(57)【要約】【課題】  自己分散型の顔料を含む水性インクであって、インクジェットヘッド等の金属部材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】  着色剤、水および水溶性有機溶剤を含むインクジェット記録用水性インクであって、前記着色剤が、スルホン酸基で表面が修飾された自己分散型のＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を含み、前記水性インク中のリン酸イオン濃度が２０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。本発明の水性インクは、インクジェットヘッド等の金属部材の腐食を防止可能である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤、水および水溶性有機溶剤を含むインクジェット記録用水性インクであって、
前記着色剤が、スルホン酸基で表面が修飾された自己分散型のＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を含み、
前記水性インク中のリン酸イオン濃度が、２０ｐｐｍ以下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。
【請求項２】
インクジェット記録用水性インクを含むインクカートリッジであって、前記水性インクが、請求項１記載のインクジェット記録用水性インクであることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項３】
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って吐出するインクジェット記録装置であって、
前記インク吐出手段が、金属部材を含み、
前記インク収容部に、請求項２記載のインクカートリッジ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４】
金属部材を含むインク吐出手段からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録方法であって、
前記インクとして、請求項１記載のインクジェット記録用水性インクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項５】
スルホン酸基で表面が修飾された自己分散型のＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を含む水性インクによるインクジェット記録装置の金属部材の腐食防止方法であって、
前記水性インク中のリン酸イオン濃度を、２０ｐｐｍ以下にすることを特徴とするインクジェット記録装置の金属部材の腐食防止方法。
【請求項６】
前記金属部材が、インクジェットヘッドの金属部材である請求項５記載のインクジェット記録装置の金属部材の腐食防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録用水性インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置の金属部材の腐食防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録において、自己分散型の顔料を用いた水性インクが使用されることがある。前記自己分散型の顔料は、高分子顔料分散剤を必要としないことから、水性インクの粘度上昇を防止でき、取り扱い性に優れる。また、自己分散型の顔料に用いられる顔料種としては、様々な顔料種があげられるが、発色性および保存安定性の観点からマゼンタ顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２が用いられることが多い。さらに、自己分散型の顔料は、顔料表面にカルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基またはスルホン基のような少なくとも一種の親水基またはその塩を結合させるように表面処理をすることによって得ることができる。これらの表面処理基のうち、特にスルホン酸基で表面処理された自己分散型の顔料は、長期の顔料分散安定性が良好なため、広く用いられている。一方、インクジェット記録装置のインクジェットヘッドには、例えば、インク流路にニッケル含有金属等の金属部材が使用されている。このため、インクジェットヘッドにおいて、水性インクによる腐食（錆び）の問題があった。前記腐食の問題を解決するために、水性インクのｐＨを中性からアルカリ性に調整する方法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５３１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ｐＨを調整する方法では、時間の経過に従い、水性インクのｐＨが酸性になってしまい、結果的に、インクジェットヘッドの金属部材に腐食が発生する。特に、スルホン酸基で表面処理された自己分散型のＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２は、金属部材を腐食させやすい。
【０００５】
そこで、本発明は、自己分散型の顔料を含む水性インクであって、インクジェットヘッド等の金属部材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】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録用水性インクは、着色剤、水および水溶性有機溶剤を含むインクジェット記録用水性インクであって、
前記着色剤が、スルホン酸基で表面が修飾された自己分散型のＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を含み、
前記水性インク中のリン酸イオン濃度が、２０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明者等は、一連の研究を重ねたところ、スルホン酸基で表面が修飾された自己分散型のＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を着色剤として用いた場合、水性インク中のリン酸イオンの濃度を２０ｐｐｍ以下にすれば、インクジェットヘッド等の金属部材の腐食が防止可能であることを見出し本発明に想到した。本発明によれば、金属部材の腐食を防止可能であるため、腐食に起因する顔料の付着等によるインク流路の閉塞も防止可能である。また、本発明の水性インクは、自己分散型の顔料を使用しているため、高分子顔料分散剤に起因する粘度上昇の問題が無く、かつ、取り扱い性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１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概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のインクジェット記録用水性インク（以下、単に「水性インク」または「インク」と言うことがある）について説明する。本発明の水性インクは、着色剤、水および水溶性有機溶剤を含む。前述のとおり、前記着色剤は、スルホン酸基で表面が修飾されたＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（以下、「自己分散型マゼンタ顔料」と言う）を含む。前記自己分散型マゼンタ顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ社製の「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２６０Ｍ」等があげられる。前述のとおり、本発明の水性インクは、自己分散型の顔料を使用しているため、高分子顔料分散剤に起因する粘度上昇の問題が無く、かつ、取り扱い性に優れる。
【００１０】
前記水性インク全量に対する前記自己分散型マゼンタ顔料の固形分配合量（顔料割合；顔料固形分量）は、特に限定されず、例えば、所望の光学濃度または色彩等により、適宜決定できる。前記顔料割合は、例えば、０．１重量％〜２０重量％であり、好ましくは、１重量％〜１０重量％であり、より好ましくは、２重量％〜８重量％である。
【００１１】
前記着色剤は、前記自己分散型マゼンタ顔料に加え、さらに他の顔料および染料等を含んでもよい。
【００１２】
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。前記水性インク全量に対する前記水の配合量（水割合）は、例えば、１０重量％〜９０重量％であり、好ましくは、４０重量％〜８０重量％である。前記水割合は、例えば、他の成分の残部としてもよい。
【００１３】
前記水溶性有機溶剤としては、例えば、インクジェットヘッドのノズル先端部における水性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があげられる。
【００１４】
前記湿潤剤は、特に限定されず、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、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、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。これらの中で、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ましい。
【００１５】
前記水性インク全量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、５重量％〜８０重量％であり、さらに好ましくは、５重量％〜５０重量％である。
【００１６】
前記浸透剤は、例えば、グリコールエーテルがあげられる。前記グリコールエーテルは、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−プロピルエーテルおよび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種類以上を併用してもよい。
【００１７】
前記水性インク全量に対する前記浸透剤の配合量（浸透剤割合）は、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、前記水性インク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。
【００１８】
前記水性インク中のリン酸イオン濃度は、前述のとおり、２０ｐｐｍ以下である。前記リン酸イオン濃度を２０ｐｐｍ以下とすることで、インクジェットヘッド等の金属部材の腐食を防止可能なインクジェット記録用水性インクを得ることができる。また、本発明によれば、金属部材の腐食を防止可能であるため、腐食に起因する顔料の付着等によるインク流路の閉塞も防止可能である。前記リン酸イオン濃度は、低いほど好ましく、その下限値は特に限定されず、例えば、０（検出限界値）である。
【００１９】
前記水性インクは、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、ｐＨ調整剤、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。
【００２０】
前記水性インクは、例えば、着色剤、水および水溶性有機溶剤と、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。
【００２１】
本発明の水性インクは、例えば、水性マゼンタインクとして用いることができる。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明の水性インクは、前記自己分散型マゼンタ顔料以外の着色剤を用いることにより、マゼンタ以外の色の水性インクとすることもできる。
【００２２】
つぎに、本発明のインクカートリッジについて説明する。本発明のインクカートリッジは、インクジェット記録用水性インクを含むインクカートリッジであって、前記水性インクが、本発明のインクジェット記録用水性インクであることを特徴とする。前記インクカートリッジの本体としては、例えば、従来公知のものを使用できる。
【００２３】
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って吐出するインクジェット記録装置であって、前記インク吐出手段が、金属部材を含み、前記インク収容部に、本発明のインクカートリッジが収容されていることを特徴とする。これを除き、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。
【００２４】
図１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、インク吐出手段（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。
【００２５】
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色の水性インクを、それぞれ１色ずつ含む。例えば、前記水性マゼンタインクを含むインクカートリッジが、本発明のインクカートリッジである。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に記録を行う。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。前記駆動ユニット６としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。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。前記記録は、印字、印画、印刷等を含む。
【００２６】
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記録がなされる。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１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。
【００２７】
前記パージ装置８は、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。前記パージ装置８としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。
【００２８】
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２０が配設されている。前記ワイパ部材２０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１において、キャップ１８は、インクの乾燥を防止するため、記録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。
【００２９】
前記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。
【００３０】
本発明のインクジェット記録装置は、図１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。
【００３１】
つぎに、本発明のインクジェット記録方法について説明する。本発明のインクジェット記録方法は、金属部材を含むインク吐出手段からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録方法であって、前記インクとして、本発明のインクジェット記録用水性インクを用いることを特徴とする。
【００３２】
つぎに、本発明のインクジェット記録装置の金属部材の腐食防止方法について説明する。本発明のインクジェット記録装置の金属部材の腐食防止方法は、前記自己分散型マゼンタ顔料を含む水性インクによる金属部材の腐食防止方法であって、前記水性インク中のリン酸イオン濃度を、２０ｐｐｍ以下にすることを特徴とする。本発明のインクジェット記録装置の金属部材の腐食防止方法において、前記金属部材が、インクジェットヘッドの金属部材であることが好ましい。
【００３３】
本発明のインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置の金属部材の腐食防止方法において、着色剤等の各種成分の種類、配合量および形態等は、本発明のインクジェット記録用水性インクと同様とすることができる。
【実施例】
【００３４】
つぎに、本発明の実施例について比較例、参考例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例、比較例および参考例により限定および制限されない。
【００３５】
［実施例１〜３および比較例１〜５］
水性インク組成（表１）における、自己分散型マゼンタ顔料（ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２６０Ｍ）を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、自己分散型マゼンタ顔料に前記インク溶媒を加え、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３．００μｍ）でろ過することで、実施例１〜３および比較例１〜５のインクジェット記録用水性インクを得た。なお、実施例３および比較例１〜５においては、リン酸水素ナトリウムを添加することでリン酸イオン濃度を調整した。前記各水性インク中のリン酸イオン濃度は、下記条件で陰イオンクロマトグラフ法により測定した。
リン酸イオン濃度  測定条件
測定装置：（株）ダイオネクス製、商品名「ＩＣＳ−２０００」
カラム：（株）ダイオネクス製、商品名「ＡＳ１８  ４ｍｍ」
ガードカラム：（株）ダイオネクス製、商品名「ＡＧ１８  ４ｍｍ」
溶離液：５ｍｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液
流量：１ｍＬ／分
カラム温度：３０℃
注入量：２５μＬ
検出：電気伝導度（サプレッサ方式）
【００３６】
［参考例１〜４］
マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）を１０重量部、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）−１９０を６重量部、グリセリンを１４重量部および水を７０重量部とを混合した後、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを媒体とした湿式サンドミルにて分散処理を行い、マゼンタ顔料分散体を得た。また、水を１９重量部（参考例４では２４重量部）、グリセリンを２３重量部（参考例４では１８重量部）、ジプロリレングリコールを５重量部、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテルを２重量部、サンノール（登録商標）ＮＬ−１４３０を１重量部とを混合してインク溶媒５０重量部を調製した。その後、調製したインク溶媒５０重量部を撹拌中のマゼンタ顔料分散体５０重量部に徐々に加え、さらに３０分撹拌した後、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３．００μｍ）でろ過することで、参考例１〜４のインクジェット記録用水性インクを得た。なお、参考例２〜４においては、リン酸水素ナトリウムを添加することでリン酸イオン濃度を調整した。前記各水性インク中のリン酸イオン濃度は、実施例および比較例と同様にして測定した。
【００３７】
実施例、比較例および参考例の水性インクについて、平板形状の試験片（ニッケル板；表面積：６００ｍｍ２）を、下記条件（ａ）〜（ｃ）で実施例、比較例および参考例の水性インクに浸漬させ、前記試験片から前記各水性インク中へのニッケル溶出量を、ＩＣＰ発光分光分析装置（（株）リガク製、ＣＩＲＯＳ−１２０ＥＯＰ）を用いて測定した。また、下記浸漬時間（５日間）経過後、前記各水性インクから前記試験片を取り出し、目視および顕微鏡観察を実施した。前記目視および顕微鏡観察の結果から、下記の評価基準に従って評価した。
（ａ）実施例、比較例および参考例の水性インク量：１０ｇ
（ｂ）前記水性インク温度：６０℃
（ｃ）浸漬時間：５日間
【００３８】
浸漬評価  評価基準
Ｇ  ：ニッケルに変色および錆びの発生なし
ＮＧ：ニッケルに変色および錆びの発生あり
【００３９】
実施例、比較例および参考例の水性インクの組成および測定・評価結果を、表１に示す。
【００４０】
【表１】
2011074198.tif 000002
【００４１】
表１に示すとおり、リン酸イオン濃度が２０ｐｐｍ以下である実施例１〜３では、ニッケル溶出量が６．５ｐｐｍ以下と少なく、浸漬評価結果も良好であった。一方、リン酸イオン濃度が２０ｐｐｍを超える比較例１〜５では、ニッケル溶出量が５０ｐｐｍ前後と多く、浸漬評価結果も劣っていた。なお、高分子顔料分散剤を用いてＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を分散させた参考例１〜４では、リン酸イオン濃度に関係なく、ニッケル溶出量が１．９ｐｐｍ以下と少なく、浸漬評価結果も良好であったが、取り扱い性が実施例の水性インクには及ばなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明の水性インクは、インクジェットヘッド等の金属部材の腐食を防止可能なものである。本発明の水性インクの用途は、特に限定されず、各種のインクジェット記録に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１          インクジェット記録装置
２          インクカートリッジ
３          インク吐出手段（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
【図１】
2011074198.tif 000003