WO2010084582A1

WO2010084582A1 - インク用洗浄液

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Publication number: WO2010084582A1
Application number: PCT/JP2009/050847
Authority: WO
Inventors: 朋子三石; 竜二山田
Original assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Current assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2011-07-21
Also published as: EP2327757A4; CN102171324A; EP2327757A1; JPWO2010084582A1; KR20110047271A; US20110224117A1

Abstract

　エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと、界面活性剤と、を含有するインク用洗浄液。

Description

インク用洗浄液

　本発明は、インク用洗浄液に関する。

　インクジェット記録装置では、シート、布材等の記録媒体をプラテン上で移動させたり、印字ヘッドが装着されたキャリッジをプラテンに搭載された記録媒体上で走行させたりしながら、インクジェットヘッドの底部に備えられたノズルからインクを噴射させる。噴射されたインクは、記録媒体の所定部位にドット状に着弾する。このように、記録媒体に着弾したドット状のインクの寄せ集めから文字や画像が形成される。

　上述のインクジェット記録装置では、μｍスケールの微小な口径のノズルからインクを噴射させるため、インクの凝集物又は乾固物がノズルの先端近傍又はインクの流路内に付着し易い傾向がある。そして、インクの凝集物又は乾固物は、ノズルの目詰まり、文字又は画像の乱れ等の不具合の原因となる。これらの不具合を防止するために、通常、インク用洗浄液によってノズルの先端近傍又はインクの流路内を洗浄する（下記特許文献１～６参照）。
特開平１０－２８６９７７号公報特開平１１－１５７０８７号公報特開２００５－２３１９６号公報特開２００７－１１９６５８号公報特開２００７－１６９３１４号公報特開２００７－３１３７１６号公報

　しかしながら、本発明者らは、鋭意研究の結果、従来のインク用洗浄液には以下のような問題があることを見出した。

　まず、従来のインク用洗浄液では、ノズルの先端近傍又はインクの流路内に付着したインクを充分に洗浄することは困難であった。

　また、従来のインク用洗浄液でインクを洗浄した場合、インク用洗浄液との混合によってインクが再び凝集し、凝集したインクがノズルの先端近傍又はインクの流路内に付着する傾向があった。そして、インクとインク用洗浄液が混合した状態で時間が経過するほど、インクの凝集が進行する傾向があった。

　さらに、従来のインク用洗浄液を長期保管した場合、保管中にｐＨが低下して酸性化したインク用洗浄液が、インクジェット記録装置を構成する部材（以下、場合により「装置部材」と略記する。）を侵食する場合があった。例えば、インク用洗浄液が付着したインクジェットヘッドを長期保管した場合、インクジェットヘッドを構成するＴｉ等の金属をインク用洗浄液が腐食する場合があった。

　本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、優れた洗浄能力を有し、インクとの混合時にインクの凝集を抑制できると共に、装置部材を侵食し難いインク用洗浄液を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明に係るインク用洗浄液は、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと、界面活性剤と、を含有する。

　上記本発明は、優れた洗浄能力を有し、インクとの混合時にインクの凝集を抑制できると共に、装置部材を侵食し難い。

　上記本発明に係るインク用洗浄液は、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと、顔料と、を含有するインクを洗浄するためのインク用洗浄液であることが好ましい。

　エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを主溶剤として含有するインクに対して、インクと同様にエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを含有する本発明に係るインク用洗浄液を用いることにより、本発明の効果が顕著となる。

　上記本発明では、界面活性剤の含有率が０．１～５質量％であることが好ましく、１．０質量％であることがより好ましい。これにより本発明の効果を得易くなる。

　上記本発明では、界面活性剤がアセチレングリコールであることが好ましい。これにより、本発明の効果を得易くなる。

　本発明によれば、優れた洗浄能力を有し、インクとの混合時にインクの凝集を抑制できると共に、装置部材を侵食し難いインク用洗浄液を提供することができる。

図１は、インクジェット記録装置の一部の概略斜視図である。図２Ａは、本発明に係るインク用洗浄液を滴下する前のシャーレ内のインクの固形分の写真であり、図２Ｂは、本発明に係るインク用洗浄液を計２ｍｌ滴下した後のシャーレ内のインクの固形分の写真であり、図２Ｃは、本発明に係るインク用洗浄液を計４ｍｌ滴下した後のシャーレ内のインクの固形分の写真であり、図２Ｄは、本発明に係るインク用洗浄液を計４ｍｌ滴下した後、シャーレ内から液体成分を除去した後のインクの固形分の写真である。図３Ａは、インクの固形分が付着したワイパの写真であり、図３Ｂは、本発明に係るインク用洗浄液が滴下された後、インクの固形分が綿棒で拭き取された後のワイパの写真である。図４Ａは、内壁にインクの固形分を付着させたチューブの写真であり、図４Ｂは、本発明に係るインク用洗浄液を計１５ｍｌ通過させた後のチューブの写真である。

符号の説明

　２・・・インクジェット装置、４・・・キャップ、６・・・スポイト、８・・・インクの固形分、１０・・・ワイパにおいてインク用洗浄液が滴下され、インクの固定分が拭き取られた部分、１２・・・チューブ。

　本実施形態に係るインク用洗浄液は、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと、界面活性剤と、を含有する。なお、インク用洗浄液は、水、保湿剤、防腐剤及び防黴剤等を更に含有してもよい。

　エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートは、水に比べて、インクの凝集物又は乾固物をインク用洗浄液中で溶解又は分散する性能に優れている。

　界面活性剤は、インク用洗浄液の濡れ性を向上させる。そのため、ノズルの先端近傍又はインクの流路内に形成さされたインクの凝集物又は乾固物に対して、インク用洗浄液が付着、浸透し易くなり、インクの凝集物又は乾固物の洗浄が容易となる。

　エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートの代わりにエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを含有する従来のインク用洗浄液を用いた場合、保管中にインク用洗浄液のｐＨが低下して酸性化したインク用洗浄液が装置部材を侵食する傾向がある。

　エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートの代わりにジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを含有する従来のインク用洗浄液を用いた場合、インク用洗浄液と混合したインクが凝集する傾向がある。

　エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートの代わりに１－（２－メトキシ－２－メチルエトキシ）－２－プロパノールを含有する従来のインク用洗浄液を用いた場合、保管中にｐＨが低下して酸性化したインク用洗浄液が装置部材を侵食する傾向があり、また、インク用洗浄液と混合したインクが凝集する傾向がある。

　一方、上記本実施形態では、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと界面活性剤とを併用することによりはじめて、従来のインク用洗浄液に比べて、インク用洗浄液の洗浄能力が向上し、インクとインク用洗浄液との混合時にインクの凝集を抑制できると共に、インク用洗浄液による装置部材の侵食を抑制できる。

　エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートの含有率は、洗浄対象の形状、インクの組成に応じて適宜調整できるが、インク用洗浄液の全質量に対して９０～９８質量％であることが好ましい。エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートの含有率が上記の範囲外である場合、本発明の効果が小さくなる傾向がある。

　界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤又はノニオン性界面活性剤の少なくともいずれか一種を用いることができる。これらの中でも、界面活性剤としては、ノニオン性界面活性剤が好ましく、ノニオン性界面活性剤としてはアセチレングリコールが好ましい。アセチレングリコールを用いることにより、本発明の効果を得易くなる。

　アセチレングリコールとしては、サーフィノール８２、１０４、１０４Ｅ、１０４Ｈ、１０４Ａ、１０４ＢＣ、１０４ＤＰＭ、１０４ＰＡ、１０４ＰＧ－５０、１０４Ｓ、４２０、４４０、４６５、４８５、ＳＥ、ＳＥ－Ｆ、５０４、６１、ＤＦ３７、ＣＴ１１１、ＣＴ１２１、ＣＴ１３１、ＣＴ１３６、ＴＧ、ＧＡ（以上全て、ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｓ．Ｉｎｃ．社製商品名）等を用いることができる。

　なお、ノニオン性界面活性剤として、フッ素系界面活性剤を用いてもよい。フッ素系界面活性剤としては、メガファックＦ４７０、メガファックＦ４７１、メガファックＦ４７２ＳＦ、メガファックＦ４７４、メガファックＦ４７５、メガファックＦ４７７、メガファックＦ４７８、メガファックＦ４７９、メガファックＦ４８３、メガファックＦ４８４（以上全て大日本インキ社製商品名）等を用いることができる。

　界面活性剤の含有率は、洗浄対象の形状、インクの組成に応じて適宜調整できるが、インク用洗浄液の全質量に対して０．１～５質量％であることが好ましく、１．０質量％であることがより好ましい。これにより本発明の効果を得易くなる。界面活性剤の含有率が上記の範囲外である場合、本発明の効果が小さくなる傾向がある。

　本実施形態に係るインク用洗浄液は、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと顔料とを含有するインクを洗浄するためのインク用洗浄液であることが好ましい。

　洗浄の対象であるインクの主溶剤であるエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを含有するインク用洗浄液を用いることにより、インクとインク用洗浄液との相溶性が向上し、本発明の効果が顕著となる。

　本実施形態に係るインク用洗浄液を用いて洗浄するインクは、インクの吐出安定性及び目的とする記録媒体上でのインクの乾燥性を考慮して、主溶剤であるエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートに加えて、他の溶剤を更に含有してもよい。インク中の溶剤の総含有率は、インクの全質量に対して５０～９９質量％であることが好ましい。

　インクは必要に応じて、染料、顔料等の着色剤を含有する。これらの着色剤としては、一般のインクジェット記録装置用インクにおいて使用できる各種の無機及び有機の染料、顔料を使用できる。着色剤の含有率は、インクの吐出安定性を損なわず、目的とする印刷濃度に対して適した量を選択することが可能であるが、インク全質量に対して０．１～１５質量％であることが好ましい。

　インクは、上述の成分以外にも、必要に応じて電導度調整剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、消泡剤、酸化防止剤等の添加剤を含有してもよい。

　次に、図面を参照しながら上述した本実施形態に係るインク用洗浄液を用いたインクジェットヘッドの洗浄方法について説明する。なお、図面における上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法、比率は図示したものに限られるものではない。

　図１は、インクジェット記録装置２の一部の概略斜視図である。

　インクジェットヘッドの洗浄では、まず、インクジェット記録装置２のサービス領域に設けられたキャップ４内に、本実施形態に係るインク用洗浄液をスポイト６で注入する。次に、キャップ４内に満たされたインク用洗浄液に、インクジェットヘッド（図示省略）を浸漬する。これにより、ノズルの先端近傍又はインクの流路内に付着したインクの凝集物又は乾固物が、インク用洗浄液中に溶解、分散し、ノズルの先端近傍又はインクの流路内から除去される。

　なお、スポイト６ではなく、インクジェットヘッドと並列してキャリッジに設けられた洗浄ヘッドを用いて、インク用洗浄液をキャップ４内に噴射してもよい。

　以上、本発明のインク用洗浄液の好適な一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

　例えば、インクジェットヘッドをクリーニングするワイパに付着したインク、ごみ、糸屑等の払拭物を、本発明に係るインク用洗浄液で洗い流すこともできる。この場合、スポイト又は洗浄ヘッドを用いてインク用洗浄液をワイパへ噴射すればよい。なお、ワイパから洗い流した払拭物は、ワイパの直下に設けられた受け皿に受け止めて、受け皿内に連通する排出路（チューブ）を通して、受け皿の外部に排除される。この受け皿及びチューブ内に付着したインク等も本発明に係るインク用洗浄液で洗い流すことができる。

　また、本発明に係るインク用洗浄液で満たされたインクカートリッジをインクジェット記録装置のスロットに挿入し、インクカートリッジとインクジェットヘッドとの間の経路全体（例えばインクの供給路、ダンパ、ヘッド内部等）をインク用洗浄液で洗浄してもよい。

　以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

　（実施例１）
　実施例１のインク用洗浄液（以下、場合により「インク用洗浄液Ａ」と記す。）として、アセチレングリコール（ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｓ．Ｉｎｃ．社製、商品名：サーフィノール１０４ＤＰＭ）を添加したエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを調製した。インク用洗浄液Ａ中のアセチレングリコールの含有率は、インク用洗浄液の全質量に対して１．０質量％とした。

　２ｇのインク用洗浄液Ａと４０ｇのイオン交換水とをスターラーで５分間攪拌して、混合液Ａ１を得た。

　混合液Ａ１をフィルターで濾過した後、ｐＨ測定器で混合液Ａ１のｐＨを測定した。結果を表１に示す。

　次に、濾過後の混合液Ａ１に対して熱加速劣化処理を施した。熱加速劣化処理では、温度が６０℃であり、湿度が４５％である環境下に、混合液Ａを１２日間保持した。この熱加速劣化処理は、通常の環境下に混合液Ａ１を半年間保持することに相当する。

　熱加速劣化処理後、ｐＨ測定器で混合液Ａ１のｐＨを測定した。結果を表１に示す。

　（比較例１）
　比較例１のインク用洗浄液（以下、場合により「インク用洗浄液Ｂ」と記す。）として、１－（２－メトキシ－２－メチルエトキシ）－２－プロパノールとその異性体との混合物を調製した。なお、ガスクロマトグラフィーによる分析の結果、インク用洗浄液Ｂから界面活性剤は検出されなかった。

　２ｇのインク用洗浄液Ｂと４０ｇのイオン交換水とをスターラーで５分間攪拌して、混合液Ｂ１を得た。

　混合液Ｂ１をフィルターで濾過した後、ｐＨ測定器で混合液Ｂ１のｐＨを測定した。結果を表１に示す。

　次に、実施例１と同様に、濾過後の混合液Ｂ１に対して熱加速劣化処理を施した。熱加速劣化処理後、ｐＨ測定器で混合液Ｂ１のｐＨを測定した。結果を表１に示す。

　表1に示すように、実施例１では、熱加速劣化処理中に混合液Ａ１のｐＨが低下せず、混合液Ａ１が酸性化していないことが確認された。一方、比較例１では、熱加速劣化処理中に混合液Ｂ１のｐＨが低下して、混合液Ｂ１が酸性化していることが確認された。

　したがって、実施例１のインク用洗浄液は、比較例１の洗浄液に比べて、装置部材を侵食し難い特性を有することが確認された。

　（実施例２ａ）
　顔料と、主溶剤であるエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと、分散剤とを備えるＢＳインクを準備した。ＢＳインクとインク用洗浄液Ａとを混合して混合液Ａ２を調製した。混合液Ａ２に含まれるＢＳインクとインク用洗浄液Ａとの質量比は、１：９とした。

　混合液Ａ２中に含まれる粒子群の平均体積粒径ＭＶ、平均数粒径ＭＮ、平均面積粒径ＭＡ、及び粒子群の体積基準の粒度分布において粒径が小さい側からの累積率が５０％である粒径Ｄ５０をそれぞれ測定した。測定結果を表２に示す。各粒径の測定には、日機装（株）製の粒度分析器（マイクロトラックＵＰＡ－ＥＸ１５０）を用いた。

　次に、実施例１と同様に、混合液Ａ２に対して熱加速劣化処理を施した。

　熱加速劣化処理後の混合液Ａ２中に含まれる粒子群のＭＶ、ＭＮ、ＭＡ及びＤ５０をそれぞれ測定した。また、熱加速劣化処理前後でのＭＶ、ＭＮ、ＭＡ及びＤ５０それぞれの変化率を求めた。結果を表２に示す。

　（比較例２ａ）
　ＢＳインクとインク用洗浄液Ｂとを１：９の質量比で混合して、混合液Ｂ２を調製した。

　実施例２ａと同様の方法で、混合液Ｂ２に対する熱加速劣化処理前後でのＭＶ、ＭＮ、ＭＡ、Ｄ５０、及びこれらの変化率を求めた。結果を表２に示す。

　（実施例２ｂ）
　ＢＳインクとインク用洗浄液Ａとを１：１の質量比で混合したこと以外は実施例２ａと同様の方法で、混合液Ａ２に対する熱加速劣化処理前後でのＭＶ、ＭＮ、ＭＡ、Ｄ５０、及びこれらの変化率を求めた。結果を表３に示す。

　（比較例２ｂ）
　ＢＳインクとインク用洗浄液Ｂとを１：１の質量比で混合したこと以外は比較例２ａと同様の方法で、混合液Ｂ２に対する熱加速劣化処理前後でのＭＶ、ＭＮ、ＭＡ、Ｄ５０、及びこれらの変化率を求めた。結果を表３に示す。

　（実施例２ｃ）
　ＢＳインクとインク用洗浄液Ａとを９：１の質量比で混合したこと以外は実施例２ａと同様の方法で、混合液Ａ２に対する熱加速劣化処理前後でのＭＶ、ＭＮ、ＭＡ、Ｄ５０、及びこれらの変化率を求めた。結果を表４に示す。

　表２、３に示す結果から、実施例２ａ、２ｂでは、比較例２ａ、２ｂに比べて、熱加速劣化処理前後における各粒径及びそれらの変化率が小さい傾向があることが確認された。すなわち、実施例２ａ、２ｂでは、比較例２ａ、２ｂに比べて、インク用洗浄液との混合時にＢＳインクの凝集が抑制されることが確認された。

　実施例２ａ、２ｂ、２ｃを対比することにより、ＢＳインクに対するインク用洗浄液Ａの割合が大きいほど、熱加速劣化処理前後における各粒径及びそれらの変化率が小さい傾向があることが確認された。すなわち、ＢＳインクに対するインク用洗浄液Ａの割合が大きいほど、インク用洗浄液との混合時にＢＳインクの凝集が抑制され易いことが確認された。

　（実施例３ａ）
　ブラックの顔料と、主溶剤であるエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと、分散剤とを備えるインクを準備した。このインクとインク用洗浄液Ａとを混合して混合液Ａ３を調製した。混合液Ａ３に含まれるインクとインク用洗浄液Ａとの質量比は、１：９とした。

　インクとインク用洗浄液Ａとを混合した直後、インクとインク用洗浄液Ａとを混合してから１時間後、インクとインク用洗浄液Ａとを混合してから１日後、の各時点において、混合液Ａ３中で顔料が凝集しているか否かを確認した。結果を表５に示す。

　（実施例３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ）
　表５に示す色の顔料を用いたこと以外は、実施例３ａと同様の方法で、混合液Ａ３中で顔料が凝集しているか否かを確認した。結果を表５に示す。

　表５に示すように、いずれの顔料を用いた場合であっても、各時点で顔料が凝集しないことが確認された。この結果から、インク用洗浄液Ａは、ノズルの先端近傍又はインクの流路内に付着したインクを洗浄する際に、インクの顔料成分の凝集を抑制する特性を有することが確認された。

　（実施例４）
　シャーレに実施例３ａ（ブラック）、３ｂ（マゼンダ）、３ｃ（シアン）、３ｄ（イエロー）で用いた各インクを１ｍｌずつ注入した後、オーブンを用いてシャーレを６０℃で加熱して、インクの溶剤を揮発させ、インクの固形分を得た。

　シャーレ内の固形分に対して、１分おきに１ｍｌのインク用洗浄液Ａを滴下した。

　インク用洗浄液Ａを滴下する前のシャーレ内の固形分を図２Ａに示す。計２ｍｌのインク用洗浄液Ａを滴下した後のシャーレ内の固形分を図２Ｂに示す。計４ｍｌのインク用洗浄液Ａを滴下した後のシャーレ内の固形分を図２Ｃに示す。計４ｍｌのインク用洗浄液Ａを滴下した後、シャーレ内から液体成分を除去した後の固形分を図２Ｄに示す。

　図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに示すように、インク用洗浄液Ａを滴下するほど、インクの固形分８がシャーレから剥離して溶解し、インクの固形分８とインク用洗浄液Ａとの混合物の流動性が高まったことが確認された。この結果から、インク用洗浄液Ａは、ワイパ及びワイパから洗い流した払拭物の排出路の表面に付着したインクの凝集物を容易に除去する特性を有することが確認された。

　（実施例５）
　実施例３ａ（ブラック）、３ｂ（マゼンダ）、３ｃ（シアン）、３ｄ（イエロー）で用いた各インクの混合物（以下、「混合インク」と記す。）をシャーレに２ｍｌ注入した後、ミマキエンジニアリング（株）社製インクジェット装置ＪＶ３３シリーズに搭載されるワイパを混合インク中に沈めた。そして、オーブンを用いてシャーレを６０℃で加熱して、インクの溶剤を揮発させ、図３Ａに示すように、インクの固形分が付着したワイパを得た。

　インクの固形分が付着したワイパに対してインク用洗浄液Ａをシリンジで０．１ｍｌ滴下した。ワイパにおいてインク用洗浄液Ａが滴下された部分を綿棒で軽く拭き、ワイパからインクの固形分が除去できるか否かを確認した。結果を図３Ｂに示す。

　図３Ｂに示すように、インク用洗浄液Ａが滴下された部分１０において、ワイパからインクの固形分が除去された。

　（実施例６）
　透明なチューブ内に１ｍｌの混合インクを通過させた後、オーブンを用いてチューブを６０℃で加熱して、インクの溶剤を揮発させ、図４Ａに示すように、チューブ１２の内壁にインクの固形分８を付着させた。なお、チューブは、インクカートリッジとインクジェットヘッドとの間の経路、又はワイパから洗い流した払拭物の排出路に相当するものである。

　内壁にインクの固形分８を付着させたチューブ１２内に１ｍｌずつインク用洗浄液Ａを通過させた。計１５ｍｌのインク用洗浄液Ａを通過させた後のチューブ１２を図４Ｂに示す。

　図４Ｂに示すように、チューブ１２の内壁に付着したインクの固形分８がインク用洗浄液Ａによって洗浄されたことが確認された。

　実施例３～６の結果から、インク用洗浄液Ａは、インクジェット装置ＪＶ３３シリーズの洗浄液用カートリッジに充填する洗浄液として適していることが確認された。

　以上説明したように、上記本発明によれば、優れた洗浄能力を有し、インクとの混合時にインクの凝集を抑制できると共に、装置部材を侵食し難いインク用洗浄液を提供することができる。

Claims

　エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと、
　界面活性剤と、を含有するインク用洗浄液。
　エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートと、顔料と、を含有するインクを洗浄するためのインク用洗浄液である、請求項１に記載のインク用洗浄液。
　前記界面活性剤の含有率が０．１～５質量％である、請求項１又は２に記載のインク用洗浄液。
　前記界面活性剤がアセチレングリコールである、請求項１～３のいずれか一項に記載のインク用洗浄液。