JP2007091846A - インク流路用洗浄液 - Google Patents

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Abstract

【課題】泡立ちにくく、耐凍結性の高い、インクジェットヘッド及び/又はインクジェットプリンタにおけるインク流路の洗浄及び/又は保存に使用するインク流路用洗浄液を提供する。
【解決手段】本発明に係るインク流路用洗浄液は、エチンジオール系非イオン性界面活性剤と多価アルコールと防腐剤と水を含有し、前記エチンジオール系非イオン性界面活性剤の25℃における水への溶解度が1重量%未満であることを特徴とする。さらに、多価アルコールの配合量が30重量%以上、50重量%以下であることを特徴とする。また、25℃における表面張力が30mN/m以上、38mN/m以下の範囲にあり、振とう法により計測した消泡時間が30分以内で、かつ凍結温度が−10℃以下であることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェットヘッド及び/又はインクジェットプリンタにおけるインク流路の洗浄及び/又は保存に使用する液体に関する。
インクジェットプリンタは、オフィスや個人向けのカラープリンタや写真印刷用プリンタとして広く普及しており、また産業用のオンデマンド印刷機として商用印刷の分野にも利用されている。
図1は、インクジェットプリンタにおけるインクジェットヘッドを中心とした主要なインク供給系ならびにインク排出系の構成例を示す図である。図1において、符号1は圧電素子や加熱素子により複数のノズルからインクを吐出させるインクジェットヘッド、符号2はインクジェットヘッド1にインクを供給するための中継タンク、符号3はインク容器、符号4はインク容器3から中継タンク2にインクを供給するためのインク供給用ポンプ、符号5はインク供給用配管、符号6は非印刷時におけるインクジェットヘッド1のノズル面の乾燥防止や保護ならびにインクジェットヘッド1へのインクの供給やノズルの目詰まりの回復動作のためにインクを吸引するためのノズルキャップ、符号7はインク吸引排出用ポンプ、符号8は廃インクタンク、符号9はインク排出用配管である。
デスクトップ型の小型インクジェットプリンタ等の場合には、インクジェットヘッド1に直接小型のインク容器3を連結する構成となっている場合が多いが、産業用のインクジェットプリンタの場合には、図1の様な主要なインク供給用の構成要素を有し、大型のインク容器3からインクジェットヘッド1までの間に比較的長いインク供給経路が構成されている場合が多い。
使用するインクは、一般印刷用としては、色剤である染料や顔料を、保湿剤、浸透剤、pH調製剤、防腐剤等と共に水に溶解もしくは分散した、粘度3mPa・s〜10mPa・s程度、表面張力25mN/m〜40mN/m程度の物性を有する物が用いられている。
通常、インクジェットヘッド1のインク流路を、ノズルの目詰まりやインクの吐出不良を防ぐため、製造から出荷検査までの工程で十分に洗浄する必要があり、図1の様なインク供給経路を有するプリンタの場合、プリンタの内部でインク流路となる部分も、インクジェットヘッド1と同様に十分に洗浄する必要がある。また、プリンタを使用する場合においても、使用するインクを別の色や成分の物に切り替える場合や装置のメンテナンスを行う場合には、インク流路内のインクを排出した後で、インク流路を洗浄する必要が生じる。さらに、インクジェットヘッド1の保管や輸送時に、ノズルの目詰まり防止や、インク流路内の親水性を維持しインク導入時のインク充填性を向上させる目的のため、インク流路内部のインクを排出してインク流路内を洗浄する場合もある。この場合、インクジェットヘッド1やインク供給系を保存する目的のため、インク流路の洗浄に使用した液体をインク流路内部に充填した状態にしておく場合もある。
上記の様な目的に使用する洗浄液には、一般に下記の様な基本性能が要求される。
(1)洗浄性を有すること。
(2)インク流路に容易に充填可能であること。
(3)流路部材に損傷を与えないこと。
(4)安定性が高く変質を生じにくいこと。
(5)インクとの親和性が高く、インクに混合した場合でも固形物の生成等が無いこと。
(6)インク流路を乾燥させない程度の耐揮発性を有すること(保湿性を有すること。)。
水性インクを使用するインクジェットヘッド並びにインクジェットプリンタ用の洗浄液として、上記の様な基本性能を実現するため、非イオン性もしくは陰イオン性の界面活性剤、多価アルコール、低級アルコール、防腐剤、その他を水に溶解し調製された物が考案されており、本発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、(特許文献1)、(特許文献2)、(特許文献3)がある。
(特許文献1)では、多価アルコール、低級アルコール、水より構成されるメンテナンス液が提案されている。
(特許文献2)では、低級アルコール、官能基として−SO3M、−OSO3M、−COOM(MはH、Li、Na、K)を有する陰イオン性界面活性剤、水より構成されるメンテナンス液が提案されている。
(特許文献3)では、ヒドロキシカルボン酸の水可溶性塩、リモネン、非イオン性もしくは陰イオン性界面活性剤、水より構成される洗浄液が提案されている。
以上の様な構成において、界面活性剤は主に洗浄性ならびに濡れ性や浸透性を得ることを目的として配合され、多価アルコールは主に乾燥防止や保湿ならびに濡れ性を得ることを目的として配合される。
特開昭62−169876号公報 特開昭62−169877号公報 特開2002−105500号公報
しかしながら、例えば(特許文献1)の様に、洗浄性ならびに濡れ性を確保するために多量の低級アルコールを配合した場合、洗浄液がインク流路中に存在するインクと混合された場合もしくは混合後長時間放置された場合に、インク中の色剤やその他の成分の溶解や分散の安定性が損なわれ色剤の凝集や析出等が生じることにより、ノズルの目詰まりやインクの吐出不良等の不具合を生じる場合がある。
また、(特許文献2)ならびに(特許文献3)の様に、一般的なノニオン性もしくはアニオン性の界面活性剤を配合した場合、主に界面活性剤に起因する起泡性により、消泡性が不十分で、洗浄液の充填や排出ならびに洗浄の過程で生じた泡が消えにくく、洗浄後のインクジェットヘッドへのインク充填性の悪化やインクの吐出不良を生じる場合がある。さらに、凍結温度が高いため、一般のインクジェットヘッドならびにインクジェットプリンタの保管温度条件の下限である−10℃程度の温度では、インク流路内に残留もしくは充填している洗浄液が凍結してしまい、洗浄後のインクジェットヘッドの損傷やインクの吐出不良を生じる場合がある。
本発明は、この様な従来の課題を解決する物であり、十分な洗浄性ならびに十分なインクとの混合安定性を有しつつ、洗浄液の起泡性による洗浄後のインクジェットヘッドへのインク充填性の悪化やインクの吐出不良ならびに洗浄液の凍結によるインクジェットヘッドの損傷やインクの吐出不良を抑制するインク流路用洗浄液を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、エチンジオール系非イオン性界面活性剤と多価アルコールと防腐剤と水を含有し、前記エチンジオール系非イオン性界面活性剤の25℃における水への溶解度が1重量%未満であることを特徴としている。しかも、前記エチンジオール系非イオン性界面活性剤の含有量が前記溶解度以下であることを特徴としている。この構成により、十分な洗浄性を有しつつ、泡が生じにくく、また、生じた泡が素早く消失するという作用が得られる。
さらに、本発明は、30重量%以上、50重量%以下の多価アルコールを配合したことを特徴としている。この構成により、十分な洗浄性ならびに十分なインクとの混合安定性を有しつつ、洗浄液の凍結温度を一般のインクジェットヘッドやインクジェットプリンタの保管温度条件の下限である−10℃以下とすることができ、洗浄後のインク流路内に残留もしくは充填している洗浄液が凍結することを防止する作用が得られる。
本発明は、エチンジオール系非イオン性界面活性剤と多価アルコールと防腐剤と水を含有し、前記エチンジオール系非イオン性界面活性剤の25℃における水への溶解度が1重量%未満であり、しかも前記溶解度以下のエチンジオール系非イオン性界面活性剤を配合したことにより、十分な洗浄性を有しつつ、泡が生じにくく、また、生じた泡が素早く消失するので、洗浄液の起泡性による洗浄後のインクジェットヘッドへのインク充填性の悪化やインクの吐出不良を生じにくくする効果が得られる。
さらに、本発明は、30重量%以上、50重量%以下の多価アルコールを配合したことにより、十分な洗浄性ならびに十分なインクとの混合安定性を有しつつ、一般のインクジェットヘッドならびにインクジェットプリンタの保管温度条件の下限である−10℃程度の温度で、インク流路内に残留もしくは充填している洗浄液が凍結することがないので、洗浄液の凍結によるインクジェットヘッドの損傷やインクの吐出不良を抑制する効果が得られる。
本発明の実施の形態は、インクジェットヘッド及び/又はインクジェットプリンタにおけるインク流路の洗浄及び/又は保存に使用するインク流路用洗浄液であって、エチンジオール系非イオン性界面活性剤と多価アルコールと防腐剤と水を含有し、前記エチンジオール系非イオン性界面活性剤の25℃における水への溶解度が1重量%未満であることを特徴とする。この構成により、十分な洗浄性を有しつつ、洗浄液の充填や排出ならびに洗浄の過程で泡が生じにくくまた、生じた泡が素早く消失するという作用が得られ、洗浄液の起泡性による洗浄後のインクジェットヘッドへのインク充填性の悪化やインクの吐出不良を生じにくくする効果が得られる。
また、前記エチンジオール系非イオン性界面活性剤の含有量が前記溶解度以下であることを特徴とする。この構成により、十分な洗浄性を有しつつ、洗浄液の充填や排出ならびに洗浄の過程で泡が一層生じにくくまた、生じた泡が一層素早く消失するという作用が得られ、洗浄液の起泡性による洗浄後のインクジェットヘッドへのインク充填性の悪化やインクの吐出不良を一層生じにくくする効果が得られる。
さらに、前記多価アルコールの含有量が30重量%以上、50重量%以下の範囲にあることを特徴とする。この構成により、十分な洗浄性ならびに十分なインクとの混合安定性を有しつつ、一般のインクジェットヘッドやインクジェットプリンタの保管温度条件の下限である−10℃程度の温度で、インク流路内に残留もしくは充填している洗浄液が凍結するのを防ぐという作用が得られ、洗浄液の凍結によるインクジェットヘッドの損傷やインクの吐出不良を抑制する効果が得られる。
また、25℃における表面張力が30mN/m以上、38mN/m以下の範囲にあり、振とう法により計測した消泡時間が30分以内で、かつ凍結温度が−10℃以下であることを特徴とする。この構成により、インク流路の洗浄ならびに保存に必要な充填性や洗浄性を保持しつつ、洗浄液の充填や排出ならびに洗浄の過程で泡が生じにくく、また、生じた泡が素早く消失し、洗浄液の起泡性による洗浄後のインクジェットヘッドへのインク充填性の悪化やインクの吐出不良を抑制する効果が得られる。さらに、一般のインクジェットヘッドやインクジェットプリンタの保管温度条件で、洗浄液の凍結によるインクジェットヘッドの損傷やインクの吐出不良を抑制する効果が得られる。
さらに、前記消泡時間が5分以内であることを特徴とする。この構成により、インク流路の洗浄ならびに保存に必要な充填性や洗浄性を保持しつつ、洗浄液の充填や排出ならびに洗浄の過程で泡が一層生じにくく、また、生じた泡が一層素早く消失し、洗浄液の起泡性による洗浄後のインクジェットヘッドへのインク充填性の悪化やインクの吐出不良を一層抑制する効果が得られる。
以下に、本発明に係るインク流路用洗浄液の最良の形態についての詳細に説明する。
まず、本発明の特徴である、25℃における水への溶解度が1重量%未満のエチンジオール系非イオン性界面活性剤について説明する。エチンジオール系非イオン性界面活性剤とは、エチン結合(炭素三重結合)に隣接する2個の炭素に、エチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加した水酸基を有する化学構造を持つ事が特徴であり、現在、一般に入手可能なエチンジオール系非イオン性界面活性剤は、下記一般式で表される化学構造を有する。
Figure 2007091846
エチンジオール系非イオン性界面活性剤は、前記の様な化学構造上の特徴により、水系混合物に添加した場合には、表面張力低下効果、濡れ性向上効果、分散効果等において優れた特性を有しているが、本発明では、25℃における水への溶解度が1重量%未満の物を使用することを特徴とするので、前記特性に加えて高い消泡効果が得られ、前述の様な優れたインク流路用洗浄液を実現することができる。
本発明に適した、25℃における水への溶解度が1重量%未満のエチンジオール系非イオン性界面活性剤としては、上記一般式においてエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドの付加モル数の合計、すなわち上記一般式におけるm+nが、3〜10程度の化合物が挙げられる。代表的な物としては、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールにエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを合計3〜10モル程度付加した構造を有する化合物がある。また、この種の化合物の具体的な商品例としては、エアープロダクツジャパン株式会社(会社名)より発売されているサーフィノール(登録商標)2502、サーフィノール(登録商標)440、日信化学工業株式会社(会社名)より発売されているオルフィン(登録商標)EXP.4036、川研ファインケミカル株式会社(会社名)より発売されているアセチレノール(登録商標)E40、アセチレノール(登録商標)E50、アセチレノール(登録商標)E60等がある。
本発明における25℃における水への溶解度が1重量%未満のエチンジオール系非イオン性界面活性剤の配合量としては、混合攪拌後に不溶分の分離や析出等が生じない範囲(換言すると、混合攪拌後の組成物の諸特性に影響を及ぼすような顕著な不溶分の分離や析出等が生じない範囲)が好ましく、具体的には、例えば、使用する界面活性剤の水への溶解度以下とすることが好ましい。但し、後述の多価アルコールの配合により、水だけの場合と比較し溶解度が変化する場合もあるため、十分な混合攪拌後に均一な組成物が得られる量を実験的に把握し、最適な特性が得られるよう、使用する界面活性剤の配合量を調整することが望ましい。ゆえに、本発明で用いるエチンジオール系非イオン性界面活性剤の配合量は、当該エチンジオール系非イオン性界面活性剤の水への溶解度以下に限定されるものではなく、当該溶解度を超えても(上回っても)よい。代表的には、使用する界面活性剤の溶解度に応じて、0.05〜0.5重量%程度配合する。なお、配合量が少なすぎると、十分な洗浄効果が得られないため好ましくない。また、配合量が多すぎると、不溶分の分離や析出により液が不均一となり、インク流路内の洗浄における不具合や安定性の低下を招き、また不要なコスト高となるため好ましくない。
本発明に使用する多価アルコールとしては、水溶性が高く、蒸発乾燥しにくく、保湿性を有する物が好ましく、一般に水性インクジェットインクの保湿剤として好適に使用されている多価アルコールを使用することができる。この様な多価アルコールとして特に好ましい物としては、グリセリン、ジエチレングリコール、プロピレングリコールがある。これらの多価アルコールを単独で若しくは混合して30重量%以上配合することにより、洗浄液の凍結温度を−10℃以下とするこができる。しかし、配合量が50重量%を超えると、洗浄液が高粘度化すると共に、水性インクジェットインクを構成する各種水溶性化合物の溶解性の低下を生じ、洗浄性の低下やインクとの混合安定性の低下を招くため好ましくない。具体的には、多価アルコールの配合量は30重量%以上、50重量%以下の範囲であることが好ましい。
本発明に使用する防腐剤としては、水に溶解又は安定に微分散可能で、実用十分な抗菌性能、防腐性能ならびに安定性を有しつつ、安全性が高く、環境負荷の少ない物が好ましい。このような観点から、有効成分として2−ベンズイソチアゾリン−3−オン(略称BIT)や、ポリヘキサメチレンビグアニド(略称PHMB)や無機銀系抗菌剤を含有する水系用防腐剤を好適に使用することができる。これらの有効成分を含む水系用防腐剤の市販品の具体例としては、アーチケミカルズジャパン株式会社(会社名)より発売されているプロキセルLV、プロキセルGXL、プロキセルIB、日本曹達株式会社(会社名)より発売されているベストサイド(登録商標)200K、ベストサイド(登録商標)NS、JMAC−LP10%がある。これらの防腐剤製品の本発明における配合量は、0.01重量%〜0.3重量%の範囲が好ましく、0.05%〜0.2重量%の範囲が最も好ましい。なお、配合量が0.01%未満では、十分な抗菌作用、防腐作用が得られない場合があるため好ましくない。また、配合量が0.3重量%を超えると、溶解性や分散性の不良を生じる場合があり、さらに不要なコスト高となるため好ましくない。
以上の様な適量の各成分を水に加えて十分に混合攪拌し、均一な溶液を作製することで、本発明の洗浄液を作製する。なお、本発明の洗浄液は、25℃における表面張力が、28mN/m以上、40mN/m以下の範囲であることが好ましく、特に30mN/m以上、38mN/m以下の範囲であることが好ましい。また、本発明の特徴である前記物性を損なわない範囲であれば、本発明の洗浄液に、上述の成分に加え、その他の浸透剤、有機溶剤、pH調整剤等の成分を配合することが可能である。混合攪拌後の洗浄液は、濾過孔径が0.5〜3ミクロン程度の親水性メンブレンフィルター等で濾過して使用する事が望ましい。
以下、本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
(1)洗浄液の作製
25℃における水への溶解度が0.3重量%のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるサーフィノール(登録商標)2502を0.2重量%、グリセリンを25重量%、ジエチレングリコールを15重量%、水系用防腐剤であるプロキセルLVを0.1重量%、水を59.7重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本実施例の洗浄液の組成を(表1)に記した。
(2)表面張力の計測
上記洗浄液の25℃における表面張力は30mN/mであった。ここで、表面張力の計測にはKRUSS社(会社名)製K10ST型表面張力計を使用し、以降の実施例ならびに比較例についても同様である。
(3)消泡時間の計測
前記洗浄液を、容量50mlのガラス製スクリュー管瓶に20g入れ、往復式のフラスコ振とう機に設置し、25℃において200rpmの振とう速度で5分間振とうした後、液面上の気泡が全て消失するまでの時間を計測した。つまり、振とう法により消泡時間を計測した。本実施例の洗浄液では、振とう停止直後の液面に存在する泡は非常に少なく、振とう停止後5分以内に全ての泡が消失した。このようにして計測した、振とう停止後に泡が完全に消失するまでの時間を本発明における消泡時間とし、以降の実施例ならびに比較例においても同様である。以降の本発明における実施例においても、従来の界面活性剤を用いた場合と比較して消泡時間は非常に短く、最大5分以内に泡が消失した。これに対し、後述の比較例における従来の界面活性剤を使用した例では、振とう停止後30分経過後も(30分を超えても)泡が多数残留していた。そこで、以降の実施例ならびに比較例において、消泡時間が5分以内の場合をAと記し、30分経過後も(30分を超えても)泡の残留が確認された場合、すなわち消泡時間が30分を超えた場合をBと記す。
(4)凍結温度(−10℃における耐凍結性)の計測
前記洗浄液を、容量50mlのガラス製スクリュー管瓶に20g入れ、器内温度を−10℃に設定した環境試験器中に24時間静置した後、液の状態を観察したところ、洗浄液は凍結しておらず、流動性を保っていた。さらに、同温度で、スクリュー管瓶に衝撃を加える等、過冷却状態を破壊しうる行為を行った後も同様の状態を保っていた。このことから、本発明の洗浄液は、−10℃以下の凍結温度を有していると判断される。以降の実施例ならびに比較例においても、本実施例と同様の実験により−10℃における耐凍結性を調べ、凍結温度が−10℃以下であった場合をAと記し、−10℃より高かった場合をBと記す。
(5)インク流路洗浄性の評価
内径約20μmのインク吐出用ノズル400個を有するピエゾ方式のインクジェットヘッドを使用し、図1の様なインク供給系ならびにインク排出系の構成を有する評価用インクジェットプリンタを作製した。ここで、インク供給用配管5には内径3mmのポリオレフィン系チューブを使用した。
まず、この評価機に水性のインクジェット用顔料黒インク1kgを入れたインク容器3を接続し、インク供給用ポンプ4ならびにインク吸引排出用ポンプ7を動作させることにより、インク流路に水性のインクジェット用顔料黒インクを充填した後、テストパターンを印刷し、インクジェットヘッド1の全ノズルにインクが充填されたことを確認した。次に、インク容器3を取り外し、インク供給用ポンプ4ならびにインク吸引排出用ポンプ7を動作させることにより、インク流路内のインクを全て排出した。続いて、インク容器3の代わりに、本実施例の洗浄液100gが入った容器を取り付け、インクと同様にインク供給用ポンプ4ならびにインク吸引排出用ポンプ7を動作させることにより、インク流路に洗浄液を充填し、連続して洗浄液をヘッドキャップ6から吸引して排出した。続いて、容器中の洗浄液全量がインク流路へ注入された後に洗浄液の入っていた容器を取り外し、インク流路内の洗浄液を全て排出した。この後、インク供給用配管5の内部と、最終にインクジェットヘッド1より排出された洗浄液の汚れ具合を目視により確認したところ、インク流路内のインクはほとんど除去できており、良好な洗浄性を有していることが確認された。なお、本実施例で使用したインクジェット用顔料黒インクは、色剤としてインクジェット用カーボンブラック顔料を使用し、多価アルコールを主成分とする保湿剤、ノニオン性界面活性剤、防腐剤等、インクジェットインク用として一般的に使用される公知の材料および手法を用いて作製されたものである。以降の実施例ならびに比較例においても、本実施例と同様の実験によりインク流路洗浄性を調べ、インク流路内のインクがほとんど除去できた場合をAと記し、洗浄性の不足によるインク残留が確認された場合をBと記す。
(6)インクとの混合安定性の評価
上記「(5)インク流路洗浄性の評価」で使用した物と同一のインクジェット用顔料黒インク10重量%と本実施例の洗浄液90重量%を混合攪拌した物を、50ml用のガラスサンプル瓶に密封し、50℃の恒温槽内に500時間放置した。放置後の混合液を目視により観察したところ、インク成分の凝集や沈降は生じていなかった。さらに、混合液中のインク顔料の平均粒径を計測し、混合放置前に計測しておいたインク中の顔料の平均粒径と比較したところ、平均粒径の変化率は10%以内であり、本実施例の洗浄液が良好な分散安定性(混合安定性)を有していることが確認できた。ここで、顔料粒径の計測には、マイクロトラックUPA型粒度分布測定装置を使用した。以降の実施例ならびに比較例においても、本実施例と同様の実験によりインクとの混合安定性の評価を調べ、本実施例と同様にインク成分の凝集や沈降ならびに顔料粒径の顕著な増大が見られなかった場合をAと記し、インク成分の凝集や沈降ならびに顔料粒径の顕著な増大が見られた場合をBと記す。
(7)本実施例の洗浄液の評価結果
上記(2)から(6)までの各評価結果を(表3)に記した。(表3)より明らかなように、本実施例の洗浄液は、表面張力、消泡時間、凍結温度、インク流路洗浄性、インクとの混合安定性において良好な特性を有していた。
(実施例2)
25℃における水への溶解度が0.2重量%のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるサーフィノール(登録商標)440を0.1重量%、グリセリンを20重量%、ジエチレングリコールを30重量%、水系用防腐剤であるプロキセルLVを0.1重量%、水を49.8重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本実施例の洗浄液の組成を(表1)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本実施例の洗浄液は、実施例1の洗浄液と同様に、表面張力、消泡時間、凍結温度、インク流路洗浄性、インクとの混合安定性において良好な特性を有していた。
(実施例3)
25℃における水への溶解度が0.5重量%のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるアセチレノール(登録商標)E60を0.2重量%、グリセリンを15重量%、ジエチレングリコールを15重量%、水系用防腐剤であるベストサイド(登録商標)200Kを0.1重量%、水を69.7重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本実施例の洗浄液の組成を(表1)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本実施例の洗浄液は、実施例1の洗浄液と同様に、表面張力、消泡時間、凍結温度、インク流路洗浄性、インクとの混合安定性の各項目において良好な特性を有していた。
(実施例4)
25℃における水への溶解度が0.2重量%のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるサーフィノール(登録商標)440を0.1重量%、ジエチレングリコールを20重量%、プロピレングリコールを30重量%、水系用防腐剤であるベストサイド(登録商標)200Kを0.1重量%、水を49.8重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本実施例の洗浄液の組成を(表1)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本実施例の洗浄液は、実施例1の洗浄液と同様に、表面張力、消泡時間、凍結温度、インク流路洗浄性、インクとの混合安定性の各項目において良好な特性を有していた。
(実施例5)
25℃における水への溶解度が0.3重量%のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるサーフィノール(登録商標)2502を0.2重量%、グリセリンを10重量%、プロピレングリコールを20重量%、水系用防腐剤であるプロキセルLVを0.1重量%、水を69.7重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本実施例の洗浄液の組成を(表1)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本実施例の洗浄液は、実施例1の洗浄液と同様に、表面張力、消泡時間、凍結温度、インク流路洗浄性、インクとの混合安定性の各項目において良好な特性を有していた。
(実施例6)
25℃における水への溶解度が0.3重量%のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるサーフィノール(登録商標)2502を0.1重量%、グリセリンを35重量%、水系用防腐剤であるプロキセルLVを0.1重量%、水を64.8重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。本実施例の洗浄液の組成を(表1)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本実施例の洗浄液は、実施例1の洗浄液と同様に、表面張力、消泡時間、凍結温度、インク流路洗浄性、インクとの混合安定性の各項目において良好な特性を有していた。
(実施例7)
25℃における水への溶解度が0.5重量%のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるアセチレノール(登録商標)E60を0.1重量%、ジエチレングリコールを40重量%、水系用防腐剤であるベストサイド(登録商標)200Kを0.1重量%、水を59.8重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。本実施例の洗浄液の組成を(表1)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本実施例の洗浄液は、実施例1の洗浄液と同様に、表面張力、消泡時間、凍結温度、インク流路洗浄性、インクとの混合安定性の各項目において良好な特性を有していた。
(比較例1)
25℃における水への溶解度が1重量%以上のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるサーフィノール(登録商標)485を0.2重量%、グリセリンを25重量%、ジエチレングリコールを15重量%、水系用防腐剤であるプロキセルLVを0.1重量%、水を59.7重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本比較例の洗浄液の組成を(表2)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本比較例の洗浄液は、前記各実施例の洗浄液と比較し、表面張力が良好でなく、消泡時間が顕著に劣っていた。
(比較例2)
25℃における水への溶解度が1重量%以上のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるアセチレノール(登録商標)E300を0.2重量%、グリセリンを15重量%、ジエチレングリコールを15重量%、水系用防腐剤であるベストサイド(登録商標)200Kを0.1重量%、水を69.7重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本比較例の洗浄液の組成を(表2)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本比較例の洗浄液は、前記各実施例の洗浄液と比較し、表面張力が良好でなく、消泡時間が顕著に劣っていた。
(比較例3)
25℃における水への溶解度が0.3重量%のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるサーフィノール(登録商標)2502を0.2重量%、グリセリンを10重量%、ジエチレングリコールを10重量%、水系用防腐剤であるプロキセルLVを0.1重量%、水を79.7重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本比較例の洗浄液の組成を(表2)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本比較例の洗浄液は、前記各実施例の洗浄液と比較し、凍結温度が劣っていた。
(比較例4)
25℃における水への溶解度が0.5重量%のエチンジオール系非イオン性界面活性剤であるアセチレノール(登録商標)E60を0.3重量%、グリセリンを25重量%、ジエチレングリコールを35重量%、水系用防腐剤であるベストサイド(登録商標)200Kを0.1重量%、水を39.6重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本比較例の洗浄液の組成を(表2)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本比較例の洗浄液は、前記各実施例の洗浄液と比較し、表面張力、インクとの混合安定性が劣っていた。
(比較例5)
本出願の発明に関連する先行技術文献情報(特開昭62−169876号公報、特開昭62−169877号公報、特開2002−105500号公報)を参考に、良好な水溶性を有するポリオキシエチレンアルキルエーテル型非イオン性界面活性剤を0.2重量%、エタノールを0.1重量%、水系用防腐剤であるベストサイド(登録商標)200Kを0.1重量%、水を99.6重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本比較例の洗浄液の組成を(表2)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本比較例の洗浄液は、前記各実施例の洗浄液と比較し、表面張力、消泡時間、凍結温度、インクとの混合安定性が劣っていた。
(比較例6)
本出願の発明に関連する先行技術文献情報(特開昭62−169876号公報、特開昭62−169877号公報、特開2002−105500号公報)を参考に、n−プロパノールを50重量%、ジエチレングリコールを20重量%、水を30重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本比較例の洗浄液の組成を(表2)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本比較例の洗浄液は、前記各実施例の洗浄液と比較し、表面張力、インクとの混合安定性が劣っていた。
(比較例7)
本出願の発明に関連する先行技術文献情報(特開昭62−169876号公報、特開昭62−169877号公報、特開2002−105500号公報)を参考に、良好な水溶性を有するアルキルスルホン酸型陰イオン性界面活性剤を0.2重量%、メタノールを70重量%、水を29.8重量%の割合となるように各材料を調合した後、室温で30分間攪拌溶解し、透明な水溶液を得た。この水溶液を濾過孔径1.2μmの親水性メンブレンフィルターで濾過し洗浄液を得た。本比較例の洗浄液の組成を(表2)に記した。また、本洗浄液につき、実施例1と同様に、実施例1の(2)から(6)に記載の各評価を行った結果を(表3)に記した。本比較例の洗浄液は、前記各実施例の洗浄液と比較し、表面張力、消泡時間、インクとの混合安定性が劣っていた。
Figure 2007091846
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Figure 2007091846
以上のように、本発明の実施例では、25℃における水への溶解度が1重量%未満のエチンジオール系非イオン性界面活性剤を前記溶解度以下配合したことにより、十分な洗浄性を有しつつ、消泡性を著しく向上させることができ、洗浄液の起泡性による洗浄後のインクジェットヘッドへのインク充填性の悪化やインクの吐出不良を生じにくくするという面で非常に優れた物となる。
さらに、30重量%〜50重量%の多価アルコールを配合したことにより、十分な洗浄性ならびに十分なインクとの混合安定性を有しつつ、凍結温度を−10℃以下とすることができ、一般的なインクジェットヘッドならびにインクジェットプリンタの保管温度条件において、インク流路内に残留もしくは充填している洗浄液が凍結することがなく、洗浄液の凍結によるインクジェットヘッドの損傷やインクの吐出不良を生じにくくするという面で非常に優れた物となる。
また、本発明の実施例におけるインク流路用洗浄液は、このような優れた性能を実現するために、25℃における表面張力が30mN/m以上、38mN/m以下の範囲にあり、振とう法により計測した消泡時間が30分以内(具体的には5分以内)、かつ凍結温度が−10℃以下であることも特徴としている。
本発明に係るインク流路用洗浄液は、インクジェットヘッドならびにインクジェットプリンタの製造プロセス、出荷検査、保存、インク交換時等において、インク流路の洗浄ならびに保存に好適に使用することができる。
インクジェットプリンタにおける主要なインク供給系ならびにインク排出系の構成例を示す図
符号の説明
1 インクジェットヘッド
2 中継タンク
3 インク容器
4 インク供給用ポンプ
5 インク供給用配管
6 ノズルキャップ
7 インク吸引排出用ポンプ
8 廃インクタンク
9 インク排出用配管

Claims (5)

  1. インクジェットヘッド及び/又はインクジェットプリンタにおけるインク流路の洗浄及び/又は保存に使用するインク流路用洗浄液であって、エチンジオール系非イオン性界面活性剤と多価アルコールと防腐剤と水を含有し、前記エチンジオール系非イオン性界面活性剤の25℃における水への溶解度が1重量%未満であることを特徴とするインク流路用洗浄液。
  2. 前記エチンジオール系非イオン性界面活性剤の含有量が前記溶解度以下であることを特徴とする請求項1記載のインク流路用洗浄液。
  3. 前記多価アルコールの含有量が30重量%以上、50重量%以下の範囲にあることを特徴とする請求項1又は2記載のインク流路用洗浄液。
  4. インクジェットヘッド及び/又はインクジェットプリンタにおけるインク流路の洗浄及び/又は保存に使用するインク流路用洗浄液であって、25℃における表面張力が30mN/m以上、38mN/m以下の範囲にあり、振とう法により計測した消泡時間が30分以内で、かつ凍結温度が−10℃以下であることを特徴とするインク流路用洗浄液。
  5. 前記消泡時間が5分以内であることを特徴とする請求項4記載のインク流路用洗浄液。
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