JP6881031B2 - インクジェット記録用水性無彩色インク及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録用水性無彩色インク及びインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録用水性インクと接触する金属部材、例えば、インクジェットベットに含まれる金属部材の腐食を抑制するため、防錆剤としてベンゾトリアゾールを含むインクジェット記録用水性インクが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００３−２６８２６９号公報

しかし、ベンゾトリアゾールを含むインクジェット記録用水性インクは、以下に説明する課題を有していた。インクジェット記録装置が、例えば、インク流路を形成するゴム製チューブ等のゴム部材を有し、ゴム部材が加硫助剤として亜鉛を含有する場合、水性インク中のベンゾトリアゾールは、ゴム部材中の亜鉛と反応して錯体を形成する。この錯体は水に対する溶解性が低く、水性インク中に析出する。そして、水性インク中の析出物は、インクジェットヘッドにおける水性インクの吐出不良や排出不良を引き起こす虞がある。

また、水性ブラックインク等の水性無彩色インクは、紙面上での視認性が高いため、光沢性が重要視される。特に光沢紙における印字物においては、水性無彩色インクの光沢性の向上が望まれていた。

そこで、本発明は、金属部材の腐食及び水性インク中の析出物の発生を抑制し、更に、光沢紙における印字物の光沢性が高い水性無彩色インクを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、インクジェット記録用水性無彩色インクであって、染料と、ベンゾトリアゾールと、酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の水溶性ポリマーと、水とを含み、前記水性無彩色インク中の前記水溶性ポリマーの配合量が２重量％以下であり、前記水溶性ポリマーが、アクリルスチレン樹脂であることを特徴とするインクジェット記録用水性無彩色インクが提供される。

本発明の第２の態様に従えば、インクジェット記録装置であって、第１の態様の水性無彩色インクと、前記水性無彩色インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記水性無彩色インクと接触する金属部材と、前記水性無彩色インクと接触する亜鉛を含むゴム部材とを含むことを特徴とするインクジェット記録装置が提供される。

インクジェット記録用水性無彩色インクであって、染料と、ベンゾトリアゾールと、酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の水溶性ポリマーと、水とを含み、前記水性無彩色インク中の前記水溶性ポリマーの配合量を２重量％以下とすることにより、金属部材の腐食及び水性インク中の析出物の発生を抑制し、更に、光沢紙における印字物の光沢性を高めることができる。

図１は、実施形態のインクジェット記録装置の一例の構成を示す概略平面図である。 図２は、実施形態のインクジェット記録装置に含まれるインクジェットヘッドの概略断面図である。

本実施形態のインクジェット記録用水性無彩色インク（以下、「水性無彩色インク」、「水性インク」又は「インク」と言うことがある）について説明する。本実施形態において、「無彩色」とは、例えば、白を除く無彩色であって、黒色（ブラック）及び灰色（グレー）を含む。水性無彩色インクの中でも、黒色（ブラック）インクは、紙面上での視認性が高いため、光沢紙における印字物の光沢性が特に重要視される。したがって、本実施形態の水性無彩色インクは、好ましくは黒色インクである。本実施形態の水性無彩色インクは、染料と、ベンゾトリアゾールと、酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の水溶性ポリマーと、水とを含む。

前記染料は、無彩色の染料であってもよいし、有彩色の染料であってもよい。但し、有彩色の染料を用いる場合は、混合により無彩色となる２種類以上の有彩色の染料を用いる。前記染料は、特に限定されず、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料等があげられる。前記染料の具体例としては、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、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及び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及び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及び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及び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、８６、９８、１３２、１４２及び１７３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及び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及び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及び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、９０、９３、１０２、１０４、１１７、１２０、１６７、２２９及び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及び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及び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及び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及び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及び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及び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及び２等があげられる。

前記染料は、調製した水性インクの色彩が無彩色となる範囲内において、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。また、本実施形態の水性無彩色インクは、前記染料に加えて、顔料等の他の着色剤を含んでもよいし、含まなくてもよい。但し、印字物の彩度向上の観点からは、着色剤は、前記染料のみから構成されることが好ましい。

前記水性無彩色インク全量に対する前記染料の配合量は、特に限定されず、例えば、０．１重量％〜２０重量％であり、好ましくは、１．０重量％〜１５重量％であり、より好ましくは５．０重量％〜１０重量％ある。

ベンゾトリアゾールは、金属表面に化学吸着して保護膜を形成することによって、金属の腐食を防ぐ防錆剤である。前記水性無彩色インクがベンゾトリアゾールを含有することにより、前記水性無彩色インクと接触する金属部材の腐食を低減または防止でき、特にニッケルを含む金属部材の腐食を効果的に低減または防止できる。前記水性無彩色インクと接触する金属部材としては、例えば、インクジェットヘッドの金属部材（例えば、フィルタ、インクジェットヘッド内のインク流路等）、インクジェットヘッドまでのインク流路等があげられる。

前記水性無彩色インク全量に対するベンゾトリアゾールの配合量は、例えば、０．００５重量％〜５重量％であり、好ましくは、０．０１重量％〜１重量％であり、より好ましくは、０．０５重量％〜０．５重量％であり、さらにより好ましくは、０．１重量％〜０．５重量％である。

前記酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の水溶性ポリマー（以下、単に「水溶性ポリマー」と言うことがある）は、前記水性無彩色インク中のベンゾトリアゾールと、前記水性無彩色インクと接触する亜鉛を含むゴム部材中の亜鉛との反応生成物（析出物）の発生を抑制できる。亜鉛を含むゴム部材としては、例えば、インクジェット記録装置において、前記水性無彩色インクの流路を形成するチューブ、パッキン部材等があげられる。前記水溶性ポリマーが析出物の発生を抑制するメカニズムは定かでは無いが、前記水溶性ポリマーのカルボン酸基（カルボキシ基）が、亜鉛と反応、又は何らかの相互作用をし、この反応又は相互作用が、亜鉛とベンゾトリアゾールとの反応よりも優先的に生じるためだと推測される。亜鉛とベンゾトリアゾールとの反応生成物の水に対する溶解性が低いのに対して、亜鉛と前記水溶性ポリマーとの反応生成物の水に対する溶解性は高い。このため、水性無彩色インク中の析出物の生成が抑制される。これにより、本実施形態では、析出物によって引き起こされる、インクジェットヘッドにおける水性無彩色インクの吐出不良や排出不良も抑制できる。ただし、このメカニズムは推測に過ぎず、本発明はこれに限定及び制限されない。

前記水溶性ポリマーは、酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であれば、十分に水性無彩色インク中の析出物の発生を抑制できる。前記水溶性ポリマーの酸価の上限値は特に限定されないが、酸価が高くなると前記水溶性ポリマーの粘度が上昇する傾向にある。水性無彩色インクの増粘を防ぐ観点から、前記水溶性ポリマーの酸価は、例えば、２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、２４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、又は２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。

前記水溶性ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、重量平均分子量が大き過ぎると、光沢紙における印字物の光沢性が低下する虞があり、また、前記水溶性ポリマーの粘度が上昇する傾向にある。一方で、重量平均分子量が小さ過ぎると、亜鉛との反応性が低下する虞もある。以上の観点から、前記水溶性ポリマーの重量平均分子量は、例えば、６，０００〜１６，５００、８，５００〜１６，５００又は、８，５００〜１２，０００である。

前記水溶性ポリマーの種類は、酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であれば、特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、アクリルスチレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸／マレイン酸共重合体塩、アクリル共重合体樹脂等があげられる。中でも、前記水溶性ポリマーは、アクリル樹脂又はアクリルスチレン樹脂が好ましい。

前記水溶性ポリマーは、自家調製してもよいし、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、ＢＡＳＦ社製の「ジョンクリル（登録商標）６５００ＪＤＸ」（酸価：７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量：１０，０００、アクリルスチレン系樹脂）、「ジョンクリル（登録商標）７０」（酸価：２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量：１６，５００、アクリルスチレン系樹脂）、「ジョンクリル（登録商標）６１Ｊ」（酸価：１９５ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量：１２，０００、アクリルスチレン系樹脂）、「ジョンクリル（登録商標）３５４」（酸価：２４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量：８，５００、アクリルスチレン系樹脂）等があげられる。

前記水溶性ポリマーは、１種類を単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。

前記水性無彩色インク全量に対する前記水溶性ポリマーの配合量（固形分配合量）は、２重量％以下である。上述のように、前記水溶性ポリマーは、前記水性無彩色インク中の析出物の発生を抑制できるが、前記水溶性ポリマーの配合量が多過ぎると、光沢紙における印字物の光沢性が低下する。このメカニズムは定かでは無いが、水溶性ポリマーの配合量が多過ぎると、光沢紙上に水溶性ポリマーが残存して凹凸を形成し、光が散乱することで光沢性が低下すると推測される。ただし、このメカニズムは推測に過ぎず、本発明はこれに限定及び制限されない。前記水溶性ポリマーの配合量が２重量％以下であれば、前記水性無彩色インク中の析出物の発生を抑制できると共に、光沢紙における印字物の光沢性を高めることができる。前記水溶性ポリマーの配合量が１重量％以下であれば、光沢紙における印字物の光沢性をより高めることができ、０．１重量％以下であれば、同光沢性を更により高めることができる。水溶性ポリマーの配合量の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．００２重量％以上である。水溶性ポリマーの配合量が比較的少ない、０．００２重量％〜１重量％であっても、十分に水性無彩色インク中の析出物の発生を抑制できる。したがって、水溶性ポリマーの配合量は、０．００２重量％〜２重量％が好ましく、０．００２重量％〜１重量％がより好ましい。

前記水性無彩色インク中の析出物の発生を抑制すると共に、光沢紙における印字物の光沢性を高めるためには、前記染料の配合量と、前記水溶性ポリマーの配合量とのバランスが重要である。前記染料の配合量（Ｄ：重量％）に対する、前記水溶性ポリマーの配合量（Ｐ：重量％）の比率（Ｐ／Ｄ）は、０．０００２５〜０．２５であることが好ましく、０．０００２５〜０．１３であることがより好ましい。比率（Ｐ／Ｄ）がこの範囲内であれば、前記水性無彩色インク中の析出物の発生を抑制すると共に、光沢紙における印字物の光沢性を高めることができる。

前記水性無彩色インクと接触する金属部材の腐食を抑制すると共に、前記水性無彩色インク中の析出物の発生を抑制するためには、前記ベンゾトリアゾールの配合量と、前記水溶性ポリマーの配合量とのバランスが重要である。前記ベンゾトリアゾールの配合量（Ｂ：重量％）に対する、前記水溶性ポリマーの配合量（Ｐ：重量％）の比率（Ｐ／Ｂ）は、０．０１〜１０であることが好ましく、０．０１〜５であることがより好ましい。比率（Ｐ／Ｂ）がこの範囲内であれば、前記金属部材の腐食を抑制すると共に、前記水性無彩色インク中の析出物の発生を抑制できる。

前記水性無彩色インクと接触する金属部材の腐食、及び前記水性無彩色インク中の析出物の発生を抑制し、更に、光沢紙における印字物の光沢性を高めるという目的を同時に達成させるには、前記染料の配合量と、前記ベンゾトリアゾールの配合量と、前記水溶性ポリマーの配合量との比率を特定の比率の範囲内にすることが望ましい。前記染料と前記ベンゾトリアゾールとの合計配合量（Ｄ＋Ｂ：重量％）に対する、前記水溶性ポリマーの配合量（Ｐ：重量％）の比率（Ｐ／（Ｄ＋Ｂ））は、０．０００２４〜０．２４であることが好ましく、０．０００２４〜０．１２であることがより好ましい。比率（Ｐ／（Ｄ＋Ｂ））が、この範囲内であれば、前記金属部材の腐食及び前記析出物の発生を抑制し、更に、光沢紙における印字物の光沢性を高めることができる。

前記水性無彩色インクに含まれる水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。前記水性無彩色インク全量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。

前記水性無彩色インクは、さらに、水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。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無彩色インクの乾燥を防止する湿潤剤及び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。

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等のポリエーテル；アルキレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタ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。

前記水性無彩色インク全量に対する前記湿潤剤の配合量は、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、より好ましくは、５重量％〜５０重量％である。

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−プロピルエーテル及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。

前記水性無彩色インク全量に対する前記浸透剤の配合量は、例えば、０重量％〜２０重量％であり、好ましくは、０重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、１重量％〜４重量％である。

前記水性無彩色インクは、必要に応じて、さらに、各種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、水溶性ポリマー等があげられる。

前記水性無彩色インクは、例えば、前記染料、前記ベンゾトリアゾール、前記酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の水溶性ポリマー及び水と、必要に応じて他の添加成分とを、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。

つぎに、本実施形態のインクカートリッジについて説明する。本実施形態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、上述した本実施形態のインクジェット記録用水性無彩色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、公知のものを使用できる。

つぎに、本実施形態のインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置について説明する。

本実施形態のインクジェット記録方法は、インクジェットヘッドからインクジェット記録用水性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、前記水性インクとして、上述した本実施形態のインクジェット記録用水性無彩色インクを用いることを特徴とする。本実施形態のインクジェット記録方法は、前記水性無彩色インクと接触する金属部材と、前記水性無彩色インクと接触する亜鉛を含むゴム部材とを含むインクジェット記録装置を用いて実施できる。前記記録は、印字、印画、印刷等を含む。本実施形態のインクジェット記録方法では、金属部材の腐食、及び前記水性無彩色インク中の析出物の発生を抑制でき、更に、光沢紙における印字物の光沢性を高めることができる。

本実施形態のインクジェット記録装置は、インク収容部及びインク吐出機構（インクジェットヘッド）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機構によって吐出するインクジェット記録装置であって、前記インク収容部に、上述した本実施形態のインクジェット記録用水性無彩色インクが収容されていることを特徴とする。また、本実施形態のインクジェット記録装置は、前記水性無彩色インクと接触する金属部材と、前記水性無彩色インクと接触する亜鉛を含むゴム部材とを含む。

図１に、本実施形態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、プラテン２と、キャリッジ３と、インクジェットヘッド４と、搬送機構５と、メンテナンスユニット６とを主要な構成要素として含む。インクジェットヘッド４は、圧電素子方式、サーマルインクジェット方式、静電吸引方式等、いかなる方式であってもよい。

図２に、圧電素子方式のインクジェットヘッドの一例を模式的に示す。インクジェットヘッド４は、キャビティプレート４０及び圧電アクチュエータ５０を備え、キャビティプレート４０は、複数の薄いニッケルを含む金属プレートから構成される。キャビティプレート４０は、インク供給孔４１、連結管（マニホールド）４２、狭窄部４３、圧力チャンバ４４、連通孔４５及びノズル１６を有しており、これらは、互いに連結してインク流路を形成する。尚、図２において、便宜上、インク供給孔４１はノズル１６の吐出方向に向かって開口しているが、実際は、圧電アクチュエータ５０に向って開口している。ヘッド４には、複数の圧力チャンバ４４が設けられ、圧力チャンバ４４にそれぞれ連結するノズル１６は、ヘッド４の表面にライン状に配置されている。水性無彩色インクは、インク供給孔４１、連結管（マニホールド）４２、狭窄部４３を通って、圧力チャンバ４４に供給される。そして、圧力チャンバ内４４内のインクは、圧電アクチュエータ５０によって圧力が付与され、連通孔４５を通ってノズル１６から吐出される。

図１に示すように、プラテン２の上面には、給紙機構（図示省略）から供給された記録媒体（例えば、記録用紙）Ｐが載置される。プラテン２の上方には、走査方向（図１においては、左右方向）に平行に延びる２本のガイドレール１０及び１１が設けられている。キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０及び１１に沿って走査方向に往復移動可能とされている。

２本のガイドレール１０及び１１は、プラテン２の左右両端からさらに突出して走査方向に延在している。キャリッジ３は、プラテン２上の記録用紙Ｐと対向する領域（記録領域）から、非記録領域である、プラテン２の左右両端から離れた位置まで移動可能とされている。キャリッジ３には、２つのプーリ１２及び１３間に巻き掛けられた無端ベルト１４が連結されている。キャリッジ３は、キャリッジ駆動モータ１５によって無端ベルト１４が走行駆動されると、無端ベルト１４の走行に伴って走査方向に移動する。

インクジェットヘッド４は、キャリッジ３の下部に搭載される。インクジェットヘッド４の下面は、プラテン２の上面と平行で、複数のノズル１６が開口する液体吐出面４ａとなっている。この液体吐出面４ａの複数のノズル１６から、プラテン２に載置された記録用紙Ｐにインクを吐出して記録する。

インクジェットヘッド４の上面には、ブラック、イエロー、シアン及びマゼンタの各色に対応した４つのインク供給口（図示省略）が設けられており、この４つのインク供給口に４本のチューブ１７の一端がそれぞれ接続されている。４本のチューブ１７の他端は、ブラックＢｋ、イエローＹ、シアンＣ及びマゼンタＭの各色のインクが収容された４つのインクカートリッジ８を着脱自在なカートリッジ装着部９に接続されている。これにより、カートリッジ装着部９に装着された４つのインクカートリッジ８から４本のチューブ１７を介して、各色のインクが、インクジェットヘッド４に供給される。インクジェット記録装置１において、４色のインクのうちブラックに対応するインク（ブラックインク）が、上述した本実施形態の水性無彩色インクである。ブラックインクは、チューブ１７Ｂｋを介して、インクジェットヘッド４に供給される。

搬送機構５は、搬送方向（図１においては、上から下に向かう方向）に沿ってプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８及び１９を有する。これら２つの搬送ローラ１８及び１９によって、プラテン２に載置された記録用紙Ｐを搬送方向に搬送する。

インクジェット記録装置１は、プラテン２上に載置された記録用紙Ｐに対して、キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４から前記インクを吐出するとともに、２つの搬送ローラ１８及び１９によって記録用紙Ｐを搬送方向に搬送することにより、記録用紙Ｐに所望な画像及び文字等を記録し、印字物が得られる。インクジェット記録装置１は、ブラックインクとして上述した本実施形態の水性無彩色インクを用いるため、記録用紙Ｐが光沢紙である場合に、光沢性が高い印字物を得られる。

つぎに、メンテナンスユニット６について説明する。メンテナンスユニット６は、パージユニットを含む。前記パージユニットは、プラテン２に対して走査方向の一方側（図１においては、右側）に配置された廃液タンク２２、吸引キャップ２１及び吸引ポンプ２３を有している。

吸引キャップ２１は、モータ等の駆動機構を含むキャップ駆動機構（図示省略）により昇降駆動され、液体吐出面４ａに対して離接する。吸引ポンプ２３は、廃液チューブ２４を介して吸引キャップ２１に接続されている。吸引キャップ２１は、液体吐出面４ａに接触したときには、複数のノズル１６の開口を覆う。このように、吸引キャップ２１がキャッピング状態にあるときに、吸引ポンプ２３を駆動して、吸引キャップ２１内を吸引して減圧することで、吸引キャップ２１によって覆われた全てのノズル１６からインクを排出させる（吸引パージ）。吸引ポンプ２３は、廃液チューブ２４を介して廃液タンク２２に接続されている。吸引パージにより吸引され、ノズル１６から出たインクは、廃液チューブ２４及び吸引ポンプ２３を介して、廃液タンク２２に収容される。なお、本実施形態では、前記パージユニットは、吸引ポンプ２３でノズル１６からインクを吸引するものであるが、インクジェットヘッド４内のインクに圧力をかけてノズル１６からインクを出す、いわゆる「押しパージ」の機構であってもよい。

本実施形態において、例えば、インクジェットヘッド４において、インク流路が形成されたキャビティプレート４０が、前記水性無彩色インクと接触する金属部材である。本実施形態のインクジェット記録装置１では、ブラックインクとして上述した水性無彩色インクを用いることにより、金属部材の腐食を抑制できる。前記金属部材の材料としては、例えば、ニッケル、鉄、クロム等があげられる。特に、前記金属部材がニッケルを含む場合には、ニッケルの腐食を効果的に低減または防止できる。

また、本実施形態において、例えば、チューブ１７Ｂｋ及び／又は廃液チューブ２４が、前記水性無彩色インクの流路を形成するチューブであり、水性無彩色インクと接触する亜鉛を含むゴム部材である。チューブ１７Ｂｋにおいて、水性無彩色インク中のベンゾトリアゾールがゴム部材中の亜鉛と反応して析出物が発生すると、インクジェットヘッド４において水性無彩色インクの吐出不良が生じる虞がある。また、廃液チューブ２４において析出物が発生すると、吸引ポンプ２３による吸引パージが効率的に機能せず、インクジェットヘッド４において水性無彩色インクの排出不良が生じる虞がある。本実施形態のインクジェット記録装置１では、ブラックインクとして上述した水性無彩色インクを用いることにより、チューブ１７Ｂｋ及び／又は廃液チューブ２４における析出物の発生を抑制し、インクジェットヘッド４における水性無彩色インクの吐出不良及び排出不良を防止できる。

前記亜鉛を含むゴム部材に用いられるゴム材料は、特に制限されず、例えば、エラストマー等を用いることができる。また、ゴム部材中の亜鉛の配合量は、例えば、１０００〜３０００ｐｐｍであってもよい。

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、下記の実施例及び比較例により限定及び制限されない。

［実施例１〜１２及び比較例１〜５］
水性無彩色インク組成（表１〜表３）における各成分を均一に混合した。その後、得られた混合物を、アドバンテック東洋（株）製の親水性ＰＴＦＥフィルター（孔径０．２μｍ）でろ過することで、実施例１〜１２及び比較例１〜５のインクジェット記録用水性無彩色インクを得た。

実施例１〜１２及び比較例１〜５の水性無彩色インクについて、（１）析出物評価、（２）腐食評価、及び（３）光沢紙における印字物の光沢性評価を以下の方法により実施した。評価結果を表１及び表２に示す。

（１）析出物評価
密閉容器内で、実施例１〜１２及び比較例１〜５の各水性無彩色インク２０ｇに、２ｃｍ×３ｃｍ×２ｍｍの試験片を浸漬し、６０℃の環境下で１週間放置した。試験片には、亜鉛を２０００ｐｐｍ含むエラストマーゴムを用いた。放置後、水性無彩色インクをアドバンテック東洋製の親水性ＰＴＦＥフィルタ（孔径０．２μｍ）でろ過し、フィルタ上に残存する析出物の有無を光学顕微鏡により確認した。観察結果を以下の評価基準に基づいて評価した。

＜析出物評価 評価基準＞
Ａ：析出物が確認されなかった。
Ｃ：析出物が確認された。

（２）腐食評価
密閉容器内で、実施例１〜１２及び比較例１〜５の各水性無彩色インク２０ｇに、１ｃｍ×０．５ｃｍ×０．１ｍｍのニッケルからなる試験片を浸漬し、６０℃の環境下で８週間放置した。放置後、試験片から各水性無彩色インク中へのＮｉ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。測定結果を以下の評価基準に基づいて評価した。

＜腐食評価 評価基準＞
Ａ：放置後の水性無彩色インク中のＮｉ濃度が５ｐｐｍ未満であり、試験片は腐食されていないか、又は腐食は僅かであると判断した。
Ｃ：放置後の水性無彩色インク中のＮｉ濃度が５ｐｐｍ以上であり、試験片が腐食されたと判断した。

（３）光沢紙における印字物の光沢性評価
光沢紙（ブラザー工業（株）製の「ＢＰ７１Ｇ」）上に、バーコータ―（（株）安田製機製作所製のバーコータ―のロッドＮｏ．３）を用いて、実施例１〜１２及び比較例１〜５の各水性無彩色インクを塗布し、評価サンプルを作製した。評価サンプルを目視にて観察し、下記評価基準に従って光沢紙における印字物の光沢性を評価した。

＜光沢紙における印字物の光沢性評価 評価基準＞
ＡＡ：充分な光沢性があった。
Ａ ：僅かに光沢性が劣った。
Ｂ ：多少光沢性が劣るが、実用上問題ないレベルであった。
Ｃ ：光沢性がなく、実用上問題となるレベルであった。

表１〜表３に示す水性無彩色インク中に含まれる成分＊１〜＊８は、以下である。尚、表１〜表３に示す、染料、水溶性ポリマー及び界面活性剤の配合量は、固形分量（有効成分量）を表す。

＊１：黒色染料
＊２：水溶性ポリマー、酸価：２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量：１６，５００、アクリルスチレン系樹脂、ＢＡＳＦ社製
＊３：水溶性ポリマー、酸価：１９５ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量：１２，０００、アクリルスチレン系樹脂、ＢＡＳＦ社製
＊４：水溶性ポリマー、酸価：７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量：１０，０００、アクリルスチレン系樹脂、ＢＡＳＦ社製
＊５：水溶性ポリマー、酸価：２４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量：８，５００、アクリルスチレン系樹脂、ＢＡＳＦ社製
＊６：水溶性ポリマー、酸価：０ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量：６，０００、ポリエチレングリコール
＊７：ノニオン性界面活性剤、日信化学工業製
＊８：アニオン性界面活性剤、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製

表１〜表３に示すとおり、実施例１〜１２では、（１）析出物評価、（２）腐食評価及び（３）光沢紙における印字物の光沢性評価の結果が全て良好であった。即ち、実施例１〜１２では、水性インク中の析出物の発生及び金属部材の腐食が抑制され、更に、光沢紙における印字物の光沢性が高かった。

また、同一の水溶性ポリマーを用い、その配合量のみが異なる実施例１〜５では、水溶性ポリマーの配合量が０．００２重量％〜１重量％である実施例１〜４の光沢紙における印字物の光沢性がより高く、水溶性ポリマーの配合量が０．００２重量％〜０．１重量％である実施例１及び２の同光沢性が更により高かった。また、異なる種類の水溶性ポリマーを用いているが、その配合量が同一である実施例１、６、８及び１１では、分子量が８，５００〜１２，０００である水溶性ポリマーを用いた実施例１、８及び１１の光沢紙における印字物の光沢性がより高かった。

また、実施例１〜１２の水性インクは、全て、染料の配合量（Ｄ：重量％）に対する、水溶性ポリマーの配合量（Ｐ：重量％）の比率（Ｐ／Ｄ）が、０．０００２５〜０．２５であり、ベンゾトリアゾールの配合量（Ｂ：重量％）に対する、水溶性ポリマーの配合量（Ｐ：重量％）の比率（Ｐ／Ｂ）が、０．０１〜１０であり、染料とベンゾトリアゾールとの合計配合量（Ｄ＋Ｂ：重量％）に対する、水溶性ポリマーの配合量（Ｐ：重量％）の比率（Ｐ／（Ｄ＋Ｂ））が、０．０００２４〜０．２４であった。

一方、酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の水溶性ポリマーを含まない水性無彩色インクを用いた比較例１では（１）析出物評価において析出物が発生し、ベンゾトリアゾールを含まない水性無彩色インクを用いた比較例２では（２）腐食評価において試験片が腐食した。また、酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の水溶性ポリマーの配合量が２重量％を超える水性無彩色インクを用いた比較例３では、（３）光沢紙における印字物の光沢性が低かった。また、酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の水溶性ポリマーに代えて、酸価が０ｍｇＫＯＨ／ｇの水溶性ポリマーを用いた比較例４及び５では、水溶性ポリマーの配合量にかかわらず、（１）析出物評価において析出物が発生した。

以上のように、本発明の水性無彩色インクは、金属部材の腐食及び析出物の発生を抑制し、更に、光沢紙における印字物の光沢性を高めることができる。本発明の水性無彩色インクの用途は、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。

１ インクジェット記録装置
２ プラテン
３ キャリッジ
４ インクジェットヘッド
４ａ 液体吐出面
５ 搬送機構
６ メンテナンスユニット
８ インクカートリッジ
９ カートリッジ装着部
１０、１１ ガイドレール
１２、１３ プーリ
１４ 無端ベルト
１５ キャリッジ駆動モータ
１６ ノズル
１７ チューブ
１８，１９ 搬送ローラ
２１ 吸引キャップ
２２ 廃液タンク
２３ 吸引ポンプ
２４ 廃液チューブ
４０ キャビティプレート
４１ インク供給孔
４２ 連結管（マニホールド）
４３ 狭窄部
４４ 圧力チャンバ
４５ 連通孔
５０ 圧電アクチュエータ
Ｐ 記録用紙

Claims (14)

1. インクジェット記録用水性無彩色インクであって、
   染料と、
   ベンゾトリアゾールと、
   酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の水溶性ポリマーと、
   水とを含み、
   前記水性無彩色インク中の前記水溶性ポリマーの配合量が２重量％以下であり、
   前記水溶性ポリマーが、アクリルスチレン樹脂であることを特徴とするインクジェット記録用水性無彩色インク。
2. 前記水溶性ポリマーの重量平均分子量が、８，５００〜１６，５００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記録用水性無彩色インク。
3. 前記水性無彩色インク中の前記水溶性ポリマーの配合量が、０．００２重量％〜２重量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録用水性無彩色インク。
4. 前記水性無彩色インク中の前記水溶性ポリマーの配合量が、０．００２重量％〜１重量％であることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録用水性無彩色インク。
5. 前記水溶性ポリマーの酸価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性無彩色インク。
6. 前記水性無彩色インク中において、前記染料の配合量（Ｄ）に対する、前記水溶性ポリマーの配合量（Ｐ）の比率（Ｐ／Ｄ）が、０．０００２５〜０．２５であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性無彩色インク。
7. 前記水性無彩色インク中において、前記ベンゾトリアゾールの配合量（Ｂ）に対する、前記水溶性ポリマーの配合量（Ｐ）の比率（Ｐ／Ｂ）が、０．０１〜１０であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性無彩色インク。
8. 前記水性無彩色インク中において、前記染料と前記ベンゾトリアゾールとの合計配合量（Ｄ＋Ｂ）に対する、前記水溶性ポリマーの配合量（Ｐ）の比率（Ｐ／（Ｄ＋Ｂ））が、０．０００２４〜０．２４であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性無彩色インク。
9. インクジェット記録装置であって、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の水性無彩色インクと、
   前記水性無彩色インクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記水性無彩色インクと接触する金属部材と、
   前記水性無彩色インクと接触する、亜鉛を含むゴム部材とを含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
10. 前記亜鉛を含むゴム部材が、前記水性無彩色インクの流路を形成するチューブであることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記インクジェット記録装置は、前記インクジェットヘッドから前記水性無彩色インクを排出させるメンテナンスユニットを更に有し、
    前記チューブが、前記インクジェットヘッドから排出した前記水性無彩色インクの流路を形成する廃液チューブであることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
12. 前記亜鉛を含むゴム部材が、前記亜鉛を１０００ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍ含むことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
13. 前記金属部材が、前記インクジェットヘッドに含まれる金属部材であることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
14. 前記金属部材がニッケルを含有することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

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