JP6439905B2 - 洗浄液及びインクジェット記録装置の洗浄方法 - Google Patents
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Description
本発明で使用する水に不溶または難溶の有機溶剤とは、20℃の水100gに対する溶解量が10g以下の有機溶剤であり、好ましくは前記溶解量が7g以下の有機溶剤である。
前記界面活性剤は、水に不溶または難溶の有機溶剤を内包するミセルを形成するために、または、いわゆるO/Wのエマルションの液滴を形成するために使用する。
本発明で使用する水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることができる。水は、前記洗浄液の全量に対し40〜95質量%含有することが好ましい。水が40質量%以上の場合は、洗浄液の粘度を比較的低くすることができ、洗浄効率に優れる。
本発明の洗浄液は、前記したとおり、pHが7〜10の範囲であり、pH8〜9のものを使用することがさらに好ましい。前記洗浄液のpHは、例えばpH調整剤を用いて調整することができる。前記pH調整剤としては、特に限定されないが、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、4級アンモニウムの水酸化物、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、水酸化アンモニウム、4級ホスホニウム等を単独または2種以上組み合わせ使用することができる。なかでも、前記pH調整剤は、洗浄液を弱アルカリ性に保つうえで、ジエチルアミノエタノール、トリエタノールアミンなどの弱塩基を使用することが好ましい。
前記消泡剤は、洗浄液の泡立ちを抑えるために使用することができる。前記消泡剤としては、一般的に利用されている消泡剤が使用可能であり、例えばシリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤等を単独または2種以上組み合わせ使用することができる。前記消泡剤としては、消泡効果に優れシリコーン系消泡剤を使用することが好ましい。
本発明の洗浄液は、インクを用いた記録装置(印刷装置)の洗浄に使用することができ、好ましくはインクジェット記録装置の洗浄に好適に使用することができ、より好ましくは、インクジェット記録装置が備えるインクの流路の洗浄に使用することができる。
湿潤剤(乾燥抑止剤)、浸透剤、界面活性剤、防腐剤、粘度調整剤、pH調整剤、キレート化剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等のその他の添加剤を含むものを使用することができる。
前記インクジェット記録用水性インクの被記録媒体として使用される被記録媒体は特に限定はなく、吸収性の被記録媒体、インクの吸収層を有する被記録媒体、インクの吸収性を有しない非吸水性の被記録媒体、インクの吸水性の低い低吸収性の被記録媒体などがある。
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。
3つのT字型マイクロミキサーM1、M2及びM3を有するマイクロリアクターを使用し、リビングアニオン重合型のブロック共重合体を合成した。
撹拌装置、滴下装置及び還流装置を有する反応容器にメチルエチルケトン100質量部を仕込み、撹拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保った状態で加温しメチルエチルケトンの還流状態とした後、滴下装置からスチレン74質量部、アクリル酸11質量部、メタクリル酸15質量部および重合開始剤(和光純薬工業(株)製/「V−75」)8質量部の混合液を、反応容器内に2時間かけて滴下した。
なお、滴下の途中より反応系の温度を80℃に保った。
顔料としてピグメントレッド122を150g、顔料分散樹脂Aを30g、水溶性溶剤としてトリエチレングリコールを150g、34質量%水酸化カリウム水溶液20gを、1.0Lのインテンシブミキサー(日本アイリッヒ株式会社)に仕込み、ローター周速2.94m/s、パン周速1m/sで、25分間混練を行う工程1を行った。
水性顔料分散体(BKD−2)として、市販品であるキャボットジャパン社製「CAB−O−JET300」を使用した。
顔料としてフタロシアニン系顔料ファストゲンブルーPigment(DIC(株)製:C.I.ピグメント15:3)120質量部、顔料分散樹脂B36質量部を0.2Lの常圧ニーダー(株式会社アドバンス製)に仕込み、ジャケット温度を80℃(羽回転数:40rpm)で混合した。次に、ジエチレングリコール52質量部、34質量%水酸化カリウム水溶液20質量部を添加し、1時間混練した。
洗浄液の評価のために、製造例3〜5の水性顔料分散体を用いて、インクジェット記録用水性インクを作製した。
水性顔料分散体(MD−1)33.3gに、ボンコートCM-8430(DIC(株)製、アクリル系樹脂)20.5g、蒸留水15.9g、3−メトキシ−1−ブタノール6.0g、プロピレングリコール13.0g、グリセリン10.0g、ACTICIDE B−20(ソー・ジャパン(株)社製防腐剤)0.1g、トリエタノールアミン0.2g、及びSURFYNOL440(エアープロダクツ社製界面活性剤)1.0gを加えて攪拌することによってマゼンタ水性インク(X1)を調製した。
水性インクの組成を表1に記載の組成に変更したこと以外は、調製例1と同様の方法で水性インク(X2)〜(X6)を得た。
PG:プロピレングリコール(旭硝子(株)製)
3MB:3−メトキシ−1−ブタノール((株)ダイセル製)
GLY:グリセリン(花王(株)製)
TEG:トリエチレングリコール(日本触媒(株)製)
TEA:トリエタノールアミン(三井化学(株)製)
B−20:ACTICIDE B−20(ソー・ジャパン(株)製防腐剤)
SF440:サーフィノール440(エアープロダクツジャパン(株)製界面活性剤)
KL245:TEGO−WET KL245(エボニック(株)製界面活性剤)
CM−8430:ボンコート CM−8430(DIC(株)製アクリル樹脂)
WLS−213:ハイドラン WLS−213(DIC(株)製ウレタン樹脂)
EFD−5530:ウォーターゾール EFD−5530(DIC(株)製エポキシエステル樹脂)
S−725P:ウォーターゾール S−725P(DIC(株)製アクリル樹脂)
表1中の「インク固形分」は、水性インクの全量に対する顔料と顔料分散樹脂とバインダー樹脂との合計質量の割合を指す。
(実施例1)
蒸留水84.1g、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル9.3g、ノイゲンEA−157(第一工業製薬(株)製)6.5g及びトリエタノールアミン0.1gを加えて攪拌し、洗浄液(F01)を調製した。
洗浄剤の組成を表2及び3に記載したとおりに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で洗浄液(F02)〜(F14)を得た。
洗浄剤の組成を表4に記載したとおりに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で洗浄液(H01)〜(H10)を得た。
DPMBE:ジプロピレングリコールモノブチルエーテル
PMBE:プロピレングリコールモノブチルエーテル
TPMBE:トリプロピレングリコールモノブチルエーテル
2−HEP:2−ヘプタノール
3MB:3−メトキシブタノール(水溶性溶剤)
DPME:ジプロピレングリコールメチルエーテル(水溶性溶剤)
HEPTAN:ヘプタン
NaHCO3:炭酸水素ナトリウム(重曹)
TEA:トリエタノールアミン
EA-157:ノイゲンEA−157(第一工業製薬(株)製)
KL245:TEGO WET KL245(エボニックジャパン(株)製)
SF465:サーフィノール465(エアープロダクツジャパン(株)製)
O4300:オルフィン4300(日信化学工業(株)製)
E147:エマルゲン147(花王(株)製)
GLYN:NIKKOL DECAGLYN 1−L(日光ケミカルズ(株)製)
END:サンデットEND(三洋化成工業(株)製)
TDS−200:ノイゲンTDS−200D(第一工業製薬(株)製)
SLS:ラウリル硫酸ナトリウム(日光ケミカルズ(株)製)
洗浄液(F01)〜(F14)及び(H01)〜(H10)のpHを、pHメーター(東亜ディーケーケー(株)製 MM−60R)で測定した。
洗浄液に含まれる液滴の体積平均径は、日機装株式会社製の動的光散乱式粒子径測定装置「NanoTrack Wave」を用いて測定した。洗浄液は水で希釈せず、25℃にてそのまま測定した。洗浄液がO/Wエマルションであって、水相とその他の相とに速やかに分離する場合、分離後の水相部分を分取して測定した。
洗浄液に含まれる溶媒の粘度は、水に、洗浄液に含まれる有機溶剤と同一の有機溶剤を、分離するまで添加した後、水相を分取して25℃にてC型粘度計(東機産業製TV−25)で測定された値を指す。前記溶媒の屈折率としては水の屈折率を使用した。
洗浄液(F01)〜(F14)及び(H01)〜(H10)の特性の評価は以下のように行った。結果は表6〜表8に記載した。
上記水性インクを剥離紙上に1マイクロリットルずつマイクロピペットで垂らし、120℃のホットプレートで完全乾燥させることによってインク固化物(インク1マイクロリットル分)をそれぞれ得た。
4:前記基準時において洗浄液が色づき、インク固化物が細かく分裂していた。
3:前記基準時において洗浄液が色づいたが、インク固化物は評価4より大きな粒で残っていた。
2:前記基準時において洗浄液の色づきの程度は、評価3と比較して薄く、インク固化物は初期状態からほぼ変化なかった。
1:前記基準時において洗浄液に色が付かず、本評価で使用したインク固化物1粒(インク1マイクロリットル分)が変化することなく洗浄液中に存在した。
インク流路を模したSUS430の板上に、SUS430への吸着がもっとも強いインク(X2)をバーコーターNo.2で塗付して120℃のホットプレートで5分乾燥させた後、その表面を水で洗浄することによって、SU430の表面にインクが吸着した試験片を得た。
3:SUS430の表面にインクの吸着物が残存せず、SUS430はインクが吸着する前の本来の色に戻っており、洗浄液はインクの色がついていた。
2:SUS430の表面にインクの吸着物が残存していたが、洗浄液にインクの色がついていた。
1:SUS430の表面にインクの吸着物が残存しており、洗浄液は透明であった。
水性インクを吐出した直後のインク吐出ヘッドを水で洗浄する際、前記ヘッド内に残存する水性インクと前記水とが接触すると、前記水性インク中の顔料やバインダー等の分散安定性が低下し凝集することで、インク吐出ノズルの詰まりを引き起こす場合がある。そのため、洗浄液には、水性インクと接触した場合に水性インクの分散安定性を低下させない特性(インクの接触安定性)が求められる。インクの接触安定性は、以下の方法により評価した。
インク吐出ヘッドの洗浄性を、印刷物の白スジの数に基づき評価した。白スジはインク固化物や増粘物がインク流路やノズル面に付着してインク吐出ヘッドのノズルの詰まりが生じることによって発生する。
ノズル面にインクの拭き残りまたはインクの乾燥物といったインク汚れの付着したインクジェットヘッドを、前記洗浄液で十分湿らせた布ワイパー上に、ノズル面とワイパーが接する状態で置き、15分放置した。
Claims (8)
- 水、水に不溶または難溶の有機溶剤、及び、界面活性剤を含有するpH7〜10の洗浄液であって、前記有機溶剤が前記水中で液滴を形成しており、前記液滴の体積平均径が9nm以上100nm以下であることを特徴とする洗浄液。
- 前記有機溶剤が、モノアルキレングリコールアルキルエーテルまたはジアルキレングリコールアルキルエーテルである請求項1に記載の洗浄液。
- 前記液滴の体積平均径が13〜100nmの範囲である請求項1または2に記載の洗浄液。
- 前記有機溶剤の含有量が、前記洗浄液の全量に対して4.5質量%以上30質量%以下である請求項3に記載の洗浄液。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の洗浄液を用いたインクジェット記録装置の洗浄方法。
- インクジェット記録装置が備えるインク吐出ヘッドを構成するノズル面と、請求項1〜4のいずれか1項に記載の洗浄液とを接触させる工程[1]を有することを特徴とするインクジェット記録装置の洗浄方法。
- インクジェット記録装置が備えるインク吐出ヘッドに、請求項1〜4のいずれか1項に記載の洗浄液を供給する工程[2]、前記ヘッドのノズル面に洗浄液を接触させた後に前記ノズル面をワイプする工程[3]、及び、洗浄液をノズルから除去する工程[4]を有することを特徴とするインクジェット記録装置の洗浄方法。
- 前記インクジェット記録装置が、顔料、顔料分散樹脂及びバインダー樹脂を含有する水性インク用のインクジェット記録装置である請求項6に記載の洗浄方法。
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