インクジェットプリンタ及びインクジェットヘッド洗浄液
【課題】簡単な機構でインクジェットヘッド吐出口付近のインク汚れを除去でき、定着性樹脂の添加量を増量した水性顔料インクや、顔料濃度を高めた水性顔料インクであっても、長期にわたり安定した出射特性を維持できるインクジェットプリンタと、それに用いるインクジェットヘッド洗浄液を提供する。
【解決手段】水性顔料インクを吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッド３と、該インクジェットヘッド３の吐出口１１を洗浄する洗浄機構５Ｂを具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構５Ｂは、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェットヘッド洗浄液１６を用いて洗浄する機構を有するインクジェットプリンタ。
【解決手段】水性顔料インクを吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッド３と、該インクジェットヘッド３の吐出口１１を洗浄する洗浄機構５Ｂを具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構５Ｂは、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェットヘッド洗浄液１６を用いて洗浄する機構を有するインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド洗浄機構を備えたインクジェットプリンタとそれに用いるインクジェットヘッド洗浄液に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、微小なインク液滴を種々の作動原理により飛翔させて紙などの記録媒体に付着させ、画像・文字などの記録を行うものであるが、比較的高速、低騒音、多色化が容易である等の利点を有している。上記インクジェット記録方式では、インク、インクジェット記録媒体及びインクジェット記録装置の各分野で様々な改良が進み、現在では各種プリンター、ファクシミリ、コンピューター端末等、様々な分野に急速に普及している。特に、最近ではプリンターの高画質化が進み写真画質に到達している。
【０００３】
インクジェット記録方式で用いられるインクジェットプリンタとしては、印字速度向上のため、複数の記録素子を集積配列した記録ヘッド（以下、マルチヘッドともいう）として、インク吐出口（ノズル部）及びインク液路を複数集積したものが用いられている。更に、カラー対応として、複数個の上記構成からなる記録ヘッドを備えたものも多く用いられている。その場合、各色のインクを射出するヘッドが、主走査方向に並列に配置されるのが一般的である。
【０００４】
微小液滴を飛翔させるインクジェット記録においては、細いノズルから色材を含むインク液を記録媒体上に吐出して画像を形成する方式のため、色材の１つとして、水に可溶な水溶性染料が用いられる。この様な水系染料インクは、その吸収スペクトルがシャープであり高純度で鮮明な発色を示す。更に粒子性がなく、散乱光、反射光が発生しないので、透明性が高く色相も鮮明である等の特性を備えている。しかしながら、染料で形成した画像は、染料自身の耐久性が低いために、高い画像保存性を求められる画像を得ることができないという課題を抱えている。
【０００５】
一方、高い画像保存性を得る観点から、色材として顔料を使用する顔料インクを用いたインクジェット記録方法が知られている。水性顔料インクは、顔料を水媒体中に微粒子状態で分散してインクを調製するものであり、顔料自身が高い耐光性、耐オゾン褪色性を有しているため、得られる画像の画像保存性は、染料を用いたものに比べ著しく高めることができる。この様な特性を備えた水性顔料インクは、大判のインクジェットプリントを中心に広く使用されている。しかしながら、顔料を用いたインクでは、顔料粒子が記録媒体の中に染み込まず表面に析出する結果、形成した画像面の耐擦過性が劣るという課題を抱えているため、掲示物等で用いた場合、その使用できる期間が制限を受けたり、あるいは表面に更にラミネート加工を施して使用するという煩雑さを伴うことを余儀なくされている。
【０００６】
この様な水性顔料インクにより形成した画像の耐擦過性を向上させる手段として、水性顔料インク中に水溶性樹脂や定着性樹脂を添加する方法が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。この様な各樹脂をインク中に添加することで、確かに、形成した画像の耐擦過性向上は図れるものの、インクの液特性が大きく変化し、特に、インクジェットヘッドの吐出口（ノズル部）近傍に付着したインクが乾燥して樹脂皮膜を形成したり、あるいは形成された樹脂皮膜に更にゴミ等が付着することにより、インク出射時に出射曲がりやノズル欠を引き起こすなど、出射安定性という観点での影響が大きい。
【０００７】
一方、高速印字適性を付与し、高濃度の画像を得る観点から、吐出するインク液滴量を微小化すると共に、顔料濃度を高めたインクの検討がなされている。しかしながら、顔料濃度を高めたインクは、上記と同様に、インクジェットヘッドの吐出口近傍に付着したインクが乾燥することにより、インク出射時に出射曲がりやノズル欠を引き起こすなど、出射安定性という観点での影響が大きい。
【０００８】
上記課題に対し、インクジェットヘッドの吐出口近傍に付着したインクを除去する方法として、特定の界面活性剤を含有するｐＨが１１未満のアルカリ性の水性洗浄液を具備したインクジェットプリンタが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００９】
しかしながら、特許文献３で開示された技術の範囲では、十分にインクジェットヘッドを洗浄することが出来ないのが現状である。特に、上述したような耐擦過性向上を目的とした定着性樹脂等の添加量を増量した水性顔料インクや、顔料濃度を高めた水性顔料インクについては、インクジェットヘッドの吐出面に付着し、固化したインクを十分に洗浄するまでに至らず、早急な技術開発が望まれている。
【特許文献１】特開平１０−３１６９０７号公報
【特許文献２】特開２００７−２３１６１号公報
【特許文献３】特開平１１−２６３０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡単な機構でインクジェットヘッド吐出口付近のインク汚れを除去でき、定着性樹脂の添加量を増量した水性顔料インクや、顔料濃度を高めた水性顔料インクであっても、長期にわたり安定した出射特性を維持できるインクジェットプリンタと、それに用いるインクジェットヘッド洗浄液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【００１２】
１．水性顔料インクを吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドの吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェットヘッド洗浄液を用いて洗浄する機構を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【００１３】
２．前記洗浄機構が、前記インクジェットヘッド洗浄液を付着させたクリーニング部材を用いて、前記インクジェットヘッドの吐出口をワイピングする機構であることを特徴とする前記１に記載のインクジェットプリンタ。
【００１４】
３．前記インクジェットヘッド洗浄液が含有する表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤が、アルキレングリコールモノエーテル類及びアルカンジール類から選ばれる少なくとも１種の有機溶剤であることを特徴とする前記１または２に記載のインクジェットプリンタ。
【００１５】
４．前記水性顔料インクから構成されるインクセットが、少なくともイエロー顔料インク、マゼンタ顔料インク、シアン顔料インク及びブラック顔料インクから構成され、少なくとも１色の水性顔料インクは、インク全質量に対する顔料固形分量が６．０質量％以上で、かつ総樹脂固形分量が６．０質量％以上であることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【００１６】
５．画像形成時に、前記記録媒体を加熱する加熱機構を有することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【００１７】
６．前記１〜５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタに用いるインクジェットヘッド洗浄液であって、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有することを特徴とするインクジェットヘッド洗浄液。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、簡単な機構でインクジェットヘッド吐出口付近のインク汚れを除去でき、定着性樹脂の添加量を増量した水性顔料インクや、顔料濃度を高めた水性顔料インクであっても、長期にわたり安定した出射特性を維持できるインクジェットプリンタと、それに用いるインクジェットヘッド洗浄液を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２０】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、水性顔料インクを吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッドと、該インクジェット記録ヘッドの吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェットヘッド洗浄液を用いて洗浄する機構を有することを特徴とするインクジェットプリンタにより、インクジェットヘッド吐出口付近のインク汚れを除去でき、定着性樹脂の添加量を増量した水性顔料インクや、顔料濃度を高めた水性顔料インクであっても、長期にわたり安定した出射特性を維持できるインクジェットプリンタを実現できることを見出し、本発明に至った次第である。
【００２１】
以下、本発明の詳細について説明する。
【００２２】
《インクジェットプリンタ》
はじめに、本発明のインクジェットプリンタの構成及び洗浄機構の詳細について説明する。
【００２３】
〔インクジェットプリンタ〕
本発明のインクジェットプリンタで、水性顔料インク（以下、単にインクともいう）を吐出して画像形成を行う際に、使用するインクジェットヘッド（以下、単にヘッドともいう）はオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも適用することができる。
【００２４】
また、吐出方式としては、電気−機械変換方式（シングルキャビティ型、ダブルキャビティ型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）等何れの吐出方式を用いても構わないが、本発明の好ましい態様では、顔料固形分、樹脂固形分ともに高いインクを用いて高濃度かつ高い定着性を有するが画像を形成するため、ピエゾ方式のほうが好ましい。
【００２５】
本発明のインクジェットプリンタは、主に、水性顔料インクを吐出して画像形成するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドのインク吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェット洗浄液（以下、単に洗浄液ともいう）を用いて洗浄するプロセスを含むことを特徴とするインクジェットプリンタである。
【００２６】
インクジェットヘッドはキャリッジに搭載され、キャリッジがレール上を移動するいわゆるシャトルタイプが種々のサイズの記録媒体に適応できることで好ましい。インクジェットヘッドが移動しうる範囲に、少なくともキャップを配した部分、記録媒体を配してプリントする印字部分及び、インクジェットヘッド洗浄機構を配することが好ましい態様である。さらに、ヘッド交換などを行うためのメンテナンス部分を配することが好ましい。
【００２７】
以下、図を用いて、本発明のインクジェットプリンタの詳細について述べるが、本発明は例示する図に記載の構成のみに限定されるものではない。
【００２８】
図１は、インクジェットプリンタの主要構成の一例を示す概略斜視図である。
【００２９】
インクジェットプリンタ１は、記録媒体２にインクを吐出し印字を行うものであり、その印字を行う部分の主要構成として、図１に示すように、記録媒体２を印字時に前方へ搬送させる搬送手段（図示省略）と、記録媒体２にインクを吐出するインクジェットヘッド（ヘッド）３と、複数色毎のインクジェットヘッド３を収納するキャリッジ４と、インクジェットヘッド３のメンテナンスを行う吸引キャップ５Ａと、本発明に係る洗浄機構５Ｂを有するメンテナンスユニット５と、印字時或いはメンテナンス時等にキャリッジ４を主走査方向（矢印Ａ）に沿って案内するガイドレール６と、前記キャリッジ４の待機所となる保湿キャップ８を有するホームポジション７と、これら各部の制御を行う制御部（図示省略）とを備えている。Ｃはインクカートリッジ、インクカートリッジＣから送られた各インクは一旦サブタンクＴに蓄えられたうえ、供給弁Ｖを通して、インク供給路Ｐを通って記録ヘッドに送られる構成となっている。
【００３０】
記録媒体の搬送手段は、印字時において、キャリッジ４の動作にタイミングを合わせて、記録媒体２を印字領域９上で搬送し、印字の終了に応じて、記録媒体２は印字領域から下方（矢印Ｂ）に向かって搬送される。
【００３１】
ホームポジション７には、記録ヘッドのノズル面を保湿する保湿キャップ８が、記録ヘッド３と同数設けられており、キャリッジ４の待機中においては、記録ヘッド３のノズル面を覆って密閉している。
【００３２】
加えて、本発明のインクジェットプリンタにおいては、様々な特性からなる記録媒体に対して、インク混じりを抑制する目的から、プリントする記録媒体を予め加熱する、あるいはプリント時に記録媒体を加熱する機構を備えることが好ましい態様の１つである。
【００３３】
図２は、インクジェットプリンタのメンテナンス工程及び印字工程の一例を示す概略図である。
【００３４】
図２のａ）において、休止状態にあるキャリッジ４に搭載されたインクジェットヘッド３は、メンテナンスユニット５上の吸引キャップ５Ａが装着された状態にあり、吸引キャップ５Ａはインクジェットヘッド３をキャップして、外気と接触している吐出口にあるインクの乾燥を防止する機構になっている。加えて、吸引キャップ５Ａはサクション機能を備えており、吐出口より一定量のインクをインクジェットヘッド３から吸い出すこともできる。
【００３５】
メンテナンスユニット５には、複数の吸引キャップ５Ａ群に隣接した位置に洗浄機構５Ｂが設けられており、図２のｂ）に示すように、印字前のインクジェットヘッド３を、例えば、ゴム製のワーピングブレードを用い、本発明に係るインクジェット洗浄液を保持した状態で、吐出口の洗浄を行う。なお、詳細な洗浄方法に関しては、後述する。
【００３６】
上記の吐出口の洗浄操作が完了したキャリッジ４は、図２のｃ）に示す様に、ガイドレール６により、印字位置に移動した後、記録媒体２上にインクを吐出して、画像形成を行う。この時、本発明においては、記録媒体搬送部の下部に、記録媒体を加熱するヒーターＨを設置し、必要に応じて記録媒体背面より加熱処理を施すことが好ましい。
【００３７】
〔洗浄機構〕
本発明のインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したプリンターであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェット洗浄液を用いて洗浄するプロセスを含むことを特徴とするのである。
【００３８】
本発明で規定する構成からなる洗浄機構を用いることにより、本発明の効果が発現するメカニズムは明らかにはなっていないが、以下のように推測している。
【００３９】
水性顔料インク、特に、顔料濃度が高い水性顔料インク、あるいは樹脂成分が多い水性顔料インクを用いる場合、インクジェットヘッドに付着し、乾燥したインク皮膜を除去するには、２つの機能が必要と考えられる。１つは、インクジェットヘッド部材とインク皮膜の界面に作用し、インク皮膜を浮かす役割である。通常、インクジェットヘッドの吐出口付近は、インクをはじきやすくするための撥水コーティングが施されており、そのため、吐出口近傍はインクが付着しにくい状態にあるが、一端インクが付着して乾燥すると、洗浄液がインクジェットヘッド部材とインク皮膜の界面に侵入しにくいためか、除去しにくい。本発明のインクジェット洗浄液の洗浄効果が大きいのは、表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤を用いたことで、短時間の接触でも効果的にインクジェットヘッド部材とインク皮膜の界面に浸透するためと考えている。同様の効果は、界面活性剤を用いることによっても期待はできるが、その効果は十分とは言えず、また洗浄液の界面活性剤がヘッドに残留しやすく、インク皮膜等を吐出口から除去した後、射出性等に影響を与える場合があり好ましくない。
【００４０】
もう一つの機能は、インク中の樹脂を再溶解あるいは再分散する機能である。インクジェットヘッド部材からインク汚れを除去するとき、同時にインク皮膜成分を溶解または分散することは、インクジェットヘッドへの再付着を防止する効果も期待でき好ましい。また、ワイピングを行う場合でも、固形分をそのまま除去するほどの力を付与しなくても、その場合、汚れを溶解力により液状に戻すことで完全に除去できると思われる。その意味でも、インク中の樹脂を再溶解あるいは再分散する機能が重要である。
【００４１】
本発明に係る洗浄機構において、インクジェット洗浄液を用いてインクジェットヘッドを洗浄するプロセスは特に限定されないが、１）洗浄液をヘッド吐出口に付与するプロセス、２）ヘッド吐出口に付着したインク成分を除去するプロセスの両方を含むことが好ましい。特に、インクジェット洗浄液の付着した部材にてヘッドをワイピングする方法は、装置が簡単でかつ洗浄効果が大きく好ましい。ワイピング部材は、ゴムなどの樹脂部材を好ましく用いることができ、例えば、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリイソブチレンゴムなどを用いることができる、なかでもＥＰＤＭが好ましい。
【００４２】
図３は、本発明の洗浄機構による吐出口の洗浄プロセスの一例を示す模式図である。
【００４３】
本発明においては、図３に記載の洗浄機構を用いて、図２のｂ）の位置に移動したインクジェットヘッド３に対し、本発明に係る洗浄機構により、インク吐出面をクリーニングブレートを用いたワイピングにより洗浄を施すことが好ましい態様の１つである。
【００４４】
図３において、インクジェットヘッド３は、インク貯留部１０とそれを吐出する吐出口１１を有し、吐出面には撥水プレート１２が設けられている。一方、洗浄機構５Ｂは、洗浄液容器１３中に本発明に係るインクジェット洗浄液１６が充填されており、インクジェット洗浄液１６中には、回転軸１４に取り付けられたブレード状のワイピング部材１５が設置されている。
【００４５】
このワイピング部材１５は、回転軸１４の回転により、ポジションＰ１〜Ｐ７まで回転をしながら移動していく。ポジションＰ１、Ｐ２はインクジェット洗浄液１６中を移動し、液外に移動する時にインクジェット洗浄液１３を同伴しながら回転し、ポジションＰ３でインクジェットヘッド下部に接触を開始し、撥水ブレード１２に付着したインク皮膜を、剥離あるいは溶解して、撥水プレート１２面の洗浄を行う。洗浄が終了したワイピング部材１５は、ポジションＰ７で再び液中に浸漬して、インクジェット洗浄液１６により、ワイピング部材１５に付着したインク皮膜等を溶解、除去した後、ポジションＰ１に戻る。
【００４６】
図３においては、回転軸１４の１枚のブレード状のワイピング部材１５を取り付けた例を示したが、一定の間隔をおいて、２枚、３枚、４枚等の複数枚設置した構成を取っても良い。
【００４７】
（インクジェットヘッド洗浄液）
次いで、本発明に係る洗浄機構に適用するインクジェット洗浄液について説明する。
【００４８】
本発明に係る洗浄液は、塩基成分を含有しておりインク中に使用される酸成分含有樹脂の再溶解もしくは再分散に効果的である。
【００４９】
本発明に係る洗浄液は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有することを必須の要件とする。
【００５０】
インクジェットプリンタに適用する洗浄液に求められる機能としては、長期間にわたり安定して洗浄能力を維持し、かつ洗浄後のインクジェットヘッドの射出特性に影響を与えないことが重要である。
【００５１】
本発明に係る洗浄液においては、表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤を含有することを１つの特徴とするが、表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤としては、アルキレングリコールモノエーテル類あるいはアルカンジオール類が好ましい。
【００５２】
本発明に係る洗浄液に好適に用いることができるアルキレングリコールモノエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル（２８．２）、エチレングリコールモノブチルエーテル（２７．４）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（３１．８）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（３３．６）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（３２．１）、プロピレングリコールモノプロピルエーテル（２５．９）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（２８．８）、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル（３０．０）等が挙げられる。なお、括弧内の数値は表面張力値（ｍＮ／ｍ）を表す。
【００５３】
また、本発明に係る洗浄液に好適に用いることができるアルカンジオール類としては、１，２−アルカンジオール類が好ましく、例えば、１，２−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（２８．１）、１，２−ヘプタンジオール等が挙げられる。
【００５４】
上記各溶剤の中でも、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類が好ましく、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが、特に好ましい。
【００５５】
本発明において、溶剤の表面張力の測定方法としては、一般的な界面化学、コロイド化学の参考書等において述べられているが、例えば、新実験化学講座第１８巻（界面とコロイド）、日本化学会編、丸善株式会社発行：Ｐ．６８〜１１７を参照することができ、具体的には、輪環法（デュヌーイ法）、垂直板法（ウィルヘルミー法）を用いて求めることができる。本発明では、具体的には、表面張力は、表面張力計ＣＢＶＰ式Ａ−３型（協和科学株式会社）を用いて測定した。
【００５６】
また、本発明に係る洗浄液は、表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と共に塩基性化合物を含有することを特徴とする。
【００５７】
本発明に適用可能な塩基性化合物としては、無機塩基化合物でも有機塩基化合物でもよいが、有機塩基化合物を用いることがより好ましい。
【００５８】
無機塩基化合物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化物や、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの炭酸塩、炭酸水素カリウムや、炭酸水素ナトリウムなどの重炭酸塩を用いることができる。
【００５９】
有機塩基化合物としては、アンモニア、アルカノールアミン類、アルキルアミン類等を用いることができる。
【００６０】
有機塩基化合物としては、アンモニア、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエタノール、Ｎ−メチル−ジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエタノールなどを用いることができる。
【００６１】
中でも、アンモニア、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエタノール、Ｎ−メチル−ジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエタノールを好ましく用いることができる。
【００６２】
本発明に係る洗浄液には、必要に応じて、その他の添加剤、例えば、界面活性剤、保湿剤、防培剤などを添加しても良い。
【００６３】
《水性顔料インク》
次いで、本発明のインクジェットプリンタに適用する水性顔料インクの構成について説明する。
【００６４】
本発明のインクジェットプリンタに適用する水性顔料インクとしては、特に制限はないが、本発明に係る洗浄機構による効果を十分に発揮できる観点から、少なくともイエロー顔料インク、マゼンタ顔料インク、シアン顔料インク及びブラック顔料インクの４色顔料インクから構成されるインクセットを用い、少なくとも１色の水性顔料インクが、インク全質量に対する顔料固形分量が６．０質量％以上で、かつ総樹脂固形分量が６．０質量％以上であることが好ましい。その中でも、特に、ブラック顔料インクの顔料固形分が６．０％以上であることが好ましい。
【００６５】
（顔料）
本発明に用いることができる顔料としては、水系で安定に分散できるものであれば特に制限はなく、例えば、顔料単体の他、高分子樹脂により分散した顔料分散体、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料、顔料表面を修飾し、分散樹脂を用いなくても分散可能な自己分散顔料等を挙げることができる。特に、インクの保存性を重視する場合は、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料を選択することが好ましい。
【００６６】
高分子樹脂により分散した顔料分散体を用いる場合、高分子樹脂としては水溶性のものを用いることができる。水溶性樹脂として好ましく用いられるのは、例えば、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体等のような水溶性樹脂等を挙げることができる。
【００６７】
顔料の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を用いることができる。
【００６８】
本発明に係る顔料分散体の粗粒分を除去する目的で遠心分離装置を使用すること、フィルターを使用することも好ましく用いられる。
【００６９】
また、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料を用いる場合、水不溶性樹脂とは弱酸性乃至弱塩基性の範囲の水に対して不溶な樹脂であり、好ましくはｐＨ４乃至１０の水溶液に対する溶解度が２％未満の樹脂である。
【００７０】
このような樹脂としては、アクリル系、スチレン−アクリル系、アクリロニトリル−アクリル系、酢酸ビニル系、酢酸ビニル−アクリル系、酢酸ビニル−塩化ビニル系、ポリウレタン系、シリコン−アクリル系、アクリルシリコン系、ポリエステル系、エポキシ系の各樹脂を挙げることができる。
【００７１】
また、樹脂として疎水性モノマーと親水性モノマーとを共重合した樹脂を用いることができる。
【００７２】
疎水性モノマーとしては、アクリル酸エステル（アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等）、メタクリル酸エステル（メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル等）、スチレン等が挙げられる。
【００７３】
親水性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド等が挙げられ、アクリル酸のような酸性基を有するものは、重合後に塩基で中和したものを好ましく用いることができる。
【００７４】
樹脂の分子量としては、平均分子量で３０００から５０００００のものを用いることができる。好ましくは７０００から２０００００のものを用いることができる。樹脂のＴｇは、−３０℃から１００℃程度のものを用いることができる。好ましくは−１０℃から８０℃程度のものを用いることができる。
【００７５】
重合方法としては、溶液重合、乳化重合を用いることができる。重合は予め顔料と別途合成してもよいし、顔料を分散した系ないにモノマーを供給して、重合してもよい。
【００７６】
顔料を樹脂で被覆する方法としては公知の種々の方法を用いることができるが、好ましくは展相乳化法や酸析法の他に顔料を重合性界面活性剤を用いて分散し、そこへモノマーを供給し、重合しながら被覆する方法から選択することがよい。より好ましい方法としては、水不溶性樹脂をメチルエチルケトン等の有機溶剤に溶解し、更に塩基にて樹脂中の酸性基を部分的、もしくは完全に中和後、顔料及びイオン交換水を添加し、分散した後、有機溶剤を除去、必要に応じて加水し、調製する製造方法が好ましい。
【００７７】
顔料と樹脂の質量比率は、顔料／樹脂比で１００／４０から１００／１５０の範囲で選択することができる。特に画像耐久性と射出安定性やインク保存性が良好なのは１００／６０から１００／１１０の範囲である。
【００７８】
水不溶性樹脂で被覆された顔料粒子の平均粒子径は、８０乃至１５０ｎｍ程度がインク保存安定性、発色性の観点から好ましい。
【００７９】
また、自己分散顔料としては表面処理済みの市販品を用いることもでき、例えば、ＣＡＢＯ−ＪＥＴ２００、ＣＡＢＯ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）、ボンジェットＣＷ１（オリエント化学工業（株）製）等を挙げることができる。
【００８０】
本発明に使用できる顔料としては、従来公知の有機及び無機顔料が使用できる。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。
【００８１】
具体的な有機顔料を以下に例示する。
【００８２】
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。
【００８３】
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられる。
【００８４】
グリーンまたはシアン用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
【００８５】
（樹脂成分）
本発明に係る水性顔料インクにおいては、記録媒体への定着性を高め、耐擦性、接着性、耐水性などを高めるため、樹脂成分を含有することが好ましい。
【００８６】
樹脂成分としては、従来から用いられている顔料分散用樹脂として用いても良いし、インク調製時に追加添加したものでもよい。
【００８７】
本発明においては、少なくとも１色の水性顔料インクが、樹脂成分固形分としてインク中に６．０質量％以上含有することが、定着性を高める上で好ましい。
【００８８】
本発明でいう樹脂成分とは、水溶性樹脂であっても水分散性樹脂であってもよく、両者を併用しても良い。
【００８９】
水溶性樹脂としては、樹脂中に疎水性成分と親水性成分をあるバランスで有するものを設計して用いる。この際、親水性成分としてはイオン性のもの、ノニオン性のものどちらを用いてもよいが、より好ましくはイオン性のものであり、更に好ましくはアニオン性のものである。特に、アニオン性のものを揮発可能な塩基成分で中和することで水溶性を付与したものが好ましい。特に、インク溶解性樹脂の少なくとも１種は酸性基としてカルボキシル基またはスルホン酸基を有しており、且つ酸価が８０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、３００ｍｇＫＯＨ／ｇ未満である樹脂が好ましい。酸価としては、９０ｍｇＫＯＨ／ｇ乃至２００ｍｇＫＯＨ／ｇ程度のものを用いる。
【００９０】
酸価とは、樹脂１ｇ中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数である。
【００９１】
このような樹脂としては、例えば、アクリル系、スチレン−アクリル系、アクリロニトリル−アクリル系、酢酸ビニル−アクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系の各樹脂を挙げることができ、特に、アクリル共重合体及びスチレン−アクリルが好ましい。
【００９２】
疎水性モノマーとしては、例えば、アクリル酸エステル（例えば、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等）、メタクリル酸エステル（例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル等）、スチレン等が挙げられる。
【００９３】
親水性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド等が挙げられ、アクリル酸のような酸性基を有するものは、重合後に塩基で中和したものを好ましく用いることができる。
【００９４】
樹脂の分子量としては、平均分子量で３０００から３００００のものを用いることができる。好ましくは７０００から２００００のものを用いることができる。
【００９５】
樹脂のＴｇは−３０℃から１００℃程度のものを用いることができる。好ましくは−１０℃から８０℃程度のものを用いることができる。
【００９６】
重合方法としては、溶液重合を用いることが好ましい。
【００９７】
樹脂の酸性モノマー由来の酸性基は部分的、あるいは完全に塩基成分で中和することが好ましい。この場合の中和塩基としては、アルカリ金属含有塩基、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等や、アミン類（アンモニア、アルカノールアミン、アルキルアミン等を用いることができる）を用いることができる。特に、沸点が２００℃未満のアミン類で中和することは、画像耐久性向上の観点から特に好ましい。
【００９８】
本発明のインクは水溶性樹脂の他に水分散性樹脂を併用してもよい。特に、Ｔｇが２０−８０℃の水分散性樹脂を、水溶性樹脂より少ない量添加することは、いっそうの耐擦性向上する上で好ましい。
【００９９】
水性顔料インクは、普通紙やインク吸収層を具備したインクジェット専用紙はもとよりインク吸収性層のない、コート紙やフィルムなどの樹脂素材や布帛、皮革素材などにもプリントできるものが好ましい。このような機能を持つためにも、樹脂成分固形分としてインク中に６．０質量％以上含有することがこのましい。
【０１００】
（インクの表面張力）
本発明に係るインクにおいては、表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の有機溶剤を１０質量％から３０質量％含有することが好ましい。印刷用コート紙、フィルム基材、樹脂材料、布帛などさまざまな媒体にプリントした場合、十分にインク混じりが防止でき、布帛では繊維にそったにじみをいっそう抑えることが出来好ましい。
【０１０１】
本発明に係るインクの表面張力は、２３〜３０ｍＮ／ｍの範囲に調整することが好ましい。インクの表面張力を上記の範囲に調整する手段としては、表面張力３５ｍＮ／ｍ未満の有機溶剤を１０％から３０％含有させ、さらに、シリコン系もしくはフッ素系の界面活性剤を添加することで調整することができる。この様な表面張力値とすることにより、プラスチックフィルムなどの記録媒体に対しても、インク混じりを抑制してプリントすることができる。シリコン系の界面活性剤としては、好ましくはポリエーテル変性ポリシロキサン化合物があり、例えば、信越化学工業製のＫＦ−３５１Ａ、ＫＦ−６４２やビッグケミー製のＢＹＫ３４７、ＢＹＫ３４８などが挙げられる。
【０１０２】
フッ素系界面活性剤は、通常の界面活性剤の疎水性基の炭素に結合した水素の代わりに、その一部または全部をフッ素で置換したものを意味する。この内、分子内にパーフルオロアルキル基を有するものが好ましい。
【０１０３】
フッ素系の界面活性剤の内、ある種のものは大日本インキ化学工業社からメガファック（Ｍｅｇａｆａｃ）Ｆなる商品名で、旭硝子社からサーフロン（Ｓｕｒｆｌｏｎ）なる商品名で、ミネソタ・マイニング・アンド・マニファクチュアリング・カンパニー社からフルオラッド（Ｆｌｕｏｒａｄ）ＦＣなる商品名で、インペリアル・ケミカル・インダストリー社からモンフロール（Ｍｏｎｆｌｏｒ）なる商品名で、イー・アイ・デュポン・ネメラス・アンド・カンパニー社からゾニルス（Ｚｏｎｙｌｓ）なる商品名で、またファルベベルケ・ヘキスト社からリコベット（Ｌｉｃｏｗｅｔ）ＶＰＦなる商品名で、それぞれ市販されている。
【０１０４】
（その他の添加剤）
本発明に係る水性顔料インクには、必要に応じて、吐出安定性、記録ヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、粘度調整剤、表面張力調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができる。
【０１０５】
《記録媒体》
本発明に係る水性顔料インクは、ポリ塩化ビニルシート等の非吸収性記録媒体、普通紙、コート紙、インクジェット専用紙等に印字するのに適している。
【０１０６】
非吸収性記録媒体としては、高分子シート、ボード（軟質塩ビ、硬質塩ビ、アクリル板、ポリオレフィン系等）、ガラス、タイル、ゴム、合成紙等が挙げられる。
【０１０７】
低吸収もしくは吸収性記録媒体としては、種々の布帛（綿、絹、毛、ポリエステル等）、普通紙（コピー紙、印刷用普通紙）、コート紙、アート紙、インクジェット専用紙、インクジェット光沢紙、ダンボール、木材等が挙げられる。
【実施例】
【０１０８】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
【０１０９】
《顔料分散体の調製》
〔顔料分散体１の調製〕
（シアン顔料分散体１の調製）
顔料分散剤としてスチレン−アクリル酸共重合体（ジョンクリル６７８、分子量：８５００、酸価：２１５ｍｇＫＯＨ／ｇ）４．５部、ジメチルアミノエタノール１．３部、イオン交換水８０．７部を７０℃で攪拌混合して溶解した。
【０１１０】
次いで、上記溶液に、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を１５部添加してプレミックスした後、０．５ｍｍのジルコニアビーズを体積率で５０％充填したサンドグラインダーを用いて分散し、シアン顔料の含有量が１５％のシアン顔料分散体１を調製した。
【０１１１】
（イエロー顔料分散体１、マゼンタ顔料分散体１、ブラック顔料分散体１の調製）
上記シアン顔料分散体の調製において、シアン顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３に代えて、イエロー顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー−７４、マゼンタ顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、ブラック顔料としてカーボンブラックをそれぞれ用いる以外は同様にして、イエロー顔料分散体１、マゼンタ顔料分散体１、ブラック顔料分散体１を調製した。
【０１１２】
〔顔料分散体２の調製〕
上記シアン顔料分散体１、イエロー顔料分散体１、マゼンタ顔料分散体１、ブラック顔料分散体１の調製において、各顔料の添加量を１８部に変更した以外は同様にして、顔料分散体２（シアン顔料分散体２、イエロー顔料分散体２、マゼンタ顔料分散体２、ブラック顔料分散体２）を調製した。
【０１１３】
〔顔料分散体３の調製〕
上記シアン顔料分散体１、イエロー顔料分散体１、マゼンタ顔料分散体１、ブラック顔料分散体１の調製において、各顔料の添加量を１５．８部に変更した以外は同様にして、完了分散体３（シアン顔料分散体３、イエロー顔料分散体３、マゼンタ顔料分散体３、ブラック顔料分散体３）を調製した。
【０１１４】
《水溶性樹脂の調製》
〔水溶性樹脂１の調製〕
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン５０ｇを加え、窒素バブリングしながら、７５℃に加温した。
【０１１５】
そこへ、メタクリル酸ｎ−ブチル８０ｇ、アクリル酸２０ｇ、メチルエチルケトン５０ｇ、重合開始剤（アゾビスイソブチロニトリル、ＡＩＢＮ）５００ｍｇの混合物を滴下ロートより３時間かけ滴下した。滴下後さらに６時間、加熱還流した。放冷後、減圧下加熱しメチルエチルケトンを留去して重合物残渣を得た。
【０１１６】
イオン交換水４５０ｍｌに対して、モノマーとして添加したアクリル酸の１．０５倍モル相当の水酸化ナトリウムを溶解し、そこへ上記重合物残渣を溶解した。イオン交換水で濃度を調整し、水溶性樹脂の含有量が２０％である水溶性樹脂１（酸価：１１７ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量：６万）の水溶液を得た。
【０１１７】
〔水溶性樹脂２の調製〕
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン５０ｇを加え、窒素バブリングしながら、７５℃に加温した。
【０１１８】
そこへ、メタクリル酸ｎ−ブチル８０ｇ、アクリル酸２０ｇ、メチルエチルケトン５０ｇ、重合開始剤（ＡＩＢＮ）５００ｍｇからなる混合物を、滴下ロートより３時間かけ滴下した。滴下後、さらに６時間加熱還流した。放冷後、減圧下で加熱し、メチルエチルケトンを留去して重合物残渣を得た。
【０１１９】
イオン交換水４５０ｍｌに対して、モノマーとして添加したアクリル酸の１．０５倍モル相当のジメチルアミノエタノールを溶解し、そこへ上記重合物残渣を添加して溶解した。次いで、イオン交換水で濃度を調整し、水溶性樹脂の含有量が２０％である水溶性樹脂２（酸価：１１７ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量：６万）の水溶液を得た。
【０１２０】
《インクセットの調製》
〔インクセット１の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク１、マゼンタ顔料インク１、シアン顔料インク１及びブラック顔料インク１からなるインクセット１を調製した。
【０１２１】
（各色水性顔料インクの調製）
各顔料分散体１
顔料 固形分５．０質量％
顔料分散剤樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体） 固形分１．５質量％
水溶性樹脂１ 固形分１．０質量％
プロピレングリコール（ＰＧ） １０．０質量％
グリセリン（Ｇｌｙ） １５．０質量％
オルフィンＥ１０１０（アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製）
０．５質量％
イオン交換水を加えて全量１００部に調製し、５μｍのフィルターによりろ過を行った。
【０１２２】
〔インクセット２の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク２、マゼンタ顔料インク２、シアン顔料インク２及びブラック顔料インク２からなるインクセット２を調製した。
【０１２３】
（各色水性顔料インクの調製）
各顔料分散体２
顔料 固形分６．０質量％
顔料分散剤樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体） 固形分１．５質量％
水溶性樹脂１ 固形分３．５質量％
プロピレングリコール（ＰＧ） １０．０質量％
グリセリン（Ｇｌｙ） １５．０質量％
オルフィンＥ１０１０（アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製）
０．５質量％
イオン交換水を加えて全量１００部に調製した。
【０１２４】
〔インクセット３の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク３、マゼンタ顔料インク３、シアン顔料インク３及びブラック顔料インク３からなるインクセット３を調製した。
【０１２５】
（各色水性顔料インクの調製）
各顔料分散体２
顔料 固形分６．０質量％
顔料分散剤樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体） 固形分１．５質量％
水溶性樹脂１ 固形分４．５質量％
プロピレングリコール（ＰＧ） １０．０質量％
グリセリン（Ｇｌｙ） １５．０質量％
オルフィンＥ１０１０（アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製）
０．５質量％
イオン交換水を加えて全量１００部に調製した。
【０１２６】
〔インクセット４の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク４、マゼンタ顔料インク４、シアン顔料インク４及びブラック顔料インク４からなるインクセット４を調製した。
【０１２７】
（各色水性顔料インクの調製）
各顔料分散体２
顔料 固形分６．０質量％
顔料分散剤樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体） 固形分１．５質量％
水溶性樹脂２ 固形分４．５質量％
プロピレングリコール（ＰＧ） １０．０質量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＢＥ） １５．０質量％
ＢＹＫ３４７（ポリエーテル変性ポリシロキサン化合物、ビッグケミー社製）
０．５質量％
イオン交換水を加えて全量１００部に調製した。
【０１２８】
〔インクセット５の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク５、マゼンタ顔料インク５、シアン顔料インク５及びブラック顔料インク５からなるインクセット５を調製した。
【０１２９】
（各色水性顔料インクの調製）
各顔料分散体３
顔料 固形分７．０質量％
顔料分散剤樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体） 固形分２．０質量％
水溶性樹脂２ 固形分８．０質量％
プロピレングリコール（ＰＧ） ５．０質量％
グリセリン（Ｇｌｙ） ２．０質量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＢＥ） １５．０質量％
ＢＹＫ３４７（ポリエーテル変性ポリシロキサン化合物、ビッグケミー社製）
０．５質量％
イオン交換水を加えて全量１００部に調製した。
【０１３０】
【表１】
【０１３１】
《洗浄液の調製》
〔洗浄液１の調製〕
ＤＥＧＢＥとイオン交換水とを下記の比率で混合して、洗浄液１を調製した。
【０１３２】
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＢＥ） ５．０質量％
水 ９５．０質量％
〔洗浄液２〜１４の調製〕
表２に記載の溶剤、塩基性化合物を混合して、イオン交換水で１００質量％に仕上げて、洗浄液２〜１４を調製した。
【０１３３】
【表２】
【０１３４】
なお、表２に略称で記載した各添加剤の詳細は、以下の通りである。
【０１３５】
〈溶剤〉
ＤＥＧＢＥ：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
ＴＥＧＢＥ：トリエチレングリコールモノブチルエーテル
ＤＥＧＥＥ：ジエチレングリコールモノエチルエーテル
１，２−ＨＤ：１，２−ヘキサンジオール
〈塩基性化合物〉
ＤＭＡＥ：ジメチルアミノエタノール
〈界面活性剤〉
Ｅ１０１０：オルフィンＥ１０１０、アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製
《インクジェットプリンタ》
〔インクジェットプリンタ１の作製〕
駆動周波数１０ｋＨｚ、インク液滴量１４ｐｌ、１色当たりのノズル数１２８、ノズル密度１８０ｄｐｉ（ｄｐｉは２．５４ｃｍあたりのドット数を示す）で、最大記録密度７２０×７２０ｄｐｉのインクジェットヘッドを４基搭載し、それぞれにインクセット１を構成する４色の水性顔料インク１を充填した図１に記載のインクジェットプリンタを用いた。
【０１３６】
インクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド搭載のキャリッジの片端に、ヘッドキャップを具備し、プリント休止時はインクジェットヘッドにキャップをして乾燥を防ぐ機構となっている。キャップ部に隣接する部位には、図３に記載の洗浄機構を備えている。洗浄機構は、回転軸にワイピング部材としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）製のブレードを１枚装備し、図３に示すように洗浄液１が充填されている。
【０１３７】
〔インクジェットプリンタ２〜２３の作製〕
上記インクジェットプリンタ１において、インクセットの種類と洗浄液の種類の組み合わせを、表３に記載の様に変更した以外は同様にして、インクジェットプリンタ２〜２３を準備した。
【０１３８】
《インクジェットプリンタの評価》
〔洗浄性の評価〕
上記インクジェットプリンタ１〜２３を用いて、全ノズルが正常に射出していることをノズルチェックパターン印字にて確認した後、スーパーファイン専用紙（セイコーエプソン社製）に、１００ｃｍ幅×１００ｃｍ幅のフルカラー画像を５枚連続でプリントした（７２０ｄｐｉ×７２０ｄｐｉ）。この間、クリーニング、メンテナンスは実施しなかった。次いで、キャップポジションにインクジェットヘッドを待機させ、キャップしない状態で１０分間放置した後、１００ｃｍ幅×１００ｃｍ幅のフルカラー画像を１枚プリントした後、すぐにノズルチェックパターン印字した結果、各インクジェットプリンタ共に、欠パターンが数箇所認められ、インクジェットヘッドの吐出口付近を観察すると、インク跡がところどころ見られた。
【０１３９】
次いで、洗浄機構を用いて、各洗浄液にるワイピングを行った。１インクジェットヘッドにつき、ワイピングを５回行った。この後、ノズルチェックパターン印字を行い、欠パターンの有無を確認した。確認後、まだ欠パターンがあるものは、キャップのサクション機能を使用してインクサクションを行った後、再度ワイピングを行った。
【０１４０】
上記ワイピング操作による洗浄結果を、下記の基準に従って評価し、これを洗浄性の尺度とした。
【０１４１】
５：１回目のワイピングで、ノズル欠は解消される
４：１回目のワイピングではノズル欠は解消されないが、２回目のワイピングでノズル欠はなくなる
３：２回目のワイピングではノズル欠は解消されないが、３回目のワイピングでノズル欠はなくなる
２：３回目のワイピングではノズル欠は解消されないが、４回目のワイピングでノズル欠はなくなる
１：４回目のワイピングでもノズル欠は解消されず、洗浄液を軟性ポリウレタン樹脂（商品名：ルビセル、東洋ポリマー（株）製）に付着させ、インクジェットヘッドの吐出面を直接手で洗浄して、ノズル欠がなくなった。
【０１４２】
〔印字画像の評価〕
（耐擦過性の評価）
上記洗浄性の評価と同様にして、１００ｃｍ幅×１００ｃｍ幅のフルカラー画像を形成した後、各色画像面を、綿布（カナキン３号）を用いて９Ｎの荷重をかけながら２０往復させて画像面を擦り、綿布への画像の転写状態を目視観察し、下記の基準に従って耐擦過性を評価した。
【０１４３】
５：２０往復擦っても、綿布の着色はほとんど認められない
４：２０往復擦ると綿布の着色は見られるが、１５往復では極僅かである
３：１５往復擦ると綿布の着色は見られるが、１０往復では極僅かである
２：１０往復擦ると綿布の着色は見られるが、５往復では極僅かである
１：５往復でも綿布の着色が認められる
（耐水性の評価）
上記洗浄性の評価と同様にして、１００ｃｍ幅×１００ｃｍ幅のフルカラー画像を形成した後、各色画像試料を、２５℃のイオン交換水に１時間浸漬し、その後、イオン交換水より引き上げて、吊した状態で乾燥を行った。各工程での形成画像の滲み状態を目視観察し、下記の基準に従って耐水性を評価した。
【０１４４】
５：２５℃のイオン交換水に１時間浸漬した直後に、形成画像面を綿布（カナキン３号）で擦っても、綿布の着色は認められない
４：２５℃のイオン交換水に１時間浸漬しても画像滲みの発生はなく、また、吊して乾燥を行う過程でもインク跡は残らないが、乾燥前に綿布（カナキン３号）で擦ると、綿布が着色
３：２５℃のイオン交換水への１時間浸漬では画像滲みの発生はないが、吊して乾燥を行う過程でインクの流れた跡が発生する
２：２５℃のイオン交換水へ１０分以上浸漬した段階で滲みが発生する
１：２５℃のイオン交換水へ１０分未満浸漬した段階で滲みが発生する
以上により得られた結果を、表３に示す。
【０１４５】
【表３】
【０１４６】
表３に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する洗浄機構を備えてインクジェットプリンタは、比較例に対し、顔料濃度が高いインクあるいは樹脂含有量が高いインクを用いても、インクジェットヘッド吐出面の洗浄性に優れ、耐擦過性及び耐水性に優れた画像を安定して形成することができた。
【０１４７】
更に、上記印字方法と同様にして、記録媒体であるスーパーファイン専用紙（セイコーエプソン社製）を、インクジェットプリンタの記録媒体搬送部の下部設けたヒーターＨにより、５０℃に加熱しながら印字を行った結果、優れた洗浄性、形成した画像の耐擦過性及び耐水性が得られると共に、より画像滲みのない鮮明な画像を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】インクジェットプリンタの主要構成の一例を示す概略斜視図である。
【図２】インクジェットプリンタのメンテナンス工程及び印字工程の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の洗浄機構による吐出口の洗浄プロセスの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１ インクジェットプリンタ
２ 記録媒体
３ インクジェットヘッド
４ キャリッジ
５ メンテナンスユニット
５Ａ 吸引キャップ
５Ｂ 洗浄機構
６ ガイドレール
１２ 撥水プレート
１３ 洗浄液容器
１４ 回転軸
１５ ワイピング部材
１６ インクジェット洗浄液
Ｐ１〜Ｐ７ ワイピング部材の位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド洗浄機構を備えたインクジェットプリンタとそれに用いるインクジェットヘッド洗浄液に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、微小なインク液滴を種々の作動原理により飛翔させて紙などの記録媒体に付着させ、画像・文字などの記録を行うものであるが、比較的高速、低騒音、多色化が容易である等の利点を有している。上記インクジェット記録方式では、インク、インクジェット記録媒体及びインクジェット記録装置の各分野で様々な改良が進み、現在では各種プリンター、ファクシミリ、コンピューター端末等、様々な分野に急速に普及している。特に、最近ではプリンターの高画質化が進み写真画質に到達している。
【０００３】
インクジェット記録方式で用いられるインクジェットプリンタとしては、印字速度向上のため、複数の記録素子を集積配列した記録ヘッド（以下、マルチヘッドともいう）として、インク吐出口（ノズル部）及びインク液路を複数集積したものが用いられている。更に、カラー対応として、複数個の上記構成からなる記録ヘッドを備えたものも多く用いられている。その場合、各色のインクを射出するヘッドが、主走査方向に並列に配置されるのが一般的である。
【０００４】
微小液滴を飛翔させるインクジェット記録においては、細いノズルから色材を含むインク液を記録媒体上に吐出して画像を形成する方式のため、色材の１つとして、水に可溶な水溶性染料が用いられる。この様な水系染料インクは、その吸収スペクトルがシャープであり高純度で鮮明な発色を示す。更に粒子性がなく、散乱光、反射光が発生しないので、透明性が高く色相も鮮明である等の特性を備えている。しかしながら、染料で形成した画像は、染料自身の耐久性が低いために、高い画像保存性を求められる画像を得ることができないという課題を抱えている。
【０００５】
一方、高い画像保存性を得る観点から、色材として顔料を使用する顔料インクを用いたインクジェット記録方法が知られている。水性顔料インクは、顔料を水媒体中に微粒子状態で分散してインクを調製するものであり、顔料自身が高い耐光性、耐オゾン褪色性を有しているため、得られる画像の画像保存性は、染料を用いたものに比べ著しく高めることができる。この様な特性を備えた水性顔料インクは、大判のインクジェットプリントを中心に広く使用されている。しかしながら、顔料を用いたインクでは、顔料粒子が記録媒体の中に染み込まず表面に析出する結果、形成した画像面の耐擦過性が劣るという課題を抱えているため、掲示物等で用いた場合、その使用できる期間が制限を受けたり、あるいは表面に更にラミネート加工を施して使用するという煩雑さを伴うことを余儀なくされている。
【０００６】
この様な水性顔料インクにより形成した画像の耐擦過性を向上させる手段として、水性顔料インク中に水溶性樹脂や定着性樹脂を添加する方法が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。この様な各樹脂をインク中に添加することで、確かに、形成した画像の耐擦過性向上は図れるものの、インクの液特性が大きく変化し、特に、インクジェットヘッドの吐出口（ノズル部）近傍に付着したインクが乾燥して樹脂皮膜を形成したり、あるいは形成された樹脂皮膜に更にゴミ等が付着することにより、インク出射時に出射曲がりやノズル欠を引き起こすなど、出射安定性という観点での影響が大きい。
【０００７】
一方、高速印字適性を付与し、高濃度の画像を得る観点から、吐出するインク液滴量を微小化すると共に、顔料濃度を高めたインクの検討がなされている。しかしながら、顔料濃度を高めたインクは、上記と同様に、インクジェットヘッドの吐出口近傍に付着したインクが乾燥することにより、インク出射時に出射曲がりやノズル欠を引き起こすなど、出射安定性という観点での影響が大きい。
【０００８】
上記課題に対し、インクジェットヘッドの吐出口近傍に付着したインクを除去する方法として、特定の界面活性剤を含有するｐＨが１１未満のアルカリ性の水性洗浄液を具備したインクジェットプリンタが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００９】
しかしながら、特許文献３で開示された技術の範囲では、十分にインクジェットヘッドを洗浄することが出来ないのが現状である。特に、上述したような耐擦過性向上を目的とした定着性樹脂等の添加量を増量した水性顔料インクや、顔料濃度を高めた水性顔料インクについては、インクジェットヘッドの吐出面に付着し、固化したインクを十分に洗浄するまでに至らず、早急な技術開発が望まれている。
【特許文献１】特開平１０−３１６９０７号公報
【特許文献２】特開２００７−２３１６１号公報
【特許文献３】特開平１１−２６３０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡単な機構でインクジェットヘッド吐出口付近のインク汚れを除去でき、定着性樹脂の添加量を増量した水性顔料インクや、顔料濃度を高めた水性顔料インクであっても、長期にわたり安定した出射特性を維持できるインクジェットプリンタと、それに用いるインクジェットヘッド洗浄液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【００１２】
１．水性顔料インクを吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドの吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェットヘッド洗浄液を用いて洗浄する機構を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【００１３】
２．前記洗浄機構が、前記インクジェットヘッド洗浄液を付着させたクリーニング部材を用いて、前記インクジェットヘッドの吐出口をワイピングする機構であることを特徴とする前記１に記載のインクジェットプリンタ。
【００１４】
３．前記インクジェットヘッド洗浄液が含有する表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤が、アルキレングリコールモノエーテル類及びアルカンジール類から選ばれる少なくとも１種の有機溶剤であることを特徴とする前記１または２に記載のインクジェットプリンタ。
【００１５】
４．前記水性顔料インクから構成されるインクセットが、少なくともイエロー顔料インク、マゼンタ顔料インク、シアン顔料インク及びブラック顔料インクから構成され、少なくとも１色の水性顔料インクは、インク全質量に対する顔料固形分量が６．０質量％以上で、かつ総樹脂固形分量が６．０質量％以上であることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【００１６】
５．画像形成時に、前記記録媒体を加熱する加熱機構を有することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【００１７】
６．前記１〜５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタに用いるインクジェットヘッド洗浄液であって、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有することを特徴とするインクジェットヘッド洗浄液。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、簡単な機構でインクジェットヘッド吐出口付近のインク汚れを除去でき、定着性樹脂の添加量を増量した水性顔料インクや、顔料濃度を高めた水性顔料インクであっても、長期にわたり安定した出射特性を維持できるインクジェットプリンタと、それに用いるインクジェットヘッド洗浄液を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２０】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、水性顔料インクを吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッドと、該インクジェット記録ヘッドの吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェットヘッド洗浄液を用いて洗浄する機構を有することを特徴とするインクジェットプリンタにより、インクジェットヘッド吐出口付近のインク汚れを除去でき、定着性樹脂の添加量を増量した水性顔料インクや、顔料濃度を高めた水性顔料インクであっても、長期にわたり安定した出射特性を維持できるインクジェットプリンタを実現できることを見出し、本発明に至った次第である。
【００２１】
以下、本発明の詳細について説明する。
【００２２】
《インクジェットプリンタ》
はじめに、本発明のインクジェットプリンタの構成及び洗浄機構の詳細について説明する。
【００２３】
〔インクジェットプリンタ〕
本発明のインクジェットプリンタで、水性顔料インク（以下、単にインクともいう）を吐出して画像形成を行う際に、使用するインクジェットヘッド（以下、単にヘッドともいう）はオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも適用することができる。
【００２４】
また、吐出方式としては、電気−機械変換方式（シングルキャビティ型、ダブルキャビティ型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）等何れの吐出方式を用いても構わないが、本発明の好ましい態様では、顔料固形分、樹脂固形分ともに高いインクを用いて高濃度かつ高い定着性を有するが画像を形成するため、ピエゾ方式のほうが好ましい。
【００２５】
本発明のインクジェットプリンタは、主に、水性顔料インクを吐出して画像形成するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドのインク吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェット洗浄液（以下、単に洗浄液ともいう）を用いて洗浄するプロセスを含むことを特徴とするインクジェットプリンタである。
【００２６】
インクジェットヘッドはキャリッジに搭載され、キャリッジがレール上を移動するいわゆるシャトルタイプが種々のサイズの記録媒体に適応できることで好ましい。インクジェットヘッドが移動しうる範囲に、少なくともキャップを配した部分、記録媒体を配してプリントする印字部分及び、インクジェットヘッド洗浄機構を配することが好ましい態様である。さらに、ヘッド交換などを行うためのメンテナンス部分を配することが好ましい。
【００２７】
以下、図を用いて、本発明のインクジェットプリンタの詳細について述べるが、本発明は例示する図に記載の構成のみに限定されるものではない。
【００２８】
図１は、インクジェットプリンタの主要構成の一例を示す概略斜視図である。
【００２９】
インクジェットプリンタ１は、記録媒体２にインクを吐出し印字を行うものであり、その印字を行う部分の主要構成として、図１に示すように、記録媒体２を印字時に前方へ搬送させる搬送手段（図示省略）と、記録媒体２にインクを吐出するインクジェットヘッド（ヘッド）３と、複数色毎のインクジェットヘッド３を収納するキャリッジ４と、インクジェットヘッド３のメンテナンスを行う吸引キャップ５Ａと、本発明に係る洗浄機構５Ｂを有するメンテナンスユニット５と、印字時或いはメンテナンス時等にキャリッジ４を主走査方向（矢印Ａ）に沿って案内するガイドレール６と、前記キャリッジ４の待機所となる保湿キャップ８を有するホームポジション７と、これら各部の制御を行う制御部（図示省略）とを備えている。Ｃはインクカートリッジ、インクカートリッジＣから送られた各インクは一旦サブタンクＴに蓄えられたうえ、供給弁Ｖを通して、インク供給路Ｐを通って記録ヘッドに送られる構成となっている。
【００３０】
記録媒体の搬送手段は、印字時において、キャリッジ４の動作にタイミングを合わせて、記録媒体２を印字領域９上で搬送し、印字の終了に応じて、記録媒体２は印字領域から下方（矢印Ｂ）に向かって搬送される。
【００３１】
ホームポジション７には、記録ヘッドのノズル面を保湿する保湿キャップ８が、記録ヘッド３と同数設けられており、キャリッジ４の待機中においては、記録ヘッド３のノズル面を覆って密閉している。
【００３２】
加えて、本発明のインクジェットプリンタにおいては、様々な特性からなる記録媒体に対して、インク混じりを抑制する目的から、プリントする記録媒体を予め加熱する、あるいはプリント時に記録媒体を加熱する機構を備えることが好ましい態様の１つである。
【００３３】
図２は、インクジェットプリンタのメンテナンス工程及び印字工程の一例を示す概略図である。
【００３４】
図２のａ）において、休止状態にあるキャリッジ４に搭載されたインクジェットヘッド３は、メンテナンスユニット５上の吸引キャップ５Ａが装着された状態にあり、吸引キャップ５Ａはインクジェットヘッド３をキャップして、外気と接触している吐出口にあるインクの乾燥を防止する機構になっている。加えて、吸引キャップ５Ａはサクション機能を備えており、吐出口より一定量のインクをインクジェットヘッド３から吸い出すこともできる。
【００３５】
メンテナンスユニット５には、複数の吸引キャップ５Ａ群に隣接した位置に洗浄機構５Ｂが設けられており、図２のｂ）に示すように、印字前のインクジェットヘッド３を、例えば、ゴム製のワーピングブレードを用い、本発明に係るインクジェット洗浄液を保持した状態で、吐出口の洗浄を行う。なお、詳細な洗浄方法に関しては、後述する。
【００３６】
上記の吐出口の洗浄操作が完了したキャリッジ４は、図２のｃ）に示す様に、ガイドレール６により、印字位置に移動した後、記録媒体２上にインクを吐出して、画像形成を行う。この時、本発明においては、記録媒体搬送部の下部に、記録媒体を加熱するヒーターＨを設置し、必要に応じて記録媒体背面より加熱処理を施すことが好ましい。
【００３７】
〔洗浄機構〕
本発明のインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したプリンターであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェット洗浄液を用いて洗浄するプロセスを含むことを特徴とするのである。
【００３８】
本発明で規定する構成からなる洗浄機構を用いることにより、本発明の効果が発現するメカニズムは明らかにはなっていないが、以下のように推測している。
【００３９】
水性顔料インク、特に、顔料濃度が高い水性顔料インク、あるいは樹脂成分が多い水性顔料インクを用いる場合、インクジェットヘッドに付着し、乾燥したインク皮膜を除去するには、２つの機能が必要と考えられる。１つは、インクジェットヘッド部材とインク皮膜の界面に作用し、インク皮膜を浮かす役割である。通常、インクジェットヘッドの吐出口付近は、インクをはじきやすくするための撥水コーティングが施されており、そのため、吐出口近傍はインクが付着しにくい状態にあるが、一端インクが付着して乾燥すると、洗浄液がインクジェットヘッド部材とインク皮膜の界面に侵入しにくいためか、除去しにくい。本発明のインクジェット洗浄液の洗浄効果が大きいのは、表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤を用いたことで、短時間の接触でも効果的にインクジェットヘッド部材とインク皮膜の界面に浸透するためと考えている。同様の効果は、界面活性剤を用いることによっても期待はできるが、その効果は十分とは言えず、また洗浄液の界面活性剤がヘッドに残留しやすく、インク皮膜等を吐出口から除去した後、射出性等に影響を与える場合があり好ましくない。
【００４０】
もう一つの機能は、インク中の樹脂を再溶解あるいは再分散する機能である。インクジェットヘッド部材からインク汚れを除去するとき、同時にインク皮膜成分を溶解または分散することは、インクジェットヘッドへの再付着を防止する効果も期待でき好ましい。また、ワイピングを行う場合でも、固形分をそのまま除去するほどの力を付与しなくても、その場合、汚れを溶解力により液状に戻すことで完全に除去できると思われる。その意味でも、インク中の樹脂を再溶解あるいは再分散する機能が重要である。
【００４１】
本発明に係る洗浄機構において、インクジェット洗浄液を用いてインクジェットヘッドを洗浄するプロセスは特に限定されないが、１）洗浄液をヘッド吐出口に付与するプロセス、２）ヘッド吐出口に付着したインク成分を除去するプロセスの両方を含むことが好ましい。特に、インクジェット洗浄液の付着した部材にてヘッドをワイピングする方法は、装置が簡単でかつ洗浄効果が大きく好ましい。ワイピング部材は、ゴムなどの樹脂部材を好ましく用いることができ、例えば、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリイソブチレンゴムなどを用いることができる、なかでもＥＰＤＭが好ましい。
【００４２】
図３は、本発明の洗浄機構による吐出口の洗浄プロセスの一例を示す模式図である。
【００４３】
本発明においては、図３に記載の洗浄機構を用いて、図２のｂ）の位置に移動したインクジェットヘッド３に対し、本発明に係る洗浄機構により、インク吐出面をクリーニングブレートを用いたワイピングにより洗浄を施すことが好ましい態様の１つである。
【００４４】
図３において、インクジェットヘッド３は、インク貯留部１０とそれを吐出する吐出口１１を有し、吐出面には撥水プレート１２が設けられている。一方、洗浄機構５Ｂは、洗浄液容器１３中に本発明に係るインクジェット洗浄液１６が充填されており、インクジェット洗浄液１６中には、回転軸１４に取り付けられたブレード状のワイピング部材１５が設置されている。
【００４５】
このワイピング部材１５は、回転軸１４の回転により、ポジションＰ１〜Ｐ７まで回転をしながら移動していく。ポジションＰ１、Ｐ２はインクジェット洗浄液１６中を移動し、液外に移動する時にインクジェット洗浄液１３を同伴しながら回転し、ポジションＰ３でインクジェットヘッド下部に接触を開始し、撥水ブレード１２に付着したインク皮膜を、剥離あるいは溶解して、撥水プレート１２面の洗浄を行う。洗浄が終了したワイピング部材１５は、ポジションＰ７で再び液中に浸漬して、インクジェット洗浄液１６により、ワイピング部材１５に付着したインク皮膜等を溶解、除去した後、ポジションＰ１に戻る。
【００４６】
図３においては、回転軸１４の１枚のブレード状のワイピング部材１５を取り付けた例を示したが、一定の間隔をおいて、２枚、３枚、４枚等の複数枚設置した構成を取っても良い。
【００４７】
（インクジェットヘッド洗浄液）
次いで、本発明に係る洗浄機構に適用するインクジェット洗浄液について説明する。
【００４８】
本発明に係る洗浄液は、塩基成分を含有しておりインク中に使用される酸成分含有樹脂の再溶解もしくは再分散に効果的である。
【００４９】
本発明に係る洗浄液は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有することを必須の要件とする。
【００５０】
インクジェットプリンタに適用する洗浄液に求められる機能としては、長期間にわたり安定して洗浄能力を維持し、かつ洗浄後のインクジェットヘッドの射出特性に影響を与えないことが重要である。
【００５１】
本発明に係る洗浄液においては、表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤を含有することを１つの特徴とするが、表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤としては、アルキレングリコールモノエーテル類あるいはアルカンジオール類が好ましい。
【００５２】
本発明に係る洗浄液に好適に用いることができるアルキレングリコールモノエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル（２８．２）、エチレングリコールモノブチルエーテル（２７．４）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（３１．８）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（３３．６）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（３２．１）、プロピレングリコールモノプロピルエーテル（２５．９）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（２８．８）、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル（３０．０）等が挙げられる。なお、括弧内の数値は表面張力値（ｍＮ／ｍ）を表す。
【００５３】
また、本発明に係る洗浄液に好適に用いることができるアルカンジオール類としては、１，２−アルカンジオール類が好ましく、例えば、１，２−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（２８．１）、１，２−ヘプタンジオール等が挙げられる。
【００５４】
上記各溶剤の中でも、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類が好ましく、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが、特に好ましい。
【００５５】
本発明において、溶剤の表面張力の測定方法としては、一般的な界面化学、コロイド化学の参考書等において述べられているが、例えば、新実験化学講座第１８巻（界面とコロイド）、日本化学会編、丸善株式会社発行：Ｐ．６８〜１１７を参照することができ、具体的には、輪環法（デュヌーイ法）、垂直板法（ウィルヘルミー法）を用いて求めることができる。本発明では、具体的には、表面張力は、表面張力計ＣＢＶＰ式Ａ−３型（協和科学株式会社）を用いて測定した。
【００５６】
また、本発明に係る洗浄液は、表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と共に塩基性化合物を含有することを特徴とする。
【００５７】
本発明に適用可能な塩基性化合物としては、無機塩基化合物でも有機塩基化合物でもよいが、有機塩基化合物を用いることがより好ましい。
【００５８】
無機塩基化合物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化物や、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの炭酸塩、炭酸水素カリウムや、炭酸水素ナトリウムなどの重炭酸塩を用いることができる。
【００５９】
有機塩基化合物としては、アンモニア、アルカノールアミン類、アルキルアミン類等を用いることができる。
【００６０】
有機塩基化合物としては、アンモニア、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエタノール、Ｎ−メチル−ジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエタノールなどを用いることができる。
【００６１】
中でも、アンモニア、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエタノール、Ｎ−メチル−ジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエタノールを好ましく用いることができる。
【００６２】
本発明に係る洗浄液には、必要に応じて、その他の添加剤、例えば、界面活性剤、保湿剤、防培剤などを添加しても良い。
【００６３】
《水性顔料インク》
次いで、本発明のインクジェットプリンタに適用する水性顔料インクの構成について説明する。
【００６４】
本発明のインクジェットプリンタに適用する水性顔料インクとしては、特に制限はないが、本発明に係る洗浄機構による効果を十分に発揮できる観点から、少なくともイエロー顔料インク、マゼンタ顔料インク、シアン顔料インク及びブラック顔料インクの４色顔料インクから構成されるインクセットを用い、少なくとも１色の水性顔料インクが、インク全質量に対する顔料固形分量が６．０質量％以上で、かつ総樹脂固形分量が６．０質量％以上であることが好ましい。その中でも、特に、ブラック顔料インクの顔料固形分が６．０％以上であることが好ましい。
【００６５】
（顔料）
本発明に用いることができる顔料としては、水系で安定に分散できるものであれば特に制限はなく、例えば、顔料単体の他、高分子樹脂により分散した顔料分散体、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料、顔料表面を修飾し、分散樹脂を用いなくても分散可能な自己分散顔料等を挙げることができる。特に、インクの保存性を重視する場合は、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料を選択することが好ましい。
【００６６】
高分子樹脂により分散した顔料分散体を用いる場合、高分子樹脂としては水溶性のものを用いることができる。水溶性樹脂として好ましく用いられるのは、例えば、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体等のような水溶性樹脂等を挙げることができる。
【００６７】
顔料の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を用いることができる。
【００６８】
本発明に係る顔料分散体の粗粒分を除去する目的で遠心分離装置を使用すること、フィルターを使用することも好ましく用いられる。
【００６９】
また、水不溶性樹脂で被覆されたカプセル顔料を用いる場合、水不溶性樹脂とは弱酸性乃至弱塩基性の範囲の水に対して不溶な樹脂であり、好ましくはｐＨ４乃至１０の水溶液に対する溶解度が２％未満の樹脂である。
【００７０】
このような樹脂としては、アクリル系、スチレン−アクリル系、アクリロニトリル−アクリル系、酢酸ビニル系、酢酸ビニル−アクリル系、酢酸ビニル−塩化ビニル系、ポリウレタン系、シリコン−アクリル系、アクリルシリコン系、ポリエステル系、エポキシ系の各樹脂を挙げることができる。
【００７１】
また、樹脂として疎水性モノマーと親水性モノマーとを共重合した樹脂を用いることができる。
【００７２】
疎水性モノマーとしては、アクリル酸エステル（アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等）、メタクリル酸エステル（メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル等）、スチレン等が挙げられる。
【００７３】
親水性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド等が挙げられ、アクリル酸のような酸性基を有するものは、重合後に塩基で中和したものを好ましく用いることができる。
【００７４】
樹脂の分子量としては、平均分子量で３０００から５０００００のものを用いることができる。好ましくは７０００から２０００００のものを用いることができる。樹脂のＴｇは、−３０℃から１００℃程度のものを用いることができる。好ましくは−１０℃から８０℃程度のものを用いることができる。
【００７５】
重合方法としては、溶液重合、乳化重合を用いることができる。重合は予め顔料と別途合成してもよいし、顔料を分散した系ないにモノマーを供給して、重合してもよい。
【００７６】
顔料を樹脂で被覆する方法としては公知の種々の方法を用いることができるが、好ましくは展相乳化法や酸析法の他に顔料を重合性界面活性剤を用いて分散し、そこへモノマーを供給し、重合しながら被覆する方法から選択することがよい。より好ましい方法としては、水不溶性樹脂をメチルエチルケトン等の有機溶剤に溶解し、更に塩基にて樹脂中の酸性基を部分的、もしくは完全に中和後、顔料及びイオン交換水を添加し、分散した後、有機溶剤を除去、必要に応じて加水し、調製する製造方法が好ましい。
【００７７】
顔料と樹脂の質量比率は、顔料／樹脂比で１００／４０から１００／１５０の範囲で選択することができる。特に画像耐久性と射出安定性やインク保存性が良好なのは１００／６０から１００／１１０の範囲である。
【００７８】
水不溶性樹脂で被覆された顔料粒子の平均粒子径は、８０乃至１５０ｎｍ程度がインク保存安定性、発色性の観点から好ましい。
【００７９】
また、自己分散顔料としては表面処理済みの市販品を用いることもでき、例えば、ＣＡＢＯ−ＪＥＴ２００、ＣＡＢＯ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）、ボンジェットＣＷ１（オリエント化学工業（株）製）等を挙げることができる。
【００８０】
本発明に使用できる顔料としては、従来公知の有機及び無機顔料が使用できる。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。
【００８１】
具体的な有機顔料を以下に例示する。
【００８２】
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。
【００８３】
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられる。
【００８４】
グリーンまたはシアン用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
【００８５】
（樹脂成分）
本発明に係る水性顔料インクにおいては、記録媒体への定着性を高め、耐擦性、接着性、耐水性などを高めるため、樹脂成分を含有することが好ましい。
【００８６】
樹脂成分としては、従来から用いられている顔料分散用樹脂として用いても良いし、インク調製時に追加添加したものでもよい。
【００８７】
本発明においては、少なくとも１色の水性顔料インクが、樹脂成分固形分としてインク中に６．０質量％以上含有することが、定着性を高める上で好ましい。
【００８８】
本発明でいう樹脂成分とは、水溶性樹脂であっても水分散性樹脂であってもよく、両者を併用しても良い。
【００８９】
水溶性樹脂としては、樹脂中に疎水性成分と親水性成分をあるバランスで有するものを設計して用いる。この際、親水性成分としてはイオン性のもの、ノニオン性のものどちらを用いてもよいが、より好ましくはイオン性のものであり、更に好ましくはアニオン性のものである。特に、アニオン性のものを揮発可能な塩基成分で中和することで水溶性を付与したものが好ましい。特に、インク溶解性樹脂の少なくとも１種は酸性基としてカルボキシル基またはスルホン酸基を有しており、且つ酸価が８０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、３００ｍｇＫＯＨ／ｇ未満である樹脂が好ましい。酸価としては、９０ｍｇＫＯＨ／ｇ乃至２００ｍｇＫＯＨ／ｇ程度のものを用いる。
【００９０】
酸価とは、樹脂１ｇ中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数である。
【００９１】
このような樹脂としては、例えば、アクリル系、スチレン−アクリル系、アクリロニトリル−アクリル系、酢酸ビニル−アクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系の各樹脂を挙げることができ、特に、アクリル共重合体及びスチレン−アクリルが好ましい。
【００９２】
疎水性モノマーとしては、例えば、アクリル酸エステル（例えば、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル等）、メタクリル酸エステル（例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル等）、スチレン等が挙げられる。
【００９３】
親水性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド等が挙げられ、アクリル酸のような酸性基を有するものは、重合後に塩基で中和したものを好ましく用いることができる。
【００９４】
樹脂の分子量としては、平均分子量で３０００から３００００のものを用いることができる。好ましくは７０００から２００００のものを用いることができる。
【００９５】
樹脂のＴｇは−３０℃から１００℃程度のものを用いることができる。好ましくは−１０℃から８０℃程度のものを用いることができる。
【００９６】
重合方法としては、溶液重合を用いることが好ましい。
【００９７】
樹脂の酸性モノマー由来の酸性基は部分的、あるいは完全に塩基成分で中和することが好ましい。この場合の中和塩基としては、アルカリ金属含有塩基、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等や、アミン類（アンモニア、アルカノールアミン、アルキルアミン等を用いることができる）を用いることができる。特に、沸点が２００℃未満のアミン類で中和することは、画像耐久性向上の観点から特に好ましい。
【００９８】
本発明のインクは水溶性樹脂の他に水分散性樹脂を併用してもよい。特に、Ｔｇが２０−８０℃の水分散性樹脂を、水溶性樹脂より少ない量添加することは、いっそうの耐擦性向上する上で好ましい。
【００９９】
水性顔料インクは、普通紙やインク吸収層を具備したインクジェット専用紙はもとよりインク吸収性層のない、コート紙やフィルムなどの樹脂素材や布帛、皮革素材などにもプリントできるものが好ましい。このような機能を持つためにも、樹脂成分固形分としてインク中に６．０質量％以上含有することがこのましい。
【０１００】
（インクの表面張力）
本発明に係るインクにおいては、表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の有機溶剤を１０質量％から３０質量％含有することが好ましい。印刷用コート紙、フィルム基材、樹脂材料、布帛などさまざまな媒体にプリントした場合、十分にインク混じりが防止でき、布帛では繊維にそったにじみをいっそう抑えることが出来好ましい。
【０１０１】
本発明に係るインクの表面張力は、２３〜３０ｍＮ／ｍの範囲に調整することが好ましい。インクの表面張力を上記の範囲に調整する手段としては、表面張力３５ｍＮ／ｍ未満の有機溶剤を１０％から３０％含有させ、さらに、シリコン系もしくはフッ素系の界面活性剤を添加することで調整することができる。この様な表面張力値とすることにより、プラスチックフィルムなどの記録媒体に対しても、インク混じりを抑制してプリントすることができる。シリコン系の界面活性剤としては、好ましくはポリエーテル変性ポリシロキサン化合物があり、例えば、信越化学工業製のＫＦ−３５１Ａ、ＫＦ−６４２やビッグケミー製のＢＹＫ３４７、ＢＹＫ３４８などが挙げられる。
【０１０２】
フッ素系界面活性剤は、通常の界面活性剤の疎水性基の炭素に結合した水素の代わりに、その一部または全部をフッ素で置換したものを意味する。この内、分子内にパーフルオロアルキル基を有するものが好ましい。
【０１０３】
フッ素系の界面活性剤の内、ある種のものは大日本インキ化学工業社からメガファック（Ｍｅｇａｆａｃ）Ｆなる商品名で、旭硝子社からサーフロン（Ｓｕｒｆｌｏｎ）なる商品名で、ミネソタ・マイニング・アンド・マニファクチュアリング・カンパニー社からフルオラッド（Ｆｌｕｏｒａｄ）ＦＣなる商品名で、インペリアル・ケミカル・インダストリー社からモンフロール（Ｍｏｎｆｌｏｒ）なる商品名で、イー・アイ・デュポン・ネメラス・アンド・カンパニー社からゾニルス（Ｚｏｎｙｌｓ）なる商品名で、またファルベベルケ・ヘキスト社からリコベット（Ｌｉｃｏｗｅｔ）ＶＰＦなる商品名で、それぞれ市販されている。
【０１０４】
（その他の添加剤）
本発明に係る水性顔料インクには、必要に応じて、吐出安定性、記録ヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、粘度調整剤、表面張力調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができる。
【０１０５】
《記録媒体》
本発明に係る水性顔料インクは、ポリ塩化ビニルシート等の非吸収性記録媒体、普通紙、コート紙、インクジェット専用紙等に印字するのに適している。
【０１０６】
非吸収性記録媒体としては、高分子シート、ボード（軟質塩ビ、硬質塩ビ、アクリル板、ポリオレフィン系等）、ガラス、タイル、ゴム、合成紙等が挙げられる。
【０１０７】
低吸収もしくは吸収性記録媒体としては、種々の布帛（綿、絹、毛、ポリエステル等）、普通紙（コピー紙、印刷用普通紙）、コート紙、アート紙、インクジェット専用紙、インクジェット光沢紙、ダンボール、木材等が挙げられる。
【実施例】
【０１０８】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
【０１０９】
《顔料分散体の調製》
〔顔料分散体１の調製〕
（シアン顔料分散体１の調製）
顔料分散剤としてスチレン−アクリル酸共重合体（ジョンクリル６７８、分子量：８５００、酸価：２１５ｍｇＫＯＨ／ｇ）４．５部、ジメチルアミノエタノール１．３部、イオン交換水８０．７部を７０℃で攪拌混合して溶解した。
【０１１０】
次いで、上記溶液に、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を１５部添加してプレミックスした後、０．５ｍｍのジルコニアビーズを体積率で５０％充填したサンドグラインダーを用いて分散し、シアン顔料の含有量が１５％のシアン顔料分散体１を調製した。
【０１１１】
（イエロー顔料分散体１、マゼンタ顔料分散体１、ブラック顔料分散体１の調製）
上記シアン顔料分散体の調製において、シアン顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３に代えて、イエロー顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー−７４、マゼンタ顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、ブラック顔料としてカーボンブラックをそれぞれ用いる以外は同様にして、イエロー顔料分散体１、マゼンタ顔料分散体１、ブラック顔料分散体１を調製した。
【０１１２】
〔顔料分散体２の調製〕
上記シアン顔料分散体１、イエロー顔料分散体１、マゼンタ顔料分散体１、ブラック顔料分散体１の調製において、各顔料の添加量を１８部に変更した以外は同様にして、顔料分散体２（シアン顔料分散体２、イエロー顔料分散体２、マゼンタ顔料分散体２、ブラック顔料分散体２）を調製した。
【０１１３】
〔顔料分散体３の調製〕
上記シアン顔料分散体１、イエロー顔料分散体１、マゼンタ顔料分散体１、ブラック顔料分散体１の調製において、各顔料の添加量を１５．８部に変更した以外は同様にして、完了分散体３（シアン顔料分散体３、イエロー顔料分散体３、マゼンタ顔料分散体３、ブラック顔料分散体３）を調製した。
【０１１４】
《水溶性樹脂の調製》
〔水溶性樹脂１の調製〕
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン５０ｇを加え、窒素バブリングしながら、７５℃に加温した。
【０１１５】
そこへ、メタクリル酸ｎ−ブチル８０ｇ、アクリル酸２０ｇ、メチルエチルケトン５０ｇ、重合開始剤（アゾビスイソブチロニトリル、ＡＩＢＮ）５００ｍｇの混合物を滴下ロートより３時間かけ滴下した。滴下後さらに６時間、加熱還流した。放冷後、減圧下加熱しメチルエチルケトンを留去して重合物残渣を得た。
【０１１６】
イオン交換水４５０ｍｌに対して、モノマーとして添加したアクリル酸の１．０５倍モル相当の水酸化ナトリウムを溶解し、そこへ上記重合物残渣を溶解した。イオン交換水で濃度を調整し、水溶性樹脂の含有量が２０％である水溶性樹脂１（酸価：１１７ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量：６万）の水溶液を得た。
【０１１７】
〔水溶性樹脂２の調製〕
滴下ロート、窒素導入官、還流冷却官、温度計及び攪拌装置を備えたフラスコにメチルエチルケトン５０ｇを加え、窒素バブリングしながら、７５℃に加温した。
【０１１８】
そこへ、メタクリル酸ｎ−ブチル８０ｇ、アクリル酸２０ｇ、メチルエチルケトン５０ｇ、重合開始剤（ＡＩＢＮ）５００ｍｇからなる混合物を、滴下ロートより３時間かけ滴下した。滴下後、さらに６時間加熱還流した。放冷後、減圧下で加熱し、メチルエチルケトンを留去して重合物残渣を得た。
【０１１９】
イオン交換水４５０ｍｌに対して、モノマーとして添加したアクリル酸の１．０５倍モル相当のジメチルアミノエタノールを溶解し、そこへ上記重合物残渣を添加して溶解した。次いで、イオン交換水で濃度を調整し、水溶性樹脂の含有量が２０％である水溶性樹脂２（酸価：１１７ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量：６万）の水溶液を得た。
【０１２０】
《インクセットの調製》
〔インクセット１の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク１、マゼンタ顔料インク１、シアン顔料インク１及びブラック顔料インク１からなるインクセット１を調製した。
【０１２１】
（各色水性顔料インクの調製）
各顔料分散体１
顔料 固形分５．０質量％
顔料分散剤樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体） 固形分１．５質量％
水溶性樹脂１ 固形分１．０質量％
プロピレングリコール（ＰＧ） １０．０質量％
グリセリン（Ｇｌｙ） １５．０質量％
オルフィンＥ１０１０（アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製）
０．５質量％
イオン交換水を加えて全量１００部に調製し、５μｍのフィルターによりろ過を行った。
【０１２２】
〔インクセット２の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク２、マゼンタ顔料インク２、シアン顔料インク２及びブラック顔料インク２からなるインクセット２を調製した。
【０１２３】
（各色水性顔料インクの調製）
各顔料分散体２
顔料 固形分６．０質量％
顔料分散剤樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体） 固形分１．５質量％
水溶性樹脂１ 固形分３．５質量％
プロピレングリコール（ＰＧ） １０．０質量％
グリセリン（Ｇｌｙ） １５．０質量％
オルフィンＥ１０１０（アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製）
０．５質量％
イオン交換水を加えて全量１００部に調製した。
【０１２４】
〔インクセット３の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク３、マゼンタ顔料インク３、シアン顔料インク３及びブラック顔料インク３からなるインクセット３を調製した。
【０１２５】
（各色水性顔料インクの調製）
各顔料分散体２
顔料 固形分６．０質量％
顔料分散剤樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体） 固形分１．５質量％
水溶性樹脂１ 固形分４．５質量％
プロピレングリコール（ＰＧ） １０．０質量％
グリセリン（Ｇｌｙ） １５．０質量％
オルフィンＥ１０１０（アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製）
０．５質量％
イオン交換水を加えて全量１００部に調製した。
【０１２６】
〔インクセット４の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク４、マゼンタ顔料インク４、シアン顔料インク４及びブラック顔料インク４からなるインクセット４を調製した。
【０１２７】
（各色水性顔料インクの調製）
各顔料分散体２
顔料 固形分６．０質量％
顔料分散剤樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体） 固形分１．５質量％
水溶性樹脂２ 固形分４．５質量％
プロピレングリコール（ＰＧ） １０．０質量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＢＥ） １５．０質量％
ＢＹＫ３４７（ポリエーテル変性ポリシロキサン化合物、ビッグケミー社製）
０．５質量％
イオン交換水を加えて全量１００部に調製した。
【０１２８】
〔インクセット５の調製〕
下記の各添加剤を順次混合して、イエロー顔料インク５、マゼンタ顔料インク５、シアン顔料インク５及びブラック顔料インク５からなるインクセット５を調製した。
【０１２９】
（各色水性顔料インクの調製）
各顔料分散体３
顔料 固形分７．０質量％
顔料分散剤樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体） 固形分２．０質量％
水溶性樹脂２ 固形分８．０質量％
プロピレングリコール（ＰＧ） ５．０質量％
グリセリン（Ｇｌｙ） ２．０質量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＢＥ） １５．０質量％
ＢＹＫ３４７（ポリエーテル変性ポリシロキサン化合物、ビッグケミー社製）
０．５質量％
イオン交換水を加えて全量１００部に調製した。
【０１３０】
【表１】
【０１３１】
《洗浄液の調製》
〔洗浄液１の調製〕
ＤＥＧＢＥとイオン交換水とを下記の比率で混合して、洗浄液１を調製した。
【０１３２】
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＤＥＧＢＥ） ５．０質量％
水 ９５．０質量％
〔洗浄液２〜１４の調製〕
表２に記載の溶剤、塩基性化合物を混合して、イオン交換水で１００質量％に仕上げて、洗浄液２〜１４を調製した。
【０１３３】
【表２】
【０１３４】
なお、表２に略称で記載した各添加剤の詳細は、以下の通りである。
【０１３５】
〈溶剤〉
ＤＥＧＢＥ：ジエチレングリコールモノブチルエーテル
ＴＥＧＢＥ：トリエチレングリコールモノブチルエーテル
ＤＥＧＥＥ：ジエチレングリコールモノエチルエーテル
１，２−ＨＤ：１，２−ヘキサンジオール
〈塩基性化合物〉
ＤＭＡＥ：ジメチルアミノエタノール
〈界面活性剤〉
Ｅ１０１０：オルフィンＥ１０１０、アセチレングリコール系界面活性剤、日信化学社製
《インクジェットプリンタ》
〔インクジェットプリンタ１の作製〕
駆動周波数１０ｋＨｚ、インク液滴量１４ｐｌ、１色当たりのノズル数１２８、ノズル密度１８０ｄｐｉ（ｄｐｉは２．５４ｃｍあたりのドット数を示す）で、最大記録密度７２０×７２０ｄｐｉのインクジェットヘッドを４基搭載し、それぞれにインクセット１を構成する４色の水性顔料インク１を充填した図１に記載のインクジェットプリンタを用いた。
【０１３６】
インクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド搭載のキャリッジの片端に、ヘッドキャップを具備し、プリント休止時はインクジェットヘッドにキャップをして乾燥を防ぐ機構となっている。キャップ部に隣接する部位には、図３に記載の洗浄機構を備えている。洗浄機構は、回転軸にワイピング部材としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）製のブレードを１枚装備し、図３に示すように洗浄液１が充填されている。
【０１３７】
〔インクジェットプリンタ２〜２３の作製〕
上記インクジェットプリンタ１において、インクセットの種類と洗浄液の種類の組み合わせを、表３に記載の様に変更した以外は同様にして、インクジェットプリンタ２〜２３を準備した。
【０１３８】
《インクジェットプリンタの評価》
〔洗浄性の評価〕
上記インクジェットプリンタ１〜２３を用いて、全ノズルが正常に射出していることをノズルチェックパターン印字にて確認した後、スーパーファイン専用紙（セイコーエプソン社製）に、１００ｃｍ幅×１００ｃｍ幅のフルカラー画像を５枚連続でプリントした（７２０ｄｐｉ×７２０ｄｐｉ）。この間、クリーニング、メンテナンスは実施しなかった。次いで、キャップポジションにインクジェットヘッドを待機させ、キャップしない状態で１０分間放置した後、１００ｃｍ幅×１００ｃｍ幅のフルカラー画像を１枚プリントした後、すぐにノズルチェックパターン印字した結果、各インクジェットプリンタ共に、欠パターンが数箇所認められ、インクジェットヘッドの吐出口付近を観察すると、インク跡がところどころ見られた。
【０１３９】
次いで、洗浄機構を用いて、各洗浄液にるワイピングを行った。１インクジェットヘッドにつき、ワイピングを５回行った。この後、ノズルチェックパターン印字を行い、欠パターンの有無を確認した。確認後、まだ欠パターンがあるものは、キャップのサクション機能を使用してインクサクションを行った後、再度ワイピングを行った。
【０１４０】
上記ワイピング操作による洗浄結果を、下記の基準に従って評価し、これを洗浄性の尺度とした。
【０１４１】
５：１回目のワイピングで、ノズル欠は解消される
４：１回目のワイピングではノズル欠は解消されないが、２回目のワイピングでノズル欠はなくなる
３：２回目のワイピングではノズル欠は解消されないが、３回目のワイピングでノズル欠はなくなる
２：３回目のワイピングではノズル欠は解消されないが、４回目のワイピングでノズル欠はなくなる
１：４回目のワイピングでもノズル欠は解消されず、洗浄液を軟性ポリウレタン樹脂（商品名：ルビセル、東洋ポリマー（株）製）に付着させ、インクジェットヘッドの吐出面を直接手で洗浄して、ノズル欠がなくなった。
【０１４２】
〔印字画像の評価〕
（耐擦過性の評価）
上記洗浄性の評価と同様にして、１００ｃｍ幅×１００ｃｍ幅のフルカラー画像を形成した後、各色画像面を、綿布（カナキン３号）を用いて９Ｎの荷重をかけながら２０往復させて画像面を擦り、綿布への画像の転写状態を目視観察し、下記の基準に従って耐擦過性を評価した。
【０１４３】
５：２０往復擦っても、綿布の着色はほとんど認められない
４：２０往復擦ると綿布の着色は見られるが、１５往復では極僅かである
３：１５往復擦ると綿布の着色は見られるが、１０往復では極僅かである
２：１０往復擦ると綿布の着色は見られるが、５往復では極僅かである
１：５往復でも綿布の着色が認められる
（耐水性の評価）
上記洗浄性の評価と同様にして、１００ｃｍ幅×１００ｃｍ幅のフルカラー画像を形成した後、各色画像試料を、２５℃のイオン交換水に１時間浸漬し、その後、イオン交換水より引き上げて、吊した状態で乾燥を行った。各工程での形成画像の滲み状態を目視観察し、下記の基準に従って耐水性を評価した。
【０１４４】
５：２５℃のイオン交換水に１時間浸漬した直後に、形成画像面を綿布（カナキン３号）で擦っても、綿布の着色は認められない
４：２５℃のイオン交換水に１時間浸漬しても画像滲みの発生はなく、また、吊して乾燥を行う過程でもインク跡は残らないが、乾燥前に綿布（カナキン３号）で擦ると、綿布が着色
３：２５℃のイオン交換水への１時間浸漬では画像滲みの発生はないが、吊して乾燥を行う過程でインクの流れた跡が発生する
２：２５℃のイオン交換水へ１０分以上浸漬した段階で滲みが発生する
１：２５℃のイオン交換水へ１０分未満浸漬した段階で滲みが発生する
以上により得られた結果を、表３に示す。
【０１４５】
【表３】
【０１４６】
表３に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する洗浄機構を備えてインクジェットプリンタは、比較例に対し、顔料濃度が高いインクあるいは樹脂含有量が高いインクを用いても、インクジェットヘッド吐出面の洗浄性に優れ、耐擦過性及び耐水性に優れた画像を安定して形成することができた。
【０１４７】
更に、上記印字方法と同様にして、記録媒体であるスーパーファイン専用紙（セイコーエプソン社製）を、インクジェットプリンタの記録媒体搬送部の下部設けたヒーターＨにより、５０℃に加熱しながら印字を行った結果、優れた洗浄性、形成した画像の耐擦過性及び耐水性が得られると共に、より画像滲みのない鮮明な画像を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】インクジェットプリンタの主要構成の一例を示す概略斜視図である。
【図２】インクジェットプリンタのメンテナンス工程及び印字工程の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の洗浄機構による吐出口の洗浄プロセスの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１ インクジェットプリンタ
２ 記録媒体
３ インクジェットヘッド
４ キャリッジ
５ メンテナンスユニット
５Ａ 吸引キャップ
５Ｂ 洗浄機構
６ ガイドレール
１２ 撥水プレート
１３ 洗浄液容器
１４ 回転軸
１５ ワイピング部材
１６ インクジェット洗浄液
Ｐ１〜Ｐ７ ワイピング部材の位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性顔料インクを吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドの吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェットヘッド洗浄液を用いて洗浄する機構を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記洗浄機構が、前記インクジェットヘッド洗浄液を付着させたクリーニング部材を用いて、前記インクジェットヘッドの吐出口をワイピングする機構であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記インクジェットヘッド洗浄液が含有する表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤が、アルキレングリコールモノエーテル類及びアルカンジール類から選ばれる少なくとも１種の有機溶剤であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記水性顔料インクから構成されるインクセットが、少なくともイエロー顔料インク、マゼンタ顔料インク、シアン顔料インク及びブラック顔料インクから構成され、少なくとも１色の水性顔料インクは、インク全質量に対する顔料固形分量が６．０質量％以上で、かつ総樹脂固形分量が６．０質量％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
画像形成時に、前記記録媒体を加熱する加熱機構を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタに用いるインクジェットヘッド洗浄液であって、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有することを特徴とするインクジェットヘッド洗浄液。
【請求項１】
水性顔料インクを吐出して、記録媒体上に画像を形成するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドの吐出口を洗浄する洗浄機構を具備したインクジェットプリンタであって、該洗浄機構は、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有するインクジェットヘッド洗浄液を用いて洗浄する機構を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記洗浄機構が、前記インクジェットヘッド洗浄液を付着させたクリーニング部材を用いて、前記インクジェットヘッドの吐出口をワイピングする機構であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記インクジェットヘッド洗浄液が含有する表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤が、アルキレングリコールモノエーテル類及びアルカンジール類から選ばれる少なくとも１種の有機溶剤であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記水性顔料インクから構成されるインクセットが、少なくともイエロー顔料インク、マゼンタ顔料インク、シアン顔料インク及びブラック顔料インクから構成され、少なくとも１色の水性顔料インクは、インク全質量に対する顔料固形分量が６．０質量％以上で、かつ総樹脂固形分量が６．０質量％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
画像形成時に、前記記録媒体を加熱する加熱機構を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタに用いるインクジェットヘッド洗浄液であって、少なくとも表面張力が３５ｍＮ／ｍ未満の溶剤と塩基性化合物とを含有することを特徴とするインクジェットヘッド洗浄液。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２３３９１１（Ｐ２００９−２３３９１１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８００８２（Ｐ２００８−８００８２）
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（３０５００２３９４）コニカミノルタＩＪ株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（３０５００２３９４）コニカミノルタＩＪ株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
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