(57)【要約】【課題】  インク中に形成されるインク不溶物を低減できる、インク導通部材の製造方法およびインク導通部材を提供する。【解決手段】  インクジェット記録装置に用いられる、インク供給部とインク噴射部とを連結するためのインク導通部材を製造する方法であって、インク導通部材を用意し、該インク導通部材をアルカリ金属水酸化物含有水溶液中に浸漬して加熱することにより、該インク導通部材中に含まれる添加物を溶出させる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録装置に用いられる、インク供給部とインク噴射部とを連結するためのインク導通部材を製造する方法であって、インク導通部材を用意し、該インク導通部材を水またはアルカリ金属水酸化物含有水溶液中に浸漬して加熱することにより、該インク導通部材中に含まれる添加物を溶出させる、浸漬工程を施すことを含んでなる、インク導通部材の製造方法。
【請求項２】
前記インク導通部が、前記インク噴射部の駆動時に、応力または変形力を受けるものである、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記インクが染料系インクである、請求項１または２に記載の処理方法。
【請求項４】
前記インク導通部材を、７０〜１００℃の水またはアルカリ金属水酸化物含有水溶液中に０．５〜５時間浸漬する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項５】
前記アルカリ金属水酸化物水溶液がＫＯＨ水溶液である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項６】
前記ＫＯＨ水溶液濃度が０．１〜５重量％である、請求項５に記載の処理方法。
【請求項７】
前記インク導通部材が、溝部を有する基材上に、その溝部の開口面を覆う平板状フィルムを接合してなるものであり、前記基材および／または平板状フィルムを前記浸漬工程に付し、その後、前記基材上に前記フィルムを接合することを含んでなる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法により製造された、インク導通部材。
【請求項９】
請求項８に記載のインク導通部材を含んでなる、インクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置に使用される、インクカートリッジからインク噴射ヘッドにインクを供給するための、インク導通部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、インク噴射ヘッドを搭載したキャリッジを往復運動させつつインクを被記録物に噴射させることで、被記録物に記録、印刷を行っている。また、インク供給部（例えば、インクカートリッジ）がキャリッジと分離されているタイプのインクジェット記録装置においては、インク噴射ヘッドは、インク導通部材を介してインク供給部（例えば、インクカートリッジ）と連結されている（特開２００１−２１２９７４号公報、特許文献１）。
【０００３】
このインク導通部材は、インク噴射ヘッドの往復運動に追従するよう、ポリオレフィン系樹脂等の可撓性材料からなるチューブ等が用いられている。また、近年、インクジェット式記録装置の小型化のため、インクの色数に応じた数の溝を設けた長尺状の弾性基材上に、その溝の開口面を覆うようにフィルムを貼り合わせた構造のインク導通部材が開発されてきている。
【０００４】
しかしながら、このようなインク導通部材においては、該導通部材中にインクを導通させた時に該インク中に不溶物が発生し、その不溶物によりインクの流動性が妨げられて、印字不良を起こすといった現象が見られることがあった。
【特許文献１】特開２００１−２１２９７４号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明者らは、今般、これら不溶物が、キャリッジの駆動時、すなわち、インク導通部材が変形を起こす際に、この変形箇所から顕著に生成することを見出した。また、上記の貼り合わせ構造を有する長尺状のインク導通部材においては、インク不溶物が従来のチューブ状インク導通部材よりも生成し易いことを見出した。そして、これらインク不溶物は、インク導通部材を所定の溶液中で加熱処理することにより、その形成を抑制できるとの知見を得た。本発明はかかる知見に基づくものである。
【０００６】
従って、本発明は、インク中に形成されるインク不溶物を低減できる、インク導通部材の製造方法およびインク導通部材を提供するものである。
【０００７】
すなわち、本発明によるインク導通部材の製造方法は、インクジェット記録装置に用いられる、インク供給部とインク噴射部とを連結するためのインク導通部材を製造する方法であって、インク導通部材を用意し、該インク導通部材を水またはアルカリ金属水酸化物含有水溶液中に浸漬して加熱することにより、該インク導通部材中に含まれる添加物を溶出させる、浸漬工程を施すことを含んでなるものである。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様として、前記インク導通部材が、溝部を有する弾性基材上に、その溝部の開口面を覆う平板状フィルムを接合してなるものであり、前記基材および／または平板状フィルムを前記浸漬工程に付し、その後、前記基材上に前記フィルムを接合することを含んでなるものである。
【０００９】
このようにインク導通部材を水またはアルカリ金属水酸化物含有水溶液中で加熱処理することにより、該部材を構成する弾性材料中に含まれる添加剤が該水溶液中等に溶出して除去され、インクを導通させた場合にインク不溶物が形成されにくくなる。
【発明の具体的説明】
【００１０】
本発明による製造方法は、インク導通部材を水またはアルカリ金属水酸化物含有水溶液中に浸漬して加熱することにより、該インク導通部材中に含まれる添加物を溶出させる、浸漬工程を施すことを含んでなるものである。
【００１１】
上記インク導通部材は、インクジェット記録装置のキャリッジの駆動に追従できるよう、可撓性材料により形成される。そのような材料としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、シリコーン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ナイロン樹脂、スチレン−オレフィン系エラストマー、ジエン系または非ジエン系の合成ゴム等が好適に用いられる。これら樹脂は、通常、樹脂成分以外にも安定剤や酸化防止剤等の添加剤が含まれており、その中でも、安定剤として、脂肪酸、脂肪酸アマイド、脂肪酸金属塩等の脂肪酸類が数十ないし数百ｐｐｍ程度含まれている。
【００１２】
上記樹脂等からなるインク導通部材を用いてインクジェット記録装置を作動させた場合に発生するインク不溶物は、これら添加剤として材料樹脂中に含まれる脂肪酸類と、インク中に含まれるアルカリ金属イオンとが化合することが一因となって発生する。このインク中に溶出した脂肪酸類は、インクが高温状態にある時はインク中に溶解しているものの、インクが室温程度になると、これら脂肪酸類が不溶物としてインク中に析出することが判明した。これらがインク流路に詰まり、印字不良を引き起こすものと考えられる。特に、本発明者らは、インクとして、シアン系の染料インクを用いた場合、これら不溶物が顕著に発生することを見出した。この理由の一つとして、該インク中に含まれるＬｉイオンと基材中に含まれるステアリン酸等の添加剤とが化合してステアリン酸リチウム塩が形成されることにより、このステアリン酸リチウム塩は室温ではインク中で析出し不溶物となることが挙げられる。
【００１３】
本発明による製造方法にあっては、インク導通部材を、水またはアルカリ金属水酸化物含有水溶液中に浸漬して加熱することにより、該部材中に含まれる脂肪酸類の添加剤を該水溶液中等に溶出させて、該部材中から該添加物を除去するものである。このような浸漬工程を該インク導通部材に施すことにより、染料系インクを使用した場合であっても、ステアリン酸リチウム塩等のインク不溶物が生成されるのを効果的に抑制することができる。
【００１４】
浸漬工程に用いる水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または水道水を使用することができるが、インク導通部材の汚染を防止する観点から、純水または超純水を使用することが好ましい。
【００１５】
アルカリ金属水酸化物含有水溶液としては、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等の水溶液が挙げられるが、特にＫＯＨが好ましく用いられる。また、該水溶液濃度としては、０．１〜５重量％であることが好ましい。０．１重量％未満であると、部材を構成する樹脂中に含まれる脂肪酸類が溶液中に溶出しにくくなり該脂肪酸類の除去が不十分となり、一方、５重量％を超えるとインク導通部材を構成する樹脂自体を変質させてしまう。
【００１６】
アルカリ金属水酸化物含有水溶液を加熱して、インク導通部材を浸漬させるのが好ましく、加熱温度は、７０〜１００℃、好ましくは８０℃である。７０℃未満であると、脂肪酸類の溶出が不十分となる。
【００１７】
アルカリ金属水酸化物含有水溶液中にインク導通部材を浸漬する時間は、インク導通部材の大きさ、形状等により適宜決定されるが、０．５〜５時間が好ましい。０．５時間未満であると、十分に脂肪酸が溶出しない。一方、脂肪酸類のアルカリ金属水酸化物含有水溶液中への溶出は、水溶液の温度や部材の形状等にもよるが、５時間程度で飽和するため、それ以上長時間浸漬しても更なる溶出効果は得られない。
【００１８】
本発明による製造方法は、通常、インク導通部材として使用されるポリオレフィン樹脂等からなるチューブに適用できることは言うまでもないが、図１示すような、溝部３を有する可撓性基材１上に、その溝部３の開口面を覆うように平板状フィルム２が接合された構造を有するインク導通部材に、特に好ましく適用できる。この理由を以下に説明する。
【００１９】
インク導通部材を構成する樹脂に含まれるステアリン酸等の脂肪酸類はインク中に溶出するが、この溶出は、部材が静的な状態よりも動的な状態、すなわち部材に応力が加わった状態にある方が起こり易いことが判明した。この理由は定かではないが、樹脂自身のマトリックスポリマーの分子運動が外部応力により活発になるため、マトリックス中に存在する脂肪酸類の添加剤が溶出し易くなるためと考えられる。
【００２０】
インク導通部材としてチューブを用いた場合、キャリッジが駆動する際、該チューブが屈曲したり、屈曲した状態からもとにもどされたりして、変形を繰り返す。貼り合わせ構造を有するインク導通部材においても屈曲するのは同様であるが、図１に示したような貼り合わせ構造を有する部材においては、基材と平板状フィルムとでは屈曲による曲率が異なるため、基材と平板状フィルムとの接合界面付近の応力が大きくなる。この基材に及ぼされる応力により、基材中に含まれる添加剤の溶出が促進されるものと考えられる。
【００２１】
従って、本発明による製造方法を、上記のような貼り合わせ構造を有するインク導通部材に適用することにより、より効果的にインク不溶物の生成を抑制することができる。
【００２２】
本発明の好ましい態様としては、上記の浸漬工程において、前記インク導通部材が、溝部を有する弾性基材上にその溝部の開口面を覆うように平板状フィルムが接合されたものであって、前記基材および／または平板状フィルムを前記浸漬工程に付し、その後、前記基材上に前記フィルムを接合すること、を含んでなるものである。
【００２３】
溝部を有する弾性基材は、従来技術により成型することができ、例えば、上述の樹脂等を、金型を用いて射出成形することにより得ることができる。図１に示すように、その溝の開口部が覆われるように基材上に平板状フィルムを接合することにより、インク通路が形成されたインク導通部材が得られる。
【００２４】
本発明による製造方法においては、この平板状フィルムを基材上に接合する前に、基材を水またはアルカリ金属水酸化物含有水溶液（以下、処理溶液ともいう）中に浸漬させることを特徴とする。このように平板状フィルムを接合する前の状態で、基材を処理水溶液中に浸漬させることにより、溝部付近に含まれている脂肪酸類を効率よく除去できる。また、本発明による製造方法においては、長尺状のインク導通部材に好適に適用できる。平板状フィルムを基材上に接合した後に処理溶液に浸漬させた場合、長尺状のものではその中央部ほど処理水溶液が拡散しにくくなり、その結果、脂肪酸類の溶出が不十分となる。本発明にあっては、溝部が平板状フィルムで塞がれてしまう前に処理溶液に浸漬するため、長尺状のものであっても、均一に脂肪酸類を除去できる。
【００２５】
平板状フィルムは、溝部の開口面側を塞いでインク通路を形成する機能を有すると同時に、基材を補強する役割も有する。このような平板状フィルムは多層構造からなることが好ましく、例えば、図２に示すように、溶着層４、補強層５、金属層６、および保護層７を備えていることが好ましい。
【００２６】
溶着層４は、該平板状フィルム２を溶着により基材１に接合させるための層であり、ポリエチレンやポリプロピレン等が好適に用いられる。
【００２７】
補強層５は、耐熱性を向上させる機能を持たせるため、ポリアミド等により形成することが好ましい。
【００２８】
金属層６は、インクに含まれる溶媒（例えば水など）や外気が該フィルムを通過することを防ぐために設けられたものであり、アルミ箔等により形成することができる。
【００２９】
保護層７は金属層６を保護するためのものであり、ポリエチレンテレフタレート等により形成することができる。
【００３０】
これら各層をラミネート処理等の通常の方法により積層することにより、平板状フィルム２を得ることができる。
【００３１】
本発明によるインク導通部材を使用するインクジェット記録装置の一例を説明する。図３は、上記の貼り合わせ構造を有するインク導通部材を用いたインクジェット記録装置（カバーを外した状態）の一例を示す斜視図であり、図４はこのインクジェット記録装置の要部斜視図である。インクジェット記録装置８は、被記録物を跨ぐように往復運動するキャリッジ９、キャリッジ９に載置されていて複数色のインクを被記録物に対して噴射して記録、印刷を行う記録ヘッド１０、互いに異なる色のインクを保持する複数のカートリッジ１１、およびインク導通部材１２を備えている。キャリッジ９はモーター（図示せず）によってガイドシャフト１３に沿って往復運動される。カートリッジ１１はキャリッジ９でなはくインクジェット記録装置８本体に固定されている。インク導通部材１２は長尺状であり、上述の樹脂で形成されている。インク導通部材１２は、インクの色数に応じて複数の流路を有しており、往復運動する記録ヘッドに複数のカートリッジ１１のそれぞれが保持する複数色のインクを供給する。記録ヘッド１０はインク噴射領域、すなわち記録ヘッドの移動経路の下にある被記録物に対し、インクを噴射して記録、印刷を行う。ここで、カートリッジが保持する複数色のインクは、固定流路を介してカートリッジ１２からインク導通部材１２の一端に供給されている。このため、一つのインク導通部材を取り付けるのみで、複数のカートリッジ１１が保持する複数色のインクを、記録ヘッド１０に供給することができる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明が、これら実施例に限定されるものではない。
【００３３】
実施例１
１．インク導通部材の作製
熱可塑性エラストマー樹脂を、射出成型機を用いて金型に流し込み、図２に示す断面形状の基材を作製した。また、ポリエチレン／ポリアミド／アルミ箔／ポリエチレンテレフタレートの多層構造を有するラミネートフィルムを準備した。
【００３４】
上記で得られた基材を、８０℃に加熱した１重量％の水酸化カリウム水溶液中に３時間浸漬した。浸漬中、基材表面に気泡が付着しないように、基材を該溶液中で適宜動かした。その後、基材を十分に水洗いしてアルカリ成分を除去し乾燥させた。乾燥後、基材表面に上記で準備した多層ラミネートフィルムを熱溶着し、インク導通部材を得た。
【００３５】
２．評価
インクジェットプリンタＰＭ５０００Ｃ（セイコーエプソン製）を改造し、インクカートリッジとインクジェットヘッドとを上記で得られたインク導通部材により接続した。インク導通部材およびインクジェットヘッドに染料系インクを充填し、２７℃の環境下でテキストとグラフィックとが混在した印刷パターンを１時間印刷した。印刷終了後、１５℃の環境下に当該プリンタを３日間放置した。このような、２７℃での印刷／１５℃での放置のサイクルを５回繰り返した。１ドットあたりのインク重量を５回のサイクルの前後で比較したが、特に変化は認められなかった。
【００３６】
実施例２
基材の処理を８０℃に加熱したイオン交換水で行った以外は、実施例１と同様にしてインク導通部材を作製し、印刷評価を行った。その結果、５サイクルの印刷評価の前後で、１ドットあたりのインク重量が２％低下していた。しかしながら、５サイクル目の印刷物においては、ベタ印刷部での白スジの発生等は認められず、実用レベルであった。
【００３７】
比較例１
基材の処理を全く行わなかった以外は、実施例１と同様にしてインク導通部材を作製し、印刷評価を行った。その結果、５サイクルの印刷評価の前後で１ドットあたりのインク重量が５％低下していた。また、各サイクル中の一部の印刷物においては、ベタ印刷部の白スジが目立った。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】インク導通部材の幅方向の断面図を示したものである。
【図２】インク導通部材を構成する平板状フィルムの断面図を示したものである。
【図３】本発明によるインク導通部材を用いたインクジェット記録装置の斜視図である。
【図４】本発明によるインク導通部材を用いたインクジェット記録装置の要部斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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