(57)【要約】      （修正有）【課題】インクジェットヘッドのためのメンテナンス機構の少なくとも一部に合成ゴム部材を使用するインクジェット記録装置に使用するインクジェット記録用水性液において、インクジェット記録用水性液と合成ゴムとの接触により析出する不溶物を防止するインクジェット記録用水性液を提供する。【解決手段】インクジェットヘッド用メンテナンス機構の少なくとも一部に合成ゴム部材を使用するインクジェット記録装置に使用するインクジェット記録用水性液であって、合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録用水性液。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッド用メンテナンス機構の少なくとも一部に合成ゴム部材を使用する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液であって、合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためにカルボキシル基含有化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録用水性液。
【請求項２】
前記インクジェット記録用水性液が、着色材を含有するインクジェット記録用インクである請求項１記載のインクジェット記録用水性液。
【請求項３】
前記インクジェット記録用水性液が、着色材を含有しない出荷液である請求項１記載のインクジェット記録用水性液。
【請求項４】
前記カルボキシル基含有化合物の含有量が、０．２〜５．０重量％である請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録用水性液。
【請求項５】
前記カルボキシル基含有化合物が、２以上のカルボキシル基を有する請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録用水性液。
【請求項６】
２以上のカルボキシル基を有する前記カルボキシル基含有化合物の分子中において、隣接するカルボキシル基間に存在する炭素数が２又は３である請求項５記載のインクジェット記録用水性液。
【請求項７】
前記カルボキシル基含有化合物が、ポリアクリル酸ナトリウム又はポリイタコン酸ナトリウムである請求項１〜６記載のいずれかに記載のインクジェット記録用水性液。
【請求項８】
前記合成ゴム部材が、インクジェットヘッドのノズル面に被せるゴムキャップ又はノズル面を払拭するゴムワイパである請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェット記録用水性液。
【請求項９】
前記合成ゴム部材に含まれている金属化合物が、ジチオカルバミン酸亜鉛である請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェット記録用水性液。
【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装置の出荷時にインクジェットヘッドのインク流路に充填される出荷液や、インクジェット記録に使用するインクジェット記録用インク等のインクジェット記録用水性液に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式においては、静電誘引力を利用して吐出を行なう静電吸引方式、圧電素子を用いてインクに機械的振動又は変位を与えるドロップオンデマンド方式、インクを加熱することにより気泡を発生させ、このときに発生する圧力を利用するサーマルインクジェット方式等の種々のインク吐出方式により、インクジェットヘッドに設けられた微細オリフィスからインク滴を被記録材に付着させて記録が行われており、記録の高精細化、高速化が急速に進んでいる。
【０００３】
このため、インクがインクジェットヘッド中の微細インク流路で安定的に流動でき、且つ微細オリフィスから数ピコリットルの大きさのインク滴を正確に吐出できるようにするために、インク側の工夫として、インクの調製をクリーンルーム中で実施したり、インクを１μｍ以下のメンブレンフィルタで精密濾過したりすることが行われている。また、インク中のナトリウムイオン濃度を０．００１〜０．２重量％に調整することも提案されている（特許文献１）。プリンタ側の工夫として、インクと接触するインクタンクの材料を、脂肪酸及び／又は脂肪酸誘導体類の含有量を１０〜１００ｐｐｍに抑制した樹脂及び／又は合成ゴムから構成し、そのような脂肪酸及び／又は脂肪酸誘導体類がインクタンクからインク中に溶出した場合でも不溶化しないようにすることが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−５２９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、予め不溶化物を除去し、更に、特許文献１に記載されているように、ナトリウムイオン濃度を比較的低レベルに調整したインクジェット記録用インクを用い、加えて、脂肪酸類濃度を所定範囲に抑制した材料を用いてインクタンクを構成したとしても、インクジェットヘッドのノズルにおけるインクの吐出不良を完全に防止することはできないのが現状である。
【０００６】
本発明者らは、このような現状を打破すべく、特許文献１の技術でインクの吐出不良を完全に防止できない原因を調査したところ、インクジェットヘッド用の一般的なメンテナンス機構に用いられているゴム部材に原因があることを見出した。即ち、本発明者らは、そのようなメンテナンス機構が、ヘッドのノズル面に被せる合成ゴムキャップ及びノズル面を払拭する合成ゴムワイパを有しており、これらの合成ゴムがインクと接触していると金属化合物が溶出してノズル面上で不溶化析出し、それがワイパで払拭され、その結果、ノズルの目詰まりが生じ、インクの吐出不良を起こすということを見つけ出した。ここで、合成ゴム中の金属化合物は、合成ゴムの製造時に合成ゴム原料に必要的に添加される加硫促進剤、加硫剤、離型剤、滑剤、老化防止剤、焼付防止剤等に由来し、このような金属化合物の中でも、加硫促進剤として使用されているジチオカルバミン酸亜鉛によるトラブルが頻発しているのである。また、同様なトラブルが、インクジェット記録装置の出荷時にインク流路に充填される着色剤を含まない出荷液でも生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、インクジェットヘッド用のメンテナンス機構のうち、インクジェットインクや出荷液等のインクジェット記録用水性液と接触する部分の少なくとも一部に合成ゴム部材を使用する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液であって、インクジェット記録用水性液と接触するインクジェットヘッドのメンテナンス機構のゴム部材に由来する不溶化物を原因とする吐出不良を防止できるインクジェット記録用水性液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】
【０００８】
本発明者は、インクジェット記録用水性液に、合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物を含有させることにより上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
即ち、本発明は、インクジェットヘッド用のメンテナンス機構の少なくとも一部に合成ゴム部材を使用する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液であって、合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録用水性液を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のインクジェット記録用水性液は、合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物を含有する。従って、インクジェット記録用水性液が、インクジェット記録装置のインクジェットヘッド用のメンテナンス機構のうち、ゴム部材からなる部分に接触した場合、接触時の温度が高くなりあるいは接触している時間が長くなると、ゴム部材に含まれている金属化合物がインクジェット記録用水性液に溶出し易くなるが、仮に溶出したとしても、カルボキシル基含有化合物の存在のために、その析出が防止される。よって、本発明のインクジェット記録用水性液は、インクジェットヘッドのメンテナンス操作が実施されたとしても、インクジェットヘッドの吐出不良を大きく抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のインクジェット記録用水性液は、インクジェット記録装置のインク流路（インクタンク、インクジェットヘッドのノズル等）に充填される水性液であって、少なくとも水と、合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物とから構成される。このようなインクジェット記録用水性液の具体例としては、着色剤を含有するインクジェット記録用インクや、インクジェット記録装置（プリンタ）の製品出荷の際にインク流路に充填される、着色剤を含有しない出荷液等が挙げられる。
【００１２】
合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物が、合成ゴムからの金属化合物の析出を防止できる理由としては、明確ではないが、そのカルボキシル基が、溶出した金属化合物の金属部分に配位することで、金属化合物を水性液中に溶解させるのではないかと考えられる。
【００１３】
このような、合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物としては、分子中に１つのカルボキシル基を有していればよいが、金属化合物を水性液に溶解させる能力が高い、２以上のカルボキシル基を有することが好ましい。この場合、隣接するカルボキシル基の間に存在する炭素数が２又は３であることが、金属部分に配位する配位子としての物理的な大きさの点から好ましい。
【００１４】
合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物のインクジェット記録用水性液中の配合量は、少なすぎると析出防止効果が期待できず、多すぎるとインクジェット記録用水性液の粘度が上昇して水性液の吐出安定性が低下するおそれがあるので、好ましくは０．２〜５．０重量％、より好ましくは０．５〜３．０重量％である。
【００１５】
合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物の具体例としては、分子内にカルボキシル基が１個のモノマータイプとして乳酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等が挙げられ、分子内にカルボキシル基が２個のモノマータイプとしてコハク酸二ナトリウム、マロン酸二ナトリウム等が挙げられる。また、分子内にカルボキシル基が２個以上のポリマータイプとして、ポリ乳酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリイタコン酸ナトリウム等が挙げられる。ここで、ポリマータイプのカルボキシル基含有化合物の場合、分子量が小さすぎると添加量を多くする必要があるためインクの吐出に影響し、大きすぎるとインク粘度が高くなる傾向があるので、好ましい重量平均分子量は３０００〜１００００、より好ましくは４０００〜８０００である。
【００１６】
これらのカルボキシル基含有化合物の中でも、合成ゴムにインクをなじませる効果が高い点からポリアクリル酸ナトリウム又はポリイタコン酸ナトリウムを使用することが好ましい。
【００１７】
本発明のインクジェット記録用水性液を構成する水としては、一般の水道水ではなく、イオン交換水、蒸留水等の純度の高いものを使用することが好ましい。水のインクジェット記録用水性液中の配合量は、通常１０．０〜９８．０重量％、好ましくは３０．０〜９５．０重量％である。
【００１８】
本発明のインクジェット記録用水性液が着色剤を含有するインクジェット記録用インクである場合、着色剤として、直接染料、酸性染料、塩基性染料等の染料、分散剤使用型顔料、自己分散型顔料等の顔料を使用できる。いずれの場合も、着色剤のインク中の配合量は、少なすぎると所期の印字濃度が得られず、高すぎるとインクが乾燥した場合に析出し、ノズルの目詰まりを起こす可能性があるので、好ましくは０．２〜１０．０重量％、より好ましくは０．３〜５．０重量％である。
【００１９】
本発明のインクジェット記録用水性液には、従来公知の各種湿潤剤、浸透剤、界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防カビ剤等を必要に応じて添加することができる。
【００２０】
本発明のインクジェット記録用水性液は、常法により調製することができ、例えば、水やその他の成分と共に、合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物を、均一に混合することにより調製することができる。
【００２１】
なお、本発明のインクジェット記録用水性液の使用の対象となるインクジェット記録装置は、インクジェットヘッド用のメンテナンス機構のうち、インクジェット記録用水性液と接触する部分の少なくとも一部に合成ゴム部材を使用するものである。そのようなメンテナンス機構の、インクジェット記録用水性液と接触する部分とは、インクジェットヘッドのノズル面に被せるキャップや、ノズル面を払拭するワイパが挙げられる。なお、インク流路中のインクタンクやＯリング等にもそのようなゴム部材が用いられる場合がある。
【００２２】
ゴム部材に含有される金属化合物の代表例としては、ジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、エチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジチオカルバミン酸鉄、ジメチルジチオカルバミン酸鉄、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジチオカルバミン酸テルル、ジエチルジチオカルバミン酸テルル、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム等の加硫促進剤；メタクリル酸マグネシウム、メタクリル酸亜鉛等の加硫剤；ステアリン酸カルシウム、酸化マグネシウム等の離型剤等が挙げられる。特に、ジチオカルバミン酸亜鉛が用いられる場合が多く、この化合物の析出の抑制に効果がある。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を具体化したインクジェット記録用水性液として、着色剤を含有するインクジェット記録用インクの実施例を説明する。
【００２４】
＜実施例１〜４、比較例１〜４＞
合成ゴムと接触した場合に不溶物の析出を防止する添加剤として、カルボキシル基含有化合物を含有するインクジェット記録用インクの例である実施例１〜４、及びカルボキシル基含有化合物を含有しないインクジェット記録用インクの例である比較例１〜４のインク組成を表１に示す。なお、表中の数値は重量％を表している。
【００２５】
それぞれのインクジェット記録用インクの調製は、表１に示した組成を混合攪拌後、孔径１．０μｍの親水性ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）タイプメンブランフィルタ（東洋濾紙（株）製）で濾過することにより調製した。
【００２６】
【表１】
2007091837.tif 000002
【００２７】
これらのインクジェット記録用インクについて、合成ゴム（イソプレンイソブチルラバー、イマヰゴム（株）製）の接触試験を行い、試験後のインクを濾過して析出物の量の測定を行なった。ここで、接触試験は、インク１００ｇに厚さ２．０ｍｍ、幅１２．５ｍｍ、長さ４５．０ｍｍの短冊形状の合成ゴム１０ｇを投入し、密閉した状態で６０℃、２週間の加速浸漬試験を行なった。その後、予め乾燥重量（初期フィルタ重量）を測定しておいた直径４７ｍｍで孔径１．０μｍの親水性ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）タイプメンブランフィルタ（東洋濾紙（株）製）でインクを濾過し、フィルタ上に残った析出物を純水を用いて着色剤の色が見えなくなるまで洗浄した。その後、析出物が付着したフィルタを自然乾燥し、初期フィルタ重量との重量差を求め、析出物量とした。測定結果を下記に従って評価し。その結果を表２に示す。実用上、評価が“AA”もしくは“A”であることが必要である。
【００２８】
AA…析出物量が０．０１ｍｇ未満
A…析出物量が０．０１ｍｇ以上０．０５ｍｇ未満
B…析出物量が０．０５ｍｇ以上０．３ｍｇ未満
C…析出物量が０．３ｍｇ以上
【００２９】
【表２】
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【００３０】
表２からわかるように、実施例１〜４のインクジェット記録用インクは、比較例１〜４のインクに比べ、析出物の量は少なかった。中でも、実施例３及び４の結果から、カルボキシル基含有化合物としてポリマー系のものの使用が好ましいことがわかる。なお、本発明は、これらの実施例の態様に限定されるものではなく、これまでに記述された範囲で、用いられる材料物質、その量比及び作製条件等を変更しても実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のインクジェット記録用水性液は、合成ゴム部材に含まれている金属化合物の析出を防止するためのカルボキシル基含有化合物を含有する。従って、本発明のインクジェット記録用水性液は、インクジェットヘッドのメンテナンス操作が実施されたとしても、インクジェットヘッドの吐出不良を大きく抑制することができる。よって、インクジェット記録装置に適したインクや出荷液として有利に使用できる。