(57)【要約】【課題】吐出詰まりがなく良好な洗浄効果が得られる金属粒子含有インクジェットインク用の洗浄液を提供する。【解決手段】金属粒子を含有するインクジェットインクを吐出するインクジェット記録装置の洗浄に用いるインクジェットインク用洗浄液であって、水とグリコールを体積比で４：６〜８：２で含むインクジェットインク用洗浄液。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粒子を含有するインクジェットインクを吐出するインクジェット記録装置の洗浄に用いるインクジェットインク用洗浄液であって、水とグリコールを体積比で４：６〜８：２で含むインクジェットインク用洗浄液。
【請求項２】
前記グリコールが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール及び１，６−ヘキサンジオールから選択される１種又は２種以上である請求項１に記載のインクジェットインク用洗浄液。
【請求項３】
前記グリコールが１，３−プロパンジオールである請求項１又は２に記載のインクジェットインク用洗浄液。
【請求項４】
水と１，３−プロパンジオールを体積比で５：５〜７：３で含む請求項３に記載のインクジェットインク用洗浄液。
【請求項５】
前記金属粒子を構成する金属が、銀、銅、水銀、スズ、インジウム、ニッケル、パラジウム、白金及び金から選択される１種又は２種以上である請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液。
【請求項６】
前記金属粒子の含有量が、インクジェットインク全量に対して１５質量％以上７５質量％以下である請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液。
【請求項７】
前記インクジェットインクが撥液剤を含有する請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液。
【請求項８】
前記撥液剤がフッ素含有化合物を含む請求項７に記載のインクジェットインク用洗浄液。
【請求項９】
前記撥液剤がフッ素含有チオール化合物を含む請求項７又は８に記載のインクジェットインク用洗浄液。
【請求項１０】
前記撥液剤の含有量が、インクジェットインク全量に対して１０質量％以下である請求項７〜９のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液を用いて、インクジェット記録装置の洗浄を行うインクジェット記録装置の洗浄方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液と、撥液剤を含有する金属粒子を含有するインクジェットインクと、を備える、インクジェット用インクセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属粒子含有インクジェットインク用洗浄液、及び当該金属粒子含有インクジェットインク用洗浄液を用いたインクジェット記録装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置には、その構造上、フィルター、カートリッジ内にインク吸収スポンジ、インクジェットヘッド中のマイクロ流路、吐出用の穴等があり、狭い空間をインクジェットインクが通過する必要がある。
金属粒子を含有するインクは、数ｎｍ〜サブμｍ程度の金属粒子、及び溶媒を含んでいで、このインクがインクジェット記録装置の狭い空間を通過した場合、溶媒と金属粒子との速度差によって金属粒子が凝集しやすい。凝集した金属粒子は流路等の内壁に吸着しやすく、内壁に吸着した金属粒子凝集物は、金属粒子含有インクの連続的、間欠的吐出条件下での吐出安定性を著しく低下させる問題があった。
【０００３】
インクジェット記録装置用洗浄液はいくつか報告されており（特許文献１及び２）、例えば特許文献１は、金属粒子を含有するインクジェットインク用の洗浄液として、金属粒子を溶解可能な化合物を添加した洗浄液を開示する。金属粒子を溶解可能な化合物とは、金属と相互作用する化合物である。
しかしながら、インクジェット装置内のインクが通る流路には金属部品が含まれており、当該金属部品に洗浄液中の金属粒子を可溶可能な化合物が付着し、洗浄後に流したインクジェットインクに金属部品から脱離して混入し、インクジェットの吐出を不安定にする要因となる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０２４７５号公報
【特許文献２】特開２０１４−８４３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、吐出詰まりがなく良好な洗浄効果が得られる金属粒子含有インクジェットインク用の洗浄液を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、以下のインクジェットインク用洗浄液等が提供される。
１．金属粒子を含有するインクジェットインクを吐出するインクジェット記録装置の洗浄に用いるインクジェットインク用洗浄液であって、水とグリコールを体積比で４：６〜８：２で含むインクジェットインク用洗浄液。
２．前記グリコールが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール及び１，６−ヘキサンジオールから選択される１種又は２種以上である１に記載のインクジェットインク用洗浄液。
３．前記グリコールが１，３−プロパンジオールである１又は２に記載のインクジェットインク用洗浄液。
４．水と１，３−プロパンジオールを体積比で５：５〜７：３で含む３に記載のインクジェットインク用洗浄液。
５．前記金属粒子を構成する金属が、銀、銅、水銀、スズ、インジウム、ニッケル、パラジウム、白金及び金から選択される１種又は２種以上である１〜４のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液。
６．前記金属粒子の含有量が、インクジェットインク全量に対して１５質量％以上７５質量％以下である１〜５のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液。
７．前記インクジェットインクが撥液剤を含有する１〜６のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液。
８．前記撥液剤がフッ素含有化合物を含む７に記載のインクジェットインク用洗浄液。
９．前記撥液剤がフッ素含有チオール化合物を含む７又は８に記載のインクジェットインク用洗浄液。
１０．前記撥液剤の含有量が、インクジェットインク全量に対して１０質量％以下である７〜９のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液。
１１．１〜１０のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液を用いて、インクジェット記録装置の洗浄を行うインクジェット記録装置の洗浄方法。
１２．１〜１０のいずれかに記載のインクジェットインク用洗浄液と、撥液剤を含有する金属粒子を含有するインクジェットインクと、を備える、インクジェット用インクセット。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、吐出詰まりがなく良好な洗浄効果が得られる金属粒子含有インクジェットインク用の洗浄液を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明のインクジェットインク用洗浄液は、金属粒子を含有するインクジェットインクを吐出するインクジェット記録装置の洗浄に用いる洗浄液であって、水とグリコールを体積比で４：６〜８：２で含む。
本発明のインクジェットインク用洗浄液（以下、単に「本発明の洗浄液」という場合がある）では、水とグリコールという溶媒成分を含めばよく、金属と相互作用する成分を含む必要がない。これにより、本発明の洗浄液は、インクジェット装置内の金属部位と反応するおそれがなく、また、仮に洗浄液がインクジェット装置内に残存している場合であっても、金属粒子含有インクジェットインクの表面張力等の物性が変化してしまうおそれがない。
以下、本発明の洗浄液が含む各成分、及び金属粒子を含有するインクジェットインクが含む各成分について説明する。
【０００９】
＜インクジェットインク用洗浄液＞
本発明の洗浄液は、水とグリコールを含む。
水としては、特に制限されず、イオン交換水や蒸留水等の脱水イオン水を使用することができる。
グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、及び１，６−ヘキサンジオールが挙げられ、１，３−プロパンジオールが好ましい。
グリコールはこれらのうち１種又は２種以上を用いることができる。
【００１０】
洗浄液中の水とグリコールの体積比は、水：グリコール＝４：６〜８：２であり、水：グリコール＝５：５〜７：３であると好ましい。
水とグリコールの体積比が上記範囲にあることで、洗浄液の沸点及び粘度が適当な範囲となり、汚れの固化や吐出欠陥を防ぐことができる。
水とグリコールの合計の含有量は、洗浄液の全量に対して例えば９５質量％以上であり、９８質量％以上であると好ましい。
【００１１】
本発明の洗浄液は、水とグリコールを含めばよく、さらにその他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、金属と相互作用する成分でなければよく、例えばグリセリン等の多価アルコール系溶媒等を挙げることができる。本発明は界面活性剤を含む必要はない。
【００１２】
本発明の洗浄液は、好ましくは水とグリコールのみからなる。水とグリコールのみからなる洗浄液であれば、調製が極めて簡便である。
但し、洗浄液は、本発明の効果を損なわない範囲で上記以外の不可避不純物を含んでもよい。
【００１３】
＜金属粒子を含有するインクジェットインク＞
本発明の洗浄液は、金属粒子を含有するインクジェットインクに対して使用する。
インクジェットインクが含有する金属粒子の金属種としては、銀、銅、水銀、スズ、インジウム、ニッケル、パラジウム、白金、及び金等が挙げられる。尚、これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、銀が特に好ましい。
金属粒子は、平均粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。また、直径５０ｎｍ以下の金属ナノワイヤーを含んでもよい。金属粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察により測定できる。具体的には、５０個程度の粒子を含む視野において、全ての粒子の投影面積円相当径を測定し、その平均を算出する方法が挙げられる。
【００１４】
金属粒子の含有量は、インクジェットインク全量に対して、１５質量％以上７５質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上５０質量％以下であることがより好ましい。
【００１５】
インクジェットインクは撥液剤を含むと好ましく、当該撥液剤は、インクジェットインクを用いて得られる成形体に撥液性を付与するものである。
撥液剤としては、例えばフッ素含有化合物であり、金属に結合又は金属に吸着するフッ素含有チオール化合物であると好ましい。
金属に結合又は金属に吸着するフッ素含有チオール化合物は、金属粒子の導電性を確保しつつ、金属粒子に撥液性をもたらすことができる。その結果、インクジェットインクで得られる成形体は導電性と撥液性を両立できる。
【００１６】
撥液剤は、フッ素含有チオール化合物に限定されるものではなく、金属に結合又は金属に吸着するフッ素含有化合物であればよい。例えば、フッ素含有ジスルフィド化合物、フッ素含有アミン化合物、フッ素含有カルボン酸化合物、フッ素含有ニトリル化合物、フッ素含有テルル化合物、及びフッ素含有セレン化合物からなる群から選択される１種以上であることが好ましい。これらのうち、フッ素含有チオール化合物、フッ素含有ジスルフィド化合物、フッ素含有アミン化合物、及びフッ素含有カルボン酸化合物が特に好ましい。
【００１７】
金属に結合又は吸着するフッ素含有チオール化合物としては、芳香環を有するフッ素含有チオール化合物、フッ化部を持つ炭素鎖を有するチオール化合物等が挙げられる。これらの中でも、金属粒子の表面修飾性から、芳香環（好ましくは、ベンゼン環）を有する炭素数６〜２０の範囲内のフッ素含有チオールからなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物が好ましい。
【００１８】
芳香環を有する炭素数６〜２０の範囲内のフッ素含有チオールとしては、具体的には、トリフルオロメチルベンゼンチオール（例えば、４−トリフルオロメチルベンゼンチオール、３−トリフルオロメチルベンゼンチオール）、ペンタフルオロベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メルカプト安息香酸メチルエステル、３，５−ビストリフルオロメチルベンゼンチオール、４−フルオロベンゼンチオール及び１１−（２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンジルオキシ）−１−ウンデカンチオール等が挙げられる。これらの中でも、撥液性の観点からトリフルオロメチルベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンチオールが特に好ましい。
【００１９】
撥液剤の含有量は、インクジェットインク全量に対して、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。撥液剤の含有量が前記上限以下であれば、インクジェットインク中の金属粒子の分散性を阻害しない。また、撥液剤の含有量の下限は、インクジェットインクで得られる成形体の撥液性の観点から、０．１質量％以上であることが好ましい。
【００２０】
インクジェットインクは、フッ素原子と硫黄原子を共に含むことが好ましい。これら原子を含むことにより、インク中の金属粒子が銀粒子であるとき、得られる成形体のマイグレーション（銀イオンの流出）を抑制できる。
【００２１】
インクジェットインクの溶媒は、例えば金属粒子及び撥液剤を分散又は溶解させるものである。
溶媒としては、水、アルコール系溶媒（モノアルコール系溶媒、ジオール系溶媒、多価アルコール系溶媒等）、炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、グライム系溶媒、ハロゲン系溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２２】
溶媒の含有量は、インクジェットインク全量に対して、２０質量％以上８４質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上７９質量％以下であることがより好ましい。溶媒の含有量は、金属粒子、任意の添加成分（撥液剤等）を全量より差し引いた量としてもよい。
【００２３】
インクジェットインクは、上述した各成分の他に、任意の成分を含んでいてもよい。
各種任意成分としては、分散剤等が挙げられる。
これらの任意成分は、インクジェットインク全量に対して、１０質量％以下であることが好ましい。
【００２４】
撥液剤を含む撥液性導電性インクは、第１導電部材と第２導電部材の間に介在する絶縁膜を貫いて、第１導電部材と第２導電部材の間を電気的に接続するための導体の製造に用いることができる。即ち、第１導電部材の上に印刷して、乾燥させると、山形の撥液性の導体が形成される。この導体の上が露出するように、第１導電部材上に絶縁膜を形成する。露出した導体と接続させて第２導電部材を形成する。
【００２５】
＜インクジェット記録装置洗浄方法＞
本発明の洗浄液を用いて洗浄するインクジェット記録装置は、特に制限はなく、公知のインクジェット記録装置を洗浄することができる。この場合、インクジェット記録装置のインクが、撥液剤と金属粒子を含有するインクジェットインクであるとよい。本発明の洗浄液と撥液剤と金属粒子を含有するインクジェットインクは好ましいインクジェット用インクセットである。
本発明の洗浄液を用いたインクジェット記録装置の洗浄方法の一態様としては、洗浄液を、インクジェット記録装置のインクの代わりに充填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及びヘッド内部やノズル周辺を洗浄する。他の態様としては、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、直接洗浄液を噴霧したり、洗浄液を含浸させた布等で拭き取ることで、撥液面やノズルを洗浄する。
【実施例】
【００２６】
次に、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００２７】
実施例１
グリコールとして１，３−プロパンジオールを用いて、水と１，３−プロパンジオールを４：６の体積比で混合して洗浄液１を調製した。
金属粒子を含有するインクジェットインク１として、銀ナノコロイド（平均粒子径：４０ｎｍ）とトリフルオロメチルベンゼンチオールとエチレングリコールとを、質量比１５：５：８０の割合で混ぜたものを用いた。
【００２８】
調製した洗浄液１及びインクジェットインク１を用いて、以下の洗浄試験を行った。インクジェット記録装置は、ＩＪ−ＤＥＳＫ  （株式会社ピーエムティー）を用いた。
インクジェットインク１を吐出後、インク１が充填されたまま、洗浄液１を流しノズル内等インクの経路を洗浄した。洗浄後はノズル内に洗浄液１を充填した状態で５日置いた。５日後、充填されていた洗浄液１をインク１に置換するように流した後、吐出を行ったところ、全てのヘッドからインク１が吐出されることを確認できた。
【００２９】
実施例２〜５
洗浄液１の調製と同様にして、
水と１，３−プロパンジオールを５：５の体積比で混合して、洗浄液２を調製し、
水と１，３−プロパンジオールを６：４の体積比で混合して、洗浄液３を調製し、
水と１，３−プロパンジオールを７：３の体積比で混合して、洗浄液４を調製し、
水と１，３−プロパンジオールを８：２の体積比で混合して、洗浄液５を調製した。
洗浄液１の代わりに上記洗浄液２〜５をそれぞれ用いて、実施例１と同様の洗浄試験を行った。その結果、洗浄液２〜５のいずれの場合も、全てのヘッドからインク１が吐出されるのを確認した。
【００３０】
比較例１
水と１，３−プロパンジオールを９：１の体積比で混合し、洗浄液６を調製した。
洗浄液１の代わりに洗浄液６を用いて、インクジェットインク１を吐出後、インク１が充填されたまま、洗浄液６を流しノズル内等インクの経路を洗浄したが、洗浄液６の沸点が低くヘッドがすぐに乾燥して汚れが固化してしまった。
【００３１】
比較例２
水と１，３−プロパンジオールを３：７の体積比で混合し、洗浄液７を調製した。
洗浄液１の代わりに洗浄液７を用いて、インクジェットインク１を吐出後、インク１が充填されたまま、洗浄液７を流しノズル内等インクの経路を洗浄しようとしたが、洗浄液７は表面張力と粘度が高く、ＩＪ吐出欠陥が多数あり、全流路に洗浄液がいきわたっていないことが確認できた。
【００３２】
比較例３
水とイソプロピルアルコールを５：５の体積比で混合し、洗浄液８を調製した。
洗浄液１の代わりに洗浄液８を用いて、インクジェットインク１を吐出後、インク１が充填されたまま、洗浄液８を流しノズル内等インクの経路を洗浄したが、洗浄液８の沸点が低くヘッドがすぐに乾燥して汚れが固化してしまった。
【００３３】
比較例４
水と１−メトキシ−２−プロパノールを５：５の体積比で混合し、洗浄液９を調製した。
洗浄液１の代わりに洗浄液９を用いて、インクジェットインク１を吐出後、インク１が充填されたまま、洗浄液９を流しノズル内等インクの経路を洗浄した。洗浄後はノズル内に洗浄液８を充填した状態で５日置いた。５日後、充填されていた洗浄液９をインクジェットインク１に置換するように流した後、吐出を行ったところ、一部のヘッドからインク１が吐出されなかった。
【００３４】
比較例５
水とトリエチレングリコールモノエチルエーテルを５：５の体積比で混合し、洗浄液１０を調製した。
洗浄液１の代わりに洗浄液１０を用いて、実施例１と同様の洗浄試験を行った。インクジェットインク１を吐出後、インク１が充填されたまま、洗浄液１０を流しノズル内等インクの経路を洗浄した。洗浄後はノズル内に洗浄液１０を充填した状態で５日置いた。５日後、充填されていた洗浄液１０をインクジェットインク１に置換するように流した後、吐出を行ったところ、一部のヘッドからインク１が吐出されなかった。