してもよい。ワイピングする際、払拭部３３及び液体吐出ヘッド１３の双方が互いに移動してもよい。
【００２６】
液体吐出装置１１は、液体吐出ヘッド１３をクリーニングするクリーニング機構４１を備えてもよい。液体吐出ヘッド１３内においては、液体が増粘したり、気泡が混入したりすることがある。液体吐出ヘッド１３内において液体が増粘したり気泡が混入したりすると、ノズル１２から液体を正常に吐出できなくなることがある。この場合には、クリーニング機構４１により液体吐出ヘッド１３をクリーニングする。
【００２７】
ノズル１２から液体を排出させることをクリーニングという。クリーニングすると、液体吐出ヘッド１３内の増粘した液体、気泡などがノズル１２から排出される。これにより、液体吐出ヘッド１３を正常な状態に回復できる。
【００２８】
本実施形態のクリーニング機構４１は、吸引流路４２と、吸引部４３とを有する。吸引流路４２は、キャップ３１と接続される。吸引部４３は、吸引流路４２に設けられる。吸引部４３は、吸引流路４２を通じてキャップ３１内を吸引する。吸引部４３は、例えばチューブポンプである。吸引部４３は、ダイヤフラムポンプでもよい。
【００２９】
キャッピングした状態において吸引部４３を駆動すると、キャップ３１内が負圧となる。キャップ３１内が負圧となると、ノズル１２から液体が強制的に排出される。このように、吸引部４３の駆動により生じる負圧によってノズル１２から液体を排出させることを吸引クリーニングという。吸引クリーニングを実行すると、ノズル１２からキャップ３１内に液体が排出される。
【００３０】
液体吐出装置１１は、ノズル１２から排出された液体を廃液として収容する廃液収容体４４を備えてもよい。廃液収容体４４は、吸引流路４２に接続される。本実施形態の吸引部４３は、吸引流路４２において、キャップ３１と廃液収容体４４との間に位置する。キャップ３１内が大気に開放された状態で吸引部４３を駆動すると、吸引流路４２を通じてキャップ３１内から液体が排出される。本実施形態では、キャッピングしていない状態で吸引部４３を駆動することにより、キャップ３１内から液体を排出する。このように、キャップ３１内から液体を排出することを空吸引という。空吸引を実行すると、キャップ３１内の液体は、吸引流路４２を通じて廃液収容体４４に収容される。
【００３１】
キャップ３１は、キャップ３１内を大気に開放する大気開放流路と、大気開放流路を開閉する大気開放弁とを有してもよい。こうすると、キャッピングした状態であっても、大気開放弁を開くことによりキャップ３１内を大気と通じさせることができる。すなわち、キャッピングした状態で空吸引を実行できる。吸引クリーニングを実行する場合は、大気開放弁を閉じる。
【００３２】
液体吐出装置１１は、吸引流路４２を開閉可能な開閉弁である吸引バルブ４５を備えてもよい。吸引バルブ４５が閉じると、吸引流路４２が閉じる。吸引バルブ４５が開くと、吸引流路４２が開く。
【００３３】
クリーニング機構４１は、加圧バルブ２４を閉じた状態で吸引クリーニングを実行してもよい。こうすると、吸引部４３の駆動により液体吐出ヘッド１３内及び供給流路２１内が負圧になる。これにより、液体吐出ヘッド１３内及び供給流路２１内の液体に含まれる気泡が膨張する。吸引部４３を駆動したまま加圧バルブ２４を開くと、膨張した気泡が液体とともにノズル１２から勢いよく排出される。このように、加圧バルブ２４を閉じた状態で吸引し、その後に加圧バルブ２４を開くことによってノズル１２から液体を排出させることをチョーククリーニングという。
【００３４】
クリーニング機構４１は、供給流路２１と加圧部２３とにより構成されてもよい。加圧部２３が液体吐出ヘッド１３内の液体を加圧すると、ノズル１２から液体が強制的に排出される。このように、加圧部２３の加圧によってノズル１２から液体を排出させることを加圧クリーニングという。クリーニング機構４１は、加圧バルブ２４を閉じることによって供給流路２１に蓄積される加圧力を用いて加圧クリーニングを実行してもよい。
【００３５】
液体吐出装置１１は、液体吐出ヘッド１３のメンテナンスとしてフラッシングを実行することがある。フラッシングとは、液体吐出ヘッド１３が印刷とは無関係の液体をノズル１２から吐出することである。フラッシングを実行すると、ノズル１２内における液体の増粘が抑制される。
【００３６】
フラッシングによって吐出される液体を用いて保湿キャッピングしてもよい。この場合、フラッシングによって吐出される液体をキャップ３１が受ける。フラッシングによって吐出される液体を、キャップ３１以外の部材が受けてもよい。例えば、廃液収容体４４に向けて吐出してもよいし、別に設けられたフラッシング受け部に向けて吐出してもよい。一般的に、フラッシングによって吐出される液量は、クリーニングによって排出される液量よりも少ないが、多くしてもよい。
【００３７】
液体吐出装置１１の動作中において、キャップ３１のリップ３２に液体が付着することがある。例えば、クリーニング、フラッシングなどによってノズル１２からキャップ３１内に液体が吐出される際に、リップ３２に液体が付着することがある。例えば、媒体９９に印刷する際に、ノズル１２から吐出された液体のミストがリップ３２に付着することがある。他にも、ノズル形成面１４に液体が付着した状態でキャッピングした際に、リップ３２に液体が付着することがある。
【００３８】
リップ３２に液体が付着した状態でキャッピングすると、リップ３２に付着していた液体がノズル形成面１４に付着するおそれがある。ノズル形成面１４に液体が付着した状態で印刷すると、媒体９９がノズル形成面１４に接触した場合に液体が転写されて媒体９９が汚れてしまうおそれがある。リップ３２に液体が付着した状態で長時間にわたってキャッピングすると、その液体がノズル形成面１４に固着するおそれがある。そのため、キャッピングする際には、リップ３２に液体が付着していないことが好ましい。
【００３９】
キャップ３１の接触部であるリップ３２は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料と、樹脂材料の一例であるエラストマーと、を含む混合材料により構成される。リップ３２は、シロキサン結合を有する材料を含んで構成されることにより、動的な撥液性を発揮する。これにより、リップ３２は、付着した液体が流れ落ちるように構成される。そのため、リップ３２に付着した液体は、キャップ３１内又はキャップ３１外に流れ落ちる。したがって、リップ３２に液体が付着した状態でキャッピングするおそれが低減される。
【００４０】
動的な撥液性とは、付着した液体の滑落しやすさによって評価される撥液性である。付着した液体が滑落しやすいほど、動的な撥液性が高い。例えば、表面に液体が付着した物体を徐々に傾けていき、付着した液体が滑落したときの傾斜角の大きさによって動的な撥液性を評価する。傾斜角は、液体が付着する物体の表面と水平面との間の角度を示す。傾斜角が０度の場合、物体の表面は、水平面と一致する。付着した液体が滑落したときの傾斜角が小さいほど、動的な撥液性が高い。
【００４１】
動的な撥液性に対して、静的な撥液性がある。静的な撥液性とは、付着した液体の接触角の大きさによって評価される撥液性である。付着した液体の接触角が大きいほど、静的な撥液性が高い。
【００４２】
リップ３２が動的な撥液性を発揮すると、ノズル形成面１４に付着していた液体にリップ３２が接触する際に、その液体がリップ３２を伝って流れ落ちる。このように、リップ３２が動的な撥液性を有することにより、ノズル形成面１４に付着する液体をキャッピングによって除去できる。
【００４３】
リップ３２は、エラストマーを含んで構成されることにより、弾性を有する。リップ３２が弾性を有することにより、キャッピングする際にノズル形成面１４に密着できる。すなわち、ノズル１２を一層保湿できる。また、リップ３２が弾性を有することにより、キャッピングする際にノズル形成面１４が摩耗するおそれを低減できる。
【００４４】
図２に示すように、リップ３２は、ノズル形成面１４に接触していない状態において、ノズル形成面１４に対する角度が６０度以上９０度以下となるように構成されてもよい。この場合、リップ３２とノズル形成面１４とがなすキャップ３１内の角度θと、リップ３２とノズル形成面１４とがなすキャップ３１外の角度φとが、６０度以上９０度以下とされる。本実施形態では、角度θと角度φとが一致するようにリップ３２が形成されているが、角度θと角度φとが異なるようにリップ３２が形成されていてもよい。キャッピングした状態においては、リップ３２が変形するため、角度θ及び角度φが変化する。
【００４５】
角度θ及び角度φを６０度以上９０度以下とすると、リップ３２がノズル形成面１４に対して鋭角または直角に接触できる。リップ３２がノズル形成面１４に対して鋭角または直角に接触することにより、動的な撥液性との組み合わせでリップ３２に付着した液体が流れ落ちやすくなる。
【００４６】
図３に示すように、払拭部３３においては、ワイピングすると、ノズル形成面１４に付着していた液体がワイピング部材３４に付着する。また、ノズル１２から吐出される液体のミストがワイピング部材３４に付着することもある。ワイピング部材３４に液体が付着した状態でワイピングすると、ワイピング部材３４に付着していた液体がノズル形成面１４に付着するおそれがある。この場合、払拭部３３は、ノズル形成面１４を適切に払拭できないことがある。そのため、ワイピングする際には、ワイピング部材３４に液体が付着していないことが好ましい。
【００４７】
払拭部３３の接触部であるワイピング部材３４は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料と、樹脂材料の一例であるエラストマーと、を含む混合材料により構成される。ワイピング部材３４は、シロキサン結合を有する材料を含んで構成されることにより、動的な撥液性を発揮する。これにより、ワイピング部材３４は、付着した液体が流れ落ちるように構成される。したがって、ワイピング部材３４に液体が付着した状態でワイピングするおそれが低減される。
【００４８】
ワイピング部材３４が動的な撥液性を発揮すると、ノズル形成面１４に付着していた液体にワイピング部材３４が接触すると、その液体がワイピング部材３４を伝って流れ落ちる。このように、ワイピング部材３４が動的な撥液性を有することにより、ノズル形成面１４に付着する液体をワイピングによって効果的に除去できる。
【００４９】
ワイピング部材３４は、エラストマーを含んで構成されることにより、弾性を有する。リップ３２が弾性を有することにより、ワイピングする際にノズル形成面１４に密着できる。これにより、ワイピングによる異物の除去効果が高くなる。また、ワイピング部材３４が弾性を有することにより、ワイピングする際にノズル形成面１４が摩耗するおそれを低減できる。
【００５０】
ワイピング部材３４は、ノズル形成面１４に接触していない状態において、ノズル形成面１４に対する角度が６０度以上９０度以下となるように構成されてもよい。この場合、ワイピング部材３４とノズル形成面１４とがなす角度α及び角度βが、６０度以上９０度以下とされる。角度αは、ワイピング部材３４においてワイピング終了側の面とノズル形成面１４との間の角度である。角度βは、ワイピング部材３４においてワイピング開始側の面とノズル形成面１４との間の角度である。
【００５１】
本実施形態のワイピング部材３４は、角度αと角度βとが一致するように形成されているが、角度αと角度βとが異なるように形成されてもよい。ワイピングしている状態においては、図３において２点鎖線で示すように、ワイピング部材３４が変形する。そのため、ワイピングしている状態においては、角度α及び角度βが変化する。
【００５２】
角度α及び角度βを６０度以上９０度以下すると、ワイピング部材３４がノズル形成面１４に対して鋭角または直角に接触できる。ワイピング部材３４がノズル形成面１４に対して鋭角または直角に接触することにより、動的な撥液性との組み合わせでワイピング部材３４に付着した液体が流れ落ちやすくなる。
【００５３】
接触部であるリップ３２及びワイピング部材３４は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料と、樹脂材料の一例であるエラストマーと、を含む混合材料を用いて射出成形により製造される。シロキサン結合を有する材料として、例えば、直鎖ジメチルシロキサン、環状ジメチルシロキサン、３Ｄジメチルシロキサン及びポリメチルシルセスキオキサンなどが挙げられる。本実施形態においては、直鎖ジメチルシロキサンを用いている。シロキサン結合を有する材料の粘度を１０００ｃｓ以上としたのは、粘度が１０００ｃｓ未満となるとシロキサンの成分の揮発が促進されるためである。
【００５４】
優れた撥液性を発揮する材料としてフッ素系エラストマーが知られている。リップ３２及びワイピング部材３４を構成する材料としてフッ素系エラストマーを用いると、付着する液体の接触角が大きくなるため、付着する液体が玉状になる。すなわち、フッ素系エラストマーにおいては、静的な撥液性が発揮される。液体は、玉状になると、その場に留まりやすくなることがある。フッ素系エラストマーにおいては、静的な撥液性が高い反面、動的な撥液性が発揮されにくい。
【００５５】
動的な撥液性を有するリップ３２及びワイピング部材３４に対し、ノズル形成面１４は、付着する液体を除去しやすくするために、静的な撥液性が発揮されるように構成される。ノズル形成面１４においては、付着する液体を弾くために、例えばフッ素などによる撥液膜が形成される。ノズル形成面１４に付着する液体が玉状になることにより、ノズル形成面１４に対して接触する液体の面積が小さくなる。これにより、リップ３２及びワイピング部材３４が接触する際に、液体がノズル形成面１４から除去されやすくなる。
【００５６】
次に、シロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料によって製造した樹脂成形品の特性について説明する。
図４に示すように、シロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを含む混合材料から射出成形により製造したサンプルＡ、サンプルＢ、サンプルＣ、サンプルＤ及びサンプルＥを用意した。サンプルＡは、２５℃での粘度が１ｃｓとなるシロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを含む混合材料から製造した樹脂成形品である。サンプルＢは、２５℃での粘度が１０００ｃｓとなるシロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを含む混合材料から製造した樹脂成形品である。サンプルＣは、２５℃での粘度が１００００ｃｓとなるシロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを含む混合材料から製造した樹脂成形品である。サンプルＤは、２５℃での粘度が１０００００ｃｓとなるシロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを含む混合材料から製造した樹脂成形品である。サンプルＥは、２５℃での粘度が１００００００ｃｓとなるシロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを含む混合材料を製造した樹脂成形品である。
【００５７】
サンプルＡ、サンプルＢ、サンプルＣ、サンプルＤ、サンプルＥにおいて、シロキサン結合を有する材料と樹脂材料との混合比は、いずれも同一である。サンプルＡ、サンプルＢ、サンプルＣ、サンプルＤ、サンプルＥを構成する混合材料は、例えば、シロキサン結合を有する材料が樹脂材料に対して重量比で約１％混合された材料である。
【００５８】
サンプルＡ、サンプルＢ、サンプルＣ、サンプルＤ及びサンプルＥについて、それぞれ接液耐久、荷重耐久、取扱性を評価した。接液耐久、荷重耐久、取扱性について、×、△、○、◎の４種の記号を用いて評価した。４種の記号の中で×は最も評価が低いことを示す。４種の記号の中で◎は最も評価が高いことを示す。△は、×よりも評価が高く、○よりも評価が低いことを示す。○は、△よりも評価が高く、◎よりも評価が低いことを示す。
【００５９】
接液耐久は、液体を長期間サンプルに付着させた場合において発揮される動的な撥液性について示している。すなわち、接液耐久が×である場合、液体を長期間サンプルに付着させると動的な撥液性が損なわれることを示している。接液耐久が◎である場合、液体を長期間サンプルに付着させても動的な撥液性が長期間にわたって発揮されることを示している。
【００６０】
液体吐出装置１１において、リップ３２及びワイピング部材３４には何度も液体が付着する。そのため、液体が長期間付着した場合に動的な撥液性が維持されることは、リップ３２及びワイピング部材３４において肝要である。
【００６１】
荷重耐久は、サンプルに荷重を繰り返し加えた場合において発揮される動的な撥液性について示している。すなわち、荷重耐久が×である場合は、サンプルに荷重を繰り返し加えると動的な撥液性が損なわれることを示している。荷重耐久が◎である場合は、サンプルに荷重を繰り返し加えても動的な撥液性が長期間にわたって発揮されることを示している。
【００６２】
リップ３２及びワイピング部材３４は、ノズル形成面１４に接触するたびに変形する。そのため、荷重が繰り返し加わった場合に動的な撥液性が維持されることは、リップ３２及びワイピング部材３４において肝要である。
【００６３】
取扱性は、製造のしやすさについて示している。すなわち、取扱性が×である場合は、その樹脂成形品を製造しにくいことを示している。取扱性が◎である場合、その樹脂成形品を製造しやすいことを示している。
【００６４】
サンプルＡについては、接液耐久、荷重耐久、取扱性を評価していない。サンプルＡにおいては、シロキサン結合を有する材料の粘度が低すぎるために、製造過程でシロキサンの成分がほとんど揮発した。そのため、サンプルＡにおいては、製造した段階で十分な撥液性が得られなかった。
【００６５】
サンプルＢについては、接液耐久、荷重耐久、取扱性のいずれも○と評価した。サンプルＢにおいては、リップ３２及びワイピング部材３４として実用に耐え得ると考えられる期間にわたって動的な撥液性を発揮した。サンプルＢにおいては、シロキサン結合を有する材料の粘度が高すぎないため、シロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを均一に混ぜやすく、製造しやすい。
【００６６】
サンプルＣについては、接液耐久、荷重耐久、取扱性のいずれも◎と評価した。サンプルＣにおいては、リップ３２及びワイピング部材３４として、動的な撥液性を長期間にわたって十分に発揮した。サンプルＣにおいては、シロキサン結合を有する材料の粘度が高すぎないため、シロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを均一に混ぜやすく、製造しやすい。
【００６７】
サンプルＤについては、接液耐久及び荷重耐久を◎と評価し、取扱性を△と評価した。サンプルＤにおいては、リップ３２及びワイピング部材３４として、動的な撥液性を長期間にわたって十分に発揮した。サンプルＤにおいては、シロキサン結合を有する材料の粘度が高いため、シロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを均一に混ぜにくく、製造しにくい。
【００６８】
サンプルＥについては、接液耐久及び荷重耐久を◎と評価し、取扱性を×と評価した。サンプルＥにおいては、リップ３２及びワイピング部材３４として、動的な撥液性を長期間にわたって十分に発揮した。サンプルＥにおいては、シロキサン結合を有する材料の粘度が高すぎるため、シロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを均一に混ぜにくく、樹脂成形品の特性にばらつきが生じやすい。そのため、量産することが難しく、製造しにくい。
【００６９】
サンプルＡ、サンプルＢ、サンプルＣ、サンプルＤ及びサンプルＥが示す特性から、シロキサン結合を有する材料の粘度が高いほど、動的な撥液性を長期間にわたって十分に得られることが把握できる。シロキサン結合を有する材料の粘度が高いほど、シロキサンの成分が揮発しにくくなる。そのため、シロキサン結合を有する材料の粘度が高いほど、シロキサンの成分が長期間にわたって樹脂成形品に留まりやすくなる。その結果、繰り返し液体が付着する場合、及び繰り返し荷重が加わる場合において、長期間にわたって動的な撥液性が発揮される。
【００７０】
シロキサン結合を有する材料の粘度については、その分子量と相関がある。分子量が高いほど粘度が高くなり、分子量が低いほど粘度が低くなる。
一方、サンプルＡ、サンプルＢ、サンプルＣ、サンプルＤ及びサンプルＥが示す特性から、シロキサン結合を有する材料の粘度が高いほど、シロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを均一に混ぜにくくなる。その結果、シロキサン結合を有する材料の粘度が高いほど、樹脂成形品を製造しにくくなる。そこで、本実施形態においては、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上１０００００ｃｓ以下となるシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料によりリップ３２及びワイピング部材３４を構成した。こうすると、動的な撥液性、耐久性及び取扱性を兼ね備えたリップ３２及びワイピング部材３４を得ることができる。
【００７１】
次に、単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合と撥液性との関係について説明する。
シロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを含む混合材料から樹脂成形品を製造すると、樹脂成形品の表面にシロキサンの成分が浮き出る。これにより、撥液性が発揮される。シロキサンの成分が浮き出ることにより、樹脂成形品の表面にＳｉ原子があらわれる。
【００７２】
図５に示すように、表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が異なる樹脂成形品のサンプルを複数用意した。複数のサンプルについて、撥液性を×、△、○の３種の記号を用いて評価した。３種の記号の中で×は最も評価が低いことを示す。３種の記号の中で○は最も評価が高いことを示す。△は、×よりも評価が高く、○よりも評価が低いことを示す。
【００７３】
図５における撥液性とは、動的な撥液性を示している。撥液性が○である場合、付着した液体が流れ落ちやすいことを示している。撥液性が×である場合、付着した液体が濡れ広がりやすいことを示している。撥液性が△である場合、付着した液体が玉状になりやすいことを示している。
【００７４】
図５に示す複数のサンプルにおいて、シロキサン結合を有する材料と樹脂材料との混合比は、いずれも同一である。図５に示す複数のサンプルを構成する混合材料は、例えば、シロキサン結合を有する材料を樹脂材料に対して重量比で約１％混合された材料である。樹脂成形品における表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合は、同一の混合比であっても、製造時の環境、手順などによって変化する。
【００７５】
図５を見ると、樹脂成形品の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が１０％未満の領域には、撥液性が×と評価された複数のサンプルがプロットされている。樹脂成形品の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が１０％未満の場合、樹脂成形品の表面に浮き出るシロキサンの成分が少ないために、十分な撥液性を得られないと考えられる。
【００７６】
樹脂成形品の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が１０％以上の領域には、撥液性が○と評価された複数のサンプルがプロットされている。樹脂成形品の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が１０％以上となると、撥液性を得られることが把握できる。そのため、本実施形態のリップ３２及びワイピング部材３４における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合を１０％以上としてもよい。こうすると、リップ３２及びワイピング部材３４が動的な撥液性を発揮する。
【００７７】
樹脂成形品の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が３０％以上の領域には、撥液性が△と評価されたサンプルがプロットされている。樹脂成形品の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が３０％以上の場合、付着した液体が玉状になりやすいことが把握できる。この場合、表面に浮き出るシロキサンの成分が過剰となるために、動的な撥液性よりも静的な撥液性が強くあらわれると考えられる。
【００７８】
本実施形態のリップ３２及びワイピング部材３４における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合を１０％以上３０％以下としてもよい。こうすると、リップ３２及びワイピング部材３４の撥液性が必要以上に高くなり、付着した液体が玉状になることによって流れ落ちにくくなる虞を低減できる。
【００７９】
次に、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料により製造される樹脂成形品の製造方法について説明する。
図６に示すように、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料と樹脂材料とを含む混合材料から製造される樹脂成形品は、射出成形機５１によって射出成形されることにより製造される。
【００８０】
射出成形機５１は、樹脂成形品の材料となるペレット６０が投入されるホッパー５２と、ホッパー５２と通じるシリンダー５３とを有する。ホッパー５２に投入されたペレット６０は、シリンダー５３内において溶融される。本実施形態においては、シロキサン結合を有する材料と樹脂材料とをホッパー５２に投入する。これにより、シリンダー５３内においてシロキサン結合を有する材料と樹脂材料とが溶融される。その結果、シリンダー５３内においてシロキサン結合を有する材料と樹脂材料とが混合され、混合材料が形成される。
【００８１】
射出成形機５１は、シリンダー５３内の混合材料を金型５５に射出する射出ノズル５４を備える。射出ノズル５４は、シリンダー５３の先端に設けられる。射出成形機５１は、シリンダー５３内に圧力を加えることによって、射出ノズル５４から溶融された混合材料を射出する。金型５５に射出された混合材料は、金型５５において成形される。金型５５に混合材料を射出した後、十分な時間が経過してから金型５５を外す。これにより、混合材料から製造された樹脂成形品を得ることができる。
【００８２】
樹脂成形品は、例えば、基材となる樹脂材料と２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とを含む混合材料から作られたペレット６０を射出成形機５１に投入することと、射出成形機５１により射出成形することと、を含む製造方法によって製造されてもよい。
【００８３】
樹脂成形品は、例えば、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料を、基材となる樹脂材料のペレット６０の表面に塗布することと、そのペレット６０を射出成形機５１に投入することと、射出成形機５１により射出成形することと、を含む製造方法によって製造されてもよい。
【００８４】
樹脂成形品は、例えば、基材となる樹脂材料のペレット６０と２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とを射出成形機５１に投入することと、射出成形機５１により射出成形することと、を含む製造方法によって製造されてもよい。
【００８５】
上述したいずれの方法であっても、付着した液体が流れ落ちやすい樹脂成形品を得ることができる。
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００８６】
（１）リップ３２は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料により構成される。こうすると、リップ３２が動的な撥液性を発揮できる。これにより、リップ３２に付着する液体を流れ落ちやすくできる。
【００８７】
（２）ワイピング部材３４は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料により構成される。こうすると、ワイピング部材３４が動的な撥液性を発揮できる。これにより、ワイピング部材３４に付着する液体を流れ落ちやすくできる。
【００８８】
（３）シロキサン結合を有する材料の２５℃での粘度は、１０００ｃｓ以上１０００００ｃｓ以下である。シロキサン結合を有する材料の粘度が高すぎると、シロキサン結合を有する材料とエラストマーとを混合しにくくなる。２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上１０００００ｃｓ以下となるシロキサン結合を有する材料を用いることにより、リップ３２及びワイピング部材３４を製造しやすくなる。
【００８９】
（４）リップ３２及びワイピング部材３４の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合は、１０％以上である。こうすると、リップ３２及びワイピング部材３４が動的な撥液性を発揮できる。リップ３２及びワイピング部材３４の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が１０％未満の場合、十分な撥液性を得られず、付着した液体が流れ落ちにくくなる。
【００９０】
（５）リップ３２及びワイピング部材３４の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合は、１０％以上３０％以下である。こうすると、リップ３２及びワイピング部材３４が動的な撥液性を発揮できる。リップ３２及びワイピング部材３４の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が１０％未満の場合、十分な撥液性を得られず、付着した液体が流れ落ちにくくなる。リップ３２及びワイピング部材３４の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が３０％以上の場合、リップ３２及びワイピング部材３４の撥液性が必要以上に高くなり、付着した液体が玉状になることによって流れ落ちにくくなる。
【００９１】
（６）ノズル形成面１４に接触していない状態において、ノズル形成面１４に対するリップ３２及びワイピング部材３４の角度は、６０度以上９０度以下である。こうすると、リップ３２及びワイピング部材３４は、ノズル形成面１４に対して鋭角に接触できる。リップ３２及びワイピング部材３４がノズル形成面１４に対して鋭角に接触することにより、動的な撥液性との組み合わせでリップ３２及びワイピング部材３４に付着した液体が流れ落ちやすくなる。
【００９２】
（７）樹脂成形品は、基材となる樹脂材料と２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とを含む混合材料から作られたペレット６０を射出成形機５１に投入し、射出成形機５１により射出成形することによって製造される。これにより、付着した液体が流れ落ちやすい樹脂成形品を得ることができる。
【００９３】
（８）樹脂成形品は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料を、基材となる樹脂材料のペレット６０の表面に塗布し、そのペレット６０を射出成形機５１に投入し、射出成形機５１により射出成形することによって製造される。これにより、付着した液体が流れ落ちやすい樹脂成形品を得ることができる。
【００９４】
（９）樹脂成形品は、基材となる樹脂材料のペレット６０と、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とを射出成形機５１に投入し、射出成形機５１により射出成形することによって製造される。これにより、付着した液体が流れ落ちやすい樹脂成形品を得ることができる。
【００９５】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・キャップ３１は、吸引クリーニングに寄与しない単なる保湿用のキャップとして構成されてもよい。
【００９６】
・液体吐出装置１１は、キャップ３１及び払拭部３３のうち少なくとも一方を備えていればよい。
・２５℃での粘度が１０００ｃｓとなるシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料からキャップ３１全体、払拭部３３全体が構成されてもよい。
【００９７】
・樹脂成形品は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上となるシロキサン結合を有する材料と、ポリプロピレン又はポリエチレンとを含む混合材料により構成されてもよい。こうすると、動的な撥液性を有する透明、又は半透明な樹脂材料を得られる。このように製造される樹脂成形品を、例えば液体収容体２２に収容される液体の残量を検知するための機構であるプリズムとして用いてもよい。この場合、液体収容体２２に設けられるプリズムに発光素子が光を照射し、プリズムに照射された光が反射して受光素子に到達するか否かに基づいて、液体収容体２２に収容される液体の残量が僅少であるか否かを検知する。また、このように製造される樹脂成形品を、例えば液体収容体２２に収容される残量を視認するための視認壁として用いてもよい。視認壁は透明又は半透明であるため、液体収容体２２の外部から液体の残量を視認できる。こうすると、プリズム及び視認壁は、付着した液体が流れ落ちやすいため、液体の残量を精度よく把握できる。
【００９８】
・液体の一例であるインクは、染料インク、水性顔料インク、捺染インク、溶剤インク、ＵＶインクのいずれでもよい。いずれのインクにおいても、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上となるシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料から構成されるリップ３２及びワイピング部材３４は、動的な撥液性を発揮する。
【００９９】
・媒体９９は、用紙に限らず、金属フィルム、プラスチックフィルム、布帛などでもよい。
以下に、上述した実施形態及び変更例から把握される技術的思想及びその作用効果を記載する。
【０１００】
液体吐出装置は、ノズル形成面に設けられるノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記ノズル形成面に接触することにより前記ノズルを覆うキャップと、を備え、前記ノズル形成面に接触する前記キャップの接触部は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料により構成される。
【０１０１】
上記構成によれば、接触部が動的な撥液性を発揮できる。これにより、接触部に付着する液体を流れ落ちやすくできる。
液体吐出装置は、ノズル形成面に設けられるノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記ノズル形成面に接触する状態で前記ノズル形成面を払拭する払拭部と、を備え、前記ノズル形成面に接触する前記払拭部の接触部は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とエラストマーとを含む混合材料により構成される。
【０１０２】
この構成によれば、接触部が動的な撥液性を発揮できる。これにより、接触部に付着する液体を流れ落ちやすくできる。
液体吐出装置において、前記シロキサン結合を有する材料の２５℃での粘度は、１０００ｃｓ以上１０００００ｃｓ以下であってもよい。
【０１０３】
シロキサン結合を有する材料の粘度が高すぎると、シロキサン結合を有する材料とエラストマーとを混合しにくくなる。２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上１０００００ｃｓ以下となるシロキサン結合を有する材料を用いることにより、製造しやすくなる。
【０１０４】
液体吐出装置において、前記接触部の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合は、１０％以上であってもよい。
この構成によれば、接触部が動的な撥液性を発揮できる。接触部の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が１０％未満の場合、十分な撥液性を得られず、付着した液体が流れ落ちにくくなる。
【０１０５】
液体吐出装置において、前記接触部の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合は、１０％以上３０％以下であってもよい。
この構成によれば、接触部が動的な撥液性を発揮できる。接触部の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が１０％未満の場合、十分な撥液性を得られず、付着した液体が流れ落ちにくくなる。接触部の表面における単位面積あたりのＳｉ原子の面積割合が３０％以上の場合、接触部の撥液性が必要以上に高くなり、付着した液体が玉状になることによって流れ落ちにくくなる。
【０１０６】
液体吐出装置においては、前記ノズル形成面に前記接触部が接触していない状態において、前記ノズル形成面に対する前記接触部の角度は、６０度以上９０度以下であってもよい。
【０１０７】
この構成によれば、接触部は、ノズル形成面に対して鋭角に接触できる。接触部がノズル形成面に対して鋭角に接触することにより、動的な撥液性との組み合わせで接触部に付着した液体が流れ落ちやすくなる。
【０１０８】
樹脂成形品の製造方法は、基材となる樹脂材料と２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とを含む混合材料から作られたペレットを射出成形機に投入することと、前記射出成形機により射出成形することと、を含む。
【０１０９】
この製造方法によれば、付着した液体が流れ落ちやすい樹脂成形品を得ることができる。
樹脂成形品の製造方法は、２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料を、基材となる樹脂材料のペレットの表面に塗布することと、前記ペレットを射出成形機に投入することと、前記射出成形機により射出成形することと、を含む。
【０１１０】
この製造方法によれば、付着した液体が流れ落ちやすい樹脂成形品を得ることができる。
樹脂成形品の製造方法は、基材となる樹脂材料のペレットと２５℃での粘度が１０００ｃｓ以上のシロキサン結合を有する材料とを射出成形機に投入することと、前記射出成形機により射出成形することと、を含む。
【０１１１】
この製造方法によれば、付着した液体が流れ落ちやすい樹脂成形品を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１１…液体吐出装置、１２…ノズル、１３…液体吐出ヘッド、１４…ノズル形成面、２１…供給流路、２２…液体収容体、２３…加圧部、２４…加圧バルブ、２５…一方向弁、３１…キャップ、３２…リップ、３３…払拭部、３４…ワイピング部材、３５…支持部、４１…クリーニング機構、４２…吸引流路、４３…吸引部、４４…廃液収容体、４５…吸引バルブ、５１…射出成形機、５２…ホッパー、５３…シリンダー、５４…射出ノズル、５５…金型、６０…ペレット、９９…媒体。
【図１】
2020062802.tif 000003
【図２】
2020062802.tif 000004
【図３】
2020062802.tif 000005
【図４】
2020062802.tif 000006
【図５】
2020062802.tif 000007
【図６】
2020062802.tif 000008