JP6374740B2 - 洗浄液および洗浄方法 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態の洗浄液について詳細に説明する。本実施形態の洗浄液は、顔料と、分子内に酸基を有するアルカリ可溶性樹脂とを含有する水性インクジェットインク(以下、単にインクともいう)を吐出するインクジェットプリンターにおいて、吐出されるインクが付着する付着部位を洗浄するための洗浄液である。また、本実施形態の洗浄液は、両性界面活性剤と、塩基性化合物と、水とを含む。
両性界面活性剤は、インクを溶解させて除去するために洗浄液に配合される。本実施形態の洗浄液は、界面活性剤の中でも特に、両性界面活性剤を含む。さらに、両性界面活性剤は、ジメチルラウリルアミンオキサイド、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインおよび2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインからなる群から選択される少なくとも1種である。両性界面活性剤は、これらの中でも、インクの乾燥皮膜が強固に形成されている場合であっても、充分に溶解して除去することができる点から、ジメチルラウリルアミンオキサイドが含まれるよう選択されることが好ましく、ジメチルラウリルアミンオキサイドが他の両性界面活性剤よりも多く含まれることがより好ましい。そして、ジメチルラウリルアミンオキサイドを単独で使用することはさらに好ましい。
塩基性化合物は、pHを後述する範囲に調整し、両性界面活性剤による洗浄力を高めるために洗浄液に配合される。本実施形態の塩基性化合物としては特に限定されない。塩基性化合物としては、無機性または有機性の塩基性化合物が例示される。無機性の塩基性化合物としては、アルカリ金属の水酸化物が例示される。有機性の塩基性化合物としては、低分子量の1級、2級または3級の有機アミン化合物が例示される。これらの中でも、塩基性化合物は、強塩基であり、かつ、洗浄効果を充分に高め得る点から、アルカリ金属の水酸化物が好ましく、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムがより好ましい。
水は、上記した両性界面活性剤や塩基性化合物を溶解するために配合される。水としては、精製水、イオン交換水等が例示される。水の含有量は、両性界面活性剤や塩基性化合物を溶解し得る量であればよく、特に限定されない。
本実施形態の洗浄液は、上記した両性界面活性剤、塩基性化合物および水に加えて、インクの性能を低下させない範囲において任意成分を含んでもよい。任意成分としては、水性インクジェットプリンターの構成部品として使用されている樹脂製の部材等を溶解しない有機溶剤、防腐剤、上記した両性界面活性剤以外の界面活性剤、消泡剤等が例示される。なお、水性インクジェットプリンターの構成部品を侵す可能性のある有機溶剤は、当該部材を侵さないよう配合量が制限されることが好ましく、配合されないことがより好ましい。
インクを構成する顔料としては特に限定されない。顔料としては、各種無機顔料および有機顔料が挙げられる。無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、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。有機顔料としては、染料レーキ顔料、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系、ニトロ系、ニトロン系、アンスラキノン系、フラバンスロン系、キノフタロン系、ピランスロン系、インダンスロン系の顔料等が挙げられる。これら顔料は、併用されてもよい。
アルカリ可溶性樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、(無水)マレイン酸(モノアルキルエステル)等のカルボキシル基含有単量体と、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数が8以上のアルキル基含有単量体、ドデシルビニルエーテル等の炭素数が8以上のアルキルビニルエーテル類、ビニル2−エチルヘキサノエート、ビニルラウレート、ビニルステアレート等の炭素数が8以上のアルキルビニルエステル類、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環族炭化水素基含有単量体、ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、α−スチレン、ビニルトルエン等の芳香族炭化水素基含有単量体等の疎水性基含有単量体とを共重合して得られるアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。
次に、本発明の一実施形態の洗浄方法について詳細に説明する。本実施形態の洗浄方法は、顔料と、分子内に酸基を有するアルカリ可溶性樹脂とを含有するインクを吐出するインクジェットプリンターにおいて、吐出されるインクが付着する付着部位を、洗浄液を用いて洗浄する方法である。このような洗浄液は、1剤であってもよく、2剤であってもよい。なお、以下の説明において、洗浄液やインクを構成する各成分は、上記洗浄液の実施形態において上記したものと同じである。そのため、詳細な説明は適宜省略される。
1剤である場合、洗浄液は、ジメチルラウリルアミンオキサイド、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインおよび2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインからなる群から選択される少なくとも1種である両性界面活性剤と、塩基性化合物と、水とを含む。洗浄液は、pHが9〜12に調整されている。また、洗浄液の全量に対する両性界面活性剤の含有量は、0.1〜3質量%に調整されている。
2剤である場合、洗浄液は、ジメチルラウリルアミンオキサイド、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインおよび2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインからなる群から選択される少なくとも1種の両性界面活性剤と水とを含む第1剤と、塩基性化合物と水とを含む第2剤とからなる。洗浄液は、第1剤および第2剤が少なくとも付着部位において共存し、pHが9〜12となり、供給された洗浄液の全量に対する両性界面活性剤の含有量が0.1〜3質量%となるよう供給される。
この場合、第1剤および第2剤は、付着部位において混合されるように供給される。そのため、第1剤および第2剤は、付着部位において、混合割合を調整することができる。そのため、洗浄方法は、インクの乾燥皮膜の厚みの程度等を考慮して、適切なpHや両性界面活性剤の濃度となるよう第1剤および第2剤を付着部位に供給することができる。
この場合、第1剤および第2剤は、あらかじめ混合されてから付着部位に供給される。一剤化された洗浄液は、取扱性がよい。また、洗浄方法は、乾燥皮膜の厚みの程度等を考慮して、適切なpHや両性界面活性剤の濃度となるよう第1剤および第2剤を混合してから付着部位に供給することができる。
以下の原料等を使用し、水性インクジェットインク組成物Aを製造した。
(カーボンブラックA)
商品名:プリンテックス90(平均粒子径14nm、比表面積300m2/g、pH9.0)、デグサ社製
(アルカリ可溶性樹脂A)
ガラス転移温度40℃、質量平均分子量20,000、酸価100mgKOH/gのアクリル酸/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
(ワックスエマルジョンA)
ノニオン乳化ポリエチレンワックス、商品名:ハイテックE−6314(固形分35%、平均粒子径100nm)、東邦化学(株)製
(界面活性剤A)
アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、商品名:アセチレノールE100、川研ファインケミカル(株)製
(陽イオン交換樹脂)
商品名:DOWEX MONOSPHERE (H)650C、ダウケミカル社製
(高圧乳化分散装置)
ゴーリンホモジナイザー、A.P.V. GAULIN INC社製
以下の表1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実施例1〜9および比較例1〜5の洗浄液をそれぞれ作製した。なお、本発明で特定する両性界面活性剤の含有量が3質量%を超える場合およびpHが12を超える場合は洗浄性の面では有利になるが、ともに労働衛生上の面では好ましくないという理由から、今回は洗浄液を作製しなかった。得られた洗浄液を用いて、以下の評価方法に従って、水性インクジェットインク組成物Aの乾燥皮膜の溶解性評価と、吐出不良の改善性評価を行った。結果を表1に示す。
水性インクジェットインク組成物A5gを容器にとり、開放系にて50℃のオーブン中で3ヵ月間放置した。得られたインクの乾燥皮膜0.1gを実施例1〜9および比較例1〜3のそれぞれの洗浄液5g中に浸漬し、乾燥皮膜の溶解性を以下の評価基準に従って評価した。
(評価基準)
◎:乾燥皮膜は、洗浄液に浸漬されてすぐに溶解を始め、全て溶解した。
○:乾燥皮膜は、洗浄液に浸漬された後、軽くかき混ぜると溶解し始め、全て溶解した。
△:乾燥皮膜は、洗浄液に浸漬された後、軽くかき混ぜると溶解し始め、一部が溶解した。
×:乾燥皮膜は、洗浄液に浸漬された後、激しくかき混ぜても溶解しなかった。
インクジェットプリンター(PX−105 セイコーエプソン(株)製)に水性インクジェットインク組成物A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。その後、水性インクジェットインク組成物Aが記録ヘッドの中に充填された状態で50℃のオーブンに3ヵ月間放置した。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)。インクの吐出不良が起こった記録ヘッドに、初期充填モードで実施例1〜9および比較例1〜5のそれぞれの洗浄液を充填し、吐出不良の改善性を以下の評価基準に従って評価した。
(評価基準)
◎:初期充填シーケンスのみで全ノズルが回復し、吐出不良が改善した。
○:初期充填シーケンス後にクリーニング操作を1〜2回行うことにより、全ノズルが回復し、吐出不良が改善した。
△:初期充填シーケンス後にクリーニング操作を3回行うことにより、全ノズルが回復し、吐出不良が改善した。
×:初期充填シーケンス後にクリーニング操作を3回行っても、ピン抜けが起こり、吐出不良が改善されなかった。
*2 ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン(有効成分26%)、
*3 2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン(有効成分40%)、
*4 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(有効成分100%)、
*5 2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール(有効成分100%)、
*6 Proxel GXL(S)、ロンザジャパン(株)製
Claims (10)
- 顔料と、分子内に酸基を有するアルカリ可溶性樹脂とを含有する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、
両性界面活性剤と、塩基性化合物と、水とを含み、
有機溶剤である芳香族炭化水素化合物およびケトン系化合物を含んでおらず、
pHが、9〜12であり、
前記両性界面活性剤は、ジメチルラウリルアミンオキサイド、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインおよび2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインからなる群から選択される少なくとも1種であり、洗浄液全量に対して0.1〜3質量%含有される、洗浄液。 - 前記両性界面活性剤は、少なくともジメチルラウリルアミンオキサイドを含む、請求項1記載の洗浄液。
- 前記塩基性化合物は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである、請求項1または2記載の洗浄液。
- 前記顔料は、前記水性インクジェットインク全量に対して8〜12質量%含有される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の洗浄液。
- 前記アルカリ可溶性樹脂の酸価は、100〜200mgKOH/gである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の洗浄液。
- 顔料と、分子内に酸基を有するアルカリ可溶性樹脂とを含有する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、洗浄液を用いて洗浄する洗浄方法であり、
前記洗浄液は、ジメチルラウリルアミンオキサイド、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインおよび2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインからなる群から選択される少なくとも1種である両性界面活性剤と、塩基性化合物と、水とを含み、pHが、9〜12であり、有機溶剤である芳香族炭化水素化合物およびケトン系化合物を含んでおらず、
前記両性界面活性剤は、前記洗浄液の全量に対して0.1〜3質量%含有され、
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、洗浄方法。 - 顔料と、分子内に酸基を有するアルカリ可溶性樹脂とを含有する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、洗浄液を用いて洗浄する洗浄方法であり、
前記洗浄液は、ジメチルラウリルアミンオキサイド、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインおよび2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインからなる群から選択される少なくとも1種の両性界面活性剤と水とを含む第1剤と、塩基性化合物と水とを含む第2剤とからなり、
前記洗浄液は、前記第1剤および前記第2剤が少なくとも前記水性インクジェットインクが付着する部位において共存し、pHが9〜12となり、供給された前記洗浄液の全量に対する前記両性界面活性剤の含有量が0.1〜3質量%となるよう供給される、洗浄方法。 - 前記第1剤および前記第2剤は、前記水性インクジェットインクが付着する部位において混合されるように供給される、請求項7記載の洗浄方法。
- 前記第1剤および前記第2剤は、あらかじめ混合されてから前記水性インクジェットインクが付着する部位に供給される、請求項7記載の洗浄方法。
- 前記両性界面活性剤は、少なくともジメチルラウリルアミンオキサイドを含む、請求項6〜9のいずれか1項に記載の洗浄方法。
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