(57)【要約】【課題】撥水膜を有するプリンターヘッドの撥水膜の剥がれを防止することで、インクジェットプリンターにより印刷時に吐出不良を生じることがなく、品質上好ましい印刷物が得られるインクジェットプリンターヘッド用充填液、インクジェットプリンターヘッド及び印刷方法を提供すること。【解決手段】イミダゾール化合物を含有しているインクジェットプリンターヘッド用充填液；  上記インクジェットプリンターヘッド用充填液が充填されているインクジェットプリンターヘッド；  上記インクジェットプリンターヘッド用充填液をインクタンクからインクジェットプリンターヘッドまでのインク流路内に充填する工程、  該インク流路内から該インクジェットプリンターヘッド用充填液を排出する工程、  インクジェット用インクを該インク流路内に充填する工程、  該インクジェット用インクで印刷する工程、を有する印刷方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
イミダゾール化合物を含有していることを特徴とするインクジェットプリンターヘッド用充填液。
【請求項２】
前記充填液の含水分量が、１質量％以下である請求項１に記載のインクジェットプリンターヘッド用充填液。
【請求項３】
前記イミダゾール化合物が、前記充填液全体の０．０１〜２０質量％含有されている請求項１又は２に記載のインクジェットプリンターヘッド用充填液。
【請求項４】
前記イミダゾール化合物が、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、ベンゾイミダゾールからなる群から選択される請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェットプリンターヘッド用充填液。
【請求項５】
前記充填液全体の１０〜９５質量％に溶剤として、（ポリ）アルキレングリコール（ジ）アルキルエーテル又はその誘導体を含有している請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットプリンターヘッド用充填液。
【請求項６】
前記充填液全体の３〜７０質量％に、沸点２５０℃以上の溶剤を含有している請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットプリンターヘッド用充填液。
【請求項７】
プリンターヘッドに撥水膜を有するインクジェットプリンターに使用する請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットプリンターヘッド用充填液。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェットプリンターヘッド用充填液が充填されていることを特徴とするインクジェットプリンターヘッド。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェットプリンターヘッド用充填液をインクタンクからインクジェットプリンターヘッドまでのインク流路内に充填する工程、
該インク流路内から該インクジェットプリンターヘッド用充填液を排出する工程、
インクジェット用インクをインクタンクからインクジェットプリンターヘッドまでのインク流路内に充填する工程、
該インクジェット用インクで印刷する工程、
を有することを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンターヘッド用充填液、インクジェットプリンターヘッド及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、インクジェットプリンターヘッドのノズルプレートの表面には、インクがノズル周辺に広がって吐出不良となることを防ぐために撥水膜が施されている。該撥水膜は、主としてポリイミド樹脂化合物やフッ素樹脂化合物からなり、更にノズルプレートの母材である金属との密着性を向上させるために、上記樹脂化合物とニッケル等の金属との複合・共析膜となっている。
【０００３】
インクジェットプリンター用インクには、ポリ塩化ビニルシート等のフィルム基材への印字の密着性を向上させるために、該フィルム基材への浸透性に優れる有機溶媒としてγ−ブチロラクトンやＮ−メチル−２−ピロリドン等の複素環化合物を配合したものが開示されている（特許文献１、２）。しかし、それら複素環化合物は溶解力が強いために、インク組成物に配合するとプリンターヘッドの複合・共析膜中の金属を侵してしまい、剥がれた撥水膜がノズル詰まりや飛行曲がり等の吐出不良を引き起こす課題を生じていた。
【０００４】
これら課題を解決する手段として、インク組成物にベンゾトリアゾール及びその誘導体からなる金属配位化合物を配合する方法が開示されている（特許文献３）。しかし、低温環境下でインク中の顔料等と結合したりして該金属配位化合物が析出してノズル詰まりが生じたり、更に金属配位化合物が印刷物中に残ることによって光沢低下や擦過性の低下など印刷物のインク膜特性を悪化させるという課題があった。
【特許文献１】国際公開第２００４／００７６２６号パンフレット
【特許文献２】特開２００５−２３２９８号公報
【特許文献３】特開２００６−３７０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、撥水膜を有するプリンターヘッドの撥水膜の剥がれを防止することで、インクジェットプリンターにより印刷する際に吐出不良を生じることがなく、品質上好ましい印刷物が得られるインクジェットプリンターヘッド用充填液を提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、上記インクジェットプリンターヘッド用充填液が充填されたインクジェットプリンターヘッド及び当該ヘッドを搭載したプリンターで印刷する印刷方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従って、イミダゾール化合物を含有していることを特徴とするインクジェットプリンターヘッド用充填液が提供される。
【０００８】
また、本発明に従って、上記インクジェットプリンターヘッド用充填液が充填されていることを特徴とするインクジェットプリンターヘッドが提供される。
【０００９】
更に、本発明に従って、上記インクジェットプリンターヘッド用充填液をインクタンクからインクジェットプリンターヘッドまでのインク流路内に充填する工程、
該インク流路内から該インクジェットプリンターヘッド用充填液を排出する工程、
インクジェット用インクをインクタンクからインクジェットプリンターヘッドまでのインク流路内に充填する工程、
該インクジェット用インクで印刷する工程、
を有することを特徴とする印刷方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、ポリ塩化ビニルシート等のフィルム基材へ印刷するためのγ−ブチロラクトン等の複素環化合物、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のアミド類を含有するインクジェット用インクにおいて該インク組成物中にベンゾトリアゾール及びその誘導体からなる金属配位化合物を配合していなくても、プリンターヘッドの撥水膜の剥がれを防止することができ、インクの吐出不良を生じることがなく、品質上好ましい印刷物が得られるインクジェットプリンターヘッド用充填液、該インクジェットプリンターヘッド用充填液が充填されたインクジェットプリンターヘッド及び該ヘッドを搭載したプリンターで印刷する印刷方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明者等は、鋭意検討した結果、イミダゾール化合物を含有することを特徴とするインクジェットプリンターヘッド用充填液を用いることによって、本発明の目的が達成されることを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
以下に、本発明のインクジェットプリンターヘッド用充填液について具体的に説明する。
【００１３】
インクジェットプリンターヘッド用充填液とは、印刷検査を完了したインクジェットプリンターのヘッド内部に充填する液体で、長期の不使用・保管中やプリンター移送・流通中にヘッド内部が乾燥してしまうことによる、ノズル詰まりやインクの吐出不良を起こさないようにするための液体である。
【００１４】
本発明に使われるイミダゾール化合物としては、例えば、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、ベンゾイミダゾール、２−フェニル−ベンゾイミダゾール、２−メルカプトメチルベンゾイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、ナフトイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−アミノエチル−２−メチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−（２−ウンデシル−１−イミダゾリルエチル）−１，３，５−トリアジン、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール等が好ましく、特にイミダゾール、２−メチルイミダゾール、ベンゾイミダゾールが撥水膜の剥がれ防止やノズル詰まり性の観点から好ましい。
【００１５】
イミダゾール化合物の含有量は、充填液全体中０．０１〜２０質量％の範囲が好ましく、更には０．０５〜１０質量％の範囲が好ましい。０．０１質量％未満では、撥水膜を保護する効果が得られず、ノズル詰まりや吐出不良が生じ易くなる。２０質量％を超えると充填液の液温が低下した場合に、当該イミダゾール化合物が析出してしまい、撥水膜を保護する効果が得られないという不具合が生じ易くなる。
【００１６】
本発明における充填液の含水分量は、１質量％以下が好ましい。充填液中の水分量が１質量％を超えるとイミダゾール化合物の溶解力が低下し、撥水膜を保護する効果が得られないという不具合が生じ易くなる。
【００１７】
本発明の充填液においては、溶剤として、長期の不使用・保管中やプリンター移送・流通中にヘッド内部が乾燥してしまうことなく、イミダゾール化合物を溶解できる溶剤であれば特に制限なく使用できる。例えば、炭化水素類、アルコール類、エーテル類、エステル類、アセタール類、ケトン類、アルデヒド類、多価アルコール類、多価アルコール誘導体、フェノール類、含窒素化合物等が挙げられ、安全性、乾燥性の観点から必要に応じて、種々混合して用いることができる。中でもエーテル類、エステル類、多価アルコール類、多価アルコール誘導体が好ましく、更には、（ポリ）アルキレングリコール（ジ）アルキルエーテルが好ましい。（ポリ）アルキレングリコール（ジ）アルキルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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モノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、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ジブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、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ブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ペンタエチレングリコールモノメチルエーテル、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテル、ヘキサエチ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モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、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モノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジ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、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、ブチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられる。
【００１８】
これらの中でもイミダゾール化合物に対する溶解力と揮発性の点から、エチレングリコール類、ジエチレングリコール類、トリエチレングリコール類、プロピレングリコール類、ジプロピレングリコール類及びそれらの誘導体が更に好ましい。
【００１９】
更には、（ポリ）アルキレングリコール（ジ）アルキルエーテル又はその誘導体は、充填液全体の１０〜９５質量％含有していることが好ましく、２０〜９０質量％がより好ましい。（ポリ）アルキレングリコール（ジ）アルキルエーテル又はその誘導体が１０質量％未満では、ヘッド内部をインクで置換する際に、顔料や樹脂成分等が凝集する等のおそれがあり、好ましくない。更には、該充填液全体の３〜７０質量％が沸点２５０℃以上である溶剤を含有していることが充填液が減少する要因の溶剤の揮発防止の観点から好ましく、より好ましくは充填液全体の５〜６０質量％である。沸点２５０℃以上である溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ペンタエチレングリコールモノメチルエーテル、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテル、ヘキサエチレングリコールジメチルエーテル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジイソブチレート、アジピン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、グリセリルトリアセテートが挙げられる。
【００２０】
本発明の充填液においては、必要に応じて表面調整剤、粘度調整剤、ＵＶ吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、可塑剤等の添加剤を配合することができる。
【００２１】
本発明の充填液においては、ポリイミド樹脂化合物、フッ素樹脂化合物とニッケル等の金属との複合・共析膜からなる撥水膜を有する従来公知のインクジェットプリンターのヘッドに使用することができる。このようなヘッドとしては、例えば、荷重制御方式、インクオンディマンド方式、サーマルヘッドによりインクを噴出させる方式のもの等がある。本発明の充填液を排出後、これに代えて充填するインクについては、インクジェットプリンターとして用いられている公知のインクを使用することができる。例えば、染料又は顔料等の着色剤及び有機溶剤からなるインク、上記インクに更にバインダー樹脂を有するインク等が挙げられるが、本発明では、ポリ塩化ビニルシート等のフィルム基材への印字の密着性を向上するために、該基材への浸透性に優れるインクの有機溶剤としてγ−ブチロラクトンやＮ−メチル−２−ピロリドン等の複素環化合物を含有するインクに対して特に効果を発揮する。上述のように、インク中に含まれるγ−ブチロラクトンやＮ−メチル−２−ピロリドン等の複素環化合物は、その強い溶解性によりプリンターヘッドの撥水膜を侵してしまうが、本発明の充填液を用いると充填液中のイミダゾール化合物が撥水膜に配位することによって、その後充填されるインクの有機溶剤としてγ−ブチロラクトンやＮ−メチル−２−ピロリドン等の複素環化合物を使用しても撥水膜の剥がれを防止するからである。
【００２２】
したがって、インク組成物中にベンゾトリアゾール及びその誘導体からなる金属配位化合物を配合する必要がないので、低温環境下でインク中の顔料等と結合したりして該金属配位化合物が析出してノズル詰まりが生じたり、更に金属配位化合物が印刷物中に残ることによって印刷物のインク膜特性を悪化させることを防ぐことができる。
【００２３】
なお、本発明の充填液は、上記の撥水膜を有していないプリンターヘッドにも使用することができる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、実施例における「部」、「％」は重量を基準とする。
【００２５】
〔実施例１〜１１及び比較例１〕
表１に示した成分を均一に混合した後、ポアーサイズ１．０μｍのメンブランフィルターで濾過、精製し、各実施例及び各比較例に対応するインクジェットプリンター用充填液を調製した。得られた各充填液を、プリンターヘッドに撥水膜を有するラージフォーマット用インクジェットプリンターのインクタンクからインクジェットプリンターヘッドまでのインク流路内に充填し、７日間静置した。その後、流路内の充填液を排出し下記配合のインク１又は２を充填した。
【００２６】
＜インク１配合＞
・カーボンブラック（商品名：モナーク１０００、キャボット社製）  ４部
・γ−ブチロラクトン                                          １７部
（三菱化学社製）
・ジエチレングリコールジエチルエーテル                        ５８部
（商品名：ＤＥＤＧ、日本乳化剤社製）
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート            １８部
（商品名：ＰＭＡ、協和発酵ケミカル社製）
・塩化ビニル共重合体（商品名：ＶＹＨＤ、ダウ・ケミカル社製）    ３部
【００２７】
＜インク２配合＞
・カーボンブラック（商品名：モナーク１０００、キャボット社製）  ４部
・Ｎ−メチル−２−ピロリドン                                  １６部
（三菱化学社製）
・ジエチレングリコールジエチルエーテル                        ６１部
（商品名：ＤＥＤＧ、日本乳化剤社製）
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート            １６部
（商品名：ＰＭＡ、協和発酵ケミカル社製）
・塩化ビニル共重合体（商品名：ＶＹＨＤ、ダウ・ケミカル社製）    ３部
【００２８】
インクを常温常湿（２３℃／５５％ＲＨ）の環境下のプリンターヘッドに充填直後、３ヶ月後及び６ヶ月後に、ノズル詰まり性を下記のように評価した。
【００２９】
＜ノズル詰まり性＞
インクジェットプリンターで画像をポリ塩化ビニルシートに、１０時間連続的に画像を印刷し、印刷後の印字状態を目視で下記の基準で評価した。評価結果は、表１に示す。
◎：欠損がなく、全ドットが所定の位置に鮮明に着弾している。
○：欠損は生じていないが、全ドットの１％以下で所定の位置に印字できないドットがある。
×：ノズル詰まりが発生して欠損を生じ、所定の位置に印字できていない。
【００３０】
＜含水分量の測定方法＞
電量滴定式水分測定装置（商品名：ＶＡＰＯＲＩＺＥＲ  ＶＡ−０６、ＣＡ−０６、三菱化学社製）にて測定した。
【００３１】
〔実施例１１〕
実施例１において、プリンターヘッドに撥水膜を有するラージフォーマット用インクジェットプリンターのインクタンクからインクジェットプリンターヘッドまでのインク流路内に充填し、低温低湿（５℃／１５％ＲＨ）の環境下に６ヶ月間静置した以外は同様にして評価をした。
【００３２】
【表１】
2009241467.tif 000002
【００３３】
注）イミダゾール（商品名：ＩＺ、日本合成化学社製）
注）２−メチルイミダゾール（商品名：２ＭＩ、日本合成化学社製）
注）ベンゾイミダゾール（商品名：ベンゾイミダゾール、ａｌｄｒｉｃｈ社製）
【００３４】
表１に示すデータから明らかなように、実施例１〜１１の充填液で充填された撥水膜を有するプリンターヘッドは、γ−ブチロラクトンやＮ−メチル−２−ピロリドン等の複素環化合物を含有するインクジェット用インクにおいて該インク組成物中にベンゾトリアゾール及びその誘導体からなる金属配位化合物を配合していなくても、ノズル詰まりがなく、良い評価結果が得られた。更に、実施例１１から本発明の充填液を充填したプリンターヘッドを低温低湿（５℃／１５％ＲＨ）の環境下に６ヶ月間静置しても、ノズル詰まりがなく、良い評価結果が得られた。
【００３５】
一方、本発明の範囲外の充填液を用いている比較例１は、ノズル詰まりが生じ、印刷が不良となった。