JP5593366B2 - インクジェット記録用メンテナンス液 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置に使用されるインクを洗浄したり、インクジェットヘッド内に一時的に充填したりするメンテナンス液に関する。

インクジェット記録装置、なかでもいわゆる水性インクジェット記録装置は、通常の薄紙やシートなどへ印刷するための家庭用のプリンタのみならず、大型の平面物や立体物などへの意匠性の付与などのために業務用としても近年多用されている。特に業務用の場合には、インクの詰まりを防止するために、インク吐出部であるインクジェットヘッドのノズル内や、ノズル出口を定期的に洗浄する必要があり、このために洗浄用の水性のメンテナンス液がインクとは別途必要とされる。

このような水性のメンテンナンス液は、通常、水と、水溶性有機溶媒と、界面活性剤と、を含有するものであり、水溶性有機溶媒としては、エチレングリコールや、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル類などが通常使用される。しかし、これらの水溶性有機溶媒は、毒性が高く、誤飲による肝機能障害や腎機能障害などの中毒症状を引き起こしたり、中枢神経に悪影響を及ぼしたり、生殖毒性があることが知られている。特にエチレングリコールやジエチレングリコールは、その強い毒性から、含有量によっては、生殖毒性、特定標的臓器（腎臓、肝臓）に対する危険性を示す表示が義務付けられている。

また、ジエチレングリコールは、水性インクジェット記録用インクで一般的に使用されるが、親水性が低い界面活性剤や樹脂を溶解しにくい。また、ジエチレングリコールは、熱等による加水分解を受けると酸性を示すため、長期保管した場合にインクのｐＨが低下し、溶解性や混和性が悪化し、凝集や沈降の問題を引き起こすことがある。また、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル類と水との混合溶媒は、溶解性が低く、例えばＨＬＢが低い界面活性剤を使用すると、高温での分離や低温での析出が起きる場合があった。これらのように、ジエチレングリコールを多く含むと、様々な問題が発生する場合があった。

下記の特許文献１、２には、溶解性が高い、アルコール類、エーテル類、エステル類、アセテート類を含有するメンテナンス液が開示されているが、これらの溶剤は溶解性が高すぎるため、メンテナンス液中に多く含有すると、装置に使用されているゴムやプラスチック等の部材を溶解して、装置に不具合が生じる可能性がある。また、これらの有機溶媒の中には沸点や引火点が低いものが含まれ、乾燥が速いために、溶解していた物質が析出した場合にはノズルが詰まりやすくなるという問題がある。また、これらの溶剤には、安全性に問題があるものが含まれていた。

また、これらの従来のメンテナンス液は、洗浄対象となるインク組成にも影響されやすく、様々な種類のインクジェット記録用インクに広範囲に適用できないという問題がある。このように、安定性とインク洗浄性が良好で、安全性に優れ、しかも、様々な種類のインクジェット記録用インクに広範囲に適用できるメンテナンス液は未だ完成していないのが現状である。

特開２００７−１１９６５８号公報 特開２０１０−１３７４５８号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、安定性とインク洗浄性が良好で、安全性に優れ、しかも、様々な種類のインクジェット記録用インクに広範囲に適用できる、インクジェット記録用メンテナンス液（以下、単にメンテナンス液とも言う）を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねたところ、メンテナンス液を構成する水溶性有機溶媒として、１，３−プロパンジオールを用いることにより、安定性とインク洗浄性が良好で、安全性に優れ、しかも、様々な種類のインクジェット記録用インクに広範囲に適用できる、インクジェット記録用メンテナンス液を提供することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。

１，３−プロパンジオールは、近年、微生物によって合成する方法が工業化され、バイオ素材として入手できるようになった。１，３−プロパンジオールは、グリセリンやプロピレングリコールなどとともに、その安全性の高さから、安全性が特に重視される化粧品や食品などの分野において幅広く使用されている。

なお、たとえば上記の特許文献１、２においてもメンテナンス液の組成の説明の中で１,３−プロパンジオールが保湿剤の例示として記載されている。しかしながら、後述する実施例で示すような、界面活性剤に対する溶解性、水や他の溶剤との混和性、洗浄性、様々な種類のインクジェット記録用インクへの広範囲適用性、経時安定性、インクとの交互吐出性、などには言及されておらず、メンテナンス液に求められる物性を総合的に加味した場合にいずれの有機溶媒が好ましいかを検討した例は過去に存在しない。この結果、メンテナンス液の要求性能を総合的に満たす組成は未だ完成されていないのが現状である。

また、特許文献１においては、１，３−プロパンジオールは保湿剤の単なる例示列挙であることに加えて、樹脂溶剤と保湿剤との組み合わせを必須としている。この樹脂溶剤は、インク中の樹脂分散剤などを効果的に溶解する目的で添加されているため、一部の樹脂溶剤はノズルやヘッドの部材を溶解または膨潤してトラブルを発生する。

上記課題に対して本発明者等が鋭意検討した結果、多数の有機溶媒のなかでも、１，３−プロパンジオールが保湿剤としての効果のみならず、樹脂分散剤などの溶解性にも優れ、更に、ノズルやヘッドの部材に対する溶解や膨潤も発生しないことを発見し、これによって、上記のような要求性能を総合的に満たしつつも、樹脂溶剤を必須としない組成を見出して本発明を完成するに至った。

具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。
（１） 水と、水溶性有機溶媒と、界面活性剤と、を含有し、
前記水溶性有機溶媒として１，３−プロパンジオールを含有する、インクジェット記録用メンテナンス液。

（２） 前記水溶性有機溶媒は、前記インクジェット記録用メンテナンス液中に２０質量％以上含有され、
前記１，３−プロパンジオールは、前記水溶性有機溶媒の３０質量％以上である、（１）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液。

（３） 前記インクジェット記録用メンテナンス液中に、前記１，３−プロパンジオールを１０質量％以上８０質量％以下含有し、下記の有機溶媒（Ａ）、有機溶媒（Ｂ）の含有量がいずれも５％未満である、（１）又は（２）に記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
有機溶媒（Ａ）：アルコール、ケトン、及び、エステルからなる群より選択される、引火点６０℃未満の有機溶媒。
有機溶媒（Ｂ）：含窒素複素環式化合物、及び、環状スルホンからなる群より選択される有機溶媒。

（４） 前記水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールおよび／またはグリセリンをさらに含有する、（１）から（３）のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。

（５） 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤である、（１）から（４）のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。

（６） 前記界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤である、（１）から（５）のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。

（７） 前記界面活性剤が、シリコン系界面活性剤である、（１）から（４）のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。

（８） 前記界面活性剤として、アニオン性界面活性剤をさらに含有する、（１）から（７）のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。

（９）前記界面活性剤として、ＨＬＢ値１４以下の界面活性剤を含有する、（１）から（８）のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。

（１０） （１）から（９）のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液を用いて、インクジェット記録装置のインク吐出部分の撥液面を洗浄するインクジェット記録装置洗浄方法。

（１１） （１）から（９）のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液を、インクジェット記録装置のインク吐出部分から吐出させることで、前記インク吐出部分の流路内を洗浄するインクジェット記録装置洗浄方法。

（１２） （１）から（９）のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液と、
水と、水溶性有機溶媒と、界面活性剤と、色材と、を含有する水性インクジェット記録用インクと、を備える、インクジェット記録用インクセット。

本発明によれば、安定性とインク洗浄性が良好で、安全性に優れ、しかも、様々な種類のインクジェット記録用インクに広範囲に適用できる、インクジェット記録用メンテナンス液を提供できる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

以下、本発明のメンテナンス液について詳細に説明する。本発明に係るメンテナンス液は、水と、水溶性有機溶媒と、界面活性剤と、を含み、水溶性有機溶媒として１，３−プロパンジオールを含有する。

＜水＞
水としては特に限定されないが、イオン交換水や蒸留水等の脱イオン水を使用することが好ましい。インクと混和した場合に凝集を防ぐため、また、金属製の部材と接触した場合に腐食や析出が起きることを防ぐため、金属イオンの含有量は１０００ｐｐｍ以下、導電率は１０μＳ／ｃｍ以下が好ましい。

メンテナンス液中における水の割合は適宜設定され特に限定されないが、１０〜８０質量％であることが好ましい。

＜水溶性有機溶媒＞
本発明においては、水溶性有機溶媒として１，３−プロパンジオールを含有することが必須であり本発明の特徴である。上記特許文献１の記載からも明らかなように、１,３−プロパンジオールは、メンテナンス液を構成する保湿剤の一例として例示列挙されているのみであり、しかも樹脂溶剤との併用が前提になっている。このことは、特許文献１では樹脂溶解成分と保湿成分とを、それぞれ役割分担させて２種類の有機溶媒を配合していることを意味する。この結果、樹脂溶剤の種類によっては、上記のようにノズルやヘッドの部材を溶解または膨潤するトラブルが発生する。これに対して、１,３−プロパンジオールは単独で保湿性と溶解性とを兼ね備える。

溶解性の観点からは、１,３−プロパンジオールはジエチレングリコールやグリセリン等の高沸点グリコール類溶剤よりも溶解性が高いため、界面活性剤を溶解しやすく、また、水や他の溶剤との混和性が高いため、分離や析出物を生じにくい非常に良好な有機共溶媒としての性質を有する。このため、メンテナンス液の表面張力の調整範囲を広げることができ、さらに、メンテナンス液の洗浄効果を高めることができる。

一方、特許文献１には樹脂溶剤として、非常に広い範囲の溶剤が列記されており、特に、実施例には樹脂溶解性が極めて高い、ジアセトンアルコール、テトラヒドロフラン、アセトニルアセトン、酢酸エチル、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、スルホランが記載されている。これらは樹脂に対する溶解性が高いため、ヘッド等を構成する部材を溶解し、膨潤する危険性が高い。これらの上記溶剤に比べて、１,３−プロパンジオールは樹脂溶解性が低いため、メンテナンス液中の含有量が多い場合でも、部材の溶解や膨潤による装置の不具合が生じない。

特に最近は、インクジェットヘッドを高密度化、微細化して、非常に精密な構造にする必要があるため、樹脂接着剤や樹脂片が膨潤したり溶解したりすると、歪みが生じたり、インクの流路が損傷する等の不具合の原因となりやすい。インクジェット記録装置の構造も複雑で高精度が求められるようになり、樹脂部材が膨潤したり溶解したりすると、記録装置そのものにも様々な不具合が生じる可能性がある。このため、インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置に使用される樹脂部材を溶解したり、膨潤させたりしないように、溶剤を選定することが重要になってきている。ここで、１,３−プロパンジオールが適度な溶解性を持つことについては、今まで注目されていなかったことである。

もちろん保湿性の観点からも、１,３−プロパンジオールは沸点が高く、湿潤剤としての効果が高いのでノズルが詰まりにくい。

これらのことから、適度な溶解性と保湿性という、異なる要求性能を両方同時に備えている１,３−プロパンジオールは、メンテナンス液に使用する溶剤として、非常に適している。

メンテナンス液中における水溶性有機溶媒の割合は２０質量％以上であることが好ましく、２０〜８０質量％であることがより好ましく、２５〜６０質量％であることがさらに好ましく、２５〜５０質量％であることが特に好ましいが、メンテナンス液が使用されるインクジェット記録装置、ヘッド、使用温度範囲等、使用条件に合わせて適宜調整される。

また、メンテナンス液中における１，３−プロパンジオールの含有量は、１０質量％以上であることが好ましく、１０〜８０質量％であることがより好ましく、１０〜６０質量％であることがさらに好ましく、１０〜５０質量％であることが特に好ましい。上記数字範囲内であるとメンテナンス液を、安定性とインク洗浄性が良好で、安全性に優れ、しかも、様々な種類のインクジェット記録用インクに広範囲に適用できるものとすることができる。一方、１０質量％未満であると界面活性剤やその他の成分の溶解性が低下することがあるので好ましくない。

全水溶性有機溶媒における１，３−プロパンジオールの含有量は、３０質量％以上が好ましく、より好ましくは５０質量％以上であり、さらに好ましくは６５質量％以上であり、１００質量％を占める場合も含まれる。上記数字範囲内であるとメンテナンス液を、安定性とインク洗浄性が良好で、安全性に優れ、しかも、様々な種類のインクジェット記録用インクに広範囲に適用できるものとすることができる。一方、３０質量％未満であると界面活性剤やその他の成分の溶解性が低下することがあるので好ましくない。

１,３−プロパンジオール以外の水溶性有機溶媒として、メンテナンス液の安全性や物性を損なわない範囲で、上記以外のものも使用することができる。なお、本発明における水溶性有機溶媒には水は含まれない。例えば、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、イソブチレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、イソブチレングリコール、等のジオール類；グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，２，６−ヘキサントリオール等のトリオール類：メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等の４価アルコール類；３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、３−メトキシ−１−プロパノール、１−メトキシ−２−プロパノール、３−メトキシ−ｎ−ブタノール等の１価のアルコール類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレンまたはオキシプロピレン共重合体；プロピレングリコールモノメチル（またはエチル、プロピル、ブチル、ブチル）エーテル、ジプロピレングリコールモノメチル（またはエチル、プロピル、ブチル）エーテル、トリプロピレングリコールモノメチル（またはエチル、プロピル、ブチル）エーテル、エチレングリコールモノメチル（またはエチル、プロピル、ブチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（またはエチル、プロピル、ブチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（またはエチル、プロピル、ブチル）エーテル、等の多価アルコールのモノアルキルエーテル類；プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールエチルメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、トリ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ジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル等の多価アルコールのジアルキルエーテル類；γバレロラクトン、γブチロラクトン等の環状化合物；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ−プチルジエタノールアミン等のアルカノールアミン類；Ｎ，Ｎ−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル−β−ペントキシプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル−β−ヘキソキシプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル−β−ヘプトキシプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル−β−２−エチルヘキソキシプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル−β−オクトキシプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−β−ブトキシプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−β−ペントキシプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−β−ヘキソキシプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−β−ヘプトキシプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−β−オクトキシプロピオンアミド等のアルキルアミド類、アルコール類、エステル類等が挙げられる。

これらの水溶性有機溶媒は、単独でもまたは混合物としても、安全性や部材溶解性を損なわない範囲で使用することができる。１,３−プロパンジオール以外の水溶性有機溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、該メンテナンス液全量に対して、例えば、０．１〜７０質量％程度とすることができ、０．５〜５０質量％の範囲内であることが好ましく、０．５〜３０質量％の範囲内であることがさらに好ましい。

これらのなかでも、メンテナンス液の物性の向上や、安全性の観点からプロピレングリコールおよび／またはグリセリンをさらに含むことが好ましい。プロピレングリコールの添加によって耐凍結性や低温流動性を向上させたり、溶解性を調整することができるという効果が得られ、グリセリンの添加によってメンテナンス液の保湿性を高めて流路内でのメンテナンス液の乾燥を防いだり、メンテナンス液とインクとの混和性を向上させるという効果が得られる。１，３−プロパンジオールとプロピレングリコールとグリセリンの混合比率は、インクジェット記録装置の特性や使用条件に合わせて、適宜調節することができる。

メンテナンス液中の水溶性溶媒における、１，３−プロパンジオールとプロピレングリコールおよび／またはグリセリンの総量の含有量は、１０〜８０質量％であることが好ましく、２０〜８０質量％であることがより好ましく、２０〜７０質量％であることがさらに好ましく、３０〜７０質量％であることが特に好ましい。上記数字範囲内であるとメンテナンス液を、安定性とインク洗浄性が良好で、安全性に優れ、しかも、様々な種類のインクジェット記録用インクに広範囲に適用できるものとすることができる。また、メンテナンス液中における１，３−プロパンジオールとプロピレングリコールおよび／またはグリセリンの総量の含有量は、１０質量％以上であることが好ましく、１０〜８０質量％であることがより好ましく、１５〜７０質量％であることがさらに好ましく、２０〜６０質量％であることが特に好ましい。上記数字範囲内であるとメンテナンス液を、安定性とインク洗浄性が良好で、安全性に優れ、しかも、様々な種類のインクジェット記録用インクに広範囲に適用できるものとすることができる。

一方、メンテナンス液の安全性や物性を損なわないために、例えば、蟻酸メチル、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン等の揮発性が高く引火性が高い有機溶媒は５％以下が好ましく、実質的に含まれていないことがさらに好ましい。引火性が低い有機溶媒は静電気等によって溶剤蒸気に引火する可能性が高いため、安全性が低く、また、揮発性が高いために臭気が強く、好ましくない。安全性が高く、低臭気で、良好な作業環境を保つため、メンテナンス液に使用する有機溶媒の引火点は、６０℃以上であることが好ましい。メンテナンス液に使用する有機溶媒の引火点が６０℃以上であると、引火の危険性が低いため安全性が高く、また、有機溶媒の引火点が６０℃以上であると揮発性が低く、有機溶媒の蒸気を吸入する危険性が低くなり、また、メンテナンス液の臭気が少なくなるため、好ましい。

また、ヘッドや記録装置の樹脂部材を溶解あるいは膨潤させて、装置を損傷させるおそれがある有機溶媒は５％以下が好ましく、１％未満がより好ましく、実質的に含まれていないことがさらに好ましい。このような有機溶媒として、例えば、特許文献１の実施例に記載の樹脂溶剤である、ジアセトンアルコール、テトラヒドロフラン、アセトニルアセトン、酢酸エチル、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、スルホランが例示できる。

また、５％以下が好ましく、１％未満がより好ましく、実質的に含まれていないことがさらに好ましいその他の有機溶媒として、（Ａ）アルコール、ケトン、エステルからなる群より選択される、引火点６０℃未満の有機溶媒や、（Ｂ）含窒素複素環式化合物、環状スルホンからなる群より選択される有機溶媒が挙げられる。アルコール類としては、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコールが挙げられる。エーテル類としては、ジオキサン、トリオキサン、テトラヒドロピラン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、メチラールが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、シクロヘキサノンが挙げられる。エステル類としては、蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸メチル、３−メトキシブチルアセタート、プロピオン酸メチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、リン酸トリエチル、アセトニトリル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチルが挙げられる。含窒素化合物としては、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラエチレンペンタミン、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、アセトアミドが挙げられる。複素環化合物としては、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリンが挙げられる。

＜界面活性剤＞
メンテナンス液における界面活性剤は、インク混和性や洗浄性、流路内壁への濡れ性を向上するとともに、メンテナンス液の表面張力を調整するために用いられる。界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤等が好ましく用いられる。なかでも、メンテナンス液の洗浄性と、インクとの混和性の観点から、アニオン性界面活性剤、シリコン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤が、さらに好ましい。

アニオン性界面活性剤としては、エマール、ラテムル、ペレックス、ネオペレックス、デモール（いずれも、花王株式会社製）、サンノール、リポラン、ライポン、リパール（いずれも、ライオン株式会社製）、非イオン性界面活性剤としては、ノイゲン、エパン、ソルゲン（いずれも、第一工業製薬株式会社製）エマルゲン、アミート、エマゾール（いずれも、花王株式会社製）、ナロアクティー、エマルミン、サンノニック（いずれも、三洋化成工業株式会社製）、フッ素系界面活性剤としては、メガファックＦ−１１４、Ｆ−４１０、Ｆ−４４０、Ｆ−４４７、Ｆ−５５３、Ｆ−５５６（ＤＩＣ株式会社製）、サーフロンＳ−２１１、Ｓ−２２１、Ｓ−２３１、Ｓ−２３３、Ｓ−２４１、Ｓ−２４２、Ｓ−２４３、Ｓ−４２０、Ｓ−６６１、Ｓ−６５１、Ｓ−３８６（ＡＧＣセイミケミカル社製）、などが挙げられる。

アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、サーフィノール１０４（ＨＬＢ＝４）、８２（ＨＬＢ＝４）、４２０（ＨＬＢ＝４）、４４０（ＨＬＢ＝８）、４６５（ＨＬＢ＝１３）、４８５（ＨＬＢ＝１７）、ＴＧ（ＨＬＢ＝９）、２５０２（ＨＬＢ＝８）、ダイノール６０４（ＨＬＢ＝８）、ダイノール６０７（ＨＬＢ＝８）（いずれも、アセチレングリコール系界面活性剤；エアープロダクツ社製）、オルフィンＥ１００４（ＨＬＢ＝８）、Ｅ１０１０（ＨＬＢ＝１３）、ＰＤ００４、ＥＸＰ４３００（いずれも、アセチレングリコール系界面活性剤；日信化学工業株式会社製）、アセチレノールＥＨ、Ｅ４０、Ｅ６０、Ｅ８１、Ｅ１００、Ｅ２００（いずれも、アセチレングリコール系界面活性剤；川研ファインケミカル株式会社製）などが挙げられる。

シリコン系界面活性剤としては、例えば、ＦＺ−２１２２（ＨＬＢ値＝０）、ＦＺ−２１１０（ＨＬＢ＝０）、ＦＺ−７００６（ＨＬＢ＝２）、ＦＺ−２１６６（ＨＬＢ＝３）、ＦＺ−２１６４（ＨＬＢ＝４）、ＦＺ−７００１（ＨＬＢ＝５）、ＦＺ−２１２０（ＨＬＢ＝６）、ＳＨ ８４００（ＨＬＢ＝７）、ＦＺ−７００２（ＨＬＢ＝８）、ＦＺ−２１０４（ＨＬＢ＝９）、８０２９ ＡＤＤＩＴＩＶＥ、８０３２ ＡＤＤＩＴＩＶＥ、５７ ＡＤＤＩＴＩＶＥ、６７ ＡＤＤＩＴＩＶＥ、８６１６ ＡＤＤＩＴＩＶＥ（いずれも、東レ・ダウコーニング社製）、ＫＦ−６０１２（ＨＬＢ＝７）、ＫＦ−６０１５（ＨＬＢ＝５）、ＫＦ−６００４（ＨＬＢ＝９）、ＫＦ−６０１３（ＨＬＢ＝１０）、ＫＦ−６０１１（ＨＬＢ＝１５）、ＫＦ−６０４３（ＨＬＢ＝１５）、ＫＰ−１０４、１１０、１１２、３２３、３４１、６００４（いずれも、信越化学株式会社製）、ＢＹＫ―３００／３０２、ＢＹＫ−３０６、ＢＹＫ−３０７、ＢＹＫ−３２０、ＢＹＫ−３２５、ＢＹＫ−３３０、ＢＹＫ−３３１、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３３７、ＢＹＫ−３４１、ＢＹＫ−３４４、ＢＹＫ−３４５／３４６、ＢＹＫ−３４７、ＢＹＫ−３４８、ＢＹＫ−３７５、ＢＹＫ−３７７、ＢＹＫ−３７８、ＢＹＫ−ＵＶ３５００、ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ−３１０、ＢＹＫ−３１５、ＢＹＫ−３７０、ＢＹＫ−ＵＶ３５７０、ＢＹＫ−３２２、ＢＹＫ−３２３、ＢＹＫ−３５０、ＢＹＫ−３５２、ＢＹＫ−３５４、ＢＹＫ−３５５、ＢＹＫ−３５８Ｎ／３６１Ｎ、ＢＹＫ−３８０Ｎ、ＢＹＫ−３８１、ＢＹＫ−３９２、ＢＹＫ−３４０、ＢＹＫ−Ｓｉｌｃｌｅａｎ３７００、ＢＹＫ―Ｄｙｎｗｅｔ８００（いずれも、ビックケミー社製）などが挙げられる。

これらの界面活性剤は、単独で用いても２種以上を併用しても良い。界面活性剤の含有量は、インク混和性や洗浄性、流路内壁への濡れ性、インクジェット吐出性に合わせて適宜調整される。界面活性剤の含有量は、メンテナンス液全量に対して、０．０１〜５.０質量％程度とすることが好ましく、０．１〜３．０質量％の範囲内であることがより好ましい。

ＨＬＢ値とは界面活性剤の水と油（水に不溶性の有機化合物）への親和性の程度を表す値である。ＨＬＢ値によってその界面活性剤の性質や用途もある程度決定される。ＨＬＢ値は０から２０までの値を取り、０に近いほど親油性が高く２０に近いほど親水性が高くなる。ＨＬＢ値によってその界面活性剤の性質はある程度決定される。ＨＬＢ値が１から３程度では水にほとんど分散せず、ＨＬＢ値が３から６程度では一部が水に分散し、ＨＬＢ値が６から１０程度では水に分散して乳濁液となり、ＨＬＢ値が１０から１３程度では水に半透明に溶解し、ＨＬＢ値が１３から１９程度では水に透明に溶解する。アセチレングリコール系界面活性剤のＨＬＢ値と０．１％水溶液の２５℃における表面張力を表１に示す。

アセチレングリコール系界面活性剤の場合、ＨＬＢ値が低い程、表面張力が低くなり、溶液の浸透性を向上させることができる。しかしながら、ＨＬＢ値が低いと水に溶解しにくいため、析出や分離が問題となることがあった。本発明のメンテナンス液は、後述する実施例において明らかにするように、ＨＬＢ値１０以下の界面活性剤をも良好に溶解するので、広範囲のＨＬＢ値の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の適応範囲が広いと、表面張力をより低く調整して洗浄効果を高めたり、インクと混合した場合に、インク中に溶解している界面活性剤を凝集・析出させにくく、混和性にすぐれたメンテナンス液を調整することができる。

＜その他の成分＞
本発明においてメンテナンス液には、必要に応じて、更に他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、水溶性高分子化合物、分散剤、浸透剤，湿潤剤、防腐剤、酸化防止剤、導電率調整剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、消泡剤、脱酸素剤などが挙げられる。これらの成分は、メンテナンス液の安全性や物性を損なわない範囲で、特に制限されることなく、使用することができる。

＜メンテナンス液の調製方法＞
メンテンス液の調製方法は、特に限定されない。例えば、水溶性有機溶媒に界面活性剤を加え、溶解した後、水を加えて調整する方法、水と溶剤を混合した水性溶媒に、界面活性剤を加えて調整する方法、界面活性剤に溶剤を溶解させた溶液と、界面活性剤を水に溶解または分散させた溶液とを混合して調整する方法などが挙げられる。調整されたメンテナンス液は、１０μｍ以下のフィルターによってろ過精製されることが好ましい。

＜表面張力＞
メンテナンス液の表面張力は、部材表面への濡れ性や、インクとの混和性の観点から、３５ｍＮ/ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ/ｍがより好ましく、３０ｍＮ/ｍが更に好ましい。一方、前記メンテナンス液をインクジェット法により吐出させる場合には、吐出ヘッドからのメンテナンス液の吐出安定性を良好にする点から、前記メンテナンス液の表面張力を２０ｍＮ／ｍ以上とすることが好ましい。

メンテナンス液の表面張力は、上記溶媒及び上記界面活性剤を適宜選択することにより調整することができる。なお、本発明における表面張力は、測定温度２５℃にてＷｉｌｈｅｌｍｙ法（協和界面科学製 型式：ＣＢＶＰ−Ｚ）で測定された値である。

＜インクジェット記録用インクセット＞
本発明のメンテナンス液は、特に限定されることなく、水性インクジェット記録用インクに対して、使用することができる。例えば、色材として、界面活性剤や水溶性樹脂によって顔料を分散したインク、顔料表面にスルホニル基、カルボキシル基、リン含有官能基、樹脂などを修飾したインク、バインダーとしては、水溶性樹脂や樹脂エマルジョンを使用したインクなどが挙げられる。また、さらに、画質や耐性を向上するために使用される、金属塩や水溶性樹脂などを含有するインクジェット記録用処理液に対しても、特に限定されることなく使用することができる。

そして、本発明のメンテナンス液と、上記のような水性インクジェット記録用インクとのインクセットもまた本発明の一つである。

従来のメンテナンス液の場合、調整直後のｐＨを７以上に調節しても、長期保管後や加温保管後にメンテナンス液のｐＨが７以下になってしまう場合があった。そのため、通常ｐＨ７以上に調整される上記のような水性インクジェット記録用インクと混合した場合に、凝集やゲル化の問題を引き起こすことが問題となっていた。また、メンテナンス液のｐＨが低くなると、インクジェット記録装置のヘッドの内部の金属部材や撥液加工したノズル面を腐食してしまう場合があるため、ｐＨを７以上に保つことが求められる。この点、本発明のメンテナンス液は、長期保管後や加温保管後もｐＨが７以下に低下することがなく、安定性に優れるものである。

また、後述する実施例で示すように、本発明のメンテナンス液は、様々な種類のインクジェット記録用インク組成に対して広範囲に適用できるという特徴があり、実際の使用においては極めて有益である。この点は、上記特許文献１、２には開示も示唆もされておらず、１,３−プロパンジオールを用いた本発明のメンテナンス液の優れた効果である。

＜インクジェット記録装置洗浄方法＞
本発明のメンテナンス液の使用方法の一例としては、インクジェット記録装置のインク吐出部分の撥液面に対して、直接メンテナンス液を噴霧したり、メンテナンス液を含浸させた布などでふき取ることで、撥液面やノズルを洗浄してもよい。また、メンテナンス液を、インクジェット記録装置のインクと置換して吐出部分から吐出させることで、インクジェット記録装置の流路内およびヘッド内部やノズル周辺を洗浄してもよい。

以下、実施例により本発明をさらに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。なお、実施例中、「部」は「質量部」を表す。

＜試験例１＞
下記混合溶液を、６０℃で保存安定性を評価した。評価結果は下記Ａ、Ｂで評価した。
Ａ：均一な透明溶液で、濁りや分離、析出がみられない
Ｂ：濁りや分離、または析出がみられる

混合物組成Ｓ１：１，３−プロパンジオール ３０部、水 ６７部、界面活性剤 ３部
混合物組成Ｓ２：１，３−プロパンジオール ２０部、プロピレングリコール １０部、水 ６７部、界面活性剤 ３部
混合物組成Ｓ３： グリセリン ３０部、水 ６７部、界面活性剤 ３部
混合物組成Ｓ４： ジエチレングリコール ３０部、水 ６７部、界面活性剤 ３部
混合物組成Ｓ５： ジエチレングリコールモノメチルエーテル ３０部、水 ６７部、
界面活性剤 ３部
界面活性剤Ｆ１： オルフィンＥ１０１０（ＨＬＢ １３、日信化学（株））
界面活性剤Ｆ２： ダイノール６０７（ＨＬＢ ８、エアープロダクツ社）

試験例１の結果から、１，３−プロパンジオールを含有する、Ｓ１とＳ２は、ＨＬＢ値が低く親水性が低い界面活性剤を溶解することができた。１，３−プロパンジオールを含有することにより、高ＨＬＢ値で親水性が高い界面活性剤だけでなく、低ＨＬＢ値で親水性が低い界面活性剤をも安定に溶解することができ、幅広い界面活性剤を使用することができ、多様なインクに適応することが可能なメンテナンス液を提供することができる。

＜試験例２＞
表３に示される組成で調整したＭ１〜Ｍ１９のメンテナンス液を評価した。評価結果をまとめて表４に示す。なお、混和性評価に使用したインクは、以下の組成の計１００部を混合し、調整して使用した。
Ｃａｂ−Ｏ−Ｊｅｔ ４６５（表面処理顔料分散液、キャボット製）：３０部、
グリセリン：１０部、
プロピレングリコール：１０部、
オルフィンＥ１０１０：１．０部、
ＡＥ９８６Ｂ（アクリル樹脂エマルジョン、ＪＳＲ製）：１０部、
イオン交換水：３９部、

ｐＨは、測定温度２５℃にて、東亜ディーケーケー社製、ＨＭ２５Ｒで測定を行った。表面張力は、測定温度２５℃にて、Ｗｉｌｈｅｌｍｙ法（協和界面科学製 型式：ＣＢＶＰ−Ｚ）で測定を行った。

なお、表中の略称は以下に示す通りである。１３ＰＤ：１，３−プロパンジオール、ＰＧ：プロピレングリコール、ＧＬＹ：グリセリン、ＰＤ：１，２−ペンタンジオール、ＤＥＧ：ジエチレングリコール、ＭＤＧ：ジエチレングリコールモノメチルエーテル、Ａ１：ダイノール６０７（アセチレングリコール系 非イオン性界面活性剤）、Ａ２：オルフィンＥ１０１０（アセチレングリコール系 非イオン性界面活性剤）、Ａ３：エマール２０Ｔ（アニオン性界面活性剤）、Ａ４：ＢＹＫ−３４８（シリコン系界面活性剤）、Ｐ：プロキセルＬＶ（Ｓ）（防腐剤、アーチケミカル社製）。

表４の評価基準は以下の通りである。
ｐＨ安定性（評価２−１）
Ａ：ガラス瓶に密閉して６０℃１ヶ月保管した後のｐＨと、保管前のｐＨの差が１．０以下
Ｂ：ガラス瓶に密閉して６０℃１ヶ月保管した後のｐＨと、保管前のｐＨの差が１．０以上
高温安定性（評価２−２）
Ａ：ガラス瓶に密閉して６０℃１ヶ月保管しても析出物が発生しない
Ｂ：ガラス瓶に密閉して６０℃１ヶ月保管すると、析出物が発生する
低温安定性（評価２−３）
Ａ：ガラス瓶に密閉して−１０℃１ヶ月保管後も析出物の発生が見られない
Ｂ：ガラス瓶に密閉して−１０℃１ヶ月保管後、析出物の発生が見られる

表４から明らかなように、１，３−プロパンジオールを含有する実施例１〜１５は、界面活性剤に対する溶解性が優れ、品質劣化しにくく安定性が良好なインクジェット記録用メンテナンス液であった。

＜試験例３＞
上記のメンテナンス液Ｍ１、Ｍ６，Ｍ１１およびＭ１６と、インクＡ〜Ｇとの混和性および洗浄性を評価した結果を表５にまとめて示す。

評価３−１：６０℃で１ヶ月加温保管したメンテナンス液Ｍ１、Ｍ６、Ｍ１１、Ｍ１６と、各インクとを混和して、評価した。
評価３−２：メンテナンス液Ｍ１、Ｍ６、Ｍ１１、Ｍ１６と、各インクとを混和した後、６０℃で１ヶ月加温保管して、混和性を評価した。
評価基準（評価３−１、３−２）は下記の通りである。
Ａ：インクと混和しても凝集物を生じない
Ｂ：インクと混和すると凝集物を生じる

評価３−３：インクジェット記録装置（コニカミノルタ製 型番：ＫＭ５１２ 液滴量１０ｐＬ、解像度７２０ｄｐｉ）に、インクとメンテナンス液とを２００ｍｌずつ 交互に通液した後、インクの飛行曲がりや不吐出のノズルがみられるか、評価した。
評価３−４：評価３−３と同様にして、インクとメンテナンス液とを交互に６ヶ月間通液した後、インクの飛行曲がりや不吐出のノズルがみられるか、評価した。
評価基準（評価３−３、３−４）は下記の通りである。
Ａ ： 飛行曲がりや不吐出のノズルがみられない。
Ｂ ： 飛行曲がりや不吐出のノズルがみられる。

顔料分散体１： 自己分散型黒色顔料「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ ３００」（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
顔料分散体２： 自己分散型黒色顔料「ＢＯＮＪＥＴ ＢＬＡＣＫ ＣＷ−１」（オリヱント化学工業株式会社製）
顔料分散体３： 自己分散型マゼンタ顔料「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ ４６５」（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
顔料分散体４： イオン交換水８０．１ｇに、スチレン−アクリル酸系高分子分散剤（ＢＡＳＦジャパン社製「ジョンクリル６８２」重量平均分子量１，７００、酸価２３８ｍｇＫＯＨ／ｇ）３．０ｇと、トリエタノールアミン１．８ｇを溶解させ、ピグメントレッド１２２を１５ｇと消泡剤（エアープロダクツ社製「サーフィノール１０４Ｅ」）を０．１ｇ加え、ジルコニアビースを用いてペイントシェーカーにて分散し、顔料分散体４を得た。
顔料分散体５： 顔料分散体４において、ピグメントレッド１２２を ピグメントイエロー７４に置き換えて、顔料分散体５を得た。
樹脂エマルジョン２： アクリル樹脂エマルジョン「ＡＥ９８６Ｂ」（JSR株式会社製）
樹脂エマルジョン１： アクリル樹脂エマルジョン「ＶＯＮＣＯＡＴ ＳＡ−６３６０」（DIC株式会社製）
界面活性剤： オルフィンＥ１０１０（日信化学株式会社製）

表５の評価３−１、３−２から明らかなように、安定性が良好であったＭ１、Ｍ６、Ｍ１１は、いずれのインクとも問題なく混和した。一方、評価２において、安定性が不良であった、Ｍ１６はいずれのインクとも凝集や沈降を引き起こしてしまった。

評価３−１、３−２の６０℃に加温した状態は、経時劣化を促進すると考えられる。ジエチレングリコールを使用したＭ１６は、経時劣化して、インクとの混和性が悪化してしまったが、１，３−プロパンジオールを使用したＭ１、Ｍ６、Ｍ１１は、経時劣化しにくく、長期保管しても、性能に問題が無い、良好なメンテナンス液を提供できることが理解できる。

評価３−３の結果、インクとメンテナンス液を混合した直後は、いずれのメンテナンス液も吐出性に問題はなかった。しかしながら、評価３−４で、長期に渡って使用し続けた場合は、比較例であるＭ１６は、吐出に不具合がみられた。メンテナンス液が、インクジェット記録装置のインク流路内を洗浄するために使用される場合においては、装置を使用しない状態が長期間に渡る場合や、連続使用によって装置の温度が著しく上昇したりする場合など、インクとメンテナンス液が混合された状態での安定性が問題となる場合がある。また、インクとメンテナンス液が交互に繰り返して使用される場合、洗浄性が悪いと、徐々に吐出性が悪化してしまう。本発明のメンテナンス液は、混合状態で加温されても安定であったことと、吐出性が良好に保たれたことから、本発明のメンテナンス液は、インクジェット記録装置のインク流路内を洗浄するために使用されるメンテナンス液として、良好なものであった。これまで、メンテナンス液とインクとの混合性の経時劣化についての知見は無く、長期に渡って使用してもインクジェット記録装置の性能を損なわない本発明のメンテナンス液は、非常に有用なものであることが分かった。

＜試験例４＞
表６の水溶性有機溶媒について、下記の条件でエポキシ樹脂片を浸漬して膨潤、溶解の程度を観察した。具体的には、エポキシ樹脂片を、各溶液に浸漬し、６０℃下で４週間放置して、状態変化を下記で評価した。
Ａ ： エポキシ樹脂片の重量変化が±２％以内で外観変化もほとんど無い。
Ｂ ： エポキシ樹脂片の重量変化が±２％を越えている、または、膨潤、溶解している。

表６からわかるように、本発明に必須の１，３−プロパンジオールや、本発明に好ましく併用できるグリセリンやプロピレングリコールは、エポキシ樹脂に対して悪影響を及ぼさない。一方、Ｎ−メチル−２−ピロリドンやスルホランは、記録装置の部材や接合部を構成するエポキシ樹脂を膨潤、溶解しており、記録装置に悪影響を及ぼすことが分かる。

Claims (11)

1. 水と、水溶性有機溶媒と、界面活性剤と、を含有し、
   前記水溶性有機溶媒として１，３−プロパンジオールを含有し、
   前記界面活性剤として、ＨＬＢ値１４以下の界面活性剤を含有する、インクジェット記録用メンテナンス液。
2. 前記水溶性有機溶媒は、前記インクジェット記録用メンテナンス液中に２０質量％以上含有され、
   前記１，３−プロパンジオールは、前記水溶性有機溶媒の３０質量％以上である、請求項１に記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
3. 前記インクジェット記録用メンテナンス液中に、前記１，３−プロパンジオールを１０質量％以上８０質量％以下含有し、下記の有機溶媒（Ａ）、有機溶媒（Ｂ）の含有量がいずれも５％未満である、請求項１又は２に記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
   有機溶媒（Ａ）：アルコール、ケトン、及び、エステルからなる群より選択される、引火点６０℃未満の有機溶媒。
   有機溶媒（Ｂ）：含窒素複素環式化合物、及び、環状スルホンからなる群より選択される有機溶媒。
4. 前記水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールおよび／またはグリセリンをさらに含有する、請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
5. 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤である、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
6. 前記界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤である、請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
7. 前記界面活性剤が、シリコン系界面活性剤である、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
8. 前記界面活性剤として、アニオン性界面活性剤をさらに含有する、請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液を用いて、インクジェット記録装置のインク吐出部分の撥液面を洗浄するインクジェット記録装置洗浄方法。
10. 請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液を、インクジェット記録装置のインク吐出部分から吐出させることで、前記インク吐出部分の流路内を洗浄するインクジェット記録装置洗浄方法。
11. 請求項１から８のいずれかに記載のインクジェット記録用メンテナンス液と、
    水と、水溶性有機溶媒と、界面活性剤と、色材と、を含有する水性インクジェット記録用インクと、を備える、インクジェット記録用インクセット。