(57)【要約】【課題】腐食しやすいチタン酸ジルコン酸鉛を用いたインクジェットヘッドに適用した場合であっても、前記インクジェットヘッドの腐食が防止可能なインクジェット記録用水性インクを提供する。【解決手段】インクジェット記録装置に用いるインクジェット記録用水性インクであって、前記インクは、腐食力の強い染料、水およびマグネシウムイオンを含み、前記マグネシウムイオンの配合量が、前記腐食力の強い染料の総モル量に対し５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録装置に用いるインクジェット記録用水性インクであって、
前記インクは、下記条件（Ｉ）を満たす染料、水およびマグネシウムイオンを含み、
前記マグネシウムイオンの配合量が、前記条件（Ｉ）を満たす染料の総モル量に対し５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とするインクジェット記録用水性インク。
条件（Ｉ）：下記条件（ＩＩ）を満たすチタン酸ジルコン酸鉛含有試料を下記条件（ａ）〜（ｄ）で染料水溶液に浸漬した場合、前記試料からの鉛溶出量が、３ｐｐｍ〜１０ｐｐｍである。
（ａ）前記染料水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｂ）前記染料水溶液量（Ｘ）：Ｘ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｃ）前記染料水溶液温度：７０℃
（ｄ）浸漬時間：５日間
条件（ＩＩ）：チタン酸ジルコン酸鉛含有試料を下記条件（ｅ）〜（ｈ）でエチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液に浸漬した場合、前記試料からの鉛溶出量が、１８０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍである。
（ｅ）前記エチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｆ）前記エチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液量（Ｙ）：Ｙ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｇ）前記エチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液温度：７０℃
（ｈ）浸漬時間：５日間
【請求項２】
さらに、下記条件（ＩＩＩ）を満たす請求項１記載のインクジェット記録用水性インク。
条件（ＩＩＩ）：前記条件（ＩＩ）を満たす試料を下記条件（ｉ）〜（ｋ）で前記インクに浸漬した場合、前記試料からの鉛溶出量が、４ｐｐｍ以下である。
（ｉ）前記インク量（Ｚ）：Ｚ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｊ）前記インク温度：７０℃
（ｋ）浸漬時間：５日間
【請求項３】
前記条件（Ｉ）を満たす染料が、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６およびＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の少なくとも一方を含む請求項１または２記載のインクジェット記録用水性インク。
【請求項４】
インク収容部およびインク吐出手段を含み、前記インク収容部に収容されたインクを前記インク吐出手段により吐出するインクジェット記録装置であって、
前記インク収容部に、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インクが、収容されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
インクジェットヘッドの染料インクによる腐食を防止するための腐食防止剤であって、
前記染料インクは、下記条件（Ｉ）を満たす染料を含み、
前記腐食防止剤は、マグネシウムイオンを含み、
前記マグネシウムイオンの含有量は、下記条件（Ｉ）を満たす染料の総モル量に対し５０ｍｏｌ％以上となる量であることを特徴とする腐食防止剤。
条件（Ｉ）：下記条件（ＩＩ）を満たすチタン酸ジルコン酸鉛含有試料を下記条件（ａ）〜（ｄ）で染料水溶液に浸漬した場合、前記試料からの鉛溶出量が、３ｐｐｍ〜１０ｐｐｍである。
（ａ）前記染料水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｂ）前記染料水溶液量（Ｘ）：Ｘ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｃ）前記染料水溶液温度：７０℃
（ｄ）浸漬時間：５日間
条件（ＩＩ）：チタン酸ジルコン酸鉛含有試料を下記条件（ｅ）〜（ｈ）でエチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液に浸漬した場合、前記試料からの鉛溶出量が、１８０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍである。
（ｅ）前記エチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｆ）前記エチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液量（Ｙ）：Ｙ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｇ）前記エチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液温度：７０℃
（ｈ）浸漬時間：５日間
【請求項６】
インクジェットヘッドの染料インクによる腐食を防止するインクジェットヘッド腐食防止方法であって、
前記染料インクが、下記条件（Ｉ）を満たす染料および請求項５記載の腐食防止剤を含むことを特徴とするインクジェットヘッド腐食防止方法。
条件（Ｉ）：下記条件（ＩＩ）を満たすチタン酸ジルコン酸鉛含有試料を下記条件（ａ）〜（ｄ）で染料水溶液に浸漬した場合、前記試料からの鉛溶出量が、３ｐｐｍ〜１０ｐｐｍである。
（ａ）前記染料水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｂ）前記染料水溶液量（Ｘ）：Ｘ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｃ）前記染料水溶液温度：７０℃
（ｄ）浸漬時間：５日間
条件（ＩＩ）：チタン酸ジルコン酸鉛含有試料を下記条件（ｅ）〜（ｈ）でエチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液に浸漬した場合、前記試料からの鉛溶出量が、１８０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍである。
（ｅ）前記エチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｆ）前記エチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液量（Ｘ）：Ｘ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｇ）前記エチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩水溶液温度：７０℃
（ｈ）浸漬時間：５日間
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録用水性インク、インクジェット記録装置、腐食防止剤およびインクジェットヘッド腐食防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置においてインクを吐出するインクジェットヘッドでは、インク吐出用ノズルに対応する状態で圧力室が形成されており、前記圧力室にインクが充填されている。前記圧力室の形成には、圧電素子が用いられる。前記圧電素子は、電圧の印加により形状が変化する素子である。インクジェットヘッドでは、前記圧電素子に電圧を印加して形状を変化させることで前記圧力室内のインクに圧力を加え、前記ノズルから前記インクを吐出する。前記圧電素子の形成材料として、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：ＰｂＴｉＯ３・ＰｂＺｒＯ３）が使用される場合がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００８−１４９７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記インクジェットヘッドの前記圧力室において、前記圧電素子は、前記インクと直接接触する場合がある。この場合、前記圧電素子の形成材料であるチタン酸ジルコン酸鉛（以下、「ＰＺＴ」ということがある）がインクによって腐食するという問題がある。前記ＰＺＴに対する腐食力は、インクの種類によって異なる。また、前記ＰＺＴの中には、特にインクに腐食されやすい種類のものもある。前記ＰＺＴの腐食は、焼結して結合した粒子間の界面で著しい。前記圧電素子において、前記ＰＺＴが腐食すると、前記インクが圧電素子内部に浸透し、圧電素子の機能を損なうことになる。腐食が著しい場合は、インクが吐出できなくなる場合もある。
【０００４】
そこで、本発明は、腐食しやすいＰＺＴを用いたインクジェットヘッドに適用した場合であっても、前記インクジェットヘッドの腐食が防止可能なインクジェット記録用水性インクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、インクジェット記録装置に用いるインクジェット記録用水性インクであって、
前記インクは、下記条件（Ｉ）を満たす染料、水およびマグネシウムイオン（以下、「Ｍｇイオン」ということがある）を含み、
前記Ｍｇイオンの配合量が、前記条件（Ｉ）を満たす染料の総モル量に対し５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする。
条件（Ｉ）：下記条件（ＩＩ）を満たすＰＺＴ含有試料を下記条件（ａ）〜（ｄ）で染料水溶液に浸漬した場合、前記試料からの鉛溶出量（以下、「Ｐｂ溶出量」ということがある）が、３ｐｐｍ〜１０ｐｐｍである。
（ａ）前記染料水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｂ）前記染料水溶液量（Ｘ）：Ｘ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｃ）前記染料水溶液温度：７０℃
（ｄ）浸漬時間：５日間
条件（ＩＩ）：ＰＺＴ含有試料を下記条件（ｅ）〜（ｈ）でエチレンジアミン四酢酸・二ナトリウム塩（以下、「ＥＤＴＡ・２Ｎａ」ということがある）水溶液に浸漬した場合、前記試料からのＰｂ溶出量が、１８０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍである。
（ｅ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｆ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液量（Ｙ）：Ｙ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｇ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液温度：７０℃
（ｈ）浸漬時間：５日間
【発明の効果】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明者は一連の研究を重ね、その過程で、腐食の原因物質は、染料インク中の染料であることを突き止めた。この知見に基づき、さらに研究を重ねたところ、Ｍｇイオンを前記染料の総モル数に対し５０ｍｏｌ％以上の割合でインクに配合すれば、腐食力の強い染料と、腐食しやすいＰＺＴを用いたインクジェットヘッドとを組み合わせた場合であっても、前記ＰＺＴの腐食を防止可能であることを見出し、本発明に到達した。本発明により、染料インクとインクジェットヘッドの組み合わせの自由度が広がり、換言すれば、染料インクとインクジェットヘッドの選択の幅が広がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のインクジェット記録用水性インクは、さらに、下記条件（ＩＩＩ）を満たすことが好ましい。
条件（ＩＩＩ）：前記条件（ＩＩ）を満たす試料を下記条件（ｉ）〜（ｋ）で前記インクに浸漬した場合、前記試料からのＰｂ溶出量が、４ｐｐｍ以下である。
（ｉ）前記インク量（Ｚ）：Ｚ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｊ）前記インク温度：７０℃
（ｋ）浸漬時間：５日間
【０００８】
前記条件（Ｉ）、前記条件（ＩＩ）および前記条件（ＩＩＩ）におけるＰｂ溶出量の測定は、例えば、ＩＣＰ発光分光分析装置（例えば、（株）島津製作所製、ＩＣＰＥ−９０００）を用いて行うことができる。
【０００９】
本発明のインクジェット記録用水性インクにおいて、前記条件（Ｉ）を満たす染料は、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６およびＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の少なくとも一方を含む態様であってもよい。前記両染料は、ＰＺＴに対する腐食力が強い染料である。
【００１０】
本発明のインクジェット記録装置は、インク収容部およびインク吐出手段を含み、前記インク収容部に収容されたインクを前記インク吐出手段により吐出するインクジェット記録装置であって、
前記インク収容部に、本発明のインクジェット記録用水性インクが、収容されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の腐食防止剤は、インクジェットヘッドの染料インクによる腐食を防止するための腐食防止剤であって、
前記染料インクは、下記条件（Ｉ）を満たす染料を含み、
前記腐食防止剤は、Ｍｇイオンを含み、
前記Ｍｇイオンの含有量は、下記条件（Ｉ）を満たす染料の総モル量に対し５０ｍｏｌ％以上となる量であることを特徴とする。
条件（Ｉ）：下記条件（ＩＩ）を満たすＰＺＴ含有試料を下記条件（ａ）〜（ｄ）で染料水溶液に浸漬した場合、前記試料からのＰｂ溶出量が、３ｐｐｍ〜１０ｐｐｍである。
（ａ）前記染料水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｂ）前記染料水溶液量（Ｘ）：Ｘ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｃ）前記染料水溶液温度：７０℃
（ｄ）浸漬時間：５日間
条件（ＩＩ）：ＰＺＴ含有試料を下記条件（ｅ）〜（ｈ）でＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液に浸漬した場合、前記試料からのＰｂ溶出量が、１８０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍである。
（ｅ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｆ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液量（Ｙ）：Ｙ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｇ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液温度：７０℃
（ｈ）浸漬時間：５日間
【００１２】
本発明の腐食防止方法は、インクジェットヘッドの染料インクによる腐食を防止するインクジェットヘッド腐食防止方法であって、
前記染料インクが、下記条件（Ｉ）を満たす染料および本発明の腐食防止剤を含むことを特徴とする。
条件（Ｉ）：下記条件（ＩＩ）を満たすＰＺＴ含有試料を下記条件（ａ）〜（ｄ）で染料水溶液に浸漬した場合、前記試料からのＰｂ溶出量が、３ｐｐｍ〜１０ｐｐｍである。
（ａ）前記染料水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｂ）前記染料水溶液量（Ｘ）：Ｘ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｃ）前記染料水溶液温度：７０℃
（ｄ）浸漬時間：５日間
条件（ＩＩ）：ＰＺＴ含有試料を下記条件（ｅ）〜（ｈ）でＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液に浸漬した場合、前記試料からのＰｂ溶出量が、１８０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍである。
（ｅ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｆ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液量（Ｙ）：Ｙ＝前記試料の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）
（ｇ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液温度：７０℃
（ｈ）浸漬時間：５日間
【００１３】
つぎに、本発明のインクジェット記録用水性インクについて詳細に説明する。本発明のインクジェット記録用水性インク（以下、単に「インク」ということがある）は、染料、水およびＭｇイオンを含む。前記インクは、前記条件（ＩＩ）を満たす腐食しやすいＰＺＴを用いたインクジェットヘッドに使用しても、前記インクジェットヘッドの腐食を防止可能である。前記インクにおいて、前記染料は、前記条件（Ｉ）を満たす腐食力の強い染料を含む。
【００１４】
前記条件（Ｉ）を満たす染料は、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６（ＤＹ８６）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２（ＤＹ１３２）等があげられる。
【００１５】
前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６（ＤＹ８６）は、例えば、下記構造式（１）で表される染料である。
【００１６】
【化１】
2010077277.tif 000002
【００１７】
前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２（ＤＹ１３２）は、例えば、下記構造式（２）で表される染料である。
【００１８】
【化２】
2010077277.tif 000003
【００１９】
前記インク全体に対する前記条件（Ｉ）を満たす染料の配合量は、限定されず、例えば、０．１重量％〜１０重量％であり、好ましくは、０．２重量％〜８重量％であり、より好ましくは、０．３重量％〜５重量％である。前記条件（Ｉ）を満たす染料は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００２０】
前記染料は、前記条件（Ｉ）を満たす染料のみで構成されていてもよいし、前記条件（Ｉ）を満たす染料以外の染料を含んでもよい。前記条件（Ｉ）を満たす染料以外の染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６および１３２以外のＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ、Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラウン、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレットおよびＣ．Ｉ．フードブラック等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラックとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７、１９、３２、５１、７１、１０８、１４６、１５４および１６８等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルーとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー６、２２、２５、７１、８６、９０、１０６および１９９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッドとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、４、１７、２８、８３および２２７等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエローとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２、２４、２６、９８および１４２等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ３４、３９、４４、４６および６０等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレットとしては、例えば、Ｃ．Ｉダイレクトバイオレット４７および４８等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラウンとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラウン１０９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーンとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン５９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．アシッドブラックとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２、７、２４、２６、３１、５２、６３、１１２および１１８等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．アシッドブルーとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２２、４０、５９、９３、１０２、１０４、１１７、１２０、１６７、２２９および２３４等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．アシッドレッドとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、６、３２、３７、５１、５２、８０、８５、８７、９２、９４、１１５、１８０、２５６、２８９、３１５および３１７等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．アシッドイエローとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１１、１７、２３、２５、２９、４２、６１および７１等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ７および１９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレットとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット４９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ベーシックブラックとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ベーシックブルーとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、３、５、７、９、２４、２５、２６、２８および２９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ベーシックレッドとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、２、９、１２、１３、１４および３７等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレットとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット７、１４および２７等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．フードブラックとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．フードブラック１および２等があげられる。これらの染料は、例えば、鮮明性、水溶性および安定性等の特性に優れる。前記条件（Ｉ）を満たす染料以外の染料は、１種類だけ用いてもよいし、２種類以上用いてもよい。
【００２１】
前記インクは、染料以外の着色剤を含んでもよい。前記染料以外の着色剤としては、例えば、顔料等があげられる。
【００２２】
前記水は、イオン交換水または純水であることが好ましい。前記インク全体に対する前記水の配合量（水割合）は、所望のインク特性等に応じて適宜決定される。前記水割合は、例えば、他の成分の残部としてもよい。
【００２３】
前記インク全体に対する前記Ｍｇイオンの配合量は、前述のとおり、前記条件（Ｉ）を満たす染料の総モル量に対して５０ｍｏｌ％以上であり、好ましくは、５０ｍｏｌ％〜２００ｍｏｌ％であり、より好ましくは、６０ｍｏｌ％〜１１０ｍｏｌ％である。前記Ｍｇイオンのカウンターイオンは、例えば、塩化物イオン（Ｃｌ−）、臭化物イオン（Ｂｒ−）および硫酸イオン（ＳＯ４２−）等があげられる。前記Ｍｇイオンは、例えば、ＭｇＣｌ２、ＭｇＢｒ２またはＭｇＳＯ４等の塩の形態で、前記インクに配合されてもよい。
【００２４】
前記インクは、さらに、インクジェットヘッドのノズル部におけるインクの乾燥を防止する湿潤剤および被記録媒体上での乾燥速度を調整する浸透剤を含むことができる。
【００２５】
前記湿潤剤は、限定されず、例えば、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、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド；アセトン等のケトン；ジアセトンアルコール等のケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；ポリアルキレングリコール、アルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコール；２−ピロリドン；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等があげられる。前記ポリアルキレングリコールは、限定されず、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等があげられる。前記アルキレングリコールは、限定されず、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール等があげられる。これらの中でも、アルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好適である。前記湿潤剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００２６】
前記インク全体に対する前記湿潤剤の配合量（湿潤剤割合）は、例えば、０重量％〜９５重量％であり、好ましくは、１０重量％〜８０重量％であり、より好ましくは、１０重量％〜５０重量％である。
【００２７】
前記浸透剤は、限定されず、例えば、グリコール系エーテルがあげられる。前記グリコール系エーテルは、限定されず、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等があげられる。前記浸透剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００２８】
前記インク全体に対する前記浸透剤の配合量（浸透剤割合）は、特に制限されず、例えば、０重量％〜２０重量％である。前記浸透剤割合を前記範囲とすることで、前記インクの記録紙等の被記録媒体への浸透性を、より好適なものとできる。前記浸透剤割合は、好ましくは、０．１重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、０．５重量％〜１０重量％である。
【００２９】
前記インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。
【００３０】
前記インクは、例えば、前記染料、水およびＭｇイオンと、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。
【００３１】
前記条件（ＩＩ）を満たすＰＺＴ含有試料としては、例えば、（株）村田製作所製の圧電セラミック材料「ピエゾタイト（登録商標）  ＴＸ−０６−００４９（Ｐ−７Ｂ）」等があげられる。本発明のインクジェット記録用水性インクは、前記条件（ＩＩ）を満たす腐食しやすいＰＺＴを用いたインクヘッドに対し適用すると本発明の効果を充分に発揮するが、本発明は、これに限定されず、前記条件（ＩＩ）を満たさないＰＺＴを用いたインクヘッドに対し適用してもよい。
【００３２】
つぎに、ＰＺＴを用いたインクジェットヘッドの構成の例を、説明する。なお、以下において、圧電素子と圧電アクチュエータは、同義である。図１に、ＰＺＴを用いたインクジェットヘッドの一例の断面図を示し、図２に、前記インクジェットヘッドのキャビティユニットの平面図を示す。図１および図２において、同一箇所には同一符号を付している。
【００３３】
図１に示すインクジェットヘッド１００は、金属製の複数枚のプレートを備えるキャビティユニット３０にプレート型の圧電アクチュエータ２０が接合され、この圧電アクチュエータ２０の上面に外部機器との接続のためのフレキシブルフラットケーブル２４が重ね接合されている。そして、キャビティユニット３０の下面側に開口されたノズル５０から、下向きにインクが噴射するものである。
【００３４】
前記キャビティユニット３０は、図１に示すように、ノズルプレート３１、スペーサプレート３２、２枚のマニホールドプレート３３ａ、３３ｂ、ベースプレート３４、およびキャビティプレート３５の合計６枚の薄い板をそれぞれ接着剤にて重ね接合した構造となっている。
【００３５】
各プレート３１〜３５は、５０〜１５０μｍ程度の厚さを有し、４２合金（ニッケル含有量：約４２％、鉄含有量：約５８％）鋼板製である。前記ノズルプレート３１には、微小径（２５μｍ程度）のインク噴射用のノズル５０が微小間隔で多数個穿設されている。このノズル５０は、前記ノズルプレート３１における長辺方向（図１の紙面に垂直な方向、図２のＸ方向）に沿って、千鳥配列状で２列に配列されている。
【００３６】
また、前記キャビティプレート３５は、複数の圧力室４５がキャビティプレート３５の長辺方向に沿って、千鳥配列状で２列に配列されている。本例では、前記各圧力室４５は、平面視細長形状に形成され、その長手方向がキャビティプレート３５の短辺方向に沿うようにして穿設され、長手方向の一端部４５ａがノズル５０と連通し、他端部４５ｂが後述する共通インク室４９と連通する。
【００３７】
各圧力室４５における一端部４５ａは、ベースプレート３４、２枚のマニホールドプレート３３ｂ、３３ａ、スペーサプレート３２に、同じく千鳥配列状にて穿設されている微小径の連通孔４６を介して、ノズルプレート３１における前記各ノズル５０に連通している。
【００３８】
キャビティプレート３５の下面に隣接するベースプレート３４には、各圧力室４５の他端部４５ｂに接続する絞り部４８が穿設されている。
【００３９】
この絞り部４８は、後述する共通インク室４９から前記各圧力室４５へインクを供給し、流路抵抗となるように断面積を小さくして形成されている。
【００４０】
２枚のマニホールドプレート３３ａ、３３ｂには、その長辺方向に沿って長い２つの共通インク室４９が前記ノズル５０の各列に沿って延びるように板厚を貫通して形成されている。すなわち、図１に示すように、２枚のマニホールドプレート３３ａ、３３ｂを積層し、かつその上面をベースプレート３４で覆い、下面をスペーサプレート３２にて覆うことにより、合計２つの共通インク室（マニホールド室）４９が密閉状に形成される。各共通インク室４９は、各プレートの積層方向から平面視したときに、図２のように前記圧力室４５の一部と重なって圧力室４５の列方向（ノズル５０の列方向）に沿って長く延びている。
【００４１】
各共通インク室４９の一端部は、インク供給口（図示せず）を介してインク供給源に連通している。
【００４２】
インク供給口からノズル５０に至るインク流通路では、インクは、インク供給口からインク供給チャンネルとしての共通インク室４９に供給された後、ベースプレート３４の絞り部４８を経由して各圧力室４５に分配供給される。そして、圧電アクチュエータ２０の駆動により、インクは各圧力室４５内から前記連通孔４６を通って、その圧力室４５に対応するノズル５０に至るという構成になっている。
【００４３】
一方、圧電アクチュエータ２０は、特開平４−３４１８５３号公報等に開示された公知のものと同様に、複数枚の圧電シート２１を積層した構造で、１枚の厚さが３０μｍ程度の各圧電シートのうち下から偶数段目の圧電シート２１ｂの上面（広幅面）には、前記キャビティユニット３０における各圧力室４５に対応した箇所ごとに細幅の個別電極２３が長辺方向に沿って列状に形成されている。下から奇数段目の圧電シート２１ａの上面（広幅面）には、複数個の圧力室４５に対して共通の共通電極２２が形成されている。
【００４４】
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ２０は、前記キャビティユニット３０に対して、その各個別電極２３を前記キャビティユニット３０における各圧力室４５の各々に対応させて接着・固定される。また、この圧電アクチュエータ２０における上側の表面には、前記各電極に接続される配線パターンを有する前記フレキシブルフラットケーブル２４が固定される。
【００４５】
図１および図２に示すインクジェットヘッドでは、前記圧力室４５の上部開口５１に前記圧電シート２１ａが直接接触している。このため、前記共通インク室４９に前記インクを収容した場合、前記圧力室４５で、前記インクと前記圧電シート２１ａが、直接接触するが、前記インクにより、前記圧電シート２１ａは腐食されない。
【００４６】
つぎに、本発明のインクジェット記録装置について説明する。本発明のインクジェット記録装置の構成は、例えば、従来公知のインクジェット記録装置と同様であってもよい。
【００４７】
図３に、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す。図示のとおり、このインクジェット記録装置１は、４つのインクカートリッジ２と、インクジェットヘッド３と、ヘッドユニット４と、キャリッジ５と、駆動ユニット６と、プラテンローラ７と、パージ装置８とを主要な構成部材として含む。前記インクジェットヘッド３は、例えば、図１および図２に示すインクジェットヘッドである。
【００４８】
前記４つのインクカートリッジ２は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のインクを、それぞれ１色ずつ含む。例えば、前記４色のインクが、それぞれ、前記インクである。前記インクジェットヘッド３は、記録紙等の被記録媒体Ｐに印字を行う。前記ヘッドユニット４は、前記インクジェットヘッド３を備えている。前記キャリッジ５には、前記４つのインクカートリッジ２および前記ヘッドユニット４が搭載される。前記駆動ユニット６は、前記キャリッジ５を直線方向に往復移動させる。前記プラテンローラ７は、前記キャリッジ５の往復方向に延び、前記インクジェットヘッド３と対向して配置されている。
【００４９】
前記駆動ユニット６は、キャリッジ軸９と、ガイド板１０と、２つのプーリ１１および１２と、エンドレスベルト１３とを含む。前記キャリッジ軸９は、前記キャリッジ５の下端部に配置され、前記プラテンローラ７と平行に延びている。前記ガイド板１０は、前記キャリッジ５の上端部に配置され、前記キャリッジ軸９と平行に延びている。前記２つのプーリ１１および１２は、前記キャリッジ軸９と前記ガイド板１０との間であって、前記キャリッジ軸９の両端部に配置されている。前記エンドレスベルト１３は、前記２つのプーリ１１および１２の間に掛け渡されている。
【００５０】
このインクジェット記録装置１において、前記プーリ１１がキャリッジモータ１０１の駆動により正逆回転されると、前記プーリ１１の正逆回転に伴って、前記エンドレスベルト１３に接合されている前記キャリッジ５が、前記キャリッジ軸９および前記ガイド板１０に沿って、直線方向に往復移動する。
【００５１】
前記被記録媒体Ｐは、このインクジェット記録装置１の側方又は下方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙される。前記被記録媒体Ｐは、前記インクジェットヘッド３と、前記プラテンローラ７との間に導入される。すると、前記被記録媒体Ｐに、前記インクジェットヘッド３から吐出されるインクにより所定の印字がなされる。前記被記録媒体Ｐは、その後、前記インクジェット記録装置１から排紙される。図３においては、前記被記録媒体Ｐの給紙機構及び排紙機構の図示を省略している。
【００５２】
前記パージ装置８は、前記プラテンローラ７の側方に設けられ、前記ヘッドユニット４がリセット位置（この例においては、前記パージ装置８の上部）にある時に、前記インクジェットヘッド３と対向するように配置されている。前記パージ装置８は、パージキャップ１４と、ポンプ１５およびカム１６と、インク貯留部１７とを含む。前記パージキャップ１４は、前記ヘッドユニット４が前記リセット位置にある時に、前記インクジェットヘッド３の複数のノズル（図示せず）を覆う。前記ポンプ１５は、前記カム１６の駆動により前記インクジェットヘッド３の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを吸引する。これにより、前記インクジェットヘッド３の回復が図られる。前記吸引された不良インクは、前記インク貯留部１７に貯められる。
【００５３】
前記パージ装置８の前記プラテンローラ７側の位置には、前記パージ装置８に隣接してワイパ部材１９が配設されている。前記ワイパ部材１９は、へら状に形成されており、前記キャリッジ５の移動に伴って、前記インクジェットヘッド３のノズル形成面を拭うものである。図３において、キャップ１８は、インクの乾燥を防止するため、印字が終了すると前記リセット位置に戻される前記インクジェットヘッド３の複数のノズルを覆うものである。
【００５４】
この例のインクジェット記録装置１においては、前記４つのインクカートリッジ２は、１個のキャリッジ５に搭載されている。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明のインクジェット記録装置において、前記４つのインクカートリッジは、複数のキャリッジに搭載されていてもよい。また、前記インクカートリッジは、前記キャリッジには搭載されず、インクジェット記録装置内に配置、固定されていてもよい。この態様においては、例えば、前記インクカートリッジと、前記キャリッジに搭載された前記ヘッドユニットとが、チューブ等により連結され、前記インクカートリッジから前記ヘッドユニットに前記インクが供給される。
【００５５】
本発明のインクジェット記録装置は、図３に示したシリアル型インクジェット記録装置であってもよいし、ライン型インクジェット記録装置であってもよい。
【００５６】
つぎに、本発明の腐食防止剤および本発明のインクジェットヘッド腐食防止方法において、腐食防止対象のＰＺＴ、染料等の各種成分の種類、配合量および形態等は、前記本発明のインクジェット記録用水性インクと同様にすることができる。
【実施例】
【００５７】
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例によってなんら限定ないし制限されない。
【００５８】
［実施例１〜１１および比較例１〜１５］
インク組成成分（表１および表２）を、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径１．００μｍ）でろ過することで、実施例１〜１１および比較例１〜１５のインクジェット記録用水性インクを得た。
【００５９】
実施例および比較例のインクについて、平板形状の試験片（（株）村田製作所製の圧電セラミック材料「ピエゾタイト（登録商標）  ＴＸ−０６−００４９（Ｐ−７Ｂ）」；サイズ：３２．８ｍｍ×２２．３ｍｍ×０．３ｍｍ；表面積：１４９５．９４ｍｍ２）を、下記条件（ｉ）〜（ｋ）で実施例および比較例のインクに浸漬させ、前記試験片から前記各インク中へのＰｂ溶出量（ＰＺＴ浸漬試験Ｐｂ溶出量）を、ＩＣＰ発光分光分析装置（（株）島津製作所製、ＩＣＰＥ−９０００）を用いて測定した。
（ｉ）実施例および比較例のインク量（Ｚ）：
Ｚ＝前記試験片の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）（＝２５．４ｇ）
（ｊ）前記インク温度：７０℃
（ｋ）浸漬時間：５日間
【００６０】
なお、前記試料片を、下記条件（ｅ）〜（ｈ）でＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液に浸漬した場合の、前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液中への前記試験片からのＰｂ溶出量は、２００〜２９０ｐｐｍであった。
（ｅ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液濃度：５．６×１０−３ｍｏｌ／Ｌ
（ｆ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液量（Ｙ）：
Ｙ＝前記試験片の表面積（ｍｍ２）×０．０１７（ｇ／ｍｍ２）（＝２５．４ｇ）
（ｇ）前記ＥＤＴＡ・２Ｎａ水溶液温度：７０℃
（ｈ）浸漬時間：５日間
【００６１】
実施例のインク組成および測定結果を表１に示す。また、比較例のインク組成および測定結果を表２に示す。さらに、実施例および比較例の測定結果に基づく、染料の総モル量に対するＭｇイオンのモル量と、前記試験片からのＰｂ溶出量との関係を図４に示す。
【００６２】
【表１】
2010077277.tif 000004
【００６３】
【表２】
2010077277.tif 000005
【００６４】
表１、２および図４に示すように、染料の総モル量に対するＭｇイオンのモル量が５０ｍｏｌ％以上である実施例１〜１１のインクは、前記Ｐｂ溶出量が、３．９ｐｐｍ以下と少なかった。一方、Ｍｇイオンを含まない比較例１、５および６のインクは、前記Ｐｂ溶出量が多かった。また、Ｍｇイオンに代えて、ナトリウムイオンまたはカリウムイオンを含む比較例２〜４のインクは、前記Ｐｂ溶出量が多かった。そして、染料の総モル量に対するＭｇイオンのモル量が５０ｍｏｌ％未満である比較例７および８のインクは、前記Ｐｂ溶出量が多かった。さらに、Ｍｇイオンに代えて、鉄イオン、アルミニウムイオン、銅イオンまたは亜鉛イオンを含む比較例９〜１３のインクは、前記インクの調製直後に前記インクに析出物を生じ、前記インクの安定性に劣っていた。さらに、Ｍｇイオンに代えて、ニッケルイオンまたはコバルトイオンを含む比較例１４および１５のインクは、前記インクを調製した翌日に前記インクに析出物を生じ、前記インクの安定性に劣っていた。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、ＰＺＴを用いたインクジェットヘッドの構成の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、図１におけるインクジェットヘッドのキャビティユニットを示す平面図である。
【図３】図３は、本発明のインクジェット記録装置の構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施例における染料の総モル量に対するＭｇイオンのモル量と、試験片からのＰｂ溶出量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１          インクジェット記録装置
２          インクカートリッジ
３          インクジェットヘッド
４          ヘッドユニット
５          キャリッジ
６          駆動ユニット
７          プラテンローラ
８          パージ装置
９          キャリッジ軸
１０        ガイド板
２０        圧電アクチュエータ
２１        圧電シート
２２        共通電極
２３        個別電極
３０        キャビティユニット
３１        ノズルプレート
３２        スペーサプレート
３３ａ、３３ｂ        マニホールドプレート
３４        ベースプレート
３５        キャビティプレート
４５        圧力室
４６        連通孔
４８        絞り部
４９        共通インク室
５０        ノズル
１００      インクジェットヘッド
【図１】
2010077277.tif 000006
【図２】
2010077277.tif 000007
【図３】
2010077277.tif 000008
【図４】
2010077277.tif 000009