JPH03193357A

JPH03193357A - インクジェットプリンター用メンテナンス液

Info

Publication number: JPH03193357A
Application number: JP1331393A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Ishida; 正彦石田; Hidehito Kanazawa; 金沢　秀仁; Michiaki Hida; 道昭飛田
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1991-08-23
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JP2772841B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、水性インクジェットプリンターの休止期間中
にノズルヘット部に導入することにより、ノズルの目詰
まりを防止し、且つインクの吐出を安定化するインクジ
ェットプリンター用メンテナンス液に関する。

〈従来の技術〉インクシェツトプリンターは、低騒音方式のプリンター
て、記録の高速化及びカラー化か容易てあり、汀通紙か
使用てきる可能性があるという他の印字方式にない特徴
を有している。また、他のプリンターに比べてランニン
クコストか安価になるだめに、近年各種プリンター・フ
ァクシミリ等への応用開発が盛んに行われている。

しかし、上記したインクジェットプリンターには、休止
期間中にノズルの乾燥や異物の付着或いは気泡の混入等
の為に、目詰まりが発生したりインクの吐出が不安定に
なるといった重大な課題が依然として残されている。

上記した課題の解決方法としては、プリンターか休止期
間に入る際にノズルを特定組成のメンテナンス液て洗浄
した後、ノズルヘッドとキャップか形成する小空間に上
記メンテナンス液を充填し、ノズルを浸漬することによ
り目詰まりを防止する方法等が提案されている。

上記したメンテナンス液としては、例えば特開昭６２−
１６９８７６号公報には多価アルコールと低級アルコー
ルと水とからなる例が、特開昭６２−１６９８７７号公
報には低級アルコールと陰イオン性界面活性剤と水とか
らなる例が、また特開平１−１４８５５７号公報には水
溶性キレート化剤と水とからなるメンテナンス液が提案
されている。

〈発明か解決しようとする課題〉しかし、上記したメンテナンス液のうち前２例は、アル
コール類或いは界面活性剤を使用することにより、水性
インク中の染料や溶剤等の構成成分に対する洗浄力を高
めて水性インクとの置換能を得るものであり、水性イン
ク中の染料などに含まれる不純物である無機金属化合物
に対する洗浄効果か乏しかった。

従って、前２例の従来のメンテナンス液ては、水性イン
ク中の無機金属化合物か析出したり、凝集し、粒状物と
してインクと共に吐出することを防止することかできな
かった。

また、特開平１−１４８５５７号公報に記載されたメン
テナンス液は、ＥＤＴＡ等の水溶性キレート化剤により
上記した水性インク中の無機金属化合物の析出を防止し
ようとするものであるか、一般のキレート反応は当量的
に進行するのて、キレート化剤により無機金属化合物の
析出を防止しようとする場合には無機金属化合物の量に
相当する量を添加する必要かある。キレート化剤の添加
量か少ない場合には目詰まりを起こし、添加量を増すに
つれてサテライトと称される付随の液滴を生じ、印字性
が損なわれる欠点かあった。

本発明は、インクジェットプリンターの休止期間中に発
生する目詰まりを防止することを目的とするものである
か、それのみにとどまらずサテライトやインクの吐出方
向のばらつき等による印字品位の低下をも防止すること
を目的とするものである。

く課題を解決するための手段〉本発明は、上記に鑑み提案されたもので、ホスホン酸及
び／又はその塩を含有することを特徴とするインクジェ
ットプリンター用メンテナンス液に関するものである。

上記した本発明に使用されるホスホン酸及び／又はその
塩（以下ホスホン酸類）としては、例えば、アミノトリ
（メチレンホスホン酸）、ｌ−ヒドロキシエチリデン−
１，１−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ（メチ
レンホスホン酸）、ヘキサメチレンジアミンテトラ（メ
チレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メ
チレンホスホン酸）及び／又はその塩類等が挙げられる
。

上記したホスホン酸類のメンテナンス液中の含有率は、
２．０重量％以下であり、より好ましくは０．００１〜
１．０重量％である。含有率か０．００１重量％より少
ない場合は洗浄効果か乏しくなり、１．０重量％を越え
る場合はメンテナンス液のｐＨが低下したり、あるいは
インクと混合した際の安定性が悪くなる。また。

２．０重量％を越えると安定性の低下に加え、経済的に
も不利になる。

上記したホスホン酸類は、無機金属化合物に対してスレ
ッシュホールド効果を有し、無機金属化合物の結晶核の
生成を抑制するために、メンテナンス液中に含有させる
と、ノズル管壁や先端に無機金属化合物の微細結晶か付
着することがなく、前記したサテライトも生ずることか
ない。

また、上記したホスホン酸類は、無機金属化合物の結晶
核や結晶の活性点にこれらの物質が選択的に吸着される
ことにより結晶核の生成を抑制するので、前記した従来
のメンテナンス液における水溶性キレート化剤に比べて
極めて少ない添加量て無機金属化合物の析出を防止する
ことができる。

本発明のメンテナンス液は、浸漬したノズルの周囲のメ
ンテナンス液とインクの混合割合が大きく変動した場合
でも、上記した結晶核の生成を抑制する効果のために、
インク中に含まれる無機金属化合物の析出を幅広い範囲
にわたって確実に防止することかできる。

上記したように本発明のメンテナンス液に使用するホス
ホン酸類は、水性インク中の無機金属化合物に対しては
極めて高い析出防止効果を有する。しかし、水性インク
には上記したＳ機金属化合物以外にも、種々の成分が含
有され、例えば、植物油、不飽和脂肪酸、高級アルコー
ル、脂肪酸エステル、鉱油などの油状物質、水溶性溶剤
、界面活性剤、その他の添加剤などが配合されて存在す
るので、メンテナンス液は、上記した水性インク中の種
々の成分に対する洗浄効果を有することか必要である。

また、メンテナンス液は、インクか補給される導管や各
接液部材の中に添加された各種配合成分を溶出させない
効果が必要である。

本発明のメンテナンス液に、上記したような洗浄効果及
び溶出抑制効果を付与するには水溶性溶剤を添加すれば
よく、例えば、エチレングリコール、シ又はトリ又はポ
リエチレングリコール、プロピレンクリコール、ジプロ
ピレンゲリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン
、ポリグリセリン等の多価アルコール類、エチレンクリ
コールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエ
チルエーテル、エチレンクリコールモノブチルエーテル
、ジエチレンクリコールモノブチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチル
エーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル
、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレ
ンクリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール
モノメチルエーテルアセテート、エチレングリコール千
ノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテルアセテート、グリセリンモノアセテー
ト等の多価アルコールのアルキルエーテル類及びそのア
セテート類、又はアミノアルコール類、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン、ｌ・３−ジメチルイミダゾリジノン等の
窒素化合物の一種又は二種以上を組み合わせて用いるこ
とが可能である。

上記した水溶性溶剤の添加量は、５０重量％を越えない
範囲であり、より好ましくは０．１〜５０．０重量％で
ある。そして、メンテナンス液とインクか混合した際に
最も溶出物を生じないように調整することが好ましく、
メンテナンス液中の水溶性溶剤の含有量が００１重量％
より少ないと前記した種々の配合成分に対する洗浄性が
充分でなく、５０．０重量％より多過ぎる場合には水性
インクと混合した際に、増粘等、物性の変化を生し、印
字性か悪くなる。また、インク導管や各接液部材の中に
添加された配合成分の溶出を抑制することかてきなくな
る。

また、上記した水溶性溶剤は、メンテナンス液の凝固点
を低下して凍結を防止することができる。

本発明のメンテナンス液におけるその他の添加物として
は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンベンジル
エーテルおよびポリオキシエチレンフェニルエーテル並
びにそのハロゲン化物か挙げられる。該添加剤は、ノズ
ルの目詰まりを抑制し、吐出安定性に優れた水性インク
を提供するとともに、その溶解性か高いために洗浄性を
向上し、サテライトの発生を抑制することかできる。

また、上記したポリオキシエチレンポリオキシプロピレ
ンアリールエーテルのうち、ポリオキシエチレンビスフ
ェノールＡエーテルを添加したメンテナンス液も、イン
クとのなじみか良いために洗浄性か高くサテライトの防
止効果か優れていた。

さらに、本発明のメンテナンス液には上記の添加剤の他
に必要に応じて導電剤、ｐＨ調整剤、防ばい剤、界面活
性剤等を配合することができる。

また、本発明のメンテナンス液は、通常直径２０〜６０
ｇｍの微細なノズルに使用されるので、各成分を配合し
、攪拌した後に０．２１Ｌｍのメンブランフィルタ−で
濾過して使用する。

本発明のメンテナンス液が最も効果的に使用されるノズ
ルキャッピング機構の原理図を第１図〜第３図に示す。

第１図は、通常の印字状態を示すノズルヘッドｌの断面
図であり、ノズル２よりインク３の液滴を記録用紙４へ
吐出する。この状態から以下に示す機構により目詰まり
を防止する。

（１）電源スィッチを切る。（第２図）■ノズルヘット
ｌは、キャップ５と正対する位置て停止する。

■キャップ５がノズルヘット１側に移動し、ノズルヘッ
トｌをキャップガスケット６により覆い、キャップ５と
ノズルへッドエとか形成するキャップ室７を密閉状にす
る。

■キャップ室７を、真空ポンプ８により減圧してメンテ
ナンス液９を送り込む。

■メンテナンス液９かキャップ室７を満たし、この状態
（第３図）で休止期間に入る。

ノズル２では、インク３とメンテナンス液９が接して混
合する。

（２）電源スィッチを入れる。

■キャップ室７を満たしていたメンテナンス液９は廃液
タンクへ移送される。

■ノズル２とノズルヘッドｌは解放され、印字可能な状
態（第１図）に戻る。ノズル２では、インク３かメンテ
ナンス液により希釈されるか、目詰まりがなく、安定し
た吐出を行うことかてきる。

〈発明の効果〉以上説明したように本発明のメンテナンス液によれば、
インク中の無機金属化合物の析出を防止することにより
、インクジェットプリンターのノズルの目詰まりを防止
することができる。

また、本発明に使用するホスホン酸及び／又はその塩は
、化学当量以下の濃度で無機金属化合物の析出を防止す
ることかできるので、従来のメンテナンス液における水
溶性キレート化剤に比べて少ない添加量で無機金属化合
物の析出を防止し、さらには本発明のメンテナンス液は
、インクと種々の割合で混合した場合ても無機金属化合
物の析出を幅広い条件にわたって確実に防止することか
できる。

従って、本発明のメンテナンス液は、少量のホスホン酸
及び／又はその塩を水に溶解するたけて調整することか
でき、インクジェットプリンターのノズルの目詰まりを
確実に解消することができる。

また、本発明のメンテナンス液は、無機金属化合物の微
小な結晶核の生成を抑制するので、ノズル管壁や先端部
に無機物が付着することかなく、インクの流れか阻害さ
れることかない。

従って、本発明によれば、ノズルの目詰まりを解消する
たけてなく、サテライトの発生やインクの吐出方向のば
らつき等による印字品位の低下をも防止することかてき
る。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を示す。

実施例１アミノトリ（メチレンホスホン酸）　　　　　　　　　
　　　　’　　　　　　５．０００５１！１；ジエチレ
ンクリコールモノメチルエーテル　　　　　　　　　　
　　　　　　１．０００％デヒド０酢酸ナトリウム　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１７０
％炭酸ナトリウム　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　０．０７５％防ばい剤　　　　　　
　　　　　　　ｏ、ｏｓｏ％イオン交換水　　　　　　
　　　　　　残分実施例２ ■−ヒドロキシエチリデンー１．１−ジホスホンｍ　　
　　　　　　　　　　Ｏ，０１０５％エチレンクリコー
ル　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　ｏ、ｓｏｏ％ポリオキシエチレンベンジルエーテル
　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．４００％ポ
リオキシエチレンビスフェノールＡエーテル　　　　　
　　　　　　　　　０．１００％エチレンジアミン　４
酢酸−４ナトリウム塩　　　　　　　　　　　０．００
８％防ばい剤　　　　　　　　　　　　　０．０４０％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　残分実施例３アミノトリ（メチレンホスホン酸）・５ナトリウム塩ジ
エチレングリコール千ノエチルエーテルポリオキシエチ
レンクロルフエニルエーテルエチレンジアミン　４酢酸
−４ナトリウム塩防ばい剤イオン交換水実施例４ ■−ヒドロキシエチリデンー１．１−ジホスホンｍ−エ
チレンクリコールポリオキシエチレンベンジルエーテルデヒドロ酢酸ナトリウム炭醜ナトリウム防ばい剤イオン交換水実施例５ジエチレントリアミンインタ（ホスホン酸）ジエチレン
グリコールモノブチルエーテルボリオキシエチレンク■
ルフェニルエーテルエチレンジアミン　４酢酸−４ナト
リウム塩防ばい剤イオン交換水１．０００％ｓ、ｏｏｏ％１．４０口％ｏ、ｏｏａ％ｏ、ｏｓｏ％残分３ナトリウム塩　０．１５０％１０．００口％ｏ、ｓｏｏ％０．１７０％０．０６０％ｏ、ｏｓｏ％残分０．２５０％４０．０００％０．４００％０．００８％０１０５０％残分実施例６１−Ｅドロキシエチリデン−１，１−ジネスホン酸エチ
レンクリコールデヒドロ酢酸ナトリウム炭酸ナトリウム防ばい剤イオン交換水実施例７ジエチレントリアミンペンタ（ネスホン酸）エチレング
リコールエチレンジアミン　４酢酸−４ナトリウム塩防ばい剤イオン交換水比較例１エチレンジアミン　４酢酸−４ナトリウム塩防ばい剤イオン交換水比較例２ジエチレンクリコールモノエチルエーテルデヒドロ酢酸
ナトリウム炭酸ナトリウム防ぽい剤ｎ−プロパツールイオン交換水０．００００８％ｏ、ｓｏｏ％０．１７０％０．０６０％ｏ、ｏｓｏ％残分１０．０００％ｏ、ｓｏｏ％０．００８％ｏ、ｏｓｏ％残分１．０００％ｏ、ｏｓｏ％残分２０．０００％０．１７０％０．０６０％ｏ、ｏｓｏ％４０．０００％残分比較例３イソプロパツール　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　２０．０００％エタノール　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　６０．０００％ジオクチルスルネコ八り　酸ナトリ
ウム　　　　　　　　　　　　　　　　　２．０００％
防ばい剤　　　　　　　　　　　　　ｏ、ｏｓｏ％イオ
ン交換水　　　　　　　　　　　　残分（試験方法）ノズルキャッピング機構を採用したオンデマンデ式イン
クジェットプリンター１０−７：ｔｏ　　（シャープ■
社製）を使用し、上記した実施例１〜５及び比較例１〜
４の各々のメンテナンス液（以下、供試メンテナンス液
）のノズルの洗浄性能を下記の試験により調べた。

（１）ノズルの保存性試験異物の付着等のない正常なノズルヘットを装着したプリ
ンターに供試メンテナンス液を充填し、−ケガ間放置し
た後に印字を行い、ノズルの状態を観察した。

ノズルに異常のなかったものを　　　　　　　　　０サテライト
、目詰まりが発生したものな　×と判定し、結果を第１
表に示した。

（２）ノズルの復元性試験異物の付着のためにサテライトが発生していたノズルヘ
ットを装着したプリンターに供試メンテナンス液を充填
し、−週間放置した際のノズルの復元状態を観察した。

ノズルか正常な状態に回復したものを　　　　　　０サテライト
か回復しないものを　　　　　×と判定し、結果を第１
表に示した。

第表

【図面の簡単な説明】

図面の第１図〜第３図はノズルキャッピング機構の原理
図を示し、第１図は印字状態のノズルを示す断面図、第
２図はキャッピング開始の状態を示す断面図、第３図は
キャッピング状態を示す断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

ホスホン酸及び／又はその塩を含有することを特徴とす
るインクジェットプリンター用メンテナンス液。