JP2005007703A - インクジェット記録用メンテナンス液 - Google Patents
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Abstract
【課題】色剤濃度が高く、また顔料を含有するインクを使用するインクジェットプリンタに適用する場合でも優れた洗浄性を発揮し、かつ、部材を犯すことなく既存のインクジェットプリンタで使用可能であり、消泡性、防腐防黴効果も優れる新規のインクジェット記録用メンテナンス液を提供することにある。
【解決手段】本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、少なくとも水と、０．３〜１５重量％の範囲のアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することを特徴とする。アセチレングリコール化合物および／またはグリセリン、グリコール化合物からなる群から選択される多価アルコール化合物をさらに含有することで、さらに洗浄性を向上させることが可能である。
【選択図】 なし
【解決手段】本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、少なくとも水と、０．３〜１５重量％の範囲のアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することを特徴とする。アセチレングリコール化合物および／またはグリセリン、グリコール化合物からなる群から選択される多価アルコール化合物をさらに含有することで、さらに洗浄性を向上させることが可能である。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録に適用される新規なメンテナンス液に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、無騒音、高速、高解像度のノンインパクトプリンタとして近年商品化が行われている。インクジェット記録に用いられるインクの溶媒として、臭気、安全性等の観点から、水、水溶性有機溶剤を用いる水性インクが主流である。また、インクジェット記録に用いられるインクの色剤としては、従来から水溶性染料が利用されてきたが、印刷品質向上の観点から近年、インク中の含有量が増加する傾向にある。また、印刷品質向上、画像堅牢性等の観点から、近年水溶性染料に代わって顔料の利用も拡大しつつある。
【０００３】
これらの状況の中で、インクジェット記録は約２０〜５０μｍという微小径のノズルからインクを吐出させるため、ノズル先端近傍において、低沸点溶媒の揮発、色剤の分離、凝集等によるインクの増粘、析出物の発生が起こりやすく、印字の乱れやノズルの目詰まり等の不具合を引き起こす場合がある。これらの問題は長期間にわたる装置の休止時に起こりやすい。この問題の防止策として、（１）不具合が発生した場合にクリーニング液を使用してインク流路内を洗浄する方法、（２）長期間の装置休止が想定される場合に予めインクをメンテナンス液で置換する方法、等が考案されているが、いずれの場合でも、その効果は使用するクリーニング液またはメンテナンス液の性能に依るところが大きい。
クリーニング液またはメンテナンス液の事例として、例えば、多価アルコール、１価アルコールおよび水からなるメンテナンス液（例えば、特許文献１参照）、１価アルコール、陰イオン界面活性剤、水からなるメンテナンス液（例えば、特許文献２参照）、イソチアゾロン系化合物を含有し防黴防菌効果を改善したクリーニング液（例えば、特許文献３参照）、シリコン系消泡剤を含有し消泡性を改良したクリーニング液（例えば、特許文献４参照）、特定の架橋性インクを使用した場合に適用するｐＨ８〜１１のメンテナンス液（例えば、特許文献５参照）等が例示できる。
【０００４】
しかしながら、上記のクリーニング液またはメンテナンス液は、上述した、近年の、インク中の色剤含有量の増加、顔料の利用拡大の傾向の中で、洗浄性が不十分である場合が多く、結果として吐出不安定、ノズルの目詰まり等の重大な信頼性問題が発生する恐れがある。このため、より洗浄性が優れ、かつ既存のインクジェットプリンタで使用可能なメンテナンス液が望まれていた。
【０００５】
【特許文献１】
特公平６−８４３７号公報
【特許文献２】
特公平８−３０２００号公報
【特許文献３】
特開平４−２６１４７６
【特許文献４】
特開２０００−３２８０９３
【特許文献５】
特開２０００−１０９７３３
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の目的とするところは、色剤濃度が高く、また顔料を含有するインクを使用するインクジェットプリンタに適用する場合でも優れた洗浄性を発揮し、かつ、部材を犯すことなく既存のインクジェットプリンタで使用可能であり、消泡性、防腐防黴効果も優れる新規のインクジェット記録用メンテナンス液を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、インクジェット記録用メンテナンス液としてアルキレングリコールモノアルキルエーテルを少なくとも含有することにより前記課題を解決し得るとの知見を得た。本発明はかかる知見に基づくものである。すなわち本発明の構成は以下の通りである。
（１）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、少なくとも水と、０．３〜１５重量％の範囲のアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することを特徴とする。
（２）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、０．０５〜５重量％の範囲のアセチレングリコール系界面活性剤をさらに含有することを特徴とする。
（３）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）または（２）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、グリセリン、グリコール化合物からなる群から選択される１種または２種以上の多価アルコール化合物を５〜６０重量％の範囲で含有することを特徴とする。
（４）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）〜（３）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、イソチアゾロン系化合物、オキサゾリジン系化合物からなる群から選択される１種または２種以上の防腐・防黴剤を５０ｐｐｍ〜１重量％の範囲で含有することを特徴とする。
（５）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）〜（４）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、２５℃におけるｐＨが６〜１１の範囲であることを特徴とする。
（６）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）〜（５）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、２５℃における表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
（７）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）〜（６）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、インクとして顔料インクを使用するインクジェットプリンタに適用されることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、その好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、少なくとも水とアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することを特徴とする。アルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有するメンテナンス液は洗浄性が良好であり、洗浄または充填後の吐出不安定やノズル目詰まり等の不具合が発生しにくい。アルキレングリコールモノアルキルエーテルが上記の不具合を効果的に抑制できる理由は明らかではないが、例えば以下のように推察される。すなわち、アルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することにより一般的に使用されるＳＵＳなどのインク流路内部表面の材質に対する濡れが良好となり、インク成分を効率的にメンテナンス液で置換することが可能となる。また、適量のアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することにより、色剤やその他のインク中の成分に対して混和しやすくなり、メンテナンス液の排出動作の際に上記インク成分を効率的に排出することが可能となる。また、アルキレングリコールモノアルキルエーテルはインクジェットプリンタに使用される各部材に対する反応性は低く、洗浄または長期間の充填を行った場合でも部材を犯すことがない。
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有されるアルキレングリコールモノアルキルエーテルの含有量は、０．３〜１５重量％の範囲であることが好ましく、０．５〜１０重量％の範囲であることがより好ましい。０．３重量％未満の場合、上述の効果が十分に発揮されないことがある。また１５重量％よりも多い場合、粘度上昇による流動性の低下によって洗浄性が劣化する恐れがあり、またインク中の色剤成分によっては、過剰のアルキレングリコールモノアルキルエーテルの存在により増粘現象を起す場合がある。
【０００９】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有されるアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、ジエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコール−モノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−モノ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−モノ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−モノ−メチルエーテル、等が例示できるが、これらに限定されることなく使用可能である。またアルキレングリコールモノアルキルエーテルは１種を単独で使用してもよく、または２種以上を混合して使用しても良い。
【００１０】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、アセチレングリコール系界面活性剤をさらに含有することを特徴とする。これにより、洗浄性をさらに向上させることが可能である。アセチレングリコール系界面活性剤が洗浄性を向上させる理由は明らかではないが、例えば以下のように推察される。すなわち、アセチレングリコール系界面活性剤は分子内で疎水部分と親水部分が明確に分かれており、また分子量も他の界面活性剤に比べて比較的小さい。これにより、一般的に使用されるＳＵＳなどのインク流路内部表面の材質に対する濡れが良好となり、インク成分を効率的にメンテナンス液で置換することが可能となる。また、アセチレングリコール系界面活性剤は非イオン性界面活性剤であり、とりわけ起泡性が小さく、かつ消泡性が大きい。これにより泡によるドット抜けなどの不具合を生じさせること無く、効率的に洗浄が可能となる。また多くのアセチレングリコール系界面活性剤は、本発明に含有されるアルキレングリコールモノアルキルエーテルとの混和性が良好であり、分離等を起しにくい。
【００１１】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有されるアセチレングリコール系界面活性剤の含有量は、０．０５〜５重量％の範囲であることが好ましく、０．１〜３重量％の範囲であることがより好ましい。０．０５重量％未満の場合、上述の効果が十分に発揮されないことがある。また５重量％よりも多い場合、粘度上昇による流動性の低下によって洗浄性が劣化する恐れがあり、またアセチレングリコール系界面活性剤の種類によっては、溶解性が悪い場合がある。
【００１２】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有されるアセチレングリコール系界面活性剤としては、以下の式（１）〜式（７）等の化合物が例示できるが、これらに限定されることなく使用可能である。これらの化合物は、例えばオルフィンＥ１０１０、オルフィンＥ１００４、オルフィンＳＴＧ（以上、商品名：日信化学工業株式会社製）や、サーフィノール１０４、サーフィノール４２０、サーフィノール４８５、サーフィノールＧＡ（以上、商品名：エアープロダクツアンドケミカル社製）等が市販品として入手可能であり、それらを使用することができる。またアセチレングリコール系界面活性剤は１種を単独で使用してもよく、または２種以上を混合して使用しても良い。
【００１３】
【化１】
【００１４】
【化２】
【００１５】
【化３】
【００１６】
【化４】
【００１７】
【化５】
【００１８】
【化６】
【００１９】
【化７】
【００２０】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、グリセリン、グリコール化合物からなる群から選択される１種または２種以上の多価アルコール化合物をさらに含有することを特徴とする。これらの多価アルコール化合物は水との親和性が高いため、本発明のアルキレングリコールモノアルキルエーテルの洗浄性を補い、さらに向上することが可能である。またこれらの多価アルコール化合物は低揮発性でありかつ保水効果を有するため、長期放置によるメンテナンス液の組成の変質を抑止することが可能である。このため、例えば充填されて長期間装置が休止状態となった場合でも、本発明のメンテナンス液の効果が持続されうる。
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有される上記多価アルコール化合物の含有量は、５〜６０重量％の範囲であることが好ましく、１０〜４０重量％の範囲であることがより好ましい。５重量％未満の場合、上述の効果が十分に発揮されないことがある。また６０重量％よりも多い場合、粘度上昇による流動性の低下によって洗浄性が劣化する恐れがある。
【００２１】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有される上記多価アルコール化合物としては、例えば、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール等が例示できるが、これらに限定されることなく使用可能である。また上記多価アルコール化合物は１種を単独で使用してもよく、または２種以上を混合して使用しても良い。
【００２２】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、イソチアゾロン系化合物、オキサゾリジン系化合物からなる群から選択される１種または２種以上の防腐・防黴剤をさらに含有することを特徴とする。万一メンテナンス液中にバクテリアや黴等が発生した場合、それらが異物となって吐出安定性に悪影響を及ぼす恐れがあるが、上記防腐・防黴剤を含有することで、長期間放置された場合でもメンテナンス液中にバクテリアや黴等が発生するのをより効果的に抑制することが可能となる。
【００２３】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有される上記防腐・防黴剤の含有量は、５０ｐｐｍ〜１重量％の範囲であることが好ましく、１００ｐｐｍ〜０．５重量％の範囲であることがより好ましい。５０ｐｐｍ％未満の場合、上述の効果が十分に発揮されないことがある。また１重量％よりも多い場合、防腐・防黴剤の溶解性に制限がある場合などは析出し、吐出安定性を劣化させる恐れがある。
【００２４】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有される上記防腐・防黴剤としては、以下の式（８）〜式（１０）等の化合物が例示できるが、これらに限定されることなく使用可能である。これらの化合物は、例えばプロキセルＸＬ２、プロキセルＧＸＬ（以上、商品名：アビシア社製）や、デニサイドＣＳＡ、ＮＳ−５００Ｗ（以上、商品名：ナガセケムテックス株式会社製）等が市販品として入手可能であり、それらを使用することができる。また上記防腐・防黴剤は１種を単独で使用してもよく、または２種以上を混合して使用しても良い。
【００２５】
【化８】
【００２６】
【化９】
【００２７】
【化１０】
【００２８】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、２５℃におけるｐＨが６〜１１の範囲であることを特徴とする。ｐＨが７〜１０の範囲であることがより好ましい。ｐＨが６未満の場合、色剤としてアニオン性化合物を含有するインクを使用するインクジェットプリンタに適用される場合などに洗浄性が十分に発揮されない恐れがある。またｐＨが１１よりも大きい場合、インクジェットプリンタのインク流路内部材質に対する反応性が高くなり、部材の変質、異物の発生、吐出不安定等を引き起こす恐れがある。メンテナンス液のｐＨを上記範囲に調整するために、必要に応じて水溶性塩基性物質を使用することができる。このような塩基性物質としてはアルカリ金属の水酸化物（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウム等）、アンモニア（水）、各種のアミン化合物を挙げることができる。好ましいアミン化合物には水溶性の揮発性アミン、アルカノールアミン等が挙げられる。具体的には、炭素数１〜３のアルキル基で置換された揮発性アミン（例えばメチルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、プロピルアミン）；炭素数１〜３のアルカノール基で置換されたアルカノールアミン（例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等）；炭素数１〜３のアルキル基及び炭素数１〜３のアルカノール基で置換されたアルキルアルカノールアミン等が挙げられる。
【００２９】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、２５℃における表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。表面張力が３５ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましい。表面張力が上記範囲内であることによって、一般的に使用されるＳＵＳなどのインク流路内部表面の材質に対する濡れが良好となり、インク成分を効率的にメンテナンス液で置換することが可能となる。表面張力を上記範囲内に調整するために、必要に応じて１，２−アルキルジオール類などの水溶性有機溶剤や界面活性剤等を使用することができる。１，２−アルキルジオール類としては例えば、１，２−オクタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ペンタンジオール、４−メチル−１，２−ペンタンジオール等が例示できる。また界面活性剤としては、上述したアセチレングリコール系界面活性剤の他にも、一般的なアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤から選択できるが、発泡・起泡の少ないインク組成物を得るという観点からノニオン性界面活性剤が特に好ましい。ノニオン性界面活性剤のさらなる具体例として、アセチレンアルコール系界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系、ジメチルポリシロキサン等のシリコン系界面活性剤、その他フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等の含フッ素系界面活性剤等が挙げられる。
【００３０】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、インクとして顔料インクを使用するインクジェットプリンタに適用されることを特徴とする。上述のように、本発明のメンテナンス液は優れた洗浄性を有しているため、近年利用が拡大している顔料インクを使用したインクジェットプリンタにおいても好適に適用される。顔料インクとは色剤として顔料を用いるインクであり、使用できる顔料としては、例えばカーボンブラックやカラーインデックスに記載されているピグメントイエロー、ピグメントレッド、ピグメントバイオレット、ピグメントブルー、ピグメントブラック等の顔料の他、フタロシアニン系、アゾ系、アントラキノン系、アゾメチン系、縮合環系等の顔料が使用できる。また、黄色４号、５号、２０５号、４０１号；橙色２２８号、４０５号；青色１号、４０４号等の有機顔料や、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化鉄、群青、紺青、酸化クローム等の無機顔料を用いることも出来る。前記色剤として顔料を用いる場合、インク中における分散安定性の観点から顔料とともに分散剤を併用するか、または顔料として表面改質顔料を用いることが好ましい。
インクジェット記録は約２０〜５０μｍという微小径のノズルからインクを吐出させるため、ノズル先端近傍において、低沸点溶媒の揮発、色剤の分離、凝集等によるインクの増粘、析出物の発生が起こりやすく、印字の乱れやノズルの目詰まり等の不具合を引き起こす場合がある。これらの問題は長期間にわたる装置の休止時に起こりやすい。本発明はこれらの問題を解決するためになされものである。本発明のメンテナンス液は、これらの問題を解決する際の方法として、（１）不具合が発生した場合にインク流路内を洗浄する方法、（２）長期間の装置休止が想定される場合に予めインクを置換する方法、のいずれの方法に対しても好適に使用できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、色剤濃度が高く、また顔料を含有するインクを使用するインクジェットプリンタに適用する場合でも優れた洗浄性を発揮し、かつ、部材を犯すことなく既存のインクジェットプリンタで使用可能であり、消泡性、防腐防黴効果も優れる。その結果として、吐出不安定、ノズルの目詰まり等の重大な信頼性問題を抑止することができる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明のインクジェット記録用メンテナンス液を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（メンテナンス液の調整）
表１に示す組成で実施例１〜５および比較例１〜３のメンテナンス液を調整した。各メンテナンス液は十分に攪拌したのち、１μｍ孔径のメンブランフィルターを用いて２ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧濾過を行った後、以下の各評価に使用した。
【００３３】
【表１】
【００３４】
（評価１：洗浄性評価）
インクとして全色顔料を使用したオンデマンド型インクジェットプリンタであるＰＸ−Ｖ７００（商品名：セイコーエプソン株式会社製）にインクを充填した後、実施例１〜５および比較例１〜３の各メンテナンス液５ｃｃを使用してインク流路およびヘッド内部を洗浄した。その後インク流路およびヘッド内部を目視にて観察し、インクの残り具合により下記の基準に基づいて判定した。
【００３５】
判定Ａ：インクがほぼ完全に除去できており、洗浄性に非常に優れる
判定Ｂ：インクがほとんど除去できており、洗浄性に優れる
判定Ｃ：インク残りが多く、洗浄性に劣る
【００３６】
（評価２：保守性評価）
上述のインクジェットプリンタＰＸ−Ｖ７００にインクを充填した後、実施例１〜５および比較例１〜３の各メンテナンス液５ｃｃを使用してインク流路およびヘッド内部を洗浄した。その後、メンテナンス液を充填した状態でプリンタを６０℃環境下で１週間放置した。放置後のヘッドのノズル周辺を顕微鏡により観察し、ノズル周辺の異物の付着具合により下記の基準に基づいて判定した。
【００３７】
判定Ａ：ノズル周辺に異物の付着がほとんどない
判定Ｂ：ノズル周辺に若干の異物の付着が認められるが、ノズルを目詰まりさせるまでには至っていない
判定Ｃ：ノズル周辺に異物の付着が認められ、ノズルを目詰まりさせている
【００３８】
（評価３：吐出安定性評価）
上述のインクジェットプリンタＰＸ−Ｖ７００にインクを充填した後、実施例１〜５および比較例１〜３の各メンテナンス液５ｃｃを使用してインク流路およびヘッド内部を洗浄した。その後、メンテナンス液を充填した状態でプリンタを６０℃環境下で１週間放置した。放置後のプリンタを常温に戻した後、インクを再度充填させてから連続べた印刷を行い、ドット抜け、ドット曲がり等の吐出安定性の具合により下記の基準に基づいて判定した。
【００３９】
判定Ａ：吐出不安定が発生しない
判定Ｂ：インク充填後に２回以内のプリンタとしてのクリーニング動作を行うことで吐出安定性が得られる
判定Ｃ：吐出安定性を得るために、インク充填後に３回以上のプリンタとしてのクリーニング動作が必要
上記各評価の結果を、各メンテナンス液のｐＨおよび表面張力の測定値とともに表２にまとめる。
【００４０】
【表２】
【００４１】
表２から明らかなように、少なくともアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有するメンテナンス液は優れた洗浄性を示す。またアセチレングリコール系界面活性剤をさらに含有する実施例２〜５のメンテナンス液はさらに良好な洗浄性を示す。グリセリン、グリコール化合物からなる群より選ばれる多価アルコール化合物を含有するメンテンス液は洗浄性に優れているとともに、長期に渡ってプリンタに充填された場合でも洗浄性を持続させることが可能である。一方でアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有しない比較例１〜３の各メンテナンス液は洗浄性、保守性に劣り、結果として充填後の吐出安定性を劣化させる。
【００４２】
すなわち本発明によれば、色剤濃度が高く、また顔料を含有するインクを使用するインクジェットプリンタに適用する場合でも優れた洗浄性を発揮し、かつ、部材を犯すことなく既存のインクジェットプリンタで使用可能であり、消泡性、防腐防黴効果も優れる新規のインクジェット記録用メンテナンス液が提供される。
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録に適用される新規なメンテナンス液に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、無騒音、高速、高解像度のノンインパクトプリンタとして近年商品化が行われている。インクジェット記録に用いられるインクの溶媒として、臭気、安全性等の観点から、水、水溶性有機溶剤を用いる水性インクが主流である。また、インクジェット記録に用いられるインクの色剤としては、従来から水溶性染料が利用されてきたが、印刷品質向上の観点から近年、インク中の含有量が増加する傾向にある。また、印刷品質向上、画像堅牢性等の観点から、近年水溶性染料に代わって顔料の利用も拡大しつつある。
【０００３】
これらの状況の中で、インクジェット記録は約２０〜５０μｍという微小径のノズルからインクを吐出させるため、ノズル先端近傍において、低沸点溶媒の揮発、色剤の分離、凝集等によるインクの増粘、析出物の発生が起こりやすく、印字の乱れやノズルの目詰まり等の不具合を引き起こす場合がある。これらの問題は長期間にわたる装置の休止時に起こりやすい。この問題の防止策として、（１）不具合が発生した場合にクリーニング液を使用してインク流路内を洗浄する方法、（２）長期間の装置休止が想定される場合に予めインクをメンテナンス液で置換する方法、等が考案されているが、いずれの場合でも、その効果は使用するクリーニング液またはメンテナンス液の性能に依るところが大きい。
クリーニング液またはメンテナンス液の事例として、例えば、多価アルコール、１価アルコールおよび水からなるメンテナンス液（例えば、特許文献１参照）、１価アルコール、陰イオン界面活性剤、水からなるメンテナンス液（例えば、特許文献２参照）、イソチアゾロン系化合物を含有し防黴防菌効果を改善したクリーニング液（例えば、特許文献３参照）、シリコン系消泡剤を含有し消泡性を改良したクリーニング液（例えば、特許文献４参照）、特定の架橋性インクを使用した場合に適用するｐＨ８〜１１のメンテナンス液（例えば、特許文献５参照）等が例示できる。
【０００４】
しかしながら、上記のクリーニング液またはメンテナンス液は、上述した、近年の、インク中の色剤含有量の増加、顔料の利用拡大の傾向の中で、洗浄性が不十分である場合が多く、結果として吐出不安定、ノズルの目詰まり等の重大な信頼性問題が発生する恐れがある。このため、より洗浄性が優れ、かつ既存のインクジェットプリンタで使用可能なメンテナンス液が望まれていた。
【０００５】
【特許文献１】
特公平６−８４３７号公報
【特許文献２】
特公平８−３０２００号公報
【特許文献３】
特開平４−２６１４７６
【特許文献４】
特開２０００−３２８０９３
【特許文献５】
特開２０００−１０９７３３
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の目的とするところは、色剤濃度が高く、また顔料を含有するインクを使用するインクジェットプリンタに適用する場合でも優れた洗浄性を発揮し、かつ、部材を犯すことなく既存のインクジェットプリンタで使用可能であり、消泡性、防腐防黴効果も優れる新規のインクジェット記録用メンテナンス液を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、インクジェット記録用メンテナンス液としてアルキレングリコールモノアルキルエーテルを少なくとも含有することにより前記課題を解決し得るとの知見を得た。本発明はかかる知見に基づくものである。すなわち本発明の構成は以下の通りである。
（１）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、少なくとも水と、０．３〜１５重量％の範囲のアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することを特徴とする。
（２）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、０．０５〜５重量％の範囲のアセチレングリコール系界面活性剤をさらに含有することを特徴とする。
（３）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）または（２）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、グリセリン、グリコール化合物からなる群から選択される１種または２種以上の多価アルコール化合物を５〜６０重量％の範囲で含有することを特徴とする。
（４）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）〜（３）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、イソチアゾロン系化合物、オキサゾリジン系化合物からなる群から選択される１種または２種以上の防腐・防黴剤を５０ｐｐｍ〜１重量％の範囲で含有することを特徴とする。
（５）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）〜（４）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、２５℃におけるｐＨが６〜１１の範囲であることを特徴とする。
（６）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）〜（５）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、２５℃における表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
（７）本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、上記（１）〜（６）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液であって、インクとして顔料インクを使用するインクジェットプリンタに適用されることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、その好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、少なくとも水とアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することを特徴とする。アルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有するメンテナンス液は洗浄性が良好であり、洗浄または充填後の吐出不安定やノズル目詰まり等の不具合が発生しにくい。アルキレングリコールモノアルキルエーテルが上記の不具合を効果的に抑制できる理由は明らかではないが、例えば以下のように推察される。すなわち、アルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することにより一般的に使用されるＳＵＳなどのインク流路内部表面の材質に対する濡れが良好となり、インク成分を効率的にメンテナンス液で置換することが可能となる。また、適量のアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することにより、色剤やその他のインク中の成分に対して混和しやすくなり、メンテナンス液の排出動作の際に上記インク成分を効率的に排出することが可能となる。また、アルキレングリコールモノアルキルエーテルはインクジェットプリンタに使用される各部材に対する反応性は低く、洗浄または長期間の充填を行った場合でも部材を犯すことがない。
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有されるアルキレングリコールモノアルキルエーテルの含有量は、０．３〜１５重量％の範囲であることが好ましく、０．５〜１０重量％の範囲であることがより好ましい。０．３重量％未満の場合、上述の効果が十分に発揮されないことがある。また１５重量％よりも多い場合、粘度上昇による流動性の低下によって洗浄性が劣化する恐れがあり、またインク中の色剤成分によっては、過剰のアルキレングリコールモノアルキルエーテルの存在により増粘現象を起す場合がある。
【０００９】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有されるアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、ジエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−モノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコール−モノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−モノ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−モノ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、トリエチレングリコール−モノ−メチルエーテル、等が例示できるが、これらに限定されることなく使用可能である。またアルキレングリコールモノアルキルエーテルは１種を単独で使用してもよく、または２種以上を混合して使用しても良い。
【００１０】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、アセチレングリコール系界面活性剤をさらに含有することを特徴とする。これにより、洗浄性をさらに向上させることが可能である。アセチレングリコール系界面活性剤が洗浄性を向上させる理由は明らかではないが、例えば以下のように推察される。すなわち、アセチレングリコール系界面活性剤は分子内で疎水部分と親水部分が明確に分かれており、また分子量も他の界面活性剤に比べて比較的小さい。これにより、一般的に使用されるＳＵＳなどのインク流路内部表面の材質に対する濡れが良好となり、インク成分を効率的にメンテナンス液で置換することが可能となる。また、アセチレングリコール系界面活性剤は非イオン性界面活性剤であり、とりわけ起泡性が小さく、かつ消泡性が大きい。これにより泡によるドット抜けなどの不具合を生じさせること無く、効率的に洗浄が可能となる。また多くのアセチレングリコール系界面活性剤は、本発明に含有されるアルキレングリコールモノアルキルエーテルとの混和性が良好であり、分離等を起しにくい。
【００１１】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有されるアセチレングリコール系界面活性剤の含有量は、０．０５〜５重量％の範囲であることが好ましく、０．１〜３重量％の範囲であることがより好ましい。０．０５重量％未満の場合、上述の効果が十分に発揮されないことがある。また５重量％よりも多い場合、粘度上昇による流動性の低下によって洗浄性が劣化する恐れがあり、またアセチレングリコール系界面活性剤の種類によっては、溶解性が悪い場合がある。
【００１２】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有されるアセチレングリコール系界面活性剤としては、以下の式（１）〜式（７）等の化合物が例示できるが、これらに限定されることなく使用可能である。これらの化合物は、例えばオルフィンＥ１０１０、オルフィンＥ１００４、オルフィンＳＴＧ（以上、商品名：日信化学工業株式会社製）や、サーフィノール１０４、サーフィノール４２０、サーフィノール４８５、サーフィノールＧＡ（以上、商品名：エアープロダクツアンドケミカル社製）等が市販品として入手可能であり、それらを使用することができる。またアセチレングリコール系界面活性剤は１種を単独で使用してもよく、または２種以上を混合して使用しても良い。
【００１３】
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、グリセリン、グリコール化合物からなる群から選択される１種または２種以上の多価アルコール化合物をさらに含有することを特徴とする。これらの多価アルコール化合物は水との親和性が高いため、本発明のアルキレングリコールモノアルキルエーテルの洗浄性を補い、さらに向上することが可能である。またこれらの多価アルコール化合物は低揮発性でありかつ保水効果を有するため、長期放置によるメンテナンス液の組成の変質を抑止することが可能である。このため、例えば充填されて長期間装置が休止状態となった場合でも、本発明のメンテナンス液の効果が持続されうる。
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有される上記多価アルコール化合物の含有量は、５〜６０重量％の範囲であることが好ましく、１０〜４０重量％の範囲であることがより好ましい。５重量％未満の場合、上述の効果が十分に発揮されないことがある。また６０重量％よりも多い場合、粘度上昇による流動性の低下によって洗浄性が劣化する恐れがある。
【００２１】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有される上記多価アルコール化合物としては、例えば、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール等が例示できるが、これらに限定されることなく使用可能である。また上記多価アルコール化合物は１種を単独で使用してもよく、または２種以上を混合して使用しても良い。
【００２２】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、イソチアゾロン系化合物、オキサゾリジン系化合物からなる群から選択される１種または２種以上の防腐・防黴剤をさらに含有することを特徴とする。万一メンテナンス液中にバクテリアや黴等が発生した場合、それらが異物となって吐出安定性に悪影響を及ぼす恐れがあるが、上記防腐・防黴剤を含有することで、長期間放置された場合でもメンテナンス液中にバクテリアや黴等が発生するのをより効果的に抑制することが可能となる。
【００２３】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有される上記防腐・防黴剤の含有量は、５０ｐｐｍ〜１重量％の範囲であることが好ましく、１００ｐｐｍ〜０．５重量％の範囲であることがより好ましい。５０ｐｐｍ％未満の場合、上述の効果が十分に発揮されないことがある。また１重量％よりも多い場合、防腐・防黴剤の溶解性に制限がある場合などは析出し、吐出安定性を劣化させる恐れがある。
【００２４】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液に含有される上記防腐・防黴剤としては、以下の式（８）〜式（１０）等の化合物が例示できるが、これらに限定されることなく使用可能である。これらの化合物は、例えばプロキセルＸＬ２、プロキセルＧＸＬ（以上、商品名：アビシア社製）や、デニサイドＣＳＡ、ＮＳ−５００Ｗ（以上、商品名：ナガセケムテックス株式会社製）等が市販品として入手可能であり、それらを使用することができる。また上記防腐・防黴剤は１種を単独で使用してもよく、または２種以上を混合して使用しても良い。
【００２５】
【化８】
【化９】
【化１０】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、２５℃におけるｐＨが６〜１１の範囲であることを特徴とする。ｐＨが７〜１０の範囲であることがより好ましい。ｐＨが６未満の場合、色剤としてアニオン性化合物を含有するインクを使用するインクジェットプリンタに適用される場合などに洗浄性が十分に発揮されない恐れがある。またｐＨが１１よりも大きい場合、インクジェットプリンタのインク流路内部材質に対する反応性が高くなり、部材の変質、異物の発生、吐出不安定等を引き起こす恐れがある。メンテナンス液のｐＨを上記範囲に調整するために、必要に応じて水溶性塩基性物質を使用することができる。このような塩基性物質としてはアルカリ金属の水酸化物（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウム等）、アンモニア（水）、各種のアミン化合物を挙げることができる。好ましいアミン化合物には水溶性の揮発性アミン、アルカノールアミン等が挙げられる。具体的には、炭素数１〜３のアルキル基で置換された揮発性アミン（例えばメチルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、プロピルアミン）；炭素数１〜３のアルカノール基で置換されたアルカノールアミン（例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等）；炭素数１〜３のアルキル基及び炭素数１〜３のアルカノール基で置換されたアルキルアルカノールアミン等が挙げられる。
【００２９】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、２５℃における表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。表面張力が３５ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましい。表面張力が上記範囲内であることによって、一般的に使用されるＳＵＳなどのインク流路内部表面の材質に対する濡れが良好となり、インク成分を効率的にメンテナンス液で置換することが可能となる。表面張力を上記範囲内に調整するために、必要に応じて１，２−アルキルジオール類などの水溶性有機溶剤や界面活性剤等を使用することができる。１，２−アルキルジオール類としては例えば、１，２−オクタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ペンタンジオール、４−メチル−１，２−ペンタンジオール等が例示できる。また界面活性剤としては、上述したアセチレングリコール系界面活性剤の他にも、一般的なアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤およびノニオン性界面活性剤から選択できるが、発泡・起泡の少ないインク組成物を得るという観点からノニオン性界面活性剤が特に好ましい。ノニオン性界面活性剤のさらなる具体例として、アセチレンアルコール系界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系、ジメチルポリシロキサン等のシリコン系界面活性剤、その他フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等の含フッ素系界面活性剤等が挙げられる。
【００３０】
本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、インクとして顔料インクを使用するインクジェットプリンタに適用されることを特徴とする。上述のように、本発明のメンテナンス液は優れた洗浄性を有しているため、近年利用が拡大している顔料インクを使用したインクジェットプリンタにおいても好適に適用される。顔料インクとは色剤として顔料を用いるインクであり、使用できる顔料としては、例えばカーボンブラックやカラーインデックスに記載されているピグメントイエロー、ピグメントレッド、ピグメントバイオレット、ピグメントブルー、ピグメントブラック等の顔料の他、フタロシアニン系、アゾ系、アントラキノン系、アゾメチン系、縮合環系等の顔料が使用できる。また、黄色４号、５号、２０５号、４０１号；橙色２２８号、４０５号；青色１号、４０４号等の有機顔料や、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化鉄、群青、紺青、酸化クローム等の無機顔料を用いることも出来る。前記色剤として顔料を用いる場合、インク中における分散安定性の観点から顔料とともに分散剤を併用するか、または顔料として表面改質顔料を用いることが好ましい。
インクジェット記録は約２０〜５０μｍという微小径のノズルからインクを吐出させるため、ノズル先端近傍において、低沸点溶媒の揮発、色剤の分離、凝集等によるインクの増粘、析出物の発生が起こりやすく、印字の乱れやノズルの目詰まり等の不具合を引き起こす場合がある。これらの問題は長期間にわたる装置の休止時に起こりやすい。本発明はこれらの問題を解決するためになされものである。本発明のメンテナンス液は、これらの問題を解決する際の方法として、（１）不具合が発生した場合にインク流路内を洗浄する方法、（２）長期間の装置休止が想定される場合に予めインクを置換する方法、のいずれの方法に対しても好適に使用できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のインクジェット記録用メンテナンス液は、色剤濃度が高く、また顔料を含有するインクを使用するインクジェットプリンタに適用する場合でも優れた洗浄性を発揮し、かつ、部材を犯すことなく既存のインクジェットプリンタで使用可能であり、消泡性、防腐防黴効果も優れる。その結果として、吐出不安定、ノズルの目詰まり等の重大な信頼性問題を抑止することができる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明のインクジェット記録用メンテナンス液を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（メンテナンス液の調整）
表１に示す組成で実施例１〜５および比較例１〜３のメンテナンス液を調整した。各メンテナンス液は十分に攪拌したのち、１μｍ孔径のメンブランフィルターを用いて２ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧濾過を行った後、以下の各評価に使用した。
【００３３】
【表１】
（評価１：洗浄性評価）
インクとして全色顔料を使用したオンデマンド型インクジェットプリンタであるＰＸ−Ｖ７００（商品名：セイコーエプソン株式会社製）にインクを充填した後、実施例１〜５および比較例１〜３の各メンテナンス液５ｃｃを使用してインク流路およびヘッド内部を洗浄した。その後インク流路およびヘッド内部を目視にて観察し、インクの残り具合により下記の基準に基づいて判定した。
【００３５】
判定Ａ：インクがほぼ完全に除去できており、洗浄性に非常に優れる
判定Ｂ：インクがほとんど除去できており、洗浄性に優れる
判定Ｃ：インク残りが多く、洗浄性に劣る
【００３６】
（評価２：保守性評価）
上述のインクジェットプリンタＰＸ−Ｖ７００にインクを充填した後、実施例１〜５および比較例１〜３の各メンテナンス液５ｃｃを使用してインク流路およびヘッド内部を洗浄した。その後、メンテナンス液を充填した状態でプリンタを６０℃環境下で１週間放置した。放置後のヘッドのノズル周辺を顕微鏡により観察し、ノズル周辺の異物の付着具合により下記の基準に基づいて判定した。
【００３７】
判定Ａ：ノズル周辺に異物の付着がほとんどない
判定Ｂ：ノズル周辺に若干の異物の付着が認められるが、ノズルを目詰まりさせるまでには至っていない
判定Ｃ：ノズル周辺に異物の付着が認められ、ノズルを目詰まりさせている
【００３８】
（評価３：吐出安定性評価）
上述のインクジェットプリンタＰＸ−Ｖ７００にインクを充填した後、実施例１〜５および比較例１〜３の各メンテナンス液５ｃｃを使用してインク流路およびヘッド内部を洗浄した。その後、メンテナンス液を充填した状態でプリンタを６０℃環境下で１週間放置した。放置後のプリンタを常温に戻した後、インクを再度充填させてから連続べた印刷を行い、ドット抜け、ドット曲がり等の吐出安定性の具合により下記の基準に基づいて判定した。
【００３９】
判定Ａ：吐出不安定が発生しない
判定Ｂ：インク充填後に２回以内のプリンタとしてのクリーニング動作を行うことで吐出安定性が得られる
判定Ｃ：吐出安定性を得るために、インク充填後に３回以上のプリンタとしてのクリーニング動作が必要
上記各評価の結果を、各メンテナンス液のｐＨおよび表面張力の測定値とともに表２にまとめる。
【００４０】
【表２】
表２から明らかなように、少なくともアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有するメンテナンス液は優れた洗浄性を示す。またアセチレングリコール系界面活性剤をさらに含有する実施例２〜５のメンテナンス液はさらに良好な洗浄性を示す。グリセリン、グリコール化合物からなる群より選ばれる多価アルコール化合物を含有するメンテンス液は洗浄性に優れているとともに、長期に渡ってプリンタに充填された場合でも洗浄性を持続させることが可能である。一方でアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有しない比較例１〜３の各メンテナンス液は洗浄性、保守性に劣り、結果として充填後の吐出安定性を劣化させる。
【００４２】
すなわち本発明によれば、色剤濃度が高く、また顔料を含有するインクを使用するインクジェットプリンタに適用する場合でも優れた洗浄性を発揮し、かつ、部材を犯すことなく既存のインクジェットプリンタで使用可能であり、消泡性、防腐防黴効果も優れる新規のインクジェット記録用メンテナンス液が提供される。
Claims (7)
- 少なくとも水と、０．３〜１５重量％の範囲のアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含有することを特徴とするインクジェット記録用メンテナンス液。
- ０．０５〜５重量％の範囲のアセチレングリコール系界面活性剤をさらに含有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
- グリセリン、グリコール化合物からなる群から選択される１種または２種以上の多価アルコール化合物を５〜６０重量％の範囲で含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
- イソチアゾロン系化合物、オキサゾリジン系化合物からなる群から選択される１種または２種以上の防腐・防黴剤を５０ｐｐｍ〜１重量％の範囲で含有することを特徴とする請求項１〜３に記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
- ２５℃におけるｐＨが６〜１１の範囲であることを特徴とする請求項１〜４に記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
- ２５℃における表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５に記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
- インクとして顔料インクを使用するインクジェットプリンタに適用されることを特徴とする請求項１〜６に記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
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