JP2009233911A - インクジェットプリンタ及びインクジェットヘッド洗浄液 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水性顔料インクを吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッド3と、該インクジェットヘッド3の吐出口11を洗浄する洗浄機構5Bを具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構5Bは、少なくとも表面張力が35mN/m未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェットヘッド洗浄液16を用いて洗浄する機構を有するインクジェットプリンタ。
【選択図】図3
Description
はじめに、本発明のインクジェットプリンタの構成及び洗浄機構の詳細について説明する。
本発明のインクジェットプリンタで、水性顔料インク(以下、単にインクともいう)を吐出して画像形成を行う際に、使用するインクジェットヘッド(以下、単にヘッドともいう)はオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも適用することができる。
本発明のインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したプリンターであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が35mN/m未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェット洗浄液を用いて洗浄するプロセスを含むことを特徴とするのである。
次いで、本発明に係る洗浄機構に適用するインクジェット洗浄液について説明する。
次いで、本発明のインクジェットプリンタに適用する水性顔料インクの構成について説明する。
本発明に用いることができる顔料としては、水系で安定に分散できるものであれば特に制限はなく、例えば、顔料単体の他、高分子樹脂により分散した顔料分散体、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料、顔料表面を修飾し、分散樹脂を用いなくても分散可能な自己分散顔料等を挙げることができる。特に、インクの保存性を重視する場合は、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料を選択することが好ましい。
本発明に係る水性顔料インクにおいては、記録媒体への定着性を高め、耐擦性、接着性、耐水性などを高めるため、樹脂成分を含有することが好ましい。
本発明に係るインクにおいては、表面張力が35mN/m未満の有機溶剤を10質量%から30質量%含有することが好ましい。印刷用コート紙、フィルム基材、樹脂材料、布帛などさまざまな媒体にプリントした場合、十分にインク混じりが防止でき、布帛では繊維にそったにじみをいっそう抑えることが出来好ましい。
本発明に係る水性顔料インクには、必要に応じて、吐出安定性、記録ヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、粘度調整剤、表面張力調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができる。
本発明に係る水性顔料インクは、ポリ塩化ビニルシート等の非吸収性記録媒体、普通紙、コート紙、インクジェット専用紙等に印字するのに適している。
〔顔料分散体1の調製〕
(シアン顔料分散体1の調製)
顔料分散剤としてスチレン−アクリル酸共重合体(ジョンクリル678、分子量:8500、酸価:215mgKOH/g)4.5部、ジメチルアミノエタノール1.3部、イオン交換水80.7部を70℃で攪拌混合して溶解した。
上記シアン顔料分散体の調製において、シアン顔料C.I.ピグメントブルー15:3に代えて、イエロー顔料としてC.I.ピグメントイエロー−74、マゼンタ顔料としてC.I.ピグメントレッド122、ブラック顔料としてカーボンブラックをそれぞれ用いる以外は同様にして、イエロー顔料分散体1、マゼンタ顔料分散体1、ブラック顔料分散体1を調製した。
上記シアン顔料分散体1、イエロー顔料分散体1、マゼンタ顔料分散体1、ブラック顔料分散体1の調製において、各顔料の添加量を18部に変更した以外は同様にして、顔料分散体2(シアン顔料分散体2、イエロー顔料分散体2、マゼンタ顔料分散体2、ブラック顔料分散体2)を調製した。
上記シアン顔料分散体1、イエロー顔料分散体1、マゼンタ顔料分散体1、ブラック顔料分散体1の調製において、各顔料の添加量を15.8部に変更した以外は同様にして、完了分散体3(シアン顔料分散体3、イエロー顔料分散体3、マゼンタ顔料分散体3、ブラック顔料分散体3)を調製した。
〔水溶性樹脂1の調製〕
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン50gを加え、窒素バブリングしながら、75℃に加温した。
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン50gを加え、窒素バブリングしながら、75℃に加温した。
〔インクセット1の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク1、マゼンタ顔料インク1、シアン顔料インク1及びブラック顔料インク1からなるインクセット1を調製した。
各顔料分散体1
顔料 固形分5.0質量%
顔料分散剤樹脂(スチレン−アクリル酸共重合体) 固形分1.5質量%
水溶性樹脂1 固形分1.0質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
グリセリン(Gly) 15.0質量%
オルフィンE1010(アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製)
0.5質量%
イオン交換水を加えて全量100部に調製し、5μmのフィルターによりろ過を行った。
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク2、マゼンタ顔料インク2、シアン顔料インク2及びブラック顔料インク2からなるインクセット2を調製した。
各顔料分散体2
顔料 固形分6.0質量%
顔料分散剤樹脂(スチレン−アクリル酸共重合体) 固形分1.5質量%
水溶性樹脂1 固形分3.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
グリセリン(Gly) 15.0質量%
オルフィンE1010(アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製)
0.5質量%
イオン交換水を加えて全量100部に調製した。
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク3、マゼンタ顔料インク3、シアン顔料インク3及びブラック顔料インク3からなるインクセット3を調製した。
各顔料分散体2
顔料 固形分6.0質量%
顔料分散剤樹脂(スチレン−アクリル酸共重合体) 固形分1.5質量%
水溶性樹脂1 固形分4.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
グリセリン(Gly) 15.0質量%
オルフィンE1010(アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製)
0.5質量%
イオン交換水を加えて全量100部に調製した。
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク4、マゼンタ顔料インク4、シアン顔料インク4及びブラック顔料インク4からなるインクセット4を調製した。
各顔料分散体2
顔料 固形分6.0質量%
顔料分散剤樹脂(スチレン−アクリル酸共重合体) 固形分1.5質量%
水溶性樹脂2 固形分4.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル(DEGBE) 15.0質量%
BYK347(ポリエーテル変性ポリシロキサン化合物、ビッグケミー社製)
0.5質量%
イオン交換水を加えて全量100部に調製した。
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク5、マゼンタ顔料インク5、シアン顔料インク5及びブラック顔料インク5からなるインクセット5を調製した。
各顔料分散体3
顔料 固形分7.0質量%
顔料分散剤樹脂(スチレン−アクリル酸共重合体) 固形分2.0質量%
水溶性樹脂2 固形分8.0質量%
プロピレングリコール(PG) 5.0質量%
グリセリン(Gly) 2.0質量%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル(DEGBE) 15.0質量%
BYK347(ポリエーテル変性ポリシロキサン化合物、ビッグケミー社製)
0.5質量%
イオン交換水を加えて全量100部に調製した。
〔洗浄液1の調製〕
DEGBEとイオン交換水とを下記の比率で混合して、洗浄液1を調製した。
水 95.0質量%
〔洗浄液2〜14の調製〕
表2に記載の溶剤、塩基性化合物を混合して、イオン交換水で100質量%に仕上げて、洗浄液2〜14を調製した。
DEGBE:ジエチレングリコールモノブチルエーテル
TEGBE:トリエチレングリコールモノブチルエーテル
DEGEE:ジエチレングリコールモノエチルエーテル
1,2−HD:1,2−ヘキサンジオール
〈塩基性化合物〉
DMAE:ジメチルアミノエタノール
〈界面活性剤〉
E1010:オルフィンE1010、アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製
《インクジェットプリンタ》
〔インクジェットプリンタ1の作製〕
駆動周波数10kHz、インク液滴量14pl、1色当たりのノズル数128、ノズル密度180dpi(dpiは2.54cmあたりのドット数を示す)で、最大記録密度720×720dpiのインクジェットヘッドを4基搭載し、それぞれにインクセット1を構成する4色の水性顔料インク1を充填した図1に記載のインクジェットプリンタを用いた。
上記インクジェットプリンタ1において、インクセットの種類と洗浄液の種類の組み合わせを、表3に記載の様に変更した以外は同様にして、インクジェットプリンタ2〜23を準備した。
〔洗浄性の評価〕
上記インクジェットプリンタ1〜23を用いて、全ノズルが正常に射出していることをノズルチェックパターン印字にて確認した後、スーパーファイン専用紙(セイコーエプソン社製)に、100cm幅×100cm幅のフルカラー画像を5枚連続でプリントした(720dpi×720dpi)。この間、クリーニング、メンテナンスは実施しなかった。次いで、キャップポジションにインクジェットヘッドを待機させ、キャップしない状態で10分間放置した後、100cm幅×100cm幅のフルカラー画像を1枚プリントした後、すぐにノズルチェックパターン印字した結果、各インクジェットプリンタ共に、欠パターンが数箇所認められ、インクジェットヘッドの吐出口付近を観察すると、インク跡がところどころ見られた。
4:1回目のワイピングではノズル欠は解消されないが、2回目のワイピングでノズル欠はなくなる
3:2回目のワイピングではノズル欠は解消されないが、3回目のワイピングでノズル欠はなくなる
2:3回目のワイピングではノズル欠は解消されないが、4回目のワイピングでノズル欠はなくなる
1:4回目のワイピングでもノズル欠は解消されず、洗浄液を軟性ポリウレタン樹脂(商品名:ルビセル、東洋ポリマー(株)製)に付着させ、インクジェットヘッドの吐出面を直接手で洗浄して、ノズル欠がなくなった。
(耐擦過性の評価)
上記洗浄性の評価と同様にして、100cm幅×100cm幅のフルカラー画像を形成した後、各色画像面を、綿布(カナキン3号)を用いて9Nの荷重をかけながら20往復させて画像面を擦り、綿布への画像の転写状態を目視観察し、下記の基準に従って耐擦過性を評価した。
4:20往復擦ると綿布の着色は見られるが、15往復では極僅かである
3:15往復擦ると綿布の着色は見られるが、10往復では極僅かである
2:10往復擦ると綿布の着色は見られるが、5往復では極僅かである
1:5往復でも綿布の着色が認められる
(耐水性の評価)
上記洗浄性の評価と同様にして、100cm幅×100cm幅のフルカラー画像を形成した後、各色画像試料を、25℃のイオン交換水に1時間浸漬し、その後、イオン交換水より引き上げて、吊した状態で乾燥を行った。各工程での形成画像の滲み状態を目視観察し、下記の基準に従って耐水性を評価した。
4:25℃のイオン交換水に1時間浸漬しても画像滲みの発生はなく、また、吊して乾燥を行う過程でもインク跡は残らないが、乾燥前に綿布(カナキン3号)で擦ると、綿布が着色
3:25℃のイオン交換水への1時間浸漬では画像滲みの発生はないが、吊して乾燥を行う過程でインクの流れた跡が発生する
2:25℃のイオン交換水へ10分以上浸漬した段階で滲みが発生する
1:25℃のイオン交換水へ10分未満浸漬した段階で滲みが発生する
以上により得られた結果を、表3に示す。
2 記録媒体
3 インクジェットヘッド
4 キャリッジ
5 メンテナンスユニット
5A 吸引キャップ
5B 洗浄機構
6 ガイドレール
12 撥水プレート
13 洗浄液容器
14 回転軸
15 ワイピング部材
16 インクジェット洗浄液
P1〜P7 ワイピング部材の位置
Claims (6)
- 水性顔料インクを吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドの吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が35mN/m未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェットヘッド洗浄液を用いて洗浄する機構を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
- 前記洗浄機構が、前記インクジェットヘッド洗浄液を付着させたクリーニング部材を用いて、前記インクジェットヘッドの吐出口をワイピングする機構であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記インクジェットヘッド洗浄液が含有する表面張力が35mN/m未満の溶剤が、アルキレングリコールモノエーテル類及びアルカンジール類から選ばれる少なくとも1種の有機溶剤であることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記水性顔料インクから構成されるインクセットが、少なくともイエロー顔料インク、マゼンタ顔料インク、シアン顔料インク及びブラック顔料インクから構成され、少なくとも1色の水性顔料インクは、インク全質量に対する顔料固形分量が6.0質量%以上で、かつ総樹脂固形分量が6.0質量%以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 画像形成時に、前記記録媒体を加熱する加熱機構を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタ。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェットプリンタに用いるインクジェットヘッド洗浄液であって、少なくとも表面張力が35mN/m未満の溶剤と塩基性化合物とを含有することを特徴とするインクジェットヘッド洗浄液。
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