JPH11263022A

JPH11263022A - インクジェットプリンター

Info

Publication number: JPH11263022A
Application number: JP10067996A
Authority: JP
Inventors: Mizue Fukushima; 福島　　瑞惠
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】分散剤あるいは定着剤の少なくとも一つがカ
ルボン酸塩を含むアニオン性水溶性高分子、またはカル
ボン酸塩を含むアニオン性界面活性剤である水性顔料系
記録液を用いたインクジェットプリンターにおいて増粘
インクの付着に起因する吐出不良、ノズル板汚れ、シー
ル不良などの問題を防ぐことが可能となるインクジェッ
トプリンターを提供すること。【解決手段】ＨＬＢ価が１３以上のノニオン性界面活
性剤、アニオン性界面活性剤、あるいはノニオン性界面
活性剤とアニオン性界面活性剤からなるｐＨ１１未満の
アルカリ性ヘッド洗浄液を具備したインクジェットプリ
ンター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンターに関するものである。

【０００２】また、本発明は記録液として水性顔料系記
録液を用いたインクジェットプリンターに関するもので
ある。

【０００３】更に本発明は長期的に良好な印字を得るた
めのヘッド洗浄液を用いたインクジェットプリンターに
関するものである。

【０００４】

【従来の技術】インクジェット記録は、低騒音で高速印
字が可能な記録方法であり、最近急速に普及しつつある
記録方法である。このようなインクジェット記録は、記
録液を加熱あるいは加圧といった方法により小液滴とし
て吐出させ、それを紙等の被記録材に付着させて記録を
行うものである。

【０００５】記録液の色材としては、これまで、染料が
使用されていた。しかし記録物の耐水・耐候性の面から
考えると、染料よりも顔料を用いる方が有利である。ま
た、液媒体としては、普通紙上への滲みの面から考える
と、非水性液媒体よりも水性液媒体を用いる方が有利で
ある。

【０００６】そこで、記録液の色材に顔料を用い、この
顔料を水性液媒体に分散した水性顔料系記録液の開発が
行われている。

【０００７】しかしながら水性顔料系記録液は、染料系
記録液に比べ水分蒸発に伴う粘度上昇、顔料凝集による
目詰まり等の問題が生じやすいことより、耐目詰まり性
に優れた水性顔料系記録液の開発、並びに水性顔料系記
録液に適合したインクジェットプリンターのメンテ方式
の開発が行われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】水性顔料系記録液を用
いて種々の環境下で印字を行った場合、ある一定時間休
止していたノズルから吐出が行われたり、何らかの原因
で印字物には現れない程度の吐出不良が生じる場合があ
る。

【０００９】これらが原因で長期間印字を行った際には
ノズル穴周辺のノズル板表面に記録液が飛び散り、飛び
散った記録液から水分が蒸発し高粘度化した増粘インク
がノズル板表面に付着する。

【００１０】また、印字中、あるいは印字後のワイピン
グ動作での記録液の拭き残しが生じる場合も同様に記録
液がノズル板表面に付着する。

【００１１】多くのノズル板表面は撥水処理が施されノ
ズル穴周辺の撥水性により安定な吐出と着弾精度が得ら
れているが、このように増粘インクがノズル板表面に付
着した場合、付着箇所が親水性の核となりワイピング後
も拭き残しが更に拡大しノズル板汚れが広がり、これら
のノズル板汚れがノズル穴付近に及んだ場合は、大きな
着弾不良、あるいは気泡混入による吐出不良を生じる。

【００１２】一般に吐出不良からの復帰、ノズル板清浄
を目的としてインクジェットプリンターは吸引とワイピ
ング動作が定期的、あるいは手動で行われ、増粘インク
は吸引動作によりヘッド内のフレッシュな記録液と接触
し、その後ワイピング動作によりふき取られるが、一般
に水性顔料系記録液は顔料の分散、及び紙への定着性を
発現する目的で分散剤、あるいは定着剤を含むことから
記録液との接触とワイピング動作だけではふき取れない
場合が多い。

【００１３】また、撥水処理を施したノズル板表面も長
期使用に伴うワイピング回数の増加により、撥水膜が消
耗され増粘インクの付着問題がいっそう顕著になる。

【００１４】水性顔料系記録液の顔料を分散する分散剤
は、アクリル酸塩、あるいはマレイン酸塩等のカルボン
酸塩を分子内に有するアニオン性分散剤の他に、顔料濡
れ性の高いポリオキシアルキレン基を有するノニオン性
分散剤、あるいは、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩
等を有するアニオン性分散剤を用いる場合が多い。

【００１５】一方、定着剤としては一般に、定着能の高
いアクリル酸、あるいはマレイン酸共重合体等のカルボ
ン酸塩を有するアニオン性の水溶性高分子が用いられる
が、これらの定着剤は定着能が高いゆえに、被印字物以
外の箇所で記録液が水分蒸発した際、除去が困難とな
る。

【００１６】更に、近年顔料表面を改質した分散剤を用
いない顔料分散液が水性顔料系記録液の原料として用い
られることが多い。その際、上記顔料分散液は紙への定
着性を有しないことより、記録液中、あるいは被印字物
中に定着能を付与する必要がある。

【００１７】一方、吸引動作は、ノズル面をゴム製の吸
引キャップで覆いヘッド内部から記録液を吸引するので
あるが、吸引キャップの表面、特にリップ部に記録液が
残った場合はその部分に増粘インクが付着、蓄積し繰り
返し吸引を行う事によりノズル面を汚染する危険性があ
る。

【００１８】また、プリンター休止時にノズル穴からの
記録液の水分蒸発を防ぐために、多くのインクジェット
プリンターは吸引キャップをヘッドのシールとして用い
ている場合が多い。その際、キャップのシール部に増粘
インクが付着しているとノズル面の汚染のみならず、シ
ール性も低下し、保存後にノズル穴が目詰まるという問
題が生じる。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
プリンターは増粘インクの付着に起因する吐出不良、ノ
ズル板汚れ、シール不良などの問題を解決するためのも
のであり、分散剤あるいは定着剤の少なくとも一つがカ
ルボン酸塩を含むアニオン性水溶性高分子、またはカル
ボン酸塩を含むアニオン性界面活性剤である水性顔料系
記録液と、ヘッド洗浄液を具備したインクジェットプリ
ンターであり、ヘッド洗浄液がノニオン性界面活性剤、
あるいはアニオン性界面活性剤、あるいはノニオン性界
面活性剤とアニオン性界面活性剤を含むｐＨ１１未満の
アルカリ性界面活性剤水溶液である事を特徴とするもの
である。

【００２０】本発明のインクジェットプリンターはヘッ
ド洗浄液がノズル板表面、あるいはキャップに付着した
増粘インク、すなわち水性顔料系記録液の水分が蒸発し
たインクを効率的に膨潤、再分散することを特徴とする
ものである。

【００２１】また、本発明のインクジェットプリンター
のヘッド洗浄液に用いるノニオン性界面活性剤がポリオ
キシアルキレン基を有し、アニオン性界面活性剤がスル
ホン酸塩を有することを特徴とするものである。

【００２２】更に、本発明のインクジェットプリンター
のヘッド洗浄液に用いるノニオン性界面活性剤のＨＬＢ
価が１３以上であることを特徴とするものである。

【００２３】水性顔料系記録液の分散剤あるいは定着剤
として用いられるアニオン性水溶性高分子としては、分
子内にマレイン酸塩、あるいはアクリル酸塩等のカルボ
ン酸塩を含む共重合体等があげられる。

【００２４】ヘッド洗浄液に用いられるノニオン性界面
活性剤としてはＨＬＢ価が１３以上で分子内にポリオキ
シアルキレンを含むポリエチレングリコール、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル、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脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル等があげられる。

【００２５】一方、アニオン性界面活性剤としては、ポ
リオキシアルキレンを含むかまたは含まないパラフィ
ン、ポリオキシアルキレンを含むかまたは含まないアル
キルアリル硫酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩等のス
ルホン酸塩等があげられる。

【００２６】ヘッド洗浄液に添加するこれらの界面活性
剤の濃度は洗浄力と洗浄後の残存界面活性剤の影響、ヘ
ッド洗浄液の粘度等を考慮に入れ、１０％未満、更には
０．１〜７ｗｔ％以内が好ましい。

【００２７】また、ヘッド洗浄液は部材に対する腐食
性、人体への影響も考慮しｐＨ１１未満とする事が必要
である。アルカリ成分を添加する場合は、炭酸ナトリウ
ム、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の弱
アルカリ物質を用いることが望ましい。

【００２８】更にヘッド洗浄液の保存による水分蒸発を
考慮に入れヘッド洗浄液中に記録液に用いる保湿剤と同
様の保湿剤成分を、洗浄助剤として少量のアルコール等
の水溶性有機溶媒を、その他に防腐防黴剤などの添加剤
を必要に応じて添加する。

【００２９】本発明のインクジェットプリンターはヘッ
ド洗浄液を具備する水性顔料系記録液を用いたインクジ
ェットプリンターであるが、ヘッド洗浄液の供給法はノ
ズル表面とキャップ部をヘッド洗浄液で濡らすものであ
ればどのような方法を用いても良い。

【００３０】

【発明の実施の形態】記録液としては、ＣＢ濃度５％で
分子内にアクリル酸塩を含む定着剤を用いた水性顔料系
記録液を用いた。

【００３１】洗浄液の増粘インクに対する洗浄性の比較
試験を以下の方法で行った。

【００３２】洗浄性試験・・・上記水性顔料系記録液を
アトマイザーに充填しプレパラート等のガラス板状に細
かい斑点状に吹き付ける。記録液を吹き付けたガラス板
を温度２５℃−湿度１０％未満の環境下で３０〜４０分
間乾燥させる。このように増粘インクを付着したガラス
板を洗浄液に１０秒間浸漬後、数回揺動させ洗浄性を観
察する。○はガラス板に増粘インクの付着が見られない
もの、△はガラス板にインク痕跡が確認されるもの、×
はガラス板の増粘インクが多く残っているものとする。

【００３３】ヘッド洗浄液を供給する方法として図１に
示すように吸引キャップ５にヘッド洗浄液供給口１をも
うけ、切り替え弁２を開くことによりヘッド洗浄液タン
ク３よりキャップ内にヘッド洗浄液を満たすことが出き
るインクジェットプリンターを作製した。

【００３４】以下に本発明のインクジェットプリンター
を用いた試験法を示す。

【００３５】印字品質試験・・・常温常湿下で１０００
万ドット／ノズルの印字をメンテナンス無しで行い、そ
の後ヘッド洗浄液による洗浄動作を行う。それを１００
回繰り返し、１００回目の洗浄動作後、印字を行い、初
期との印字品質を比較する。○は１００回後も全てのノ
ズルの印字品質に変化無し、△は全てのノズル数の２０
％未満のノズルからの印字品質が低下、×は全てのノズ
ル数の２０％以上のノズルからの印字品質が低下したも
のとする。

【００３６】ノズル板洗浄性試験・・・温度２５℃−湿
度１０％未満の環境下で３０００万ドット／ノズルの印
字をメンテナンス無しで行い、ノズル板に記録液を付着
させ、その後、同環境下で１週間、ノーキャップ状態で
ヘッドを放置し、増粘インクをノズル板に付着させる。
その後、洗浄動作を１回行い、洗浄前と洗浄後のノズル
板表面を観察する。○は洗浄後ノズル板に増粘インクの
付着が見られないもの、△はノズル板表面に若干のイン
ク痕跡が確認されるもの、×はノズル板表面の増粘イン
クが多く残っていると判断されるものとする。

【００３７】キャップ洗浄性試験・・・キャップをプリ
ンターより取り外し、吸引口、ヘッド洗浄液供給口を塞
ぎ、水性顔料系記録液をキャップ内に満たした後、温度
４０℃−湿度３０％の循環式恒温槽で１週間放置し、増
粘インクを付着させる。このように増粘インクを付着さ
せたキャップを再度インクジェットプリンターに装着
し、洗浄動作を１回行う。洗浄動作後キャップを観察す
る。○は洗浄後キャップ内に増粘インクの付着が見られ
ないもの、△はキャップ内に若干のインク痕跡が確認さ
れるもの、×はキャップ内の増粘インクが多く残ってい
ると判断されるものとする。

【００３８】（実施例１〜４）ヘッド洗浄液の配合比を
表１に示す。なお、濃度は重量％であり、各ヘッド洗浄
液ともに純水を添加し、１００重量％とした。これらの
洗浄液を用いた洗浄性試験、印字品質試験、ノズル板洗
浄性試験、キャップ洗浄性試験の結果を表３に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】（比較例１〜３）ヘッド洗浄液の配合比を
表２に示す。なお、ヘッド洗浄液の調整法は実施例１と
同様に行った。これらの洗浄液を用いた洗浄性試験、印
字品質試験、ノズル板洗浄性試験、キャップ洗浄性試験
の結果を表３に示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】

【表３】

【００４３】実施例、比較例の結果から明らかなように
ヘッド洗浄液としてノニオン性界面活性剤、アニオン性
界面活性剤、あるいはノニオン性界面活性剤とアニオン
性界面活性剤からなるアルカリ性ヘッド洗浄液は、界面
活性剤を含まないヘッド洗浄液、カチオン性界面活性
剤、あるいはカチオン性界面活性剤とノニオン性界面活
性剤からなるヘッド洗浄液と比較した場合、増粘インク
を除去する効果が非常に優れていることが判る。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のインクジェ
ットプリンターによって、増粘インクの付着に起因する
吐出不良、ノズル板汚れ、シール不良などの問題を効果
的に防ぐことが可能となる。

【００４５】更に本発明のヘッド洗浄液によって、ノズ
ル板表面、あるいはキャップに付着した増粘インク、す
なわち水性顔料系記録液の水分が蒸発したインクを効率
的に膨潤、再分散させることで上記問題をなくすことが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘッド洗浄液を供給する機構を具備したインク
ジェットプリンターでヘッド洗浄液の供給法の１例であ
る。

【符号の説明】

１ヘッド洗浄液供給口２切り替え弁３ヘッド洗浄液タンク４ヘッド５吸引キャップ６吸引ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分散剤あるいは定着剤の少なくとも一つ
がカルボン酸塩を含むアニオン性水溶性高分子、または
カルボン酸塩を含むアニオン性界面活性剤である水性顔
料系記録液と、ヘッド洗浄液を具備したインクジェット
プリンターであって、ヘッド洗浄液がノニオン性界面活
性剤、アニオン性界面活性剤あるいはノニオン性界面活
性剤とアニオン性界面活性剤を含むｐＨ１１未満のアル
カリ性界面活性剤水溶液であることを特徴とするインク
ジェットプリンター。
【請求項２】ヘッド洗浄液がノズル板表面あるいはキ
ャップに付着した増粘インク、すなわち水性顔料系記録
液の水分が蒸発したインクを効率的に膨潤、再分散させ
ることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリ
ンター。
【請求項３】ヘッド洗浄液に用いるノニオン性界面活
性剤がポリオキシアルキレン基を有し、アニオン性界面
活性剤がスルホン酸塩を有することを特徴とする請求項
１または請求項２記載のインクジェットプリンター。
【請求項４】ヘッド洗浄液に用いるノニオン性界面活
性剤のＨＬＢ価が１３以上であることを特徴とする請求
項１、請求項２または請求項３記載のインクジェットプ
リンター。