(57)【要約】【課題】ノズル径が小さくなった場合にも、使用時及び長期保存時、温度環境の変化によってもノズルの目詰まりや、飛翔方向曲がり、インク滴量変化、飛翔速度変化による印字不良を起こすことのない水性インク及びインクジェット記録方法を提供すること。【解決手段】２３℃における粘度が１０ｍＰａｓ以下の脂肪酸エステルを０．１〜５．０重量％含有することを特徴とする水系インクジェットインク。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２３℃における粘度が１０ｍＰａｓ以下の脂肪酸エステルを０．１〜５．０重量％含有することを特徴とする水系インクジェットインク。
【請求項２】
前記脂肪酸エステルがミリスチン酸イソプロピルであることを特徴とする請求項１に記載の水系インクジェットインク。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを容器に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項４】
請求項３に記載のインクカートリッジを搭載したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット用インクおよび記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット記録方式は、静電吸引方式、圧電素子を用いてインクに機械的振動または変位を与える方式、インクを加熱させることにより気泡を発生させ、その時の圧力を利用する方法等のインク吐出方式が知られている。
これらの吐出方式によりインク小滴を形成し、それらの一部もしくは全部を紙等の被記録材に付着させて記録を行なうものである。インクジェット記録方式は、各種の水溶性染料または顔料を、水または水と水溶性有機溶剤からなる液媒体に溶解または分散させたものが知られ、使用されている。
【０００３】
上記のような従来のインクにおいては種々の性能が要求されるのは当然であるが、中でも最も要求される性能は、インクを用いて記録を行なっている際、記録を中断した際、さらに長期間記録を行なわなかった際における記録装置のノズルの目詰まり及び沈殿物の発生がないという液安定性である。
さらに、インクジェット方式では、ノズルの目詰まりを起こさないまでも、沈殿物の発生に起因する飛翔方向曲がり、インク滴量変化、飛翔速度変化等による印字不良もまた大きな問題となっている。
【０００４】
このような問題を解決するために、様々な提案がなされている。特許文献１の特開平９−３３７５号公報ではインク中に含まれる脂肪酸エステルの量を、限られた量以下に規定しさらに、脂肪酸エステルの種類を規定している。グリセリン中の不純物である脂肪酸エステルを低減することにより、脂肪酸の不溶性塩の発生を防止しようとしている。
脂肪酸エステルは油性インクでは種々の目的で添加されている。しかし、親油性が高いため、水系インクでは分散剤として一部使用されているにとどまっている。
【０００５】
また、特許文献２の特開２００４−１４９６３３号公報では、顔料粒子の平均粒径を規定し、特定の分散剤により顔料の凝集防止、増粘防止を提案している。
しかし、高画質、高精細化のためにノズル径がより小さくなった場合には、必ずしも十分な効果は得られなくなってきている。
また、インクジェット方式の記録装置は通常ノズルの乾燥を防ぐためにノズルキャップを用いてノズル表面を密閉する方式を採用している。ところが、用紙詰まりや一時的な停電、特に季節休暇前に使用者による元電源の切断などでキャップがなされずに長期間放置されることがあり、その場合にノズル詰まりを回復させるには、不十分であった。
【０００６】
特許文献３の特開２０１０−２１５７００号公報では非水系インクジェットインクについて、炭化水素系溶媒と飽和脂肪酸エステルの組合せにより、保存安定性とヘッドの温度上昇に対する追随性を得ようとしている。特に沸点が２４０℃以上の炭化水素系溶媒を使用することで放置保存性を得ているが、水系溶媒の保存安定性についてはなんら言及がない。
また、低粘度の飽和脂肪酸エステルの含有量を増やすことでインク全体の粘度を低減し、ヘッドの温度変化に追従させようとしているが、主な溶媒である水が非常に低粘度である水系インクについては適用性がない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ノズル径が小さくなった場合にも、使用時及び長期保存時、温度環境の変化によってもノズルの目詰まりや、飛翔方向曲がり、インク滴量変化、飛翔速度変化による印字不良を起こすことのない水性インク及びインクジェット記録方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、上記課題を解決するため、以下の手段を用いることを特徴とする。
（１）「２３℃における粘度が１０ｍＰａｓ以下の脂肪酸エステルを０．１〜５．０重量％含有することを特徴とする水系インクジェットインク。」
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インクジェット記録用のノズル径が小さくなった場合にも、使用時及び長期保存時、温度環境の変化によってもノズルの目詰まりや、飛翔方向曲がり、インク滴量変化、飛翔速度変化による印字不良を起こすことがなく、安定した画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の１例を示す図である。
【図２】前記インクジェット記録装置の装置本体内の１例を示す図である。
【図３】インクカートリッジのインク袋２４１の一例を示す概略図である。
【図４】図３のインク袋２４１をカートリッジケース２４４内に収容したインクカートリッジ２００を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、前記（１）記載の「インクジェットインク」について詳細に説明するが、この（１）記載の「インクジェットインク」は、つぎの（２）〜（４）に記載の「インクジェットインク」、「インクカートリッジ」、「インクジェット記録装置」の態様を包含するので、これらについても併せて詳細に説明する。
（２）「前記脂肪酸エステルがミリスチン酸イソプロピルであることを特徴とする前記（１）に記載の水系インクジェットインク。」
（３）「前記（１）または（２）のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを容器に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。」
（４）「前記（３）に記載のインクカートリッジを搭載したことを特徴とするインクジェット記録装置。」
【００１２】
本発明に用いる水性インクの基本構成は、媒体である水に着色剤となる染料または顔料を溶解、分散してなり、必要に応じて保湿剤、定着剤、防腐剤などを構成成分とする。
本発明においては、２３℃における粘度が１０ｍＰａｓ以下の脂肪酸エステルを０．１〜５．０重量％含有する。
粘度が１０ｍＰａｓ以下の場合に、長期保存時、温度環境の変化によるノズルの目詰まりや、飛翔方向曲がりが発生しにくくなる。
含有量が０．１〜５．０重量％である場合に、目詰まりを防止する効果が得られやすく、含有量が少ない場合にも、多すぎる場合にも効果は得られにくくなる。より好ましくは０．５〜３．０重量％である。含有量が少ない場合は顔料全体に対する量が不足するため効果が得られにくくなり、多すぎる場合は脂肪酸エステルが分離されてインクジェットの液滴形成に不具合が生じやすくなる。
特に脂肪酸エステルにミリスチン酸イソプロピルを用いると冬時期の乾燥しやすい環境でノズルが開放された状態で長期保管された場合にも、目詰まりの防止効果が高く、万一目詰まりを生じた場合にも通常のメンテナンス動作で回復させることが容易となる。
【００１３】
本発明において脂肪酸エステルは顔料の分散助剤として機能していると考える。ノズルが長時間開放された場合に、ノズル表面から水分が蒸発しインクを増粘または固化させるが、水よりも沸点が高い脂肪酸エステルを含有していると、水分が蒸発した場合にも顔料粒子間に脂肪酸エステルが残留し、顔料粒子の凝集、固化を防止すると考えられる。また、比較的乾燥が進んだ場合にも、脂肪酸エステルの粘度が１０ｍＰａｓ以下であるとノズル内のインクの粘度上昇を抑制することができ、メンテナンスによる増粘インクの押し出しを容易にすると考えられる。
なお、脂肪酸エステルの粘度は２．０〜８．０ｍＰａｓであることがより好ましい。
この範囲では、顔料粒子の凝集防止効果が高く、紙面上でのインクの埋まりがよく、発色が良くなる。
【００１４】
＜構成材料＞
本発明に使用される構成材料は以下のものがあげられるが、これらに限定されるものではない。
【００１５】
＜脂肪酸エステル＞
ミリスチン酸イソプロピル（粘度６．１ｍＰａｓ）、ラウリル酸メチル（粘度２．７ｍＰａｓ）、ヤシ脂肪酸メチル（粘度３．０ｍＰａｓ）、これらを単独または複数同時に使用しても良い。
【００１６】
＜着色剤＞
黒系着色剤。カーボンブラック。
カーボンブラックの具体例としては、三菱化学社製の＃１０Ｂ、＃２０Ｂ、＃３０、＃３３、＃４０、＃４４、＃４５、＃４５Ｌ、＃５０、＃５５、＃９５、＃２６０、＃９００、＃１０００、＃２２００Ｂ、＃２３００、＃２３５０、＃２４００Ｂ、＃２６５０、＃２７００、＃４０００Ｂ、ＣＦ９、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ７７、ＭＡ１００、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、ＭＡ６００及びＭＣＦ８８等；キャボット社製のモナーク１２０、モナーク７００、モナーク８００、モナーク８８０、モナーク１０００、モナーク１１００、モナーク１３００、モナーク１４００、モーガルＬ、リーガル９９Ｒ、リーガル２５０Ｒ、リーガル３００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル４００Ｒ、リーガル５００Ｒ及びリーガル６６０Ｒ等；デグサ社製のプリンテックスＡ、プリンテックスＧ、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス５５、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、スペシャルブラック４、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック５、スペシャルブラック６、スペシャルブラック１００、スペシャルブラック２５０、カラーブラックＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カラーブラックＦＷ２Ｖ、カラーブラックＦＷ１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラーブラックＳ１６０及びカラーブラックＳ１７０等が挙げられる。
【００１７】
＜黄系着色剤＞
顔料としては、ピグメントイエロー１、ピグメントイエロー２、ピグメントイエロー３、ピグメントイエロー１２、ピグメントイエロー１３、ピグメントイエロー１４、ピグメントイエロー１６、ピグメントイエロー１７、ピグメントイエロー７３、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー７５、ピグメントイエロー８３、ピグメントイエロー９３、ピグメントイエロー９５、ピグメントイエロー９７、ピグメントイエロー９８、ピグメントイエロー１１４、ピグメントイエロー１２０、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１２９、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０、ピグメントイエロー１５１、ピグメントイエロー１５４、ピグメントイエロー１５５、ピグメントイエロー１７４、ピグメントイエロー１８０等が挙げられる。
【００１８】
＜赤系着色剤＞
ピグメントレッド５、ピグメントレッド７、ピグメントレッド１２、ピグメントレッド４８（Ｃａ）、ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、ピグメントレッド５７（Ｃａ）、ピグメントレッド５７：１、ピグメントレッド１１２、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１２３、ピグメントレッド１６８、ピグメントレッド１７６、ピグメントレッド１８４、ピグメントレッド１８５、ピグメントレッド２０２、ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
【００１９】
＜青系着色剤＞
ピグメントブルー１、ピグメントブルー２、ピグメントブルー３、ピグメントブルー１５、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー２２、ピグメントブルー６０、ピグメントブルー６３、ピグメントブルー６６、バットブルー４、バットブルー６０等が挙げられる。
上記着色剤は界面活性剤や樹脂分散剤を用いて水媒体に分散しても良いし、着色剤表面を改質することによるいわゆる自己分散型顔料として使用しても良い。
【００２０】
＜分散剤＞
アニオン性、非イオン性、カチオン性、両イオン性活性剤を用いることができる。
アニオン性活性剤としては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルジアリールエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸塩、ナフタレンスルホン酸フォルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、グリセロールボレイト脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセロール脂肪酸エステル等が例示される。
非イオン性活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、フッ素系、シリコン系等の非イオン性活性剤が例示される。
カチオン性活性剤としては、アルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルイミダゾリウム塩等が例示される。
両イオン性活性剤としては、アルキルベタイン、アルキルアミンオキサイド、ホスファジルコリン等が例示される。
このうち、より好ましく使用されるのは、非イオン性界面活性剤であり、特に前記一般式（Ｉ）の化合物、その中でもＰＯＥ（ｎ＝４０）βナフチルエーテルが特に好ましく使用できる。
【００２１】
＜湿潤剤＞
湿潤剤の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、３−メチル−１，３−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ぺンタンジオール、１，６−へキナンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ぺトリオール等の多価アルコール類；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ブチルエーテル、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、テトラエ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エチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；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モノべンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
これらの湿潤剤は、単独で又は２種類以上混合して使用することができる。
上記湿潤剤の中でも、インクの乾燥による目詰まり、即ち水分蒸発による噴射特性不良の防止、及び形成画像を向上の点で優れた効果が得られる、３−メチル−１，３−ブチレングリコール、１，３−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及び／又はグリセリンを含むことが好ましい。
【００２２】
＜エマルジョン樹脂＞
エマルジョン樹脂は、ポリウレタン樹脂であって、インク調製原料として使用する際、または本発明のインク組成物調整後において、Ｏ／Ｗ型のエマルジョンとして存在するものである。
ポリウレタン系樹脂のエマルジョンには、比較的親水性の通常のポリウレタン系樹脂を外部に乳化剤を使用してエマルジョン化したものと、樹脂自体に乳化剤の働きをする官能基を共重合等の手段で導入した自己乳化型のエマルジョンがある。
いずれも実施可能であるが、インク組成物の成分の組み合わせによって、顔料及びエマルジョン粒子の分散安定性に若干の差違があるので注意を要する。
顔料や分散剤との各種組み合わせにおいて、常に分散安定性に優れているのはアニオン型自己乳化型ポリウレタンのエマルジョン樹脂である。
その際、顔料の固着性・分散安定性の面でポリウレタン系樹脂はポリエステル系よりポリカーボネート系である場合の方が好ましい。
上記ポリウレタン樹脂のガラス転移点が０〜−５０℃の範囲が好ましい。
より好ましくは−１０〜−４０℃の範囲である。ポリウレタン樹脂は室温以下の最低造膜温度を有するものであることが好ましく、より好ましくは２５℃以下である。
樹脂エマルジョン粒子の膜形成が室温以下、特に２５℃以下で行なえば、画像形成された記録媒体を特に加熱又は乾燥等の処理を行なうことなく、前記記載の紙繊維の結着が自動的に進行するので好ましい。
ここで、「最低造膜温度」とは、樹脂エマルジョン粒子を水に分散させて得られた水性エマルジョン粒子をアルミニウム等の金属板の上に薄く流延し、温度を上げていったときに透明な連続フィルムの形成される最低の温度をいう。
最低造膜温度以下の温度領域では白色粉末状となる。
「造膜性」とは、ポリマー微粒子を水に分散させてポリマーエマルジョンの形態としたとき、このポリマーエマルジョンの連続層である水成分を蒸発させていくと、ポリマーの皮膜が形成されることを意味する。
このポリマー皮膜は、インク組成物中の顔料を記録媒体表面に強固に固着する役割を担う。
【００２３】
＜浸透剤＞
浸透剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールエステル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンデシルエーテル、アセチレン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等のノニオン系界面活性剤等が挙げられる。
また、下記の界面活性剤を、インク特性に影響を及ぼさない範囲内で併用してもよい。
上記ノニオン系界面活性剤の市販品としては、ＢＴシリーズ（日光ケミカルズ社製）、ノニポールシリーズ（三洋化成社製）、Ｄ−，Ｐ−シリーズ（竹本油脂社製）、サーフィノールシリーズ（エアープロダクツ社製）、オルフィンシリーズ（日信化学社製）、ＥＭＡＬＥＸ  ＤＡＰＥシリーズ（日本エマルジョン社製）、シリコーン系界面活性剤（東レダウコーニング社製等）、フッ素系界面活性剤（ネオス社製、住友３Ｍ社製、Ｄｕｐｏｎｔ社製、ダイキン社製等）などが挙げられる。
【００２４】
＜消泡剤＞
本発明のインクには消泡剤を含有させてもよい。
消泡剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばシリコーン消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。
これらは１種を単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、破泡効果に優れる点でシリコーン消泡剤が好ましい。
シリコーン消泡剤としては、例えばオイル型、コンパウンド型、エマルジョン型、自己乳化型などが挙げられる。
前記コンパウンド型シリコーン消泡剤は、オイル型の消泡剤にシリカやアルミナ等の微粒子を分散させて消泡性を上げたものである。
前記エマルジョン型シリコーン消泡剤は、コンパウンド型消泡剤を乳化剤によってＯ／Ｗ型のエマルジョンにして水への分散性を上げたものである。
前記自己乳化型シリコーン消泡剤は、シリコーンオイルとシリカを含み、水に希釈すると容易にＯ／Ｗ型のエマルジョンになるものである。
本発明のインクにフッ素系界面活性剤を用いる場合には、インクの表面張力が低くなるため泡立ち易くなり、またヘッド撥水膜に固着して乾燥した場合の固着防止の意味でも、シリコーン消泡剤の中でも特にオイル型のものを用いることが好ましい。
オイル型の利点は、それ自体の粒子径が存在しないため、フィルター濾過でシリカ等が取り除かれることによる消泡性低下がなく、インク調合のハンドリングがよく、製造のスケールアップをしやすいことである。
【００２５】
＜防錆剤＞
酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が防錆剤として挙げられる。
【００２６】
＜防腐・防カビ剤＞
デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられる。
【００２７】
＜紫外線吸収剤＞
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
【００２８】
＜酸化防止剤＞
フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤、などが挙げられる。
【００２９】
＜ｐＨ調整剤＞
アルコールアミン類、アルカリ金属水酸化物、アンモニウム水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩を一種類以上含むものが好ましく、アルコールアミン類として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−エチル−１，３プロパンジオール等がある。
アルカリ金属元素の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等がある。
アンモニウムの水酸化物としては、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物がある。
アルカリ金属の炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
【００３０】
＜インクの物理特性＞
本発明のインクジェット用インクの表面張力は２０ｍＮ／ｍ以上、５０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、より好ましくは２５ｍＮ／ｍ以上、４５ｍＮ／ｍ以下である。
インクジェット用インクの表面張力が２０ｍＮ／ｍ未満か、あるいは５０ｍＮ／ｍより大きいとインクと紙表面との濡れ性、紙への浸透速度が劣るばかりでなく、形成画像の彩度が劣り、鮮明な画像形成が得られなくなる。
本発明のインクジェット用インクの粘度が１０ｍｐａ・ｓより大きいと、吐出エネルギーの弱いインクジェットプリンタの印字が困難になる傾向がある。
本発明において、記録媒体は紙などのインク組成物に対して吸収性を有するもの、インク組成物に対して実質的に非吸収性のもののいずれであっても好適に用いられる。
【００３１】
−記録装置−
本発明のインク組成物は、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピー複合機などに好適に使用することができる。
【００３２】
以下、実施例でも用いたインクジェット記録装置について概要を説明する。
図１に示すインクジェット記録装置は、装置本体１０１と、装置本体１０１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ１０２と、装置本体１０１に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ１０３と、インクカートリッジ装填部１０４とを有する。
インクカートリッジ装填部１０４の上面には、操作キーや表示器などの操作部１０５が配置されている。
インクカートリッジ装填部１０４は、インクカートリッジ２００の脱着を行なうための開閉可能な前カバー１１５を有している。
１１１は上カバー、１１２は前カバーの前面である。
【００３３】
装置本体１０１内には、図２に示すように、左右に横架したガイド部材であるガイドロッド１３１とステー１３２とで、キャリッジ１３３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータによって移動走査する。
キャリッジ１３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド１３４の複数のインク吐出口を、主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００３４】
記録ヘッド１３４を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどが使用できる。
例えば、サーマルヘッド等を用いてインク組成物に熱エネルギーを付与し、該熱エネルギーによりインク組成物に気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔からインク組成物を液滴として吐出噴射させることができる。
また、圧電素子や、あるいは静電気力を利用して振動板を変形させ、その力学的エネルギーをインク組成物に作用させて液滴を吐出噴射し、インクジェット記録を行なうことができる。
【００３５】
また、キャリッジ１３３には、記録ヘッド１３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１３５を搭載している。
サブタンク１３５には、インク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部１０４に装填された本発明のインクカートリッジ２００から、本発明のインクセットに係るインクが供給されて補充される。
【００３６】
一方、給紙トレイ１０２の用紙積載部（圧板）１４１上に積載した用紙１４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１４１から用紙１４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ〔給紙コロ１４３〕、及び給紙コロ１４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４４を備え、この分離パッド１４４は給紙コロ１４３側に付勢されている。
【００３７】
この給紙部から給紙された用紙１４２を記録ヘッド１３４の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１４２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト１５１と、給紙部からガイド１４５を介して送られる用紙１４２を搬送ベルト１５１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ１５２と、略鉛直上方に送られる用紙１４２を略９０°方向転換させて搬送ベルト１５１上に倣わせるための搬送ガイド１５３と、押さえ部材１５４で搬送ベルト１５１側に付勢された先端加圧コロ１５５とが備えられ、また、搬送ベルト１５１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１５６が備えられている。
【００３８】
搬送ベルト１５１は無端状ベルトであり、搬送ローラ１５７とテンションローラ１５８との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。
この搬送ベルト１５１は、例えば、抵抗制御を行なっていない厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＴＦＥ）で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行なった裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。
搬送ベルト１５１の裏側には、記録ヘッド１３４による印写領域に対応してガイド部材１６１が配置されている。
なお、記録ヘッド１３４で記録された用紙１４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１５１から用紙１４２を分離するための分離爪１７１と、排紙ローラ１７２及び排紙コロ１７３とが備えられており、排紙ローラ１７２の下方に排紙トレイ１０３が配されている。
【００３９】
装置本体１０１の背面部には、両面給紙ユニット１８１が着脱自在に装着されている。
両面給紙ユニット１８１は、搬送ベルト１５１の逆方向回転で戻される用紙１４２を取り込んで反転させて再度、カウンタローラ１５２と搬送ベルト１５１との間に給紙する。
なお、両面給紙ユニット１８１の上面には手差し給紙部１８２が設けられている。
【００４０】
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙１４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１４２は、ガイド１４５で案内され、搬送ベルト１５１とカウンタローラ１５２との間に挟まれて搬送される。
更に先端を搬送ガイド１５３で案内されて先端加圧コロ１５５で搬送ベルト１５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００４１】
このとき、帯電ローラ１５６によって搬送ベルト１５１が帯電されており、用紙１４２は、搬送ベルト１５１に静電吸着されて搬送される。
そこで、キャリッジ１３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１３４を駆動することにより、停止している用紙１４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１４２を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。
記録終了信号又は用紙１４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。
【００４２】
そして、サブタンク１３５内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ２００から所要量のインクがサブタンク１３５に補給される。
このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ２００中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ２００における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。
また、インクカートリッジ２００は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行なうことができる。
したがって、装置本体１０１の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体１０１の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ２００の交換を容易に行なうことができる。
なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
【００４３】
−インクカートリッジ−
本発明のインク組成物は、容器に収容してインクカートリッジとして用いることができ、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を付設してもよい。
容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するものなどが好適に挙げられる。
【００４４】
上記インクカートリッジについて、図３及び図４を参照して説明する。
ここで、図３は、インクカートリッジのインク袋２４１の一例を示す概略図であり、図４は図３のインク袋２４１をカートリッジケース２４４内に収容したインクカートリッジ２００を示す概略図である。
【００４５】
図３に示すように、インク注入口２４２からインクをインク袋２４１内に充填し、該インク袋中に残った空気を排気した後、該インク注入口２４２を融着により閉じる。
使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に装置本体の針を刺して装置に供給する。
インク袋２４１は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成する。
そして、図４に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース２４４内に収容し、インクカートリッジ２００として各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いる。
本発明のインク組成物を用いるインクカートリッジは、前述の本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることが特に好ましい。
【００４６】
本発明の記録物は、本発明のインク組成物を用いて記録が行なわれた記録物、および本発明のインクジェット記録方法によって記録が行なわれた記録物であり、長期保管後や長時間の連続運転時にも安定した記録を得ることができる。
【実施例】
【００４７】
本発明における脂肪酸エステルの粘度は、２３℃、５５％ＲＨの環境において、東機産業製  ＲＥ−８０Ｌ型で測定した値を示す。
以下、「部」は「質量部」である。
【００４８】
［調製例１；マゼンタ顔料分散液の調製］
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を用い低温プラズマ処理し表面改質されたマゼンタ顔料を作製した。これをイオン交換水に分散したものを限外濾過膜により脱塩濃縮して、顔料濃度１５質量％の調製例１のマゼンタ顔料分散液を得た。
【００４９】
［調製例２；シアン顔料分散液の調製］
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８の代りにＣ．Ｉ．ピグメントシアン１５：３を用いた以外は、調製例２と同様にして、表面改質されたシアン顔料を作製した。これをイオン交換水に分散したものを限外濾過膜により脱塩濃縮して、顔料濃度１５質量％の調製例２のシアン顔料分散液を得た。
【００５０】
［調製例３；イエロー顔料分散液の調製］
イエロー顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８を低温プラズマ処理しカルボン酸基を導入したイエロー顔料を作製した。これをイオン交換水に分散したものを限外濾過膜により脱塩濃縮して、顔料濃度１５質量％の調製例３のイエロー顔料分散液を得た。
【００５１】
［調製例４；ブラック顔料分散液の調製］
カーボンブラック（三菱化学製ＭＡ１００）９０ｇを、２．５規定の硫酸ナトリウム溶液３，０００ｍＬに添加し、温度６０℃、速度３００ｒｐｍで攪拌し、１０時間反応させて酸化処理を行なった。得られた反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行なった。得られたカーボンブラックを水洗し、乾燥させて、顔料濃度が２０質量％となるように純水中に分散させた。以上により、調製例４のブラック顔料分散液を調製した。
【００５２】
顔料分散液［調整例１］、［調整例２］、［調整例３］、［調整例４］を用いて下記インク処方によりインク液を調製し、３０分攪拌後、孔径０．８μｍのメンブランフィルターで濾過、真空脱気して、実施例１〜９及び比較例１〜７の顔料系インクジェット用インクを得た。
【００５３】
[実施例１]
調製例１の顔料分散液                                              ４０．０部
ミリスチン酸イソプロピル                                            ０．８部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １８．７５部
【００５４】
[実施例２]
調製例１の顔料分散液                                              ４０．０部
ラウリン酸メチル                                                    ０．８部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １８．７５部
【００５５】
[実施例３]
調製例２の顔料分散液                                              ４０．０部
ミリスチン酸イソプロピル                                            １．１部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １８．４５部
【００５６】
[実施例４]
調製例２の顔料分散液                                              ４０．０部
ヤシ脂肪酸メチル                                                    １．１部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １８．４５部
【００５７】
[実施例５]
調製例３の顔料分散液                                              ４０．０部
ミリスチン酸イソプロピル                                            １．２部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １８．３５部
【００５８】
[実施例６]
調製例４の顔料分散液                                              ４０．０部
ミリスチン酸イソプロピル                                            １．２部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １８．３５部
【００５９】
[実施例７]
調製例４の顔料分散液                                              ４０．０部
ミリスチン酸イソプロピル                                            ２．０部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １７．５５部
【００６０】
[実施例８]
調製例４の顔料分散液                                              ４０．０部
ミリスチン酸イソプロピル                                            １．０部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １８．５５部
【００６１】
[実施例９]
調製例４の顔料分散液                                              ４０．０部
ミリスチン酸イソプロピル                                            ０．５部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １７．０５部
【００６２】
[比較例１]
調製例１の顔料分散液                                              ４０．０部
ミリスチン酸イソプロピル                                            ５．５部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １４．０５部
【００６３】
[比較例２]
調製例２の顔料分散液                                              ４０．０部
ステアリン酸メチル                                                  １．１部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １８．４５部
【００６４】
[比較例３]
調製例３の顔料分散液                                              ４０．０部
ミリスチン酸イソプロピル                                          ０．０５部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                            １９．５部
【００６５】
[比較例４]
調製例４の顔料分散液                                              ４０．０部
ミリスチン酸イソプロピル                                            ５．５部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １４．０５部
【００６６】
[比較例５]
調製例４の顔料分散液                                              ４０．０部
ステアリン酸ブチル                                                  １．０部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １８．５５部
【００６７】
[比較例６]
調製例４の顔料分散液                                              ４０．０部
パルミチン酸イソプロピル                                            １．０部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １８．５５部
【００６８】
[比較例７]
調製例４の顔料分散液                                              ４０．０部
グリセリン                                                        ２０．５部
ジエチレングリコール                                              １３．５部
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                                ３．０部
２−ピロリドン                                                      ３．０部
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム  ０．４５部
蒸留水                                                          １９．５５部
【００６９】
＜評価結果＞
−画像評価−
インクを用い、リコー社製インクジェットプリンタＩＰＳｉＯ  ＳＧ−３１００（ノズル径  ２４μｍ）で４ｃｍ×４ｃｍの四角の黒ベタ画像および、ハーフトーン画像、縦縞画像、横縞画像を下記条件により印字し、評価した。
評価基準は、以下の通りである。
【００７０】
＜黒ベタ画像、ハーフトーン画像＞
◎：均一なベタ画像
○：よく見るとムラがある
△：一見して不均一な画像
×：スジ、かすれなどが目立つ画像
【００７１】
＜縦縞、横縞画像＞
◎：均一な縞画像
○：線の２０％以下が歪んでいる画像
△：線の５０％以下が歪んでいる画像
×：線の５０％以上が歪んでいる画像
【００７２】
＜連続印字＞
１０℃、２３℃、３２℃にて８時間の連続印字を行なった。
【００７３】
＜長期保存＞
インクをプリンタに充填し、ヘッドにキャップを着けずに開放した状態で温度２３℃湿度  １５％に１０日間放置した。放置後、通常のクリーニング動作を行ない、ノズル詰まりがなくなるまでの動作回数を数えた。
評価結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
2015232079.tif 000003
【００７５】
実施例から明らかなように、本発明のインクを使用することにより、環境変動や長期間の放置においても良好な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０１  装置本体
１０２  給紙トレイ
１０３  排紙トレイ
１０４  インクカートリッジ装填部
１０５  操作部
１１１  上カバー
１１２  前カバーの前面
１１５  前カバー
１３１  ガイドロッド
１３２  ステー
１３３  キャリッジ
１３４  記録ヘッド
１３５  サブタンク
１４１  用紙積載部（圧板）
１４２  用紙
１４３  給紙コロ
１４４  分離パッド
１４５  ガイド
１５１  搬送ベルト
１５２  カウンタローラ
１５３  搬送ガイド
１５４  押さえ部材
１５５  先端加圧コロ
１５６  帯電ローラ
１５７  搬送ローラ
１５８  テンションローラ
１６１  ガイド部材
１７１  分離爪
１７２  排紙ローラ
１７３  排紙コロ
１８１  両面給紙ユニット
１８２  手差し給紙部
２００  インクカートリッジ
２４１  インク袋
２４２  インク注入口
２４３  インク排出口
２４４  カートリッジケース
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開平９−３３７５号公報
【特許文献２】特開２００４−１４９６３３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１５７００号公報
【図１】
2015232079.tif 000004
【図２】
2015232079.tif 000005
【図３】
2015232079.tif 000006
【図４】
2015232079.tif 000007