JP6918263B1 - 洗浄液、インクセット、及び洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記界面活性剤は、ポリオキシアルキレン骨格を有し、かつHLBが9〜20である化合物である。ここで、HLB値とは、グリフィン法によって算出される界面活性剤の親水性と親油性の程度を表す指標であり、HLB値が小さいほど親油性が高く、HLB値が大きいほど親水性が高いことを示す。前記界面活性剤は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記防腐剤は、ヒダントイン骨格を有する化合物を含む。前記ヒダントイン骨格を有する化合物は、防腐性能があれば特に制限なく使用でき、洗浄液に溶解する観点から、水溶性であることが好ましい。前記ヒダントイン骨格を有する化合物としては、例えば、1,3−ビス(2−ヒドロキシエチル)−5,5−ジメチル−2,4−イミダゾリジンジオン、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン、1,3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン、ブロモクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン等が挙げられる。前記防腐剤は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。なお、上記の「水溶性」とは、25℃の水100質量部に対して5質量部以上溶解できる化合物である。
前記水としては、例えば、イオン交換水、純水、蒸留水、工業用水等が挙げられる。前記水は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明のインクセットは、前記洗浄液、及び顔料とアルカリ可溶性樹脂を含む水性インクジェットインクを有する。
前記顔料は、水性インクジェットインクに使用される有機顔料や無機顔料を特に制限なく使用することができる。前記有機顔料としては、例えば、染料レーキ顔料、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジコ系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、イソインドリノン系顔料、ニトロ系顔料、ニトロソ系顔料、ラバンスロン系顔料、キノフタロン系顔料、ピランスロン系顔料、インダンスロン系顔料等が挙げられる。また、前記無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、ベンガラ、黒鉛、鉄黒、酸化クロムグリーン、水酸化アルミニウム等が挙げられる。前記顔料は、公知の表面処理剤により表面処理されたものであってもよい。前記顔料は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記アルカリ可溶性樹脂は、通常のインクや塗料の顔料分散用やバインダーとして利用できるアルカリ可溶性樹脂であって、塩基性化合物の存在下で水性媒体中に溶解できるものであれば特に制限はないが、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基(−P(=O)(OH2))等のアニオン性基の1種又は2種以上を含有する樹脂が好ましい。
Woodの式:1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・・・+Wx/Tgx
[式中、Tg1〜Tgxはアルカリ可溶性樹脂を構成する単量体1、2、3・・・xのそれぞれの単独重合体のガラス転移温度、W1〜Wxは単量体1、2、3・・・xのそれぞれの重合分率、Tgは理論ガラス転移温度を表す。ただし、woodの式におけるガラス転移温度は絶対温度である。]
前記水性インクジェットインクは、界面活性剤を使用することができる。前記界面活性剤は、水性インクジェットインクに使用される公知の界面活性剤を使用でき、例えば、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ベタイン界面活性剤が挙げられる。前記界面活性剤の具体例としては、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレン系界面活性剤等が挙げられる。前記界面活性剤は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記水性インクジェットインクは、水溶性溶剤を使用することができる。前記水溶性溶剤は、水性インクジェットインクに使用される公知の水溶性溶剤を使用でき、例えば、エタノール、プロパノール等の低級アルコール類;グリセリン等の多価アルコール類;(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)プロピレングリコール等の(ポリ)アルキレングリコールとそのアルキルエーテル類等が挙げられる。前記水溶性溶剤は、単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記水性インクジェットインクには、アルカリ可溶性樹脂を溶解させる観点から、塩基性化合物を含むことが好ましい。前記塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基性化合物;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、モノエタノールアミン、N、N−ジメチルエタノールアミン、N、N−ジエチルエタノールアミン、N、N−ジブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等の有機塩基性化合物等が挙げられる。前記塩基性化合物は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記水性インクジェットインクを調製(製造)する方法としては、特に限定されず、上記の成分を順番に、あるいは同時に添加して、混合すればよいが、例えば、(1)前記塩基性化合物の存在下にアルカリ可溶性樹脂を水に溶解した水性樹脂ワニス、顔料、必要に応じて顔料分散剤等を混合した後、各種分散機、例えばボールミル、アトライター、ロールミル、サンドミル、アジテーターミル等を利用して顔料分散液(インクベース)を調製し、さらに残りの材料を添加して、水性インクジェットインクを調製する方法や、(2)上記の方法で顔料を分散した後、酸析法や再公表特許WO2005/116147号公報に記載のイオン交換手段等により、顔料表面にアルカリ可溶性樹脂を析出させた樹脂被覆顔料を得、次いで得られた樹脂被覆顔料を塩基性化合物で中和し、各種分散機(高速攪拌装置等)を用いて水に再分散し、さらに残りの材料を添加して、水性インクジェットインクを調製する方法等が挙げられる。
本発明の洗浄方法は、顔料とアルカリ可溶性樹脂を含む水性インクジェットインクを吐出するインクジェットプリンターにおいて、吐出される前記水性インクジェットインクが付着する部位に、前記洗浄液を供給する方法である。水性インクジェットインクが付着する部位への洗浄液の供給は、付着部位に別々に供給されてもよく、予め混合された状態で付着部位に供給されてもよい。
<顔料分散液(ブラックインクベース)の製造>
アルカリ可溶性樹脂(アクリル酸/n−ブチルアクリレート/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体)、重量平均分子量30,000、酸価185mgKOH/g、ガラス転移温度40℃)20質量部を、水酸化カリウム2.5質量部と水77.5質量部との混合溶液に溶解させて、アルカリ可溶性樹脂の固形分が20質量%の水性樹脂ワニスを得た。次に、上記水性樹脂ワニス23.7質量部に水64.3質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。この顔料分散用樹脂ワニスに、更に顔料としてカーボンブラック(商品名「プリンテックス90」、デグサ社製)12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、ブラック顔料分散液(ブラックインクベース)を製造した。
上記ブラック顔料分散液34質量部に、水30質量部、プロピレングリコール35質量部、及びアセチレン系界面活性剤(商品名「サーフィノール465」)を1質量部加え撹拌混合し、水性インクジェットインクを調製した。
<洗浄液の調製>
各実施例及び各比較例において、表1及び2に示される配合に従い、各原料をビーカーに仕込み、攪拌装置で攪拌混合して、各実施例及び各比較例の洗浄液を調製した。実施例の洗浄液のpHは、6.5〜8.5であり、25℃での粘度が1.0〜1.8cps程度であった。
上記で得られた洗浄液をそれぞれガラス瓶にとり、25℃の粘度(mPa・s)を、粘度計(東機産業社製、「RE100L型」)を用いて測定した。その後、密栓し60℃、1ヵ月保存し、保存後の粘度(25℃)を粘度計により測定した。保存安定性は、粘度変化率(60℃、(1ヵ月後の粘度−保存前の粘度)/保存前の粘度)で評価した。
[評価基準]
○:粘度変化率が5%未満である。
△:粘度変化率が5%以上、10%未満である。
×:添加剤が分離し不均一になっている。
細菌評価:普通寒天培地を使用して培養した細菌培養液を0.6g接種して、上記で得られた洗浄液30gとシャーレ内で混合し、30℃で7日間培養した。
カビ・酵母評価:ポテトデキストロース寒天培地を使用して培養したカビ・酵母懸濁液を0.6g接種して、上記で得られた洗浄液30gとシャーレ内で混合し、28℃で7日間培養した。
その後、各シャーレ内の微生物の残存状態を評価した。
[評価基準]
〇:いずれのシャーレ内でも微生物の増殖がみられない。
△:いずれのシャーレ内でもコロニー数が10個未満である。
×:少なくとも1シャーレ内のコロニー数が10個以上である。
インクジェットプリンタPX−105(セイコーエプソン社製)に、上記水性インクジェットインクを充填し、A4サイズの紙に10枚連続でベタ印字を行ってインクが充填されていることを確認した後、インクが記録ヘッドに充填された状態で50℃のオーブンに3ヶ月間放置した。放置後、ノズルチェック印字を行うと、インクの吐出不良が起こるノズルが複数確認された(ピン抜け)。この記録ヘッドに初期充填モードで、上記で得られた洗浄液を充填し、水性インクジェットインクに対する洗浄性について評価した。
[評価基準]
〇:初期充填シーケンスのみで全ノズルが回復し、吐出不良が改善する。
△:クリーニング操作1〜3回で全ノズルが回復し、吐出不良が改善する。
×:クリーニング操作を3回以上行ってもピン抜けが起こり、吐出不良が改善されない。
上記で得られた洗浄液に2cm×2cmのシリコン製ノズルプレートを浸漬、60℃、1ヵ月間保存し、保存後のノズルプレートの撥液性を水の接触角にて評価した。
[評価基準]
〇:水の接触角が90°以上である。
△:水の接触角が80°以上、90°未満である。
×:水の接触角が80°未満である。
レオドールTW−L120は、:ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(花王製、HLB17);
ナイミーンS−220は、ポリオキシエチレンステアリルアミン(日油製、HLB15);
サーフィノール465は、ポリオキシエチレンアセチレニック・グリコールエーテル(EVONIK製、HLB13);
KF−355Aは、ポリエーテル変性シリコン(信越化学工業製、HLB12);
DOWSI FZ−2104 Fluidは、ポリエーテル変性シリコン(DOW製、HLB9);
サーフィノール440は、ポリオキシエチレンアセチレニック・グリコールエーテル、(EVONIK製、HLB8);
ユニセーフ10P−8は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル(日油製、HLB8);
KF−352Aは、ポリエーテル変性シリコン(信越化学工業製、HLB7);
DMDMHは、1,3−ビス(2−ヒドロキシエチル)−5,5−ジメチル−2,4−イミダゾリジンジオン;
PROXEL GXLは、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オンを20質量%含む組成物(Lonza社製);を示す。
Claims (7)
- 顔料とアルカリ可溶性樹脂を含む水性インクジェットインクを吐出するインクジェットプリンターにおいて、吐出される前記水性インクジェットインクが付着する部位を洗浄するための洗浄液であり、
界面活性剤と、防腐剤と、水を含み、
前記界面活性剤は、ポリオキシアルキレン骨格を有し、かつHLBが9〜20である化合物であり、
前記防腐剤は、ヒダントイン骨格を有する化合物を含み、
前記ヒダントイン骨格を有する化合物の割合は、洗浄液中、0.05〜0.3質量%であることを特徴とする洗浄液。 - ポリアルキレングリコール、アルキレングリコール、及びグリセリンからなる群より選ばれる1種以上である保湿剤を含むことを特徴とする請求項1に記載の洗浄液。
- pH調整剤を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の洗浄液。
- 前記ヒダントイン骨格を有する化合物が、1,3−ビス(2−ヒドロキシエチル)−5,5−ジメチル−2,4−イミダゾリジンジオンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の洗浄液。
- 前記防腐剤として、さらに、前記ヒダントイン骨格を有する化合物以外の防腐剤を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の洗浄液。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の洗浄液、及び顔料とアルカリ可溶性樹脂を含む水性インクジェットインクを有することを特徴とするインクセット。
- 顔料とアルカリ可溶性樹脂を含む水性インクジェットインクを吐出するインクジェットプリンターにおいて、吐出される前記水性インクジェットインクが付着する部位に、請求項1〜5のいずれかに記載の洗浄液を供給することを特徴とする洗浄方法。
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